高中物理人教专题5.4 “电磁感应与电路”（解析版）.docx

第五部分 创新应用考法新情境试题集锦
专题5.4 “电磁感应与电路”
一．选择题
1.(2022·北京市东城区高三期末)当气体温度升高到一定程度时，其中的分子或原子由于激烈的相互碰撞而离解为电子和正离子，这种状态的物质叫等离子体.等离子体有很多奇妙的性质，例如，宇宙中的等离子体会发生“磁冻结”.满足某种理想条件的等离子体，其内部不能有电场存在，但是可以有磁场.如图所示，一团这样的等离子体从很远处向着磁场B运动，在移进磁场的过程中，下列说法错误的是(　　)
A.由于变化的磁场会产生电场，因此等离子体内部的磁场不能随时间变化
B.假如等离子体刚要进入磁场中时感应出了电流，则此电流的磁场与磁场B的方向相反
C.若等离子体内部原来没有磁场，则穿越磁场的过程中其内部磁场一直为零
D.若等离子体内部原来没有磁场，则穿越磁场的过程中其外部的磁感线不会发生变化
【答案】　D
【解析】　等离子体的内部不能有电场存在，又变化的磁场能够产生电场，故等离子体内部的磁场不能随时间变化，选项A正确.结合A项分析可知，若等离子体内部原来没有磁场，则穿越磁场的过程中其内部磁场应一直为零，否则其内部会产生电场，选项C正确.由楞次定律可知，等离子体刚要进入磁场中时，穿过等离子体的磁通量增大，假如该过程感应出了电流，则根据楞次定律可知，感应电流的磁场与磁场B方向相反，B正确；若等离子体内部原来没有磁场，即内部磁场等于零，则穿过磁场B的过程中必然产生与外部磁场B等大反向的新磁场B′使等离子体所在处的合磁场等于零，所以等离子体穿越磁场的过程中其外部的磁感线会发生变化，D错误.
2．(2022·宁波十校3月联考)如图，是电子感应加速器的示意图，上图是侧视图，下图是真空室的俯视图，如果从上向下看，要实现电子沿逆时针方向在环中加速运动。那么电磁铁线圈中的电流应满足(　　)
A．与图示线圈中电流方向一致，电流在减小
B．与图示线圈中电流方向一致，电流在增大
C．与图示线圈中电流方向相反，电流在减小
D．与图示线圈中电流方向相反，电流在增大
【答案】　B
【解析】　电子在真空室内逆时针做圆周运动，由左手定则可知，真空室内磁场从下到上，则上方为S极，由右手螺旋定则可知电流方向应与图示线圈中电流方向一致，与图示线圈中电流方向一致，要使电子逆时针加速，则感生电场的方向应为顺时针，由楞次定律线圈产生的磁场向上增大，所以电流在增大，故B正确，A、C、D错误。
3．(2022·广东广州七区质监)如图a为某中学物理兴趣小组为研究无线充电技术，动手制作的一个“特斯拉线圈”。其原理图如图b所示，线圈匝数为n，面积为S，若在t时间内，匀强磁场平行于线圈轴线穿过线圈，其磁感应强度大小由B1均匀增加到B2，则该段时间内线圈两端的电势差的大小(　　)
A．恒为
B．恒为
C．从0均匀变化到
D．从0均匀变化到
【答案】　B
【解析】　穿过线圈的磁感应强度均匀增加，产生恒定的电动势，由法拉第电磁感应定律得E＝n＝nS＝nS，故B正确。
4．(2022·强基联盟3月统测)手机无线充电功能的广泛应用为人们提供了很大便利，图甲为手机无线充电装置，其内部如图乙所示，手机和充电板内部均安装了金属线圈，将手机置于通电的充电板上，便实现了“无线充电”。充电时，充电板接交流电源，充电板内的励磁线圈可产生交变磁场，从而使手机内的感应线圈产生感应电流。若从t＝0开始，对充电板内励磁线圈提供如图丙所示的交变电流，a端流入、b端流出为正方向。下列说法正确的是(　　)
A．在手机和充电板间垫上几张纸，也能无线充电
B．t1～t2时间内感应线圈与励磁线圈相互排斥
C．t2～t3时间内d点电势高于c点电势
D．t3时刻感应线圈中电流最大
【答案】　A
【解析】　因纸张不影响电磁感应现象，故也能无线充电，A正确；t1～t2时间内，由楞次定律可知，此时感应电流产生的磁场方向与励磁线圈产生的磁场方向相同，所以感应线圈与励磁线圈相互吸引，B错误；t2～t3时间内，由楞次定律可知，此时感应电流产生的磁场方向应与励磁线圈产生的磁场方向相反，所以电流应从d流向c，故d点电势低于c点电势，C错误；由图丙可知t3时刻，励磁线圈中的i－t图像的斜率为0，所以感应线圈中电流瞬时值也为0，为最小值，D错误。
5.(2022·广东高考，4)图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数n不同的两线圈，n1>n2，二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点O的距离相等，且均连接阻值为R的电阻，转子是中心在O点的条形磁铁，绕O点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流。不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是(　　)
A.两