课时跟踪检测(38) 电磁感应中的5类典型问题（课时检测）-【新高考方案】2026年高考物理一轮总复习（普高基础版）

课时跟踪检测(三十八)　电磁感应中的五类典型问题 　　　　　　　　　　　　　　　　 1.(2024·山东高考)(多选)如图所示,两条相同的半圆弧形光滑金属导轨固定在水平桌面上,其所在平面竖直且平行,导轨最高点到水平桌面的距离等于半径,最低点的连线OO'与导轨所在竖直面垂直。空间充满竖直向下的匀强磁场(图中未画出),导轨左端由导线连接。现将具有一定质量和电阻的金属棒MN平行OO'放置在导轨图示位置,由静止释放。MN运动过程中始终平行于OO'且与两导轨接触良好,不考虑自感影响,下列说法正确的是 (　　) A.MN最终一定静止于OO'位置 B.MN运动过程中安培力始终做负功 C.从释放到第一次到达OO'位置过程中,MN的速率一直在增大 D.从释放到第一次到达OO'位置过程中,MN中电流方向由M到N 2.(2025·河北石家庄检测)(多选)如图甲所示,线圈A的匝数为50匝、电阻为3 Ω,在线圈A内加垂直线圈平面的磁场,t=0时磁场方向垂直纸面向里,穿过线圈A的磁通量随时间的变化关系如图乙所示。电阻不计、间距为0.5 m的足够长水平光滑金属轨道MN、PQ通过开关S与线圈A相连,两轨道间存在垂直轨道平面的匀强磁场(图中未画出)。现将长度为0.5 m、电阻为1 Ω的导体棒ab垂直轻放在导轨MN、PQ上。t=0时,闭合开关S,导体棒ab向右加速运动达到最大速度5 m/s后匀速运动,导体棒ab与轨道始终接触良好。下列说法正确的是 (　　) A.t=0时,线圈A中的感应电动势为5 V B.t=0时,线圈A中的感应电流为2.5 A C.两导轨间磁场的磁感应强度大小为2 T D.两导轨间磁场的方向垂直MNPQ平面向外 3.(多选)如图甲所示,一个矩形金属框ABCD通过细杆悬挂在竖直平面内,悬点P为AB边中点。金属框边AB水平,平行AB边的虚线EF下方存在有随时间变化的匀强磁场,磁场范围足够大、方向垂直纸面(竖直平面)。若金属框的重量忽略不计,规定金属框所受安培力向上为正方向,t=0时起,金属框所受安培力F随时间t的变化图像如图乙所示。取垂直纸面向外为磁感应强度的正方向,则t=0时刻起磁感应强度B随时间t的变化图像可能正确的是 (　　) 4.如图,光滑水平面上三个光滑金属立柱a、b、c固定,a、b、c两两间距均为L,a、c和b、c分别用一拉直金属线连接,a、b间连接长度为的轻质柔软细金属丝,初始细金属丝处于松弛状态,现在空间中加一竖直向上的磁场,磁感应强度B随时间t变化的规律为B=B0-B0t,随着磁场的变化,细金属丝逐渐绷紧,已知当3 s≤t≤9 s时,a、b间柔软金属丝组成的几何图形形状保持不变,设整个回路的总电阻为R,其中L=1 m,B0=3 T,R=1 Ω。则t=3 s时,柔软金属丝所受安培力大小为 (　　) A.π N　　B. N　　C. N　　D.π N 5.(2025·甘肃张掖检测)(多选)如图所示,在水平面内有平行的倾斜导轨MN和PQ,不计电阻,在其上垂直导轨放置着两根金属棒ab和cd,整个装置处在垂直导轨向下的匀强磁场中(磁场图中未画出),金属棒恰好保持静止。已知最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力,下列说法正确的是 (　　) A.若给金属棒ab一个沿导轨向下的初速度,最终两棒都会停下来 B.若给金属棒ab一个沿导轨向下的初速度,最终两棒以共同速度运动 C.若给ab棒一个沿导轨向下的恒力F作用,最终两棒速度不同而加速度相同 D.若给ab棒一个沿导轨向下的恒力F作用,最终两棒分别以大小不等的速度匀速运动 6.(2024·全国甲卷)(多选)如图,一绝缘细绳跨过两个在同一竖直面(纸面)内的光滑定滑轮,绳的一端连接一矩形金属线框,另一端连接一物块。线框与左侧滑轮之间的虚线区域内有方向垂直纸面的匀强磁场,磁场上下边界水平。在t=0时刻线框的上边框以不同的初速度从磁场下方进入磁场。运动过程中,线框始终在纸面内且上下边框保持水平。以向上为速度的正方向,下列线框的速度v随时间t变化的图像中可能正确的是 (　　) 7.