专题2.2 磁场 电磁感应与交变电流（15题型56题）【题型专训】-2025-2026学年高二上学期物理期末综合复习

鼎力物理 https://shop.xkw.com/650102 人教版(2019) 专题2.2 磁场 电磁感应与交变电流题型专训 目录 题型一 安培力及平衡动力学问题 2 题型二 带电粒子在有界磁场中的圆周运动 3 题型三 各类电磁组合场和叠加场中的仪器 5 题型四 带电粒子在电磁组合场中的运动 7 题型五 带电粒子在电磁叠加场中的运动 8 题型六 楞次定律与法拉第电磁感应定律 9 题型七 自感 涡流 电磁阻尼和驱动 11 题型八 电磁感应现象中的电路和图像问题 12 题型九 电磁感应现象中的线框类问题 15 题型十 电磁感应现象中的单棒类问题 16 题型十一 电磁感应现象中的双棒类问题 18 题型十二 交变电流的产生与四值问题 20 题型十三 理想变压器基本原理应用及动态分析问题 21 题型十四 远距离输电问题 22 题型十五 电磁振荡与电磁波 24 题型一 安培力及平衡动力学问题 1．如图所示，正六边形线框abcdef由六根导体棒连接而成，固定于匀强磁场中的线框平面与磁场方向垂直，线框顶点、与电源（内阻忽略不计）两端相连，棒与其余各棒并联，各棒的电阻均为，电源内阻及导线电阻忽略不计。闭合后，线框受到的安培力大小为。若仅将棒移走，则余下线框受到的安培力大小为（　　） A． B． C． D． 2．如图所示，在光滑绝缘四分之一圆弧轨道上，有一与圆弧轨道垂直的质量为m、长度为L的通电导体棒，导体棒处于静止状态，空间存在与纸面平行的匀强磁场（图中未画出），导体棒内电流大小为I。重力加速度为g，图中，则匀强磁场的磁感应强度大小不可能为（　　） A． B． C． D． 3．如图所示，两倾角为的光滑平行导轨，质量为m的导体棒垂直放在导轨上，整个空间存在与导体棒ab垂直的匀强磁场，导体棒中通有由a到b且大小为I的恒定电流，使导体棒恰好保持静止，平行导轨间距为L，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　） A．若磁场方向为竖直向上，则磁感应强度为 B．若磁场为垂直斜面方向，则磁场只能垂直斜面向下 C．磁感应强度最小值为 D．若磁场方向为竖直向上，且导体棒与导轨间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，发现无论磁感应强度多大都不能使导体棒运动，则最小为 题型二 带电粒子在有界磁场中的圆周运动 4．如图所示，O点为半圆形区域的圆心，该区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，ON为圆的半径，长度为R，现有比荷相等的两个带电粒子a、b，以不同的速度先后从A点沿AO方向和从B点沿BO方向射入磁场，并均从N点射出磁场，若a粒子的速率为v，不计粒子的重力。已知，下列说法正确的是（　　） A．a粒子做圆周运动的半径为R B．b粒子的速率为 C．粒子的比荷为 D．a、b两粒子在磁场中的运动时间之比为1∶2 5．如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd区域内，O点是cd边的中点。一个带正电的粒子仅在洛伦兹力的作用下，从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间t0刚好从c点射出磁场。现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与Od成30°角的方向，以大小不同的速率射入正方形内，粒子重力不计。下列说法中正确的是（　　） A．若该带电粒子从ab边射出，它经历的时间可能为t0 B．若该带电粒子从bc边射出，它经历的时间可能为t0 C．若该带电粒子从cd边射出，它经历的时间为 D．若该带电粒子从ad边射出，它经历的时间可能为 6．如图所示，直角三角形ABC区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，，，放置在A点的放射源沿着AC方向发出各种速率的带正电粒子，放置在B点的放射源沿着BC方向发出各种速率的带负电粒子，正负粒子的比荷相同，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。若从边界AC飞出的负粒子在磁场中飞行的最长时间为t，则从边界BC飞出的正粒子在磁场中飞行的最长时间为（　　） A． B． C．t D． 7．如图所示，空间中存在范围足够大，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，MN为足够长的离子接收板，到MN垂直距离为h的O点有一离子源，连续不断地向平面内各方向均匀放出质量为m、带电量为+q的粒子，粒子速率均为，则（　　） A．接收板接收到离子的区域长度为2h B．能被接收的离子占总离子的 C．被接收的粒子运动最短时间为 D．被接收的粒子运动最长时间为 8．如图，在半径为的圆形区域内有水平向里的匀强磁场，磁感应强度为B。圆形区域右侧有一竖直感光板MN。带正电粒子从圆弧顶点P以速率v0平行于纸面进入磁场，已知粒子质量为m，电量为q，粒子重力不计。若粒子对准圆心射入，则下列说法中错误的是（　　） A．粒子一定沿半径方向射出 B．粒子在磁场中运动的时间为 C．若粒子速率变为2v0，穿出磁场后一定垂直打到感光板MN上 D．粒子以速度v0从P点以任意方向射入磁场，离开磁场后一定垂直打在感光板MN上 题型三 各类电磁组合场和叠加场中的仪器 9．速度选择器的简化模型如图所示，平行板器件中，电场强度E和磁感应强度B互相垂直。一质子以速度v从左侧沿两板中线进入，恰好沿直线运动，不计粒子重力，下列说法正确的是（    ） A． B．若质子以速度v从右侧沿两板中线进入，将向下偏转 C．若电子以速度v从左侧沿两板中线进入，将向上偏转 D．若α粒子以速度v从左侧沿两板中线进入，将向下偏转 10．质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。如图所示为质谱仪的原理示意图，现利用质谱仪对氢元素进行测量。让氢元素三种同位素的离子流从容器A下方的小孔S无初速度飘入电势差为U的加速电场，加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中。氢的三种同位素最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条“质谱线”。重力不计，则下列判断正确的是（　　） A．进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氕、氘、氚 B．进入磁场时动能从大到小排列的顺序是氕、氘、氚 C．在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氕、氘、氚 D．a、b、c三条“质谱线”依次排列的顺序是氕、氘、氚 11．如图甲所示是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连。带电粒子在磁场中运动的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示，忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是（　　） A．在Ekt图像中应有 B．加速电压越大，粒子最后获得的动能就越大 C．粒子加速次数越多，粒子最大动能一定越大 D．要想粒子获得的最大动能增大，可增加D形盒的半径 12．霍尔元件作为核心传感器件，极大地推动了打印、扫描、复印设备的智能化进程，使其功能丰富，操作便捷，成为现代办公不可或缺的工具。如图所示是长为、宽为、厚度为的金属材质霍尔元件，电阻率为，其单位体积内的自由电子数为，电子电量大小为，磁场方向垂直霍尔元件工作面向上，磁感应强度大小为当通以图示方向的电流时，前后两表面间将出现电压，该电压称为霍尔电压，用表示。下列说法正确的是（　　） A．前表面电势比后表面低 B． C．闭合开关，仅考虑霍尔元件的电阻，则开关所在回路电流为 D．与霍尔元件的几何形状、单位体积内的自由电子数无关 13．工业上常用电磁流量计来测量流体的流量（单位时间内流过管道横截面的液体体积），其原理如图甲所示，在圆管处加一磁感应强度大小为的匀强磁场，当导电液体流过此区域时，测出管壁上下、两点间的电势差，就可计算出管中液体的流量。测量某排污管流量的装置如图乙所示，已知排污管和电磁流量计处的管道直径分别为和。当流经电磁流量计处的液体速度为时，其流量约为以下说法正确的是（　　） A．甲图中，点的电势低于点的电势 B．通过排污管的污水流量约为 C．排污管内污水的速度约为 D．电势差与磁感应强度之比约为 题型四 带电粒子在电磁组合场中的运动 14．如图所示，空间电、磁场分界线与电场方向成45°角，分界面一侧为垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B0，另一侧为平行纸面向上的匀强电场。一带电荷量为＋q、质量为m的粒子从P点以v0的速度沿垂直电场和磁场的方向射入磁场，一段时间后，粒子恰好又回到P点。（场区足够大，不计粒子重力）则下列选项中不正确的是（　　） A．当粒子第一次进入电场时，速度与分界线所成的锐角为45° B．当粒子第二次进入电场时，到P点的距离为 C．电场强度大小为B0v0 D．粒子回到P点所用的总时间为 15．已知空间中有一直角坐标系Oxyz，在紧贴（-0.2m，0，0）的下侧处有一粒子源P，能沿x轴正方向以的速度持续发射比荷为的某种原子核。在x<0，y<0的空间中存在沿-y方向的匀强电场，其中电场强度E的大小可在之间进行调节（不考虑电场变化而产生的磁场）。在x>0的空间有垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为。忽略原子核间的相互作用，xOy平面图如图甲所示。现在xOz平面内x<0区域放置一足够大的吸收屏，屏上方施加有沿−y方向，大小为的匀强磁场，如图乙所示。原子核打在吸收屏上即被吸收并留下印迹，则该印迹长度为（　　）。 A． B． C． D． 16．如图所示，某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后，射入水平放置、电压为U2的两块导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中，磁感应强度为B，不计粒子的重力。粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离为d，使得d减小可采取的措施是（　　） A．仅减小U1 B．仅增大U1 C．仅减小U2 D．仅增大U2 题型五 带电粒子在电磁叠加场中的运动 17．如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，质量为m、电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成θ角从O点进入叠加场区，且沿直线运动到A点，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．微粒可能带正电 B．微粒从O到A的运动可能是匀变速运动 C．电场强度大小为 D．磁感应强度大小为 18．如图所示，绝缘直杆以倾角固定在竖直平面内，电荷量为q、质量为m的带正电小球穿在直杆上，小球与直杆间的动摩擦因数为，空间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B。现将小球从一定高度由静止释放开始沿直杆下滑，已知小球的电荷量保持不变，直杆足够长，重力加速度为g，则下列说法正确的是（    ） A．小球运动过程中受到的磁场的作用力垂直直杆斜向下 B．小球先做加速度逐渐减小的加速运动后做匀速运动 C．小球运动过程中的最大加速度大小为 D．小球运动过程中的最大速度大小为 19．