（浙江专用）备战2020高考物理一轮复习 第二部分 选择题部分 精练1 电磁感应
精练1 电磁感应
1.加试题 (2018·诸暨市牌头中学期中)关于涡流，下列说法中正确的是( )
A．真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置
B．家用电磁炉锅体中的涡流是由恒定磁场产生的
C．阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动
D．变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流
2.加试题 将一根磁铁缓慢或者迅速地插到闭合线圈中的同一位置处，不发生变化的物理量是( )
A．磁通量的变化量
B．磁通量的变化率
C．感应电流的大小
D．流过线圈横截面的电荷量
3.加试题 (2018·湖州市三县期中)安检门是一个用于安全检查的“门”，“门框”内有线圈，线圈中通有变化的电流．如果金属物品通过安检门，金属中会感应出涡流，涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流，从而引起报警．关于这个安检门的以下说法正确的是( )
A．安检门能检查出毒贩携带的毒品
B．安检门能检查出旅客携带的金属水果刀
C．如果“门框”的线圈中通上恒定电流，安检门不能正常工作
D．安检门工作时，主要利用了电流的热效应原理
4.加试题 (2018·诸暨市牌头中学期中)有人设计了一种储能装置：在人的腰部固定一块永久磁铁，N极向外；在手臂上固定一个金属线圈，线圈连接着充电电容器．当手不停地前后摆动时，固定在手臂上的线圈能在一个摆动周期内，两次扫过别在腰部的磁铁，从而实现储能．下列说法正确的是( )
A．该装置符合法拉第电磁感应定律，可以实现
B．此装置会使手臂受到阻力而导致人走路变慢
C．在手摆动的过程中，电容器极板的电性不变
D．在手摆动的过程中，手臂受到的安培力方向交替变化
5.加试题如图1所示P是由闭合线圈组成的螺线管，把磁铁从P正上方，距P上端h处由静止释放，磁铁竖直穿过P后落在海绵垫上并停下．若仅增大h，重复原来的操作，磁铁穿过P
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的过程与原来相比，下列说法正确的是( )
图1
A．穿过线圈的磁通量将增大
B．线圈中产生的感应电动势将增大
C．通过线圈导线横截面的电荷量将不变
D．线圈对磁铁的阻碍作用将变小
6.加试题 (2018·慈溪市期末)磁场中有很多有趣的课堂小实验，如图2所示，针对以下四个小实验的说法正确的是( )
图2
A．图(1)中，当导线中通相同方向的电流时，两导线将因相互吸引而弯曲
B．图(2)中，当线圈接通电源时，小磁针会发生转动，最后静止时，小磁针的指向与线圈平面平行
C．图(3)中，当接通电源时，液体将会顺时针旋转，如果改变磁场方向，液体旋转方向改变
D．图(4)中，柔软的弹簧下端刚好跟槽中的水银接触，通电后，将发现弹簧不断上下振动
7.加试题 如图3所示，在水平桌面上放一绝缘通电直导线Ia和一绝缘铝制闭合圆环b.电流Ia恒定时，圆环b对水平桌面的压力为FN1；当电流Ia增大时，圆环b仍静止，且对水平桌面的压力为FN2，则此时( )
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图3
A．FN1
FN2
C．圆环b有收缩的趋势
D．圆环b受到向左的摩擦力
8.加试题 如图4所示，闭合金属圆环下落过程中(圆环始终水平)，穿过竖直放置的条形磁铁正中间位置时，下列说法正确的是( )
图4
A．金属圆环的加速度等于g
B．穿过金属圆环的磁通量为零
C．穿过金属圆环的磁通量变化率为零
D．金属圆环沿半径方向有收缩的趋势
9.加试题 粗细均匀的电阻丝围成如图5所示的线框，置于正方形有界匀强磁场中，磁感应强度为B，方向垂直于线框平面，图中ab＝bc＝2cd＝2de＝2ef＝2fa＝2L.现使线框以同样大小的速度v匀速沿四个不同方向平动进入磁场，并且速度方向始终与线框先进入磁场的那条边垂直，则在通过如图所示位置时，下列说法中正确的是( )
图5
A．a、b两点间的电势差最大的是图甲
B．a、b两点间的电势差最大的是图乙
C．回路电流最大的是图丙
D．回路电流最小的是图丙
10.加试题 (2018·温州“十五校联合体”期末)如图6所示的电路中，L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2是两个完全相同的灯泡，E是一内阻不计的电源．t＝0时刻，闭合开关S，经过一段时间后，电路达到稳定，t1时刻断开开关S.I1、I2
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分别表示通过灯泡D1和D2的电流，规定图中箭头所示的方向为电流正方向，则下图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是( )
图6
11.加试题 如图7所示，半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B中绕O轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，则通过电阻R的电流大小和方向是(金属圆盘的电阻不计)( )
图7
A．方向由c到d
B．方向由d到c
C．I＝
D．I＝
12.加试题 用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2 m，正方形线框的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图8所示，当磁场以10 T/s的变化率增强时( )
图8
A．线框中的感应电动势为0.1 V
B．线框中的感应电动势为0.2 V
C．a、b两点间的电势差大小为0.1 V
D．a、b两点间的电势差大小为0.2 V
13.加试题 (2018·湖州市三县期中)如图9所示，足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面
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成θ角(0°<θ<90°)，其中MN与PQ平行且间距为L，磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直，金属棒ab接入电路的电阻为R，导轨电阻不计．ab棒由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，重力加速度为g，下列对ab棒在由静止开始下滑过程中的描述正确的有( )
图9
A．做匀加速直线运动
B．最大速度为
C．最大电功率为
D．金属棒产生的焦耳热小于金属棒的重力势能减少量
14.加试题 在运动会上的100 m赛跑跑道两侧设有跟踪仪，其原理如图10甲所示，水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L＝0.5 m，一端通过导线与阻值为R＝0.5 Ω的电阻连接；导轨上放一质量为m＝0.5 kg的金属杆，金属杆与导轨的电阻忽略不计；匀强磁场方向竖直向下．用与导轨平行的拉力F作用在金属杆上，使杆运动．当改变拉力的大小时，相对应匀速运动时的速度v也会变化，从而使跟踪仪始终与运动员保持一致．已知v与F的关系如图乙所示．则(取重力加速度g＝10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )
图10
A．金属杆受到的拉力与速度成正比
B．该磁场磁感应强度为1 T
C．图线在横轴的截距表示金属杆与导轨间的阻力大小
D．导轨与金属杆之间的动摩擦因数为μ＝0.4
15.加试题 如图11所示，一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下，进入匀强磁场中，然后再从磁场中穿出．已知匀强磁场区域的宽度L大于线框的高度h，那么下列说法中正确的是( )
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图11
A．线框只在进入和穿出磁场的过程中，才有感应电流产生
B．线框从进入到穿出磁场的整个过程中，都有感应电流产生
C．线框在进入和穿出磁场的过程中，都是机械能转化为电能
D．整个线框在磁场中运动时，机械能转化为电能
答案精析
1．ACD [用来冶炼合金钢的真空冶炼炉，炉外有线圈，线圈中通入变化的电流，炉内的金属中产生涡流，涡流产生的热量使金属熔化，所以A正确；家用电磁炉锅体通的是交流电，交流电产生的是变化的磁场，不是恒定的磁场，故B错误；阻尼摆的铝盘以一定相对速度摆动掠过磁场时在铝盘内会产生感应电动势从而产生感应电流，因铝盘有电阻，电流做功，消耗机械能，因此产生阻碍铝盘摆动的阻尼作用，故C正确；用绝缘的硅钢片做铁芯，是为了减小涡流，减小能量损失，所以D正确．]
2．AD [将磁铁插到闭合线圈的同一位置，磁通量的变化量相同，而用的时间不同，所以磁通量的变化率不同．感应电流I＝＝n，感应电流的大小不同，流过线圈横截面的电荷量q＝I·Δt＝n·Δt＝n，两次磁通量的变化量相同，电阻不变，所以q与磁铁插入线圈的快慢无关，选项A、D正确．]
3．BC
4．AD [在手摆动的过程中，线圈交替的进入或者离开磁场，使穿过线圈的磁通量发生变化，因而会产生感应电流，从而实现储能，该装置符合法拉第电磁感应定律，可能实现，选项A正确；此装置不会影响人走路的速度，选项B错误；在手摆动的过程中，感应电流的方向不断变化，则电容器极板的电性不断改变，选项C错误；在手摆动的过程中，感应电流的方向不断变化，手臂受到的安培力方向交替变化，选项D正确．]
5．BC [若仅增大h，对穿过线圈的磁通量没有影响，故A错误；若仅增大h，磁铁经过线圈的时间减小，线圈中产生的感应电动势将增大，故B正确；若仅增大h
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，对穿过线圈的磁通量没有影响，所以穿过线圈的磁通量的变化相同，则通过线圈导线横截面的电荷量：q＝n保持不变，故C正确；线圈中产生的感应电动势将增大，所以感应电流增大，线圈对磁铁的阻碍作用将变大，故D错误．]
6．AD
7．CD [电流Ia变大，通过圆环b的磁通量变大，根据“增缩减扩”的原理，知圆环b有收缩的趋势，选项C正确；圆环有向右运动的趋势，圆环会受到向左的摩擦力，选项D正确；圆环对水平桌面的压力始终等于圆环的重力，选项A、B错误．]
8．AC [金属圆环穿过竖直放置的条形磁铁正中间位置时，穿过金属圆环的磁通量不变，金属圆环中无感应电流，不受安培力作用，故金属圆环没有收缩的趋势，金属圆环的加速度等于g，A正确，D错误；在此位置时，穿过金属圆环的磁通量不为零，穿过金属圆环的磁通量变化率为零，B错误，C正确．]
9．AD [设线框的电阻为R.题图甲中：a、b两点间的电势差等于外电压，其大小为U＝E＝B·2Lv＝BLv，电流为I＝＝＝.题图乙中：a、b两点间的电势差等于外电压的，其大小为U＝E＝B·2Lv＝BLv，电流为I＝＝＝.题图丙中：a、b两点间的电势差等于感应电动势的，其大小为U＝BLv，电流为I＝.题图丁中：a、b两点间的电势差大小为U＝BLv，电流为I＝2.可见，题图甲中a、b两点间的电势差最大，题图丙中回路电流最小，故A、D正确．]
10．AC
11．BD [金属圆盘在匀强磁场中匀速转动，可以等效为无数根长为r的导体棒绕O点做匀速圆周运动，其产生的感应电动势大小E＝
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，由右手定则可知其方向由圆周指向圆心，故通过电阻R的电流大小I＝，方向由d到c，故选B、D.]
12．BC [题图中正方形线框的左半部分磁通量变化产生感应电动势，从而在线框中有感应电流产生，把左半部分线框看成电源，其电动势为E，内电阻为，画出等效电路图如图所示，则a、b两点间的电势差即为电源的路端电压．设l是边长，且依题意知＝10 T/s.由E＝得
E＝＝·
＝10× V＝0.2 V，
所以U＝IR＝·＝0.1 V．]
13．BD
14．BCD [由题图图象可知拉力与速度是一次函数，但不成正比，A错；图线在横轴的截距是速度为零时的F，此时金属杆将要运动，最大静摩擦力等于F，也等于运动时的滑动摩擦力，C对；由F－BIL－μmg＝0及I＝可得：F－－μmg＝0，从图象上分别读出两组F、v数据代入上式即可求得B＝1 T，μ＝0.4，所以选项B、D对．]
15．AC [产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，线框全部在磁场中时，磁通量不变，不产生感应电流，故B错误；而进入和穿出磁场的过程中磁通量发生变化，也就产生了感应电流，故A正确；在产生感应电流的过程中机械能转化为电能，故C正确，D错误．]
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