专题12 电磁感应-【好题汇编】3年（2022-2024）高考1年模拟物理真题分类汇编（江苏专用）

专题12 电磁感应 1.（2022.江苏.高考真题）. 如图所示，半径为r的圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化关系为，、k为常量，则图中半径为R的单匝圆形线圈中产生的感应电动势大小为（　　） A. B. C. D. 2. （2023.江苏.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. φO > φC B. φC > φA C. φO = φA D. φO－φA = φA－φC 3. （2024.江苏兴化.调研）如图所示，整个空间中存在方向垂直导轨平面向里的匀强磁场B，导轨间距为l且足够长，左端接阻值为R的定值电阻，导轨电阻不计，现有一长为2l的金属棒垂直放在导轨上，在金属棒以O点为轴沿顺时针方向以恒定角速度ω转过60°的过程中（金属棒始终与导轨接触良好，电阻不计）（　　） A. 通过定值电阻的电流方向由b到a B. 转动过程中棒两端的电动势大小不变 C. 通过定值电阻的最大电流为 D. 通过定值电阻的电荷量为 4. （2024.江苏.高考真题）.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 1. （2024.江苏苏州南航附中.二模）.如图所示， 空间中存在匀强磁场B，方向垂直纸面向里。一长度为l的铜棒以速度v向右匀速运动，速度方向与铜棒之间的夹角为30°，则铜棒ab两端的电势差Uab为（　　） A. Blv B. -Blv C. D. 2. (2024.江苏扬州.二模).我市某兴趣小组利用地磁场探究交变电流的规律如图甲所示，线圈在地磁场中匀速转动，转轴沿东西方向水平放置，产生的交变电流随时间变化关系图像如图乙所示。已知地磁场方向斜向下，则（　　） A. 0时刻，线圈在竖直面内 B. 时刻，线圈在水平面内 C. 若仅增加转速，变小 D. 若仅将转轴沿南北方向水平放置，变小 3.（2024.江苏扬州新华中学.二模）. 三峡大坝是目前世界上最大的水力发电站，装机容量达2250万千瓦，年发电量1000亿千瓦时。发电机发电的原理可作如图简化：KLMN是一个放在匀强磁场中的矩形导线框，线框绕垂直于磁场的固定轴以角速度沿逆时针方向（俯视）匀速转动。当MN边与磁场方向的夹角为时开始计时（图示位置），此时导线框中产生的电动势为E。下列说法正确的是（　　） A. 时刻，电流沿KLMNK方向 B. 时刻，穿过线框的磁通量变化率最大 C. 该交流电动势的有效值为 D. 该交流电动势瞬时值表达式为 4. (2024.江苏泰州.第一次调研).已知无限长直导线通电时，在某点所产生的磁感应强度的大小与导线中的电流成正比、与该点到导线的距离成反比。两根足够长的直导线平行放置，其中电流分别为是两导线所在平面内的两点，到导线的距离分别如图所示，其中A点的磁感应强度为。则B点的磁感应强度（　　） A. 大小为，方向垂直纸面向外 B. 大小为，方向垂直纸面向里 C. 大小为，方向垂直纸面向外 D. 大小为，方向垂直纸面向外 5．（2024.江苏南京.三模补偿）.某同学完成了如下实验：如图，铜导轨固定在水平桌面上，左端用导线相连，一铜棒垂直导轨静置于导轨上。在铜棒与导轨组成的回路中心上方某处，将一强磁铁竖直向上抛出，已知铜棒与导轨之间的摩擦很小可以忽略，铜棒与导轨接触良好。在磁铁上升过程，磁铁克服磁场力做功，磁场力对导体棒做功，回路中产生的焦耳热为Q，铜棒获得的能为。不考虑电磁辐射，则在此过程：（    ） A．铜棒向左运动 B．W2=Q C． D．W1=EK 6.（2024.江苏南通.三模补偿）.如图为磁共振无线充电的示意图，当接收电路的固有频率与发射电路线圈产生的磁场振动频率一致的时候，产生磁共振，从而进行能量的传递。该过程类似于无线电发射与接收环节中的（　　） A．调幅 B．调频 C．调谐 D．解调 7.（2024.江苏苏锡常镇.三模补偿训练）.无线充电技术已经广泛应用于日常生活中，如图甲为电动汽车无线充电原理图，M为受电线圈，N为送电线圈。图乙为受电线圈M的示意图，线圈匝数为n、横截面积为S，a、b两端连接车载变流装置，某段时间内线圈N产生的磁场平行于圆轴线向上穿过线圈M。下列说法正确的是（　　） A．当线圈M中磁感应强度B不变时，能为电动汽车充电 B．当线圈N接入恒定电流时，线圈M两端产生恒定电压 C．当线圈M中的磁感应强度B增加时，线圈M两端产生电压可能变大 D．若这段时间内线圈M中磁感应强度大小均匀增加，则M中产生的电动势为 8.（2024.江苏宜兴.三模）.如图所示，一光滑导轨水平放置，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，以导轨的顶点为原点建立直角坐标系，导轨满足方程，为定值．一均匀导体棒垂直于轴在外力作用下由坐标原点开始向轴正方向匀速运动，运动过程中导体棒与导轨接触良好形成闭合回路，导轨电阻不计，则导体棒运动过程中产生的感应电动势、回路电流、通过导体棒横截面的电荷量，外力做的功随时间变化规律图象正确的是 A. B. C. D. 9.