题型10 电磁感应（题型专练）（山东专用）2026年高考物理二轮复习讲练测

题型10 电磁感应 目录 第一部分 题型解码 高屋建瓴，掌握全局 第二部分 考向破译 微观解剖，精细教学 典例引领 方法透视 变式演练 考向01 楞次定律 考向02 法拉第电磁感应定律的应用 考向03 电磁感应的电路问题【重难】 考向04 电磁感应的图像问题【重难】 第三部分 综合巩固 整合应用，模拟实战 电磁感应是高中物理电磁学的核心内容，也是历年高考物理的必考与高频考点。其涵盖楞次定律、法拉第电磁感应定律、电路分析与图像分析等多个考向，综合性强，常与力学、能量、电路等知识深度融合，是区分学生物理建模与综合分析能力的关键模块。 在高中物理中，电磁感应是电与磁相互联系的重要体现，贯穿于闭合电路、能量转化、动力学过程等多个方面，是理解发电机、变压器等实际应用的基础，也是高考考查学生建立物理模型、运用数学工具解决综合问题的重要载体。 高考命题形式多样，既有选择题考查楞次定律方向判断、感应电动势计算，也有计算题结合动力学、能量守恒考查导体棒运动、电路功率等复杂过程。 学生常见思维误区包括：楞次定律中“阻碍”含义理解片面；公式E=Blv与E=nΔΦ/Δt适用条件混淆；电路分析中内阻、外电路识别不清；图像题中过程对应错误，斜率、面积物理意义理解不透。这些误区往往是失分的主要原因，需在复习中强化过程分析和模型构建能力。 考向01 楞次定律 【例1-1】（2025·陕晋青宁卷·高考真题）电磁压缩法是当前产生超强磁场的主要方法之一，其原理如图所示，在钢制线圈内同轴放置可压缩的铜环，其内已“注入”一个初级磁场，当钢制线圈与电容器组接通时，在极短时间内钢制线圈中的电流从零增加到几兆安培，铜环迅速向内压缩，使初级磁场的磁感线被“浓缩”，在直径为几毫米的铜环区域内磁感应强度可达几百特斯拉。此过程，铜环中的感应电流（　　） A．与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相同 B．与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相反 C．远小于钢制线圈中的电流大小且方向相同 D．远小于钢制线圈中的电流大小且方向相反 【例1-2】（2025·河南·高考真题）如图，一金属薄片在力F作用下自左向右从两磁极之间通过。当金属薄片中心运动到N极的正下方时，沿N极到S极的方向看，下列图中能够正确描述金属薄片内涡电流绕行方向的是（　　） A． B． C． D． 1.楞次定律及应用 楞次定律中“阻碍”的含义 “四步法”判断感应电流方向 2.右手定则的理解和应用 (1)右手定则适用于闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。 (2)右手定则是楞次定律的一种特殊形式，用右手定则能解决的问题，用楞次定律均可代替解决。 (3)右手定则应用“三注意”： ①磁感线必须垂直穿入掌心。 ②拇指指向导体运动的方向。 ③四指所指的方向为感应电流方向 【变式1-1】（2025·湖北·模拟预测）如图甲所示，金属导线制成的光滑半圆弧导轨固定在竖直平面内，匀强磁场方向垂直纸面向里，金属棒M放置在圆弧导轨上，由静止开始向下运动；如图乙所示，金属导线制成的光滑折线型导轨分别水平和竖直固定放置，匀强磁场方向垂直纸面向外，金属棒N先竖直放置，受到轻微的扰动，下端由静止开始向左运动，直至完全落在水平导轨上。运动过程中两个金属棒始终不脱离轨道，下列说法正确的是（   ） A．金属棒M在运动过程中，感应电流方向先沿逆时针再沿顺时针 B．金属棒N在运动过程中，感应电流方向先沿顺时针再沿逆时针 C．金属棒M停止运动的时候，呈水平状态 D．金属棒N在运动过程中，所受的安培力方向不一定与金属棒N垂直 【变式1-2】（2025·浙江绍兴·三模）磁悬浮列车是一种使用磁力使得列车悬浮起来移动的交通工具，由于悬浮行驶时不与地面接触，故可减小摩擦力，以便获得较高的行驶速度。如图1所示，科学家利用EDS系统来产生悬浮，列车在导槽内行驶，车厢的两侧有电磁铁，而导槽两侧则有“8”字形的线圈，当车辆两侧的电磁铁（左侧极、右侧S极）通过“8”字形线圈时会在线圈上感应出电流，感应电流产生的磁场又与电磁铁产生排斥及吸引作用，形成一个向上的磁力使得列车悬浮起来。某时刻车厢的左边电磁铁靠近“8”字形线圈产生图2中方向所示的感应电流，则关于电磁铁与线圈的相对位置说法正确的是（　　） A．电磁铁中心与线圈中心等高 B．电磁铁中心高于线圈中心 C．电磁铁中心低于线圈中心 D．电磁铁中心高于或等于线圈中心 考向02 法拉第电磁感应定律的应用 【例2-1】（2025·湖北·高考真题）如图（a）所示，相距L的两足够长平行金属导轨放在同一水平面内，两长度均为L、电阻均为R的金属棒ab、cd垂直跨放在两导轨上，金属棒与导轨接触良好。导轨电阻忽略不计。导轨间存在与导轨平面垂直的匀强磁场，其磁感应强度大小B随时间变化的图像如图（b）所示，时刻，。时刻，两棒相距，ab棒速度为零，cd棒速度方向水平向右，并与棒垂直，则0~T时间内流过回路的电荷量为（　　） A． B． C． D． 【例2-2】（2024·湖南·高考真题）如图，有一硬质导线Oabc，其中是半径为R的半圆弧，b为圆弧的中点，直线段Oa长为R且垂直于直径ac。该导线在纸面内绕O点逆时针转动，导线始终在垂直纸面向里的匀强磁场中。则O、a、b、c各点电势关系为（    ） A． B． C． D． 1.法拉第电磁感应定律 (1)内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。 (2)公式E＝n求的是一个回路中某段时间内的平均电动势，在磁通量均匀变化时，瞬时值才等于平均值。 (3)感应电动势的大小由线圈的匝数和穿过线圈的磁通量的变化率共同决定，而与磁通量Φ的大小、变化量ΔΦ的大小没有必然联系。 (4)磁通量的变化率对应Φ­t图线上某点切线的斜率。 (5)通过回路截面的电荷量q＝，仅与n、ΔΦ和回路电阻R有关，与时间长短无关。 (6)感应电动势E＝S有效中的S有效为圆环回路在磁场中的面积，而不是圆环回路的面积。 2.感应电流电荷量的求法 公　式 说　明 方法1 q＝It，式中I为回路中的恒定电流，t为时间。 ①由于导体棒匀速切割磁感线产生感应电动势而使得闭合回路中的电流恒定，根据电流定义式可知q＝It。 ②闭合线圈中磁通量均匀增大或减小且回路电阻保持不变，则电路中的电流I恒定，时间t内通过线圈横截面的电荷量q＝It。 方法2 q＝n。其中R为回路电阻，ΔФ为穿过闭合回路的磁通量变化量。 ①闭合回路中的电阻R不变，并且只有磁通量变化为电路提供电动势。 ②从表面来看，通过回路的电荷量与时间无关，但ΔФ与时间有关，随时间变化。 方法3 Δq＝C·ΔU＝CBLΔv，式中C为电容器的电容，B为匀强磁场的磁感应强度，L为导体棒切割磁感线的有效长度，Δv为导体棒切割速度的变化量。 在匀强磁场中，电容器接在切割磁感线的导体棒两端，不计一切电阻，电容器两极板间电压等于导体棒切割磁感线产生的感应电动势E，通过电容器的电流I＝＝，又E＝Blv，则ΔU＝BLΔv，可得Δq＝CBLΔv。 3.E=Blv的三个特性 正交性 本公式要求磁场为匀强磁场，而且B、l、v三者互相垂直 有效性 公式中的l为导体棒切割磁感线的有效长度，如图中ab 相对性 E＝Blv中的速度v是导体棒相对磁场的速度，若磁场也在运动，应注意速度间的相对关系 4.动生电动势的三种常见情况 情景图 研究对象 一段直导线(或等效成直导线) 绕一端转动的一段导体棒 绕与B垂直的轴转动的导线框 表达式 E＝BLv E＝BL2ω E＝NBSωsin ωt 【变式2-1】（2026·江苏·一模）如图（a）所示，光滑金属导轨由半圆形金属导轨和直线金属导轨、构成，金属导轨与平行，长度相等，金属导轨的电阻均不计。间连接阻值为的定值电阻。时刻，电阻为的导体棒从图示位置开始绕点沿圆弧顺时针转动，其角速度恒定，经由转到。半圆形区域内存在方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为的匀强磁场，矩形区域内存在磁场方向垂直纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小随时间变化的图像如图（b）所示。已知半圆形金属导轨的半径为为其圆心，内，电阻中的电流恒为零，下列说法正确的是（　　） A．内导体棒上点的电势高于点 B．内导体棒两端的电压的绝对值为V C．内导体棒克服安培力做功 D．边界的间距为 【变式2-2】（24-25高三上·山东临沂·模拟预测）图甲为100匝面积为100cm2的圆形金属线圈处于匀强磁场中，磁场方向垂直线框平面，t = 0时刻磁场方向如图甲所示，磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，线框电阻为5Ω。下列说法正确的是（   ） A．0 ~ 2s内，线圈中感应电动势为0.04V B．第3s内，线框中感应电流为0.8A C．第5s内，线框中感应电流方向沿逆时针方向 D．0 ~ 2s内和3s ~ 5s内，通过线框某横截面的电荷量之比为1：2 考向03 电磁感应的电路问题 【例3-1】（2025·湖南·一模）如图所示，有两个同心共面的金属环放置于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向下，两圆环的半径分别为和，金属杆在两圆环之间的电阻为，以角速度沿顺时针方向绕O点匀速旋转。用导线把两个环与电源和一保险丝电阻相连接。电源电动势，内阻为，保险丝电阻，熔断电流为1A，则（　　） A．电路中的电流方向一定从上至下流经R B．当时，金属杆两端的电压为2V C．若金属杆反向转动，只要足够小，保险丝就不会被熔断 D．当时，保险丝不会被熔断 【例3-2】（2025·陕西宝鸡·二模）（多选）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 知识1 电磁感应中电路知识的关系图 知识2 “三步走”分析电路为主的电磁感应问题 【变式3-1】（2024·安徽·一模）（多选）如图所示，半径为r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ω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，下列说法中正确的是（    ） A．电阻两端的电压大小为 B．金属轮转动一周，流过电阻R的电荷量为 C．金属轮转动一周，电阻R上产生的热量为 D．外力做功的功率大小为 【变式3-2】（2024·安徽·模拟预测）（多选）如图所示，磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场中放置两个半径分别为、的金属圆环，两金属圆环处于同一水平面内且圆心均为点，长为的金属导体棒在两金属圆环上绕点匀速转动，点为导体棒的中点。已知导体棒的电阻、定值电阻和的电阻均为，导体棒始终与两金属圆环接触良好且点转动的线速度大小为，其它电阻不计。在导体棒转动一圈的过程中，下列说法正确的是（　　） A．导体棒上、两点的电压为 B．导体棒所受安培力的功率为 C．通过电阻的电荷量为 D．电阻产生的热量为 考向04 电磁感应的图像问题 【例4-1】（2026·重庆沙坪坝·一模）某手摇发电机原理简化为题图：正方形导线框abcd在条形匀强磁场中左右往复切割磁感线，从而供电。已知导线框电阻均匀，边长大于磁场宽度。某次导线框向右匀速穿过磁场，以边刚进入磁场时为零时刻，则间电势差随时间变化的图像，可能正确的是（    ） A． B． C． D． 【例4-2】（2025·山东青岛·模拟预测）如图所示，正方形ABCD被对角线分割成四个区域，左右两个三角形内分别有垂直纸面向外和向里的匀强磁场，磁感应强度大小相等。金属环初始位置与下方三角形内切，一个四角带有圆弧的绝缘轨道，其直边与正方形重合，圆弧半径均与金属环半径相等。让该金属环沿绝缘轨道内侧以恒定速率逆时针运动一周，规定逆时针方向为电流正方向，关于环内电流随时间变化关系，下列图像正确的是（　　） A． B． C． D． 知识1 电磁感应常见图像问题的种类及分析方法 知识2 电磁感应图像类选择题的常用解法 1.排除法：定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化)，特别是物理量的正负，排除错误的选项。 2.函数法：根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系，然后由函数关系对图像进行分析和判断。 【变式4-1】（2025·江西南昌·三模）如图甲所示，单匝矩形线圈垂直固定在匀强磁场中。规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。以向右方向为安培力正方向，下列关于bc段导线受到的安培力随时间变化的图像正确的是（　　） A．B．C． D． 【变式4-2】（2025·云南·模拟预测）（多选）如图所示，光滑水平绝缘桌面上直线边界右侧存在范围足够大的匀强磁场。正方形单匝导线框平放在桌面上，其对角线与垂直。现使线框获得一速度后向右运动。从c点进入磁场瞬间，在c点对线框施加水平向右的力F，使线框保持原速度做匀速直线运动。已知线框速度始终与垂直，线框进入磁场的过程中，线框中的感应电流大小用表示，线框的位移用x表示，下列图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 1．（2025·北京丰台·二模）图1为某无线门铃按钮，其原理如图2所示。其中M为信号发射装置，M中有电流通过时，屋内的门铃会响。磁铁固定在按钮内侧，按下门铃按钮，磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮，磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是（　　） A．按住按钮不动，门铃会一直响 B．松开按钮的过程，门铃会响 C．按下和松开按钮过程，通过M的电流方向相同 D．按下按钮的快慢不同，通过M的电流大小相同 2．（2023·陕西商洛·模拟预测）如图所示，半径为L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，辐条互成角。在圆环圆心角的范围内（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和导线与一个阻值也为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，下列说法中正确的是（　　） A．金属辐条OA、OB、OC进出磁场前后，辐条中电流的大小不变，方向改变 B．定值电阻两端的电压为 C．通过定值电阻的电流为 D．圆环转动一周，定值电阻产生的热量为 3．（2024·湖南长沙·模拟预测）（多选）水平桌面上放置一个形状如图所示的均匀导体框，匝数为1匝，其各短边长度相等，均为l，长边长度是短边的3倍，总电阻为R。桌面上有两个方向垂直于桌面并列的匀强磁场区域，边界平行、宽度均为l，磁感应强度大小均为B，左边磁场方向垂直于纸面向里，右边磁场方向垂直于纸面向外，其俯视图如图所示。规定电流顺时针为正方向，安培力水平向左为正方向，导体框刚进入磁场区域开始计时。当导体框以速度v匀速通过磁场区域时，感应电流i与时间t的关系及导体框所受的安培力F与时间t的图像正确的是（　　） A． B． C． D． 4．（2025·湖北·三模）（多选）如图，在光滑的水平面内有宽度为4l的匀强磁场，磁场两边界平行，磁场区域足够长，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，磁场上方有一菱形的导线框abcd，导线框边长为5l，导线框ab边与ad边的夹角为53°，导线框的电阻为R，导线框在纸面内，ab边与磁场边界平行。导线框以恒定的速度v通过磁场区域，速度v方向始终与导线框ad边平行，在导线框通过磁场区域过程中，下列说法正确的是（　　） A．导线框进入磁场过程中感应电流方向为a-d-c-b-a B．导线框进入磁场过程中受到的安培力方向与速度v方向相反 C．导线框进入磁场过程中受到的安培力大小为 D．导线框从ab边运动到磁场上边界至ab边运动到磁场下边界过程中通过导线框导体横截面的电荷量为 5．（2025·河北石家庄·模拟预测）（多选）如图所示，空间分布有一半径为的半圆形匀强磁场，磁感应强度为，一边长为的单匝正方形金属线框（阻值分布均匀）从图示位置向右以速度匀速通过磁场区域，则关于金属线框的情况下列说法正确的是（　　） A．金属线框穿过磁场区域的过程中，感应电流先逐渐增大后逐渐减小直至为零 B．当金属线框的位移为时，间的电势差为 C．当金属线框的位移为时，间的电势差为0 D．当金属线框的位移为时，间的电势差为 6．（2025·西藏拉萨·一模）（多选）如图，某科技小组利用电磁感应的原理设计了一款电梯坠落缓冲装置。如图，在电梯轿厢上安装永久强磁铁，井壁固定水平方向的闭合线圈A、B，当电梯坠至图示位置时，下列说法正确的是（    ） A．俯视看，线圈A中产生逆时针方向的感应电流 B．磁铁对线圈A产生的安培力方向向上 C．若拆掉线圈B，缓冲效果会更好 D．若增加线圈A、B的匝数，缓冲效果会更好 7．