板塊整合提能練5　電磁感應(yīng)和交變電流-2026版大一輪高中物理（原卷版）

板塊整合提能練5電磁感應(yīng)和交變電流一、單項(xiàng)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(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流B.螺線管不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流C.只有磁鐵速度足夠大，螺線管才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流D.只有磁鐵磁性足夠強(qiáng)，螺線管才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流2.如圖所示，一正方形線圈的匝數(shù)為n，邊長(zhǎng)為a，線圈平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，且一半處在磁場(chǎng)中。在Δt時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)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(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為()A.Ba22ΔtB.nBa23.(2025·梅州模擬)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)線圈在其周圍會(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)電流是電流的磁效應(yīng)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4.(2025·佛山模擬)小劉為了將低壓的直流電升壓，設(shè)計(jì)了如圖甲的裝置:虛線框內(nèi)為電磁繼電器，當(dāng)開關(guān)S閉合后，電磁鐵通電，吸引銜鐵斷開觸點(diǎn)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(huán)，銜鐵來回振動(dòng)，電路反復(fù)通斷，在原線圈中形成如圖乙的脈沖直流電。關(guān)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(guān)S，cd端輸出交流電C.閉合開關(guān)S，cd端無(wú)輸出電壓D.cd端接負(fù)載后，正常工作時(shí)副線圈輸出電流比原線圈輸入的電流大5.(2025·濟(jì)南模擬)如圖所示，空間區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1T，OO'為磁場(chǎng)的右邊界。磁場(chǎng)內(nèi)一匝數(shù)n=10的正方形閉合金屬導(dǎo)線框平行于紙面放置，線框邊長(zhǎng)L=1m，其右邊與磁場(chǎng)邊界重合。t=0時(shí)刻線框從圖示位置開始逆時(shí)針(俯視)繞OO'以角速度ω=10rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，此過程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E隨時(shí)間t變化的圖像正確的是()6.小草在微風(fēng)中會(huì)左右搖擺，有人受此啟發(fā)設(shè)計(jì)了微風(fēng)搖擺發(fā)電裝置，其原理簡(jiǎn)化圖如圖所示?？臻g中存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，微風(fēng)使導(dǎo)體棒在兩固定的平行金屬導(dǎo)軌之間垂直于磁場(chǎng)方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)導(dǎo)體棒相當(dāng)于電源，可通過金屬導(dǎo)軌對(duì)外供電。將導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)視為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間的變化規(guī)律為v=vmsinωt。已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，兩導(dǎo)軌的間距和導(dǎo)體棒的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，導(dǎo)體棒的電阻為r，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直，導(dǎo)軌和導(dǎo)線的電阻均不計(jì)。若使其對(duì)阻值為R的電阻供電，則一個(gè)周期內(nèi)電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為()A.πB2L2C.πB2L27.如圖所示，金屬棒垂直放在足夠長(zhǎng)的、傾斜的U形光滑導(dǎo)軌底端，整個(gè)裝置處在與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。在t=0時(shí)刻，給金屬棒沿導(dǎo)軌向上的初速度。除導(dǎo)體棒外，其余電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)過程中，導(dǎo)體棒的動(dòng)能Ek與位移x、時(shí)間t變化關(guān)系圖像可能正確的是()8.如圖所示，面積為S、匝數(shù)為N、內(nèi)阻不計(jì)的矩形線圈處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，從圖示位置開始計(jì)時(shí)，繞水平軸OO'以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。矩形線圈通過滑環(huán)連接理想變壓器。理想變壓器原線圈上的滑動(dòng)觸頭P上下移動(dòng)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(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=NBSωsin(ωt)B.當(dāng)P位置不變，R阻值不變，增大矩形線圈轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω時(shí)，電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小C.當(dāng)P位置不變，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω不變，向上移動(dòng)R的滑片，燈泡變亮D.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω不變，R阻值不變，若向上移動(dòng)原線圈的滑動(dòng)觸頭P，電容器所能儲(chǔ)存的最大電荷量增加二、多項(xiàng)選擇題9.可變差動(dòng)變壓器(LVDT)是一種常用的直線位移傳感器，簡(jiǎn)化模型如圖所示。它內(nèi)部主要結(jié)構(gòu)包括一個(gè)初級(jí)線圈和一對(duì)匝數(shù)相等的次級(jí)線圈，初級(jí)線圈位于中間，次級(jí)線圈則沿相反方向串聯(lián)，對(duì)稱纏繞在初級(jí)線圈的兩側(cè);導(dǎo)磁鐵芯可以在空心管(圖中未畫出)中移動(dòng)，連接到要測(cè)量位移的物體上，初始時(shí)鐵芯恰好位于空心管的中央，運(yùn)動(dòng)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(dòng)時(shí)，U2增加B.鐵芯從中央位置開始的移動(dòng)量越大，U2越小C.鐵芯向上移動(dòng)一定距離后，若U1增大，U2會(huì)減小D.可變差動(dòng)變壓器可以反映物體的運(yùn)動(dòng)方向10.(2025·青島模擬)如圖所示，寬度為L(zhǎng)的導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌上邊框接有一阻值R=2r的電阻，矩形邊界內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ、Ⅱ。磁場(chǎng)的高度和間距均為d。質(zhì)量為m的水平金屬桿由靜止釋放，進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ、Ⅱ時(shí)的速度相等。已知金屬桿在導(dǎo)軌之間的電阻為r，且與導(dǎo)軌接觸良好，其余電阻不計(jì)，重力加速度為g。下列說法正確的是()A.金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ時(shí)左端電勢(shì)高于右端電勢(shì)B.金屬桿穿過磁場(chǎng)Ⅰ的時(shí)間一定大于在兩磁場(chǎng)之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間C.金屬桿穿過磁場(chǎng)Ⅰ和磁場(chǎng)Ⅱ的過程中，電路中產(chǎn)生的總熱量為2mgdD.金屬桿穿過磁場(chǎng)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(xué)習(xí)小組在“研究回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與磁通量變化快慢的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中采用了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。(1)實(shí)驗(yàn)需用螺旋測(cè)微器測(cè)量擋光片的寬度Δd，如圖乙所示，則Δd=mm;若實(shí)驗(yàn)中沒有現(xiàn)成的遮光條，某同學(xué)用金屬片替代，用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量金屬片的寬度如圖丙所示，其讀數(shù)為mm，這種做法是否合理?(填“合理”或“不合理”)。

(2)在實(shí)驗(yàn)中，讓小車以不同速度靠近螺線管，記錄下光電門擋光時(shí)間Δt內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值E，改變速度多次實(shí)驗(yàn)，得到多組數(shù)據(jù)。(3)得到多組Δt與E數(shù)據(jù)之后，若以E為縱坐標(biāo)、以Δt為橫坐標(biāo)作出E-Δt圖像，發(fā)現(xiàn)圖像是一條曲線，不容易得出清晰的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，為了使畫出的圖像為一條直線，最簡(jiǎn)單的改進(jìn)辦法是以為橫坐標(biāo)。

(4)其他條件都不變，若換用匝數(shù)加倍的線圈做實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)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(jì)且足夠長(zhǎng)的固定光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距L=0.8m，其下端接有阻值R=2Ω的電阻，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=30°。整個(gè)裝置處于方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一質(zhì)量m=0.2kg、阻值r=1Ω的金屬棒垂直導(dǎo)軌放置并用絕緣細(xì)線通過光滑的定滑輪與質(zhì)量M=0.8kg的重物相連，左端細(xì)線連接金屬棒中點(diǎn)且沿NM方向。棒由靜止釋放后，沿NM方向位移x與時(shí)