（2024.江苏.二模）.某同学利用手机物理工坊测量当地地磁场的磁感应强度，如图甲所示，以手机显示屏所在平面为平面，在手机上建立直角坐标系，该同学测量时z轴始终保持竖直向上，手机平面绕z轴匀速转动，手机显示出各轴磁场的实时数据（如图乙所示）。当外界磁场分量与坐标轴正方向相同时则显示正值，相反则显示负值，根据图像可推知，下列说法错误的是（　　） A. 图中时刻x轴正方向指向地球北方 B. 图中时刻y轴正方向指向地球南方 C. 时间内手机刚好绕z轴转动了一周 D. 通过z轴数据可知测量地在南半球 10. （2024.江苏海门.学情调研）.如图所示，左端有微小夹缝（距离可忽略）的“”形光滑导轨abc水平放置在竖直向上的匀强磁场中，一电容器C与导轨左端相连，导轨上的金属棒MN与ab垂直，在外力F作用下从b点开始以速度v向右匀速运动，忽略所有电阻。下列关于回路中的电流i、极板上的电荷量q、外力F及其功率P随时间t变化的图像中，正确的是（　　） A. B. C. D. 11. （2024.江苏连云港.三模）.线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴转动，产生交变电流的图像如图所示，则（　　） A. 该交变电流的周期为0.5s B. 该交变电流的电流有效值为2A C. 时，穿过线圈的磁通量为零 D. 时，穿过线圈的磁通量变化最快 12. （2024.江苏连云港.模拟）.某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图像如图所示，则可判断（  ） A. 在B和D时刻线圈处于中性面位置 B. 从0时刻到A时刻穿过线圈的磁通量变大 C. 从0时刻到B时刻线圈转过的角度为2π D. 若从0时刻到B时刻历时0.02s，则交变电流频率为50Hz 13. (2024.江苏南京.二模).如图所示，光滑U形金属导轨固定在水平面上，一根导体棒垂直静置于导轨上构成回路。将回路正上方的条形磁铁竖直向上抛出。在其运动到最高点的过程中，安培力对导体棒做功W，回路中产生的焦耳热为Q，导体棒获得的动能为，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 导体棒对轨道压力大于重力 B. 磁铁加速度为g C. D. 14. （2024.江苏南京弘光中学.二模）.如图所示，半径为r2的圆形单匝线圈中央有半径为r1的有界匀强磁场，磁感应强度随时间变化关系为B=B0+kt（k>0），线圈电阻为R，则磁感应强度从B0增大到2B0时间内（　　） A. 线圈面积有缩小的趋势 B. 线圈中电子沿逆时针方向定向移动 C. 线圈中产生的焦耳热为 D. 通过导线横截面电荷量为 15. （2024.江苏南京、盐城.一模）.两个完全相同的磁电式仪表A、B，零刻度均在表盘正中间。按图示方式用导线连接起来。在把电流表A的指针向左拨动的过程中，电流表B的指针将（　　） A. 向左偏转 B. 向右偏转 C. 静止不动 D. 发生偏转，但无法判断偏转方向 16. (2024.江苏.适应性考试（二）).下列两个靠近的线圈之间最不容易产生互感现象的是（　　） A. B. C. D. 17.(2024.江苏.适应性考试（二）). 如图所示，两足够长的光滑平行金属导轨放置在水平面内，匀强磁场与导轨平面垂直，左端连接一个带有一定电荷量的电容器，导轨上有一金属棒垂直导轨放置。时刻，金属棒获得水平向右初速度的同时闭合开关，金属棒的速度v和加速度a随时间t变化的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 18.（2024.江苏苏锡常镇.教学情况调研二）. 如图所示，半径为r2的圆形单匝线圈中央有半径为r1的有界匀强磁场，磁感应强度随时间变化关系为B=B0+kt（k>0），线圈电阻为R，则磁感应强度从B0增大到2B0时间内（　　） A. 线圈面积有缩小的趋势 B. 线圈中电子沿逆时针方向定向移动 C. 线圈中产生的焦耳热为 D. 通过导线横截面电荷量为 19. （2024.江苏苏锡常镇.三模补偿训练）.海浪发电是一种应用前景广阔的新能源技术，海浪通过传动装置带动线圈在磁场中做切割磁感线运动从而发电，实现海浪动能向电能的转化。某科技小组设计了一发电模型，其原理图如图甲所示，N匝正方形闭合线圈处在垂直干线圈平面的组合磁场中，组合磁场是由两方向相反的匀强磁场组成的，磁感应强度大小均为B，线圈和磁场的宽度均为L，设线圈的总电阻为R，总质量为m，线圈在海浪的带动下上下运动切割磁感线且线圈在运动过程中不会超出磁场范围，其运动的速度时间图像如图乙所示。线圈处于平衡位置时，线圈的中线恰好与组合磁场中的中线重叠。求： （1）运动过程中，该线圈所受安培力的最大值； （2）在理想条件下，该线圈的发电功率。 20. （2024.江苏省前高中.一模）.