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1、高考物理最新电磁学知识点之电磁感应基础测试题及答案解析一、选择题1如图所示，在垂直纸面向里、范围足够大的匀强磁场中，放置一个金属圆环，圆环平面与磁场方向垂直，若要使圆环中产生如图中箭头所示方向的瞬时感应电流，下列方法可行的是A使匀强磁场均匀增强B使匀强磁场均匀减弱C使圆环向左或向右平动D使圆环向上或向下平动2如图所示，L 是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。A 和 B 是两个完全相同的小灯泡。下列说法正确的是（）A接通开关S瞬间，A 灯先亮，B 灯不亮B接通开关S后，B 灯慢慢变亮C开关闭合稳定后，突然断开开关瞬间，A灯立即熄灭、B灯闪亮一下D开关闭合稳定后，突然断开开关瞬间，A 灯
2、、B 灯都闪亮一下3如图所示，把金属圆环在纸面内拉出磁场，下列叙述正确的是（）A将金属圆环向左拉出磁场时，感应电流方向为逆时针B不管沿什么方向将金属圆环拉出磁场时，感应电流方向都是顺时针C将金属圆环向右匀速拉出磁场时，磁通量变化率不变D将金属圆环向右加速拉出磁场时，受到向右的安培力4如图所示，用粗细均匀的铜导线制成半径为r、电阻为 4R 的圆环，PQ 为圆环的直径，在 PQ 的左右两侧均存在垂直圆环所在平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，但方向相反，一根长为2r、电阻为R的金属棒MN 绕着圆心O 以角速度顺时针匀速转动，金属棒与圆环紧密接触。下列说法正确的是（）A金属棒MN 两端的电压大小为
3、2BrB金属棒MN 中的电流大小为22BrRC图示位置金属棒中电流方向为从N 到 MD金属棒MN 转动一周的过程中，其电流方向不变5如图所示为地磁场磁感线的示意图，在北半球地磁场的竖直分量向下。一飞机在北半球的上空以速度v 水平飞行，飞机机身长为a，翼展为b；该空间地磁场磁感应强度的水平分量为 B1，竖直分量为B2；驾驶员左侧机翼的端点用A 表示，右侧机翼的端点用B 表示，用E表示飞机产生的感应电动势，则AE=B2vb，且 A 点电势高于B点电势BE=B1vb，且 A点电势高于B 点电势CE=B2vb，且 A 点电势低于B 点电势DE=B1vb，且 A 点电势低于B 点电势6如图所示两个线圈绕
4、在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针用一弹性细丝悬挂在直导线正上方，开关断开时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是（）A闭合开关小磁针N 极朝垂直纸面向里转动，接着回到原位B闭合开关，小磁针N 极朝垂直纸面向里转动，并保持在转动后的位置C开关从闭合状态断开，小磁针N 极不发生偏转D开关从闭合状态断开，小磁针N 极朝垂直纸面向里转动，接着回到原位7如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值，在0t时刻闭合开关S，经过一段时间后，在1tt时刻断开S，下列表示灯D中的电流
5、（规定电流方向AB为正）随时间t变化的图像中，正确的是（）ABCD8如图所示，abcd是边长为L，每边电阻均相同的正方形导体框，今维持线框以恒定的速度v沿x轴运动，并穿过倾角为45的三角形匀强磁场区域，磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。线框b点在O位置时开始计时，则在2Ltv时间内，a、b两点的电势差U随时间t的变化图线为（）ABCD9如图甲所示，矩形线圈位于一变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面）向里，磁感应强度B 随时间 t 的变化规律如图乙所示用I 表示线圈中的感应电流，取顺时针方向的电流为正则下图中的I-t 图像正确的是()ABCD10 磁卡的磁条中有用于存储信息的
