板塊整合提能練5電磁感應和交變電流一、單項選擇題1.如圖所示，條形磁鐵以速度v向螺線管靠近。下列說法正確的是()A.螺線管會產生感應電流B.螺線管不會產生感應電流C.只有磁鐵速度足夠大，螺線管才會產生感應電流D.只有磁鐵磁性足夠強，螺線管才會產生感應電流2.如圖所示，一正方形線圈的匝數為n，邊長為a，線圈平面與勻強磁場垂直，且一半處在磁場中。在Δt時間內，磁感應強度的方向不變，大小由B均勻地增大到3B。在此過程中，線圈中產生的感應電動勢為()A.Ba22ΔtB.nBa23.(2025·梅州模擬)磁場對腦部神經組織的影響及臨床醫學應用的裝置如圖所示，將金屬線圈放置在頭部上方幾厘米處，給線圈通以瞬時脈沖電流，線圈中產生瞬間的高強度脈沖磁場穿過頭顱時在腦部特定區域產生感應電流，從而對腦神經產生電刺激作用，下列結論正確的是()A.脈沖電流流經線圈在其周圍會產生高強度的磁場，這是電磁感應現象B.脈沖磁場對腦部特定區域產生感應電流是電流的磁效應C.若將脈沖電流改為恒定電流，也可持續對腦神經產生電刺激作用D.若脈沖電流最大強度不變，縮短脈沖電流時間，則在腦部產生的感應電流會增大4.(2025·佛山模擬)小劉為了將低壓的直流電升壓，設計了如圖甲的裝置:虛線框內為電磁繼電器，當開關S閉合后，電磁鐵通電，吸引銜鐵斷開觸點a、b，電路斷電，銜鐵再在彈簧的作用下彈回將電路重新接通，如此循環，銜鐵來回振動，電路反復通斷，在原線圈中形成如圖乙的脈沖直流電。關于此裝置以下描述正確的是()A.通電后電磁鐵下端為S極B.閉合開關S，cd端輸出交流電C.閉合開關S，cd端無輸出電壓D.cd端接負載后，正常工作時副線圈輸出電流比原線圈輸入的電流大5.(2025·濟南模擬)如圖所示，空間區域內存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小B=1T，OO'為磁場的右邊界。磁場內一匝數n=10的正方形閉合金屬導線框平行于紙面放置，線框邊長L=1m，其右邊與磁場邊界重合。t=0時刻線框從圖示位置開始逆時針(俯視)繞OO'以角速度ω=10rad/s勻速轉動，此過程中感應電動勢E隨時間t變化的圖像正確的是()6.小草在微風中會左右搖擺，有人受此啟發設計了微風搖擺發電裝置，其原理簡化圖如圖所示。空間中存在垂直于紙面的勻強磁場，微風使導體棒在兩固定的平行金屬導軌之間垂直于磁場方向往復運動，此時導體棒相當于電源，可通過金屬導軌對外供電。將導體棒的運動視為簡諧運動，其速度隨時間的變化規律為v=vmsinωt。已知勻強磁場的磁感應強度大小為B，兩導軌的間距和導體棒的長度均為L，導體棒的電阻為r，導體棒始終與導軌垂直，導軌和導線的電阻均不計。若使其對阻值為R的電阻供電，則一個周期內電阻R產生的焦耳熱為()A.πB2L2C.πB2L27.如圖所示，金屬棒垂直放在足夠長的、傾斜的U形光滑導軌底端，整個裝置處在與導軌平面垂直的勻強磁場中。在t=0時刻，給金屬棒沿導軌向上的初速度。除導體棒外，其余電阻不計。在導軌上運動過程中，導體棒的動能Ek與位移x、時間t變化關系圖像可能正確的是()8.如圖所示，面積為S、匝數為N、內阻不計的矩形線圈處在磁感應強度為B的勻強磁場中，從圖示位置開始計時，繞水平軸OO'以角速度ω勻速轉動。矩形線圈通過滑環連接理想變壓器。理想變壓器原線圈上的滑動觸頭P上下移動可改變副線圈的輸出電壓，副線圈接有可變電阻R，電表均為理想交流電表，電容器均能正常工作。下列判斷正確的是()A.矩形線圈產生的感應電動勢的瞬時值表達式為e=NBSωsin(ωt)B.當P位置不變，R阻值不變，增大矩形線圈轉動角速度ω時，電壓表示數變大，電流表示數變小C.當P位置不變，線圈轉動角速度ω不變，向上移動R的滑片，燈泡變亮D.當線圈轉動角速度ω不變，R阻值不變，若向上移動原線圈的滑動觸頭P，電容器所能儲存的最大電荷量增加二、多項選擇題9.可變差動變壓器(LVDT)是一種常用的直線位移傳感器，簡化模型如圖所示。它內部主要結構包括一個初級線圈和一對匝數相等的次級線圈，初級線圈位于中間，次級線圈則沿相反方向串聯，對稱纏繞在初級線圈的兩側;導磁鐵芯可以在空心管(圖中未畫出)中移動，連接到要測量位移的物體上，初始時鐵芯恰好位于空心管的中央，運動中鐵芯始終有一端在副線圈中。在ab端輸入有效值為U1的正弦式交變電壓，cd端輸出電壓的有效值記為U2，則()A.鐵芯從中央位置開始向下移動時，U2增加B.鐵芯從中央位置開始的移動量越大，U2越小C.鐵芯向上移動一定距離后，若U1增大，U2會減小D.可變差動變壓器可以反映物體的運動方向10.(2025·青島模擬)如圖所示，寬度為L的導軌豎直放置，導軌上邊框接有一阻值R=2r的電阻，矩形邊界內存在磁感應強度大小為B，方向垂直于導軌平面向里的勻強磁場Ⅰ、Ⅱ。磁場的高度和間距均為d。質量為m的水平金屬桿由靜止釋放，進入磁場Ⅰ、Ⅱ時的速度相等。已知金屬桿在導軌之間的電阻為r，且與導軌接觸良好，其余電阻不計，重力加速度為g。下列說法正確的是()A.金屬桿剛進入磁場Ⅰ時左端電勢高于右端電勢B.金屬桿穿過磁場Ⅰ的時間一定大于在兩磁場之間的運動時間C.金屬桿穿過磁場Ⅰ和磁場Ⅱ的過程中，電路中產生的總熱量為2mgdD.金屬桿穿過磁場Ⅰ的過程中通過電阻R的電荷量為BLd三、非選擇題11.(2025·南京模擬)某學習小組在“研究回路中感應電動勢大小與磁通量變化快慢的關系”的實驗中采用了如圖甲所示的實驗裝置。(1)實驗需用螺旋測微器測量擋光片的寬度Δd，如圖乙所示，則Δd=mm;若實驗中沒有現成的遮光條，某同學用金屬片替代，用20分度的游標卡尺測量金屬片的寬度如圖丙所示，其讀數為mm，這種做法是否合理?(填“合理”或“不合理”)。

(2)在實驗中，讓小車以不同速度靠近螺線管，記錄下光電門擋光時間Δt內感應電動勢的平均值E，改變速度多次實驗，得到多組數據。(3)得到多組Δt與E數據之后，若以E為縱坐標、以Δt為橫坐標作出E-Δt圖像，發現圖像是一條曲線，不容易得出清晰的實驗結論，為了使畫出的圖像為一條直線，最簡單的改進辦法是以為橫坐標。

(4)其他條件都不變，若換用匝數加倍的線圈做實驗，根據實驗數據所作出的那條直線圖像斜率(填“減半”“不變”或“加倍”)。

12.如圖甲所示，一電阻不計且足夠長的固定光滑平行金屬導軌MN、PQ間距L=0.8m，其下端接有阻值R=2Ω的電阻，導軌平面與水平面間的夾角θ=30°。整個裝置處于方向垂直導軌平面向上的勻強磁場中。一質量m=0.2kg、阻值r=1Ω的金屬棒垂直導軌放置并用絕緣細線通過光滑的定滑輪與質量M=0.8kg的重物相連，左端細線連接金屬棒中點且沿NM方向。棒由靜止釋放后，沿NM方向位移x與時