（通用版）2020高考物理三輪沖刺 高考熱點排查練熱點10 電磁感應（含解析）

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1、熱點10　電磁感應 1．(多選)(2019·福建寧德市質(zhì)量檢查)如圖1甲為電動汽車無線充電原理圖，M為受電線圈，N為送電線圈．圖乙為受電線圈M的示意圖，線圈匝數(shù)為n、電阻為r、橫截面積為S，a、b兩端連接車載變流裝置，磁場平行于線圈軸線向上穿過線圈．下列說法正確的是(　　) 圖1 A．當線圈N接入恒定電流時，不能為電動汽車充電 B．當線圈N接入正弦式交變電流時，線圈M兩端產(chǎn)生恒定電壓 C．當線圈M中的磁感應強度增加時，有電流從a端流出 D．充電時，Δt時間內(nèi)線圈M中磁感應強度大小均勻增加ΔB，則M兩端電壓為 答案　AC 解析　若送電線圈N接入恒定電流，則產(chǎn)生的磁場不變化，受

2、電線圈M中的磁通量沒有發(fā)生變化，故無法產(chǎn)生感應電流，不能為電動汽車充電，故A正確；當線圈N接入正弦式交變電流時，受電線圈M中的磁通量按正弦式規(guī)律變化，故M兩端產(chǎn)生正弦式交變電壓，故B錯誤；當穿過線圈M的磁感應強度增加時，根據(jù)楞次定律，感應電流的磁場方向向下，故感應電流方向從b向a，即電流從a端流出，故C正確；根據(jù)法拉第電磁感應定律，有：E＝n＝nS，設受電線圈外接電路的電阻為R，由閉合電路的歐姆定律得M兩端的電壓U＝R＝，故D錯誤． 2.(多選)(2019·河南周口市上學期期末調(diào)研)如圖2所示，金屬圓環(huán)半徑為L、電阻為r，金屬環(huán)上有一個小缺口ab，用導線把金屬環(huán)通過電流表接在電阻R兩端，已知

3、R＝2r，電流表為理想電表．垂直于圓環(huán)面有一磁場，從t＝0開始，磁感應強度隨時間變化的規(guī)律為B＝B0cosωt，t＝0時磁場垂直紙面向里，則下列說法正確的是(　　) 圖2 A．t＝時，電流表示數(shù)一定不為0 B．t＝時，a點電勢低于b點 C．t＝時，R兩端電壓為0 D．從t＝0到t＝的過程中通過R的電荷量為q＝ 答案　AD 3．(2019·江西南昌市二模)如圖3所示為一“凸形”線框，其中ab＝bc＝cd＝de＝ah＝hg＝gf＝l，ef＝3l.線框在外力作用下以恒定速度垂直磁場通過一寬為l的有界勻強磁場．取逆時針方向的電流為正，圖示時刻t＝0，則線框中產(chǎn)生的電流i隨時間t變化的

4、圖象中，正確的是(　　) 圖3 答案　B 解析　感應電動勢為：E＝Blv，感應電流為：I＝；由右手定則可知，線框進入磁場過程感應電流沿逆時針方向，是正的，線框離開磁場過程感應電流沿順時針方向，是負的，故A、C、D錯誤，B正確． 4.(多選)(2019·四川遂寧市三診)如圖4所示，水平光滑的平行金屬導軌，左端接有電阻R，勻強磁場B豎直向下分布在導軌所在的空間內(nèi)，質(zhì)量一定的金屬棒PQ垂直導軌放置．今使棒以一定的初速度v0向右運動，當其通過位置a、b時，速率分別為va、vb，到位置c時棒剛好靜止．設導軌與棒的電阻均不計，a到b與b到c的間距相等．則金屬棒在由a到b和由b到c的兩個過程

5、中(　　) 圖4 A．通過棒橫截面的電荷量相等 B．棒動能變化量相等 C．回路中產(chǎn)生的內(nèi)能相等 D．安培力沖量相等 答案　AD 解析　金屬棒運動過程中，通過棒橫截面的電荷量q＝Δt＝Δt＝·Δt＝＝，從a到b的過程中與從b到c的過程中，回路面積的變化量ΔS相等，B、R相等，因此，通過棒橫截面的電荷量相等，故A正確；金屬棒受到的安培力大小為：F安＝BIL＝，方向水平向左．金屬棒在安培力作用下做減速運動，由于ab間距離與bc間距離相等，F(xiàn)安逐漸減小，由W＝Fx定性分析可知，從a到b克服安培力做的功比從b到c克服安培力做的功多，由動能定理可知，棒的動能變化量不相等；金屬棒克服安培力

