卷11 电磁感应-【三新金卷·先享题】2026年安徽省高考物理真题分类优化卷(分项3C)

F=qvoB 向下的电场力F=gE 由于E2>E1,且qvoB1=qE 所以通过配速法，如图所示 P◆ B2 9B1 Bi + E1 0'X Ⅲ 其中满足gE2=q(vo十v1)B 则粒子在速度选择器中水平向右以速度)。十v1做 匀速运动的同时，竖直方向以山1做匀速圆周运动， 当速度转向到水平向右时，满足垂直打在速度选择 器右挡板的)'点的要求，故此时粒子打在。点的 速度大小为 2E2-E v=U。十U1十U1= B 4UB. 答案：(1)带正电2B 2E2-E (2) (3) E B, B 15.解析：(1)根据动能定理得9U=2m 解得U-受 粒子进入区域工做匀速圆周运动，根据题意某粒子 从P点射入区域I,并从Q点射入区域Ⅱ，故可知 此时粒子的运动轨迹半径与区域I的半径R相等， 粒子在磁场中运动洛伦兹力提供向心力BqV。= m 解得民册 (2)带电粒子在OF范围内都沿着y轴正方向以相 同的速度U。沿纸面射入区域I,由(1)可得，粒子在 磁场中做匀速圆周运动，轨迹半径均为R,因为在 区域I中的磁场半径和轨迹半径相等，粒子射入 点、区域I圆心O1、轨迹圆心O、粒子出射点四点 构成一个菱形，有几何关系可得，区域圆心O1和 粒子出射，点连线平行于粒子射入点与轨迹圆心O 连线，则区域I圆心O和粒子出射点水平，根据磁 聚焦原理可知粒子都从Q点射出，粒子射入区域 B Ⅱ，仍做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力q vo=m R 解得R'=2R 如图，要使粒子在区域Ⅱ中运动的时间最短，轨迹 所对应的圆心角最小，可知在区域Ⅱ中运动的圆弧 所对的弦长最短，即此时最短弦长为区域Ⅱ的磁场 圆半径2R,根据几何知识可得此时在区域Ⅱ和区 域I中运动的轨迹所对应的圆心角都为60°，粒子 在两区域磁场中运动周期分别为 【26】 T=2xk_2nm Bq T,=2n·2R4rm Ba 故可得该粒子在区域I和区域Ⅱ中运动的总时 间为 r,+需：-需 60 60° l= ↑y MⅢ 02 60° 60° vo 0 P 加速电场行 粒子源 (3)如图，将速度v。分解为沿y轴正方向的速度vo 及速度v',因为E=Bu。可得Eq=Bqo,故可知沿 y轴正方向的速度“。产生的洛伦兹力与电场力平 衡，粒子同时受到另一方向的洛伦兹力Bq,故粒 子沿y正方向做旋进运动，根据角度可知' 2vsin53°=1.6uo 故当’方向为竖直向上时此时粒子速度最大，即 最大速度为vm=vo十1.6o=2.6vo 圆周运动半径R=m’_8m 9B50B=1.6R 根据几何关系可知此时所在的位置到y轴的距离为 172mvo L=R"+R"sin53°+2R+2R=6.88R= 25Bg Bqv' M Bqvo Eq R 74°6 53 答案：(1)U=m0 2g R=mvo Ba (2) Ba (3)vm 172mvo =2.6vo,25B 卷11电磁感应 1.A线图a从磁场中匀速拉出的过程中穿过Q线圈 的磁通量在减小，则根据楞次定律可知α线圈的电 流为顺时针，由于线圈α从磁场中匀速拉出则a中 产生的电流为恒定电流，则线圈Q靠近线图b的过 程中线圈b的磁通量在向外增大，同理可得线圈b产 生的电流为顺时针。故选A。 2.C在雷击事件中金属和非金属都经历了摩擦，声波 和光照的影响，而金属能够因电磁感应产生涡流非 金属不能，因此可能原因为涡流。故选C。 3.B闭合开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场与线圈 M中电流的磁场方向相反，由楞次定律可知，二者相 互排斥，故A错误；闭合开关，达到稳定后，通过线圈 P的磁通量保持不变，则感应电流为零，电流表的示 数为零，故B正确；断开开关瞬间，通过线圈P的磁 场方向向右，磁通量减小，由楞次定律可知感应电流 3C 的磁场方向向右，因此流过电流表的感应电流方向 由b到a,故C、D错误。故选B。 4,B当线圈中通有交变电流时，感应电炉金属内的磁 通量也不断随之变化，金属中产生交变感应电流，A 错误，B正确：若线圈匝数增加，根据电磁感应定律可 知，感应电动势增大，则金属中感应电流变大，C、D 错误。故选B。 5.D根据图乙可知此时穿过线圈的磁通量为0，故A 错误；根据法拉第电磁感应定律可知永磁铁相对线 圈上升越快，磁通量变化越快，线圈中感应电动势越 大，故B、C错误；永磁铁相对线圈下降时，根据安培 定则可知线圈中感应电流的方向为顺时针方向，故 D正确。故选D。 6.C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E=Blo=之Bl 同时有lo6=loe=√5R 0 B 可得0<Uo。<Uob=Uoe XX 得90>Pu>Ph=9。 故选C。 7.A单位制、法拉第电磁感应定律由法拉第电磁感应 定律可知B=会9，则0的单位为V·s由Q=上可 知，Q的单位为A·s,则QU与ΦI的单位相同均为 V·A·s,故A错误，符合题意； 由题图可知，从单位角度分析有 M-8-:n 故B正确，不符合题意： U I 由R=知元=反，可以用来描迷物体的导电性 质，故C正确，不符合题意； 由电感的定义L=中-△中 以及法拉第电磁感应定律E=△ 解得E=L △I △t △t 故D正确，不符合题意。 故选A。 8.ABD由于金属棒MV运动过程切割磁感线产生感 应电动势，回路有感应电流，产生焦耳热，金属棒 MN的机械能不断减小，由于金属导轨光滑，所以经 过多次往返运动，MN最终一定静止于OO'位置，故 A正确：当金属棒MN向右运动，根据右手定则可 知，MN中电流方向由M到N,根据左手定则，可知 金属棒MN受到的安培力水平向左，则安培力做负 功；当金属棒MVN向左运动，根据右手定则可知， MN中电流方向由N到M,根据左手定则，可知金 属棒MN受到的安培力水平向右，则安培力做负功： 可知MN运动过程中安培力始终做负功，故B正确； 金属棒MN从释放到第一次到达OO位置过程中， 由于在OO'位置重力沿切线方向的分力为0，可知在 到达O0'位置之前的位置，重力沿切线方向的分力 已经小于安培力沿切线方向的分力，金属棒MN已 经做减速运动，故C错误；从释放到第一次到达O) 位置过程中，根据右手定则可知，MN中电流方向由 M到N,故D正确。故选ABD。 9.AC设线圈的上边迸入磁场时的速度为，设线圈 的质量M,物块的质量，图中线圈进入磁场时线圈 【27】 的加速度向下，则对线圈由牛顿第二定律可知 Mg+F&-T=Ma 对滑块T一mg=ma 其中F安= B2L'v R B2L'v 即R +(M-m)g=(M+m)a 线圈向上做减速运动，随速度的减小，向下的加速度 减小；当加速度为零时，即线圈匀速运动的速度为。 (M-m)gR B'L 若线圈进入磁场时的速度较小，则线圈进入磁场时 做加速度减小的减速运动，线图的速度和加速度都 趋近于零，则图像A可能正确： 因=0时刻线圈就进入磁场，则进入磁场时线圈向 上不可能做匀减速运动，则图像B不可能； 若线圈的质量等于物块的质量，且当线圈进入磁场 时，且速度大于。，线圈进入磁场做加速度减小的减 速运动，完全进入磁场后线圈做匀速运动；当线圈出 离磁场时，受向下的安培力又做加速度减小的减速 运动，最终出离磁场时做匀速运动，则图像C有可 能，D不可能。 故选AC。 10.AB两导体棒沿轨道向下滑动，根据右手定则可知 回路中的电流方向为abcda;故A正确； 设回路中的总电阻为R,对于任意时刻当电路中的 电流为I时，对αb根据牛顿第二定律得 2 ng sin30°-2 BILcos30°=2mah 对cd,mgsin30°-BILcos30°=ma:d 故可知a。