(22)法拉第电磁感应定律的应用、图像、实验：探究影响感应电流方向的因素-【衡水金卷·先享题】2026年高考物理一轮复习周测卷（G）

高三一轮复习40分钟周测卷/物理 (二十二)法拉第电磁感应定律的应用、图像、 实验：探究影响感应电流方向的因素 (考试时间40分钟，满分100分) 条形码粘贴处 、单项选择题 1[A][B[C][D] 2[A][B[C][D] 3[A][B][C][D] 4[A][B][C][D] 5[A][B[C][D] 6[A][B[C][D] 二、多项选择题 7[A][B][CJ[D] 8[A][B][C][D] 一、单项选择题（本题共6小题，每小题6分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是 符合题目要求的) 1.如图所示，半径为R的金属圆盘水平放置在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中， 圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴，用导线将电刷与零刻度在中 央的电流表连接起来形成回路。转动摇柄，使圆盘以角速度ω沿逆时针（俯视）方向匀速转动。 下列说法正确的是 A.电流表中将产生交变电流 B.有从导线b流入电流表的稳定电流 C.圆盘转动产生大小为BwR的稳定电动势 D.通过圆盘的磁通量不变，圆盘上无感应电动势 2.如图所示，水平放置的“仁”形光滑金属导轨处在方向竖直向下的匀强磁场中，左端接有电阻R。 一金属杆与导轨垂直放置且接触良好，在外力F的作用下由静止开始做匀加速运动。不计导轨 和金属杆的电阻。下列关于外力F随时间t变化的关系图像正确的是 2 3.如图甲所示为某中学物理兴趣小组为研究无线充电技术动手制作的一个“特斯拉线圈”，其原理 图如图乙所示，线圈的匝数为、面积为S,匀强磁场的磁感应强度平行于线圈轴线向上，若在时 间t内，其大小由B1均匀增加到B2,则该段时间内线圈MN两端的电势差UMN 物理第1页（共4页） 衡水金卷·先享题·高三一 A.恒为nS(B,-B,) 电磁铁 B.恒为nS(B,一B,) 线圈 C.从0均匀变化到nS(B一B) D.从0均匀变化到S(B,-B) t 4.如图所示，在边长为L的正三角形αbc区域（包括边界线）内存在着方向垂直于纸面向外的匀强 磁场，一边长也为L的正三角形导线框df在纸面内沿bc方向匀速穿过磁场，底边ef始终与 磁场边界bc在同一直线上，取顺时针方向的电流为正，则在线框通过磁场的过程中，产生的感应 电流随时间变化的图像正确的是 5.如图所示，在光滑绝缘的水平面上方有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的竖直匀强磁场 区域，磁场宽度均为L。一个边长为L、电阻为R、匝数为N的正方形金属线框在水平外力的作 用下沿垂直磁场方向在水平面上匀速运动，线框的速度始终为，从位置I运动到位置Ⅱ（线框 分别有一半面积在两个磁场中)的过程中，下列说法正确的是 A.在位置Ⅱ时线框中无电流 B.在位置Ⅱ时水平外力为2NBL 。 C.在位置Ⅱ时线框中的电功率为4NBLv R D.安培力先做负功再做正功 6.如图所示，相距为L的两平行光滑金属导轨水平放置，空间内存在方向竖直向上、磁感应强度大 小为B的匀强磁场。质量均为m、电阻均为R的两导体棒ab和cd静置于金属导轨上，它们之 间的距离也为L,现给导体棒cd一向右的初速度o,金属导轨足够长，在它们之后的运动过程 中，下列说法正确的是 A.导体棒ab和cd组成的系统动量不守恒 B.导体棒ab获得的最大速度为2 1 C.导体棒ab上产生的焦耳热为m D.最终导体棒ab和cd之间的距离为n尽 B2L2 轮复习40分钟周测卷二十三 物理第2页（共4页） G 二、多项选择题（本题共2小题，每小题8分，共16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8分，选对但不全的得4分，有选错的得0分) 7.如图甲所示，磁悬浮列车是高速低耗交通工具，它的驱动系统可简化为如图乙所示的物理模型。 固定在列车底部的正方形金属线框的边长为L、匝数为N、总电阻为R;水平面内平行长直导轨 间存在磁感应强度大小均为B、方向交互相反、边长均为L的正方形组合匀强磁场。当磁场以 速度)匀速向右移动时，可驱动停在轨道上的列车，则下列说法正确的是 A.图示时刻线框中感应电流沿逆时针方向 B.列车运动的方向与磁场移动的方向相同 XX C.列车速度为'时线框中的感应电动势大小为 2NBL(v-v) D.列车速度为d时线框受到的安培力大小为2NBL(,) 8.电磁阻拦索是航空母舰的核心战斗力之一。如图所示为电磁阻拦系统的原理简化图，舰载机通 过绝缘阻拦索与金属棒ab一起在磁场中减速滑行至停止。已知舰载机的质量为M,金属棒ab 的质量为m,两者以速度进入磁场。轨道一端MP间所接电阻的阻值为R,其他电阻均不计。 水平平行金属导轨MN与PQ间的距离为L,轨道间有方向竖直向下、磁感应强度大小为B的 匀强磁场，除安培力外舰载机系统所受其他阻力均不计，则下列说法正确的是 A.金属棒ab相当于电源，a端的电势较高 ××XN B.金属棒ab所受的最大安培力为BL ××× R ×b× C.整个过程电阻上产生的焦耳热为)M6 D.该过程舰载机的位移大小为M十m)西R B2L2 三、非选择题（本题共3小题，共48分。请按要求完成下列各题） 9.(16分)某实验小组使用如图甲所示的器材来探究电磁感应现象中影响感应电流方向的因素。 螺线管 磁铁按下按钮 松开按钮 甲 (1)用笔画线代替导线完成图甲中的电路连接。 (2)连接好电路后，闭合开关，发现灵敏电流计指针向右偏了一下。保持开关闭合，依次进行以 下操作：将铁芯迅速插入线圈A时，灵敏电流计指针将向 (填“左”或“右”)偏；然后将滑 动变阻器连入电路中的阻值调大，灵敏电流计指针将向 (填“左”或“右”)偏；稳定后断 开开关，灵敏电流计指针将向 (填“左”或“右”)偏。 (3)闭合回路中产生感应电流的条件为 物理第3页（共4页）】 衡水金卷·先享题·高三一轮 (4)亮亮同学经过以上实验探究，研究自家“自发电”无线门铃按钮的原理，其“发电”原理如图乙 所示，按下门铃按钮的过程中，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮的过程中，磁铁远离螺线管回归 原位。下列说法正确的是 (填正确答案标号)。 A.只有按下按钮时，门铃才会响 B.按住按钮不动，门铃不会响 C.按下按钮的过程中，通过门铃的电流方向为Q→P D.若快速按下按钮，门铃的响声更大 10.(16分)如图甲所示，电阻不计的两根平行粗糙金属导轨相距L=0.5m,导轨平面与水平面间 的夹角0=37°，导轨的下端PQ间接有阻值为82的定值电阻R。相距x=6m的MN和PQ 间存在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的磁场。磁感应强度B随时间t的变化 情况如图乙所示。将导体棒αb垂直放在导轨上，使导体棒从t=0时由静止释放，t1=1s时导 体棒恰好运动到MN,开始匀速下滑。已知导体棒的质量m=0.1kg,导体棒与导轨间的动摩 擦因数u=0.125,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： (1)0~1s内回路中的感应电动势； (2)导体棒接入电路部分的阻值； (3)0~2s时间内定值电阻R上产生的焦耳热。 B/T 11.(16分)某实验小组学习电磁感应的原理后，模仿如图甲所示的汽车独立悬架系统电磁减震器 也设计了一个电磁阻尼减震器，其简化原理图如图乙所示，该减震器由绝缘滑动杆及固定在杆 上的多个相互紧靠、绝缘的相同单匝矩形线圈组成，滑动杆及线圈的总质量m=0.5kg,每个矩 形线圈abcd的阻值R=0.12、ab边长L=20cm、bc边长d=10cm,该减震器在光滑水平面上 以初速度=2/s向右进人范围足够大且方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小B= 1T,不考虑线圈个数变化对减震器总质量的影响。 (1)减震器刚进入磁场时，求线圈abcd中的电流大小和方向； (2)第一个线圈恰好完全进入磁场时，求减震器的速度大小； (3)要使减震器的速度减为零，至少需要多少个线圈？ 0,×××××××× ×××××××× 43 ×××××××× ×××X×X×X 复习40分钟周测卷二十三 物理第4页（共4页) G高三一轮复习G ·物理· 高三一轮复习40分钟周测卷/物理（二十二） 命题要素一贤表 注： 1.能力要求： I.理解能力 Ⅱ，推理能力Ⅲ，分析综合能力Ⅳ.应用数学处理物理问题的能力V,实验能力 2.学科素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究( 科学态度与责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) ⅢV V ① ② ③④ 档次 系数 1 单项选择题 6 圆盘发电机 易 0.80 2 单项选择题 6 电磁感应图像问题 中 0.75 单项选择题 6 感生电动势 中 0.75 单项选择题 I-t图像问题 中 0.65 单项选择题 6 线框在磁场中的运动 中 0.65 单项选择题 6 双棒切割问题 中 0.60 7 多项选择题 8 磁悬浮列车的原理 中 0.70 8 多项选择题 8 电磁阻拦索 / 中 0.60 9 非选择题 16 探究影响感应电流方向的因素 中 0.70 10 非选择题 16 电磁感应综合 中 0.60 11 非选择题 16 多个线圈的阻尼运动 中 0.60 9 季考答案及解析 一、单项选择题 误，B项正确；圆盘转动产生的电动势大小E=BR· 1.B【解析】圆盘转动时切割磁感线，会产生大小和方 =BR心，C项销误。 向均不变的感应电流，即电流表中将产生直流电流， 2.D【解析】对金属杆受力分析可得F-IBL=ma,金 根据右手定则，电流从导线b流入电流表，A、D项错 属杆产生的感应电动势E=BL0,感应电流1-{，又 ·83· ·物理· 参考答案及解析 a,整理得F=ma+,可知该图像为不过原 由能量守恒定律可得Q=之m戏一子(m十m)t,解 点的直线，D项正确。 得回路中产生的焦耳热Q=子m,导体棒b上产 3.A【解析】根据法拉第电磁感应定律，该段时间内线 圈两端的电势差大小恒为E= △Φ_nS(B2-B1) 生的熊耳热Q,号Q=名m,C项错误：整个过程 1 △t 中对导体棒ab,由动量定理得B7L△t=mv,流过导体 根据楞次定律结合线圈的绕线方向可知V端电势高 △Φ 于M端，可得Uw=-S(B,一B)=nS(B,-B,) 公 △t △Φ 棒的电荷量q=I△1=示△r=R△t= 2R,又△Φ= B、C,D项错误，A项正确。 BL△，可得△-得，最终导体棒ab和d之间的 4.C【解析】线框进入磁场后，切割的有效长度L= utsin60°，产生的感应电动势E=BLv=Bu tsin60°， 距离x=△x十L=m及+L,D项错误。 B'L 可得感应电液1=景-B时60，从开始进人整场 二、多项选择题 R 7.BC【解析】线框相对磁场向左运动，根据右手定则 到d与a重合之前，电流与t是成正比的，由楞次定 可知图示时刻线框中感应电流沿顺时针方向，A项错 律可得线框中的电流是沿顺时针方向的，此后线框切 误；根据左手定则，列车受到向右的安培力，因此列车 割的有效长度均匀减小，电流随时间变化仍然是线性 运动的方向与磁场移动的方向相同，B项正确；由于 关系，由楞次定律可得线框中的电流是沿逆时针方向 前、后两个边产生的感应电动势顺次相加，根据法拉 的，综合以上分析可得C项正确，A、BD项错误。 第电磁感应定律可得E=2VBL△u=2VBL(u-U), 5.C【解析】线框在位置Ⅱ时，根据右手定则知线框 C项正确：列车速度为时线框受到的安培力大小F 左、右两边切割磁感线产生的电流同向，所以总电流 =2NBIL=4NBI(w一边，D项错误。 12N”线框左右两边所受安培力方向均向左， R 8.ABD【解析】金属棒ab切割磁感线，相当于电源， 根据受力平衡可得外力F=2NBL=4NL,此 R 根据右手定则可知电流方向为b→a,则a端的电势较 时线框中的电功率P=FR=NLt,A,B项错 高，A项正确；金属棒ab向右运动时，受到向左的安 R 培力使其减速，故可知金属棒ab产生的最大感应电 误，C项正确；整个过程，由左手定则可知安培力方向 动势为以速度。进入磁场的瞬间，此时根据闭合电 始终向左，做负功，D项错误。 6.B【解析】导体棒ab和导体棒cd作为一个系统所 路欧姆定律可知最大电流1是=，金凤棒6 受合力为零，故系统动量守恒，A项错误；导体棒ab 所受的最大安培力F。=BL=B恋，B项正确：由 R 和导体棒cd在运动过程中始终受到等大反向的安培 力，系统动量守恒，以向右为正方向，当两者共速时， 能量守恒定律可知，电阻上产生的焦耳热Q-子(M 导体棒ab获得最大速度，则有m=2m,解得v= 十m)u,C项错误：该过程由动量定理得一BIL△t=0 之，B项正确：导体棒ab达到最大速度的过程中， -(M十m)w,又g=7△=B△，可得△x R ·84· 高三一轮复习G ·物理· (M十m)卫，D项正确。 感应定律有E,=A9-△BS (1分) B2L △t△t 三、非选择题 由图像得5=2T/s △t 9.(1)如图所示(2分) 其中S=Lx=3m (1分) 解得E=6V (1分) (2)根据牛顿第二定律可得，0~1s内导体棒的加速 a-mgsin 0umgcos 5 m/s (1分) m 则导体棒进入磁场时的速度大小v=at=5m/s (2)右(3分)左(3分)左(3分) (1分) (3)磁通量发生变化(2分) 此后导体棒切割磁感线产生的电动势E,=BLU= (4)BCD(3分) 5V (1分) 【解析】(1)实验电路连接如答案图所示。 导体棒做匀速直线运动，根据平衡条件可得BIL= (2)连接好电路后，闭合开关，线圈B内的磁通量增 mgsin 0-umgcos (1分) 大，灵敏电流计指针向右偏了一下，将铁芯迅速插入 解得I=0.5A (1分) 线圈A时，线圈B内的磁通量增大，灵敏电流计指针 则电路中的总电阻R。=E=100 (1分) I 将向右偏。将滑动变阻器连入电路中的阻值调大，回 解得导体棒接入电路部分的阻值R=Ra一R= 路中电流减小，线圈A产生的磁场减小，线圈B内的 20 (1分) 磁通量减小，灵敏电流计指针将向左偏。稳定后断开 E 开关，线圈B内的磁通量减小，灵敏电流计指针将向 (3)0~1s内回路中产生的总焦耳热Q=R21= 左偏。 3.6J (1分) (3)闭合回路中产生感应电流的条件是磁通量发生 E 变化。 1~2s内回路中产生的总焦耳热Q.=京。=2.5J (4)按下和松开按钮的过程中，螺线管中磁通量发生 (1分) 变化，螺线管产生感应电动势，门铃均会响，A项错 所以，0~2s内回路中产生的总焦耳热Q=Q十Q2 误；按住按钮不动，螺线管中磁通量不变，螺线管中的 =6.1J (2分) 感应电动势为零，门铃不会响，B项正确；按下按钮的 定值电阻R上产生的焦耳热Qm一R。 Q=4.88J 过程中，螺线管中向左的磁通量增大，根据楞次定律 (2分) 可知按下按钮的过程中，通过门铃的电流方向为Q→ 11.【解析】(1)减震器刚进入磁场时，ab边切割磁感线， P,C项正确；若快速按下按钮，螺线管中磁通量的变 由电磁感应定律可得 化率增大，螺线管产生的感应电动势增大，通过门铃 E=BLv=0.4 V (2分) 的感应电流增大，门铃的响声更大，D项正确。 10.【解析】(1)0~1s内，磁场均匀变化，由法拉第电磁 由欧姆定律可得I=E=04A=4A R0.1 (2分) ·85· ·物理· 参考答案及解析 由右手定则可知电流方向为ba→d→c→b(1分) 速度减小量 (2)当第一个线圈恰好完全进入磁场时，取向右为正 Av=%-y1=0.08m/s (2分) 方向，由动量定理可得一BILt=m一m(3分) 要使减震器的速度减到零，至少需要线圈的个数V 其中7=景-装 (1分) 是-0品6个=25个 (3分) 解得=1.92m/s (2分) (3)由(2)解析可知，每个线圈进入磁场后，减震器的 ·86·