6、磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈当以速度 v0刷卡时，在线圈中产生感应电动势，其E t关系如图所示如果只将刷卡速度改为02v，线圈中的Et 关系图可能是()ABCD11 如图所示，一闭合直角三角形线框abc以速度 v 匀速向右穿过匀强磁场区域，磁场宽度大于 ac 边的长度从bc 边进入磁场区，到a 点离开磁场区的过程中，线框内感应电流的情况（以逆时针方向为电流的正方向）是下图中的（）ABCD12 如图所示，用粗细均匀的同种金属导线制成的两个正方形单匝线圈a、b，垂直放置在磁感应强度为B 的匀强磁场中，a 的边长为L，b 的边长为2L。当磁感应强度均匀增加时，不考虑线圈a、b 之间的影响
7、，下列说法正确的是（）A线圈 a、b 中感应电动势之比为E1E212B线圈 a、b 中的感应电流之比为I1I212C相同时间内，线圈a、b 中产生的焦耳热之比Q1Q214D相同时间内，通过线圈a、b某截面的电荷量之比q1q21413 如图所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环a，下列各种情况中铜环a中没有感应电流的是（）A将电键突然断开的瞬间B线圈中通以恒定的电流C通电时，使滑动变阻器的滑片P做加速移动D通电时，使滑动变阻器的滑片P做匀速移动14 如图所示，光滑导轨M、N 水平固定放置，两根导体棒P、Q 平行放于导轨上，形成一个闭合电路。
8、当一条形磁铁从上方下落（未到达导轨平面）的过程中，导体棒P、Q 的运动情况是（）AP、Q 互相靠拢BP、Q 互相远离CP、Q均静止D因磁铁极性不明，无法确定15 在水平桌面上，一个圆形金属框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，磁感应强度B1随时间 t 的变化关系如图甲所示，01 s 内磁场方向垂直线框平面向下，圆形金属框与两根水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒，且与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场B2中，如图乙所示，导体棒始终保持静止，则其所受的摩擦力Ff随时间变化的图像是下图中的(设向右的方向为摩擦力的正方向)()ABCD16 如图所示的电路中，带铁芯的线圈L与灯A并联，线圈
9、的电阻远小于灯的电阻，当闭合开关 S后灯正常发光。以下说法中正确的是（）A断开开关S，灯 A 立即熄灭B断开开关S，灯 A 闪亮一下后熄灭C用一个电容器代替线圈L，断开开关S，灯 A 闪亮一下后熄灭D用阻值与线圈相同的电阻取代L 接入电路，断开开关S，灯 A 闪亮一下后熄灭17 如图所示，竖直放置的矩形导线框MNPQ 边长分别为L 和 2L，M、N 间连接水平的平行板电容器，两极板间距为d，虚线为线框中轴线，虚线右侧有垂直线框平面向里的匀强磁场。两极板间有一质量为m、电荷量为q 的带负电油滴恰好处于平衡状态，已知重力加速度为 g，则下列磁场磁感应强度大小B 的变化情况及其变化率分别是（）A正在
10、减小，22BmgdtqLB正在减小，2BmgdtqLC正在增强，22BmgdtqLD正在增强，2BmgdtqL18 如图所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ 沿导轨从MN 处匀速运动到 MN的过程中，棒上感应电动势E 随时间 t 变化的图示，可能正确的是()ABCD19 如图甲所示，正三角形导线框abc 固定在磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度 B 随时间变化的关系如图乙所示t=0 时刻磁场方向垂直纸面向里，在04s时间内，线框ab边所受安培力F随时间t变化的关系（规定水平向左为力的正方向）可能是下图中的（）ABCD20 一矩形线圈位于一个方向垂直线圈平面向里的磁场中，
