专题09 电磁感应（上海专用）-【好题汇编】2025年高考物理二模试题分类汇编

专题09 电磁感应 1．（2025·上海金山·二模）电磁起降福建舰是我国完全自主设计建造的首艘配备电磁弹射技术和阻拦装置的航空母舰，可实现舰载机的电磁弹射起飞和电磁阻拦着舰。 为了研究问题的方便，将舰载机电磁弹射起飞简化为如图所示的模型。电源的电动势为E，电容器的电容为C。弹射轨道为两个固定在水平面上、间距为L且相互平行的金属导轨，舰载机载体简化为一根垂直放置于金属导轨上电阻为r的金属棒。整个装置处在垂直导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场中。不计导轨和电路其他部分的电阻，忽略一切阻力。 （1）发射前，将开关S连接1，先对电容器进行充电。 ①充电过程中，电容器两极板间的电压u和电路中的电流i随时间t的变化图线可能为___________。 ②充电结束后，电容器所带的电量为___________。 （2）电容器充电结束后，将S接到2，金属棒在磁场力的驱动下由静止开始加速运动。 ①S接到2瞬间，金属棒所受的磁场力大小F=___________。 ②金属棒加速运动的速度大小v随时间t的变化图线可能为___________。 2．（2025·上海金山·二模）将舰载机电磁阻拦着舰简化为如图所示的模型。电阻不计、间距为L的平行金属轨道固定在水平面内，轨道左端连接阻值为R的电阻。阻值为r、质量不计的导体棒ab垂直放置于轨道。整个装置处在垂直导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场中。质量为m的舰载机着舰后勾住ab棒，使其与导体棒具有共同速度v0，舰载机立即关闭发动机，开始减速直至停止。ab棒与轨道始终接触良好且垂直于轨道。 （1）在减速过程中，ab棒上的感应电流方向为___________。 （2）ab棒速度为v0时，棒两端的电压为___________。 （3）若不计阻力，求整个减速过程中，电阻R上产生的热量______。（计算） 【答案】1． A CE B 2． b→a 【详解】1．（1）①在电容器充电过程中，开始时电源对电容充电，电路中有电流，随着电容器两极板上电荷量逐渐增大，两极板间电压逐渐增大，充电电流逐渐减小。当电容器充电结束时，两极板间电压等于电源电动势E，电流为0。所以电压u逐渐增大到E，电流i逐渐减小到0。 故选A。 ②根据电容的定义式 充电结束后，电容器两极板间电压为 所以电容器所带的电量为 （2）①电容器充电结束后，两极板间电压为E，将S接到2瞬时，电路中的电流为根据安培力公式 可得金属棒所受的磁场力大小为 ②金属棒在磁场力的驱动下由静止开始加速运动，随着金属棒速度v增大，根据 金属棒产生的感应电动势逐渐增大，电路中的电流为 可知电流逐渐减小，安培力为 根据牛顿第二定律 联立解得加速度为 可得加速度逐渐减小。由图像的斜率表示加速度，那么图像的斜率应逐渐减小，速度增大得越来越慢。 故选B。 2．（1）根据题意，导体棒ab向右运动，磁场垂直导轨平面向里，根据右手定则可得ab棒上的感应电流方向为b到a。 （2）ab棒速度为v0时，产生的感应电动势为 电路中与串联，根据闭合电路欧姆定律 棒两端的电压为 联立解得 （3）若不计阻力，求整个减速过程中，舰载机和导体棒的动能最终全部转化为电路中的焦耳热。舰载机和导体棒开始时的动能为 得电路中产生的总热量为 根据串联电路中热量分配关系为 而 联立解得电阻R上产生的热量为 3．（2025·上海静安·二模）磁铁下落发电 某同学利用图甲所示装置，研究磁铁下落过程中重力势能与电能的转化。螺线管固定在铁架台上，其线圈与电流传感器、电压传感器和滑动变阻器连接，线圈的内阻r =20Ω，滑动变阻器最大阻值为40Ω，初始时滑片位于变阻器正中间R=20Ω的位置。打开传感器，将质量m=0.01kg的小磁铁，S极朝下置于螺线管正上方，由静止起释放，穿过螺线管后落到海绵垫上并静止（磁铁在空中不发生转动且受到的阻力远小于磁铁重力），释放点到海绵垫高度差h=0.25m。计算机屏幕上显示出，电压传感器读数与电流传感器读数乘积的大小随时间变化的UI - t图像，如图乙所示。 (1)磁铁下落的整个过程中，螺线管线圈中磁通量大小的变化情况为（　　） A．一直增大 B．先增大后减小 C．先减小再增大 D．先增大后减小再增大再减小 (2)磁铁下落的整个过程中，电流传感器中的电流流向为（　　） A．一直从a流向b B．一直从b流向a C．先从a流向b再从b流向a D．先从b流向a再从a流向b (3)（多选）关于图乙中纵坐标UI的前后两个峰值，以下说法正确的是（　　） A．如果仅略减小h，两个峰值都会减小 B．如果仅略减小h，两个峰值可能会相等 C．如果仅移动滑片，增大滑动变阻器接入阻值，两个峰值都会减小 D．如果仅移动滑片，增大滑动变阻器接入阻值，两个峰值都会增大 (4)磁铁下落的整个过程中，螺线管产生的感应电动势最大值约为________V。（结果保留3位有效数字） (5)（计算）估算磁铁下降h＝0.25m的过程中，重力势能转化为电能的效率 η 为多少？_______（结果保留3位有效数字） 【答案】(1)B (2)C (3)AC (4)0.710（0.693~0.721） (5)1.76%（1.60~1.92%） 【详解】（1）磁铁靠近线圈时，线圈中的磁场增大，磁通量增大；磁铁远离线圈时，线圈中磁场减小，磁通量减小。故线圈中的磁通量先增大后减小，故B正确，ACD错误。 故选B。 （2）线圈中的磁通量先增大后减小，且磁场的方向始终向上，根据楞次定律可知，电流传感器中的电流流向为先从a流向b再从b流向a，故C正确，ABD错误。 故选C。 （3）AB．当h减小时，磁铁进入线框的速度减小，导致线框中磁通量的变化率减小，因此两个峰值都会减小，且两个峰值不可能相等，故A正确，B错误； CD．电源输出功率 当外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大，本题中滑动变阻器的初始位置的阻值与内阻相等，因此增大滑动变阻器阻值，两个峰值都会减小，故C正确，D错误。 故选AC。 （4）由UI-t曲线可知线圈的最大输出功率为 线圈输出功率表达式为 根据闭合电路欧姆定律得 联立并将，代入，解得 （5）磁铁下落过程中，减少的重力势能 由UI - t图像中图线与横坐标所围面积可知，外电路获得的电能为 整个电路获得的电能为 重力势能转化为电能的效率 解得 4．（2025·上海浦东·二模）如图（a）所示，一个总电阻为R的单匝正方形线圈在一个变化的磁场中，穿过线圈的磁通量随时间的变化如图（b）所示。则在半周期内通过线圈的电荷量为________；一个周期内流过线圈的电流有效值为________。（以上两空结果均用“Φ0、R、T”表示） 5．（2025·上海浦东·二模）如图所示，线圈在磁场中转动且切割磁感线可以在端口A、B处输出交变电压。线圈顺时针转动，从线圈平面处于中性面时开始计时，在第一个周期T内，转动的角速度恒定。 （1）当t＝0.25T时，ad边上感应电流的方向为________。 A．a到d B．d到a （2）如图所示，在A、B两端接一个阻值为R的电阻，线圈在第一个周期内克服安培力做功为W。线圈内阻为0.5R，则电阻上产生的热量为________。 A． B． C． D． （3）如图所示，在A、B端口处接一个家用低压变压器，在实际使用过程中发现其微微发热。当UAB＝6.0V时，表中“★”的数据最符合实际的是________ A．12.0V B．11.3V C．3.0V D．2.8V 原线圈匝数 副线圈匝数 UAB/V UCD/V 400 800 6.0 ★ （4）若线圈产生的正弦交流电动势随时间变化的e - t图像按如图所示呈规律性变化，其中第一个周期内线圈产生的电能为W0。经过足够长的时间A、B输出的总电能为0.8W0。则整个过程中线圈的效率为________。 A．80.0% B．64.0% C．40.0% D．26.7% 【答案】4. 5． A C B A 【详解】5．由题意，在半周期内通过线圈的电荷量为 [2]根据图（b），可得一个周期内流过线圈的电流有效值为 5．（1）从线圈平面处于中性面时开始计时，根据右手定则，可判断知t＝0.25T时，ad边上感应电流的方向为a到d 。 故选A。 （2）线圈在第一个周期内克服安培力做功为W，根据功能关系可知，， 则电阻上产生的热量为 故选C。 （3）若该变压器为理想变压器，根据理想变压器电压与匝数比关系 可得 但由于在实际使用过程中发现其微微发热，即输出端的功率小于输入端的功率，则输出端的电压真实值应比理论值稍小一些。 故选B。 （4）第一个周期内线圈产生的电能为W0，经过足够长的时间A、B输出的总电能为0.8W0。则整个过程中线圈的效率为 故选A。 6．（2025·上海普陀·二模）高速列车上安装有电磁制动系统，其原理可简单描述为线框进出磁场受电磁阻尼作用。某同学进行了模拟研究：用同种导线制成边长为L、质量为m的正方形线框abcd，将其放置在光滑绝缘的水平面内。线框abcd以初速度进入磁感应强度大小为B、方向竖直向下，宽度为d的匀强磁场（），测得当线框完全穿过磁场时，其速度大小为，如图所示。 （1）线框abcd刚进入磁场和刚要离开磁场时，ab两点间的电势差分别为和，则______； （2）（计算）求线框abcd的电阻大小R；______ （3）线框abcd在进入磁场和离开磁场的过程中，线框中产生的热量分别为和，则______。 【答案】 6:1 7:5 【详解】（1）设线框abcd的电阻为，线框abcd刚进入磁场时，产生的电动势为 此时ab两点间的电势差为 线框abcd刚离开磁场时，产生的电动势为 此时ab两点间的电势差为 ，则有 （2）线框从进入磁场到离开磁场过程，根据动量定理可得 ，又 则有， 联立解得线框abcd的电阻为 （3）设线框完全进入磁场时的速度大小为，则线框进入磁场过程，根据动量定理可得 线框离开磁场过程，根据动量定理可得 解得 根据能量守恒可得， 则有 7．（2025·上海普陀·二模）将红、绿两个发光二极管作为指示灯，与螺线管连接成闭合回路，如图所示。磁铁S极朝下，从图中位置静止释放穿过线圈的过程中，红、绿两灯发光的情况是______。 A．只有红灯亮 B．只有绿灯亮 C．先红灯亮后绿灯亮 D．先绿灯亮后红灯亮 【答案】C 【详解】首先根据楞次定律判断感应电流方向。当磁铁S极朝下从图中位置静止释放向下运动穿入线圈时，线圈中向上的磁通量增加，根据楞次定律“增反减同”，感应电流产生的磁场方向向下。再根据右手螺旋定则（安培定则），此时感应电流从螺线管下端流出，上端流入，电流方向使得红灯所在支路导通，红灯亮。 当磁铁穿出线圈时，线圈中向上的磁通量减少，根据楞次定律，感应电流产生的磁场方向向上。再根据右手螺旋定则，此时感应电流从螺线管上端流出，下端流入，电流方向使得绿灯所在支路导通，绿灯亮。所以是先红灯亮后绿灯亮。 故选C。 8．（2025·上海松江·二模）（多选）如图为LC振荡电路某时刻的工作状态，则该时刻______。 A．电容器极板间电场正在增强 B．电容器极板间电场正在减弱 C．线圈储存的磁场能正在减少 D．线圈储存的磁场能正在增加 E．线圈中感应电流方向与图中电流方向相反 F．线圈中感应电流方向与图中电流方向相同 【答案】ACF 【详解】AB．根据图中电流方向可知，该电容器正在充电，则电容器极板间电场正在增强，故A正确，B错误； CD．根据图中电流方向可知，该电容器正在充电，则磁场能转化为电场能，即线圈储存的磁场能正在减少，故C正确，D错误； EF．由于磁场能逐渐减少，磁感应强度逐渐减少，磁通量逐渐减少，根据楞次定律可知，线圈中感应电流方向与图中电流方向相同，故E错误，F正确。 故选ACF。 9．（2025·上海松江·二模）某科技小组将阻值为R、长为L的直导线缠绕在圆柱体上自制线圈，该线圈匝数为N、横截面积为S。 （1）将线圈放在与线圈轴线平行的磁场中，磁感应强度B随时间t变化满足余弦函数，如图所示。线圈中磁通量随时间变化的关系式Φ =______；线圈中感应电动势的最大值Em =______。 （2）如图，两条相距为d的光滑平行金属导轨位于水平面（纸面）内，其左端接一阻值为R的定值电阻，导轨平面与磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。将线圈垂直导轨放置，两端恰好能与导轨接触。在水平拉力作用下，线圈在导轨上以速度v匀速向右运动。通过电阻R电流大小为______；水平拉力的功率为______。 