专题157 法拉第电磁感应定律：动生电动势（基础版）专项训练 -2026届高考物理一轮复习

专题157 法拉第电磁感应定律:动生电动势（基础版） 一、单选题 1．如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒、，的左边有一如图所示的闭合电路，当在一外力的作用下运动时，向右运动，则所做的运动可能是（　　） A．向右加速运动 B．向左匀速运动 C．向左减速运动 D．向右减速运动 2．空间存在磁感应强度大小为的匀强磁场，在如图所示的几种情况中，金属导体中产生的感应电动势为的是（　　） A．只有乙 B．乙和丁 C．甲、乙、丁 D．甲、乙、丙、丁 3．图为地磁场磁感线的示意图，在南半球磁场的竖直分量向上，飞机MH370最后在南印度洋消失，由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为φ1，右方机翼末端处的电势为φ2，则在南印洋上时(    ) A．若飞机从西往东飞，φ1比φ2高 B．若飞机从东往西飞，φ2比φ1高 C．若飞机从北往南飞，φ1比φ2高 D．若飞机从南往北飞，φ1比φ2高 4．一直升飞机停在南半球的地磁极上空，该处地磁场的磁感应强度在竖直方向的分量为B，螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看，螺旋桨按顺时针方向转动。螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示。如果忽略a到转轴中心线的距离，用E表示每个叶片中的感应电动势，则（　　） A．，且a点电势低于b点电势 B．，且a点电势低于b点电势 C．，且a点电势高于b点电势 D．，且a点电势高于b点电势 5．如图所示，某同学在校园内沿一条直线跑道从东往西骑行，该地磁场水平分量由南到北，竖直分量向下。自行车车把为直把、金属材质，辐条也为金属材质，只考虑自行车在地磁场中的电磁感应现象，下列结论正确的是（图中B点在轮轴，A点在轮缘）（　　） A．图所示辐条中A点电势低于B点电势 B．图所示辐条中A点电势高于B点电势 C．自行车左右把手中电势相等 D．自行车左把手电势低于右把手电势 6．如图，水平面MN下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，纸面为竖直平面。不可形变的导体棒ab和两根可形变的导体棒组成三角形回路框，其中ab处于水平位置框从MN上方由静止释放，框面始终在纸面内框落入磁场且ab未到达MN的过程中，沿磁场方向观察，框的大致形状及回路中的电流方向为（　　）    A．   B．   C．   D．   7．粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行。现使线框以图中所示的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框一边a、b两点间的电势差绝对值最大的是（　　） A．   B．     C．   D．   8．如图所示，由均匀导线制成的半径为R的圆环，以速度v匀速进入一磁感应强度大小为B的匀强磁场。当圆环运动到图示位置（）时，a、b两点的电势差Uab为（　　）    A． B． C． D． 9．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． 10．粗细均匀的电阻丝围成图所示的线框，置于正方形有界匀强磁场中，磁感应强度为B，方向垂直线框平面向里，图中ab=bc=2cd=2de=2ef=2fa=2L.现使线框以同样大小的速度v匀速沿四个不同方向平动进入磁场，并且速度方向始终与线框先进入磁场的那条边垂直，则在通过如图所示位置时，下列说法中正确的是(　　) A．a、b两点间的电势差图①中最大 B．a、b两点间的电势差图②中最大 C．回路电流图③中最大 D．回路电流图④中最小 11．如图，直角三角形金属框放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为，方向平行于边向上。、两金属棒分别串有电压表、电流表，当金属框绕边逆时针转动时，下列判断正确的是（　　） A．电流表没有读数，、电势相等 B．电流表有读数，、电势不相等 C．电压表无读数，、电势不相等 D．电压表有读数，、电势不相等 12．如图所示，边长、匝数为10的正方形导体线框abcd放置于墙角，线框平面与地面的夹角。该区域有磁感应强度大小为、方向水平向右的匀强磁场，现将cd边向右拉动，ab边经0.1s着地，在这个过程中线框中产生的平均感应电动势的大小与感应电流的方向为（　　） A．