2021届高三物理二轮复习 电磁感应(全国I卷)

2021届高考物理：电磁感应二轮练习含答案专练：电磁感应**一、选择题1、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t＝0 时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t ＝t1时刻断开S．下列表示A、B两点间电压U AB随时间t变化的图象中，正确的是()2、如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下。

在将磁铁的S极插入线圈的过程中()A．通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互排斥B．通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥C．通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互吸引D．通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互吸引3、在一空间有方向相反，磁感应强度大小均为B的匀强磁场，如图所示，垂直纸面向外的磁场分布在一半径为a的圆形区域内，垂直纸面向里的磁场分布在除圆形区域外的整个区域，该平面内有一半径为b(b>2a)的圆形线圈，线圈平面与磁感应强度方向垂直，线圈与半径为a 的圆形区域是同心圆。

从某时刻起磁感应强度在Δt 时间内均匀减小到B 2，则此过程中该线圈产生的感应电动势大小为( )A ．πB (b 2－a 2)2Δt B ．πB (b 2－2a 2)ΔtC ．πB (b 2－a 2)ΔtD ．πB (b 2－2a 2)2Δt4、如图所示，正方形线框的左半侧处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直，线框的对称轴MN 恰与磁场边缘平齐。

若第一次将线框从磁场中以恒定速度v 1向右匀速拉出，第二次以线速度v 2让线框绕轴MN 匀速转过90°。

为使两次操作过程中，线框产生的平均感应电动势相等，则( )A ．v 1∶v 2＝2∶πB ．v 1∶v 2＝π∶2C ．v 1∶v 2＝1∶2D ．v 1∶v 2＝2∶15、如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd ，ab 边长大于bc 边长．从置于垂直纸面向里、边界为MN 的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN ．第一次ab 边平行MN 进入磁场，线框上产生的热量为Q 1，通过线框导体横截面的电荷量为q 1；第二次bc 边平行MN 进入磁场，线框上产生的热量为Q 2，通过线框导体横截面的电荷量为q 2，则( )A ．Q 1>Q 2 q 1＝q 2B ．Q 1>Q 2 q 1>q 2C ．Q 1＝Q 2 q 1＝q 2D ．Q 1＝Q 2 q 1>q 26、(多选)半径分别为r 和2r 的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r 、电阻为R的均匀金属棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图所示，整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下。

普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。

回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Ar40 Fe 56 I 127二、选择题：本题共8小题，每小题6分。

在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。

全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

14．氢原子能级示意图如图所示。

光子能量在1.63 eV~3.10 eV的光为可见光。

要使处于基态（n=1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为A．12.09 eV B．10.20 eV C．1.89 eV D．1.5l eV15．如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则A ．P 和Q 都带正电荷B ．P 和Q 都带负电荷C ．P 带正电荷，Q 带负电荷D ．P 带负电荷，Q 带正电荷16．最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。

若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s ，产生的推力约为4.8×106 N ，则它在1 s 时间内喷射的气体质量约为 A ．1.6×102 kg B ．1.6×103 kg C ．1.6×105 kg D ．1.6×106 kg17．如图，等边三角形线框LMN 由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M 、N 与直流电源两端相接，已如导体棒MN 受到的安培力大小为F ，则线框LMN 受到的安培力的大小为A ．2FB ．1.5FC ．0.5FD ．018．如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为H 。

2021年新高考I卷物理电磁学题及解答导言:今年的新高考物理卷中，涉及了电磁学的一些题目。

本文将逐题解析这些问题，并给出详细的解答过程。

希望能够对同学们在备考中有所帮助。

问题一:小明用电磁感应的原理设计了一个简易发电机模型，如下图所示。

当螺线管绕组与磁场交叉面积发生变化时，螺线管中是否会产生感应电动势？为什么？解答一:根据法拉第电磁感应定律，当导体闭合回路与磁场有相对运动时，导体中就会产生感应电动势。