如图所示，xOy平面内存在沿y轴正向的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场，带正电粒子从坐标原点O由静止释放，运动轨迹如图虚线所示，不计粒子的重力。下列描述粒子沿x轴方向的分速度随时间t、位置坐标y的变化图像中可能正确的是（　　） A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 题型六 楞次定律与法拉第电磁感应定律 20．如图甲所示，螺线管Q固定在竖直平面内，其右方悬挂一圆形闭合线圈P，P和Q共轴，Q中的电流i随时间t变化的规律如图乙所示，取甲图中电流方向为正方向，则（　　） A．在时刻，线圈P有远离Q的趋势 B．在时刻，线圈P有靠近Q的趋势 C．在时刻，线圈P中无感应电流 D．在时刻，线圈P有收缩的趋势 21．如图甲所示，两均匀磁场的磁感应强度B1和B2方向相反，金属圆环的水平直径与两磁场的边界重合。B1和B2随时间变化的图像如图乙所示，规定磁场方向垂直纸面向里为正方向，下列说法正确的是（　　） A．0~t0时间内整个圆环具有收缩的趋势 B．t0时刻的圆环内的磁通量为零，感应电流也为零 C．时间内圆环中产生逆时针方向的感应电流 D．时间内圆环中感应电流的方向先逆时针再顺时针 22．如图所示，两条相距 d的平行金属导轨位于同一水平面内。金属杆ab在导轨上以速度水平向左匀速运动，其左侧磁感应强度大小为 B的矩形匀强磁场区域MNPQ也以速度匀速地向右运动，当金属杆刚进入磁场时，杆中产生的感应电动势的大小为（　　） A．0 B． C． D． 23．电阻不计的单匝圆形线圈固定在磁场中，线圈平面与磁场方向垂直。若一定值电阻R接在线圈的a、b两端，如图1所示，磁感应强度以均匀增大时，电阻R消耗的功率为P；若磁感应强度恒为0.5T，线圈闭合，在线圈边缘与圆心O之间接入定值电阻R，如图2所示，电阻不计的金属棒Oc沿着半径放在线圈上（与线圈接触良好），绕圆心O匀速转动，电阻R消耗的功率也为P。金属棒Oc转动的角速度为（   ） A． B． C． D． 题型七 自感 涡流 电磁阻尼和驱动 24．在图甲所示的电路中，灯泡电阻不变且阻值为R。闭合开关S后，流过两个电流传感器的图像如图乙所示。电源电动势E、内阻r均未知，电流传感器电阻不计。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S后，电流传感器1中的电流对应图乙中的图线b B．线圈L的直流电阻小于灯泡电阻R C．断开开关S后，灯泡逐渐熄灭 D．由图像中的数据和题干条件不能计算出电源的电动势和内阻 25．上海中心大厦顶部的阻尼器确保了整栋大厦在台风中的稳定。阻尼器简化原理如图所示，当楼体在风力作用下摆动时，携带有永磁体的质量块由于惯性产生反向摆动，在金属地板内产生涡流，从而使大厦减振减摆。则（　　） A．涡流由外部电源产生 B．地板电阻率越大，产生涡流越大 C．永磁体摆动速率越大，产生涡流越大 D．阻尼器最终将机械能转化为电势能 26．图甲、乙中磁场方向与轮子的转轴平行，图丙、丁中磁场方向与轮子的转轴垂直，轮子是绝缘体，则采取下列哪个措施，能有效地借助磁场的作用，让转动的轮子停下（    ） A．如图甲，在轮上固定如图绕制的线圈 B．如图乙，在轮上固定如图绕制的闭合线圈 C．如图丙，在轮上固定一些细金属棒，金属棒与轮子转轴平行 D．如图丁，在轮上固定一些闭合金属线框，线框长边与轮子转轴平行 题型八 电磁感应现象中的电路和图像问题 27．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、极板间距为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．微粒的电荷量与质量之比为 C．电阻消耗的电功率为 D．电容器所带的电荷量为 28．如图甲所示，一个匝数n=100匝的圆形导体线圈，面积S1=0.4m2，电阻r=1Ω。在线圈中存在面积S2=0.3m2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。有一个R=2Ω的电阻，将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接，下列说法正确的是（　　） A．0~4s内，a、b间的电势差Uab=3V B．4~6s内a、b间的电压为6V C．0~4s内通过电阻R的电荷量为8C D．0~6s内电流的有效值为2.25A 29．如图所示，水平面固定有平行导轨ab和cd，以及圆环导轨bef，导体棒PQ垂直导轨ab固定，导体棒OM的一端连接d点，另一端与圆环导轨接触。已知平行导轨间距为L，圆环导轨半径也为L，导轨间均加有垂直平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向如图所示，PQ和OM棒电阻均为R，令OM棒绕圆心O点以角速度ω逆时针匀速转动，忽略导轨电阻且导体棒与导轨间接触良好，下列说法正确的是（　　） A．O点电势比M点高 B．PQ棒两端电势差为 C．PQ棒所受安培力大小为 D．OM棒转动半圆周过程，电路产生焦耳热为 30．如图所示，间距为L的水平边界MN、PQ之间存在垂直纸面向外的匀强磁场，一正方形线框位于磁场区域上方某一高度，线框的边长为L、ab边的电阻是dc边电阻的2倍，ad边、bc边的电阻不计。若线框由静止释放，t=0时刻dc边进入磁场，一段时间后ab边进入磁场并匀速穿过磁场，整个线框通过磁场区域的过程中，ab边与dc边保持水平，则下列关于a、b两点之间电势差Uab随时间t变化的图像肯定错误的是（　　） A． B． C． D． 31．如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界OO′为其对称轴．一正方形闭合导体线框abcd，在外力作用下由纸面内图示位置从静止开始向左做匀加速运动，若以顺时针方向为电流的正方向，能反映线框中感应电流随时间变化规律的图象是（　　） A．B．C．D． 32．如图所示，为两个有界匀强磁场、磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L，距磁场区域的左侧L处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，以速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定i电流沿逆时针方向时为正，磁感线垂直纸面向里时磁通量为正值，外力F向右为正，则以下关于线框中的磁通量、感应电流i、外力F和电功率P随时间变化的图像正确的是（　　） A．B．C． D． 题型九 电磁感应现象中的线框类问题 33．电磁阻尼是一种常见的物理现象，广泛应用于各个领域中。如图所示为列车进站时利用电磁阻尼辅助刹车的示意图。在光滑的水平面上，有一个边长为L的正方形金属框，电阻为R，质量为m。金属框以速度v0向右匀速运动，进入MN右侧磁感应强度为B的匀强磁场区域，磁场方向垂直于金属框平面。在金属框的一半进入磁场的过程中（还未停止），下列说法正确的是（　　） A．金属框仍做匀速直线运动 B．最小速度为 C．金属框中产生的焦耳热为 D．通过金属框的电荷量为 34．如图所示，在光滑水平面上MN右侧区域存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。t=0时刻，一质量为m、高为a、电阻为R的正三角形金属线框以速度v从边界MN处进入磁场，最终线框恰好完全进入。在线框运动过程中，下列说法错误的是（　　） A．线框中的电流始终为逆时针方向 B．t=0时刻，线框的感应电动势大小为Bav C．通过导线横截面的电荷量为 D．线框中感应电流产生的焦耳热为 35．如图所示，质量为的重物与一质量为m的导线框用一根绝缘细线连接起来，挂在两个高度相同的定滑轮上，已知导线框电阻为R，横边边长为L。有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场上下边界的距离、导线框竖直边长均为h。初始时刻，磁场的下边缘和导线框上边缘的高度差为，将重物从静止开始释放，导线框加速进入磁场，穿出磁场前已经做匀速直线运动，滑轮质量、摩擦阻力均不计，重力加速度为g。则下列说法中正确的是（　　） A．导线框进入磁场时的速度为 B．导线框进入磁场后，若某一时刻的速度为，则加速度为 C．导线框穿出磁场时的速度为 D．导线框通过磁场的过程中产生的热量 题型十 电磁感应现象中的单棒类问题 36．水平面上放置两个互相平行的足够长的金属导轨，间距为，电阻不计，其左端连接一阻值为的电阻.导轨处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为.质量为长度为阻值也为且与导轨接触良好的导体棒以速度垂直导轨水平向右运动直到停下。不计一切摩擦，则下列说法正确的是（    ） A．导体棒运动过程中所受安培力先做负功再做正功 B．导体棒在导轨上运动的最大距离为 C．整个过程中，导体棒上产生的焦耳热为 D．整个过程中，通过导体棒的电荷量为 37．如图，间距为L的两根金属导轨平行放置并固定在绝缘水平桌面上，左端接有一定值电阻R，导轨所在平面存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。质量为m的金属棒置于导轨上，在水平拉力作用下从静止开始做匀加速直线运动，一段时间后撤去水平拉力，金属棒最终停在导轨上。已知金属棒在运动过程中，最大速度为v，加速阶段的位移与减速阶段的位移相等，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，不计摩擦及金属棒与导轨的电阻，则（　　） A．加速过程中拉力的最大值为 B．金属棒加速的时间为 C．减速阶段通过金属棒的电荷量为 D．加速过程中拉力做的功为 38．如图所示，平行光滑金属导轨水平固定，导轨平面处在竖直向下匀强磁场中。导轨左端连接有平行板电容器，开始时电容器不带电。一电阻不可忽略的导体棒垂直导轨放置在导轨上，先给导体棒一初速度，导轨足够长，轨道的电阻不计，下列说法正确的是（    ） A．导体棒一直做匀速运动 B．导体棒做简谐运动 C．导体棒做加速度减小的减速运动，最终匀速 D．导体棒做加速度减小的减速运动，最终静止 39．如图所示，一足够长光滑的倾斜金属轨道处在与轨道平面垂直的匀强磁场中，轨道上端连接一电容器，不计轨道的电阻。现将与轨道垂直的导体棒由静止释放，其下滑过程中的速度和加速度随时间变化的图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 40．据报道，中国第三艘航母“福建舰”采用电磁弹射器技术成功实现对歼—35进行加速起飞。如图所示为电磁弹射装置的等效电路图（俯视图）。间距为两根相互平行的光滑长直导轨固定在水平面上，在导轨的左端接入电容为超级电容器，质量为、阻值为的导体棒MN（相当于飞机）静止于导轨上。先给电容器充电，其电荷量为，闭合开关S后，电容器释放储存的电能，所产生的强大电流经过棒MN，在垂直于导轨平面向下、磁感应强度为磁场力作用下向右加速。达到最大速度之后离开导轨。棒MN始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨的电阻。下列说法正确的是（　　） A．超级电容器相当电源，放电时两端电压不变 B．闭合开关S后，MN做匀加速的直线运动 C．棒MN的最大速度为16m/s D．若要继续弹射下一架飞机，该超级电容器需充电的电量为3.6C 41．电磁炮是利用电磁力对弹体加速的新型武器。某小组用图示装置模拟研究电磁炮的原理。间距为0.1m的水平长导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为0.5T，左端所接电池电动势为1.5V、内阻为0.5Ω。长0.1m、电阻为0.1Ω的金属杆ab静置在导轨上。闭合开关S后，杆ab在运动过程中受到的阻力恒为0.05N，且始终与导轨垂直且接触良好。