(新高考)高考物理二轮复习专题练习：专题12《电磁感应》(含答案)

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专题12 电磁感应 专题训练一、单选题1．（2021·河南·模拟预测）如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直，磁感应强度B随时间均匀增大。两圆环半径之比为3：1，圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb，不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是（　　）A．Ea：Eb=9：1，感应电流均沿逆时针方向B．Ea：Eb=9：1，感应电流均沿顺时针方向C．Ea：Eb=3：1，感应电流均沿逆时针方向D．Ea：Eb=3：1，感应电流均沿顺时针方向2．（2021·湖南·模拟预测）某种超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起，同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力。其推进原理可以简化为如图所示的模型：PQ和MN是固定在水平地面上的两根足够长的平直导轨，导轨间分布着竖直（垂直纸面）方向等间距的匀强磁场B1和B2。二者方向相反。矩形金属框固定在实验车底部（车厢与金属框绝缘）。其中ad边宽度与磁场间隔相等。当磁场B1和B2同时以速度v沿导轨向右匀速运动时。金属框受到磁场力，并带动实验车沿导轨运动，已知金属框垂直导轨的ab边的边长L、金属框总电阻R，列车与线框的总质量m，B1＝B2＝B，悬浮状态下，实验车运动时受到的阻力恒为其对地速度的K倍。则下列说法正确的是（　　）A．列车在运动过程中金属框中的电流方向一直不变B．列车在运动过程中金属框产生的最大电流为C．列车最后能达到的最大速度为D．列车要维持最大速度运动，它每秒钟消耗的磁场能为3．如图所示，L1、L2为两个相同的灯泡,线圈L的直流电阻不计，灯泡L1与理想二极管D相连,下列说法中正确的是       (　　) A．闭合开关S后，L1会逐渐变亮B．闭合开关S稳定后，L1、L2亮度相同C．断开S的瞬间，L1会逐渐熄灭D．断开S的瞬间，a点的电势比b点高4．（2021·广西玉林·一模）如图，两个半径不同但共心的圆形导线环 A、B 位于同一平面内，A 环的半径大于 B 环的半径，已知在 t＝0 到 t＝t1的时间间隔内，当导线 A 环中的电流 i发生某种变化，而导线 B 环中的感应电流总是沿顺时针方向，且导线 B 环总有扩张的趋势时。设 A 环中电流 i 的正方向与图中箭头所示的方向相同，则 i 随时间 t 的变化的图线可能是（　　）A． B．C．D．5．（2021·山东潍坊·模拟预测）如图所示，边界MN的左侧区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。正三角形铜线框OPQ的顶点O位于MN上，线框绕过O点且垂直于纸面的转轴顺时针匀速运动，角速度为。已知铜线框粗细均匀，边长为a，则当PQ边的中点经过边界MN的瞬间，OP两点的电势差为（　　）A． B． C． D．二、多选题6．（2021·甘肃·兰州五十八中模拟预测）如图所示，在匀强磁场的上方有一质量为、半径为粗细均匀的细导线做成的圆环，圆环的圆心与匀强磁场的上边界的距离为。将圆环由静止释放，圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间，速度均为。已知匀强磁场的磁感应强度为，细导线单位长度的电阻为，重力加速度为，不计空气阻力。则下列说法正确的是（　　）A．圆环刚进入磁场的瞬间，速度B．圆环进入磁场的过程做的是匀速直线运动C．圆环进入磁场的过程中，电阻产生的热量为D．圆环进入磁场的过程中，通过导体横截面的电荷量为7．（2018·黑龙江·铁力市第一中学校一模）如图所示，水平放置的两组光滑轨道上分别放有可自由移动的金属棒PQ和MN，并且分别放置在磁感应强度为B1和B2的匀强磁场中，当PQ在外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是（       ）A．向左加速运动 B．向右加速运动C．向右减速运动 D．向右匀速运动8．（2022·河南信阳·二模）如图所示，两根足够长相互平行、间距的竖直导轨，下端连接阻值的电阻。一根阻值也为、质量的导体棒搁置在等高的挡条上。在竖直导轨间的区域仅有垂直纸面的匀强磁场（图中未画出）。撤去挡条，棒开始下滑，经后下降了。假设棒始终与导轨垂直，且与导轨接触良好，不计一切摩擦阻力和导轨电阻，重力加速度取。下列说法正确的是（　　）A．导体棒能获得的最大速度为B．导体棒能获得的最大速度为C．时间内通过导体棒的电量为D．导体棒的速度为9．（2022·福建·模拟预测）如图所示，空间存在一范围足够大的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面（竖直面）向里，为磁场区域的上边界，磁场上方有一个质量为m的正方形导线框，边与平行。已知线框边长为L，总电阻为R，重力加速度为g，线框从图示位置由静止开始自由下落，则在边进入磁场的过程中，关于线框的运动，下列说法中正确的是（　　）A．线框可能一直做匀速运动B．线框可能一直做匀加速运动C．线框可能先做减速运动再做匀速运动D．线框若出现匀速运动，其速度大小一定是10．