电磁感应综合应用 动力学 图像 能量 高考真题+模拟

高考物理《电磁感应》常用模型最新模拟题精练专题8.磁感应强度图象信息模型一．选择题1.(2023洛阳名校联考)如图甲，螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图中箭头所示方向为其正方向。

螺线管与导线框abcd 相连，导线框内有一小金属圆环L ，圆环与导线框在同一平面内。

当螺线管内的磁感应强度B 随时间按图乙所示规律变化时()A .在t 1～t 2时间内，L 有收缩趋势B .在t 2～t 3时间内，L 有扩张趋势C .在t 2～t 3时间内，L 内有逆时针方向的感应电流D .在t 3～t 4时间内，L 内有顺时针方向的感应电流【参考答案】AD【名师解析】由题图乙可知，在t 1～t 2时间内，线圈中向上的外加磁场的磁感应强度增大，图线的斜率在增大，则磁感应强度的变化率在增大，根据楞次定律可知，导线框中产生顺时针方向的感应电流，根据法拉第电磁感应定律可知，线圈中感应电动势增大，因此导线框中的感应电流增大，导线框中感应电流产生的磁场增强，使得该磁场在L 中的磁通量增大，由楞次定律知L 有收缩趋势，选项A 正确；在t 2～t 3时间内，外加磁场均匀变化，导线框中产生稳定电流，该电流的磁场是稳定磁场，通过L 的磁通量保持不变，L 没有扩张或收缩趋势，选项B、C 错误；在t 3～t 4时间内，外加磁场的磁感应强度向下减小，且图线的斜率也减小，根据楞次定律可知，导线框中产生顺时针方向减小的感应电流，根据法拉第电磁感应定律可知，该电流的磁场在圆环中的磁通量垂直纸面向里且大小减小，根据楞次定律可知，L 内产生顺时针方向的感应电流，选项D 正确。

2.（2022山东淄博二模）如图甲所示，两根完全相同的光滑长直导轨固定，两导轨构成的平面与水平面之间的夹角为θ，导轨两端均连接电阻，阻值21R R R ==，导轨间距为L 。

在导轨所在斜面的矩形区域1122M PP M 内分布有垂直斜面向上的磁场，磁场上下边界11M P 、22M P 的距离为d ，磁感应强度大小随时间的变化规律如图乙所示。

专题03 电磁感应图象1．(2017云贵川百校大联考)如图所示，虚线右侧存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，具有一定电阻的正方形金属线框的右边与磁场的边界重合．在外力作用下，金属线框从O时刻由静止开始，以垂直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域，t1时刻线框全部进入磁场．若规定顺时针方向为感应电流i的正方形，则感应电流i、外力大小为F，线框中电功率的瞬时值P以及通过导体横截面的电荷量q随时间变化的关系正确的是（）【参考答案】ACD．【名师解析】由线框进入磁场中切割磁感线，根据运动学公式可知速度与时间关系；由法拉第电磁感应定律E=BLv，可得出产生感应电动势与速度关系，由闭合电路欧姆定律来确定感应电流的大小，并由安培力公式可确定其大小与时间的关系；由牛顿第二定律来确定合力与时间的关系；最后得出电量、功率的表达式来分别得出各自与时间的关系．线框做匀加速运动，其速度v=at，感应电动势E=BLv，感应电流 i==，i与t成正比，故A正确．线框进入磁场过程中受到的安培力FB=BiL=，由牛顿第二定律得：F﹣FB=ma，得 F=ma+，F﹣t图象是不过原点的倾斜直线，故B错误．线框的位移x=at2，电荷量q=It△t===∝t2，故q﹣t图象应是开口向上，过原点的抛物线．故C正确；线框的电功率 P=i2R=∝t2，故D正确．2. (2016江西南昌市一模)如图a所示，在水平面上固定有平行直金属导轨ab、cd，bd端接有电阻R。

导体棒ef垂直轨道放置在光滑导轨上，导轨电阻不计。

导轨右端区域存在垂直导轨面的匀强磁场，且磁感应强度B随时间t的变化规律如图b所示。

在t=0时刻，导体棒以速度v0从导轨的左端开始向右运动，经过时间2t0开始进入磁场区域，取磁场方向竖直向下为磁感应强度的正方向，导体回路中顺时针为电流正方向，则导体回路中的电流，随时间t的变化规律图像可能是【参考答案】．A【命题意图】本题考查了法拉第电磁感应定律、楞次定律、闭合电路欧姆定律、电流图象及其相关的知识点。

2024高考物理真题分项解析专题1电磁感应综合运用2024高考题1.21.（2024年6月浙江省物理选考）某小组探究“法拉第圆盘发电机与电动机的功用”，设计了如图所示装置。

飞轮由三根长0.8m a =的辐条和金属圆环组成，可绕过其中心的水平固定轴转动，不可伸长细绳绕在圆环上，系着质量1kg m =的物块，细绳与圆环无相对滑动。

飞轮处在方向垂直环面的匀强磁场中，左侧电路通过电刷与转轴和圆环边缘良好接触，开关S 可分别与图示中的电路连接。

已知电源电动势012V E =、内阻0.1r =Ω、限流电阻10.3R =Ω、飞轮每根辐条电阻0.9R =Ω，电路中还有可调电阻R 2（待求）和电感L ，不计其他电阻和阻力损耗，不计飞轮转轴大小。

（1）开关S 掷1，“电动机”提升物块匀速上升时，理想电压表示数8V U =。

①判断磁场方向，并求流过电阻R 1的电流I ；②求物块匀速上升的速度v 。

（2）开关S 掷2，物块从静止开始下落，经过一段时间后，物块匀速下降的速度与“电动机”匀速提升物块的速度大小相等，①求可调电阻R 2的阻值；②求磁感应强度B的大小。

【答案】（1）①垂直纸面向外，10A ；②5m/s ；（2）①0.2Ω；②2.5T【解析】（1）①物块上升，则金属轮沿逆时针方向转动，辐条受到的安培力指向逆时针方向，辐条中电流方向从圆周指向O 点，由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外；由闭合电路的欧姆定律可知011()E U I R r -=+则011128A 10A 0.30.1E U I R r --===++②辐条切割磁感线产生的电动势与电源电动势相反，设每根辐条产生的电动势为E 1，则0113r U E I -=解得15V E =此时金属轮可视为电动机11P E I =出当物块P 匀速上升时1P mgv =出解得15m/sv =另解：因8V U =，110A I =根据20113r UI I mgv =+解得5m/sv =（2）①物块匀速下落时，由受力分析可知，辐条受到的安培力与第（1）问相同，经过R 2的电流2110AI I ==由题意可知215m/sv v ==每根辐条切割磁感线产生的感应电动势215VE E ==225V 0.510AE R I ===Ω总023r R R =+总解得20.2R =Ω13.（2024年高考海南卷）两根足够长的导轨由上下段电阻不计，光滑的金属导轨组成，在M 、N 两点绝缘连接，M 、N 等高，间距L =1m ，连接处平滑。

2024届全国高考(新高考)物理复习历年真题好题专项(电磁感应)练习做真题 明方向1．[2023ꞏ全国甲卷](多选)一有机玻璃管竖直放在水平地面上，管上有漆包线绕成的线圈，线圈的两端与电流传感器相连，线圈在玻璃管上部的5匝均匀分布，下部的3匝也均匀分布，下部相邻两匝间的距离大于上部相邻两匝间的距离．如图(a)所示．现让一个很小的强磁体在玻璃管内沿轴线从上端口由静止下落，电流传感器测得线圈中电流I随时间t的变化如图(b)所示．则()A．小磁体在玻璃管内下降速度越来越快B．下落过程中，小磁体的N极、S极上下颠倒了8次C．下落过程中，小磁体受到的电磁阻力始终保持不变D．与上部相比，小磁体通过线圈下部的过程中，磁通量变化率的最大值更大2.[2022ꞏ全国甲卷]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I1、I2和I3.则()A．I1<I3<I2B．I1>I3>I2C．I1＝I2>I3D．I1＝I2＝I33.[2022ꞏ全国甲卷](多选)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QRCB．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4．[2022ꞏ山东卷](多选)如图所示，xOy平面的第一、三象限内以坐标原点O为圆心、半径为 2 L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t＝0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t＝0到t＝π2ω的过程中，E一直增大B．在t＝0到t＝π2ω的过程中，E先增大后减小C．在t＝0到t＝π4ω的过程中，E的变化率一直增大D．在t＝0到t＝π4ω的过程中，E的变化率一直减小5．[2022ꞏ广东卷]如图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图．定子是仅匝数n不同的两线圈，n1>n2，二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点O的距离相等，且均连接阻值为R 的电阻，转子是中心在O点的条形磁铁，绕O点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流．不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是() A．两线圈产生的电动势的有效值相等B．两线圈产生的交变电流频率相等C．两线圈产生的电动势同时达到最大值D．两电阻消耗的电功率相等专题69电磁感应现象 楞次定律实验：探究影响感应电流方向的因素1．[2023ꞏ四川省成都市期中](多选)如图，水平桌面上放有一个质量为m的闭合铝环，在铝环轴线上方有一个条形磁铁．不计空气阻力，重力加速度大小为g.当条形磁铁从轴线上由静止释放后竖直下落时，下列说法正确的是()A．铝环对桌面的压力大小为mgB．铝环有收缩趋势C．条形磁铁由静止释放后做自由落体运动D．条形磁铁下落的加速度大小为a＜g2．[2023ꞏ北京市考试]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3.[2023ꞏ安徽省九师联盟检测]如图所示，用铜线缠绕成线圈通上合适的电流，就可以隔空对金属进行加热，把螺丝刀放进线圈，一会就会变红了．下列说法正确的是()A.线圈中通入的是恒定电流B ．线圈中通入的是交变电流C ．塑料棒放进线圈里也可以进行隔空加热D ．线圈中的电流产生热对物体进行隔空加热4．[2023ꞏ浙江省七彩阳光联考]竖直平面内放置某竖直向上恒定电流的导线，如图所示．正方形导体框置于导线右侧，下列说法正确的是( )A ．以导线为轴线框顺时针(俯视)转动时会产生感应电流，电流方向a →b →c →dB ．从静止释放导线框，则该框下落过程中加速度逐渐减小，最后匀速下落C ．导体框向左运动一小段时会产生感应电流，电流方向是逆时针方向D ．电流变大，线框将水平向左运动，并有扩张趋势5．[2023ꞏ辽宁卷](多选)如图，两根光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，左、右两侧导轨间距分别为d 和2d ，处于竖直向上的磁场中，磁感应强度大小分别为2B 和B.已知导体棒MN 的电阻为R 、长度为d ，导体棒PQ 的电阻为2R 、长度为2d ，PQ 的质量是MN 的2倍．初始时刻两棒静止，两棒中点之间连接一压缩量为L 的轻质绝缘弹簧．释放弹簧，两棒在各自磁场中运动直至停止，弹簧始终在弹性限度内．整个过程中两棒保持与导轨垂直并接触良好，导轨足够长且电阻不计．下列说法正确的是( )A ．弹簧伸展过程中，回路中产生顺时针方向的电流B ．PQ 速率为v 时，MN 所受安培力大小为4B 2d 2v 3RC ．整个运动过程中，MN 与PQ 的路程之比为2∶1D ．整个运动过程中，通过MN 的电荷量为BLd 3R6．(多选)如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ 、MN ，当PQ 在外力作用下运动时，MN 在磁场力作用下向右运动．则PQ 所做的运动可能是(说明：导体棒切割磁感线速度越大，感应电流越大)( )A．向右匀加速运动B．向左匀加速运动C．向右匀减速运动D．向左匀减速运动7．如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置．(1)将图中所缺的导线补接完整．(2)开关断开时，灵敏电流计指针在表盘中央，若在原线圈插入副线圈后，将开关闭合，此时发现灵敏电流计的指针向右偏，那么可能出现的情况有：A．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向右拉时，灵敏电流计指针________(填“向左”“向右”或“不”)偏转．B．将原线圈迅速拔出副线圈时，灵敏电流计指针将________(填“向左”“向右”或“不”)偏转．8．[2023ꞏ陕西省渭南市模拟]学习了法拉第电磁感应定律E∝ΔΦΔt后，为了定量验证在磁通量变化量相同时，感应电动势E与时间Δt成反比，甲乙两位同学共同设计了如图所示的一个实验装置：线圈和光电门传感器固定在长木板的轨道上，强磁铁和挡光片固定在可运动的小车上．每当小车在轨道上运动经过光电门时，光电门会记录下挡光片的挡光时间Δt，同时触发接在线圈两端的电压传感器记录下在这段时间内线圈中产生的平均感应电动势 E.利用小车末端的弹簧将小车以不同的速度从轨道的最右端弹出，就能得到一系列的感应电动势E和挡光时间Δt.(1)观察和分析该实验装置可看出，在实验中，每次测量的Δt时间内，磁铁相对线圈运动的距离都相同，从而实现了控制________不变．(2)在得到测量数据之后，为了验证E与Δt成反比，甲乙两位同学分别采用两种办法处理数据．甲同学采用计算法：算出________，若该数据基本相等，则验证了E与Δt成反比；乙同学用作图法：用纵坐标表示感应电动势E，用横坐标表示________，利用实验数据，在坐标系中描点连线，若图线是过坐标原点的倾斜直线，则也可验证E与Δt成反比．专题70 法拉第电磁感应定律1．如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为 L 和2L 的两只闭合线框a 和b ，以相同的速度从磁感应强度为B 的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，若感应电动势分别为E a 、E b ，则E a ∶E b 为( )A ．1∶4B ．1∶2C ．2∶1D ．4∶12．[2023ꞏ重庆市沙坪坝区模拟](多选)动圈式扬声器的结构如图(a )和图(b )所示，图(b )为磁铁和线圈部分的右视图，线圈与一电容器的两端相连．