导轨电阻不计，则杆ab（　　） A．运动方向向左 B．先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动 C．能达到的最大速度为18 m/s D．两端的电压始终不变 题型十一 电磁感应现象中的双棒类问题 42．如图所示，水平面内固定有两根足够长的光滑平行导轨，导轨间距为l，电阻忽略不计。质量为m、电阻为R的导体棒与质量为、电阻为的导体棒均垂直于导轨静止放置，两导体棒相距为d，整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。现让棒以初速度v水平向左运动，直至最终达到稳定状态，导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，则在此过程中下列选项错误的是（　  ） A．两导体棒任意时刻加速度不相同 B．通过两导体棒的电荷量总是相等 C．棒上所产生的热量为 D．最终稳定时两导体棒间的距离为 43．如图，P、Q是两根固定在水平面内的光滑平行金属导轨，间距为L，导轨足够长且电阻可忽略不计。图中EFGH矩形区域有一方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。在时刻，两均匀金属棒a、b分别从磁场边界EF、GH进入磁场，速度大小均为；一段时间后，流经a棒的电流为0，此时，b棒仍位于磁场区域内。已知金属棒a、b由相同材料制成，长度均为L，电阻分别为R和，a棒的质量为m。在运动过程中两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，a、b棒没有相碰，则下列说法不正确的是（　　） A．时刻a棒加速度大小为 B．时刻b棒的速度大小为 C．时间内，通过a棒横截面的电荷量与通过b棒横截面的电荷量相等 D．时间内，a棒产生的焦耳热为 44．如图所示，两固定在水平面上的平行金属导轨由宽轨，窄轨两部分组成，宽轨部分间距为，窄轨部分间距为L。现将两根材料相同、横截面积相同的金属棒分别静置在宽轨和窄轨上。金属棒的质量为m，电阻为R，长度为L，金属棒的长度为，两金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。金属导轨处在方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。现给金属棒水平向右的初速度，此后金属棒始终在宽轨磁场中运动，金属棒始终在窄轨磁场中运动。已知除金属棒的电阻之外其余电阻不计，宽轨和窄轨都足够长，不计一切摩擦。下列说法正确（　　） A．金属棒开始运动后，金属棒中的电流方向为 B．当两金属棒匀速运动时，棒的速度为 C．金属棒从开始运动到匀速的过程中，通过金属棒的电荷量为 D．金属棒从开始运动到匀速的过程中，金属棒中产生的热量为 题型十二 交变电流的产生与四值问题 45．如图所示，在xOy平面内，矩形线框的底边长为L且与x轴重合，中轴线与y轴重合。线框绕垂直于x轴的转轴（例如图中的MN轴）匀速转动。匀强磁场区域足够大。在保持转速不变的情况下，线框内产生的感应电流的最大值与转轴所处位置x的关系图像为（　　） A． B． C． D． 46．如图甲所示，是发电机原理示意图，两磁极间的磁场可视为匀强磁场，矩形线圈ABCD绕垂直于磁场的轴OO′逆时针匀速转动，发电机产生的电动势随时间按正弦函数规律变化，如图乙所示。已知发电机线圈电阻为5Ω，则下列说法正确的是（　　） A．线圈经过图甲所示位置时，线圈中电流方向为A→B→C→D B．线圈经过图甲所示位置时，产生的电动势为0 C．发电机产生的电动势瞬时值的表达式为 D．外电路接R=95Ω的定值电阻时，理想电流表的示数为2.2A 47．如图甲所示，一圆形线圈面积，匝数，电阻不计，处于匀强磁场中，磁感应强度B随时间t正弦变化的图像如图乙所示（取垂直纸面向里为正方向）。导线框右边与理想变压器的原线圈连接，已知变压器的原、副线圈的匝数比为，与副线圈连接的电阻，，D为理想二极管，下列说法正确的是（　　） A．时，圆形线圈中有逆时针方向的电流 B．时，原线圈中电势差为 C．内，流过的电荷量为 D．内原线圈输入的能量为 题型十三 理想变压器基本原理应用及动态分析问题 48．图甲为全球最高海拔风电项目的西藏八宿风电场，图乙为某风力发电机部分供电系统简化图，风能转化为电能的效率可视为不变。工作时，矩形线圈ABCD绕轴匀速转动，输出电压，电阻，其他电阻均不计。理想变压器原、副线圈的匝数之比。则（　　） A．线圈位于图乙所示位置时的磁通量为 B．电流表的示数为 C．该发电机每秒消耗的风能为17600J D．线圈从图中位置转过90°的过程中，通过R2的电荷量为 49．在如图所示的理想降压变压器电路中，原、副线圈的匝数比为2∶1，在a、b之间加上电压稳定的交流电源，为定值电阻，P为滑动变阻器的滑动触头，滑动变阻器的总电阻，电压表、电流表均为理想电表。当滑动触头P由c端向d端滑动过程中，下列说法正确的是（    ） A．电流表的示数减小 B．电压表的示数保持不变 C．的功率减小 D．的功率先增大后减小 50．如图所示，理想变压器原线圈接电压为的正弦式交流电，、为定值电阻，为滑动变阻器，当滑动变阻器滑片向下滑动时，下列说法正确的是（　　） A．定值电阻消耗的功率一定变小 B．变压器的输出功率一定变小 C．变压器的输出功率一定变大 D．滑动变阻器消耗的功率一定变小 题型十四 远距离输电问题 51．2025年8月，由南方电网广东广州供电局牵头研制的全球首台500千伏植物油变压器，在广州500千伏增城变电站投运。如图所示，发电站输出电压有效值为10.8kV的正弦式交流电，经匝数比为1:50的理想变压器升压后通过输电线输送到变电站，输电线等效电阻为R=20Ω，变电站两端有效电压为500kV，再用理想变压器变为电压有效值为220V的家用交流电，下列说法正确的是（　　） A．升压变压器输出电压最大值为540kV B．输电线上的电流为200A C．输电线上损失的功率为 D．升压变压器原线圈与降压变压器副线圈中电流之比为11:5000 52．新能源电动汽车常用交流充电桩进行充电，如图所示为交流充电桩的供电电路，为输电线的总电阻。配电设施的输出电压为，升压变压器原、副线圈的匝数比为，降压变压器原、副线圈的匝数比为，充电桩的输出电压，功率为，变压器均视为理想变压器，下列说法中正确的是（　　） A．交变电流的周期是 B．充电桩电流的有效值为 C．时刻，电压表示数为 D．电压表示数始终是 53．某同学借助如图所示的电路，探究电网输电的规律。电路中升压变压器原线圈接电压恒定的交流电源，变压器均可视为理想变压器，电表均可视为理想电表，则下列说法中正确的是（　　） A．仅将向上调，电压表示数会减小 B．仅将向上调，电流表示数会增大 C．若用户增多，电网负荷增大，要想用电器正常工作，应将向下调 D．演示“夜深了，灯更亮了”，应将变阻器的滑片向上调，电流表示数减小而电压表示数不变 题型十五 电磁振荡与电磁波 54．金属探测仪内部电路可简化为如图1所示的LC振荡电路，电容器下极板带电荷量q随时间t的变化规律如图2所示，则下列说法正确的是（　　） A．图1所示的时刻可能是的某时刻 B．图1所示的时刻，电容器内的电场强度E正增大 C．与时间内线圈中的磁场方向相反 D．时刻，回路中的电流为零 55．如图甲所示，在超声波悬浮仪中，由振荡电路产生高频电信号，通过压电陶瓷转换成同频率的超声波，利用超声波最终实现小水珠的悬浮。电磁波发射端电路中的电磁振荡电路如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．线圈中的电流正在减小 B．磁场能正向电场能转化 C．线圈产生的自感电动势正在减小 D．增加线圈匝数，可以提高电磁波的发射频率 56．关于电磁波的说法正确的是（　　） A．红外线、X射线、γ射线中红外线的波长最短 B．银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线 C．微波可用于广播及其他信号的传播 D．X射线可以用于诊断病情，γ射线可以摧毁病变的细胞 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $鼎力物理 https://shop.xkw.com/650102 人教版(2019) 专题2.2 磁场 电磁感应与交变电流题型专训 目录 题型一 安培力及平衡动力学问题 2 题型二 带电粒子在有界磁场中的圆周运动 5 题型三 各类电磁组合场和叠加场中的仪器 11 题型四 带电粒子在电磁组合场中的运动 15 题型五 带电粒子在电磁叠加场中的运动 19 题型六 楞次定律与法拉第电磁感应定律 21 题型七 自感 涡流 电磁阻尼和驱动 24 题型八 电磁感应现象中的电路和图像问题 26 题型九 电磁感应现象中的线框类问题 30 题型十 电磁感应现象中的单棒类问题 33 题型十一 电磁感应现象中的双棒类问题 38 题型十二 交变电流的产生与四值问题 42 题型十三 理想变压器基本原理应用及动态分析问题 44 题型十四 远距离输电问题 47 题型十五 电磁振荡与电磁波 50 题型一 安培力及平衡动力学问题 1．如图所示，正六边形线框abcdef由六根导体棒连接而成，固定于匀强磁场中的线框平面与磁场方向垂直，线框顶点、与电源（内阻忽略不计）两端相连，棒与其余各棒并联，各棒的电阻均为，电源内阻及导线电阻忽略不计。闭合后，线框受到的安培力大小为。若仅将棒移走，则余下线框受到的安培力大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】S闭合后，ab棒与其余各棒并联，设电源电动势为E，则两支路的电流大小分别为， ab边受到的安培力 其余各棒在磁场中的等效长度也为L，受到的安培力大小为 由题意可得 撤去ab棒后，余下线框受到得安培力 故选D。 2．如图所示，在光滑绝缘四分之一圆弧轨道上，有一与圆弧轨道垂直的质量为m、长度为L的通电导体棒，导体棒处于静止状态，空间存在与纸面平行的匀强磁场（图中未画出），导体棒内电流大小为I。重力加速度为g，图中，则匀强磁场的磁感应强度大小不可能为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】对通电导体棒进行受力分析如图 可知当安培力与支持力垂直时，安培力有最小值，则此时磁感应强度大小最小，则有 代入数据有 则磁感应强度大小应比Bmin大，而 故不可能的磁感应强度大小为。 故选B。 3．如图所示，两倾角为的光滑平行导轨，质量为m的导体棒垂直放在导轨上，整个空间存在与导体棒ab垂直的匀强磁场，导体棒中通有由a到b且大小为I的恒定电流，使导体棒恰好保持静止，平行导轨间距为L，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　） A．若磁场方向为竖直向上，则磁感应强度为 B．若磁场为垂直斜面方向，则磁场只能垂直斜面向下 C．磁感应强度最小值为 D．若磁场方向为竖直向上，且导体棒与导轨间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，发现无论磁感应强度多大都不能使导体棒运动，则最小为 【答案】D 【详解】ABC．若磁场方向为竖直向上，受力分析如图所示 则 磁感应强度为 若磁场为垂直斜面方向，则安培力只能沿斜面向上，根据左手定则得磁场方向为垂直斜面向上；根据三角形定则，当安培力和支持力垂直时安培力最小，如图所示 则 此时磁感应强度最小为 故ABC错误； D．临界状态：当支持力和最大静摩擦力f的合力与安培力共线时，无论安培力多大（磁感应强度多大）都不能使导体棒运动，如图 此时 解得 故D正确。 故选D。 题型二 带电粒子在有界磁场中的圆周运动 4．如图所示，O点为半圆形区域的圆心，该区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，ON为圆的半径，长度为R，现有比荷相等的两个带电粒子a、b，以不同的速度先后从A点沿AO方向和从B点沿BO方向射入磁场，并均从N点射出磁场，若a粒子的速率为v，不计粒子的重力。