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高考物理模拟试题分类汇编电磁感应

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电磁感应一．不定项选择题(东城区一模)1．某空间中存在一个有竖直边界的水平方向匀强磁场区域，现将一个等腰梯形闭合导线圈，从图示位置垂直于磁场方向匀速拉过这个区域，尺寸如右图所示，下图中能正确反映该过程线圈中感应电流随时间变化的图象是（ ）(西城区)2．如图所示，足够长的光滑金属导轨MN 、PQ 平行放置，且都倾斜着与水平面成夹角θ。

在导轨的最上端M 、P 之间接有电阻R ，不计其它电阻。

导体棒ab 从导轨的最底端冲上导轨，当没有磁场时，ab 上升的最大高度为H ；若存在垂直导轨平面的匀强磁场时，ab 上升的最大高度为h 。

在两次运动过程中ab 都与导轨保持垂直，且初速度都相等。

关于上述情景，下列说法正确的是（ ） A ．两次上升的最大高度相比较为H < hB ．有磁场时导体棒所受合力的功大于无磁场时合力的功C ．有磁场时，电阻R 产生的焦耳热为2021mv D ．有磁场时，ab 上升过程的最小加速度为g sin θ(陈经纶中学)3．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A 、线圈B 、电流计及电键如图连接。

下列说法中正确的是( )Ａ、电键闭合后，线圈A 插入或拔出都会引起电流计指针偏转Ｂ、线圈A 插入线圈B 中后，电键闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转C 、电键闭合后，滑动变阻器的滑片P 匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度D 、电键闭合后，只有滑动变阻器的滑片 P 加速滑动，电流计指针才能偏转P二．计算题（宣武区一模）1.如图所示，有一个连通的，上、下两层均与水平面平行的“U”型的光滑金属平行导轨，在导轨面上各放一根完全相同的质量为m的匀质金属杆A1和A2，开始时两根金属杆与轨道垂直，在“U”型导轨的右侧空间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场，杆A1在磁场中，杆A2在磁场之外。

设两导轨面相距为H，平行导轨宽为L，导轨足够长且电阻不计，金属杆单位长度的电阻为r。

现在有同样的金属杆A3从左侧半圆形轨道的中点从静止开始下滑，在下面与金属杆A2发生碰撞,设碰撞后两杆立刻粘在一起并向右运动。

求：（1）回路内感应电流的最大值；（2）在整个运动过程中，感应电流最多产生的热量；（3）当杆A2、A3与杆A1的速度之比为3∶1时，A1受到的安培力大小。

（石景山区一模）2．如图所示，AB和CD是两根特制的、完全相同的电阻丝导轨，固定在绝缘的竖直墙壁上，上端用电阻不计的导线相连接，两电阻丝导轨相距为L ，一根质量为m 、电阻不计的金属棒跨接在AC 间，并处于x 轴原点，与电阻丝导轨接触良好，且无摩擦，空间有垂直墙面向里的匀强磁场，磁感应强度为B 。

放开金属棒，它将加速下滑。

（1）试证明，若棒下滑时作匀加速运动，则必须满足的条件是每根导轨的电阻值应跟位移x的平方根成正比，即x k R =（k 为比例常量）（2）若棒作匀加速运动，B =1T ，L =1m ，51=m kg ，21=k Ω•m -1/2，求：① 棒的加速度a ，② 棒下落1m 过程中，通过棒的电荷量q ， ③ 棒下落1m 过程中，电阻上产生的总热量Q（朝阳区一模）3．如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 所在平面与水平面成30°角，两导轨的间距l =0.50m ，一端接有阻值R =1.0Ω的电阻。

质量m =0.10kg 的金属棒ab 置于导轨上，与轨道垂直，电阻r =0.25Ω。

整个装置处于磁感应强度B =1.0T 的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。

t =0时刻，对金属棒施加一平行于导轨向上的外力F ，使之由静止开始运动，运动过程中电路中的电流随时间t 变化的关系如图乙所示。

电路中其他部分电阻忽略不计，g 取10m/s 2，求：（1）4.0s 末金属棒ab 瞬时速度的大小； （2）3.0s 末力F 的瞬时功率；（3）已知0~4.0s 时间内电阻R 上产生的热量为0.64J ，试计算F 对金属棒所做的功。

甲乙Q（朝阳区）4．如图所示，在倾角θ=37º的斜面上，固定着宽L=0.20m的平行金属导轨，在导轨上端接有电源和滑动变阻器，已知电源电动势E=6.0V，内电阻r=0.50Ω。