当人对着纸盆说话，纸盆带着线圈左右运动能将声信号转化为电信号．已知线圈有n 匝，线圈半径为r ，线圈所在位置的磁感应强度大小为B ，则下列说法正确的是( )A ．纸盆向左运动时，电容器的上极板电势比下极板电势高B ．纸盆向左运动时，电容器的上极板电势比下极板电势低C ．纸盆向右运动速度为v 时，线圈产生的感应电动势为2nrBvD ．纸盆向右运动速度为v 时，线圈产生的感应电动势为2n πrBv3．[2023ꞏ广东模拟预测]如图所示，一根弧长为L 的半圆形硬导体棒AB 在水平拉力F 作用下，以速度v 0在竖直平面内的U 形框架上匀速滑动，匀强磁场的磁感应强度为B ，回路中除电阻R 外，其余电阻均不计，U 形框左端与平行板电容器相连，质量为m 的带电油滴静止于电容器两极板中央，半圆形硬导体棒AB 始终与U 形框接触良好．则以下判断正确的是( )A .油滴所带电荷量为mgd BLv 0B ．电流自上而下流过电阻RC ．A 、B 间的电势差U AB ＝BLv 0D ．其他条件不变，使电容器两极板距离减小，电容器所带电荷量将增加，油滴将向下运动4．[2023ꞏ江苏省南京市模拟]如图所示，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B ，金属棒MN 以角速度ω绕过O 点的竖直轴PQ 沿顺时针(从上往下看)旋转．已知NQ ＝2MP ＝2r.则( )A ．M 点电势高于N 点电势B ．N 点电势低于O 点电势C ．NM 两点的电势差为32 Br 2ωD ．MN 两点的电势差为52 Br 2ω5．[河北省唐山市十县一中联盟联考]电磁制动原理是通过线圈与磁场的作用使物体做减速运动．某列车车底安装的电磁铁产生磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向竖直向下．同种材料制成的粗细均匀的闭合正方形线框abcd ，边长为L 1，MN 长为L 2(L 2>L 1)，若当列车MN 部分刚越过ab 时，速度大小为v ，则ab 两端的电势差U ab 等于( )A ．BL 1vB ．BL 2vC ．－34 BL 1vD ．－14 BL 2v6．(多选)如图所示，长为a ，宽为b ，匝数为n 的矩形金属线圈恰有一半处于匀强磁场中，线圈总电阻为R ，线圈固定不动．当t ＝0时匀强磁场的磁感应强度的方向如图甲所示，磁感应强度B 随时间t 变化的关系图像如图乙所示，则( )A ．线圈中的感应电流的方向先逆时针再顺时针B ．回路中感应电动势恒为nB 0ab 2t 0C ．0～2t 0通过导线某横截面的电荷量为nB 0ab RD ．t ＝0时刻，线圈受到的安培力大小为nB 20 a 2b 2t 0R 7．(多选)如图所示，将半径分别为r 和2r 的同心圆形金属导轨固定在同一绝缘水平面内，两导轨之间接有阻值为R 的定值电阻和一个电容为C 的电容器，整个装置处于磁感应强度大小为B 、方向竖直向下的匀强磁场中．将一个长度为r 、阻值为R 的金属棒AD 置于圆导轨上面，O 、A 、D 三点共线，在外力的作用下金属棒以O 为转轴顺时针匀速转动，转动周期为T ，假设金属棒在转动过程中与导轨接触良好，导轨电阻不计，金属棒在经过R 和C 时互不干扰．下列说法正确的是( )A ．D 点的电势高于A 点的电势B ．电容器C 的上极板带正电C ．通过电阻R 的电流为3B πr 2TRD ．电容器的电荷量为3CB πr 22T8．[2023ꞏ黑龙江省哈尔滨市模拟]如图所示，足够长通电直导线平放在光滑水平面上并固定，电流I 恒定不变．将一个金属环以初速度v 0沿与导线成一定角度θ(θ<90°)的方向滑出，此后关于金属环在水平面内运动的分析，下列判断中正确的是( )A ．金属环做直线运动，速度先减小后增大B ．金属环做曲线运动，速度一直减小至0后静止C ．金属环最终做匀速直线运动，运动方向与直导线平行D ．金属环最终做匀变速直线运动，运动方向与直导线垂直9．[2023ꞏ辽宁省联考]如图所示是法拉第圆盘发电机，圆盘半径为r ，圆盘处于磁感应强度为B ，方向竖直向上的匀强磁场中．圆盘左边有两条光滑平行足够长倾斜导轨MN ，导轨间距为L ，其所在平面与水平面夹角为θ，导轨处于垂直斜面向上磁感应强度也为B 的匀强磁场中，用导线把两导轨分别与圆盘发电机中心和边缘的电刷连接，圆盘边缘和圆心之间的电阻为R.在倾斜导轨上放置一根质量为m ，长度也为L ，电阻为2R 的ab 导体棒，其余电阻不计，当圆盘以某角速度ω匀速转动时，ab 棒刚好能静止在斜面上，则( )A．a端电势高于b端电势B．圆盘转动的方向(从上往下看)为顺时针方向C．ab间电势差大小为13Br2ωD．若圆盘停止转动，ab棒将沿导轨匀加速下滑专题71自感和涡流1.[2023ꞏ上海市虹口区二模]如图，条形磁铁悬挂在绝缘橡皮筋的下端．将磁铁向下拉到某一位置后由静止释放，磁铁上下振动．将一铜制容器P置于磁铁正下方且不与磁铁接触，不计空气阻力及散热，则()A．铜制容器的温度不变B．铜制容器的温度会升高C．系统的机械能守恒，磁铁振动的振幅减小D．系统的机械能守恒，磁铁振动的振幅不变2.(多选)如图所示，在一蹄形磁铁两极之间放一个矩形线框abcd.磁铁和线框都可以绕竖直轴OO′自由转动．若使蹄形磁铁以某角速度转动时，线框的情况将不可能是() A．静止B．随磁铁同方向转动C．沿与磁铁相反方向转动D．要由磁铁具体转动方向来决定3.2021年7月25日，台风“烟花”给上海带来明显风雨影响，高达632米的上海中心大厦在台风里却能够保持稳定，位于第126层的“电涡流摆设式调谐质量阻尼器”起到了关键作用．这款阻尼器由我国自主研发，重达1 000吨，在大厦受到风力作用摇晃时，阻尼器质量块的惯性会产生一个反作用力，产生反向摆动，在质量块下方圆盘状的永磁体与楼体地板相对，由于电磁感应产生涡流，从而使大厦减振减摆，其简化示意图如图所示．下列关于该阻尼器的说法正确的是()A．质量块下方相对的地板可以是导体也可以是绝缘体，对减振效果没有影响B．安装在质量块下方的圆盘状永磁体左端为N极右端为S极，才会有较好的阻尼效果C．安装在质量块下方的圆盘状永磁体只有下端为N极上端为S极，才会有较好的阻尼效果D．地板随大厦摆动时，在地板内产生涡流，使大厦摆动的机械能最终转化为热能逐渐耗散掉4．(多选)如图甲、乙所示，电感线圈L自感系数很大，其电阻等于定值电阻R.接通S，电路稳定后，灯泡A均发光，则下列说法正确的是()A．在电路甲中，闭合S，A将逐渐变亮B．在电路乙中，闭合S，A将逐渐变亮C．在电路甲中，电路稳定后断开S，A将先变得更亮，然后逐渐变暗，最后熄灭D．在电路乙中，电路稳定后断开S，A将先变得更亮，然后逐渐变暗，最后熄灭5．[2023ꞏ山东聊城期中]如图甲所示是新型的高效节能厨具——电磁炉，又名电磁灶，是现代厨房革命的产物．电磁炉是利用电磁感应加热原理制成的电气烹饪器具，如图乙所示是电磁炉的工作示意图，它无需明火或传导式加热而让热直接在锅底产生，因此热效率得到了极大的提高．下列关于电磁炉的说法正确的是()A．提高励磁线圈中电流变化的频率，可提高电磁炉的加热效果B．炊具中的涡流是由励磁线圈中的恒定电流的磁场产生的C．利用陶瓷材料制成的炊具可以在电磁炉上正常加热D．电磁炉工作时，炉面板中将产生强大的涡流6．如图所示，扇形铜框在绝缘细杆作用下绕点O在同一水平面内快速逆时针转动，虚线把圆环分成八等份，其中虚线为匀强磁场的理想边界，扇形铜框恰好可以与其中一份重合．下列线框停止最快的是()7．[2023ꞏ河南省三模]航母上的飞机起飞可以利用电磁驱动来实现．电磁驱动原理示意图如图所示，在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同、已知铜的电阻率较小，不计所有接触面间的摩擦，则闭合开关S 的瞬间( )A ．铝环向右运动，铜环向左运动B ．铝环和铜环都向右运动C ．铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力D ．从左向右看，铜环中的感应电流沿顺时针方向8．[2023ꞏ湖北省随州市模拟](多选)如图甲所示的电路中，灯泡电阻为R ，A 1、A 2为完全相同的电流传感器(内阻不计).闭合开关K ，得到如图乙所示的I-t 图像，电源电动势为E ，内阻r ，则( )A ．r ＝I 1＋I 22I 2－I 1R B ．E ＝I 1I 22I 2－I 1 R C ．断开开关时，小灯泡中的电流方向从右向左D ．闭合开关时，自感线圈中电流为零，其自感电动势也为零9．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中的大专题72电磁感应中的图像问题1．如图甲所示，线圈ab、cd绕在同一软铁芯上，若线圈ab中电流i与时间t的关系图线如图乙所示，则在这段时间内，下列关于线圈cd中产生的感应电流i cd与时间t的关系图线，正确的是()2．(多选)如图甲所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，一个线圈与一个电容器相连，线圈平面与匀强磁场垂直，电容器的电容C＝60 μF，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化如图乙所示，下列说法不正确的是()A．电容器下极板电势高于上极板B．线圈中磁通量的变化率为3 Wb/sC．电容器两极板间电压为2.0 VD．电容器所带电荷量为120 C3．如图甲所示，光滑导轨水平放置在竖直方向的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示(规定向下为正方向)，导体棒ab垂直导轨放置，除电阻R 的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平外力F的作用下始终处于静止状态．规定a→b 的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力的正方向，则在0～2t0时间内()4.[2023ꞏ湖北省检测]如图所示，宽度为d的两条平行虚线之间存在一垂直纸面向里的匀强磁场，一直径小于d的圆形导线环沿着水平方向匀速穿过磁场区域，规定逆时针方向为感应电流的正方向，由圆形导线环刚进入磁场开始计时，则关于导线环中的感应电流i随时间t 的变化关系，下列图像中可能的是()5.[2023ꞏ山西五地四市联考]如图所示，等腰直角三角形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，左边有一形状与磁场边界完全相同的闭合导线框，线框斜边长为l，线框从图示位置开始水平向右匀速穿过磁场区域，规定线框中感应电流逆时针方向为正方向，其感应电流i随位移x变化的图像正确的是()6.如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一、三象限内有垂直该坐标平面向里的匀强磁场，二者磁感应强度相同，圆心角为90°的扇形导线框OPQ以角速度ω绕O点在图示坐标平面内沿顺时针方向匀速转动．规定与图中导线框的位置相对应的时刻为t＝0，导线框中感应电流以逆时针为正方向．则关于该导线框转一周的时间内感应电流i随时间t的变化图像，下列正确的是()7．[2023ꞏ四川省成都模拟]如图，在光滑的水平面上，宽为2L的有界匀强磁场左侧放置一边长为L的正方形导电线圈，线圈在水平外力作用下向右匀加速穿过该磁场，则在线圈穿过磁场的过程中，拉力F随位移x的变化图像、热功率P随位移x的变化图像、线圈中感应电流I(顺时针方向为正)随位移x的变化图像正确的是()8.[2023ꞏ福建龙岩三模](多选)如图所示，在竖直平面内有四条间距均为L的水平虚线L1、L2、L3、L4，在L1、L2之间和L3、L4之间存在磁感应强度大小相等且方向均垂直纸面向里的匀强磁场．现有一矩形金属线圈abcd，ad边长为3L.t＝0时刻将其从图示位置(cd边与L1重合)由静止释放，cd边经过磁场边界线L3时开始做匀速直线运动，cd边经过磁场边界线L2、L3、L4时对应的时刻分别为t1、t2、t3，整个运动过程线圈平面始终处于竖直平面内．在0～t3时间内，线圈的速度v、通过线圈横截面的电量q、通过线圈的电流i和线圈产生的热量Q随时间t的关系图像可能正确的是()9．如图所示的匀强磁场中有一根弯成45°的金属线POQ，其所在平面与磁场垂直，长直导线MN与金属线紧密接触，起始时OA＝l0，且MN⊥OQ，所有导线单位长度电阻均为r，MN匀速水平向右运动的速度为v，使MN匀速运动的外力为F，则外力F随时间变化的规律图像正确的是()专题73电磁感应中的动力学问题1.[2023ꞏ北京房山期中]如图所示，MN和PQ是两根互相平行、竖直放置的光滑金属导轨，已知导轨足够长，且电阻不计．ab是一根与导轨垂直而且始终与导轨接触良好的金属杆，金属杆具有一定质量和电阻．开始时，将开关S断开，让杆ab由静止开始自由下落，过段时间后，再将S闭合．若从S闭合开始计时，关于金属杆运动的说法，不可能的是() A．金属杆做匀速直线运动B．金属杆做匀加速直线运动C．金属杆做加速度逐渐减小的加速运动D．金属杆做加速度逐渐减小的减速运动2．[2023ꞏ广东省选考](多选)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()A．杆OP产生的感应电动势恒定B．杆OP受到的安培力不变C．杆MN做匀加速直线运动D．杆MN中的电流逐渐减小3．[2023ꞏ广东省检测](多选)如图，横截面积为S的n匝线圈，线圈总电阻为R，其轴线与大小均匀变化的匀强磁场B1平行．间距为L的两平行光滑倾斜轨道PQ、MN足够长，轨道平面与水平面的夹角为α，底部连有一阻值2R的电阻，磁感应强度B2的匀强磁场与轨道平面垂直．K闭合后，质量为m、电阻也为2R的金属棒ab恰能保持静止，金属棒始终与轨道接触良好，其余部分电阻不计，下列说法正确的是()A .B 1均匀减小B ．B 1的变化率为ΔB 1Δt ＝4mgR sin αnB 2SLC ．断开K 之后，金属棒ab 将做匀加速直线运动D ．断开K 之后，金属棒的最大速度为v ＝4Rmg sin αB 22L 2 4.[2023ꞏ河北省保定市期中]如图所示，这是感受电磁阻尼的铜框实验的简化分析图，已知图中矩形铜框(下边水平)的质量m ＝2 g ，长度L ＝0.5 m ，宽度d ＝0.02 m ，电阻R ＝0.01 Ω，该铜框由静止释放时铜框下边与方向水平向里的匀强磁场上边界的高度差h ＝0.2 m ，磁场上、下水平边界间的距离D ＝0.27 m ，铜框进入磁场的过程恰好做匀速直线运动．取重力加速度大小g ＝10 m /s 2，不计空气阻力．下列说法正确的是( )A ．铜框进入磁场的过程中电流方向为顺时针B ．匀强磁场的磁感应强度的大小为0.5 TC ．铜框下边刚离开磁场时的速度大小为3 m /sD ．铜框下边刚离开磁场时的感应电流为0.3 A5．(多选)如图所示，两条足够长的平行光滑长直导轨MN 、PQ 固定于同一水平面内，它们之间的距离为l ；ab 和cd 是两根质量皆为m 的金属细杆，杆与导轨垂直，且与导轨良好接触．两杆的电阻皆为R.cd 的中点系一轻绳，绳的另一端绕过定滑轮悬挂一质量为M 的重物，滑轮与杆cd 之间的轻绳处于水平伸直状态并与导轨平行．不计滑轮与转轴、细绳之间的摩擦，不计导轨的电阻．导轨和金属细杆都处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向竖直向上．现将两杆及重物同时由静止释放，下列说法正确的是( )A ．释放重物瞬间，其加速度大小为Mg m ＋M B ．最终回路中的电流为Mmg Bl （m ＋M ）C ．最终ab 杆所受安培力的大小为mMg 2m ＋MD ．最终ab 和cd 两杆的速度差恒为2MmgR B 2l 2（2m ＋M ）。

专题09 电磁感应一、单选题1．（2024·北京·高考）如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是（）A．闭合开关瞬间，线圈M和线圈P相互吸引B．闭合开关，达到稳定后，电流表的示数为0C．断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由a到bD．断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向左2．（2024·北京·高考）电荷量Q、电压U、电流I和磁通量Φ是电磁学中重要的物理量，其中特定的两个物理量之比可用来描述电容器、电阻、电感三种电磁学元件的属性，如图所示。

类似地，上世纪七十年代有科学家预言Φ和Q之比可能也是一种电磁学元件的属性，并将此元件命名为“忆阻器”，近年来实验室已研制出了多种类型的“忆阻器”。

由于“忆阻器”对电阻的记忆特性，其在信息存储、人工智能等领域具有广阔的应用前景。

下列说法错误的是（）A．QU的单位和ΦI的单位不同B．在国际单位制中，图中所定义的M的单位是欧姆C．可以用IU来描述物体的导电性质D．根据图中电感L的定义和法拉第电磁感应定律可以推导出自感电动势的表达式I E Lt∆=∆3．（2023·北京·高考）如图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个相同的小灯泡，开始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮，Q灯正常发光，断开开关（）A．P与Q同时熄灭B．P比Q先熄灭C．Q闪亮后再熄灭D．P闪亮后再熄灭4．（2023·北京·高考）如图所示，光滑水平面上的正方形导线框，以某一初速度进入竖直向下的匀强磁场并最终完全穿出。

线框的边长小于磁场宽度。

下列说法正确的是（）A．线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向B．线框出磁场的过程中做匀减速直线运动C．线框在进和出的两过程中产生的焦耳热相等D．线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等5．（2022·北京·高考）如图所示平面内，在通有图示方向电流I的长直导线右侧，固定一矩形金属线框abcd，ad边与导线平行。

考点27 电磁感应中的动力学和能量问题 两年高考真题演练1．(2015·福建理综，18)如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R 的金属条制成的矩形线框abcd ，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B 中。

一接入电路电阻为R 的导体棒PQ ，在水平拉力作用下沿ab 、dc 以速度v 匀速滑动，滑动过程PQ 始终与ab 垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。

在PQ 从靠近ad 处向bc 滑动的过程中( )A ．PQ 中电流先增大后减小B ．PQ 两端电压先减小后增大C ．PQ 上拉力的功率先减小后增大D ．线框消耗的电功率先减小后增大2．(2014·广东理综，15)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3．(2014·安徽理综，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。

如图所示，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 ，环上套一带电荷量为＋q 的小球。

已知磁感应强度B 随时间均匀增加，其变化率为k ，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小是( )A ．0 B.12r 2qk C ．2πr 2qk D ．πr 2qk4．(2015·江苏单科，13)做磁共振(MRI)检查时，对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电流。

某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的影响，将包裹在骨骼上的一圈肌肉组织等效成单匝线圈，线圈的半径r ＝5.0 cm ，线圈导线的截面积A ＝0.80 cm 2，电阻率ρ＝1.5 Ω·m 。

如图所示，匀强磁场方向与线圈平面垂直，若磁感应强度B 在0.3 s 内从1.5 T 均匀地减为零，求：(计算结果保留一位有效数字)(1)该圈肌肉组织的电阻R；(2)该圈肌肉组织中的感应电动势E；(3)0.3 s内该圈肌肉组织中产生的热量Q。

电磁感应与动力学、能量、动量的综合应用（单轨、双轨、线框、圆盘、变磁场）60分钟电磁感应与动力学、能量、动量的综合应用（单轨、双轨、A．线框穿出磁场I的过程中和进入磁场II的过程中，线框中产生的感应电流方向反A．方向C→R→DB．方向D→R→CC．方向C→R→DA．通过金属棒的电流不变B．感应电流方向为顺时针方向C．A、C两点的电势始终有D．整个过程中通过金属棒的电荷量为A ．若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定B ．若从上往下看，圆盘顺时针转动，则电流沿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5．（2024·河南·二模）如图甲，abcd 和A ．0~t 0时间内，回路中的感应电动势为200B L t B ．0~t 0时间内，施加在N 杆上的拉力F 随时间t 变化的关系为0mg F t t =×C ．重物下落的最大速度为2203mgRB L D ．从t =0时刻到重物达到最大速度的过程中，回路产生的焦耳热为32mgx -A ．重物的速度大小为24mgRB B ．导体棒ab 受到的安培力大小为C ．Oa 进出磁场一次，通过其某横截面的电荷量为D ．图示时刻，导体棒上从A ．线框在磁场B ．线框ab 边刚穿出磁场C ．线框ab 边在磁场D ．线框ab 边在磁场A．导体棒上a、b两点的电压为B．导体棒aO所受安培力的功率为pC．通过电阻1R的电荷量为3BLR23p9B LA．金属线框从刚进入左磁场区域到最终停止的过程中一直做匀减速直线运动B．金属线框通过两个磁场区域过程中产生的焦耳热为C．金属线框进入左侧磁场区域过程中，通过金属线框的电荷量为A．金属棒的速度为0v时，金属棒的加速度大小为B．金属棒能获得的最大速度为C．弹射过程中，流过金属棒的电荷量为A ．0t 时导体棒1的速度大小为12m /sB ．00t :时间内，导体棒1沿导轨下滑的距离为C ．00t :时间内，通过导体棒1的电荷量为D ．00t :时间内，导体棒1中产生的焦耳热为12．（2024·山东·模拟预测）如图，两足够长、间距为一区域存在竖直向下的匀强磁场，该区域左、右边界的间距为A ．金属棒刚进入磁场时的速度大小为02v B ．匀强磁场的磁感应强度大小为032mv RLA ．运动过程中导体棒a 、b 组成的系统动量守恒B ．导体棒a 、b 运动稳定后的速度之比为C ．从开始到运动稳定的过程中，通过导体棒A ．导棒a 开始运动时的加速度大小为B ．导棒a 刚要滑离宽导轨时速度大小为C ．导棒b 最终的速度大小为019vA．第2根棒刚穿出磁场时的速度大小为2ghB．第3根棒刚进入磁场时的加速度大小为2C．第n根棒刚进入磁场时，第1根棒的热功率为A．导体棒和导轨之间的动摩擦因数为B．导体棒匀速运动阶段电阻R的发热功率为C．若将电阻R减小，其他保持不变，则导体棒可能以某个更大的速度匀速运动D．撤去力F以后，导体棒运动距离为为α=37°，空间内存在垂直导轨平面向上的磁感应强度大小为B =1T 的匀强磁场。

电磁感应+图像考点01 图像信息1. （2023年高考全国乙卷）一学生小组在探究电磁感应现象时，进行了如下比较实验。

用图（a）所示的缠绕方式，将漆包线分别绕在几何尺寸相同的有机玻璃管和金属铝管上，漆包线的两端与电流传感器接通。

两管皆竖直放置，将一很小的强磁体分别从管的上端由静止释放，在管内下落至管的下端。

实验中电流传感器测得的两管上流过漆包线的电流I随时间t的变化分别如图（b）和图（c）所示，分析可知（ ）A. 图（c）是用玻璃管获得的图像B. 在铝管中下落，小磁体做匀变速运动C. 在玻璃管中下落，小磁体受到的电磁阻力始终保持不变D. 用铝管时测得的电流第一个峰到最后一个峰的时间间隔比用玻璃管时的短【参考答案】A【命题意图】本题考查电磁阻尼及其相关知识点。

【解题思路】强磁体从管的上端由静止释放，铝管本身和线圈都将对强磁体产生电磁阻尼，在铝管下落，强磁体做加速度减小的加速运动，图（c）是用玻璃管获得的图像，图（b）是用铝管获得的图像，A正确B错误；在玻璃管中下落，线圈中将产生感应电流，感应电流对小磁体下落产生电磁阻力，由安培力公式可知，电磁阻力与产生的感应电流成正比，所以在玻璃管中下落，小磁体受到的电磁阻力逐渐增大，C错误；由于在铝管中下落，受到的电磁阻力大于在玻璃管中下落，所以用铝管时测得的电流第一个峰到最后一个峰的时间间隔比用玻璃管时的长，D错误。

【知识拓展】电磁阻尼的实质是受到了与运动方向相反的安培力作用。

2 （2023高考全国甲卷）一有机玻璃管竖直放在地面上，管上有漆包线绕成的线圈，线圈的两端与电流传感器相连，线圈在玻璃管上部的5匝均匀分布，下部的3匝也均匀分布，下部相邻两匝间的距离大于上部相邻两匝间的距离。

如图（a）所示。

现让一个很小的强磁体在玻璃管内沿轴线从上端口由静止下落，电流传感器测得线圈中电流I随时间t变化如图（b）所示。

则A. 小磁体在玻璃管内下降的速度越来越快B. 下落过程中，小磁体的N 极、S 极上下颠倒了8次C. 下落过程中，小磁体受到的电磁阻力始终保持不变D. 与上部相比，小磁体通过线圈下部的过程中，磁通量变化率的最大值更大【参考答案】AD【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、电磁阻尼、对电流I 随时间t 变化图像的理解及其相关知识点。

2024年高考真题和模拟题物理分类汇编专题11电磁感应1.(2024年湖北卷考题)1.《梦溪笔谈》中记录了一次罕见的雷击事件：房屋被雷击后，屋内的银饰、宝刀等金属熔化了，但是漆器、刀鞘等非金属却完好（原文为：有一木格，其中杂贮诸器，其漆器银扣者，银悉熔流在地，漆器曾不焦灼。

有一宝刀，极坚钢，就刀室中熔为汁，而室亦俨然）。

导致金属熔化而非金属完好的原因可能为（）A.摩擦B.声波C.涡流D.光照【答案】C【解析】在雷击事件中金属和非金属都经历了摩擦，声波和光照的影响，而金属能够因电磁感应产生涡流非金属不能，因此可能原因为涡流。

故选C。

2.(2024年江苏卷考题)9.如图所示，在绝缘的水平面上，有闭合的两个线圈a、b，线圈a处在匀强磁场中，现将线圈a从磁场中匀速拉出，线圈a、b中产生的感应电流方向分别是（）A.顺时针，顺时针B.顺时针，逆时针C.逆时针，顺时针D.逆时针，逆时针【答案】A【解析】线圈a从磁场中匀速拉出的过程中穿过a线圈的磁通量在减小，则根据楞次定律可知a线圈的电流为顺时针，由于线圈a从磁场中匀速拉出则a中产生的电流为恒定电流，则线圈a靠近线圈b的过程中线圈b的磁通量在向外增大，同理可得线圈b产生的磁场为顺时针。

故选A。

abc是半径为R的半圆弧，b为圆弧的中3.（2024年湖南卷考题）4．如图，有一硬质导线Oabc，其中点，直线段Oa长为R且垂直于直径ac。

该导线在纸面内绕O点逆时针转动，导线始终在垂直纸面向里的匀强磁场中。

则O、a、b、c各点电势关系为（）B．O a b ϕϕϕϕ<<<D．O a b ϕϕϕϕ<<=Ob 、Oc 导体棒转动切割磁感线，根据右手定则可知电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示。

两对永磁铁可随发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大的正方形线圈竖直固定在减震装置上。

永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。