《2022年高三物理 楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律專練》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022年高三物理 楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律專練（7頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022年高三物理 楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律專練一、單項(xiàng)選擇題1(xx江蘇1)如圖1所示，一正方形線圈的匝數(shù)為n，邊長為a，線圈平面與勻強(qiáng)磁場垂直，且一半處在磁場中在t時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不變，大小由B均勻地增大到2B.在此過程中，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為()圖1A. B.C. D.答案B解析線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EnnSn，選項(xiàng)B正確2在大連某中學(xué)實(shí)驗(yàn)室的水平桌面上，放置一矩形閉合導(dǎo)體線圈，如圖2所示，線圈的ab邊沿南北方向，ad邊沿東西方向僅考慮地磁場的影響，下列說法正確的是()圖2A若使線圈向東平動(dòng)，則a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)高B若使線圈向東平動(dòng)，則a點(diǎn)的電勢(shì)與b點(diǎn)的電勢(shì)相等C若以

2、bc邊為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn)90過程中，則線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdaD若以bc邊為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn)90過程中，則線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcba答案C解析若使線圈向東平動(dòng)，由于地磁場的磁感線是地理南極指向北極，則穿過線圈的磁通量不變，因此線圈中沒有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故A、B錯(cuò)誤；若以bc為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn)90過程中，ad邊切割磁感應(yīng)線，由右手定則可知線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcda，故C正確，D錯(cuò)誤3. (xx安徽20)英國物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為，磁場變化時(shí)會(huì)在空間激發(fā)感生電場如圖3所示，一個(gè)半徑為r的絕緣細(xì)圓環(huán)水平放置，環(huán)內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場B，環(huán)上套一帶電荷量為q的小球，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻

3、增加，其變化率為k，若小球在環(huán)上運(yùn)動(dòng)一周，則感生電場對(duì)小球的作用力所做功的大小是()圖3A0 B.r2qkC2r2qk Dr2qk答案D解析變化的磁場產(chǎn)生電場，電場對(duì)運(yùn)動(dòng)的帶電粒子做功均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場，電動(dòng)勢(shì)ESkr2，電場力做功WqEr2qk，故選項(xiàng)D正確4如圖4所示，邊長為2L的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.一個(gè)邊長為L粗細(xì)均勻的正方形導(dǎo)線框abcd，其所在平面與磁場方向垂直，導(dǎo)線框的對(duì)角線與虛線框的對(duì)角線在一條直線上，導(dǎo)線框各邊的電阻大小均為R.在導(dǎo)線框從圖示位置開始以恒定速度v沿對(duì)角線方向進(jìn)入磁場，到整個(gè)導(dǎo)線框離開磁場區(qū)域的過程中，下列說法正

4、確的是()圖4A導(dǎo)線框進(jìn)入磁場區(qū)域時(shí)產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流B導(dǎo)線框中有感應(yīng)電流的時(shí)間為C導(dǎo)線框的bd對(duì)角線有一半進(jìn)入磁場時(shí)，整個(gè)導(dǎo)線框所受安培力大小為D導(dǎo)線框的bd對(duì)角線有一半進(jìn)入磁場時(shí)，導(dǎo)線框a、c兩點(diǎn)間的電壓為答案D解析根據(jù)楞次定律的推論：感應(yīng)電流的效果總是阻礙磁通量的變化，故由楞次定律判斷出，導(dǎo)線框進(jìn)入磁場區(qū)域時(shí)，感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；導(dǎo)線框完全進(jìn)入磁場后感應(yīng)電流消失，完全進(jìn)入經(jīng)歷的時(shí)間為，完全穿出經(jīng)歷時(shí)間也為，導(dǎo)線框中有感應(yīng)電流的時(shí)間t2，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；導(dǎo)線框的bd對(duì)角線有一半進(jìn)入磁場時(shí)，導(dǎo)體的有效切割長度為，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為，由安培力公式為F，可算出安培力為，故C選

5、項(xiàng)錯(cuò)誤；導(dǎo)線框的bd對(duì)角線有一半進(jìn)入磁場時(shí)，導(dǎo)線框a、c兩點(diǎn)間的電壓為電動(dòng)勢(shì)的一半，大小為，故D選項(xiàng)正確5電吉他是利用電磁感應(yīng)原理工作的一種樂器如圖5甲所示為電吉他的拾音器的原理圖，在金屬弦的下方置有一個(gè)連接到放大器的螺線管一條形磁鐵固定在管內(nèi)，當(dāng)撥動(dòng)金屬弦后，螺線管內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，經(jīng)一系列轉(zhuǎn)化后可將電信號(hào)轉(zhuǎn)為聲音信號(hào)若由于金屬弦的振動(dòng)，螺線管內(nèi)的磁通量隨時(shí)間的變化如圖乙所示，則對(duì)應(yīng)感應(yīng)電流的變化為()圖5答案D解析在0時(shí)間內(nèi)，磁通量增加但增加的越來越慢，因此感應(yīng)電流越來越小，到時(shí)刻，感應(yīng)電流減小到零；在t0時(shí)間內(nèi)，磁通量越來越小，感應(yīng)電流反向，磁通量變化的越來越快，感應(yīng)電流越來越大，到t

6、0時(shí)刻達(dá)到反向最大值，從這兩段時(shí)間斷定，選項(xiàng)D正確，A、B、C錯(cuò)誤6如圖6甲所示，一個(gè)圓形線圈的匝數(shù)n100，線圈面積S200 cm2，線圈的電阻r1 ，線圈外接一個(gè)阻值R4 的電阻，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示下列說法中正確的是()圖6A線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向B電阻R兩端的電壓隨時(shí)間均勻增大C線圈電阻r消耗的功率為4104 WD前4 s內(nèi)通過R的電荷量為4104 C答案C解析由圖可知，穿過線圈的磁通量變大，由楞次定律可得：線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，故A錯(cuò)誤根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，磁通量的變化率恒定，所以電動(dòng)勢(shì)恒定，則電阻兩端

7、的電壓恒定，故B錯(cuò)誤；由法拉第電磁感應(yīng)定律：ENN1000.02 V0.1 V，由閉合電路歐姆定律，可知電路中的電流為I A0.02 A，所以線圈電阻r消耗的功率PI2r0.0221 W4104 W，故C正確；前4 s內(nèi)通過R的電荷量QIt0.024 C0.08 C，故D錯(cuò)誤7在勻強(qiáng)磁場中有一矩形導(dǎo)線框，以相同的角速度按圖7a、b、c、d所示的固定轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，用I1、I2、I3、I4表示四種情況下線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值，則()圖7AI1I2I3I4 BI2I1I3I4CI1I2I3I4 DI1I2I3I4答案A解析據(jù)題意，相同的矩形線框在磁場中，以題圖所示的四種方式轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為：E

8、，產(chǎn)生的感應(yīng)電流為：I，由于轉(zhuǎn)動(dòng)角速度相等，轉(zhuǎn)動(dòng)相同的弧度所用時(shí)間相等，線框所發(fā)生的面積變化也相等，則四種方式產(chǎn)生的感應(yīng)電流相等，故選項(xiàng)A正確8如圖8甲所示閉合矩形導(dǎo)線框abcd固定在磁場中，磁場的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的的規(guī)律如圖乙所示規(guī)定垂直紙面向里為磁場的正方向，abcda的方向?yàn)榫€框中感應(yīng)電流的正方向，水平向右為安培力的正方向關(guān)于線框中的電流i與ad邊所受的安培力F隨時(shí)間t變化的圖象，下列選項(xiàng)正確的是()圖8答案D解析由圖示Bt圖象可知，01 s時(shí)間內(nèi)，B增大，增大，由楞次定律可知，感應(yīng)電流是逆時(shí)針的，為負(fù)值；12 s內(nèi)，磁通量減小，感應(yīng)電流是順時(shí)針，為正值

9、；23 s內(nèi)，磁通量不變，無感應(yīng)電流；34 s內(nèi)，B的方向垂直紙面向外，B減小，減小，由楞次定律可知，感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，感應(yīng)電流是負(fù)的，故A、B錯(cuò)誤由左手定則可知，在01 s內(nèi)，ad受到的安培力方向水平向右，是正的；12 s安培力向左，是負(fù)的，23 s時(shí)間內(nèi)，無感應(yīng)電流，沒有安培力，34 s，安培力向左，是負(fù)的；由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E，感應(yīng)電流I，由Bt圖象可知，在02 s和34 s內(nèi)，是定值，在各時(shí)間段內(nèi)I是定值，ad邊受到的安培力FBIL，I、L不變，B均勻變化，則安培力F均勻變化，不是定值，故C錯(cuò)誤，D正確，故選D.9如圖9所示，等離子氣流(由高溫高壓的等電量的正、負(fù)

10、離子組成)由左方連續(xù)不斷的以速度v0射入P1和P2兩極板間的勻強(qiáng)磁場中，ab和cd的作用情況為：01 s內(nèi)互相排斥，13 s內(nèi)互相吸引，34 s內(nèi)互相排斥規(guī)定向左為磁感應(yīng)強(qiáng)度B的正方向，線圈A內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖象可能是()圖9答案C解析等離子氣流由左方連續(xù)不斷地以速度v0射入P1和P2兩極板間的勻強(qiáng)磁場中，正電荷向上偏，負(fù)電荷向下偏，上板帶正電，下板帶負(fù)電，且能形成穩(wěn)定的電流，電流方向由a到b,01 s內(nèi)互相排斥，13 s內(nèi)互相吸引，34 s內(nèi)互相排斥，則01 s內(nèi)cd的電流方向由d到c，根據(jù)楞次定律判斷：磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)檎?，且大小在減小，或磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)樨?fù)，且大小在增大；13

11、s內(nèi)cd的電流方向由c到d，根據(jù)楞次定律判斷：磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)檎掖笮≡谠龃?，或磁感?yīng)強(qiáng)度方向?yàn)樨?fù)，大小在減?。?4 s內(nèi)d的電流方向由d到c，根據(jù)楞次定律判斷：磁感應(yīng)強(qiáng)度為正，大小在減小，或磁感應(yīng)強(qiáng)度為負(fù)，大小在增大，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤10如圖10所示，磁場垂直于紙面向外，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨水平向右的x軸按BB0kx(B0、k為常量)的規(guī)律均勻增大位于紙面內(nèi)的正方形導(dǎo)線框abcd處于磁場中，在外力作用下始終保持dc邊與x軸平行向右勻速運(yùn)動(dòng)若規(guī)定電流沿abcda的方向?yàn)檎较?，則從t0到tt1的時(shí)間間隔內(nèi)，下列關(guān)于該導(dǎo)線框中產(chǎn)生的電流i隨時(shí)間t變化的圖象，正確的是()圖10答案A解析由

12、題意可知，ad、bc兩邊均在切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向相反，大小不相等，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律EBLv，由于ad與bc兩邊所切割的磁感應(yīng)強(qiáng)度的差始終為BkL有：ELvkL，而感應(yīng)電流i，是定值，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤，故選A.二、不定項(xiàng)選擇題11. (xx山東16)如圖11所示，一端接有定值電阻的平行金屬軌道固定在水平面內(nèi)，通有恒定電流的長直絕緣導(dǎo)線垂直并緊靠軌道固定，導(dǎo)體棒與軌道垂直且接觸良好在向右勻速通過M、N兩區(qū)的過程中，導(dǎo)體棒所受安培力分別用FM、FN表示不計(jì)軌道電阻，以下敘述正確的是()圖11AFM向右 BFN向左CFM逐漸增大 DFN逐漸減小答案BCD解析根據(jù)直線電流產(chǎn)生磁

13、場的分布情況知，M區(qū)的磁場方向垂直紙面向外，N區(qū)的磁場方向垂直紙面向里，離導(dǎo)線越遠(yuǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度越小當(dāng)導(dǎo)體棒勻速通過M、N兩區(qū)時(shí)，感應(yīng)電流的效果總是反抗引起感應(yīng)電流的原因，故導(dǎo)體棒在M、N兩區(qū)運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的安培力均向左，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；導(dǎo)體棒在M區(qū)運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B變大，根據(jù)EBlv，I及FBIl可知，F(xiàn)M逐漸變大，故選項(xiàng)C正確；導(dǎo)體棒在N區(qū)運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B變小，根據(jù)EBlv，I及FBIl可知，F(xiàn)N逐漸變小，故選項(xiàng)D正確12如圖12所示，兩個(gè)有界勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向分別垂直紙面向里和向外，磁場寬度均為L，距磁場區(qū)域的左側(cè)L處，有一邊長也為L的正方形導(dǎo)體線框，總電阻

14、為R，且線框平面與磁場方向垂直，現(xiàn)用外力F使線框以速度v勻速穿過磁場區(qū)域，以初始位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，規(guī)定：電流沿逆時(shí)針方向時(shí)電動(dòng)勢(shì)E為正，磁感線垂直紙面向里時(shí)磁通量的方向?yàn)檎?，外力F向右為正則以下關(guān)于線框中磁通量、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E、外力F和線圈總電功率P隨時(shí)間t變化的圖象正確的是()圖12答案BD解析當(dāng)運(yùn)動(dòng)到2.5L時(shí)，磁通量為零，故A錯(cuò)誤；當(dāng)線圈進(jìn)入第一個(gè)磁場和離開第二個(gè)磁場時(shí)，由EBLv可知，E保持不變，方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，而開始進(jìn)入第二個(gè)磁場時(shí)，兩端同時(shí)切割磁感線，電動(dòng)勢(shì)應(yīng)為2BLv，方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，故B正確；因安培力總是與運(yùn)動(dòng)方向相反，故拉力應(yīng)一直向右，故C錯(cuò)誤；拉力的功率PFv，因速度不變，

15、故P與F的變化規(guī)律一致，所以D正確13如圖13所示，平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，它們的電阻可忽略不計(jì)，在M和P之間接有阻值為R3.0 的定值電阻，導(dǎo)體棒ab長l0.5 m，其電阻不計(jì)，且與導(dǎo)軌接觸良好，整個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.4 T，現(xiàn)使ab以v10 m/s的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng)，則以下判斷正確的是()圖13A導(dǎo)體棒ab中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2.0 VB電路中的電流I0.5 AC導(dǎo)體棒ab所受安培力方向向右D導(dǎo)體棒ab所受合力做功為零答案AD解析ab棒切割磁場產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：EBLv0.40.510 V2 V，選項(xiàng)A正確；根據(jù)右手定則得，ab棒中的電流方向從b到a，電流大小為I A，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)左手定則判斷知：棒ab所受安培力方向向左，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；棒ab做勻速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不變，根據(jù)動(dòng)能定理可知合力做功為零，選項(xiàng)D正確