第45讲 法拉第电磁感应定律 自感和涡流（专项训练）（山东专用）2026年高考物理一轮复习讲练测

第45讲 法拉第电磁感应定律 自感和涡流 目录 01 课标达标练 1 题型01 感应电动势和电量的求解 1 题型02 平动和转动电动势的求解 5 题型03 自感、涡流、电磁驱动和阻尼 9 02 核心突破练 15 03 真题溯源练 23 01 感应电动势和电量的求解 1．（2025·青海西宁·三模）如图甲所示，100匝的线圈（图中只画了1匝）与R=48Ω的定值电阻构成闭合回路，线圈面积为0.01m2，电阻为2Ω，线圈内存在垂直于线圈平面的磁场，以垂直纸面向里为磁感应强度的正方向，以顺时针方向为线圈中电流的正方向。当磁感应强度B随时间t按图乙变化时，下列说法正确的是（　　） A．1.5s时穿过线圈的磁通量为2Wb B．0.5s时感应电流的方向为负 C．定值电阻R两端的电压为4V D．0~2s内流过定值电阻的电荷量为0 【答案】B 【详解】A．由图像可知，1.5s时磁感应强度大小为2T，磁通量为 故A错误； B．由楞次定律可判断感应电流沿逆时针方向，与正方向相反，故B正确； CD．由法拉第电磁感应定律有根据闭合电路的欧姆定律可得感应电流定值电阻两端电压，2s内通过定值电阻的电荷量故CD错误。故选B。 2．（2025·四川成都·模拟预测）如图所示，纸面内有一边长为3L，质量为的单匝正方形金属线框，金属线框每条边的电阻为。金属线框正中间有一个边长的正方形abcd，在金属线框与正方形abcd之间存在磁场方向垂直纸面向里、磁感应强度大小随时间变化规律为（为常数且大于0）的磁场。若金属线框面积不会变化，则金属线框中产生的感应电流大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由法拉第电磁感应定律得感应电动势由闭合电路欧姆定律得感应电流故选B。 3．（24-25高三上·福建厦门·期末）如图甲所示，导体棒MN置于水平导轨上，PQMN所围的面积为S，PQ之间有阻值为R的电阻，不计导轨和导体棒的电阻。导轨所在区域内存在沿竖直方向的匀强磁场，规定磁场方向竖直向上为正，在时间内磁感应强度的变化情况如图乙所示，导体棒MN始终处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A．时间内，导体棒受到的导轨的摩擦力方向向左 B．内，通过导体棒的电流方向为M到N C．在内，通过电阻R的电流大小为 D．在时间内，通过电阻R的电荷量为 【答案】D 【详解】A．由图乙所示图象可知，在内，穿过回路的磁通量增加，由楞次定律可知，为阻碍磁通量的增加，导体棒有向左的运动趋势，导体棒受到向右的摩擦力，故A错误； B．由图乙所示图象可知，在内磁感应强度减小，穿过闭合回路的磁通量减少，由楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向，通过导体棒的电流方向为N到M，故B错误； C．在内，由法拉第电磁感应定律得则感应电流为，故C错误； D．同C选项，在内，感应电流为则，故D正确。故选D。 4．（23-24高三上·黑龙江牡丹江·期末）如图所示，静止悬挂着一正方形线框，质量为，电阻为，边长为，一个三角形磁场垂直于线框所在平面，磁场方向垂直纸面向里，且线框中磁场面积为线框面积的一半，磁感应强度变化规律为，已知重力加速度为，则（    ）    A．线框保持静止时，整个线框受到向下的安培力 B．从时刻至线框开始运动，线框中的感应电动势大小为 C．线框开始运动的时刻为 D．从时刻至线框开始运动这段时间，线框产生的热量为 【答案】D 【详解】A．根据磁场变化规律可知，磁感应强度增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知线框中的电流为逆时针方向，根据左手定则，安培力向上，故A错误； B．从时刻至线框开始运动，线框中的感应电动势大小为故B错误； C．设线框开始运动时刻为，线框开始运动时有又解得故C错误； D．从时刻至线框开始运动这段时间，线框产生的热量为故D正确。故选D。 5．（24-25高三下·安徽阜阳·期中）某同学以金属戒指为研究对象，探究金属物品在变化磁场中的一些物理效应。如图甲所示，戒指可视为半径为r、横截面积为S、电阻率为ρ的单匝圆形线圈。该同学用绝缘细线将戒指悬挂并置于螺线管正上方（戒指圆面水平，螺线管竖直放置）。调节螺线管中电流的大小和方向，在螺线管正上方戒指处的磁感应强度B随时间t的变化情况如图乙所示，以竖直向上为磁感应强度B的正方向。下列说法正确的是（　　） A．在0~时间内，从上往下看，戒指中产生逆时针方向的感应电流 B．在0~时间内，细线拉力的合力小于戒指的重力 C．在0~T时间内，戒指中产生的感应电动势为 D．在0~T时间内，戒指中的感应电流为 【答案】D 【详解】A．由楞次定律得，在0~时间内，从上往下看，戒指中产生顺时针方向的感应电流，A错误； B．在0~时间内，根据安培定则，从上往下看螺线管中的电流也是顺时针方向，根据同向电流相吸可知，细线拉力的合力大于戒指的重力，B错误； C．由法拉第电磁感应定律得，在0~T时间内，戒指中产生的感应电动势为，C错误； D．戒指的电阻为，在0~T时间内，戒指中的感应电流为，D正确。故选D。 6．（2025·江苏南京·模拟预测）半径为的金属圆环由两种材料组成，圆弧为圆周，电阻为，圆弧为圆周，电阻为，圆内有垂直环面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间均匀增大，变化率，则为（　 　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据题意，由法拉第电磁感应定律可得金属圆环产生的感应电动势为 由楞次定律可判断感应电流的方向为逆时针，根据闭合电路欧姆定律可得感应电流为 由于圆弧为圆周，电阻为，则圆弧的感应电动势为 电流流过圆弧后电势降低，大小为 则有故选A。 02 平动和转动电动势的求解 7．（2025·云南玉溪·模拟预测）如图甲为利用电磁驱动原理制作的交流感应电动机。三个线圈连接到三相电源上，电流形成的磁场可等效为以角速度ω0转动的辐向磁场。边长为l、总电阻为R的单匝正方形线框ABCD可绕其中心轴OO′旋转，图乙为这种驱动装置的俯视图，线框的两条边AB、CD所处位置的磁感应强度大小均为B。当线框由静止开始转动时，AB、CD两条边受到的阻力均为Ff=kv，其中比例系数，v为AB、CD两条边的线速度大小。不计其他阻力。则当线框达到稳定转动时（　　） A．线框的转动方向与辐向磁场的转动方向相反 B．线框的角速度大小为 C．线框的感应电动势大小为 D．线框AB边所受安培力大小为 【答案】C 【详解】A．线框的转动方向与辐向磁场的转动方向相同，A错误； BCD．设线框稳定时转动的角速度大小为ω，AB边与磁场的相对速度为，AB、CD两条边产生的感应电动势为感应电流大小为，AB边所受安培力大小为，稳定运行时根据平衡条件得根据题意解得，，，BD错误，C正确。故选C。 8．（2025·黑龙江齐齐哈尔·三模）如图所示，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B，金属棒MN以角速度ω绕过O点的竖直轴PQ沿顺时针（从上往下看）旋转。已知。则（    ） A．M点电势低于O点电势 B．N点电势低于M点电势 C．MN两点的电势差为 D．NM两点的电势差为 【答案】D 【详解】A．根据右手定则可知，M点的电势高于O点的电势，A错误； BCD．由题可知，MO部分切割磁感线的有效长度为MP长度，等于，NO部分切割磁感线的有效长度为NQ长度，等于，可知两部分电动势分别为， 由于导体棒未与其它导体构成闭合回路，所以有， 故有，，BC错误，D正确。故选D。 9．（2024·云南昆明·模拟预测）如图所示，在光滑的水平桌面上有一根长直通电导线MN，通有电流I，方向由M到N，一个边长为L的正方形金属线框在外力的作用下垂直于导线向右以v0的速度做匀速运动，线框电阻为R，已知长直导线在其周围空间产生的磁场大小，其中k是常数，I是导线中的电流，r是空间某点到导线的垂直距离，则当线框运动到左边框与导线的距离为L时，线框中的感应电流的大小及方向为（　　） A．、顺时针 B．、顺时针 C．、逆时针 D．、逆时针 【答案】A 【详解】由右手螺旋定则知导线在其右侧产生的磁场方向垂直于纸面向里，由知导线右侧磁场的大小从左至右逐渐减小，故线框运动过程中磁通量逐渐减小，由楞次定律知感应电流方向为顺时针；其次，线框产生的总电动势由左右两边导线切割磁感线产生的电动势叠加而成，即故感应电流的大小故选A。 10．（23-24高二上·江西南昌·期末）如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴OO′上，随轴以角速度匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．棒产生的电动势为 B．电阻消耗的电功率为 C．微粒的电荷量与质量之比为 D．电容器所带的电荷量为 【答案】C 【详解】AB．根据法拉第电磁感应定律可得，棒产生的电动势为电路中的电流电阻消耗的电功率为故AB错误； CD．由于导体棒电阻不计，则电容器两端电压等于电动势，则有解得电容器所带的电荷量为故C正确，D错误。故选C。 11．（2023·江苏·二模）如图甲所示，一条南北走向的小路，路口设有出入道闸，每侧道闸金属杆长L，当有车辆通过时杆会从水平位置匀速转过直到竖起，所用时间为t。此处地磁场方向如图乙所示，B为地磁场总量，为地磁场水平分量，、、分别为地磁场在x、y、z三个方向上的分量大小。则杆在转动升起的过程中，两端电势差的大小计算表达式为（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】杆从水平位置匀速转过直到竖起，所用时间为，可知金属杆的角速度为由于小路沿南北方向，则金属杆转动过程切割磁场分量，则金属杆两端电势差的大小为联立解得故选A。 12．（2023·江西赣州·一模）把一根大约30m长网线的两端连在一个灵敏电流表两个接线柱上，形成闭合回路。两同学东西方向面对面站立，每分钟摇动网线120次，使网线中点O在竖直面内做半径为1m的匀速圆周运动，如图1所示。已知当地的地磁场磁感应强度大小约为4.5×10-5T，方向与水平地面约成37°角向下，则（　　） A．摇动过程中，网线上产生了大小变化、方向不变的电流 B．摇动过程中，O点与其圆周运动圆心等高时网线产生的感应电动势最大 C．摇动过程中，O点附近5cm长的网线（可近似看成直线）产生的感应电动势最大约为9π×10-6V D．按图2的方式摇动与图1方式相比，回路中能产生更明显的电磁感应现象 【答案】C 【详解】A．使网线中点O在竖直面内做半径为1m的匀速圆周运动，切割方向始终改变，感应电流方向改变，故A错误； B．已知当地的地磁场磁感应强度大小约为4.5×10-5T，方向与水平地面约成37°角向下，当切割速度与磁场垂直时，感应电动势最大，根据几何知识可知，不是O点与其圆周运动圆心等高时，故B错误； C．摇动过程中，O点附近5cm长的网线（可近似看成直线）产生的感应电动势最大约为故C正确； D．按图2的方式，两导线切割方向相同，回路磁通量基本不变，基本无感应电流，电磁感应现象更不明显，故D错误。故选C。 03 自感、涡流、电磁驱动和阻尼 13．（2025·江苏扬州·模拟预测）如图所示电路中，L为电感线圈，C为电容器，当开关S由断开变为闭合时，则（　　） A．A灯有电流通过，方向由a到b B．A灯中无电流通过，不可能变亮 C．B灯立即熄灭，c点电势低于d点电势 D．B灯逐渐熄灭，c点电势低于d点电势 【答案】D 【详解】AB．当开关S由断开变为闭合时，电容器放电，因电容器右极板带正电，则A灯有电流通过，方向由b到a，故AB错误； CD．因电键S断开时，通过线圈有向左的电流，则当S闭合时，线圈与B灯以及电键S组成回路，线圈中产生自感电动势阻碍电流减小，使得该回路电流逐渐减小，则B灯逐渐熄灭，因线圈L相当电源，电流由c流向d，可知c点电势低于d点电势，故C错误，D正确。 故选D。 14．（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。 15．（2025·浙江·模拟预测）如图所示，电路中包含电动势为、内阻为的电源，三个阻值均为的定值电阻A、B、C，以及一个自感系数较大、直流电阻可忽略的线圈。针对电路不同状态，下列分析正确的是：（　　） A．闭合瞬间，流过、、的电流之比为 B．闭合到电路稳定过程中，的功率变小 C．