2019年高中物理高考二轮复习专题06：电磁感应

更新时间：2019-03-07 浏览次数：412 类型：二轮复习

一、单选题

1. (2017·永州模拟)
如图所示，边长为2l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个边长为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直，导线框的一条对角线和虚线框的一条对角线恰好在同一直线上．从t=0开始，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿对角线方向移动进入磁场，直到整个导线框离开磁场区域．用I表示导线框中的感应电流（逆时针方向为正），则下列表示I﹣t关系的图线中，正确的是（）

A . B . C . D .

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2. (2016·长治模拟)
如图甲，矩形导线框abcd放在匀强磁场中，磁感线方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图像如图乙所示，t=0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里．若规定导线框中感应电流逆时针方向为正，则在0～4s时间内，线框中的感应电流I，以及线框的ab边所受安培力F随时间变化的图像为下图中的（安培力取向上为正方向）（）

A . B . C . D .

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3. 如图所示，A、B是完全相同的两个小灯泡，L为自感系数很大的线圈，其直流电阻小于灯泡电阻，闭合开关S，电路稳定时，B灯恰能正常发光，则（）

A . 开关S闭合的瞬间，A比B先发光，随后B灯变亮 B . 闭合开关S，电路稳定时，A灯熄灭 C . 断开开关S的瞬间，A灯灯丝不可能被烧断 D . 断开开关S的瞬间，A，B灯均立即熄灭

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4. 如图，在MN和PQ这两个平行竖直面之间存在垂直纸面的匀强磁场和平行纸面的匀强电场，一个带电粒子以某一初速度由A点水平射入这个场区恰能沿直线运动，并从PQ竖直面上的C点离开场区．若撤去磁场，其他条件不变，则该粒子从PQ竖直面上的B点离开场区；若撤去电场，其他条件不变，则该粒子从PQ竖直面上的D点离开场区．若粒子在上述三种情况下通过场区的总时间分别是t₁、t₂和t₃ ，运动的加速度大小分别为a₁、a₂和a₃ ，不计粒子所受重力的影响，则下列判断中正确的是（）

A . t₁=t₂＜t₃ ， a₁＜a₂=a₃ B . t₂＜t₁＜t₃ ， a₁＜a₃＜a₂ C . t₁=t₂=t₃ ， a₁＜a₂＜a₃ D . t₁=t₃＞t₂ ， a₁=a₃＜a₂

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5. (2017·龙岩模拟) 如图所示，abcd为水平放置的平行光滑金属导轨，导轨间距为l，电阻不计．导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B．金属杆放置在导轨上，与导轨的接触点为M、N，并与导轨成θ角．金属杆以ω 的角速度绕N点由图示位置匀速转动到与导轨ab垂直，转动过程金属杆与导轨始终良好接触，金属杆单位长度的电阻为r．则在金属杆转动过程中（　　）

A . M、N两点电势相等 B . 金属杆中感应电流的方向是由N流向M C . 电路中感应电流的大小始终为 $\text{[math]}$ D . 电路中通过的电量为 $\text{[math]}$

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6. (2018·衡水模拟) 如图所示，半径为r的金属圆环放在垂直纸面向外的匀强磁场中，环面与磁感应强度垂直，磁场的磁感应强度为B₀ ，保持圆环不动，将磁场的磁感应强度随时间均匀增大经过时间t，磁场的磁感应强度增大到B₁ ，此时圆环中产生的焦耳热为Q；保持磁场的磁感应强度B₁不变，将圆环绕对称轴(图中虚线)匀速转动，经时间2t圆环转过90°，圆环中电流大小按正弦规律变化，圆环中产生的焦耳热也为Q，则磁感应强度B₀和B₁的比值为（）

A . B . C . D .

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二、多选题

7. (2017高二下·万州期中)
如图所示，在方向垂直纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场区域中有一个由均匀导线制成的单匝矩形线框abcd，线框以恒定的速度v沿垂直磁场方向向右运动，运动中线框dc边始终与磁场右边界平行，线框边长ad=l，cd=2l．线框导线的总电阻为R．则线框离开磁场的过程中（）

A . 流过线框截面的电量为 $\text{[math]}$ B . 线框中的电流在ad边产生的热量为 $\text{[math]}$ C . 线框所受安培力的合力为 $\text{[math]}$ D . ad间的电压为 $\text{[math]}$

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8. (2018高二上·嘉兴期中) 如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R，在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向垂直于线框平面向里。现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落，如图乙是金属线框由开始下落到bc边刚好运动到匀强磁场PQ边界的v－t图象，图中数据均为已知量，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（）

A . 金属线框刚进入磁场时感应电流方向沿adcba方向 B . 磁场的磁感应强度为 $\text{[math]}$ C . 金属线框在0～t₃的时间内所产生的热量为mgv₁(t₂－t₁) D . MN和PQ之间的距离为v₂(t₂－t₁)

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9. (2019高二下·安庆期中) 如图所示，相距为d的两水平线L₁和L₂分别是水平向里的匀强磁场的边界，磁场的磁感应强度为B，正方形线框abcd边长为L（L＜d）、质量为m，电阻为R．将线框在磁场上方高h处由静止释放，ab边刚进入磁场和穿出磁场时的速度恰好相等．则在线框全部穿过磁场的过程中（　　）

A . ab边刚进入磁场时ab两端的电势差为 BL $\text{[math]}$ B . 感应电流所做功为mgd C . 感应电流所做功为2mgd D . 线框最小速度为 $\text{[math]}$

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10. (2018高二上·南阳期末) 在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，如图．PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大．一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框，以速度v垂直磁场方向从如图实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为v/2，则下列说法正确的是（　　）

A . 此过程中通过线框截面的电量为 $\text{[math]}$ B . 此时线框的加速度为 $\text{[math]}$ C . 此过程中回路产生的电能为 $\text{[math]}$ mv² D . 此时线框中的电功率为 $\text{[math]}$

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三、综合题

11. (2018高三上·镇海模拟) 如图，光滑的平行金属导轨水平放置，导轨间距为L，左侧接一阻值为R的电阻。矩形区域abfe内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B。导轨上ac段和bd段单位长度的电阻为r₀ ，导轨其余部分电阻不计，且ac=bd=x₁。一质量为m，电阻不计的金属棒MN置于导轨上，与导轨垂直且接触良好。金属棒受到一个水平拉力作用，从磁场的左边界由静止开始作匀加速直线运动，加速度大小为a。棒运动到cd处撤去外力，棒在运动到磁场右边界ef处恰好静止。求：
1. （1）金属棒在区域abdc内切割磁感线时产生的感应电动势随位移x（相对b点）的表达式；
2. （2）试求撤去外力后在区域cdfe内切割磁感线时棒的速度v随位移x（相对d点）的变化规律以及df的长度x₂应满足什么条件。
3. （3）金属棒在整个运动过程中电阻R的最大电流值和最小值。
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12. (2018·建德期末) 如图所示，两平行且无限长光滑金属导轨 MN、PQ竖直放置，两导轨之间的距离为 L=1m，两导轨 M 、 P之间接入电阻 R =0.2Ω，导轨电阻不计，在 a b c d区域内有一个方向垂直于两导轨平面向里的磁场Ⅰ，磁感应强度 B₁=1T．磁场的宽度 x1=1m，在 c d连线以下区域有一个方向也垂直于导轨平面向里的磁场 Ⅱ．一个质量为 m=0.5kg 的金属棒垂直放在金属导轨上，与导轨接触良好，金属棒的电阻 r=0.2Ω，若金属棒紧贴 a b连线处自由释放，金属棒刚出磁场Ⅰ时恰好做匀速直线运动。金属棒进入磁场Ⅱ后，经过 t =1.8s 到达 ef时系统处于稳定状态，cd与 e f之间的距离 x=10m．（g取 10m/s²）
1. （1）金属棒刚出磁场Ⅰ时的速度大小；
2. （2）金属棒穿过磁场Ⅰ这段时间内电阻 R产生的热量；
3. （3）磁场Ⅱ磁感应强度 B₂大小
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13. (2018高二上·浙江期中) 两根足够长的平行光滑导轨，相距1m水平放置。匀强磁场竖直向上穿过整个导轨所在的空间B=0.4T。金属棒ab、cd质量分别为0.1kg和0.2kg，电阻分别为0.4Ω和0.2Ω，并排垂直横跨在导轨上。若两棒以相同的初速度3m/s向相反方向分开，不计导轨电阻，求：
1. （1）棒运动达到稳定后的ab棒的速度大小；
2. （2）金属棒运动达到稳定的过程中，回路上释放出的焦耳热；
3. （3）金属棒从开始运动直至达到稳定，两棒间距离增加多少？
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14. (2018高二上·浙江期中) 如图，光滑斜面的倾角 = 30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长l₁ = l m，bc边的边长l₂= 0.6 m，线框的质量m = 1 kg，电阻R = 0.5Ω，线框通过细线与重物相连，重物的质量M = 1 kg，斜面上ef线的上方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B = 0.5 T，如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，运动过程中M不会碰到地面。g=10m/s² ，求：
1. （1）线框abcd进入磁场过程中的电流方向；
2. （2）线框进入磁场过程中通过截面的电荷量；
3. （3）线框进入磁场时匀速运动的速度v的大小；
4. （4）线框进入磁场过程中产生的焦耳热．
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15. (2018·杭州模拟) 如图所示，虚线框内为某种电磁缓冲车的结构示意图，其主要部件为缓冲滑块K和质量为m的缓冲车厢。在缓冲车的底板上，沿车的轴线固定着两个光滑水平绝缘导轨PQ、MN.缓冲车的底部，安装电磁铁(图中未画出)，能产生垂直于导轨平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B．导轨内的缓冲滑块K由高强度绝缘材料制成，滑块K上绕有闭合矩形线圈abcd，线圈的总电阻为R，匝数为n，ab边长为L.假设缓冲车以速度v₀与障碍物C碰撞后，滑块K立即停下，此后线圈与轨道的磁场作用力使缓冲车厢减速运动，从而实现缓冲，一切摩擦阻力不计。
1. （1）求滑块K的线圈中最大感应电动势的大小；
2. （2）若缓冲车厢向前移动距离L后速度为零，则此过程线圈abcd中通过的电量和产生的焦耳热各是多少?
3. （3）若缓冲车以v₀速度与障碍物C碰撞后，滑块K立即停下，求此后缓冲车厢的速度v随位移x的变化规律?
4. （4）若缓冲车以v₀速度与障碍物C碰撞后，要使导轨右端不碰到障碍物，则缓冲车与障碍物C碰撞前，导轨右端与滑块K的cd边距离至少多大?
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