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(山东专版)

不怕路远，只怕志短；不帕学不成，只怕心不专 2025一2026学年度单元过关检测（十四）》 班级 卺题 物理·电磁感应 姓名 本试卷总分100分，考试时间90分钟。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目 A.0一1s内，线框中产生的感应电动势增大 要求。 B.线框最大瞬时热功率P=5W 得分 题号 1 2 3 4 6 1 8 C.0一2s内，通过线框的电荷量为C 答案 D,电荷沿圆心为O、半径为r'(r'<r)的路径运动过程中电场力不做功 1.某同学设想的诚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 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 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 所示电路。闭合开关S,待电路稳定后，两支路电流分别为I1和Iz,断开开关S前、后的一 厢坠落时能自动闭合，从面减小对厢内人员的伤害。当电梯轿厢坠落到图示位置时，下 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() 列说法正确的是 () ⊙ 运行电机 血线a 钢索 金属线周A 曲线b 电梯轿脚 甲 水久强磁铁 A.断开开关S前灯泡中电流为1： 金属线周B 电梯并道巴 B.灯泡电阻小于电阻R和线圈L的总电阻 A,从上往下看，金属线圈A中的感应电流沿顺时针方向 C.断开开关S后小灯泡先突然变亮再逐渐熄灭 B.从上往下看，金属线圈B中的感应电流沿逆时针方向 D.断开开关S后电阻R所在支路电流如曲线b所示 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 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 位置 一单刀双掷开关，一电容为C=1F的电容器与定值电阻R=0.10分别接在1和2两 D.金属线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势 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 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 S接1，t。=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 摆，质量块下方有一圆盘状的大型电磁铁，大厦产生晃动时，复摆与主体做 时间t,ab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， 相同见动，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 不会被击穿。下列说法正确的是 () 大楼的晃动，保持大厦的稳定和安全。下列说法正确的是 ×X× A.涡流的大小与质量块摆动速度无关 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 D,质量块受到的电磁阻力与电磁铁的磁场强弱无关 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=5D。某时刻起，在导 A.ab棒做加速度逐渐减小的加速运动 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 5√26 B.t= 弦规律变化如图乙所示。已知当磁场变化时，将产生涡旋电场，其电场线是在线框平面 138 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x2一10。 C.在t时刻撤去拉力F,并将开关拨向2，导体棒做匀减速运动 下列说法正确的是 () 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 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） 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 电流达到最大值i1。已知t。时刻的电流为i。,重力加速度为g,下列说法不正确的是 S闭合后，导体棒沿导轨无摩擦运动，不计导轨电阻。