0.8V，方向为a→d→c→b B．0.8V，方向为a→b→c→d C．0.4V，方向为a→b→c→d D．0.4V，方向为a→d→c→b 13．如图，水平面内两导轨间距，处于磁感应强度的匀强磁场中，导轨的左端接有电阻，长的导体棒PQ垂直导轨，以的速度向右匀速滑动，导体棒电阻为，导轨的电阻忽略不计。则下列说法正确的是（　　） A．P点的电势高于Q点，PQ两点电势差的大小为 B．P点的电势高于Q点，PQ两点电势差的大小为 C．Q点的电势高于P点，PQ两点电势差的大小为 D．Q点的电势高于P点，PQ两点电势差的大小为 14．如图所示，xOy平面的第一、三象限内以坐标原点O为圆心、半径为L的扇形区域充满方向垂直纸面向外的匀强磁场。边长为L的正方形金属框绕其始终在O点的顶点、在xOy平面内以角速度ω顺时针匀速转动，t=0时刻，金属框开始进入第一象限。不考虑自感影响，关于金属框中感应电动势E随时间t变化规律的描述正确的是（　　） A．在t=0到t=的过程中，E一直增大 B．在t=0到t=的过程中，E先增大后减小 C．在t=0到t=的过程中，E的变化率先增大后减小 D．在t=0到t=的过程中，E的变化率一直减小 15．如图所示，光滑无电阻的金属框架MON竖直放置，水平方向的匀强磁场垂直MON平面，质量为m的金属棒ab从∠abO=45°的位置由静止释放，两端沿框架在重力作用下滑动。在棒由图示位置滑动到处于水平位置的过程中，ab中感应电流的方向是（　　） A．由a到b B．由b到a C．先由a到b，再由b到a D．先由b到a，再由a到b 16．如图所示，一个金属圆盘安装在竖直的转动轴上，置于蹄形磁铁之间，两块铜片A、O分别与金属盘的边缘和转动轴接触．若使金属盘按图示方向(俯视顺时针方向)转动起来，下列说法正确的是(　　) A．电阻R中有Q→R→P方向的感应电流 B．电阻R中有P→R→Q方向的感应电流 C．穿过圆盘的磁通量始终没有变化，电阻R中无感应电流 D．调换磁铁的N、S极同时改变金属盘的转动方向，R中感应电流的方向也会发生改变 17．ab为一金属杆，它处在如图所示的垂直于纸面向里的匀强磁场中，可绕a点在纸面内转动，s为以a为圆心位于纸面内的金属圆环，在杆转动过程中，杆的b端与金属环保持良好接触，A为电流表，其一端与金属环相连，另一端与a点良好接触。当杆沿逆时针方向转动时，某时刻ab杆的位置如图，则此时刻（　　） A．有电流通过电流表，方向由c向d；作用于杆ab的安培力向右 B．有电流通过电流表，方向由d向c；作用于杆ab的安培力向左 C．有电流通过电流表，方向由d向c；作用于杆ab的安培力向右 D．无电流通过电流表，作用于杆ab的安培力为零 18．法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中。圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法不正确的是（　　） A．若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定 B．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动 C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化 D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的4倍 二、多选题 19．如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒、，当在外力作用下运动时，在磁场力作用下向右运动，则所做的运动可能是（　　） A．向右匀加速运动 B．向左匀加速运动 C．向右匀减速运动 D．向左匀减速运动 20．如图所示，导体棒ab在垂直于纸面向外的匀强磁场中沿金属导轨向左减速运动，c为铜制圆线圈，线圈平面与螺线管中轴线垂直，圆心在螺线管中轴线上。则（　　） A．导体棒ab中的电流由a流向b B．螺线管内部的磁场方向向左 C．铜制圆线圈c被螺线管吸引 D．铜制圆线圈c有收缩的趋势 21．如图表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，其中能产生由b到a的感应电流的是（　　） A． B． C． D． 22．如图所示为在空中飞行的中国最先进的军用翼龙无人机，P点为飞机右翼端点，Q点为飞机左翼端点。关于P点和Q点的电势高低，下列说法正确的是（　　） A．若在赤道上空水平飞行，则P点电势等于Q点电势 B．若在南极上空水平飞行，则P点电势高于Q点电势 C．若在北极上空水平飞行，则P点电势等于Q点电势 D．若在哈尔滨上空水平飞行，则P点电势高于Q点电势 23．荡秋千是一项同学们喜欢的体育活动。如图所示，两根金属链条（可视为导体）将一根金属棒ab悬挂在固定的金属架cd上，静止时金属棒ab水平且沿东西方向，已知当地的地磁场方向自南向北斜向下与竖直方向成45°角，现让金属棒ab随链条摆起来，通过能量补给的方式可使链条与竖直方向的最大偏角保持45°不变，则下列说法中正确的是（　　） A．当ab棒自北向南经过最低点时，电流从c流向d B．当链条与竖直方向成45°角时，回路中感应电流一定为零 C．当ab棒自南向北摆动的过程中，回路中的磁通量先减小再增加 D．当ab棒自南向北经过最低点时，ab棒受到的安培力的方向水平向南 24．如图所示，在光滑绝缘水平面上有一正方形线框，线框由均匀电阻丝制成，边长为L，总电阻值为r。两条平行虚线之间存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场方向竖直向下。线框沿垂直于方向的速度进入磁场，当对角线刚进入磁场时线框的速度大小为v，方向与磁场边界成角，则对角线刚进入磁场时（    ）    A．线框产生的感应电动势为 B．线框中的感应电流为 C．线框所受安培力大小为 D．a、c两端的电压为 25．如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路．虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场．方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直．从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是（    ） A．感应电流方向不变 B．CD段直线始终不受安培力 C．感应电动势最大值E＝Bav D．感应电动势平均值 26．如图所示，abcd为水平放置的平行“匸”形光滑金属导轨，间距为l，导轨间有垂直与导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计。已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成θ角，单位长度的电阻为r，保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动（金属杆与导轨接触良好）。则下列说法中正确的是（　　） A．电路中感应电动势的大小为 B．电路中感应电动势的大小为Blv C．金属杆所受安培力的大小为 D．电路中感应电流的大小为 27．如图所示，一“”形闭合导线框置于匀强磁场中，正方形ABCF和正方形FCDE边长相等，匀强磁场的方向与线框平面垂直且向里。线框沿垂直于DE边的方向向右做匀速直线运动。下列说法正确的是（　　） A．E点电势等于D点电势 B．E点电势高于D点电势 C．若线框绕CF轴线转动，CF段有电流通过 D．若线框绕CF轴线转动，CF段没有电流通过 28．动圈式扬声器的结构如图（a）和图（b）所示，图（b）为磁铁和线圈部分的右视图，线圈与一电容器的两端相连。当人对着纸盆说话，纸盆带着线圈左右运动能将声信号转化为电信号。已知线圈有n匝，线圈半径为r，线圈所在位置的磁感应强度大小为B，则下列说法正确的是（　　） A．纸盆向左运动时，电容器的上极板电势比下极板电势高 B．纸盆向左运动时，电容器的上极板电势比下极板电势低 C．纸盆向右运动速度为v时，线圈产生的感应电动势为 D．纸盆向右运动速度为v时，线圈产生的感应电动势为 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 《专题157 法拉第电磁感应定律:动生电动势（基础版）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C B A A C B D C A 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 C D B B A B B C BC BC 题号 21 22 23 24 25 26 27 28 答案 BCD AB AB BC ACD BD BD BD 1．D 【详解】根据安培定则可知，MN处于ab产生的垂直向里的磁场中，MN在磁场力作用下向右运动，说明MN受到的磁场力向右，由左手定则可知电流由M指向N，L1中感应电流的磁场向上，由楞次定律可知，L2线圈中产生感应电流的磁场应该是向上减小，或向下增加，再由右手定则可知PQ可能是向左加速运动或向右减速运动，D正确，ABC错误； 故选D。 