11、如图a 所示，磁感应强度B 随 t的变化规律如图b所示。以I 表示线圈中的感应电流，以图a 线圈上箭头所示方向的电流为正，则以下的i-t 图中正确的是：（）ABCD21 如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U 形金属导轨，导轨平面与磁场垂直金属杆PQ 置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T 位于回路围成的区域内，线框与导轨共面现让金属杆PQ 突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是（）APQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向BPQRS中沿顺时针方向，T 中沿顺时针方向CPQRS中沿逆时针方向，T 中沿逆时针方向DPQRS中沿逆时针方向，T
12、 中沿顺时针方向22 如图所示，正方形线框abcd 的边长为l，向右通过宽为L 的匀强磁场，且lL)的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下导线框以某一初速度向右运动t0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域下列v-t 图像中，可能正确描述上述过程的是()ABCD24 如图甲所示，矩形导线框abcd固定在变化的磁场中，产生了如图乙所示的电流(电流方向 abcda 为正方向)若规定垂直纸面向里的方向为磁场正方向，能够产生如图乙所示电流的磁场为()ABCD25 如图所示，矩形线圈abcd 在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和 P2以相同
13、的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时()A线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流B线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势C线圈绕P1和 P2转动时电流的方向相同，都是a bcdD线圈绕P1转动时 dc 边受到的安培力大于绕P2转动时 dc 边受到的安培力【参考答案】*试卷处理标记，请不要删除一、选择题1A 解析：A【解析】【分析】穿过线圈的磁通量变化则会产生感应电流，且感应电流的方向可以根据楞次定律来判断【详解】AB、根据题目要是线圈中产生逆时针的电流根据楞次定律可知应该使原磁场增大，故A对；B 错；CD、圆环向左或向右平动以及向上或向下平动时，穿过线圈中的磁通量没
14、有发生变化，故不会产生感应电流，故CD 错误；故选 A【点睛】产生感应电流的必备条件：穿过闭合线圈的磁通量发生变化，可以根据这个来判断本题的选项2C 解析：C【解析】【分析】【详解】AB当开关S闭合瞬间，两灯立即有电压，同时发光，由于线圈的电阻几乎为零，B 灯被线圈短路，由亮变暗，直到不亮，选项AB 错误；CD当开关S断开瞬间，A 灯没有电压，立即熄灭。当电流减小，线圈产生自感电动势，相当于电源，与B 灯形成回路，给B 灯提供短暂的电流，使B 灯过一会儿熄灭，选项C 正确，D 错误；故选 C。3B 解析：B【解析】【分析】【详解】AB不管沿什么方向将线圈拉出磁场，穿过线圈的磁通量都减小，根据楞
15、次定律判断可知，线圈中感应电流的方向都是沿顺时针方向，选项A 错误，B 正确；C将金属圆环向右匀速拉出磁场时，磁通量变化率等于电动势，即BLvt由于速度恒定但有效长度L 先增大后减小，所以磁通量变化率先增大后减小，选项C 错误；D将金属圆环向右加速拉出磁场时，根据“来拒去留”规律可知安培力向左，选项D 错误；故选 B。4B 解析：B【解析】【分析】【详解】AB根据法拉第电磁感应定律可得22122EBrBr两半圆环并联电阻为R，根据闭合电路欧姆定律可知金属棒中的电流大小为222EBrB rIRRRR总金属棒两端电压为22MNB rUIR故 A 错误，B 正确；CD由右手定则可知，在图示时刻，金属
16、棒中电流方向由M到N；当OM在右侧磁场ON在左侧磁场时，感应电流由N流向M，由此可知金属棒在转动一周过程中电流方向是发生变化的，故C、D 错误；故选 B。5A 解析：A【解析】【详解】飞机水平飞行机翼切割磁场竖直分量，由导体棒切割磁感线公式EBLv 可知，飞机产生的感应电动势2EB bv由右手定则可知，在北半球，不论沿何方向水平飞行，都是飞机的左方机翼电势高，右方机翼电势低A.E=B2vb，且 A 点电势高于B 点电势与分析相符，故A 项与题意相符；B.E=B1vb，且 A 点电势高于B 点电势与分析不相符，故B 项与题意不相符；C.E=B2vb，且 A 点电势低于B 点电势与分析不相符，故C
17、 项与题意不相符；D.E=B1vb，且 A 点电势低于B 点电势与分析不相符，故D 项与题意不相符6A 解析：A【解析】【分析】【详解】AB开关闭合后的瞬间，根据楞次定律，左边线圈中产生电流，电流的方向由南到北，根据安培定则，直导线上方的磁场方向垂直纸面向里，则小磁针N 极向纸里偏转，保持一段时间后，右边线圈的电流不变，根据安培定则可知，左边线圈中有磁通量但保持不变，因此左边线圈中不会产生感应电流，那么小磁针回到原位，故A正确，B错误；CD开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，左边线圈磁通量减小，根据楞次定律，左边线圈中产生电流，电流的方向由北到南，根据安培定则，直导线上方的磁场方向垂直纸面向
18、外，则小磁针N 极向垂直纸面向外的方向转动，故CD 错误。故选 A。7B 解析：B【解析】【分析】【详解】在 t=0 时刻闭合开关S时，灯泡中电流从A 到 B 立刻达到最大值；线圈中电流也增大，产生自感电动势，使得线圈中电流只能逐渐增大，干路中电流I 也逐渐增大，根据欧姆定律UAB=E-Ir，UAB逐渐减小直到稳定，通过灯泡的电流逐渐减小，稳定时，电阻R 的电流小于灯泡 D 的电流。在 t=t1时刻断开 S时，灯泡中原来的电流立即减小为零，线圈中产生自感电动势，电阻R、灯泡 D 和线圈组成回路，回路中电流从原来R 的电流值逐渐减小到零，此时流过灯泡D 的电流方向与原来的方向相反，方向从B 到
19、A；由于稳定时线圈中电流较小，则此时灯泡 D 中电流从小于灯泡原来中的电流值逐渐减小到零。则图像B 符合题意。故选 B。8D 解析：D【解析】【分析】【详解】bc 边的位置坐标x 在 0-L 过程，线框ab 边有效切线长度为x，感应电动势为E=Bxv感应电流EBxviRR根据楞次定律判断出来感应电流方向沿ad cba当 x=L 时34ababUiRBLv在 L-2L 过程，根据楞次定律判断出来感应电流方向仍然沿adcba；线框 ab 边有效切线长度为L，感应电动势为E1=BLvcd 边产生的电动势E2=B（x-L）v回路的总电动势E=E1-E2=2BLv-Bxv感应电流(2)EBLx viRR
20、此时 ab 两端的电势差22311424ababUEi REEBLvBxv当 x=2L 时Uab=BLv故选 D。9C 解析：C【解析】【分析】【详解】由法拉第电磁感应定律和欧姆定律得：ESBIRR tRt，所以线圈中的感应电流决定于磁感应强度B 随 t 的变化率由图乙可知，01 时间内，B 增大，增大，感应磁场与原磁场方向相反（感应磁场的磁感应强度的方向向外），由右手定则感应电流是逆时针的，因而是负值所以可判断01s 为负的恒值；12s为零；23s为为正的恒值，故C 正确，ABD 错误故选C【点睛】此类问题不必非要求得电动势的大小，应根据楞次定律判断电路中电流的方向，结合电动势的变化情况即可
21、得出正确结果10D 解析：D【解析】【分析】【详解】根据感应电动势公式EBLv0可知，其他条件不变时，感应电动势与导体的切割速度成正比，只将刷卡速度改为02v，则线圈中产生的感应电动势的最大值将变为原来12，故 D 可能，符合题意；ABC 不可能，不符合题意。故选 D11A 解析：A【解析】【分析】【详解】线框从开始进入到全部进入磁场时，磁通量向里增大，则由楞次定律可知，电流方向为逆时针，产生的电动势：E=BLv，随有效长度的减小而减小，所以感应电流i随有效长度的减小而减小；线框全部在磁场中运动的过程中，没有磁通量的变化，所以没有电动势和感应电流；线框离开磁场的过程中，磁通量不断减小，由楞次定
22、律可知，电流沿顺时针方向；感应电流i 随有效长度的减小而减小A该图与结论相符，选项A 正确；B该图与结论不相符，选项B 错误；C该图与结论不相符，选项C 错误；D该图与结论不相符，选项D 错误；12B 解析：B【解析】【分析】【详解】A根据法拉第电磁感应定律可知nn BSEtt而 S=l2，因此电动势之比为1：4，故 A 错误。B线圈中电阻04lRS其中 S0为横截面积，l 为边长，故电阻之比为1：2，由欧姆定律可知EIR则电流之比为1：2，故B正确。C焦耳定律Q=I2Rt电流之比为1：2，电阻之比为1：2；则相同时间内焦耳热之比为1：8，故 C 错误。D根据qnR可知=BS=Bl2故电荷量之
23、比为1：2，故 D 错误。故选 B。13B 解析：B【解析】【详解】A.将电键突然断开的瞬间，线圈产生的磁场从有到无消失，穿过铜环a 的磁通量减小，产生感应电流，故A不符合题意；B.线圈中通以恒定的电流时，线圈产生稳恒的磁场，穿过铜环a 的磁通量不变，没有感应电流产生，故B 符合题意；C.通电时，使变阻器的滑片P作加速滑动时，变阻器接入电路的电阻变化，回路中电流变化，线圈产生的磁场变化，穿过铜环a 磁通量变化，产生感应电流，故C 不符合题意；D.通电时，使变阻器的滑片P作匀速滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，回路中电流增大，线圈产生的磁场增强，穿过铜环a 磁通量增大，产生感应电流，故D 不符合
24、题意；14A 解析：A【解析】【分析】【详解】ABCD 设磁铁的下端为N 极，则磁铁下落时，回路中的磁通量向下增大，根据楞次定律和安培定则，回路中的电流为逆时针，则由左手定则可得，P受力向左，Q 受力向右，相互靠拢；设磁铁的下端为S极，则在磁铁下落时，回路中的磁通量向上增大，根据楞次定律和安培定则，回路中的电流为顺时针，则由左手定则可得，P受力向左，Q 受力向右，相互靠拢，BCD 错误 A 正确。故选 A。15A 解析：A【解析】【详解】根据题意可得：在01s内磁场方向垂直线框平面向下，且大小变大，则由楞次定律可得线圈感应电流的方向是逆时针，再由左手定则可得导体棒安培力方向水平向左，所以静摩擦
25、力的方向是水平向右，即为正方向；而在01s 内磁场方向垂直线框平面向下，且大小变大，则由法拉第电磁感应定律可得线圈感应电流的大小是恒定的，即导体棒的电流大小是不变的；再由：FBIL可得安培力大小随着磁场变化而变化，因为磁场是不变的，则安培力大小不变，所以静摩擦力的大小也是不变的。故A 正确，BCD 错误。故选 A。16B 解析：B【解析】【分析】【详解】AB电键断开前，电路稳定，灯A 正常发光，线圈相当于直导线，电阻较小，故流过线圈的电流较大；电键断开后，线圈中的电流会减小，发生自感现象，线圈为A、L 回路的电源，故灯泡会更亮一下后熄灭，故A 错误，B 正确；C用一个电容器代替线圈L，电路稳定