已知，下列说法正确的是（　　） A．a粒子做圆周运动的半径为R B．b粒子的速率为 C．粒子的比荷为 D．a、b两粒子在磁场中的运动时间之比为1∶2 【答案】C 【详解】作出a、b粒子在磁场中的运动轨迹如图所示 AC．根据几何知识可得 粒子a在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力，则有 联立解得，故A错误，C正确； B．粒子b在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力，则有 由几何知识可得 解得 故B错误； D．根据题意可知，a、b粒子在磁场中的运动周期 两粒子在磁场中偏转的圆心角， 则两粒子在磁场中运动的时间之比为，故D错误。 故选C。 5．如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场分布在正方形abcd区域内，O点是cd边的中点。一个带正电的粒子仅在洛伦兹力的作用下，从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间t0刚好从c点射出磁场。现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与Od成30°角的方向，以大小不同的速率射入正方形内，粒子重力不计。下列说法中正确的是（　　） A．若该带电粒子从ab边射出，它经历的时间可能为t0 B．若该带电粒子从bc边射出，它经历的时间可能为t0 C．若该带电粒子从cd边射出，它经历的时间为 D．若该带电粒子从ad边射出，它经历的时间可能为 【答案】B 【详解】A．由带正电的粒子从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形内，经过时间刚好从c点射出磁场可知，该带电粒子在磁场中做圆周运动的周期。当粒子沿纸面以与Od成30°角的方向射入正方形内时，如图所示，作出从ab边射出的临界轨迹①。由图可知，当轨迹①与ab相切时为带电粒子从ab边射出的临界值，根据几何关系 则该带电粒子从ab边射出经历的时间一定不大于，故A错误； B．作出从边射出的临界轨迹②。由图可知，当轨迹②与相切时为带电粒子从边射出的临界值，根据几何关系 则该带电粒子从边射出经历的时间一定不大于，故B正确； C．作出从cd边射出的临界轨迹③。由带电粒子运动轨迹的对称性可知，该带电粒子从cd边射出经历的时间一定是，故C错误； D．作出从边射出的临界轨迹④。由图可知，当轨迹④与相切时为带电粒子从边射出的临界值，根据几何关系 则该带电粒子从边射出经历的时间一定不大于，故D错误。 故选B。 6．如图所示，直角三角形ABC区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，，，放置在A点的放射源沿着AC方向发出各种速率的带正电粒子，放置在B点的放射源沿着BC方向发出各种速率的带负电粒子，正负粒子的比荷相同，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。若从边界AC飞出的负粒子在磁场中飞行的最长时间为t，则从边界BC飞出的正粒子在磁场中飞行的最长时间为（　　） A． B． C．t D． 【答案】B 【详解】粒子在磁场中运动，根据 可得运动半径为 粒子运动周期为 正负粒子的比荷相同，可知两种粒子的周期相同。粒子在磁场中运动时间为 可知粒子转过的角度越大，运动时间越长，且与运动速率无关。 如图所示，可知从A点飞出的粒子飞行时间最长，由几何关系可知，从A点飞出的粒子运动的圆心角为80°，粒子运动的最长时间为 A点的放射源沿着AC方向发出的带正电粒子轨迹如下 可知与BC相切的粒子，在磁场中飞行的时间最长，由几何关系可知，粒子运动的圆心角为90°，粒子运动的最长时间为 可知 故选B。 7．如图所示，空间中存在范围足够大，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，MN为足够长的离子接收板，到MN垂直距离为h的O点有一离子源，连续不断地向平面内各方向均匀放出质量为m、带电量为+q的粒子，粒子速率均为，则（　　） A．接收板接收到离子的区域长度为2h B．能被接收的离子占总离子的 C．被接收的粒子运动最短时间为 D．被接收的粒子运动最长时间为 【答案】B 【详解】A．根据洛伦兹力提供向心力有 解得 如图所示 接收板接收到离子的区域长度为，故A错误； B．当粒子的运动轨迹与接收板两侧相切时，粒子恰好能被接收板接收，此时粒子在O点的速度方向间的夹角等于180°，所以能被接收的离子占总离子的，故B正确； C．当粒子打到A点时运动时间最短，则被接收的粒子运动最短时间为，故C错误； D．粒子在右侧轨迹与MN相切时运动时间最长，则被接收的粒子运动最长时间为，故D错误。 故选B。 8．如图，在半径为的圆形区域内有水平向里的匀强磁场，磁感应强度为B。圆形区域右侧有一竖直感光板MN。带正电粒子从圆弧顶点P以速率v0平行于纸面进入磁场，已知粒子质量为m，电量为q，粒子重力不计。若粒子对准圆心射入，则下列说法中错误的是（　　） A．粒子一定沿半径方向射出 B．粒子在磁场中运动的时间为 C．若粒子速率变为2v0，穿出磁场后一定垂直打到感光板MN上 D．粒子以速度v0从P点以任意方向射入磁场，离开磁场后一定垂直打在感光板MN上 【答案】C 【详解】A．带正电粒子从圆弧顶点P以速率v0平行于纸面且对准圆心射入磁场，根据对称性，一定沿半径方向射出，A正确； B．粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有 可得 粒子在磁场中运动的周期 可得 画出粒子运动轨迹如图所示 由图知，轨迹圆弧对应的圆心角为，故运动时间为，B正确； C．若粒子速率变为2v0，则轨道半径变为2R，运动轨迹如图 粒子不是垂直打到感光板MN上，C错误； D．当带电粒子以v0射入时，带电粒子在磁场中的运动轨道半径为R，设粒子射入方向与PO方向夹角为θ，带电粒子从区域边界S射出，带电粒子运动轨迹如图所示 由几何知识，可知四边形POSO3为菱形，，因此，带电粒子射出磁场时的方向为水平方向，与入射的方向无关，离开磁场后一定垂直打在感光板MN上，D正确。 由于本题选择错误的，故选C。 题型三 各类电磁组合场和叠加场中的仪器 9．速度选择器的简化模型如图所示，平行板器件中，电场强度E和磁感应强度B互相垂直。一质子以速度v从左侧沿两板中线进入，恰好沿直线运动，不计粒子重力，下列说法正确的是（    ） A． B．若质子以速度v从右侧沿两板中线进入，将向下偏转 C．若电子以速度v从左侧沿两板中线进入，将向上偏转 D．若α粒子以速度v从左侧沿两板中线进入，将向下偏转 【答案】B 【详解】A．质子恰好做直线运动，则受到的电场力与洛伦兹力平衡，即eE=evB 解得 故A错误； B．质子以速度v从右侧沿两板中线进入，由电场力及洛伦兹力方向特点，可判断刚进入时两力方向均向下，故将向下偏转，故B正确； C．电子以速度v从左侧沿两板中线进入，受到的电场力向上、洛伦兹力向下，且eE=evB，故将沿直线运动，故C错误； D．α粒子以速度v从左侧沿两板中线进入，受到的电场力向下、洛伦兹力向上，且2eE=2evB，故将沿直线运动，故D错误。 故选B。 10．质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。如图所示为质谱仪的原理示意图，现利用质谱仪对氢元素进行测量。让氢元素三种同位素的离子流从容器A下方的小孔S无初速度飘入电势差为U的加速电场，加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中。氢的三种同位素最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条“质谱线”。重力不计，则下列判断正确的是（　　） A．进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氕、氘、氚 B．进入磁场时动能从大到小排列的顺序是氕、氘、氚 C．在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氕、氘、氚 D．a、b、c三条“质谱线”依次排列的顺序是氕、氘、氚 【答案】A 【详解】AB．离子通过加速电场的过程，根据动能定理有 解得， 因氕、氘、氚三种离子的电荷量相同、质量依次增大，故进入磁场时动能相同，速度依次减小，故A正确，B错误； C．三种离子进入磁场，周期表达式为 因氕、氘、氚三种离子的电荷量相同、质量依次增大，故氕、氘、氚三种离子在磁场中运动的周期依次增大，又三种离子在磁场中运动的时间均为半个周期，故在磁场中的运动时间由大到小排列依次为氚、氘、氕，故C错误； D．三种离子进入磁场，根据洛伦兹力提供向心力有 解得 因氕、氘、氚三种离子的电荷量相同、质量依次增大，故氕、氘、氚三种离子在磁场中的轨道半径依次增大，所以a、b、c三条“质谱线”依次对应氚、氘、氕，故D错误。 故选A。 11．如图甲所示是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连。带电粒子在磁场中运动的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示，忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是（　　） A．在Ekt图像中应有 B．加速电压越大，粒子最后获得的动能就越大 C．粒子加速次数越多，粒子最大动能一定越大 D．要想粒子获得的最大动能增大，可增加D形盒的半径 【答案】D 【详解】A．粒子在D形盒中做圆周运动的周期 周期与速度无关，相邻两次加速的时间间隔为半个周期，故，A错误； B．带电粒子在磁场中做圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，即 为形盒的半径，粒子最终轨道半径等于形盒半径时，速度最大。由此解出最大速度 进而得到最大动能 其与加速电压无关，B错误； C．粒子最大动能由D形盒半径、磁感应强度等决定，若加速电压减小，加速次数增多但最大动能不变，C错误； D．由 增加D形盒半径，最大动能增大，D正确； 故选D。 12．霍尔元件作为核心传感器件，极大地推动了打印、扫描、复印设备的智能化进程，使其功能丰富，操作便捷，成为现代办公不可或缺的工具。如图所示是长为、宽为、厚度为的金属材质霍尔元件，电阻率为，其单位体积内的自由电子数为，电子电量大小为，磁场方向垂直霍尔元件工作面向上，磁感应强度大小为当通以图示方向的电流时，前后两表面间将出现电压，该电压称为霍尔电压，用表示。下列说法正确的是（　　） A．前表面电势比后表面低 B． C．闭合开关，仅考虑霍尔元件的电阻，则开关所在回路电流为 D．与霍尔元件的几何形状、单位体积内的自由电子数无关 【答案】B 【详解】A．由左手定则知，电子向后表面偏转，则前表面的电势比后表面的高，故A错误； BD．稳定后，电子受力平衡得 解得 结合电流的微观表达式 可得，故B正确，D错误； C．闭合开关，电压为霍尔电压，电阻 则电流为，故C错误。 故选B。 13．工业上常用电磁流量计来测量流体的流量（单位时间内流过管道横截面的液体体积），其原理如图甲所示，在圆管处加一磁感应强度大小为的匀强磁场，当导电液体流过此区域时，测出管壁上下、两点间的电势差，就可计算出管中液体的流量。测量某排污管流量的装置如图乙所示，已知排污管和电磁流量计处的管道直径分别为和。当流经电磁流量计处的液体速度为时，其流量约为以下说法正确的是（　　） A．甲图中，点的电势低于点的电势 B．通过排污管的污水流量约为 C．排污管内污水的速度约为 D．电势差与磁感应强度之比约为 【答案】D 【详解】A．根据左手定则可知，正电荷进入磁场区域时会向上偏转，负电荷向下偏转，所以M点的电势一定高于N点的电势，故A错误； BC．