微专题10电磁感应 练习《高考物理二轮专题复习》

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微专题 10 电磁感应练习案（1）
一、选择题（1---5 单选，6---9 多选）
1.随着新能源轿车的普及,无线充电技术得到进一步开发和应用。一般给大功率电动汽车充电时利
用的是电磁感应原理。如图,由地面供电装置(主要装置有线圈和电源)将电能传送至电动车底部的
感应装置(主要装置是线圈),该装置使用接收到的电能对车载电池进行充电,供电装置与车身接收装
置通过磁场传送能量,由于电磁辐射等因素,其能量传送效率只能达到 90%左右。无线充电桩一般采
用平铺式放置,用户无需下车,无需插电即可对电动车进行充电。目前无线充电桩可以允许的充电有
效距离一般为 15 cm--20 cm,允许的错位误差一般为 15cm 左右。下列说法正确的是( B )。
A.无线充电桩的优越性之一是在百米开外也可以对电车快速充电
B.车身感应线圈中的感应电流磁场总是要阻碍引起感应电流磁通量的变化
C.车身中感应线圈中感应电流磁场总是与地面发射中电流的磁场方向相反
D.若线圈均采用超导材料,则能量的传输效率有望达到 100%
2.某电磁弹射装置的简化模型如图所示,线圈固定在水平放置的光滑绝缘杆上,将金属环放在线圈左
侧。闭合开关时金属环被弹射出去,下列说法正确的是( C )。
A.从右向左看,金属环中感应电流沿顺时针方向
B.若将电源正负极调换,则闭合开关时金属环将向右运动
C.若将金属环放置在线圈右侧,则闭合开关时金属环将向右运动
D.若金属环不闭合,则闭合开关时金属环不会产生感应电动势
3.为测量线圈 L 的直流电阻 R0,某研究小组设计的电路如图所示。已知线圈的自感系数较大,两电表
可视为理想电表,其示数分别记为 U、I,实验开始前,S1处于断开状态,S2处于闭合状态。关于实验过
程,下列说法不正确的是( D )。
A.闭合 S1,电流表示数逐渐增大至稳定值
B.闭合 S1,电压表示数逐渐减小至稳定值
C.待两电表示数稳定后,方可读取 U、I 的值
D.实验结束后,应先断开 S1
4.如图所示,水平放置两个同心金属半圆环,半径分别为 r和 2r,两环间分布着垂直于纸面向里的匀
强磁场,磁感应强度为 B。在两环间连接一个电容为 C 的电容器,c、d是电容器的两个极板,ab 是可
绕圆心转动、长为r的金属杆,沿半径方向放置在两环间且接触良好。现让其绕圆心以恒定角速度
ω沿逆时针方向转动。不计一切电阻,则下列说法正确的是( D )。
A.电容器 c 极板带负电
1
B.c、d 间电压逐渐增大
C.金属棒 ab 产生的电动势为 Bωr2
D.电容器所带电荷量为
3
2
CBωr2
5.如图 1 所示,虚线右侧有一方向垂直纸面的有界匀强磁场,磁场的磁感应强度随时间 t 变化的关系
如图 2 所示(取垂直纸面向里的磁场方向为正方向),固定的闭合导线框一部分在磁场内。从 t=0 时
刻开始,下列关于线框中感应电流 i、线框 ab 边受到的安培力 F 随时间 t 变化的图像中,可能正确的
是(取线框中逆时针方向的电流为正,安培力向右为正方向)( B )。
6.如图所示,水平放置的平行金属导轨AB、CD 相距 l=0.50 m,A、C 间接一电阻 R=0.20 Ω,MN 到
A、C 的距离 L=0.40 m,整个装置放在方向垂直于导轨平面的磁场中。导体棒 MN 垂直放在导轨上,既
可固定也能无摩擦地沿导轨滑动,导轨的电阻均可忽略不计,导体棒的电阻也为 0.20 Ω。则有
(BD )。
A.若导体棒向右滑动则 N 端电势高
B.若磁场是 B=0.40T的匀强磁场,当 MN 以v=4.0m/s 水平向右匀速滑动时,水平外力的大小是 0.4N
C.若导体棒固定,图中磁场中的磁感应强度随时间均匀减小,则回路电流为逆时针