【答案】 【详解】（1）[1]由题意可知，线圈中磁通量随时间变化的关系式为 其中, 代入可得 [2]线圈中感应电动势的最大值 （2）[1]线圈在导轨上运动时产生的感应电动势为 由闭合电路欧姆定律可知，通过电阻R电流大小为 [2]水平拉力的功率为 10．（2025·上海徐汇·二模）在某些需要带电工作的情况下测量交变电流时，电工需要使用如图（a）所示的钳形电表，图（b）为其结构简图。测量时，使通有待测电流的导线穿过电表的钳形铁芯，铁芯上绕有匝数为n的线圈并接入表内测量电路。 待测电流与线圈中感应电流的大小关系是（　　） A． B． C． 【答案】A 【详解】钳形电表的工作原理相当于一个变压器，根据 可得 所以 故选A。 11．（2025·上海徐汇·二模）在某些需要带电工作的情况下测量交变电流时，电工需要使用如图（a）所示的钳形电表，图（b）为其结构简图。测量时，使通有待测电流的导线穿过电表的钳形铁芯，铁芯上绕有匝数为n的线圈并接入表内测量电路。 设由A向B为待测电流正方向，当感应电流的方向如图（b）所示时，待测电流的变化情况可能为（　　） A．沿正方向增大 B．沿正方向减小 C．沿负方向增大 D．沿负方向减小 【答案】AD 【详解】当感应电流的方向如图（b）所示时，根据安培定则判断知感应电流产生的磁场方向顺着铁芯至下而上通过导线AB线圈，根据楞次定律可知通过导线AB电流产生的磁场方向可能是顺着铁芯自上而下增大或者自下而上减小，根据安培定则可判断知对应通过AB的电流方向为由A向B增大的电流或由B向A减小的电流，即沿正方向增大的电流或沿负方向减小的电流。 故选AD。 12．（2025·上海徐汇·二模）在某些需要带电工作的情况下测量交变电流时，电工需要使用如图（a）所示的钳形电表，图（b）为其结构简图。测量时，使通有待测电流的导线穿过电表的钳形铁芯，铁芯上绕有匝数为n的线圈并接入表内测量电路。 若表内测量电路可视为阻值为的纯电阻，连接测量电路的1000匝线圈总电阻为。某时刻流经测量电路的感应电流大小为，求此时铁芯中的磁通量变化率大小（保留2位有效数字）。 【答案】 【详解】由题意，根据闭合电路欧姆定律可得此时铁芯中产生的感应电动势大小为 根据法拉第电磁感应定律有，可得此时铁芯中的磁通量变化率大小 螺线管 将一通电螺线管竖直放置，通以如图所示电流，使得螺线管内部形成竖直方向的匀强磁场，磁感应强度大小（为大于0的常数）。将一横截面为圆形，直径为的金属丝，弯成半径为的金属圆环（远小于）。现将该金属圆环用绝缘细线，水平悬挂在通电螺线管内中央位置。 13．（2025·上海长宁·二模）从上向下看，金属圆环中的感应电流为_____方向。 14．（2025·上海长宁·二模）轻绳对金属圆环的拉力（    ） A．随时间减小 B．随时间增大 C．不随时间变化 15．（2025·上海长宁·二模）金属圆环的感应电动势大小_____。 16．（2025·上海长宁·二模）若该金属丝电阻率为，则金属圆环的热功率大小_____。 17．（2025·上海长宁·二模）（计算）如图所示，金属圆环质量为，用三根等长、不可伸长的绝缘细线悬挂在天花板同一点上。三根细线在圆环上等间隔悬挂。已知每条细线的长度均为，且圆环保持水平静止。求每根细线中的拉力。 【答案】13．顺时针 14．C 15． 16． 17． 【详解】13．根据安培定则可知通电螺线管内部的磁场方向向上，且大小逐渐增大，则穿过金属圆环的磁通量向上逐渐增大，根据楞次定律可知，从上向下看，金属圆环中的感应电流为顺时针方向。 14．由于电螺线管内部的磁场方向竖直向上，则金属圆环受到的安培力处于水平方向，竖直方向根据平衡条件可得 可知轻绳对金属圆环的拉力恒定不变，不随时间变化。 故选C。 15．由于螺线管内部形成竖直方向的匀强磁场，磁感应强度大小，根据法拉第电磁感应可知，金属圆环的感应电动势大小为 16．若该金属丝电阻率为，则金属圆环的电阻为 则金属圆环的热功率大小为 17．设细线与竖直方向的夹角为，则有 ，竖直方向根据平衡条件可得 ，联立解得每根细线中的拉力为 18．（2025·上海宝山·二模）如图，发射线圈和接收线圈分别安装在无线充电底座和手机内，工作时发射线圈中通有周期为T的余弦交流电（自上而下看，取顺时针方向为正）。则在时刻自上而下看，接收线圈中的感应电流方向为________方向，此刻两线圈________（选择：A．相互吸引 B．相互排斥 C．无相互作用 D．可能相互吸引，也可能相互排斥）。 【答案】 顺时针（正方向） C 【详解】[1]0-时间段内发射线圈中电流正向减小，时间段内电流负向增大，即时间段内穿过接收线圈的磁通量先向下减小为0，再向上增大，则由楞次定律，可知时刻接收线圈中的感应电流为顺时针方向。 [2]此刻发射线圈中电流为0，则两线圈无相互作用。 故选C。 19．（2025·上海崇明·二模）如图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为，面积为。时，匀强磁场垂直于线圈向右，其大小和方向变化如图所示，则在时间内线圈两端和之间的电势差（　　） A．恒定不变，大小为 B．恒定不变，大小为 C．从0均匀增大到 D．从0均匀增大到 【答案】B 【详解】根据法拉第电磁感应定律可得在时间内线圈两端和之间的电势差 大小不变。 故选B 20.电磁俘能器在汽车发动机振动时可进行减震并回收能量，结构如图（甲）所示。两对永磁铁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，磁感应强度大小均为B，忽略磁场的边缘效应，磁场分界面水平。边长为L、总电阻为r的单匝正方形线框恰好完全处在磁场中，线框与储能装置连接，且均竖直固定。某时刻，磁场分界面处于线框的水平对称轴上，如图（乙）所示，且永磁铁振动时磁场分界面不会离开线框。 Ⅰ.此时线框磁通量的大小为______ A．0 B．BL2 C． D．2BL2 Ⅱ.现用阻值为R的电阻替换储能装置。 ①当永磁体以速度v竖直向上运动时，线圈中感应电流的方向为______（选填：A．顺  B．逆）时针方向，线框受到的安培力大小为______。 ②（计算）当永磁体从图（乙）所示位置开始，向上运动距离x（x<），求过程中经过电阻R的电荷量大小为多少______？ 【答案】 A A 【详解】[1]某时刻，磁场分界面处于线框的水平对称轴上，对称轴上下面积相等，由于上下磁场的磁感应强度大小相等，方向相反，可知，此时穿过线圈的磁通量为0。 故选A。 [2]当永磁体以速度v竖直向上运动时，线圈相对于磁场向下运动，根据右手定则可知，线圈中感应电流的方向为顺时针方向.故选A。 [3]线圈上下两边切割磁感线，产生的感应电动势为 产生的感应电流 线圈所受安培力 解得 [4]根据电流的定义式有 线圈向上运动的时间 解得 21.（2025·上海嘉定·二模）麦克斯韦提出的“变化的磁场产生电场”和“变化的电场产生磁场”是电磁场理论的两个重要思想。根据楞次定律判断，当磁场增强时，电场方向应如图（a）所示。 图为某磁悬浮列车利用电磁阻尼辅助刹车的示意图，在车身底部固定N匝矩形导线框abcd，ab边长为L1，bc边长为L2，在站台轨道上存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的有界矩形匀强磁场MNPQ，NP也为L2，MN与ab平行。若ab边刚进入磁场时列车关闭发动机，此时列车的速度大小为v0，cd边刚离开磁场时列车恰好停止运动。已知线框总电阻为R，列车的总质量为m，列车停止前所受铁轨阻力及空气阻力的合力恒为f。 （1）线框abcd进入磁场时的电流方向为______。（用字母表示） （2）线框ab边刚进入磁场时列车的加速度大小a为______。 （3）求线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热Q为____ 【答案】 abcd 【详解】（1）线框abcd进入磁场时根据楞次定律及安培定则可知，电流方向为abcd。 （2）线框ab边刚进入磁场时产生的感应电动势为 由闭合电路欧姆定律 线框受到的安培力大小为 由左手定则可知，线框所受的安培力方向为水平向左，对线框由牛顿第二定律 解得线框ab边刚进入磁场时列车的加速度大小为 （3）线框穿过磁场的过程中，由能量守恒定律 解得线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热为 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题09 电磁感应 1．