2026届高考物理一轮复习专项训练：电磁感应基础练习1

2026届高三电磁感应基础练习1 一、单选题 1．关于下图中的四个物理情境，说法正确的是（　　） A．如图甲所示，由磁感线方向可知，通电直导线中的电流方向是向下的 B．如图乙所示，如果长为l、通过电流为I的短直导线在该磁场中所受磁场力的大小为F，则该处磁感应强度一定为 C．如图丙所示，闭合线圈在匀强磁场中向右加速运动，线圈中会产生感应电流 D．如图丁所示，线圈从1位置平移到2位置时，穿过此线圈平面的磁通量减小 2．如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一根水平放置的金属棒以某一水平速度抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域。不计空气阻力，金属棒在运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．感应电动势越来越大 B．单位时间内，金属棒的动量增量变大 C．金属棒中的机械能越来越小 D．单位时间内金属棒扫过的曲面中的磁通量不变 3．如图所示，空间存在垂直于纸面的匀强磁场，在半径为a的圆形区域内部及外部，磁场方向相反，磁感应强度的大小均为B。一半径为b（b＞a）、电阻为R的圆形导线环放置在纸面内，其圆心与圆形区域的中心重合。当内、外磁场同时由B均匀地减小到零的过程中，通过导线环截面的电荷量为（  ） A． B． C． D． 4．如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上。当金属框绕ab边以角速度逆时针转动时（俯视），a、b、c三点的电势分别为、、。已知bc边的长度为L。下列判断正确的是（　　） A．，金属框中无电流 B．，金属框中电流方向沿 C．，金属框中无电流 D．，金属框中电流方向沿 5．如图甲所示，一个面积为S的n匝（图中只画了2匝）圆形线圈放在垂直纸面向里的磁场中，将线圈外接一个阻值为R的电阻和一个理想电压表，线圈的电阻也为R，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．时间内电压表的示数为 B．时间内R上的电流为 C．和时间内，流过线圈的电流之比为 D．和时间内，外接电阻消耗的功率之比为 6．将一根绝缘硬质细导线顺次绕成如图所示的线圈，其中大圆面积为，小圆面积均为，垂直线圈平面方向有一随时间t变化的磁场，磁感应强度大小， 和均为常量，则线圈中总的感应电动势大小为（　　） A． B． C． D． 7．拓扑结构在现代物理学中具有广泛的应用。现有一条绝缘纸带，两条平行长边镶有铜丝，将纸带一端扭转180°，与另一端连接，形成拓扑结构的莫比乌斯环，如图所示。连接后，纸环边缘的铜丝形成闭合回路，纸环围合部分可近似为半径为R的扁平圆柱。现有一 匀强磁场从圆柱中心区域垂直其底面穿过，磁场区域的边界是半径为r的圆（r < R）。若磁感应强度大小B随时间t的变化关系为B = kt（k为常量），则回路中产生的 感应电动势大小为（　　） A．0 B．kπR2 C．2kπr2 D．2kπR2 8．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和导线与一个阻值也为r的定值电阻R0相连，定值电阻R0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R0两端的电压为BL2ω C．通过定值电阻R0的电流为 D．圆环转动一周，定值电阻R0产生的热量为 9．如图所示，在竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中固定有两根竖直放置的粗糙平行导轨CD、EF，一质量为m的细直金属棒MN水平放置并与导轨接触良好，棒与导轨间的动摩擦因数为μ，棒中通有图示方向的电流I，已知I=kt（k为大于零的常数），重力加速度为g。t=0时刻，将该金属棒由静止释放，则棒受到的摩擦力f与时间t的关系图像，正确的是（    ） A．B．C．D． 10．如图所示，真空中有圆柱体回旋加速器，处在竖直向下的匀强电场E和匀强磁场B中，圆柱体金属盒的半径为R，高度为H，两盒狭缝间接有电压为U的交变电场，在加速器上表面圆心A处静止释放质量m，电量的粒子，粒子从加速器底部边缘引出，不计带电粒子的重力、相对论效应及粒子间的相互作用。则（　　） A．粒子每转过半圈动能增加qU B．粒子引出时速度大小为 C．增大狭缝间电压U，粒子仍从加速器底部引出 D．粒子的运动时间为 二、多选题 11．线圈炮由加速线圈和弹丸线圈构成，根据通电线圈之间磁场的相互作用原理而工作。如图所示，弹丸线圈放在绝缘且内壁光滑的水平发射导管内。闭合开关后，在加速线圈中接通方向如图所示、大小变化的电流，发现静止的弹丸线圈向右发射，则下列说法正确的是（　　） A．加速线圈内部磁场方向向右 B．穿过弹丸线圈的磁通量减小 C．加速线圈中的电流变大 D．加速线圈中的电流变化越快，弹丸线圈中感应电动势越小 12．如图所示，间距为L、水平放置的平行U形光滑金属导轨间有垂直于导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场，倾斜放置的金属杆MN在外力作用下以速度v平行于导轨向右匀速运动，金属杆MN与导轨的夹角为，其单位长度的电阻为r，MN运动过程中与导轨始终接触良好，导轨电阻不计。下列说法正确的是（　　） A．金属杆MN切割磁感线产生的感应电动势大小为 B．闭合回路中的感应电流的大小为 C．金属杆MN所受安培力的大小为 D．金属杆MN的热功率为 13．图甲所示粗糙U形导线框固定在水平面上，右端放有一金属棒PQ，整个装置处于竖直方向的磁场中，磁感应强度B按图乙规律变化，规定竖直向上为正方向，整个过程金属棒保持静止。则（　　） A．1.5t0时刻，金属棒PQ所受安培力方向向左 B．0~2t0时间内，回路中的感应电流大小不变，但方向改变 C．0~2t0时间内，金属棒PQ所受安培力大小不变，但方向改变 D．0~2t0时间内，金属棒PQ所受摩擦力方向先水平向左， 后水平向右 三、解答题 14．如图所示，真空室内，边界下方区域存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外的匀强磁场（上方无磁场），是荧光屏（上下两面有粒子到达时均能发出荧光），。在处有一粒子发射管（不计长度），能从两端分别沿管方向发射不同速率的粒子，一端发射正粒子，另一端发射负粒子。发射的粒子经一段时间后打在荧光屏上。已知粒子的比荷绝对值均为，不计粒子重力，不计粒子间的相互作用。求： (1)若垂直于向上发射的正粒子在处被吸收，求粒子速度大小； (2)若垂直于向上发射的正粒子最远到达处，求的长度； (3)若将发射管在纸面内逆时针转过角（不确定，且， 其两端先后发射速率为的正负各一个粒子，这两个粒子同时到达荧光屏上处（图中未标出），求发射两个粒子的最大时间间隔。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2026届高三电磁感应练习1》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D A C A D C C D D 题号 11 12 13 答案 AC BC AD 1．D 【详解】A．如图甲所示，根据右手螺旋定则结合磁感线方向可知，通电直导线中的电流方向是向上的，故A错误； B．若导线与磁场垂直，则，图中未指出导线与磁场的关系，则该处磁感应强度不一定为，故B错误； C．线圈运动过程中，磁通量不变，不会产生感应电流，故C错误； D．如图丁所示，线圈从1位置平移到2位置时，磁场减弱，根据可知，穿过此线圈平面的磁通量减小，故D正确。 故选D。 2．D 【详解】A．金属棒做平抛运动，水平速度不变，根据E=BLv0可知，棒中的感应电动势不变，故A错误； B．根据动量定理可知，单位时间内，金属棒的动量增量为，大小不变，故B错误； C．金属棒在运动过程只有重力做功，则机械能守恒，故C错误； D．单位时间内ab的水平位移为v0，则扫过的曲面中的磁通量不变，故D正确； 故选D。 3．A 【详解】设开始时穿过导线环向里的磁通量为正值 则向外的磁通量为负值 总的磁通量为它们的代数和（取绝对值） 末态总的磁通量为 由法拉第电磁感应定律得，平均感应电动势为 通过导线环截面的电荷量为 故选A。 4．C 【详解】ABD．对ac边进行研究，由右手定则可知，感应电流从a流向c，故c点电势高；由于整个线框的磁通量变化量为零，故金属框中无电流，故ABD错误； C．对bc边进行研究，由右手定则可知，c点电势高，所以 C正确。 故选C。 5．A 【详解】A．时间内，根据法拉第电磁感应定律可知线圈产生的感应电动势 电压表测量路端电压，根据串联分压规律可知电压表示数 故A正确； B．时间内，根据法拉第电磁感应定律可知线圈产生的感应电动势 根据闭合电路欧姆定律可知通过回路的电流 故B错误； C．通过上述分析可知，和时间内，流过线圈的电流之比为 故C错误； D．和时间内，外接电阻消耗的功率之比为 故D错误。 故选A。 6．D 【详解】由法拉第电磁感应定律可得大圆线圈产生的感应电动势 每个小圆线圈产生的感应电动势 由线圈的绕线方式和楞次定律可得大、小圆线圈产生的感应电动势方向相同，故线圈中总的感应电动势大小为 故D正确，ABC错误。 故选D。 7．C 【详解】由题意可知，铜丝构成的“莫比乌斯环”形成了两匝（n = 2）线圈串联的闭合回路，穿过回路的磁场有效面积为 根据法拉第电磁感应定律可知，回路中产生的感应电动势大小为 故选C。 8．C 【详解】A．由题意知，三根金属辐条始终有一根在磁场中切割磁感线，切割磁感线的金属辐条相当于内阻为r的电源，另外两根金属辐条和定值电阻R0并联，辐条进出磁场前后电流的大小、方向均改变，故A错误； BC．电路的总电阻 圆环匀速转动时感应电动势 所以定值电阻R0两端的电压 通过定值电阻R0的电流 故B错误，C正确； D．圆环转动一周，定值电阻R0产生的热量 故D错误。 故选C。 9．D 【详解】根据左手定则，可知金属棒MN受到的安培力方向垂直纸面向里，大小为 则金属棒MN受到的摩擦力大小为 又 解得 取竖直向上为正方向，当时金属棒MN向下做变加速运动，摩擦力与时间成正比，根据牛顿第二定律有 解得 作出图像如图所示 由图可知，当时；当时刻加速度为零，速度最大，则有 解得 之后，则金属棒MN向下做变减速运动，摩擦力与时间成正比，直至速度为零，设该时刻为，对应的加速度为，从开始运动到最后速度为零，整个过程速度的变化量为零，根据动量定理有 其中 联立解得 根据图像与时间轴围成的面积表示速度的变化量，可知的速度变化量与的速度变化量的矢量和为零，则有 解得 根据牛顿第二定律有 解得 即金属棒MN受到的最大摩擦力；最后金属棒MN处于静止状态，所受摩擦力与重力平衡，大小为mg，并一直保持不变。 故选D。 10．D 【详解】A．粒子每转过半圈，交变电场做功qU，竖直向下的匀强电场也要做功，其动能增量要大于qU，A错误； B．粒子引出时水平方向速度为，竖直方向也有速度，合速度要大于，B错误； C．粒子在运动过程中，周期不变，每隔相同的时间就加速一次，增大狭缝间电压U，每加速一次得到的动能增大，整个过程的运动时间是确定的（D选项的解析），粒子到底部时的速度比原来增大，实际上的情况是速度提前到达原来的最大值，可提前引出，C错误； D．研究粒子在竖直方向运动，， 解得 ，D正确； 故选D 。 11．AC 【详解】A．根据安培定则可知，加速线圈内部磁场方向向右，故A正确； BC．静止的弹丸线圈向右发射，则弹丸线圈内产生感应电流，根据楞次定律可知，加速线圈中应通有增大的电流使得通过弹丸线圈磁通量增大，弹丸远离加速线圈，故B错误，C正确； D．根据法拉第电磁感应定律可知，加速线圈中的电流变化越快，弹丸线圈中感应电动势越大，故D错误。 故选AC。 12．BC 【详解】A．金属杆切割的有效长度等于导轨间距L，故电路中感应电动势 选项A错误； B．闭合回路中感应电流的大小 选项B正确； C．金属杆受到的安培力的大小 选项C正确； D．金属杆的热功率 选项D错误。 故选BC。 13．AD 【详解】AD．0~t0时间内磁感应强度减小，穿过回路的磁通量减小，根据楞次定律可知，回路面积有增大的趋势，金属棒PQ所受安培力向右，根据受力平衡可知，金属棒PQ所受摩擦力向左，t0~2t0时间内磁感应强度增大，穿过回路的磁通量增大，根据楞次定律可知，回路面积有缩小的趋势，金属棒PQ所受安培力向左，根据受力平衡可知，金属棒PQ所受摩擦力向右，故AD正确； BC．0~2t0时间内，磁通量的变化率不变，感应电动势大小、方向都不变，感应电流大小、方向都不变，但因磁感应强度大小、方向都改变，故金属棒PQ所受安培力大小、方向都改变，故BC错误。 故选AD。 14．(1) (2) (3) 【详解】（1）轨迹如图甲所示，几何关系可知 又 解得粒子速度大小 （2）当轨迹和相切时，在接收屏上位置最远，轨迹如图甲，此时 则 （3）可知上端发射正粒子，下端发射负粒子，才能使两个粒子均击中屏幕。且两粒子从发射到击中屏幕的轨迹组合成一个整圆。 当时，两粒子的轨迹长度之差为零，则发射两粒子的时间间隔为零。之后随增大，时间差逐渐增大。 ，即 则可知当发射管旋转角度达到某值后，向左上发射的正粒子将飞出磁场区域，则不符合题意，设转动后正粒子刚好不飞出磁场区域，则其轨迹与相切，如图乙， 由几何关系可知 此时初速度与成角，有 发射两个粒子的最大时间间隔 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $