2021年高考物理真题训练12 电磁感应(解析版)

2021届一轮高考物理：电磁感应习题（含）答案一轮专题：电磁感应一、选择题1、(多选)如图所示，一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下，进入匀强磁场中，然后再从磁场中穿出。

已知匀强磁场区域的宽度L大于线框的高度h，下列说法正确的是( )A．线框只在进入和穿出磁场的过程中，才有感应电流产生B．线框从进入到穿出磁场的整个过程中，都有感应电流产生C．线框在进入和穿出磁场的过程中，都是机械能转化成电能D．整个线框都在磁场中运动时，机械能转化成电能2、1831年，法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机(图甲)．它是利用电磁感应原理制成的，是人类历史上第一台发电机．图乙是这个圆盘发电机的示意图：铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘良好接触．使铜盘转动，电阻R中就有电流通过．若所加磁场为匀强磁场，回路的总电阻恒定，从左往右看，铜盘沿顺时针方向匀速转动，CRD平面与铜盘平面垂直，下列说法正确的是( )A．电阻R中没有电流流过B．铜片C的电势高于铜片D的电势C．保持铜盘不动，磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场，则铜盘中有电流产生D．保持铜盘不动，磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场，则CRD回路中有电流产生3、(多选)置于匀强磁场中的金属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( )A．圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向右运动B．圆盘顺时针匀速转动时，ab棒将向右运动C．圆盘顺时针减速转动时，ab棒将向右运动D．圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向左运动4、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0．3s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0．9s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<W2，q1<q2B．W1<W2，q1＝q2C．W1>W2，q1＝q2D．W1>W2，q1>q25、(多选)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。

一、选择题1．法拉第发明了世界上第一台发电机―法拉第圆盘发电机，原理如图所示。

铜质圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个带摇柄的转轴，边缘和转轴处各有一个铜电刷与其紧贴，用导线将电刷与电阻R 连接起来形成回路，其他电阻均不计。

转动摇柄，使圆盘如图示方向匀速转动。

已知匀强磁场的磁感应强度为B ，圆盘半径为r ，电阻的功率为P 。

则（ ）A ．圆盘转动的角速度为2PR Br ，流过电阻R 的电流方向为从c 到dB ．圆盘转动的角速度为22PR Br ，流过电阻R 的电流方向为从d 到c C ．圆盘转动的角速度为22PR Br ，流过电阻R 的电流方向为从c 到d D ．圆盘转动的角速度为2PR Br，流过电阻R 的电流方向为从d 到c 2．近日，第二架国产大飞机919C 在上海浦东国际机场首飞成功，919C 在上海上空水平匀速飞行，由于地磁场的存在，其机翼就会切割磁感线，下列说法正确的是（ ）A ．机翼左端的电势比右端电势低B ．机翼左端的电势比右端电势高C ．飞机飞行过程中洛伦兹力做正功D ．飞机飞行过程中洛伦兹力做负功 3．如图所示，A 、B 两个闭合单匝线圈用完全相同的导线制成，半径r A =3r B ，图示区域内有匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小，则（ ）A ．A 、B 线圈中产生的感应电动势E A :E B =3:1B ．A 、B 线圈中产生的感应电动势E A :E B =6:1C ．A 、B 线圈中产生的感应电流I A :I B =3:1D ．A 、B 线圈中产生的感应电流I A :I B =1:14．空间存在一方向与纸面垂直、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所示；磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图所示。

专题11 电磁感应1．（2021届福建省厦门外国语高三质检）2020年爆发了新冠肺炎，该病毒传播能力非常强，因此研究新冠肺炎病毒珠的实验室必须是全程都在高度无接触物理防护性条件下操作。

武汉病毒研究所是我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如图所示模型。

污水内含有大量正、负离子，从直径为d 的圆柱形容器右侧流入，左侧流出，流量值Q 等于单位时间通过横截面的液体的体积。

空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B 的匀强磁场，并测出M 、N 间的电压U ，则下列判断正确的是（ ）A ．正、负离子所受洛伦兹力方向是相同的B ．容器内液体的流速为Uv Bd=C ．污水流量计也可以用于测量不带电的液体的流速D ．污水流量为2UdQ Bπ=【答案】B【解析】根据左手定则，正、负离子所受洛伦兹力方向相反，故A 错误；容器内离子受力平衡，有Uq Bqv d=，化简得Uv Bd=，故B 正确；不带电的液体不受洛伦兹力，所以不会发生偏转，在MN 两点之间不会产生电压，无法由B 选项的分析测流速，故C 错误；污水的流量为2()24U d Ud Q vS Bd Bππ===，故D 错误。

故选B 。

2．（2021届福建省厦门外国语高三质检）放置的长直密绕螺线管接入如图甲所示的电路中，通有俯视顺时针方向的电流，其大小按图乙所示的规律变化．螺线管内中间位置固定有一水平放置的硬质闭合金属小圆环（未画出），圆环轴线与螺线管轴线重合．下列说法正确的是（ ）A ．4Tt =时刻，圆环有扩张的趋势 B ．4Tt =时刻，圆环有收缩的趋势C ．4T t =和34T t =时刻，圆环内的感应电流大小相等D ．34Tt =时刻，圆环内有俯视逆时针方向的感应电流【答案】BC【解析】4Tt =时刻，螺线管中电流增大，产生的磁场变强，圆环中的磁通量增多，圆环要阻碍磁通量的增多，有收缩的趋势．故选项A 错误，选项B 正确．4T t =和34Tt =时刻，螺线管内电流的变化率相等，所以圆环内的感应电流大小相等．故C 选项正确．34Tt =时刻，螺线管中俯视顺时针方向的电流减弱，圆环中的向下磁通量减少，圆环要阻碍磁通量的减少，产生向下的磁通量，所以圆环内有俯视顺时针方向的感应电流，故D 选项错误。

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 ．1kSB ．25kSC ．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1111B S E kS t t∆Φ∆⋅===∆∆；每个小圆线圈产生的感应电动势222ΔΦΔE 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（ ）A ．在02t t =时，金属棒受到安培力的大小为2300B L t RB ．在t =t 0时，金属棒中电流的大小为200B L t RC ．在032t t =时，金属棒受到安培力的方向竖直向上D ．在t =3t 0时，金属棒中电流的方向向右【答案】BC【详解】AB ．由图可知在0~t0时间段内产生的感应电动势为200∆Φ==∆B L E t t ；根据闭合电路欧姆定律有此时间段的电流为200=B L E I R Rt =；在02t 时磁感应强度为02B ，此时安培力为23002B L F BIL Rt ==；故A 错误，B 正确；C ．由图可知在032t t =时，磁场方向垂直纸面向外并逐渐增大，根据楞次定律可知产生顺时针方向的电流，再由左手定则可知金属棒受到的安培力方向竖直向上，故C 正确；D ．由图可知在03t t =时，磁场方向垂直纸面向外，金属棒向下掉的过程中磁通量增加，根据楞次定律可知金属棒中的感应电流方向向左，故D 错误。

2021高考二轮专题复习专题12电磁感应精编专题练6（含解析）1．下图中四幅图片涉及物理学史上的四个重大发现，下列说法正确的是A．亚里士多德根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因B．牛顿通过扭秤实验，测定出了万有引力恒量C．安培通过实验研究，发现了电流的磁效应D．法拉第通过实验研究，发现了电磁感应现象2．如图所示，电路中A、B是规格相同的灯泡，L是电阻可忽略不计的电感线圈，那么（）A．断开S，B立即熄灭，A闪亮一下后熄灭B．合上S，B先亮，A逐渐变亮，最后A、B一样亮C．断开S，A立即熄灭，B由亮变暗后熄灭D．合上S，A、B逐渐变亮，最后A、B一样亮3．如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑半圆形导体框，OC 为一能绕O在框架上滑动的导体棒，Oa之间连一电阻R，导体框架与导体棒的电阻均不计，若要使OC能以角速度 逆时针匀速转动，则（）A．通过电阻R的电流方向由a经R到OB．导体棒O端电势低于C端的电势C．回路中的感应电流大小为2 Br RωD．外力做功的功率为224 4B rR ω4．如图所示，圆形闭合线圈处于匀强磁场中，磁感线与线圈平面平行，其中ac、bd分别是平行、垂直于磁场方向的两条直径．以下情形中线圈中能产生感应电流的是（）A．使线圈以ac为轴转过60ºB．使线圈以bd为轴转过60ºC．使线圈沿垂直纸面向外平动D．使线圈在线圈平面内平动或在线圈平面内绕线圈中心点转动5．如图所示,在匀强磁场中放置一个电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈M相连，导轨上放一根导线ab，磁感线垂直于导轨所在平面，欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流,则导线的运动情况可能是()。

A．匀速向右运动B．加速向右运动C．减速向左运动D．加速向左运动6．一正三角形导线框高为从图示位置沿x轴正方向匀速穿过两匀强磁场区域．两磁场区域磁感应强度大小均为B、磁场方向相反且均垂直于xOy平面，磁场区域宽度均为a．则感应电流I与线框移动距离x的关系图象可能是（以逆时针方向为感应电流的正方向A ．B ．C ．D ．7．很多人喜欢到健身房骑车锻炼，某同学根据所学知识设计了一个发电测速装置，如图所示．自行车后轮置于垂直车身平面向里的匀强磁场中，后轮圆形金属盘在磁场中逆时针转动时，可等效成一导体棒绕圆盘中心O 转动．已知该磁场的磁感应强度大小为B ，圆盘半径为l ，圆盘电阻不计．导线通过电刷分别与后轮外边缘和圆心O 相连，导线两端a 、b 间接一阻值为R 的小灯泡．后轮匀速转动时，用电压表测得a 、b 间电压为U ．则下列说法正确的是A ．a 连接的是电压表的正接线柱B ．若圆盘匀速转动的时间为t ，则该过程中克服安培力做功22U Q t RC ．自行车后轮转动的角速度是22U Bl D ．自行车后轮边缘的线速度大小是2U Bl 8．如图电路中要使电流计G 中的电流方向如图所示，则导轨上的金属棒AB 的运动情况是（ ）A．向左匀速移动B．向左加速移动C．向右减速移动D．向右加速移动9．随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的生活．某品牌手机的无线充电原理如图所示．关于无线充电，下列说法正确的是（）A．充电底座中的发射线圈将磁场能转化为电能B．充电底座可以直接使用直流电源实现对手机的无线充电C．接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同D．无线充电时手机接收线圈利用“电流的磁效应”获取电能10．如图所示，一根空心铝管竖直放置，把一枚小圆柱的永磁体从铝管上端由静止释放，经过一段时间后，永磁体穿出铝管下端口．假设永磁体在铝管内下落过程中始终沿着铝管的轴线运动，不与铝管内壁接触，且无翻转．忽略空气阻力，则下列说法中正确的是（）A．若仅增强永磁体的磁性，则其穿出铝管时的速度变小B．若仅增强永磁体的磁性，则其穿过铝管的时间缩短C．若仅增强永磁体的磁性，则其穿过铝管的过程中产生的焦耳热减少D．在永磁体穿过铝管的过程中，其动能的增加量等于重力势能的减少量11．在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直，导轨上有两条可以沿导轨自由移动的导电棒ab、cd，这两根导电棒的速度分别为v1、v2，如图所示，ab 棒上没有感应电流通过，则一定有（）A．v1>v2B．v1<v2C．v1≠v2D．v1=v212．从1820年到1831年，许多著名的科学家纷纷投身于探索磁与电的关系中，图为瑞士科学家科拉顿的实验场景，关于科拉顿实验的说法正确的是（）A．实验过程没有感应电流的产生B．观察到电流计指针没有偏转是因为墙壁把磁场隔离了C．观察到电流计指针没有偏转是因为线圈电阻太大D．将磁铁插入线圈后跑去隔离房间观察电流计，错过了感应电流产生的时机13．如图甲所示，无限长通电直导线MN固定在绝缘水平面上，导线中通有图乙所示的电流i(沿NM方向为正)．与R组成闭合电路的导线框ABCD同直导线处在同一水平面内，AB边平行于直导线，则A．0~t0时间内，流过R的电流方向为C→R→DB．t0~2t0时间内，流过R的电流方向为C→R→DC．0~t0时间内，导线框所受安掊力的大小先增大后减小D．t0~2t0时间与2t0~3t0时间内，导线框所受安培力的方向均向右14．如图所示的正方形导线框abcd，电阻为R，现维持线框以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场区域，如果以x轴正方向为力的正方向，线框在图示位置的时刻作为计时零点，则磁场对线框的作用力F、线框ab边两端的电势差U ab随时间变化的图像正确的是（）A．B．C．D．15．如图所示，竖直向下的匀强磁场垂直穿过固定的金属框架平面，OO’为框架abcde 的对称轴，ab平行于ed，材料、横截面与框架完全相同的水平直杆gh，在水平面外力F作用下向左匀速运动，运动过程中直杆始终垂直于OO’且与框架接触良好，直杆从c 运动到b的时间为t1，从b运动到a的时间为t2，则A．在t1时间内回路中的感应电动势增大B．在t2时间内a、e间的电压增大C．在t1时间内F保持不变D．在t2时间回路中的热功率增大16．如图所示是研究自感实验的电路图，A1、A2是两个规格相同的小灯泡，闭合开关调节电阻R，使两灯泡的亮度相同．调节可变电阻R1，使它们都正常发光，然后断开开关S．重新闭合开关S，则( )A．闭合瞬间，A1立刻变亮，A2逐渐变亮B．闭合瞬间，A2立刻变亮，A1逐渐变亮C．稳定后，再断开开关，断开瞬间，A1灯闪亮一下再熄灭D．稳定后，再断开开关，断开瞬间，仍有电流流过A2灯，方向向右17．A、B两闭合圆形导线环用相同规格的导线制成，它们的半径之比:2:1A Br r=，在两导线环包围的空间内存在一正方形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直于两导线环的平面，如图所示．当磁场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中，两导线环的感应电动势大小之比ABEE和流过两导线环的感应电流大小之比ABII产分别为（）A．2ABEE=B．1ABEE=C．12ABII=D．14ABII=18．如图所示，一足够长的通电直导线水平放置，在导线的正下方有一闭合矩形线圈abcd与导线在同一平面内，且ad边与导线平行，下列情形中能使线圈产生感应电流的是（）A．线圈沿平行于导线的方向向右平移B．线圈以导线为轴转动C．线圈绕bc边转动D．线圈不动，逐渐增大直导线中的电流19．如图所示，电阻不计、间距为L的粗糙平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B。

2021新高考物理电磁感应试题专攻物理试题(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共7小题,每小题7分,共49分。

在每小题给出的四个选项中,第1~4题只有一项符合题目要求,第5~7题有多项符合题目要求。

全部选对的得7分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.如图所示,将两端刮掉绝缘漆的导线绕在一把锉刀上,一端接上电池(电池另一极与锉刀接触),手执导线的另一端,在锉刀上来回划动,由于锉刀表面凹凸不平,就会产生电火花。

下列说法正确的是()A.产生电火花的回路只由导线与电池组成B.导线端只向一个方向划动也能产生电火花C.锉刀采用什么材料制成对实验没有影响D.导线端划动的方向决定了自感电动势的方向2.下图为地磁场磁感线的示意图。

一架民航飞机在赤道上空匀速飞行,机翼保持水平,由于遇到强气流作用使飞机竖直下坠,在地磁场的作用下,金属机翼上有电势差。

设飞行员左方机翼末端处的电势为φ1,右方机翼末端处的电势为φ2,忽略磁偏角的影响,则()A.若飞机从西往东飞,φ2比φ1高B.若飞机从东往西飞,φ2比φ1高C.若飞机从南往北飞,φ2比φ1高D.若飞机从北往南飞,φ2比φ1高3.如图所示,质量为m的铜质闭合线圈静置于粗糙水平桌面上。

当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈,沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、匀速经过时,线圈始终保持不动。

则关于线圈在此过程中受到的支持力F N和摩擦力F f的情况,以下判断正确的是()A.F N先大于mg,后小于mgB.F N一直大于mgC.F f先向左,后向右D.线圈中的电流方向始终不变4.如图所示,水平面内有一平行金属导轨,导轨光滑且电阻不计。

