专题04 电磁感应、交变电流和传感器（解析版）-【好题汇编】2024年高考物理三模试题分类汇编（北京专用）.docx

专题04电磁感应、交变电流和传感器（解析版）

一、单选题

1．（2024·北京海淀·统考三模）某同学用图所示装置探究影响感应电流方向的因素。将磁体从线圈中向上匀速抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转。关于该实验，下列说法正确的是（???）

A．图中线圈中感应电流的磁场方向向下

B．若将磁体向上加速抽出，灵敏电流计指针将向左偏转

C．磁体放置在线圈中静止不动，灵敏电流计指针仍向右偏转

D．若将磁体的N、S极对调，并将其向下插入线圈，灵敏电流计指针仍向右偏转

【答案】D

【详解】A．根据楞次定律可知线圈中感应电流的磁场方向向上，故A错误；

B．如图磁体只要向上抽出，穿过线圈的磁通量就会减小，感应电流的磁场方向向上，就能观察到灵敏电流计指针向右偏转，故B错误；

C．磁体放置在线圈中静止不动，穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流产生，则灵敏电流计指针不会偏转，故C错误；

D．将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，磁通量增大，产生的感应电流磁场向上，所以灵敏电流计指针仍向右偏转，故D正确。

故选D。

2．（2024·北京人大附中·校考三模）如图所示，先后用一垂直于cd边的恒定外力以速度和匀速把一正方形导线框拉出有界的匀强磁场区域，，拉出过程中ab边始终平行于磁场边界。先后两次把导线框拉出磁场情况下，下列结论正确的是（）

A．感应电流之比 B．外力大小之比

C．拉力的功率之比 D．拉力的冲量大小之比

【答案】B

【详解】A．根据

可得感应电流之比

故A错误；

B．根据

可得外力大小之比

故B正确；

C．根据

可得拉力的功率之比

故C错误；

D．根据

又

联立，解得

可得拉力的冲量大小之比

故D错误。

故选B。

3．（2024·北京人大附中·校考三模）物理学中有很多关于圆盘的实验，第一个是法拉第圆盘，圆盘全部处于磁场区域，可绕中心轴转动，通过导线将圆盘圆心和边缘与外面电阻相连。第二个是阿拉果圆盘，将一铜圆盘水平放置，圆盘可绕中心轴自由转动，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，第三个是费曼圆盘，一块水平放置的绝缘体圆盘可绕过其中心的竖直轴自由转动，在圆盘的中部有一个线圈，圆盘的边缘固定着若干带负电的金属小球。以下说法正确的是（）

A．法拉第圆盘在转动过程中（俯视，圆盘顺时针转动），虽然圆盘中磁通量不变，但会有自上而下的电流流过电阻R

B．阿拉果圆盘实验中，转动圆盘，小磁针会同向转动，反之，转动小磁针，圆盘则不动

C．费曼圆盘中，当开关闭合的一瞬间，圆盘会顺时针（俯视）转动

D．法拉第圆盘和阿拉果圆盘都是电磁驱动的表现

【答案】C

【详解】A．法拉第圆盘在转动过程中（俯视，圆盘顺时针转动），虽然圆盘中磁通量不变，但可认为是每条半径切割磁感线，由右手定则可知，会有自下而上的电流流过电阻R，选项A错误；

B．阿拉果圆盘实验中，转动圆盘或小磁针，都产生感应电流，因安培力的作用，另个物体也会跟着同向转动，故B错误；

C．线圈接通电源瞬间，则变化的磁场产生感生电场，从而导致带电小球受到电场力，使其转动，接通电源瞬间圆板受到电场力作用而转动，由于金属小球带负电，再根据电磁场理论可知，产生逆时针方向的电场，负电荷受到的电场力与电场方向相反，则有顺时针电场力，圆盘会顺时针（俯视）转动，故C正确；

D．如果磁场相对于导体运动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来，这种作用就是电磁驱动，显然法拉第圆盘是机械能转化为电能的过程，并不是电磁驱动，故D错误。

故选C。

4．（2024·北京首师大附中·校考三模）如图是汽车上使用的电磁制动装置示意图。与传统的制动方式相比，电磁制动是一种非接触的制动方式，避免了因摩擦产生的磨损。电磁制动的原理是当导体在通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，使导体受到阻碍运动的制动力。下列说法正确的是（）

A．制动过程中，导体不会产生热量

B．如果改变线圈中的电流方向，可以使导体获得促进它运动的动力

C．制动力的大小与导体运动的速度无关

D．为了使导体获得恒定的制动力，制动过程中可以逐渐增大线圈中的电流

【答案】D

【详解】A．电磁制动的原理是当导体在通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，电流流过电阻时会产生热量，A错误；

B．如果改变线圈中的电流方向，铁芯产生的磁感线的方向变为反向，此时产生的涡流方向也相反，根据安培力的公式，电流和所处的磁场方向同时反向，安培力方向不变，故还是使导体受到阻碍运动的制动力，B错误；

C．导体运动的速度磁通量变化越快，产生的感应电流越强，制动器对转盘的制动力越大，C错误；

D．在制动过程中，运动导体速度减小，要想使导体获得恒定的制动力，需要增加导体所处的磁场的磁感应强度，可以通过增大线圈中的电流来增加磁场强度，D正确。

故选D。

5．（20