某段时间内通过电磁流量计的流量为280，通过排污管的污水流量也是280m3/h，由，知此段时间内流经电磁流量计的液体速度为10m/s，流量计半径为r=5cm=0.05m，排污管的半径R=10cm=0.1m，流经电磁流量计的液体速度为v1=10，则，可得排污管内污水的速度约为，故BC错误； D．流量计内污水的速度约为v1=10m/s，当粒子在电磁流量计中受力平衡时，有可知，D正确。故选D。 题型四 带电粒子在电磁组合场中的运动 14．如图所示，空间电、磁场分界线与电场方向成45°角，分界面一侧为垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B0，另一侧为平行纸面向上的匀强电场。一带电荷量为＋q、质量为m的粒子从P点以v0的速度沿垂直电场和磁场的方向射入磁场，一段时间后，粒子恰好又回到P点。（场区足够大，不计粒子重力）则下列选项中不正确的是（　　） A．当粒子第一次进入电场时，速度与分界线所成的锐角为45° B．当粒子第二次进入电场时，到P点的距离为 C．电场强度大小为B0v0 D．粒子回到P点所用的总时间为 【答案】D 【详解】A．根据题意可知，粒子的运动轨迹如图 可知粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据圆周运动的特点可知，粒子第一次到达边界时的偏转角是，即速度与分界线所成的锐角为，故A正确，不符合题意； B．由A选项分析可知，粒子进入电场的方向，与电场强度方向相反，故粒子先减速到零，再反方向加速到原来的速度第二次进入磁场，在磁场中做圆周运动，经过后，由S点进入电场，设粒子在磁场中做圆周运动的半径为，根据牛顿第二定律 解得 由图根据几何关系解得 故B正确，不符合题意； C．设电场的电场强度为E，粒子第二次进入电场的方向与电场方向垂直，根据图可知，水平方向 竖直方向， 联立解得 故C正确，不符合题意； D．粒子回到点所用的总时间包括在磁场中的运动时间，第一次进入电场时先减速后加速的时间及第二次在电场中偏转的时间，粒子在磁场中运动的时间由几何关系可知 第一次进入电场时先减速后加速的时间 第二次在电场中偏转的时间 粒子回到点所用的总时间为 故D错误，符合题意。 故选D。 15．已知空间中有一直角坐标系Oxyz，在紧贴（-0.2m，0，0）的下侧处有一粒子源P，能沿x轴正方向以的速度持续发射比荷为的某种原子核。在x<0，y<0的空间中存在沿-y方向的匀强电场，其中电场强度E的大小可在之间进行调节（不考虑电场变化而产生的磁场）。在x>0的空间有垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为。忽略原子核间的相互作用，xOy平面图如图甲所示。现在xOz平面内x<0区域放置一足够大的吸收屏，屏上方施加有沿−y方向，大小为的匀强磁场，如图乙所示。原子核打在吸收屏上即被吸收并留下印迹，则该印迹长度为（　　）。 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由于电场E可在之间进行调节，原子核在平面的电场中做类平抛运动，则有水平方向 竖直方向上， 结合牛顿第二定律可得 联立解得 粒子在磁场中做匀速圆周运动，假设第1次和第2次穿过轴的位置间距为，如图 洛伦兹力提供向心力则有 解得粒子运动的半径为 粒子速度为 代入数据解得，， 原子核在磁场中做螺旋线运动，在垂直于磁场的方向上，粒子运动的半径为 粒子运动的周期为 圆的周长为 当时，运动至吸收屏所需时间为 当时，运动至吸收屏所需时间为 假设亮线的长度为，则 故选D。 16．如图所示，某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后，射入水平放置、电压为U2的两块导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中，磁感应强度为B，不计粒子的重力。粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离为d，使得d减小可采取的措施是（　　） A．仅减小U1 B．仅增大U1 C．仅减小U2 D．仅增大U2 【答案】A 【详解】粒子在U1电场中有解得假设粒子出平行板时速度与竖直方向的夹角为，则出平行板时速度大小为粒子进入磁场做圆周运动的半径为则所以使得d减小可采取的措施是仅减小U1。故选A。 题型五 带电粒子在电磁叠加场中的运动 17．如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，质量为m、电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成θ角从O点进入叠加场区，且沿直线运动到A点，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．微粒可能带正电 B．微粒从O到A的运动可能是匀变速运动 C．电场强度大小为 D．磁感应强度大小为 【答案】D 【详解】AB．因为带电粒子在磁场中受到洛伦兹力与速度有关，如果带电粒子在电场、磁场、重力场复合的场中做直线运动，则一定是匀速直线运动；由于微粒匀速运动，所以重力、电场力、洛伦兹力三力平衡，若粒子带正电，电场力向左，洛伦兹力垂直于线斜向右下方，则电场力、洛伦兹力和重力不能平衡，如图所示 故粒子带负电，故AB错误； CD．若粒子带负电，符合题意，受力如图所示 由图根据受力平衡可知， 可解得，，故D正确，C错误。 故选D。 18．如图所示，绝缘直杆以倾角固定在竖直平面内，电荷量为q、质量为m的带正电小球穿在直杆上，小球与直杆间的动摩擦因数为，空间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B。现将小球从一定高度由静止释放开始沿直杆下滑，已知小球的电荷量保持不变，直杆足够长，重力加速度为g，则下列说法正确的是（    ） A．小球运动过程中受到的磁场的作用力垂直直杆斜向下 B．小球先做加速度逐渐减小的加速运动后做匀速运动 C．小球运动过程中的最大加速度大小为 D．小球运动过程中的最大速度大小为 【答案】D 【详解】A．根据左手定则可知，小球运动过程中受到的磁场的作用力垂直直杆斜向上，故A错误； B．小球开始速度较小，洛伦兹力较小，杆对小球的弹力垂直于杆向上，此时有， 可知，随速度增大，弹力减小，加速度增大，即此时小球做加速度增大的变加速直线运动，当弹力减为0时，加速度为，之后，速度进一步增大，洛伦兹力大于重力垂直于杆的分力，此时有， 可知，随速度增大，弹力增大，加速度减小，即此时小球做加速度减小的变加速直线运动，当加速度减为0时，速度达到最大值，之后做匀速直线运动，故B错误； C．结合上述可知，小球运动过程中的最大加速度大小为，故C错误； D．结合上述，速度达到最大值时加速度为0，则有， 解得，故D正确。 故选D。 19．如图所示，xOy平面内存在沿y轴正向的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场，带正电粒子从坐标原点O由静止释放，运动轨迹如图虚线所示，不计粒子的重力。下列描述粒子沿x轴方向的分速度随时间t、位置坐标y的变化图像中可能正确的是（　　） A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【答案】A 【详解】释放时粒子可视为有沿x轴正方向和负方向、大小均为v的两个分速度，且满足 则粒子的运动可分解为沿x轴正方向以速率v做匀速直线运动的同时，以速率v在xOy平面内做匀速圆周运动，t时刻粒子沿x轴方向的分速度满足（为粒子做匀速圆周运动的角速度），故①正确，②错误；以x方向为正方向，由动量定理可知又沿y方向的位移解得变形后得则图像是过原点的直线，故③正确，④错误。故选A。 题型六 楞次定律与法拉第电磁感应定律 20．如图甲所示，螺线管Q固定在竖直平面内，其右方悬挂一圆形闭合线圈P，P和Q共轴，Q中的电流i随时间t变化的规律如图乙所示，取甲图中电流方向为正方向，则（　　） A．在时刻，线圈P有远离Q的趋势 B．在时刻，线圈P有靠近Q的趋势 C．在时刻，线圈P中无感应电流 D．在时刻，线圈P有收缩的趋势 【答案】A 【详解】A．在时刻，Q中的电流正在增大，则穿过线圈P的磁通量正在增大，根据楞次定律，线圈P阻碍磁通量增大，故线圈P有远离Q的趋势，故A正确； BD．在时刻和时刻，Q中的电流变化率均为零，则穿过线圈P的磁通量变化率为零，线圈P中无感应电流，线圈P不受安培力，也没有收缩或扩张的趋势，故BD错误； C．在时刻，Q中的电流变化率不为零，则穿过线圈P的磁通量变化率不为零，线圈P中有感应电流，故C错误。 故选A。 21．如图甲所示，两均匀磁场的磁感应强度B1和B2方向相反，金属圆环的水平直径与两磁场的边界重合。B1和B2随时间变化的图像如图乙所示，规定磁场方向垂直纸面向里为正方向，下列说法正确的是（　　） A．0~t0时间内整个圆环具有收缩的趋势 B．t0时刻的圆环内的磁通量为零，感应电流也为零 C．时间内圆环中产生逆时针方向的感应电流 D．时间内圆环中感应电流的方向先逆时针再顺时针 【答案】C 【详解】CD．根据图示可知，为匀强磁场，为变化的磁场，可知，圆环中磁通量的变化由决定，方向垂直于圆环平面向外，磁感应强度减小，穿过圆环的磁通量减小，根据楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向，故C正确，D错误； A．结合上述可知，感应电流沿逆时针方向，根据左手定则可知，圆环上半部分所受安培力向下，圆环下半部分所受安培力方向向下，由于0~t0时间内下侧区域的磁感应强度大于上侧区域的磁感应强度，则圆环下半部分所受安培力大于上半部分所受安培力，可知，0~t0时间内整个圆环具有扩张的趋势，故A错误； B．t0时刻的圆环内的磁通量为零，与大小相等，方向相反，两磁场在圆环中分布的面积相等，则此时穿过圆环的磁通量为零，结合上述可知，圆环中磁通量的变化由决定，磁通量的变化率一定，即t0时刻圆环内的感应电流不为零，故B错误； 故选C。 22．如图所示，两条相距 d的平行金属导轨位于同一水平面内。金属杆ab在导轨上以速度水平向左匀速运动，其左侧磁感应强度大小为 B的矩形匀强磁场区域MNPQ也以速度匀速地向右运动，当金属杆刚进入磁场时，杆中产生的感应电动势的大小为（　　） A．0 B． C． D． 【答案】C 【详解】导体棒切割磁感应线产生的感应电动势计算公式中的v是金属棒相对于磁场方向的速度，由于金属杆ab在导轨上以速度水平向左匀速运动，该磁场区域也以速度匀速地向右运动，当金属杆刚进入磁场时，金属杆相对于磁场的速度大小为、 所以杆中产生的感应电动势的大小为 故选C。 23．电阻不计的单匝圆形线圈固定在磁场中，线圈平面与磁场方向垂直。若一定值电阻R接在线圈的a、b两端，如图1所示，磁感应强度以均匀增大时，电阻R消耗的功率为P；若磁感应强度恒为0.5T，线圈闭合，在线圈边缘与圆心O之间接入定值电阻R，如图2所示，电阻不计的金属棒Oc沿着半径放在线圈上（与线圈接触良好），绕圆心O匀速转动，电阻R消耗的功率也为P。金属棒Oc转动的角速度为（   ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据法拉第电磁感应定律单匝线圈，设圆形线圈半径为r，则已知所以根据可得金属棒切割磁感线产生的感应电动势因为电阻消耗的功率也为P，所以由于两图中电阻R消耗功率P相等，则等式两边R和r（）可约去，得到因为代入可得解得故选B。 题型七 自感 涡流 电磁阻尼和驱动 24．在图甲所示的电路中，灯泡电阻不变且阻值为R。闭合开关S后，流过两个电流传感器的图像如图乙所示。电源电动势E、内阻r均未知，电流传感器电阻不计。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S后，电流传感器1中的电流对应图乙中的图线b B．线圈L的直流电阻小于灯泡电阻R C．断开开关S后，灯泡逐渐熄灭 D．由图像中的数据和题干条件不能计算出电源的电动势和内阻 【答案】C 【详解】A．闭合开关S后，线圈L会阻碍电流的变化。