第42讲 法拉第电磁感应定律 自感与涡流 专项训练（江苏专用）2026年高考物理一轮复习讲练测

第42讲 法拉第电磁感应定律 自感与涡流 目录 1 01 感生电动势 1 02 动生电动势 3 03 自感与涡流 6 突破练 8 03 真题溯源练 16 01 感生电动势 1．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 2．（2023·江苏南通·模拟预测）如图所示，条形磁铁与螺线管在同一平面内，条形磁铁由位置A运动到位置C，则（　　） A．匀速运动过程中，电流计的示数不变 B．加速过程中电流计的示数比匀速过程的小 C．加速和匀速过程通过电流计的电荷量相同 D．加速和匀速过程螺线管所在回路产生的焦耳热相同 02 动生电动势 3．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． 4．（2021·江苏·二模）如图所示，匀强磁场中有一等边三角形线框abc，匀质导体棒在线框上向右匀速运动。导体棒在线框接触点之间的感应电动势为E，通过的电流为I。忽略线框的电阻，且导体棒与线框接触良好，则导体棒（　　） A．从位置①到②的过程中，E增大、I增大 B．经过位置②时，E最大、I为零 C．从位置②到③的过程中，E减小、I不变 D．从位置①到③的过程中，E和I都保持不变 5．某眼动仪可以根据其微型线圈在磁场中随眼球运动时所产生的电流来追踪眼球的运动。若该眼动仪线圈面积为S，匝数为N，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，时，线圈平面平行于磁场。时线圈平面逆时针转动至与磁场夹角为处，则时间内磁通量的平均变化率是（　　） A． B． C． D． 6．（2024·江苏泰州·一模）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 03 自感与涡流 7．（2025·江苏扬州·模拟预测）如图所示，线圈L的自感系数很大、电阻不计，电阻的阻值大于电阻的阻值，在时刻闭合开关S，经过一段时间后，在时刻断开S，下列表示电阻的电流、电阻的电流随时间t变化的图像中，正确的是（　　） A． B． C． D． 8．（2025·江苏苏州·三模）如图所示，竖直平面内有一固定直导线水平放置，导线中通有恒定电流I，导线正下方有一个质量为m的铝质球，某时刻无初速释放铝球使其下落，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．小球下落过程机械能一定减小 B．小球下落过程机械能一定守恒 C．小球下落过程机械能一定增加 D．小球下落过程机械能先增加后不变 9．为营造更为公平公正的高考环境，金属探测仪被各考点广为使用。某兴趣小组设计了一款金属探测仪，如图所示，探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路，当探测仪检测到金属物体时，探测仪线圈的自感系数发生变化，从而引起振荡电路中的电流频率发生变化，探测仪检测到这个变化就会驱动蜂鸣器发出声响。已知某时刻，电流的方向由b流向a，且电流强度正在减弱过程中，则（    ） A．该时刻线圈的自感电动势正在减小 B．该时刻电容器上极板带负电荷 C．若探测仪靠近金属时其自感系数增大，则振荡电流的周期减小 D．若探测仪与金属保持相对静止，则金属中不会产生涡流 一、单选题 1．如图所示，一导线弯成直径为d的半圆形闭合回路，虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直．从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列说法中正确的是 A．感应电流方向为顺时针方向 B．CD段直导线始终不受安培力 C．感应电动势的最大值E=Bdv D．感应电动势的平均值=πBdv 2．