一根质量m=10g 的金属棒ab放在导轨上，与两导轨垂直并接触良好，导轨和金属棒的电阻忽略不计。

整个装置处于磁感应强度B=0.50T、垂直于轨道平面向上的匀强磁场Array中。

若金属导轨是光滑的，已知sin37º=0.6，cos37º=0.8，取g=10m/s2，求：（1）要保持金属棒静止在导轨上，滑动变阻器接入电路的阻值是多大？（2）金属棒静止在导轨上时，如果使匀强磁场的方向瞬间变为竖直向上，则此时导体棒的加速度是多大？（西城区一模）5．某同学利用电磁感应现象设计了一种发电装置。

如图1为装置示意图，图2为俯视图，将8块相同的磁铁N、S极交错放置组合成一个高h = 0.5m、半径r = 0.2m的圆柱体，并可绕固定的OO′轴转动。

圆柱外侧附近每个磁场区域的磁感应强度大小均为B = 0.2T，磁场方向都垂直于圆柱表面，相邻两个区域的磁场方向相反。

紧靠圆柱外侧固定一根与圆柱体等长的金属杆ab，杆与圆柱平行，杆的电阻R = 0.4Ω。

从上往下看，圆柱体以ω=100rad/s的角速度顺时针方向匀速转动。

以转到如图所示的位置为t = 0的时刻。

取g =10m/s2，π2 = 10。

求：（1）圆柱转过八分之一周期的时间内，ab 杆中产生的感应电动势的大小E ；（2）如图3所示，M 、N 为水平放置的平行板电容器的两极板，极板长L 0 = 0.314 m ，两板间距d = 0.125m 。

现用两根引线将M 、N 分别与a 、b 相连。

若在t = 0的时刻，将一个电量q = +1.00×10-6C 、质量m =1.60×10-8kg 的带电粒子从紧临M 板中心处无初速释放。

求粒子从M 板运动到N 板所经历的时间t 。

不计粒子重力。

（崇文区一模）6．如图所示，两根足够长的光滑直金属导轨MN 、PQ 平行放置在倾角为 的绝缘斜面上，两导轨间距为L ， M 、P 两点间接有阻值为R 的电阻。

一根质量为m 的均匀直金属杆ab 放在两导轨上，并与导轨垂直。

整套装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。

导轨和金属杆的电阻可忽略。

让金属杆ab 沿导轨由静止开始下滑，经过一段时间后，金属杆达到最大速度v m ，在这个过程中，电阻R 上产生的热量为Q 。

导轨和金属杆接触良好，重力加速度为g 。

求：(1)金属杆达到最大速度时安培力的大小； (2)磁感应强度的大小；(3)金属杆从静止开始至达到最大速度的过程中杆下降的高度。

O图2（海淀区一模）7．图16虚线框内为某种电磁缓冲车的结构示意图，在缓冲车的底板上沿车的轴线固定有两个足够长的平行绝缘光滑导轨PQ 、MN ，在缓冲车的底部还安装有电磁铁（图中未画出），能产生垂直于导轨平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B 。

在缓冲车的PQ 、MN 导轨内有一个由高强度材料制成的缓冲滑块K ，滑块K 可以在导轨上无摩擦地滑动，在滑块K 上绕有闭合矩形线圈abcd ，线圈的总电阻为R ，匝数为n ，ab 的边长为L 。

缓冲车的质量为m 1（不含滑块K 的质量），滑块K 的质量为m 2。

为保证安全，要求缓冲车厢能够承受的最大水平力（磁场力）为F m ，设缓冲车在光滑的水平面上运动。

（1）如果缓冲车以速度v 0与障碍物碰撞后滑块K 立即停下，请判断滑块K 的线圈中感应电流的方向，并计算感应电流的大小；（2）如果缓冲车与障碍物碰撞后滑块K 立即停下，为使缓冲车厢所承受的最大磁场力不超过求缓冲车F m ，求缓冲车运动的最大速度；（3）如果缓冲车以速度v 匀速运动时，在它前进的方向上有一个质量为m 3的静止物体C ，滑块K 与物体C 相撞后粘在一起，碰撞时间极短。

设m 1=m 2=m 3=m ，在cd 边进入磁场之前，缓冲车（包括滑块K ）与物体C 已达到相同的速度，求相互作用的整个过程中线圈abcd 产生的焦耳热。

（海淀区）8．如图10所示，两根平行长直金v线圈绝缘光滑导轨图16缓冲车属导轨倾斜放置，导轨平面与水平面的夹角为 ，导轨的间距为L，两导轨上端之间接有阻值为R的电阻。

质量为m的导体棒ab垂直跨接在导轨上，接触良好，导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ,导轨和导体棒的电阻均不计，且。

在导轨平面上的矩形区（如图中虚线框所示）域内存在着匀强磁场，磁场方向垂直导轨平面向上，磁感应强度的大小为B。

当磁场以某一速度沿导轨平面匀速向上运动时，导体棒以速度v0随之匀速向上运动。

设导体棒在运动过程中始终处于磁场区域内。

求：（1）通过导体棒ab的电流大小和方向；（2）磁场运动的速度大小；（3）维持导体棒匀速向上运动，外界在时间t内需提供的能量是多少？（北京四中1）9．如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B特，方向竖直向下，在磁场中有一个边长为L米的正方形刚性金属框。

ab边质量为m千克，其它三边的质量不计，金属框的总电阻为R欧，cd边上装有固定的水平轴，现在将金属框从水平位置由静止释放，不计一切摩擦。

金属框经t秒钟恰好通过竖直位置a'b'cd。

（1）在图中标出ab通过最低位置时，金属框中的感应电流的方向；（2）求上述t秒内金属框中的平均感应电动势；（3）若在上述t秒内，金属框中产生的焦耳热为Q焦耳，求ab边通过最低位置时受到的安培力。

北京市2009届高三物理模拟试题专题精编十一．电磁感应专题答案Bcba一．不定项选择题 1.A 2.D 3.A 二．计算题 1.（1）A 3从圆环上滑下的速度设为v 0, 有：mgH /2= 21mv 2解 得：v 0=gH ……………………………………………………（2分） A 3、A 2碰撞过程动量守恒：mv 0=2 mv 1解 得：v 1=gH /2……………………………………………………（2分） A 3、A 2结合后，刚进入磁场时的感应电动势最大，电流也最大 最大电动势：εmax=BLv 1…………………………………………………（2分）总电阻为： R=Lr /2+Lr =1.5rL ……………………………………………（1分） 最大电流：I max =εmax /R =rgHB 3………………………………………（1分） （2）A 3、A 2进入磁场后，A 3、A 2减速、A 1加速，最终达到共速（令为v 2)，此后保持匀速。

三杆系统（A 1A 2和A 3）的总动量经检验知,符合动量守恒条件（必须检验占1分） ∴ 2 mv 1 =3 mv 2 解得：v 2=31v 0…………………………………………………………（2分） 由能量守恒，整个过程感应电流产生的最多热量为： Q =21⨯2 mv 12-21⨯3 mv 22=121mgH ……………………………（3分） （3）设A 1的速度为v ，则A 3、A 2的速度为3v ，同理，由于系统符合动量守恒条件：∴ mv 0=mv +2m ·3v解得 v =v 0/7 ……………………………………………………………（2分） 整个电路的总电动势为：ε=BL 3v -BLv =2BLv =72BL gH ……………………………………（2分） 电路中的电流：I=ε/RA 1所受安培力的大小为：F=IBL =rgHL B 2142……………………………（2分）2．解：（1）设棒以加速度a 下落位移x 时速度为v ，此时棒中的电流为I ，每根电阻丝的电阻为R ，由牛顿第二定律得：ma BIL mg =-………………………………（2分）由运动学公式得：ax v 2=…………………………………………………（2分）由法拉第电磁感应定律及欧姆定律得：RBLvI 2=……………………………（2分） 由上式解得：x a g m aL B R )(2222-=……………………………………………（1分）可见，)(2222a g m aL B K -=为比例常量。

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电磁感应综合问题(解析版)--2024年高考物理大题突破

电磁感应综合问题(解析版)--2024年高考物理大题突破

电磁感应综合问题1.掌握应用动量定理处理电磁感应问题的思路。

2.掌握应用动量守恒定律处理电磁感应问题的方法。

3.熟练应用楞次定律与法拉第电磁感应定律解决问题。

4.会分析电磁感应中的图像问题。

5.会分析电磁感应中的动力学与能量问题。

电磁感应中的动力学与能量问题1(2024·河北·模拟预测)如图甲所示，水平粗糙导轨左侧接有定值电阻R =3Ω，导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B =1T ，导轨间距L =1m 。

一质量m =1kg ，阻值r =1Ω的金属棒在水平向右拉力F 作用下由静止开始从CD 处运动，金属棒与导轨间动摩擦因数μ=0.25，金属棒的v -x 图像如图乙所示，取g =10m/s 2，求：(1)x =1m 时，安培力的大小；(2)从起点到发生x =1m 位移的过程中，金属棒产生的焦耳热；(3)从起点到发生x =1m 位移的过程中，拉力F 做的功。

【答案】(1)0.5N ；(2)116J ；(3)4.75J 【详解】(1)由图乙可知，x =1m 时，v =2m/s ，回路中电流为I =E R +r =BLv R +r=0.5A安培力的大小为F 安=IBL =0.5N (2)由图乙可得v =2x金属棒受到的安培力为F A =IBL =B 2L 2v R +r=x2(N )回路中产生的焦耳热等于克服安培力做的功，从起点到发生x =1m 位移的过程中，回路中产生的焦耳热为Q =W 安=F A x =0+0.52×1J =0.25J金属棒产生的焦耳热为Q 棒=r R +rQ =116J(3)从起点到发生x =1m 位移的过程中，根据动能定理有W F -W 安-μmgx =12mv 2解得拉力F 做的功为W F =4.75J1．电磁感应综合问题的解题思路2．求解焦耳热Q 的三种方法(1)焦耳定律：Q =I 2Rt ，适用于电流恒定的情况；(2)功能关系：Q =W 克安(W 克安为克服安培力做的功)；(3)能量转化：Q =ΔE (其他能的减少量)。

备战2023年高考物理真题汇编12电磁感应篇(含答案解析)

备战2023年高考物理真题汇编12电磁感应篇(含答案解析)

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。

江苏省2023年高考物理模拟(一模、二模、三模)试题知识点分类训练：电磁学解答题(静电场、恒定电流

江苏省2023年高考物理模拟(一模、二模、三模)试题知识点分类训练：电磁学解答题(静电场、恒定电流

江苏省2023年高考物理模拟（一模、二模、三模）试题知识点分类训练：电磁学解答题（静电场、恒定电流、交表电流）一、解答题子重力，不考虑场的边缘效应和粒子的相对论效应，求：(1)t=0时刻发射的粒子离开电场时的速度大小及偏转距离；(2)粒子打在荧光屏上的范围；3．（2023·江苏·模拟预测）如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=1000匝，线圈面积S=200cm2，线圈的电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，求：(1)前4s内的感应电动势的大小以及通过R的电流方向；(2)t=5s时，电阻R两端的电压U。

4．（2023·江苏·统考一模）图为一个小型交流发电机的原理图，其矩形线圈的面积为S，共有n匝，线圈总电阻为r，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO′转动；线圈处于磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈在转动时可以通过滑环K和电刷L保持与外电路电阻R的连接，在外力作用下线圈以恒定的角速度ω绕轴OO′匀速转动（不计转动轴及滑环与电刷的摩擦）。

（1）求线圈从图示位置转动90°时电流表的示数；（2）求线圈速度转动N周过程中发电机线圈电阻r产生的焦耳热。

5．（2023·江苏南京·统考二模）某种发电机的原理如图所示，矩形线圈处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，可绕与磁场方向垂直的固定轴OO′匀速转动，角速度为ω。

已知线圈的匝数为n，ab边长为1L，bc边长为2L，线圈总电阻为r，线圈与阻值为R的外电路连接，交流电压表为理想电表。

求：（1）线圈从图示位置转过90°的过程中，通过电阻R的电量q。

（2）发电机正常工作时，交流电压表的示数U。

6．（2023·江苏·统考一模）如图所示，边长为L的正方形导线框abcd放在纸面内，在ad 边左侧有足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，导线框的总电阻为R。

江苏省2023年高考物理模拟(一模、二模、三模)试题知识点分类训练：电磁学解答题(电磁感应)

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江苏省2023年高考物理模拟（一模、二模、三模）试题知识点分类训练：电磁学解答题（电磁感应）一、解答题1．（2023·江苏南通·统考二模）半径为1r 的单匝线圈放置在绝缘的水平面上，线圈的电阻为R ，O 为圆心．以O 为圆心、半径为()001r r r <的圆形区域内存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度随时间的变化规律为0B B kt =-，在磁感应强度由0B 减为0的过程中，求：（1）线圈中产生的感应电流I ；（2）线圈中产生的焦耳热Q 和通过线圈横截面的电量q 。

2．（2023·江苏·模拟预测）如图所示，质量为m 的“匚”型金属导轨abcd ，静止放在足够大的光滑水平面上，导轨的宽为L ，长为2L ，cd 部分的电阻为R ，bc 和ad 部分电阻不计，P 、P ′分别为bc 和ad 的中点，整个导轨处于竖直向上、磁感应强度大小为B 的匀强磁场（未画出，范围足够大）中。

一质量为m 、长为L 、电阻为R 的金属棒MN 以速度v 从ab 端滑上导轨，并最终在PP ′处与导轨相对静止。

已知金属棒和导轨之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g ，整个过程金属棒和导轨接触良好。

求：（1）MN 刚滑上导轨时，金属导轨的加速度a 的大小；（2）整个过程金属棒上产生的焦耳热Q ；3．（2023·江苏·统考一模）将一根绝缘硬质细金属丝顺次绕成如图所示的“8”字形线圈，两个圆形线圈半径分别为2r 和r ，匀强磁场垂直于线圈平面，磁感应强度B 随时间t 变化的规律为B =B 0+kt ，已知线圈总电阻为R 。

（1）仅将大圆线圈置于磁场中，求线圈中的电流I；（2）将该线圈全部置于磁场中，求在时间t内通过线圈横截面的电荷量q。

4．（2023·江苏·统考二模）两条平行光滑金属导轨所在平面与水平面夹角为θ，间距为L，导轨顶端连接阻值为R的电阻。