电流传感器2中的电流会从0开始逐渐增加，所在的支路中线圈L的电阻会逐渐减小为稳定值，对应图线b，电流传感器1对应图线a，故A错误； B．稳定后流经灯泡的电流大于流经线圈L的电流，作为并联电路电压是相等的，根据 可知线圈L的直流电阻大于灯泡电阻R，故B错误； C．断开开关后，线圈L储存的能量释放，线圈与灯泡构成新的回路，电流逐渐减小，灯泡逐渐熄灭，故C正确； D．根据图像信息，刚闭合开关S时，电路的瞬间电流大小为根据闭合电路欧姆定律，有当电流达到稳定时，流经灯泡的电流大小为路端电压为此时闭合电路欧姆定律为可求得，。故D错误。故选C。 25．上海中心大厦顶部的阻尼器确保了整栋大厦在台风中的稳定。阻尼器简化原理如图所示，当楼体在风力作用下摆动时，携带有永磁体的质量块由于惯性产生反向摆动，在金属地板内产生涡流，从而使大厦减振减摆。则（　　） A．涡流由外部电源产生 B．地板电阻率越大，产生涡流越大 C．永磁体摆动速率越大，产生涡流越大 D．阻尼器最终将机械能转化为电势能 【答案】C 【详解】A．永磁体摆动时，在金属底板内产生变化的磁场，从而在金属底板内产生涡流，涡流由变化的磁场产生，故A错误； B．地板电阻率越大，即电阻越大，产生涡流越小，故B错误； C．永磁体摆动速率越大，在金属底板内产生的磁场变化得越快，产生涡流越大，故C正确； D．金属底板内由于产生涡流而发热，故阻尼器最终将机械能转化为内能，故D错误。 故选C。 26．图甲、乙中磁场方向与轮子的转轴平行，图丙、丁中磁场方向与轮子的转轴垂直，轮子是绝缘体，则采取下列哪个措施，能有效地借助磁场的作用，让转动的轮子停下（    ） A．如图甲，在轮上固定如图绕制的线圈 B．如图乙，在轮上固定如图绕制的闭合线圈 C．如图丙，在轮上固定一些细金属棒，金属棒与轮子转轴平行 D．如图丁，在轮上固定一些闭合金属线框，线框长边与轮子转轴平行 【答案】D 【详解】AB．图甲、乙中当轮子转动时，穿过线圈的磁通量都是不变的，不会产生感应电流，则不会有磁场力阻碍轮子的运动，AB错误； C．图丙中在轮上固定一些细金属棒，当轮子转动时会产生感应电动势，但是不会形成感应电流，则也不会有磁场力阻碍轮子转动，C错误； D．图丁中在轮上固定一些闭合金属线框，线框长边与轮子转轴平行，当轮子转动时会产生感应电动势，形成感应电流，则会有磁场力阻碍轮子转动，使轮子较快停下来，D正确。故选D。 题型八 电磁感应现象中的电路和图像问题 27．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、极板间距为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．微粒的电荷量与质量之比为 C．电阻消耗的电功率为 D．电容器所带的电荷量为 【答案】D 【详解】A．如图所示，金属棒绕轴切割磁感线转动，棒产生的电动势 故A错误； B．电容器两极板间电压等于电源电动势，带电微粒在两极板间处于静止状态，则 即故B错误； C．电阻消耗的功率故C错误； D．电容器所带的电荷量故D正确。故选D。 28．如图甲所示，一个匝数n=100匝的圆形导体线圈，面积S1=0.4m2，电阻r=1Ω。在线圈中存在面积S2=0.3m2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。有一个R=2Ω的电阻，将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接，下列说法正确的是（　　） A．0~4s内，a、b间的电势差Uab=3V B．4~6s内a、b间的电压为6V C．0~4s内通过电阻R的电荷量为8C D．0~6s内电流的有效值为2.25A 【答案】B 【详解】A．0~4s内，感应电动势为路端电压根据楞次定律可知，感应电流方向沿顺时针方向，则a、b间的电势差小于0，可知故A错误； B．4~6s内，感应电动势为，a、b间的电压故B正确； C．0~4s内通过电阻R的电荷量故C错误； D．结合上述，0~4s内感应电流，4~6s内感应电流令，，感应电流的有效值为I，则有解得故D错误。故选B。 29．如图所示，水平面固定有平行导轨ab和cd，以及圆环导轨bef，导体棒PQ垂直导轨ab固定，导体棒OM的一端连接d点，另一端与圆环导轨接触。已知平行导轨间距为L，圆环导轨半径也为L，导轨间均加有垂直平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向如图所示，PQ和OM棒电阻均为R，令OM棒绕圆心O点以角速度ω逆时针匀速转动，忽略导轨电阻且导体棒与导轨间接触良好，下列说法正确的是（　　） A．O点电势比M点高 B．PQ棒两端电势差为 C．PQ棒所受安培力大小为 D．OM棒转动半圆周过程，电路产生焦耳热为 【答案】D 【详解】A．OM棒绕圆心O点逆时针匀速转动，根据右手定则可知，通过OM棒的电流方向由O指向M，OM棒相当于电源，电流在电源内部由负极流向正极，则O点电势比M点低，故A错误； BC．OM棒产生的电动势为回路电流为则PQ棒两端电势差为PQ棒所受安培力大小为，故BC错误； D．OM棒转动半圆周过程，电路产生焦耳热为，故D正确。故选D。 30．如图所示，间距为L的水平边界MN、PQ之间存在垂直纸面向外的匀强磁场，一正方形线框位于磁场区域上方某一高度，线框的边长为L、ab边的电阻是dc边电阻的2倍，ad边、bc边的电阻不计。若线框由静止释放，t=0时刻dc边进入磁场，一段时间后ab边进入磁场并匀速穿过磁场，整个线框通过磁场区域的过程中，ab边与dc边保持水平，则下列关于a、b两点之间电势差Uab随时间t变化的图像肯定错误的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】设dc边的电阻是r，ab边的电阻是2r，由于下落高度不确定，dc边进入磁场后，线框可能做匀速直线运动、加速度减小的加速直线运动或加速度减小的减速直线运动。dc边进入磁场时电动势 E=BLva、b两点之间的电势差dc边出磁场后当线框的加速度为0后，线框做匀速运动，a、b两点之间的电势差则BCD正确，A错误。此题选择错误的，故选A。 31．如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界OO′为其对称轴．一正方形闭合导体线框abcd，在外力作用下由纸面内图示位置从静止开始向左做匀加速运动，若以顺时针方向为电流的正方向，能反映线框中感应电流随时间变化规律的图象是（　　） A．B．C．D． 【答案】C 【详解】因为两个磁场方向相反，所以ab边切割磁场产生的感应电流与cd边切割磁场产生的电流大小相等，方向都是顺时针，所以线框中的电流 与时间成正比，当时刻，dc边穿出PQ右侧的磁场到刚进入MN左侧的磁场过程中，只有ab边切割磁场，所以产生的电流 图像斜率减半。故选C。 32．如图所示，为两个有界匀强磁场、磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L，距磁场区域的左侧L处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，以速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定i电流沿逆时针方向时为正，磁感线垂直纸面向里时磁通量为正值，外力F向右为正，则以下关于线框中的磁通量、感应电流i、外力F和电功率P随时间变化的图像正确的是（　　） A．B．C． D． 【答案】D 【详解】A．当线框运动L时开始进入磁场，磁通量开始增加，当全部进入时达最大；此后向外的磁通量增加，总磁通减小；当运动到时，磁通量最小，故A错误； B．当线圈进入第一个磁场时，由可知，I保持不变，而开始进入第二个磁场时，两端同时切割磁感线，电动势应为，故电流应为2I，故B错误； C．因安培力总是与运动方向相反，故拉力应一直向右，故C错误 D.拉力的功率，因速度不变，而线框在第一个磁场时，电流为定值，功率为定值，两边分别在两个磁场中时，由B的分析可知，电流加倍，功率为原来的4倍；此后从第二个磁场中离开时，功率应等于线框在第一个磁场中的功率，故D正确。故选D。 题型九 电磁感应现象中的线框类问题 33．电磁阻尼是一种常见的物理现象，广泛应用于各个领域中。如图所示为列车进站时利用电磁阻尼辅助刹车的示意图。在光滑的水平面上，有一个边长为L的正方形金属框，电阻为R，质量为m。金属框以速度v0向右匀速运动，进入MN右侧磁感应强度为B的匀强磁场区域，磁场方向垂直于金属框平面。在金属框的一半进入磁场的过程中（还未停止），下列说法正确的是（　　） A．金属框仍做匀速直线运动 B．最小速度为 C．金属框中产生的焦耳热为 D．通过金属框的电荷量为 【答案】B 【详解】A．金属框的一半进入磁场的过程中，通过金属框的磁通量增大，金属框中产生感应电流，金属框受安培力作用做减速运动，故A错误； B．金属框中产生感应电动势为感应电流大小为安培力大小为由于金属框做减速运动，在金属框的一半进入磁场时速度最小，对金属框由动量定理得则解得故B正确； C．金属框中产生的焦耳热等于金属框克服安培力所做的功，小于，故C错误； D．通过金属框的电荷量为又，解得故D错误。故选B。 34．如图所示，在光滑水平面上MN右侧区域存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。t=0时刻，一质量为m、高为a、电阻为R的正三角形金属线框以速度v从边界MN处进入磁场，最终线框恰好完全进入。在线框运动过程中，下列说法错误的是（　　） A．线框中的电流始终为逆时针方向 B．t=0时刻，线框的感应电动势大小为Bav C．通过导线横截面的电荷量为 D．线框中感应电流产生的焦耳热为 【答案】B 【详解】A．根据右手定则可知，线框中的电流始终为逆时针方向，故A正确，不符合题意； B．正三角形高为a，由几何关系可知其边长为根据法拉第电磁感应定律可知，t=0时刻，线框的感应电动势大小为故B错误，符合题意； C．感应电动势的平均值感应电流的平均值根据电流的定义式有解得故C正确，不符合题意； D．最终线框恰好完全进入磁场，根据能量守恒定律有故D正确，不符合题意。故选B。 35．如图所示，质量为的重物与一质量为m的导线框用一根绝缘细线连接起来，挂在两个高度相同的定滑轮上，已知导线框电阻为R，横边边长为L。有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场上下边界的距离、导线框竖直边长均为h。初始时刻，磁场的下边缘和导线框上边缘的高度差为，将重物从静止开始释放，导线框加速进入磁场，穿出磁场前已经做匀速直线运动，滑轮质量、摩擦阻力均不计，重力加速度为g。则下列说法中正确的是（　　） A．导线框进入磁场时的速度为 B．导线框进入磁场后，若某一时刻的速度为，则加速度为 C．导线框穿出磁场时的速度为 D．导线框通过磁场的过程中产生的热量 【答案】B 【详解】A．导线框进入磁场前，根据重物与线框组成的系统机械能守恒得解得故A 错误； B．线框进入磁场过程中，若某一时刻的速度为v，则线框受到的安培力为对系统整体，根据牛顿第二定律得解得故B正确； C．线框穿出磁场时，根据平衡条件得又安培力为解得线框离开磁场时的速度为故C 错误； D．设线框通过磁场的过程中产生的热量为Q，对从静止到刚通过磁场的过程，根据能量守恒得解得故D错误。故选 B。 题型十 电磁感应现象中的单棒类问题 36．水平面上放置两个互相平行的足够长的金属导轨，间距为，电阻不计，其左端连接一阻值为的电阻.导轨处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为.质量为长度为阻值也为且与导轨接触良好的导体棒以速度垂直导轨水平向右运动直到停下。不计一切摩擦，则下列说法正确的是（    ） A．导体棒运动过程中所受安培力先做负功再做正功 B．导体棒在导轨上运动的最大距离为 C．整个过程中，导体棒上产生的焦耳热为 D．整个过程中，通过导体棒的电荷量为 【答案】B 【详解】A．根据右手定则可得感应电流为逆时针，根据左手定则可得安培力向左，导体棒向右运动过程中一直受到向左的安培力作用，则安培力一直做负功，故A错误； B．感应电动势为 电流为 导体棒受安培力为 联立可得 以初速度方向为正方向，根据动量定理有 可得 可得导体棒在导轨上运动的最大距离为，故B正确； C．整个过程中，导体棒上产生的焦耳热为， 可得，故C错误； D．设整个过程中，通过导体棒的电荷量为，根据动量定理有 可得 可得，故D错误。 故选B。 37．如图，间距为L的两根金属导轨平行放置并固定在绝缘水平桌面上，左端接有一定值电阻R，导轨所在平面存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。质量为m的金属棒置于导轨上，在水平拉力作用下从静止开始做匀加速直线运动，一段时间后撤去水平拉力，金属棒最终停在导轨上。已知金属棒在运动过程中，最大速度为v，加速阶段的位移与减速阶段的位移相等，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，不计摩擦及金属棒与导轨的电阻，则（　　） A．加速过程中拉力的最大值为 B．金属棒加速的时间为 C．减速阶段通过金属棒的电荷量为 D．加速过程中拉力做的功为 【答案】A 【详解】BC．由题意，设加速阶段金属棒的位移为，根据 可知加速过程中通过金属棒的电荷量等于减速过程中通过金属棒的电荷量，则减速过程由动量定理可得 联立解得， 在加速阶段，根据 可得金属棒加速的时间为，故BC错误 A．加速阶段，对金属棒由牛顿第二定律有，， 显然速度最大时，拉力有最大值，联立求得加速过程中拉力的最大值为，故A正确； D．加速过程中拉力对金属棒做正功，安培力对金属棒做负功，由动能定理有 可得拉力的功 因此可知加速过程中拉力做的功大于，故D错误。 故选A。 38．如图所示，平行光滑金属导轨水平固定，导轨平面处在竖直向下匀强磁场中。导轨左端连接有平行板电容器，开始时电容器不带电。一电阻不可忽略的导体棒垂直导轨放置在导轨上，先给导体棒一初速度，导轨足够长，轨道的电阻不计，下列说法正确的是（    ） A．导体棒一直做匀速运动 B．导体棒做简谐运动 C．导体棒做加速度减小的减速运动，最终匀速 D．导体棒做加速度减小的减速运动，最终静止 【答案】C 【详解】当导体棒获得向右的初速度时，导体棒切割磁感线产生动生电动势，给电容器充电，设充电电流为，导体棒的有效切割长度为，则导体棒所受安培力大小为，方向水平向左 在安培力作用下导体棒减速，产生的电动势随之减小，同时电路中的充电电流I也逐渐减小，则导体棒所受安培力逐渐减小，由牛顿第二定律可知，导体棒的加速度逐渐减小；随着电容器带电量的增加，电容器两极板间的电压逐渐增大，当导体棒的动生电动势等于电容器两极板间的电压时，电容器不再充电，电路中没有电流，导体棒不再受安培力而做匀速运动；则导体棒做加速度减小的减速运动，最终匀速。 故选C。 39．如图所示，一足够长光滑的倾斜金属轨道处在与轨道平面垂直的匀强磁场中，轨道上端连接一电容器，不计轨道的电阻。现将与轨道垂直的导体棒由静止释放，其下滑过程中的速度和加速度随时间变化的图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】设导轨倾角为，导体棒下滑时的加速度满足 设导轨间距离为L，时间内速度增加量为，电容器电荷量的增加量为，电势差增加量为，电流为I。 则 因为    联立解得 由上式可知运动过程中导体棒加速度不变的匀加速直线运动。 故选C。 40．据报道，中国第三艘航母“福建舰”采用电磁弹射器技术成功实现对歼—35进行加速起飞。如图所示为电磁弹射装置的等效电路图（俯视图）。间距为两根相互平行的光滑长直导轨固定在水平面上，在导轨的左端接入电容为超级电容器，质量为、阻值为的导体棒MN（相当于飞机）静止于导轨上。先给电容器充电，其电荷量为，闭合开关S后，电容器释放储存的电能，所产生的强大电流经过棒MN，在垂直于导轨平面向下、磁感应强度为磁场力作用下向右加速。达到最大速度之后离开导轨。棒MN始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨的电阻。下列说法正确的是（　　） A．超级电容器相当电源，放电时两端电压不变 B．闭合开关S后，MN做匀加速的直线运动 C．棒MN的最大速度为16m/s D．若要继续弹射下一架飞机，该超级电容器需充电的电量为3.6C 【答案】D 【详解】A．超级电容器相当电源，放电时两端电压逐渐减小，故A错误； B．开关闭合后，电容器开始放电，在安培力作用下，MN开始向右加速运动， MN切割磁感线产生的感应电动势阻碍电容器C放电，当 MN上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零， MN达到最大速度，此过程中通过MN的电流减小，则MN在水平方向有 所以 MN 先做加速度逐渐减小的加速运动，达到最大速度时离开导轨，故 B错误； C．当MN达到最大速度时，若电容器此时的电荷量为q。切割磁感线产生的感应电动势等于此时电容器两端电压，即 由动量定理得 电容器的电荷量 联立解得最大速度，故C错误； D．当MN达到最大速度时，电容器上的电量为 若要弹射下一架飞机，该超级电容器上还需要充电的电量，故D正确。 故选D。 41．电磁炮是利用电磁力对弹体加速的新型武器。某小组用图示装置模拟研究电磁炮的原理。间距为0.1m的水平长导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为0.5T，左端所接电池电动势为1.5V、内阻为0.5Ω。长0.1m、电阻为0.1Ω的金属杆ab静置在导轨上。闭合开关S后，杆ab在运动过程中受到的阻力恒为0.05N，且始终与导轨垂直且接触良好。导轨电阻不计，则杆ab（　　） A．运动方向向左 B．先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动 C．能达到的最大速度为18 m/s D．两端的电压始终不变 【答案】C 【详解】AB．杆ab中电流方向从b到a，根据左手定则可知安培力向右，通电瞬间杆所受安培力 大于阻力，向右做加速运动，随着速度增大，产生的感应电动势 增大，产生的感应电流方向与通电电流方向相反，所以电流强度逐渐减小，安培力逐渐减小，加速度逐渐减小，当安培力和阻力相等时加速度为零，速度最大，因此杆先做加速度逐渐减小的变加速直线运动，后做匀速直线运动，故AB错误； C．杆达到最大速度时，受力平衡，即解得又解得故C正确； D．由闭合电路欧姆定律知，杆两端的电压由于杆先做变加速运动，速度v变化、感应电动势BLv变化，则杆两端的电压U发生变化，故D错误。故选C。 题型十一 电磁感应现象中的双棒类问题 42．如图所示，水平面内固定有两根足够长的光滑平行导轨，导轨间距为l，电阻忽略不计。质量为m、电阻为R的导体棒与质量为、电阻为的导体棒均垂直于导轨静止放置，两导体棒相距为d，整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。现让棒以初速度v水平向左运动，直至最终达到稳定状态，导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，则在此过程中下列选项错误的是（　  ） A．两导体棒任意时刻加速度不相同 B．通过两导体棒的电荷量总是相等 C．棒上所产生的热量为 D．最终稳定时两导体棒间的距离为 【答案】C 【详解】AB．棒切割磁感线，产生感应电动势，整个回路中产生感应电流，所以两导体棒中电流大小相同，根据 可知，通过两导体棒的电荷量总是相等。 再根据左手定则及安培力公式 可判断出两棒所受安培力大小相等，方向相反，根据 可知，两导体棒质量不同，所以加速度大小方向均不同，故AB正确，不符合题意； C．经分析可知，棒受向后的安培力，减速，PQ棒受向前的安培力，加速，直到两个导体棒共速，则不再产生感应电流，两棒匀速，根据动量守恒定律，有 根据能量守恒定律，有 棒上所产生的热量为 解得 故C错误，符合题意； D．整个过程中通过的电荷量为 对棒，根据动量定理，有 即 最终稳定时两导体棒间的距离为 解得 故D正确，不符合题意。 本题选择错误选项； 故选C。 43．如图，P、Q是两根固定在水平面内的光滑平行金属导轨，间距为L，导轨足够长且电阻可忽略不计。图中EFGH矩形区域有一方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。在时刻，两均匀金属棒a、b分别从磁场边界EF、GH进入磁场，速度大小均为；一段时间后，流经a棒的电流为0，此时，b棒仍位于磁场区域内。已知金属棒a、b由相同材料制成，长度均为L，电阻分别为R和，a棒的质量为m。在运动过程中两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，a、b棒没有相碰，则下列说法不正确的是（　　） A．时刻a棒加速度大小为 B．时刻b棒的速度大小为 C．时间内，通过a棒横截面的电荷量与通过b棒横截面的电荷量相等 D．时间内，a棒产生的焦耳热为 【答案】D 【详解】A．由题知，在时刻，a进入磁场的速度方向向右，b的速度方向向左，根据右手定则可知，a产生的感应电流方向是E到F，b产生的感应电流方向是H到G，即两个感应电流方向相同，所以流过a、b的感应电流是两个感应电流之和，则有对a，根据牛顿第二定律有解得故A正确，与题意不符； B．根据左手定则，可知a受到的安培力向左，b受到的安培力向右，由于流过a、b的电流一直相等，故两个力大小相等，则a与b组成的系统动量守恒。由题知，时刻流过a的电流为零时，说明a、b之间的磁通量不变，即a、b在时刻达到了共同速度，设为v。由题知，金属棒a、b相同材料制成，长度均为L，电阻分别为R和2R，根据电阻定律有，解得已知a的质量为m，设b的质量为，则有联立，解得取向右为正方向，根据系统动量守恒有解得故B正确，与题意不符； C．在时间内，根据因通过两棒的电流时刻相等，所用时间相同，故通过两棒横截面的电荷量相等。故C正确，与题意不符； D．在时间内，对a、b组成的系统，根据能量守恒有解得回路中产生的总热量为对a、b，根据焦耳定律有因a、b流过的电流一直相等，所用时间相同，故a、b产生的热量与电阻成正比，即又解得a棒产生的焦耳热为故D错误，与题意相符。本题选错误的故选D。 44．如图所示，两固定在水平面上的平行金属导轨由宽轨，窄轨两部分组成，宽轨部分间距为，窄轨部分间距为L。现将两根材料相同、横截面积相同的金属棒分别静置在宽轨和窄轨上。金属棒的质量为m，电阻为R，长度为L，金属棒的长度为，两金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。金属导轨处在方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。现给金属棒水平向右的初速度，此后金属棒始终在宽轨磁场中运动，金属棒始终在窄轨磁场中运动。已知除金属棒的电阻之外其余电阻不计，宽轨和窄轨都足够长，不计一切摩擦。下列说法正确（　　） A．金属棒开始运动后，金属棒中的电流方向为 B．当两金属棒匀速运动时，棒的速度为 C．金属棒从开始运动到匀速的过程中，通过金属棒的电荷量为 D．金属棒从开始运动到匀速的过程中，金属棒中产生的热量为 【答案】D 【详解】A．设金属棒的质量为m，电阻为R，则金属棒ab的质量为2m，电阻为2R，金属棒开始运动后，根据楞次定律可知金属棒中的电流方向为，故A错误； B.当两金属棒匀速运动时有 规定向右为正方向，对ab棒，由动量定理有 对cd棒，由动量定理有 联立解得 故B错误； C．对ab棒，由动量定理有 联立解得 故C错误； D．根据能量守恒可知，金属棒从开始运动到匀速的过程中，金属棒中产生的热量为 联立解得 故D正确。故选D。 题型十二 交变电流的产生与四值问题 45．如图所示，在xOy平面内，矩形线框的底边长为L且与x轴重合，中轴线与y轴重合。线框绕垂直于x轴的转轴（例如图中的MN轴）匀速转动。匀强磁场区域足够大。