（2022·辽宁·沈阳捷登教育培训学校模拟预测）如图所示，电阻不计且足够长的光滑导轨与水平面成α角，导轨的宽度和AB杆的长度均为L，磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨向下，质量为m的AB杆的电阻为r，受一冲量作用后以v的速度沿导轨向上运动，经一段时间到达最高点，已知在此过程中测得通过定值电阻R的电荷量为q，杆始终与导轨垂直，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　）A．AB杆向上运动时电流方向由b到aB．AB杆向上运动过程中R产生的热量为QR＝ [mv2﹣sinα]C．AB杆向上运动的时间为D．AB杆向下运动的最大速度为11．（2022·山东·及第中学模拟预测）空间存在竖直方向的磁场，磁感应强度B随时间变化的图像如图所示，以磁场方向向下为正。零时刻，从静止开始自由释放一水平放置的硬质闭合金属小圆环，圆环下落过程中未翻转。则（　　）A．在时间内，圆环有扩张的趋势B．在时间内，从上向下看圆环内有逆时针方向的感应电流C．在时间内，圆环内的感应电流方向不变D．圆环被释放后将做自由落体运动12．（2021·河南·开封高中模拟预测）如图所示，两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。两导轨间用大小可忽略的定值电阻R连接，以两导轨交点为坐标原点，以两导轨的角平分线为x轴，两导轨与x轴夹角均为θ。导轨上的金属棒与x轴垂直，在外力F作用下从O点开始以速度v向右匀速运动，忽略导轨和金属棒的电阻。I表示流过电阻R的电流，P表示电阻R的热功率，F表示金属棒受到的拉力大小，W表示拉力做的功，则下列关于上述物理量与x的关系图像可能正确的是（　　）A．B．C．D．三、填空题13．（2022·天津和平·二模）英国物体学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场，如图所示，一个半径为r的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场，环上套一带电荷量为+q的小球，已知磁感强度B随时间均匀增加，其变化率为k，则变化磁场所激发出的感应电动势大小为____，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球所做功大小是_____14．（2022·上海·模拟预测）如图所示，两条平行金属导轨ab、cd置于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，两导轨间的距离l=0.6m，导轨间连有电阻R．金属杆MN垂直置于导轨上，且与轨道接触良好，现使金属杆MN沿两条导轨向右匀速运动，产生的感应电动势为3V．由此可知，金属杆MN滑动的速度大小为              m/s；通过电阻R的电流方向为            （填“a R c”或“c R a”）．15．（2022·上海宝山·二模）如图，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内．当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，圆环L有_________（填收缩、扩张）趋势，圆环内产生的感应电流方向 ____________（填顺时针、逆时针）。四、解答题16．（2022·浙江·模拟预测）如图所示，宽为L的光滑导轨由与水平面成α角的足够长倾斜部分及足够长水平部分组成，两部分导轨平滑连接，导轨上端通过单刀双掷开关S可以分别接入电动势为E的电源或直接短路。质量为m、电阻为R、长为L的金属杆垂直于导轨静止放置。空间存在着匀强磁场，不计导轨电阻和电原内阻。求：（1）开关S与1接通时金属杆恰好静止，求磁感应强度B的最小值及相应的方向；（2）将开关S断开，让杆ab由静止开始下滑，经过一段时间后，再将S掷向2。若从S与2接通时开始计时，请画出金属杆在倾斜部分轨道运动时速度随时间变化的可能图像，并结合图像对金属杆的受力和运动变化情况作出解释；（3）金属棒在水平导轨上滑行的距离。          17．（2022·浙江·模拟预测）如图所示，两平行光滑导轨MN、M´N´左端通过导线与电源和电容相连，导轨平面处于磁感应强度为B的匀强磁场中，开始时两阻值相同质量分别为m1和m2的导体棒a、b垂直导轨处于静止状态。现将单刀双掷开关K与1闭合，当棒a、b均达到稳定速度后，开关与2闭合，棒a、b再次达到稳定速度。已知导轨间距为l，电阻不计，m1>m2，电源内阻不计，电动势为E，电容器电容为C，两极板间的电压大小为2E，导轨足够长。求：（1）K与1闭合时，棒a、b的稳定速度；（2）K与2闭合时，棒a、b的稳定速度；（3）K与1闭合过程中，棒a、b产生的焦耳热。   18．（2021·辽宁·模拟预测）如图甲所示、为足够长的两平行金属导轨，间距，与水平面之间的夹角，匀强磁场磁感应强度，垂直于导轨平面向上，间接有电流传感器，质量、阻值的金属杆垂直导轨放置，它与导轨的动摩擦因数，如图所示。用外力F沿导轨平面向上拉金属杆，使由静止开始运动并开始计时，电流传感器显示回路中的电流I随时间t变化的图像如图乙所示，0~3s，拉力做的功为225J，除导体棒电阻外，其它电阻不计。取。求：（1）0~3s内金属杆运动的位移；（2）0~3s内F随t变化的关系；。
参考答案：1．A2．C3．D4．A5．C6．CD7．AC8．BCD9．ACD10．BC11．CD12．AC13．          14．10m/s；cRa15．     收缩     顺时针16．（1），垂直于倾斜部分导轨斜向上；（2）17．（1）；（2）；（3）18．（1）；（2）