2025高考物理--法拉第电磁感应定律-自感-涡流.docx

1、2025高考物理 法拉第电磁感应定律自感涡流一、多选题1关于感应电动势、磁通量、磁通量的变化量，下列说法正确的是（）A穿过回路的磁通量越大，磁通量的变化量不一定越大，回路中的感应电动势也不一定越大B穿过回路的磁通量的变化量与线圈的匝数无关，回路中的感应电动势与线圈的匝数有关C穿过回路的磁通量的变化率为0，回路中的感应电动势一定为0D某一时刻穿过回路的磁通量为0，回路中的感应电动势一定为0二、单选题2如下图所示，一金属弯杆处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，已知abbcL，当它以速度v向右平动时，a、c两点间的电势差为（）ABLvBBLvcosCBLvsinDBLv（1sin）

2、3如图所示，一正方形线圈的匝数为n，边长为a，电阻为R，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中。在t时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀增大到2B。在此过程中，通过线圈导线某个横截面的电荷量为（）ABCD4如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上。当金属框绕ab边以角速度逆时针转动时（俯视），a、b、c三点的电势分别为、。已知bc边的长度为L。下列判断正确的是（）A，金属框中无电流B，金属框中电流方向沿C，金属框中无电流D，金属框中电流方向沿5如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸

3、面）向里，磁感应强度大小为B0。使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度匀速转动半周，在线框中产生感应电流现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率Bt的大小应为（）ABCD三、多选题6电磁阻尼现象在日常生活中得到广泛应用，如汽车的减震悬架，精密实验仪器的防震等。某减震座椅工作原理示意图如图所示，除了弹簧可减震之外，中间还有磁体和配套定子线圈，在震动过程中磁体可在定子线圈内上下移动。下列说法中正确的是（）A定子线圈的电阻越小，电磁阻尼现象越明显B定子线圈的电阻越大，电磁阻尼现象越明显C震动过程中减震

4、系统会产生焦耳热D震动过程中减震系统不会产生焦耳热7如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来。若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有（）A增加线圈的匝数B提高交流电源的频率C将金属杯换为瓷杯D取走线圈中的铁芯四、单选题8图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈，A1、A2、A3是三个完全相同的灯泡。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是（）A图甲中，A1与L1的电阻值相同B图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电

5、流大于L1中电流C图乙中，变阻器R与L2的电阻值相同D图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等五、多选题9法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触，圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场中，圆盘旋转时，下列说法正确的是（）A若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定B若从上往下看，圆盘顺时针转动，则电流由a流向bC若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化D若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电阻R的热功率也变为原来的2倍六、单选题10英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场。如图所示，一个半径为r的

6、绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场，环上套一带电荷量为q的小球。已知磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小是（）A0Br2qkC2r2qkDr2qk七、多选题11如图所示，先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域，v12v2，在先后两种情况下()A线圈中的感应电流之比I1I221B线圈中的感应电流之比I1I212C线圈中产生的焦耳热之比Q1Q241D通过线圈某截面电荷量之比q1q211八、单选题12如图所示，半径为r的圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化关系为，、k为常量，则图中半

7、径为R的单匝圆形线圈中产生的感应电动势大小为（）ABCD13近场通信（NFC）器件应用电磁感应原理进行通讯，其天线类似一个压平的线圈，线圈尺寸从内到外逐渐变大。如图所示，一正方形NFC线圈共3匝，其边长分别为、和，图中线圈外线接入内部芯片时与内部线圈绝缘。若匀强磁场垂直通过此线圈，磁感应强度变化率为，则线圈产生的感应电动势最接近（）ABCD14如图，空间中存在水平向右的匀强磁场，一导体棒绕固定的竖直轴OP在磁场中匀速转动，且始终平行于OP。导体棒两端的电势差u随时间t变化的图像可能正确的是（）ABCD15如图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个相同的小灯泡，开始时，开关S处于闭

8、合状态，P灯微亮，Q灯正常发光，断开开关（）AP与Q同时熄灭BP比Q先熄灭CQ闪亮后再熄灭DP闪亮后再熄灭九、多选题16如图，绝缘水平面上四根完全相同的光滑金属杆围成矩形，彼此接触良好，匀强磁场方向竖直向下。金属杆2、3固定不动，1、4同时沿图箭头方向移动，移动过程中金属杆所围成的矩形周长保持不变。当金属杆移动到图位置时，金属杆所围面积与初始时相同。在此过程中（）A金属杆所围回路中电流方向保持不变B通过金属杆截面的电荷量随时间均匀增加C金属杆1所受安培力方向与运动方向先相同后相反D金属杆4所受安培力方向与运动方向先相反后相同17一有机玻璃管竖直放在水平地面上，管上有漆包线绕成的线圈，线圈的两端

9、与电流传感器相连，线圈在玻璃管上部的5匝均匀分布，下部的3匝也均匀分布，下部相邻两匝间的距离大于上部相邻两匝间的距离。如图（a）所示。现让一个很小的强磁体在玻璃管内沿轴线从上端口由静止下落，电流传感器测得线圈中电流I随时间t的变化如图（b）所示。则（）A小磁体在玻璃管内下降速度越来越快B下落过程中，小磁体的N极、S极上下颠倒了8次C下落过程中，小磁体受到的电磁阻力始终保持不变D与上部相比，小磁体通过线圈下部的过程中，磁通量变化率的最大值更大十、单选题18现有 100 匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若穿过线圈的磁通量随时间变化的规律如图所示，下列说法正确的是（）A时刻线圈中感应

10、电动势为0B时刻线圈中感应电动势最大C时刻线圈中的感应电动势比 时刻的大D时间内线圈中平均感应电动势为0.4 V19如题图所示，静置于水平面的矩形闭合线圈，匝数为，总电阻为，长度，该线圈的中轴线两侧分别有磁感应强度大小均为、方向相反的匀强磁场，磁场方向均垂直于线圈平面。两磁场同时以大小为的速度水平向右运动瞬时，线圈所受磁场作用力大小为（）ABCD20汽车使用的电磁制动原理示意图如图所示，当导体在固定通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，使导体受到阻碍运动的制动力。下列说法正确的是（）A制动过程中，导体不会发热B制动力的大小与导体运动的速度无关C改变线圈中的电流方向，导体就可获得动力D制动过程

11、中导体获得的制动力逐渐减小21电磁阻尼可以无磨损地使运动的线圈快速停下来。如图所示，扇形铜框在绝缘细杆作用下绕转轴O在同一水平面内快速逆时针转动，虚线把圆环分成八等份，扇形铜框恰好可以与其中份重合。为使线框快速停下来，实验小组设计了以下几种方案，其中虚线为匀强磁场的理想边界，边界内磁场大小均相同，其中最合理的是（）ABCD22一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示。当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来。下列说法正确的是（）A磁针的磁场使圆盘磁化，圆盘产生的磁场导致磁针转动B圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动C在圆盘转动

12、的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动十一、多选题23如图甲所示为无线充电技术中使用的通电线圈示意图，线圈匝数为，面积为，电阻为。匀强磁场平行于线圈轴线穿过线圈，设向右为正方向，磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示。则在0到时间内，下列说法正确的是（）A线圈端的电势比线圈端的电势高B通过线圈的磁通量的变化量为C线圈两端的电势差恒为D若用导线将线圈、两端连接起来，则通过导线横截面的电荷量为十二、单选题24如图所示，正方形线圈MOON处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与水平面的夹角为30，线圈的边长为L，电阻为

13、R，匝数为n。当线圈从竖直面绕OO顺时针转至水平面的过程中，通过导线截面的电荷量为（）ABCD25如图所示，边长为a，电阻为R的正方形导线框PQMN进入磁感应强度为B的匀强磁场。图示位置线框速度大小为v，此时（）ANM间电势差等于NP间电势差B线框中电流大小为C线框所受安培力大小为D线框所受安培力方向与运动方向相反十三、多选题26如图所示，两条相距L的平行光滑金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R的电阻。矩形匀强磁场区域MNPQ的宽度为d，磁感应强度大小为B、方向竖直向下。质量为m、接入电阻为R的金属杆静置在导轨上。矩形磁场区域以速度v0匀速向右运动，扫过金属杆。金属导轨的电阻不计且足够

14、长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。下列说法正确的是（）AMN刚扫过导体杆时，流经R的电流由a流向bBMN刚扫过导体杆时，电阻R的电功率为CPQ刚扫过导体杆时，导体杆的速度为D磁场扫过导体杆的过程中，导体杆中的最小电流为十四、解答题27如图所示，边长为的正方形导线框放在纸面内，在边左侧有足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里，导线框的总电阻为。现使导线框绕点在纸面内顺时针匀速转动，经时间第一次转到图中虚线位置。求：（1）内导线框中平均感应电动势的大小和通过导线截面的电荷量；（2）此时线框的电功率。28如图所示，有一正方形线框，质量为m，电阻为R，边长为l，静

15、止悬挂着，一个三角形磁场垂直于线框所在平面，磁感线垂直纸面向里，且线框中磁区面积为线框面积一半，磁感应强度变化B=kt（k0），已知重力加速度g，求：（1）感应电动势E；（2）线框开始向上运动的时刻t0。29半径为 R 的金属圆环水平固定，电阻忽略不计。圆环内存在与环面垂直的匀强磁场，磁感应强度为 B。导体棒长为 L（L2R），其单位长度电阻值为 r。图 （a）中导体棒与圆环相切于 O1点，t0 时刻起，从图示位置以速度 v 匀速向右运动，棒始终与速度方向垂直。图（b）中导体棒与圆环相切于 O2点，t0 时刻起，以 O2点为轴从图示位置起在水平面内顺时针匀速转过 180，角速度为 ；导体棒扫过整个环面时与环接触良好。（1）分析说明图（a）中导体棒扫过整个环面过程中流过导体棒的电流变化情况； （2）求图（b）中导体棒两端产生的感应电动势 E 与时间 t 的关系式； （3）若图（a）、图（b）中导体棒扫过整个环面所用时间相同，试比较两种情况中导体棒运动到虚线（圆环上直径位置）处，流过两导体棒的感应电流大小。 试卷第13页，共13页