五年(2019-2023)高考物理真题分项汇编(全国通用)：电磁感应 (解析版)

1专题10电磁感应

一、单选题

1(2023·全国·统考高考真题)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

【答案】A

【详解】A．强磁体在铝管中运动，铝管会形成涡流，玻璃是绝缘体故强磁体在玻璃管中运动，玻璃管不会形

成涡流。强磁体在铝管中加速后很快达到平衡状态，做匀速直线运动，而玻璃管中的磁体则一直做加速运

动，故由图像可知图(c)的脉冲电流峰值不断增大，说明强磁体的速度在增大，与玻璃管中磁体的运动情况

相符，A正确；

B．在铝管中下落，脉冲电流的峰值一样，磁通量的变化率相同，故小磁体做匀速运动，B错误；

C．在玻璃管中下落，玻璃管为绝缘体，线圈的脉冲电流峰值增大，电流不断在变化，故小磁体受到的电磁

阻力在不断变化，C错误；

D．强磁体分别从管的上端由静止释放，在铝管中，磁体在线圈间做匀速运动，玻璃管中磁体在线圈间做加

速运动，故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。

故选A。

2(2023·北京·统考高考真题)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

2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

【答案】D

【详解】A．线框进磁场的过程中由楞次定律知电流方向为逆时针方向，A错误；

B．线框出磁场的过程中，根据E=Blv

I=E

R

联立有

F

A=B2L2v

R=ma

由于线框出磁场过程中由左手定则可知线框受到的安培力向左，则v减小，线框做加速度减小的减速运

动，B错误；

C．由能量守恒定律得线框产生的焦耳热

Q=F

AL

其中线框进出磁场时均做减速运动，但其进磁场时的速度大，安培力大，产生的焦耳热多，C错误；

D．线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量q=I

t

其中I=E

R，E=BLx

t

则联立有

q=BL

Rx

由于线框在进和出的两过程中线框的位移均为L，则线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相

等，故D正确。

故选D。

3(2023·北京·统考高考真题)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

3【答案】D

【详解】由题知，开始时，开关S闭合时，由于L的电阻很小，Q灯正常发光，P灯微亮，断开开关前通过Q灯

的电流远大于通过P灯的电流，断开开关时，Q所在电路未闭合，立即熄灭，由于自感，L中产生感应电动

势，与P组成闭合回路，故P灯闪亮后再熄灭。

故选D。

4(2023·海南·统考高考真题)汽车测速利用了电磁感应现象，汽车可简化为一个矩形线圈abcd，埋在

地下的线圈分别为1、2，通上顺时针(俯视)方向电流，当汽车经过线圈时()

A.线圈1、2产生的磁场方向竖直向上

B.汽车进入线圈1过程产生感应电流方向为abcd

C.汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为abcd

D.汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同

【答案】C

【详解】A．由题知，埋在地下的线圈1、2通顺时针(俯视)方向的电流，则根据右手定则，可知线圈1、2产

生的磁场方向竖直向下，A错误；

B．汽车进入线圈1过程中，磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流方向为adcb(逆时针)，B错误；

C．汽车离开线圈1过程中，磁通量减小，根据楞次定律可知产生感应电流方向为abcd(顺时针)，C正确；

D．汽车进入线圈2过程中，磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流方向为adcb(逆时针)，再根据左

手定则，可知汽车受到的安培力方向与速度方向相反，D错误。

故选C。

5(2023·辽宁·统考高考真题)如图，空间中存在水平向右的匀强磁场，一导体棒绕固定的竖直轴OP在

磁场中匀速转动，且始终平行于OP。导体棒两端的电势差u随时间t变化的图像可能正确的是()

4

A.

B.

C.

D.

【答案】C

【详解】如图所示

导体棒匀速转动，设速度为v，设导体棒从A到B过程，棒转过的角度为θ，则导体棒垂直磁感线方向的分

速度为

v

⊥=vcosθ

可知导体棒垂直磁感线的分速度为余弦变化，根据左手定则可知，导体棒经过B点和B点关于P点的对称

点时，电流方向发生变化，根据

u=BLv

⊥

可知导体棒两端的电势差u随时间t变化的图像为余弦图像。

故选C。

6(2023·江苏·统考高考真题)如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，OC导体棒的O端位

于圆心，棒的中点A位于磁场区域的边缘。现使导体棒绕O点在纸面内逆时针转动。O、A、C点电势分

别为φ0、φA、φC，则()

A.φ

O>φ

CB.φ

C>φ

AC.φ

O=φ

AD.φ

O-φ

A=φ

A-φ

C

【答案】A

5【详解】ABC．由题图可看出OA导体棒转动切割磁感线，则根据右手定则可知

φ

O>φ

A

其中导体棒AC段不在磁场中，不切割磁感线，电流为0，则φC=φ

A，A正确、BC错误；

D．根据以上分析可知

φ

O-φ

A>0，φ

A-φ

C=0

则

φ

O-φ

A>φ

A-φ

C

D错误。

故选A。

7(2023·浙江·统考高考真题)如图所示，质量为M、电阻为R、长为L的导体棒，通过两根长均为l、质量

不计的导电细杆连在等高的两固定点上，固定点间距也为L。细杆通过开关S可与直流电源E0或理想二

极管串接。在导体棒所在空间存在磁感应强度方向竖直向上、大小为B的匀强磁场，不计空气阻力和其它电阻。开关S接1，当导体棒静止时，细杆与竖直方向的夹角固定点θ=π

4；然后开关S接2，棒从右侧开始

运动完成一次振动的过程中()

A.

电源电动势E

0=2Mg

2BLRB.棒消耗的焦耳热Q=1-2

2Mgl

C.从左向右运动时，最大摆角小于π

4D.棒两次过最低点时感应电动势大小相等

【答案】C

【详解】A．当开关接1时，对导体棒受力分析如图所示

根据几何关系可得

Mg=BIL

解得

6I

=Mg

BL

根据欧姆定律

I=E

0

R

解得

E

0=MgR

BL

故A错误；

根据右手定则可知导体棒从右向左运动时，产生的感应电动势与二极管正方向相同，部分机械能转化为焦

耳热；导体棒从左向右运动时，产生的感应电动势与二极管相反，没有机械能损失

B．若导体棒运动到最低点时速度为零，导体棒损失的机械能转化为焦耳热为

Q=1-2

2Mgl

根据楞次定律可知导体棒完成一次振动速度为零时，导体棒高度高于最低点，所以棒消耗的焦耳热Q

2Mgl

故B错误；

C．根据B选项分析可知，导体棒运动过程中，机械能转化为焦耳热，所以从左向右运动时，最大摆角小于

π

4，故C正确；

D．根据B选项分析，导体棒第二次经过最低点时的速度小于第一次经过最低点时的速度，根据

E=BLv

可知棒两次过最低点时感应电动势大小不相等，故D错误。

故选C。

8(2023·湖北·统考高考真题)近场通信(NFC)器件应用电磁感应原理进行通讯，其天线类似一个压平

的线圈，线圈尺寸从内到外逐渐变大。如图所示，一正方形NFC线圈共3匝，其边长分别为1.0cm、1.2cm

和1.4cm，图中线圈外线接入内部芯片时与内部线圈绝缘。若匀强磁场垂直通过此线圈，磁感应强度变化

率为103T/s，则线圈产生的感应电动势最接近()

A.0.30VB.0.44VC.0.59VD.4.3V

【答案】B

【详解】根据法拉第电磁感应定律可知

E=ΔΦ

Δt=ΔBS

Δt=103×1.02+1.22+1.42×10-4V=0.44V

故选B。

9(2022·天津·高考真题)如图所示，边长为a的正方形铝框平放在光滑绝缘水平桌面上，桌面上有边界

平行、宽为b且足够长的匀强磁场区域，磁场方向垂直于桌面，铝框依靠惯性滑过磁场区域，滑行过程中铝

框平面始终与磁场垂直且一边与磁场边界平行，已知a