2．C 【详解】根据感应电动势表达式 适用于B、L、两两垂直，甲正确，丙错误； 乙图中只有竖直边产生电动势，且电动势为BL，水平边不切割磁感线不产生电动势，故乙正确； 丁图半圆的等效长度为L，且互相垂直，故产生电动势为BL，故丁图正确。 故选C。 3．B 【详解】当飞机在南半球飞行时，由于地磁场的竖直分量方向竖直向上，由右手定则可判知，在南半球，不论沿何方向水平飞行，都是飞机的左方机翼电势低，右方机翼电势高，即总有φ2比φ1高。 故选B。 【点睛】本题要了解地磁场的分布情况，掌握右手定则，对于机翼的运动，类似于金属棒在磁场中切割磁感线一样会产生电动势，四指指高电势点。 4．A 【详解】磁感线竖直分量方向向上，每个叶片都切割磁感线，根据右手定则，a点电势低于b点电势； 因 所以电动势为 故选A。 5．A 【详解】AB．辐条切割水平方向磁场分量，根据右手定则可知A点电势低于B点电势，A正确，B错误； CD．自行车车把切割竖直方向磁场分量，根据右手定则可知自行车左把手电势高于右把手电势，CD错误； 故选A。 6．C 【详解】由楞次定律“增反减同”可知回路框中感应电流方向为逆时针，根据左手定则可知左侧导体棒所受安培力斜向右上方，右侧导体棒所受安培力斜向左上方。 故选C。 7．B 【详解】线框在磁场中切割磁感线的边相当于电源，外电路由三个相同电阻串联形成，选项AC图中a、b两点间电势差的绝对值为ab边两端的电压，为 同理，选项B图中a、b两点间电势差的绝对值为 选项D图中a、b两点间电势差的绝对值为 显然，线框一边a、b两点间的电势差绝对值最大的是B图。 故选B。 8．D 【详解】有效切割长度即a、b连线的长度，如图所示    由几何关系知有效切割长度为 所以产生的电动势为 电流的方向为a→b，所以，由于在磁场部分的阻值为整个圆的，所以 故选D。 9．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。 10．A 【详解】设线框的电阻为R 甲图中：ab两点间的电势差等于外电压，其大小为 U=E＝B•2Lv=BLv 电流为 乙图中：ab两点间的电势差等于外电压的，其大小为 U=E＝B•2Lv＝BLv 电流为 丙图中：ab两点间的电势差等于感应电动势的，其大小为 U=BLv 电流为 I= 丁图中：ab两点间的电势差等于外电压的，其大小为 U=BLv 电流为 I=2 可见，图甲中ab两点间的电势差最大，图甲和乙中电流相等为最大，图丙中电流为最小，故A正确，BCD错误。 11．C 【详解】导体棒、做切割磁感线运动，产生感应电动势，、不为零，则、电势不相等，、电势不相等，运动的过程中穿过线圈的磁通量一直为零，磁通量保持不变，故金属框中无电流，电流表没有读数，同时电压表也无读数。 故选C。 12．D 【详解】初状态穿过线框abcd的磁通量 末状态穿过线框abcd的磁通量 根据法拉第电磁感应定律得 解得 根据楞次定律可知，感应电流的方向为a→d→c→b，ABC错误，D正确。 故选D。 13．B 【详解】切割磁感线的导体棒相当于电源，导体棒PQ为电源，由右手定则可知电流方向，电源内部电流由低电势流向高电势，故P点电势高于Q点，由得电动势为，P、Q两点的电势差等于路端电压，由闭合电路欧姆定律得P、Q两点的电势差大小为 故B正确，ACD错误。 故选B。 14．B 【详解】AB．在t=0到的过程中，金属框的有效切割长度先变大再变小，当时，有效切割长度最大为L，此时感应电动势最大，所以在t=0到的过程中，E先增大后减小，故B正确，A错误； CD．在t=0到的过程中，设转过的角度为θ，由几何关系可得 在t=0到的过程中，切割磁感线的有效长度 则感应电动势为 可知在t=0到的过程中，E的变化率一直增大，故CD错误。 故选B。 15．A 【详解】以ab棒与金属框架组成的回路为研究对象，由几何知识可知，当∠abO为45°时，回路面积最大，故棒由图示位置开始运动的过程中，穿过回路的磁通量在减小，由楞次定律可知，产生的感应电流方向为顺时针，即ab中感应电流的方向为由a到b，BCD错误，A正确。 故选A。 16．B 【详解】圆盘转动时时，相当A、O间的半径切割磁感线产生感应电动势，该半径与R构成闭合回路，电路中产生感应电流，由右手定则可知，通过电阻R的感应电流方向为：P→R→Q，故AC错误，B正确；调换磁铁的N、S极同时改变金属盘的转动方向，半径的转动方向与磁场方向同时变为相反方向，由右手定则可知，R中感应电流的方向不变，故D错误；故选B． 17．B 【详解】当杆沿逆时针方向转动时，根据右手定则，判断出ab杆中感应电流方向为b→a，电流通过电流表，方向为d→c；根据左手定则可知，作用于杆ab的安培力向左，故B正确;ACD错误; 故选B。 18．C 【详解】B．将圆盘看成无数辐条组成，它们都在切割磁感线从而产生感应电动势和感应电流，则当圆盘顺时针（俯视）转动时，根据右手定则可知圆盘上感应电流从边缘流向中心，流过电阻的电流方向从a到b，故B正确； AC．由法拉第电磁感应定律得感应电动势 ω恒定时，I大小恒定，ω大小变化时，I大小变化，方向不变，故A正确，C错误； D．由 知，当ω变为原来的2倍时，P变为原来的4倍，故D正确。 此题选择不正确的，故选C。 19．BC 【详解】在磁场力作用下向右运动，则所受的安培力方向向右，由左手定则可以判断电流由流向，线圈相当于电源，由右手螺旋定则可判断线圈中的感应磁场方向沿轴线向下，若中电流产生的磁场方向与中的感应磁场方向相同，则中电流减小，棒做减速运动，电动势由指向，根据右手定则可判断棒向右运动，若中电流产生的磁场方向与中的感应磁场方向相反，则中电流增加，棒做加速运动，电动势由指向，根据右手定则可判断棒向左运动，综上分析可知选项BC正确，AD错误； 故选BC。 20．BC 【详解】A．由右手定则可知导体棒ab中的电流由b流向a，故A错误； B．由安培定则可知螺线管内部的磁场方向向左，故B正确； CD．导体棒ab向左减速运动，螺线管电流减小，铜制圆线圈c磁通量减小，根据楞次定律可知会被螺线管吸引，铜制圆线圈c有扩张的趋势，故C正确，D错误。 故选BC。 21．BCD 【详解】A．根据右手定则，可知图中感应电流方向由a到b，故A错误； B．图中导体ab向纸外运动，根据右手定则，感应电流方向由b到a，故B正确； C．根据楞次定律，可知闭合电路中磁通量减少，感应电流磁场方向垂直纸面向里，故感应电流方向由b到a，故C正确； D．图中ab棒切割磁感线，根据右手定则可知，导体棒ab中电流由b到a，故D正确。 故选BCD。 22．AB 【详解】A．在赤道上空，地磁场的磁感线方向水平向北，飞机水平飞行时机翼不切割磁感线，所以P点电势等于Q点电势，故A正确； B．在南极上空，地磁场的磁感线方向向上，根据右手定则可知，P点电势高于Q点电势，故B正确； C．在北极上空，地磁场的磁感线方向向下，根据右手定则可知，Q点电势高于P点电势，故C错误； D．我国地处北半球，地磁场的磁感线方向偏向下，飞机在哈尔滨上空水平飞行，根据右手定则可知，Q点电势高于P点电势，故D错误。 故选AB。 23．AB 【详解】A．当棒自北向南经过最低点时，由右手定则知棒上的电流方向自向，金属架上的电流方向则为自到，故A正确； B．当链条与竖直方向成角时，棒来到了最高点，其速度为0，不产生感应电动势，回路中感应电流一定为零，故B正确； C．如图所示      当棒自南向北摆动的过程中，穿过闭合回路的磁通量一直减小，故C错误； D．当棒自南向北经过最低点时，由左手定则知安培力的方向与水平向南的方向成斜向下，故D错误。 故选AB。 24．BC 【详解】A．对角线ac刚进入磁场时线框切割磁感线的有效长度为，产生的电动势为 故A错误； B．线框中的感应电流为 故B正确； C．cd边受到的安培力为 ad边受到的安培力为 根据几何关系可知、方向垂直，线框所受安培力大小为 故C正确； D．a、c两端的电压为 故D错误。 故选BC。 25．ACD 【详解】A．在闭合电路进入磁场的过程中，通过闭合电路的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针方向不变，A正确； B．根据左手定则可以判断，受安培力向下，故B错误； C．当半圆闭合回路进入磁场一半时，即这时等效长度最大为a，这时感应电动势最大，C正确； D．由法拉第电磁感应定律可得感应电动势平均值，故D正确． 【点睛】由楞次定律可判断电流方向，由左手定则可得出安培力的方向；由，分析过程中最长的L可知最大电动势；由法拉第电磁感应定律可得出电动势的平均值． 26．BD 【详解】AB．电路中感应电动势的大小为 选项A错误，B正确； D．电路中感应电流的大小为 选项D正确； C．金属杆所受安培力的大小为 选项C错误； 故选BD。 27．BD 【详解】AB．根据右手定则可知，E点电势高于D点电势，故A错误，B正确； CD．通过楞次定律可知，若线框绕CF轴线转动，CF段没有电流通过，故C错误，D正确。 故选BD。 28．BD 【详解】AB．根据右手定则，可知上极板带负电，下极板带正电，因此下极板电势更高，故A错误；B正确。 CD．切割长度为，则 故C错误，D正确。 故选BD。 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 $