单元检测(十四) 电磁感应-【衡水真题密卷】2025年高考物理单元过关检测（福建专版）

2024一2025学年度单元过关检测（十四） 物理·电磁感应 (考试时可90分钟，盖分100分》 一，单项选择题：本题共4小恩，每小驱4分，共16分。在每小是给出的四个装项中，只有 一项是符合题日要求的。 题号 答案 1,下列设备中与其他几演工作原理不间的是 发电机 变压 无线充电 2.高连钱路列车道常使用磁到车系统，磁料车工作理可简述如下，将造铁的N极靠近一 块正在以逆时针方向旋转的形铝盘，便磁感线总直财入里盘时，朝盘随即减建，如 图厮示，图中磁铁左方铝登的甲区规阁险铁方向运动，陆铁右 方的乙区规闭离开铁方向运动，下列说法正确的是〔 A铝盘甲区规的感位电流会产生垂直于怎而向里的慰据 用感转特 铁 我磁场与感应电道的作用力，会产生将鹤盘减速旋转的阻力 乙风城 C感安电瓷在铝食产生的内能，星将留盘碱速的最主要原因 D.若将实C卧盘转换成布裤小室到的铝盘，财磁铁对布满空 测的码盘减速效果比实心相盘的效果更好 a,如图所示，放在光滑沧缘水平而上的经质单匝矩形线框长、宽之比为513，·% 线摇在外力作用下以相同的速度匀道离开匀强磁场区，离开道易区时始馋 有两边与边界平行，则在1.2两种蜡况下 》 洪关其 A所用牧力大小之比为3：5 B通过线根的电背量之此为3：5 C线根中的感应电流之比为3·5 D.,线框中产生的热量之比为9：25 单元过关检测（十西】物理第1页{共8页） 衡水真 气“辐建号”航空辞假采用了无进的电感弹射技术，使战机的出动 班圾 效率大大提升。如图所示，电那电动势为E,内阻忽略不计，电 存器的电容为C,是够长的光带水平平行导轨N,Q可围 为L,导轨间有磁感应强度为B的匀强磁场，质量为网的导候 姓名 排d乐直于导轨，单刀双据开关先邦向4，电那给电容器充 电，充电完华后再撺向b,电容韩放电，导体棒《d在变培力的作用下发射出去。不计其 性阻力，导体棉能够达到的最大速度为 得分 CEBL CEBL A.CBL+2m CBD十网 CEBL D.2CB-L+m 二，备项选择原：本共4小题，每小题6分，共24分。每小题有多项符合题目要求，金部 选对的得6分，慧对但不全的得3分，有遗情的得0分。 思号 鉴案 5,无提充电近几年的发展可谓迅锰，在各技术指标上实现突玻，充电功率及效率越来越 高，同时生态喇也正在快连建立。图为某品解的无线充电手机利用无线充电底座充电 的原理图，关于无线充电，下列说达正确的是 找收无电段备 接收线闲 坐电场 2 发贴线周 A.无线充电底座可以给所有手机无线充电 且无线充电时手机援牧线圈部分的工作原理是自移现象 C当穿过接夜线园的藏通量增扣时，接收线圈有牧缩的道劳 D核收线圆中交变电流的颗率与发射线图中交变电流的顿率相同 6.电子球应相速器某本原理如图所示，图甲中上，下两个电磁铁线圈中电流的大小、方向 可以变化，产生的感生电畅使真空室中的电子加速。如图乙所示，从上向下看电子沿逆 时针方向加速运动。下列说法正确的是 电了轨通 真学附视因 通密在 单元过关检测（十国）物理第2页（共8页} 6 A电磁铁线圈中通入恒定直流电流也能使电子如速 且变化的磁场在真空室中藏复出的电畅与静电畅完全相料 C.若线图中的电流方向如图甲断示，期电流正在增大 几.若电子运动的轨道率径不变，则电子轨道处的磁然应强：度团电子速度的增大面增大 7,如图所示，两条光滑且足够长的直金属导航N,PQ平行放置， 两导轨与水平面向夹角均为8，导轨断在空问存在垂直导轨平面 向上的匀强磁场。两均匀导体棒@、b垂直导轨放置，b棒靠在的 缘挡仟上保持静止。=0时刻，a棒在沿导轨向上的拉力F作 用下由静止开始做匀加违直线运动。导轨电阻不计，运动过醒 中两导体棒与导轨始终垂直且接触良好，关于a,6桃城动的速 度D、包路中的电流、a棒所受拉力F及b棉所受度暗力的功率P随时间：变化的美系 图像，其中可能正角的是 D &如图所示，在绝操水平而上固定足够长的两条光滑平行金属导轨，金属佛5、d垂直成 置在导轨上，用一根细绳将d棒的中点连接在周定横杆的O点，每觉处干水平状寄日 与馨垂直，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，在h棒上施加一个大小为F的 水平恒力，使其由静止开始向右运动，d棒始终保特静止。已知再金氯棒的质量均为 m、电阻均为R,长皮均等于导轨间距，导轨电阻不计，间距为L,做感应强度大小为B。 金属棒与导轨始终重直并接触：好，期在山棒运动过程中 Ab棒一直做匀加速线运动 &细蝇的拉力先变大，然后不变 C下F做的功始饶等于回路中产生的内能 卫山作消花的最大电功率为器 三、非选择题：共60分，其中9、10,11为填空驱，12、13为买验题.1+、15、16为计算题。 9.(得分)知图所示，一金属导体割成的鲜簧B置于闭合金属周环A的轴线上，当B中通过 的电流诚小时，环A有 (选填“扩张”或“收第”)的趋势，弹簧B将会 (选填“种长“或“缩短”)。 6 单元过关检测《十四】物理第3页{共8西) 衡水真 10.(3分)如图甲所示，光滑地缘属管国定在水平面上，半径为T。属管平面存在方向影 直向上且均匀分布的度畅，其面感皮强度大小随时间的变化规律如阁乙所示(：，，B。均 已知)，取竖直向上为正方向。已知当壁够应强度均匀变化时，会在圆管内产生场强大 小处处相等且电畅线闭合的祝隆电场，润旋电场的电场强度大小为 。若管中 有一质量为则，电荷量大小为？的蒂负电小球从静止开始在管内做得周运动，得小球 第一次回到出发点时的速度大小为 甲 11,(3分)如图所示，在方向垂直于纸而向里，磁感应强度为B的匀强磁场区域中有一个 由均匀导线测成的单便矩形线框d,线属以氧定的速度世沿垂直于疏场方向向右运 功，运动中线摇女边始终与磁场右边界平行，线根边长d=Ld=L,线框导线的 总电阻为R,则在线起离开赋场的过程中，b间的电压为 ,ad边产生的焦耳 热为 12.(5分)某兴整小组用如图所示的器材探究电壁感匠现象 的 (1)为查清烫敏电流计指针摆动方向与电流方向的关系，可以只远用多用电表的 〔选填欧湖“直流电藏”或“直流电压”)挡对灵：电流计进行衡试。 (2)请用笔线代替导线将实物连接成实晚电路图 (要求：滑片P向右滑动 时，原线周A中的电藏增大)。 (3)将线圈A插人线陶日后，下列实脸操作产生的感应电茂与用合开关时产生的感应 电流的方向相反的是 。(填正确答案标号)】 A,闭合开关，穆定后拔出线周A 且用合开关，草定后将变器常片P向左移 C闭合开关，程定后将变阻器滑片P向右移 蹈密在 单元过关检测（十四）物理第4页（共8面} 13(8分)如图甲所示，间距L一1m的足够长领斜导扬倾角=37”，导轨顶端连一电阻 1.(10分)如图所示，一质量为Q06螺，压数为100压的正方形导规框放在绝缘的水平桌 R=1)。左侧存在一面积S=Q6m2的圆形质属区城B,磁场方向垂直于斜而向下。 面上，导线E与菜面的动摩擦因数为4,2。导线框的总电阻为1n,边长为20m,导 大小时间变化如图乙所示，右侧存在着方向垂直于斜面向下的恒定壁场B,一】T,一 线红的左边通过一绝缘轻绳以定在墙啦上，轻绳龄好处于伸直状态没有拉力，金讽据 长为L=1m,电阻，=1？的金属得5与导轨垂直放置，t=0至r=15,金属棒a6恰 中线了左侧有垂直于线：平面向外的匀强磁场，蓝感应强崔的大小为0,2T。某时 好能静止在右侧的导轨上，之后金篇棒的开始沿导轨下滑，经过一反时间后匀速下 刻开始(：■)陆感应强度以1,2T/“的变化率均匀增加。最大静摩擦力等于滑动摩擦 滑，已知导轨光滑，g取10m/,不计导轨电与其他力，m37”-0.6,c0s37一 力，重力加墓度g取10m/s, 0.8.求： (1)磁退皮强度变化时，缘成电德的方向是顺时针还是逆时针？ (1加=0至2=1内流过电图的电流和金属棒b的质量. (2)求0-5内线框产生的焦耳热。 (2)金属棒ab匀速时的速度大小 (3)求9末轻绳的拉力大小 。+。+0 。++中护 单元过关检测（十西】物理第5页（共8西） 衡水真蹈密在 单元过关检测（十四）物理第6页（共8页} 6 15.12分》知图所示，在竖直而内有一宽b=2m、长a=4.2m、蚕直于纸而向里的有界匀 磁场区规，在磁场正上方H一1,8m处有一边长上为1m的正方形导线框，导线框 的质量M一2kg,电和R一0.3Q,当导线框做白由落体运动，其下边用接触登场区域 时恰好可做匀速直线运动，重力速度大小g取10m/,求： (1》陆感强度B的大小。 (2)导线根下边附离开磁场区域时的扣遮度@'。 (3)导线根下边刚接触磁场至下边刚要离开意肠的出程中产生的幽耳热Q ù 6 单元过关检测《十西】物理第7页（共8页） 衡水真题密在 ,(16分)图甲是磁悬浮实验车与轨道示意图，图乙是固定在车底部金属据ad(车用与 金属配她缘)与镜道上运诗磁场的示意图。水平地而上有再根很长的平行直身轨PQ 和N,导轨闻有竖直（垂直干纸勤》方向等间的匀激磁场B,和B:,二者方向相反。 车成部金属配的边宽崖与磁场间隔相等，当匀强感场B,和B:月时以恒定速度 骨导轨方内内右运动时，金属框会受到后场力，带动实验军沿导林运动。设金属解垂 直导轨的b边长L-心.20m,总电阳R-Q.40,实验车与线根的总质量知一20k知 感盛应强度B,=B:=】T,藏场运动速度%=10m/s。已知悬浮伏态下，实验车运动 时受刊恒定的阻力F,一2N。 (1)设一0时刻，实验车的速度为零，求金闻框受到的隆渐力的大小和方向 (2)求实验车的最大速率甲。 ()实验率以最大速虔做匀速运动时，为维持实验车运动，外界需提供的总功率是 多少？ 甲 单元过关检测（十国）物理第8页（共8页}衡水真题密卷 2024一2025学年度单元过关 一、单项选择题 1.D【解析】发电机、变压器、无线充电的原理都 是电磁感应现象，质谱仪的工作原理是带电粒子 在磁场中的运动，与其他几项工作原理不同，故 选D。 2.B【解析】铝盘甲区域中的磁通量向里增大，由 楞次定律可知，甲区域感应电流方向为逆时针方 向，则此感应电流的磁场方向垂直于纸面向外， A错误；由“来拒去留”可知，磁场与感应电流的 作用力，会产生将铝盘减速旋转的阻力，会使铝 盘减速，B正确，C错误；改成空洞铝盘，电阻变 大，电流变小，阻碍效果更差，D错误。 3.C【解析】在1、2两种情况下，感应电动势之比 为2-BL。3 EBL05,根据1= 尺，可得线框中的感 应电流之比为2营-号，C正瑞：根据突力干 衡可得F=F=BIL,可得所用拉力大小之比 为景-片·2=员A倍溪根格0=业= ·二，可得通过线框的电荷量之比为= 会·光-片B错误格邦Q==R·号 可得线框中产生的热量之比为。-是， 三，D错误。 4.B【解析】依题意，电容器放电过程，极板间电 压减小，导体棒向右运动产生感应电动势E BL),当极板间电压减至E时，导体棒达到最大 速度时，此时电容器不再放电，通过导体棒的电 流为率，根据C-品可得△Q-CGE-BL, 由动量定理，可得BIL△=m心m,又I△t=△Q,联 CEBL 立，解得aCBP中mB正确。 二、多项选择题 5.CD【解析】被充电手机内部，有一类似金属线 圈的部件与手机电池相连，当有交变磁场时，出 6 1 单元过关检测 佥测（十四）物理·电磁感应 现感应电动势，普通手机不能利用无线充电设备 进行充电，A错误；无线充电时手机接收线圈部 分的工作原理是互感现象，B错误；当穿过接收 线图的磁通量增加时，根据楞次定律可知，线圈 收缩时能阻碍磁通量的改变，C正确；接收线圈 中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频 率相同，D正确。 6.CD【解析】电磁铁线圈中道入恒定直流电流 时激发恒定的磁场，所以无法产生感生电场，无 法使电子加速，A错误：变化的磁场在真空室中 激发的电场为无源场，电场线为封闭曲线，与静 电场不同，B错误；若线图中的电流方向如图甲 所示时，原磁场与感应电流的磁场方向相反，所 以磁通量增加，电流在增大，C正确：若电子运动 的轨道半径不变，粒子在磁场中洛伦兹力提供向 心力，故B=m号，解得r=眉所以电于轨 道处的磁感应强度随电子速度的增大而增大，D 正确。 7.ABC【解析】a棒在沿导轨向上的拉力F作用 下由静止开始做匀加递直线运动，其V-t图像为 过原，点的领斜直线，a棒切割磁感线，产生感应 电动势逐渐增大，回路中产生感应电流逐渐增 大，根据右手定则，确定电流方向从上往下看为 顺时针方向，根据左手定则，b棒所受安培力方 向沿斜面向上，当b棒所受安培力大于其重力沿 斜面的分力时，b棒开始向上做加速运动，回路 总的感应电动势为E=BL(U。一T6),感应电流 E 为i一R.十R。,由于b棒开始加速度小于a棒的 加速度，可知，开始两者速度差逐渐增大，感应电 流逐渐增大，b棒先向上做加速度增大的变加速 运动，-：图像的斜率逐渐增大，当两棒加速度 相等时，两者的速度差一定，回路感应电动势一 定，感应电流一定，之后，b棒向上做匀加速直线 运动，之后的图像与a棒的图像平行，A正确；根 BLU。= 据上述，开始时b棒静止，则有i一R,十R 尼，十R,此时图像为过原点的领斜直线，之后 BLaat ·物理· b棒向上做加速度增大的变加速运动，结合上述 有i=BL(。一6) R。十R6 ，两棒速度的羞值逐渐增大， 感应电流逐渐增大，由于b棒向上做加速度增大 的变加速运动，则两棒速度的差值随时间的变化 率逐渐减小，即-t图像的斜率逐渐减小，之后， 两者加速度相等，速度差值一定，感应电流大小 也达到一个定值，B正确；开始时b棒静止，a棒 向上做匀加速直线运动，则有F一mgsin0 B2Lg=ma,其中，=a,则有F=mgin0 R。十R6 十ma。+尽十，此过程，图像为倾斜直线，斜 率为正值，纵轴截距也为正值，之后有F= mg sin0十ma。十BiL,结合上述，由于拉力与电 流成线性关系，可知，之后的F-t图像与it图像 形状相同，C正确；b棒开始静止，安培力没有做 功，此时安培力的功率为0，之后b棒所受安培 力的功率为P=BL,=BL:),6棒 R.十Ra 速度与感应电流均在发生变化，结合上述可知， 此过程感应电流、b棒速度与时间均不成线性关 系，则此过程的b棒所受安培力的功率P随时 间t变化的关系图像也不成线性关系，D错误。 8.BD【解析】对ab棒，根据牛顿第二定律可知 F_B”=ma,随着连度变大，加连度减小， 2R 当加速度减小到零，速度达到最大，之后匀速运 动，对cd棒，根据平衡可知，绳的拉力Fr= B2Lv 2R ,所以拉力先增大，然后不变，A错误，B正 确：根据能量守恒可知，F做的功始终等于回路中 产生的内能与增加的动能之和，C错误；当匀速时 2RF F=BL巴，解得。一2，回路消耗电功率最大 2R 为P=BL2 2RF2 2R B,所以b棒消耗的最大 电功率为P'=名P一 F BD正确。 三、非选择题 9.收缩伸长 【解析】当B中通过的电流逐渐变小时，电流产 参考答案及解析 生的磁场逐渐变弱，故穿过A的磁通量变小，因 为经过环A的磁场有通电弹簧B内部的磁场和 外部的磁场，为阻碍磁通量变小，根据楞次定律 可知，环A有收缩的趋势；螺线管B中每匝线圈 的电流方向相同，每匝线图之间有相互吸引的安 培力；螺线管B中电流变小，每匝线圈产生的磁 场减弱，线图间的引力变小，螺线管B有伸长的 趋势。 Bor 10.2t0 2πgBa 【解析】根据法拉第电磁感应定律可知由磁场 变化产生的感生电场的电动势为E= △ SAB_Bon 一，可得其环形静电的场强大小为 to E Bor E=2r2t。 设小球第1次回到出发点时的 速度大小为，由于电场强度的大小恒定，因此 小球在电场中所受静电力的大小不变，根据动 1 能定理有g·2r=2mo2,解得v= /2πqB。 rA mio 11.4BLe 2B'L 3 3R 【解析】在线框离开磁场的过程中，ab边产生 的感应电动势为E=B·2L·v=2BLV,设线 框总电阻为R,则线框中的感应电流为I= E 2BLv R ,ab间的电阻设为r,则有3r=R,ab R 间的电压为U=IR#=IX(R-r)=IX3R- 4BL,线框中的电流在ad边产生的热量为 3 Q=P2,联立解得Q=2BL。 3R 12.(1)欧姆(2)见解析图(3)AB 【解析】(1)欧姆挡含有直流电源，故为查清灵 敏电流计指针摆动方向与电流方向的关系，可 以只选用多用电表的欧姆挡对灵敏电流计进行 测试。 (2)实验要求：滑片P向右滑动时，原线圈A中 的电流增大，则滑动变阻接入电路的电阻应减 6 衡水真题密卷 小，故连接成实验电路如图所示。 (3)将线图A插入线圈B后，下列实验操作产 生的感应电流与闭合开关时，线图B中的磁通 量增大，故与此产生的感应电流的方向相反，线 圈B中的磁通量应减小。闭合开关，稳定后拔 出线圈A,线圈B中的磁通量减小，A正确；闭 合开关，稳定后将变阻器滑片P向左移，电路电 阻变大，电流变小，则线图B中的磁通量减小， B正确：闭合开关，稳定后将变阻器滑片P向右 移，电路电阻变小，电流变大，则线图B中的磁 通量增大，C错误。 13.(1)0.3A0.05kg(2)0.6m/s 【解析】(1)根据法拉第电磁感应定律可得t=0 至1=1s内回路中的感应电动势为E=她 S AB =0.6v 根据闭合电路欧姆定律可得t=0至t=1s内 E 流过电阻的电流为I=R十，=0.3A 设金属棒ab的质量为m,这段时间内金属棒 ab受力平衡，即mg sin0=B1IL 解得m=0.05kg (2)设金属棒ab匀速时的速度大小v,此时回 路中的感应电动势为E1=B,L0 E 回路中的电流为I一R干， 导体棒ab所受安培力大小为F=B1IL 根据平衡条件可得F=mg sin0 解得v=0.6m/s. 14.(1)顺时针方向(2)0.8J(3)15.9N 【解析】(1)由题可知磁通量逐渐增大，根据楞 次定律可知感应电流的方向是顺时针方向 ，4Φ (2)根据法拉第电磁感应定律有E=n△ △B,1 X2L2=0.4V 单元过关检测 根据焦耳定律有Q Rt=0.8 J (3)由题可知，第9s末磁场大小为 B'=B。+0.2t'=2T 根据左手定则可知安培力向右，大小为 F-nB'-16N 根据共点力平衡条件有F=g十F 解得F=15.9N。 15.①1T(2号n/,竖直向上（3)20j 【解析】(1)线框从静止释放到下边缘刚进入磁 场，根据动能定理MgH=2M 解得v1=√2gH=6m/s 线框下边切割磁感线，感应电动势为E=BL1 E BLv 根据闭合电路欧姆定律I一尺 R 其下边刚接触磁场区域时恰好可做匀速直线运 动，由平街条件得Mg=F=BL-BL20 R 解得B=1T (2)导线框下边刚离开磁场区城时速度为2， 导线框完全在磁场中只受重力，则号一v= 2g(a-L) 解得2=10m/s 当导线框下边刚离开磁场区城时，对导线框受 力分析由牛颜第二定律F'一Mg=Ma 头中P4=BL-BL 代入最福解得。-召m/以，方向竖直向上 (3)当导线框进入磁场的过程中，电路中有感应 电流，在该过程中导线框做匀速直线运动，则根 据E=BLUI 1-景- L=vit Q=IR 联立可得Q1=20J 因为导线框完全在磁场中只受重力，没有感应 电流，故产生的焦耳热为Q2=0 ·物理· 导线框下边刚接触磁场至下边刚要离开磁场的 过程中产生的焦耳热为Q=Q1十Q2=20J。 16.(1)4N,水平向右(2)5m/s(3)20W 【解析】(1)当实验车速度为0时，根据楞次定 律“来拒去留”可知，金属框受到水平向右的磁 场力，磁场以恒定速度。沿导轨方向向右运 动，相当于ab、dc两根导体棒向左切割磁感线， 则有E=(B1十B2)LD0 回路中的电流为I=(B1十B2)儿 R 金属框受到的磁场力的大小为F。=B1 B+B:)LXL+B,×B,+B,)L0×L R 4N 方向为水平向右 (2)试验车的速度为v时，相当于线框中ab、dc 以v。一v切割磁感线，则有 E=(B,十B2)L(-v) 2024一2025学年度单元过关检测( 一、单项选择题 1.B【解析】由图甲、乙可知线图初始时刻处于与 中性面垂直的平面，则两装置在图示位置所产生 的瞬时电流达到最大值，A错误；由图丙、丁可 知，甲装置所产生的电流变化周期为T甲=t。,乙 装置所产生的电流变化周期为T2=20,故两装 置中所产生的电流变化周期不相同，B正确：在 0~2t。内，两装置中电阻R产生的焦耳热相同， 均为Q= Im RX2o,C错误；根据q=I·△= △Φ E·△山，由于在0~2。内，两装置中 R+r 的磁通量的变化量不同，故在0~24。内，两装置 中通过电阻R的电荷量不同，D错误。 2.A【解析】当线框从图示位置转过90°时，线框 中的感应电动势和感应电流最大，且最大感应电 动势E。=BSw=0.2πV,最大感应电流Im= E三=2xA,线框转动周期T-2红-0.02s,在线 ·15 参考答案及解析 对线框有B,+B:)》(o-)-F,=m R 当加速度为0时，线框的速度最大，即 (B,+B,)PL2(o-v）=F/ R 解得实验车的最大速率vm=5m/s (3)实验车以最大速度行驶时，克腿阻力的功率 为P:=Fum=2X5W=10W 当实验车以最大速度m匀速运动时金属柜中 感应电流【= (B1十B)L(w。-w） 1+1)×0.2×(10-52A=5A 0.4 金属框中的热功率为 P:=I2R=52×0.4W=10W 外界需提供的总功率为 P=P,+P2=10W+10W=20W。 十五)物理·交变电流传感器 框从图示位置转动的一个周期中，在最初转过的 60和最后转过的60，所对应时间为最初的写和 最后的时间内，由于线框在磁场方向的投影面 6 积不变，即穿过线框的磁通量保持不变，因此在 这两段时间内线柜中没有感应电流，而在一个周 期内中同的号时同内，感应电流接三孩规律变 化，A正确。 3.C【解析】若仅将滑片P1向上滑动，则变压器 初级匝数增加，根据 =，则次级电压减小， U2 n2 次级电流减小，初级电流也减小，则电流表A1、 A2的示数均变小，A、B错误；若仅将滑片P2向 上滑动，则次级电阻变大，次级电流减小，初级电 流也减小，则电流表A1、A2的示数均变小，C正 确，D错误。 4,C【解析】在原线圈回路中，根据欧姆定律有 CUw-IR,则有=R,=50,A、B错 6