D.若导体棒固定,磁场中的磁感应强度随时间变化的规律为 B=(2+0.5t)T,则 0-2s时间内通过回路中
的电荷量为 0.5C
7.如图所示,在纸面内有一个半径为r、电阻为 R 的线圈,线圈处于足够大的匀强磁场中,匀强磁场的
磁感应强度大小为 B,方向垂直纸面向里,线圈与磁场右边界相切于P 点。现使线圈绕过P 点且平行
于磁场方向的轴以角速度 ω 顺时针方向匀速转过 90°,到达图中虚线位置,则下列说法正确的是
( BC )。
A.线圈中产生沿逆时针方向的感应电流
B.线圈受到的安培力逐渐增大
C.线圈经过虚线位置时的感应电动势为 2Bωr2
D.流过线圈某点的电荷量为
Bπ r2
R
2
8.如图所示,在倾角为 30°的斜面上固定一电阻不计的光滑平行金属导轨,其间距为 L,下端接有阻
值为 R 的电阻,导轨处于匀强磁场中,磁感应强度大小为 B,方向与斜面垂直(图中未画出)。质量为
m、长度为 L、阻值大小也为 R 的金属棒 ab 与固定在斜面上方的劲度系数为 k的绝缘弹簧相接,弹簧
处于原长并被锁定,现解除锁定的同时使金属棒获得沿斜面向下的速度 v0,从开始运动到停止运动的
过程中金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g,在上述过
程中( AC )。
A.开始运动时金属棒与导轨接触点间的电压为
BL v0
2
B.通过电阻 R 的最大电流一定是
BL v0
2R
C.通过电阻 R 的总电荷量为
mgBL
4kR
D.回路产生的总热量等于
1
2
m
v0
2
+
9.如图所示,边长为l、质量为 m、电阻为 R 的正方形金属线框 abcd放在光滑绝缘的水平面上,边长
为 L 的正方形区域内有垂直于水平面向下的匀强磁场,L >l,两个正方形均关于 MN 对称。给金属线
框一个向右的初速度 v0使线框穿过磁场区域,线框运动过程中始终关于 MN 对称,线框穿过磁场后的
速度为
1
2
v0,磁场的磁感应强度大小为 B,则下列说法正确的是( BCD )。
A.线框进入磁场过程中感应电流沿 abcda 方向
B.线框进入磁场过程中通过线框横截面的电荷量为
B l2
R
C.线框完全进入磁场后的速度等于
3
4
v0
D.线框进入磁场过程克服安培力做的功是出磁场过程克服安培力做的功的
7
5
倍
10.如图所示,足够长的光滑平行金属导轨 MN、PQ 水平固定放置,导轨间距为 L,导轨两端与定值电阻
R1和 R2相连,R1和 R2的阻值均为 R。磁感应强度的大小为 B 的匀强磁场方向竖直向上,有一个质量为
m、电阻也为 R 的导体棒 ab 与导轨垂直放置。现给导体棒 ab 的中点施加一个水平恒力 F,让导体棒
ab 从静止开始向右运动。经过时间 t,运动达到稳定状态。导轨的电阻忽略不计,求:
(1)导体棒达到稳定时 a、b两点之间的电势差 Uab。
(2)t时间内 R1上产生的焦耳热。
11.如图所示,两条粗糙平行金属导轨固定,所在平面与水平面夹角为θ。三根完全相同的金属棒
ab、cd、gh(质量均为 m、电阻均为 R、长度与导轨间距相同且均为 L)垂直导轨放置。用绝缘轻杆
解：（1）导体棒达到稳定时做匀速直线运动，有 F＝BIL
根据右手定则判断ab 棒中感应电流方向由 a到b，则 a 点的电势比 b 点的低，则 Uab＝−I•
R
2
联立解得 Uab＝−
FR
2BL
（2）根据闭合电路欧姆定律有 E＝I（R＋
R
2
¿
根据法拉第电磁感应定律有 E＝BLv 结合 I=
F
BL
，解得导体棒匀速运动的速度 v＝
3FR
2B2L2
该过程对导体棒，由动量定理得 Ft−B
I L t=mv − 0
又
I=E
3
2R
=BLx
3
2Rt
，其中 x表示 t时
3
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