（25-26高三上·湖北孝感·模拟预测）（多选）电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，磁场中，边长为L、匝数为n的正方形线圈竖直固定在减震装置上，线圈总电阻为R。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示，永磁铁振动的速度大小为v。下列说法正确的是（　　） A．该时刻线圈中感应电动势大小为2nBLv B．若该时刻永磁铁振动的速度方向向上，则线圈中感应电流的方向为顺时针方向 C．若仅将线圈匝数变为原来的k倍，则该时刻线圈的热功率将变为原来的倍 D．该时刻线圈所受安培力的合力大小为 8．（2025·浙江嘉兴·一模）（多选）如图所示，在半径为R的圆柱形区域内，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间均匀增强，变化率为。现将一根长为2R的细导体棒ab按图示位置放置，a、c两点在磁场边界上，b在磁场外，其中c为ab的中点，则（　　） A．该磁场不会向外辐射电磁波 B．a、c两点感生电场的电场强度相同 C．ac的电动势 D．ab的电动势 9．（2025·湖北·模拟预测）（多选）中国商飞C919是中国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式中程干线客机，机长、翼展35.80m、机高11.95m。已知武汉地区的地磁场水平分量大小为，竖直分量大小为。某架C919飞机在武汉地域自东向西以的速度水平飞行，下列说法正确的是（　　） A．左侧机翼的电势高于右侧机翼的电势 B．尾翼上端点的电势高于机腹最低点的电势 C．两机翼外端点间的电势差约为0.64V D．两机翼外端点间的电势差约为0.61V 10．（2025·河北秦皇岛·二模）（多选）如图所示，边长为2L的正方形边界abcd内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，圆心为O、半径为L的圆形边界内存在垂直纸面向外的磁感应强度大小为B的匀强磁场，圆形边界与ad相切于ad的中点M，cb的中点为P，MQ为圆形边界的直径。一长度为2L的导体棒MN沿着Ma放置，一端固定在M点，现让导体棒绕着M点以角速度ω顺时针匀速转动，下列说法正确的是（　　） A．当导体棒的端点N与P点重合时，M点的电势高于N点的电势 B．当导体棒转过60°时，N、M两点间的电势差为 C．当导体棒转过240°时，产生的感应电动势为 D．从导体棒转过180°计时开始，半周内瞬时电动式的表达式为e= 11．（2025·广东深圳·一模）（多选）下面是一种电动汽车能量回收系统简化结构图。行驶过程，电动机驱动车轮转动。制动过程，电动机用作发电机给电池充电，进行能量回收，这种方式叫“再生制动”。某电动汽车4个车轮都采用轮毂电机驱动，轮毂电机内由固定在转子上的强磁铁形成方向交替的等宽辐向磁场，可视为线圈处于方向交替的匀强磁场中，磁感应强度大小为。正方形线圈固定在定子上，边长与磁场宽度相等均为，每组线圈匝数均为，每个轮毂上有组线圈，4个车轮上的线圈串联后通过换向器（未画出）与动力电池连接。已知某次开始制动时线圈相对磁场速率为，回路总电阻为，下列说法正确的有（　   ） A．行驶过程，断开，闭合 B．制动过程，断开，闭合 C．开始制动时，全部线圈产生的总电动势为 D．开始制动时，每组线圈受到的安培力为 12．（2025·广西·模拟预测）（多选）如下图所示，圆心为O的同心圆a、b、c是磁场的圆形边界，半径分别为r、2r、3r，在a内有垂直于纸面向外的匀强磁场，在b和c之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为B。一根长为4r的金属棒垂直磁场放置，一端与O点重合，A、C、D是金属棒上三个点，到O点距离分别为r、2r、3r，让金属棒在纸面内绕O点沿逆时针方向以角速度匀速转动。下列说法正确的是（　　） A．O、A电势差绝对值等于C、D电势差绝对值 B．金属棒上各点的电势关系为 C．O、D两点的电势差绝对值为 D．金属棒中有O向D的感应电流 13．（2024·重庆北碚·模拟预测）（多选）小川利用一个矩形金属框探究电磁感应现象。已知金属框内侧的长度为a，宽度为b，它的高度为c，内外边缘之间的厚度为d（），如图甲所示。小明将金属框放入与框的轴线夹角为的匀强磁场中，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。已知金属框材料的电阻率为且不随温度变化，则金属框中（　　） A．产生顺时针方向感应电流（俯视） B．产生的感应电动势大小为 C．产生的感应电流大小为 D．发热功率为 14．（2024·贵州遵义·三模）（多选）如图甲所示，QPMN是竖直放置的金属导轨，ab是一根固定在导轨上的金属杆。穿过金属导轨的磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示。取垂直纸面向里为磁场正方向，顺时针方向为感应电流正方向，竖直向上为安培力正方向。则流过金属杆ab的感应电流I和其所受的安培力F随时间的变化规律可能是（    ） A． B． C． D． 15．（2025·海南省直辖县级单位·二模）（多选）如图1所示，光滑水平桌面上有竖直向下、宽度为L的匀强磁场，正方形闭合导线框abcd的边长为l，放在桌面上，bc边与磁场边界平行，L>l。让导线框在沿ab方向的恒力F作用下穿过匀强磁场，导线框的v-t图像如图2所示。以下判断正确的是 （    ） A．t1～t2时间内，导线框受到的安培力逐渐增大 B．t2～t3时间内，导线框ad两端的电压恒为0 C．t1～t3时间内，v-t图中阴影部分的面积表示磁场的宽度L D．t3～t4时间内，导线框产生的焦耳热大于Fl 16．（2025·山东·模拟预测）（多选）如图所示，光滑绝缘的水平桌面上有一边长为的正方形区域，内有两宽度相等、方向均垂直于水平面的匀强磁场I、II，其中I内的磁场竖直向下、磁感应强度大小为；II内的磁场竖直向上、磁感应强度大小为。置于桌面的正方形金属线框用粗细均匀的导体制成，其边长均为、总电阻为。现对线框施加一水平向右的拉力，使线框以速度匀速穿过两磁场，穿过磁场的过程中线框的边始终与磁场左边界平行。在线框穿过两磁场的过程中，下列关于线框、两点间的电势差、线框中的感应电流、线框受到的拉力以及安培力对线框冲量的大小随时间变化的关系图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 17．（2025·江西南昌·一模）（多选）在光滑绝缘的水平面上有两相互平行的边界MN、PQ，边界内有竖直向下的匀强磁场。紧靠MN有一材料相同、粗细均匀的正方形线框abcd，如图所示（俯视图）。已知线框边长为L，磁场宽度为2L。从时刻起线框在水平向右外力作用下从图示位置由静止水平向右匀加速直线运动。则从线框ab边进磁场到cd边出磁场的过程中，以下关于线框中的磁通量、ab边电压U、外力F和电功率P随位移x变化的规律图像正确的是（　　） A． B． C． D． 18．（2025·山东淄博·一模）（多选）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． 19．（2024·福建福州·模拟预测）（多选）在光滑绝缘的水平面上两相互平行的边界MN、PQ，边界内有竖直向下的匀强磁场。紧靠MN有一用均匀导线绕制的正方形金属板abcd，如图所示（俯视图）。已知线框边长为L，电阻为R，磁场磁感应强度大小为B、磁场宽度为2L。现给线框一初速度，线框刚好能穿过磁场区域。则从线框ab边刚进入磁场到cd边刚出磁场的过程中，ab边电压和线框所受安培力F随位移x变化的规律图像正确的是（    ） A． B． C． D． 20．（2024·山东泰安·模拟预测）（多选）如图所示，两足够长且间距为L=1m的光滑平行导轨倾斜固定，倾角为θ=30°。导轨顶端接有两个灯泡，灯泡甲的规格为（3W，3V），灯泡乙的规格为（6W，3V），在与导轨垂直的虚线ab、cd内有垂直于斜面向下的匀强磁场。第一次只闭合开关S1，让导体棒从虚线ab上方x=1.6m处垂直导轨由静止释放，导体棒恰好能匀速通过磁场区域，且灯泡甲正常发光；第二次同时闭合开关S1、S2，仍将导体棒从原位置释放，已知bd间距离为l=0.5m，导体棒电阻r=1Ω，忽略温度对灯泡电阻丝的影响，重力加速度为g=10m/s2。导体棒运动过程中始终与导轨垂直，导轨电阻不计，下列说法正确的是（    ） A．磁场磁感应强度大小为1T B．导体棒的质量为0.1kg C．第二次导体棒进入磁场前后加速度大小不变 D．