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文檔簡介
十年真題(2016-2025)
當(dāng)題22威盛一流方向的判斯
■十年考情?探規(guī)律?
考點十年考情(2016-2025)命題趨勢
2025?陜晉青寧卷?高考真題
2025?河南?高考真題2025?北
1.注重基礎(chǔ)考查:??疾槔美愦味珊陀?/p>
京?高考真題2024?廣東?高考真
手定則判斷感應(yīng)電流方向,選擇題中常結(jié)合具體情
題、2024?江蘇?高考真題、
境,如導(dǎo)體切割磁感線、磁通量變化等,要求考生
2023?河北?高考真題、2023?北
快速識別物理模型并準(zhǔn)確判斷。
京?高考真題、2023?海南?高
考真題、2022.天津?高考真題、2.強(qiáng)調(diào)綜合應(yīng)用:常與電磁感應(yīng)現(xiàn)象、電路
考點1感應(yīng)電
2022?北京?高考真題、2022.知識等綜合考查,如分析電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化、
流方向的判斷
浙江?高考真題、2021?北京?高電路中的電流變化等,要求考生綜合運用多種物理
(10年10考)
考真題、2020?江蘇?高考真題、規(guī)律解決問題。
2020.全國?高考真題、2018.全3.結(jié)合實際情境:命題情境逐漸向生活、科
國?高考真題、2017,天津?高技等領(lǐng)域拓展,如以發(fā)電機(jī)、變壓器等為背景,考
考真題、2017?全國?高考真題、查學(xué)生對感應(yīng)電流方向判斷的理解和應(yīng)用能力。備
2016?上海?高考真題、2016???紩r,學(xué)生應(yīng)扎實掌握楞次定律和右手定則,強(qiáng)化
南?高考真題、2016?北京?高綜合應(yīng)用訓(xùn)練,關(guān)注實際情境,提升解題能力。
考真題、2016?江蘇高考真題
■分考點?精準(zhǔn)練?
考點01感應(yīng)電流方向的判斷
1.(2025?陜晉青寧卷?高考真題)電磁壓縮法是當(dāng)前產(chǎn)生超強(qiáng)磁場的主要方法之一,其原理如圖所示,在
鋼制線圈內(nèi)同軸放置可壓縮的銅環(huán),其內(nèi)已“注入"一個初級磁場,當(dāng)鋼制線圈與電容器組接通時,在極
短時間內(nèi)鋼制線圈中的電流從零增加到幾兆安培,銅環(huán)迅速向內(nèi)壓縮,使初級磁場的磁感線被"濃縮",
在直徑為幾毫米的銅環(huán)區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度可達(dá)幾百特斯拉。此過程,銅環(huán)中的感應(yīng)電流()
A.與鋼制線圈中的電流大小幾乎相等且方向相同
B.與鋼制線圈中的電流大小幾乎相等且方向相反
C.遠(yuǎn)小于鋼制線圈中的電流大小且方向相同
D.遠(yuǎn)小于鋼制線圈中的電流大小且方向相反
【答案】B
【詳解】當(dāng)鋼制線圈與電容器組連通時,鋼制線圈中產(chǎn)生迅速增大的電流,線圈中產(chǎn)生迅速增強(qiáng)的磁場。
根據(jù)楞次定律,可知銅環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場會阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,故銅環(huán)中的感
應(yīng)電流與鋼制線圈中的電流方向相反。為阻礙銅環(huán)中磁通量變化,銅環(huán)上感應(yīng)的電流與鋼制線圈的電流
大小幾乎相等。因此兩個方向相反的大電流之間的作用力使圓環(huán)被急速的向內(nèi)側(cè)壓縮。ACD錯誤,B正
確。
故選Bo
2.(2025?河南?高考真題)如圖,一金屬薄片在力尸作用下自左向右從兩磁極之間通過。當(dāng)金屬薄片中心
運動到N極的正下方時,沿N極到S極的方向看,下列圖中能夠正確描述金屬薄片內(nèi)渦電流繞行方向的
是()
【詳解】根據(jù)題意當(dāng)金屬薄片中心運動到N極正下方時,薄片右側(cè)的磁通量在減小,左側(cè)磁通量在增加,
由于兩極間的磁場豎直向下,根據(jù)楞次定律可知此時薄片右側(cè)的渦電流方向為順時針,薄片左側(cè)的渦電
流方向為逆時針。
故選Co
3.(2025?北京?高考真題)絕緣的輕質(zhì)彈簧上端固定,下端懸掛一個磁鐵。將磁鐵從彈簧原長位置由靜止
釋放,磁鐵開始振動,由于空氣阻力的影響,振動最終停止?,F(xiàn)將一個閉合銅線圈固定在磁鐵正下方的
桌面上(如圖所示),仍將磁鐵從彈簧原長位置由靜止釋放,振動最終也停止。則()
A.有無線圈,磁鐵經(jīng)過相同的時間停止運動
B.磁鐵靠近線圈時,線圈有擴(kuò)張趨勢
C.磁鐵離線圈最近時,線圈受到的安培力最大
D.有無線圈,磁鐵和彈簧組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能相同
【答案】D
【詳解】A.有線圈時,磁鐵受到電磁阻尼的作用,振動更快停止,故A錯誤;
B.根據(jù)楞次定律,磁鐵靠近線圈時,線圈的磁通量增大,此時線圈有縮小的趨勢,故B錯誤;
C.磁鐵離線圈最近時,此時磁鐵與線圈的相對速度為零,感應(yīng)電動勢為零,感應(yīng)電流為零,線圈受到
的安培力為零,故C錯誤;
D.分析可知有無線圈時,根據(jù)平衡條件最后磁鐵靜止后彈簧的伸長量相同,由于磁鐵和彈簧組成的系
統(tǒng)損失的機(jī)械能為磁鐵減小的重力勢能減去此時彈簧的彈性勢能,故系統(tǒng)損失的機(jī)械能相同,故D正確。
故選Do
4.(2025?北京?高考真題)下列圖示情況,金屬圓環(huán)中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(
XXXXXXXXX,XXX
C
XX片X-XXXX產(chǎn)X,rSXX
XXXX
r1
一A
XXX卜XXX!xX
VR
XXXXXXXXX
XXXXXXXXXXXX
(b)⑹(d)
A.圖(a)中,圓環(huán)在勻強(qiáng)磁場中向左平移
B.圖S)中,圓環(huán)在勻強(qiáng)磁場中繞軸轉(zhuǎn)動
C.圖(c)中,圓環(huán)在通有恒定電流的長直導(dǎo)線旁向右平移
D.圖(d)中,圓環(huán)向條形磁鐵N極平移
【答案】A
【詳解】A.圓環(huán)在勻強(qiáng)磁場中向左平移,穿過圓環(huán)的磁通量不發(fā)生變化,金屬圓環(huán)中不能產(chǎn)生感應(yīng)電
流,故A正確;
B.圓環(huán)在勻強(qiáng)磁場中繞軸轉(zhuǎn)動,穿過圓環(huán)的磁通量發(fā)生變化,金屬圓環(huán)中能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故B錯誤;
C.離通有恒定電流的長直導(dǎo)線越遠(yuǎn),導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度越弱,圓環(huán)在通有恒定電流的長直導(dǎo)線旁
向右平移,穿過圓環(huán)的磁通量發(fā)生變化,金屬圓環(huán)中能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故c錯誤;
D.根據(jù)條形磁鐵的磁感應(yīng)特征可知,圓環(huán)向條形磁鐵N極平移,穿過圓環(huán)的磁通量發(fā)生變化,金屬圓
環(huán)中能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故D錯誤。
故選Ao
5.(2025?浙江?高考真題)在"探究影響感應(yīng)電流方向的因素”實驗中,當(dāng)電流從接線柱流入靈敏電流表,
指針左偏:從"G。"或"GJ接線柱流入,指針右偏。如圖所示是某次實驗中指針偏轉(zhuǎn)角度最大的瞬間,則
(1)此時磁鐵的運動狀態(tài)是(選填"向上拔出"、"靜止"或"向下插入")。
⑵只做以下改變,一定會增大圖中電流表指針偏轉(zhuǎn)角度的是(多選)
A.磁鐵靜止,向上移動線圈
B.增大(1)中磁鐵運動速度
C.將導(dǎo)線從接線柱移接至接線柱G。
D.將一個未與電路相接的閉合線圈套在圖中線圈外
【答案】(1)向上拔出
(2)BC
【詳解】(1)由圖可知,電表指針左偏,則感應(yīng)電流從極流入,感應(yīng)電流在線圈內(nèi)產(chǎn)生的磁場方向
向下,根據(jù)楞次定律可知,與條形磁體在線圈位置產(chǎn)生的磁場方向相同,可知穿過線圈的磁通量減小,
根據(jù)楞次定律可知,此時磁鐵的運動狀態(tài)是向上拔出。
(2)A.磁鐵靜止,向上移動線圈,則產(chǎn)生的感應(yīng)電流不一定增加,指針偏角不一定會增加,選項A錯
誤;
B.增大(1)中磁鐵的速度,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢會增加,指針偏角會增大,選項B正確;
C.減小電流計的量程,即將導(dǎo)線從接線柱Gi移接到G。,可是電流計指針偏角變大,選項C正確;
D.將一個未與電路相接的閉合線圈套在線圈外,線圈中的感應(yīng)電流不變,電流計指針偏角不變,選項D
錯誤。
故選BCo
6.(2024?北京?高考真題)如圖所示,線圈M和線圈P繞在同一個鐵芯上,下列說法正確的是()
A.閉合開關(guān)瞬間,線圈M和線圈尸相互吸引
B.閉合開關(guān),達(dá)到穩(wěn)定后,電流表的示數(shù)為0
C.斷開開關(guān)瞬間,流過電流表的電流方向由。到b
D.斷開開關(guān)瞬間,線圈P中感應(yīng)電流的磁場方向向左
【答案】B
【詳解】A.閉合開關(guān)瞬間,線圈尸中感應(yīng)電流的磁場與線圈M中電流的磁場方向相反,由楞次定律可
知,二者相互排斥,故A錯誤;
B.閉合開關(guān),達(dá)到穩(wěn)定后,通過線圈P的磁通量保持不變,則感應(yīng)電流為零,電流表的示數(shù)為零,故B
正確;
CD.斷開開關(guān)瞬間,通過線圈產(chǎn)的磁場方向向右,磁通量減小,由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場方向向
右,因此流過電流表的感應(yīng)電流方向由b到。,故CD錯誤。
故選Bo
7.(2024?廣東?高考真題)電磁俘能器可在汽車發(fā)動機(jī)振動時利用電磁感應(yīng)發(fā)電實現(xiàn)能量回收,結(jié)構(gòu)如圖
甲所示。兩對永磁鐵可隨發(fā)動機(jī)一起上下振動,每對永磁鐵間有水平方向的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小
均為民磁場中,邊長為乙的正方形線圈豎直固定在減震裝置上。某時刻磁場分布與線圈位置如圖乙所
示,永磁鐵振動時磁場分界線不會離開線圈。關(guān)于圖乙中的線圈。下列說法正確的是()
A.穿過線圈的磁通量為8戶
B.永磁鐵相對線圈上升越高,線圈中感應(yīng)電動勢越大
C.永磁鐵相對線圈上升越快,線圈中感應(yīng)電動勢越小
D.永磁鐵相對線圈下降時,線圈中感應(yīng)電流的方向為順時針方向
【答案】D
【詳解】A.根據(jù)圖乙可知此時穿過線圈的磁通量為0,故A錯誤;
BC.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知永磁鐵相對線圈上升越快,磁通量變化越快,線圈中感應(yīng)電動勢越大,
故BC錯誤;
D.永磁鐵相對線圈下降時,根據(jù)安培定則可知線圈中感應(yīng)電流的方向為順時針方向,故D正確。
故選D。
8.(2024?江蘇?高考真題)如圖所示,a、b為正方形金屬線圈,。線圈從圖示位置勻速向右拉出勻強(qiáng)磁場
的過程中,。、6中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向分別為()
A.順時針、順時針B.逆時針、逆時針
C.順時針、逆時針D.逆時針,順時針
【答案】A
【詳解】線圈。從磁場中向右勻速拉出磁場的過程中穿過。線圈的磁通量在減小,則根據(jù)楞次定律可知
。線圈的電流為順時針,由于線圈。從磁場中勻速拉出,則a中產(chǎn)生的電流為恒定電流,則線圈??拷?/p>
線圈b的過程中線圈b的磁通量在向外增大,同理可得線圈b產(chǎn)生的電流為順時針。
故選A。
9.(2023?河北?高考真題)如圖,絕緣水平面上四根完全相同的光滑金屬桿圍成矩形,彼此接觸良好,勻
強(qiáng)磁場方向豎直向下。金屬桿2、3固定不動,1、4同時沿圖箭頭方向移動,移動過程中金屬桿所圍成
的矩形周長保持不變。當(dāng)金屬桿移動到圖位置時,金屬桿所圍面積與初始時相同。在此過程中()
A.金屬桿所圍回路中電流方向保持不變
B.通過金屬桿截面的電荷量隨時間均勻增加
C.金屬桿1所受安培力方向與運動方向先相同后相反
D.金屬桿4所受安培力方向與運動方向先相反后相同
【答案】CD
【詳解】A.由數(shù)學(xué)知識可知金屬桿所圍回路的面積先增大后減小,金屬桿所圍回路內(nèi)磁通量先增大后
減小,根據(jù)楞次定律可知電流方向先沿逆時針方向,后沿順時針方向,故A錯誤;
B.由于金屬桿所圍回路的面積非均勻變化,故感應(yīng)電流的大小不恒定,故通過金屬桿截面的電荷量隨
時間不是均勻增加的,故B錯誤;
CD.由上述分析,再根據(jù)左手定則,可知金屬桿1所受安培力方向與運動方向先相同后相反,金屬桿4
所受安培力方向與運動方向先相反后相同,故CD正確。
故選CD。
10.(2023,北京?高考真題)如圖所示,光滑水平面上的正方形導(dǎo)線框,以某一初速度進(jìn)入豎直向下的勻強(qiáng)
磁場并最終完全穿出。線框的邊長小于磁場寬度。下列說法正確的是()
A.線框進(jìn)磁場的過程中電流方向為順時針方向
B.線框出磁場的過程中做勻減速直線運動
C.線框在進(jìn)和出的兩過程中產(chǎn)生的焦耳熱相等
D.線框在進(jìn)和出的兩過程中通過導(dǎo)線橫截面的電荷量相等
【答案】D
【詳解】A.線框進(jìn)磁場的過程中由楞次定律知電流方向為逆時針方向,A錯誤;
B.線框出磁場的過程中,根據(jù)
E=Blv
聯(lián)立有
由于線框出磁場過程中由左手定則可知線框受到的安培力向左,則v減小,線框做加速度減小的減速
運動,B錯誤;
C.由能量守恒定律得線框產(chǎn)生的焦耳熱
Q=FAL
其中線框進(jìn)出磁場時均做減速運動,但其進(jìn)磁場時的速度大,安培力大,產(chǎn)生的焦耳熱多,c錯誤;
D.線框在進(jìn)和出的兩過程中通過導(dǎo)線橫截面的電荷量
則聯(lián)立有
由于線框在進(jìn)和出的兩過程中線框的位移均為L,則線框在進(jìn)和出的兩過程中通過導(dǎo)線橫截面的電荷量
相等,故D正確。
故選Do
11.(2023?海南?高考真題)汽車測速利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,汽車可簡化為一個矩形線圈/也,埋在地下的
線圈分別為1、2,通上順時針(俯視)方向電流,當(dāng)汽車經(jīng)過線圈時()
A.線圈1、2產(chǎn)生的磁場方向豎直向上
B.汽車進(jìn)入線圈1過程產(chǎn)生感應(yīng)電流方向為Med
C.汽車離開線圈1過程產(chǎn)生感應(yīng)電流方向為abed
D.汽車進(jìn)入線圈2過程受到的安培力方向與速度方向相同
【答案】C
【詳解】A.由題知,埋在地下的線圈1、2通順時針(俯視)方向的電流,則根據(jù)右手螺旋定則,可
知線圈1、2產(chǎn)生的磁場方向豎直向下,A錯誤;
B.汽車進(jìn)入線圈1過程中,磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生感應(yīng)電流方向為ad仍(逆時針),B
錯誤;
C.汽車離開線圈1過程中,磁通量減小,根據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生感應(yīng)電流方向為abed(順時針),C
正確;
D.汽車進(jìn)入線圈2過程中,磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生感應(yīng)電流方向為ad”(逆時針),再
根據(jù)左手定則,可知汽車受到的安培力方向與速度方向相反,D錯誤。
故選Co
12.(2022?天津?高考真題)如圖所示,邊長為。的正方形鋁框平放在光滑絕緣水平桌面上,桌面上有邊界
平行、寬為6且足夠長的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場方向垂直于桌面,鋁框依靠慣性滑過磁場區(qū)域,滑行過
程中鋁框平面始終與磁場垂直且一邊與磁場邊界平行,己知。<6,在滑入和滑出磁場區(qū)域的兩個過程
中()
A.鋁框所用時間相同B.鋁框上產(chǎn)生的熱量相同
C.鋁框中的電流方向相同D.安培力對鋁框的沖量相同
【答案】D
【詳解】A.鋁框進(jìn)入和離開磁場過程,磁通量變化,都會產(chǎn)生感應(yīng)電流,受向左安培力而減速,完全
在磁場中運動時磁通量不變做勻速運動;可知離開磁場過程的平均速度小于進(jìn)入磁場過程的平均速度,
所以離開磁場過程的時間大于進(jìn)入磁場過程的時間,A錯誤;
C.由楞次定律可知,鋁框進(jìn)入磁場過程磁通量增加,感應(yīng)電流為逆時針方向;離開磁場過程磁通量減
小,感應(yīng)電流為順時針方向,c錯誤;
D.鋁框進(jìn)入和離開磁場過程安培力對鋁框的沖量為
/安=
又
-EA<D,A0Ba2
q=I\t=—=-----At=——
RR\tRR
得
B2a3
/r安
D正確;
B.鋁框進(jìn)入和離開磁場過程,鋁框均做減速運動,可知鋁框進(jìn)入磁場過程的速度一直大于鋁框離開磁
場過程的速度,根據(jù)
EBIa=B吟=敷*
女RR
可知鋁框進(jìn)入磁場過程受到的安培力一直大于鋁框離開磁場過程受到的安培力,故鋁框進(jìn)入磁場過程
克服安培力做的功大于鋁框離開磁場過程克服安培力做的功,即鋁框進(jìn)入磁場過程產(chǎn)生的熱量大于鋁
框離開磁場過程產(chǎn)生的熱量,B錯誤。
故選Do
13.(2022,廣東?高考真題)如圖所示,水平地面(。孫平面)下有一根平行于y軸且通有恒定電流/的長
直導(dǎo)線。P、/和N為地面上的三點,尸點位于導(dǎo)線正上方,"N平行于y軸,PN平行于x軸。一閉
合的圓形金屬線圈,圓心在P點,可沿不同方向以相同的速率做勻速直線運動,運動過程中線圈平面
始終與地面平行。下列說法正確的有()
A.N點與M點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相同
B.線圈沿PN方向運動時,穿過線圈的磁通量不變
C.線圈從尸點開始豎直向上運動時,線圈中無感應(yīng)電流
D.線圈從P到M過程的感應(yīng)電動勢與從尸到N過程的感應(yīng)電動勢相等
【答案】AC
【詳解】A.依題意,M,N兩點連線與長直導(dǎo)線平行、兩點與長直導(dǎo)線的距離相同,根據(jù)右手螺旋定
則可知,通電長直導(dǎo)線在M、N兩點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相同,故A正確;
B.根據(jù)右手螺旋定則,線圈在尸點時,磁感線穿進(jìn)與穿出在線圈中對稱,磁通量為零;在向N點平移
過程中,磁感線穿進(jìn)與穿出線圈不再對稱,線圈的磁通量會發(fā)生變化,故B錯誤;
C.根據(jù)右手螺旋定則,線圈從尸點豎直向上運動過程中,磁感線穿進(jìn)與穿出線圈對稱,線圈的磁通量
始終為零,沒有發(fā)生變化,線圈無感應(yīng)電流,故c正確;
D.線圈從P點到M點與從尸點到N點,線圈的磁通量變化量相同,依題意尸點到M點所用時間較從
尸點到N點時間長,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,則兩次的感應(yīng)電動勢不相等,故D錯誤。
故選ACo
14.(2022?北京?高考真題)如圖所示平面內(nèi),在通有圖示方向電流/的長直導(dǎo)線右側(cè),固定一矩形金屬線
框而cd,以7邊與導(dǎo)線平行。調(diào)節(jié)電流,使得空間各點的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻增加,則()
ab
F
dc
A.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為afbfcfdfa
B.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流逐漸增大
C.線框ad邊所受的安培力大小恒定
D.線框整體受到的安培力方向水平向右
【答案】D
【詳解】A.根據(jù)安培定則可知,通電直導(dǎo)線右側(cè)的磁場方向垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻
增加,根據(jù)楞次定律可知線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為afa,A錯誤;
B.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為
EA①SAB
TI———=n=n-------
RR\tRA?
空間各點的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻增加,故線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不變,B錯誤;
C.線框ad邊感應(yīng)電流保持不變,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻增加,根據(jù)安培力表達(dá)式4=2江,故所受
的安培力變大,C錯誤;
D.線框所處空間的磁場方向垂直紙面向里,線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為afdfcfbfa,根據(jù)
左手定則可知,線框山邊所受的安培力水平向右,線框反邊所受的安培力水平向左。通電直導(dǎo)線的磁
場分部特點可知"邊所處的磁場較大,根據(jù)安培力表達(dá)式七=8"可知,線框整體受到的安培力方向
水平向右,D正確。
故選D。
15.(2022?上海?高考真題)半徑為R的金屬圓環(huán)里,有一個垂直于紙面向里且半徑為r的圓形區(qū)域勻強(qiáng)磁
場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為及若增大該區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,則金屬圓環(huán)的感應(yīng)電流方向為
(選填:"順時針"或"逆時針");若保持圓形區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不變,方向變化180。,則金
屬圓環(huán)的磁通量變化的大小為=
【答案】逆時針28小
【詳解】卬若增大該區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,則金屬圓環(huán)內(nèi)的磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電
流方向為逆時針;
⑵若保持圓形區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不變,方向變化180。,設(shè)方向變后的磁場方向為正,則金
屬圓環(huán)的磁通量變化的大小為
AO=①?—①]=Bjrr1—(―8萬/)=2兀
16.(2022?浙江?高考真題)如圖所示,將一通電螺線管豎直放置,螺線管內(nèi)部形成方向豎直向上、磁感應(yīng)
強(qiáng)度大小8=位的勻強(qiáng)磁場,在內(nèi)部用絕緣輕繩懸掛一與螺線管共軸的金屬薄圓管,其電阻率為「、高
度為h、半徑為八厚度為d(d?r),貝U()
7Tdbk2/
C,圓管的熱功率大小為曾二
2P
D.輕繩對圓管的拉力隨時間減小
【答案】C
【詳解】A.穿過圓管的磁通量向上逐漸增加,則根據(jù)楞次定律可知,從上向下看,圓管中的感應(yīng)電流
為順時針方向,選項A錯誤;
B.圓管的感應(yīng)電動勢大小為
E=^-7rr2=krrr2
A/
選項B錯誤;
C.圓管的電阻
n2兀丫
R=p-----
dh
圓管的熱功率大小為
E27idhk2r3
P=—=-----------
R2p
選項C正確;
D.根據(jù)左手定則可知,圓管中各段所受的受安培力方向指向圓管的軸線,則輕繩對圓管的拉力的合力
始終等于圓管的重力,不隨時間變化,選項D錯誤。
故選C。
17.(2021?遼寧?高考真題)如圖(〃)所示,兩根間距為L、足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置并固定,
頂端接有阻值為R的電阻,垂直導(dǎo)軌平面存在變化規(guī)律如圖")所示的勻強(qiáng)磁場,片0時磁場方向垂
直紙面向里。在片。至IJ片2歷的時間內(nèi),金屬棒水平固定在距導(dǎo)軌頂端£處;上2%時,釋放金屬棒。整
個過程中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計.WJ<>
R
XX_X▲
X(XXX<
o標(biāo)
x'xLX\叫
圖(a)圖(b)
A.在/=2時,金屬棒受到安培力的大小為害
2t0R
B.在占山時,金屬棒中電流的大小為旦4
t°R
C.在仁寺時,金屬棒受到安培力的方向豎直向上
D.在片3%時,金屬棒中電流的方向向右
【答案】BC
【詳解】AB.由圖可知在0~歷時間段內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為
石=空=它
Art0
根據(jù)閉合電路歐姆定律有此時間段的電流為
[=E_BY
RRt0
在舊時磁感應(yīng)強(qiáng)度為冬,此時安培力為
22
尸=3遼=型
2RtQ
故A錯誤,B正確;
C.由圖可知在,=當(dāng)時,磁場方向垂直紙面向外并逐漸增大,根據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生順時針方向的電
流,再由左手定則可知金屬棒受到的安培力方向豎直向上,故c正確;
D.由圖可知在t=3f。時,磁場方向垂直紙面向外,金屬棒向下掉的過程中磁通量增加,根據(jù)楞次定律
可知金屬棒中的感應(yīng)電流方向向左,故D錯誤。
故選BC。
18.(2021?北京?高考真題)某同學(xué)搬運如圖所示的磁電式電流表時,發(fā)現(xiàn)表針晃動劇烈且不易停止。按照
老師建議,該同學(xué)在兩接線柱間接一根導(dǎo)線后再次搬運,發(fā)現(xiàn)表針晃動明顯減弱且能很快停止。下列
說法正確的是()
A.未接導(dǎo)線時,表針晃動過程中表內(nèi)線圈不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢
B.未接導(dǎo)線時,表針晃動劇烈是因為表內(nèi)線圈受到安培力的作用
C.接上導(dǎo)線后,表針晃動過程中表內(nèi)線圈不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢
D.接上導(dǎo)線后,表針晃動減弱是因為表內(nèi)線圈受到安培力的作用
【答案】D
【詳解】A.未接導(dǎo)線時,表針晃動過程中導(dǎo)線切割磁感線,表內(nèi)線圈會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,故A錯誤;
B.未接導(dǎo)線時,未連成閉合回路,沒有感應(yīng)電流,所以不受安培力,故B錯誤;
CD.接上導(dǎo)線后,表針晃動過程中表內(nèi)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,根據(jù)楞次定律可知,表針晃動減弱是因
為表內(nèi)線圈受到安培力的作用,故C錯誤D正確。
故選D。
19.(2021?北京?高考真題)如圖所示,在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,水平U型導(dǎo)體框左端連接一阻值為R的
電阻,質(zhì)量為機(jī)、電阻為r的導(dǎo)體棒油置于導(dǎo)體框上。不計導(dǎo)體框的電阻、導(dǎo)體棒與框間的摩擦。ab
以水平向右的初速度丫。開始運動,最終停在導(dǎo)體框上。在此過程中()
a
JLxXXX;X
——中0
|XXXX:X
b
A.導(dǎo)體棒做勻減速直線運動B.導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的方向為a->6
C.電阻R消耗的總電能為瑞吟D.導(dǎo)體棒克服安培力做的總功小于:機(jī)詔
2(7?+r)2
【答案】C
【詳解】AB.導(dǎo)體棒向右運動,根據(jù)右手定則,可知電流方向為。到a,再根據(jù)左手定則可知,導(dǎo)體棒
向到向左的安培力,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,可得產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為
E=BLv0
感應(yīng)電流為
1=E一-.
R+rR+r
故安培力為
根據(jù)牛頓第二定律有
F=ma
可得
B2£2
a=—彳-------
m(R+r)
隨著速度減小,加速度不斷減小,故導(dǎo)體棒不是做勻減速直線運動,故AB錯誤;
C.根據(jù)能量守恒定律,可知回路中產(chǎn)生的總熱量為
12
Q=-mVo
因及與r串聯(lián),則產(chǎn)生的熱量與電阻成正比,則R產(chǎn)生的熱量為
=旦鵬
“R+r2(J?+r)
故C正確;
D.整個過程只有安培力做負(fù)功,根據(jù)動能定理可知,導(dǎo)體棒克服安培力做的總功等于;相片,故D錯
誤。
故選Co
20.(2020?海南?高考真題)如圖,足夠長的間距d=1m的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、P。固定在水平面內(nèi),
導(dǎo)軌間存在一個寬度L=lm的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3=0.5T,方向如圖所示.一根質(zhì)量
砥=0.1kg,阻值R=0.5。的金屬棒a以初速度%=4m/s從左端開始沿導(dǎo)軌滑動,穿過磁場區(qū)域后,
與另一根質(zhì)量%=0.2kg,阻值R=Q5C的原來靜置在導(dǎo)軌上的金屬棒。發(fā)生彈性碰撞,兩金屬棒始終
與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計,則()
N
右
Q
A.金屬棒。第一次穿過磁場時做勻減速直線運動
B.金屬棒a第一次穿過磁場時回路中有逆時針方向的感應(yīng)電流
C.金屬棒。第一次穿過磁場區(qū)域的過程中,金屬棒6上產(chǎn)生的焦耳熱為0.25J
D.金屬棒a最終停在距磁場左邊界0.8m處
【答案】BD
【詳解】A.金屬棒。第一次穿過磁場時受到安培力的作用,做減速運動,由于速度減小,感應(yīng)電流減
小,安培力減小,加速度減小,故金屬棒。做加速度減小的減速直線運動,故A錯誤;
B.根據(jù)右手定則可知,金屬棒。第一次穿過磁場時回路中有逆時針方向的感應(yīng)電流,故B正確;
C.電路中產(chǎn)生的平均電動勢為
亍△①BLd
E=----=-------
△tAZ
平均電流為
心互
2R
金屬棒。受到的安培力為
F=BId
規(guī)定向右為正方向,對金屬棒。,根據(jù)動量定理得
-Bld?-mava-mavQ
解得對金屬棒第一次離開磁場時速度
匕=1.5m/s
金屬棒。第一次穿過磁場區(qū)域的過程中,電路中產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒。機(jī)械能的減少量,即
Q=~maVt--maVl
聯(lián)立并帶入數(shù)據(jù)得
2=0.6875J
由于兩棒電阻相同,兩棒產(chǎn)生的焦耳熱相同,則金屬棒6上產(chǎn)生的焦耳熱
Q=g=0.34375J
故C錯誤;
D.規(guī)定向右為正方向,兩金屬棒碰撞過程根據(jù)動量守恒和機(jī)械能守恒得
mava^mav'a+mbvb
聯(lián)立并帶入數(shù)據(jù)解得金屬棒。反彈的速度為
va=-0.5m/s
設(shè)金屬棒a最終停在距磁場左邊界x處,則從反彈進(jìn)入磁場到停下來的過程,電路中產(chǎn)生的平均電動勢
為
平均電流為
_E'
1'=—
2R
金屬棒。受到的安培力為
戶=Bl'd
規(guī)定向右為正方向,對金屬棒。,根據(jù)動量定理得
-BId?A/=0—mav'a
聯(lián)立并帶入數(shù)據(jù)解得
x=0.8m
故D正確。
故選BDo
21.(2020?江蘇?高考真題)如圖所示,兩勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度用和與大小相等、方向相反。金屬圓環(huán)
的直徑與兩磁場的邊界重合。下列變化會在環(huán)中產(chǎn)生順時針方向感應(yīng)電流的是()
A.同時增大用減小之
B.同時減小耳增大冬
C.同時以相同的變化率增大與和房
D.同時以相同的變化率減小與和昆
【答案】B
【詳解】AB.產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流則感應(yīng)磁場的方向垂直紙面向里。由楞次定律可知,圓環(huán)中
的凈磁通量變化為向里磁通量減少或者向外的磁通量增多,A錯誤,B正確。
CD.同時以相同的變化率增大以和或同時以相同的變化率減小以和兩個磁場的磁通量總保
持大小相同,所以總磁通量為0,不會產(chǎn)生感應(yīng)電流,CD錯誤。
故選B。
22.(2020?全國川卷?高考真題)如圖,水平放置的圓柱形光滑玻璃棒左邊繞有一線圈,右邊套有一金屬圓
環(huán)。圓環(huán)初始時靜止。將圖中開關(guān)S由斷開狀態(tài)撥至連接狀態(tài),電路接通的瞬間,可觀察到()
A.撥至M端或N端,圓環(huán)都向左運動
B.撥至M端或N端,圓環(huán)都向右運動
C,撥至M端時圓環(huán)向左運動,撥至N端時向右運動
D,撥至M端時圓環(huán)向右運動,撥至N端時向左運動
【答案】B
【詳解】無論開關(guān)S撥至哪一端,當(dāng)把電路接通一瞬間,左邊線圈中的電流從無到有,電流在線圈軸
線上的磁場從無到有,從而引起穿過圓環(huán)的磁通量突然增大,根據(jù)楞次定律(增反減同),右邊圓環(huán)
中產(chǎn)生了與左邊線圈中方向相反的電流,異向電流相互排斥,所以無論哪種情況,圓環(huán)均向右運動。
故選Bo
23.(2019?江蘇?高考真題)如圖所示,勻強(qiáng)磁場中有一個用軟導(dǎo)線制成的單匝閉合線圈,線圈平面與磁場
垂直。已知線圈的面積S=0.3m2、電阻R=0.6O,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T?,F(xiàn)同時向兩側(cè)拉動線
圈,線圈的兩邊在A/=0.5s時間內(nèi)合到一起。線圈在上述過程中,求:
(1)感應(yīng)電動勢的平均值E;
(2)感應(yīng)電流的平均值/,并在圖中標(biāo)出電流方向;
(3)通過導(dǎo)線橫截面的電荷量擊
【答案】(1)0.12V;(2)0.2A,(3)0.1C
【詳解】(1)由法拉第電磁感應(yīng)定律可得
E一
Nt
其中磁通量的變化為
聯(lián)立可得感應(yīng)電動勢的平均值為
=02x03V=()12V
Az0.5
(2)由閉合電路歐姆定律可得,平均電流為
,E0.12“A
1=—=---AA=0.2A
R0.6
穿過線圈的磁通量向里減小,由楞次定律可得,感應(yīng)電流方向為順時針方向,如圖所示
(3)由電流的定義式
可得通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為
q=IAt-0.2x0.5C=0.IC
24.(2019?全國I卷?高考真題)空間存在一方向與紙面垂直、大小隨時間變化的勻強(qiáng)磁場,其邊界如圖(a)
中虛線MN所示,一硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線的電阻率為小橫截面積為S,將該導(dǎo)線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙
面內(nèi),圓心。在上.f=0時磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖(a)所示:磁感應(yīng)強(qiáng)度2隨時間f的變化關(guān)系
如圖(b)所示,則在r=0到的時間間隔內(nèi)()
XXXXR'
圖(a)圖(b)
A.圓環(huán)所受安培力的方向始終不變
B.圓環(huán)中的感應(yīng)電流始終沿順時針方向
C.圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小為大
D.圓環(huán)中的感應(yīng)電動勢大小為空
【答案】BC
【詳解】AB、根據(jù)B-f圖象,由楞次定律可知,線圈中感應(yīng)電流方向一直為順時針,但在為時刻,磁場
的方向發(fā)生變化,故安培力方向工的方向在為時刻發(fā)生變化,則A錯誤,B正確;
CD、由閉合電路歐姆定律得:/=[,又根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得:E=—=——,又根據(jù)電阻
RAtNt2
定律得:R=p冬,聯(lián)立得:/=等,則C正確,D錯誤.
故本題選BC.
25.(2019?上海?高考真題)如圖所示電路,若將滑動變阻器滑片向上移動,則以6環(huán)中感應(yīng)電流的方向是
()
A.a環(huán)順時針,b環(huán)順時針
B.。環(huán)順時針,6環(huán)逆時針
C.。環(huán)逆時針,b環(huán)順時針
D.a環(huán)逆時針,6環(huán)逆時針
【答案】C
【詳解】根據(jù)題意可知,線圈所夾導(dǎo)線電流向上,當(dāng)滑片向上移動,回路電阻變大,電流變小,根據(jù)
右手定則可判斷,通過兩線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度都變小,而通過。的磁通量向外減小,所以。中感應(yīng)電流
磁場向外,根據(jù)右手定則,a中感應(yīng)電流為逆時針;而通過6的磁通量向里減小,所以b中感應(yīng)電流磁
場向里,根據(jù)右手定則,6中感應(yīng)電流為順時針,ABD錯誤C正確
26.(2017?天津?高考真題)如圖所示,兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi),導(dǎo)軌之間接有電阻《金屬棒湖
與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,整個裝置放在勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下。現(xiàn)使磁感應(yīng)
強(qiáng)度隨時間均勻減小,仍始終保持靜止。下列說法正確的是()
A.ab中的感應(yīng)電流方向由。到6B.ab中的感應(yīng)電流逐漸減小
C.ab所受的安培力保持不變D.ab所受的靜摩擦力保持不變
【答案】A
【詳解】A.磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小,磁通量減小,根據(jù)楞次定律得,成中的感應(yīng)電流方向由a到瓦故A正確;
B.由于磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有
萬N△①NSAB
E=-------=---------
AtAr
由于磁通量均勻減小,可知,感應(yīng)電動勢恒定,則感應(yīng)電流不變,故B錯誤;
C.根據(jù)安培力公式尸=3%知,電流/不變,B均勻減小,則安培力減小,故C錯誤;
D.導(dǎo)體棒受安培力和靜摩擦力處于平衡,則/=G,安培力減小,則靜摩擦力減小,故D錯誤。
故選Ao
27.(2017?全國川卷?高考真題)如圖,在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中有一U形金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌平
面與磁場垂直。金屬桿尸。置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQAS,一圓環(huán)形金屬線框T位于回路圍
成的區(qū)域內(nèi),線框與導(dǎo)軌共面?,F(xiàn)讓金屬桿尸。突然向左運動,在運動開始的瞬間,關(guān)于感應(yīng)電流的方
向,下列說法正確的是()
A.PQRS中沿順時針方向,T中沿逆時針方向
B.PQRS中沿逆時針方向,T中沿順時針方向
C.T具有收縮趨勢,PQ受到向右的安培力
D.T具有擴(kuò)張趨勢,受到向右的安培力
【答案】AC
【詳解】AB.突然向左運動,根據(jù)右手定則可知,電流方向由P到。,即閉合回路PQRS中電流沿
順時針方向,又由安培定則可知,回路PQRS中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里,故環(huán)形金屬
線框T的磁通量將變大,由楞次定律可知,T中將產(chǎn)生沿逆時針方向的感應(yīng)電流,故A正確B錯誤;
CD.線框T的磁能量變大,由楞次定律可知,T有收縮的趨勢,以阻礙磁通量的增大,尸。中有由尸到
。的電流,由左手定則可知,尸。受到的安培力向右,故C正確D錯誤。
故選ACo
28.(2018?上海?高考
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