在这个发电机模型中，当螺线管绕组与磁场交叉面积发生变化时，螺线管中就会产生感应电动势。

问题二:下图表示了一根长直导线通电时的磁场分布情况。

请根据图示，回答以下问题：1. 长直导线周围的磁场强度方向是怎样的？2. 离长直导线越远，磁场强度是增大还是减小？3. 磁场强度在长直导线附近的哪一侧较大？解答二:1. 根据安培环流定理，长直导线周围的磁场强度方向呈环形，垂直于导线。

2. 离长直导线越远，磁场强度减小。

3. 磁场强度在长直导线附近的外侧较大。

问题三:小红通过发现一个小实验，想要验证电磁感应的存在。

她在电路中加入一个开关和一个螺线管绕组，如图所示。

当她打开开关时，灯泡并未亮起。

请解释这个现象的原因。

解答三:在这个电路中，当小红打开开关时，螺线管绕组与磁场并没有发生相对运动，因此无法产生电磁感应。

根据法拉第电磁感应定律，只有当螺线管绕组与磁场有相对运动时，才会导致感应电动势的产生。

所以灯泡并未亮起。

问题四:下图是一个平面螺线管绕组，通以电流i，螺线管中心轴线与磁感强度B夹角为θ。

请回答以下问题：1. 电流i改变时，螺线管中是否会产生感应电动势？2. 磁感强度B增大时，螺线管中是否会产生感应电动势？3. 螺线管周围的磁场强度与磁感强度B之间存在怎样的关系？解答四:1. 当电流i改变时，螺线管中会产生感应电动势。

根据法拉第电磁感应定律，当导体中的磁通量发生变化时，导体中就会产生感应电动势，因此电流i改变会产生感应电动势。

2021年高考物理真题分类汇编专题10 电磁感应考点一电磁感应现象楞次定律1.(xx课标Ⅰ,14,6分)在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是( )A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化答案 D2.(xx大纲全国,20,6分)很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放,形成一很长的竖直圆筒。

一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置,其下端与圆筒上端开口平齐。

让条形磁铁从静止开始下落。

条形磁铁在圆筒中的运动速率( )A.均匀增大B.先增大,后减小C.逐渐增大,趋于不变D.先增大,再减小,最后不变答案 C3.(xx广东理综,15,4分)如图所示,上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置,小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放,并落至底部,则小磁块( )A.在P和Q中都做自由落体运动B.在两个下落过程中的机械能都守恒C.在P中的下落时间比在Q中的长D.落至底部时在P中的速度比在Q中的大答案 C4.(xx山东理综,16,6分)(多选)如图,一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内,通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定,导体棒与轨道垂直且接触良好。

在向右匀速通过M、N两区的过程中,导体棒所受安培力分别用F M、F N表示。

不计轨道电阻。

以下叙述正确的是( )A.F M向右B.F N向左C.F M逐渐增大D.F N逐渐减小答案BCD5.(xx四川理综,6,6分)(多选)如图所示,不计电阻的光滑U形金属框水平放置,光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上,H、P的间距很小。

质量为0.2 kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间,与金属框接触良好并围成边长为1 m的正方形,其有效电阻为0.1 Ω。

2021届高中（高考）二轮物理：电磁感应含答案二轮：电磁感应一、选择题1、(多选)如图所示，一导线弯成直径为d的半圆形闭合回路，虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面。

回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直。

从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列说法中正确的是()A．感应电流方向为逆时针方向B．CD段直导线始终不受安培力C．感应电动势的最大值E＝Bd vD．感应电动势的平均值E＝18πBd v2、（双选）如图所示，AOC是光滑的金属轨道，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，PQ是一根金属直杆如图所示立在导轨上，直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中Q端始终在OC上，空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，则在PQ杆滑动的过程中，下列判断正确的是()A．感应电流的方向始终是由P→QB．感应电流的方向先是由P→Q，后是由Q→PC．PQ受磁场力的方向垂直杆向左D．PQ受磁场力的方向先垂直于杆向左，后垂直于杆向右3、如图所示，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在A 的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘A的轴线OO′重合。

