2021年高考物理一轮复习考点优化训练专题：39 法拉第电磁感应定律自感、涡流

1. 在电磁感应现象中，下列说法正确的是（）

A . 感应电流的磁场总是跟引起感应电流的磁场方向相反 B . 闭合线框放在磁场中一定能产生感应电流 C . 闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动，一定产生感应电流 D . 感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化

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2. 闭合电路中感应电动势的大小与穿过这一电路的（）

A . 磁通量的大小成正比 B . 磁通量的变化量成正比 C . 磁场所经过的时间成反比 D . 磁通量的变化率成正比

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3. 管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接。焊机的原理如图所示，圆管通过一个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流，电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接。焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为（）

A . 库仑 B . 霍尔 C . 洛伦兹 D . 法拉第

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4. 如图所示，闭合铁芯的两边绕着线圈L₁和L₂ ， L₁与电阻R组成闭合回路，L₂与在磁场中的导轨相连，导轨上有一金属棒ab。R中的感应电流向上，则可能的原因是金属棒ab（）

A . 向左加速运动 B . 向左减速运动 C . 向右加速运动 D . 向右减速运动

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5. 如图所示，线圈M与电源E、开关S、滑动变阻器R₁相连，线圈N与灵敏电流计G、滑动变阻器R₂相连，线圈M与线圈N绕在同一铁芯上。在下列情况中，线圈N中没有感应电流产生的是（）

A . 开关S闭合瞬间 B . 开关S闭合稳定后，向右匀速移动R₁的滑片 C . 开关S闭合稳定后，向右加速移动R₁的滑片 D . 开关S断开稳定后，向右加速移动R₂的滑片

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6. 如图所示，有一正方形闭合线圈，在足够大的匀强磁场中运动。下列四个图中能产生感应电流的是（）

A . B . C . D .

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7. 如图所示，电阻率均匀的矩形线框在匀强磁场内运动，(1)(3)(4)三个图中线框在图示平面内平动，(2)图中线框绕转轴转动，以下说法正确的是（）

A . (1)图中，流过ab边的电流为零，ab两点间电势差为零 B . (2)图中图示位置处，流过ab边的电流不为零，ab两点电势差不为零 C . (3)图中，流过ab边的电流为零，ab两点电势差不为零 D . (4)图中，流过ab边的电流为零，ab两点电势差也为零

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8. 一个U形金属线框在匀强磁场中绕OO′轴以相同的角速度匀速转动，通过导线给同一电阻R供电，如图甲、乙所示．其中甲图中OO′轴右侧有磁场，乙图中整个空间均有磁场，两磁场磁感应强度相同．则甲、乙两图中交流电流表的示数之比为（）

A . 1∶ $\text{[math]}$ B . 1∶2 C . 1∶4 D . 1∶1

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9. 如图所示，匀强磁场区域宽度为L，一长为d（d<L）的矩形线圈以恒定的速度v向右通过磁场区域，在这个过程中，有感应电流的时间为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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10. 如图所示，半径为r的n匝线圈套在边长为L的正方形abcd之外，匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形，当磁感应强度以 $\text{[math]}$ 的变化率均匀增加时，线圈中产生感应电动势的大小为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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11. 手机无线充电是比较新颖的充电方式。如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电。在充电过程中（）

A . 送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化 B . 受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变 C . 送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递 D . 手机和基座无需导线连接，这样传递能量没有损失

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12. 如图所示，一面积S=0.08m²的单匝矩形线圈以bc边为轴匀速转动，转速 $\text{[math]}$ rad/s，线圈处于垂直于纸面向里、磁感应强度B=1T的匀强磁场中，E、F是两个集流环，线圈在转动时可以通过集流环保持与外电路的连接，外电路电阻R=2Ω，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，则下列说法中正确的是（）

A . 线圈在图示位置时感应电动势瞬时值最大 B . 电流表的示数为2A C . 线圈从图示位置转过90°过程中，流过R的电荷量为0.04C D . 电阻R的热功率为 $\text{[math]}$ W

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13. 如图，一个电阻为r、边长为L的正方形线圈 $\text{[math]}$ 共N匝，线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴 $\text{[math]}$ 以角速度 $\text{[math]}$ 匀速转动，外电路电阻为R，其它电阻不计。则（）

A . 线圈转动过程中每次经过图示位置时电流改变方向 B . 线圈转动过程中感应电动势的最大值为 $\text{[math]}$ C . 不考虑能量损失，线圈转一周外力做功为 $\text{[math]}$ D . 线圈转动过程中电流表和电压表都有示数为0的时刻

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14. 如图所示，一矩形金属线圈ABCD在匀强磁场中绕垂直于磁场的固定轴OO^′匀速转动，通过理想变压器对小灯泡供电，下列说法正确的是（）

A . 通过图示位置时，线框中的电流方向将发生改变 B . 线圈转动的频率与小灯泡闪烁的频率相同 C . 通过图示位置时，穿过线框的磁通量的变化率最大 D . 其他条件不变，增加变压器原线圈的匝数可提高发电机的输出功率

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15. 如图所示，两足够长、阻值不计、间距为L的光滑平行金属导轨MN、PQ水平放置，两导轨所在区域存在着竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场，质量均为m的金属导体棒ab、cd垂直放在金属导轨MN、PQ上，并与导轨保持良好接触，接入电路的导体棒长度均为L、阻值均为R。现给导体棒ab一个水平向右的瞬时冲量，使其获得水平向右的初速度v₀ ，则关于ab、cd两棒此后的整个运动过程，下列说法正确的是（）

A . ab、cd两导体棒组成的系统动量守恒 B . ab、cd两导体棒最终都将停止运动 C . 整个过程中，ab棒上产生的焦耳热为 $\text{[math]}$ D . 整个过程中，流过ab棒的电荷量为 $\text{[math]}$

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16. 如图甲所示，一正方形线框abcd绕ab轴在匀强磁场中匀速转动，ab边和磁场垂直，在ab间接一理想电流表，穿过线框的磁通量Φ随时间t按正弦规律变化，如图乙所示。已知线框各边的电阻均为1Ω，则下列说法中正确的是（）

A . 当线框平面与中性面夹角为60°时，线框中感应电动势的瞬时值为2V B . 从图示位置转过90°角的过程中，通过电流表的电荷量为5×10^-3C C . 电流表的示数为1A D . 1min内线框中产生的热量为120J

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17. 如图所示，甲、乙都是铝环，甲环是闭合的，乙环是断开的。横梁可以绕中间的支点转动。用磁铁的任一极去靠近铝环，发生的现象是

（1），从上往下俯视，横梁逆时针转动；
（2），从上往下俯视，横梁顺时针转动；
（3），横梁不转动。
A、磁铁靠近甲环过程中
B、磁铁从甲环移开过程中
C、磁铁靠近乙环过程中
D、磁铁从乙环移开过程中

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18. 为了探究电磁感应现象的产生条件，图中给出了必备的实验仪器。

（1）请你用笔画线代替导线，将实验电路连接完整；

（2）正确连接实验电路后，在闭合开关时，灵敏电流计的指针向左发生偏转。则以下过程中能使灵敏电流计的指针向右发生偏转的是_______________。

A . 断开开关时 B . 闭合开关后，螺线管A插入螺线管B的过程中 C . 闭合开关后，螺线管A放在螺线管B中不动，滑动变阻器的滑片迅速向左滑动的过程中 D . 闭合开关后，螺线管A放在螺线管B中不动，滑动变阻器的滑片迅速向右滑动的过程中

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19. 一个边长为10 cm的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框匝数n=100，线框平面与磁场垂直，电阻为20 Ω。磁感应强度随时间变化的图象如图所示。则在一个周期内线框产生的热量为多少J。

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20. 如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t均匀变化。正方形硬质金属框abcd放置在磁场中，金属框平面与磁场方向垂直，电阻 $\text{[math]}$ ，边长 $\text{[math]}$ 。求

（1）在 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 时间内，金属框中的感应电动势E；

（2） $\text{[math]}$ 时，金属框ab边受到的安培力F的大小和方向；

（3）在 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 时间内，金属框中电流的电功率P。

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21. 如图所示，电阻为 $\text{[math]}$ 的正方形单匝线圈 $\text{[math]}$ 的边长为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 边与匀强磁场边缘重合。磁场的宽度等于线圈的边长，磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ 。在水平拉力作用下，线圈以 $\text{[math]}$ 的速度向右穿过磁场区域。求线圈在上述过程中：

（1）感应电动势的大小E；

（2）所受拉力的大小F；

（3）感应电流产生的热量Q。

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22. 如图，一个100匝的闭合圆形线圈，面积为S=20cm² ，，放在匀强磁场中，线圈平面跟磁感线方向垂直。匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图(b)所示。设t=0时，B的方向如图(a)所示，垂直于纸面向里。求：

（1）线圈在0∼4×10⁻³s内的平均感应电动势的大小；

（2）若线圈总电阻为3Ω，则，10s内线圈中产生的热量大小。

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23. 如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=1000，线圈面积S=200cm² ，线圈的电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。求：

（1）前4s内感应电流的方向；

（2）前4s内的感应电动势。

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