(2024·贵州高考)(多选)如图,间距为L的两根金属导轨平行放置并固定在绝缘水平桌面上,左端接有一定值电阻R,导轨所在平面存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。质量为m的金属棒置于导轨上,在水平拉力作用下从静止开始做匀加速直线运动,一段时间后撤去水平拉力,金属棒最终停在导轨上。已知金属棒在运动过程中,最大速度为v,加速阶段的位移与减速阶段的位移相等,金属棒始终与导轨垂直且接触良好,不计摩擦及金属棒与导轨的电阻,则 (　　) A.加速过程中通过金属棒的电荷量为 B.金属棒加速的时间为 C.加速过程中拉力的最大值为 D.加速过程中拉力做的功为mv2 8.(2024·黑吉辽高考)(多选)如图,两条“”形的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上,间距为L,左、右两导轨面与水平面夹角均为30°,均处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小分别为2B和B。将有一定阻值的导体棒ab、cd放置在导轨上,同时由静止释放,两棒在下滑过程中始终与导轨垂直并接触良好。ab、cd的质量分别为2m和m,长度均为L。导轨足够长且电阻不计,重力加速度大小为g,两棒在下滑过程中 (　　) A.回路中的电流方向为abcda B.ab中电流趋于 C.ab与cd加速度大小之比始终为2∶1 D.两棒产生的电动势始终相等 卷码 400023821 姓名 1 2 3 4 5 6 7 8 9.(9分)(2025·江苏徐州三模)如图甲所示,边长l=1.0 m的单匝正方形线框abcd垂直放置在有界匀强磁场中,线框连接阻值R=5.0 Ω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)t=2 s时,线框ab边受到的安培力大小F;(6分) (2)0~5 s内电阻R中产生的焦耳热Q。(3分) 10.(9分)(2024·北京高考)如图甲所示为某种“电磁枪”的原理图。在竖直向下的匀强磁场中,两根相距L的平行长直金属导轨水平放置,左端接电容为C的电容器,一导体棒放置在导轨上,与导轨垂直且接触良好,不计导轨电阻及导体棒与导轨间的摩擦。已知磁场的磁感应强度大小为B,导体棒的质量为m、接入电路的电阻为R。开关闭合前电容器的电荷量为Q。 (1)求闭合开关瞬间通过导体棒的电流I;(3分) (2)求闭合开关瞬间导体棒的加速度大小a;(3分) (3)在图乙中定性画出闭合开关后导体棒的速度v随时间t的变化图线。(3分) 11.(12分)(2025·陕西宝鸡模拟)如图所示,两条平行倾斜放置的光滑金属导轨,间距L=0.5 m,与水平面间的夹角为θ,左端接一阻值R=1.5 Ω的定值电阻,导轨所在空间存在垂直导轨平面斜向上、磁感应强度B=2 T的匀强磁场。一个长L=0.5 m、质量m=1 kg、阻值r=0.5 Ω的金属杆垂直放在导轨上,金属杆在平行于导轨向上的拉力F作用下,由静止开始沿导轨平面向上做加速度a=4 m/s2的匀加速运动,t=1 s时拉力F的功率达到P并保持不变。之后,金属杆继续加速直至做匀速运动。电磁感应产生的磁场及导轨的电阻均忽略不计,金属杆和导轨始终垂直且接触良好。已知sin θ=0.3,重力加速度g取10 m/s2。求: (1)t=1 s后拉力F的功率P;(6分) (2)金属杆在磁场中匀速运动时的速度大小v。(6分) 12.(17分)(2025·广东广州二模)如图,水平面内固定有平行长直金属导轨ab、cd和金属圆环,金属杆MN垂直导轨静止放置,金属杆OP一端在圆环圆心O处,另一端与圆环接触良好。水平导轨区域、圆环区域有等大反向的匀强磁场。OP绕O点逆时针匀速转动,闭合K,待MN匀速运动后,使OP停止转动并保持静止。已知磁感应强度大小为B,MN质量为m,OP的角速度为ω,OP长度、MN长度和平行导轨间距均为L,MN和OP的阻值均为r,忽略其余电阻和一切摩擦,求: (1)闭合K瞬间MN所受安培力大小和方向;(8分) (2)MN匀速运动时的速度大小;(5分) (3)从OP停止转动到MN停止运动的过程,MN产生的焦耳热。(4分) 卷码 400023822 姓名 5 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $$