第46讲 电磁感应现象中的电路和图像问题（专项训练）（山东专用）2026年高考物理一轮复习讲练测

第46讲 电磁感应现象中的电路和图像问题 目录 01 课标达标练 1 题型01 电磁感应中的电路问题 1 题型02 电磁感应中的图像问题 9 02 核心突破练 20 03 真题溯源练 28 01 电磁感应中的电路问题 1．（2025·安徽·模拟预测）如图甲所示，匝数的圆形导体线圈面积，电阻，线圈的两端、与一个的电阻连接。线圈中存在面积的圆形匀强磁场区域，磁场区域圆心与线圈圆心重合。选垂直于线圈平面向外为正方向，磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示，则下列选项正确的是（　　） A．内点电势高于点电势 B．内线圈两端、间的电压为 C．内通过电阻的电荷量为 D．内电流的有效值为 【答案】D 【详解】A．由楞次定律可知，0~4s内原磁场向外，原磁通量增大，感应电流的磁场方向相反，向里，线圈中感应电流为顺时针方向，为电源正极，为电源负极，故点电势低于点电势，故A错误； B．4~6s内，由法拉第电磁感应定律可知 、间的电压为，故B错误； C．4~6s内通过电阻R的电荷量为，故C错误； D．0~4s内电路中的电流为 4~6s内电路中的电流为 设电流的有效值为，则 解得，故D正确。 故选D。 2．（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。 3．（2025·陕西西安·模拟预测）如图甲所示，半径为r的匀质圆形线框放置在绝缘粗糙水平面上，线框上a、b、c、d四点将线框四等分，e为ab的中点、线框的区域处在垂直纸面的变化磁场中（含线框），磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，规定垂直纸面向上为磁场的正方向，0~t1时间内将阻值为的电流表接在a、b间线框上。已知线框始终静止，总阻值为R，其中已知，则下列说法正确的是（　　）    A．电流表的示数为 B．时间内线框受到O→e方向的摩擦力 C． 时间内通过线框c点处横截面的电荷量为 D．若仅线框横截面积增大一倍，电流表示数变为原来的 【答案】C 【详解】AC．结合图像和法拉第电磁感应定律可知产生的感应电动势为 回路中总电流总电阻电流表的示数为，时间内通过线框c点处横截面的电荷量故A错误，C正确； B．时间内，线框内的磁场方向垂直纸面向外，分析可知电流沿顺时针方向，对线框进行受力分析可知，bc段和da段受到的安培力等大反向，相互抵消，cd段受到的安培力沿O→e方向，则线框受到的摩擦力沿e→O方向，故B错误； D．将线框横截面积增大一倍，磁场变化产生的感应电动势不变，回路总电阻发生变化，有，联立解得故D错误。故选C。 4．（2024·浙江·模拟预测）如图所示，电阻不计的金属导体轴O1P竖直放置，可绕绝缘底座无摩擦转动。电阻r=2.0Ω、长度L=0.2m的轻质导体棒PQ一端固定在轴O1P上，另一端始终与水平放置的金属圆环O2接触且可沿圆环无摩擦滑动。右侧电路中R1=9.0Ω、R2=18.0Ω，电路一端通过电刷M与轴O1P接触，另一端固定在圆环O2上。已知空间存在一竖直向上、磁感应强度B=2.0T的匀强磁场，图中α=30°，轴O1P在外力F作用下以ω=200.0rad/s角速度保持匀速转动。忽略导线和圆环O2的电阻，所有导体间的接触均良好。下列说法正确的是（    ） A．电阻R1两端的电压为2V B．经过4s时间流过电阻R1的电荷量为1.0C C．外力F做功的功率为0.5W D．电阻R2的热功率为0.25W 【答案】C 【详解】A．导体棒PQ切割磁感线的有效长度导体棒PQ切割磁感线产生的感应电动势，和并联总电阻为感应电流为电阻R1两端的电压为故A错误； B．设通过的电流为，通过的电流为，根据并联电路的特点， 解得，经过4s时间流过电阻R1的电荷量为故B错误； C．根据能量守恒，外力F做功的功率等于导体棒PQ克服安培力做功的功率，等于电路的总热功率，为故C正确； D．电阻R2的热功率为故D错误。故选C。 5．（2024·黑龙江齐齐哈尔·三模）图甲为某风速测量装置，可简化为图乙所示的模型。圆形磁场半径为L，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，风推动风杯组（导体棒OA代替）绕水平轴以角速度ω顺时针转动，风杯中心到转轴距离为2L，导体棒OA电阻为r，导体棒与弹性簧片接触时回路中产生电流，接触过程中，导体棒转过的圆心角为45°，图乙中电阻阻值为R，其余电阻不计。下列说法正确的是（    ） A．流过电阻R的电流方向为从左向右 B．风杯的速率为ωL C．导体棒与弹性簧片接触时产生的电动势为 D．导体棒每转动一圈，流过电阻R的电荷量为 【答案】D 【详解】A．根据右手定则可知，导体棒OA上感应电流方向为从O到A，流过电阻R的电流方向为从右向左。故A错误； B．风杯的速率为v=ω×2L=2ωL故B错误； C．导体棒与弹性簧片接触时产生的电动势为故C错误； D．依题意，导体棒每转动一圈，接触过程中，导体棒转过的圆心角为45°所以三组风杯组总共接触过程对应的时间为根据闭合电路欧姆定律，有又联立，解得故D正确。故选D。 6．（多选）（2025·全国·模拟预测）如图，半径为的光滑导体圆环固定于水平面内，一金属转轴安装在过圆环中心的轴线上，一为的导体棒一端固定于圆心处的转轴上，另一端刚好搭在导体圆环上。连线为圆环的一条直径。在圆环处与金属转轴上各安装一电刷，然后用导线将两电刷相连。导体圆环和导体棒单位长度的电阻均为，圆环处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为。忽略金属转轴、导线的电阻，不计任何摩擦。时，导体棒在处与圆环接触，现通过齿轮驱动转轴以角速度匀速转动，下列说法正确的是（　　） A．导体棒两端的电压先增大后减小 B．导体圆环消耗的功率先增大后减小 C．当时，驱动力的瞬时功率为 D．导体圆环消耗功率的最大值为 【答案】AC 【详解】A．导体棒匀速转动时产生的感应电动势 该装置的等效电路如图甲所示 电路的电阻有，从零开始增大到的过程中，则的并联电阻最大时 其并联电阻最大值为故外电阻先增大后减小，导体棒两端的路端电压也先增大后减小,故A正确； B．导体圆环的功率为等效电路中电源的输出功率，作出输出功率随外电阻变化的图像可得图乙 输出功率先增大再减小再增大再减小，故B错误； C．当时，根据能量守恒，驱动力的瞬时功率等于此时电路的总功率，为 故C正确； D．当时，故D错误。故选AC。 7．（多选）（2025·山东威海·三模）如图甲所示，圆形金属框内充满垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B0，长为L的导体棒ab绕固定于圆心的a端以角速度ω顺时针匀速转动；两竖直平行金属导轨MN、PQ间距为L，上端分别用导线与圆形金属框和a端相连，M、P间接有定值电阻R；长为L的导体棒cd与MN、PQ垂直且接触良好，cd始终处于垂直纸面向外的“”形磁场中，磁感应强度大小随时间的变化规律如图乙所示。0时刻cd棒从磁场的上边界以的速度开始向下匀速运动，t0时刻锁定cd棒。已知Rab=Rcd=R，其它电阻不计，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．0~t0通过MP的电流大小为 B．cd棒的质量为 C．t0~2t0通过MP间电阻的电量为 D．t0~2t0回路消耗的总功率为 【答案】AC 【详解】A．0~t0时间内，ab棒匀速转动，产生的感应电动势为，cd棒匀速下滑，产生的感应电动势为，由于两个电源并联，所以通过MP的电流大小为故A正确； B．对cd棒，根据平衡条件可得所以故B错误； C．t0时刻锁定cd棒，磁场均匀增大，产生的感应电动势为 由于两个电源并联，所以通过MP的电流大小为所以t0~2t0通过MP间电阻的电量为故C正确； D．t0~2t0回路消耗的总功率为故D错误。故选AC。 8．（多选）（2025·宁夏银川·三模）如图所示，平面内有一外、内直径分别为和的环形区域，以直径AD为分界，左、右半环形区域内分别有垂直平面向里和向外的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。直径为、电阻不计的两个半圆形金属框，置于环形区域的外圆处，并在A、D两处分别用长度可忽略的绝缘材料连接。金属框的C、E两点间连有一阻值为R的电阻，一长度为、电阻为r的导体棒ef过圆心O放置于金属框上，并绕过O点的转轴以角速度顺时针匀速转动，转动过程其两端与金属框接触良好。当导体棒转至图中位置时，下列说法正确的是（　　） A．电阻R中电流方向由a到b B．导体棒切割磁感线产生的感应电动势大小为 C．流过R的电流大小为 D．导体棒Of段所受安培力大小为 【答案】AC 【详解】A．根据右手定则，金属棒转动切割磁感线时，点电势高，电阻中电流方向由到，故A正确； B．导体棒切割磁感线产生的感应电动势 故B错误； C．流过的电流大小为解得故C正确； D．导体棒段所受安培力大小为结合上述解得故D错误。故选AC。 02 电磁感应中的图像问题 9．（2025·河北邯郸·模拟预测）如图所示，有界匀强磁场的宽度为，方向垂直纸面向里，边长为的等边三角形线圈位于纸面内。时刻，边与磁场边界垂直且点在磁场边界上。当线圈沿垂直于磁场边界的方向以速度匀速穿过磁场时，线圈中的感应电流随时间变化的图像可能是（　　）（取逆时针方向为感应电流的正方向） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】C．线框进入磁场的过程中，根据楞次定律判断，感应电流的方向为逆时针方向，即为正方向，线框离开磁场的过程中，感应电流的方向为顺时针方向，即为负方向，故C错误； D．线框匀速进入和离开磁场所用时间均为，线框完全进入磁场后运动的时间内磁通量不变化，线框中没有感应电流，故D错误； B．线框进入磁场过程中，设等边三角形线圈的顶角为，匀强磁场的磁感应强度为 在时间内，切割磁感线的有效长度为根据法拉第电磁感应感应定律得根据闭合电路欧姆定律得联立各式得即感应电流i是时间t的一次函数， 故B错误； A．同理可得，在线框进入磁场的时间内，电流随时间均匀减小，但方向不变；当线框离开磁场的和时间段内，电流随时间均匀增大和均匀减少，但电流方向为负，故A正确； 故选A。 10．（24-25高三下·安徽芜湖·阶段练习）如图所示，空间存在磁感应强度大小相等、方向分别垂直于光滑绝缘水平面向上和向下的匀强磁场，正方形导线框从紧靠磁场的位置 I以某一初速度垂直边界进入磁场，运动到位置Ⅱ时完全进入左侧磁场，运动到位置Ⅲ（线框各有一半面积在左、右两个磁场中）时速度恰好为0。已知磁场宽度均为线框长度的2倍，线框在整个过程中，速度v随位移x的变化关系和感应电流i随时间t的变化关系图像，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】AB．根据法拉第电磁感应定律设线圈电阻为R，根据闭合电路的欧姆定律根据安培力公式线框进入磁场过程中，水平向右由动量定理电流为联立得即因此v-x图应该线性变化；完全进入磁场后，通过线框的磁通量为定值，所以没有安培力，线框做匀速直线运动；出磁场时同理可得线框v-x图应该也为线性变化，根据法拉第电磁感应定律根据闭合电路的欧姆定律根据安培力公式可得变形得故B错误，A正确； CD．根据牛顿第二定律联立解得，电流为，根据加速度的表达式可知，线框向右全部进入磁场的过程，线框做加速度减小的减速运动；线框完全进入磁场后，穿过线框的磁通量不变，线框中感应电动势为零，感应电流为零，安培力为零，加速度为零，因此线框完全进入磁场到刚要离开磁场过程，线框做匀速运动；线框穿出磁场过程中，根据加速度的表达式可知，线框继续做加速度减小的减速运动，直到完全穿出磁场；此过程v-t图应为如下图所示 故CD错误。故选A。 11．（2025·浙江·模拟预测）如图所示，正六边形线框边长为，放置在绝缘平面上，线框右侧有一宽度为的匀强磁场区域，、为磁场边界线，，线框以垂直方向的速度匀速向右运动。设线框中感应电流为，磁场对线框的安培力为。以逆时针方向为线框中感应电流的正方向，水平向左为安培力的正方向。线框点进入磁场时开始计时，下列图像可能正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】第一步：判断进磁场过程线框中电流方向 线框进磁场过程，线框中的磁通量向里增大，根据楞次定律可知，线框中感应电流沿逆时针方向。 第二步：按阶段划分线框运动过程 开始计时后，在时刻，线框点到磁场左边界的距离［提示：由选项可知］。当时，线框的有效切割长度感应电动势又线框电阻不变，则回路中的感应电流随时间均匀增大，线框所受安培力方向水平向左，安培力与时间的关系图像是过原点，开口向上的抛物线。当时，线框的有效切割长度不变，为，感应电动势不变，感应电流不变，为沿逆时针方向，安培力大小不变，为，方向水平向左。当时，线框的有效切割长度感应电动势 线框中电流随时间均匀减小，沿逆时针方向，线框所受安培力 方向水平向左，安培力与时间的关系图像是顶点坐标为、开口向上的抛物线。 分析可知，线框出磁场过程的电流时间图线与进磁场过程的电流时间图线关于点中心对称，线框出磁场过程的安培力时间图线与进磁场过程的安培力时间图线关于对称，综上所述。 故选D。 12．（2025·黑龙江大庆·一模）如图甲，固定在光滑绝缘水平面上的单匝正方形导体框abcd，置于虚线AB左侧始终竖直向下的磁场中，bc边与虚线AB重合，虚线AB右侧为的匀强磁场。导体框的质量，电阻、边长，磁感应强度随时间t的变化图像如图乙所示。在时，导体框解除固定，给导体框一个向右的初速度，下列说法正确的是（    ） A．时流过ad边的电流方向由a到d B．时流过ad边的电流大小为0.4A C．导体框的bc边刚越过虚线AB时受到的安培力的大小为0.024N D．当线框速度减为0.02m/s时ad边移动的距离为 【答案】D 【详解】A．由图乙可知，0~1s内，左侧的磁通量减少，根据楞次定律可知，时流过ad边的电流方向由d到a，故A错误； B．根据法拉第电磁感应定律可知，时导体框的感应电动势为V=0.1V 感应电流大小为，故B错误； C．导体框的bc边刚越过虚线AB时，感应电动势为V 受到的安培力的大小为N，故C错误； D．根据动量定理有 根据电流的定义式有 解得，故D正确； 故选D。 13．（2025·黑龙江大庆·模拟预测）将一均匀导线围成一闭合的环状扇形线框MNPQ，其中，，圆弧MN和PQ的圆心均为O点，O点为直角坐标系的原点，其中第二和第四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为B，第三象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为2B。从时刻开始让导线框以O点为圆心，以恒定的角速度沿逆时针方向做匀速圆周运动，规定沿QMNP方向的电流为正，则导线框中的电流随时间的变化规律描绘正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】在时间内，线框从图示位置开始(t=0)转过90°的过程中产生的感应电动势为由闭合电路欧姆定律得，回路中的电流为根据楞次定律判断可知，线框中感应电流方向为逆时针方向，为负方向。在时间内，线框进入第三象限的过程中，回路中的电流方向为顺时针方向，为正方向。回路中产生的感应电动势为感应电流为在时间内，线框进入第四象限的过程中，回路中的电流方向为逆时针方向，为负方向，回路中产生的感应电动势为感应电流为在时间内，线框出第四象限的过程中，回路中的电流方向为顺时针方向，为正方向，回路中产生的感应电动势为回路电流为故选B。 14．（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。 15．（多选）（24-25高三下·湖南长沙·模拟预测）如图甲，虚线框内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，一固定的金属线圈abcd有部分处于磁场中。则线圈中产生的电动势e、电流i、焦耳热Q、线框受到的安培力F与时间t的关系可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】BD 【详解】A．设线圈处于磁场中的面积为S，根据法拉第电磁感应定律得 可知在图像中，前半个周期与后半个周期内，磁感应强度的变化率均为一个定值，一负一正，表明感应电动势的方向相反，故A错误； B．结合上述可知，前半个周期与后半个周期内，感应电动势的大小相等，方向相反，根据闭合电路欧姆定律可知，前半个周期与后半个周期内，感应电流的大小相等，根据楞次定律可知，感应电流方向先沿顺时针，后沿逆时针，方向相反，故B正确； C．结合上述可知，感应电流的大小一定，根据 可知焦耳热与时间成正比，故C错误； D．前半个周期与后半个周期内，感应电动势的大小相等，方向相反，根据 可知安培力大小与磁感应强度大小成正比，根据左手定则可知，在一个周期内安培力方向先向左后向右，再向左最后向右，故D正确。 故选BD。 16．（多选）（2025·浙江·模拟预测）空间中存在竖直方向的匀强磁场，磁场中有一单匝矩形金属线框。情况一：将线框固定在水平面中，取竖直向下为正方向，穿过线框的磁通量随时间的变化情况如图甲所示。情况二：线框绕其中心轴以某一角速度转动，穿过线框的磁通量随时间的变化情况如图乙所示，则（　　） A．图甲情况中时刻线框中无电流 B．图甲情况下内线框内电流方向不变 C．两种情况下线框产生的感应电流最大值之比为 D．两种情况下线框产生焦耳热的功率之比为 【答案】BC 【详解】A．图甲所示情况中，时，虽然穿过线框的磁通量为零，但由于磁通量均匀变化，即磁通量的变化率不等于0，且为一个恒定值，根据法拉第电磁感应定律可知，产生的感应电动势不等于0，即有感应电流，且感应电流大小与方向恒定，故A错误； B．结合上述可知，图甲所示情况中感应电流方向不发生变化，故B正确； C．令线框电阻为 R，结合上述可知，图甲所示情况产生的感应电流大小恒定为 图乙所示情况线框转动的角速度为则其产生的感应电流最大值为故两种情况下线框产生的感应电流最大值之比为，故C正确； D．图乙所示情况电流的有效值为 两种情况下线框产生焦耳热的功率分别为， 结合上述可以解得两种情况下线框产生焦耳热的功率之比为，故D错误。 故选BC。 17．（多选）（2023·河北·模拟预测）如图所示，间距为的水平边界MN、PQ之间存在垂直于纸面向外的匀强磁场，“日”字型线框位于磁场区域上方某一高度，线框三条短边ab、ef，cd的长度均为、电阻均为R，ac、bd长度均为、电阻不计，ef位于线框正中间。若线框由静止释放，时刻cd边进入磁场且恰好匀速运动，则整个线框通过磁场区域的过程中，线框的速度大小v，a、b两点之间电势差，流过ab边的电流强度，边产生的焦耳热随时间的变化图像正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】AD 【详解】A．设cd进入匀强磁场瞬间的速度大小为，匀强磁场的磁感应强度大小为，切割磁感线产生的电动势通过cd的电流由平衡条件得当ef进入磁场瞬间，cd出磁场，回路电动势和总电流不变，仍满足同理当ab进入磁场时亦有由此可知，线框通过磁场区域的过程中做匀速运动，故A正确； B．当cd边切割磁感线时，ef、ab并联，根据闭合电路欧姆定律可知，a、b两端电压当ef边切割磁感线时，cd、ab并联，根据闭合电路欧姆定律可知，a、b两端电压仍为可知，整个过程中a、b两端电压并不发生变化，故B错误； C．当cd和ef切割磁感线时，通过ab的电流强度为，而当ab进入磁场后，回路中得总电流不变，仍为，但此时ab切割磁感线，相当于电源，因此通过ab的电流强度为I，故C错误； D．当cd和ef切割磁感线时，ab产生的焦耳热当ab进入磁场后由函数关系可知，D正确。故选AD。 18．