6、做功，把金屬棒的動能轉化為內(nèi)能，因此在a到b的過程中產(chǎn)生的內(nèi)能多，故B、C錯誤；兩段過程中安培力的沖量：I＝BLΔt，因q＝Δt相等，則兩過程中安培力的沖量相等，故D正確． 5.(多選)(2019·福建莆田市二模)如圖5，等邊三角形OPQ區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場．用粗細均勻的導線繞制的等邊三角形導線框abc位于紙面內(nèi)，其bc邊與磁場邊界PQ平行，d、e分別為ab、ac的中點．導線框沿垂直于bc的方向向上勻速穿過磁場區(qū)域，依次經(jīng)過圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ位置．已知三角形OPQ的邊長是三角形abc的倍，Ⅰ位置時a點與O點重合，Ⅱ位置時d點、e點分別在OP、OQ上，Ⅲ位置時d點、e點在PQ上．則(　

7、　) 圖5 A．經(jīng)過Ⅱ位置和Ⅲ位置時，線框中的感應電流方向相同 B．經(jīng)過Ⅱ位置和Ⅲ位置時，線框中的感應電流大小相等 C．經(jīng)過Ⅱ位置和Ⅲ位置時，線框上de兩點間的電壓之比為2∶1 D．從Ⅰ位置到Ⅱ位置和從Ⅱ位置到Ⅲ位置的兩個過程中，穿過線框橫截面的電荷量之比為2∶1 答案　BCD 解析　由題意可知，線框在位置Ⅱ運動時穿過線框的磁通量增加，線框在位置Ⅲ運動時穿過線框的磁通量減少，由楞次定律可知，兩位置感應電流方向相反，故A錯誤；由題圖可知，線框經(jīng)過Ⅱ位置和經(jīng)過Ⅲ位置時，線框切割磁感線的有效長度L相等，由E＝BLv可知，線框產(chǎn)生的感應電動勢相等，由歐姆定律可知，線框中的感應電流大小

8、相等，故B正確；線框在Ⅱ位置時，dae部分相當于電源，線框在Ⅲ位置時dbce部分相當于電源，在兩位置線框電流I相等，dbce部分的電阻是dae部分電阻的兩倍，即：Rdbce＝2Rdae，UdeⅡ＝IRdbce，UdeⅢ＝IRdae，則：UdeⅡ＝2UdeⅢ，故C正確；通過線框導線橫截面的電荷量：q＝Δt＝Δt＝Δt＝＝，設三角形abc的面積為4S，由題圖可知，線框從Ⅰ位置到Ⅱ位置過程：ΔS1＝2S，線框從Ⅱ位置到Ⅲ位置過程：ΔS2＝3S－2S＝S，則從Ⅰ位置到Ⅱ位置和從Ⅱ位置到Ⅲ位置的兩個過程中，穿過線框橫截面的電荷量之比：＝＝＝，故D正確． 6.(多選)(2018·山東日照市3月模擬)半徑

9、分別為r和2r的同心半圓光滑導軌MN、PQ固定在同一水平面內(nèi)，一長為r、電阻為R、質(zhì)量為m且質(zhì)量分布均勻的導體棒AB置于半圓軌道上面，BA的延長線通過導軌的圓心O，裝置的俯視圖如圖6所示．整個裝置位于磁感應強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中，在N、Q之間接有一阻值為R的電阻．導體棒AB在水平外力作用下，以角速度ω繞O順時針勻速轉動，在轉動過程中始終與導軌保持良好接觸．導軌電阻不計，則(　　) 圖6 A．導體棒AB兩端的電壓為Br2ω B．電阻R中的電流方向從Q到N C．外力的功率大小為 D．若導體棒不動，要產(chǎn)生同方向的電流，磁感應強度應該減小 答案　BCD 解析　AB中感

10、應電動勢的大小為E＝Br·＝1.5Br2ω 則回路中感應電流大小為：I＝＝＝ 則導體棒AB兩端的電壓為：U＝E－IR＝1.5Br2ω－·R＝Br2ω，故選項A錯誤；根據(jù)右手定則可知，AB中感應電流的方向為A→B，即B端相當于電源的正極，所以電阻R中的電流方向從Q到N，故選項B正確；根據(jù)能量守恒可知，外力做功全部轉化為整個電路的熱量，則外力的功率等于整個電路的電功率，即P＝I2·2R＝2·2R＝，故選項C正確；根據(jù)楞次定律，當原磁場減弱時，感應電流的磁場與原磁場方向相同，則根據(jù)安培定則可知產(chǎn)生的感應電流的方向與原方向相同，故選項D正確． 7．(多選)(2019·山東青島市5月二模)如圖7，

11、足夠長的兩平行光滑金屬導軌MN、PQ水平放置，間距l(xiāng)＝1m，導軌中間分布有磁感應強度為1T的勻強磁場，磁場邊界為正弦曲線．一粗細均勻的導體棒以10 m/s的速度向右勻速滑動，定值電阻R的阻值為1 Ω，導體棒接入電路的電阻也為1 Ω，二極管D正向電阻為零，反向電阻無窮大，導軌電阻不計，下列說法正確的是(　　) 圖7 A．理想電壓表示數(shù)為2.5V B．導體棒運動到圖示位置時，有電流流過電阻R C．流經(jīng)電阻R的最大電流為5A D．導體棒上熱功率為6.25W 答案　ACD 解析　導體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢的最大值Em＝Blv＝10V，產(chǎn)生的是正弦式交變電流，則電動勢的有效值E＝

12、＝5V，由電流的熱效應可得：T＝×，解得：E′＝5V，由閉合電路歐姆定律得，理想電壓表的示數(shù)為2.5V，故A正確；導體棒運動到圖示位置時，由右手定則可知，產(chǎn)生的電流方向由a→b，由于二極管具有單向導通特性，所以此時無電流流過電阻R，故B錯誤；導體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢的最大值Em＝Blv＝10 V，所以最大電流Im＝ A＝5 A，故C正確；導體棒上的電流有效值為：I＝＝2.5A，所以熱功率為：P＝I2R＝2.52×1W＝6.25W，故D正確． 8.(多選)(2019·湖北“荊、荊、襄、宜四地七?？荚嚶?lián)盟”期末)如圖8所示，兩根平行光滑金屬導軌固定在同一水平面內(nèi)，其左端接有定值電阻R，建

13、立Ox軸平行于金屬導軌，在0≤x≤4m的空間區(qū)域內(nèi)存在著垂直導軌平面向下的磁場，磁感應強度B隨坐標x(以m為單位)的分布規(guī)律為B＝0.8－0.2x(T)，金屬棒ab在外力作用下從x＝0處沿導軌向右運動，ab始終與導軌垂直并接觸良好，不計導軌和金屬棒的電阻．設在金屬棒從x1＝1m經(jīng)x2＝2m到x3＝3m的過程中，定值電阻R的電功率始終保持不變，則(　　) 圖8 A．金屬棒做勻速直線運動 B．金屬棒運動過程中產(chǎn)生的電動勢始終不變 C．金屬棒在x1與x2處受到的磁場作用力大小之比為3∶2 D．金屬棒從x1到x2與從x2到x3的過程中通過R的電荷量之比為5∶3 答案　BCD 解析　由功率的計算式：P＝I2R＝知道，由于金屬棒從x1＝1 m經(jīng)x2＝2 m到x3＝3 m的過程中電功率保持不變，所以E、I均不變，故B正確；由E＝BLv可知，B隨著距離均勻減小，則v一直增大，金屬棒做加速直線運動，故A錯誤；由安培力公式F＝BIL知，＝＝＝＝，故C正確；F－x圖象如圖所示： 圖象與x軸圍成的面積就是克服安培力做的功，即R產(chǎn)生的熱量，所以：＝＝，又Q＝I2Rt，I不變，則t1∶t2＝5∶3，因此電荷量＝＝＝，故D正確． 7