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1、2018-2018高三物理新课标电磁感应规律及其应用复习题（含答案）电磁感应现象是指放在变化磁通量中的导体，会产生电动势，以下是电磁感应规律及其应用复习题，请考生练习。一、选择题(共8小题，每小题5分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第15题只有一项符合68题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)1.有一个磁悬浮玩具，其原理是利用电磁铁产生磁性，让具有磁性的玩偶稳定地飘浮起来，其构造如图所示。若图中电源的电压恒定，可变电阻为一可随意改变电阻大小的装置，则下列叙述正确的是()A.电路中的电源必须是交流电源B.电路中的a端须连接直流电源的负极C.若增加环绕
2、软铁的线圈匝数，可增加玩偶飘浮的最大高度D.若将可变电阻的电阻值调大，可增加玩偶飘浮的最大高度2.如图所示，一导线弯成直径为d的半圆形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列说法中正确的是()A.感应电流方向为顺时针方向B.CD段直导线始终不受安培力C.感应电动势的最大值E = BdvD.感应电动势的平均值=Bdv3. (2015唐山一模)如图所示，一呈半正弦形状的闭合线框abc，ac=l，匀速穿过边界宽度也为l的相邻磁感应强度大小相同的匀强磁场区域，整个过程中线
3、框中感应电流图象为(取顺时针方向为正方向)()4.如图所示，有一闭合的等腰直角三角形导线ABC。若让它沿BA的方向匀速通过有明显边界的匀强磁场(场区宽度大于直角边长)，以逆时针方向为正，从图示位置开始计时，在整个过程中，线框内的感应电流随时间变化的图象是图中的()5.(2015长春质量监测)如图所示，用一根横截面积为S的粗细均匀的硬导线R的圆环，把圆环一半置于均匀变化的磁场中，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小随时间的变化率=k(k0)，ab为圆环的一条直径，导线的电阻率为，则下列说法中正确的是()A.圆环具有扩张的趋势B.圆环中产生逆时针方向的感应电流C.图中ab两点间的电压大小为kR2D
4、.圆环中感应电流的大小为6.如图所示的正方形导线框abcd，电阻为R，现维持线框以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场区域。如果以x轴正方向为力的正方向，线框在图示位置的时刻作为计时零点，则磁场对线框的作用力F、线框ab边两端的电势差Uab随时间变化的图象正确的是()7.如图所示，质量为3m的重物与一质量为m的导线框用一根绝缘细线连接起来，挂在两个高度相R，横边边长为L。有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场上下边界的距离、导线框竖直边长均为h。初始时刻，磁场的下边缘和导线框上边缘的高度差为2h，将重物从静止开始释放，导线框加速进入磁场，穿出磁场前已经做匀速直线运动，滑轮质
5、量、摩擦阻力均不计，重力加速度为g。则下列说法中正确的是()A.导线框进入磁场时的速度为B.导线框进入磁场后，若某一时刻的速度为v，则加速度为a=g-C.导线框穿出磁场时的速度为D.导线框通过磁场的过程中产生的热量Q=8mgh-8.(2015大庆质量检测)两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻。将质m、电阻也为R的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒与导轨接触良好，导轨所在的平面与磁感应强度为B的磁场垂直，如图所示，除金属棒和电阻R外，其余电阻不计。现将金属棒从弹簧的原长位置由静止释放，则以下结论正确的是()A.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为baB.最终弹簧
6、的弹力与金属棒的重力平衡C.金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为D.金属棒的速度为v时，金属棒两端的电势差为二、计算题(本题共2小题，共20分。写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分。)9.(10分)如图所示，竖直平面内有两根光滑且电阻不计的长平行金属导轨，间距L=0.2 m，导轨的上端接一个阻值R=1.5 的电阻，导轨间的空间内存在垂直导轨平面的匀强磁场，将一质量m=5 g、长为L=0.2 m、电阻r0.5 的金属棒垂直放在导轨上，与导轨接触良好。(1)若磁感应强度随时间变化满足B=(0.5t+2) T，t=0时刻，金属棒在距离导轨顶部L=0.2 m处释放，此时
7、金属棒的加速度是多大?如果金属棒延迟释放，何时开始释放，金属棒不会向下运动?(2)若磁感应强度随时间变化满足B= T，为使金属棒中没有感应电流产生，从t=0时刻起，金属棒应在距离导轨顶部L=0.2 m处开始在外力作用下做怎样的运动?10. (10分)如图所示，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=1 m，bc边的边长l2=0.6 m，线框的质量m=1 kg，电阻R=0.1 ，线框通过细线与重物相连，重物质量M=2 kg，斜面上ef(efgh)的右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，进入磁场的最初一段时间做匀速运动，ef
8、和gh的距s=11.4 m，(取g=10 m/s2)，求：(1)线框进入磁场前重物的加速度大小;(2)线框进入磁场时匀速运动的速度大小v;(3)ab边由静止开始到运动到gh处所用的时间t;(4)ab边运动到gh处的速度大小及在线框由静止开始运动到gh处的整个过程中产生的焦耳热。参考答案1.C 同名磁极相互排斥使玩偶飘浮，所以电磁铁上端必须是N极，根据安培定则，必须是直流电源，a端接正极，故选项A、B错误;增加线圈匝数，可以增大电磁铁磁性，增大玩偶飘浮的最大高度，故选项C正确;增大电阻，则电流减小，电磁铁磁性减小D错误。2.D 线圈进磁场过程，垂直平面向里的磁通量逐渐增大，根据楞次定律增反减同，
9、感应电流方向为逆时针方向，选项A错误;根据左手定则判断，CD段导线电流方向与磁场垂直，安培力竖直向下，选项B错误;线圈进磁场切割磁感线的有效长度是线圈与MN交点的连线，进磁场过程，有效切割长度最长为半径，所以感应电动势最大为Bdv，选项C错误;感应电动势平均值=选项D正确。3.B 当b点到左边界时，切割磁感线有效长度最大，故此时感应电流为Imax，方向为顺时针方向;当b点到达两磁场边界时，在左、右两部分磁场中线框有效长度均有最大值，由右手定则可知，左、右磁场在线框中产生的感应电流方向均为逆时针方向，故感应电流最大2Imax，B项正确。4.B 进入磁场时，线圈的磁通量增加，穿出磁场时，线圈的磁通
10、量减小，根据楞次定律判断可知，两个过程中线圈产生的感应电流方向相反，故A错误。进入磁场过程，线圈有效切割长度l均匀增大，感应电动势E=Blv均匀增大，感应电流均匀增大;穿出磁场过程，线圈有效切割长度l也均匀增大，感应电动势E=Blv均匀增大，感应电流均匀增大，故B正确，C、D错误。5.D 由题意，通过圆环的磁通量变大，由楞次定律可知，圆环有收缩的趋势，且产生顺时针的感应电流，故A、B项错误;ab之间的电压是路端电压，不是感应电动势，Uab=E=kR2，故C项错误;感应电流I=，E=kR2，r=，可得：I=，故D项正确。6.BD 根据楞次定律的推广含义可判定线框所受安培力F总是沿x轴负方向，故A
11、错误，B正确;当线框进入磁场的过程中有Uab=Blv，线框完全进入磁场后有，Uab=Blv，线框离开磁场的过程中有Uab=Blv，故C错误，D正确。7.ABD 对重物和线框整体应用能量的转化和守恒定律可得：3mg2h-mg2h=4 mv2，v=，A正确;线框进入磁场中某一时刻对重物有3mg-FT=3ma，对线框有FT-mg-=ma，解得a=g-，B正确;线框出磁场时，对重物3mg=FT，对线框FT=mg+，解得v=，C错误;导线框通过磁场的整个过程中，根据Q=3mg4h-mg4h-4m=8mgh-，D正确。8.ABD 金属棒向下运动时，切割磁感线，由右手定则可知，流过电阻R的电流方向为ba，选
12、项A正确;金属棒在切割磁感线的过程中，将金属棒的机械能转化为焦耳热，最终停下，处于静止状态，其合力为零B正确;当金属棒的速度为v时，产生的电动势E=BLv，I=，则金属棒所受的安培力大小F=BIL=，选项C错误;由欧姆定律可得，金属棒两端的电势差U=IR=，选项D正确。9.【详细分析】(1)根据法拉第电磁感应定律有E=nS=0.50.22 V=0.02 V，由闭合电路欧姆定律有I= A=0.01 A，故金属棒在t=0时刻所受的安培力为FA=B0IL=20.010.2=0.004 N，根据牛顿第二定律有mg-FA=ma，故a= m/s2=9.2 m/s2，要想使金属棒不下落，释放时必须满足FAm
13、g，即BILmg，将B=0.5t+2代入有：(0.5t+2)ILmg，代入数据解得：t46 s即金属棒至少要延时46 s释放才不会下落。(2)因为t=0时，磁感应强度B0=2 T，金属棒距离顶部L=0.2 m，为了不产生感应电流，任意时刻磁通量与刚开始时相同，设t时间内金属棒的位移为x，有0.2(0.2+x20.22解得x=0.1t2，即金属棒必须由静止开始向下做加速度为0.2 m/s2的匀加速直线运动。答案 (1)9.2 m/s2 46 s (2)见解析10.【详细分析】(1)线框进入磁场前，仅受到细线的拉力F，斜面的支持力和线框的重力，重物受到自身的重力和细线的拉力F，对线框由牛顿第二定律
14、得F-mgsin =ma对重物由牛顿第二定律得Mg-F=MaF=F联立解得线框进入磁场前重物的加速度a=5 m/s2。(2)因为线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动，则重物受力平衡：Mg=F1线框abcd受力平衡：F1=mgsin +F安又F1=F1ab边进入磁场切割磁感线，产生的感应电动势E=Bl1v回路中的感应电流为I=ab边受到的安培力为F安=BIl1Mg=mgsin +代入数据解得v=6 m/s。(3)线框abcd进入磁场前，做匀加速直线运动;进磁场的过程中，做匀速直线运动;进入磁场后到运动至gh处，仍做匀加速直线运动。进磁场前线框的加速度大小与重物的加速度大小相同，为a=5 m/s2
15、，该阶段的运动时间为t1=1.2 s进入磁场过程中匀速运动的时间t2=0.1 s线框完全a=5 m/s2由匀变速直线运动的规律得s-l2=vt3+at解得t3=1.2 s因此ab边由静止开始运动到gh处所用的时间t=t1+t2+t3=2.5 s。(4)线框ab边运动到gh处的速度v=v+at3=6 m/s+51.2 m/s=12 m/s整个运动过程产生的焦耳热Q=F安l=(Mg-mgsin )l2=9 J。答案 (1)5 m/s2 (2)6 m/s (3)2.5 s(4)12 m/s 9 J电磁感应规律及其应用复习题的全部内容就是这些，查字典物理网希望对考生复习有帮助。2016年高考第一轮复习备考专题已经新鲜出炉了，专题包含高考各科第一轮复习要点、复习方法、复习计划、复习试题，大家来一起看看吧