26、时，电容器的电阻过大，电容器相当于断路。断开开关 S，电容器为A、L 回路的电源，故灯泡会慢慢熄灭，故C 错误；D用阻值与线圈相同的电阻取代L 接入电路，断开开关S，回路中没有自感现象产生，灯A 立即熄灭，故D 错误。故选 B。17D 解析：D【解析】【分析】【详解】ABCD 电荷量为q的带负电的油滴恰好处于静止状态，电场力竖直向上，则电场强度方向竖直向下，所以电容器的上极板带正电，线框上端相当于电源的正极，感应电动势逆时针方向，感应电流的磁场方向和原磁场方向相反，根据楞次定律可知，穿过线框的磁通量在均匀增强，线框产生的感应电动势2MNBBEUSLtt油滴所受电场力与重力大小相等，则MNUqm
27、gd联立以上两式得，线圈中的磁通量变化率的大小为2BmgdtqL故 D 正确，ABC 错误。故选 D。18A 解析：A【解析】金属棒 PQ 进入磁场前没有感应电动势，D 错误；当进入磁场，切割磁感线有E=BLv，大小不变，可能的图象为A 选项、BC错误19A 解析：A【解析】【分析】【详解】CD0-1s，感应电动势为10BESSBt为定值；感应电流011SBEIrr为定值；安培力F=BI1LB由于 B 逐渐减小到零，故安培力逐渐减小到零，故CD 均错误；AB3s-4s 内，感应电动势为20BESSBt为定值；感应电流022SBEIrr为定值；安培力F=BI2LB由于 B 逐渐减小到零，故安培力
28、逐渐减小到零；由于B 逐渐减小到零，故通过线圈的磁通量减小，根据楞次定律，感应电流要阻碍磁通量减小，有扩张趋势，故安培力向外，即ab边所受安培力向左，为正，故A 正确，B 错误；故选 A。20A 解析：A【解析】【分析】【详解】CD根据法拉第电磁感应定律有B SEnt可知在 01s间电动势恒定，电流恒定，故CD 错误；AB在 01s 间，磁通量增大，由楞次定律可知流过闭合线圈的感应电流逆时针，电流为负方向，故A 正确，B 错误。故选 A。21D 解析：D【解析】【详解】因为 PQ 突然向右运动，由右手定则可知，PQRS中有沿逆时针方向的感应电流，穿过T 中的磁通量减小，由楞次定律可知，T中有沿
29、顺时针方向的感应电流，D 正确，ABC 错误22C 解析：C【解析】试题分析：当线圈刚进入磁场时，由于穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可得此时的感应电流方向为逆时针方向，当线圈完全进入磁场后到刚要穿出磁场的过程中，由于穿过线圈的磁通量不变，所以没有感应电流产生，当线圈穿出磁场过程中，穿过磁场的磁通量减小，根据楞次定律可得此时的感应电流方向为顺时针方向，故C正确考点：考查了楞次定律的简单应用23D 解析：D【解析】线框进入磁场时，由右手定则和左手点则可知线框受到向左的安培力，由于，则安培力减小，故线框做加速度减小的减速运动；同理可知线框离开磁场时，线框也受到向左的安培力，做加速度减小的减速运动
30、；线框完全进入磁场后，线框中没有感应电流，不再受安培力作用，线框做匀速运动，本题选D24D 解析：D【解析】【详解】AB.由题图乙可知，0t1内，线圈中的电流的大小与方向都不变，根据法拉第电磁感应定律可知，线圈中的磁通量的变化率相同，故0t1内磁感应强度与时间的关系是一条斜线，A、B 错误；CD.又由于 0 t1时间内电流的方向为正，即沿abcda 方向，由楞次定律可知，电路中感应电流的磁场方向向里，故0t1内原磁场方向向里减小或向外增大，因此D 正确，C 错误25A 解析：A【解析】【分析】【详解】AB根据 E=BS 可知，无论线圈绕轴P1和 P2转动，则产生的感应电动势均相等，故感应电流相等，故A 正确，B 错误；C由楞次定律可知，线线圈绕P1和 P2转动时电流的方向相同，都是adcba，故C错误；D由于线圈P1转动时线圈中的感应电流等于绕P2转动时线圈中得电流，故根据F=BLI可知，线圈绕P1转动时 dc 边受到的安培力等于绕P2转动时 dc 边受到的安培力，故D 错误。故选 A。