一种振动发电装置的示意图如图甲所示，半径、匝数的线圈套在永久磁铁槽中，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右视图如图乙所示），线圈所在位置的磁感应强度大小均为，线圈的电阻，它的引出线接有的灯泡L、外力推动线圈框架的P端，使线圈的速度v随时间t变化的规律如图丙所示，已知v取向右为正。求： （1）线圈运动过程中产生的最大感应电动势的大小； （2）线圈运动一个周期内，线圈中产生的热量Q。 21. （2024.江苏苏锡常镇.教学情况调研一）.如图所示，足够长的两光滑竖直金属导轨间距为L，处在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面的匀强磁场中，匀质金属棒ab、cd均紧贴两导轨，质量均为m，电阻均为R，导轨电阻不计，重力加速度为g，现用悬绳固定ab棒，由静止释放cd棒，求： （1）cd棒最终速度的大小； （2）悬绳对ab棒拉力的最大值。 22.（2024.江苏海安.模拟）. 航天回收舱实现软着陆时，回收舱接触地面前经过喷火反冲减速，瞬间速度减少至向下7m/s，大于要求的软着陆速度设计速度；为此科学家设计了一种电阻尼缓冲装置，其原理如图所示，主要部件为缓冲滑块K和绝缘光滑的缓冲轨道MN和PQ；回收舱主体中还有超导线圈（图中未画出），能在两轨道间产生垂直于导轨平面的匀强磁场B＝4T，导轨内的缓冲滑块由高强度绝缘材料制成，滑块K上绕有n＝10匝矩形线圈abcd，线圈的总电阻为，ab边长为L＝2m，当回收舱接触地面时，滑块K立即停止运动，此后线圈与轨道间的磁场发生作用，使回收舱主体做减速运动，从而实现缓冲；已知装置中除缓冲滑块（含线圈）外的质量为m＝200kg，缓冲滑块（含线圈）K的质量M＝50kg，重力加速度为，不考虑运动磁场产生的电场； （1）达到回收舱软着陆要求的速度时缓冲滑块K对地面的压力 （2）回收舱主体可以实现软着陆，若从7ms减速到3m/s的过缓冲程中，通过线圈横截面的电荷量为，求该过程中线圈中产生的焦耳热Q。 23. （2024.江苏扬州.三模）.如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨ab、cd被固定在水平面上，导轨间距L＝0.6m，两导轨的左端用导线连接电阻R＝10Ω，质量m=1kg、电阻r＝2Ω的金属棒垂直于导轨静止在ef处并锁定；导轨及导线电阻均不计。整个装置处在竖直向下的磁场中，be＝0.2m，磁感应强度随时间的变化如图乙所示。0.2s后金属棒解除锁定并同时给金属棒水平向右的初速度v0=6m/s，求： （1）0.1~0.2s内R上产生的焦耳热； （2）从t＝0.2s后的整个过程中通过R的电荷量。 24. （2024.江苏兴化.调研）.如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ水平固定放置，导轨间距为L，导轨两端与定值电阻和相连，和的阻值均为R。磁感应强度大小为B的匀强磁场方向竖直向上，有一个质量为m、电阻也为R的导体棒ab与导轨垂直放置。在时刻，给导体棒ab初速度向右运动。导轨的电阻忽略不计，求： （1）时ab两点之间的电势差； （2）全过程上产生的电热。 25. （2024.江苏泰州.一模）.如图所示，一边长为L、电阻为R的正方形金属线框abcd可绕其水平边ad转动。线框处在竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中，已知bc边质量为m，其余质量不计。现给bc边一个瞬时冲量，使bc边获得水平速度v，线框恰能摆至水平位置。求： （1）线框刚开始运动瞬间bc边所受安培力大小F； （2）线框开始运动到水平位置过程中产生的焦耳热Q。 26. （2024.江苏苏锡常镇.教学情况调研一）.如图所示，足够长的两光滑竖直金属导轨间距为L，处在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面的匀强磁场中，匀质金属棒ab、cd均紧贴两导轨，质量均为m，电阻均为R，导轨电阻不计，重力加速度为g，现用悬绳固定ab棒，由静止释放cd棒，求： （1）cd棒最终速度的大小； （2）悬绳对ab棒拉力的最大值。 27. （2024.江苏徐州.三模）.如图甲所示，边长的单匝正方形线框垂直放置在有界匀强磁场中，线框连接阻值的电阻，磁感应强度B按图乙所示的规律变化，线框电阻不计，求： （1）时，线框边受到的安培力大小； （2）内电阻中产生的焦耳热。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题12 电磁感应 1.（2022.江苏.高考真题）. 如图所示，半径为r的圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化关系为，、k为常量，则图中半径为R的单匝圆形线圈中产生的感应电动势大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【详解】由题意可知磁场的变化率为 根据法拉第电磁感应定律可知 故选A。 2. （2023.江苏.