1、1专题 12 电磁感应一选择题1. （2019 年 1 月云南昆明复习诊断测试）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，下列说法正确的是A.若导线框向右平移，则导线框内产生逆时针方向的感应电流B.若导线框向上平移，则导线框内产生顺时针方向的感应电流C.若导线框沿 AC 方向平移，则导线框内产生顺时针方向的感应电流D.若导线框向右平移，l1 对 CD 边的安培力垂直 CD 边向右【参考答案】D【命题意图】本题考查电磁感应、楞次定律、安
2、培定则、左手定则及其相关知识点。【易错警示】解答此题常见错误主要有：一是不能根据题述条件得出初始时刻线框中磁通量为零；二是不能正确运用楞次定律判断出线框移动产生的感应电流方向；三是不能正确运用左手定则判断出 CD 边所受的安培力方向。2.（2019 福建泉州质检）如图甲所示，匀强磁场垂直穿过矩形金属线框 abcd，磁感应强度 B 随时间 t 按照图乙所示规律变化，下列说法正确的是2A t1时刻线框的感应电流方向为 a b c d aB t3时刻线框的感应电流方向为 a b c d aC t2时刻线框的感应电流最大D t1时刻线框 ab 边受到的安培力方向向右【参考答案】AD3. （2019 广
3、东揭阳市期末）如图所示，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距离。两导线中通有图示方向相同的恒定电流 I。则当环（ ）A. 向上运动时，环中产生顺时针方向的感应电流 B. 向下运动时，环中产生顺时针方向的感应电流C. 向左侧靠近导线时，环中产生逆时针方向的 感应电流 D. 向右侧靠近导线时，环中产生逆时针方向的感应电流【参考答案】D 【名师解析】直导线之间的磁场是对称的，圆环在中间时，通过圆环的磁通量为零，金属环上下运动的时3候，圆环的磁通量不变，不会有感应电流产生，A、B 不符合题意；金属环向左侧直导线靠近，则穿过圆环的磁场垂直纸面向
4、外并且增强，根据楞次定律可得，环上的感应电流方向为顺时针，C 不符合题意；金属环向右侧直导线靠近，则穿过圆环的磁场垂直纸面向里并且增强，根据楞次定律可得，环上的感应电流方向为逆时针，D 符合题意；此题正确选项为 D【分析】利用右手螺旋定则可以判断环中的磁通量为 0，只有导线左右移动时才会出 现磁通量的变化，结合增反减同可以找出线圈电流方向。4. （2019 广东佛山一模）一个简易的电磁弹射玩具如图所示。线圈、铁芯组合充当炮筒，硬币充当子弹。现将一个金属硬币放在铁芯上(金属硬币半径略大于铁芯半径)，电容器刚开始时处于无电状态，则下列说法正确的是A.要将硬币射出，可直接将开关拨到 2B.当开关拨向
5、 1 时，有短暂电流出现，且电容器上板带负电C.当开关由 1 拨向 2 瞬间，铁芯中的磁通量减小 D.当开关由 1 拨向 2 瞬间，硬币中会产生向上的感应磁场【参考答案】D5（2019 洛阳联考）如图所示，铜线圈水平固定在铁架台上，铜线圈的两端连接在电流传感器上，传感器与数据采集器相连，采集的数据可通过计算机处理，从而得到铜线圈中的电流随时间变化的图线。利用该装置探究条形磁铁从距铜线圈上端某一高度处由静止释放后，沿铜线圈轴线竖直向下穿过铜线圈的过程中产生的电磁感应现象。两次实验中分别得到了如图甲、乙所示的电流-时间图线。条形磁铁在竖直下落过程中始终保持直立姿态，且所受空气阻力可忽略不计。则下列
6、说法中正确的是（ ）4A若两次实验条形磁铁距铜线圈上端的高度不同 ，其他实验条件均相同，则甲图对应实验条形磁铁距铜线圈上端的高度大于乙图 对应实验条形磁铁距铜线圈上端的高度B若两次实验所用条形磁铁的磁性强弱不同，其他实验条件均相同，则甲图对应实验条形磁铁磁性比乙图对应实验条形磁铁的磁性强 C甲图对应实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中损失的机械能小于乙图对应实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中损失的机械能D两次实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中所受的磁场力都是先向上后向下【参考答案】 C6【2019 邯郸摸底】下列四幅演示实验图中，实验现象能正确表述实验结论的是( )A图甲用磁铁靠近轻质铝环 A，A 会靠近磁
7、铁B图乙断开开关 S，触点 C 不立即断开C图丙闭合开关 S 时，电流表有示数，断开开关 S 时，电流表没有示数D图丁铜盘靠惯性转动，手持磁铁靠近铜盘，铜盘转动加快【参考答案】B【名师解析】图甲用磁铁靠近轻质铝环 A，由于 A 环中发生电磁感应，根据楞次定律可知，A 将远离磁铁，故 A 错误；图乙断开开关 S，由于 B 线圈中发生电磁感应现象阻碍电流的减小，因此线圈仍有磁性，触电5C 不立即断开，故 B 正确；图丙闭合开关 S 和断开开关 S 时均会发生电磁感应，因此电流表均有示数，故C 错误；当转动铜盘时，导致铜盘切割磁感线，从而产生感应电流，出现安培力，由楞次定律可知，产生安培力导致铜盘转
8、动受到阻碍，因此铜盘将转慢，故 D 错误。7【2019 江门调研】如图所示为游乐场中过山车的“磁力刹车装置”。在过山车两侧安装铜片，停车区的轨道两侧安装强力磁铁，当过山车进入停车区时，铜片与强力磁铁的相互作用使过山车能很快地停下，下列说法中错误的是( )A过山车进入停车区时其动能转化成电能B过山车进入停车区的过程中两侧的铜片中会产生感应电流C把铜片换成有机玻璃片，也能达到相同的刹车效果D过山车进入停车区的过程中铜片受到的安培力使过山车减速【参考答案】C 8【2019 武昌联考】(多选)如图所示是用电流传感器(相当于电流表，其内阻可以忽略不计)研究自感现象的实验电路，图中两个电阻的阻值均为 R，
9、 L 是一个自感系数足够大的自感线圈，其直流电阻值也为 R。图甲、乙、丙、丁是某同学画出的在 t0时刻开关 S 切换前后，通过传感器的电流随时间变化的图象。关于这些图象，下列说法中正确的是( )A图甲是开关 S 由断开变为闭合，通过传感器 1 的电流随时间变化的情况6B图乙是开关 S 由断开变为闭合，通过传感器 1 的电流随时间变化的情况C图丙是开关 S 由闭合变为断开，通过传感器 2 的电流随时间变化的情况D图丁是开关 S 由闭合变为断开，通过传感器 2 的电流随时间变化的情况【参考答案】BC9【2019 届模拟预测卷】如图所示，导体直导轨 OM 和 PN 平行且 OM 与 x 轴重合，两导
10、轨间距为 d，两导轨间垂直纸面向里的匀强磁场沿 y 轴方向的宽度按 的规律分布，两金属圆环固定在同一绝缘平面内，内、外圆环与两导轨接触良好，与两导轨接触良好的导体棒从 OP 开始始终垂直导轨沿 x 轴正方向以速度 v 做匀速运动，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 x 图象可能正确的是( )【参考答案】D【名师解析】导体棒向右匀速运动切割磁感线产生感应电动势， e Byv Bdvsin x，大环内的电流为正弦交变电流；在第一个磁场区域的前一半时间内，通过大圆环的电流为顺时针增加的，由楞次定律可判断内球内 a 端电势高于 b 端，因电流的变化率逐
11、渐减小故内环的电动势逐渐减小，同理可知，在第一个磁 场区域的后一半时间内，通过大圆环的电流为顺时针逐渐减小；则由楞次定律可知， a 环内电势低于 b 端，因电流的变化率逐渐变大，故内环的电动势变大，故 D 正确。10【2019 江西上饶月考】(多选)如图所示，导体棒沿两平行导轨从图中位置以速度 v 向右匀速通过一正方形 abcd 磁场区域， ac 垂直于导轨且平行于导体棒， ac 右侧的磁感应强度是左侧的 2 倍且方向相反，导轨7和导体棒的电阻均不计，下列关于导体棒中感应电流和所受安培力随时间变化的图象正确的是(规 定电流由 M 经 R 到 N 为正方向，安培力向左为正方向)( )【参考答案】
12、AC11【2019 安徽质检】如图甲所示，光滑导轨水平放置在斜向下且与水平方向夹角为 60的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度 B 随时间 t 的变化规律如图乙所示 规定斜向下为 B 的正方向 ，导体棒 ab 垂直导轨放置且与导轨接触良好，除导体棒电阻 R 的阻值外，其余电阻不计， 导体棒 ab 在水平外力作用下始终处于静止状态。规定 a b 的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力的正方向，则在 0t1时间内，能正确反映流过导体棒 ab 的电流 I 和导体棒 ab 所受水平外力 F 随时间 t 变化的图象是( )【参考答案】D【名师解析】 ，由图乙知， B 的变化率不变，即 Bt保持不变，则
13、感应电动势保持不变，电路中电流 I 不变；根据楞次定律判断得知 ab 中感应电流沿 b a，为负值，故 A、B 错误；由安培力F BIL 可知，电路中安培力随 B 的变化而变化，当 B 为负值时，根据楞次定律判断可知 ab 中感应电流从b 到 a，安培力的方向垂直于磁感线斜向右下方，如图所示，根据平衡条件可知，水平外力水平向左，为负，大小为 ，同理， B 为正值时，水平外力水平向右，为8正，大小为 ，故 C 错误，D 正确。12 (多选)（2019 河南名校联考）如图所示,一有界区域内存在着磁感应强度大小均为 B、方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场,磁场宽度均为 l.边长为 l 的
14、正方形导线框 abcd 的 bc 边紧靠磁场边缘置于桌面上,使线框从静止开始沿 x 轴正方向匀加速通过磁场区域,若以逆时针方向为电流的正方向,能反映线框中感应电流变化规律的是图中的( )【参考答案】AC13【辽 宁省六校协作体 2019 届联考】如图所示，边长为 L 的菱形由两个等边三 角形 abd 和 bcd 构成，9在三角形 abd 内存在垂直纸面向外的磁感应强度为 B 的匀强磁场，在三角形 bcd 内存在垂直纸面向里的磁感应强度也为 B 的匀强磁场。一个边长为 L 的等边三角形导线框 efg 在纸面内向右匀速穿过磁场，顶点 e始终在直线 ab 上，底边 gf 始终与直线 dc 重合。规定
15、逆时针方向为电流的 正方向，在导线框通过磁场的过程中，感应电流随位移变化的图象是( )【参考答案】A14 (多选)如图所示,竖直面内有一个由柔软导线制成的闭合导线框 ACDE 挂在两固定点 A、 D 上,水平线段AD 为半圆的直径,导线框 E 处通过动滑轮悬挂一重物,使导线处于绷紧状态 .在半圆形区域内,有磁感应强度大小为 B、方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场 .设导线框电阻为 r,圆的半径为 R,在将导线上的 C 点以恒定角速度 (相对于圆心)从 A 点沿圆弧移动的过程中,若不考虑导线中电流间的相互作用,则下列说法正确的是( )10A.在 C 从 A 点沿圆弧移动到 D 点的过程中,导线框中
16、感应电流的方向先逆时针,后顺时针B.在 C 从 A 点沿圆弧移动到图中 ADC=30位置的过程中,通过导 线上 C 点的电荷量为C.当 C 沿圆弧移动到圆心 O 的正上方时,导线框中的感应电动势最大D.在 C 从 A 点沿圆弧移动到 D 点的过程中,导线框中产生的电热为【参考答案】 ABD 15【青岛 2019 届调研】如图，间距为 L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端用一阻值为 R 的电阻连接，导轨上横跨一根质量为 m，电阻也为 R 的金属棒 ab，金属棒与导轨接触良好。整个装置处于竖直向上、磁感应强度为 B 的匀强磁场中。现金属棒在水平拉力 F 作用下以速度 v0沿导轨向
17、右匀速运动，则下列说法正确的是( )11A金属棒 ab 上电流的方向是 a bB电阻 R 两端的电压为 BLv0C金属棒 ab 克服安培力做的功等于电阻 R 上产生的焦耳热D拉力 F 做的功等于电阻 R 和金属棒上产生的焦耳热【参考答案】D16【2019 红河州统一检测】如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨 MN、 PQ 放在水平面上，左端向上弯曲，导轨间距为 L，电阻不计，水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。导体棒的质量分别为 ma m， mb2 m，电阻值分别为 Ra R， Rb2 R。 b 棒静止放置在水平导轨上足够远处，与导轨接触良好且与导轨垂直； a
18、 棒在弧形导轨上距水平面 h 高度处由静止释放，运动过程中导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直，重力加速度为 g，则下列说法错误的是( )A a 棒刚进入磁场时回路中的感应电流为 2BLghRB a 棒刚进入磁场时， b 棒受到的安培力大小为 3C a 棒和 b 棒最终稳定时的速度大小为 2ghD从 a 棒开始下落到最终稳定的过程中， a 棒上产生的焦耳热为 29mgh【参考答案】A【名师解析】设 a 棒刚进入磁场时的速度为 v，从开始下落到进入磁场，根据机械能守恒定律有：12， a 棒切割磁感线产生感应电动势为： E=BLv，根据闭合电路欧姆定律有： ，联立解得 ，故 A 错误； b 棒受到的安培力为 F=BIL，代入电流 I 解得 ，方向水平向右，B正确；设两棒最后稳定时的速度为 v，从 a 棒进入磁场到两棒速度达到稳定，一对安培内力作用，两棒组成的系统外力之和为零，根据动量守恒定律有： mv=3mv，解得： ，C 正确；从 a 棒进入磁场到两棒共速的过程，一对安培力做功把机械能转化为电能，设 a 棒产生的内能为 Ea， b 棒产生的内能为 Eb，根据能量守恒定律有： ；两棒串联内能与电阻成正比： Eb=2Ea，解得：，故 D 正确。
