2022届高考物理二轮复习卷：法拉第电磁感应定律

试卷更新日期：2022-02-19 类型：二轮复习

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一、单选题

1. 如图所示，将一通电螺线管竖直放置，螺线管内部形成方向竖直向上、磁感应强度大小B=kt的匀强磁场，在内部用绝缘轻绳悬挂一与螺线管共轴的金属薄圆管，其电阻率为 $ρ$ 、高度为h、半径为r、厚度为d（d≪r），则（）

A、从上向下看，圆管中的感应电流为逆时针方向 B、圆管的感应电动势大小为 $\frac{k π r^{2}}{h}$ C、圆管的热功率大小为 $\frac{π d h k^{2} r^{3}}{2 ρ}$ D、轻绳对圆管的拉力随时间减小

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2. 如图所示是铜制圆盘发电机的示意图，铜盘安装在水平固定的转轴上，它的边缘正好在两磁极之间（磁板未画出；磁场方向和铜盘盘面垂直），两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触。使铜盘转动，电阻R中就有电流通过。设铜盘沿顺时针方向（从左向右看）匀速转动，两磁极之间的磁场可视为匀强磁场，关于通过电阻R的电流，下列说法正确的是（）

A、正弦式交变电流 B、恒定电流，电流方向从上向下通过电阻R C、恒定电流，电流方向从下向上通过电阻R D、电流大小不断变化，电流方向从下向上通过电阻R

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3. 如图所示，这是感受电磁阻尼的铜框实验的简化分析图，已知图中矩形铜框（下边水平）的质量 $m = 2 g$ 、长度 $L = 0.05 m$ 、宽度 $d = 0.02 m$ 、电阻 $R = 0.01 Ω$ ，该铜框由静止释放时铜框下边与方向水平向里的匀强磁场上边界的高度差 $h = 0.2 m$ ，磁场上、下水平边界间的距离 $D = 0.27 m$ ，铜框进入磁场的过程恰好做匀速直线运动。取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，不计空气阻力。下列说法正确的是（）

A、铜框进入磁场的过程中电流方向为顺时针 B、匀强磁场的磁感应强度的大小为0.5T C、铜框下边刚离开磁场时的速度大小为3m/s D、铜框下边刚离开磁场时的感应电流为0.3A

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4. 如图所示，两竖直放置的平行长直导线 $l_{1}$ 和 $l_{2}$ 中通以大小相等且方向向上的电流，其中a、b、c三点位于两导线所在平面内，a、b两点关于 $l_{1}$ 对称，b、c两点关于 $l_{2}$ 对称，b点位于 $l_{1}$ 和 $l_{2}$ 的正中间。则（）

A、a、c两点的磁感应强度大小相等 B、a、c两点的磁感应强度方向相同 C、a、b两点的磁感应强度大小相等 D、b点的磁感应强度大于a点

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5. 如图所示，光滑的平行长导轨水平放置，导体棒 $M N$ 静止在导轨上，与导轨垂直且接触良好，电容 $C$ 足够大，原来不带电；现使导体棒沿导轨向右运动，初速度为 $v_{0}$ ，设导体棒的速度为 $v$ 、动能为 $E_{k}$ 、两端的电压为 $U_{M N}$ ，电容器上的电荷量为 $q$ 。下列图像中正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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二、多选题

6. 如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R、边长为L的闭合正方形金属线框abcd固定在长度为2L绝缘轻质细杆一端，细杆另端在O点可绕垂直纸面的水平轴无摩擦转动。线框ad边靠近观察者，金属线框从右侧与O点等高处水平无初速释放，线框摆到最低点的另一侧，细杆与竖直方向的最大夹角为θ（如图），线框平面始终垂直纸面，重力加速度为g。此过程中，下列说法正确的是（）

A、线框中感应电流的方向始终是d→c→b→a→d B、线框摆到最低点时，线框ab边所受安培力为零 C、流过线框某一横截面的电荷量为 $\frac{B L^{2} (s i n θ + 1)}{R}$ D、线框产生的电热为2mgLcos $θ$

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7. 如图所示，软导线放在水平面上，空间存在竖直方向的匀强磁场，由于磁场发生变化，回路形状由图甲变为图乙。关于该磁场的方向以及强弱的变化，下列说法可能正确的是（）

A、方向竖直向上，逐渐增强 B、方向竖直向上，逐渐减弱 C、方向竖直向下，逐渐增强 D、方向竖直向下，逐渐减弱

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8. 如图所示，两足够长光滑金属导轨平行固定在同一绝缘水平面内，垂直于导轨的虚线CD右侧区域有竖直向上的匀强磁场B。两长度略大于导轨宽度的相同金属杆a、b垂直导轨静止放置在导轨上，杆a在CD左侧，杆b在CD右侧足够远处。现给杆a一水平向右的初速度 $v_{0}$ ，两杆在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，两杆没有发生碰撞，不计导轨电阻，下列说法正确的是（）

A、杆a进入磁场时，感应电流方向由C指向D B、杆a最后将停在导轨上 C、若在杆a进入磁场前将杆b固定，整个过程中杆a中产生的焦耳热是不将杆b固定时的4倍 D、若在杆a进入磁场前将杆b固定，整个过程中通过杆b的电荷量是不将杆b固定时的2倍

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9. 水平面上放置两个互相平行的足够长的金属导轨，间距为d，电阻不计，其左端连接一阻值为R的电阻。导轨处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。质量为m、长度为d、阻值为R、与导轨接触良好的导体棒MN以速度v₀垂直导轨水平向右运动直到停下。不计一切摩擦，则下列说法正确的是（　　）

A、导体棒的初始加速度大小为 $\frac{B^{2} d^{2} v_{0}}{2 m R}$ B、导体棒在导轨上运动的最大距离为 $\frac{2 m v_{0} R}{B^{2} d^{2}}$ C、整个过程中，电阻R上产生的焦耳热为 $\frac{1}{2} m v_{0}^{2}$ D、整个过程中，导体棒的平均速度大于 $\frac{v_{0}}{2}$

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三、综合题

10. 在如图甲所示的电路中，螺线管匝数 $n = 1500$ 匝，横截面积 $S = 20 c m^{2}$ 。螺线管导线电阻 $r = 1.0 Ω$ ， $R_{1} = 4.0 Ω$ ， $R_{2} = 5.0 Ω$ ， $C = 30 μ F$ 。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。规定图中磁场向下为磁场的正方向，求：

(1)、螺线管中产生的感应电动势的大小；

(2)、闭合S，电路中的电流稳定后电容器上极板的电性和电容器所带的电荷量。

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11. 如图所示， $A C 、 D E$ 为倾斜放置的光滑平行金属轨道，轨道平面与水平面夹角为 $θ = 30 ° ， C P 、 E Q$ 为水平放置且足够长的平行金属轨道，两轨道间距均为 $L$ ，两导轨在 $C 、 E$ 两点处平滑连接，且 $C E$ 垂直导轨，轨道水平部分处在磁感应强度大小为 $B$ 、方向竖直向下的匀强磁场中，长为 $L$ 、质量为 $m$ 、电阻均为 $R$ 的金属棒 $a$ 和 $b$ 水平放在轨道上并与轨道垂直，处于静止状态，开始时， $b$ 与 $C E$ 的距离为 $L$ ，不计导轨电阻， $a$ 离 $C E$ 距离足够远， $a 、 b$ 与水平轨道的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，由静止释放 $b ， b$ 刚进入磁场时， $a$ 刚好不滑动， $b$ 在水平轨道上滑行的最大距离为 $L$ （未与 $a$ 碰撞）， $b$ 在轨道上运动时，始终与轨道接触良好并与轨道垂直，重力加速度为 $g$ ，求∶

(1)、金属棒 $a$ 与水平轨道间的动摩擦因数；

(2)、通过金属棒 $a$ 的电量及金属棒 $a$ 上产生的焦耳热。

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