磁感应强度为0.2T的匀强磁场中有一个闭合的金属线框abcd，线框以某一角速度绕中心轴转动，其发热功率为P；当线框转至如图所示的位置时固定不动，使磁场的磁感应强度随时间的变化率为0.1T/s，线框的发热功率仍为P，则线框转动角速度的大小为（　　） A． B． C． D． 3．（2025·江苏·模拟预测）运输磁电式微安表时，要用金属片将正负接线柱连接在一起。在通过颠簸路段时 A．微安表指针可以与表盘保持相对静止 B．微安表内线圈受到的安培力方向与线圈转动方向相反 C．电流总是从正接线柱通过金属片流到负接线柱 D．螺旋弹簧的弹性势能一直增大 4．用如图所示电路演示“断电自感”现象，闭合开关小灯泡发光，断开开关小灯泡仅延时熄灭，为了出现断开开关后小灯泡明显变亮再慢慢熄灭的现象，下列方法可能成功的是（　　） A．换自感系数相同，电阻更小的线圈 B．换自感系数相同，电阻更大的线圈 C．换电阻相同，自感系数更小的线圈 D．换电阻相同，自感系数更大的线圈 5．如图所示，某同学在电磁炉面板上竖直放置一纸质圆筒，圆筒上套一环形轻质铝箱，电磁炉产生的交变磁场的频率、强度及铝箔厚度可以调节。现给电磁炉通电，发现铝箱悬浮了起来。若只改变其中一个变量，则（　　） A．增强磁场，铝箔悬浮高度将不变 B．铝箔越薄，铝箔中产生的感应电流越大 C．增大频率，铝箱中产生的感应电流增大 D．在刚断开电源产生如图磁场的瞬间，铝箱中会产生如图所示的电流 6．（2022·江苏苏州·模拟预测）物理课上老师做了这样一个实验，将一平整且厚度均匀的铜板固定在绝缘支架上，将一质量为m的永磁体放置在铜板的上端，t=0时刻给永磁体一沿斜面向下的瞬时冲量，永磁体将沿斜面向下运动，如图所示。若永磁体下滑过程中所受的摩擦力f大小不变，且（式中θ为铜板与水平面的夹角）。取地面为重力势能的零势面。则图乙中关于永磁体下滑过程中动能Ek和机械能E随磁体下滑高度h变化的图像一定错误的是（　　） A． B． C． D． 7．（2025·江苏南京·一模）某同学受“法拉第圆盘发电机”的启发，设计了一个提升重物的电动装置。如图所示，内圆半径为L、外圆半径为3L的圆环形铜盘焊接在半径也为L的铜轴上，铜轴水平放置，整个铜盘位于方向水平向左的匀强磁场中。用导线将电动势为E、内阻为r的电源和电流表通过电刷与铜轴和铜盘连成电路，铜轴上绕有轻绳，用以悬挂重物。当重物以速度v匀速上升时，电流表的示数为I。已知重力加速度为g，不计一切摩擦，除电源内阻外其余电阻不计，求： (1)电源的路端电压U和重物的质量m； (2)匀强磁场的磁感应强度大小B。 9．（2023·江苏·模拟预测）两个用同样的细导线做成的刚性闭合线框，正方形线框的边长与圆形线框的直径相等，如图所示（两线圈之间彼此绝缘）。把它们放入同一匀强磁场中，线框所在平面均与磁场方向垂直，匀强磁场的磁感应强度随时间的变化关系为：（为定值），求： （1）时，穿过正方形、圆形线框的磁通量之比； （2）正方形、圆形线框中感应电流之比。    1．（2024·甘肃·高考真题）如图，相距为d的固定平行光滑金属导轨与阻值为R的电阻相连，处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中长度为L的导体棒ab沿导轨向右做匀速直线运动，速度大小为v。则导体棒ab所受的安培力为（　　） A．，方向向左 B．，方向向右 C．，方向向左 D．，方向向右 2．（2024·湖南·高考真题）如图，有一硬质导线Oabc，其中是半径为R的半圆弧，b为圆弧的中点，直线段Oa长为R且垂直于直径ac。该导线在纸面内绕O点逆时针转动，导线始终在垂直纸面向里的匀强磁场中。则O、a、b、c各点电势关系为（    ） A． B． C． D． 3．（2025·湖北·高考真题）如图（a）所示，相距L的两足够长平行金属导轨放在同一水平面内，两长度均为L、电阻均为R的金属棒ab、cd垂直跨放在两导轨上，金属棒与导轨接触良好。导轨电阻忽略不计。导轨间存在与导轨平面垂直的匀强磁场，其磁感应强度大小B随时间变化的图像如图（b）所示，时刻，。时刻，两棒相距，ab棒速度为零，cd棒速度方向水平向右，并与棒垂直，则0~T时间内流过回路的电荷量为（　　） A． B． C． D． 4．（2024·福建·高考真题）拓扑结构在现代物理学中具有广泛的应用。现有一条绝缘纸带，两条平行长边镶有铜丝，将纸带一端扭转180°，与另一端连接，形成拓扑结构的莫比乌斯环，如图所示。连接后，纸环边缘的铜丝形成闭合回路，纸环围合部分可近似为半径为R的扁平圆柱。现有一匀强磁场从圆柱中心区域垂直其底面穿过，磁场区域的边界是半径为r的圆（r < R）。若磁感应强度大小B随时间t的变化关系为B = kt（k为常量），则回路中产生的感应电动势大小为（　　） A．0 B．kπR2 C．2kπr2 D．2kπR2 5．（2025·浙江·高考真题）新能源汽车日趋普及，其能量回收系统可将制动时的动能回收再利用，当制动过程中回收系统的输出电压（U）比动力电池所需充电电压（）低时，不能直接充入其中。在下列电路中，通过不断打开和闭合开关S，实现由低压向高压充电，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 6．（多选）（2025·广东·高考真题）如图是一种精确测量质量的装置原理示意图，竖直平面内，质量恒为M的称重框架由托盘和矩形线圈组成。线圈的一边始终处于垂直线圈平面的匀强磁场中，磁感应强度不变。测量分两个步骤，步骤①：托盘内放置待测物块，其质量用m表示，线圈中通大小为I的电流，使称重框架受力平衡；步骤②：线圈处于断开状态，取下物块，保持线圈不动，磁场以速率v匀速向下运动，测得线圈中感应电动势为E。利用上述测量结果可得出m的值，重力加速度为g。下列说法正确的有（    ） A．线圈电阻为 B．I越大，表明m越大 C．v越大，则E越小 D． / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第42讲 法拉第电磁感应定律 自感与涡流 目录 1 01 感生电动势 1 02 动生电动势 3 03 自感与涡流 6 突破练 8 03 真题溯源练 16 01 感生电动势 1．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。 2．（2023·江苏南通·模拟预测）如图所示，条形磁铁与螺线管在同一平面内，条形磁铁由位置A运动到位置C，则（　　） A．匀速运动过程中，电流计的示数不变 B．加速过程中电流计的示数比匀速过程的小 C．加速和匀速过程通过电流计的电荷量相同 D．加速和匀速过程螺线管所在回路产生的焦耳热相同 【答案】C 【详解】AB．在条形磁铁从位置A运动到位置C的过程中，穿过螺线管的磁感线的条数在增加，即磁通量在变大，也就是说磁铁越靠近螺线管，螺线管的磁通量越大，因此，不管是匀速靠近还是加速靠近，磁通量的变化率都在增大，而相比于匀速靠近，加速靠近的过程中磁通量的变化率更大，可知螺线管所在回路中的感应电流逐渐增大，加速靠近比匀速靠近，产生的感应电流更大，电流计的示数更大，故AB错误； C．根据 可知，不管是加速还是匀速，条形磁铁从位置A运动到位置C的过程中，穿过螺线管的磁通量的变化量大小相同，因此可知两种方式通过电流计的电荷量相同，故C正确； D．根据法拉第电磁感应定律有 两种运动形式磁通量的变化量相同，但是时间不同，可得 而螺线管所在回路产生的焦耳热实际为电场能转化，因此有 而加速运动产生的电场能大于匀速运动产生的电场能，因此可知加速运动时螺线管所在回路产生的焦耳热大于匀速运动时螺线管所在回路产生的焦耳热，故D错误。 故选C。 02 动生电动势 3．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。 4．（2021·江苏·二模）如图所示，匀强磁场中有一等边三角形线框abc，匀质导体棒在线框上向右匀速运动。导体棒在线框接触点之间的感应电动势为E，通过的电流为I。忽略线框的电阻，且导体棒与线框接触良好，则导体棒（　　） A．从位置①到②的过程中，E增大、I增大 B．经过位置②时，E最大、I为零 C．从位置②到③的过程中，E减小、I不变 D．从位置①到③的过程中，E和I都保持不变 【答案】C 【详解】A．由导体做切割磁感线产生电动势公式 可知，L增大，E就会增大，由电阻定律可知 导体中的电流为 导体做匀速运动，所以I不变，A错误； B．经过②位置时，L最大，E最大，电流不为0，B错误； C．L减小，E减小，电流不变，C正确； D．从位置①到③的过程中，E先增大后减小，I保持不变，D错误； 故选C。 5．某眼动仪可以根据其微型线圈在磁场中随眼球运动时所产生的电流来追踪眼球的运动。若该眼动仪线圈面积为S，匝数为N，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，时，线圈平面平行于磁场。时线圈平面逆时针转动至与磁场夹角为处，则时间内磁通量的平均变化率是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】开始时线圈与磁场的方向平行，则穿过线圈的磁通量为零；经过时间t，面积为S的线圈平面逆时针转动至与磁场夹角为θ处，磁通量变化为 ΔΦ=BSsinθ 则时间内磁通量的平均变化率是 故选B。 6．（2024·江苏泰州·一模）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。 故选B。 03 自感与涡流 7．（2025·江苏扬州·模拟预测）如图所示，线圈L的自感系数很大、电阻不计，电阻的阻值大于电阻的阻值，在时刻闭合开关S，经过一段时间后，在时刻断开S，下列表示电阻的电流、电阻的电流随时间t变化的图像中，正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】开关闭合时，线圈由于自感对电流的阻碍作用，可看作电阻，当电路逐渐稳定，通过线圈所在支路的电流逐渐增大，故电阻的电流逐渐减小；在时刻断开S，线圈的感应电流与原电流方向相同，形成回路，通过电阻的电流与原电流方向相反，并逐渐减小到0，又由于电阻的阻值大于电阻的阻值，当开关闭合稳定时，线圈所在支路的电流大于流过电阻的电流，故当开关断开瞬间，线圈产生的感应电流也大于原来流过电阻的电流。 故选D。 8．（2025·江苏苏州·三模）如图所示，竖直平面内有一固定直导线水平放置，导线中通有恒定电流I，导线正下方有一个质量为m的铝质球，某时刻无初速释放铝球使其下落，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．小球下落过程机械能一定减小 B．小球下落过程机械能一定守恒 C．小球下落过程机械能一定增加 D．小球下落过程机械能先增加后不变 【答案】A 【详解】因通电直导线下方产生垂直纸面向里的磁场，且随着距离直导线的距离增加磁场逐渐减弱，可知小球下落过程中因磁通量逐渐减小在小球中产生涡流，铝制球产生热量，由能量关系可知，小球的机械能将逐渐减小。 故选A。 9．为营造更为公平公正的高考环境，金属探测仪被各考点广为使用。某兴趣小组设计了一款金属探测仪，如图所示，探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路，当探测仪检测到金属物体时，探测仪线圈的自感系数发生变化，从而引起振荡电路中的电流频率发生变化，探测仪检测到这个变化就会驱动蜂鸣器发出声响。已知某时刻，电流的方向由b流向a，且电流强度正在减弱过程中，则（    ） A．该时刻线圈的自感电动势正在减小 B．该时刻电容器上极板带负电荷 C．若探测仪靠近金属时其自感系数增大，则振荡电流的周期减小 D．若探测仪与金属保持相对静止，则金属中不会产生涡流 【答案】B 【详解】A．某时刻，电流的方向由b流向a，且电流强度正在减弱过程中，电场能增加，磁场能减小，故自感电动势阻碍电流的增大，则该时刻线圈的自感电动势正在增大，故A错误； B．电流的方向由b流向a，且电流强度正在减弱过程中，电容器充电，由右手螺旋定则判断，电容器下极板带正电，上极板带负电荷，故B正确； C．