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. φO > φC B. φC > φA C. φO = φA D. φO－φA = φA－φC 【答案】A 【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 φO > φA 其中导体棒AC段不在磁场中，不切割磁感线，电流为0，则φC = φA，A正确、BC错误； D．根据以上分析可知 φO－φA > 0，φA－φC = 0 则 φO－φA > φA－φC D错误。 故选A。 3. （2024.江苏兴化.调研）如图所示，整个空间中存在方向垂直导轨平面向里的匀强磁场B，导轨间距为l且足够长，左端接阻值为R的定值电阻，导轨电阻不计，现有一长为2l的金属棒垂直放在导轨上，在金属棒以O点为轴沿顺时针方向以恒定角速度ω转过60°的过程中（金属棒始终与导轨接触良好，电阻不计）（　　） A. 通过定值电阻的电流方向由b到a B. 转动过程中棒两端的电动势大小不变 C. 通过定值电阻的最大电流为 D. 通过定值电阻的电荷量为 【答案】B 【详解】A．根据右手定则可知，通过定值电阻的电流方向由a到b，故A错误； B．整个导体棒都在磁场中切割磁感线，故产生感应电动势不变 故B正确； C．当金属棒两端接触到导轨时，电路接入感应电动势最大，则有 则最大感应电流为 故C错误； D．转过的过程中，通过定值电阻的电荷量为 又 联立解得 故D错误。 4. （2024.江苏.高考真题）.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 【详解】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产生的电流为顺时针。 故选A。 1. （2024.江苏苏州南航附中.二模）.如图所示， 空间中存在匀强磁场B，方向垂直纸面向里。一长度为l的铜棒以速度v向右匀速运动，速度方向与铜棒之间的夹角为30°，则铜棒ab两端的电势差Uab为（　　） A. Blv B. -Blv C. D. 【答案】D 【详解】铜棒切割磁感线产生感应电动势，ab相当于电源，根据右手定则，判断知a端相当于电源的负极，b端相当于电源的正极，根据法拉第电磁感应定律，可得 故选D。 2. (2024.江苏扬州.二模).我市某兴趣小组利用地磁场探究交变电流的规律如图甲所示，线圈在地磁场中匀速转动，转轴沿东西方向水平放置，产生的交变电流随时间变化关系图像如图乙所示。已知地磁场方向斜向下，则（　　） A. 0时刻，线圈在竖直面内 B. 时刻，线圈在水平面内 C. 若仅增加转速，变小 D. 若仅将转轴沿南北方向水平放置，变小 【答案】D 【详解】A．0时刻，由乙图可知，感应电流为0，此时穿过线圈的磁通量最大，线圈处于与磁场方向垂直的平面，故A错误； B．时刻，由乙图可知，感应电流最大，此时穿过线圈的磁通量最小，线圈处于与磁场方向平行的平面，故B错误； C．若仅增加转速，线圈产生的感应电动势最大值增大，则变大，故C错误； D．若仅将转轴沿南北方向水平放置，则地磁场水平分量一直与线圈平面平行，只有地磁场的竖直分量穿过线圈，所以线圈产生的感应电动势最大值变小，则变小，故D正确。 故选D。 3.（2024.江苏扬州新华中学.二模）. 三峡大坝是目前世界上最大的水力发电站，装机容量达2250万千瓦，年发电量1000亿千瓦时。发电机发电的原理可作如图简化：KLMN是一个放在匀强磁场中的矩形导线框，线框绕垂直于磁场的固定轴以角速度沿逆时针方向（俯视）匀速转动。当MN边与磁场方向的夹角为时开始计时（图示位置），此时导线框中产生的电动势为E。下列说法正确的是（　　） A. 时刻，电流沿KLMNK方向 B. 时刻，穿过线框的磁通量变化率最大 C. 该交流电动势的有效值为 D. 该交流电动势瞬时值表达式为 【答案】D 【详解】A．根据楞次定律，感应电流的方向总是阻碍线圈磁通量的变化，而时刻，MN边与磁场方向的夹角为，并且沿逆时针方向（俯视）匀速转动，向右的磁通量将要增大，所以感应电流产生的磁场方向向左，感应电流沿KNML方向，A错误； B．时刻，转过的角度为 所以此时线圈平面与磁场方向垂直，穿过线框的磁通量最大，但是磁通量变化率最小，B错误； C．该交流电动势的有效值为峰值电动势除以根号二，当MN边与磁场方向的夹角为时的感应电动势为 而峰值电动势为 该交流电动势的有效值为 C错误； D．该交流电动势瞬时值表达式为 D正确； 故选D。 4. (2024.江苏泰州.第一次调研).已知无限长直导线通电时，在某点所产生的磁感应强度的大小与导线中的电流成正比、与该点到导线的距离成反比。两根足够长的直导线平行放置，其中电流分别为是两导线所在平面内的两点，到导线的距离分别如图所示，其中A点的磁感应强度为。则B点的磁感应强度（　　） A. 大小为，方向垂直纸面向外 B. 大小为，方向垂直纸面向里 C. 大小为，方向垂直纸面向外 D. 大小为，方向垂直纸面向外 【答案】A 【详解】由安培定则可知，两导线独立在A点产生的磁场的方向均垂直纸面向里，则有 左边导线在B点产生的磁场的方向垂直纸面向外，右边导线在B点产生的磁场的方向垂直纸面向里，则有 方向垂直纸面向外，故选A。 