匀强磁场与导轨平面垂直。

阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置,且与导轨接触良好。

t=0时,将开关S由1掷到2。

q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和棒的加速度。

下列图像正确的是()5.在如图甲所示的电路中,螺线管匝数n=1 500,横截面积S=20 cm2。

2021届高考物理：电磁感应含答案一轮专题：电磁感应**一、选择题1、如图所示，Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极，ab为放在其间的金属棒。

ab和cd用导线连成一个闭合回路。

当ab棒向左运动时，cd导线受到向下的磁场力。

则有()A．由此可知d点电势高于c点电势B．由此可知Ⅰ是S极C．由此可知Ⅰ是N极D．当ab棒向左运动时，ab导线受到向左的磁场力2、（双选）在倾角为θ足够长的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小相等的匀强磁场，磁场方向一个垂直斜面向上，另一个垂直斜面向下，宽度均为L，如图所示．一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形线框在t＝0时刻以速度v0进入磁场，恰好做匀速直线运动，若经过时间t0，线框ab边到达gg′与ff′中间位置时，线框又恰好做匀速运动，则下列说法正确的是()A．当ab边刚越过ff′时，线框加速度的大小为gsin θB．t0时刻线框匀速运动的速度为v0 4C．t0时间内线框中产生的焦耳热为32mgLsin θ＋1532m v2D．离开磁场的过程中线框将做匀速直线运动3、多选)如图所示，一轻质绝缘横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动。

拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，看到的现象及现象分析正确的是()A．磁铁插向左环，横杆发生转动B．磁铁插向右环，横杆发生转动C．磁铁插向左环，左环中不产生感应电动势和感应电流D．磁铁插向右环，右环中产生感应电动势和感应电流4、（双选）如图甲所示，静止在水平面上的等边三角形金属线框，匝数n＝20，总电阻R＝2．5 Ω，边长L＝0．3 m，处在两个半径均为r＝0．1 m的圆形匀强磁场中．线框顶点与右侧圆心重合，线框底边与左侧圆直径重合．磁感应强度B1垂直水平面向外，B2垂直水平面向里；B1、B2随时间t的变化图线如图乙所示．线框一直处于静止状态．计算过程中取π＝3，下列说法中正确的是()A．线框具有向左运动的趋势B．t＝0时刻穿过线框的磁通量为0．5 WbC．t＝0．4 s时刻线框中感应电动势为1．5 VD．0～0．6 s内通过线框截面电荷量为0．36 C5、如图所示，轻质弹簧一端固定在天花板上，另一端拴接条形磁铁，一个铜盘放在条形磁铁的正下方的绝缘水平桌面上，控制磁铁使弹簧处于原长，然后由静止释放磁铁，不计磁铁与弹簧之间的磁力作用，且磁铁运动过程中未与铜盘接触，下列说法中正确的是()A．磁铁所受弹力与重力等大反向时，磁铁的加速度为零B．磁铁下降过程中，俯视铜盘，铜盘中产生顺时针方向的涡旋电流C．磁铁从静止释放到第一次运动到最低点的过程中，磁铁减少的重力势能等于弹簧弹性势能D．磁铁从静止释放到最终静止的过程中，磁铁减少的重力势能大于铜盘产生的焦耳热6、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Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1；第二次bc边平行MN 进入磁场，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则()A．Q1>Q2q1＝q2B．Q1>Q2q1>q2C．Q1＝Q2q1＝q2D．Q1＝Q2q1>q27、(多选)如图所示，光滑的金属框CDEF水平放置，宽为L，在E、F间连接一阻值为R的定值电阻，在C、D间连接一滑动变阻器R1(0≤R1≤2R)。

电磁学计算【原卷】1．麦克斯韦电磁理论认为：变化的磁场会在其周围空间激发一种电场，这种电场与静电场不同，称为感生电场或涡旋电场，如图甲所示．（1）若图甲中磁场B随时间t按B=B0+kt（B0、k均为正常数）规律变化，形成涡旋电场的电场线是一系列同心圆，单个圆上形成的电场场强大小处处相等．将一个半径为r的闭合环形导体置于相同半径的电场线位置处，导体中的自由电荷就会在感生电场的作用下做定向运动，产生感应电流，或者说导体中产生了感应电动势．求：a. 环形导体中感应电动势E感大小；b. 环形导体位置处电场强度E大小．（2）电子感应加速器是利用感生电场使电子加速的设备．它的基本原理如图乙所示，图的上部分为侧视图，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动．图的下部分为真空室的俯视图，电子从电子枪右端逸出，当电磁铁线圈电流的大小与方向变化满足相应的要求时，电子在真空室中沿虚线圆轨迹运动，不断地被加速．若某次加速过程中，电子圆周运动轨迹的半径为R，圆形轨迹上的磁场为B1，圆形轨迹区域内磁场的平均值记为B（由于圆形轨迹区域内各处磁场2分布可能不均匀，B即为穿过圆形轨道区域内的磁通量与圆的面积比2值）．电磁铁中通有如图丙所示的正弦交变电流，设图乙装置中标出的电流方向为正方向．a. 在交变电流变化一个周期的时间内，分析说明电子被加速的时间范围；b. 若使电子被控制在圆形轨道上不断被加速，B 1与2B 之间应满足B 1=12 2B 的关系，请写出你的证明过程．2．如图所示，光滑导轨MN 、PQ 固定在同一水平面上，两导轨间距L 、N 、Q 两端接有定值电阻R 。

在两导轨之间有一边长为0.5L 的正方形区域abcd ，该区域内分布着方向竖直向下、磁感应强度大小为B 的匀强磁场。

一。

粗细均匀、质量为m 的金属杆静止在ab 处，金属杆接入两导轨之间的电阻也为R 。

现用一恒力F 沿水平方向拉杆，使之由静止向右运动，且杆在穿出磁场前已做匀速运动。

电磁感应【原卷】1．如图甲所示，平行边界MN、QP间有垂直光滑绝缘水平桌面向下的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为1T，正方形金属线框放在MN左侧的水平桌面上。

用水平向右的恒定力拉金属线框，使金属线框一直向右做初速度为零的匀加速直线运动，施加的拉力F随时间t变化规律如图乙所示，已知金属线框的质址为4.5kg、电阻为2Ω，则下列判断正确的是（）A．金属框运动的加速度大小为22m/sB．金属框的边长为1mC．金属框进磁场过程通过金属框截面电址为0.5CD．金属框通过磁场过程中安培力的冲量大小为1N·s2．如图所示，两个金属轮A1、A2，可绕通过各自中心并与轮面垂直的固定的光滑金属细轴O1和O2转动，O1和O2相互平行，水平放置，每个金属轮由四根金属辐条和金属环组成，A1轮的辐条长为a1、电阻为R1，A2轮的辐条长也为a1、电阻为R2，连接辐条的金属环的宽度与电阻都可以忽略。

半径为a0的绝缘圆盘D与A1同轴且固连在一起，一轻细绳的一端固定在D边缘上的某点，绳在D上绕足够匝数后，悬挂一质量为m的重物P。

当P下落时，通过细绳带动D和A1绕轴转动，转动过程中A1、A2保持接触，无相对滑动。

两轮与各自轴之间保持良好接触，无相对滑动，两轮与各自细轴之间保持良好的电接触。

两细轴通过导线与一阻值为R的电阻相连，除R和11vaω=A1、A2两轮中辐条的电阻外，所有金属电阻都不计，整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与转轴平行，现将P由静止起释放，则（）A．重物在下落过程中，减少的重力势能转化为重物的动能和电路电阻发热的内能B．通过电阻R中的电流方向由N→MC．通过电阻R中的电流方向由M→ND．P下落过程中的最大速度为2120241(4)4mg R R R a vB a++=3．如图所示，两根足够长的平行光滑金属轨道MN、PQ水平放置，轨道间距为L。

现有一个质量为m，长度为L的导体棒ab垂直于轨道放置，且与轨道接触良好，导体棒和轨道电阻均可忽略不计。

2021年高考物理一轮复习考点过关检测题12.9 电磁感应综合—线框进出磁场问题一、单项选择题1．如图所示，在粗糙绝缘水平面上有一正方形闭合金属线框abcd，其边长为L、质量为m，金属线框与水平面的动摩擦因数为μ。

虚线框a b c d''''内有一匀强磁场，磁场方向竖直向下。

开始时金属线框的ab 边与磁场的d c''边重合。

现使金属线框以初速度v0沿水平面滑入磁场区域，运动一段时间后停止，此时金属线框的dc边与磁场区域的边d c''距离为L。

在这个过程中，金属线框产生的焦耳热为（）A．12mv2＋μmgL B．12mv2－μmgLC．12mv2＋2μmgL D．12mv2－2μmgL2．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．若第一次用时间t拉出，外力所做的功为W1，外力的功率为P1，通过导线截面的电荷量为q1；第二次用时间3t拉出，外力所做的功为W2，外力的功率为P2，通过导线截面的电荷量为q2，则（）A．W1=W2，P1= P2，q1<q2B．W1=3W2，P1=3P2，q1＝q2C．W1=3W2，P1= 9P2，q1＝q2D．W1=W2，P1= 9P2，q1=3q23．一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内，线框平面与磁场垂直，线框的右边紧贴着磁场边界，如图甲所示。

t＝0时刻对线框施加一水平向右的外力，让线框从静止开始做匀加速直线运动穿过磁场，外力F随时间t变化的图象如图乙所示。

已知线框质量m＝1kg、电阻R＝1Ω，以下说法不正确的是（）A．线框边长为1mB．匀强磁场的磁感应强度为TC．线框穿过磁场的过程中，通过线框的电荷量为2CD．线框做匀加速直线运动的加速度为1m/s24．如图，空间中存在一匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，磁场方向与竖直面（纸面）垂直，磁场的上、下边界（虚线）均为水平面，间距为2L，纸面内磁场上方有一个质量为m、电阻为R的正方形导线框abcd，边长为L，其上、下两边均与磁场边界平行，若线框从上边界上方某处自由下落，恰能匀速进入磁场，则（）A．线框释放处距离磁场上边界的高度为22222m gR hB L =B．线圈进入磁场的过程中机械能的减少量为mgLC．线圈进入磁场的过程中流过线圈横截面的电量为BL RD．线圈的ab5．如图所示，边长为L的单匝均匀金属线框置于光滑水平桌面上，在拉力作用下以恒定速度通过宽度为D（D>L）、方向竖直向下的有界匀强磁场。

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 frBLR H BL++B．GM frBLR H BL-+C．GMBLR H frBL++D．GMBLR H frBL-+【答案】A【解析】根据22()()Mm vG mR H R H=++，可得卫星做圆周运动的线速度GMvR 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 Ef B Lr-=，解得GM frE BLR 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22tan BCv θB ．金属棒到达0x 时，电容器极板上的电荷量为0tan BCvx θC ．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 【答案】A【解析】C ．根据楞次定律可知电容器的上极板应带正电，C 错误； A ．由题知导体棒匀速切割磁感线，根据几何关系切割长度为L = 2x tan θ，x = vt则产生的感应电动势为E = 2Bv 2t tan θ由题图可知电容器直接与电源相连，则电容器的电荷量为Q = CE = 2BCv 2t tan θ则流过导体棒的电流I =Qt∆∆ = 2BCv 2tan θ A 正确；B ．当金属棒到达x 0处时，导体棒产生的感应电动势为E ′ = 2Bvx 0tan θ则电容器的电荷量为Q = CE ′ = 2BCvx 0tan θB 错误；D ．由于导体棒做匀速运动则F = F 安 = BIL由选项A可知流过导体棒的电流I恒定，但L与t成正比，则F为变力，再根据力做功的功率公式P = Fv可看出F为变力，v不变则功率P随力F变化而变化；D错误；故选A。

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4.12 电磁感应中的动力学问题（能力篇）一．选择题1. (多选)如图所示，竖直放置的“”形光滑导轨宽为L ，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d ，磁感应强度为B .质量为m 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R ，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g .金属杆( )A.刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下B.穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间C.穿过两磁场产生的总热量为4mgdD.释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h 可能小于m 2gR 22B 4L 4【参考答案】 BC【名师解析】 穿过磁场Ⅰ后，金属杆在磁场之间做加速运动，在磁场Ⅱ上边缘速度大于从磁场Ⅰ出来时的速度，即进入磁场Ⅰ时的速度等于进入磁场Ⅱ时的速度，大于从磁场Ⅰ出来时的速度，金属棒在磁场Ⅰ中做减速运动，加速度方向向上，A 错误；金属棒在磁场Ⅰ中做减速运动，由牛顿第二定律知BIL －mg ＝B 2L 2vR －mg ＝ma ，a 随着减速过程逐渐变小，即在前一段做加速度减小的减速运动，在磁场之间做加速度为g 的匀加速直线运动，两个过程位移大小相等，由v －t 图象(可能图象如图所示)可以看出前一段用时多于后一段用时，B 正确；由于进入两磁场时速度相等，由动能定理知， W 安1－mg ·2d ＝0， W 安1＝2mgd .即通过磁场Ⅰ产生的热量为2mgd ，故穿过两磁场产生的总热量为4mgd ，C 正确；设刚进入磁场Ⅰ时速度为v ，则由机械能守恒定律知mgh ＝12mv 2，①进入磁场时BIL －mg ＝B 2L 2vR －mg ＝ma ，解得v ＝m (a ＋g )RB 2L 2，②由①②式得h ＝m 2(a ＋g )2R 22B 4L 4g >m 2gR 22B 4L4，D 错误.2. （2018南宁高三摸底考试）如图所示，固定的竖直光滑U 型金属导轨，间距为L ，上端接有阻值为R 的电阻，处在方向水平且垂直于导轨平面，磁感应强度为B 的匀强磁场中，质量为m 、电阻为r 的导体棒与劲度系数为k 的固定轻弹簧相连放在导轨上，导轨的电阻忽略不计。

（完整）高中物理电磁感应习题及答案解析编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（（完整）高中物理电磁感应习题及答案解析）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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高中物理总复习—电磁感应本卷共150分，一卷40分，二卷110分，限时120分钟.请各位同学认真答题,本卷后附答案及解析.一、不定项选择题：本题共10小题,每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的不得分．1．图12-2,甲、乙两图为与匀强磁场垂直放置的两个金属框架，乙图除了一个电阻为零、自感系数为L的线圈外，其他部分与甲图都相同，导体AB以相同的加速度向右做匀加速直线运动.若位移相同，则（）A．甲图中外力做功多B．两图中外力做功相同C．乙图中外力做功多D．无法判断2．图12—1，平行导轨间距为d，一端跨接一电阻为R,匀强磁场磁感强度为B，方向与导轨所在平面垂直。

一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置，金属棒与导轨的电阻不计。

当金属棒沿垂直于棒的方向以速度v滑行时，通过电阻R的电流强度是（）A．BdvR B．sinBdvRθC．cosBdvR θ D．sinBdvRθR vabθd图12-13．图12—3，在光滑水平面上的直线MN 左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场,右侧是无磁场空间。

将两个大小相同的铜质矩形闭合线框由图示位置以同样的速度v 向右完全拉出匀强磁场。

已知制作这两只线框的铜质导线的横截面积之比是1:2。

电磁感应相关实验学习目标对应题号目标01探究影响感应电流方向的因素1，2，3，4，5，6，9，10，11，12，13，16，18，19，21，23，24，25目标02含自感线圈的电路电流变化7，8，14，15，17，20，221(2022·浙江·统考高考真题)(1)探究滑动变阻器的分压特性，采用图1所示的电路，探究滑片P 从A 移到B 的过程中，负载电阻R 两端的电压变化。

①图2为实验器材部分连线图，还需要(选填af 、bf 、fd 、fc 、ce 或cg )连线。

②图3所示电压表的示数为V 。

③已知滑动变阻器的最大阻值R 0=10Ω，额定电流I =1.0A 。

选择负载电阻R =10Ω，以R 两端电压U 为纵轴，x L 为横轴(x 为AP 的长度，L 为AB 的长度)，得到U -x L分压特性曲线为图4中的“I ”；当R =100Ω，分压特性曲线对应图4中的__(选填“Ⅱ”或“Ⅲ”)；则滑动变阻器最大阻值的选择依据是。

(2)两个相同的电流表G1和G2如图5所示连接，晃动G1表，当指针向左偏时，静止的G2表的指针也向左偏，原因是。

A.两表都是“发电机”B.G1表是“发电机”，G2表是“电动机”C.G1表和G2表之间存在互感现象D.G1表产生的电流流入G2表，产生的安培力使G2表指针偏转【答案】af、fd、ce 1.50±0.02 ⅡR0<R BD/DB【详解】(1)[1]依原理图可知，还需要af、fd、ce连线；[2]依题意，所示电压表的示数为1.50V，考虑到偶然误差(1.50±0.02)V也可；[3]假定AP部分的电阻为R ，R 分别与10Ω与100Ω并联再与BP部分的电阻串联；由于相同的R 与100Ω并联后的电阻较与10Ω并联后的电阻大，则根据闭合电路的欧姆定律可知，滑片在相同位置下，负载电阻越大，其两端电压越大；即在相同横坐标下，此时负载100Ω时，电压表的示数应该较曲线为图4中的“I”来得大，故应该选“Ⅱ”。