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2024年高考物理试题分类-电磁感应

考点1电磁感应现象楞次定律

1.(2024湖北,1,4分)《梦溪笔谈》中记录了一次罕见的雷击事件:房屋被雷击后,屋内的银饰、宝刀等金属熔化了,但是漆器、刀鞘等非金属却完好(原文为:有一木格,其中杂贮诸器,其漆器银扣者,银悉熔流在地,漆器曾不焦灼。有一宝刀,极坚钢,就刀室中熔为汁,而室亦俨然)。导致金属熔化而非金属完好的原因可能为()

A.摩擦 B.声波 C.涡流 D.光照

【答案】C【解析】雷击时,非均匀变化的电场产生变化的磁场,变化的磁场在金属内产生涡流,涡流的热效应使金属熔化,C正确。

2.(2024贵州,5,4分)如图,两根相互平行的长直导线与一“凸”形导线框固定在同一竖直平面内,导线框的对称轴与两长直导线间的距离相等。已知左、右两长直导线中分别通有方向相反的恒定电流I1、I2,且I1I2,则当导线框中通有顺时针方向的电流时,导线框所受安培力的合力方向()

A.竖直向上 B.竖直向下

C.水平向左 D.水平向右

【答案】C【解析】根据右手螺旋定则可知导线框所在位置的磁场方向垂直纸面向里,每根长直导线在距其相等距离的位置产生的磁场磁感应强度大小相等,根据左手定则结合F=BIL可知导线框水平部分受到的安培力的合力为0,由于I1I2,导线框左侧竖直部分导线处的磁感应强度比右侧竖直部分导线处的大,则左侧竖直部分的导线所受的水平向左的安培力大于右侧竖直部分导线所受的水平向右的安培力,故导线框所受安培力的合力方向水平向左,C正确。

3.(2024江苏,10,4分)如图所示,在绝缘的水平面上,有闭合的两个线圈a、b,线圈a处在垂直纸面向里的匀强磁场中,线圈b位于右侧无磁场区域,现将线圈a从磁场中匀速拉出,线圈a、b中产生的感应电流方向分别是()

A.顺时针,顺时针 B.顺时针,逆时针

C.逆时针,顺时针 D.逆时针,逆时针

【答案】A【解析】将线圈a从磁场中匀速拉出的过程中,穿过线圈a的磁通量在减小,根据楞次定律可知线圈a中的感应电流方向为顺时针,C、D错误;由于线圈a从磁场中匀速拉出,根据法拉第电磁感应定律可知,a中产生的感应电动势恒定,则a中产生的感应电流恒定,a中感应电流产生的磁场恒定,则a靠近线圈b的过程中,穿过b的磁场方向垂直纸面向外且在增强,穿过线圈b的磁通量增大,可知线圈b产生的感应电流方向为顺时针,B错误,A正确。

4.(2024北京,6,3分)如图所示,线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上,下列说法正确的是()

A.闭合开关瞬间,线圈M和线圈P相互吸引

B.闭合开关,达到稳定后,电流表的示数为0

C.断开开关瞬间,流过电流表的电流方向由a到b

D.断开开关瞬间,线圈P中感应电流的磁场方向向左

【答案】B

【解析】闭合开关瞬间,由楞次定律可得线圈M和线圈P相互排斥,A错误。闭合开关,达到稳定后,穿过线圈P的磁通量不变,线圈P中不会产生感应电动势,电流表的示数为0,B正确。断开开关瞬间,线圈P中向右的磁通量减小,由楞次定律可得线圈P中感应电流产生的磁场方向向右;由安培定则可得流过电流表的电流方向由b到a,C、D错误。

5.（2024山东，8，3分）如图甲所示，在-d≤x≤d，-d≤y≤d的区域中存在垂直Oxy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场（用阴影表示磁场的区域），边长为2d的正方形线圈与磁场边界重合。线圈以y轴为转轴匀速转动时，线圈中产生的交变电动势如图乙所示。若仅磁场的区域发生了变化，线圈中产生的电动势变为图丙所示实线部分，则变化后磁场的区域可能为（）

【答案】C

【解析】感应电动势瞬时值表达式e=Esinωt，当e=32E时，sinωt=32，即线圈由题图甲所示位置转过60°（见俯视图）的过程中线圈内磁通量不变，无感应电动势产生，由图中关系可知磁场区域分布在-d2

考点2法拉第电磁感应定律及其应用

考向1感应电动势的理解及相关计算

1.(2024广东,4,4分)电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收,结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动,每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小均为B。磁场中,边长为L的正方形线圈竖直固定在减震装置上。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示,永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。关于图乙中的线圈,下列说法正确的是()

A.穿过线圈的磁通量为BL2

B.永磁铁相对线圈上升越高,线圈中感应电动势越大

C.永磁铁相对线圈上升越快,线圈中感应电动势越小

D.永磁铁相对线圈下降时,线圈中感应电流的方向为顺时针方向

答案D题图乙所示情况下,穿过线圈的磁通量为0,A错