b二a:d 分析可知两个导体棒产生的电动势相互叠加，随着 导体棒速度的增大，回路中的电流增大，导体棒受 到的安培力在增大，故可知当安培力沿导轨方向的 分力与重力沿导轨向下的分力平衡时导体棒将匀 速运动，此时电路中的电流达到稳定值，此时对αb 分析可得 2 ng sin30°=2 BILcos30 解得I= √3mg 3BL 故B正确，C错误； 根据前面分析可知aab=ad,故可知两导体棒速度 大小始终相等，由于两边磁感应强度不同，故产生 的感应电动势不等，故D错误。 故远AB。 11.解析：(1)判断感应电流方向时需要用到楞次定律 结合安培定则进行判断，右手四指环绕的方向即为 感应电流的方向，因此需要确定线圈的绕法：多用 电表内部含有直流电源的为欧姆档，因此可用电表 的欧姆档对电流进行测试。 (2)强磁铁快速插入线圈的过程中，穿过线圈的磁 通量发生改变，回路中将产生感应电流，灵敏电流 计指针将从“0”刻度开始偏转，磁铁插入线圈中保 持静止后，磁通量不再改变，最终灵敏电流计指针 将回到“0”刻度位置。故选C。 答案：(1)需要欧姆档(2)C 12.解析：(1)电流流向不同，对应指针偏转方向不同， 所以该步骤目的是获得电流表指针偏转方向与电 流方向的对应关系。 (3)磁体磁场的方向向上，拔出线圈，根据安培定则 可知，感应电流的磁场方向向上。 (4)①要探究感应电流方向与磁体运动情况，需保 3C 证磁体磁场的方向和指针偏转情况相同，故由实验 1和2可得出结论。 ②由实验2、4得出的结论：穿过闭合回路的磁通量 减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相同。 答案：(1)电流(3)向上(4)2相同 13.解析：(1)开关闭合前电容器的电荷量为Q,则电容 器两极板间电压U= Q C U 开关闭合瞬间，通过导体棒的电流I=尺 解得闭合开关瞬间通过导体棒的电流为I=C求 Q (2)开关闭合瞬间由牛顿第二定律有BIL=ma BQL 将电流I代入解得a=CRm (3)由(2)中结论可知，随着电容器放电，所带电荷 量不断减少，所以导体棒的加速度不断减小， 其v一t图线如图所示 0 答案：(1)I=CR Q BQL (2)a-CRm (3)见解析图 14.解析：(1)开关S闭合后，当外力与安培力相等时， 金属棒的速度最大，则 F=F安=BIL E 由闭合电路欧姆定律I= 金属棒切割磁感线产生的感应电动势为E=BLU B2L'vo 联立可得，恒定的外力为F= R B'Lvo 在加速阶段，外力的功率为PF=Fu= R 定值电阻的功率为PR=I产R=BL R 若Ps=2PR时，即 B2L Rv=2 B2L2v R 化简可得金属棒速度的大小为v=2 (2)断开开关S,电容器充电，则电容器与定值电阻 串联，则有E三BLw=IR十 当金属棒匀速运动时，电容器不断充电，电荷量q 不断增大，电路中电流不断减小，则金属棒所受安 培力F安=BIL不断减小，而拉力的功率P =F'v=BILv 定值电阻功率PR=IR 当PE=2PR时有BILv=2IR BLv 可得R=2 根据E=BLU=R+号 可得此时电容器两端电压为 【28】 从开关断开到此刻外力所做的功为 W=ΣBIL(u·△t)=BLEI·△t=BLg CBLu 其中q= 2 联立可得W= CB2Lvo 8 答案：(1)0=2 CB2L2号 (2)U= 8 15.解析：(1)根据题意可知，对金属棒ab由静止释放 到刚越过MP过程中，由动能定理有 1 mgL=之m6 解得v。=√2gL 则ab刚越过MP时产生的感应电动势大小为E= BLv。=BL√2gL (2)根据题意可知，金属环在导轨间两段圆弧并联 接入电路中，轨道外侧的两端圆孤金属环被短路， 由几何关系可得，每段圆孤的电阻为 1 RR R,=2X3 可知，整个回路的总电阻为 Rs=R十 R,R-Rab刚越过MP时，道过b R+R 的感应电流为I一R 2BL√/2gL 3R I 对金属环由牛顿第二定律有2BL·2=2ma BL2√2gL 解得a= 3mR (3)根据题意，结合上述分析可知，金属环和金属棒 ab所受的安培力等大反向，则系统的动量守恒，由 于金属环做加速运动，金属棒做减速运动，为使αb 在整个运动过程中不与金属环接触，则有当金属棒 ab和金属环速度相等时，金属棒ab恰好追上金属 环，设此时速度为v,由动量守恒定律有mv。