（2025·上海金山·二模）电磁起降福建舰是我国完全自主设计建造的首艘配备电磁弹射技术和阻拦装置的航空母舰，可实现舰载机的电磁弹射起飞和电磁阻拦着舰。 为了研究问题的方便，将舰载机电磁弹射起飞简化为如图所示的模型。电源的电动势为E，电容器的电容为C。弹射轨道为两个固定在水平面上、间距为L且相互平行的金属导轨，舰载机载体简化为一根垂直放置于金属导轨上电阻为r的金属棒。整个装置处在垂直导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场中。不计导轨和电路其他部分的电阻，忽略一切阻力。 （1）发射前，将开关S连接1，先对电容器进行充电。 ①充电过程中，电容器两极板间的电压u和电路中的电流i随时间t的变化图线可能为___________。 ②充电结束后，电容器所带的电量为___________。 （2）电容器充电结束后，将S接到2，金属棒在磁场力的驱动下由静止开始加速运动。 ①S接到2瞬间，金属棒所受的磁场力大小F=___________。 ②金属棒加速运动的速度大小v随时间t的变化图线可能为___________。 2．（2025·上海金山·二模）将舰载机电磁阻拦着舰简化为如图所示的模型。电阻不计、间距为L的平行金属轨道固定在水平面内，轨道左端连接阻值为R的电阻。阻值为r、质量不计的导体棒ab垂直放置于轨道。整个装置处在垂直导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场中。质量为m的舰载机着舰后勾住ab棒，使其与导体棒具有共同速度v0，舰载机立即关闭发动机，开始减速直至停止。ab棒与轨道始终接触良好且垂直于轨道。 （1）在减速过程中，ab棒上的感应电流方向为___________。 （2）ab棒速度为v0时，棒两端的电压为___________。 （3）若不计阻力，求整个减速过程中，电阻R上产生的热量______。（计算） 3．（2025·上海静安·二模）磁铁下落发电 某同学利用图甲所示装置，研究磁铁下落过程中重力势能与电能的转化。螺线管固定在铁架台上，其线圈与电流传感器、电压传感器和滑动变阻器连接，线圈的内阻r =20Ω，滑动变阻器最大阻值为40Ω，初始时滑片位于变阻器正中间R=20Ω的位置。打开传感器，将质量m=0.01kg的小磁铁，S极朝下置于螺线管正上方，由静止起释放，穿过螺线管后落到海绵垫上并静止（磁铁在空中不发生转动且受到的阻力远小于磁铁重力），释放点到海绵垫高度差h=0.25m。计算机屏幕上显示出，电压传感器读数与电流传感器读数乘积的大小随时间变化的UI - t图像，如图乙所示。 (1)磁铁下落的整个过程中，螺线管线圈中磁通量大小的变化情况为（　　） A．一直增大 B．先增大后减小 C．先减小再增大 D．先增大后减小再增大再减小 (2)磁铁下落的整个过程中，电流传感器中的电流流向为（　　） A．一直从a流向b B．一直从b流向a C．先从a流向b再从b流向a D．先从b流向a再从a流向b (3)（多选）关于图乙中纵坐标UI的前后两个峰值，以下说法正确的是（　　） A．如果仅略减小h，两个峰值都会减小 B．如果仅略减小h，两个峰值可能会相等 C．如果仅移动滑片，增大滑动变阻器接入阻值，两个峰值都会减小 D．如果仅移动滑片，增大滑动变阻器接入阻值，两个峰值都会增大 (4)磁铁下落的整个过程中，螺线管产生的感应电动势最大值约为________V。（结果保留3位有效数字） (5)（计算）估算磁铁下降h＝0.25m的过程中，重力势能转化为电能的效率 η 为多少？_______（结果保留3位有效数字） 4．（2025·上海浦东·二模）如图（a）所示，一个总电阻为R的单匝正方形线圈在一个变化的磁场中，穿过线圈的磁通量随时间的变化如图（b）所示。则在半周期内通过线圈的电荷量为________；一个周期内流过线圈的电流有效值为________。（以上两空结果均用“Φ0、R、T”表示） 5．（2025·上海浦东·二模）如图所示，线圈在磁场中转动且切割磁感线可以在端口A、B处输出交变电压。线圈顺时针转动，从线圈平面处于中性面时开始计时，在第一个周期T内，转动的角速度恒定。 （1）当t＝0.25T时，ad边上感应电流的方向为________。 A．a到d B．d到a （2）如图所示，在A、B两端接一个阻值为R的电阻，线圈在第一个周期内克服安培力做功为W。线圈内阻为0.5R，则电阻上产生的热量为________。 A． B． C． D． （3）如图所示，在A、B端口处接一个家用低压变压器，在实际使用过程中发现其微微发热。当UAB＝6.0V时，表中“★”的数据最符合实际的是________ A．12.0V B．11.3V C．3.0V D．2.8V 原线圈匝数 副线圈匝数 UAB/V UCD/V 400 800 6.0 ★ （4）若线圈产生的正弦交流电动势随时间变化的e - t图像按如图所示呈规律性变化，其中第一个周期内线圈产生的电能为W0。经过足够长的时间A、B输出的总电能为0.8W0。则整个过程中线圈的效率为________。 A．80.0% B．64.0% C．40.0% D．26.7% 6．（2025·上海普陀·二模）高速列车上安装有电磁制动系统，其原理可简单描述为线框进出磁场受电磁阻尼作用。某同学进行了模拟研究：用同种导线制成边长为L、质量为m的正方形线框abcd，将其放置在光滑绝缘的水平面内。线框abcd以初速度进入磁感应强度大小为B、方向竖直向下，宽度为d的匀强磁场（），测得当线框完全穿过磁场时，其速度大小为，如图所示。 （1）线框abcd刚进入磁场和刚要离开磁场时，ab两点间的电势差分别为和，则______； （2）（计算）求线框abcd的电阻大小R；______ （3）线框abcd在进入磁场和离开磁场的过程中，线框中产生的热量分别为和，则______。 7．（2025·上海普陀·二模）将红、绿两个发光二极管作为指示灯，与螺线管连接成闭合回路，如图所示。磁铁S极朝下，从图中位置静止释放穿过线圈的过程中，红、绿两灯发光的情况是______。 A．只有红灯亮 B．只有绿灯亮 C．先红灯亮后绿灯亮 D．先绿灯亮后红灯亮 8．（2025·上海松江·二模）（多选）如图为LC振荡电路某时刻的工作状态，则该时刻______。 A．电容器极板间电场正在增强 B．电容器极板间电场正在减弱 C．线圈储存的磁场能正在减少 D．线圈储存的磁场能正在增加 E．线圈中感应电流方向与图中电流方向相反 F．线圈中感应电流方向与图中电流方向相同 9．（2025·上海松江·二模）某科技小组将阻值为R、长为L的直导线缠绕在圆柱体上自制线圈，该线圈匝数为N、横截面积为S。 （1）将线圈放在与线圈轴线平行的磁场中，磁感应强度B随时间t变化满足余弦函数，如图所示。线圈中磁通量随时间变化的关系式Φ =______；线圈中感应电动势的最大值Em =______。 （2）如图，两条相距为d的光滑平行金属导轨位于水平面（纸面）内，其左端接一阻值为R的定值电阻，导轨平面与磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。将线圈垂直导轨放置，两端恰好能与导轨接触。在水平拉力作用下，线圈在导轨上以速度v匀速向右运动。通过电阻R电流大小为______；水平拉力的功率为______。 10．（2025·上海徐汇·二模）在某些需要带电工作的情况下测量交变电流时，电工需要使用如图（a）所示的钳形电表，图（b）为其结构简图。测量时，使通有待测电流的导线穿过电表的钳形铁芯，铁芯上绕有匝数为n的线圈并接入表内测量电路。 待测电流与线圈中感应电流的大小关系是（　　） A． B． C． 11．（2025·上海徐汇·二模）在某些需要带电工作的情况下测量交变电流时，电工需要使用如图（a）所示的钳形电表，图（b）为其结构简图。测量时，使通有待测电流的导线穿过电表的钳形铁芯，铁芯上绕有匝数为n的线圈并接入表内测量电路。 设由A向B为待测电流正方向，当感应电流的方向如图（b）所示时，待测电流的变化情况可能为（　　） A．沿正方向增大 B．沿正方向减小 C．沿负方向增大 D．沿负方向减小 12．（2025·上海徐汇·二模）在某些需要带电工作的情况下测量交变电流时，电工需要使用如图（a）所示的钳形电表，图（b）为其结构简图。测量时，使通有待测电流的导线穿过电表的钳形铁芯，铁芯上绕有匝数为n的线圈并接入表内测量电路。 若表内测量电路可视为阻值为的纯电阻，连接测量电路的1000匝线圈总电阻为。某时刻流经测量电路的感应电流大小为，求此时铁芯中的磁通量变化率大小（保留2位有效数字）。 螺线管 将一通电螺线管竖直放置，通以如图所示电流，使得螺线管内部形成竖直方向的匀强磁场，磁感应强度大小（为大于0的常数）。将一横截面为圆形，直径为的金属丝，弯成半径为的金属圆环（远小于）。现将该金属圆环用绝缘细线，水平悬挂在通电螺线管内中央位置。 13．（2025·上海长宁·二模）从上向下看，金属圆环中的感应电流为_____方向。 14．（2025·上海长宁·二模）轻绳对金属圆环的拉力（    ） A．随时间减小 B．随时间增大 C．不随时间变化 15．（2025·上海长宁·二模）金属圆环的感应电动势大小_____。 16．（2025·上海长宁·二模）若该金属丝电阻率为，则金属圆环的热功率大小_____。 17．（2025·上海长宁·二模）（计算）如图所示，金属圆环质量为，用三根等长、不可伸长的绝缘细线悬挂在天花板同一点上。三根细线在圆环上等间隔悬挂。已知每条细线的长度均为，且圆环保持水平静止。求每根细线中的拉力。 18．（2025·上海宝山·二模）如图，发射线圈和接收线圈分别安装在无线充电底座和手机内，工作时发射线圈中通有周期为T的余弦交流电（自上而下看，取顺时针方向为正）。则在时刻自上而下看，接收线圈中的感应电流方向为________方向，此刻两线圈________（选择：A．相互吸引 B．相互排斥 C．无相互作用 D．可能相互吸引，也可能相互排斥）。 19．（2025·上海崇明·二模）如图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为，面积为。时，匀强磁场垂直于线圈向右，其大小和方向变化如图所示，则在时间内线圈两端和之间的电势差（　　） A．恒定不变，大小为 B．恒定不变，大小为 C．从0均匀增大到 D．从0均匀增大到 20.电磁俘能器在汽车发动机振动时可进行减震并回收能量，结构如图（甲）所示。两对永磁铁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，磁感应强度大小均为B，忽略磁场的边缘效应，磁场分界面水平。边长为L、总电阻为r的单匝正方形线框恰好完全处在磁场中，线框与储能装置连接，且均竖直固定。某时刻，磁场分界面处于线框的水平对称轴上，如图（乙）所示，且永磁铁振动时磁场分界面不会离开线框。 Ⅰ.此时线框磁通量的大小为______ A．0 B．BL2 C． D．2BL2 Ⅱ.现用阻值为R的电阻替换储能装置。 ①当永磁体以速度v竖直向上运动时，线圈中感应电流的方向为______（选填：A．顺  B．逆）时针方向，线框受到的安培力大小为______。 ②（计算）当永磁体从图（乙）所示位置开始，向上运动距离x（x<），求过程中经过电阻R的电荷量大小为多少______？ 21.（2025·上海嘉定·二模）麦克斯韦提出的“变化的磁场产生电场”和“变化的电场产生磁场”是电磁场理论的两个重要思想。根据楞次定律判断，当磁场增强时，电场方向应如图（a）所示。 图为某磁悬浮列车利用电磁阻尼辅助刹车的示意图，在车身底部固定N匝矩形导线框abcd，ab边长为L1，bc边长为L2，在站台轨道上存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的有界矩形匀强磁场MNPQ，NP也为L2，MN与ab平行。若ab边刚进入磁场时列车关闭发动机，此时列车的速度大小为v0，cd边刚离开磁场时列车恰好停止运动。已知线框总电阻为R，列车的总质量为m，列车停止前所受铁轨阻力及空气阻力的合力恒为f。 （1）线框abcd进入磁场时的电流方向为______。（用字母表示） （2）线框ab边刚进入磁场时列车的加速度大小a为______。 （3）求线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热Q为____ / 学科网（北京）股份有限公司 $$