2022 年高考物理二轮专题复习必刷——电磁感应 一、单选题 1．（2021·天津·高考真题）科学研究方法对物理学的发展意义深远，实验法、归纳法、演绎法、类比法、 理想实验法等对揭示物理现象的本质十分重要。下列哪个成果是运用理想实验法得到的（　　） A．牛顿发现“万有引力定律” B．库仑发现“库仑定律” C．法拉第发现“电磁感应现象” D．伽利略发现“力不是维持物体运动的原因” 2．（2021·北京·高考真题）某同学搬运如图所示的磁电式电流表时，发现表针晃动剧烈且不易停止。按 照老师建议，该同学在两接线柱间接一根导线后再次搬运，发现表针晃动明显减弱且能很快停止。下列 说法正确的是（　　） A．未接导线时，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势 B．未接导线时，表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用 C．接上导线后，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势 D．接上导线后，表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用 3．（2021·山东·高考真题）迷你系绳卫星在地球赤道正上方的电离层中，沿圆形轨道绕地飞行。系绳卫 星由两子卫星组成，它们之间的导体绳沿地球半径方向，如图所示。在电池和感应电动势的共同作用下， 导体绳中形成指向地心的电流，等效总电阻为 r。导体绳所受的安培力克服大小为 f 的环境阻力，可使卫 星保持在原轨道上。已知卫星离地平均高度为 H，导体绳长为 L L = H  ，地球半径为 R，质量为 M，轨 道处磁感应强度大小为 B，方向垂直于赤道平面。忽略地球自转的影响。据此可得，电池电动势为（　 　） A． C． BL GM fr  R  H BL BL GM BL  RH fr B． D． BL GM fr  R  H BL BL GM BL  RH fr 4．（2021·江苏·泰州中学模拟预测）图 a 中 A、B 为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置，A 线圈中通 有如图（b）所示的交流电 i，下列说法正确的是（　　） A．在 t1 到 t2 时间内 A、B 两线圈相斥 B．在 t2 到 t3 时间内 A、B 两线圈相斥 C．t1 时刻两线圈间作用力最大 D．t2 时刻两线圈间作用力最大 5．（2022·广东·模拟预测）如图所示，水平地面上矩形区域 CDEF 上方存在竖直向下的匀强磁场，将一 水平放置的金属棒 ab 从矩形区域 CD 边的正上方以某一速度水平抛出，不计空气阻力，金属棒在运动过 程中始终保持水平，最后落在地面 EF 边上。下列说法正确的是（　　） A．如果初速度减小，运动时间随之减小 B．金属棒运动过程中，a、b 两点间电势差保持不变 C．单位时间内，金属棒的动量增量增大 D．金属棒 ab 扫过的曲面中的磁通量大小与其抛出的高度相关 6．（2021·安徽省定远中学模拟预测）闭合线框 abcd，自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场，当 它经过如图所示的三个位置时，下列说法中正确的是（　　） A．经过Ⅰ时，有顺时针方向的感应电流 B．若线圈匀速进入磁场，则也一定匀速出磁场 C．经过Ⅱ时，无感应电流 D．经过Ⅲ时，线圈的加速度不可能为零 7．（2022·广东·模拟预测）两固定且互相垂直的无限长直导线 l1 与 l2 在同一竖直面内，导线中通有大小相 等、方向如图所示的恒定电流。有一正方形导线框 ABCD，初始时刻，AB 边与 l1 重合，AD 边与 l2 重合， 所有导线间彼此绝缘。若导线框 （　　） A．沿 AD 方向平移，则导线框内产生逆时针方向的感应电流 B．沿 AB 方向平移，则导线框内产生顺时针方向的感应电流 C．沿 AC 方向平移，则导线框内产生顺时针方向的感应电流 D．沿 AD 方向平移，l1 对 CD 边的安培力垂直 CD 边向右 8．（2021·福建永定·三模）据称，中国第三艘航空母舰正在建造当中，新航母很可能将配备电磁弹射系 统，允许更大、更重的飞机携带更多的武器，执行更远距离的任务。一种电磁弹射系统原理可简化为如 图所示，当固定螺线管线圈突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射出去。下列说法正确的是（ ） A．若将电池正负极对调后，金属环不能被弹射出去 B．若将金属环置于线圈的右侧，金属环不能被弹射出去 C．合上开关 S 的瞬间，从左侧看环中产生沿逆时针方向的感应电流 D．合上开关 S 的瞬间，金属环有扩大的趋势 9．（2021·浙江金华·二模）照片中的情景发生在义亭中学的创新实验室。当实验老师从液氮中取出一块 “亿钡铜氧”合金并将它靠近一块永磁体时，合金块能悬浮在磁体的上方；老师又从液氮中取出一块外形相 似、质量更小的铝块并将它靠近同一块永磁体时，“悬浮”却没有发生。造成这一区别的主要原因是（　 　） A．“亿钡铜氧”合金在液氮温度下电阻几乎为零 B．质量更小的铝块靠近永磁体时内部不会形成电流 C．穿过“亿钡铜氧”合金的磁通量更大 D．穿过“亿钡铜氧”合金的磁通量变化得更快 10．（2021·山东章丘·二模）一半径为 a 的半圆形单匝闭合线框，其总电阻为 r，空间中存有方向竖直向 上、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场。某时刻在外力驱动下，线框开始绕其水平放置的直径以角速度  匀速转动（左侧观察顺时针旋转）。t 时刻线框恰好转动至如图所示的竖直平面，下列说法正确的是（　 ） A．线框匀速转动一周的过程中外力做功为 W B．从 t 时刻开始计时，感应电动势的表达式为  3 B 2 a 4 4r e  B a 2 sin(t )V 2 C．线框从 t 时刻转到水平位置的过程中电路中的电荷量为 D．设 N 点电势为零，t 时刻 M 点电势为 M   q 2 2 Ba 2 8r B a 2 4 11．（2021·宁夏·银川一中三模）如图甲，两金属圆环固定在同一绝缘平面内。外圆环通以如图乙所示的 电流。规定内圆环 a 端电势高于 b 端时，a、b 间的电压 Uab 为正，下列 Uab-t 图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 二、填空题 12．（2022·上海·模拟预测）磁悬浮高速列车在我国已投入正式运行，磁悬浮的原理如图所示。图中 A 是 圆柱形磁铁，B 是超导圆环，将 B 靠近 A，水平放在 A 的上方，它就能在磁场力的作用下保持悬浮。在 B 靠近 A 的过程中，B 中就会产生感应电流，这是因为___________。由 B 中的感应电流方向可知，A 的上 端为___________极。 13．（2021·上海·模拟预测）在“研究磁通量变化时感应电流的方向” 实验中，实物电路连接如图： （1）实物图中有一个元件接错了回路，请指出并改正：____________； （2）为了方便探究感应电流方向的规律，实验应研究原磁场方向、磁通量的变化情况、__________三者 的关系； （3）在实验中，变阻器滑片向右移动，观察到灵敏电流计指针向右偏转，已知原线圈 A 中的电流是顺时 针方向（从上往下看），则流经灵敏电流计的电流方向是____________（选填“左进右出”或“右进左出”）； 为使灵敏电流计指针向左偏转，采取的方法有（写出一种方法）：____________； （4）某组同学实验中，发现灵敏电流计指针的偏转始终很小，可能的原因是_________。 14．（2021·上海嘉定·一模）两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，与导轨接触良 好的导体棒 AB 和 CD 可以在导轨上自由滑动。当 AB 在外力 F 的作用下水平向右运动时，导体棒 CD 中感 应电流的方向为_______,它会向_______运动。 三、解答题 15．（2022·云南·昆明一中模拟预测）如图所示，两条水平虚线之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感 应强度为 B，宽度为 d。质量为 m、电阻为 R 的单匝正方形线圈边长为 L（ L<d ），线圈下边沿到磁场上 边界的距离为 h。将线圈由静止释放，其下边沿刚进人磁场和刚要穿出磁场时的速度相同，重力加速度为 g。则从线圈下边沿刚进入磁场到上边沿刚穿出磁场的过程中，求: （1）线圈下边沿刚进入磁场时，线圈的加速度大小； （2）线圈的最小速度； （3）产生的焦耳热。 16．（2022·北京·模拟预测）现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电 子加速的设备。它的基本原理如图所示，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电 子在真空室中做圆周运动。电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化，产生的感生电场使电子加速。上图 为侧视图，下图为真空室的俯视图，如果从上向下看，电子沿逆时针方向运动。已知电子的电荷量为 e， 电子做圆周运动的轨道半径为 r，因电流变化而产生的磁感应强度随时间的变化率为 B =k（k 为一定 t 值）。求电子在圆形轨道中加速一周的过程中，感生电场对电子所做功 W 及电子所受非静电力 F 的大小。 17．（2022·广东天河·二模）如图所示，空间分布着水平方向的匀强磁场，磁场区域的水平宽度 d=0.4m， 竖直方向足够长，磁感应强度 B=0.5T。单匝正方形线框 PQMN 边长 L=0.4m，质量 m=0.2kg，电阻 R=0.1Ω，静止放在光滑绝缘水平面上“I”位置，现用一水平向右的恒力 F=0.8N 拉线框，使其向右穿过磁场 区后到达“II”位置。设线框平面在运动中始终保持在竖直平面内，PQ 边刚进入磁场后线框恰好做匀速运 动，g=10m/s2。求： （1）PQ 边刚进磁场时感应电流 I 的大小和方向； （2）PQ 边刚进入磁场时的速度大小； （3）线框从“I”位置到“II”位置过程中，恒力 F 所做的功。 参考答案： 1．D 2．D 3．A 4．B 5．B 6．C 7．D 8．C 9．A 10．A 11．C 12． 穿过 B 的磁通量增大 13． 开关应接入原线圈 A 所在的回路，改正见解析 出 S（南） 感应电流的磁场方向 变阻器滑片向左滑动（将原线圈 A 从副原线圈 B 中拔出，断开开关也对） A 中没有插入铁芯，电池使用时间过长，原线圈 A 中电流过小 14． 右 C→D 15．（1） a 16．keπr2， B 2 L2 2 gh g ；（2） v1  2 g (h  L  d ) ；（3） Q  2mgd mR kre 2 右进左 原线圈 17．（1）4A，方向为逆时针；（2）2m/s；（3）1.04J