（多选）（2024·全国·模拟预测）如图甲所示，圆形线圈内有垂直于线圈平面的磁场，已知线圈面积为，线圈匝数，线圈总电阻，线圈内磁感应强度随时间的变化情况如图乙所示。设图示的磁场方向与感应电流方向为正方向，则下列有关线圈的电动势、感应电流、热功率、焦耳热随时间的变化图像正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】AD 【详解】A．图乙可知0~1s内，磁感应强度向里增加，根据楞次定律和安培定则可知，线圈中感应电流的方向沿逆时针方向，线圈产生的感应电动势大小同理，内，线圈中感应电流的方向沿顺时针方向，产生的感应电动势大小同理，内，线圈中感应电流的方向沿逆时针方向，产生的感应电动势大小故A正确； B．由楞次定律得内的感应电流方向沿逆时针方向（正值），结合以上分析，得电流大小同理，由楞次定律得内的感应电流方向沿顺时针方向（负值），结合以上分析，电流大小同理，由楞次定律得内的感应电流方向沿逆时针方向（正值），结合以上分析，电流大小故B错误； C．线圈在内的热功率同理，内的热功率同理，内的热功率故C错误； D．线圈产生的焦耳热结合以上分析，内产生的热量为同理，内产生的热量为同理，内产生的热量为故D正确。故选AD 。 19．（多选）（2025·四川广安·二模）电磁感应是发电机的重要工作原理，如图甲所示，在边长为L的正方形abcd虚线区域内，分布着方向垂直水平面向外的匀强磁场，电阻为R的圆形导体框放置在绝缘水平面上，其圆心O点与ab边的中点重合，导体框恰好有一半处于磁场中。磁感应强度B随时同t的变化规律如图乙所示，其中B0、t0都是已知量。由于水平面粗糙，圆形导体框一直处于静止状态。则（　　） A．t0时刻通过导体框的电流大小为 B．0~t0时间内通过圆形导体框任一横截面的电荷量为 C．2.5t0时刻，水平面对导体框的摩擦力大小为，方向水平向右 D．0~3t0时间内圆形导体框中产生的焦耳热为 【答案】AC 【详解】AB．由图甲可知线圈的有效面积为 在0~2t0时间内，由法拉第电磁感应定律可得感应电动势的大小为 则t0时刻通过导体框的电流大小为 故A正确； B0~t0时间内通过圆形导体框任一横截面的电荷量为 故B错误； C．2t0~3t0时间内，由法拉第电磁感应定律可得感应电动势大小为 感应电流大小为 2.5t0时刻导体框所受安培力大小为 根据左手定则可知，安培力方向水平向左，由于导体框一直处于静止状态，摩擦力与安培力平衡，可知 方向水平向右，故C正确； D．0~3t0时间内圆形导体框中产生的焦耳热为 故D错误。故选AC。 20．（多选）（24-25高三下·广东广州·开学考试）如图所示，平面内有一外、内直径分别为和的环形区域，以直径AD为分界，左、右半环形区域内分别有垂直平面向里和向外的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。直径为、电阻不计的两个半圆形金属框，置于环形区域的外圆处，并在A、D两处分别用长度可忽略的绝缘材料连接金属框的、两点间连有一阻值为的电阻，一长度为、电阻为的导体棒过圆心放置于金属框上，并绕过点的转轴以角速度顺时针匀速转动，转动过程其两端与金属框接触良好当导体棒转至图中位置时，下列说法正确的是（　　） A．电阻中电流方向由到 B．流过的电流大小为 C．、两点间的电势差为 D．导体棒段所受安培力大小为 【答案】ABD 【详解】A．根据右手定则，金属棒转动切割磁感线时，点电势高，电阻中电流方向由到，故A正确； B．导体棒切割磁感线产生的感应电动势流过的电流大小为解得故B正确； C．结合上述可知，、两点间的电势差为解得故C错误； D．导体棒段所受安培力大小为结合上述解得，D正确。故选ABD。 21．（多选）（24-25高三上·河北沧州·模拟预测）某兴趣小组为探究“法拉第圆盘发电机”原理，设计了如图所示装置。飞轮由三根长度为的金属辐条和金属圆环组成，可绕过其中心的水平固定轴转动，不可伸长的绝缘细绳绕在圆环上，系着质量为的物块，细绳与圆环无相对滑动。飞轮处在方向垂直环面的匀强磁场中，磁感应强度大小为，左侧电阻一端通过电刷与圆环边缘良好接触，另一端连接转轴。已知飞轮每根辐条的电阻为，不计其他电阻和阻力损耗，不计飞轮转轴大小，重力加速度为。现将物块由静止释放，则当物块下落速度最大时，下列说法正确的是（　　） A．物块的速度大小为 B．每根辐条两端的电压为 C．每根辐条受到的安培力大小为2mg D．电阻消耗的电功率为 【答案】AD 【详解】A．物块下落时，等效电路图如图所示 物块最终匀速下落，匀速运动时速度最大，则有由闭合电路欧姆定律得匀速时由能量守恒定律得联立解得，故A正确； B．每根辐条两端的电压为路端电压，则有故B错误； C．每根辐条受到的安培力大小为故C错误； D．电阻消耗的功率为故D正确。故选AD。 22．（多选）（2024·安徽阜阳·模拟预测）如图甲所示，两根长为4.5m的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，左端连接阻值为R=6Ω的电阻，导轨间距为L=1m，导轨电阻不计。一长为L=1m，阻值为r=1Ω的导体棒垂直放置在导轨上，到导轨右端的距离为x0=4m，空间有垂直导轨平面向里均匀分布的磁场，磁感应强度随时间变化的图线如图乙所示。从t=0时刻开始，导体棒在外力作用下向右做初速度为零的匀加速直线运动，速度随时间变化的关系如图丙所示，在导体棒离开导轨前的过程中，下列说法正确的是（    ） A．回路中的感应电流为逆时针方向 B．回路中的感应电流随时间均匀增大 C．t=1s时导体棒所受安培力大小为2N、方向向左 D．整个过程中通过定值电阻R的电荷量为3C 【答案】AC 【详解】A．回路中磁通量增大，根据楞次定律可知，回路中的感应电流为逆时针方向，故A正确； B．由图可知B=2t(T)，加速度a=2m/s2，回路中磁通量 解得则回路中的感应电流随时间不是均匀增大，故B错误； C．t=1s时，i=1A，B=2T，导体棒所受安培力方向向左，故C正确； D．导体棒在离开导轨前做匀加速直线运动解得，2s时，磁感应强度最大为磁场的磁通量为t时刻回路中产生的感应电动势和感应电流，则则通过定制电阻的电荷量故D错误。故选AC。 23．（多选）（2024·陕西·三模）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，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，则时刻起磁感应强度B随时间t的变化图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】BD 【详解】AB．在一个周期内，安培力F先正向线性增大，再反向线性减小，且增大时的变化率比减小时的变化率大；根据左手定则可知，线圈内的磁通量垂直纸面向外时，感应电流先沿顺时针方向，再沿逆时针方向，由楞次定律可知，磁通量先增大后减小，则磁感应强度先增大后减小；由可知，顺时针的电流大于逆时针的电流，由，可知前者的磁感应强度的变化率大于后者的变化率，故A错误，B正确； CD．根据左手定则可知，线圈内的磁通量垂直纸面向里时，感应电流先沿逆时针方向，再沿顺时针方向，由楞次定律可知，磁通量先增大后减小，则磁感应强度先增大后减小；由可知，逆时针的电流大于顺时针的电流，则前者的磁感应强度的变化率大于后者的变化率，故C错误，D正确。 故选BD。 24．（多选）（2025·河北秦皇岛·模拟预测）如图（a），光滑且足够长的固定斜面与水平面的夹角为，斜面上两平行水平虚线和之间有垂直斜面向下的匀强磁场，以下区域有垂直于斜面向上的匀强磁场。两磁场的磁感应强度大小相等。正方形导线框的电阻均匀。时刻将处于斜面上的导线框由静止释放，开始时边恰好与虚线重合。之后导线框的运动方向始终垂直于虚线，运动的图像如图（b），时间内导线框的速度大小为，重力加速度为，则（　　） A．时间内，导线框的边未经过虚线 B．时间内，导线框速度大小为 C．时间内，导线框、两点间的电势差为 D．时间内，导线框的位移大小为 【答案】ACD 【详解】A．时间内，若导线框的边经过了虚线PQ，图像中就不会出现和两段匀速的情况，故A正确； B．时间内导线框以匀速运动，则有 时间内，导线框以匀速运动，则有 联立得导线框速度大小为，故B错误； C．时间内 联立可知，导线框、两点间的电势差为，故C正确； D．时间内由动量定理 联立得，故D正确。 故选ACD 。 25．（多选）（2023·湖北·模拟预测）如图所示，有一等腰直角三角形的区域，其斜边长为2L，高为L。在该区域内分布着如图所示垂直纸面向内的磁场，磁感应强度大小均为B。一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域。取沿逆时针的感应电流方向为正，由图乙中表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图像与Ubc随坐标x变化的图像正确的是（　　）    A．   B．   C．   D．   【答案】AC 【详解】设线圈电阻为4R，在阶段，没有切割磁感线，故电流， 在阶段，电流 在阶段，电流 在阶段，电流 在阶段，电流 故选AC。 26．（多选）（2025·陕西宝鸡·二模）在如图甲所示的电路中，电阻，圆形金属线圈的半径为，电阻为R，匝数为n，半径为的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示，其余导线的电阻不计。闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A．流过电阻的电流方向向下 B．时刻，圆形金属线圈的磁通量为 C．电阻两端的电压为 D．时间内，通过上的电荷量为 【答案】AC 【详解】A．根据楞次定律可知，穿过线圈磁通量向里增加，则线圈中感应电流方向逆时针方向，则流过电阻的电流方向向下，选项A正确； B．时刻，圆形金属线圈的磁通量为选项B错误； C．感应电动势电路电流 电阻两端的电压为选项C正确； D．时间内，通过上的电荷量为选项D错误。故选AC。 27．（多选）（2025·山东淄博·一模）如图，直角梯形区域为的中点，直角三角形、平行四边形ebcd两区域内存在磁感应强度大小相等、方向相反且垂直与纸面的匀强磁场，一等腰直角三角形导线框与梯形在同一平面内，边长为且与共线，导线框以垂直于的恒定速度穿过磁场区域，从点进入磁场开始计时，末刚好到达点。规定逆时针方向为感应电流的正方向，水平向左为导线受到的安培力的正方向，此过程中线框中的感应电流受到的安培力，二者与时间的关系图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】BC 【详解】AB．设导线框速度为v，电阻为R，则内电流 可知均匀增大，该过程最大电流为，由右手定则可知电流方向为逆时针，为正方向； 内，导线框一部分在垂直纸面向里的磁场，一部分在垂直纸面向外的磁场，且两边切割磁感线产生的感应电动势方向相同，此时两边产生的感应电动势相加 ，可得 可知电流从最大逐渐减小到0，由右手定则可知电流方向为顺时针，为负方向； 2~3s内，导线框离开磁场，电流 可知电流逐渐减小到0，由右手定则可知电流方向为逆时针，为正方向。综合可知，内最大电流是 末电流的 2 倍，所以图像B选项符合题意。 CD．根据 内，AC在磁场外，安培力 内，导线框一部分在垂直纸面向里的磁场，一部分在垂直纸面向外的磁场，AC边安培力大小 可知该过程安培力从最大值逐渐减小到0，再反向增大最后减小到0，分析可知AC边安培力方向先向左后向右，即方向先正后负，且图像为开口向上的二次函数； 内，线框出磁场，AC边安培力大小 可知安培力从最大值逐渐减小，且图像为开口向上的二次函数。综合分析可知C选项符合题意。 故选BC。 28．（多选）（2024·四川·一模）如图，足够长的“”形光滑金属框架固定在水平面内，金属框架所在空间分布有范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场。时刻，一足够长导体棒在水平拉力作用下，以速度沿金属框架角平分线从点开始向右匀速运动，已知金属框架和导体棒单位长度的电阻相等。下列关于整个回路的电动势电流，拉力拉力的功率随时间变化的图像正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】BD 【详解】A．设三角形框架的顶角为，导体棒匀速运动的速度为v，单位长度的电阻为R，当运动时间为t时，导体棒的位移为 x=vt 则连入电路的导体的长度为 连入电路的框架的长度为 则回路中的电动势为 故A错误； B．电流为 可知电流为一定值，故B正确； C．因导体棒做匀速运动，则外力F与安培力平衡，则有 故C错误； D．拉力的功率 故D正确。 故选BD。 29．（多选）（2025·山西晋中·三模）如图所示，半径分别为和的同心圆形光滑导轨固定在同一水平面上，一长为、电阻为的直导体棒置于圆导轨上面，的延长线通过圆导轨的中心，直径左侧的半圆环区域内存在垂直导轨平面的匀强磁场，磁感应强度的大小为，方向垂直水平面向上。在内圆导轨的点和外圆导轨的点之间接有定值电阻、，，。直导体棒在水平外力作用下以较大角速度绕匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触，其他电阻忽略不计。以下说法正确的是（　　） A．外电路两端电压的有效值为 B．导体棒转动一周外力做功的平均功率为 C．导体棒转动一周流过的电荷量为 D．导体棒转动一周上产生的焦耳热为 【答案】AB 【详解】A．导体棒在磁场中转动切割磁感线产生电动势为 由于导体棒转动一周的时间内只有半个周期有感应电动势，设电动势有效值为，则有 解得 、并联后的电阻为 则外电路两端电压的有效值为 故A正确； B．根据能量守恒可知，导体棒转动一周外力做功的平均功率为 故B正确； CD．导体棒在磁场中转动时，回路的总电流为 通过的电流为 则导体棒转动一周流过的电荷量为 通过的电流为 则导体棒转动一周上产生的焦耳热为 故CD错误。 故选AB。 30．（多选）（2025·浙江湖州·一模）如图1所示，两根光滑长直导轨AM和AN在A点连接，处于磁感应强度为B的匀强磁场中。一根长直金属杆垂直AM放置，开始时与A点相距L，杆与A点之间的导轨上连接一阻值为R的电阻。时刻，在水平外力作用下，杆沿平行AM方向以初速度水平向右运动，位移为L时到达PQ，杆速度倒数与位移x间的关系如图2所示，不计其余电阻。则（　　） A．前一半时间内的平均感应电动势比后一半时间内的平均感应电动势小 B．位移时，速度大小为 C．运动到PQ过程中，通过电阻的电量为 D．运动到PQ过程中，电阻上产生的热量为 【答案】CD 【详解】A．由图像可知图线方程 故 所以为一定值，故A错误； B．由可知，当时，，故B错误； C．电流 为一定值，根据图像速度倒数与位移x所围面积为时间，故可得运动到PQ所用时间 通过电阻的电量为，故C正确； D．运动到PQ过程中，电阻上产生的热量为，故D正确。 故选CD。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第46讲 电磁感应现象中的电路和图像问题 目录 01 课标达标练 1 题型01 电磁感应中的电路问题 1 题型02 电磁感应中的图像问题 6 02 核心突破练 12 03 真题溯源练 16 01 电磁感应中的电路问题 1．（2025·安徽·模拟预测）如图甲所示，匝数的圆形导体线圈面积，电阻，线圈的两端、与一个的电阻连接。线圈中存在面积的圆形匀强磁场区域，磁场区域圆心与线圈圆心重合。选垂直于线圈平面向外为正方向，磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示，则下列选项正确的是（　　） A．内点电势高于点电势 B．内线圈两端、间的电压为 C．内通过电阻的电荷量为 D．内电流的有效值为 2．（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 3．（2025·陕西西安·模拟预测）如图甲所示，半径为r的匀质圆形线框放置在绝缘粗糙水平面上，线框上a、b、c、d四点将线框四等分，e为ab的中点、线框的区域处在垂直纸面的变化磁场中（含线框），磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，规定垂直纸面向上为磁场的正方向，0~t1时间内将阻值为的电流表接在a、b间线框上。已知线框始终静止，总阻值为R，其中已知，则下列说法正确的是（　　）    A．电流表的示数为 B．时间内线框受到O→e方向的摩擦力 C． 时间内通过线框c点处横截面的电荷量为 D．若仅线框横截面积增大一倍，电流表示数变为原来的 4．（2024·浙江·模拟预测）如图所示，电阻不计的金属导体轴O1P竖直放置，可绕绝缘底座无摩擦转动。电阻r=2.0Ω、长度L=0.2m的轻质导体棒PQ一端固定在轴O1P上，另一端始终与水平放置的金属圆环O2接触且可沿圆环无摩擦滑动。右侧电路中R1=9.0Ω、R2=18.0Ω，电路一端通过电刷M与轴O1P接触，另一端固定在圆环O2上。已知空间存在一竖直向上、磁感应强度B=2.0T的匀强磁场，图中α=30°，轴O1P在外力F作用下以ω=200.0rad/s角速度保持匀速转动。忽略导线和圆环O2的电阻，所有导体间的接触均良好。下列说法正确的是（    ） A．电阻R1两端的电压为2V B．经过4s时间流过电阻R1的电荷量为1.0C C．外力F做功的功率为0.5W D．电阻R2的热功率为0.25W 5．（2024·黑龙江齐齐哈尔·三模）图甲为某风速测量装置，可简化为图乙所示的模型。圆形磁场半径为L，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，风推动风杯组（导体棒OA代替）绕水平轴以角速度ω顺时针转动，风杯中心到转轴距离为2L，导体棒OA电阻为r，导体棒与弹性簧片接触时回路中产生电流，接触过程中，导体棒转过的圆心角为45°，图乙中电阻阻值为R，其余电阻不计。下列说法正确的是（    ） A．流过电阻R的电流方向为从左向右 B．风杯的速率为ωL C．导体棒与弹性簧片接触时产生的电动势为 D．导体棒每转动一圈，流过电阻R的电荷量为 6．（多选）（2025·全国·模拟预测）如图，半径为的光滑导体圆环固定于水平面内，一金属转轴安装在过圆环中心的轴线上，一为的导体棒一端固定于圆心处的转轴上，另一端刚好搭在导体圆环上。连线为圆环的一条直径。在圆环处与金属转轴上各安装一电刷，然后用导线将两电刷相连。导体圆环和导体棒单位长度的电阻均为，圆环处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为。忽略金属转轴、导线的电阻，不计任何摩擦。时，导体棒在处与圆环接触，现通过齿轮驱动转轴以角速度匀速转动，下列说法正确的是（　　） A．导体棒两端的电压先增大后减小 B．导体圆环消耗的功率先增大后减小 C．当时，驱动力的瞬时功率为 D．导体圆环消耗功率的最大值为 7．（多选）（2025·山东威海·三模）如图甲所示，圆形金属框内充满垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B0，长为L的导体棒ab绕固定于圆心的a端以角速度ω顺时针匀速转动；两竖直平行金属导轨MN、PQ间距为L，上端分别用导线与圆形金属框和a端相连，M、P间接有定值电阻R；长为L的导体棒cd与MN、PQ垂直且接触良好，cd始终处于垂直纸面向外的“”形磁场中，磁感应强度大小随时间的变化规律如图乙所示。0时刻cd棒从磁场的上边界以的速度开始向下匀速运动，t0时刻锁定cd棒。已知Rab=Rcd=R，其它电阻不计，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．0~t0通过MP的电流大小为 B．cd棒的质量为 C．t0~2t0通过MP间电阻的电量为 D．t0~2t0回路消耗的总功率为 8．（多选）（2025·宁夏银川·三模）如图所示，平面内有一外、内直径分别为和的环形区域，以直径AD为分界，左、右半环形区域内分别有垂直平面向里和向外的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。直径为、电阻不计的两个半圆形金属框，置于环形区域的外圆处，并在A、D两处分别用长度可忽略的绝缘材料连接。金属框的C、E两点间连有一阻值为R的电阻，一长度为、电阻为r的导体棒ef过圆心O放置于金属框上，并绕过O点的转轴以角速度顺时针匀速转动，转动过程其两端与金属框接触良好。当导体棒转至图中位置时，下列说法正确的是（　　） A．电阻R中电流方向由a到b B．导体棒切割磁感线产生的感应电动势大小为 C．流过R的电流大小为 D．导体棒Of段所受安培力大小为 02 电磁感应中的图像问题 9．（2025·河北邯郸·模拟预测）如图所示，有界匀强磁场的宽度为，方向垂直纸面向里，边长为的等边三角形线圈位于纸面内。时刻，边与磁场边界垂直且点在磁场边界上。当线圈沿垂直于磁场边界的方向以速度匀速穿过磁场时，线圈中的感应电流随时间变化的图像可能是（　　）（取逆时针方向为感应电流的正方向） A． B． C． D． 10．（24-25高三下·安徽芜湖·阶段练习）如图所示，空间存在磁感应强度大小相等、方向分别垂直于光滑绝缘水平面向上和向下的匀强磁场，正方形导线框从紧靠磁场的位置 I以某一初速度垂直边界进入磁场，运动到位置Ⅱ时完全进入左侧磁场，运动到位置Ⅲ（线框各有一半面积在左、右两个磁场中）时速度恰好为0。已知磁场宽度均为线框长度的2倍，线框在整个过程中，速度v随位移x的变化关系和感应电流i随时间t的变化关系图像，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 11．（2025·浙江·模拟预测）如图所示，正六边形线框边长为，放置在绝缘平面上，线框右侧有一宽度为的匀强磁场区域，、为磁场边界线，，线框以垂直方向的速度匀速向右运动。设线框中感应电流为，磁场对线框的安培力为。以逆时针方向为线框中感应电流的正方向，水平向左为安培力的正方向。线框点进入磁场时开始计时，下列图像可能正确的是（    ） A． B． C． D． 12．（2025·黑龙江大庆·一模）如图甲，固定在光滑绝缘水平面上的单匝正方形导体框abcd，置于虚线AB左侧始终竖直向下的磁场中，bc边与虚线AB重合，虚线AB右侧为的匀强磁场。导体框的质量，电阻、边长，磁感应强度随时间t的变化图像如图乙所示。在时，导体框解除固定，给导体框一个向右的初速度，下列说法正确的是（    ） A．时流过ad边的电流方向由a到d B．时流过ad边的电流大小为0.4A C．导体框的bc边刚越过虚线AB时受到的安培力的大小为0.024N D．当线框速度减为0.02m/s时ad边移动的距离为 13．（2025·黑龙江大庆·模拟预测）将一均匀导线围成一闭合的环状扇形线框MNPQ，其中，，圆弧MN和PQ的圆心均为O点，O点为直角坐标系的原点，其中第二和第四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为B，第三象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为2B。从时刻开始让导线框以O点为圆心，以恒定的角速度沿逆时针方向做匀速圆周运动，规定沿QMNP方向的电流为正，则导线框中的电流随时间的变化规律描绘正确的是（　　） A． B． C． D． 14．（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 15．（多选）（24-25高三下·湖南长沙·模拟预测）如图甲，虚线框内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，一固定的金属线圈abcd有部分处于磁场中。则线圈中产生的电动势e、电流i、焦耳热Q、线框受到的安培力F与时间t的关系可能正确的是（　　） A． B． C． D． 16．（多选）（2025·浙江·模拟预测）空间中存在竖直方向的匀强磁场，磁场中有一单匝矩形金属线框。情况一：将线框固定在水平面中，取竖直向下为正方向，穿过线框的磁通量随时间的变化情况如图甲所示。情况二：线框绕其中心轴以某一角速度转动，穿过线框的磁通量随时间的变化情况如图乙所示，则（　　） A．图甲情况中时刻线框中无电流 B．图甲情况下内线框内电流方向不变 C．两种情况下线框产生的感应电流最大值之比为 D．两种情况下线框产生焦耳热的功率之比为 17．（多选）（2023·河北·模拟预测）如图所示，间距为的水平边界MN、PQ之间存在垂直于纸面向外的匀强磁场，“日”字型线框位于磁场区域上方某一高度，线框三条短边ab、ef，cd的长度均为、电阻均为R，ac、bd长度均为、电阻不计，ef位于线框正中间。若线框由静止释放，时刻cd边进入磁场且恰好匀速运动，则整个线框通过磁场区域的过程中，线框的速度大小v，a、b两点之间电势差，流过ab边的电流强度，边产生的焦耳热随时间的变化图像正确的是（    ） A． B． C． D． 18．（多选）（2024·全国·模拟预测）如图甲所示，圆形线圈内有垂直于线圈平面的磁场，已知线圈面积为，线圈匝数，线圈总电阻，线圈内磁感应强度随时间的变化情况如图乙所示。设图示的磁场方向与感应电流方向为正方向，则下列有关线圈的电动势、感应电流、热功率、焦耳热随时间的变化图像正确的是（    ） A． B． C． D． 19．（多选）（2025·四川广安·二模）电磁感应是发电机的重要工作原理，如图甲所示，在边长为L的正方形abcd虚线区域内，分布着方向垂直水平面向外的匀强磁场，电阻为R的圆形导体框放置在绝缘水平面上，其圆心O点与ab边的中点重合，导体框恰好有一半处于磁场中。磁感应强度B随时同t的变化规律如图乙所示，其中B0、t0都是已知量。由于水平面粗糙，圆形导体框一直处于静止状态。则（　　） A．t0时刻通过导体框的电流大小为 B．0~t0时间内通过圆形导体框任一横截面的电荷量为 C．2.5t0时刻，水平面对导体框的摩擦力大小为，方向水平向右 D．0~3t0时间内圆形导体框中产生的焦耳热为 20．（多选）（24-25高三下·广东广州·开学考试）如图所示，平面内有一外、内直径分别为和的环形区域，以直径AD为分界，左、右半环形区域内分别有垂直平面向里和向外的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。直径为、电阻不计的两个半圆形金属框，置于环形区域的外圆处，并在A、D两处分别用长度可忽略的绝缘材料连接金属框的、两点间连有一阻值为的电阻，一长度为、电阻为的导体棒过圆心放置于金属框上，并绕过点的转轴以角速度顺时针匀速转动，转动过程其两端与金属框接触良好当导体棒转至图中位置时，下列说法正确的是（　　） A．电阻中电流方向由到 B．流过的电流大小为 C．、两点间的电势差为 D．导体棒段所受安培力大小为 21．（多选）（24-25高三上·河北沧州·模拟预测）某兴趣小组为探究“法拉第圆盘发电机”原理，设计了如图所示装置。飞轮由三根长度为的金属辐条和金属圆环组成，可绕过其中心的水平固定轴转动，不可伸长的绝缘细绳绕在圆环上，系着质量为的物块，细绳与圆环无相对滑动。飞轮处在方向垂直环面的匀强磁场中，磁感应强度大小为，左侧电阻一端通过电刷与圆环边缘良好接触，另一端连接转轴。已知飞轮每根辐条的电阻为，不计其他电阻和阻力损耗，不计飞轮转轴大小，重力加速度为。现将物块由静止释放，则当物块下落速度最大时，下列说法正确的是（　　） A．物块的速度大小为 B．每根辐条两端的电压为 C．每根辐条受到的安培力大小为2mg D．电阻消耗的电功率为 22．（多选）（2024·安徽阜阳·模拟预测）如图甲所示，两根长为4.5m的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，左端连接阻值为R=6Ω的电阻，导轨间距为L=1m，导轨电阻不计。一长为L=1m，阻值为r=1Ω的导体棒垂直放置在导轨上，到导轨右端的距离为x0=4m，空间有垂直导轨平面向里均匀分布的磁场，磁感应强度随时间变化的图线如图乙所示。从t=0时刻开始，导体棒在外力作用下向右做初速度为零的匀加速直线运动，速度随时间变化的关系如图丙所示，在导体棒离开导轨前的过程中，下列说法正确的是（    ） A．回路中的感应电流为逆时针方向 B．回路中的感应电流随时间均匀增大 C．t=1s时导体棒所受安培力大小为2N、方向向左 D．整个过程中通过定值电阻R的电荷量为3C 23．（多选）（2024·陕西·三模）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，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，则时刻起磁感应强度B随时间t的变化图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 24．（多选）（2025·河北秦皇岛·模拟预测）如图（a），光滑且足够长的固定斜面与水平面的夹角为，斜面上两平行水平虚线和之间有垂直斜面向下的匀强磁场，以下区域有垂直于斜面向上的匀强磁场。两磁场的磁感应强度大小相等。正方形导线框的电阻均匀。时刻将处于斜面上的导线框由静止释放，开始时边恰好与虚线重合。之后导线框的运动方向始终垂直于虚线，运动的图像如图（b），时间内导线框的速度大小为，重力加速度为，则（　　） A．时间内，导线框的边未经过虚线 B．时间内，导线框速度大小为 C．时间内，导线框、两点间的电势差为 D．时间内，导线框的位移大小为 25．（多选）（2023·湖北·模拟预测）如图所示，有一等腰直角三角形的区域，其斜边长为2L，高为L。在该区域内分布着如图所示垂直纸面向内的磁场，磁感应强度大小均为B。一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域。取沿逆时针的感应电流方向为正，由图乙中表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图像与Ubc随坐标x变化的图像正确的是（　　）    A．   B．   C．   D．   26．（多选）（2025·陕西宝鸡·二模）在如图甲所示的电路中，电阻，圆形金属线圈的半径为，电阻为R，匝数为n，半径为的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示，其余导线的电阻不计。闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A．流过电阻的电流方向向下 B．时刻，圆形金属线圈的磁通量为 C．电阻两端的电压为 D．时间内，通过上的电荷量为 27．（多选）（2025·山东淄博·一模）如图，直角梯形区域为的中点，直角三角形、平行四边形ebcd两区域内存在磁感应强度大小相等、方向相反且垂直与纸面的匀强磁场，一等腰直角三角形导线框与梯形在同一平面内，边长为且与共线，导线框以垂直于的恒定速度穿过磁场区域，从点进入磁场开始计时，末刚好到达点。规定逆时针方向为感应电流的正方向，水平向左为导线受到的安培力的正方向，此过程中线框中的感应电流受到的安培力，二者与时间的关系图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 28．（多选）（2024·四川·一模）如图，足够长的“”形光滑金属框架固定在水平面内，金属框架所在空间分布有范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场。时刻，一足够长导体棒在水平拉力作用下，以速度沿金属框架角平分线从点开始向右匀速运动，已知金属框架和导体棒单位长度的电阻相等。下列关于整个回路的电动势电流，拉力拉力的功率随时间变化的图像正确的是（　　） A． B． C． D． 29．（多选）（2025·山西晋中·三模）如图所示，半径分别为和的同心圆形光滑导轨固定在同一水平面上，一长为、电阻为的直导体棒置于圆导轨上面，的延长线通过圆导轨的中心，直径左侧的半圆环区域内存在垂直导轨平面的匀强磁场，磁感应强度的大小为，方向垂直水平面向上。在内圆导轨的点和外圆导轨的点之间接有定值电阻、，，。直导体棒在水平外力作用下以较大角速度绕匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触，其他电阻忽略不计。以下说法正确的是（　　） A．外电路两端电压的有效值为 B．导体棒转动一周外力做功的平均功率为 C．导体棒转动一周流过的电荷量为 D．导体棒转动一周上产生的焦耳热为 30．（多选）（2025·浙江湖州·一模）如图1所示，两根光滑长直导轨AM和AN在A点连接，处于磁感应强度为B的匀强磁场中。一根长直金属杆垂直AM放置，开始时与A点相距L，杆与A点之间的导轨上连接一阻值为R的电阻。时刻，在水平外力作用下，杆沿平行AM方向以初速度水平向右运动，位移为L时到达PQ，杆速度倒数与位移x间的关系如图2所示，不计其余电阻。则（　　） A．前一半时间内的平均感应电动势比后一半时间内的平均感应电动势小 B．位移时，速度大小为 C．运动到PQ过程中，通过电阻的电量为 D．运动到PQ过程中，电阻上产生的热量为 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $