2017-2022年全国各地高考物理真题汇编：电磁感应
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共12题）
1．（2022·全国·高考真题）三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框，正方形线框的边长与圆线框的直径相等，圆线框的半径与正六边形线框的边长相等，如图所示。把它们放入磁感应强度随时间线性变化的同一匀强磁场中，线框所在平面均与磁场方向垂直，正方形、圆形和正六边形线框中感应电流的大小分别为12I I 、和3I 。则（ ）
A ．132I I I <<
B ．132I I I >>
C ．123I I I =>
D ．123I I I ==
2．（2017·天津·高考真题）如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R 。金属棒ab 与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小，ab 始终保持静止，下列说法正确的是（ ）
A ．ab 中的感应电流方向由b 到a
B ．ab 中的感应电流逐渐减小
C ．ab 所受的安培力保持不变
D ．ab 所受的静摩擦力逐渐减小
3．（2021·北京·高考真题）如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平U 型导体框左端连接一阻值为R 的电阻，质量为m 、电阻为r 的导体棒ab 置于导体框上。不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。ab 以水平向右的初速度v 0开始运动，最终停在导体框上。在此过程中 （ ）
A ．导体棒做匀减速直线运动
B ．导体棒中感应电流的方向为a b →
C ．电阻R 消耗的总电能为202()mv R R r +
D ．导体棒克服安培力做的总功小于2012
mv 4．（2020·江苏·高考真题）如图所示，两匀强磁场的磁感应强度1B 和2B 大小相等、方向相反。金属圆环的直径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是（ ）
A ．同时增大1
B 减小2B
B ．同时减小1B 增大2B
C ．同时以相同的变化率增大1B 和2B
D ．同时以相同的变化率减小1B 和2B
5．（2020·浙江·高考真题）如图所示，固定在水平面上的半径为r 的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B 的匀强磁场。长为l 的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴OO '上，随轴以角速度ω匀速转动。在圆环的A 点和电刷间接有阻值为R 的电阻和电容为C 、板间距为d 的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g ，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A ．棒产生的电动势为212
Bl ω B ．微粒的电荷量与质量之比为
22gd Br ω C ．电阻消耗的电功率为242B r R πω
D ．电容器所带的电荷量为2CBr ω
6．（2018·全国·高考真题）如图，导体轨道OPQS 固定，其中PQS 是半圆弧，Q 为半圆弧的中点，O 为圆心。轨道的电阻忽略不计。OM 是有一定电阻、可绕O 转动的金属杆，M 端位于PQS 上，OM 与轨道接触良好。空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B 。现使OM 从OQ 位置以恒定的角速度逆时针转到OS 位置并固定（过程Ⅰ）；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B 增加到B ′
（过程Ⅰ）。在过程Ⅰ、Ⅰ中，流过OM 的电荷量相等，则'
B B
等于（ ）
A ．54
B ．32
C ．74
D ．2
7．（2018·全国·高考真题）如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B 0。使该线框从静止开始绕过圆心O 、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流．现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率B t
∆∆的大小应为（ ）
A ．0
4B ωπ B ．0
2B ωπ C ．0B ωπ D ．02B ωπ
8．（2018·全国·高考真题）矩形导线框abcd 固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B 随时间变化的规律如图所示。若规定顺时针方向为感应电流i 的正方向，下列各图中正确的是（ ）
A ．
B ．
C．D．
9．（2018·全国·高考真题）如图，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行．已知在t=0到t=t1的时间间隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右．设电流i正方向与图中箭头方向相同，则i随时间t变化的图线可能是（）
A．B．C．D．
10．（2019·江苏·高考真题）如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，闭合矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行．线框由静止释放，不计空气阻力，在下落过程中（）
A．穿过线框的磁通量保持不变
B．线框中感应电流方向保持不变
C．线框做自由落体运动
D．线框的机械能不断增大
11．（2019·福建·高考真题）如图，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0＜θ＜90°)，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计．金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中()
A ．运动的平均速度大小为12v
B ．下滑的位移大小为qR BL
C ．产生的焦耳热为qBLv
D ．受到的最大安培力大小为22sin B L v R
θ 12．（2019·全国·高考真题）如图所示，在PO 、QR 区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场、磁场方向均垂直于纸面．一导线框abcdefa 位于纸面内，框的邻边都相互垂直，bc 边与磁场的边界P 重合，导线框与磁场区域的尺寸如图所示．从t ＝0时刻开始，线框匀速横穿两个磁场区域．以a →b →c →d →e →f 为线框中的电动势ε的正方向，以下四个ε－t 关系示意图中正确的是( )
A ．
B ．
C ．
D ．
二、多选题（本大题共7题）
13
．（2022·山东·高考真题）如图所示，xOy 平面的第一、三象限内以坐标原点O 的扇形区域充满方向垂直纸面向外的匀强磁场。边长为L 的正方形金属框绕其始终在O 点的顶点、在xOy 平面内以角速度ω顺时针匀速转动，0=t 时刻，金属框开始进入第一象限。不考虑自感影响，关于金属框中感应电动势E 随时间t 变化规律的描述正确的是（ ）
A ．在0=t 到2t πω
=
的过程中，E 一直增大 B ．在0=t 到2t πω
=的过程中，E 先增大后减小 C ．在0=t 到4t πω
=的过程中，E 的变化率一直增大 D ．在0=t 到4t πω=的过程中，E 的变化率一直减小 14．（2022·全国·高考真题）如图，两根相互平行的光滑长直金属导轨固定在水平绝缘桌面上，在导轨的左端接入电容为C 的电容器和阻值为R 的电阻。质量为m 、阻值也为R 的导体棒MN 静止于导轨上，与导轨垂直，且接触良好，导轨电阻忽略不计，整个系统处于方向竖直向下的匀强磁场中。开始时，电容器所带的电荷量为Q ，合上开关S 后，（ ）
A ．通过导体棒MN 电流的最大值为Q RC
B ．导体棒MN 向右先加速、后匀速运动
C ．导体棒MN 速度最大时所受的安培力也最大
D ．电阻R 上产生的焦耳热大于导体棒MN 上产生的焦耳热
15．（2018·全国·高考真题）如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A ．开关闭合后的瞬间，小磁针的N 极朝垂直纸面向里的方向转动
B ．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N 极指向垂直纸面向里的方向
C ．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N 极指向垂直纸面向外的方向
D ．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N 极朝垂直纸面向外的方向转动
16．（2021·福建·高考真题）如图，P 、Q 是两根固定在水平面内的光滑平行金属导轨，间距为L ，导轨足够长且电阻可忽略不计。图中EFGH 矩形区域有一方向垂直导轨平面向上、感应强度大小为B 的匀强磁场。在1=t t 时刻，两均匀金属棒a 、b 分别从磁场边界EF 、GH 进入磁场，速度大小均为0v ；一段时间后，流经a 棒的电流为0，此时2=t t ，b 棒仍位于磁场区域内。已知金属棒a 、b 相同材料制成，长度均为L ，电阻分别为R 和2R ，a 棒的质量为m 。在运动过程中两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，a 、b 棒没有相碰，则（ ）
A ．1t 时刻a 棒加速度大小为22023
B L v mR
B ．2t 时刻b 棒的速度为0
C ．21~t t 时间内，通过a 棒横截面的电荷量是b 棒的2倍
D ．21~t t 时间内，a 棒产生的焦耳热为2029
mv 17．（2020·海南·高考真题）如图，足够长的间距1m d =的平行光滑金属导轨MN 、PQ 固定在水平面内，导轨间存在一个宽度1m L =的匀强磁场区域，磁感应强度大小为0.5T B =，方向如图所示．一根质量a 0.1kg m =，阻值0.5ΩR =的金属棒a 以初速度04m/s v =从左端开始沿导轨滑动，穿过磁场区域后，与另一根质量b 0.2kg m =，阻值0.5ΩR =的原来静置在导轨上的金属棒b 发生弹性碰撞，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，则（ ）
A ．金属棒a 第一次穿过磁场时做匀减速直线运动
B ．金属棒a 第一次穿过磁场时回路中有逆时针方向的感应电流
C ．金属棒a 第一次穿过磁场区域的过程中，金属棒b 上产生的焦耳热为0.25J
D ．金属棒a 最终停在距磁场左边界0.8m 处
18．（2020·天津·高考真题）手机无线充电是比较新颖的充电方式。如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电。在充电过程中（ ）
A ．送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化
B ．受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变
C ．送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递
D ．手机和基座无需导线连接，这样传递能量没有损失
19．（2020·全国·高考真题）如图，U 形光滑金属框abcd 置于水平绝缘平台上，ab 和dc 边平行，和bc 边垂直。ab 、dc 足够长，整个金属框电阻可忽略。一根具有一定电阻的导体棒MN 置于金属框上，用水平恒力F 向右拉动金属框，运动过程中，装置始终处于竖直向下的匀强磁场中，MN 与金属框保持良好接触，且与bc 边保持平行。经过一段时间后（ ）
A ．金属框的速度大小趋于恒定值
B ．金属框的加速度大小趋于恒定值
C ．导体棒所受安培力的大小趋于恒定值
D ．导体棒到金属框bc 边的距离趋于恒定值
三、解答题（本大题共4题）
20．（2022·全国·高考真题）如图，一不可伸长的细绳的上端固定，下端系在边长为0.40m l =的正方形金属框的一个顶点上。金属框的一条对角线水平，其下方有方向垂直于金属框所在平面的匀强磁场。已知构成金属框的导线单位长度的阻值为35.010Ω/m λ-=⨯；在0=t 到 3.0s t =时间内，磁感应强度大小随时间t 的变化关系为()0.30.1(SI)B t t =-。求:
（1） 2.0s t =时金属框所受安培力的大小；
（2）在0=t 到 2.0s t =时间内金属框产生的焦耳热。
21．（2022·浙江·高考真题）如图所示，水平固定一半径r=0.2m的金属圆环，长均为r，电阻均为R0的两金属棒沿直径放置，其中一端与圆环接触良好，另一端固定在过圆心的导电竖直转轴OO′上，并随轴以角速度ω=600rad/s匀速转动，圆环内左半圆均存在磁感应强度大小为B1的匀强磁场。圆环边缘、与转轴良好接触的电刷分别与间距l1的水平放置的平行金属轨道相连，轨道间接有电容C=0.09F的电容器，通过单刀双掷开关S可分别与接线柱1、2相连。电容器左侧宽度也为l1、长度为l2、磁感应强度大小为B2的匀强磁场区域。在磁场区域内靠近左侧边缘处垂直轨道放置金属棒ab，磁场区域外有间距也为l1的绝缘轨道与金属轨道平滑连接，在绝缘轨道的水平段上放置“［”形金属框fcde。棒ab长度和“［”形框的宽度也均为l1、质量均为m=0.01kg，de与cf长度均为l3=0.08m，已知l1=0.25m，l2=0.068m，B1=B2=1T、方向均为竖直向上；棒ab和“［”形框的cd边的电阻均为R=0.1Ω，除已给电阻外其他电阻不计，轨道均光滑，棒ab与轨道接触良好且运动过程中始终与轨道垂直。开始时开关S和接线柱1接通，待电容器充电完毕后，将S从1拨到2，电容器放电，棒ab被弹出磁场后与“［”形框粘在一起形成闭合框abcd，此时将S与2断开，已知框abcd在倾斜轨道上重心上升0.2m后返回进入磁场。
（1）求电容器充电完毕后所带的电荷量Q，哪个极板（M或N）带正电？
∆；
（2）求电容器释放的电荷量Q
（3）求框abcd进入磁场后，ab边与磁场区域左边界的最大距离x。
22．（2021·湖北·高考真题）如图（a ）所示，两根不计电阻、间距为L 的足够长平行光滑金属导轨，竖直固定在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向里，磁感应强度大小为B 。导轨上端串联非线性电子元件Z 和阻值为R 的电阻。元件Z 的U I -图像如图（b ）所示，当流过元件Z 的电流大于或等于0I 时，电压稳定为U m 。质量为m 、不计电阻的金属棒可沿导轨运动，运动中金属棒始终水平且与导轨保持良好接触。忽略空气阻力及回路中的电流对原磁场的影响，重力加速度大小为g 。为了方便计算，取04mg I BL =，m 2mgR U BL
=。以下计算结果只能选用m 、g 、B 、L 、R 表示。 （1）闭合开关S 。，由静止释放金属棒，求金属棒下落的最大速度v 1；
（2）断开开关S ，由静止释放金属棒，求金属棒下落的最大速度v 2；
（3）先闭合开关S ，由静止释放金属棒，金属棒达到最大速度后，再断开开关S 。忽略回路中电流突变的时间，求S 断开瞬间金属棒的加速度大小a 。
23．（2021·浙江·高考真题）嫦娥五号成功实现月球着陆和返回，鼓舞人心。小明知道月球上没有空气，无法靠降落伞减速降落，于是设计了一种新型着陆装置。如图所示，该装置由船舱、间距为l 的平行导轨、产生垂直船舱导轨平面的磁感应强度大小为B 的匀强磁场的磁体和“Ⅰ”型刚性线框组成，“Ⅰ”型线框ab 边可沿导轨滑动并接触良好。船舱、导轨和磁体固定在一起，总质量为m 1整个装置竖直着陆到月球表面前瞬间的速度大小为v 0，接触月球表面后线框速度立即变为零。经过减速，在导轨下方缓冲弹簧接触月球表面前船舱已可视为匀速。已知船舱电阻为3r ，“Ⅰ”型线框的质量为m 2，其7条边的边长均为l ，电阻均为r ；月球表面的重力加速度为g/6。整个运动过程中只有ab 边在磁场中，线框与月球表面绝缘，不计导轨电阻和摩擦阻力。
(1)求着陆装置接触到月球表面后瞬间线框ab 边产生的电动势E ；
(2)通过画等效电路图，求着陆装置接触到月球表面后瞬间流过ab 型线框的电流I 0；
(3)求船舱匀速运动时的速度大小v ；
(4)同桌小张认为在磁场上方、两导轨之间连接一个电容为C的电容器，在着陆减速过程中还可以回收部分能量，在其他条件均不变的情况下，求船舱匀速运动时的速度大小v 和此时电容器所带电荷量q。
试卷第11页，共11页
答案第1页，共1页 参考答案：
1．C
2．D
3．C
4．B
5．B
6．B
7．C
8．D
9．A
10．B
11．B
12．C
13．BC
14．AD
15．AD
16．AD
17．BD
18．AC
19．BC
20．（1
）；（2）0.016J 21．（1）0.54C ；M 板；（2）0.16C ；（3）0.14m 22．（1）122mgR v B L =；（2）22232mgR v B L =；（3）2g a = 23．(1)Blv 0；(2)
02Blv r ；(3)1223m gr B l ；(4)1223m gr B l ，16m grC Bl
专题12 电磁感应 1．（2020·新课标Ⅱ卷）管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接。焊机的原理如图所示，圆管通过一个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流，电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接。焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为 A．库仑B．霍尔C．洛伦兹D．法拉第 【答案】D 【解析】由题意可知，圆管为金属导体，导体内部自成闭合回路，且有电阻，当周围的线圈中产生出交变磁场时，就会在导体内部感应出涡电流，电流通过电阻要发热。该过程利用原理的是电磁感应现象，其发现者为法拉第。故选D。 2．（2020·新课标Ⅲ卷）如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环。圆环初始时静止。将图中开关S由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到 A．拨至M端或N端，圆环都向左运动 B．拨至M端或N端，圆环都向右运动 C．拨至M端时圆环向左运动，拨至N端时向右运动 D．拨至M端时圆环向右运动，拨至N端时向左运动 【答案】B 【解析】无论开关S拨至哪一端，当把电路接通一瞬间，左边线圈中的电流从无到有，电流在线圈轴线上
的磁场从无到有，从而引起穿过圆环的磁通量突然增大，根据楞次定律（增反减同），右边圆环中产生了与左边线圈中方向相反的电流，异向电流相互排斥，故选B。 3．（2020·江苏卷）如图所示，两匀强磁场的磁感应强度1B和2B大小相等、方向相反。金属圆环的直径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是（） A．同时增大1B减小2B B．同时减小1B增大2B C．同时以相同的变化率增大1B和2B D．同时以相同的变化率减小1B和2B 【答案】B 【解析】AB．产生顺时针方向的感应电流则感应磁场的方向垂直纸面向里。由楞次定律可知，圆环中的净磁通量变化为向里磁通量减少或者向外的磁通量增多，A错误，B正确。 CD．同时以相同的变化率增大B1和B2，或同时以相同的变化率较小B1和B2，两个磁场的磁通量总保持大小相同，所以总磁通量为0，不会产生感应电流，CD 错误。故选B。 4．（2020·浙江选考7月）如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴OO'上，随轴以角速度ω匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是（）
高考物理电磁学知识点之电磁感应难题汇编附答案 一、选择题 1．如图所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环a，下列各种情况中铜环a中没有感应电流的是（） A．将电键突然断开的瞬间 B．线圈中通以恒定的电流 C．通电时，使滑动变阻器的滑片P做加速移动 D．通电时，使滑动变阻器的滑片P做匀速移动 2．如图所示，有一正方形闭合线圈，在足够大的匀强磁场中运动。下列四个图中能产生感应电流的是 A．B． C．D． 3．如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0.3 s时间拉出，外力所做的功为W1，通过导线截面的电荷量为q1；第二次用0.9 s时间拉出，外力所做的功为W2，通过导线截面的电荷量为q2，则( ) A．W1
A ．磁感应强度 B 竖直向上且正增强，t φ?＝dmg nq B ．磁感应强度B 竖直向下且正增强，t φ?＝dmg nq C ．磁感应强度B 竖直向上且正减弱，t φ?＝()dmg R r nqR + D ．磁感应强度B 竖直向下且正减弱， t φ?＝()dmgr R r nqR + 5．如图所示，用粗细均匀的同种金属导线制成的两个正方形单匝线圈a 、b ，垂直放置在磁感应强度为B 的匀强磁场中，a 的边长为L ，b 的边长为2L 。当磁感应强度均匀增加时，不考虑线圈a 、b 之间的影响，下列说法正确的是（ ） A ．线圈a 、b 中感应电动势之比为E 1∶E 2＝1∶2 B ．线圈a 、b 中的感应电流之比为I 1∶I 2＝1∶2 C ．相同时间内，线圈a 、b 中产生的焦耳热之比Q 1∶Q 2＝1∶4 D ．相同时间内，通过线圈a 、b 某截面的电荷量之比q 1∶q 2＝1∶4 6．如图所示，一带铁芯线圈置于竖直悬挂的闭合铝框右侧，与线圈相连的导线abcd 内有水平向里变化的磁场．下列哪种变化磁场可使铝框向左偏离 ( ) A ． B ．
专题08电磁感应的规律及应用 一、单选题 1．（2022·贵州贵阳·模拟预测）如图，长直导线MN置于等腰梯形金属线框的中位线上，彼此绝缘且分别固定。导线通入由M到N的电流，当电流随时间线性增大时，线框中（） A．没有产生感应电流B．有沿逆时针方向的感应电流 C．感应电流逐渐增大D．金属线框所受的安培力大小不变 由于电流随时间线性增大，可知磁感应强度变化率为定值，则线框中感应电动势为定值，线框中感应电流为定值，C错误； D．长直导线MN电流随时间线性增大，可知直导线MN电流产生磁场对应的磁感应强度逐渐变大，又线框中感应电流为定值，故金属线框所受的安培力大小逐渐变大，D错误。 故选B。 2．（2022·上海市崇明中学模拟预测）如图，通电直导线a与圆形金属环b位于同一竖直平面内，相互绝缘。若b中产生逆时针方向的感应电流，且b受到的安培力合力水平向左，则可推知直导线a中电流的方向和大小变化情况可能是（） A．向上，增大B．向上，减小 C．向下，增大D．向下，减小 【答案】A 【详解】由安培定则可知，金属环b中感应电流在环内产生的磁场方向垂直于纸面向外，由于b受到的安
培力合力水平向左，可知金属环b中感应电流对通电直导线a的安培力水平向右，根据左手定则可知通电直导线a的电流方向向上，可知通电直导线a的电流在金属环b中向里的磁场强于向外的磁场，根据楞次定律可知，金属环b中的原磁通量增加，故通电直导线a的电流增大，A正确，BCD错误； 故选A。 3．（2022·江苏扬州·模拟预测）如图所示，竖直平面内在A、D两点各固定一颗光滑钉子，一个由细软导线制成的闭合导线框挂在两颗钉子上，匀强磁场的磁感应强度为B，导线框的电阻为r，圆的半径为R。从0 = t 时刻开始，将导线上的C点绕圆心O以恒定角速度ω从A点沿圆弧移动到D点，导线始终绷紧。此过程导线中（）。 A．张力保持不变 B．感应电流的方向先顺时针后逆时针 C．感应电流随时间t的变化关系为 2sin BR t i r ωω= D．产生的电热为 24π 2 B R r ω 【答案】D 【详解】A．对滑轮E分析可知，两边绳子拉力总是相等的，则两边绳子与竖直方向的夹角总相等，随着C点沿圆弧从A点移到D点，AC段与CD段绳子之和先增加后减小，则AE段与ED段绳子之和先减小后增加，AE段绳子与ED段绳子的夹角先增加后减小，由 2cos T mg α= 可知绳子的拉力先增加后减小，选项A错误； B．设C点转过的角度为 θ=ωt 根据几何知识可得，线框上的三角形的面积为 磁通量为 Φ=BS=BR2sinθ
专题12 电磁感应 1．(2021·山东高考真题）迷你系绳卫星在地球赤道正上方的电离层中，沿圆形轨道绕地飞行。系绳卫星由两子卫星组成，它们之间的导体绳沿地球半径方向，如图所示。在电池和感应电动势的共同作用下，导体绳中形成指向地心的电流，等效总电阻为r。导体绳所受的安培力克服大小为f的环境阻力，可使卫星保持在原轨道上。已知卫生离地平均高度为H，导体绳长为() L L H，地球半径为R，质量为M，轨道处磁感应强度大小为B，方向垂直于赤道平面。忽略地球自转的影响。据此可得，电池电动势为(） A． GM fr BL R H BL + + B． GM fr BL R H BL - + C． GM BL R H fr BL + + D． GM BL R H fr BL - + 【答案】A 【解析】根据 2 2 ()() Mm v G m R H R H = ++ ，可得卫星做圆周运动的线速度 GM v R H = + ，根据右手定则可知，导 体绳产生的感应电动势相当于上端为正极的电源，其大小为'E BLv =，因导线绳所受阻力f与安培力F平衡，则安培力与速度方向相同，可知导线绳中的电流方向向下，即电池电动势大于导线绳切割磁感线产生的电 动势，可得 ' E E f B L r - =，解得 GM fr E BL R H BL = + ，故选A。 2．(2021·河北高考真题）如图，两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，导轨间距最窄处为一狭缝，取狭缝所在处O点为坐标原点，狭缝右侧两导轨与x轴夹角均为θ，一电容为C 的电容器与导轨左端相连，导轨上的金属棒与x轴垂直，在外力F作用下从O点开始以速度v向右匀速运
高考物理新电磁学知识点之电磁感应难题汇编及答案解析 一、选择题 1．如图所示，一个边长为2L的等腰直角三角形ABC区域内，有垂直纸面向里的匀强磁场，其左侧有一个用金属丝制成的边长为L的正方形线框abcd，线框以水平速度v匀速通过整个匀强磁场区域，设电流逆时针方向为正。则在线框通过磁场的过程中，线框中感应电流i随时间t变化的规律正确的是 A．B． C．D． 2．如图所示，L1和L2为直流电阻可忽略的电感线圈。A1、A2和A3分别为三个相同的小灯泡。下列说法正确的是（） A．图甲中，闭合S1瞬间和断开S1瞬间，通过A1的电流方向不同 B．图甲中，闭合S1，随着电路稳定后，A1会再次亮起 C．图乙中，断开S2瞬间，灯A3立刻熄灭 D．图乙中，断开S2瞬间，灯A2立刻熄灭 3．如图所示，电源的电动势为E，内阻为r不可忽略．A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数较大的线圈．关于这个电路的说法中正确的是 A．闭合开关，A灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定 B．闭合开关，B灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定
C ．开关由闭合至断开，在断开瞬间，A 灯闪亮一下再熄灭 D ．开关由闭合至断开，在断开瞬间，电流自左向右通过A 灯 4．如图所示，用粗细均匀的铜导线制成半径为r 、电阻为4R 的圆环，PQ 为圆环的直径，在PQ 的左右两侧均存在垂直圆环所在平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B ，但方向相反，一根长为2r 、电阻为R 的金属棒MN 绕着圆心O 以角速度ω顺时针匀速转动，金属棒与圆环紧密接触。下列说法正确的是（ ） A ．金属棒MN 两端的电压大小为2 B r ω B ．金属棒MN 中的电流大小为2 2B r R ω C ．图示位置金属棒中电流方向为从N 到M D ．金属棒MN 转动一周的过程中，其电流方向不变 5．如图所示，A 、B 是相同的白炽灯，L 是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈。下面说法正确的是（ ） A ．闭合开关S 瞬间，A 、 B 灯同时亮，且达到正常 B ．闭合开关S 瞬间，A 灯比B 灯先亮，最后一样亮 C ．断开开关S 瞬间，P 点电势比Q 点电势低 D ．断开开关S 瞬间，通过A 灯的电流方向向左 6．如图所示，A 、B 两闭合圆形线圈用同样导线且均绕成100匝。半径A B 2R R =，内有以B 线圈作为理想边界的匀强磁场。若磁场均匀减小，则A 、B 环中感应电动势A B :E E 与产生的感应电流A B :I I 分别是（ ）
高考物理新电磁学知识点之电磁感应真题汇编含答案解析(1) 一、选择题 1．在水平桌面上，一个圆形金属框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，磁感应强度 B1随时间t的变化关系如图甲所示，0～1 s内磁场方向垂直线框平面向下，圆形金属框与两根水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒，且与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场B2中，如图乙所示，导体棒始终保持静止，则其所受的摩擦力F f随时间变化的图像是下图中的(设向右的方向为摩擦力的正方向) ( ) A．B． C．D． 2．如图所示，A、B是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈。下面说法正确的是（） A．闭合开关S瞬间，A、B灯同时亮，且达到正常 B．闭合开关S瞬间，A灯比B灯先亮，最后一样亮 C．断开开关S瞬间，P点电势比Q点电势低 D．断开开关S瞬间，通过A灯的电流方向向左 3．如图所示，水平绝缘的桌面上放置一个金属环，现有一个竖直的条形磁铁从圆环左上方沿水平方向快速移动经过正上方到达右上方，在此过程中（）
A ．圆环一定向右运动 B ．圆环中的感应电流方向不变 C ．圆环受到的摩擦力方向不变 D ．圆环对桌面的压力先减小后增大 4．如图所示的电路中，电源的电动势为E ，内阻为r ，电感L 的电阻不计，电阻R 的阻值大于灯泡D 的阻值，在0t =时刻闭合开关S ，经过一段时间后，在1t t =时刻断开S ，下列表示灯D 中的电流（规定电流方向A B →为正）随时间t 变化的图像中，正确的是（ ） A ． B ． C ． D ． 5．如图所示，abcd 是边长为L ，每边电阻均相同的正方形导体框，今维持线框以恒定的速度v 沿x 轴运动，并穿过倾角为45°的三角形匀强磁场区域，磁场的磁感应强度为B ，方向垂直纸面向里。线框b 点在O 位置时开始计时，则在2L t v =时间内，a 、b 两点的电势差U 随时间t 的变化图线为（ ） A ． B ．
专题10 电磁感应 一、单选题 1．（2020·江苏高考真题）如图所示，两匀强磁场的磁感应强度1B 和2B 大小相等、方向相反。金属圆环的直径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是（ ） A ．同时增大1 B 减小2B B ．同时减小1B 增大2B C ．同时以相同的变化率增大1B 和2B D ．同时以相同的变化率减小1B 和2B 2．（2020·浙江高考真题）如图所示，固定在水平面上的半径为r 的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B 的匀强磁场。长为l 的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴OO '上，随轴以角速度ω匀速转动。在圆环的A 点和电刷间接有阻值为R 的电阻和电容为C 、板间距为d 的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g ，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是（ ） A ．棒产生的电动势为212Bl ω B ．微粒的电荷量与质量之比为22gd Br ω C ．电阻消耗的电功率为242B r R πω D ．电容器所带的电荷量为2CBr ω 二、多选题
3．（2020·山东高考真题）如图所示，平面直角坐标系的第一和第二象限分别存在磁感应强度大小相等、方向相反且垂直于坐标平面的匀强磁场，图中虚线方格为等大正方形。一位于Oxy平面内的刚性导体框abcde在外力作用下以恒定速度沿y轴正方向运动（不发生转动）。从图示位置开始计时，4s末bc边刚 好进入磁场。在此过程中，导体框内感应电流的大小为I，ab边所受安培力的大小为F ab，二者与时间t 的关系图像，可能正确的是（） A．B．C．D． 4．（2020·全国高考真题）如图，U形光滑金属框abcd置于水平绝缘平台上，ab和dc边平行，和bc边 垂直。ab、dc足够长，整个金属框电阻可忽略。一根具有一定电阻的导体棒MN置于金属框上，用水平 恒力F向右拉动金属框，运动过程中，装置始终处于竖直向下的匀强磁场中，MN与金属框保持良好接触，且与bc边保持平行。经过一段时间后（） A．金属框的速度大小趋于恒定值 B．金属框的加速度大小趋于恒定值 C．导体棒所受安培力的大小趋于恒定值 D．导体棒到金属框bc边的距离趋于恒定值 5．（2019·全国高考真题）如图，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为θ，导轨电阻忽 略不计．虚线ab、cd均与导轨垂直，在ab与cd之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场．将两 根相同的导体棒PQ、MN先后自导轨上同一位置由静止释放，两者始终与导轨垂直且接触良好．已知PQ 进入磁场开始计时，到MN离开磁场区域为止，流过PQ的电流随时间变化的图像可能正确的是（）
2017-2022年近6年全国卷高考物理真题分类汇编：电磁感应 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题（本大题共10小题） 1．（2022·全国·高考真题）三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框，正方形线框的边长与圆线框的直径相等，圆线框的半径与正六边形线框的边长相等，如图所示。把它们放入磁感应强度随时间线性变化的同一匀强磁场中，线框所在平面均与磁场方向垂直，正方形、圆形和正六边形线框中感应电流的大小分别为12I I 、和3I 。则（ ） A ．132I I I << B ．132I I I >> C ．123I I I => D ．123I I I == 2．（2020·全国·高考真题）如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环。圆环初始时静止。将图中开关S 由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到（ ） A ．拨至M 端或N 端，圆环都向左运动 B ．拨至M 端或N 端，圆环都向右运动 C ．拨至M 端时圆环向左运动，拨至N 端时向右运动 D ．拨至M 端时圆环向右运动，拨至N 端时向左运动 3．（2020·全国·高考真题）管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接。焊机的原理如图所示，圆管通过一个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流，电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接。焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为（ ） A ．库仑 B ．霍尔 C ．洛伦兹 D ．法拉第 4．（2018·全国·高考真题）如图，导体轨道OPQS 固定，其中PQS 是半圆弧，Q 为半圆弧的中点，O 为圆
备战2023年高考物理真题汇编选择题篇（解析版） 历年高考真题是备考的重中之重，尤其是经典的真题，历经岁月淘漉磨炼，其包含的知识点依然活跃在高考的试题中，有些高考试题甚至出现类似的往年真题。 因此，专注高考教学一线物理教师，查阅近几年的各地区全部真题，结合最新考情，精挑细选，进行分类重组，做出这套试卷，愿为你的备考点燃一盏指路明灯。 该套卷共包含直线运动、曲线运动、光学、近代（原子）物理、机械振动和机械波、万有引力、热力学、静电场、交变电流、牛顿运动定律，功能及动量、磁场、电磁感应12个篇章。
十二、电磁感应 125．（2022·河北·统考高考真题）将一根绝缘硬质细导线顺次绕成如图所示的线圈，其中大圆面积为1S ，小圆面积均为2S ，垂直线圈平面方向有一随时间t 变化的磁 场，磁感应强度大小0B B kt =+，0B 和k 均为常量，则线圈中总的感应电动势大小为（ ） A ．1kS B ．25kS C ．12()5S k S - D ．12(5)k S S + 【答案】D 【详解】由法拉第电磁感应定律可得大圆线圈产生的感应电动势11 11B S E kS t t ∆Φ∆⋅===∆∆；每个小圆线圈产生的感应电动势2 22ΔΦΔE kS t = =；由线圈的绕线方式和楞次定律可得大、小圆线圈产生的感应电动势方向相同，故线圈中总的感应电动势大小为()121255E E E k S S =+=+；故D 正确，ABC 错误。 126．（2021·辽宁·统考高考真题）（多选）如图（a ）所示，两根间距为L 、足够长的光滑平行金属导轨竖直放置并固定，顶端接有阻值为R 的电阻，垂直导轨平面存在变化规律如图（b ）所示的匀强磁场，t =0时磁场方向垂直纸面向里。在t =0到t =2t 0的时间内，金属棒水平固定在距导轨顶端L 处；t =2t 0时，释放金属棒。整个过程中金属棒与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻不计，则（ ）
专题11 电磁感应 1．（2021·山东卷）迷你系绳卫星在地球赤道正上方的电离层中，沿圆形轨道绕地飞行。系绳卫星由两子卫星组成，它们之间的导体绳沿地球半径方向，如图所示。在电池和感应电动势的共同作用下，导体绳中形成指向地心的电流，等效总电阻为r。导体绳所受的安培力克服大小为f的环境阻力，可使卫星保持在原轨道上。已知卫生离地平均高度为H，导体绳长为() L L H，地球半径为R，质量为M，轨道处磁感应强度大小为B，方向垂直于赤道平面。忽略地球自转的影响。据此可得，电池电动势为（） A． GM fr BL R H BL + + B． GM fr BL R H BL - + C． GM BL R H fr BL + + D． GM BL R H fr BL - + 2．（2021·河北卷）如图，两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，导轨间距最窄处为一狭缝，取狭缝所在处O点为坐标原点，狭缝右侧两导轨与x轴夹角均为θ，一电容为C的电容器与导轨左端相连，导轨上的金属棒与x轴垂直，在外力F作用下从O点开始以速度v向右匀速运动，忽略所有电阻，下列说法正确的是（） A．通过金属棒的电流为2 2tan BCvθ
B ．金属棒到达0x 时，电容器极板上的电荷量为0tan BCvx C ．金属棒运动过程中，电容器的上极板带负电 D ．金属棒运动过程中，外力F 做功的功率恒定 3．（2021·浙江卷）在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。为了减小涡流在铁芯中产生的热量，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。硅钢片应平行于______。 A ．平面abcd B ．平面abfe C ．平面abgh D ．平面aehd 4．（2021·山东卷）如图所示，电阻不计的光滑U 形金属导轨固定在绝缘斜面上。区域Ⅰ、Ⅱ中磁场方向均垂直斜面向上，Ⅰ区中磁感应强度随时间均匀增加，Ⅱ区中为匀强磁场。阻值恒定的金属棒从无磁场区域中a 处由静止释放，进入Ⅱ区后，经b 下行至c 处反向上行。运动过程中金属棒始终垂直导轨且接触良好。在第一次下行和上行的过程中，以下叙述正确的是（ ） A ．金属棒下行过b 时的速度大于上行过b 时的速度 B ．金属棒下行过b 时的加速度大于上行过b 时的加速度 C ．金属棒不能回到无磁场区 D ．金属棒能回到无磁场区，但不能回到a 处 5．（2021·广东卷）如图所示，水平放置足够长光滑金属导轨abc 和de ，ab 与de 平行，bc 是以O 为圆心的圆弧导轨，圆弧be 左侧和扇形Obc 内有方向如图的匀强磁场，金属杆OP 的O 端与e 点用导线相接，P 端与圆弧bc 接触良好，初始时，可滑动的金属杆MN 静止在平行导轨上，若杆OP 绕O 点在匀强磁场区内从b 到c 匀速转动时，回路中始终有电流，则此过程中，下列说法正确的有（ ）
历年高考物理真题精选之黄金30题 专题22 电磁感应现象（包括自感现象等）楞次定律一、单选题 1．（2015·山东·高考真题）如图所示，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴顺时针匀速转动，现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速．在圆盘减速过程中，以下说法正确的是（） A．处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高 B．所加磁场越强越不易使圆盘停止转动 C．若所加磁场反向，圆盘将加速转动 D．若所加磁场穿过整个圆盘，圆盘将匀速转动 【答案】D 【解析】 A、将金属圆盘看成由无数金属辐条组成，金属圆盘顺时针匀速转动时，根据右手定则判断可知：圆盘上的感应电流由圆心流向边缘，所以靠近圆心处电势低，故A错误； B、根据法拉第定律可知，金属圆盘产生的感应电动势为BLv，所以所加磁场越强，产生的感应电动势越大，感应电流越大，圆盘受到的安培力越大，而安培力是阻力，所以越易使圆盘停止转动，故B错误； C、若所加磁场反向，只是产生的电流反向，根据楞次定律可知，安培力仍然阻碍圆盘的转动，所以圆盘还是减速转动，故C错误； D、若所加磁场穿过整个圆盘时，圆盘在切割磁感线，产生感应电动势，相当于电路断开，则不会产生感应电流，不受安培力作用，所以圆盘将匀速转动，故D正确；2．（2021·北京·高考真题）某同学搬运如图所示的磁电式电流表时，发现表针晃动剧烈且不易停止。按照老师建议，该同学在两接线柱间接一根导线后再次搬运，发现表针晃动明显减弱且能很快停止。下列说法正确的是（）
A．未接导线时，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势 B．未接导线时，表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用 C．接上导线后，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势 D．接上导线后，表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用 【答案】D 【解析】 A．未接导线时，表针晃动过程中导线切割磁感线，表内线圈会产生感应电动势，故A错误； B．未接导线时，未连成闭合回路，没有感应电流，所以不受安培力，故B错误；CD．接上导线后，表针晃动过程中表内线圈产生感应电动势，根据楞次定律可知，表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用，故C错误D正确。 故选D。 3．（2020·全国·高考真题）管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接。焊机的原理如图所示，圆管通过一个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流，电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接。焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为（） A．库仑B．霍尔C．洛伦兹D．法拉第 【答案】D 【解析】 由题意可知，圆管为金属导体，导体内部自成闭合回路，且有电阻，当周围的线圈中产生出交变磁场时，就会在导体内部感应出涡电流，电流通过电阻要发热。该过
,?法拉第电磁感应定律?高考真题汇编:、?感应电流的方向?高考真题汇编 、?电磁感应中的力学问题?高考真题汇编 四、?电磁感应中的电路问题?高考真题汇编 五、?电磁感应中的图象问题?高考真题汇编
六、?电磁感应的综合应用?高考真题汇编
第1节 ?法拉第电磁感应定律?高考真题 〔纯word 可编辑版〕 1.【2021年物理江苏卷11如下图,一正方形线圈的匝数为 n,边长为a,线 圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中.在At 时间内,磁感应强度的方向 不变,大小由B 均匀地增大到2 B.在此过程中,线圈中产生的感应电动势为 【解析】当磁场增强时线圈中产生感生电动势,由法拉第电磁感应定律 £=竺=「也s = n 旦」a 2,选项B 正确 二 tt t 2 2.【2021年理综安徽卷20】英国物理学家麦克斯韦认为,磁场变化时会在空间 激发感生电场.如下图,一个半径为r 的绝缘细圆环水平放置,环内存在竖直 向上的匀强磁场B,环上套一带电量为+q 的小球.磁感应强度 B 随时间均 匀增加,其变化率为k,假设小球在环上运动一周,那么感生电场对小球的作用力所 做功的大小是〔〕 1 C A. 0B . -r qk 2 C . 2二 r 2qk D .二r 2qk 【答案】D 【解析】由法拉第电磁感应定律得感生电动势：£=孚=罩兀「2=依「2,而电场 t t 力做功W=qU,小球在环上运动一周 U=E ,故川=4鹏/.D 正确. 3.【2021年新课标I 卷17］如图.在水平面〔纸面〕内有三报相同的均匀金属棒 1L 2 2 由 B 1L 2 由 B 1L 2 2 Ba At n
电磁感应 1．（2019·新课标全国Ⅰ卷）空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a ）中虚线MN 所示，一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S ，将该导线做成半径为r 的圆环固定在纸面内，圆心O 在MN 上。t =0时磁感应强度的方向如图（a ）所示。磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图（b ）所示，则在t =0到t =t 1的时间间隔内 A ．圆环所受安培力的方向始终不变 B ．圆环中的感应电流始终沿顺时针方向 C ．圆环中的感应电流大小为004B rS t ρ D ．圆环中的感应电动势大小为2 00 π4B r t 【答案】BC 【解析】AB 、根据B-t 图象，由楞次定律可知，线圈中感应电流方向一直为顺时针，但在t 0时刻，磁场的方向发生变化，故安培力方向A F 的方向在t 0时刻发生变化，则A 错误，B 正确； CD 、由闭合电路欧姆定律得：E I R =，又根据法拉第电磁感应定律得：，又根据电阻定律得：2r R S πρ=，联立得：00 4B rS I t ρ=，则C 正确，D 错误。故本题选BC 。 2．（2019·新课标全国Ⅱ卷）如图，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为θ，导轨电阻忽略不计。虚线ab 、cd 均与导轨垂直，在ab 与cd 之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场。将两根相同的导体棒PQ 、MN 先后自导轨上同一位置由静止释放，两者始终与导轨垂直且接触良好。已知PQ 进入磁场时加速度变小恰好为零，从PQ 进入磁场开始计时，到MN 离开磁场区域为止，流过PQ 的电流随时间变化的图像可能正确的是
【答案】AD 【解析】于PQ进入磁场时加速度为零，AB．若PQ出磁场时MN仍然没有进入磁场，则PQ出磁场后至MN 进入磁场的这段时间，由于磁通量φ不变，无感应电流。由于PQ、MN同一位置释放，故MN进入磁场时与PQ进入磁场时的速度相同，所以电流大小也应该相同，A正确B错误；CD．若PQ出磁场前MN已经进入磁场，由于磁通量φ不变，PQ、MN均加速运动，PQ出磁场后，MN由于加速故电流比PQ进入磁场时电流大，故C正确D错误。 3．（2019·新课标全国Ⅲ卷）楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现？ A．电阻定律B．库仑定律 C．欧姆定律D．能量守恒定律 【答案】D 【解析】楞次定律指感应电流的磁场阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量的变化,这种阻碍作用做功将其他形式的能转变为感应电流的电能,所以楞次定律的阻碍过程实质上就是能量转化的过程。4．（2019·新课标全国Ⅲ卷）如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上。t=0时，棒ab以初速度v0向右滑动。运动过程中，ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用v1、v2表示，回路中的电流用I表示。下列图像中可能正确的是 【答案】AC
电磁感应中的动量和能量综合问题 1、如图所示,光滑导轨水平放置,匀强磁场竖直向上,金属棒ab、cd质量相等.开始给ab一个冲量,使它具有向右的初速度v,经过一段时间后,金属棒cd的速度( ) A.向右,等于v B.向左,等于v C.向右,等于v/2 D.静止不动 2、如图所示,两根相距为d的足够长的光滑金属导轨固定在水平面上,导轨电阻不计.磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直,长度略大于d的两导体棒M、N平行地放在导轨上,导体棒的电阻均为R、质量均为m,开始两导体棒静止,现给导体棒M一个平行导轨向右的瞬时冲量I,整个过程中导体棒与导轨接触良好,下列说法正确的是( ) A.回路中始终存在逆时针方向的电流 B.棒N的最大加速度为 22 2 2 B Id m R C.回路中的最大电流为BId mR D.棒N获得的最大速度为I m 3、如图所示,一水平面内固定两根足够长的光滑平行金属导轨,导轨上面横放着两根完全相同的铜棒ab和cd,构成矩形回路,在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场B.开始时,棒cd静止,棒ab有一个向左的初速度v0,则关于两棒以后的运动,下列说法正确的是( )
A.ab 棒做匀速直线运动,cd 棒做匀加速直线运动 B.ab 棒减小的动量等于cd 棒增加的动量 C.ab 棒减小的动能等于cd 棒增加的动能 D.两棒一直运动,机械能不断转化为电能 4、如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨固定在同一水平面内,两导轨间的距离为L 。导轨上面横放着两根导体棒ab 、cd ,与导轨一起构成闭合回路。两根导体棒的质量均为m ,电阻均为R ,其余部分的电阻不计。在整个导轨所在的平面内都有方向竖直向上、磁感应强度大小为B 的匀强磁场。开始时,两导体棒均在导轨上静止不动,某时刻给导体棒ab 以水平向右的初速度v 0,则（ ） A.导体棒ab 刚获得速度v 0时受到的安培力大小为220B L v R B.两导体棒最终将以02 v 的速度沿导轨向右匀速运动 C.两导体棒运动的整个过程中产生的热量为 2014mv D.当导体棒ab 的速度变为034v 时,导体棒cd 的加速度大小为22038B L v mR 5、如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨固定在同一水平面内,两导轨间的距离为L 。导轨上面横放着两根导体棒ab,cd 与导轨一起构成闭合回路。两根导体棒的质量均为m,电阻均为R,其余部分的电阻不计.在整个导轨所在的平面内都有方向竖直向上、磁感应强度大小为B 的匀强磁场。开始时,两导体棒均在导轨上静止不动,某时刻给导体棒^以水平向右的初速度v 0。,则( )
L 电磁感应 L1 电磁感应现象、楞次定律 1．L1 L2[2022·北京卷] 如图1-所示，匀强磁场中有两个导体圆环a 、b ，磁场方向与圆环所在平面垂直．磁感应强度B 随时间均匀增大．两圆环半径之比为2∶1，圆环中产生的感应电动势分别为E a 和E b ，不考虑两圆环间的相互影响．下列说法正确的是( ) 图1- A ．E a ∶E b ＝4∶1，感应电流均沿逆时针方向 B ．E a ∶E b ＝4∶1，感应电流均沿顺时针方向 C ．E a ∶E b ＝2∶1，感应电流均沿逆时针方向 D ． E a ∶E b ＝2∶1，感应电流均沿顺时针方向 B [解析] 由法拉第电磁感应定律可知E ＝n ΔΦΔt ，则E ＝n ΔB Δt πR 2.由于R a ∶R b ＝2∶1，则E a ∶E b ＝4∶1. 由楞次定律和安培定则可以推断产生顺时针方向的电流．选项B 正确． 2．L1 [2022·江苏卷] 电吉他中电拾音器的基本结构如图1-所示，磁体四周的金属弦被磁化，因此弦振动 时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法正确的有( ) 图1- A ．选用铜质弦，电吉他仍能正常工作 B ．取走磁体，电吉他将不能正常工作 C ．增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势 D ．磁振动过程中，线圈中的电流方向不断变化 BCD [解析] 选用铜质弦时，不会被磁化，不会产生电磁感应现象，电吉他不能正常工作，选项A 错误；取走磁体时，金属弦磁性消逝，电吉他不能正常工作，选项B 正确；依据法拉第电磁感应定律可知，增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势，选项C 正确；依据楞次定律可知，磁振动过程中，线圈中的电流方向不断变化，选项D 正确． L2 法拉第电磁感应定律、自感 3．L2[2022·全国卷Ⅱ] 法拉第圆盘发电机的示意图如图1-所示．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P 、 Q 分别与圆盘的边缘和铜轴接触．圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B 中．圆回旋转时，关于流过电阻R 的电流，下列说法正确的是( ) 图1- A ．若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定 B ．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a 到b 的方向流淌 C ．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化 D ．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R 上的热功率也变为原来的2倍 AB [解析] 将圆盘看成由很多辐条组成，各辐条都在切割磁感线，从而产生感应电动势，消灭感应电流，当圆盘顺时针转动时(从上往下看)，依据右手定则可推断，圆盘上感应电流从边缘向中心，流过电阻R 的电流方向从a 到b ，B 正确；由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势E ＝BL v ＝12BL 2ω，而I ＝E R ，故A 正确， C 错误；当角速度ω变为原来的2倍时，感应电动势E ＝1 2BL 2ω变为原来的2倍，感应电流I 变为原来的2 倍，电流在R 上的热动率P ＝I 2R 变为原来的4倍，D 错误． 4．L2 M1[2022·全国卷Ⅲ] 如图所示，M 为半圆形导线框，圆心为O M ；N 是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为O N ；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线O M O N 的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面．现使线框M 、N 在t ＝0时从图示位置开头，分别绕垂直于纸面、且过O M 和O N 的轴，以相同的周期T 逆时针匀速转动，则( ) 图1- A ．两导线框中均会产生正弦沟通电 B ．两导线框中感应电流的周期都等于T C ．在t ＝T 8 时，两导线框中产生的感应电动势相等 D ．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等 BC [解析] 设导线圈半径为l ，角速度为ω，两导线框切割磁感线的等效长度始终等于圆弧半径，因此在产生感应电动势时其瞬时感应电动势大小始终为E ＝1 2B ωl 2，但进磁场和出磁场时电流方向相反，所以线框 中应当产生方波沟通式电，如图所示，A 错误；由T ＝2π ω 可知，两导线框中感应电流的周期相同，均为T ，B
2015年高考物理真题分类汇编：电磁感应 (2015新课标I-19). 1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验〞，实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如下列图，实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后，如下说法正确的答案是 A. 圆盘上产生了感应电动势 B. 圆盘内的感应电流产生的磁场导致磁针转动 C. 在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化 D. 圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成了电流，此电流产生的磁场导致磁针转动 【答案】 A、B 【考点】电磁感应现象；磁通量；涡流 【解析】因为当磁体和导体之间的相对运动在导体内产生出了感应电流，而感应电流产生的磁力又会与磁体的磁力相互作用，从而使磁体一起转动起来，具休是当铜圆盘在小磁针的磁场中转动时，半径方向的金属条在切割磁感线，发生电磁感应现象，在铜圆盘的圆心和边缘之间产生感应电动势，选项A正确；圆盘在径向的辐条切割磁感线过程中，内部距离圆心远近不同的点电势不等而形成感应电流即涡流〔根据圆盘转向的不同以与磁极的不同，感应电流从轴心流向边缘或从边缘流向轴心〕，而感应电流产生的磁力又会与小磁针的磁力相互作用，从而使小磁针一起转动起来，应当选项B正确，圆盘转动过程中，圆盘位置、圆盘面积和磁场都没有发生变化，故磁场穿过整个圆盘的磁通量没有变化，选项C错误；圆盘本身呈中性，不会产生环形电流，D错误。 【2015新课标II-15】15. 如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上。当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为U a、U b、U c.bc边的长度为l。如下判断正确的答案是 A．U a> U c，金属框中无电流 B. U b >U c，金属框中电流方向沿a-b-c-a C .U bc=-1/2Bl²ω，金属框中无电流 D. U bc=1/2Bl²w，金属框中电流方向沿a-c-b-a 【答案】C
2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-2） 第四部分电磁感应 专题4.电磁感应-2020高考真题 一．选择题 1．（2020高考全国理综I）如图，U形光滑金属框abcd置于水平绝缘平台上，ab和dc边平行，和bc边垂直。ab、dc足够长，整个金属框电阻可忽略。一根具有一定电阻的导体棒MN置于金属框上，用水平恒力F向右拉动金属框，运动过程中，装置始终处于竖直向下的匀强磁场中，MN与金属框保持良好接触，且与bc边保持平行。经过一段时间后 A．金属框的速度大小趋于恒定值 B．金属框的加速度大小趋于恒定值 C．导体棒所受安培力的大小趋于恒定值 D．导体棒到金属框bc边的距离趋于恒定值 【参考答案】BC 【命题意图】本题考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力及其相关知识点，考查的核心素养是运动和力的物理观念、科学思维。 【解题思路】用水平恒力F向右拉动金属框，bc边切割磁感线产生感应电动势，回路中有感应电流i，bc 边受到水平向左的安培力作用，设金属框的质量为M，加速度为a1，由牛顿第二定律，F-BiL=Ma1；导体棒MN受到向右的安培力向右加速运动，设导体棒的质量为m，加速度为a2，由牛顿第二定律，BiL=ma2，二者运动的速度图像如图所示。 设金属框bc边的速度为v时，导体棒的速度为v’，则回路中产生的感应电动势为E=BL（v-v’），由闭合电 路欧姆定律I=E/R= ()' BL v v R - ，F安=BIL可得金属框ab边所受的安培力和导体棒MN所受的安培力都是F
安 =B 2L 2（v-v’）/R ，即金属框所受的安培力随着速度的增大而增大。对金属框，由牛顿运动定律，F - F 安=Ma 1， 对导体棒MN ，由牛顿运动定律， F 安=ma 2，二者加速度之差△a= a 1- a 2=（F - F 安）/M- F 安/m=F/M- F 安 （1/M+1/m ），随着所受安培力的增大，二者加速度之差△a 减小，当△a 减小到零时，即F/M= ()22'B L v v R -（1/M+1/m ），所以金属框和导体棒的速度之差△v=（v-v’）= () 22FRm B L m M +保持不变。由此可知，金属框 的速度逐渐增大，金属框所受安培力趋于恒定值，金属框的加速度大小趋于恒定值，导体棒中所受的安培力F 安=B 2L 2（v-v’）/R 趋于恒定值，选项A 错误BC 正确；导体棒到金属框bc 边的距离x=（v-v’）t 随时间的增大而增大，选项D 错误。 【关键点拨】此题中导体棒置于金属框上，当用水平力向右拉动金属框时，导体棒MN 在安培力作用下也向右运动，产生反电动势。要注意导体棒MN 向右运动的速度一定小于金属框向右运动的速度。 2．（2020高考全国理综II ）管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接。焊机的原理如图所示， 圆管通过一个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流，电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接。焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为 A ．库仑 B ．霍尔 C ．洛伦兹 D ．法拉第 【参考答案】D 【命题意图】本题考查电磁感应和物理学史。 【解题思路】线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流，原理是电磁感应，电磁感应发现者是法拉第，选项D 正确。 3．（2020新高考I 卷山东卷）如图所示，平面直角坐标系的第一和第二象限分别存在磁感应强度大小相等、 方向相反且垂直于坐标平面的匀强磁场，图中虚线方格为等大正方形。一位于Oxy 平面内的刚性导体框abcde 在外力作用下以恒定速度沿y 轴正方向运动（不发生转动）。从图示位置开始计时，4 s 末bc 边刚好进入磁场。在此过程中，导体框内感应电流的大小为I ， ab 边所受安培力的大小为F ab ，二者与时间t 的关系图像，可能正确的是