关于该棒的速度、加速度α、通过 () 的电流i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 () 电调 传感器 A磁感应强度的大小B=mg sin a il B,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p=(R+) mg sin a 7.如图所示，在x≥0、y≥0的区域中存在垂直于xOy平面的匀强磁场，磁感应强度大小 i1(R+r)8 相等，边界OM与x轴正方向的夹角为45°，OM左侧磁场向里，OM右侧磁场向外。正 D.杆下滑位移为x的过程中，电阻R产生的焦耳热Q:=mgzsin a一2 mg'sin'a 方形导线框abd以恒定的速度沿x轴正方向运动并穿过磁场区域，运动过程中bc边始 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求， 终平行于y轴。规定导线框中逆时针方向为电流的正方向。从刚进人磁场开始计时， 全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 下列能正确反映导线框中感应电流：随时间：变化图像的是 () 题号 9 101 11 12 答案 9.如图是科技创新大赛中某智能小车电磁寻迹的示意图，无急弯赛道位于水平地面上，中 心设置的引导线通有交变电流（频率较高），可在赛道内形成变化的磁场。小车电磁寻 迹的传感器主要由在同一水平面内对称分布的a、b、c,d四个线圈构成，a与c垂直，b与 垂直，安装在小车前端一定高度处。在寻迹过程中，小车通过检测四个线圈内感应电 流的变化来调整运动方向，使其沿引导线运动。若引导线上任一点周围的磁感线均可 视为与该点电流方向相垂直的同心圆：赛道内距引导线距离相同的点磁感应强度大小 可视为相同，距离越近磁场越强，赛道边界以外磁场可忽略，则 () 引导线 /23。 2 36 2 边界 D 8.如图甲所示，倾角为a、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.c、d中的电流增大，小车前方为弯道 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.沿直线赛道运动时，a,b中的电流为零 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 C.a中电流大于b中电流时，小车需要向左调整方向 集器得到电流：随时间t的变化关系如图乙所示。当金属杆下滑的位移为工时，可认为 D,a中电流大于c中电流时，小车需要向右调整方向 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） 10.如图所示，半径为x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 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 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, 均与导轨始终接触良好，重力加速度为g。现将金属棒b由 辐条互成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 静止释放，金属棒αb始终没有与线框碰撞，则 ( 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 A.ab刚越过MP时产生的感应电动势大小为2BL√gr 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 () 五线框刚开始运动时的加速度大小为B27 6mR Cb从越过MP到开始匀速，相对线框运动的距离为mR2” D山从越过MP到开始匀速，线框产生的焦耳热为 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13.(6分)在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，请回答下列问题： A.辐条转至图示位置时电流方向由O流向C B辐条切制磁感线产生的电动势E=2Bar2 C.流过定值电阻R的电流大小1=3B0 8R 、D.导电圆环转动一周，流过定值电阻R的电荷量为B 11,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 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 甲 c 从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 (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 磁场的边界水平，且蓝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 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 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 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 断正确的是 () 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 ☐☐z 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。 ×××× (2)实验中，该同学将题铁向下从线圈上方插入线圈时，发现电流表的指针向右偏转如 ××××× 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 A乙的下边开始进入磁场时，做加速运动 闭合开关后，将L1插入L2,发现指针向右偏转。下列说法正确的是 B.甲和乙进入磁场的过程中，安培力的冲量之比为1：1 A.断开开关，指针向左偏转 C,甲和乙进入磁场的过程中，通过导线的电荷量之比为1：k B.拔出线圈L1,指针向右偏转 D.一定是甲先离开磁场，乙后离开磁场 C.拔出软铁棒，指针向左偏转 12.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 D.使滑动变阻器的滑片P右移，指针向右偏转 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 14,(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 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。 分别连接一个电阻，阻值分别为R,=3D,R2=62,其它电阻不计，整个装置处在竖直 长为L、质量为m,电阻为R的金属棒ab跨放在两圆弧导轨的最高点，质量为4m、电阻 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 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一2.5m/s的速度向右匀速运动。求： 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） (1)流过R,的电流大小： (2)2s内外力F做的功。 17.14分)如图所示，倾角为30，绝缘，光滑、无限长的斜面上相距为的水平虚线MN. 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 面放置，b边平行于PQ边，线框宽ab为L,cd到MN的距离为，将金属根由静止 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, 其它部分电阻不计，运动中线框平面始终与磁场垂直，αb边始终平行PQ,不计空气阻 15.(8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°， 力，重力加速度为g,求： 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M1P,P:M:内 (1)d边和ef边通过磁场的速度大小之比： 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 (2)cd边刚进人磁场到ef边刚离开磁场的过程，重力的冲量大小： 下边界M1P,、P,M2的距离d=0.4m,t=0时刻，导轨斜面上与M:P,距离s处，一 (3)整个线框穿过磁场过程中，ab段电阻中产生的焦耳热。 根质量m=2kg、阻值r=1,25n的金属棒ab垂直于导轨由静止释放，经过0.2s进 人磁场且恰好匀速通过整个磁场区域。已知g取10m/s2,in53°=0.8，导轨电阻不 计。求： P (1)t=0时，ab与M1P,的距离s: (2)定值电阻R的阻值： (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。 0 200t8n 30 18.(16分)如图所示的金属轨道中，P2P,P,Q2QQ,部分固定在水平面上，P,Q:左侧与 竖直弧形轨道平滑连接，P,Q,右侧与倾角为日的足够长的粗髓倾斜轨道平滑连接，其 中P,Q,左侧部分轨道间距为L,P:Qa右侧部分轨道间距为2L,长度足够长，仅轨道 的水平部分P:Q:到P,Q:之间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。 00.10203040.56 甲 甲、乙两根金属杆长度均为2L,电阻均为R,质量分别为m1=m,m2=2m,金属杆乙静 16.(8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,内阻 置于P,Q。右侧水平轨道上，将金属杆甲从左侧弧形轨道上距水平面高为h处静止释 r=1.42,导轨间距L=0.5m。下方两个相同的绝缘圆弧轨道C1D1、C2D:正对上 放，当金属杆甲越过P,Q。前已做匀速运动，当金属杆乙在与金属杆甲第一次共速后冲 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 上右侧倾斜轨道，已知金属杆乙返回倾斜轨道底部前金属杆甲已停止向右运动，金属 相切于D1、D2两点。已知上方水平轨道区域内存在竖直向下，磁感应强度大小B,=3T 杆乙返回倾斜轨道底部后，金属杆甲向左越过P,Q,前已与金属杆乙再次共速，当金属 的匀强磁场。导轨上放置一质量m1=0.5kg、电阻R=0.60的金属棒。闭合开关 杆甲向左越过P,Q:后立即将金属杆乙锁定。已知金属杆乙与右侧倾斜轨道间的动摩 后，金属棒能以最大速度从上方轨道水平抛出，恰能从C,C2处沿切线进人圆弧轨道。 不计导轨电阻，所有轨道光滑，g取10m/s2。 擦因数μ=3tan0,其余摩擦均不计，整个运动过程中两杆均与导轨保持良好接触且两 (1)求闭合开关瞬间通过金属棒的电流I以及金属棒达到的最大速度：。 杆一直未发生碰撞，除两杆以外其余电阻均不计，当地重力加速度为g。求： (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。 (1)金属杆甲刚进入磁场区域瞬间，金属杆乙加速度a的大小： (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 (2)金属杆乙沿右侧倾斜轨道上滑的最大高度hm: 不发生碰撞，求金属棒m多最终的速度和m1刚到达D1D,时两金属棒之间的距离。 (3)从金属杆甲开始运动到最终停下的整个过程中，甲杆中产生的焦耳热Q甲。 3 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）真题密卷 单元过关检测 y坐标为0 由运动的合成分解得另一分速度大小为？=口， 之坐标为之=2r1=0.02m 方向与y轴负方向夹角为30°偏向x轴负方向 即粒子第二次穿过xO2平面时的坐标为 带电粒子以2在竖直平面内做匀速圆周运动有 （3(20+×10m0,0.02m） v 3 (3分) qU2 B3=m r3 (3)粒子进入Ⅲ区时速度大小仍为v=2×10m/s, 解得r3=0.02m (1分) 方向与xOy平面平行、偏向y轴正方向且与x 带电粒子在V区运动时距xOz平面的最大距离 轴正方向成日=60°，粒子在Ⅲ区匀速圆周运动过 △y=r3(1+sin30)=0.03m (1分) 程有 2xm=2元×10-6s (1分) v2 guB2=m- r2 带电粒子在Ⅳ区运动时沿y轴正方向穿过xOz 23 平面时的时间 解得r2= 3 ×10-2m (1分) 2 (1分) Ⅲ区的宽度d=2r2sin0=0.02m (1分) △4=3T,+nT: (4)粒子进入V区时速度大小仍为v=2×104m/s, 在此过程中沿x轴正方向运动的距离 方向与xOy平面平行偏向y轴负方向夹角且与 ,=5:+a=0.025m+(号+)×4x× x轴正方向成0=60°，粒子进入N区后，受到沿y 10-2m(n=0,1,2,3,…) (1分) 轴负方向的电场力，将速度分解为水平向右的分 带电粒子在V区运动时沿一y方向穿过xO2平 速度1，使带电粒子受到竖直向上的洛伦兹力与 面时的时间△t=nT 电场力平衡，即 在此过程中沿x轴正方向运动的距离 qvB3=E29 x3=v△t=4nxX102m(n=1,2,3,…)。(1分) 解得1=0 (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 能转化为电能，B错误；改变电磁铁中电流方向， 1.D【解析】当电梯坠落至题图位置时，闭合线圈 同样会在质量块中出现涡流，涡流受安培力，阻碍 A中向上的磁场减弱，感应电流的方向从上往下 质量块的运动，C正确；根据安培力F=BIL,可得 看是逆时针方向，B中向上的磁场增强，感应电流 质量块受到的电磁阻力与电磁铁的磁场强弱有 的方向从上往下看是顺时针方向，A、B错误；电梯 关，D错误。 轿厢在金属线圈A、B的阻碍作用下速度逐渐减 小，加速度也在减小，等到加速度减为零开始匀速 3.B【解析】根据法拉第电磁感应定律E=△ t 下降，不能阻止磁铁的运动，故轿厢最终不能停在 2.4B_x2 图示位置，C错误；闭合线圈A中向上的磁场减 ”△1=2cos2t(V),由题图可知，0~1s 弱，B中向上的磁场增强，根据楞次定律可知，线 内， AB 不断减小，所以线框中产生的感应电动势 △t 圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势，D正确。 2.C【解析】根据法拉第电磁感应定律，感应电动 减小，A错误；线框最大瞬时热功率P=E三 R 势与磁通量的变化率有关，质量块摆动速度越大， 1π2r22 磁通量的变化率越大，感应电动势越大，感应电流 2 越大，A错误；阻尼过程中涡流产生是质量块的动 8 =5W,B正确；0一2s内，通过线框的电 3 ·18· ·物理· 参考答案及解析 E△Φ 荷量g=1=尺·1= =0,C错误；电荷沿圆心 动，此时导体棒将做加速运动，其速度越来越大， R 回路的感应电流将越来越小，加速度将越来越小， 为O、半径为r'(r'<r)的路径运动过程中感生电 △Φ 场电场力做功，D错误。 将越来越大，即亚：图像的斜率将越来越大， 4.C【解析】断开开关S前、后的一小段时间内，通 根据Aa△a.△u B2L2 过电感线圈L的电流方向是不变的，则电感线圈 一mRa,可知at图像的斜 L所在支路的电流如曲线α所示，小灯泡所在支 率将越来越小，C、D错误。 路的电流如曲线b所示，则断开开关前，灯泡中电 7.D【解析】设导线框的速度大小是V,边长为L, 流为I2,A、D错误；由题图可知，断开开关S前通 总电阻为R,磁感应强度大小为B,bc边刚进磁场 过电感线圈的电流大于通过小灯泡的电流，所以 时产生感应电流1。=B,由右手定则可判断感 断开开关S前，小灯泡的电阻大于定值电阻R和 电感线圈L的总电阻，B错误；断开开关S后，电 应电流的方向为递时针；在0一2。=二时间内， 感线圈L产生的自感电动势阻碍电流减小，电感 如图甲所示，bc边被边界分为be和ec两部分，其 线圈L相当于电源，由于线圈L、电阻R和灯泡 中ec=ul tan45°=vt,be=l-ec=l一vt,两部分 重新组成回路，且断开开关S前电感线圈L所在 支路的总电阻小于小灯泡的电阻，则其电流大于 产生的感应电动势方向相反，则i=B6cU一Be心 流过小灯泡的电流，则小灯泡先突然变亮再逐渐 熄灭，C正确。 Bu-2B0t,当>2。时，导线框全部进入磁场， R 5.D【解析】ab棒由牛顿第二定律得F-BIL= 如图乙所示，导线框被边界分为两部分，两部分都 ma,又I三g,△g=C△U,△U=BLAu,得I 切割磁感线，且有效长度均为af,则af=l一 (vt一l)tan45°=2l-t,两部分产生的感应电动 F CBLa,则a= m+CB2L=2m/s,做匀加速直 势大小相等，方向均沿顺时针，则电流讠= 1 -2Bafv-4Blv+2Bv't 线运动，A错误；根据x=2at,得t=2s,0 R & ,D正确。 at=4m/s,B错误；在t时刻撤去拉力F,并将开 M 关拨向2，导体棒受到的安培力与成正比，故加 + 速度越来越小，C错误；在t时刻撤去拉力F,并 将开关拨向2，R上消耗的焦耳热为导体棒的动 45 045o Od 能转化而来，故Q三2m=8J,D正确 8.D【解析】由图像可知，金属杆稳定运动的电流 6,B【解析】开关S闭合后，导体棒在安培力的作 为1，杆受重力、支持力和安培力三个力平衡，根 用下向右运动，当导体棒的速度为时，电路的电 动势E令=E一BLv,回路的感应电流i= 据平衡条件有mgsin a-=Bi,l,解得B=mgsin a, il, E-BL0,根据牛顿第二定律，有F=BL=ma, A正确；在t。时刻，对金属杆根据牛顿第二定律可 R 导体棒的加速度大小a=BL(E一BL 得mg sin a一Biol=ma,解得金属杆的加速度大 ,由此可 mR 小a=i。 gsin a,B正确；金属杆速度最大时， 知随着速度的增大，导体棒的加速度逐渐减小，感 应电流也越来越小，当导体棒的加速度为零时，速 克服安培力做功的功率等于重力做功的功率，则有 度达到最大，此后做匀速直线运动，此后回路电流 mgusin a=说(R十r),解得金属杆的速度大小v= 为零，A错误，B正确；由法拉第电磁感应定律有 i(R+r) ,C正确；当金属杆下滑的位移为x时， △地=BL0,开关S闭合后，导体棒由静止开始运 mg sin a △t 可认为电流达到最大值i1,此过程中，根据动能定 ·19· 3 真题密卷 单元过关检测 显可知mgrsin。一W=m心，根搭功能关系 则它们的密度和电阻率相同。设材料电阻率为， 密度为p',边长为L,由题意m甲=4n甲p'LSp= 可得产生的总焦耳热W克安=Q,杆下滑位移为x 4np'LS元=mz,解得npS甲=nS2,设开始时线 R 的过程中，电阻R产生的焦耳热Qe一R十，Q,解 圈下边到磁场边界的高度为h,线圈到达磁场边界 R「 (R+r)2 时2gh=v2,速度v=√2gh,线圈下边进入磁场过 得QR=R十，mgasin a一 ,D错误。 2mg2 sin'a 程中产生的感应电动势分别为E甲=n甲BL,E元= 本题选择不正确的选项，故选D。 E甲_nwBLv_BSpV 二、多项选择题 nBLu,电流分别为Ip一R,=4nL4p pS甲 9.AC【解析】因引导线上任一点周围的磁感线均可 视为与该点电流方向相垂直的同心圆，若小车沿直 I E nBLv_BS元v ,安培力分别为F甲= R AnzL 道行驶，则穿过cd的磁通量一直为零，则cd中感应 电流为零，若c、d中的电流增大，则说明穿过cd的 n甲BIL= nB2SL -,F元=n元BIL= 磁通量发生了变化，小车中心离开了引导线，即小 车前方为弯道，A正确；因引导线上任一，点周围的 neB2Sc Ap 一，由甲的下边开始进入磁场时做匀速运 磁感线均可视为与该点电流方向相垂直的同心圆， 可知沿直线赛道运动时，a、b中磁通量变化率不为 动可得m甲g=F甲，即1600'g=B2v,同理，乙线圈 零，则感应电流不为零，B错误；a中电流大于b中 的下边开始进入磁场时，m2g=F2,做匀速运动，A 电流时，说明a距离引导线更近，则小车需要向左调 错误；甲和乙进入磁场的过程中，安培力的冲量 整方向，C正确；小车运动方向和导线平行时，由A 选项分析可知，c中无电流，此时a中电流大于c中 n2Sz=1:1,B正确；甲和乙进入磁场的过程中， 电流，小车不需要调整方向。当c中电流不为0时， 通过导线的电荷量之比为q甲：q2=I甲t:I元t= a中电流大于c中电流时，说明磁场在a中的分量大 B BL2 于c中的分量，说明引导线在小车速度方向的左侧， nL-S :So-in=1ik, 则小车需要向左调整方向，D错误。 pS 引导线车 C正确；由上述分析，甲和乙进入磁场的过程中运 动状态相同，设磁场宽度为d,完全进入磁场后， 到线框下边刚运动到磁场下边界时mg(d一L)= 1 2m0一2mo,甲和乙速度相同，运动时间t= 10.ABD【解析】由右手定则可知，辐条转至图示位 ”十上也相等，离开磁场过程中电荷量相等，离 置时电流方向由O流向C,A正确；辐条切割磁 感线产金的电动势E=B智-号Br,B正病： 开磁场时速度也相等，故离开磁场过程中mgt一 nBLq=mv2一mw1,时间相等，所以甲和乙同时 在磁场之外的两根辐条与定值电阻R并联，则外 离开磁场，D错误。 电程为尽总电流1 E 3Br2w ,流过定值 12.BC【解析】对金属棒ab由静止释放到刚越过 R 8R R十3 1 MP的过程，根据动能定理有mgr=2mui,解得 电阻R的电流大小1k=号1=R,C错误；子 1 Br2w oo=√2gr,则ab刚越过MP时产生的感应电动 电圆环转动一周，流过定值电阻R的电荷量q= 势大小E=BLo=BL√2gT,根据闭合电路欧姆 IgT=Briw,2n_Bxr2 8R‘m=4RD正确。 定律有E=1R+）,解得1=2BL28”,线框 3R 11.BC【解析】甲、乙两个正方形线圈的材料相同， 刚开始运动时，根据牛顿第二定律有BIL= 3 ·20· ·物理· 参考答案及解析 4ma,解得a= B2L2√2gT ,A错误，B正确；最终 楞次定律可知，在L2中产生与开关闭合时相反 6mR 方向的感应电流，指针向左偏转，C正确；使滑动 金属棒ab与线框以共同速度v匀速运动，根据动 变阻器的滑片P右移，可知变阻器接入电路的电 量守恒定律有m,=(m十4m)m,解得u=√2g 阻值增大，则通过L1的电流减小，产生的磁场减 弱，由楞次定律可知，指针向左偏转，D错误。 对金属棒ab,根据动量定理有一BLI·△t=mv一 14.(1)0.1A(2)0.225J mo。又q=I·△t,I= R,E、4 E 【解析】(1)导体棒切割磁感线产生的感应电动 R+ 势E=Bdu (1分) 解得E=0.75V BL·△x,可得q=I.△= BL·△ ,联立解得 导体棒接入电路的电阻 ro=dr=3 Q △x=6mRV2g7 回路总电阻 5B2L2 ，C正确；金属棒ab从越过MP RR2 R=R1+R,+, (1分) 到开始匀速，整个回路中产生的热量Q= 回路干路电流 1 ×5mm2,线框产生的热量Q' 1 R 1发 (1分) -Q= 1 R+2R 则流过R1的电流 R2 3Q,联立解得Q'-4mg 15 ,D错误。 1=R1+R2 (1分) 解得I1=0.1A (1分) 三、非选择题 13.(1)欧姆(1分)短暂(2分)(2)N(1分) (2)导体棒受到的安培力 F安=BId (1分) (3)AC(2分) 导体棒匀速运动，外力与安培力平衡，则有 【解析】(1)要使灵敏电流表指针摆动，一定有电 流通过，想用多用电表的某一挡位来进行探究， F安=F 2s内外力做的功 只有“欧姆”挡有电源，因此他应选用多用电表的 W=Fut (1分) “欧姆”挡。该同学先将多用电表的红表笔接灵 解得W=0.225J。 (1分) 敏电流表的正接线柱，由于灵敏电流计的量程很 15.(1)0.16m(2)1.252(3)7.2J 小，欧姆挡电表内部的电源电压相对较高，流过 【解析】(1)根据题意，导体棒进入磁场前做匀加 灵敏电流计的电流将较大，为保护灵敏电流计， 速直线运动，根据牛顿第二定律可得 将黑表笔“短暂”接灵敏电流表的负接线柱。 mg sin 0=ma (1分) (2)实验中，该同学将磁铁向下从线圈上方插入 线圈时，发现电流表的指针向右偏转如题图甲所 根据位移时间关系可得，=。 示，可知感应电流是从电流表的负接线柱流入， 联立可得s=0.16m (1分) 可知线圈中感应电流产生的磁场方向向上，由楞 (2)导体棒进入磁场时速度大小 次定律可知，磁铁的下端为N极。 v=at1=1.6 m/s (3)闭合开关后将L1插入L2,穿过线圈L2的磁 导体棒进入磁场后做匀速直线运动，则 通量增大，发现指针向右偏转，断开开关，穿过线 mg sin 0=BI2L 圈L2的磁通量减弱，由楞次定律可知，指针向左 E2 BLv 偏转，A正确；拔出线圈L1,可知穿过L2的磁场 I:-R+rR+r (1分) 减弱，由楞次定律可知，指针向左偏转，B错误； 解得I2=3.2A,R=1.252 (1分) 稳定后拔出软铁棒，可知穿过L2的磁场减弱，由 (3)0~0.2s内，根据法拉第电磁感应定律可得 ·21· 3 真题密卷 单元过关检测 △Φ△B 20.0-10.0 m1v3=（m1+m2)v E1= dl= ×0.4×0.5V= 0.2 解得v4=1.5m/s (1分) 10V (1分) 对金属棒m2,利用动量定理有 所以R产，=4A E (1分) B2I'L△t=m2v4-0 B2L△x 导体棒在磁场中运动的时间 I'At=q-R+3R (1分) (1分) 联立即可求得m1刚到达D1D2时两金属棒之间 的距离△x=0.8m。 (1分) 所以从t=0到导体棒离开磁场的整个过程中电 17.(1)1:2(2) 2B2L3 11B2L3√2gL 阻R产生的热量 R (3) 196R Q=IRt1+IRt2=7.2J。 (1分) 【解析】(1)设cd边进入磁场时速度大小为v1, 16.1D1.2A1.6m/s(2)1C(3)1.5ms cd边中电流大小为I1,则有 R·3R 0.8m BLv1-11(R+R+3R (1分) 【解析】(1)由题意，根据闭合电路的欧姆定律， 设线框质量为m,对线框有 可解得闭合开关瞬间通过金属棒的电流 mg sin30°=BI1L 1=,R=12A (1分) 7mgR 解得1= 8B2L2 闭合开关S后金属棒在水平导轨上向右运动至 设ef边进入磁场时速度大小为o2,ef边中电流 速度稳定时，金属棒能以最大速度从上方轨道水 大小为I2,则有 平抛出，此时有 (1分) E=BLv L-1aR+R牛R) 解得v1=1.6m/s (1分) 对线框有 (2)金属棒从开始运动到获得最大速度过程中， mg sin30°=BI2L (1分) 根据动量定理有 7mgR 解得v2一4B2L F&t=BILt=B1qL=mv1-0 (1分) 则cd边和ef边通过磁场的速度大小之比 代入数据求得通过金属棒的电荷量 (1分) c V1:02=1:2 (1分) (2)对线框，从静止下滑至cd边刚进入磁场过 (3)闭合开关后，金属棒能以最大速度从上方轨 程，线框加速度大小a,则有 道水平抛出，恰能从C1C2处沿切线进入圆孤轨 mg sin30°=ma (1分) 道，根据平抛运动规律，可得金属棒1到达 L 2a X 2 =f-0 (1分) C1C2处的速度大小 gL gL 4B2L2√2gL 1 :-c0s37=2m/s 解得一√2，：=2√2m 7gR 设cd边和ef边通过磁场时间分别为t1和t2,则 根据机械能守恒定律，可得金属棒1到达水平 轨道时，有 2=014 (1分) m10+m1gr,1-c0s37)=7m1i(1分) 1 1 L 2=02t2 (1分) 解得v3=3m/s 当金属棒m1追上m2时二者速度恰好相同，两 解得1= 匹，= 2 g 48 金属棒在运动过程中恰好不发生碰撞，根据动量 设cd边刚出磁场到ef边刚进入磁场过程时间 守恒定律有 为t3,则有 ·22· ·物理· 参考答案及解析 v2=v1+ats (1分) 2 1 解得0p=300wt=30 L 解得t一√g (1分) 当甲越过PQ3后，甲、乙总动量守恒，设甲、乙 则整个线框穿过磁场过程中，重力的冲量大小 第一次共速为1，由 m1v甲十m2元=(m1十m2)v1 (1分) I=mg(t1十t2+t3)= 2B2L3 R (1分) 4 (3)cd边、ef边穿过磁场过程中，回路中产生的 得1=g00 焦耳热相同设为Q,则有 此后甲、乙一起匀速运动直到乙冲上右侧倾斜轨 道，设乙能上滑的最大高度为hm,有 Q=mgsin30×2 B2L3√2gL 7R (1分) 2m:ui=m2ghn十(um2gcos0)· 设cd边穿过磁场和ef边穿过磁场过程中，ab边 sin9(1分) 产生的焦耳热分别为Q1和Q2,则有 4 解得hm=2 (1分) 3 3 (3)甲在PQ3左侧运动过程中 Q1= 4×3 +R QuQ+Qa-m暖-（分m时+分e吃） 1 1 1 (1分) Q=1 十、 3 mgh Q 又Q甲1：Qz1=1:2 1 整个线框穿过磁场过程中，ab中产生的焦耳热 解得Qp1=gmgh Q。=Q.+Q.-Q-1B6￥2sC 从金属杆甲越过P3Q3后到甲乙第一次共速过 196R (2分) 程中 18.（1)2BZV2gh 4 644 3mR (2)27h(3)2187mgh Q:=Q+Q=(分m,6+7a:吃） 【解析】(1)金属杆甲进入磁场时速度为v0,由 2 1 2(m1+m2）ui=27mgh (1分) migh-2miv (1分) 又Qp2:Q22=1:1 得vo=√2gh 1 解得Qp:-27mgh 甲进入磁场瞬间，有 E=BLvo (1分) 设金属杆乙返回倾斜轨道底部时速度为1，由 2BLvo -mgh-(pmagcos 0). hm E 1一RR sin 0 3R 2 对乙，有 ￥得时-2-台 BI·2L=m2a (1分) 此时甲已经停止向右运动，该过程中 1 2B2L2√2gh Qs3=Qp3十Q之3三之m101=81gh (1分) 解得a= (1分) 3mR 又Q甲3：Q3=1:1 (2)当甲进入磁场达到匀速运动时，回路中无电 8 流，有 解得Qg一87mgh BLv甲=B·2LVz 设甲乙向左达到共速为2，有 即v甲=20元 m2v1=(m1+m2)v2 (1分) 对甲BIL△t=m1v0一m10甲 (1分) 对乙BI·2L△t=m2v元 (1分) 解释红=分/ ·23· 3 真题密卷 单元过关检测 Q=Q:+Q4=2m:-2(m十m,)= 1 1 Q卷5=Q甲5十Q25=2m1u员=729mgh (1分) 16 243mgh (1分) 又Qp5:Q5=1:2 2 1 8 解得Qp=2187mgh Q4=2Q64=243mgh 则Q甲=Qp1十Q甲2十Q甲3十Q甲4十Q甲5= 当乙锁定后，易证明金属杆甲离开宽为2L的磁 644 2187mgh。 (1分) 场区域后不会再回到该区域 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 3.D【解析】汽车停在感应线上后，汽车对压电薄 1.D【解析】从图中位置（线圈位于xOy平面内） 膜的压力不变，电压恒定，电路中没有电流，A错 开始，线圈以y轴为转轴匀速转动，开始时刻穿 误；前轮经过感应线的过程中，对压电薄膜的压力 过闭合线圈的磁通量最大，线圈位于中性面，产 先变大后变小，则电压先变大后变小，电容器先充 生正弦交流电，瞬时值表达式为e=Esin wt,当 电后放电，B错误；车轮经过感应线的过程中，如 线圈转过60°时，此时线圈中产生感应电动势的 题图乙所示，电阻R上的电流先变大后变小，再反 眸时值e=Esn60-E,在线图转动一周的过 向变大最后变小，C错误；汽车前轮刚越过感应 程中，线圈从60°转动到120°，240°到300°的过程 线，又倒回线内，有两个脉冲电流，会被电子眼拍 中，穿过线圈的磁通量一直为0，根据法拉第电磁 照，D正确。 感应定律可知，线圈中无感应电动势产生，结合选 4.A【解析】将变压器和副线圈负载看成一个等效 项图像，D正确。 电阻，则有R等=()》R,仅将滑片P沿顺时针 2.A【解析】若抽掉电感线圈L内部的铁芯，线圈 的自感系数减小，由XL=2πfL可知，感抗减小， 方向转动，副线圈匝数n2减小，由U=I1R。十 使得通过灯泡L的电流增大，所以灯泡L2变 ()1,R可知，原线图电流1减小，则R。两瑞 亮，A正确；若增大电容器C两极板间的距离， 电压减小，电压表示数变大，整个电路消耗的功率 银据C知，电容器的电容减小，由X。一 P总=UI1,可知整个电路消耗的功率变小，A正 2元fC可知，容抗增大，使得通过灯泡L1的电流减 1 确，B错误；仅将滑片P2向下移动，R变大，根据 小，所以灯泡L1变暗，B错误；若增大交流电的频 U=R,十()'1R,可知原线圈电流1L减小， 率，电容器容抗减小，电感线圈感抗增大，使得通 过灯泡L的电流将比L2的大，所以灯泡L1将比 =2可知，副线图电路中的电流1：变小， 根据工：1 L2更亮，C错误；若增大照射在光敏电阻R上的 则电流表示数变小，变压器输入功率P=UⅡ1一 光强，光敏电阻的阻值减小，通过L的电流变大， IR。,由于P与I1是非单调关系，因此不能确定 Lg变亮，D错误。 变压器输入功率如何变化，C、D错误。 3 ·24·