2025年课标版高考物理习题、历届真题、创新题专题试卷十一　电磁感应（带解析答案） (3).docx

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专题十一电磁感应

应用创新题组

一、单项选择题(每小题4分,共24分)

1.(2024届湖南名校联考典型模型)一根上端固定的弹簧,其下端挂一条形磁铁,磁铁在上下振动,磁铁的振动幅度几乎保持不变。如图所示,若在磁铁振动过程中把一导电线圈靠近磁铁下方,则关于磁铁的振幅,下列说法中正确的是()

A.S闭合时振幅迅速减小,S断开时振幅几乎不变

B.S闭合时振幅迅速增大,S断开时振幅几乎不变

C.S闭合或断开,振幅变化相同

D.S闭合或断开,振幅都几乎不发生变化

答案AS闭合时,由于磁铁的上下振动,穿过线圈的磁通量不断变化,在线圈中产生感应电流,即有电能产生,消耗机械能,所以振幅迅速减小;S断开时,线圈中无电能产生,不消耗机械能,故振幅几乎不变,A正确。

2.(2024佛山南海模拟,6物理生活)涡流内检测技术是一项用来检测各种金属管道是否有破损的技术。如图是检测仪在管道内运动及其工作原理剖面示意图,当激励线圈中通以正弦交流电时,金属管道壁内会产生涡流,涡流磁场会影响检测线圈的电流。以下有关涡流内检测仪的说法正确的是()

A.检测线圈消耗功率等于激励线圈输入功率

B.在管道内某处检测时,如果只增大激励线圈中交流电的频率,则检测线圈的电流不变

C.在管道内某处检测时,如果只增大激励线圈中交流电的频率,则检测仪消耗功率将变大

D.当检测仪从金属管道完好处进入到破损处检测时,管道壁中将产生更强的涡流

答案C激励线圈输入功率大于检测线圈消耗功率,管道壁中产生涡流,有一定的热功率,P激励=P检测+P热,故A错误;增大频率,检测线圈的磁通量变化率变大,产生的感应电动势变大,则电流变大,故B错误;增大频率,检测线圈的功率和管道壁发热的功率变大,则检测仪消耗功率将变大,故C正确;当检测仪从金属管道完好处进入破损处检测时,厚度减小,则管道壁中产生的涡流变小,故D错误。

3.(2024佛山二模,5物理生活)在油电混合小轿车上有一种装置,刹车时能将车的动能转化为电能,启动时再将电能转化为动能,从而实现节能减排。图中,甲、乙磁场方向与轮子的转轴平行,丙、丁磁场方向与轮子的转轴垂直,轮子是绝缘体,则采取下列哪个措施,能有效地借助磁场的作用,让转动的轮子停下()

A.如图甲,在轮上固定如图绕制的线圈

B.如图乙,在轮上固定如图绕制的闭合线圈

C.如图丙,在轮上固定一些细金属棒,金属棒与轮子转轴平行

D.如图丁,在轮上固定一些闭合金属线框,线框长边与轮子转轴平行

答案D图甲与图乙中当轮子转动时,穿过线圈的磁通量都是不变的,不会产生感应电流,则不会有安培力阻碍轮子的运动,故A、B错误;图丙中在轮上固定一些细金属棒,当轮子转动时会产生感应电动势,但是不会产生感应电流,则也不会产生安培力阻碍轮子转动,故C错误;图丁中在轮上固定一些闭合金属线框,线框长边与轮子转轴平行,当轮子转动时会产生感应电动势,并在线框中产生感应电流,此时线框会受到安培力作用从而阻碍轮子转动,有助于轮子停下,故D正确。

4.(2024届新高考联考,1)同学们在参加大型考试时,监考老师在大家入场时都会用手持式金属探测器对考生进行探测检查,如果探测器发出报警声,考生就被怀疑携带违禁物品,如图所示为一种手持式金属探测器实物示意图。探测器有内外两层线圈,外线圈是发射线圈,可以产生垂直于线圈平面且大小和方向均变化的磁场;内线圈是接收线圈,用来检测被查金属物品发出的磁场并发出报警声。若接收线圈能完全屏蔽发射线圈产生的磁场,下列说法正确的是()

A.金属物品中产生的涡流的变化频率与发射线圈中的交变电流的频率可能不同

B.金属物品中涡流产生的磁场与发射线圈激发的磁场方向一定相反

C.探测器与被检测金属物品相对静止或手机不发信号时不能发出报警声

D.该种金属探测器能检测有无金属物品,但不能准确区分金属的种类

答案D金属探测器利用的是电磁感应现象,金属物品中产生的涡流的变化频率与发射线圈中的交变电流的频率是相同的,A错误;金属物品中涡流产生的磁场总是阻碍引起涡流的磁场的变化,当原磁场增强时二者方向相反,当原磁场减弱时二者方向相同,B错误;感应电流的产生与磁通量的变化有关,外线圈可以产生大小和方向均变化的磁场,故探测器与被检测金属物品相对静止或手机不发信号时也能发出报警声,C错误;探测器靠近金属物品时,能在金属中形成涡流,进而引起内线圈中产生电流,能检测有无金属物品,但不能准确区分金属的种类,D正确。

5.(2024届湘豫名校联考)一质量为m、半径为R的金属圆环,圆心为O,在O点正下方h(hR)处MN的下方有一磁感应强度为B的匀强磁场,在圆环下落至图示虚线位置(圆环刚好完全进入磁场)的过程中,金属圆环产生的焦耳热为Q,重力