在保持转速不变的情况下，线框内产生的感应电流的最大值与转轴所处位置x的关系图像为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】设矩形线框的宽度为，角速度为，当转轴位置在时，左侧边产生的最大感应电动势为 右侧边产生的最大感应电动势为 两边产生的感应电流方向相反，总最大感应电动势大小为 设线圈的总电阻为，则线圈中的最大电流为 同理当转轴位置在时，总最大感应电动势大小也为 线圈中的最大电流为 当转轴在范围内产生的最大感应电动势为 线圈中的最大电流为 综上所述可知，转轴在任何位置线圈中的最大电流均不变。 故选A。 46．如图甲所示，是发电机原理示意图，两磁极间的磁场可视为匀强磁场，矩形线圈ABCD绕垂直于磁场的轴OO′逆时针匀速转动，发电机产生的电动势随时间按正弦函数规律变化，如图乙所示。已知发电机线圈电阻为5Ω，则下列说法正确的是（　　） A．线圈经过图甲所示位置时，线圈中电流方向为A→B→C→D B．线圈经过图甲所示位置时，产生的电动势为0 C．发电机产生的电动势瞬时值的表达式为 D．外电路接R=95Ω的定值电阻时，理想电流表的示数为2.2A 【答案】D 【详解】A．根据右手定则可知，线圈经过图甲所示位置时，线圈中电流方向为A→D→C→B，选项A错误； B．线圈经过图甲所示位置时，磁通量为零，但磁通量的变化率最大，则产生的电动势最大，选项B错误； C．发电机产生的电动势瞬时值的表达式为，选项C错误； D．外电路接R=95Ω的定值电阻时，理想电流表的示数为，选项D正确。 故选D。 47．如图甲所示，一圆形线圈面积，匝数，电阻不计，处于匀强磁场中，磁感应强度B随时间t正弦变化的图像如图乙所示（取垂直纸面向里为正方向）。导线框右边与理想变压器的原线圈连接，已知变压器的原、副线圈的匝数比为，与副线圈连接的电阻，，D为理想二极管，下列说法正确的是（　　） A．时，圆形线圈中有逆时针方向的电流 B．时，原线圈中电势差为 C．内，流过的电荷量为 D．内原线圈输入的能量为 【答案】C 【详解】A．在 t = 0.01 s 时，磁感应强度 B = 0，但磁通量的变化率最大。根据B-t图像，此时图像的斜率为负，表示穿过线圈向里（正方向）的磁通量在减小。根据楞次定律，感应电流产生的磁场方向应为向里，以阻碍磁通量的减小。再根据安培定则，可知感应电流方向为顺时针，A错误； B．在 t = 0.005 s 时，磁感应强度B达到最大值，B-t 图像的切线斜率为零，此时线圈中产生的感应电动势为零，原线圈两端的电势差为零，B错误； C．在 0 ~ 0.005 s 时间内，根据法拉第电磁感应定律，原线圈中的平均感应电动势为 副线圈的平均电动势为流过 R₁ 的平均电流为流过 R₁ 的电荷量为 ，C正确； D．原线圈中电动势的最大值为 有效值为副线圈两端电压的有效值为电阻 R₁ 消耗的功率为由于理想二极管 D 的单向导电性，电阻 R₂ 只在半个周期内有电流通过，其消耗的功率是正常工作时的一半，即 副线圈的总输出功率为输入功率 在 1 s 内原线圈输入的能量为 ，D错误。故选C。 题型十三 理想变压器基本原理应用及动态分析问题 48．图甲为全球最高海拔风电项目的西藏八宿风电场，图乙为某风力发电机部分供电系统简化图，风能转化为电能的效率可视为不变。工作时，矩形线圈ABCD绕轴匀速转动，输出电压，电阻，其他电阻均不计。理想变压器原、副线圈的匝数之比。则（　　） A．线圈位于图乙所示位置时的磁通量为 B．电流表的示数为 C．该发电机每秒消耗的风能为17600J D．线圈从图中位置转过90°的过程中，通过R2的电荷量为 【答案】D 【详解】A．当线圈处于图乙所示位置时，其平面与磁场方向平行，此时穿过线圈的磁通量，故A错误； B．根据输出电压表达式，发电机输出电压的有效值 运用等效电阻法，将副线圈电阻R2等效到原线圈侧，等效电阻 则原线圈回路总电流（即电流表示数） 电流表测量的是有效值，示数为40A，故B错误； C．发电机输出的电功率 即每秒转化的电能为17600J。由于风能转化为电能的效率小于100%，故发电机每秒消耗的风能应大于17600J，故C错误； D．线圈从图示位置转过90°的过程中，原线圈磁通量的变化量根据解得根据平均电流定义及欧姆定律，通过原线圈的电荷量对于理想变压器，电流之比等于匝数反比，则电荷量之比等于匝数反比，通过R2的电荷量，故D正确。故选D。 49．在如图所示的理想降压变压器电路中，原、副线圈的匝数比为2∶1，在a、b之间加上电压稳定的交流电源，为定值电阻，P为滑动变阻器的滑动触头，滑动变阻器的总电阻，电压表、电流表均为理想电表。当滑动触头P由c端向d端滑动过程中，下列说法正确的是（    ） A．电流表的示数减小 B．电压表的示数保持不变 C．的功率减小 D．的功率先增大后减小 【答案】C 【详解】A．可以将副线圈的电阻等效到原线圈上来，从而将复杂的电路化为简单的串联电路，如图所示，由于，可知则当滑动触头P由c端向d端滑动时，电阻的阻值由最大阻值开始减小，通过变压器原线圈的电流增大，则通过副线圈的电流也增大，即电流表的示数增大，A错误； B．定值电阻分压增大，则原线圈两端电压减小，副线圈两端电压也减小，即电压表示数减小，B错误； C．将看作电源的内阻，此时的功率即为电源的输出功率，可知当时有最大功率，随着滑动触头P由c端向d端滑动，的电阻从开始逐渐减小，则的功率减小，C正确； D．由于通过的电流增大，则其功率增大，D错误。 故选C。 50．如图所示，理想变压器原线圈接电压为的正弦式交流电，、为定值电阻，为滑动变阻器，当滑动变阻器滑片向下滑动时，下列说法正确的是（　　） A．定值电阻消耗的功率一定变小 B．变压器的输出功率一定变小 C．变压器的输出功率一定变大 D．滑动变阻器消耗的功率一定变小 【答案】A 【详解】A．将变压器原线圈与副线圈、和看成一个等效电阻，则有 根据电压与匝数的关系有解得根据电流与匝数的关系有解得在副线圈回路中有联立解得在原线圈回路中有可知当滑动变阻器滑片向下滑动时，的阻值增大，则增大，所以减小；根据可知定值电阻消耗的功率一定变小，故A正确； BC．在原线圈回路中有，将看成电源的内阻，当时，变压器的输出功率最大，由题知无法判断与的大小关系，所以无法判断变压器的输出功率变化情况，故BC错误； D．根据电流与匝数的关系有因减小，所以减小；根据因增大，减小，故无法判断的变化情况，故D错误。故选A。 题型十四 远距离输电问题 51．2025年8月，由南方电网广东广州供电局牵头研制的全球首台500千伏植物油变压器，在广州500千伏增城变电站投运。如图所示，发电站输出电压有效值为10.8kV的正弦式交流电，经匝数比为1:50的理想变压器升压后通过输电线输送到变电站，输电线等效电阻为R=20Ω，变电站两端有效电压为500kV，再用理想变压器变为电压有效值为220V的家用交流电，下列说法正确的是（　　） A．升压变压器输出电压最大值为540kV B．输电线上的电流为200A C．输电线上损失的功率为 D．升压变压器原线圈与降压变压器副线圈中电流之比为11:5000 【答案】C 【详解】A．根据公式，得 则540kV是升压变压器输出电压的有效值。故A错误； B．输电线的损耗电压 输电线上的电流为 故B错误； C．输电线上损失的功率为 故C正确； D．升压变压器输入功率 降压变压器输出功率 升压变压器原线圈与降压变压器副线圈中电流之比为 故D错误。 故选C。 52．新能源电动汽车常用交流充电桩进行充电，如图所示为交流充电桩的供电电路，为输电线的总电阻。配电设施的输出电压为，升压变压器原、副线圈的匝数比为，降压变压器原、副线圈的匝数比为，充电桩的输出电压，功率为，变压器均视为理想变压器，下列说法中正确的是（　　） A．交变电流的周期是 B．充电桩电流的有效值为 C．时刻，电压表示数为 D．电压表示数始终是 【答案】D 【详解】A．根据充电桩的输出电压表达式可知， 则交流电的周期，故A错误； B．根据充电桩输出电源表达式可知，输出电压的最大值 有效值 充电桩电流的有效值，故B错误； CD．电压表的读数始终为电路有效值，则， 得， 则电阻两端电压为，故C错误，D正确； 故选D。 53．某同学借助如图所示的电路，探究电网输电的规律。电路中升压变压器原线圈接电压恒定的交流电源，变压器均可视为理想变压器，电表均可视为理想电表，则下列说法中正确的是（　　） A．仅将向上调，电压表示数会减小 B．仅将向上调，电流表示数会增大 C．若用户增多，电网负荷增大，要想用电器正常工作，应将向下调 D．演示“夜深了，灯更亮了”，应将变阻器的滑片向上调，电流表示数减小而电压表示数不变 【答案】A 【详解】AB．对升压变压器有将向上调，增大，则减小，将降压变压器与负载等效为一个电阻，则有输电过程有可知，减小，即电流表示数会减小，由于可知，仅将向上调，减小，根据电压与匝数关系可知，减小，即电压表示数会减小，故A正确，B错误； C．若用户增多，电网负荷增大，由于用户是并联关系，则减小，结合上述可知，增大，承担电压增大，则减小，根据电压与匝数关系可知，减小，要想用电器正常工作，应使降压变压器副线圈匝数增大，即应将向上调，故C错误； D．演示“夜深了，灯更亮了”，表明用户端电压增大，即增大，若变阻器的滑片向上调，则变阻器接入电阻增大，结合上述可知，等效电阻增大，则减小，即电流表示数减小，承担电压减小，则增大，根据电压与匝数关系可知，增大，即电压表示数增大，故D错误。故选A。 题型十五 电磁振荡与电磁波 54．金属探测仪内部电路可简化为如图1所示的LC振荡电路，电容器下极板带电荷量q随时间t的变化规律如图2所示，则下列说法正确的是（　　） A．图1所示的时刻可能是的某时刻 B．图1所示的时刻，电容器内的电场强度E正增大 C．与时间内线圈中的磁场方向相反 D．时刻，回路中的电流为零 【答案】B 【详解】AB．由图1可知电容器中场强向上，下极板带正电，线圈中磁场向上，根据右手螺旋定则可知回路中电流为逆时针，此时电容器正在充电，电容器的电荷量正在增大，电容器内的电场强度E正增大；由于时间内电容器下极板带负电，故A错误，B正确； C．由图2可知内下极板带正电且逐渐减小，内下极板带负电且逐渐增大，可知与时间内回路中电流方向相同，则与时间内线圈中的磁场方向相同，故C错误； D．由图2可知，时刻，电容器所带电荷量为0，电场能最小，则此时磁场能最大，回路中的电流最大，故D错误。故选B。 55．如图甲所示，在超声波悬浮仪中，由振荡电路产生高频电信号，通过压电陶瓷转换成同频率的超声波，利用超声波最终实现小水珠的悬浮。电磁波发射端电路中的电磁振荡电路如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．线圈中的电流正在减小 B．磁场能正向电场能转化 C．线圈产生的自感电动势正在减小 D．增加线圈匝数，可以提高电磁波的发射频率 【答案】C 【详解】AB．由图乙可知，电容器正在放电，则线圈中的电流正在增大，电场能正在向磁场能转化，故AB错误； C．电容器放电过程中，线圈中的电流增大得越来越慢，故线圈产生的自感电动势正在减小，故C正确； D．增加线圈匝数，则线圈的自感系数增大，根据可知，电磁波的发射频率减小，故D错误。 故选C。 56．关于电磁波的说法正确的是（　　） A．红外线、X射线、γ射线中红外线的波长最短 B．银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线 C．微波可用于广播及其他信号的传播 D．X射线可以用于诊断病情，γ射线可以摧毁病变的细胞 【答案】D 【详解】A．红外线、X射线、γ射线中，γ射线波长最短，红外线波长最长，故A错误； B．验钞机利用紫外线激发荧光物质验钞，发出的是紫外线；家用电器的遥控器通常利用红外线传输信号，发出的是红外线，并非紫外线，故B错误； C．微波（频率300 MHz～300 GHz）常用于卫星通信、雷达、Wi-Fi等信号传播，但传统广播（如AM/FM无线电广播）主要使用中波、短波或调频波（频率低于300 MHz），不属于微波频段，故C错误； D．X射线穿透力适中，医学上常用于成像诊断（如X光片）；γ射线穿透力强，医学上用于放射治疗（如伽马刀）以摧毁病变细胞，故D正确。故选D。 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $