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

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

‎ ‎ 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 ‎ ‎ ‎ ‎