5．（2024.江苏南京.三模补偿）.某同学完成了如下实验：如图，铜导轨固定在水平桌面上，左端用导线相连，一铜棒垂直导轨静置于导轨上。在铜棒与导轨组成的回路中心上方某处，将一强磁铁竖直向上抛出，已知铜棒与导轨之间的摩擦很小可以忽略，铜棒与导轨接触良好。在磁铁上升过程，磁铁克服磁场力做功，磁场力对导体棒做功，回路中产生的焦耳热为Q，铜棒获得的能为。不考虑电磁辐射，则在此过程：（    ） A．铜棒向左运动 B．W2=Q C． D．W1=EK 【答案】C 【详解】A．将一强磁铁竖直向上抛出，回路的磁通量减小，根据楞次定律推论可知铜棒向右运动，故A错误； BCD．由能量守恒可知故B错误，C正确； 对导体棒有故D错误。 故选C。 6.（2024.江苏南通.三模补偿）.如图为磁共振无线充电的示意图，当接收电路的固有频率与发射电路线圈产生的磁场振动频率一致的时候，产生磁共振，从而进行能量的传递。该过程类似于无线电发射与接收环节中的（　　） A．调幅 B．调频 C．调谐 D．解调 【答案】C 【详解】电子调谐是指调节一个振荡电路的频率使它与另一个正在发生振荡的振荡电路（或电磁波）发生谐振，所以C正确；ABD错误； 故选C。 7.（2024.江苏苏锡常镇.三模补偿训练）.无线充电技术已经广泛应用于日常生活中，如图甲为电动汽车无线充电原理图，M为受电线圈，N为送电线圈。图乙为受电线圈M的示意图，线圈匝数为n、横截面积为S，a、b两端连接车载变流装置，某段时间内线圈N产生的磁场平行于圆轴线向上穿过线圈M。下列说法正确的是（　　） A．当线圈M中磁感应强度B不变时，能为电动汽车充电 B．当线圈N接入恒定电流时，线圈M两端产生恒定电压 C．当线圈M中的磁感应强度B增加时，线圈M两端产生电压可能变大 D．若这段时间内线圈M中磁感应强度大小均匀增加，则M中产生的电动势为 【答案】C 【详解】A．当送电线圈N接入恒定电流，则产生的磁场不变化，受电线圈M中的磁通量没有发生变化，故无法产生感应电流，不能为电动汽车充电，故A错误； B．当线圈N接入恒定电流时，受电线圈M中的磁通量不变，故M两端不能产生感应电动势，线圈M两端无电压，故B错误； C．穿过线圈M的磁感应强度增加，根据法拉第电磁感应定律，如果磁感应强度增加的越来越快，则产生增大的感应电动势，线圈M两端产生的电压就可能变大，故C正确； D．根据法拉第电磁感应定律，有 故D错误；故选C。 8.（2024.江苏宜兴.三模）.如图所示，一光滑导轨水平放置，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，以导轨的顶点为原点建立直角坐标系，导轨满足方程，为定值．一均匀导体棒垂直于轴在外力作用下由坐标原点开始向轴正方向匀速运动，运动过程中导体棒与导轨接触良好形成闭合回路，导轨电阻不计，则导体棒运动过程中产生的感应电动势、回路电流、通过导体棒横截面的电荷量，外力做的功随时间变化规律图象正确的是 A. B. C. D. 【答案】C  【详解】 A.某时刻导体棒移动的距离为，则此时的电动势，故A错误； B.设导体棒单位长度的电阻为，则时刻的电流为：，故B错误； C.通过导体棒横截面的电荷量为，故C正确； D.外力做功：，故D错误。 故选C。 9.（2024.江苏.二模）.某同学利用手机物理工坊测量当地地磁场的磁感应强度，如图甲所示，以手机显示屏所在平面为平面，在手机上建立直角坐标系，该同学测量时z轴始终保持竖直向上，手机平面绕z轴匀速转动，手机显示出各轴磁场的实时数据（如图乙所示）。当外界磁场分量与坐标轴正方向相同时则显示正值，相反则显示负值，根据图像可推知，下列说法错误的是（　　） A. 图中时刻x轴正方向指向地球北方 B. 图中时刻y轴正方向指向地球南方 C. 时间内手机刚好绕z轴转动了一周 D. 通过z轴数据可知测量地在南半球 【答案】D 【详解】地磁场的N极在地球南极附近，S极在地球北极附近，在南半球，地磁场方向斜向上，竖直分量竖直向上，水平分量指向北方；在北半球，地磁场方向斜向下，竖直分量竖直向下，水平分量指向北方。 A．根据北半球地磁场保持水平分量为向北，因此当手机绕z轴转动过程，地磁场水平分量在x轴和y轴的分量，将出现正弦或余弦式的变化，图中时刻x轴正方向磁场数值达到最大，说明此时刻x轴正方向指向地球北方，故A正确； B．图中时刻y轴负方向磁场数值达到最大，说明时刻y轴正方向指向地球南方，故B正确； C．时间内x轴方向磁场变化刚好一个周期，说明时间内手机刚好绕z轴转动了一周，故C正确； D．由图中z轴数据为负，即磁场有竖直向下分量且基本保持不变，可知测量地在北半球，故D错误。 本题选择错误的，故选D。 10. （2024.江苏海门.学情调研）.如图所示，左端有微小夹缝（距离可忽略）的“”形光滑导轨abc水平放置在竖直向上的匀强磁场中，一电容器C与导轨左端相连，导轨上的金属棒MN与ab垂直，在外力F作用下从b点开始以速度v向右匀速运动，忽略所有电阻。下列关于回路中的电流i、极板上的电荷量q、外力F及其功率P随时间t变化的图像中，正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【详解】B．