现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，则()A．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大B．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小C．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小D．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大4、如图，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度v沿与棒与磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小为ε；将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折线，置于与磁感应强度相垂直的平面内，当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时，棒两端的感应电动势大小为ε'．则ε'ε等于()A．12B．22C．1 D．25、(多选)如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd，用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点左右摆动。

与A环中方向相同的感应电流、故选项A错误、B正确；当B环经过A环所在平面的瞬间、此时穿过B环的磁通量最大、磁通量的变化率为零、故此时B环中的感应电流为零、选项C错误、D正确。

]
6．(多选)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、
如图所示。

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。

下列说法正确的是( )
A．圆盘上产生了感应电动势
B．圆盘内的涡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电流、
此电流产生的磁场导致磁针转动
AB [当圆盘转动时、圆盘的半径切割磁针产生的磁场的磁感线、产生感应电动势、选项A正确；如图所示、铜圆盘上存在许多小的闭合
回路、当圆盘转动时、穿过小的闭合回路的磁通量发生变化、回路
中产生感应电流、根据楞次定律、感应电流阻碍其相对运动、但阻止不了相对运动、故磁针会随圆盘一起转动、但略有滞后、选项B正确；在圆盘转动过程中、磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量始终为零、选项C错误；圆盘中的电子。

全国统一高考物理试卷（全国卷Ⅰ）一、选择题（本题共8 小题，在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6 分，选对但不全的得3 分，有选错的得0 分）1．（6 分）如图所示，一物体自倾角为θ 的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上。

物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ 满足（）A．tanφ=sinθB．tanφ=cosθC．tanφ=tanθD．tanφ=2tanθ2．（6 分）如图，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连，设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在此段时间内小车可能是（）A．向右做加速运动B．向右做减速运动C．向左做加速运动D．向左做匀速运动3．（6 分）一列简谐横波沿x 轴传播，周期为T，t=0 时的波形如图所示，此时处于x=3m 处的质点正在向上运动，若a、b 两质点平衡位置的坐标分别为x a=2.5m 和x b=5.5m，则（）A．当a 质点处在波峰时，b 质点恰在波谷B．当时，a 质点正在向y 轴负方向运动C．当时，b 质点正在向y 轴负方向运动D．在某一时刻，a、b 两质点的位移和速度可能相同第 1 页（共21 页）4．（6 分）已知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为390，月球绕地球旋转的周期约为27 天，利用上述数据以及日常的天文知识，可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值约为（）A．0.2 B．2 C．20 D．2005．（6 分）三个原子核X、Y、Z，X 核放出一个正电子后变为Y 核，Y 核与质子发生核反应后生成Z 核并放出一个氦核（He）．则下面说法中正确的是（）A．X 核比Z 核多一个质子B．X 核比Z 核少一个中子C．X 核的质量数比Z 核质量数大3D．X 核与Z 核的总电荷是Y 核电荷的2 倍6．（6 分）已知地球半径约为6.4×106 m，空气的摩尔质量约为2.9×10﹣2 kg/mol ，一个标准大气压约为1.0×105 Pa．利用以上数据可估算出地球表面大气在标准状态下的体积为（）A．4×1016 m3 B．4×1018 m3 C．4×1020 m3 D．4×1022 m3 7．（6 分）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。