第二次导体棒离开磁场时已达到匀速状态 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型10 电磁感应 目录 第一部分 题型解码 高屋建瓴，掌握全局 第二部分 考向破译 微观解剖，精细教学 典例引领 方法透视 变式演练 考向01 楞次定律 考向02 法拉第电磁感应定律的应用 考向03 电磁感应的电路问题【重难】 考向04 电磁感应的图像问题【重难】 第三部分 综合巩固 整合应用，模拟实战 电磁感应是高中物理电磁学的核心内容，也是历年高考物理的必考与高频考点。其涵盖楞次定律、法拉第电磁感应定律、电路分析与图像分析等多个考向，综合性强，常与力学、能量、电路等知识深度融合，是区分学生物理建模与综合分析能力的关键模块。 在高中物理中，电磁感应是电与磁相互联系的重要体现，贯穿于闭合电路、能量转化、动力学过程等多个方面，是理解发电机、变压器等实际应用的基础，也是高考考查学生建立物理模型、运用数学工具解决综合问题的重要载体。 高考命题形式多样，既有选择题考查楞次定律方向判断、感应电动势计算，也有计算题结合动力学、能量守恒考查导体棒运动、电路功率等复杂过程。 学生常见思维误区包括：楞次定律中“阻碍”含义理解片面；公式E=Blv与E=nΔΦ/Δt适用条件混淆；电路分析中内阻、外电路识别不清；图像题中过程对应错误，斜率、面积物理意义理解不透。这些误区往往是失分的主要原因，需在复习中强化过程分析和模型构建能力。 考向01 楞次定律 【例1-1】（2025·陕晋青宁卷·高考真题）电磁压缩法是当前产生超强磁场的主要方法之一，其原理如图所示，在钢制线圈内同轴放置可压缩的铜环，其内已“注入”一个初级磁场，当钢制线圈与电容器组接通时，在极短时间内钢制线圈中的电流从零增加到几兆安培，铜环迅速向内压缩，使初级磁场的磁感线被“浓缩”，在直径为几毫米的铜环区域内磁感应强度可达几百特斯拉。此过程，铜环中的感应电流（　　） A．与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相同 B．与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相反 C．远小于钢制线圈中的电流大小且方向相同 D．远小于钢制线圈中的电流大小且方向相反 【答案】B 【详解】当钢制线圈与电容器组连通时，钢制线圈中产生迅速增大的电流，线圈中产生迅速增强的磁场。根据楞次定律，可知铜环中产生的感应电流的磁场会阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故铜环中的感应电流与钢制线圈中的电流方向相反。为阻碍铜环中磁通量变化，铜环上感应的电流与钢制线圈的电流大小几乎相等。因此两个方向相反的大电流之间的作用力使圆环被急速的向内侧压缩。ACD错误，B正确。 故选B。 【例1-2】（2025·河南·高考真题）如图，一金属薄片在力F作用下自左向右从两磁极之间通过。当金属薄片中心运动到N极的正下方时，沿N极到S极的方向看，下列图中能够正确描述金属薄片内涡电流绕行方向的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据题意当金属薄片中心运动到N极正下方时，薄片右侧的磁通量在减小，左侧磁通量在增加，由于两极间的磁场竖直向下，根据楞次定律可知此时薄片右侧的涡电流方向为顺时针，薄片左侧的涡电流方向为逆时针。故选C。 1.楞次定律及应用 楞次定律中“阻碍”的含义 “四步法”判断感应电流方向 2.右手定则的理解和应用 (1)右手定则适用于闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。 (2)右手定则是楞次定律的一种特殊形式，用右手定则能解决的问题，用楞次定律均可代替解决。 (3)右手定则应用“三注意”： ①磁感线必须垂直穿入掌心。 ②拇指指向导体运动的方向。 ③四指所指的方向为感应电流方向 【变式1-1】（2025·湖北·模拟预测）如图甲所示，金属导线制成的光滑半圆弧导轨固定在竖直平面内，匀强磁场方向垂直纸面向里，金属棒M放置在圆弧导轨上，由静止开始向下运动；如图乙所示，金属导线制成的光滑折线型导轨分别水平和竖直固定放置，匀强磁场方向垂直纸面向外，金属棒N先竖直放置，受到轻微的扰动，下端由静止开始向左运动，直至完全落在水平导轨上。运动过程中两个金属棒始终不脱离轨道，下列说法正确的是（   ） A．金属棒M在运动过程中，感应电流方向先沿逆时针再沿顺时针 B．金属棒N在运动过程中，感应电流方向先沿顺时针再沿逆时针 C．金属棒M停止运动的时候，呈水平状态 D．金属棒N在运动过程中，所受的安培力方向不一定与金属棒N垂直 【答案】B 【详解】A．金属棒M在运动过程中与圆弧导轨组成的回路的面积不变，磁通量不变，不会产生感应电流，机械能守恒，A错误； B．金属棒N在运动的过程中，金属棒N与折线型导轨构成的回路，面积先增大后减小，磁通量先增大，后减小，根据楞次定律，回路中的电流方向先顺时针再变为逆时针，B正确； C．金属棒M的机械能守恒，一直做往复运动，不会停止运动，C错误； D．根据左手定则可知金属棒N受到的安培力一定与金属棒N垂直，D错误。故选B。 【变式1-2】（2025·浙江绍兴·三模）磁悬浮列车是一种使用磁力使得列车悬浮起来移动的交通工具，由于悬浮行驶时不与地面接触，故可减小摩擦力，以便获得较高的行驶速度。如图1所示，科学家利用EDS系统来产生悬浮，列车在导槽内行驶，车厢的两侧有电磁铁，而导槽两侧则有“8”字形的线圈，当车辆两侧的电磁铁（左侧极、右侧S极）通过“8”字形线圈时会在线圈上感应出电流，感应电流产生的磁场又与电磁铁产生排斥及吸引作用，形成一个向上的磁力使得列车悬浮起来。某时刻车厢的左边电磁铁靠近“8”字形线圈产生图2中方向所示的感应电流，则关于电磁铁与线圈的相对位置说法正确的是（　　） A．电磁铁中心与线圈中心等高 B．电磁铁中心高于线圈中心 C．电磁铁中心低于线圈中心 D．电磁铁中心高于或等于线圈中心 【答案】C 【详解】从图2中感应电流的方向可判断，此时线圈产生的磁场对电磁铁具有“拉回”或“托举”作用（即使电磁铁向上回复到线圈中心位置）。根据楞次定律，如感应电流方向如图所示，则说明电磁铁此刻低于线圈中心，线圈对电磁铁的合力指向上方，使电磁铁趋于回到中心位置。故选C。 考向02 法拉第电磁感应定律的应用 【例2-1】（2025·湖北·高考真题）如图（a）所示，相距L的两足够长平行金属导轨放在同一水平面内，两长度均为L、电阻均为R的金属棒ab、cd垂直跨放在两导轨上，金属棒与导轨接触良好。导轨电阻忽略不计。导轨间存在与导轨平面垂直的匀强磁场，其磁感应强度大小B随时间变化的图像如图（b）所示，时刻，。时刻，两棒相距，ab棒速度为零，cd棒速度方向水平向右，并与棒垂直，则0~T时间内流过回路的电荷量为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】通过导体的电荷量而时，磁感应强度为零，故联立以上各式，可得故选B。 【例2-2】（2024·湖南·高考真题）如图，有一硬质导线Oabc，其中是半径为R的半圆弧，b为圆弧的中点，直线段Oa长为R且垂直于直径ac。该导线在纸面内绕O点逆时针转动，导线始终在垂直纸面向里的匀强磁场中。则O、a、b、c各点电势关系为（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】如图，相当于Oa、Ob、Oc导体棒转动切割磁感线，根据右手定则可知O点电势最高；根据同时有可得得故选C。 1.法拉第电磁感应定律 (1)内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。 (2)公式E＝n求的是一个回路中某段时间内的平均电动势，在磁通量均匀变化时，瞬时值才等于平均值。 (3)感应电动势的大小由线圈的匝数和穿过线圈的磁通量的变化率共同决定，而与磁通量Φ的大小、变化量ΔΦ的大小没有必然联系。 (4)磁通量的变化率对应Φ­t图线上某点切线的斜率。 (5)通过回路截面的电荷量q＝，仅与n、ΔΦ和回路电阻R有关，与时间长短无关。 (6)感应电动势E＝S有效中的S有效为圆环回路在磁场中的面积，而不是圆环回路的面积。 2.感应电流电荷量的求法 公　式 说　明 方法1 q＝It，式中I为回路中的恒定电流，t为时间。 ①由于导体棒匀速切割磁感线产生感应电动势而使得闭合回路中的电流恒定，根据电流定义式可知q＝It。 ②闭合线圈中磁通量均匀增大或减小且回路电阻保持不变，则电路中的电流I恒定，时间t内通过线圈横截面的电荷量q＝It。 方法2 q＝n。其中R为回路电阻，ΔФ为穿过闭合回路的磁通量变化量。 ①闭合回路中的电阻R不变，并且只有磁通量变化为电路提供电动势。 ②从表面来看，通过回路的电荷量与时间无关，但ΔФ与时间有关，随时间变化。 方法3 Δq＝C·ΔU＝CBLΔv，式中C为电容器的电容，B为匀强磁场的磁感应强度，L为导体棒切割磁感线的有效长度，Δv为导体棒切割速度的变化量。 在匀强磁场中，电容器接在切割磁感线的导体棒两端，不计一切电阻，电容器两极板间电压等于导体棒切割磁感线产生的感应电动势E，通过电容器的电流I＝＝，又E＝Blv，则ΔU＝BLΔv，可得Δq＝CBLΔv。 3.E=Blv的三个特性 正交性 本公式要求磁场为匀强磁场，而且B、l、v三者互相垂直 有效性 公式中的l为导体棒切割磁感线的有效长度，如图中ab 相对性 E＝Blv中的速度v是导体棒相对磁场的速度，若磁场也在运动，应注意速度间的相对关系 4.动生电动势的三种常见情况 情景图 研究对象 一段直导线(或等效成直导线) 绕一端转动的一段导体棒 绕与B垂直的轴转动的导线框 表达式 E＝BLv E＝BL2ω E＝NBSωsin ωt 【变式2-1】（2026·江苏·一模）如图（a）所示，光滑金属导轨由半圆形金属导轨和直线金属导轨、构成，金属导轨与平行，长度相等，金属导轨的电阻均不计。间连接阻值为的定值电阻。时刻，电阻为的导体棒从图示位置开始绕点沿圆弧顺时针转动，其角速度恒定，经由转到。半圆形区域内存在方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为的匀强磁场，矩形区域内存在磁场方向垂直纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小随时间变化的图像如图（b）所示。已知半圆形金属导轨的半径为为其圆心，内，电阻中的电流恒为零，下列说法正确的是（　　） A．内导体棒上点的电势高于点 B．内导体棒两端的电压的绝对值为V C．内导体棒克服安培力做功 D．边界的间距为 【答案】D 【详解】A．根据右手定则，可知内通过导体棒的电流方向从O到P，所以导体棒上O点的电势低于P点，故A错误； B．内矩形abcd区域磁感应强度不变，不会产生感应电动势，所以整个电路只有导体棒产生电动势，则导体棒产生电动势为 OP两端的电压的绝对值为，故B错误； C．根据能量守恒可知内导体棒OP克服安培力做功，故C错误； D．内，电阻R中的电流恒为零，所以有解得，故D正确。故选D。 【变式2-2】（24-25高三上·山东临沂·模拟预测）图甲为100匝面积为100cm2的圆形金属线圈处于匀强磁场中，磁场方向垂直线框平面，t = 0时刻磁场方向如图甲所示，磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，线框电阻为5Ω。下列说法正确的是（   ） A．0 ~ 2s内，线圈中感应电动势为0.04V B．第3s内，线框中感应电流为0.8A C．第5s内，线框中感应电流方向沿逆时针方向 D．0 ~ 2s内和3s ~ 5s内，通过线框某横截面的电荷量之比为1：2 【答案】D 【详解】A．0 ~ 2s内，根据法拉第电磁感应定律有E = n = nS，n = 100代入数据有E = 4V，A错误； B．第3s内指的是2 ~ 3s，由题图可看出在该段时间内，线圈的磁通量不变，则在此段时间内线圈的感应电流为0，B错误； C．第5s内指的是4 ~ 5s，由题图可看出在该段时间内，磁场的方向垂直纸面向外且在增大，根据楞次定律可知，线框中感应电流方向沿顺时针方向，C错误； D．3 ~ 5s内，根据法拉第电磁感应定律有E′ = n = nS，n = 100代入数据有E′ = 8V， 由于电荷量q = It则有q = t = C，q′ = t′ = C则q：q′ = 1：2，D正确。故选D。 考向03 电磁感应的电路问题 【例3-1】（2025·湖南·一模）如图所示，有两个同心共面的金属环放置于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向下，两圆环的半径分别为和，金属杆在两圆环之间的电阻为，以角速度沿顺时针方向绕O点匀速旋转。用导线把两个环与电源和一保险丝电阻相连接。电源电动势，内阻为，保险丝电阻，熔断电流为1A，则（　　） A．电路中的电流方向一定从上至下流经R B．当时，金属杆两端的电压为2V C．若金属杆反向转动，只要足够小，保险丝就不会被熔断 D．当时，保险丝不会被熔断 【答案】B 【详解】A．由右手定则可知，金属杆绕O点顺时针转动时，产生的电动势方向由小圆环指向大圆环，金属杆匀速转动产生的电动势大小为 当时，电流从上至下流经R，当时，电流从下至上流经R，故A错误； B．当时，根据金属杆匀速转动产生的电动势大小为 解得，电流为0，此时金属杆两端的电压大小为2V，故B正确； C．若金属杆反向转动，，保险丝一定会被熔断，故C错误； D．当时，解得，故D错误。故选B。 【例3-2】（2025·陕西宝鸡·二模）（多选）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。 知识1 电磁感应中电路知识的关系图 知识2 “三步走”分析电路为主的电磁感应问题 【变式3-1】（2024·安徽·一模）（多选）如图所示，半径为r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ω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，下列说法中正确的是（    ） A．电阻两端的电压大小为 B．金属轮转动一周，流过电阻R的电荷量为 C．金属轮转动一周，电阻R上产生的热量为 D．外力做功的功率大小为 【答案】BCD 【详解】A．辐条切割磁感线产生的电动势为三根辐条中，有一根切割磁感线，相当于电源，其他两根与电阻R并联，相当于外电路，则与两端的电压，A错误； B．金属辐条转动一周流过干路的电流故流过电阻的电荷量，B正确； C．金属辐条转动一周，产生的总热量电阻上产生的热量，C正确； D．根据能量守恒可知，外力做功的功率，D正确。故选BCD。 【变式3-2】（2024·安徽·模拟预测）（多选）如图所示，磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场中放置两个半径分别为、的金属圆环，两金属圆环处于同一水平面内且圆心均为点，长为的金属导体棒在两金属圆环上绕点匀速转动，点为导体棒的中点。已知导体棒的电阻、定值电阻和的电阻均为，导体棒始终与两金属圆环接触良好且点转动的线速度大小为，其它电阻不计。在导体棒转动一圈的过程中，下列说法正确的是（　　） A．导体棒上、两点的电压为 B．导体棒所受安培力的功率为 C．通过电阻的电荷量为 D．电阻产生的热量为 【答案】ABD 【详解】A．由题意可知故导体棒段产生的电动势由闭合电路欧姆定律可知，电路中的总电流故、两点的电压故A正确； B．因安培力的功率等于电源产生电能的功率，故故B正确； C．通过电源的电荷量故流经定值电阻的电荷量故C错误； D．由可知，电阻产生的热量故D正确。故选ABD。 考向04 电磁感应的图像问题 【例4-1】（2026·重庆沙坪坝·一模）某手摇发电机原理简化为题图：正方形导线框abcd在条形匀强磁场中左右往复切割磁感线，从而供电。已知导线框电阻均匀，边长大于磁场宽度。某次导线框向右匀速穿过磁场，以边刚进入磁场时为零时刻，则间电势差随时间变化的图像，可能正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】设正方形导体框的边长为L，磁感应强度为B，运动速度为v，则cd边进入磁场时，产生感应电动势设导体框的总电阻为R，则有当cd边通过磁场的右边界，ab边还未进入磁场时，导体框中磁通量不变，不产生感应电流，此时当ab边进入磁场时，ab边充当电源，此时根据以上计算结果，可判断随时间变化的规律。故选B。 【例4-2】（2025·山东青岛·模拟预测）如图所示，正方形ABCD被对角线分割成四个区域，左右两个三角形内分别有垂直纸面向外和向里的匀强磁场，磁感应强度大小相等。金属环初始位置与下方三角形内切，一个四角带有圆弧的绝缘轨道，其直边与正方形重合，圆弧半径均与金属环半径相等。让该金属环沿绝缘轨道内侧以恒定速率逆时针运动一周，规定逆时针方向为电流正方向，关于环内电流随时间变化关系，下列图像正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】根据楞次定律可知，线圈由图示位置开始逆时针匀速滚动时，线圈内垂直于纸面向里的磁通量增大，产生垂直于纸面向外的感应磁场，根据右手螺旋定则可知，线圈将产生逆时针方向的磁场，根据法拉第电磁感应定律可知，线圈内将产生正弦式的周期性变化的磁场，即0~，电流逆时针方向，~，电流顺时针方向，~，电流顺时针方向，~T，电流逆时针方向。故选D。 知识1 电磁感应常见图像问题的种类及分析方法 知识2 电磁感应图像类选择题的常用解法 1.排除法：定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化)，特别是物理量的正负，排除错误的选项。 2.函数法：根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系，然后由函数关系对图像进行分析和判断。 【变式4-1】（2025·江西南昌·三模）如图甲所示，单匝矩形线圈垂直固定在匀强磁场中。规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。以向右方向为安培力正方向，下列关于bc段导线受到的安培力随时间变化的图像正确的是（　　） A．B．C． D． 【答案】B 【详解】AD．由楞次定律，通过线圈的感应电流方向先顺时针再逆时针，磁场方向不变，bc段导线受到的安培力方向应先向右再向左，又以向右方向为安培力正方向，故AD错误； BC．由，内为定值，与成正比从而与成正比，故B正确C错误。 故选B。 【变式4-2】（2025·云南·模拟预测）（多选）如图所示，光滑水平绝缘桌面上直线边界右侧存在范围足够大的匀强磁场。正方形单匝导线框平放在桌面上，其对角线与垂直。现使线框获得一速度后向右运动。从c点进入磁场瞬间，在c点对线框施加水平向右的力F，使线框保持原速度做匀速直线运动。已知线框速度始终与垂直，线框进入磁场的过程中，线框中的感应电流大小用表示，线框的位移用x表示，下列图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】AD 【详解】设正方形线框的边长为l，电阻为R，当时，线框中的有效长度为线框中的感应电动势为线框中的感应电流大小为线框受到的安培力为由于线框匀速运动，因此线框受到的安培力与F相等，有当时，线框中的有效长度为线框中的感应电动势为线框中的感应电流大小为线框受到的安培力为由于线框匀速运动，因此线框受到的安培力与F相等，有综上所述，电流I的图像为关于成轴对称的两条线段，力F图像为关于成轴对称的两条抛物线。故选AD。 1．（2025·北京丰台·二模）图1为某无线门铃按钮，其原理如图2所示。其中M为信号发射装置，M中有电流通过时，屋内的门铃会响。磁铁固定在按钮内侧，按下门铃按钮，磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮，磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是（　　） A．按住按钮不动，门铃会一直响 B．松开按钮的过程，门铃会响 C．按下和松开按钮过程，通过M的电流方向相同 D．按下按钮的快慢不同，通过M的电流大小相同 【答案】B 【详解】A．按住按钮不动，则穿过螺线管的磁通量不变，螺线管中无感应电流产生，则门铃不会响，选项A错误； B．松开按钮的过程，穿过螺线管的磁通量减小，在螺线管中产生感应电流，则门铃会响，选项B正确； C．按下和松开按钮过程，穿过线圈的磁通量分别为向右的增加和减小，根据楞次定律可知，通过M的电流方向相反，选项C错误； D．按下按钮的快慢不同，则磁通量的变化率不同，则感应电动势不同，通过M的电流大小不相同，选项D错误。 故选B。 2．（2023·陕西商洛·模拟预测）如图所示，半径为L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，辐条互成角。在圆环圆心角的范围内（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和导线与一个阻值也为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，下列说法中正确的是（　　） A．金属辐条OA、OB、OC进出磁场前后，辐条中电流的大小不变，方向改变 B．定值电阻两端的电压为 C．通过定值电阻的电流为 D．圆环转动一周，定值电阻产生的热量为 【答案】C 【详解】A．金属辐条OA、OB、OC进出磁场前后，辐条中电动势的大小为当一根辐条切割磁感线时，另外两根辐条与定值电阻并联，则切割磁感线的辐条中感应电流的大小解得可知，电流大小不变，根据右手定则，电流方向始终由圆心指向圆环，即电流方向不变，故A错误； B．根据闭合电路欧姆定律，定值电阻两端电压结合上述解得故B错误； C．根据欧姆定律，通过定值电阻的电流结合上述解得故C正确； D．圆环转动一周，经历的时间根据上述可知，在圆环转动一周的过程中，通过定值电阻的电流大小始终不变，则定值电阻产生的热量为解得故D错误。故选C。 3．（2024·湖南长沙·模拟预测）（多选）水平桌面上放置一个形状如图所示的均匀导体框，匝数为1匝，其各短边长度相等，均为l，长边长度是短边的3倍，总电阻为R。桌面上有两个方向垂直于桌面并列的匀强磁场区域，边界平行、宽度均为l，磁感应强度大小均为B，左边磁场方向垂直于纸面向里，右边磁场方向垂直于纸面向外，其俯视图如图所示。规定电流顺时针为正方向，安培力水平向左为正方向，导体框刚进入磁场区域开始计时。当导体框以速度v匀速通过磁场区域时，感应电流i与时间t的关系及导体框所受的安培力F与时间t的图像正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】AC 【详解】AB．导体框各边标注字母，磁场依次记为Ⅰ、Ⅱ，如图所示 当ab边在磁场Ⅰ中时，根据法拉第电磁感应定律，有电流为根据右手定则可判断电流方向为逆时针。当ab边在磁场Ⅱ中，cd边和gh边在磁场Ⅰ中时，有电流为根据右手定则可判断电流方向为顺时针。当ef边在磁场Ⅰ中，cd边和gh边在磁场Ⅱ中时，有电流为根据右手定则可判断电流方向为逆时针。当ef边在磁场Ⅱ中，有电流为根据右手定则可判断电流方向为逆时针。综上所述，可得电流方向，先逆时针再顺时针然后再逆时针。故A正确；B错误； CD．当ab边在磁场Ⅰ中时，安培力大小为方向水平向左。当ab边在磁场Ⅱ中，cd边和gh边在磁场Ⅰ中时，有方向水平向左。当ef边在磁场Ⅰ中，cd边和gh边在磁场Ⅱ中时，有方向水平向左。当ef边在磁场Ⅱ中，有方向水平向左。综上所述，可得安培力方向均为水平向左。故C正确；D错误。故选AC。 4．（2025·湖北·三模）（多选）如图，在光滑的水平面内有宽度为4l的匀强磁场，磁场两边界平行，磁场区域足够长，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，磁场上方有一菱形的导线框abcd，导线框边长为5l，导线框ab边与ad边的夹角为53°，导线框的电阻为R，导线框在纸面内，ab边与磁场边界平行。导线框以恒定的速度v通过磁场区域，速度v方向始终与导线框ad边平行，在导线框通过磁场区域过程中，下列说法正确的是（　　） A．导线框进入磁场过程中感应电流方向为a-d-c-b-a B．导线框进入磁场过程中受到的安培力方向与速度v方向相反 C．导线框进入磁场过程中受到的安培力大小为 D．导线框从ab边运动到磁场上边界至ab边运动到磁场下边界过程中通过导线框导体横截面的电荷量为 【答案】CD 【详解】A．导线框进入磁场过程中，根据楞次定律可判定导线框中感应电流的方向为，故A错误； B．根据安培定则可以判定ab边受的安培力方向垂直于上边界向上，cd边在磁场外不受力，ad边和bc边受到的安培力方向大小相等，方向相反，所以导线框进入磁场过程中受到的安培力方向垂直于上边界向上，故B错误； C．导线框穿过磁场整个过程中导线框产生的感应电动势为，回路的感应电流为，ab边受的安培力，故C正确； D．根据几何关系可知菱形的导线框的面积为 导线框进入磁场过程中通过导线框导体横截面上的电荷量为，故D正确。 故选CD。 5．（2025·河北石家庄·模拟预测）（多选）如图所示，空间分布有一半径为的半圆形匀强磁场，磁感应强度为，一边长为的单匝正方形金属线框（阻值分布均匀）从图示位置向右以速度匀速通过磁场区域，则关于金属线框的情况下列说法正确的是（　　） A．金属线框穿过磁场区域的过程中，感应电流先逐渐增大后逐渐减小直至为零 B．当金属线框的位移为时，间的电势差为 C．当金属线框的位移为时，间的电势差为0 D．当金属线框的位移为时，间的电势差为 【答案】BD 【详解】A．金属线框穿过磁场区域的过程中，进入磁场时，bd边切割磁感应线，有效长度在增大，感应电流在增大；当bd边进入右侧磁场切割磁感应线时，ac边在左侧磁场切割磁感应线，根据右手定则，可知bd边切割产生逆时针电流，ac边切割产生顺时针电流，故两条边切割产生的电流相互抵消，刚开始bd边的有效长度大于ac边的有效长度，随后再等于ac边的有效长度、再小于ac边的有效长度，则电流有效值先减小到零，当bd边的有效长度小于ac边的有效长度时，电流有效值反向增大，当ac边刚好达到O点时，bd边出右侧磁场，此时电流反向达到最大值，之后ac边出磁场，其有效长度不断减小，最后为零，故感应电流先逐渐增大后减小为零，再反向增大到最大后减小到0，故A错误； B．当金属线框的位移为时，根据几何关系，可得边的有效切割长度为回路电动势为根据右手定则，可知电流由b到d，此时为bd边上部分导体可以成电源内部，线框的其它部分为电源的外部，故电势则间的电势差为故B正确； CD．当金属线框的位移为时， 边和边的有效切割长度相等，根据几何关系，可得根据右手定则，可知两边产生的电流方向相反，故回路中的电流为零，但和间的电势差均为故C错误，D正确。故选BD。 6．（2025·西藏拉萨·一模）（多选）如图，某科技小组利用电磁感应的原理设计了一款电梯坠落缓冲装置。如图，在电梯轿厢上安装永久强磁铁，井壁固定水平方向的闭合线圈A、B，当电梯坠至图示位置时，下列说法正确的是（    ） A．俯视看，线圈A中产生逆时针方向的感应电流 B．磁铁对线圈A产生的安培力方向向上 C．若拆掉线圈B，缓冲效果会更好 D．若增加线圈A、B的匝数，缓冲效果会更好 【答案】AD 【详解】A．由楞次定律，此时穿过线圈A的磁通量向上且减小，则线圈A产生由俯视来看的逆时针方向的感应电流，A正确； B．线圈A对磁铁有竖直向上的力，则磁铁对线圈A有竖直向下的安培力，B错误； CD．由楞次定律可知，两个线圈对磁铁的缓冲作用正向叠加，若拆掉线圈B，缓冲效果会变差，增加线圈A、B的匝数，线圈中的感应电流变大，缓冲效果会更好，C错误，D正确。 故选AD。 7．（25-26高三上·湖北孝感·模拟预测）（多选）电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，磁场中，边长为L、匝数为n的正方形线圈竖直固定在减震装置上，线圈总电阻为R。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示，永磁铁振动的速度大小为v。下列说法正确的是（　　） A．该时刻线圈中感应电动势大小为2nBLv B．若该时刻永磁铁振动的速度方向向上，则线圈中感应电流的方向为顺时针方向 C．若仅将线圈匝数变为原来的k倍，则该时刻线圈的热功率将变为原来的倍 D．该时刻线圈所受安培力的合力大小为 【答案】AD 【详解】A．线圈的上下两条边切割磁感线，每条边产生的电动势为nBLv，整个线圈中的总电动势为2nBLv，A正确； B．若该时刻永磁铁振动的速度方向向上，相当于导线向下运动，由右手定则可知线圈中的感应电流为逆时针方向，B错误； C．线圈的匝数变为原来的k倍，线圈中产生的电动势也变原来的k倍，线圈的电阻也变原来的k倍。，功率变为原来的k倍，C错误； D．该时刻线圈所受安培力的合力大小，D正确。 故选 AD。 8．（2025·浙江嘉兴·一模）（多选）如图所示，在半径为R的圆柱形区域内，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间均匀增强，变化率为。现将一根长为2R的细导体棒ab按图示位置放置，a、c两点在磁场边界上，b在磁场外，其中c为ab的中点，则（　　） A．该磁场不会向外辐射电磁波 B．a、c两点感生电场的电场强度相同 C．ac的电动势 D．ab的电动势 【答案】AD 【详解】A．磁感应强度随时间均匀变化，感生稳定的电场，该磁场不会向外辐射电磁波，故A正确； B．磁感应强度随时间均匀增强，电场线为逆时针方向的同心圆，a、c两点感生电场的电场强度方向不同，故B错误； C．连接Oa和Oc，Oac构成等边三角形，电场线垂直于Oa和Oc，电子不发生定向移动，由法拉第电磁感应定律可得ac的电动势，故C错误； D．连接Ob，三角形Oab中，Ob和Oc所围磁场区域为圆心角30°的扇形，根据法拉第电磁感应定律可得，故D正确。 故选AD。 9．（2025·湖北·模拟预测）（多选）中国商飞C919是中国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式中程干线客机，机长、翼展35.80m、机高11.95m。已知武汉地区的地磁场水平分量大小为，竖直分量大小为。某架C919飞机在武汉地域自东向西以的速度水平飞行，下列说法正确的是（　　） A．左侧机翼的电势高于右侧机翼的电势 B．尾翼上端点的电势高于机腹最低点的电势 C．两机翼外端点间的电势差约为0.64V D．两机翼外端点间的电势差约为0.61V 【答案】AC 【详解】A．武汉在北半球，武汉地域自东向西水平飞行因机翼切割竖直向下方向的磁感线，则飞机自东向西水平飞行时，根据右手定则可知，左侧机翼的电势高于右侧机翼的电势，选项A正确； B．尾翼上端点到机腹最低点切割水平向北方向的磁感线，根据右手定则可知，尾翼上端点的电势低于机腹最低点的电势，选项B错误； CD．两机翼外端点间的电势差约为，选项C正确，D错误。 故选AC。 10．（2025·河北秦皇岛·二模）（多选）如图所示，边长为2L的正方形边界abcd内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，圆心为O、半径为L的圆形边界内存在垂直纸面向外的磁感应强度大小为B的匀强磁场，圆形边界与ad相切于ad的中点M，cb的中点为P，MQ为圆形边界的直径。一长度为2L的导体棒MN沿着Ma放置，一端固定在M点，现让导体棒绕着M点以角速度ω顺时针匀速转动，下列说法正确的是（　　） A．当导体棒的端点N与P点重合时，M点的电势高于N点的电势 B．当导体棒转过60°时，N、M两点间的电势差为 C．当导体棒转过240°时，产生的感应电动势为 D．从导体棒转过180°计时开始，半周内瞬时电动式的表达式为e= 【答案】BD 【详解】A．当导体棒的端点N与P点重合时，导体棒绕着M点顺时针转动，根据右手定则可知，M点的电势低于N点的电势，故A错误； B．当导体棒转过60°时，导体棒的N点处于ab边上，导体棒切割磁感线的有效长度为，则导体棒产生的电动势，即N、M两点间的电势差为其中解得故B正确； C．当导体棒转过240°时，由几何关系可知此时导体棒切割磁感线的有效长度为，处于磁场中的那部分导体棒的平均切割速度为则导体棒产生的电动势为故C错误； D．从导体棒转过180°计时开始，当导体棒转过角度为时，导体棒的切割磁感线的有效长度为则导体棒产生的电动势为其中，联立，解得其中故D正确。故选BD。 11．（2025·广东深圳·一模）（多选）下面是一种电动汽车能量回收系统简化结构图。行驶过程，电动机驱动车轮转动。制动过程，电动机用作发电机给电池充电，进行能量回收，这种方式叫“再生制动”。某电动汽车4个车轮都采用轮毂电机驱动，轮毂电机内由固定在转子上的强磁铁形成方向交替的等宽辐向磁场，可视为线圈处于方向交替的匀强磁场中，磁感应强度大小为。正方形线圈固定在定子上，边长与磁场宽度相等均为，每组线圈匝数均为，每个轮毂上有组线圈，4个车轮上的线圈串联后通过换向器（未画出）与动力电池连接。已知某次开始制动时线圈相对磁场速率为，回路总电阻为，下列说法正确的有（　   ） A．行驶过程，断开，闭合 B．制动过程，断开，闭合 C．开始制动时，全部线圈产生的总电动势为 D．开始制动时，每组线圈受到的安培力为 【答案】BC 【详解】AB．行驶过程，电动机驱动车轮转动，则闭合，断开；制动过程，电动机用作发电机给电池充电，则断开，闭合，故A错误，B正确； C．由图可知，线圈左右两边同时切割磁感线，4个车轮上的线圈串联，则开始制动时，全部线圈产生的总电动势为故C正确； D．开始制动时，回路中的电流为线圈左右两边的安培力同向，则每组线圈受到的安培力为故D错误；故选BC。 12．（2025·广西·模拟预测）（多选）如下图所示，圆心为O的同心圆a、b、c是磁场的圆形边界，半径分别为r、2r、3r，在a内有垂直于纸面向外的匀强磁场，在b和c之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为B。一根长为4r的金属棒垂直磁场放置，一端与O点重合，A、C、D是金属棒上三个点，到O点距离分别为r、2r、3r，让金属棒在纸面内绕O点沿逆时针方向以角速度匀速转动。下列说法正确的是（　　） A．O、A电势差绝对值等于C、D电势差绝对值 B．金属棒上各点的电势关系为 C．O、D两点的电势差绝对值为 D．金属棒中有O向D的感应电流 【答案】BC 【详解】A．OA段切割磁感线的平均速度小于CD段切割磁感线平均速度，因此O、A电势差绝对值小于C、D电势差绝对值，故A错误； B． 因AC段无磁场，所以A、C两点电势相等，由右手定则有，故故B正确； C．O、D两点的电势差绝对值为故C正确； D．因未形成闭合回路，所以金属棒中无感应电流，故D错误。故选BC。 13．（2024·重庆北碚·模拟预测）（多选）小川利用一个矩形金属框探究电磁感应现象。已知金属框内侧的长度为a，宽度为b，它的高度为c，内外边缘之间的厚度为d（），如图甲所示。小明将金属框放入与框的轴线夹角为的匀强磁场中，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。已知金属框材料的电阻率为且不随温度变化，则金属框中（　　） A．产生顺时针方向感应电流（俯视） B．产生的感应电动势大小为 C．产生的感应电流大小为 D．发热功率为 【答案】AC 【详解】A．由楞次定律及右手螺旋定则可以判断，产生顺时针方向感应电流。故A正确； B．感应电动势大小故B错误； C．金属框电阻产生的感应电流故C正确； D．发热功率故D错误。故选AC。 14．（2024·贵州遵义·三模）（多选）如图甲所示，QPMN是竖直放置的金属导轨，ab是一根固定在导轨上的金属杆。穿过金属导轨的磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示。取垂直纸面向里为磁场正方向，顺时针方向为感应电流正方向，竖直向上为安培力正方向。则流过金属杆ab的感应电流I和其所受的安培力F随时间的变化规律可能是（    ） A． B． C． D． 【答案】BD 【详解】AB．根据法拉第电磁感应定律可得可知感应电动势大小不变，感应电流大小不变；根据楞次定律可知，感应电流方向为逆时针方向，负方向，则B正确，A错误； CD．根据随时间增加安培力逐渐变大，方向向上，选项C错误，D正确。故选BD。 15．（2025·海南省直辖县级单位·二模）（多选）如图1所示，光滑水平桌面上有竖直向下、宽度为L的匀强磁场，正方形闭合导线框abcd的边长为l，放在桌面上，bc边与磁场边界平行，L>l。让导线框在沿ab方向的恒力F作用下穿过匀强磁场，导线框的v-t图像如图2所示。以下判断正确的是 （    ） A．t1～t2时间内，导线框受到的安培力逐渐增大 B．t2～t3时间内，导线框ad两端的电压恒为0 C．t1～t3时间内，v-t图中阴影部分的面积表示磁场的宽度L D．t3～t4时间内，导线框产生的焦耳热大于Fl 【答案】CD 【详解】A．t1时刻，导线框开始进入磁场区域，减速运动，安培力大于恒力F，加速度逐渐变小，安培力减小，故A错误； B．t2～t3时间内，导线框的感应电流为零，但两边都切割磁感线，ad两端的电压不为0，故B错误； C．t2时刻，导线框全部进入磁场区域，t3时刻，导线框开始离开磁场区域，t1～t3时间段图线和坐标轴围成的面积表示磁场的宽度L，故C正确； D．因为t3～t4段的安培力大于恒力，位移是，故导线框产生的焦耳热大于，故D正确。故选CD。 16．（2025·山东·模拟预测）（多选）如图所示，光滑绝缘的水平桌面上有一边长为的正方形区域，内有两宽度相等、方向均垂直于水平面的匀强磁场I、II，其中I内的磁场竖直向下、磁感应强度大小为；II内的磁场竖直向上、磁感应强度大小为。置于桌面的正方形金属线框用粗细均匀的导体制成，其边长均为、总电阻为。现对线框施加一水平向右的拉力，使线框以速度匀速穿过两磁场，穿过磁场的过程中线框的边始终与磁场左边界平行。在线框穿过两磁场的过程中，下列关于线框、两点间的电势差、线框中的感应电流、线框受到的拉力以及安培力对线框冲量的大小随时间变化的关系图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】ABD 【详解】①在时间内，只有在磁场I内切割磁感线，电动势为 电流为（方向为逆时针方向） 、两点间的电势差 根据受力平衡可得（力F方向水平向右） 安培力对线框冲量的大小与时间关系为 当时，可得 ②在时间内，在磁场II内切割磁感线，在磁场I内切割磁感线，电动势为 电流为（方向为顺时针方向） 、两点间的电势差 根据受力平衡可得（力F方向水平向右） 安培力对线框冲量的大小与时间关系为（） 当时，可得 ③在时间内，只有在磁场II内切割磁感线，电动势为 电流为（方向为逆时针方向）、两点间的电势差 根据受力平衡可得（力F方向水平向右）安培力对线框冲量的大小与时间关系为（）当时，可得 故选ABD。 17．（2025·江西南昌·一模）（多选）在光滑绝缘的水平面上有两相互平行的边界MN、PQ，边界内有竖直向下的匀强磁场。紧靠MN有一材料相同、粗细均匀的正方形线框abcd，如图所示（俯视图）。已知线框边长为L，磁场宽度为2L。从时刻起线框在水平向右外力作用下从图示位置由静止水平向右匀加速直线运动。则从线框ab边进磁场到cd边出磁场的过程中，以下关于线框中的磁通量、ab边电压U、外力F和电功率P随位移x变化的规律图像正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】AD 【详解】A．线框中的磁通量，可知：，，随x均匀增大；，不变；，随x均匀减小，故A正确； B．根据法拉第电磁感应定律结合欧姆定律，， 完全进入磁场的瞬间 完全进入磁场后在磁场中加速运动，此时 线圈的ab边出磁场的瞬间 线圈完全出磁场后速度减速为零，此时 故B错误； C．，线圈的ab边开始进入磁场的安培力 F与x不是线性关系，故C错误； D．，电功率 ，线圈完全进入磁场，，电功率为0 ，ab离开磁场，电功率 故D正确。 故选AD。 18．（2025·山东淄博·一模）（多选）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。 19．（2024·福建福州·模拟预测）（多选）在光滑绝缘的水平面上两相互平行的边界MN、PQ，边界内有竖直向下的匀强磁场。紧靠MN有一用均匀导线绕制的正方形金属板abcd，如图所示（俯视图）。已知线框边长为L，电阻为R，磁场磁感应强度大小为B、磁场宽度为2L。现给线框一初速度，线框刚好能穿过磁场区域。则从线框ab边刚进入磁场到cd边刚出磁场的过程中，ab边电压和线框所受安培力F随位移x变化的规律图像正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】BC 【详解】AB．设线圈进入磁场任意的位置位移为x，此时的速度为v，则由动量定理 其中 可得 则进入时ab两端的电压为 设线圈完全进入磁场时的速度为v1，则进入磁场的过程 其中 出离磁场时 其中 联立，解得 线圈ab边开始进入磁场时 完全进入磁场的瞬间 完全进入磁场后在磁场中匀速运动L，此时 线圈的ab边刚出离磁场时 完全出离磁场后速度减为零，此时 故A错误；B正确； CD．线圈ab边开始进入磁场时安培力 则在进入过程中有 即安培力F与x成线性关系，递减。完全进入磁场的瞬间安培力 完全进入磁场后电流为零，故安培力为零。线圈的ab边刚要出离磁场时安培力 完全出离磁场时安培力减为零。故C正确；D错误。 故选BC。 20．（2024·山东泰安·模拟预测）（多选）如图所示，两足够长且间距为L=1m的光滑平行导轨倾斜固定，倾角为θ=30°。导轨顶端接有两个灯泡，灯泡甲的规格为（3W，3V），灯泡乙的规格为（6W，3V），在与导轨垂直的虚线ab、cd内有垂直于斜面向下的匀强磁场。第一次只闭合开关S1，让导体棒从虚线ab上方x=1.6m处垂直导轨由静止释放，导体棒恰好能匀速通过磁场区域，且灯泡甲正常发光；第二次同时闭合开关S1、S2，仍将导体棒从原位置释放，已知bd间距离为l=0.5m，导体棒电阻r=1Ω，忽略温度对灯泡电阻丝的影响，重力加速度为g=10m/s2。导体棒运动过程中始终与导轨垂直，导轨电阻不计，下列说法正确的是（    ） A．磁场磁感应强度大小为1T B．导体棒的质量为0.1kg C．第二次导体棒进入磁场前后加速度大小不变 D．第二次导体棒离开磁场时已达到匀速状态 【答案】AC 【详解】A．导体棒从虚线ab上方x=1.6m处垂直导轨由静止释放，根据动能定理可得解得导体棒进入磁场时的速度大小为第一次只闭合开关S1，且灯泡甲正常发光，则有，则有解得磁场磁感应强度大小为故A正确； B．第一次只闭合开关S1，导体棒恰好能匀速通过磁场区域，根据受力平衡可得解得导体棒的质量为故B错误； C．第二次同时闭合开关S1、S2，进入磁场前，导体棒的加速度大小为灯泡乙的电阻为则灯泡甲、乙并联的电阻为导体棒刚进入磁场时，通过导体棒的电流为导体棒刚进入磁场时，导体棒的加速度大小为可知第二次导体棒进入磁场前后加速度大小不变，故C正确； D．若第二次导体棒离开磁场时已达到匀速状态，根据受力平衡可得解得导体棒匀速时的速度大小为若导体棒以刚进入磁场时的加速度做匀减速直线运动，根据运动学公式可得解得导体棒离开磁场时的速度大小为实际上导体棒做加速度逐渐减小的减速运动，所以导体棒离开磁场时的速度应满足可知第二次导体棒离开磁场时还没有达到匀速状态，故D错误。故选AC。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $