適用于新高考新教材備戰(zhàn)2025屆高考物理一輪總復(fù)習(xí)第12章電磁感應(yīng)第2講法拉第電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用

第2講法拉第電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練題組一法拉第電磁感應(yīng)定律1.(2024廣東韶關(guān)高三階段練習(xí))電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖所示。磁體旁邊的金屬弦被磁化,在金屬弦振動(dòng)過程中線圈會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音,下列說法正確的是()A.拾音器的工作原理是利用了電流的磁效應(yīng)現(xiàn)象B.取走磁體,電吉他也能正常工作C.削減線圈匝數(shù),可減小線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D.金屬弦振動(dòng)過程中,線圈中的電流方向不變2.(2023湖北卷)近場(chǎng)通信(NFC)器件應(yīng)用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行通信,其天線類似一個(gè)壓平的線圈,線圈尺寸從內(nèi)到外漸漸變大。如圖所示,一正方形NFC線圈共3匝,其邊長(zhǎng)分別為1.0cm、1.2cm和1.4cm,圖中線圈外線接入內(nèi)部芯片時(shí)與內(nèi)部線圈絕緣。若勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直通過此線圈,磁感應(yīng)強(qiáng)度改變率為103T/s,則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最接近()A.0.30V B.0.44VC.0.59V D.4.30V3.(2024湖南衡陽(yáng)模擬)亥姆霍茲線圈的示意圖如圖甲所示,兩線圈平行正對(duì)放置、相距較近,兩線圈中通有相同的電流,電流隨時(shí)間改變的規(guī)律如圖乙所示,m點(diǎn)為圓心O1、O2連線的中點(diǎn),現(xiàn)在m點(diǎn)放置一個(gè)與通電線圈平行的小金屬圓環(huán),下列說法正確的是()A.t1~t2時(shí)間內(nèi),兩線圈之間磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒定B.t3時(shí)刻,位于m點(diǎn)的圓環(huán)產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)最大C.t2時(shí)刻前后瞬間,位于m點(diǎn)的圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向不同D.假如m點(diǎn)的圓環(huán)水平放置,則m點(diǎn)的圓環(huán)中無(wú)感應(yīng)電流題組二自感和渦流4.(多選)(2024廣東惠州高三統(tǒng)考)磁場(chǎng)對(duì)腦部神經(jīng)組織的影響及臨床醫(yī)學(xué)應(yīng)用的裝置如圖所示,將金屬線圈放置在頭部上方幾厘米處,給線圈通以瞬時(shí)脈沖電流,線圈中產(chǎn)生瞬間的高強(qiáng)度脈沖磁場(chǎng)穿過頭顱時(shí)在腦部特定區(qū)域產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而對(duì)腦神經(jīng)產(chǎn)生電刺激作用,下列結(jié)論正確的是()A.脈沖電流流經(jīng)線圈在其四周會(huì)產(chǎn)生高強(qiáng)度的磁場(chǎng),這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象B.脈沖磁場(chǎng)對(duì)腦部特定區(qū)域產(chǎn)生感應(yīng)電流是電磁感應(yīng)現(xiàn)象C.若將脈沖電流改為恒定電流,也可持續(xù)對(duì)腦神經(jīng)產(chǎn)生電刺激作用D.若脈沖電流最大強(qiáng)度不變,縮短脈沖電流時(shí)間,則在腦部產(chǎn)生的感應(yīng)電流會(huì)增大5.(2024廣東惠州期中)老師在物理課堂上做了“千人震”趣味小試驗(yàn),如圖所示,用了一個(gè)日光燈上拆下來的鎮(zhèn)流器、四節(jié)1.5V的干電池、開關(guān)以及導(dǎo)線若干,幾位同學(xué)手牽手連到電路的C、D兩端,會(huì)產(chǎn)生“觸電”的感覺,則以下說法正確的是()A.“觸電”發(fā)生在開關(guān)K斷開的瞬間B.總電源的6V電壓讓人感到“觸電”C.“觸電”發(fā)生在開關(guān)K閉合的瞬間D.“觸電”時(shí)通過人體的電流方向是A→C→D→B綜合提升練6.(多選)(2024廣東汕頭模擬)法拉第獨(dú)創(chuàng)的銅盤發(fā)電機(jī)如圖甲所示,也是人類歷史上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)。利用這個(gè)發(fā)電機(jī)給平行金屬板電容器供電,如圖乙所示。已知銅盤的半徑為L(zhǎng),加在盤下側(cè)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1,盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω,每塊平行板長(zhǎng)度為d,板間距離也為d,板間加垂直紙面對(duì)內(nèi)、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。下列選項(xiàng)正確的是()A.若圓盤依據(jù)圖乙所示方向轉(zhuǎn)動(dòng),那么平行板電容器D板電勢(shì)高B.銅盤產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E感=12B1ωLC.若一電子從電容器兩板中間水平向右射入,恰能勻速直線運(yùn)動(dòng)從右側(cè)水平射出,則電子射入時(shí)速度為v=BD.若有一帶負(fù)電的小球從電容器兩板中間水平向右射入,在復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),又恰好從極板右側(cè)射出,則小球的圓周運(yùn)動(dòng)半徑為57.(2024廣東廣州統(tǒng)考期末)空間存在一方向與紙面垂直、大小隨時(shí)間改變的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其邊界如圖甲中虛線MN所示,一硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線的電阻率為ρ、橫截面積為S,將該導(dǎo)線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi),圓心O在MN上。t=0時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖甲所示;磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的改變關(guān)系如圖乙所示,則在0~t1的時(shí)間間隔內(nèi)()A.圓環(huán)所受安培力的方向始終不變B.圓環(huán)中的感應(yīng)電流始終沿逆時(shí)針方向C.圓環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為BD.圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小為B8.(2023廣東湛江模擬)將一根涂有絕緣層的細(xì)導(dǎo)線繞成如圖所示的線圈,再將線圈和阻值為R的定值電阻構(gòu)成閉合回路,線圈內(nèi)部存在方向垂直紙面對(duì)外的改變磁場(chǎng),已知細(xì)導(dǎo)線的電阻為r,閉合回路所構(gòu)成的矩形的面積為S1,兩個(gè)線圈構(gòu)成的小圓的面積均為S2,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間改變的規(guī)律為B=B0+kt,B0和k均為大于零的常數(shù),下列說法正確的是()A.定值電阻中的電流方向?yàn)閍流向bB.閉合回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為k(S1-2S2)C.定值電阻兩端的電流大小為kD.定值電阻兩端的電壓為Rk參考答案第2講法拉第電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用1.C解析電吉他的拾音器由磁體和線圈組成,金屬弦被磁化,彈動(dòng)金屬弦,相當(dāng)于線圈做切割磁感線運(yùn)動(dòng),在線圈中就會(huì)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的電流,利用了電磁感應(yīng)的原理,故A錯(cuò)誤;取走磁體,就沒有磁場(chǎng),金屬弦不能切割磁感線產(chǎn)生電流,電吉他將不能正常工作,故B錯(cuò)誤;依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,削減線圈的匝數(shù)可以減小線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),故C正確;金屬弦振動(dòng)過程中,螺線管磁通量有增加過程,有減小過程,所以線圈中電流方向改變,故D錯(cuò)誤。2.B解析依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知E=ΔΦΔt,E=ΔBΔt(S1+S2+S3.D解析t1~t2時(shí)間內(nèi),線圈中電流勻稱減小,兩線圈之間的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度也勻稱減小,A錯(cuò)誤;t3時(shí)刻,兩線圈中電流達(dá)到t2~t4時(shí)間內(nèi)的最大值,但是電流改變率為零,故此時(shí)m點(diǎn)處的圓環(huán)產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)為零,B錯(cuò)誤;t1~t2時(shí)間內(nèi)兩線圈電流正向減小,t2~t3時(shí)間內(nèi)兩線圈電流反向增大,故t1~t3時(shí)間內(nèi)m點(diǎn)的圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向不變,C錯(cuò)誤;若m點(diǎn)的圓環(huán)水平放置,則通過圓環(huán)的磁通量始終為零,圓環(huán)內(nèi)沒有感應(yīng)電流,D正確。4.BD解析脈沖電流流經(jīng)線圈在其四周會(huì)產(chǎn)生高強(qiáng)度的磁場(chǎng)是電生磁,是電流的磁效應(yīng),故A錯(cuò)誤;脈沖磁場(chǎng)對(duì)腦部特定區(qū)域產(chǎn)生感應(yīng)電流是磁生電,是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,故B正確;將脈沖電流改為恒定電流,不會(huì)產(chǎn)生改變的磁場(chǎng),不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,不行持續(xù)對(duì)腦神經(jīng)產(chǎn)生電刺激作用,故C錯(cuò)誤;若脈沖電流最大強(qiáng)度不變,但縮短脈沖電流時(shí)間,則產(chǎn)生的磁場(chǎng)改變得更快,在腦部產(chǎn)生的感應(yīng)電場(chǎng)及感應(yīng)電流會(huì)增大,故D正確。5.A解析開關(guān)斷開的瞬間,通過鎮(zhèn)流器的電流減小,自感線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的減小,從而產(chǎn)生很高的瞬間電壓,于是會(huì)產(chǎn)生“觸電”的感覺,這個(gè)過程通過人體的電流方向是A→B→D→C,A正確,D錯(cuò)誤;當(dāng)開關(guān)K閉合的瞬間,通過鎮(zhèn)流器的電流增大,自感線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增大,此時(shí)CD兩端的電壓約為6V,電壓較低,此時(shí)不會(huì)產(chǎn)生“觸電”的感覺,B、C錯(cuò)誤。6.BCD解析依據(jù)右手定則可得,C極板帶正電,電勢(shì)高,故A錯(cuò)誤。依據(jù)電磁感應(yīng)方程得E感=B1L0+ωL2=12B1ωL2,故B正確。由于電子勻速運(yùn)動(dòng),受力平衡,由evB2=eE感d,得v=B1ωL27.D解析依據(jù)B-t圖像,由楞次定律可知,線圈中感應(yīng)電流方向始終為順時(shí)針。在t0時(shí)刻,磁場(chǎng)的方向發(fā)生改變,故安培力方向在t0時(shí)刻發(fā)生改變,0~t0時(shí)間間隔內(nèi),安培力向左,t0~t1時(shí)間間隔內(nèi),安培力向右,故A、B錯(cuò)誤;由閉合電路歐姆定律得I=ER,又依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得E=ΔΦΔt=ΔB8.D解析閉合