11.电磁感应1．(2020·上海市宝山区质量检测)长直导线与环形导线固定在同一平面内，长直导线中通有如图1所示方向的电流．当电流大小逐渐减弱时()图1A．环形导线有收缩的趋势B．环形导线有远离长直导线的趋势C．环形导线中有顺时针方向的感应电流D．环形导线中有感应电流，但方向无法确定答案 C解析长直导线在环形导线位置产生了垂直纸面向里的磁场，当电流大小逐渐减弱时，长直导线在周围空间产生的磁场也在减弱，所以环形导线中的磁通量也在减小，为了阻碍磁通量的减小，此时环形导线有扩张的趋势，故A错；环形导线中的磁通量在减小，为了阻碍磁通量的减小，环形导线有靠近长直导线的趋势，故B错；环形导线中的磁通量在减小，根据楞次定律可知此时环形导线中有顺时针方向的电流，故C对，D错．2．(多选)(2020·福建漳州市测试)如图2，用单位长度的电阻为r的金属导线做成的正三角形线框ABC，边长为L，左半边置于匀强磁场中不动，磁场以AD竖直线为界．当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0～2t0时间内()图2A．线框中的感应电流方向始终为顺时针B．线框受到的安培力大小恒定不变C．通过导线横截面的电荷量为3B0L 12rD ．左线框ACD 两端的电势差U AD ＝3B 0L 216t 0 答案 ACD 解析 在0～t 0时间内，穿过线框的磁通量减小，磁场方向垂直于纸面向里，根据楞次定律可知，感应电流沿顺时针方向，同理，在t 0～2t 0时间内，穿过线框的磁通量增加，磁场方向垂直于纸面向外，根据楞次定律可知，感应电流沿顺时针方向，故A 正确；由法拉第电磁感应定律可知，线框产生的感应电动势E ＝ΔΦΔt ＝ΔB Δt S ＝B 0t 0·12·L 2·L sin 60°＝3B 0L 28t 0，线框的电阻R ＝3Lr ，感应电流I ＝E R ＝3B 0L 24t 0r，可知线框中产生恒定的感应电流，由于磁感应强度在变化，由F ＝BIl 知，线框受到的安培力大小是变化的，故B 错误；通过导线横截面的电荷量为q ＝I ·2t 0＝3B 0L 12r ，故C 正确；左线框ACD 两端的电势差U AD ＝I ·R 2＝3B 0L 24t 0r ·32Lr ＝3B 0L 216t 0，故D 正确． 3．(多选)金属圆盘置于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，圆盘中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圈A 相连．套在铁芯下部的线圈B 引出两根导线接在两根水平导轨上如图3所示，导轨上有一根金属棒ab 处在垂直于纸面向外的匀强磁场中，下列说法正确的是( )图3A ．圆盘顺时针加速转动时，ab 棒将向右运动B ．圆盘顺时针减速转动时，ab 棒将向右运动C ．圆盘逆时针减速转动时，ab 棒将向右运动D ．圆盘逆时针加速转动时，ab 棒将向右运动答案 BD解析 由右手定则可知，圆盘顺时针加速转动时，产生的感应电流方向为顺时针，线圈A 中产生的磁场方向向下且磁感应强度增强，由楞次定律可知，线圈B 中的感应磁场方向向上，由右手螺旋定则可知，ab 棒中感应电流方向由a →b ，由左手定则可知，ab 棒受到的安培力方向向左，ab 棒将向左运动，故A 错误；同理可知，若圆盘顺时针减速转动时，ab 棒将向右运动，故B 正确；由右手定则可知，圆盘逆时针减速转动时，产生的感应电流方向为逆时针，线圈A 中产生的磁场方向向上且磁场强度减弱，由楞次定律可知，线圈B 中的感应磁场方向向上，由右手螺旋定则可知，ab 棒中感应电流方向由a →b ，由左手定则可知，ab 棒受到的安培力方向向左，ab 棒将向左运动，故C 错误；同理可知，若圆盘逆时针加速转动时，ab 棒将向右运动，故D 正确．4．(多选)(2020·湖北黄冈市高三八模)如图4所示，两光滑圆形导轨固定在水平面内，圆心均为O 点，半径分别为r 1＝0.2 m ，r 2＝0.1 m ，两导轨通过导线与阻值R ＝2 Ω的定值电阻相连，一长为r 1的导体棒与两圆形导轨接触良好，导体棒一端以O 点为圆心，以角速度ω＝100 rad/s 顺时针匀速转动，两圆形导轨所在区域存在方向竖直向下、磁感应强度大小B ＝2 T 的匀强磁场，不计导轨及导体棒的电阻，下列说法正确的是( )图4A ．通过电阻的电流方向为由a 到bB ．通过电阻的电流为2 AC ．导体棒转动时产生的感应电动势为4 VD ．当r 2减小而其他条件不变时，通过电阻的电流减小答案 AC解析 由右手定则可知，通过电阻的电流方向为由a 到b ，故A 正确；两圆环间导体棒在Δt 时间内扫过的面积ΔS ＝(πr 12－πr 22)·ωΔt 2π由法拉第电磁感应定律可知，两圆环间导体棒切割磁感线产生的感应电动势E ＝ΔΦΔt ＝B ·ΔS Δt ＝12B (r 12－r 22)ω＝12×2×(0.22－0.12)×100 V ＝3 V ．通过电阻R 的电流I ＝E R ＝32A ＝1.5 A ，当r 2减小而其他条件不变时，两圆环间导体棒切割磁感线产生的感应电动势变大，通过电阻的电流增大，故B 、D 错误；导体棒转动时产生的感应电动势E′＝Br1v′＝Br10＋ωr12＝2×0.2×100×0.22V＝4 V，故C正确．5.(多选)(2020·广东肇庆市第二次统考)如图5所示，在坐标系xOy中，有边长为L的正方形金属线框abcd，其一条对角线ac和y轴重合、顶点a位于坐标原点O处．在y轴右侧的Ⅰ、Ⅳ象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的上边界与线框的ab边刚好完全重合，左边界与y轴重合，右边界与y轴平行．t＝0时刻，线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域．取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则在线圈穿过磁场区域的过程中，感应电流i、ab间的电势差U ab随时间t变化的图线是下图中的()图5答案AD解析在d点运动到O点过程中，ab边切割磁感线，根据右手定则可以确定线框中电流方向为逆时针方向，即正方向，因为切割的有效长度均匀减小，所以电动势均匀减小到0，则电流均匀减小到0；然后cd边开始切割磁感线，感应电流的方向为顺时针方向，即负方向，电动势均匀减小到0，则电流均匀减小到0，A正确，B错误．d点运动到O点过程中，ab 边切割磁感线，ab相当于电源，电流由a到b，b点的电势高于a点，ab间的电势差U ab 为负值，大小等于电流乘以除ab之外的三条边的电阻，并逐渐减小．ab边出磁场后后，cd 边开始切割磁感线，cd边相当于电源，电流由b到a，ab间的电势差U ab为负值，大小等于电流乘以ab边的电阻，并逐渐减小，故C错误，D正确．6.(多选)(2020·辽宁葫芦岛市高三第一次模拟)一有界区域内，存在着方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁感应强度大小分别为B 和2B ，磁场宽度均为L ，如图6所示．边长为L 的正方形导线框abcd 的bc 边紧靠磁场边缘置于桌面上，建立水平向右的x 轴，且坐标原点在磁场的左边界上，t ＝0时刻开始线框沿x 轴正方向匀速通过磁场区域，规定逆时针方向为电流的正方向，导线框受向左的安培力为正方向，四个边电阻均相等．下列关于感应电流i 、导线框受的安培力F 以及b 、a 两点电势差U ba 随时间t 的变化规律正确的是( )图6答案 ACD解析 正方形导线框进入第一个磁场过程中，只有bc 边切割磁感线，由右手定则可知，电流方向为逆时针方向，大小为I 1＝BL v 4R，由于电流方向为逆时针方向，则b 点电势高于a 点电势，以b 、a 两点的电势差为U 1＝14BL v ，由左手定则可知，安培力方向水平向左，大小为F 1＝BIL ＝B 2L 2v 4R，正方形导线框进入第二个磁场过程中，ad 边在第一个磁场中切割磁感线，bc 边在第二个磁场中切割磁感线，由右手定则可知，电流方向为顺时针，大小为I 2＝BL v ＋2BL v 4R ＝3BL v 4R由于电流方向为顺时针，则b 点电势低于a 点电势，所以b 、a 两点的电势差为U 2＝－I 2R＝－34BL v 由左手定则可知，两边所受安培力方向都水平向左，则大小为F 2＝BI 2L ＋2BI 2L ＝3B 2L 2v 4R＋6B 2L 2v 4R ＝9B 2L 2v 4R，正方形导线框出第二个磁场过程中，只有ad 边在第二个磁场中切割磁感线，由右手定则可知，电流方向为逆时针方向，大小为I 3＝BL v 2R，由于电流方向为逆时针方向，则b 点电势高于a 点电势，所以b 、a 两点的电势差为U 3＝I 3R ＝12BL v ，由左手定则可知，安培力方向水平向左，大小为F 3＝2BI 3L ＝2B ×BL v 2R L ＝B 2L 2v R，故A 、C 、D 正确，B 错误． 7.(多选)(2020·河南新乡市高三第一次模拟)如图7所示，竖直固定的“”形光滑导轨宽为0.5 m ，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高均为0.1 m ，磁场的磁感应强度大小均为1 T ，其他区域无磁场，两矩形磁场间的距离为0.1 m ．质量为0.1 kg 的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等．金属杆在导轨间的电阻为0.5 Ω，与导轨接触良好，其他电阻不计，空气阻力不计，重力加速度g ＝10 m/s 2，下列说法正确的是( )图7A ．金属杆刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下B ．金属杆穿过磁场Ⅰ的时间大于在磁场Ⅰ、Ⅱ之间的区域运动时间C ．金属杆穿过两磁场产生的总热量为0.6 JD ．金属杆释放点距磁场Ⅰ上边界的高度一定大于0.2 m答案 BD解析 金属杆在无场区做匀加速运动，而金属杆进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等，所以金属杆刚进入磁场Ⅰ时做减速运动，加速度方向竖直向上，故A 错误．金属杆在磁场Ⅰ中运动时，随着速度减小，产生的感应电流减小，受到的安培力减小，合力减小，加速度减小，所以金属杆在磁场Ⅰ中做加速度减小的减速运动，在两个磁场之间做匀加速运动，由题知，金属杆进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等，所以金属杆在磁场Ⅰ中运动的平均速度小于在两磁场之间运动的平均速度，两个过程位移相等，所以金属杆穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间，故B 正确．金属杆从刚进入磁场Ⅰ到刚进入磁场Ⅱ的过程，由能量守恒定律得：2mgd ＝Q ，金属杆通过磁场Ⅱ时产生的热量与通过磁场Ⅰ时产生的热量相同，所以总热量为：Q总＝2Q ＝4mgd ＝0.4 J ，故C 错误．设金属杆释放点距磁场Ⅰ上边界的高度为H 时，金属杆进入磁场Ⅰ时刚好匀速运动，则有：mg ＝BIL ＝B 2L 2v R ，又v ＝2gH ，联立解得：H ＝m 2gR 22B 4L 4＝0.2 m ，由于金属杆进入磁场Ⅰ时做减速运动，所以高度h 一定大于H ，故D 正确．。

