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  • 2021-05-24 发布

专题31 电磁感应磁变类问题—七年高考(2011-2017)物理试题分项精析版

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‎ ‎ 一、单项选择题 ‎1.【2016·北京卷】如图所示,匀强磁场中有两个导体圆环a、b,磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度B随时间均匀增大。两圆环半径之比为2:1,圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb。不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是 ‎ ‎ A.Ea:Eb=4:1,感应电流均沿逆时针方向 B.Ea:Eb=4:1,感应电流均沿顺时针方向 C.Ea:Eb=2:1,感应电流均沿逆时针方向 D.Ea:Eb=2:1,感应电流均沿顺时针方向 ‎【答案】B ‎ ‎ ‎【考点定位】法拉第电磁感应定律、楞次定律的应用 ‎【方法技巧】对于楞次定律,一定要清楚是用哪个手判断感应电流方向的,也可以从两个角度理解,一个是增反减同,一个是来拒去留,对于法拉第电磁感应定律,需要灵活掌握公式,学会变通。‎ ‎2.【2016·浙江卷】如图所示,a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,边长la=‎3lb,图示区域内有垂直纸面向里的均强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则 ‎ ‎ A.两线圈内产生顺时针方向的感应电流 B.a、b线圈中感应电动势之比为9:1‎ C.a、b线圈中感应电流之比为3:4‎ D.a、b线圈中电功率之比为3:1‎ ‎【答案】B ‎ ‎ ‎【考点定位】法拉第电磁感应定律;楞次定律;闭合电路欧姆定律;电功率。‎ ‎【名师点睛】此题是一道常规题,考查法拉第电磁感应定律、以及闭合电路的欧姆定律;要推导某个物理量与其他物理量之间的关系,可以先找到这个物理量的表达式,然后看这个物理量和什么因素有关;这里线圈的匝数是容易被忽略的量。‎ ‎3.【2014·安徽卷】英国物体学家麦克斯韦认为,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的绝缘细圆环放置,环内存在竖直向上的匀强磁场,环上套一带电荷量为的小球,已知磁感强度B随时间均匀增加,其变化率为,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大小是 ‎ ‎ A.0 B. C. D.‎ ‎【答案】D ‎【解析】由法拉第电磁感应定律可知,磁场变化在圆环处产生的感应电动势为,小球运动一周,感生电场对小球所做的功为,D正确。‎ ‎【考点定位】电磁感应磁变类问题 ‎4.【2015·重庆·4】如图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图,线圈匝数为 ‎,面积为.若在到时间内,匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈,其磁感应强度大小由均匀增加到,则该段时间线圈两端a和b之间的电势差 ‎ ‎ A.恒为 B. 从0均匀变化到 ‎ C.恒为 D.从0均匀变化到 ‎【答案】C ‎ ‎ ‎【考点定位】电磁感应磁变类问题 ‎5.【2014·江苏卷】如图所示,一正方形线圈的匝数为n,边长为a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中,在 Δt时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B均匀地增大到2B,在此过程中,线圈中产生的感应电动势为( )‎ ‎ ‎ A. B. C. D.‎ ‎【答案】B ‎【解析】根据法拉第电磁感应定律有:E==,故选项B正确。‎ ‎【考点定位】电磁感应磁变类问题 ‎6.【2017·新课标Ⅲ卷】如图,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨,导轨平面与磁场垂直。金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内,线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是 ‎ ‎ A.PQRS中沿顺时针方向,T中沿逆时针方向 B.PQRS中沿顺时针方向,T中沿顺时针方向 C.PQRS中沿逆时针方向,T中沿逆时针方向 D.PQRS中沿逆时针方向,T中沿顺时针方向 ‎【答案】D ‎ ‎ ‎【考点定位】电磁感应、右手定则、楞次定律 ‎【名师点睛】解题关键是掌握右手定则、楞次定律判断感应电流的方向,还要理解PQRS中感应电流产生的磁场会使T中的磁通量变化,又会使T中产生感应电流。‎ ‎ ‎ 二、多项选择题 ‎1.【2011·上海卷】如图,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布。一铜制圆环用丝线悬挂于点,将圆环拉至位置后无初速释放,在圆环从摆向的过程中 ‎ ‎ ‎(A)感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针 (B)感应电流方向一直是逆时针 ‎(C)安培力方向始终与速度方向相反 (D)安培力方向始终沿水平方向 ‎【答案】AD ‎【解析】圆环从位置后无初速释放,在到达磁场分界线之前,穿过圆环向里的磁感线条数在增加,根据楞次定律,感应电流方向为逆时针,圆环经过磁场分界线之时,穿过圆环向里的磁感线条数在减少,根据楞次定律,感应电流方向为顺时针,圆环经过磁场分界线之后,穿过圆环向外的磁感线条数在减少,根据楞次定律,感应电流方向为逆时针,A正确.因为磁场在竖直方向分布均匀,圆环受到的竖直方向的安培力抵消,所以D正确.‎ ‎【考点定位】电磁感应磁变类问题 ‎2.【2014·四川卷】如图所示,不计电阻的光滑U形金属框水平放置,光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上,H、P的间距很小。质量为‎0.2kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间,与金属框接触良好并围成边长为‎1m的正方形,其有效电阻为0.1Ω。此时在整个空间加方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场,磁感应强度随时间变化规律是B =(0.4 -0.2t)T,图示磁场方向为正方向。框、挡板和杆不计形变。则:‎ ‎ ‎ A.t = 1s时,金属杆中感应电流方向从C至D B.t = 3s时,金属杆中感应电流方向从D至C C.t = 1s时,金属杆对挡板P的压力大小为0.1N D.t = 3s时,金属杆对挡板H的压力大小为l.2N ‎【答案】AC ‎ ‎ ‎【考点定位】电磁感应磁变类问题 ‎3.【2014·上海卷】如图,匀强磁场垂直于软导线回路平面,由于磁场发生变化,回路变为圆形。则磁场 ‎ ‎ ‎(A)逐渐增强,方向向外 (B)逐渐增强,方向向里 ‎(C)逐渐减弱,方向向外 (D)逐渐减弱,方向向里 ‎【答案】CD ‎【解析】对于线圈来说,圆形面积最大,即由于磁场变化,导致线圈面积变大,根据楞次定律增缩减扩,可判断磁场在减弱,可能是方向向外的磁场逐渐减弱也可能是方向向里的磁场逐渐减弱,选项CD对。‎ ‎【考点定位】电磁感应磁变类问题 三、非选择题 ‎1.【2012··上海卷】正方形导体框处于匀强磁场中,磁场方向垂直框平面,磁感应强度随时间均匀增加,变化率为k。导体框质量为m、边长为L,总电阻为R,在恒定外力F作用下由静止开始运动。导体框在磁场中的加速度大小为____________;导体框中感应电流做功的功率为____________。‎ ‎ ‎ ‎【答案】,‎ ‎ ‎ ‎【考点定位】电磁感应磁变类问题 ‎ ‎ ‎ ‎