专题18电磁感应备战2020高考物理2019届名校模拟好题分项版汇编教师版

1一．选择题1.（2019广东惠州第一次调研）目前无线电力传输已经比较成熟，如图所示为一种非接触式电源供应系统。这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力，两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置，原理示意图如图所示。利用这一原理，可以实现对手机进行无线充电。下列说法正确的是A．若A线圈中输入电流，B线圈中就会产生感应电动势B．只有A线圈中输入变化的电流，B线圈中才会产生感应电动势C．A中电流越大，B中感应电动势越大D．A中电流变化越快，B中感应电动势越大【参考答案】BD【命题意图】本题考查电磁感应、法拉第电磁感应定律及其相关知识点。2．（2019广东七校联考）如图所示，竖直长导线通有恒定电流，一矩形线圈abcd可绕其竖直对称轴O1O2转动。当线圈绕轴以角速度ω沿逆时针（沿轴线从上往下看）方向匀速转动，从图示位置开始计时，下列说法正确的是（）A．t=0时，线圈产生的感应电动势最大B．0~2时间内，线圈中感应电流方向为abcdaC．t=2时，线圈的磁通量为零，感应电动势也为零D．线圈每转动一周电流方向改变两次2【参考答案】BD【命题意图】本题考查直线电流产生的磁场、安培定则、法拉第电磁感应定律、楞次定律及其相关知识点。3.（2019广东惠州调研）如图所示，在磁感应强度B＝1.0T的匀强磁场中，质量m=1kg的金属杆PQ在水平向右的外力F作用下沿着粗糙U形导轨以速度v＝2m/s向右匀速滑动，U形导轨固定在水平面上，两导轨间距离l＝1.0m，金属杆PQ与U形导轨之间的动摩擦因数，电阻R＝3.0Ω，金属杆的电阻r＝1.0Ω，导轨电阻忽略不计，取重力加速度，则下列说法正确的是A．通过R的感应电流的方向为由d到aB．金属杆PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为2.0VC．金属杆PQ受到的外力F的大小为2.5ND．外力F做功的数值大于电路上产生的焦耳热【参考答案】BD【命题意图】本题考查电磁感应、右手定则、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力、平衡条件、功能关系及其相关知识点。【解题思路】根据右手定则可判断出金属杆PQ切割磁感线产生的感应电流的方向从Q到P，通过R的感应电流的方向为由a到d，选项A错误；根据法拉第电磁感应定律，金属杆PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为E=Blv=1.0×1.0×2V=2.0V，选项B正确；根据闭合电路欧姆定律，金属杆PQ中电流大小I=E/（R+r）=0.5A,金属杆PQ受到的安培力F安=BIl=1.0×0.5×1.0N=0.5N，方向与速度方向相反，金属杆PQ与U形导轨之间的摩擦力f=mg=0.3×1×10N=3N，要维持金属杆PQ匀速运动，金属杆PQ受到的外力F的大小为F=F安+f=0.5N+3N=3.5N，选项C错误；根据功能关系，外力F做功的数值等于克服摩擦力做功与电路上产生的焦耳热之和，即外力F做功的数值大于电路上产生的焦耳热，选项D正确。3【方法归纳】对于导体切割磁感线产生感应电动势和感应电流的方向，一般采用右手定则判断；对于由于磁场变化（或磁通量变化）产生感应电动势和感应电流的方向，一般采用楞次定律判断。4．（2019四川成都摸底）如图甲，线圈A（图中实线，共100匝）的横截面积为0.3m2，总电阻r＝2Ω，A右侧所接电路中，电阻R1＝2Ω，R2＝6Ω，电容C＝3μF，开关S1闭合。A中有横截面积为0.2m2的区域C（图中虚线），C内有图乙所示的变化磁场，t＝0时刻，磁场方向垂直于线圈平面向里。下列判断正确的是A．闭合S2、电路稳定后，通过R2的电流由b流向aB．闭合S2、电路稳定后，通过R2的电流大小为0.4AC．闭合S2、电路稳定后再断开S1，通过R2的电流由b流向aD．闭合S2、电路稳定后再断开S1，通过R2的电荷量为7.2×10－6C【参考答案】BD【命题意图】本题考查法拉第电磁感应定律、楞次定律、含电容器电路、闭合电路欧姆定律及其相关知识点。【方法归纳】对于磁场变化产生感应电动势和感应电流问题，一般利用楞次定律判断感应电动势和感应电流方向，利用法拉第电磁感应定律E=nSBt计算产生的感应电动势。45．（2019四川成都摸底）在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，E为电源，S为开关。下列说法正确的是A．合上开关S，a、b同时亮B．合上开关S，a先亮、b后亮C．将原来闭合的开关S断开，a先熄灭、b后熄灭D．将原来闭合的开关S断开，b先熄灭、a后熄灭【参考答案】B【命题意图】本题考查通电自感现象和断电自感现象及其相关知识点。【教材链接】此题使将教材选修3-2第22页和第23页通电自感演示实验和断电自感演示实验有机融合而成。6．（2018高考全国理综I）如图，导体轨道OPQS固定，其中PQS是半圆弧，Q为半圆弧的中心，O为圆心。轨道的电阻忽略不计。OM是有一定电阻。可绕O转动的金属杆。M端位于PQS上，OM与轨道接触良好。空间存在半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，现使OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定（过程Ⅰ）；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到B'（过程Ⅱ）。在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过OM的电荷量相等，则BB等于A．54B．32C．74D．2【参考答案】B【命题意图】本题考查电磁感应及其相关的知识点。【解题思路】过程I回路中磁通量变化△Φ1=14BπR2，设OM的电阻为R，流过OM的电荷量Q1=△Φ1/R。5过程II回路中磁通量变化△Φ2=12（B’-B）πR2，流过OM的电荷量Q2=△Φ2/R。Q2=Q1，联立解得：B’/B=3/2，选项B正确。7．（2018高考全国理综I）如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，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。将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是A．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动【参考答案】AD【命题意图】本题考查电磁感应、安培定则及其相关的知识点。8．（2018高考全国理综III）如图（a），在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R，R在PQ的右侧。导线PQ中通有正弦交流电流i，i的变化如图（b）所示，规定从Q到P为电流的正方向。导线框R中的感应电动势6A．在4Tt时为零B．在2Tt时改变方向C．在2Tt时最大，且沿顺时针方向D．在tT时最大，且沿顺时针方向【参考答案】AC【命题意图】本题考查交变电流图象、法拉第电磁感应定律、楞次定律及其相关的知识点。【易错剖析】解答此题常见错误主要有四方面：一是由于题目以交变电流图象给出解题信息，导致一些同学看到题后，不知如何入手；二是不能正确运用法拉第电磁感应定律分析判断；三是不能正确运用楞次定律分析判断，陷入误区。9.（2018海南高考物理）如图，在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，有一面积为S的矩形单匝闭合导线abcd,ab边与磁场方向垂直，线框的电阻为R。使线框以恒定角速度绕过ad、bc中点的轴旋转。下列说法正确的是A.线框abcd中感应电动势的最大值是BS7B.线框abcd中感应电动势的有效值是BSC.线框平面与磁场方向平行时，流经线框的电流最大D.线框平面与磁场方向垂直时，流经线框的电流最大【参考答案】AC【命题意图】此题考查正弦交变电流的产生、中性面、最大值、有效值及其相关的知识点。10．（2018江苏高考物理）如图所示，竖直放置的形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为B．质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等．金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g．金属杆（A）刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下（B）穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间（C）穿过两磁场产生的总热量为4mgd（D）释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于22442mgRBL【参考答案】BC【命题意图】本题考查电磁感应、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、牛顿运动定律、安培力、能量守恒定律及其相关知识点。【解题思路】根据题述，金属杆进入磁场I和进入磁场II时速度相等可知，金属杆在磁场I中做减速运动，所以金属杆刚进入磁场I时加速度方向竖直向上，选项A错误；由于金属杆进入磁场I后做加速度逐渐减小的减速运动，而在两磁场间距之间做匀加速运动，所以穿过磁场I的时间大于在两磁场之间的运动时间，8选项B正确；根据能量守恒定律，金属杆穿过磁场I产生的热量Q1=2mgd，而金属杆在两个磁场区域运动情况相同，产生的热量相等，所以金属杆穿过两磁场产生的总热量为2×2mgd=4mgd，选项C正确；金属杆刚进入磁场1时速度v=2gh，进入磁场I时产生的感应电动势E=BLv，感应电流I=E/R，所受安培力F=BIL，由于金属杆刚进入磁场I时加速度方向竖直向上，所以安培力大于重力，即Fmg,l联立解得h22442mgRBL,选项D错误。11（2018年11月浙江选考物理）磁流体发电的原理如图所示。将一束速度为v的等离子体垂直于磁场方向喷入磁感应强度为B的匀强磁场中，在相距为d、宽为a、长为b的两平行金属板间便产生电压。如果把上、下板和电阻R连接，上、下板就是一个直流电源的两极。若稳定时等离子体在两板间均匀分布，电阻率为ρ。忽略边缘效应，下列判断正确的是A.上板为正极，电流B.上板为负极，电流C.下板为正极，电流D.下板为负极，电流【参考答案】C12.（2019洛阳尖子生联考）如图所示，空间存在一有水平边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面垂直，边界间距为L。一边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在平面始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终水平．t＝0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合（图中位置I），导线框的速度为v0。经t1时间导线框的下边恰好与磁场的上边界重合（图中位置II），且导线框的速度刚好为零．再经t2时间又回到初始位置Ⅰ，.此时线框的速度大小为v。设重力加速度为g，下列说法正确的是9A．上升过程中线框的感应电流方向发生了改变B．线框从位置I向上运动到再落回到位置I的过程中，它的加速度可能逐渐减小C．t1t2D．t1+t2=0vvg【参考答案】ABD【命题意图】本题考查电磁感应。【易错警示】解答此题常见错误主要有：一是对楞次定律理解掌握不到位，漏选A；二是分析线框运动中受力错误，导致不能得出选项B正确；三是不能正确运用动量定理列方程得出选项D正确。13．（2019广东七校联考）如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ，10上端接有定值电阻，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B．将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率为P，导体棒最终以2v的速度匀速运动。导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g，下列选项正确的是（）A．2sinPmgvB．3sinPmgvC．当导体棒速度达到2v时加速度为sin2gD．在速度达到2v以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功【参考答案】AC【命题意图】本题考查电磁感应、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力、牛顿第二定律、平衡条件、功能关系及其相关知识点。1114.（2018山东济南模拟）电动汽车已经越来越受到人们所喜爱，某一种无线充电方式的基本原理如图所示，路面上依次铺设圆形线圈，相邻两个线圈由供电装置通以反向电流，车身底部固定感应线圈，通过充电装置与蓄电池相连。汽车在此路面上行驶时，就可以充电。若汽车正在匀速行驶，下列说法正确的是A．感应线圈中电流的磁场方向一定与路面线圈中电流的磁场方向相反B．感应线圈中产生的是方向改变、大小不变的