2021届高考二轮复习名校联考试题专题分类精编电磁感应（含解析）1.如图甲所示，一矩形金属线圈abcd垂直匀强磁场并固定于磁场中，磁场是变化的，磁感应强度B随时间t的变化关系图象如图乙所示，则线圈的ab边所受安培力F随时间t变化的图象是图中的(规定向右为安培力F的正方向)( )A. B.C. D.2.某同学学习了电磁感应相关知识之后，做了如下探究性实验：将闭合线圈按图示方式放在电子秤上，线圈上方有一N极朝下竖直放置的条形磁铁，手握磁铁在线圈的正上方静止，m。

下列说法正确的是( )此时电子秤的示数为mA.将磁铁N极加速插向线圈的过程中，电子秤的示数小于mB.将静止于线圈内的磁铁匀速抽出的过程中，电子秤的示数大于C.将磁铁N极加速插向线圈的过程中，线圈中产生的电流沿逆时针方向（俯视）D.将磁铁N极匀速插向线圈的过程中，磁铁减少的重力势能等于线圈中产生的焦耳热3.如图所示，在平行有界匀强磁场的正上方有一等边闭合的三角形导体框，磁场的宽度大于三角形的高度，导体框由静止释放，穿过该磁场区域，在下落过程中BC边始终与匀强磁场的边界平行，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A.导体框进入磁场过程中感应电流为逆时针方向B.导体框进、出磁场过程，通过导体框横截面的电荷量大小不相同C.导体框进入磁场的过程中可能做先加速后匀速的直线运动D.导体框出磁场的过程中可能做先加速后减速的直线运动4.现代科学研究中常用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备。