电路稳定后，与两端的电压之比为 D．电路稳定后断开瞬间，两端的电压与稳定时两端电压之比为 【答案】B 【详解】A．依题意，闭合瞬间，由于线圈的自感作用，线圈中没有电流经过，电阻、B串联，然后和电阻C并联，三个电阻的阻值相等，根据串并联电路的特点，流过A、B的电流相等，流过C的电流是A、B的2倍，故流过、、的电流之比为，A错误； B．由闭合电路欧姆定律，在电路稳定过程中，线圈和电阻B组成的支路，电阻逐渐减小，支路电流增大，干路电流增大，则路端电压U减小 由知，C的功率变小，B正确； C．电路稳定后，与并联，两端的电压之比为，C错误； D．断开开关前，设线圈和电阻B组成的支路，电流为，则两端的电压为 断开开关时，线圈相当于电源，为干路电流，外电路B与C串联，再和A并联，故此时流过B的电流为，则两端的电压为则，D错误。故选B。 16．（2024·北京顺义·一模）如图所示，将绝缘导线绕在柱形铁块上，导线内通以交变电流，铁块内就会产生感应电流，即涡流。当线圈内部空间的磁感线方向竖直向上，在铁块内产生（自上而下观察）沿虚线顺时针方向的涡流方向时，下列说法正确的是（　　） A．绝缘导线中的电流正在减小 B．绝缘导线中的电流由b流向a C．为减小涡流，可以增大交变电流的频率 D．为减小涡流，可以把铁块沿纵向切成很薄的铁片，涂上绝缘层后叠放起来 【答案】D 【详解】AB．依题意，当绝缘导线中的电流由a流向b且正在增加时，柱形铁块中磁场方向如图所示，且在增强，根据楞次定律可知，此时产生的涡流为顺时针方向。故AB错误； CD．增大交变电流的频率，可增加涡流；在感应电动势的大小一定时要减小涡流，需要增大铁块电阻，根据电阻定律可知，可减小铁块的横截面积，故可以把铁块沿纵向切成很薄的铁片，涂上绝缘层后叠放起来。故C错误；D正确。 故选D。 17．（2025·广东揭阳·一模）高速铁路列车通常使用磁力刹车系统。磁力刹车工作原理可简述如下：将磁铁的N极靠近一块正在逆时针方向旋转的圆形铝盘，使磁感线垂直铝盘向内，铝盘随即减速，如图所示。图中磁铁左方铝盘的甲区域（虚线区域）朝磁铁方向运动，磁铁右方铝盘的乙区域（虚线区域）朝离开磁铁方向运动。下列有关铝盘刹车的说法正确的是（　　） A．铝盘甲区域的感应电流产生垂直铝盘向里的磁场 B．铝盘乙区域的感应电流产生垂直铝盘向外的磁场 C．磁铁与甲、乙两区域的感应电流之间的作用力，都会使铝盘减速 D．若将实心铝盘换成布满小空洞的铝盘，则磁铁对空洞铝盘的作用力更大 【答案】C 【详解】A．甲区域靠近磁铁磁通量增大，由楞次定律可知，甲区域的磁场与磁铁的磁场方向相反，垂直纸面向外，A错误； B．乙区域远离磁铁磁通量减小，由楞次定律可知，乙区域的磁场与磁铁的磁场方向相同，垂直纸面向里，B错误； C．由“来拒去留”可知，磁铁与甲区域相互排斥，磁铁与乙区域相互吸引，阻碍甲、乙区域的运动，都会使铝盘减速，C正确； D．若将实心铝盘换成布满小空洞的铝盘，感应电流减小，磁铁与铝盘的相互作用力减小，减速效果减弱，D错误。 故选C。 18．（2025·浙江金华·三模）用图1电路探究自感电路中的电流变化，并用电流传感器记录显示。电源电动势为E，内阻为r，定值电阻为R，电感线圈的自感系数为L（直流电阻不计），电流传感器A可视为电阻不计的电流表。闭合开关，电流传感器显示电流变化如图2，后电流接近稳定，不考虑电磁辐射，则（　　） A．电路稳定时的最大电流为 B．时刻，电感线圈消耗的电功率最大 C．闭合开关瞬间，线圈的自感电动势不可能大于E D．0~时间内，通过电阻的电荷量为 【答案】C 【详解】A．当通电一段时间后，电流不在变化，线圈自感现象消失，此时电流达到最大值，故根据闭合回路的欧姆定律得故A错误； B．根据得t=0时，电感线圈中的自感电动势为最大，但是电流为0，故电功率为0故B错误； C．闭合开关瞬间，由于电流要增大，电感线圈会产生自感电动势阻碍电流增大。根据楞次定律，自感电动势的方向与电源电动势方向相反，但是自感电动势的大小是由电流的变化率和自感系数决定的。在开关闭合瞬间，电流变化率很大，但是自感电动势不可能大于电源电动势E。因为如果自感电动势大于E，那么电路中的电流就不会增大了，这与实际情况不符，故C正确； D．闭合回路中电源电动势和感应电动势之差除以电阻等于电路中的瞬时电流，即 等号两边乘以， 等号两边进行微元累加 另根据，在I - t图像中，q等于I - t图像与坐标轴围成的面积。由于I - t图像不是正弦函数图像（从题目所给信息可知，电流是从0开始逐渐增大到稳定值的，不是正弦变化），而中的为最大值为Im正弦（余弦）交流电的有效值，图2不是正弦（余弦）交流电，且计算电荷量要用平均值，故D错误。故选C。 19．（多选）（2025·福建泉州·模拟预测）如图甲所示，在平面内存在一以O为圆心、半径为r的圆形区域，其中存在一方向垂直平面的匀强磁场，磁感应强度B随时间变化如图乙所示，周期为。变化的磁场在空间产生感生电场，电场线为一系列以O为圆心的同心圆，在同一电场线上，电场强度大小相同。在同一平面内，有以O为圆心的半径为2r的导电圆环Ⅰ，与磁场边界相切的半径为的导电圆环Ⅱ，电阻均为R，圆心O对圆环Ⅱ上P、Q两点的张角；导电圆环间绝缘，且不计相互影响，则（　　） A．时刻圆环Ⅰ中电流为 B．时刻圆环Ⅱ中电流为 C．时刻圆环Ⅱ上PQ间电动势为0 D．圆环Ⅰ中电流的有效值为 【答案】AD 【详解】A．在时间内磁感应强度的变化率为所以在时刻圆环Ⅰ中产生的感应电动势大小为则圆环Ⅰ中的感应电流大小为，故A正确； B．圆环Ⅱ中没有磁场，磁通量恒为零无变化，且圆环Ⅰ与圆环Ⅱ绝缘，又不受其影响，因此圆环Ⅱ中一直没有电流，故B错误； C．假设有一金属圆环与PQ所在的感生电场线上重合，则沿着圆环感生电场线转一圈，电势差即为感生电动势的大小。时，假设圆环的感应电动势大小 则，故C错误； D．在和时间内圆环Ⅰ产生的感应电动势大小相等均为在时间内圆环Ⅰ产生的感应电动势大小为 设感应电动势的有效值为所以圆环Ⅰ中电流的有效值为解得，故D正确。故选AD。 20．（多选）（2025·云南文山·模拟预测）如图甲所示，虚线MN左、右两侧的空间均存在与纸面垂直的匀强磁场，右侧匀强磁场的磁感应强度大小恒为、方向垂直纸面向外；虚线MN左侧磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，规定垂直纸面向外为磁场的正方向。现将一半径为r、电阻为R的金属圆环垂直磁场方向固定，其圆心O在MN上。则（　　） A．圆环上有顺时针方向的感应电流 B．圆环上的感应电流大小为 C．在内，通过圆环的电荷量为 D．在时，圆环受到的安培力大小为 【答案】AC 【详解】A．在时间内，MN左侧半圆环内磁感应强度减小，右侧不变，故磁通量减小，根据楞次定理，增反减同，故圆环内有顺时针方向的感应电流；时间内，MN左侧磁场方向变为垂直纸面向外，同时磁感应强度增大，磁通量增大，根据楞次定理，增反减同，依然有顺时针方向的感应电流，故A正确； B．根据法拉第电磁感应定律，圆环中产生的感应电动势其中由图乙可知根据欧姆定律有综上解得故B错误； C．根据所以在内，通过圆环的电荷量为故C正确； D．在时，圆环受到的安培力联立得故D错误。故选AC。 21．（多选）（2025·安徽·一模）如图所示，半径为R的金属圆环ab固定在水平桌面上，有一垂直于圆环向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系为B=kt（k>0）。一长为2R的金属直杆垂直磁场放置在圆环上，杆的一端与圆环的端口a接触，t=0时，杆从图示实线位置以角速度ω顺时针绕a在圆环所在平面内匀速转动，时，金属杆转到虚线位置，与圆环另一端口b刚好接触，设时金属杆和金属圆环构成的整个回路的总电阻为r，金属杆与圆环接触良好，下列说法正确的是（　　） A．时，回路中的电流方向为逆时针方向 B．t=0到的过程中，回路中的感应电动势一直增大 C．时，回路中的感应电动势大小为 D．时，回路中的电流大小为 【答案】ABD 【详解】A．由楞次定律可知，感应电流方向为逆时针方向，故A正确； B．t=0到的过程中，回路中的感生电动势和动生电动势均增大，故B正确； C．时，圆环与杆构成的回路由于磁场均匀增大，产生的感生电动势为动生电动势为所以回路中的感应电动势大小为故C错误； D．时，回路中的电流大小为 故D正确。 故选ABD。 22．（多选）（2025·福建泉州·一模）如图，半径为r的水平导体圆盘绕竖直中心轴OO'以角速度ω匀速转动，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，两电刷分别与OO'和圆盘边缘接触，电刷之间接有一半导体LED灯。当a、b两点电势满足时，LED灯导通发光，此时（　　） A．从上往下看圆盘逆时针转动 B．从上往下看圆盘顺时针转动 C．角速度ω可能为 D．角速度ω可能为 【答案】BC 【详解】AB．由题意可知，电流自上而下通过LED，根据右手定则，可知从上往下看圆盘顺时针转动，故A错误，B正确； CD．由题意知，当a、b两点电势满足时，LED灯导通发光，而圆盘转动时产生的感应电动势为忽略圆盘电阻与接触电阻，没有内电压，则a、b间电势差为解得，故C正确，D错误。故选BC。 23．（多选）（2025·广东·模拟预测）如图，水平面上有两根固定的光滑平行金属导轨，导轨左侧接了一个阻值为R的定值电阻，两根导轨间距为L，一个质量为m，总电阻为2R，直径为L的均匀金属圆环放置在导轨之间，与两根导轨良好接触，整个空间存在磁感应强度大小为B，方向竖直向下的匀强磁场，某时刻开始，给圆环一个向右的初速度v0，导轨足够长，下列说法正确的是（　　） A．圆环运动初始时刻，流过电阻R的电流方向为a→b，大小为 B．圆环运动的整个过程中，流过电阻的电荷量为 C．圆环运动过程的总位移大小为 D．整个过程中，电阻上产生的焦耳热为 【答案】BCD 【详解】A．两个半圆弧均切割磁感线，等效长度为L，等效电路图如图所示，相当于两个相同的电源并联，每一个半圆弧产生的电动势，总电动势也为，每一个半圆弧的内阻，总内阻，整个电路的总电阻 根据闭合电路欧姆定律，有，圆环的左右两个半圆弧均切割磁感线，效果一样，根据右手定则，可判断通过定值电阻的电流方向为a→b，故A错误； B．对整个圆环受安培阻力做变加速直线运动最后停下来，根据动量定理有，解得，故B正确； C．对圆环减速的过程有，联立解得圆环运动过程的总位移大小为，故C正确； D．对整个电路，根据能量守恒定律有，其中，故D正确。故选BCD。 24．（多选）（2025·湖北·二模）如图所示，在光滑的水平面上建立平面直角坐标系，在第一象限内存在垂直纸面向外的磁场，磁感应强度，，x为横坐标值，现使边长为L正方形线框ABCD沿x轴从原点以速度向右匀速直线运动，以下说法正确的是（　　） A．线框中电动势为 B．若线框变成一个面积为S圆形，则电动势为 C．若线框质量为m、电阻为R，给线框一个初速度，则通过线框最大电荷量为 D．若线框质量为m、电阻为R，给线框一个初速度，则通过线框最大电荷量为 【答案】BD 【详解】A．由题意可知BD边所处位置磁感应强度总比AC边所处位置磁感应强度大kL，则由法拉第电磁感应定律得，线框中电动势为，故A错误； B． 如图所示， 假设线框是任意形状的封闭曲线，把曲线在纵向平均分割成无数个条状面元，每个面元的高度为，其任意选择一个矩形ABCD，则这个矩形中产生的感应电动势为其中的正好是面元的面积，所以再把它求定积分后就是线框的面积。在随位移均匀变化的磁场中，线框在匀速运动时产生的感应电动势与线框的面积成正比，比例系数为，所以电动势为，故B正确； CD．结合上面分析可知当线框速度为v时，设电路中电流为I，由安培力可知BD边与AC边受到安培力差值为对线框用动量定理得 整理后得故C错误，D正确。故选BD。 25．（多选）（2024·广西·三模）如图装置可形成稳定的辐向磁场，磁场内有匝数为n、半径为R的圆形线圈，在时刻线圈由静止释放，经时间t速度大小为v。假设此段时间内线圈所在处磁感应强度大小恒为B，线圈单位长度的质量、电阻分别为m、r，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）。 A．线圈下落过程中，通过线圈的磁通量不为零 B．t时刻线圈的加速度大小为 C．时间内通过线圈的电荷量为 D．时间内线圈下落高度为 【答案】ABD 【详解】A．线圈下落过程中，N极内部有竖直向上的磁场，通过线圈的磁通量不为零，故A正确； B．在t时刻，线圈切割辐向磁场产生感应电动势感应电流线圈所受安培力由牛顿第二定律得解得故B正确； C．从开始下落到t时刻，设线圈中的平均电流为，由动量定理得又综合解得故C错误； D．从开始下落到t时刻，下落高度为，由①由C项分析可知②由①②得故D正确。故选ABD。 26．（多选）（2025·安徽合肥·模拟预测）某同学利用如图所示的电路演示电容器的充、放电过程，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出不同阶段电流随时间变化的图像。时刻让开关与端相连，稳定后把开关掷向端，以初始充电电流方向为电流正方向，下列图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】BC 【详解】AB．如题图所示，开关置于1时，闭合电路对电容器进行充电，时刻电容器两端的电压为零，此时充电电流比较大，随着电容器的电量增加，根据 可知，电容器两端的电压升高，充电电阻R两端的电势差减小，充电电流减小，A错误，B正确； CD．将开关置于2时，闭合电路组成振荡电路，由于线圈的自感作用，振荡电流逐渐增大，电容器中的电场能全部转化为线圈中的磁场能，电流增加至最大；随之线圈将磁场能转化为电场能，由于线圈的自感作用，电流并不会立即减小为0，而要保持原来的方向继续流动，并逐渐减小，C正确，D错误。 故选BC。 27．（多选）（2025·新疆喀什·一模）如图，在金属飞轮的外侧有磁铁，当飞轮转动时，调节磁铁与飞轮间距离，可改变飞轮受到的电磁阻尼。下列说法正确的是（　　） A．飞轮转速一定时，磁铁越靠近飞轮，飞轮受到的阻尼越大 B．飞轮转速一定时，磁铁越靠近飞轮，飞轮受到的阻尼越小 C．磁铁与飞轮间距离不变时，飞轮转速越大，受到阻尼越小 D．磁铁与飞轮间距离不变时，飞轮转速越大，受到阻尼越大 【答案】AD 【详解】AB．飞轮在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电动势和感应电流，根据楞次定律可知，磁场会对运动的飞轮产生阻力，以阻碍飞轮与磁场之间的相对运动，磁铁越靠近飞轮，飞轮处的磁感应强度越强，所以在飞轮转速一定时，磁铁越靠近飞轮，飞轮上产生的感应电动势和感应电流越大，飞轮受到的安培力越大，飞轮受到的阻力越大，故A正确，B错误； CD．磁铁和飞轮间的距离一定时，根据法拉第电磁感应定律可知，飞轮转速越大，飞轮上产生的感应电动势和感应电流越大，飞轮受到的安培力越大，飞轮受到的阻力越大，故C错误，D正确。 故选AD。 28．（多选）（23-24高三上·江西赣州·期末）某同学为了验证自感现象，找来带铁芯的线圈L（线圈的自感系数很大，构成线圈导线的电阻可以忽略），两个相同的小灯泡A和B、二极管D、开关S和电池组E等，用导线将它们连接成如图所示的电路。经检查，各元件和导线均是完好的，检查电路无误后，开始进行实验操作。他可能观察到的现象是（　　） A．闭合S瞬间，A、B一起亮 B．闭合S瞬间，A比B先亮 C．闭合S待电路稳定后，B亮，A不亮 D．断开S瞬间，A亮后再逐渐熄灭 【答案】CD 【详解】ABC．从实物图中我们可以看出两个小灯泡是间接并联关系，其中自感线圈和B灯泡串联，当闭合开关的瞬间，通过B的电流增大，自感线圈产生感应电流阻碍电路电流增大，所以B是逐渐亮起来，电路稳定后B亮度保持不变；而A灯泡和二极管相串联，二极管阻碍由S向A的电流通过，故A灯泡一直不亮，故AB错误，C正确； D． 当断开开关的瞬间，电源电流减小，自感线圈要阻碍电流的减小，产生与原电流方向相同的感应电流，此时A、B串联构成回路，所以B灯泡是缓慢熄灭，A会先亮再逐渐熄灭，故D正确。故选CD。 29．（2025·甘肃·高考真题）闭合金属框放置在磁场中，金属框平面始终与磁感线垂直。如图，磁感应强度B随时间t按正弦规律变化。为穿过金属框的磁通量，E为金属框中的感应电动势，下列说法正确的是（   ） A．t在内，和E均随时间增大 B．当与时，E大小相等，方向相同 C．当时，最大，E为零 D．当时，和E均为零 【答案】C 【详解】A．在时间内，磁感应强度B增加，根据则磁通量增加，但是图像的斜率减小，即磁感应强度B的变化率逐渐减小，根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势E逐渐减小，选项A错误； B．当和时，因B-t图像的斜率大小相等，符号相反，可知感应电动势E大小相等，方向相反，选项B错误； C．时，B最大，则磁通量最大，但是B的变化率为零，则感应电动势E为零，选项C正确； D ．时，B为零，则磁通量为零，但是B的变化率最大，则感应电动势E最大，选项D错误。 故选C。 30．（2023·湖北·高考真题）近场通信（NFC）器件应用电磁感应原理进行通讯，其天线类似一个压平的线圈，线圈尺寸从内到外逐渐变大。如图所示，一正方形NFC线圈共3匝，其边长分别为、和，图中线圈外线接入内部芯片时与内部线圈绝缘。若匀强磁场垂直通过此线圈，磁感应强度变化率为，则线圈产生的感应电动势最接近（    ）      A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据法拉第电磁感应定律可知 故选B。 31．（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。 32．（多选）（2025·全国卷·高考真题）如图，过P点的虚线上方存在方向垂直于纸面的匀强磁场。一金属圆环在纸面内以P点为轴沿顺时针方向匀速转动，O为圆环的圆心，OP为圆环的半径。则（   ） A．圆环中感应电流始终绕O逆时针流动 B．OP与虚线平行时圆环中感应电流最大 C．圆环中感应电流变化的周期与环转动周期相同 D．圆环在磁场内且OP与虚线垂直时环中感应电流最大 【答案】BC 【详解】A．在圆环进入磁场的过程中圆环中感应电流绕O逆时针流动，圆环出磁场的过程中圆环中感应电流绕O顺时针流动，故A错误； BCD．由几何关系可知圆环进入磁场的过程中，圆环的圆心轨迹是以P点为圆心且半径与圆环的半径大小相等的圆，则圆环切割磁感线的有效长度为l = 2rcos(90°－ωt)，其中ω为圆环匀速转动的角速度，90°－ωt为OP与虚线的夹角 则金属圆环在纸面内以P点为轴沿顺时针方向匀速转动产生的感应电动势瞬时值为 化简得e = Bωr2[1－cos(2ωt)] 可见OP与虚线平行时即ωt = 90°或270°圆环中感应电流最大；分析可知当环转动一圈的过程中，圆环中的感应电流先逆时针增大再减小，后顺时针增大再减小，故圆环中感应电流变化的周期与环转动周期相同；而圆环在磁场内且OP与虚线垂直时ωt = 180°此时环中感应电流为零，故BC正确、D错误。 故选BC。 33．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）如图（a），固定在光滑绝缘水平面上的单匝正方形导体框，置于始终竖直向下的匀强磁场中，边与磁场边界平行，边中点位于磁场边界。导体框的质量，电阻、边长。磁感应强度B随时间t连续变化，内图像如图（b）所示。导体框中的感应电流I与时间t关系图像如图（c）所示，其中内的图像未画出，规定顺时针方向为电流正方向。 (1)求时边受到的安培力大小F； (2)画出图(b)中内图像（无需写出计算过程）； (3)从开始，磁场不再随时间变化。之后导体框解除固定，给导体框一个向右的初速度，求ad边离开磁场时的速度大小。 【答案】(1)0.015N (2)见解析 (3)0.01m/s 【详解】（1）由法拉第电磁感应定律 由闭合电路欧姆定律可知，内线框中的感应电流大小为 由图（b）可知，时磁感应强度大小为 所以此时导线框的安培力大小为 （2）内线框内的感应电流大小为，根据楞次定律及安培定则可知感应电流方向为顺时针，由图（c）可知内的感应电流大小为 方向为逆时针，根据欧姆定律可知内的感应电动势大小为 由法拉第电磁感应定律 可知内磁感应强度的变化率为 解得时磁感应强度大小为 方向垂直于纸面向里，故的磁场随时间变化图为 （3）由动量定理可知 其中 联立解得经过磁场边界的速度大小为 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第45讲 法拉第电磁感应定律 自感和涡流 目录 01 课标达标练 1 题型01 感应电动势和电量的求解 1 题型02 平动和转动电动势的求解 4 题型03 自感、涡流、电磁驱动和阻尼 7 02 核心突破练 10 03 真题溯源练 15 01 感应电动势和电量的求解 1．（2025·青海西宁·三模）如图甲所示，100匝的线圈（图中只画了1匝）与R=48Ω的定值电阻构成闭合回路，线圈面积为0.01m2，电阻为2Ω，线圈内存在垂直于线圈平面的磁场，以垂直纸面向里为磁感应强度的正方向，以顺时针方向为线圈中电流的正方向。当磁感应强度B随时间t按图乙变化时，下列说法正确的是（　　） A．1.5s时穿过线圈的磁通量为2Wb B．0.5s时感应电流的方向为负 C．定值电阻R两端的电压为4V D．0~2s内流过定值电阻的电荷量为0 2．（2025·四川成都·模拟预测）如图所示，纸面内有一边长为3L，质量为的单匝正方形金属线框，金属线框每条边的电阻为。金属线框正中间有一个边长的正方形abcd，在金属线框与正方形abcd之间存在磁场方向垂直纸面向里、磁感应强度大小随时间变化规律为（为常数且大于0）的磁场。若金属线框面积不会变化，则金属线框中产生的感应电流大小为（　　） A． B． C． D． 3．（24-25高三上·福建厦门·期末）如图甲所示，导体棒MN置于水平导轨上，PQMN所围的面积为S，PQ之间有阻值为R的电阻，不计导轨和导体棒的电阻。导轨所在区域内存在沿竖直方向的匀强磁场，规定磁场方向竖直向上为正，在时间内磁感应强度的变化情况如图乙所示，导体棒MN始终处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A．时间内，导体棒受到的导轨的摩擦力方向向左 B．内，通过导体棒的电流方向为M到N C．在内，通过电阻R的电流大小为 D．在时间内，通过电阻R的电荷量为 4．（23-24高三上·黑龙江牡丹江·期末）如图所示，静止悬挂着一正方形线框，质量为，电阻为，边长为，一个三角形磁场垂直于线框所在平面，磁场方向垂直纸面向里，且线框中磁场面积为线框面积的一半，磁感应强度变化规律为，已知重力加速度为，则（    ）    A．线框保持静止时，整个线框受到向下的安培力 B．从时刻至线框开始运动，线框中的感应电动势大小为 C．线框开始运动的时刻为 D．从时刻至线框开始运动这段时间，线框产生的热量为 5．（24-25高三下·安徽阜阳·期中）某同学以金属戒指为研究对象，探究金属物品在变化磁场中的一些物理效应。如图甲所示，戒指可视为半径为r、横截面积为S、电阻率为ρ的单匝圆形线圈。该同学用绝缘细线将戒指悬挂并置于螺线管正上方（戒指圆面水平，螺线管竖直放置）。调节螺线管中电流的大小和方向，在螺线管正上方戒指处的磁感应强度B随时间t的变化情况如图乙所示，以竖直向上为磁感应强度B的正方向。下列说法正确的是（　　） A．在0~时间内，从上往下看，戒指中产生逆时针方向的感应电流 B．在0~时间内，细线拉力的合力小于戒指的重力 C．在0~T时间内，戒指中产生的感应电动势为 D．在0~T时间内，戒指中的感应电流为 6．（2025·江苏南京·模拟预测）半径为的金属圆环由两种材料组成，圆弧为圆周，电阻为，圆弧为圆周，电阻为，圆内有垂直环面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间均匀增大，变化率，则为（　 　） A． B． C． D． 02 平动和转动电动势的求解 7．（2025·云南玉溪·模拟预测）如图甲为利用电磁驱动原理制作的交流感应电动机。三个线圈连接到三相电源上，电流形成的磁场可等效为以角速度ω0转动的辐向磁场。边长为l、总电阻为R的单匝正方形线框ABCD可绕其中心轴OO′旋转，图乙为这种驱动装置的俯视图，线框的两条边AB、CD所处位置的磁感应强度大小均为B。当线框由静止开始转动时，AB、CD两条边受到的阻力均为Ff=kv，其中比例系数，v为AB、CD两条边的线速度大小。不计其他阻力。则当线框达到稳定转动时（　　） A．线框的转动方向与辐向磁场的转动方向相反 B．线框的角速度大小为 C．线框的感应电动势大小为 D．线框AB边所受安培力大小为 8．（2025·黑龙江齐齐哈尔·三模）如图所示，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B，金属棒MN以角速度ω绕过O点的竖直轴PQ沿顺时针（从上往下看）旋转。已知。则（    ） A．M点电势低于O点电势 B．N点电势低于M点电势 C．MN两点的电势差为 D．NM两点的电势差为 9．