2024_2025学年新教材高中物理素养集训1电磁感应定律综合问题含解析鲁科版选择性必修第二册.docVIP

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电磁感应定律综合问题

(建议用时：40分钟)

一、选择题

1．闭合回路的磁通量Φ随时间t改变图像分别如图①～④所示，关于回路中产生的感应电动势的下列论述，其中正确的是()

A．图①的回路中感应电动势恒定不变

B．图②的回路中感应电动势恒定不变

C．图③的回路中0～t1时间内的感应电动势小于t1～t2时间内的感应电动势

D．图④的回路中感应电动势先变大，再变小

B[由法拉第电磁感应定律E＝neq\f(ΔΦ,Δt)知，E与eq\f(ΔΦ,Δt)成正比，eq\f(ΔΦ,Δt)是磁通量的改变率，在Φ-t图像中图线的斜率即为eq\f(ΔΦ,Δt)。图①中斜率为0，所以E＝0。图②中斜率恒定，所以E恒定。因为图③中0～t1时间内图线斜率大小大于t1～t2时间内斜率大小，所以图③中0～t1时间内的感应电动势大于t1～t2时间内的感应电动势。图④中斜领先变小再变大，所以回路中的电动势先变小再变大。综上可知，B正确，A、C、D错误。]

2．如图所示，两根相距为l的平行直导轨ab、dc，b、d间连有一固定电阻R，导轨电阻忽视不计。MN为放在ab和dc上的一导体棒，与ab垂直，连入两导轨间的电阻也为R。整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内)。现对MN施力使它沿导轨方向以速度v做匀速运动，令U表示MN两端电压的大小，则()

A．U＝eq\f(1,2)vBl，流过固定电阻R的感应电流由b到d

B．U＝eq\f(1,2)vBl，流过固定电阻R的感应电流由d到b

C．U＝vBl，流过固定电阻R的感应电流由b到d

D．U＝vBl，流过固定电阻R的感应电流由d到b

A[题目中的导体棒相当于电源，其感应电动势E＝Blv，其内阻等于R，则U＝eq\f(Blv,2)，电流方向用右手定则推断，易知流过固定电阻R的感应电流由b到d，A正确。]

3．如图所示，在x≤0的区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xOy平面(纸面)向里。具有肯定电阻的矩形线框abcd位于xOy平面内，线框的ab边与y轴重合。令线框从t＝0时刻起由静止起先沿x轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流i(取逆时针方向的电流为正)随时间t的改变图线正确的是()

ABCD

D[因为线框做匀加速直线运动，所以感应电动势为E＝Blv＝Blat，因此感应电流大小与时间成正比，由楞次定律可知方向为顺时针，故D正确。]

4．如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面对里，abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l，t＝0时刻bc边与磁场区域边界重合。现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域，取沿abcda方向为感应电流正方向，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t改变的图线可能是()

AB

CD

B[bc边进入磁场时，依据右手定则推断出其感应电流的方向是沿adcba的方向，其方向与电流的正方向相反，故是负的，所以A、C错误；当线圈渐渐向右移动时，切割磁感线的有效长度变大，故感应电流在增大；当bc边穿出磁场区域时，线圈中的感应电流方向变为abcda，是正方向，故其图像在时间轴的上方，所以B正确，D错误。]

5．(多选)如图所示，两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置，间距为l＝1m，cd间、de间、cf间分别接着阻值为R＝10Ω的电阻。一阻值为R＝10Ω的导体棒ab以速度v＝4m/s匀速向左运动，导体棒与导轨接触良好，导轨所在平面存在磁感应强度大小为B＝0.5T、方向垂直纸面对里的匀强磁场。下列说法中正确的是()

A．导体棒ab中电流的流向为由b到a

B．cd两端的电压为1V

C．de两端的电压为1V

D．fe两端的电压为1V

BD[由右手定则可推断导体棒ab中电流方向由a到b，A错误；由ab切割磁感线得E＝Blv，I＝eq\f(E,2R)，Uba＝IR＝1V，又ba、cd、fe两端的电压相等，B、D正确；de两端的电压为零，C错误。]

6．(多选)两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直。边长为0.1m、总电阻为0.005Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图(a)所示。已知导线框始终向右做匀速直线运动，cd边于t＝0时刻进入磁场。线框中感应电动势随时间改变的图线如图(b)所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正)。下列说法正确的是()

A．磁感应强度的大小为0.5T

B．导线框运动速度的大小为0.5m/s

C．磁感应强度的方向垂直于纸面对外

D．在t＝0.4s至t＝0.6s这段时