电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极和环形真空室组成。

当电磁铁绕组通以变化的电流时会产生变化的磁场，穿过真空室所包围的区域内的磁通量也随时间变化，这时真空室空间内就产生感应涡旋电场，电子将在涡旋电场作用下得到加速。

如图所示(上方为侧视图，下方为真空室的俯视图)，若电子被“约束”在半径为R的圆周上逆时针运动，此时电磁铁绕组通以图中所示的电流，则( )A.此时真空室中的磁场方向是从上往下B.被加速时，电子运动的半径一定变大C.电子被加速时，电磁铁绕组中电流增大D.被加速时，电子做圆周运动的周期保持不变5.如图所示,半径为r的金属圆环放在垂直纸面向外的匀强磁场中,环面与磁感应强度垂直,磁场的磁感应强度大小为B,保持圆环不动,将磁场的磁感应强度随时间均匀增大,经过时间t,磁场的磁感应强度增大到1B,该过程中圆环内产生的焦耳热为Q;保持磁场的磁感应强度1B 不变,将圆环绕对称轴(图中虚线)匀速转动,经过时间2t,圆环转过90︒,圆环中电流大小按正弦规律变化,该过程中圆环内产生的焦耳热也为Q,则磁感应强度B和1B的比值为( )A.4π4-B.5π4-C.42π42-D.52π52-6.如图所示，MN是矩形导线框abcd的对称轴，其左方有垂直于纸面向外的匀强磁场。

2021届高考物理二轮复习专题四电磁感应与电路电磁感应真题汇编1.(2020·全国卷I ·T17)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Ⅱ)。

在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过OM的电荷量相等，则BB'等于( )A.54B.32C.74D.2 【解析】选B。

由q It=、EIR=、E ntφ∆=∆解得：q nRφ∆=。

过程Ⅰ中流过OM的电荷量22144rB BrqR Rππ==；过程Ⅱ中流过OM的电荷量222()()22rB B B B rqR Rππ'-'-==。

而q1=q2，即24BrRπ=2()2B B rRπ'-，解得32BB'=。

2.(2020·全国卷I ·T19) 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。

将一小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.开关闭合后的瞬时，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B.开关闭合后并保持一段时刻后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C.开关闭合后并保持一段时刻后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D.开关闭合后并保持一段时刻再断开后的瞬时，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动【解析】选A、D。

开关闭合后的瞬时，依照安培定则可知，两线圈内的磁场方向水平向右。

因为线圈内的磁通量增加，依照楞次定律可判定直导线内的电流方向由南到北，再依照安培定则可知直导线内的电流在正上方产生的磁场方向垂直纸面向里，则小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，故选项A正确；开关闭合后并保持一段时刻后，与直导线相连的线圈内磁通量不变，则直导线没有感应电流，故小磁针不动，故选项B 、C 错误；开关闭合后并保持一段时刻再断开后的瞬时，与直导线相连的线圈内磁通量减少，依照楞次定律可判定直导线内的电流方向由北到南，小磁针的N 极朝垂直纸面向外的方向转动，故选项D 正确。

电磁感应一、本章知识结构二、高考热点分析电磁感应是高考的重点章节.楞次定律和法拉第电磁感应定律是每年必考的热点.甚至在1份高考试卷中出现多个这部分的试题.特别是与动力学、磁场及电路相综合的大型试题；在近年的高考试卷中频频出现。

因而在复习中必须予以高度重视；在彻底理解有关概念和规律的基础上；有意识地加强此类综合题训练的力度；力争达到对各种题型的求解方法都心中有数。

（一）高考知识热点1.电磁感应条件,楞次定律,右手定则.2.法拉第电磁感应定律.3.自感现象（二）高考能力热点1.熟练运用右手定则、楞次定律灵活解决各类感应电动势、感应电流的方向问题.2.电磁感应中的能量转化及动态变化分析.三、学习方法指导1.本章的重点可概括为一个条件（电磁感应产生的条件）和二个定律（楞次定律、法拉第电磁感应定律）。

难点表现在两个方面：一是正确理解楞次定律中“阻碍”的含义；二是灵活运用动力学观点和能的转化与守恒的观点解决电磁感应问题。

2.应正确理解楞次定律中“阻碍”的含义“阻碍”既不是“阻止”也不是“削弱”；应理解为是反抗磁通量的变化；即当磁通量增加时是反抗其增加但又不能阻止总磁通量的增加；当磁通量减少时是反抗其减少但又不能阻止总磁通量的减少；因此其作用的实质是延缓了磁通量的变化。

3.关于法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律的表达式为 E = n t∆∆Φ.当由于面积变化而引起感应电动势, E =nBtS∆∆;当由于磁场变化而引起感应电动势, E =n S t B∆∆;当由于线圈自身电流变化而引起感应电动势, E 自=tI L ∆∆;当由于感应电场作用,使电荷定向运动形成电流,在Δt 时间内迁移的电量q=Rt RE ∆Φ=∆ 4.电磁感应过程的实质是能量的转化⑴通过克服磁场力做功；把机械能转化为电能。

即：W 安=∆E 电。

⑵楞次定律是能量守恒在电磁感应中的表现形式,电磁感应现象中的所谓“增反减同”、“来拒去留”都是能量守恒的必然结果。

【物理】2021 2021 2021三年高考真题试题分类汇编：电磁感应【物理】2021-2021-2021三年高考真题试题分类汇编：电磁感应2022高考物理试题的分类与编纂：电磁感应1．（2021福建卷）．如图甲，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴始终保持重合。

若取磁铁中心o为坐标原点，建立竖直向下正方向的x轴，则图乙中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图像是回答：B2．(2021全国新课标).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b0.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的大小应该是（）？助教。

4?b0?b.2.b0？Cb0b0d.2[答案]c【分析】匀速旋转时的感应电动势与磁场变化时的感应电动势相同。

匀速旋转时的感应电动势br212。

二者相等可得答案。

e?br?式中r为半径。

磁场变化时感应电动势e??t223．（2021上海卷）．正方形导线框处于匀强磁场中，磁场方向垂直框平面，磁感应强度随时间均匀增加，变化率为k。

导体框质量为m、边长为l，总电阻为r，在恒定外力f作用下由静止开始运动。

导体框在磁场中的加速度大小为__________，导体框中感应电流做功的功率为_______________。

回答：F/m，KL/R，4．（2021北京高考卷）．物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实如图所示，她用铁心连接线圈L，用电线连接开关s和电源f接起来后，将一金属套环置于线圈l上，且使铁芯穿过套环，在关闭开关s的瞬间，项圈立即跳了起来。

一名学生找到了另一台设备来探索这个实验。