=mu +2mv 解得v=30 对金属棒ab,由动量定理有 -BILt=m·3 -1o 2 则有BLq=3m0o 设金属棒运动距离为x1,金属环运动的距离为x2, 则有q= BL(x-x2) R海 mR√2gL 联立解得△x=x1一x2=B'L2 则金属环圆心初始位置到MP的最小距离 d=L+△x= B2L3+mR√2gL B2L B2L2√2gL 答案：(1)BL√2gL (2) 3mR B2L3+mR√2gL (3) B2L: -3C最新5年高考真题分类优化卷·物理(十一) 卷11 电磁感应 姓名班级 考号 得分 本卷满分100分，考试时间75分钟 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共46分。在每小题给出的四个 选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多 项符合题目要求，每小题6分，每小题全部选对的得6分，选对但不全的得 3分，有选错的得0分。 1.(2025·北京卷)如图所示，交流发电机中的线圈 ABCD 沿逆时针方向 匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律为 e=10sin(100πt)V。 下 列说法正确的是 () B D \textcircled A A.该交流电的频率为 100Hz B.线圈转到图示位置时，产生的电动势为0 C.线圈转到图示位置时， AB 边受到的安培力方向向上 D.仅线圈转速加倍，电动势的最大值变为 $$1 0 \sqrt 2 V$$ 2.(2024·湖北)《梦溪笔谈》中记录了一次罕见的雷击事件：房屋被雷击 后，屋内的银饰、宝刀等金属熔化了，但是漆器、刀鞘等非金属却完好(原 文为：有一木格，其中杂贮诸器，其漆器银扣者，银悉熔流在地，漆器曾不 焦灼。有一宝刀，极坚钢，就刀室中熔为汁，而室亦俨然)。导致金属熔 化而非金属完好的原因可能为 () A.摩擦 B.声波 C.涡流 D.光照 3.(2024·北京)如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法 正确的是 () M P $$\overline { a }$$ $$\overrightarrow { b }$$ 电流表 A.闭合开关瞬间，线圈M和线圈P相互吸引 B.闭合开关，达到稳定后，电流表的示数为0 C.断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由a到b D.断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向左 【最新5年高考真题分类优化卷·物理 (+ 一)11-1】3C 4.(2024·甘肃)工业上常利用感应电炉治炼合金，装置如图所示。当线圈 中通有交变电流时，下列说法正确的是 () A.金属中产生恒定感应电流 B.金属中产生交变感应电流 C.若线圈匝数增加，则金属中感应电流减小 D.若线圈匝数增加，则金属中感应电流不变 5.(2024·广东)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的正方形线圈竖直固定在减震装置上。某时刻磁场分布 与线圈位置如图乙所示，永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。关于 图乙中的线圈。下列说法正确的是 () 线圈 。。。。 磁场分界线 ×××××× ×XXXX× ×××××× 甲 U A.穿过线圈的磁通量为BL B.永磁铁相对线圈上升越高，线圈中感应电动势越大 C.永磁铁相对线圈上升越快，线圈中感应电动势越小 D.永磁铁相对线圈下降时，线圈中感应电流的方向为顺时针方向 6.(2024·湖南)如图，有一硬质导线Oabc,其中abc是×× ×b 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 0 O、a、b、c各点电势关系为 A.oaope B.o<o<~p C.po>9a>96=9c D.oo<o.<p-oo 7.(2024·北京)电荷量Q、电压U、电流I和 AH 磁通量Φ是电磁学中重要的物理量，其中 电压 电荷量 电容器 特定的两个物理量之比可用来描述电容 C . 01 器、电阻、电感三种电磁学元件的属性，如 电阻 忆阻器 D 图所示。类似地，上世纪七十年代有科学 1 M=0 家预言Φ和Q之比可能也是一种电磁学元 电感 中 件的属性，并将此元件命名为“忆阻器”，近 电流 L=1 磁通量 Φ 年来实验室已研制出了多种类型的“忆阻 【11-2】3C 器”。由于“忆阻器”对电阻的记忆特性，其在信息存储、人工智能等领域 具有广阔的应用前景。下列说法错误的是 () A.QU的单位和ΦI的单位不同 B.在国际单位制中，图中所定义的M的单位是欧姆 C.可以用。来描述物体的导电性质 D.根据图中电感L的定义和法拉第电磁感应定律可以推导出自感电动 势的表达式E=L出 8.(2024·山东)如图所示，两条相 同的半圆弧形光滑金属导轨固定 在水平桌面上，其所在平面竖直 且平行，导轨最高点到水平桌面 01 的距离等于半径，最低点的连线 OO与导轨所在竖直面垂直。空 间充满竖直向下的匀强磁场（图中未画出），导轨左端由导线连接。现将 具有一定质量和电阻的金属棒MN平行OO'放置在导轨图示位置，由 静止释放。MN运动过程中始终平行于OO'且与两导轨接触良好，不考 虑自感影响，下列说法正确的是 () A.MN最终一定静止于OO'位置 B.MN运动过程中安培力始终做负功 C.从释放到第一次到达OO'位置过程中，MN的速率一直在增大 D.从释放到第一次到达OO'位置过程中，MN中电流方向由M到N 9.(2024·全国)如图，一绝缘细绳跨过两个在同一竖直面（纸 “ 面)内的光滑定滑轮，绳的一端连接一矩形金属线框，另一 端连接一物块。线框与左侧滑轮之间的虚线区域内有方向 垂直纸面的匀强磁场，磁场上下边界水平，在1=0时刻线 框的上边框以不同的初速度从磁场下方进入磁场。运动过程中，线框始 终在纸面内且上下边框保持水平。以向上为速度的正方向，下列线框的 速度v随时间t变化的图像中可能正确的是 10.(2024·黑吉辽蒙)如图，两条“∧”形的光滑 2B↑ 平行金属导轨固定在绝缘水平面上，间距为 L,左、右两导轨面与水平面夹角均为30°，均 处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大 小分别为2B和B。将有一定阻值的导体棒30 30℃ αb、cd放置在导轨上，同时由静止释放，两棒在下滑过程中始终与导轨 垂直并接触良好，ab、cd的质量分别为2m和m,长度均为L。导轨足 【11-3】3C 够长且电阻不计，重力加速度为g,两棒在下滑过程中 A.回路中的电流方向为abcda √3mg B.ab中电流趋于3BL C.ab与cd加速度大小之比始终为2：1 D.两棒产生的电动势始终相等 题号 1 2 3 4 5 8 9 10 答案 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11.(12分)如图所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置。 强磁铁 灵敏 电流计 (1)判断感应电流的方向时 (选填“需要”或“不需要)确定线圈 的绕法，为了弄清楚灵敏电流计指针偏转方向与电流流向的关系，可以 用多用电表的 (选填“电压档“电流档”或“欧姆档”)进行检测。 (2)强磁铁快速插入线圈后保持静止，此过程中灵敏电流计指针的偏转 情况可能是 A.一直在“0”刻度位置 B.从“0”刻度开始向右偏转到最大并维持此角度不变 C.从“0”刻度开始向右偏转再向左偏转并越过“0”最后右偏回到“0”位置 12.(10分)同学们在学习了感应电流产生的条件后，想通过实验探究影响 感应电流方向的因素，实验过程如下： 电源 图1 图2 (1)按照图1所示电路连接器材，闭合电键，电流表指针向右偏转，对调 电源正负极，重复以上操作。该步骤目的是获得电流表指针偏转方向 与 方向的对应关系； (2)按照图2所示电路连接器材，查明线圈中导线的绕向，以确定感应 电流产生的磁场方向； (3)分别改变磁体磁场的方向和磁体运动方向，观察指针偏转方向，使 用表格中记录数据；根据第1步探究的对应关系，表中实验4中标有 “▲”空格应填 (选填“向上”“向下”“向左”或“向右”)； 【11-4】3C 实验 磁体磁场的 磁体运 指针偏 感应电流的磁 序号 方向（正视） 动情况 转情况 场方向（正视） 1 向下 插人线圈 向左 向上 2 向下 拔出线圈 向右 向下 ----------------- 3 向上 插入线圈 向右 向下 向上 拔出线圈 向左 (4)根据表中所记录数据，进行如下分析： ①由实验1和 (填实验序号)可得出结论：感应电流方向与磁 体运动情况有关。 ②由实验2、4得出的结论：穿过闭合回路的磁通量减少时，感应电流的 磁场与原磁场方向 (选填“相同”“相反”或“无关”)。 (5)经过进一步讨论和学习，同学们掌握了影响感应电流方向的因素及 其结论，为电磁感应定律的学习打下了基础。 13.(10分)(2024·北京)如图甲所示为某种“电磁枪”的原理图。在竖直 向下的匀强磁场中，两根相距L的平行长直金属导轨水平放置，左端 接电容为C的电容器，一导体棒放置在导轨上，与导轨垂直且接触良 好，不计导轨电阻及导体棒与导轨间的摩擦。已知磁场的磁感应强度 大小为B,导体棒的质量为、接入电路的电阻为R。开关闭合前电容 器的电荷量为Q。 (1)求闭合开关瞬间通过导体棒的电流I; (2)求闭合开关瞬间导体棒的加速度大小a; (3)在图乙中定性画出闭合开关后导体棒的速度v随时间t的变化 图线。 【11-5】3C 14.(10分)(2024·全国)如图，金属导 轨平行且水平放置，导轨间距为L, 导轨光滑无摩擦。定值电阻大小 为R,其余电阻忽略不计，电容大小 为C。在运动过程中，金属棒始终与导轨保持垂直。整个装置处于竖 直方向且磁感应强度为B的匀强磁场中。 (1)开关S闭合时，对金属棒施加以水平向右的恒力，金属棒能达到的 最大速度为。。当外力功率为定值电阻功率的两倍时，求金属棒速度 v的大小。 (2)当金属棒速度为v时，断开开关S,改变水平外力并使金属棒匀速 运动。当外力功率为定值电阻功率的两倍时，求电容器两端的电压以 及从开关断开到此刻外力所做的功。 15.(12分)(2024·湖北)如图所示，两足够长平行金属直导轨MN、PQ的 间距为L,固定在同一水平面内，直导轨在左端M、P点分别与两条竖 直固定、半径为L的圆弧导轨相切。MP连线与直导轨垂直，其左侧 无磁场，右侧存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。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2、电阻为6R的均匀金属丝制成一个半径为L的圆环，水平 放置在两直导轨上，其圆心到两直导轨的距离相等。忽略导轨的电阻、 所有摩擦以及金属环的可能形变，金属棒、金属环均与导轨始终接触良 好，重力加速度大小为g。现将金属棒ab由静止释放，求： (1)ab刚越过MP时产生的感应电动势大小； (2)金属环刚开始运动时的加速度大小； (3)为使ab在整个运动过程中不与金属环接触，金属环圆心初始位置 到MP的最小距离。 【11-6】3C