第2章 电磁感应及其应用 真题体验-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册（教科版）

真题体验 第二章 黑题 高考真题 考点1楞次定律 1.(2020·全国理综Ⅲ)如图，水平放置的圆柱 形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一 金属圆环.圆环初始时静止.将图中开关S由 断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可 观察到 A.拨至M端或N端，圆环都向左运动 B.拨至M端或N端，圆环都向右运动 C.拨至M端时圆环向左运动，拨至N端时向 右运动 D.拨至M端时圆环向右运动，拨至N端时向 左运动 X X × X XX 十 B (第1题) (第2题) 2.(2020·江苏高考)如图所示，两匀强磁场的磁 感应强度B,和B2大小相等、方向相反.金属圆 环的直径与两磁场的边界重合.下列变化会在 环中产生顺时针方向感应电流的是( A.同时增大B1减小B。 B.同时减小B,增大B2 C.同时以相同的变化率增大B,和B2 D.同时以相同的变化率减小B,和B2 考点2法拉第电磁感应定律 3.(2023·重庆高考)某小组设计了一种呼吸监 测方案：在人身上缠绕弹性金属线圈，观察人 呼吸时处于匀强磁场中的线圈面积变化产生 的电压，了解人的呼吸状况.如图所示，线圈P 的匝数为N,磁场的磁感应强度大小为B,方 向与线圈轴线的夹角为6.若某次吸气时，在t 时间内每匝线圈面积增加了S,则线圈P在该 选择性必修第二册·JK 电磁感应及其应用 限时：80min 时间内的平均感应电动势为 轴线界 日身体轮扉 NBScos 0 NBSsin 0 A. B. 飞 C.BSsin D. BScosθ t t 4.(2023·湖北高考)近场通信(NFC)器件应用 电磁感应原理进行通讯，其天线类似一个压 平的线圈，线圈尺寸从内到外逐渐变大.如图 所示，一正方形NFC线圈共3匝，其边长分别 为1.0cm、1.2cm和1.4cm,图中线圈外线接 入内部芯片时与内部线圈绝缘.若匀强磁场垂 直通过此线圈，磁感应强度变化率为103T/s, 则线圈产生的感应电动势最接近 A.0.30V B.0.44V C.0.59V D.4.3V 天线 芯片 (第4题) (第5题) 5.（2022·河北高考)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S1, 小圆面积均为S2,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B= B。+t,B。和k均为常量，则线圈中总的感应电 动势大小为 A.kS B.5kS2 C.k(S1-5S2) D.k(S1+5S2) 黑白题066 6.(2022·全国甲卷)三个用同 样的细导线做成的刚性闭合 线框，正方形线框的边长与圆线框的直径相等， 圆线框的半径与正六边形线框的边长相等，如图 所示把它们放入磁感应强度随时间线性变化的 同一匀强磁场中，线框所在平面均与磁场方向垂 直，正方形、圆形和正六边形线框中感应电流的 大小分别为I2和13.则 A.I1<I3<I2 B.I1>13>l2 C.I1=12>3 D.I1=I2=I3 7.(2023·辽宁高考)如图，空间中存在水平向 右的匀强磁场，一导体棒绕固定的竖直轴OP 在磁场中匀速转动，且始终平行于OP.导体棒 两端的电势差u随时间t变化的图像可能正 确的是 考点3涡流、电磁阻尼、自感 8.（2021·浙江高考)在“探究变压器线圈两端 的电压与匝数的关系”实验中，可拆变压器如 图所示.为了减小涡流在铁芯中产生的热量， 铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成.硅钢片 应平行于 第二章 A.平面abcd B.平面abfe C.平面abgh D.平面aehd 9.(2023·北京高考)如图所示，L是自感系数很 大、电阻很小的线圈，P、Q是两个相同的小灯 泡，开始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮， Q灯正常发光，断开开关 A.P与Q同时熄灭 B.P比Q先熄灭 C.Q闪亮后再熄灭 D.P闪亮后再熄灭 10.（2023·全国乙卷)一学生小组在探究电磁 感应现象时，进行了如下比较实验.用图a所 示的缠绕方式，将漆包线分别绕在几何尺寸 相同的有机玻璃管和金属铝管上，漆包线的 两端与电流传感器接通.两管皆竖直放置，将 很小的强磁体分别从管的上端由静止释 放，在管内下落至管的下端实验中电流传感 器测得的两管上流过漆包线的电流Ⅰ随时间 t的变化分别如图b和图c所示，分析可知 一强磁体 电流传感器 0M444i b A.图c是用玻璃管获得的图像 B.在铝管中下落，小磁体做匀变速运动 C.在玻璃管中下落，小磁体受到的电磁阻力 始终保持不变 D.用铝管时测得的电流第一个峰到最后一 个峰的时间间隔比用玻璃管时的短 白题067 考点4电磁感应中的动力学问题 11.(2021·全国甲卷)（多选）由相同材料的导 线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线 圈，两线圈的质量相等，但所用导线的横截 面积不同，甲线圈的匝数是乙的2倍现两线 圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开 始下落，一段时间后进入一方向垂直于纸面 的匀强磁场区域，磁场的上边界水平，如图 所示不计空气阻力，已知下落过程中线圈始 终平行于纸面，上、下边保持水平.在线圈下 边进入磁场后且上边进入磁场前，可能出现 的是 ( A.甲和乙都加速运动 B.甲和乙都减速运动 C.甲加速运动，乙减速运动 ×× D.甲减速运动，乙加速运动 12.(2023·重庆高考)如图所示，与水平面夹角 为0的绝缘斜面上固定有光滑U形金属导 轨.质量为m、电阻不可忽略的导体杆MN沿 导轨向下运动，以大小为v的速度进入方向 垂直于导轨平面向下的匀强磁场区域，在磁 场中运动一段时间t后，速度大小变为2.运 动过程中杆与导轨垂直并接触良好，导轨的 电阻忽略不计，重力加速度为g.杆在磁场中 运动的此段时间内 ( 匀强 磁场 A.流过杆的感应电流方向从N到M 3 B.杆沿轨道下滑的距离为。t C.流过杆感应电流的平均电功率等于重力 的平均功率 D.杆所受安培力的冲量大小为mgtsin0-mw 13.(2023·湖南高考)如图，两根足够长的光滑 金属直导轨平行放置，导轨间距为工，两导轨 选择性必修第二册·JK舞 及其所构成的平面均与水平面成0角，整个 装置处于垂直于导轨平面斜向上的匀强磁 场中，磁感应强度大小为B.现将质量均为m 的金属棒a、b垂直导轨放置，每根金属棒接 入导轨之间的电阻均为R.运动过程中金属 棒与导轨始终垂直且接触良好，金属棒始终 未滑出导轨，导轨电阻忽略不计，重力加速 度为g. (1)先保持棒b静止，将棒a由静止释放，求 棒a匀速运动时的速度大小o; (2)在(1)问中，当棒α匀速运动时，再将棒b 由静止释放，求释放瞬间棒b的加速度 大小ao; (3)在(2)问中，从棒b释放瞬间开始计时， 经过时间t。,两棒恰好达到相同的速度 v,求速度v的大小以及时间to内棒a相 对于棒b运动的距离△x. 考点5电磁感应中的功能问题 4.(2021·北京高考) 如图所示，在竖直向 下的匀强磁场中，水 平U形导体框左端 连接一阻值为R的电阻，质量为m、电阻为 的导体棒αb置于导体框上.不计导体框的电 阻、导体棒与框间的摩擦.αb以水平向右的 白题068 初速度v开始运动，最终停在导体框上.在此 过程中 A.导体棒做匀减速直线运动 B.导体棒中感应电流的方向为a→b C.电阻R消耗的总电能为 mR 2(R+r) D.导体棒克服安培力做的总功小于)m6 15.(2021·湖南高考)（多选）两个完全相同的 正方形匀质金属框，边长为L,通过长为L的 绝缘轻质杆相连，构成如图所示的组合体距 离组合体下底边H处有一方向水平、垂直于 纸面向里的匀强磁场磁场区域上下边界水 平，高度为L,左右宽度足够大.把该组合体 在垂直于磁场的平面内以初速度。水平无 旋转抛出，设置合适的磁感应强度大小B使 其匀速通过磁场，不计空气阻力.下列说法正 确的是 文BX A.B与o无关，与√i成反比 B.通过磁场的过程中，金属框中电流的大小 和方向保持不变 C.通过磁场的过程中，组合体克服安培力做 功的功率与重力做功的功率相等 D.调节H、o和B,只要组合体仍能匀速通过 磁场，则其通过磁场的过程中产生的热量 不变 16.（2023·浙江高考)某兴趣小组设计了一种 火箭落停装置，简化原理如图所示，它由两 根竖直导轨、承载火箭装置（简化为与火箭 绝缘的导电杆MN)和装置A组成，并形成闭 合回路.装置A能自动调节其输出电压确保 第二章黑 回路电流I恒定，方向如图所示.导轨长度远 大于导轨间距，不论导电杆运动到什么位 置，电流I在导电杆以上空间产生的磁场近 似为零，在导电杆所在处产生的磁场近似为 匀强磁场，大小B,=I(其中k为常量)，方向 垂直导轨平面向里；在导电杆以下的两导轨 间产生的磁场近似为匀强磁场，大小B2= 21,方向与B,相同.火箭无动力下降到导轨 顶端时与导电杆粘接，以速度进入导轨，到 达绝缘停靠平台时速度恰好为零，完成火箭 落停.已知火箭与导电杆的总质量为M,导轨 间距d=3Mg,导电杆电阻为R导电杆与导轨 保持良好接触滑行，不计空气阻力和摩擦 力，不计导轨电阻和装置A的内阻.在火箭落 停过程中 (1)求导电杆所受安培力的大小F和运动的 距离L; (2)求回路感应电动势E与运动时间t的 关系； (3)求装置A输出电压U与运动时间t的关 系和输出的能量W; (4)若R的阻值视为0，装置A用于回收能 量，给出装置A可回收能量的来源和 大小 导电杆 轨 停靠 如 平台 装置A 白题069(3)相遇前，对系统由能量守恒定律得 1 2m1好2(m+m+m)吃=Qw+Q, 且9=1，代入数据得Qb=0.384J 真题体验第二章电磁感应及其应用 黑题高考真题练 1.B2.B3.A4.B 5.D解析：由法拉第电磁感应定律可得大圆线圈产生的感应 △Φ，△B·S 电动势E1=1 △t△t =S,每个小圆线圈产生的感应电 _△_△8.S:=ks,由线圈的绕线方式和楞次定律 动势E,=At=△i 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E=E,+5E2=k(S,+5S2),故D正 确，ABC错误.故选D. 6.C解析：设圆线框的半径为τ，则由题意可知正方形线框的 边长为2，正六边形线框的边长为r;所以圆线框的周长为 C2=27,面积为S2=2,同理可知正方形线框的周长和面 积分别为C,=8r,S,=4r2,正六边形线框的周长和面积分别 1 为C=6r,S=)x6xrx=),三线框材料相同、粗细 2 相铜，根据电阻定律R=P。可知三个线框电图之比为 R1:R2:R=C,:C2:C3=8:2m:6,根据法拉第电磁感应 定排有1：景品·会可得电流之比为人：：人 2:2:3,即11=2>13故选C. 7.C解析：如图所示 A 棒 B B _v 导体棒匀速转动，设速度为v,设导体棒从A到B过程，棒转 过的角度为日，则导体棒垂直磁感线方向的分速度为1= vCos0,可知导体棒垂直磁感线的分速度按余弦函数规律变 化，根据左手定则可知，导体棒经过B点和B点关于P点的 对称点时，电流方向发生变化，根据u=BL4,可知导体棒两 端的电势差u随时间t变化的图像为余弦函数图像.故选C. 8.D9.D 10.A解析：A.强磁体在铝管中运动，铝管会形成涡流，玻璃 是绝缘体，故强磁体在玻璃管中运动，玻璃管不会形成涡 流强磁体在铝管中加速后很快达到平衡状态，做匀速直线 运动，而玻璃管中的磁体则一直做加速运动，故由图像可知 选择性必修第二册·JK 图c的脉冲电流峰值不断增大，说明强磁体的速度在增大， 与玻璃管中磁体的运动情况相符，A正确：B.在铝管中下 落，脉冲电流的峰值一样，磁通量的变化率相同，故小磁体 做匀速运动，B错误；C在玻璃管中下落，玻璃管为绝缘体， 线圈的脉冲电流峰值增大，电流不断在变化，故小磁体受到 的电磁阻力在不断变化，C错误；D.强磁体分别从管的上端 由静止释放，在铝管中，磁体在线圈间做匀速运动，玻璃管 中磁体在线圈间做加速运动，故用铝管时测得的电流第 一个峰到最后一个峰的时间间隔比用玻璃管时的长，D错 误.故选A. 11.AB 12.D解析：A.根据右手定则，判断知流过杆的感应电流方向 从M到N,故A错误；B依题意，设杆切割磁感线的有效长 度为L,电阻为R,杆在磁场中运动的此段时间内，杆受到重 力、轨道支持力及沿轨道向上的安培力作用，根据牛顿第二 定律可得mgsin0-R发=ma,F安=BL,1=g,联立可得杆的 加速度a=8in0g,可知，杆在磁场中运动的此段时间 内做加速度逐渐减小的加速运动：若杆做匀加速直线运动， 2·3 则杆运动的距离为s=+2. 址，根据-图像围成的 面积表示位移，可知杆在时间t内速度由v达到2v,杆真实 运动的距离大于匀加速情况发生的距离，即大于了，故 B错误：C.由于在磁场中运动的此段时间内，杆做加速度逐 渐减小的加速运动，杆的动能增大.由动能定理可知，重力 杆所做的功大于杆克服安培力所做的功，根据P=可 得安培力的平均功率小于重力的平均功率，也即流过杆感 应电流的平均电功率小于重力的平均功率，故C错误； D杆在磁场中运动的此段时间内，根据动量定理，可 得mgtsin0-l袋=m·2-mm,得杆所受安培力的冲量大小为 I安=mgtsin0-mw,故D正确.故选D. 13.(1)2mgRsin0 B2L2 (2)2gsin (3)-gsin mgRsin 0 B2Z2, Ax=2mR'gsin 0 BL* 解析：(1)a导体棒在运动过程中重力沿斜面的分力和a棒 的安培力相等时做匀速运动，由法拉第电磁感应定律可得 E=BLvo, 由闭合电路欧姆定律及安培力公式可得/= ,F=BIL. 2R a棒受力平衡可得mgsin0=BlL,联立可得vo= 2mgRsin 6 B2L2 (2)由右手定则可知导体棒b中电流向里，b棒沿斜面有向 下的安培力，此时电路中电流不变，则对b棒由牛顿第二定 黑白题28 律可得mgsin0+BIL=ma,解得a=2gsin8. (3)释放b棒后α棒受到沿斜面向上的安培力，在到达共 速时，对a棒动量定理mgsin。-B Ito=m-mo: b棒受到向下的安培力，对b棒动量定理 mgsin 0to+B ILto=mv. 联立解得=gsin0to+ 2-gin0·o+mgRsin0 B2L2, 此过程流过b棒的电荷量为q,则有q=o, 由法拉第电磁感应定律可得7=￡=1.B4x 2R2R。, 联立可得4x=m,R_2m2 Rgsin0 B2L2 B'LA 14.C 15.CD解析：A.将组合体以初速度水平无旋转抛出后，组 合体做平抛运动，后进入磁场做匀速运动，由于水平方向切 割磁感线产生的感应电动势相互抵消，则有：mg=F安= ，=V2,综合有：GB22,则8与是成正 B'L'v. R 比，A错误；B.当金属框刚进入磁场时金属框的磁通量增 加，此时感应电流的方向为逆时针方向，当金属框刚出磁场 时金属框的磁通量减少，此时感应电流的方向为顺时针方 向，B错误：C.由于组合体进入磁场后做匀速运动，水平方 向的感应电动势相互抵消，有：mg=F安= :,则组合体 克服安培力做功的功率等于重力做功的功率，C正确；D.无 论调节哪个物理量，只要组合体仍能匀速通过磁场，都 有：mg=F安，则安培力做的功都为：W=F安·3L,则组合体 通过磁场过程中产生的焦耳热不变，D正确故选CD. 16.(1)3Mg4g (2)=6(-2) 第三章 第1节 交变电流 白题基础过关练 1.D2.A3.D4.D 5.D解析：A.题中图示的位置穿过线框的磁通量最大，为中 性面，选项A错误；B.回路中将产生正弦式交变电流，选项 B媚误，CD:=?时，穿过线框的慰通量为零，感应电流最 大，电流方向不发生改变，选项C错误、D正确.故选D 6.A7.B8.D 9.C解析：A.t=0时刻通过线圈的磁通量最大，所以线圈平面 处在中性面上，A错误；B.t1、t3时刻磁通量为零，线圈与磁场 参考答案与解析 (3)U=1R6Mg(6-2g）W= PRvo 3Mv 2g2 (4)装置A可回收火箭与导电杆的机械能 解析：(1)导电杆受安培力F=B,ld=3Mg, 方向向上，则导电杆向下运动的加速度Mg-F=Ma, 解得a=-2g, 0-哈哈 导电杆运动的距离L=204g (2)回路的电动势E=B2d,其中u=+at, 解得8=6(o-2g）。 (3)由右手定则和欧姆定律可得：U+E=R, 可得U=R-8=R6（o2g)。 电源缩出能量的功率P==(R-E)1=[R-6坐( 2gt)I=PR-6Mg(vo-2gt)=PR-6Mgvo+12Mg"t. 在0~时间内输出的能量对应P-t图像的面积，可得： 2g WRw3 2g2 (4)装置A可回收火箭与导电杆的机械能：从开始火箭与 IRvp 3Mv 导电杆速度，到平台速度减为零，则W= 2g2 若R的阻值视为0，W=、),装置A可回收能量为 3Mv 1W1= 21 交流电 平行，磁通量的变化率最大，感应电流最大，方向相反，B错 误；C.t2、t4时刻穿过矩形线圈的磁通量最大，磁通量的变化 率为零，所以感应电流为零，C正确：Dt、时刻穿过线圈的磁 通量为零，磁通量的变化率最大，感应电流最大，方向不变， D错误故选C. 10.(1)如图所示(2)NBwL2 (w (3)NBol2 解析：(1)由右手定则可以判断电流方 向沿dcbad;(2)根据Em=2NBLm及v= 。宁，得：B=NBau,(3)线图平面与 0' 黑白题29