根据题意，设和的夹角为，导体棒的运动时间为，此时，导体棒运动距离为 由几何关系可知，切割磁感线的有效长度为 感应电动势为 由题意可知，电容器两端的电压等于感应电动势，则电容器极板上的电荷量为 故B错误； A．由B分析可知，时间内电容器极板上电荷量的变化量为 回路中的电流为 故A错误； C．根据题意，由公式可知，外力为 故C错误； D．根据公式可得，外力的功率为 故D正确。 故选D。 11. （2024.江苏连云港.三模）.线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴转动，产生交变电流的图像如图所示，则（　　） A. 该交变电流的周期为0.5s B. 该交变电流的电流有效值为2A C. 时，穿过线圈的磁通量为零 D. 时，穿过线圈的磁通量变化最快 【答案】D 【详解】A．由图可知该交变电流的周期为0.4s，故A错误； B．该交变电流的电流有效值为 故B错误； C．，感应电流为零，此时穿过线圈的磁通量最大，故C错误； D．时，感应电流最大，根据法拉第电磁感应定律可知穿过线圈的磁通量变化最快，故D正确。 故选D。 12. （2024.江苏连云港.模拟）.某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图像如图所示，则可判断（  ） A. 在B和D时刻线圈处于中性面位置 B. 从0时刻到A时刻穿过线圈的磁通量变大 C. 从0时刻到B时刻线圈转过的角度为2π D. 若从0时刻到B时刻历时0.02s，则交变电流频率为50Hz 【答案】A 【详解】A．在B和D时刻感应电流为零，说明穿过线圈的磁通量最大，线圈处于中性面位置，故A正确； B．从0时刻到A时刻，感应电流越来越大，说明磁通量变化率越来越大，远离中性面，说明穿过线圈的磁通量越来越小，故B错误； C．从0时刻到B时刻，线圈转动半个周期，则转过的角度为π，故C错误； D．从0时刻到B时刻，线圈转动半个周期，历时0.02s，则周期为0.04s，则频率为25Hz，故D错误。 故选A。 13. (2024.江苏南京.二模).如图所示，光滑U形金属导轨固定在水平面上，一根导体棒垂直静置于导轨上构成回路。将回路正上方的条形磁铁竖直向上抛出。在其运动到最高点的过程中，安培力对导体棒做功W，回路中产生的焦耳热为Q，导体棒获得的动能为，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 导体棒对轨道压力大于重力 B. 磁铁加速度为g C. D. 【答案】D 【详解】AB．磁铁向上运动，根据“来拒去留”，导体棒有向上的运动趋势，故导体棒对轨道压力小于重力。根据牛顿第三定律，回路对磁铁反作用力向下，故磁铁加速度大于g，AB错误； C．电磁感应现象中，导体棒克服安培力做功等于回路产生的焦耳热，C错误； D．根据动能定律，安培力对导体棒做功等于合力做功，即等于导体棒动能变化量，故 D正确。 故选D 14. （2024.江苏南京弘光中学.二模）.如图所示，半径为r2的圆形单匝线圈中央有半径为r1的有界匀强磁场，磁感应强度随时间变化关系为B=B0+kt（k>0），线圈电阻为R，则磁感应强度从B0增大到2B0时间内（　　） A. 线圈面积有缩小的趋势 B. 线圈中电子沿逆时针方向定向移动 C. 线圈中产生的焦耳热为 D. 通过导线横截面电荷量为 【答案】C 【详解】A．穿过线圈的磁通量向内增大，根据楞次定律可知，线圈会产生向外的磁场阻碍原磁场磁通量的增大，并且有扩张的趋势，故A错误； B．根据楞次定律和右手定则可知，线圈中感应电流为逆时针方向，因此电子运动方向为顺时针。故B错误； C．线圈中磁通量变化率为 线圈中的感应电动势为 变化过程中产生的焦耳热为 由于 联立可得 故C正确； D．通过导线的电荷量为 可得 故D错误。 故选C。 15. （2024.江苏南京、盐城.一模）.两个完全相同的磁电式仪表A、B，零刻度均在表盘正中间。按图示方式用导线连接起来。在把电流表A的指针向左拨动的过程中，电流表B的指针将（　　） A. 向左偏转 B. 向右偏转 C. 静止不动 D. 发生偏转，但无法判断偏转方向 【答案】A 【详解】因两表的结构完全相同，对电流表A来说是由于拨动指针带动线圈切割磁感线产生感应电流，电流方向用右手定则判断； 对电流表B来说是线圈受安培力作用带动指针偏转，偏转方向应由左手定则判断。 又由图可知两表电流方向相反，所以A向左拨动，B也向左偏转。 故选A。 16. (2024.江苏.适应性考试（二）).下列两个靠近的线圈之间最不容易产生互感现象的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【详解】ABD．如图所示两个靠近的线圈在另一个线圈中的磁通量均不为零，容易产生互感现象。故ABD正确，与题意不符； C．如图所示垂直放置的两个线圈在另一个线圈中的磁通量为零，当第一个线圈中的电流变化时，第二个线圈的磁通量始终为0。故C错误，与题意相符。 本题选错误的故选C。 17.(2024.江苏.适应性考试（二）). 如图所示，两足够长的光滑平行金属导轨放置在水平面内，匀强磁场与导轨平面垂直，左端连接一个带有一定电荷量的电容器，导轨上有一金属棒垂直导轨放置。时刻，金属棒获得水平向右初速度的同时闭合开关，金属棒的速度v和加速度a随时间t变化的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【详解】金属棒初始时产生的感应电动势 若电容器的电压，根据牛顿第二定律 则通过金属棒的电流向下，根据左手定则，所受的安培力向右，金属棒做向右的加速运动，速度变大，金属棒做加速度减小，并且由于速度变大的幅度逐渐变小，所以加速度变小的幅度也逐渐减小； 若电容器的电压，根据牛顿第二定律 则通过金属棒的电流向上，根据左手定则，所受的安培力向左，金属棒做向右的减速运动，速度变小，金属棒做加速度减小的加速度运动，并且由于速度变小的幅度逐渐变小，所以加速度变小的幅度也逐渐减小； 若电容器的电压，则加速度为零，金属棒做匀速运动； 综上所述，故选A。 18.（2024.江苏苏锡常镇.教学情况调研二）. 如图所示，半径为r2的圆形单匝线圈中央有半径为r1的有界匀强磁场，磁感应强度随时间变化关系为B=B0+kt（k>0），线圈电阻为R，则磁感应强度从B0增大到2B0时间内（　　） A. 线圈面积有缩小的趋势 B. 线圈中电子沿逆时针方向定向移动 C. 线圈中产生的焦耳热为 D. 通过导线横截面电荷量为 【答案】C 【详解】A．线圈不在磁场中，不受安培力，无收缩扩张趋势，故A错误； B．根据楞次定律和右手定则可知，线圈中感应电流为逆时针方向，因此电子运动方向为顺时针。故B错误； C．线圈中磁通量变化率为 线圈中的感应电动势为 变化过程中产生的焦耳热为 由于 联立可得 故C正确； D．通过导线的电荷量为 可得 故D错误。 故选C。 19. （2024.江苏苏锡常镇.三模补偿训练）.海浪发电是一种应用前景广阔的新能源技术，海浪通过传动装置带动线圈在磁场中做切割磁感线运动从而发电，实现海浪动能向电能的转化。某科技小组设计了一发电模型，其原理图如图甲所示，N匝正方形闭合线圈处在垂直干线圈平面的组合磁场中，组合磁场是由两方向相反的匀强磁场组成的，磁感应强度大小均为B，线圈和磁场的宽度均为L，设线圈的总电阻为R，总质量为m，线圈在海浪的带动下上下运动切割磁感线且线圈在运动过程中不会超出磁场范围，其运动的速度时间图像如图乙所示。线圈处于平衡位置时，线圈的中线恰好与组合磁场中的中线重叠。求： （1）运动过程中，该线圈所受安培力的最大值； （2）在理想条件下，该线圈的发电功率。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）当线圈达到最大速度时，线圈中感应电流最大，最大感应电动势 最大感应电流 解得回路中最大感应电流 运动过程中的线圈所受安培力的最大值 代入 解得 （2）由于线圈切割磁感线的时候，速度随时间呈正弦规律变化，感应电动势和感应电流也随时间呈正弦规律变化。因而其电流有效值 该线圈的发电功率 解得 20. （2024.江苏省前高中.一模）.一种振动发电装置的示意图如图甲所示，半径、匝数的线圈套在永久磁铁槽中，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右视图如图乙所示），线圈所在位置的磁感应强度大小均为，线圈的电阻，它的引出线接有的灯泡L、外力推动线圈框架的P端，使线圈的速度v随时间t变化的规律如图丙所示，已知v取向右为正。求： （1）线圈运动过程中产生的最大感应电动势的大小； （2）线圈运动一个周期内，线圈中产生的热量Q。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律有 解得 （2）据题意有 则电动势有效值 电流的有效值为 线圈中产生的热量 解得 21. （2024.江苏苏锡常镇.教学情况调研一）.如图所示，足够长的两光滑竖直金属导轨间距为L，处在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面的匀强磁场中，匀质金属棒ab、cd均紧贴两导轨，质量均为m，电阻均为R，导轨电阻不计，重力加速度为g，现用悬绳固定ab棒，由静止释放cd棒，求： （1）cd棒最终速度的大小； （2）悬绳对ab棒拉力的最大值。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）根据题意，设cd棒最终速度的大小为，此时，感应电动势为 感应电流为 安培力为 棒速度稳定时，对棒有 联立解得 （2）棒匀速运动时，悬绳对棒拉力最大，则有 22.（2024.江苏海安.模拟）. 航天回收舱实现软着陆时，回收舱接触地面前经过喷火反冲减速，瞬间速度减少至向下7m/s，大于要求的软着陆速度设计速度；为此科学家设计了一种电阻尼缓冲装置，其原理如图所示，主要部件为缓冲滑块K和绝缘光滑的缓冲轨道MN和PQ；回收舱主体中还有超导线圈（图中未画出），能在两轨道间产生垂直于导轨平面的匀强磁场B＝4T，导轨内的缓冲滑块由高强度绝缘材料制成，滑块K上绕有n＝10匝矩形线圈abcd，线圈的总电阻为，ab边长为L＝2m，当回收舱接触地面时，滑块K立即停止运动，此后线圈与轨道间的磁场发生作用，使回收舱主体做减速运动，从而实现缓冲；已知装置中除缓冲滑块（含线圈）外的质量为m＝200kg，缓冲滑块（含线圈）K的质量M＝50kg，重力加速度为，不考虑运动磁场产生的电场； （1）达到回收舱软着陆要求的速度时缓冲滑块K对地面的压力 （2）回收舱主体可以实现软着陆，若从7ms减速到3m/s的过缓冲程中，通过线圈横截面的电荷量为，求该过程中线圈中产生的焦耳热Q。 【答案】（1）5300N；（2）4400J 【详解】（1）滑块K立即停止运动，ab边切割磁感线产生的感应电动势为 线圈中感应电流为 安培力 地面对缓冲滑块K的支持力为 根据牛顿第三定律可知缓冲滑块K对地面的压力为 （2）根据电流的定义式，闭合电路欧姆定律和法拉第电磁感应定律得 解得 根据能量转化和守恒定律得 23. （2024.江苏扬州.三模）.如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨ab、cd被固定在水平面上，导轨间距L＝0.6m，两导轨的左端用导线连接电阻R＝10Ω，质量m=1kg、电阻r＝2Ω的金属棒垂直于导轨静止在ef处并锁定；导轨及导线电阻均不计。整个装置处在竖直向下的磁场中，be＝0.2m，磁感应强度随时间的变化如图乙所示。0.2s后金属棒解除锁定并同时给金属棒水平向右的初速度v0=6m/s，求： （1）0.1~0.2s内R上产生的焦耳热； （2）从t＝0.2s后的整个过程中通过R的电荷量。 【答案】（1）；（2）10.0C 【详解】（1）在0.1~0.2s内，befc闭合回路中产生的感应电动势为 由闭合电路欧姆定律，可得电路中的电流 由焦耳定律，可得0.1~0.2s内R上产生的焦耳热为 （2）0.2s后，金属棒以水平向右的初速度v0=6m/s做减速直线运动到静止，金属棒只受安培力作用，由动量定理可得 又有 解得 流经金属棒的电荷量即为流经电阻R的电荷量。 24. （2024.江苏兴化.调研）.如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ水平固定放置，导轨间距为L，导轨两端与定值电阻和相连，和的阻值均为R。磁感应强度大小为B的匀强磁场方向竖直向上，有一个质量为m、电阻也为R的导体棒ab与导轨垂直放置。在时刻，给导体棒ab初速度向右运动。导轨的电阻忽略不计，求： （1）时ab两点之间的电势差； （2）全过程上产生的电热。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）时导体棒ab产生的电动势为 电路外电阻为 则电路电流为 根据右手定则可知，通过导体棒ab的电流方向由a到b，则a的电势低于b的电势，ab两点之间的电势差为 （2）根据能量守恒可知，全过程这个电路产生的总焦耳热为 由于 可知外电阻产生的焦耳热为 则全过程上产生的焦耳热为 25. （2024.江苏泰州.一模）.如图所示，一边长为L、电阻为R的正方形金属线框abcd可绕其水平边ad转动。线框处在竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中，已知bc边质量为m，其余质量不计。现给bc边一个瞬时冲量，使bc边获得水平速度v，线框恰能摆至水平位置。求： （1）线框刚开始运动瞬间bc边所受安培力大小F； （2）线框开始运动到水平位置过程中产生的焦耳热Q。 【答案】（1）；（2）mv2－mgL 【详解】（1）由法拉第电磁感应定律有 E＝BLv 由欧姆定律有 I＝ 根据安培力公式有 F＝BIL 解得 F＝ （2）由能量守恒定律，可得 Q＝mv2－mgL 26. （2024.江苏苏锡常镇.教学情况调研一）.如图所示，足够长的两光滑竖直金属导轨间距为L，处在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面的匀强磁场中，匀质金属棒ab、cd均紧贴两导轨，质量均为m，电阻均为R，导轨电阻不计，重力加速度为g，现用悬绳固定ab棒，由静止释放cd棒，求： （1）cd棒最终速度的大小； （2）悬绳对ab棒拉力的最大值。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）根据题意，设cd棒最终速度的大小为，此时，感应电动势为 感应电流为 安培力为 棒速度稳定时，对棒有 联立解得 （2）棒匀速运动时，悬绳对棒拉力最大，则有 27. （2024.江苏徐州.三模）.如图甲所示，边长的单匝正方形线框垂直放置在有界匀强磁场中，线框连接阻值的电阻，磁感应强度B按图乙所示的规律变化，线框电阻不计，求： （1）时，线框边受到的安培力大小； （2）内电阻中产生的焦耳热。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）线框电动势为 根据闭合电路欧姆定律可得 由图可知时，，则根据安培力 （2）内电阻中产生的焦耳热 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$