单元过关(十四)电磁感应-【衡水真题密卷】2026年高考物理单元过关检测(冀辽黑赣桂吉晋豫陕青宁蒙新藏滇川A版)

不怕路远，只怕志短；不焰学不成，只怕心不专 2025一2026学年度单元过关检测（十四）》 A.涡流的大小与质量块摆动速度无关 班级 卺题 物理·电磁感应 B.阻尼过程中，电能转化为动能 C.改变电磁铁中电流方向，质量块仍会受到电磁阻尼作用 本试卷总分100分，考试时间75分钟。 姓名 D.质量块受到的电磁阻力与电磁铁的磁场强弱无关 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有 一项符合题目要求。 3.如图甲所示，一圆心位于O点的圆形导线框半径r=1m,电阻R=50。某时刻起，在导 得分 题号 1 2 3 4 5 6 7 线框圆形区域内加一垂直于线框平面的磁场（方向向里为正）磁感应强度大小随时间正 答案 弦规律变化如图乙所示。已知当磁场变化时，将产生祸旋电场，其电场线是在线框平面 1.某同学设想的减小电梯坠落时造成伤害的一种应急安全装置如图所示，在电梯轿厢底 内以O为圆心的同心圆，同一条电场线上各点的电场强度大小相等，计算时取π2=10。 部安装永久强磁铁，磁铁N极朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，线圈在电梯轿 下列说法正确的是 () 厢坠落时能自动闭合，从而减小对厢内人员的伤害。当电梯轿厢坠落到图示位置时，下 B/ 列说法正确的是 () ⊙ 运行电机 金属线图A A.0一15内，线框中产生的感应电动势增大 电佛斩厢 水久强磁铁 B.线框最大瞬时热功率P=5W 金属线周B 电梯井道 C0~2s内，通过线框的电荷量为产C A,从上往下看，金属线圈A中的感应电流沿顺时针方向 D.电荷沿圆心为O、半径为'(r'<r)的路径运动过程中电场力不做功 B.从上往下看，金属线圈B中的感应电流沿逆时针方向 4.在断电自感的演示实验中，用小灯泡、带铁芯的电感线圈L和定值电阻R等元件组成如图甲 C.电梯轿厢在金属线圈AB的阻碍作用下，速度越来越小，最终可以使轿厢停在图示 位置 所示电路。闭合开关S,待电路稳定后，两支路电流分别为11和1：。断开开关S前、后的一 D.金属线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势 小段时间内，电路中电流随时间变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是() 2.如图为上海中心大厦的上海慧眼阻尼器。质量块和吊索构成一个巨型复摆，质量块下方 有一圆盘状的大型电磁铁，大厦产生见动时，复摆与主体做相同晃动，电磁铁通电后，质量 块中会产生涡流，受到电磁阻尼作用，诚弱大楼的晃动，保持大厦的稳定和安全。下列说 曲线 法正确的是 () A.断开开关S前灯泡中电流为I1 B.灯泡电阻小于电阻R和线圈L的总电阻 C.断开开关S后小灯泡先突然变亮再逐渐熄灭 D,断开开关S后电阻R所在支路电流如曲线b所示 单元过关检测（十四）物理第1页（共8页） 真题密卷 单元过关检测（十四）物理第2页（共8页） 1A 5.两间距L=1m的光滑导轨水平放置于B=0.2T的竖直向下匀强磁场中，导轨左端接 电流 传高器 一单刀双掷开关，一电容为C=1F的电容器与定值电阻R=0.1Q分别接在1和2两 条支路上，其俯视图如图，导轨上有一质量m=1kg的金属棒与导轨垂直放置。将开关 S接1，to=0时刻起，金属棒ab在F=2.08N的恒力作用下由静止开始向右运动，经过 甲 时间t,b的位移大小为x=4m。忽略导轨和导体棒的所有电阻，电容器耐压值很大， 不会被击穿。下列说法正确的是 () A,磁感应强度的大小B=mgsin a il Bt,时刻金属杆的加速度大小a=一i。 C.金属杆的最大速度大小，=(R十） mgsin a A.ab棒做加速度逐渐减小的加速运动 (R+r) D.杆下滑位移为x的过程中，电阻R产生的焦耳热Q:=mgasin a一2mgn。 5√26 B.t= 138 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多 项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 C.在：时刻撒去拉力F,并将开关拨向2，导体棒做匀减速运动 题号 8 9 10 D.在t时刻撤去拉力F,并将开关拨向2，R上消耗的焦耳热为8J 答案 6.如图所示，足够长水平导轨处于竖直向下的匀强磁场中，导体棒垂直于导轨静置。开关 S闭合后，导体棒沿导轨无摩藤运动，不计导轨电阻。关于该棒的速度v、加速度α、通过 8.如图所示，半径为的导电圆环（电阻不计）绕垂直于圆环平面、通过圆心O的金属轴以 角速度逆时针匀速转动。圆环上接有电阻均为R的三根金属辐条OA、OB、OC,辐条 的电流及穿过回路中的磁通量中随时间：变化的图像，可能正确的是 () 互成120°角。在圆环圆心角∠MON=120°的范围内（两条虚线之间）分布着垂直圆环平 面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，圆环的边缘通过电刷P和导线与一阻值也为 R的定值电阻相连，定值电阻的另一端通过导线接在圆环的中心轴上。在圆环匀速转 动过程中，则下列说法正确的是 () D 7.如图甲所示，倾角为。、宽度为【、电阻不计的光滑平行金属轨道足够长，整个装置处于垂 A,辐条转至图示位置时电流方向由O流向C 直轨道平面向下的匀强磁场中。轨道上端的定值电阻阻值为R,金属杆MN的电阻为 B,辐条切制磁感线产生的电动势E-乞Bwr2 r,质量为m。将金属杆MN由静止释放，杆始终与轨道垂直且接触良好。通过数据采 集器得到电流随时间：的变化关系如图乙所示。当金属杆下滑的位移为x时，可认为 C.流过定值电阻R的电流大小I=3B, 8R 电流达到最大值1。已知。时刻的电流为。，重力加速度为g,下列说法中不正确的是 () D.导电圆环转动一周，流过定值电阻R的电荷量为R Bπr2 1A 单元过关检测（十四）物理第3页（共8页） 真题密卷 单元过关检测（十四）物理第4页（共8页） 9.如图所示，由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量 三，非选择题：本题共5小题，共54分。 相等，但所用导线的横截面积不同，甲线圈的匝数是乙的k倍。现两线圈在竖直平面内从 11.(6分)在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，请回答下列间题： 同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进人一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场 的边界水平，且磁场的宽度大于线圈的边长。不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终在 同一竖直面内，上、下边保持水平。甲的下边开始进人磁场时做匀速运动，下列判断正确 的是 (） □□z ××××X X×XX× 甲 乙 ××××× (1)为弄清灵敏电流表的指针摆动方向与电流方向的关系，某同学想用多用电表的某 A,乙的下边开始进人磁场时，做加速运动 一挡位来进行探究，他应选用多用电表的（填“欧姆”“直流电流”“直流电 B.甲和乙进人磁场的过程中，安培力的冲量之比为1：1 压“交流电流”或“交流电压”)挡，对灵敏电流表进行测试。该同学先将多用电表 C.甲和乙进人磁场的过程中，通过导线的电荷量之比为1：k 的红表笔接灵敏电流表的正接线柱，再将黑表笔（填“短暂”或“持续”）接 D.一定是甲先离开磁场，乙后离开磁场 灵敏电流表的负接线柱，此时发现灵敏电流表的指针向右摆动。 10.如图所示，固定在同一水平面内两足够长平行金属直导轨MN、PQ的间距为L,直导 (2)实验中，该同学将磁铁向下从线圈上方插人线圈时，发现电流表的指针向右偏转如 轨在左端M,P点分别与两条竖直固定，半径为r的圆弧导轨相切。MP连线与直 图甲所示，说明磁铁的下端为（填“S”或“N”)极。 (3)另一位同学利用图乙所示的实验器材来研究电磁感应现象及判定感应电流方向。 导轨垂直，其左侧无磁场，右侧存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。 闭合开关后将L,插人L2,发现指针向右偏转。下列说法正确的是 () 长为L、质量为m,电阻为R的金属棒b跨放在两圆弧导轨的最高点。质量为4m、电阻 A.断开开关，指针向左偏转 为4R的均匀金属丝制成一个边长为L的正方形线框，水平放置在两直导轨上，其中有 B拔出线圈L1,指针向右偏转 两条边与两直导轨重合。忽略导轨的电阻、所有摩擦以及线框的可能形变，金属棒、线框 C.拔出软铁棒，指针向左偏转 均与导轨始终接触良好，重力加速度为g。现将金属棒b由静止释放，金属棒b始终没 D.使滑动变阻器的滑片P右移，指针向右偏转 有与线框碰撞，则 () 12.(8分)如图所示，间距d=1.5m足够长的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，现 垂直导轨放置一个长度L=2m,单位长度电阻r。=22/m的直导体棒，在导轨的两端 分别连接一个电阻，阻值分别为R1=3Ω，R:=62,其它电阻不计，整个装置处在竖直 向下磁感应强度大小B=0.2T的匀强磁场中，在水平外力F作用下，直导体棒在导 轨上以v=2.5m/s的速度向右匀速运动。求： A.ab刚越过MP时产生的感应电动势大小为2BL√gT (1)流过R,的电流大小： B线框刚开始运动时的加速度大小为BL28配 (2)2s内外力F做的功。 6mR C.ab从越过MP到开始匀速，相对线框运动的距离为5mRy2g 5B2L￥ D.ab从越过MP到开始匀速，线框产生的焦耳热为mr 5 单元过关检测（十四）物理第5页（共8页） 真题密卷 单元过关检测（十四）物理第6页（共8页） 1A 13.(10分)如图甲所示，两根完全相同的光滑导轨固定，导轨所在平面与水平面成0=53°， 15.17分)如图所示，颜角为30°，绝缘光滑、无限长的斜面上相距为的水平虚线MN、 下端连接定值电阻R,导轨间距L=0.5m。导轨所在斜面的矩形区域M1P1P,M,内 分布有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小随时间的变化规律如图乙所示，上 PQ间有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B,“日”字形闭合导体线框沿斜 下边界M1P1、P:M2的距离d=0,4m。t=0时刻，导轨斜面上与M1P1距离s处，一 面放置，b边平行于PQ边，线框究ab为L,cd到MN的距离为气，将金属框由静止 根质量m=2kg、阻值r=1.250的金属棒ab垂直于导轨由静止释放，经过0.2s进 释放，cd边和ef边都恰好匀速通过磁场。已知ab、cd,ef边的电阻分别为R,R,3R, 人磁场且恰好匀速通过整个磁场区域。已知g取10m/s2,sin53°=0.8，导轨电阻不 其它部分电阻不计，运动中线框平面始终与磁场垂直，b边始终平行PQ,不计空气阻 计。求： 力，重力加速度为g。求： (1)t=0时，ab与M1P1的距离s: (1)cd边和ef边通过磁场的速度大小之比； (2)定值电阻R的阻值： (2)cd边刚进人磁场到：f边刚离开磁场的过程，重力的冲量大小： (3)从t=0到ab棒离开磁场的整个过程中电阻R产生的热量。 (3)整个线框穿过磁场过程中，ab段电阻中产生的焦耳热。 2007 P 甲 0010200405 14.(13分)如图所示，上方足够长的水平轨道左端接一电源，电源电动势E=2.4V,内 30 阻r=1.4n,导轨间距L=0.5m。下方两个相同的绝缘圆弧轨道C1D1,C2D2正对 上方轨道放置，间距也为L,半径r。=1.25m、圆心角0=37°，并与下方足够长水平轨 道相切于D1,D:两点。已知上方水平轨道区域内存在竖直向下、磁感应强度大小B1=3 T的匀强磁场。导轨上放置一质量m,=0.5kg、电阻R一0.6Q的金属棒。闭合开关 后，金属棒能以最大速度从上方轨道水平抛出，恰能从C,C:处沿切线进入圆弧轨道。 不计导轨电阻，所有轨道光滑，g取10m/s2。 (1)求闭合开关解间通过金属棒的电流I以及金属棒达到的最大速度：。 (2)求金属棒从开始运动到获得最大速度过程中，通过金属棒的电荷量q。 (3)下方水平导轨区域内存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B2=3T。导轨上放置 质量m:=0.5kg、电阻为3R的另一金属棒。若要使两金属棒在运动过程中恰好 不发生碰撞，求金属棒m最终的速度和m:刚到达D1D2时两金属棒之间的距离。 1A 单元过关检测（十四）物理第7页（共8页） 真题密卷 单元过关检测（十四）物理第8页（共8页）·物理· 参考答案及解析 在此过程中沿x轴正方向运动的距离 带电粒子在V区运动时沿一y方向穿过xOx平 ,=5十a=0.025m+(号+n）×4X 面时的时间△t=nT (1分) 在此过程中沿x轴正方向运动的距离 10-2m(n=0,1,2,3,…) (1分) x3=v△t=4nxX10-2m(n=1,2,3,…)(1分) 2025一2026学年度单元过关检测（十四） 物理·电磁感应 一、单项选择题 为O、半径为r'(r<r)的路径运动过程中感生电 1.D【解析】当电梯坠落至题图位置时，闭合线圈 场电场力做功，D错误。 A中向上的磁场减弱，感应电流的方向从上往下 4.C【解析】断开开关S前、后的一小段时间内，通 看是逆时针方向，B中向上的磁场增强，感应电流 过电感线圈L的电流方向是不变的，则电感线圈 的方向从上往下看是顺时针方向，A、B错误；电梯 L所在支路的电流如曲线a所示，小灯泡所在支 轿厢在金属线圈A、B的阻碍作用下速度逐渐减 路的电流如曲线b所示，则断开开关前，灯泡中电 小，加速度也在减小，等到加速度减为零开始匀速 流为I2,A、D错误；由题图可知，断开开关S前通 下降，不能阻止磁铁的运动，故轿厢最终不能停在 过电感线圈的电流大于通过小灯泡的电流，所以 图示位置，C错误；闭合线圈A中向上的磁场减 断开开关S前，小灯泡的电阻大于定值电阻R和 弱，B中向上的磁场增强，根据楞次定律可知，线 电感线圈L的总电阻，B错误；断开开关S后，电 圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势，D正确。 感线圈L产生的自感电动势阻碍电流减小，电感 2.C【解析】根据法拉第电磁感应定律，感应电动 线圈L相当于电源，由于线圈L、电阻R和灯泡 势与磁通量的变化率有关，质量块摆动速度越大， 重新组成回路，且断开开关S前电感线圈L所在 磁通量的变化率越大，感应电动势越大，感应电流 支路的总电阻小于小灯泡的电阻，则其电流大于 越大，A错误：阻尼过程中涡流产生是质量块的动 流过小灯泡的电流，则小灯泡先突然变亮再逐渐 能转化为电能，B错误；改变电磁铁中电流方向， 熄灭，C正确。 同样会在质量块中出现涡流，涡流受安培力，阻碍 5.D【解析】ab棒由牛顿第二定律得F-BIL= 质量块的运动，C正确；根据安培力F=BIL,可得 质量块受到的电磁阻力与电磁铁的磁场强弱有 ma,又1=2=CaU,aU=BL△p,得1- 关，D错误。 F CBLa,则a= m+CBZ=2m/s2,做匀加速直 3.B【解析】根据法拉第电磁感应定律E= △t 线运动，A错误：根据x=2a,得1=2s,u= △t2cos 2t(V),由题图可知，0~1s at=4m/s,B错误；在t时刻撤去拉力F,并将开 △B 内， 关拔向2，导体棒受到的安培力与？成正比，故加 不断减小，所以线框中产生的感应电动势 速度越来越小，C错误；在t时刻撤去拉力F,并 减小，A错误；线框最大瞬时热功率P= E 将开关拨向2，R上消耗的焦耳热为导体棒的动 R (罗) 能转化而来，故Q-弓m0=8,D正病。 =5W,B正确；0~2s内，通过线框的电 R 6.B【解析】开关S闭合后，导体棒在安培力的作 E△Φ 用下向右运动，当导体棒的速度为时，电路的电 荷量g=1=尺·t= =0,C错误；电荷沿圆心 R 动势E合=E一BL0,回路的感应电流i= ·15· 1A 真题密卷 单元过关检测 E-BL0,根据牛颜第二定律，有F=BL=ma, 磁场之外的两根辐条与定值电阻R并联，则外电 R R 导体棒的加速度大小a BL(E-BL0),由此可 乃，总电流I=上。=3Br心，流过定值电 阻为 R+R 8R mR 3 知随着速度的增大，导体棒的加速度逐渐减小，感 阻R的电流大小IR=3I= 21=Br”,C错误；导电圆 应电流也越来越小，当导体棒的加速度为零时，速 度达到最大，此后做匀速直线运动，此后回路电流 环转动一周，流过定值电阻R的电荷量q=IRT= 为零，A错误，B正确；由法拉第电磁感应定律有 Br2w.2π_B元r2 8R 4RD正确。 △Φ △t =BL0,开关S闭合后，导体棒由静止开始运 9.BC【解析】甲、乙两个正方形线圈的材料相同，则 动，此时导体棒将做加速运动，其速度越来越大， 它们的密度和电阻率相同。设材料电阻率为ρ，密 回路的感应电流将越来越小，加速度将越来越小， 度为p',边长为L,由题意m甲=4n甲p'LS甲=4n元p LSz=mz,解得nSp=nzSz,设开始时线圈下边 △将越来越大，即亚1图像的斜率将越来越大， 到磁场边界的高度为h,线圈到达磁场边界时2gh= 根据Aa=-△a.△u B2L2 "△t△)`△t=一mRa,可知a-t图像的斜 v,速度v=√2gh,线圈下边进入磁场过程中产生的 感应电动势分别为Ep=n甲BLw,E元=nBLv,电流 率将越来越小，C、D错误。 EnBLv_BSwo 分别为Ip=R年=4nL4p E一 7.D【解析】由图像可知，金属杆稳定运动的电流 ,Ic-R 为i1,杆受重力、支持力和安培力三个力平衡，根 pS甲 nBLv BSu 据平衡条件有mg sin a=Bi,l,解得B=mgsin a, ，安培力分别为F甲=n甲BL inl 4n元L 40 A正确；在t。时刻，对金属杆根据牛顿第二定律可 nB2SLU 得mg sin a一Biol=ma,解得金属杆的加速度大 ,Fc=ne BIL =nB'ScLu ，由甲的 4p 小a=o ,gsin a,B正确；金属杆速度最大时， 下边开始进入磁场时做匀速运动可得m甲g=F甲，即 160'g=B2v,同理，乙线圈的下边开始进入磁场时， 克服安培力做功的功率等于重力做功的功率，则有 m乙g=F乙，做匀速运动，A错误；甲和乙进入磁场的 mgusin a=i(R十r),解得金属杆的速度大小v= 过程中，安培力的冲量之比I甲：I乙=F甲· i(R+r ,C正确；当金属杆下滑的位移为x时， mg sin a F·=npSp:zS=1:1,B正确； 可认为电流达到最大值1，此过程中，根据动能定 甲和乙进入磁场的过程中，通过导线的电荷量之比 里可知mgsin&-W人长一名m心，根据功能关系 BL2BL2 qy:qe-Irt:Iet=ne AnyLin AnL 可得产生的总焦耳热W克安=Q,杆下滑位移为x R S甲：S2=nz:n甲=1：k,C正确；由上述分析，甲 的过程中，电阻R产生的焦耳热Qπ一R十，Q,解 和乙进入磁场的过程中运动状态相同，设磁场宽 R 进(R+r)2 度为d,完全进入磁场后，到线框下边刚运动到磁 得QRR十，mgasin a一 2mg2 sina- ,D错误。 1 本题选择不正确一项，故选D。 场下边界时mg(d=L)三2mu1-,mu,甲和乙 二、多项选择题 速度相同，运动时间1=”十上也相等，离开磁场 8.ABD【解析】由右手定则可知，辐条转至图示位 置时电流方向由O流向C,A正确；辐条切割磁感 过程中电荷量相等，离开磁场时速度也相等，故离 线广产生的电动势E=B:管=司Br,B正确：在 开磁场过程中mgt一nBLq=mv2一mo1,时间相 等，所以甲和乙同时离开磁场，D错误。 1A ·16· ·物理· 参考答案及解析 10.BC【解析】对金属棒ab由静止释放到刚越过 示，可知感应电流是从电流表的负接线柱流入， MP的过程，根据动能定理有mgr= 2vi,解得 可知线圈中感应电流产生的磁场方向向上，由楞 次定律可知，磁铁的下端为N极。 vo=√2gr,则ab刚越过MP时产生的感应电动 (3)闭合开关后将L1插入L2,穿过线圈L2的磁 势大小E=BLV,=BL√2gT。根据闭合电路欧 通量增大，发现指针向右偏转，断开开关，穿过线 姆定#有E-1(R+),解得1=2BL2,线 圈L2的磁通量减弱，由楞次定律可知，指针向左 3R 偏转，A正确；拔出线圈L1,可知穿过L2的磁场 框刚开始运动时，根据牛顿第二定律有BIL= 减弱，由楞次定律可知，指针向左偏转，B错误； 4ma,解得a= B2L2√2gr ，A错误，B正确；最终 稳定后拔出软铁棒，可知穿过L2的磁场减弱，由 6mR 楞次定律可知，在L2中产生与开关闭合时相反 金属棒ab与线框以共同速度v匀速运动，根据动 方向的感应电流，指针向左偏转，C正确；使滑动 量守恒定律有mu=(m十4m)u,解得u=V2g7 变阻器的滑片P右移，可知变阻器接入电路的电 5 阻值增大，则通过L1的电流减小，产生的磁场减 对金属棒ab,根据动量定理有一BLI·△t=mw 弱，由楞次定律可知，指针向左偏转，D错误。 ,E、 mw。又g=1·出，7-_E 12.(1)0.1A(2)0.225J +2 4t,4Φ 【解析】(1)导体棒切割磁感线产生的感应电动 BL·△x 势E=Bdu (1分) BL·△x,可得q=I·△t= ,联立解得 .R R十2 解得E=0.75V 导体棒接入电路的电阻 Ax= mR√28r,C正确；金属棒ab从越过MP ro-dr=3 Q 5B2L2 回路总电阻 1 到开始匀速，整个回路中产生的热量Q=2m0- RR2 R-R+R: r (1分) 1 回路干路电流 ×5m0,线框产生的热量Q'= 1 R -Q= 1 R+2R 1-发 (1分) Q,联立解得Q'=”,D错误。 1 则流过R1的电流 R2 1R1十R (1分) 三、非选择题 11.(1)欧姆(1分)短暂(2分)(2)N(1分) 解得I1=0.1A (1分) (3)AC(2分) (2)导体棒受到的安培力 【解析】(1)要使灵敏电流表指针摆动，一定有电 F&=BId (1分) 流通过，想用多用电表的某一挡位来进行探究， 导体棒匀速运动，外力与安培力平衡，则有 只有“欧姆”挡有电源，因此他应选用多用电表的 F安=F “欧姆”挡。该同学先将多用电表的红表笔接灵 2s内外力做的功 敏电流表的正接线柱，由于灵敏电流计的量程很 W=Fut (1分) 小，欧姆挡电表内部的电源电压相对较高，流过 解得W=0.225J。 (1分) 灵敏电流计的电流将较大，为保护灵敏电流计， 13.(1)0.16m(2)1.252(3)7.2J 将黑表笔“短暂”接灵敏电流表的负接线柱。 【解析】(1)根据题意，导体棒进入磁场前做匀加 (2)实验中，该同学将磁铁向下从线圈上方插入 速直线运动，根据牛顿第二定律可得 线圈时，发现电流表的指针向右偏转如题图甲所 mgsin 0=ma (1分) ·17· 1A 真题密卷 单元过关检测 1 根据位移时间关系可得s=2at号 (1分) 道，根据平抛运动规律，可得金属棒m1到达 C,C2处的速度大小 联立可得s=0.16m (1分) 01 (2)导体棒进入磁场时速度大小 u%=c0s37=2m/s (1分) v=at=1.6 m/s (1分) 根据机械能守恒定律，可得金属棒m1到达水平 导体棒进入磁场后做匀速直线运动，则 轨道时，有 mg sin 0=BI2L 1 2m12+m18r,(1-cos37)=2m1号 (2分) E2 BLv I.-R+rR+r (1分) 解得v3=3m/s 解得I2=3.2A,R=1.252 (1分) 当金属棒m1追上m2时二者速度恰好相同，两 (3)0~0.2s内，根据法拉第电磁感应定律可得 金属棒在运动过程中恰好不发生碰撞，根据动量 △Φ△B 20.0-10.0 守恒定律有 E1= △t=△t dl= ×0.4×0.5V= 0.2 m1v3=(m1+m2)v4 (1分) 10V (1分) 解得v4=1.5m/s E 所以1=R十r =4A (1分) 对金属棒m2,利用动量定理有 B2I'L△t=m2v4-0 (1分) 导体棒在磁场中运动的时间 B2L△x t=d-0.258 (1分) (1分) '△t=9=Rf35 联立即可求得m1刚到达D1D2时两金属棒之间 所以从t=0到导体棒离开磁场的整个过程中电 的距离△x=0.8m (1分) 阻R产生的热量 Q=IRt1+IRt2=7.2J。 (1分) 15.(1)1:2(2)2BL (3)11BLV28L R 196R 14.(1)1.2A,1.6m/s(2 15C(3)1.5m/s 【解析】(1)设cd边进入磁场时速度大小为1， cd边中电流大小为I1,则有 0.8m 【解析】(1)由题意，根据闭合电路的欧姆定律， R·3R BLv:=1:(R+R+3R (1分) 可解得闭合开关瞬间通过金属棒的电流 设线框质量为m,对线框有 E I=,+R-1.2A (1分) mg sin30°=BI1L 7mgR 闭合开关S后金属棒在水平导轨上向右运动至 解得v1 8B2L2 速度稳定时，金属棒能以最大速度从上方轨道水 设ef边进入磁场时速度大小为v2,ef边中电流 平抛出，此时有 大小为I2,则有 E=BLv (1分) ,R·R 解得v1=1.6m/s (1分) BLv:-I:(3R+R+R (2分) (2)金属棒从开始运动到获得最大速度过程中， 对线框有 根据动量定理有 mg sin30°=BIzL (1分) F&t=BILt=B1qL=mv1-0 (2分) 7mgR 代入数据求得通过金属棒的电荷量 解得02=4B2 8 则cd边和ef边通过磁场的速度大小之比 9=15C (1分) v1:02=1:2 (1分) (3)闭合开关后，金属棒能以最大速度从上方轨 (2)对线框，从静止下滑至cd边刚进入磁场过 道水平抛出，恰能从C1C2处沿切线进入圆孤轨 程，线框加速度大小a,则有 1A ·18· ·物理· 参考答案及解析 mg sin30°=ma (1分) 2B2L3 I=mg(t1十t2+t3)= (1分) R 2aX2=-0 (1分) (3)cd边、ef边穿过磁场过程中，回路中产生的 gL L4B2L2√2g 焦耳热相同设为Q,则有 解得1-√之，w:=2√2 ,m= 7gR Q=mg sin30°× ,LB2L3√2gL (1分) 设cd边和ef边通过磁场时间分别为t1和t2,则 7R L 设cd边穿过磁场和ef边穿过磁场过程中，ab边 (1分) 2 =01t1 产生的焦耳热分别为Q1和Q2,则有 L =o2t2 2 (1分) 3 R 3 4 Q1= —Q (1分) 1 2L.12L 解得t1= -R+R 2 g ,t=4g 设cd边刚出磁场到ef边刚进入磁场过程时间 1 1 为t3,则有 Q2= 2 Q (1分) v2=01+at3 (1分) 3R+2R 整个线框穿过磁场过程中，ab中产生的焦耳热 解得t一g (1分) 11 11B2L3√2g Q&=Q1+Q:=28Q= 196R 。(2分) 则整个线框穿过磁场过程中，重力的冲量大小 2025一2026学年度单元过关检测（十五） 物理·交变电流传感器 一、单项选择题 ES 1.D【解析】从图中位置（线圈位于xOy平面内） 根据C=4知，电容器的电容减小，由X。 开始，线圈以y轴为转轴匀速转动，开始时刻穿 2fC可知，容抗增大，使得通过灯泡L的电流减 1 过闭合线圈的磁通量最大，线圈位于中性面，产 生正弦交流电，瞬时值表达式为e=Esin wt,当 小，所以灯泡L1变暗，B错误；若增大交流电的频 线圈转过60°时，此时线圈中产生感应电动势的 率，电容器容抗减小，电感线圈感抗增大，使得通 醉时彼e=Esn60-E,在线圈特动一用的过 过灯泡L1的电流将比L2的大，所以灯泡L1将比 L2更亮，C错误；若增大照射在光敏电阻R上的 程中，线圈从60°转动到120°，240°到300°的过程 光强，光敏电阻的阻值减小，通过L的电流变大， 中，穿过线圈的磁通量一直为0，根据法拉第电磁 L3变亮，D错误。 感应定律可知，线圈中无感应电动势产生，结合选 3.D【解析】汽车停在感应线上后，汽车对压电薄 项图像，D正确。 膜的压力不变，电压恒定，电路中没有电流，A错 2.A【解析】若抽掉电感线圈L内部的铁芯，线圈 误；前轮经过感应线的过程中，对压电薄膜的压力 的自感系数减小，由XL=2πfL可知，感抗减小， 先变大后变小，则电压先变大后变小，电容器先充 使得通过灯泡L2的电流增大，所以灯泡L2变 电后放电，B错误；车轮经过感应线的过程中，如 亮，A正确；若增大电容器C两极板间的距离， 题图乙所示，电阻R上的电流先变大后变小，再反 ·19· 1A