（2024·云南昆明·模拟预测）如图所示，在光滑的水平桌面上有一根长直通电导线MN，通有电流I，方向由M到N，一个边长为L的正方形金属线框在外力的作用下垂直于导线向右以v0的速度做匀速运动，线框电阻为R，已知长直导线在其周围空间产生的磁场大小，其中k是常数，I是导线中的电流，r是空间某点到导线的垂直距离，则当线框运动到左边框与导线的距离为L时，线框中的感应电流的大小及方向为（　　） A．、顺时针 B．、顺时针 C．、逆时针 D．、逆时针 10．（23-24高二上·江西南昌·期末）如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴OO′上，随轴以角速度匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．棒产生的电动势为 B．电阻消耗的电功率为 C．微粒的电荷量与质量之比为 D．电容器所带的电荷量为 11．（2023·江苏·二模）如图甲所示，一条南北走向的小路，路口设有出入道闸，每侧道闸金属杆长L，当有车辆通过时杆会从水平位置匀速转过直到竖起，所用时间为t。此处地磁场方向如图乙所示，B为地磁场总量，为地磁场水平分量，、、分别为地磁场在x、y、z三个方向上的分量大小。则杆在转动升起的过程中，两端电势差的大小计算表达式为（    ） A． B． C． D． 12．（2023·江西赣州·一模）把一根大约30m长网线的两端连在一个灵敏电流表两个接线柱上，形成闭合回路。两同学东西方向面对面站立，每分钟摇动网线120次，使网线中点O在竖直面内做半径为1m的匀速圆周运动，如图1所示。已知当地的地磁场磁感应强度大小约为4.5×10-5T，方向与水平地面约成37°角向下，则（　　） A．摇动过程中，网线上产生了大小变化、方向不变的电流 B．摇动过程中，O点与其圆周运动圆心等高时网线产生的感应电动势最大 C．摇动过程中，O点附近5cm长的网线（可近似看成直线）产生的感应电动势最大约为9π×10-6V D．按图2的方式摇动与图1方式相比，回路中能产生更明显的电磁感应现象 03 自感、涡流、电磁驱动和阻尼 13．（2025·江苏扬州·模拟预测）如图所示电路中，L为电感线圈，C为电容器，当开关S由断开变为闭合时，则（　　） A．A灯有电流通过，方向由a到b B．A灯中无电流通过，不可能变亮 C．B灯立即熄灭，c点电势低于d点电势 D．B灯逐渐熄灭，c点电势低于d点电势 14．（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． 15．（2025·浙江·模拟预测）如图所示，电路中包含电动势为、内阻为的电源，三个阻值均为的定值电阻A、B、C，以及一个自感系数较大、直流电阻可忽略的线圈。针对电路不同状态，下列分析正确的是：（　　） A．闭合瞬间，流过、、的电流之比为 B．闭合到电路稳定过程中，的功率变小 C．电路稳定后，与两端的电压之比为 D．电路稳定后断开瞬间，两端的电压与稳定时两端电压之比为 16．（2024·北京顺义·一模）如图所示，将绝缘导线绕在柱形铁块上，导线内通以交变电流，铁块内就会产生感应电流，即涡流。当线圈内部空间的磁感线方向竖直向上，在铁块内产生（自上而下观察）沿虚线顺时针方向的涡流方向时，下列说法正确的是（　　） A．绝缘导线中的电流正在减小 B．绝缘导线中的电流由b流向a C．为减小涡流，可以增大交变电流的频率 D．为减小涡流，可以把铁块沿纵向切成很薄的铁片，涂上绝缘层后叠放起来 17．（2025·广东揭阳·一模）高速铁路列车通常使用磁力刹车系统。磁力刹车工作原理可简述如下：将磁铁的N极靠近一块正在逆时针方向旋转的圆形铝盘，使磁感线垂直铝盘向内，铝盘随即减速，如图所示。图中磁铁左方铝盘的甲区域（虚线区域）朝磁铁方向运动，磁铁右方铝盘的乙区域（虚线区域）朝离开磁铁方向运动。下列有关铝盘刹车的说法正确的是（　　） A．铝盘甲区域的感应电流产生垂直铝盘向里的磁场 B．铝盘乙区域的感应电流产生垂直铝盘向外的磁场 C．磁铁与甲、乙两区域的感应电流之间的作用力，都会使铝盘减速 D．若将实心铝盘换成布满小空洞的铝盘，则磁铁对空洞铝盘的作用力更大 18．（2025·浙江金华·三模）用图1电路探究自感电路中的电流变化，并用电流传感器记录显示。电源电动势为E，内阻为r，定值电阻为R，电感线圈的自感系数为L（直流电阻不计），电流传感器A可视为电阻不计的电流表。闭合开关，电流传感器显示电流变化如图2，后电流接近稳定，不考虑电磁辐射，则（　　） A．电路稳定时的最大电流为 B．时刻，电感线圈消耗的电功率最大 C．闭合开关瞬间，线圈的自感电动势不可能大于E D．0~时间内，通过电阻的电荷量为 19．（多选）（2025·福建泉州·模拟预测）如图甲所示，在平面内存在一以O为圆心、半径为r的圆形区域，其中存在一方向垂直平面的匀强磁场，磁感应强度B随时间变化如图乙所示，周期为。变化的磁场在空间产生感生电场，电场线为一系列以O为圆心的同心圆，在同一电场线上，电场强度大小相同。在同一平面内，有以O为圆心的半径为2r的导电圆环Ⅰ，与磁场边界相切的半径为的导电圆环Ⅱ，电阻均为R，圆心O对圆环Ⅱ上P、Q两点的张角；导电圆环间绝缘，且不计相互影响，则（　　） A．时刻圆环Ⅰ中电流为 B．时刻圆环Ⅱ中电流为 C．时刻圆环Ⅱ上PQ间电动势为0 D．圆环Ⅰ中电流的有效值为 20．（多选）（2025·云南文山·模拟预测）如图甲所示，虚线MN左、右两侧的空间均存在与纸面垂直的匀强磁场，右侧匀强磁场的磁感应强度大小恒为、方向垂直纸面向外；虚线MN左侧磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，规定垂直纸面向外为磁场的正方向。现将一半径为r、电阻为R的金属圆环垂直磁场方向固定，其圆心O在MN上。则（　　） A．圆环上有顺时针方向的感应电流 B．圆环上的感应电流大小为 C．在内，通过圆环的电荷量为 D．在时，圆环受到的安培力大小为 21．（多选）（2025·安徽·一模）如图所示，半径为R的金属圆环ab固定在水平桌面上，有一垂直于圆环向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系为B=kt（k>0）。一长为2R的金属直杆垂直磁场放置在圆环上，杆的一端与圆环的端口a接触，t=0时，杆从图示实线位置以角速度ω顺时针绕a在圆环所在平面内匀速转动，时，金属杆转到虚线位置，与圆环另一端口b刚好接触，设时金属杆和金属圆环构成的整个回路的总电阻为r，金属杆与圆环接触良好，下列说法正确的是（　　） A．时，回路中的电流方向为逆时针方向 B．t=0到的过程中，回路中的感应电动势一直增大 C．时，回路中的感应电动势大小为 D．时，回路中的电流大小为 22．（多选）（2025·福建泉州·一模）如图，半径为r的水平导体圆盘绕竖直中心轴OO'以角速度ω匀速转动，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，两电刷分别与OO'和圆盘边缘接触，电刷之间接有一半导体LED灯。当a、b两点电势满足时，LED灯导通发光，此时（　　） A．从上往下看圆盘逆时针转动 B．从上往下看圆盘顺时针转动 C．角速度ω可能为 D．角速度ω可能为 23．（多选）（2025·广东·模拟预测）如图，水平面上有两根固定的光滑平行金属导轨，导轨左侧接了一个阻值为R的定值电阻，两根导轨间距为L，一个质量为m，总电阻为2R，直径为L的均匀金属圆环放置在导轨之间，与两根导轨良好接触，整个空间存在磁感应强度大小为B，方向竖直向下的匀强磁场，某时刻开始，给圆环一个向右的初速度v0，导轨足够长，下列说法正确的是（　　） A．圆环运动初始时刻，流过电阻R的电流方向为a→b，大小为 B．圆环运动的整个过程中，流过电阻的电荷量为 C．圆环运动过程的总位移大小为 D．整个过程中，电阻上产生的焦耳热为 24．（多选）（2025·湖北·二模）如图所示，在光滑的水平面上建立平面直角坐标系，在第一象限内存在垂直纸面向外的磁场，磁感应强度，，x为横坐标值，现使边长为L正方形线框ABCD沿x轴从原点以速度向右匀速直线运动，以下说法正确的是（　　） A．线框中电动势为 B．若线框变成一个面积为S圆形，则电动势为 C．若线框质量为m、电阻为R，给线框一个初速度，则通过线框最大电荷量为 D．若线框质量为m、电阻为R，给线框一个初速度，则通过线框最大电荷量为 25．（多选）（2024·广西·三模）如图装置可形成稳定的辐向磁场，磁场内有匝数为n、半径为R的圆形线圈，在时刻线圈由静止释放，经时间t速度大小为v。假设此段时间内线圈所在处磁感应强度大小恒为B，线圈单位长度的质量、电阻分别为m、r，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）。 A．线圈下落过程中，通过线圈的磁通量不为零 B．t时刻线圈的加速度大小为 C．时间内通过线圈的电荷量为 D．时间内线圈下落高度为 26．（多选）（2025·安徽合肥·模拟预测）某同学利用如图所示的电路演示电容器的充、放电过程，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出不同阶段电流随时间变化的图像。时刻让开关与端相连，稳定后把开关掷向端，以初始充电电流方向为电流正方向，下列图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 27．（多选）（2025·新疆喀什·一模）如图，在金属飞轮的外侧有磁铁，当飞轮转动时，调节磁铁与飞轮间距离，可改变飞轮受到的电磁阻尼。下列说法正确的是（　　） A．飞轮转速一定时，磁铁越靠近飞轮，飞轮受到的阻尼越大 B．飞轮转速一定时，磁铁越靠近飞轮，飞轮受到的阻尼越小 C．磁铁与飞轮间距离不变时，飞轮转速越大，受到阻尼越小 D．磁铁与飞轮间距离不变时，飞轮转速越大，受到阻尼越大 28．（多选）（23-24高三上·江西赣州·期末）某同学为了验证自感现象，找来带铁芯的线圈L（线圈的自感系数很大，构成线圈导线的电阻可以忽略），两个相同的小灯泡A和B、二极管D、开关S和电池组E等，用导线将它们连接成如图所示的电路。经检查，各元件和导线均是完好的，检查电路无误后，开始进行实验操作。他可能观察到的现象是（　　） A．闭合S瞬间，A、B一起亮 B．闭合S瞬间，A比B先亮 C．闭合S待电路稳定后，B亮，A不亮 D．断开S瞬间，A亮后再逐渐熄灭 29．（2025·甘肃·高考真题）闭合金属框放置在磁场中，金属框平面始终与磁感线垂直。如图，磁感应强度B随时间t按正弦规律变化。为穿过金属框的磁通量，E为金属框中的感应电动势，下列说法正确的是（   ） A．t在内，和E均随时间增大 B．当与时，E大小相等，方向相同 C．当时，最大，E为零 D．当时，和E均为零 30．（2023·湖北·高考真题）近场通信（NFC）器件应用电磁感应原理进行通讯，其天线类似一个压平的线圈，线圈尺寸从内到外逐渐变大。如图所示，一正方形NFC线圈共3匝，其边长分别为、和，图中线圈外线接入内部芯片时与内部线圈绝缘。若匀强磁场垂直通过此线圈，磁感应强度变化率为，则线圈产生的感应电动势最接近（    ）      A． B． C． D． 31．（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． 32．（多选）（2025·全国卷·高考真题）如图，过P点的虚线上方存在方向垂直于纸面的匀强磁场。一金属圆环在纸面内以P点为轴沿顺时针方向匀速转动，O为圆环的圆心，OP为圆环的半径。则（   ） A．圆环中感应电流始终绕O逆时针流动 B．OP与虚线平行时圆环中感应电流最大 C．圆环中感应电流变化的周期与环转动周期相同 D．圆环在磁场内且OP与虚线垂直时环中感应电流最大 33．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）如图（a），固定在光滑绝缘水平面上的单匝正方形导体框，置于始终竖直向下的匀强磁场中，边与磁场边界平行，边中点位于磁场边界。导体框的质量，电阻、边长。磁感应强度B随时间t连续变化，内图像如图（b）所示。导体框中的感应电流I与时间t关系图像如图（c）所示，其中内的图像未画出，规定顺时针方向为电流正方向。 (1)求时边受到的安培力大小F； (2)画出图(b)中内图像（无需写出计算过程）； (3)从开始，磁场不再随时间变化。之后导体框解除固定，给导体框一个向右的初速度，求ad边离开磁场时的速度大小。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $