《【过高考】2023年高考物理大一轮单元复习检测（全国通用）》单元08 电磁感应规律的应用【亮点练】（解析版）

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单元 08 电磁感应规律的应用

1. 如图所示，两个相互连接的金属环，已知大环电阻是小环电阻的

1/4

；当通过大环的磁通量变化率为

△Φ

△t

时，大环的路端电压为

，当通过小环的磁通量的变化率为

△Φ

△t

时，小环的路端电压为

两环磁

通的变化不同时发生

：

【答案】B

【解析】由法拉第电磁感应定律得，感应电动势：

E=△Φ

△t

。由于磁通量的变化率相同，则大小环产生的

感应电动势相等，设大环电阻为

，则小环电阻为

，大环两端电压：

U=E

R+4R×4R=4E

，小环两

端电压：

U ′=E

4R+R× R=E

。则

U ′=1

；故选 B。

2. 如图所示，轻质弹簧一端固定在天花板上，另一端拴接条形磁铁，置于绝缘水平桌面上的圆形铝质闭

合线圈放在条形磁铁的正下方，开始时整个装置处于静止状态。在外力作用下将磁铁竖直向下移动一

定距离

未接触桌面

，然后由静止释放，在之后的运动过程中，线圈始终未离开桌面，忽略空气阻力，

下列说法正确的是

A. 磁铁所受弹簧拉力与其重力相等时，磁铁的加速度为零

B. 磁铁上升过程中，从上向下看，线圈中产生顺时针方向的电流

C. 线圈对桌面压力大小可能大于其重力

D. 磁铁最终会静止，整个过程线圈中产生的热量等于磁铁机械能的减少量

【答案】C

【解析】

、磁铁受到重力、弹簧的拉力外，若磁铁向上运动，则受到向下的安培阻力，若向下运动，则

受到向上的安培阻力，因此磁铁所受弹簧的拉力与重力等大反向时，磁铁的加速度不一定为零，故 A错误；

B、当磁铁向上运动时，穿过铝质闭合线圈的磁通量向上减小，根据楞次定律感应电流的磁场的方向向上，

俯视铝质闭合线圈，铝质闭合线圈中产生逆时针方向的感应电流，故 B错误；C、根据楞次定律，磁铁向

下运动，则受到向上的阻力，所以磁体对线圈的作用力的方向向下，此时线圈对桌面压力大小可能大于其

重力，故 C正确；D、根据能量守恒定律，从静止至停止，磁铁机械能的减小转化为电能和弹簧的弹性势

能，所以产生焦耳热小于磁铁机械能，故 D错误；故选：

。

3. 如图所示，铜线圈水平固定在铁架台上，铜线圈的两端连接在电流传感器上，传感器与数据采集器相

连，采集的数据可通过计算机处理，从而得到铜线圈中的电流随时间变化的图线．利用该装置探究条

形磁铁从距铜线圈上端某一高度处由静止释放后，沿铜线圈轴线竖直向下穿过铜线圈的过程中产生的

电磁感应现象．两次实验中分别得到了如图甲、乙所示的电流

−

时间图线．条形磁铁在竖直下落过程

中始终保持直立姿态，且所受空气阻力可忽略不计．则下列说法正确的是

A. 若两次实验条形磁铁距铜线圈上端的高度不同，其他实验条件均相同，则甲图对应实验条形磁铁

距铜线圈上端的高度大于乙图对应实验条形磁铁距铜线圈上端的高度

B. 若两次实验条形磁铁的磁性强弱不同，其他实验条形磁铁的磁性比乙图对应实验条形磁铁的磁性强

C. 甲图对应实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中损失的机械能小于乙图对应实验条形磁铁穿过铜线圈

的过程中损失的机械能

D. 两次实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中所受的磁场力都是先向上后向下

【答案】C

【解析】

、当两次实验条形磁铁距铜线圈上端的高度不同，其他实验条件均相同，根据法拉第电磁感应

定律，可知，感应电流越大的，感应电动势越大，则磁通量的变化率越大，由于甲图感应电流小于乙图的，

因此甲图对应实验条形磁铁距铜线圈上端的高度小于乙图对应实验条形磁铁距铜线圈上端的高度，故 A错

误；B、由上分析可知，若两次实验条形磁铁的磁性强弱不同，其他实验条件均相同，则甲图对应实验条

形磁铁的磁性比乙图对应实验条形磁铁的磁性弱，故 B错误；C、根据能量守恒定律，可知，当感应电流

越大时，电能转化为热能越多，那么机械能减小的越多，因此甲图损失的机械能小于乙图，故 C正确；

D、根据楞次定律的“来拒去留”可知，条形磁铁穿过铜线圈的过程中所受的磁场力都是向上，故 D错误；

故选：

。

4. 如图所示，水平面内有两根足够长的平行金属导轨

、

，其间距

d=0.5 m

，左端接有电容

C=2000 μF

的电容器．质量

m=20 g

的导体棒垂直放置在导轨平面上且可在导轨上无摩擦滑动，导体

棒和导轨的电阻不计．整个空间存在垂直于导轨所在平面向里的匀强磁场，磁感应强度

B=2T .

现用

一沿导轨方向向右的恒力

F=0.22 N

作用于导体棒，使导体棒从静止开始运动，经过一段时间

，速度

达到

v=5m/s

，则

A. 此时电容器两端的电压为

10 V

B. 此时电容器上的电荷量为

1×10−2C

C. 导体棒做匀加速运动，且加速度为

20 m/s2

D. 时间

t=0.4 s

【答案】B

【解析】

AB.

当棒速度为

v=5m/s

时，电容器两端的电压为

U=Bdv

，此时电容器的带电量

q=CU =CBdv

，代入数据解得，

U=5V

，

q=1×10−2C

，故 A错误，B正确；

CD.

棒在

作用下，由牛

顿第二定律有

F1− Bid=ma1,

又瞬时感应电流

i=Δq

Δt =ΔCBdv

Δt =CBdΔv

Δt =CBd a1

由上两式得：

a1=F

m+C B2d2=10 m/s2

，可见棒的加速度不变，说明棒做匀加速运动，则

t=v

10 s=0.5 s

，故 CD

错误。故选 B。

5. （多选）如图所示，交流电源的电压为

220 V

，频率

f=50 Hz

，三只灯

、

的亮度相同，

、

为两个电流表，线圈

无直流电阻，若将交流电源的频率变为

f=100 Hz

，则

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