若探测仪靠近金属时，相当于给线圈增加了铁芯，所以其自感系数L增大，根据公式 可知，其自感系数L增大时振荡电流的周期增大，故C错误； D．此时电流强度正在减弱过程中，虽然探测仪与金属保持相对静止，金属也会产生感应电流，故D错误。 故选B。 一、单选题 1．如图所示，一导线弯成直径为d的半圆形闭合回路，虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直．从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列说法中正确的是 A．感应电流方向为顺时针方向 B．CD段直导线始终不受安培力 C．感应电动势的最大值E=Bdv D．感应电动势的平均值=πBdv 【答案】D 【分析】根据楞次定律可判断电流方向，由左手定则可得出安培力的方向，根据，分析过程中最长的可知最大电动势；根据法拉第电磁感应定律可得出电动势的平均值。 【详解】A．在闭合电路进入磁场的过程中，通过闭合电路的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针方向不变，故A错误； B．根据楞次定律可以判断，电流方向由到，磁场垂直纸面向里，则受安培力向下，故B错误； C．当半圆闭合回路进入磁场一半时，有效长度最大为，这时感应电动势最大值为： 故C错误； D．由法拉第电磁感应定律可得感应电动势平均值为： 故D正确。 2．磁感应强度为0.2T的匀强磁场中有一个闭合的金属线框abcd，线框以某一角速度绕中心轴转动，其发热功率为P；当线框转至如图所示的位置时固定不动，使磁场的磁感应强度随时间的变化率为0.1T/s，线框的发热功率仍为P，则线框转动角速度的大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】线框以某一角速度绕其中心轴匀速转动时电动势的最大值为 此时线框的发热功率为 磁场均匀增大时，产生的感应电动势为 此时线框的发热功率为 联立解得 故选B。 3．（2025·江苏·模拟预测）运输磁电式微安表时，要用金属片将正负接线柱连接在一起。在通过颠簸路段时 A．微安表指针可以与表盘保持相对静止 B．微安表内线圈受到的安培力方向与线圈转动方向相反 C．电流总是从正接线柱通过金属片流到负接线柱 D．螺旋弹簧的弹性势能一直增大 【答案】B 【详解】AB．在通过颠簸路段时，微安表指针不断摆动，不会与表盘保持相对静止，指针摆动时产生感应电流，磁场对感应电流产生安培力作用阻碍摆动，这样可减缓表针摆动幅度，故微安表内线圈受到的安培力方向与线圈转动方向相反，故A错误，B正确； C．磁场方向不变，往外摆和往回摆磁通量增减不同，故产生的感应电流方向不同，故C错误； D．来回摆，螺旋弹簧的弹性势能一会增大一会减小，故D错误。 故选 B。 4．用如图所示电路演示“断电自感”现象，闭合开关小灯泡发光，断开开关小灯泡仅延时熄灭，为了出现断开开关后小灯泡明显变亮再慢慢熄灭的现象，下列方法可能成功的是（　　） A．换自感系数相同，电阻更小的线圈 B．换自感系数相同，电阻更大的线圈 C．换电阻相同，自感系数更小的线圈 D．换电阻相同，自感系数更大的线圈 【答案】A 【详解】因断开开关后线圈中产生的自感电动势相当电源，线圈中的电流通过灯泡再次形成回路使小灯泡缓慢熄灭，为了出现断开开关后小灯泡明显变亮再慢慢熄灭的现象，则必须使得电路闭合稳定后通过线圈的电流大于通过小灯泡的电流，所以有助于小灯泡出现闪亮现象的只有换用电阻较小的线圈，其余的三种方法都不行。 故选A。 5．如图所示，某同学在电磁炉面板上竖直放置一纸质圆筒，圆筒上套一环形轻质铝箱，电磁炉产生的交变磁场的频率、强度及铝箔厚度可以调节。现给电磁炉通电，发现铝箱悬浮了起来。若只改变其中一个变量，则（　　） A．增强磁场，铝箔悬浮高度将不变 B．铝箔越薄，铝箔中产生的感应电流越大 C．增大频率，铝箱中产生的感应电流增大 D．在刚断开电源产生如图磁场的瞬间，铝箱中会产生如图所示的电流 【答案】C 【详解】A．铝箔浮起，说明铝箔受到竖直向上的安培力作用，磁场频率不变，根据法拉第电磁感应定律 可知电动势不变，所以铝箔中感应电流不变，增强磁场，根据可知安培力增大，所以铝箔的悬浮高度增大，A错误； B．铝箔越薄，厚度对应的横截面积越小，根据电阻定律可知铝箔的电阻越大，所以通过铝箔的感应电流变小，B错误； C．增大频率，增大，铝箔中产生的感应电动势增大，感应电流增大，C正确； D．刚断开电源瞬间，竖直向上的磁场减弱，根据楞次定律可知铝箔中产生竖直竖直向上的磁场，根据右手定则可知感应电流与图中电流方向相反，D错误。 故选C。 6．（2022·江苏苏州·模拟预测）物理课上老师做了这样一个实验，将一平整且厚度均匀的铜板固定在绝缘支架上，将一质量为m的永磁体放置在铜板的上端，t=0时刻给永磁体一沿斜面向下的瞬时冲量，永磁体将沿斜面向下运动，如图所示。若永磁体下滑过程中所受的摩擦力f大小不变，且（式中θ为铜板与水平面的夹角）。取地面为重力势能的零势面。则图乙中关于永磁体下滑过程中动能Ek和机械能E随磁体下滑高度h变化的图像一定错误的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】AB．永磁体下滑时，由于涡流的产生会有阻尼作用，且随速度的增大而增大，由动能定理可得 结合图像易知，图线的斜率表示 随下滑高度的增加，斜率变小。故A正确，与题意不符；B错误，与题意相符； C．永磁体下滑过程中机械能为 结合图像易知，图线的斜率表示 随下滑高度的增加，斜率变大。故C正确，与题意不符； D．若开始下落时永磁体满足 将匀速下滑，机械能表示为 故D正确，与题意不符。 本题选错误的，故选B。 7．（2025·江苏南京·一模）某同学受“法拉第圆盘发电机”的启发，设计了一个提升重物的电动装置。如图所示，内圆半径为L、外圆半径为3L的圆环形铜盘焊接在半径也为L的铜轴上，铜轴水平放置，整个铜盘位于方向水平向左的匀强磁场中。用导线将电动势为E、内阻为r的电源和电流表通过电刷与铜轴和铜盘连成电路，铜轴上绕有轻绳，用以悬挂重物。当重物以速度v匀速上升时，电流表的示数为I。已知重力加速度为g，不计一切摩擦，除电源内阻外其余电阻不计，求： (1)电源的路端电压U和重物的质量m； (2)匀强磁场的磁感应强度大小B。 【答案】(1)， (2) 【详解】（1） 由能量守恒得 解得 路端电压 （2） 铜盘转动的角速度为 铜盘上内外圆之间产生的电动势 由电路规律 而 解得 9．（2023·江苏·模拟预测）两个用同样的细导线做成的刚性闭合线框，正方形线框的边长与圆形线框的直径相等，如图所示（两线圈之间彼此绝缘）。把它们放入同一匀强磁场中，线框所在平面均与磁场方向垂直，匀强磁场的磁感应强度随时间的变化关系为：（为定值），求： （1）时，穿过正方形、圆形线框的磁通量之比； （2）正方形、圆形线框中感应电流之比。    【答案】（1）；（2） 【详解】（1）根据可知，时，磁感应强度为，设正方形线框的边长为L，则有时，穿过正方形线框的磁通量为 穿过圆形线框的磁通量为 可得 （2）根据题意，由法拉第电磁感应定律有，正方形线框中产生的感应电动势为 圆形线框中产生的感应电动势为 由电阻定律可知，正方形线框的总电阻为 圆形线框的总电阻为 则由欧姆定律可知，正方形、圆形线框中感应电流之比为 1．（2024·甘肃·高考真题）如图，相距为d的固定平行光滑金属导轨与阻值为R的电阻相连，处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中长度为L的导体棒ab沿导轨向右做匀速直线运动，速度大小为v。则导体棒ab所受的安培力为（　　） A．，方向向左 B．，方向向右 C．，方向向左 D．，方向向右 【答案】A 【详解】导体棒ab切割磁感线在电路部分得有效长度为d，故感应电动势为 回路中感应电流为 根据右手定则，判断电流方向为b流向a。故导体棒ab所受的安培力为 方向向左。 故选A。 2．（2024·湖南·高考真题）如图，有一硬质导线Oabc，其中是半径为R的半圆弧，b为圆弧的中点，直线段Oa长为R且垂直于直径ac。该导线在纸面内绕O点逆时针转动，导线始终在垂直纸面向里的匀强磁场中。则O、a、b、c各点电势关系为（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】如图，相当于Oa、Ob、Oc导体棒转动切割磁感线，根据右手定则可知O点电势最高；根据 同时有 可得 得 故选C。 3．（2025·湖北·高考真题）如图（a）所示，相距L的两足够长平行金属导轨放在同一水平面内，两长度均为L、电阻均为R的金属棒ab、cd垂直跨放在两导轨上，金属棒与导轨接触良好。导轨电阻忽略不计。导轨间存在与导轨平面垂直的匀强磁场，其磁感应强度大小B随时间变化的图像如图（b）所示，时刻，。时刻，两棒相距，ab棒速度为零，cd棒速度方向水平向右，并与棒垂直，则0~T时间内流过回路的电荷量为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】通过导体的电荷量 而 时，磁感应强度为零，故 联立以上各式，可得 故选B。 4．（2024·福建·高考真题）拓扑结构在现代物理学中具有广泛的应用。现有一条绝缘纸带，两条平行长边镶有铜丝，将纸带一端扭转180°，与另一端连接，形成拓扑结构的莫比乌斯环，如图所示。连接后，纸环边缘的铜丝形成闭合回路，纸环围合部分可近似为半径为R的扁平圆柱。现有一匀强磁场从圆柱中心区域垂直其底面穿过，磁场区域的边界是半径为r的圆（r < R）。若磁感应强度大小B随时间t的变化关系为B = kt（k为常量），则回路中产生的感应电动势大小为（　　） A．0 B．kπR2 C．2kπr2 D．2kπR2 【答案】C 【详解】由题意可知，铜丝构成的“莫比乌斯环”形成了两匝（n = 2）线圈串联的闭合回路，穿过回路的磁场有效面积为 根据法拉第电磁感应定律可知，回路中产生的感应电动势大小为 故选C。 5．（2025·浙江·高考真题）新能源汽车日趋普及，其能量回收系统可将制动时的动能回收再利用，当制动过程中回收系统的输出电压（U）比动力电池所需充电电压（）低时，不能直接充入其中。在下列电路中，通过不断打开和闭合开关S，实现由低压向高压充电，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．该电路中当开关S断开时，整个电路均断开，则不能给电池充电，选项A错误； B．该电路中当S闭合时稳定时，线圈L中有电流通过，当S断开时L产生自感电动势阻碍电流减小，L相当电源，电源U与L中的自感电动势共同加在电池两端，且此时二极管导通，从而实现给高压充电，选项B正确； C．该电路中当S闭合时稳定时，线圈L中有电流通过，但当S断开时L也与电路断开，还是只有回收系统的电压U加在充电电池两端，则不能实现给高压充电，选项C错误； D．该电路中当S闭合时稳定时，线圈L中有电流通过，但当S断开时电源U也断开，只有L产生的自感电动势相当电源加在充电电池两端，则不能实现给高压充电，选项D错误。 故选B。 6．（多选）（2025·广东·高考真题）如图是一种精确测量质量的装置原理示意图，竖直平面内，质量恒为M的称重框架由托盘和矩形线圈组成。线圈的一边始终处于垂直线圈平面的匀强磁场中，磁感应强度不变。测量分两个步骤，步骤①：托盘内放置待测物块，其质量用m表示，线圈中通大小为I的电流，使称重框架受力平衡；步骤②：线圈处于断开状态，取下物块，保持线圈不动，磁场以速率v匀速向下运动，测得线圈中感应电动势为E。利用上述测量结果可得出m的值，重力加速度为g。下列说法正确的有（    ） A．线圈电阻为 B．I越大，表明m越大 C．v越大，则E越小 D． 【答案】BD 【详解】A．根据题意电动势E是线圈断开时切割磁感线产生的感应电动势，I为线圈闭合时通入的电流，故不是线圈的电阻； 故A错误； B．根据平衡条件有① 故可知I越大，m越大； 故B正确； C．根据公式有② 故可知v越大，E越大； 故C错误； D．联立①②可得 故D正确。 故选BD。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$