1、2023届高中物理高考备考一轮总复习电磁感应现象及应用专题复习卷一、单选题(共6题)1电磁感应现象的发现不仅推动了电磁理论的发展,而且推动了电磁技术的发展,引领人类进入了电气时代。下列哪位物理学家最先发现电磁感应现象()A麦克斯韦B安培C奥斯特D法拉第2如图所示,在垂直于纸面足够大范围内的匀强磁场中,有一个矩形线圈 abcd,线圈平面与磁场垂直,O1O2是线圈的对称轴。应使线圈怎样运动才能使其中产生感应电流()A向左或向右平动B向上或向下平动C垂直于纸面向里平动D绕 O1O2 转动3如图,在同一竖直平面内,彼此绝缘的长直通电导线与椭圆形线圈的长轴重合,直导线中电流恒定。下列运动中,线圈内有感应
2、电流产生的是()A直导线水平向外平移B直导线以椭圆的中心为轴顺时针旋转C椭圆形线圈向下平移D椭圆形线圈向左平移4用如图所示的实验装置探究感应电流产生的条件。线圈A通过变阻器和开关连接到电源上,线圈B的两端连接到电流表上,把线圈A装在线圈B的里面。下列几种情况下线圈B中没有电流产生的是()A开关闭合瞬间B开关断开瞬间C开关闭合时,滑动变阻器不动D开关闭合时,拔出线圈A瞬间52020年9月12日我国发射的“嫦娥四号”着陆器和“玉兔二号”月球车已在月球背面工作618天,再次受光照自主唤醒,迎来第22月昼工作期,中国载人登月工程规划在2030年前后实现航天员登月。假如宇航员登月后想探测一下月球表面是否
3、有磁场,他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈,则下列推断正确的是()A直接将电流表放于月球表面,看是否有示数来判断磁场有无B将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如电流表无示数,则判断月球表面无磁场C将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如电流表有示数,则可判断月球表面有磁场D将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈在某个平面内沿两个互相垂直的方向运动,月球表面若有磁场,则电流表至少有一次示数不为零6在研究电磁感应现象的实验中,进行以下操作时不能使线圈B中产生感应电流的是( )A电键闭合,把通电的线圈A从线圈B中抽出时B电键断开,把通电的线圈A从线圈B中抽出时C电键闭合,在改变
4、滑动变阻器阻值的过程中D在电键闭合或断开瞬间二、多选题(共5题)7下列现象中,能表明电和磁有联系的是A摩擦起电B两块磁铁相互吸引或排斥C小磁针靠近通电导线时偏转D磁铁插入闭合线圈过程中,线圈中产生感应电流8如图为“研究电磁感应现象”的实验装置。如果在A线圈插入B线圈后保持不动,闭合开关时发现电流表的指针向右偏了一下,那么闭合开关后,下列情况下电流表指针的偏转情况是()A将A线圈迅速从B线圈中拔出时,指针向左偏转一下B保持开关闭合状态时,指针一直偏在零点右侧C滑动变阻器触头迅速向左滑动时,指针向右偏转一下D将A线圈内铁芯C快速拔出时,指针向左偏转一下9许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献,
5、下列叙述中符合物理学史实的是A库仑最早引入了电场概念,并提出用电场线表示电场B丹麦物理学家奥斯特首先发现电流可以使周围的小磁针发生偏转C法拉第发现了电磁感应现象,并发明了世界上第一台发电机D安培发现了电流的热效应,定量得出了电能和热能之间的转换关系10如图所示,线圈abcd在磁场区域ABCD中,下列哪种情况下线圈中有感应电流产生()A把线圈变成圆形(周长不变)B使线圈在磁场中加速平移C使磁场增强或减弱D使线圈以过ab的直线为轴旋转11在探究电磁感应现象的实验中,用导线将螺线管与灵敏电流计相连,构成闭合电路,下图所示在下列情况中,灵敏电流计指针发生偏转的是()A螺线管不动,将磁铁向螺线管中插入B
6、螺线管不动,将磁铁从螺线管中抽出C磁铁放在螺线管里不动D磁铁不动,将螺线管上下移动三、解答题(共4题)12如图,垂直于纸面的匀强磁场局限在虚线框内,闭合线圈由位置1穿过虚线框运动到位置2。线圈在运动过程中什么时候有感应电流,什么时候没有感应电流?为什么?13如图所示,足够长平行金属导轨倾斜放置,倾角为=37,宽度为L=0.5m,电阻忽略不计,其上端接阻值为R=4的电阻。一导体棒MN垂直于导轨放置,质量为m=0.05kg,接入电路的电阻为r=l,两端与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数为=0.5。在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场。现将导体棒由静止释放,最终导体棒以v=2m/s的速度匀速运动
7、,已知重力加速度g取10m/s2,sin37=0.6,求: (1)导体棒MN刚释放瞬间的加速度a的大小;(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小。14如图所示,固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t=0时,磁感应强度为B0,此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为L的正方形。(1)求t=0时穿过MDEN回路的磁通量;(2)为使MN棒中不产生感应电流,从t=0开始,磁感应强度B应怎样随时间t变化?请推导出这种情况下B与t的关系式。15矩形线圈位于通电长直导线附近(如图),线圈与导线在同一平面内,线圈的两个边与导线平行。在这个平面内,线圈远离
8、导线移动时,线圈中有没有感应电流?线圈和导线都不动,当导线中的电流逐渐增大或减小时,线圈中有没有感应电流?为什么?注意:长直导线中电流越大,它产生的磁场越强;离长直导线越远,它的磁场越弱。参考答案1D【详解】A建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是麦克斯韦,故A错误;B安培提出分子电流假说,研究了磁场对电流的作用力,故B错误;C发现电流的磁效应的科学家是奥斯特,故C错误;D法拉第经十年的努力,在1831年8月29日发现了电磁感应现象,故D正确;故选D。2D【详解】ABC由题可知该磁场是匀强磁场,线圈的磁通量为:=BS,S为垂直于磁场的有效面积,无论线圈向左或向右平动,还是向上或向下
9、平动,或者垂直于纸面向里平动,线圈始终与磁场垂直,有效面积不变,因此磁通量一直不变,所以无感应电流产生,故ABC错误;D当线圈绕O1O2轴转动时,在转动过程中,线圈与磁场垂直的有效面积在不断变化,因此磁通量发生变化,故有感应电流产生,故D正确。故选D。3C【详解】A由题可知,通电直导线将椭圆线圈平分,所以线圈中的磁通量为0,当直导线水平向外平移时,线圈中的磁通量还是0,磁通量没有发生变化,所以不会产生感应电流,故A错误;B同理,直导线以椭圆的中心为轴顺时针旋转过程中,始终平分椭圆线圈。所以线圈的磁通量为0,磁通量没有发生变化,所以不会产生感应电流,故B错误;C当椭圆形线圈向下平移时,线圈上半部
10、分面积减小,下半部分面积增大,导致线圈磁通量发生变化,所以会产生感应电流,故C正确;D当椭圆形线圈向左平移时,线圈的磁通量还是0,即磁通量没有发生变化,所以不会产生感应电流,故D错误。故选C。4C【详解】A当闭合开关的瞬间,穿过线圈A的磁通量在增大,则线圈B的磁通量也在增大,导致电流表有感应电流,故A不符合题意;B当开关断开的瞬间,A中磁场减小,故B中磁通量减小,导致电流表中有感应电流,故B不符合题意;C开关闭合时,滑动变阻器的滑片不动,A中磁场不变,故B中磁通量也不变,因此电流表没有感应电流,故C符合题意;D开关闭合时,拔出线圈A瞬间,线圈B中的磁通量变小,则线圈B中产生了感应电流;故D不符
11、题意。故选C。5C【详解】A直接将电流表放于月球表面,电流表电路是断开的,不能产生感应电流,无法判断有无磁场,故A错误;B将电流表与线圈组成回路,使线圈沿某一方向运动,若线圈运动方向与磁场方向平行时,线圈中不产生感应电流,所以电流表无示数,不能判断月球表面无磁场,故B错误;C将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如电流表有示数,线圈中磁通量发生变化,说明月球表面有磁场,故C正确;D将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈在某个平面内沿两个互相垂直的方向运动,若这两个运动方向均与磁场方向垂直,即使月球表面有磁场,则电流表都是也都是零,故D错误。故选C。【点睛】本题考查理论联系实际的能力,关
12、键抓住产生感应电流的条件:一是电路要闭合;二是穿过电路的磁通量发生变化。6B【详解】A电键闭合,把通电的线圈A从线圈B中抽出时,线圈B中的磁通量会发生变化,会产生感应电流,故A错误;B电键断开,把通电的线圈A从线圈B中抽出时,线圈B中的磁通量始终为零,不会产生感应电流,故B正确;C电键闭合,在改变滑动变阻器阻值的过程中,线圈B中的磁通量会随着线圈A的磁场变强而增大,线圈B中会产生感应电流,故C错误;D在电键闭合或断开瞬间,线圈A的磁场会增强或减弱,线圈B中的磁通量会发生变化,会产生感应电流,故D错误。故选B。7CD【解析】【详解】摩擦起电说明有电子从一个物体转移到另一个物体;两块磁铁相互吸引或
13、排斥,说明磁铁间通过磁场有力的作用;小磁针靠近通电导线时偏转,说明通电导线可以产生磁场;磁铁插入闭合线圈过程中,线圈中产生感应电流,说明磁场可以产生电流可见,CD能表明电和磁有联系8AD【详解】由题意知,当开关闭合时,回路中的电流增加,电流产生的磁场增大,穿过B线圈的磁通量增加,电流表的指针向右偏转;则可知若穿过B线圈的磁通量减小,电流表的指针向左偏转;A若将A线圈迅速从B线圈中拔出,B线圈中的磁通量减小,故指针左偏,故A正确;B若保持开关闭合状态时,B线圈中的无磁通量的变化,指针一直指向零,故B错误;C若将变阻器的触头迅速左移,回路中的电阻增加,电流减小,故A线圈的磁场减弱,B线圈中的磁通量
14、变小,电流表的指针左偏,故C错误;D将A线圈内铁芯C快速拔出时,则A线圈的磁场减弱,B线圈中的磁通量减小,指针左偏,故D正确;故选AD。9BC【详解】A法拉第最早引入了电场概念,并提出用电场线表示电场,选项A错误;B丹麦物理学家奥斯特首先发现电流可以使周围的小磁针发生偏转,选项B正确;C法拉第发现了电磁感应现象,并发明了世界上第一台发电机,选项C正确;D焦耳发现了电流的热效应,定量得出了电能和热能之间的转换关系,选项D错误;故选BC.10ACD【详解】A把线圈变成圆形(周长不变),线圈面积变大,线圈中磁通量增大,线圈中有感应电流产生故A项正确B使线圈在磁场中加速平移,线圈中磁通量不变,线圈中没
15、有感应电流产生C使磁场增强或减弱,线圈中磁通量增大或减小,线圈中有感应电流产生故C项正确D使线圈以过ab的直线为轴旋转,线圈在磁场中的有效面积变化,线圈中磁通量变化,线圈中有感应电流产生故D项正确。故选ACD。11ABD【详解】A螺线管不动,将磁铁向螺线管中插入,螺线管中的磁通量增大;螺线管与灵敏电流计相连,构成闭合电路;电路中有感应电流产生,灵敏电流计指针偏转,故A正确;B螺线管不动,将磁铁从螺线管中抽出,螺线管中的磁通量减小;螺线管与灵敏电流计相连,构成闭合电路;电路中有感应电流产生,灵敏电流计指针偏转,故B项正确;C磁铁放在螺线管里不动,螺线管中的磁通量不变;电路中没有感应电流产生,灵敏
16、电流计指针不偏转,故C项错误;D磁铁不动,将螺线管上下移动,螺线管中的磁通量不断变化;螺线管与灵敏电流计相连,构成闭合电路;电路中有感应电流产生,灵敏电流计指针偏转故D项正确。故选ABD。12见解析【详解】当线圈向右移动,进入磁场的过程中,穿过线圈的磁通量增大,故产生感应电流;当完全进入时,穿过线圈的磁通量不变,则不产生感应电流;当离开磁场时,磁通量减小,产生感应电流。13(1)2m/s2;(2)1T【详解】(1)由解得 (2)设匀强磁场的磁感应强度为B,则解得14(1);(2)【详解】(1)磁通量(2)回路的磁通量不变,则有解之得15见解析【详解】当线圈逐渐远离线圈,穿过线圈的磁场减弱,即穿过线圈的磁通量减小,故产生感应电流;当电流增大或减小时,垂直纸面向里的磁场增强或减弱,穿过线圈的磁通量增加或减小,因此有感应电流。