第二章 电磁感应 训练题-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

高中物理高二期中复习检测 第二章 电磁感应 1． 选择题 1．(2025·陕晋青宁卷)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 【解析】　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地向内侧压缩。A、C、D错误，B正确。 2.（2025·黑龙江大庆期末）如图所示为新型交通信号灯原理简图，在交通信号灯前方路面埋设通电线圈，包含线圈的传感器电路与交通信号灯的时间控制电路连接，当车辆通过线圈上方的路面时，会引起线圈中电流的变化，系统根据电流变化的情况确定信号灯亮的时间长短，下列判断正确的是（　　） A.车辆经过线圈会产生感应电流 B.车辆通过线圈时，线圈激发的磁场不变 C.当线圈断了，系统依然能检测到车辆通过的电流信息 D.线圈中的电流是由于车辆通过线圈时发生电磁感应引起的 答案 A 解析：　车辆上有很多金属部件，当这些金属部件经过通电线圈时，使线圈中的磁场发生变化，所以车辆经过线圈时会有感应电流产生，故A正确；车辆通过线圈时，线圈激发的磁场变化，故B错误；如果线圈断了，没有闭合回路，系统不能检测到车辆通过的电流信息，故C错误；线圈本身就是通电线圈，线圈中的电流不是车辆通过线圈时发生电磁感应引起的，车辆经过线圈上方会发生电磁感应现象，会引起线圈中的电流发生变化，故D错误。 3.（2025·江西上饶期末）如图所示的门磁系统，强磁棒固定在门框上，线圈和发射系统固定在房门上，当房门关闭时穿过线圈的磁通量最大，当线圈中出现一定强度的电压、电流信号时，自动触发后面的信号发射系统，远程向后台发出报警信号，下列说法中正确的是（　　） A.只有当房门向外打开的过程中，门磁系统才会发生报警 B.此种门磁系统装在左右移动的滑门上也会起到报警的作用 C.房门不动时，线圈中会产生恒定的电流 D.将强磁棒与线圈和发射系统交换位置后不能起到报警的作用 答案 B 解析：　房门向内关闭或向外打开的过程中，磁通量都会发生变化，都有感应电流产生，都会发生报警，A错误；此种门磁系统装在左右移动的滑门上，当房门远离或靠近时都会有磁通量变化，产生感应电压、电流，能起到报警的作用，B正确；房门不动时，线圈中磁通量不发生变化，不会产生感应电流，故C错误；将强磁棒与线圈和发射系统交换位置后，开、关门也会使线圈中磁通量发生变化，也会产生感应电流，也能起到报警的作用，故D错误。 4.(2025·甘肃卷)闭合金属框放置在磁场中，金属框平面始终与磁感线垂直。如图，磁感应强度B随时间t按正弦规律变化。Φ为穿过金属框的磁通量，E为金属框中的感应电动势，下列说法正确的是(　　) A．t在0～内，Φ和E均随时间增大 B．当t＝与时，E大小相等，方向相同 C．当t＝时，Φ最大，E为零 D．当t＝时，Φ和E均为零 【答案】　C 【解析】　在0～时间内，磁感应强度B增加，根据Φ＝BS则磁通量Φ增加，但是图像的斜率减小，即磁感应强度B的变化率逐渐减小，根据法拉第电磁感应定律可知E＝S，感应电动势E逐渐减小，A错误；当t＝和t＝时，因B－t图像的斜率大小相等，符号相反，可知感应电动势E大小相等，方向相反，B错误；t＝时，B最大，则磁通量Φ最大，但是B的变化率为零，则感应电动势E为零，C正确；t＝时，B为零，则磁通量Φ为零，但是B的变化率最大，则感应电动势E最大，D错误。 5．(2025·河南卷)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(　　) 【答案】　C 【解析】　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。 6．(2025·湖北卷)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，t＝T时刻，B＝0。t＝0时刻，两棒相距x0，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 【解析】　流过回路的电荷量q＝Δt，而＝，t＝T时，磁感应强度为零，故＝＝，联立以上各式，可得q＝，故选B。 7．(2025·山东威海期末)如图所示，两根电阻不计的光滑平行导轨水平放置，左端接一定值电阻，导轨所在平面存在竖直方向的匀强磁场。金属棒垂直于导轨放置，其长度与导轨宽度相同，在水平拉力F的作用下棒从静止开始做匀加速直线运动，棒始终与导轨接触良好，拉力F及通过定值电阻的电荷量q随时间变化的关系图像正确的是(　　) 【答案】　D 【解析】　金属棒由静止开始运动切割磁感线产生感应电动势，闭合回路中产生感应电流，通过右手定则判断出金属棒的电流由下到上，大小I＝＝，电流在磁场中受安培力F安＝BIL＝，对金属棒受力分析F－F安＝ma，v＝at，联立得F－＝ma，变形F＝＋ma，A、B错误；q＝t＝＝＝，Δx＝at2，两式联立q＝t2，C错误，D正确。 8.(2025·江西九江模拟)n匝半径为r的圆形闭合线圈，置于如图所示的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直。若磁感应强度与时间的关系为B＝B0－kt(B0、k为常数)，线圈中产生的感应电动势为E;若磁感应强度B＝B0，使线圈绕直径匀速转动时，线圈中产生的感应电动势的有效值也为E，下列线圈转动的角速度ω表达式正确的是(　　) A.ω＝ B.ω＝ C.ω＝ D.ω＝ 答案　D 解析　若磁感应强度与时间的关系为B＝B0－kt(B0、k为常数)时，线圈中产生的感应电动势为E＝n＝n＝nkS;若磁感应强度B＝B0，使线圈绕直径匀速转动时，线圈中产生的感应电动势有效值E＝，联立解得ω＝，故D正确。 9.为保证游乐园中过山车的进站安全，过山车安装了磁力刹车装置。磁性很强的钕磁铁安装在轨道上，正方形金属线框安装在过山车的底部，过山车返回站台前的运动简化模型如图所示。正方形线框abcd沿斜面加速下滑后，bc边以速度v1进入匀强磁场区域，此时线框开始减速，bc边出磁场区域时，线框恰好以速度v2做匀速直线运动。已知线框边长为L，匝数为n，总电阻为R，斜面与水平面的夹角为θ，过山车的总质量为m，所受阻力的大小恒定，磁场区域上、下边界间的距离为L，磁感应强度大小为B，方向垂直斜面向上，重力加速度为g，线框bc边始终与磁场边界平行。下列说法正确的是(　　) A.线框刚进入磁场区域时，感应电流的方向是a→b→c→d→a B.线框刚进入磁场区域时，bc边两端的电压为nBLv1 C.线框刚出磁场区域时，通过线框的电流大小为 D.线框所受的摩擦力为mgsin θ－ 答案　D 解析　根据楞次定律可知，线框刚进入磁场区域时，感应电流的方向为a→d→c→b→a，A错误;线框刚进入磁场区域时，感应电动势为E＝nBLv1，bc边两端的电压为路端电压U＝E＝nBLv1，B错误;bc边出磁场区域时，线框恰好以速度v2做匀速直线运动，感应电动势E'＝nBLv2，由闭合电路欧姆定律得，通过线框的电流大小为I＝，C错误;bc边出磁场区域时，线框恰好以速度v2做匀速直线运动，由平衡条件得mgsin θ＝Ff＋nILB，解得Ff＝mgsin θ－，D正确。 10 (2025·山东威海期中)如图，abdcef为“日”字形导线框，其中abdc和cdfe为边长为l的正方形，导线ab、cd、ef的电阻相等，其余部分电阻不计。导线框右侧存在着宽度为l的匀强磁场，磁感应强度为B，导线框以速度v匀速穿过磁场区域，运动过程中线框始终和磁场垂直且无转动。线框穿越磁场的过程中，ab两点电势差Uab随位移变化的图像正确的是(　　) 【答案】　A 【解析】　根据题意，设ab、cd、ef的电阻均为R，线框匀速通过磁场，且磁场宽度l＝ac＝ce，可知，开始时，ab切割磁感线，感应电动势为E1＝BLv，ab棒中电流方向由b→a，则a点电势高于b点电势，则有Uab＝E1＝BLv；ab棒离开磁场，cd棒切割磁感线，感应电动势为E2＝BLv，ab棒中电流方向由a→b，则a点电势高于b点电势，则有Uab＝E2＝BLv；cd棒离开磁场，ef棒切割磁感线，感应电动势为E3＝BLv，ab棒中电流方向由a→b，则a点电势高于b点电势，则有Uab＝E3＝BLv，综上所述可知，ab两点电势差Uab随位移变化一直保持不变为BLv。故选A。 11 (2025·江西南昌期末)如图所示，abcd是位于竖直平面内用粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框，它的下方有一个垂直纸面向外的匀强磁场，MN、PQ为磁场的上下水平边界，两边界间的距离与正方形的边长均为L，线框从某一高度开始下落，恰好能匀速进入磁场。不计空气阻力，以bc边进入磁场时为起点，在线框通过磁场的过程中，线框中的感应电流i、bc两点间的电势差Ubc、线框所受的安培力F、线框产生的焦耳热Q分别随下落高度h的变化关系正确的是(　　) 【答案】　ABD 【解析】　线框从某一高度开始下落，恰好能匀速进入磁场，那么线框以相同的速度匀速穿出磁场。设线框每条边电阻为R。根据E＝BLv，i＝，解得i＝，v不变，i不变。根据楞次定律，感应电流的方向先逆时针后顺时针，A正确；进入磁场过程中E＝BLv，I＝，Ubc＝I·3R，解得Ubc＝BLv，穿出磁场过程中E＝BLv，I＝，Ubc＝IR，解得Ubc＝BLv，始终b点电势高，B正确；根据左手定则，安培力的方向始终竖直向上，C错误；线框产生的热量Q＝I2·4Rt＝4I2R＝h∝h，D正确。故选ABD。 12. (2024·黑吉辽卷)如图，两条“∧”形的光滑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ab、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 B．ab中电流趋于 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 【答案】　AB 【解析】　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，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ab根据牛顿第二定律得2mgsin 30°－2BILcos 30°＝2maab，对cd，mgsin 30°－BILcos 30°＝macd，故可知aab＝acd，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ab分析可得2mgsin 30°＝2BILcos 30°，解得I＝，B正确，C错误；根据前面分析可知aab＝acd，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，D错误。故选AB。 2、 实验题 13.（2025·江苏南京期中）某学习小组同学采用如图甲所示的实验装置探究“影响感应电流方向的因素”，螺线管A、滑动变阻器、开关、电池构成闭合回路；螺线管B与电流计构成闭合电路，螺线管B套在螺线管A的外面。 （1）要想使电流计指针发生偏转，下列四种操作中可行的是　　。 A.闭合开关，螺线管A和螺线管B相对静止向上运动 B.闭合开关，螺线管B不动，螺线管A插入或拔出螺线管B C.闭合开关，螺线管A、B不动，移动滑动变阻器的滑片 D.螺线管A、B和滑动变阻器的滑片不动，闭合或断开开关 （2）利用如图乙所示的实验装置进一步探究感应电流的方向与磁通量变化的关系，螺线管B与电流计构成闭合电路。正确连接好实验电路后，将条形磁铁N极朝下插入螺线管B，观察到灵敏电流计G的指针向右偏。 ①将条形磁铁N极朝下拔出螺线管B，观察到灵敏电流计G的指针　 　（选填“向左偏”或“向右偏”）； ②将条形磁铁S极朝下插入螺线管B，观察到灵敏电流计G的指针　 　（选填“向左偏”或“向右偏”）。 答案：（1）BCD （2）①向左偏 ②向左偏 解析：（1）要想使电流计指针发生偏转，即螺线管B与电流计构成的闭合电路产生感应电流，须使穿过螺线管B的磁通量发生变化。闭合开关，螺线管A和螺线管B相对静止向上运动，穿过螺线管B的磁通量不变，不产生感应电流，故A错误；闭合开关，螺线管B不动，螺线管A相当于电磁铁，插入或拔出螺线管B的过程中，穿过螺线管B的磁通量发生变化，螺线管B产生感应电流，故B正确；闭合开关，螺线管A、B不动，移动滑动变阻器的滑片，则通过螺线管A的电流发生变化，产生的磁场变化，穿过螺线管B的磁通量发生变化，产生感应电流，故C正确；螺线管A、B和滑动变阻器的滑片不动，闭合或断开开关瞬间通过螺线管A的电流发生变化，产生的磁场变化，穿过螺线管B的磁通量发生变化，产生感应电流，故D正确。 （2）①将条形磁铁N极朝下拔出螺线管B，磁通量变化与插入的变化相反，则产生的感应电流方向相反，因此，观察到灵敏电流计G的指针向左偏。②将条形磁铁S极朝下插入螺线管B，穿过螺线管B的磁场方向与N极朝下插入的磁场方向相反，则产生的感应电流的方向相反，因此，观察到灵敏电流计G的指针向左偏。 14. （2024黑龙江重点高中质检）某小组设计如下实验探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素： （1）图a中，将条形磁铁从图示位置先迅速向上后迅速向下移动一小段距离，出现现象是_________。 A.灯泡A、B均不发光 B.灯泡A、B交替短暂发光 C.灯泡A短暂发光、灯泡B不发光 D.灯泡A不发光、灯泡B短暂发光 （2）通过实验得知：当电流从图b中电流计的右端正接线柱流入时指针向右偏转；则当磁体_________（选填“向上”或“向下”）运动时，电流计指针向右偏转。 （3）为进一步探究影响感应电流方向的因素，该小组设计了如图c的电路，请用实线完成其余部分电路的连接。__________ 【答案】（1）B （2）向上 （3） 【解析】（1）将条形磁铁从图示位置先迅速向上后迅速向下移动一小段距离，则线圈中产生的感应电流方向相反，两个二极管相继分别导通，出现的现象是灯泡A、B交替短暂发光，故选B； （2）通过实验得知：当电流从图b中电流计的右端正接线柱流入时指针向右偏转；则当电流计指针向右偏转时，螺线管中产生的感应电流从上往下，根据楞次定律可知，磁体向上运动。 （3）用笔画线代替导线连线如图； 三、计算题 15．(2023·广东卷，14)光滑绝缘的水平面上有垂直平面的匀强磁场，磁场被分成区域Ⅰ和Ⅱ，宽度均为h，其俯视图如图甲所示，两磁场磁感应强度随时间t的变化如图乙所示，0～t0时间内，两区域磁场恒定，方向相反，磁感应强度大小分别为2B0和B0，一电阻为R、边长为h的刚性正方形金属线框abcd平放在水平面上，ab、cd边与磁场边界平行。t＝0时，线框ab边刚好跨过区域Ⅰ的左边界以速度v向右运动。在t0时刻，ab边运动到距区域Ⅰ的左边界处，线框的速度近似为零，此时线框被固定，如图甲中的虚线框所示。随后在t0～2t0时间内，区域Ⅰ的磁感应强度线性减小到0，区域Ⅱ的磁场保持不变；2t0～3t0时间内，区域Ⅱ的磁感应强度也线性减小到0。求： (1)t＝0时线框所受的安培力F； (2)t＝1.2t0时穿过线框的磁通量Φ； (3)2t0～3t0时间内，线框中产生的热量Q。 【答案】　，方向水平向左　(2)　(3) 【解析】　(1)由图可知t＝0时线框切割磁感线的感应电动势为E＝2B0hv＋B0hv＝3B0hv 感应电流大小为I＝＝ 线框所受的安培力为F＝2B0h＋B0h＝ 由左手定则可知安培力方向水平向左。 (2)在t0时刻，ab边运动到距区域Ⅰ的左边界处，线框的速度近似为零，此时线框被固定，则t＝1.2t0时穿过线框的磁通量为Φ＝1.6B0h·h－B0h·h＝。 (3)2t0～3t0时间内，区域Ⅱ的磁感应强度也线性减小到0， 有E′＝＝＝ 感应电流大小为I′＝＝ 在2t0～3t0时间内，线框中产生的热量为Q＝I’2Rt0＝。 16. (2024·河北卷)如图，边长为2L的正方形金属细框固定放置在绝缘水平面上，细框中心O处固定一竖直细导体轴OO′。间距为L、与水平面成θ角的平行导轨通过导线分别与细框及导体轴相连。导轨和细框分别处在与各自所在平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小均为B。足够长的细导体棒OA在水平面内绕O点以角速度ω匀速转动，水平放置在导轨上的导体棒CD始终静止。OA棒在转动过程中，CD棒在所受安培力达到最大和最小时均恰好能静止。已知CD棒在导轨间的电阻值为R，电路中其余部分的电阻均不计，CD棒始终与导轨垂直，各部分始终接触良好，不计空气阻力，重力加速度大小为g。 (1)求CD棒所受安培力的最大值和最小值； (2)锁定OA棒，推动CD棒下滑，撤去推力瞬间，CD棒的加速度大小为a，所受安培力大小等于(1)问中安培力的最大值，求CD棒与导轨间的动摩擦因数。 【答案】　(1)Fmax＝　Fmin＝　(2)－tan θ 【解析】　(1)当OA运动到正方形细框对角线瞬间，切割的有效长度最大，Lmax＝L，此时感应电流最大，CD棒所受的安培力最大，根据法拉第电磁感应定律得Emax＝BLmax＝B·L·＝BL2ω 根据闭合电路的欧姆定律得Imax＝ 故CD棒所受的安培力最大为Fmax＝BImaxL＝ 当OA运动到与细框一边平行时瞬间，切割的有效长度最短，感应电流最小，CD棒受到的安培力最小，得Emin＝BLmin＝B·L·＝ 故CD棒所受的安培力最小为Fmin＝BIminL＝。 (2)当CD棒受到的安培力最小时根据平衡条件得mgsin θ－μmgcos θ－Fmin＝0 当CD棒受到的安培力最大时根据平衡条件得Fmax－mgsin θ－μmgcos θ＝0 联立解得m＝ 撤去推力瞬间，根据牛顿第二定律得Fmax＋μmgcos θ－mgsin θ＝ma 解得μ＝－tan θ。 17．(2025·浙江温州期末)如图(a)所示，两根间距为L的足够长光滑金属导轨，平行放置在倾角为θ＝30°的绝缘斜面上。导轨上端串联非线性电子元件Z和阻值为R的电阻。元件Z的U－I图像如图(b)所示，当流过元件Z的电流大于或等于I0时，电压稳定为Um。整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。质量为m、不计电阻的金属棒ab可沿导轨运动，运动中金属棒始终与导轨垂直且保持良好接触。忽略空气阻力及回路中的电流对原磁场的影响，重力加速度大小为g，取I0＝，Um＝。则： (1)闭合开关S，由静止释放金属棒，求金属棒下滑的最大速度v1； (2)假设第(1)问金属棒从静止到速度达到最大v1的过程中金属棒下滑的距离为x，求电阻R上产生的热量Q； (3)断开开关S，由静止释放金属棒，求金属棒下滑的最大速度v2。 【答案】　(1)　(2)mgx－　(3) 【解析】　(1)闭合开关S，当重力沿导轨向下的分力和安培力大小相等时速度最大，则有mgsin 30°＝I1LB I1＝ E1＝BLv1 联立解得v1＝。 (2)金属棒从静止到速度达到最大v1的过程中，根据能量守恒定律 Q＝mgxsin 30°－mv 解得Q＝mgx－。 (3)第(1)问中I1＝＝>I0， 假设闭合开关S后，金属棒速度最大时Z的电压恒为Um， 则有UR＝BLv2－Um＝I2R mgsin 30°＝I2LB 解得I2＝>I0，即闭合开关S后金属棒速度最大时Z的电压恒为Um成立 解得v2＝。 学科网（北京）股份有限公司 $ 高中物理高二期中复习检测 第二章 电磁感应 1． 选择题 1．(2025·陕晋青宁卷)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 2.（2025·黑龙江大庆期末）如图所示为新型交通信号灯原理简图，在交通信号灯前方路面埋设通电线圈，包含线圈的传感器电路与交通信号灯的时间控制电路连接，当车辆通过线圈上方的路面时，会引起线圈中电流的变化，系统根据电流变化的情况确定信号灯亮的时间长短，下列判断正确的是（　　） A.车辆经过线圈会产生感应电流 B.车辆通过线圈时，线圈激发的磁场不变 C.当线圈断了，系统依然能检测到车辆通过的电流信息 D.线圈中的电流是由于车辆通过线圈时发生电磁感应引起的 3.（2025·江西上饶期末）如图所示的门磁系统，强磁棒固定在门框上，线圈和发射系统固定在房门上，当房门关闭时穿过线圈的磁通量最大，当线圈中出现一定强度的电压、电流信号时，自动触发后面的信号发射系统，远程向后台发出报警信号，下列说法中正确的是（　　） A.只有当房门向外打开的过程中，门磁系统才会发生报警 B.此种门磁系统装在左右移动的滑门上也会起到报警的作用 C.房门不动时，线圈中会产生恒定的电流 D.将强磁棒与线圈和发射系统交换位置后不能起到报警的作用 4.(2025·甘肃卷)闭合金属框放置在磁场中，金属框平面始终与磁感线垂直。如图，磁感应强度B随时间t按正弦规律变化。Φ为穿过金属框的磁通量，E为金属框中的感应电动势，下列说法正确的是(　　) A．t在0～内，Φ和E均随时间增大 B．当t＝与时，E大小相等，方向相同 C．当t＝时，Φ最大，E为零 D．当t＝时，Φ和E均为零 5．(2025·河南卷)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(　　) 6．(2025·湖北卷)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，t＝T时刻，B＝0。t＝0时刻，两棒相距x0，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． 7．(2025·山东威海期末)如图所示，两根电阻不计的光滑平行导轨水平放置，左端接一定值电阻，导轨所在平面存在竖直方向的匀强磁场。金属棒垂直于导轨放置，其长度与导轨宽度相同，在水平拉力F的作用下棒从静止开始做匀加速直线运动，棒始终与导轨接触良好，拉力F及通过定值电阻的电荷量q随时间变化的关系图像正确的是(　　) 　 8.(2025·江西九江模拟)n匝半径为r的圆形闭合线圈，置于如图所示的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直。若磁感应强度与时间的关系为B＝B0－kt(B0、k为常数)，线圈中产生的感应电动势为E;若磁感应强度B＝B0，使线圈绕直径匀速转动时，线圈中产生的感应电动势的有效值也为E，下列线圈转动的角速度ω表达式正确的是(　　) A.ω＝ B.ω＝ C.ω＝ D.ω＝ 9.为保证游乐园中过山车的进站安全，过山车安装了磁力刹车装置。磁性很强的钕磁铁安装在轨道上，正方形金属线框安装在过山车的底部，过山车返回站台前的运动简化模型如图所示。正方形线框abcd沿斜面加速下滑后，bc边以速度v1进入匀强磁场区域，此时线框开始减速，bc边出磁场区域时，线框恰好以速度v2做匀速直线运动。已知线框边长为L，匝数为n，总电阻为R，斜面与水平面的夹角为θ，过山车的总质量为m，所受阻力的大小恒定，磁场区域上、下边界间的距离为L，磁感应强度大小为B，方向垂直斜面向上，重力加速度为g，线框bc边始终与磁场边界平行。下列说法正确的是(　　) A.线框刚进入磁场区域时，感应电流的方向是a→b→c→d→a B.线框刚进入磁场区域时，bc边两端的电压为nBLv1 C.线框刚出磁场区域时，通过线框的电流大小为 D.线框所受的摩擦力为mgsin θ－ 10 (2025·山东威海期中)如图，abdcef为“日”字形导线框，其中abdc和cdfe为边长为l的正方形，导线ab、cd、ef的电阻相等，其余部分电阻不计。导线框右侧存在着宽度为l的匀强磁场，磁感应强度为B，导线框以速度v匀速穿过磁场区域，运动过程中线框始终和磁场垂直且无转动。线框穿越磁场的过程中，ab两点电势差Uab随位移变化的图像正确的是(　　) 11 (2025·江西南昌期末)如图所示，abcd是位于竖直平面内用粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框，它的下方有一个垂直纸面向外的匀强磁场，MN、PQ为磁场的上下水平边界，两边界间的距离与正方形的边长均为L，线框从某一高度开始下落，恰好能匀速进入磁场。不计空气阻力，以bc边进入磁场时为起点，在线框通过磁场的过程中，线框中的感应电流i、bc两点间的电势差Ubc、线框所受的安培力F、线框产生的焦耳热Q分别随下落高度h的变化关系正确的是(　　) 12. (2024·黑吉辽卷)如图，两条“∧”形的光滑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ab、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 B．ab中电流趋于 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 2、 实验题 13.（2025·江苏南京期中）某学习小组同学采用如图甲所示的实验装置探究“影响感应电流方向的因素”，螺线管A、滑动变阻器、开关、电池构成闭合回路；螺线管B与电流计构成闭合电路，螺线管B套在螺线管A的外面。 （1）要想使电流计指针发生偏转，下列四种操作中可行的是　　。 A.闭合开关，螺线管A和螺线管B相对静止向上运动 B.闭合开关，螺线管B不动，螺线管A插入或拔出螺线管B C.闭合开关，螺线管A、B不动，移动滑动变阻器的滑片 D.螺线管A、B和滑动变阻器的滑片不动，闭合或断开开关 （2）利用如图乙所示的实验装置进一步探究感应电流的方向与磁通量变化的关系，螺线管B与电流计构成闭合电路。正确连接好实验电路后，将条形磁铁N极朝下插入螺线管B，观察到灵敏电流计G的指针向右偏。 ①将条形磁铁N极朝下拔出螺线管B，观察到灵敏电流计G的指针　 　（选填“向左偏”或“向右偏”）； ②将条形磁铁S极朝下插入螺线管B，观察到灵敏电流计G的指针　 　（选填“向左偏”或“向右偏”）。 14. （2024黑龙江重点高中质检）某小组设计如下实验探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素： （1）图a中，将条形磁铁从图示位置先迅速向上后迅速向下移动一小段距离，出现现象是_________。 A.灯泡A、B均不发光 B.灯泡A、B交替短暂发光 C.灯泡A短暂发光、灯泡B不发光 D.灯泡A不发光、灯泡B短暂发光 （2）通过实验得知：当电流从图b中电流计的右端正接线柱流入时指针向右偏转；则当磁体_________（选填“向上”或“向下”）运动时，电流计指针向右偏转。 （3）为进一步探究影响感应电流方向的因素，该小组设计了如图c的电路，请用实线完成其余部分电路的连接。__________ 三、计算题 15．(2023·广东卷，14)光滑绝缘的水平面上有垂直平面的匀强磁场，磁场被分成区域Ⅰ和Ⅱ，宽度均为h，其俯视图如图甲所示，两磁场磁感应强度随时间t的变化如图乙所示，0～t0时间内，两区域磁场恒定，方向相反，磁感应强度大小分别为2B0和B0，一电阻为R、边长为h的刚性正方形金属线框abcd平放在水平面上，ab、cd边与磁场边界平行。t＝0时，线框ab边刚好跨过区域Ⅰ的左边界以速度v向右运动。在t0时刻，ab边运动到距区域Ⅰ的左边界处，线框的速度近似为零，此时线框被固定，如图甲中的虚线框所示。随后在t0～2t0时间内，区域Ⅰ的磁感应强度线性减小到0，区域Ⅱ的磁场保持不变；2t0～3t0时间内，区域Ⅱ的磁感应强度也线性减小到0。求： (1)t＝0时线框所受的安培力F； (2)t＝1.2t0时穿过线框的磁通量Φ； (3)2t0～3t0时间内，线框中产生的热量Q。 16. (2024·河北卷)如图，边长为2L的正方形金属细框固定放置在绝缘水平面上，细框中心O处固定一竖直细导体轴OO′。间距为L、与水平面成θ角的平行导轨通过导线分别与细框及导体轴相连。导轨和细框分别处在与各自所在平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小均为B。足够长的细导体棒OA在水平面内绕O点以角速度ω匀速转动，水平放置在导轨上的导体棒CD始终静止。OA棒在转动过程中，CD棒在所受安培力达到最大和最小时均恰好能静止。已知CD棒在导轨间的电阻值为R，电路中其余部分的电阻均不计，CD棒始终与导轨垂直，各部分始终接触良好，不计空气阻力，重力加速度大小为g。 (1)求CD棒所受安培力的最大值和最小值； (2)锁定OA棒，推动CD棒下滑，撤去推力瞬间，CD棒的加速度大小为a，所受安培力大小等于(1)问中安培力的最大值，求CD棒与导轨间的动摩擦因数。 17．(2025·浙江温州期末)如图(a)所示，两根间距为L的足够长光滑金属导轨，平行放置在倾角为θ＝30°的绝缘斜面上。导轨上端串联非线性电子元件Z和阻值为R的电阻。元件Z的U－I图像如图(b)所示，当流过元件Z的电流大于或等于I0时，电压稳定为Um。整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。质量为m、不计电阻的金属棒ab可沿导轨运动，运动中金属棒始终与导轨垂直且保持良好接触。忽略空气阻力及回路中的电流对原磁场的影响，重力加速度大小为g，取I0＝，Um＝。则： (1)闭合开关S，由静止释放金属棒，求金属棒下滑的最大速度v1； (2)假设第(1)问金属棒从静止到速度达到最大v1的过程中金属棒下滑的距离为x，求电阻R上产生的热量Q； (3)断开开关S，由静止释放金属棒，求金属棒下滑的最大速度v2。 学科网（北京）股份有限公司 $