专题06 电磁感应（期末真题汇编，人教版）高二物理下学期

**基本信息** 电磁感应专题期末试题汇编，覆盖楞次定律、法拉第电磁感应定律等6大高频考点，精选多地区期末真题，结合电磁弹射、无线充电等科技情境，设置选择、实验、解答题梯度，注重物理观念与科学思维考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|38题|楞次定律应用、动生电动势计算等|结合福建舰电磁弹射、风速测量系统等科技情境| |多选题|18题|自感现象分析、电磁感应电路问题|设置自感电路动态分析、金属框切割磁场综合题| |实验题|2题|楞次定律验证、电磁感应现象探究|设计磁铁极性判断、自感电流方向研究实验| |解答题|5题|电磁感应电路计算、能量问题|综合跑步机测速原理、无线充电效率计算等实际应用|

专题06 电磁感应 6大高频考点概览 考点01 楞次定律的理解及应用 考点02 法拉第电磁感应定律的理解和应用 考点03 导体切割磁感线产生动生电动势的计算 考点04 互感、自感、涡流、电磁阻尼和电磁驱动 考点05 电磁感应中的电路问题 考点06 电磁感应中的图像问题 地 城 考点01 楞次定律的理解及应用 一、单选题 1．（25-26高二上·湖北黄石·期末）下列说法正确的是（　　） A．有感应电动势就一定有感应电流 B．带电粒子在磁场中运动一定受到洛伦兹力作用 C．感应电流的磁场方向总是和引起感应电流的磁场方向相反 D．磁体穿过固定的闭合导体环时，导体环有跟随磁体运动的趋势 【答案】D 【详解】A．感应电动势的产生仅需磁通量变化，但感应电流需要闭合回路；若回路不闭合（如开路线圈），有感应电动势但无感应电流，故A错误。 B．洛伦兹力公式为 ，当带电粒子速度方向与磁场方向平行时（即）洛伦兹力为零，故B错误。 C．感应电流的磁场方向总是阻碍引起感应电流的磁通量变化：当磁通量增加时，感应电流磁场与原磁场方向相反；当磁通量减少时，感应电流磁场与原磁场方向相同，故不总是相反，C错误。 D．当磁体穿过闭合导体环时，根据楞次定律，导体环会产生感应电流以阻碍相对运动；磁体靠近时受排斥力、远离时受吸引力，环有跟随磁体运动的趋势，以阻碍磁通量的变化，故D正确。 故选D。 2．（25-26高二上·辽宁·期末）楞次定律表述为“感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”，这一表述也可以理解为“闭合电路总有保持原有磁通量的性质”，那么这种性质与下列哪个物理规律或性质很相似（　　） A．牛顿第二定律 B．牛顿第三定律 C．动量守恒定律 D．惯性 【答案】D 【详解】楞次定律的核心是感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化，体现了闭合电路有维持原有磁通量不变的趋势。 A. 牛顿第二定律：描述力与加速度的关系（F = ma），强调力引起运动状态的变化，而不是维持原有状态，故不符合题意； B. 牛顿第三定律：描述作用力与反作用力大小相等、方向相反，涉及物体间的相互作用，与状态维持无关，故不符合题意； C. 动量守恒定律：在封闭系统中无外力时，系统动量保持不变，属于守恒律，但楞次定律的“阻碍变化”并不属于守恒律，故不符合题意； D. 惯性：物体抵抗运动状态变化的性质，与楞次定律的“维持原有磁通量”在抵抗变化趋势上一致，故符合题意。 故选D。 3．（25-26高二上·河南郑州·期末）2025年9月22日，央视首次公开了福建舰的电磁弹射视频，使我国成为全球唯一一个在航空母舰上电磁弹射第五代隐身战斗机的国家．已知航母上舰载机起飞所利用的电磁弹射系统原理简化为如图所示，当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射出去，则下列说法正确的是（    ） A．金属环向左运动的瞬间有扩大趋势 B．若将电池正负极调换后，金属环将向右弹射 C．若将金属环置于线圈的右侧，则金属环会靠近线圈 D．闭合S的瞬间，从左侧看环中的感应电流沿逆时针方向 【答案】D 【详解】A．当固定线圈上突然通过直流电流时，穿过金属环的磁通量瞬间增大，根据楞次定律，金属环向左运动瞬间将有缩小趋势，故A错误； B．若将电池正、负极调换后，穿过金属环的磁通量仍然会瞬间增大，根据楞次定律，金属环仍能向左弹射，故B错误； C．若将金属环置于线圈的右侧，当固定线圈上突然通过直流电流时，穿过金属环的磁通量瞬间增大，根据楞次定律，金属环有远离线圈的趋势，也会弹出，故C错误； D．闭合开关S的瞬间，根据安培定则，向右穿过金属环的磁通量增大，根据楞次定律，金属环产生向左的感应磁场，根据安培定则从左侧看环中产生沿逆时针方向的感应电流，故D正确。 故选D。 4．（25-26高二上·北京海淀·期末）著名物理学家费曼曾设计这样一个实验装置：一块绝缘圆板可绕其中心竖直的光滑轴自由转动，在圆板的中部固定一个线圈，圆板的四周固定着一圈金属小球，如图所示。在线圈接通直流电源的瞬间，发现圆板顺时针转动（俯视），则下列说法正确的是（　　） A．接通电源后，线圈产生磁场，带电小球受到洛伦兹力，从而导致圆板沿顺时针转动 B．接通电源后，若线圈电流为顺时针（俯视），则金属球一定带负电 C．接通电源并电流稳定后，金属球仍受到顺时针的作用力 D．将圆板静止并撤掉外力后，断开开关的瞬间，圆板仍可能顺时针转动（俯视） 【答案】B 【详解】AB．线圈接通电源瞬间，则根据麦克斯韦电磁场理论可知，变化的磁场产生电场，从而导致带电小球受到电场力，使圆板转动。 接通电源后，电流瞬间增大，若线圈电流为顺时针（俯视），根据楞次定律，感应电场为逆时针方向，因圆板顺时针转动，则金属球一定带负电，A错误，B正确； C．接通电源并电流稳定后，不再有感应电场，可知金属球将不受作用力，C错误； D．将圆板静止并撤掉外力后，断开开关的瞬间，电流瞬间减小，根据楞次定律，则感应电场方向与原来相同，则圆板逆时针转动（俯视），D错误。 故选B。 5．（25-26高二上·四川广安·期末）同学们在日常生活中所用的公交卡原理如图所示，图中上半部分表示读卡机内的线圈，下半部分表示芯片卡内的线圈。读卡机线圈中的电流会产生磁场，当芯片卡接近读卡机时，这个磁场会在芯片卡中产生感应电流，驱动芯片发出信息。若从上往下看读卡机线圈中有顺时针的电流，当芯片卡接近读卡机时则会（　　） A．有逆时针方向的电流且两线圈相互吸引 B．有逆时针方向的电流且两线圈相互排斥 C．有顺时针方向的电流且两线圈相互吸引 D．有顺时针方向的电流且两线圈相互排斥 【答案】B 【详解】从上往下看读卡机线圈中有顺时针的电流，则由右手定则可知，磁场方向向下，当芯片卡接近读卡机时，穿过芯片线圈的磁通量向下增加，根据楞次定律可知，则芯片线圈中感应电流的磁场向上，则产生逆时针方向的电流；由“来拒去留”可知，两线圈相互排斥。 故选B。 6．（24-25高二下·山东日照·期末）某同学受电吉他启发，设计了一个如图所示的发声装置，装置内部安装有线圈，弹性金属线通有恒定电流（图中箭头所示），弹奏时金属线在线圈所处的平面振动时，线圈中会产生感应电流，经信号放大器放大后由扬声器发出音乐，下列说法正确的是（　　） A．金属线向右振动的过程中，线圈有扩张的趋势 B．金属线向右振动的过程中，金属线所受安培力向左 C．金属线向左振动的过程中，线圈的感应电流方向为逆时针 D．取走线圈，其他条件不变，停止弹奏时金属线会更快的停下来 【答案】B 【详解】A金属线向右振动的过程中，穿过线圈的磁通量增大，根据“增缩减扩”可知线圈有缩小的趋势，故A错误； B金属线向右振动的过程中，根据“来拒去留”可知金属线所受安培力向左，故B正确； C金属线向左振动的过程中，穿过线圈的磁通量减小，根据“增反减同”可知线圈的感应电流方向为顺时针，故C错误； D．取下线圈，就不存在感应电流，也就没有安培力阻碍琴弦振动，所以琴弦会振动更久，故D错误。 故选B。 7．（25-26高二上·湖北省直辖县级单位·期末）在匀强磁场中放置一个金属圆环，磁场方向与圆环平面垂直，规定图1所示磁场方向为正，当磁感应强度随时间t按图2所示的正弦规律变化时，下列说法正确的是（　　） A．时刻，圆环中有感应电流 B．时刻，圆环中无感应电流 C．时间内，圆环中感应电流方向始终沿逆时针方向 D．时间内，圆环出现收缩趋势 【答案】C 【详解】A．在时刻，磁感应强度最大，但磁通量的变化率为零，所以圆环中无感应电流，故A错误； B．在时刻，磁感应强度为0，但磁通量的变化率最大，则圆环中有感应电流，故B错误； C．在时间内，由图2可知穿过圆环的磁通量向里增大，根据楞次定律结合安培定则可知圆环中感应电流方向沿逆时针方向，故C正确； D．时间内，穿过圆环的磁通量减小，根据楞次定律推论“增缩减扩”可知，圆环出现扩张趋势，故D错误。 故选C。 8．（25-26高二上·上海金山·期末）如图所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内。当线圈A中通有不断减小的顺时针方向的电流时，对于线圈B，下列说法中正确的是（　　） A．有逆时针方向的电流且有扩张的趋势 B．有顺时针方向的电流且有扩张的趋势 C．有逆时针方向的电流且有收缩的趋势 D．有顺时针方向的电流且有收缩的趋势 【答案】D 【详解】线圈A中通有不断减小的顺时针方向的电流时，由右手螺旋定则可知，线圈A中电流的磁场向里且逐渐减小，根据叠加原理可知线圈B中的磁场向里且逐渐减小，由楞次定律可知，磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场的方向相同，所以线圈B中感应电流的磁场的方向向里，感应电流的方向为顺时针方向；根据楞次定律可知，阻碍磁通量的变化，所以线圈B有收缩的趋势。 故选D。 9．（25-26高二上·湖北武汉·期末）如图所示，CDEF是金属框，框内存在着如图所示的匀强磁场。当导体棒MN向右移动时，关于回路中的感应电流，下列说法正确的是（   ） A．导体棒MN中的电流方向由M流向N B．电流表甲的电流方向由E流向F C．电流表乙的电流方向由C流向D D．导体棒MN中的电流大小等于单个电流表的电流大小 【答案】C 【详解】ABC．根据右手定则，导体棒MN中的电流方向由N流向M；电流表甲的电流方向由F流向E；电流表乙的电流方向由C流向D，AB错误，C正确。 D．导体棒MN中的电流大小等于两个电流表的电流大小之和，D错误。 故选C。 二、多选题 10．（25-26高二上·辽宁·期末）高层建筑中的电梯系统安装了电磁缓冲装置。在电梯轿厢底部对称安装了8台永久强磁铁，磁铁极均朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，当电梯轿厢超速下降时会迅速启动缓冲系统，使线圈立即闭合。当电梯轿厢超速下降到如图所示位置时，下列说法正确的是（　　） A．轿厢上下方线圈对轿厢均有阻碍作用 B．轿厢上方与下方金属线圈中感应电流方向相同 C．上、下方线圈都有扩张的趋势 D．上方线圈有扩张的趋势，下方线圈有收缩的趋势 【答案】AD 【详解】B．电梯轿厢底部安装了永磁铁，故上、下方线圈在电梯轿厢下降时会产生感应电流，根据楞次定律，从上往下看可知，上方线圈电流方向为顺时针，下方线圈电流方向为逆时针，两线圈相互排斥，故B错误； ACD．上、下方线圈均对轿厢有阻碍作用，轿厢向下运动，远离上方线圈，故上方线圈有扩张的趋势，轿厢靠近下方线圈，故下方线圈有收缩的趋势，故AD正确。 故选AD。 11．（25-26高二上·云南昆明·期末）如图所示，在铁芯的两侧水平放置的两组光滑导轨上，有可自由移动的金属棒PQ、MN，导轨间存在垂直纸面向里的匀强磁场。当金属棒PQ在外力作用下运动时，通过金属棒MN的电流方向和金属棒MN受安培力方向可能是（　　） A．PQ向左加速运动时MN中电流向下，所受安培力向左 B．PQ向右加速运动时MN中电流向上，所受安培力向左 C．PQ向右减速运动时MN中电流向下，所受安培力向右 D．PQ向左减速运动时MN中电流向下，所受安培力向左 【答案】BC 【详解】AB．PQ向左加速运动时，根据右手定则，PQ中的感应电流向下且逐渐变大，则穿过线圈L1的磁通量向下增加，根据楞次定律，L1中感应电流磁场方向向上，则MN中电流向下，由左手定则可知，所受安培力向右；同理，PQ向右加速运动时，MN中电流向上，安培力向左，A错误，B正确； C．PQ向右减速运动时，根据右手定则，PQ中的感应电流向上且逐渐变小，则穿过线圈L1的磁通量向上减小，根据楞次定律，则MN中电流向下，由左手定则可知，所受安培力向右，C正确； D．PQ向左减速运动时，根据右手定则，PQ中的感应电流向下且逐渐变小，则穿过线圈L1的磁通量向下减小，根据楞次定律，则MN中电流向上，由左手定则可知，所受安培力向左，D错误。 故选BC。 三、实验题 12．（25-26高二上·四川德阳·期末）有一根条形磁铁脱了漆，分不清哪头是N极，哪头是S极。为了弄清楚这个条形磁铁的极性，小明和小华在该条形磁铁的两头标记上、，如图甲所示，并分别做了如下实验： （1）小明按图乙连好线圈和检流表，将条形磁铁的端向下插入线圈，发现检流表指针向右边偏转（已知检流表零刻线在正中间，电流从正接线柱流入时其指针往右偏）。 （2）小华将一个铝环用细线静止悬挂，如图丙所示，并将条形磁铁的端从左往右靠近铝环，发现铝环向右边摆起。 （3）分析上述操作，可知谁的实验可以判断条形磁铁的极性_____； A．小明    B．小华    C．都可以 （4）通过实验结果，我们可知端为条形磁铁的_____（选填“N极”或“S极”）； （5）丙图中，当条形磁铁从左往右靠近铝环时，铝环有_____（选填“扩张”或“收缩”）的趋势。 【答案】 A S极 收缩 【详解】[1]乙图中小明的实验根据楞次定律可判断出磁铁的极性，检流表指针向右边偏转，可知电流从正接线柱流入检流表，即线圈中的电流为顺时针（从上往下看），感应电流产生磁场的方向向下，而线圈磁通量增加，由增反减同可知，原磁场方向与感应电流产生磁场方向相反，原磁场方向向上，故P端为S极。故通过小明的实验可以判断条形磁铁的极性。根据楞次定律可知小华的实验不能判断极性。 故选A。 [2]通过实验结果，我们可知端为条形磁铁的S极。 [3]丙图中，当条形磁铁从左往右靠近铝环时，铝环的磁通量增大，根据楞次定律可知铝环有收缩的趋势。 13．（24-25高二下·内蒙古赤峰·期末）某实验小组使用如图所示的器材探究“电磁感应现象”中影响感应电流方向的因素。 (1)实验前____________（选填“需要”或“不需要”）判明电流表指针的偏转方向和电流方向之间的关系； (2)实验时，闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于_______端（选填“左”或“右”），当闭合开关时，发现灵敏电流计的指针右偏。指针稳定后，迅速将滑动变阻器的滑片P向左移动时灵敏电流计的指针_________（选填“左偏”“不动”或“右偏”）。 (3)该组同学经过以上实验探究，对家中“自发电”无线门铃按钮原理进行研究，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位，下列说法正确的是（　　） A．按下按钮时，门铃会响 B．按住按钮不动，门铃会响 C．按下和松开按钮过程，通过门铃的感应电流大小一定相等 【答案】(1)需要 (2) 右 右偏 (3)A 【详解】（1）由于本实验通过电流计指针偏转方向确定感应电流方向，所以实验前需要判明电流表指针的偏转方向和电流方向之间的关系。 （2）[1]实验时，闭合开关前滑动变阻器接入电路的电阻最大，所以滑动变阻器的滑片应位于右端； [2]由于闭合开关时，灵敏电流计的指针右偏，即穿过线圈的磁通量增大时，指针右偏，所以指针稳定后迅速将滑动变阻器的滑片P向左移动时，回路中电阻减小，电流增大，穿过线圈的磁通量增大，则灵敏电流计的指针右偏。 （3）A．按下和松开按钮过程，螺线管中磁通量发生变化，螺线管产生感应电动势，门铃均会响，故A正确； B．按住按钮不动，螺线管中磁通量不变，螺线管中的感应电动势为零，门铃不会响，故B错误； C．按下和松开按钮过程，螺线管中磁通量的变化率不一定相同，故螺线管产生的感应电动势不一定相同，通过门铃感应电流大小不一定相等，故C错误。 故选A。 地 城 考点02 法拉第电磁感应定律的理解和应用 一、单选题 1．（24-25高二下·浙江杭州·期末）如图所示，在半径为0.2m的虚线圆内有一匀强磁场，其磁感应强度正以的变化率均匀增加。在磁场内放一半径为的金属圆环（图中实线），使圆环平面垂直于磁场，则（　　） A．圆环中的感应电流方向为顺时针 B．在虚线圆外的区域不存在感生电场 C．金属圆环有向外扩张的趋势 D．圆环中产生的电动势大小约 【答案】D 【详解】A．根据题意，由楞次定律可知，圆环中的感应电流方向为逆时针，故A错误； B．变化的磁场会在周围产生电场，则在虚线圆外的区域一样存在感生电场，故B错误； C．由于磁场均匀增大，则穿过线圈的磁通量增大，则金属圆环有向内收缩的趋势，故C错误； D．圆环中产生的电动势大小约，故D正确。 故选D。 2．（24-25高二上·浙江杭州·期末）英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场，如图所示，一个半径为r的绝缘光滑细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场，环上套一带电荷量为的小球，已知磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k，则小球在环上运动一周动能的增加量是（　　） A．0 B． C． D． 【答案】D 【详解】根据法拉第电磁感应定律可知感生电场的电动势 小球在环上运动一周感生电场对小球的作用力所做功的大小是 即小球在环上运动一周动能的增加量。 故选D。 3．（25-26高二上·福建宁德·期末）如图甲所示，用一根不可伸长的绝缘细绳将半径的半圆形金属框竖直悬挂在匀强磁场中。金属框的阻值，磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系图像如图乙所示，磁场的方向垂直金属框平面向里，金属框两端a、b处于同一水平线，则（　　） A．时，穿过金属框的磁通量大小为 B．金属框产生的感应电动势大小为 C．金属框产生的感应电流大小为 D．内流过金属框某一横截面的电荷量为 【答案】D 【详解】A．由图乙可知，时，磁感应强度 穿过金属框的磁通量大小 故A错误； B．由图乙可知，磁感应强度的变化率大小为， 由法拉第电磁感应定律，故B错误； C．金属框产生的感应电流大小为，故C错误； D．内流过金属框某一横截面的电荷量为，故D正确。 故选D。 4．（24-25高二下·江西·期末）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k均为常量，则线圈中总的感应电动势大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【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线圈和外面的小线圈产生的感应电动势方向相同，里面的小线圈与它们的电动势方向相反，故线圈中总的感应电动势大小为 故选C。 5．（24-25高二下·山东威海·期末）如图所示，a、b两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数相同，a、b半径之比为3:1，图示区域内有垂直于线圈的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小。a、b两线圈中感应电流之比为（　　） A．1:3 B．3:1 C．1:9 D．9:1 【答案】B 【详解】感应电动势的大小， 感应电流大小， 根据电阻定律有， 解得 故选B。 6．（24-25高二下·重庆南岸·期末）如图所示斜面的倾角，一个匝数匝，边长m的正方形线框被固定在斜面上（固定装置图中未画出），、分别为与的中点。在区域内存在着垂直于斜面向下的匀强磁场，从时起，撤去固定线框的装置，磁场的磁感应强度按的规律开始变化。已知线框质量，总电阻，线框与斜面间的动摩擦因数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，，。下面说法正确的是（　　） A．线框静止不动时感应电动势 B．线框开始滑动之前所受摩擦力先减小后增大 C．经过2s线框开始滑动 D．线框开始滑动时的磁感应强度 【答案】C 【详解】A．由法拉第电磁感应定律知,故A错误； B．根据上述分析可知，线框中的感应电流 由楞次定律可知，感应电流的方向为，线框受到的安培力沿斜面向上，时，磁感应强度 安培力的大小为 此时重力的下滑分力 此时线框不受摩擦力，随之B的增大，线框受到的安培力增大，根据平衡条件可得 故线框开始滑动之前受到的摩擦力一直增大，故B错误； CD．根据闭合电路欧姆定律可以得到感应电流为 当线圈开始滑动时，则有 代入数据解得 结合题意 解得，故C正确，D错误。 故选C。 二、多选题 7．（24-25高二下·青海海南·期末）如图所示，有一单匝圆形闭合线圈，质量为，半径为，横截面积为，电阻率为，用绝缘细线悬挂着。线圈下半部分处于垂直于线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化的规律为，已知重力加速度大小为，下列说法正确的是（　　） A．线圈中的感应电动势为 B．线圈中的感应电流为 C．时，细线的拉力为零 D．时，细线的拉力大小为 【答案】ACD 【详解】AB．根据法拉第电磁感应定律有 根据电阻定律，线圈的电阻为 根据闭合电路欧姆定律有 由以上各式解得线圈中的感应电流为 故A正确，B错误； C．线圈受到的安培力大小为 当细线拉力减小为零时，有 联立解得此时时间为 故C正确； D．若时间为时，由线圈受到的安培力大小为 联立解得此时线圈所受安培力为 故D正确。 故选ACD。 8．（24-25高二下·天津滨海新区·期末）电子感应加速器是利用感应电场来加速电子的一种设备。电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极励磁线圈和环形真空室组成，当电磁铁励磁线圈通以变化的电流时，会在柱形电磁铁的两极间产生磁场，在磁场中安置一个环形真空管道作为电子运行的轨道，如图所示图中上部分为主视图、下部分为俯视图。当磁场发生变化时，产生的感应电场就会不断加速电子，电子在真空管中沿逆时针方向做圆周运动。下列说法正确的是（　　） A．电场力充当电子做圆周运动的向心力 B．使电子加速的是电场力 C．励磁电流必须从端流入、从端流出，且减小 D．励磁电流必须从端流入、从端流出，且增大 【答案】BD 【详解】AB．电场力沿圆周运动的切线方向，作用的使电子加速，而不是充当圆周运动的向心力，故A错误，B正确； CD．电子逆时针方向圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则励磁电流产生的磁场方向向上，则励磁电流必须从端流入、从端流出，因感生电场使逆时针圆周运动的电子加速，则感生电场沿顺时针方向，故励磁电流必须增大，故C错误，D正确。 故选BD。 9．（23-24高二下·福建泉州·期末）如图甲所示为电磁感应加速器核心部分俯视图，圆心为O、半径为R的圆形光滑真空绝缘细管固定放置于圆形边界的匀强磁场中，圆心О与磁场圆心重合。磁场方向竖直向下，当磁场的磁感应强度B随时间变化时，会在空间中产生涡旋电场，其电场线是在水平面内一系列以О为圆心的同心圆，同一条电场线上各点场强大小相等。某时刻在细管内Р点静止释放一带电量为-q、质量为m的小球，小球沿逆时针方向运动，其动能随转过圆心角θ的变化图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．磁感应强度大小均匀增大 B．细管所在位置的电场强度大小为 C．磁感应强度变化率大小为 D．小球运动第一周所用时间为 【答案】CD 【详解】 A．小球带负电，其沿逆时针运动，所以电流方向为顺时针，由楞次定律可知，其磁场的磁感应强度减小，故A项错误； B．细管所处的场强为E，由动能定理有 结合题图可知，其图像的斜率有 解得 故B项错误； C．感生电动势有 由题图可知，从0到2π有 整理有 故C项正确； D．小球在绕一圈过程中其受到的电场力大小不变，有 结合之前的分析有 则绕行一圈对粒子有 解得 故D项正确。 故选CD。 地 城 考点03 导体棒切割磁感线产生动生电动势的计算 一、单选题 1．（24-25高二下·重庆·期末）如图所示，AC金属杆长度为R，绕O点做顺时针的匀速圆周运动，角速度为。OA之间的距离为R，在AC杆转过的区域有足够宽且垂直纸面向里的磁场，磁感应强度为B，则AC之间的电势差为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】磁场方向垂直纸面向里，杆AC顺时针绕O转动切割磁场，根据右手定则，A点的电势低于C点的电势。 A点的切割速度为 C点的切割速度为 则整个棒的平均速度为 根据法拉第电磁感应定律得 故选B。 2．（24-25高二下·广东揭阳·期末）如图甲、乙所示为风速测量系统的原理示意图，电磁信号产生器由半径为L的圆形匀强磁场区域（圆心位于风轮转轴处）和固定于风轮转轴上的导体棒组成（O点连接风轮转轴）。磁场磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，长为。风推动风杯，风杯的M端以半径顺时针匀速转动，当转至与弹性簧片接触时，回路中电流为I，除阻值为R的定值电阻外，其余电阻不计。则风杯M端的线速度大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】设导体棒的角速度为，其在磁场边缘的点的线速度为，由有 导体棒在磁场内的部分的平均速度为 解得 导体棒上产生的感应电动势由 解得 对整个回路，根据闭合电路欧姆定律有 可得 则风杯M端的线速度大小为 故选D。 3．（25-26高二上·辽宁·期末）如图所示，一个直角三角形单匝导体线框OAC在范围足够大的磁感应强度大小为B的匀强磁场中，绕过O点且垂直于纸面的轴以角速度ω在纸面内顺时针匀速转动，已知边，，，用、、分别表示O、A、C三点电势，则下列说法正确的是（　　） A．，回路无电流 B．，回路有电流 C． D． 【答案】C 【详解】AB．若设O点的电势为零，根据右手定则可知，，，回路的磁通量不变，则无感应电流，AB错误； CD．因， 可得，C正确，D错误。 故选C。 4．（25-26高二上·北京顺义·期末）如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN在外力作用下沿框架以速度v向右做匀速运动。t=0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置恰好使MDEN构成一个边长为L的正方形。为使金属棒MN中始终不产生感应电流，磁感应强度B需随时间t变化。下列关系正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】当通过闭合回路的磁通量不变，则MN棒中不产生感应电流，有 解得 故选A。 5．（25-26高二上·北京大兴·期末）如图是一种精确测量质量的装置原理示意图，竖直平面内，质量恒为M的称重框架由托盘和矩形线圈组成。线圈的一边始终处于垂直线圈平面的匀强磁场中，磁感应强度不变。测量分两个步骤，步骤①如图甲：托盘内放置待测物块，其质量用m表示，线圈中通大小为I的电流，使称重框架受力平衡；步骤②如图乙：线圈处于断开状态，取下物块，保持线圈不动，磁场以速率v匀速向下运动，测得线圈中感应电动势为E。利用上述测量结果可得出m的值，重力加速度为g。下列说法正确的有（　　） A．线圈电阻为 B． C．v越大，则E越小 D．步骤②中，a点电势低于b点电势 【答案】B 【详解】A．电流I是图甲中通入的电流，电动势E是图乙中产生的感应电动势，二者没有对应关系，所以，线圈电阻不是，故A错误； B．设线圈的ab边长为L，磁感应强度大小为B，线圈电阻为R，则对于图甲有 对于图乙有 联立得，故B正确； C．由可知，v越大，则E越大，故C错误； D．图乙中，ab边相对磁场向上运动，根据右手定则可知，a点相当于电源正极，b点相当于电源负极，故a点电势高于b点电势，故D错误。 故选B。 二、多选题 6．（24-25高二上·贵州六盘水·期末）一架直升机在某地上空飞行，该地地磁场的竖直分量方向向下，金属螺旋桨在旋转时会切割磁感线。设螺旋桨的长度为d，旋转角速度为ω，如图所示，下列选项中正确的是（    ） A．螺旋桨外侧电势较高 B．螺旋桨旋转轴电势较高 C．每片桨叶切割磁感线所产生的电动势与ω成正比 D．每片桨叶切割磁感线所产生的电动势与d成正比 【答案】AC 【详解】AB．已知该地地磁场的竖直分量方向向下，金属螺旋桨在旋转时切割磁感线。根据右手定则可知，若有感应电流产生，其方向是从旋转轴指向螺旋桨外侧，那么螺旋桨外侧电势较高，故A 正确，B错误； CD．每片桨叶切割磁感线所产生的电动势 从公式可以看出，电动势E与成正比，与成正比，故C正确，D错误。 故选 AC。 7．（25-26高二上·河北石家庄·期末）如图所示，一硬质导线框，其中是半径为的半圆弧，为圆弧的中点，直线段长为且垂直于直径。导线框处在垂直纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场中，现导线框在纸面内绕点以角速度逆时针匀速转动。下列说法正确的是（　　） A．感应电流的方向是 B．两点的电势相等 C．两点的电势差为 D．两点的电势差为 【答案】BC 【详解】A．由于转动过程，导线框的磁通量保持不变，所以导线框中不产生感应电流，故A错误； B．两点到O的距离相等，根据可知，两点的电势相等，故B正确； C．根据右手定则可知，线框转动过程中，O点电势最高，根据法拉第电磁感应定律有， 则两点的电势差为，故C正确； D．根据法拉第电磁感应定律有，故D错误； 故选BC。 8．（25-26高二上·四川泸州·期末）如图甲所示，将一个内阻为20Ω、满偏电流为1mA的表头串联一个电阻改装成测量范围为0~3V的电压表。用硬质导线将该电压表连接组成闭合回路abcd，使其在垂直纸面向外的匀强磁场中向右匀速运动。则（　　） A．甲图中串联电阻的阻值 B．甲图中串联电阻的阻值 C．乙图中a、b间无电势差，电压表有示数 D．乙图中a、b间有电势差，电压表无示数 【答案】BD 【详解】AB．根据欧姆定律得 解得，A错误，B正确； CD．导体棒 ab切割磁感线，相当于电源，其两端会产生感应电动势 闭合回路 abcd整体在匀强磁场中运动，穿过回路的磁通量不变，回路中无感应电流，电压表没有读数，C错误，D正确。 故选BD。 三、解答题 9．（25-26高二上·广东揭阳·期末）图甲为某种可测速的跑步机，其测速原理如图乙所示。该机底面固定着两根间距、长度的平行金属导轨。两金属导轨间充满磁感应强度为、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，两金属导轨通过导线与的定值电阻及理想电流表相连。跑步机的橡胶带上镀有平行细金属条，橡胶带运动时，磁场中始终有且只有一根金属条与两金属导轨接通，已知每根金属条的电阻为。若某次运动，跑步机显示的速度为，求： (1)金属条穿过磁场时产生的电动势； (2)电流表的示数； (3)每根金属条穿过磁场的过程中，所受安培力对其做的功。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）金属条穿过磁场时产生的电动势满足 （2）由题意知金属条的电阻为,故电流表的示数 （3）每根金属条穿过磁场的过程中,安培力的大小为 根据左手定则可知安培力方向与金属条运动方向相反，做负功，满足 地 城 考点04 互感、自感、涡流、电磁阻尼和电磁驱动 一、单选题 1．（25-26高二上·甘肃武威·期末）如图所示电路中，、为两个相同的灯泡，为自感系数较大、直流电阻可忽略不计的线圈，为电容较大的电容器，下列说法中正确的是（　　） A．接通开关S，立即变亮，最后比亮 B．接通开关S，逐渐变亮，最后、一样亮 C．电路稳定后断开开关S，、都立刻熄灭 D．电路稳定后断开开关S，、都逐渐熄灭 【答案】D 【详解】AB．接通开关S，电容器要通过A充电，因此A立刻亮，由于充电电流越来越小，当充电完毕后，相当于断路，A灯最终熄灭，而对电流有阻碍作用，所以通过B的电流逐渐增大，故B逐渐变亮，当闭合足够长时间后，中无电流，相当于断路，相当于短路，因此B灯亮，A灯不亮，AB错误； CD．当闭合足够长时间后再断开，产生自感电动势，且电容器也要放电，故AB逐渐熄灭，C错误，D正确。 故选D。 2．（25-26高二上·陕西西安·期末）如图所示的电路中，电感L的自感系数很大，电阻可忽略，D为理想二极管，则下列说法正确的有（　　） A．当闭合时，和立即变亮 B．当闭合时，立即变亮，逐渐变亮 C．当断开时，突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭 D．当断开时，突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭 【答案】C 【详解】AB．由于D为理想二极管，具有单向导电性，根据图像可知，电源与二极管的负极连接，可知当S闭合时，L1一直不亮，由于线圈的自感作用，L2将逐渐变亮，故AB错误； CD．当S断开时，由于线圈的自感作用，线圈相当于一个电源，线圈中的电流将在新的回路中由原来的稳定值逐渐减小为0，可知当S断开时，L2逐渐熄灭，L1突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭，故C正确，D错误。 故选C。 3．（25-26高二上·甘肃·期末）如图所示，有一个铜盘，轻轻拨动它，它就能长时间地绕转轴顺时针（从上往下看）自由转动。如果在转动时把蹄形磁铁的两极放在铜盘边缘，但并不与铜盘接触，铜盘就能在较短的时间内停止。下列说法正确的是（　　） A．铜盘在磁场中转动时受到磁场的安培力会阻碍铜盘的转动 B．仅将铜盘顺时针转动改为逆时针转动，铜盘将能加速转动 C．仅将磁铁的两极对调，铜盘将能加速转动 D．仅将铜盘更换为塑料盘，塑料盘也能在较短的时间内停止 【答案】A 【详解】A．铜盘在磁场中转动时受到磁场的安培力会阻碍铜盘的转动，从而使铜盘在较短的时间内停止，故A正确； BC．仅将铜盘顺时针转动改为逆时针转动或仅将磁铁的两极对调，铜盘都将在较短的时间内停止，故BC错误； D．仅将铜盘更换为塑料盘，塑料盘在磁场中转动时不受磁场的作用力，不会在短时间内停止，故D错误。 故选A。 4．（25-26高二上·北京海淀·期末）三个完全相同的灯泡按照如图所示的电路连接，电感的直流电阻小于灯泡电阻，下列有关自感现象的判断中，判断正确的是（　　） A．图1中开关S闭合的瞬间，灯先亮 B．图1中开关S闭合的瞬间，、灯一起亮 C．图2中开关S断开的瞬间，灯闪亮 D．图2中开关S断开的瞬间，灯不闪亮 【答案】C 【详解】AB．图1中开关S闭合的瞬间，由于电流增加，线圈L中产生的感应电动势阻碍电流的增加，则灯会逐渐亮起来，灯会立刻亮起来，AB错误； CD．图2中，因电感的直流电阻小于灯泡电阻，则电路稳定后流过线圈L的电流大于流过灯泡的电流，则开关S断开的瞬间，原来通过灯的电流立刻消失，而L中由于产生自感电动势阻碍电流减小，则产生的自感电动势相当于电源，与灯泡重新形成回路，则灯将闪亮一下后慢慢熄灭，C正确，D错误。 故选C。 5．（25-26高二上·湖北省直辖县级单位·期末）如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0，A和B是两个相同的小灯泡，则下列说法正确的是（　　） A．当开关S由断开变为闭合时，B灯的亮度始终不变 B．当开关S由断开变为闭合后，A灯的亮度始终不变 C．当开关S由闭合变为断开时，A、B两灯同时立即熄灭 D．当开关S由闭合变为断开时，A灯立即熄灭，B灯突然变亮再逐渐变暗，直至熄灭 【答案】D 【详解】AB．当开关S由断开变为闭合时，随着L中电流增大，分流作用增大，B灯逐渐变暗直至被短路熄灭，而这个过程外电路总电阻减小，总电流增大，A灯更亮，AB错误； CD．稳定后当开关S由闭合变为断开时，A灯立即熄灭，线圈L中电流减小，产生自感电动势，感应电流流过B灯，B灯突然变亮， 后逐渐变暗，直至熄灭，故C错误，D正确。 故选D。 6．（25-26高二上·山西阳泉·期末）如图所示，电磁涡流制动是一种非接触的制动方式，其原理是当导体在通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，使导体受到阻碍运动的制动力。下列说法正确的是（    ） A．制动过程中，导体不会产生热量 B．线圈电流一定时，导体运动的速度越大，制动力就越大 C．如果导体反向转动，此装置将不起制动作用 D．制动力的大小与线圈中电流的大小无关 【答案】B 【详解】A．制动过程中，导体在磁场中运动产生涡流，涡流在导体的电阻上会产生焦耳热，因此导体会产生热量，故A错误； B．线圈电流一定时，产生的磁场磁感应强度B一定。导体运动速度越大，切割磁感线产生的感应电动势越大，涡流I也越大。根据安培力可知，制动力（安培力）就越大，故B正确； C．如果导体反向转动，导体切割磁感线的方向改变，涡流的方向也会改变，但安培力的方向始终与导体的运动方向相反，仍然会起到阻碍运动的制动力作用，故C错误； D．线圈中电流越大，产生的磁场磁感应强度B越大。在导体运动速度一定时，感应电动势 E、涡流I以及安培力F都会增大，因此制动力的大小与线圈中电流的大小有关，故D错误。 故选B。 7．（25-26高二上·陕西渭南·期末）下列关于电磁现象的说法中，正确的是（　　） A．图甲中，转动蹄形磁铁时，原来静止的铝框不会随磁铁转动 B．图乙中，金属线圈对条形磁铁的振动没有影响 C．图丙中，两个相同的小磁体由静止穿过等长的铝管和塑料管所用时间相等 D．图丁中，线圈通入高频交流电时，金属内部形成涡流产生大量热量使其熔化 【答案】D 【详解】A．当摇动手柄使得蹄形磁铁转动时，根据电磁驱动原理可知，铝框会同方向转动，故A错误； B．振动的条形磁铁在金属线圈中产生感应电流，感应电流对磁铁的相对运动有阻碍作用，使条形磁铁快速停下来，利用了电磁阻尼规律，故B错误； C．穿过塑料管的小磁体，只受重力作用，做的是自由落体运动。穿过铝管的小磁体，由于磁体在铝管中运动的过程中，铝管产生感应电流，则小磁体受到重力和向上的电磁阻力作用，小磁体在铝管中运动的加速度小于重力加速度，所以小磁体在塑料管中的运动时间小于在铝管中的运动时间，故C错误； D．真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，由于电磁感应会在金属内部产生很大的涡流使金属产生大量热量使炉内金属熔化，从而冶炼金属，故D正确。 故选D。 8．（25-26高二上·河北石家庄·期末）晓强在研究通电自感和断电自感时，设计了如图所示的电路，其中、为两个完全相同的灯泡，L为电感线圈且直流电阻不能忽略，R为定值电阻，两灯泡的电阻不受温度影响。下列说法正确的是（　　） A．开关闭合瞬间，两灯泡均立即变亮 B．开关闭合后，灯泡逐渐变亮，灯泡立即变亮 C．开关断开后，灯泡逐渐变暗，灯泡闪亮一下再逐渐熄灭 D．开关闭合与断开瞬间，流过灯泡的电流均向右 【答案】B 【详解】AB．开关闭合瞬间，由于自感线圈L的存在，灯泡L1逐渐变亮，灯泡L2立刻变亮，A错误，B正确； C．开关断开的瞬间，自感线圈L、L1、L2组成闭合回路，由于自感线圈阻碍原电流的变化，所以灯泡L1和L2都逐渐熄灭，故C错误； D．开关闭合瞬间，通过灯泡L2的电流向右，开关断开瞬间，由于自感线圈产生感应电流，通过灯泡L2的电流向左，故D错误。 故选B。 二、多选题 9．（24-25高二下·贵州安顺·期末）为探究电感线圈对电流的影响，设计了如图甲所示的电路，电路两端电压U恒定，为完全相同的电流传感器。时刻闭合开关S后，流过传感器电流i随时间t变化如图乙，稳定后小灯泡微弱发光。下列说法正确的是（　　） A．时刻线圈中自感电动势为零 B．曲线b描述中电流变化的规律 C．若断开开关S，小灯泡闪亮后熄灭 D．时刻后，小灯泡灯丝电阻保持不变 【答案】BC 【详解】A．时刻，电感线圈中电流为零，但由于线圈中的电流增大，其自感电动势不为零，故A错误； B．闭合开关S的瞬间，线圈由于自感现象，电流逐渐增加到最大，所以b曲线是电流传感器A2中电流随时间变化的规律，故B正确； C．由图乙可知稳定后，A2所在支路电流大于A1所在支路电流，故断开开关S，在自感作用下，小灯泡闪亮后熄灭，故C正确； D．由图可知，时刻后电路两端电压恒定而流过灯泡的电流先减小后不变，结合欧姆定律可知，闭合开关到电路稳定的过程中，小灯泡灯丝电阻先增大，后保持不变，故D错误。 故选BC。 10．（24-25高二下·江西新余·期末）新能源汽车日趋普及，其能量回收系统可将制动时的动能回收再利用，当制动过程中回收系统的输出电压（U）比动力电池所需充电电压（）低时，不能直接充入其中。在下列电路中，通过不断打开和闭合开关S，实现由低压向高压充电，其中可能实现的方案是（　　） A． B． C． D． 【答案】BD 【详解】A．该电路中当开关S断开时，整个电路均断开，则不能给电池充电，故A错误； B．该电路中当S闭合时稳定时，线圈L中有电流通过，当S断开时L产生自感电动势阻碍电流减小，L相当电源，电源U与L中的自感电动势共同加在电池两端，且此时二极管能导通，从而实现给高压充电，故B正确； C．该电路中当S闭合时稳定时，线圈L中有电流通过，但当S断开时电源U也断开，只有L产生的自感电动势相当电源加在充电电池两端，但是电流方向无法通过二极管，故C错误。 D．该电路中当S闭合时稳定时，线圈L中有电流通过，但当S断开时电源U也断开，L产生的自感电动势相当电源加在充电电池两端，且断开时才能有电流流过二极管，故D正确。 故选BD。 11．（25-26高二上·上海杨浦·期末）图甲为无线磁力搅拌杯，其工作原理如图乙所示，杯体底部安装通电线圈，相关电路控制线圈电流从而产生一个逆时针旋转的磁场（俯视图），杯内中心放置一搅拌金属粒，在旋转磁场作用下金属粒也产生旋转，从而达到搅拌杯内溶液的效果。通电搅拌时，以下说法正确的是（　　） A．金属粒中会产生感应电流 B．金属粒内不会产生焦耳热 C．金属粒旋转方向与磁场旋转方向相同 D．加大磁场旋转速度，则金属粒旋转速度也加大 【答案】ACD 【详解】AB．根据电磁感应原理，当金属粒处于变化的磁场中时，磁通量发生变化，会产生感应电动势，进而形成感应电流，产生焦耳热，故A正确，B错误； C．金属粒在旋转磁场的作用下，其内部产生的感应电流会受到安培力的作用，从而驱动金属粒跟随磁场旋转，根据楞次定律：感应电流磁场阻碍导体与磁场间相对运动，可知金属粒旋转方向与磁场旋转方向一致，故C正确； D．当加快磁场旋转速度时，由于感应电流增大、安培力和力矩增大，金属粒也会加快旋转，故D正确。 故选ACD。 地 城 考点05 电磁感应中的电路问题 一、单选题 1．（25-26高二上·山西阳泉·期末）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的有界匀强磁场。当圆环运动到图示位置（）时，M、N两点的电势差为（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由右手定则可知N点电势高，M点电势低，由法拉第电磁感应定律知电路总电动势为，其中 由欧姆定律有，其中 解得，BCD错误，A正确。 故选A。 2．（24-25高二下·河南驻马店·期末）如图所示，固定在匀强磁场中的正方形金属框abcd边长为l，其中ab边是电阻为R的均匀电阻丝，其余三边是电阻可忽略的铜导线，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里。现有一段长短、粗细、材料均与ab边相同的电阻丝PQ架在线框上，在一外力作用下以恒定速度v从ad边滑向bc边。PQ在滑动过程中与导线框接触良好。下列说法正确的是（　　） A．PQ中的电流方向由P到Q，大小先变大后变小，通过PQ的电流的最大值为 B．PQ中的电流方向由Q到P，大小先变小后变大，通过PQ的电流的最小值为 C．PQ中的电流方向由P到Q，大小先变小后变大，通过PQ的电流的最小值为 D．PQ中的电流方向由Q到P，大小先变大后变小，通过PQ的电流的最大值为 【答案】B 【详解】根据右手定则可知，PQ中的电流方向由Q到P，当运动到ab中点时回路的总电阻最大，则通过PQ的电流最小，可知该过程中通过PQ的电流先变小后变大，当PQ在ab中点时，外电阻最大值为 则通过PQ的电流的最小值为。 故选B。 3．（24-25高二下·广东韶关·期末）如图所示，水平面固定有平行导轨ab和cd，以及圆环导轨bef，导体棒PQ垂直导轨ab固定，导体棒OM的一端连接d点，另一端与圆环导轨接触。已知平行导轨间距为L，圆环导轨半径也为L，导轨间均加有垂直平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向如图所示，PQ和OM棒电阻均为R，令OM棒绕圆心O点以角速度ω逆时针匀速转动，忽略导轨电阻且导体棒与导轨间接触良好，下列说法正确的是（　　） A．O点电势比M点高 B．PQ棒两端电势差为 C．PQ棒所受安培力大小为 D．OM棒转动半圆周过程，电路产生焦耳热为 【答案】D 【详解】A．OM棒绕圆心O点逆时针匀速转动，根据右手定则可知，通过OM棒的电流方向由O指向M，OM棒相当于电源，电流在电源内部由负极流向正极，则O点电势比M点低，故A错误； BC．OM棒产生的电动势为 回路电流为 则PQ棒两端电势差为 PQ棒所受安培力大小为，故BC错误； D．OM棒转动半圆周过程，电路产生焦耳热为，故D正确。 故选D。 4．（24-25高二下·广东汕头·期末）如图，电阻不计、半径为R 的金属圆环上固定了三根沿半径方向的金属棒OA、OB和OC，其阻值均为r，它们之间的夹角均为120°。圆心角为60°的扇形aOb内有如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现让金属圆环绕过圆心O且与圆环平面垂直的转轴，以角速度ω顺时针匀速转动，aOb 位置不变，则（　　） A．OA 棒通过磁场的过程中，O点的电势小于 A 点的电势 B．OA 棒通过磁场的过程中，产生的电动势为BωR² C．OA 棒通过磁场的过程中，OA 两端的电压为 D．圆环转动一周产生的热量为 【答案】D 【详解】A．根据右手定则，OA 棒通过磁场的过程中，O点的电势高于 A 点的电势，选项A错误； B．OA 棒通过磁场的过程中，产生的电动势为，选项B错误； C．OA 棒通过磁场的过程中，OA为电源，外电阻为，则OA 两端的电压为，选项C错误； D．圆环转动一周有一半的时间导体棒在磁场内切割磁感线，则产生的热量为，选项D正确。 故选D。 5．（24-25高二下·四川绵阳·期末）如图所示，a、b两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，半径，图示区域内有匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小，则（　　） A．a、b线圈都产生了逆时针方向的电流 B．a、b线圈中产生的感应电动势之比Ea∶Eb＝4∶1 C．a、b线圈中电功率之比Pa∶Pb＝2∶1 D．a、b线圈中感应电流之比Ia∶Ib＝1∶1 【答案】B 【详解】A．根据楞次定律，磁感应强度减小，磁通量减小，a、b线圈都产生顺时针方向的电流，故A错误； B．根据法拉第电磁感应定律得 所以电动势之比为 故B正确； C．根据 可知a、b线圈的电阻正比与周长，即 线圈中电功率 联立以上可知 故C错误； D．以上可知、 根据欧姆定律及电阻定律得 故a、b线圈中感应电流之比 故D错误。 故选B。 6．（25-26高二上·河北石家庄·期末）如图甲所示，面积为、匝数为100的圆形金属线圈固定在绝缘水平面上，理想二极管与阻值为的定值电阻串联后接在线圈两端。线圈内存在垂直纸面的磁场，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示，磁场方向垂直纸面向里为正方向，不计线圈电阻。下列说法正确的是（　　） A．时穿过线圈的磁通量为 B．内通过电阻的电荷量为0 C．和内线圈中产生的感应电流方向相反 D．内电阻消耗的电功率为 【答案】D 【详解】A．时穿过线圈的磁通量为，故A错误； B．0~1s内通过线圈的磁感应强度增大，由楞次定律可知线圈中产生逆时针方向的电流，由于电路中存在二极管，且二极管具有单向导电性，故0~1s内通过电阻的电荷量为0，同理1s~2s线圈中有顺时针的感应电流，通过电阻的电荷量不为0，故B错误； C．的感应电流方向为顺时针，内磁场向外增大，线圈中产生的感应电流方向为顺时针，则和内线圈中产生的感应电流方向相同，故C错误； D．内线圈中产生的感应电动势为 电阻R消耗的电功率为，故D正确。 故选D。 7．（25-26高二上·北京海淀·期末）如图所示，光滑水平桌面有一金属线框，匀强磁场垂直于线框平面向里，在线框的右侧施加外力，先后两次将线框从同一位置匀速地拉出有界磁场。两次线框运动的速度之比为，不计一切阻力，则在两次运动过程中，说法错误的是（　　） A．线框中感应电流之比为 B．外力做功之比为 C．外力的功率之比为 D．流过任一横截面的电荷量之比为 【答案】C 【详解】A．根据 因两次线框运动的速度之比为，可知线框中感应电流之比为，A正确； B．外力做功 可知外力做功之比为，B正确； C．外力的功率等于电功率，则 可知外力的功率之比为，C错误； D．流过任一横截面的电荷量 可知电荷量之比为，D正确。 此题选择不正确的，故选C。 二、多选题 8．（24-25高二下·浙江嘉兴·期末）如图所示为“旋转液体实验”装置。盛有液体的圆柱形容器放入蹄形磁铁中，蹄形磁铁内的磁场视为匀强磁场，磁感应强度B=1T，容器底部绝缘，侧壁导电性能良好，电阻可忽略不计，容器外侧边缘和中心分别通过电极与电源的正极、负极相连接。容器中液体横截面半径l=0.2m，电源的电动势E=6V，内阻r=2Ω，限流电阻。闭合开关液体开始旋转，经足够长时间后，流体匀速旋转，电压表的示数为2V。设旋转液体电阻率分布均匀，两电极间的液体等效电阻R=4Ω。则（　　） A．由上往下看液体沿逆时针方向旋转 B．流过液体的电流大小为4A C．液体旋转的角速度大小为20rad/s D．容器中液体安培力的功率0.64W 【答案】AC 【详解】A．电流从边缘流向中心，磁场方向由N极指向S极（竖直向上）。根据左手定则，由上往下看液体沿逆时针方向旋转，A正确； B．电路中电流应满足 可得，B错误； D．容器中液体安培力的功率 解得，D错误； C．液体受到的安培力为 容器中液体安培力的功率 解得，C正确。 故选AC。 9．（25-26高二上·陕西商洛·期末）图甲为某风速测量装置，可简化为图乙所示的模型。圆形磁场半径为L，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，风推动风杯组（导体棒代替）绕水平轴以角速度顺时针转动，风杯中心到转轴距离为，导体棒电阻为r，导体棒与弹性簧片接触时回路中产生电流，接触过程中，导体棒转过的圆心角为，图乙中电阻阻值为R，其余电阻不计。下列说法正确的是（　　） A．流过电阻R的电流方向为从右向左 B．风杯的速率为 C．导体棒与弹性簧片接触时产生的电动势为 D．导体棒每转动一圈，流过电阻R的电荷量为 【答案】AD 【详解】A．根据右手定则可知，导体棒上感应电流方向为从O到A，流过电阻R的电流方向为从右向左，故A正确； B．风杯的速率为，故B错误； C．导体棒与弹性簧片接触时产生的电动势为，故C错误； D．依题意，导体棒每转动一圈，接触过程中，导体棒转过的圆心角为，所以三组风杯组总共接触过程对应的时间为 根据闭合电路欧姆定律，有 流过电阻R的电荷量为 联立解得，故D正确。 故选AD。 10．（25-26高二上·黑龙江·期末）竖直平面内有一金属环，半径为，总电阻为；磁感应强度为的匀强磁场垂直穿过半个金属环平面（如图所示）。在环的最高点处用铰链连接的长度为，电阻为的导体棒由水平位置紧贴环而摆下当摆到竖直位置时，点的线速度为，则以下说法正确的是（    ） A．此时两端的电压大小为 B．此时两端的电压大小为 C．此时金属环上消耗的电功率大小为 D．此时金属环上消耗的电功率大小为 【答案】BC 【详解】AB．设导体棒中心为，段转动切割相当于电源，内阻，则电动势为 电路总电阻为 根据闭合电路的欧姆定律可得电流为 端电压即为并联电阻两端电压，则，故A错误，B正确； CD．此时金属环的左右两侧并联，则总电阻为 金属环上消耗的电功率为，故C正确，D错误。 故选BC。 11．（25-26高二上·陕西渭南·期末）如图所示，螺线管匝数匝，横截面积，螺线管导线电阻，电阻，管内磁场的磁感应强度B的图像如图所示（以向右为正方向），下列说法正确的是（　　） A．通过电阻R的电流是从A到C B．螺线管产生的感应电动势为4V C．通过电阻R的电流大小为1.5A D．0~2s内通过电阻R的电荷量为2C 【答案】BD 【详解】A．由楞次定律可以判断出螺线管中感应电流产生磁场方向从右向左，那么通过电阻的电流方向是从C到A，故A错误； B．根据法拉第电磁感应定律有，故B正确； C．由闭合电路欧姆定律得，故C错误； D．内通过的电荷量为，故D正确。 故选BD。 12．（25-26高二上·浙江金华·期末）如图所示，在电阻为零的和两根导体棒间，焊接一系列电阻相同的金属棒，金属棒间绝缘并紧密排列，形成一金属框，置于光滑绝缘水平桌面上，桌面内存在竖直向下的匀强磁场。开始时，边平行于磁场边界，且位于左侧，随后框体在水平拉力（垂直）的作用下以恒定的速率沿垂直边界的方向运动。在框体经过磁场边界的过程中，下列说法正确的是（　　） A．拉力恒定不变 B．拉力先增大后减小 C．边上的电流减小 D．与两点的电势差大小恒定不变 【答案】BC 【详解】AB．设每根金属棒的电阻为，还在磁场中的条数为，出磁场的条数为，还在磁场中的金属棒为内电路，电源之间为并联，电动势为 设回路中总电流为，由电路结构可得 解得 因为是恒定的速率，则拉力 整理得 因为金属棒总条数一定，由数学知识可得先增大后减小，故A错误，B正确； C．边上的电流 运动过程中，还在磁场中的条数减少，则边上的电流减小，故C正确； D．与两点的电势差大小为路端电压，即 磁场中的条数减少，则与两点的电势差大小减小，故D错误。 故选BC。 三、解答题 13．（25-26高二上·北京海淀·期末）如图甲所示，N=500匝的线圈（图中只画了2匝），电阻r=10Ω，其两端与一个R=90Ω的电阻相连，线圈内有垂直纸面向外的磁场。线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。 (1)指出R上电流的方向并求出其大小I； (2)求0.04s内通过电阻R的电荷量q； (3)求0.04s内电阻R产生的焦耳热Q。 【答案】(1)电流从b向a， (2) (3) 【详解】（1）根据楞次定律，R上的电流从b向a，因为 图乙可知 代入数据解得I=5A （2）0.04s内通过电阻R的电荷量 （3）0.04s内电阻R产生的焦耳热 14．（25-26高二上·湖北黄石·期末）如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，导轨间距，电阻可忽略不计。导轨左端连接的电阻，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度。质量1kg的导体棒MN放在导轨上，电阻，长度恰好等于导轨间距，且始终与导轨接触良好。导体棒在平行于导轨的拉力F作用下，沿导轨向右匀速运动，速度。求： (1)感应电动势E以及MN两点间的电势差； (2)拉力F的功率P； (3)从某时刻开始计时，2s末撤去拉力。求计时开始后电阻R上产生的焦耳热。 【答案】(1)1.5V，1V (2)1.5W (3)14J 【详解】（1）感应电动势 感应电流大小 MN两点间的电势差 （2）拉力F的功率等于电功率，则 （3）2s内电阻R产生的焦耳热 撤去外力后电阻R上产生的焦耳热 计时开始后电阻R上产生的焦耳热 15．（25-26高二上·广东清远·期末）某手机无线充电接收器简化模型如图甲所示，其中线圈的匝数为15匝、面积为、电阻为，线圈的两端通过整流电路与手机电池相连。无线充电过程中，把接收线圈放置在发射功率为的发射线圈上，发射线圈产生一垂直穿过接收线圈的匀强磁场。该磁场的磁感应强度变化规律如图乙所示，设磁场竖直向上为正。求： (1)时线圈产生的电流方向及感应电动势的大小； (2)已知接收线圈的接收效率为75%，求该接收线圈每秒的发热量。 【答案】(1)电流方向为由b到a，15V (2)0.9W 【详解】（1）由图乙可知，线圈中的磁场向上均匀增大，根据楞次定律可知，感应电流的磁场方向竖直向下，结合安培定则可知，线圈中的电流方向为由b到a，根据法拉第电磁感应定律可得，感应电动势的大小为 （2）线圈的接收功率为 则线圈中的电流 由焦耳定律可知，接收线圈每秒的发热量为 地 城 考点06 电磁感应中的图像问题 一、单选题 1．（25-26高二上·云南昆明·期末）如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a，磁感应强度的大小为B。一边长为a、电阻为4R的正方形均匀导线框CDEF从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域。规定逆时针为线框中电流的正方向。则线框中的电流i，E、F两端的电势差UEF随x的变化图像正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】AB．当x在0~a范围内时，线框进入磁场，此时EF切割磁感线产生的感应电动势大小为 则回路中感应电流大小恒定，并且根据右手定则可知，此时E点电势高于F点电势，回路中电流的方向为逆时针，即电流为正，电流大小为，故AB错误； CD．由以上分析可得，x在0~a范围内时，E、F两端的电势差为 x在a~2a范围内时，线框全部在磁场中运动，此时回路中磁通量不变，感应电流为零，但EF、DC都切割磁感线产生的感应电动势大小相等，大小为 所以E、F两端的电势差为 x在2a~3a范围内时，线框离开磁场，此时DC切割磁感线产生的感应电动势大小为 根据右手定则可知此时E点电势仍高于F点电势，根据闭合电路欧姆定律可得回路中感应电流，方向为顺时针，电流大小为 所以E、F两端的电势差为，故C正确，D错误。 故选C。 2．（25-26高二上·湖北省直辖县级单位·期末）如图所示，空间内存在一个宽度为L，有足够长竖直边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里。现将一个尺寸如图所示的闭合等腰梯形导线框，从图示位置开始沿水平方向向右匀速通过磁场区域，则导线框中感应电流随时间变化的图像中可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】设导线框运动速度为v。梯形导线框右侧导线进入磁场时，切割磁感线的有效长度为3L，之后切割磁感线的有效长度慢慢变短，直至导线框右侧到达磁场右边界时，切割磁感线的有效长度变为2L。根据感应电动势公式 可知感应电动势由3BLv，降低至2BLv。根据楞次定律，这段时间的磁通量增加，故电流方向为逆时针方向；导线框右侧导线出磁场至左侧导线进入磁场这段时间，导线框切割磁感线的有效长度不变，为L。这段时间的感应电动势为BLv；当导线框左侧进入磁场时，切割磁感线的有效长度为2L，之后慢慢减小。至导线框左侧出磁场时，有效长度最小，为L。感应电动势由2BLv减小至BLv。根据楞次定律，导线框右侧出磁场之后，导线框的磁通量一直减小，故电流方向一直为顺时针方向；因导线框电阻不变，根据欧姆定律可知，感应电动势变化趋势与感应电流变化趋势相同。 故选A。 3．（25-26高二上·广东清远·期末）某无动力运输装置原理如图所示，其左侧分布有等间距垂直于导轨平面的匀强磁场，有磁场和无磁场区域的宽度均为。阻尼装置的线圈A的宽度也为，通过轻质缆绳、定滑轮与载物平台B相连。平台轻放货物后由静止开始下降，忽略空气、摩擦阻力、则载物平台运输货物过程中，关于线圈的速度、电流、电动势、安培力随时间变化的图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】线圈在上升过程中，始终有一个边在磁场中切割磁感线产生感应电流，则整体的加速度 则随速度的增加，加速度减小，根据可知，线圈切割磁感线产生的感应电动势逐渐变大，则回路电流逐渐变大，线圈受的安培力F=BId逐渐变大；当加速度为零时速度最大，此时回路电流最大，以后将做匀速运动，电动势不变，感应电流不变，安培力不变，则ACD错误，B正确。 故选B。 4．（24-25高二下·山东枣庄·期末）如图所示，平面直角坐标系xOy中，第二、四象限内分别存在垂直于坐标平面的匀强磁场，磁感应强度大小相等，方向相反。圆心角为90°的扇形金属框OPQ绕O点在平面内顺时针匀速转动。规定顺时针电流为正，从图示位置开始计时，下列表示线框中的关系的图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】刚开始转动OQ边进入第四象限磁场，可看成是OQ边切割磁感线，由公式可知，产生的感应电动势和感应电流大小不变。时间内，OQ进入第四象限磁场，根据楞次定律可知，产生顺时针方向电流；时间内，OQ离开第四象限磁场，OP切割磁感线，产生逆时针方向电流；时间内，OQ进入第二象限磁场，产生逆时针方向电流；时间内，OP切割第二象限磁场，产生顺时针方向电流。 故选 B。 5．（24-25高二上·贵州六盘水·期末）空间中存在如图所示的磁场，Ⅰ、Ⅱ区域的宽度均为2R，磁感应强度均为B（Ⅰ区域垂直纸面向里，Ⅱ区域垂直纸面向外），边长为的正方形导线框在外力作用下沿纸面以速度v匀速通过磁场区域，设导线框中电流为I（逆时针为正），从导线框刚进入Ⅰ区域开始计时，向右运动的位移为x，则下列图像正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】在线框位移小于2R之前，根据楞次定律可知，感应电流方向为逆时针，感应电流为正值，大小为 由于有效切割磁感线的长度先增大后减小，则最大值 当位移大于2R小于4R时，线框右侧切割垂直于纸面向外的磁场，线框左侧切割垂直于纸面向里的磁场，根据楞次定律可知，感应电流方向为顺时针，感应电流为负值，大小为 由于有效切割磁感线的长度先增大后减小，则最大值 可知，只有选项B符合题意。 故选B。 6．（24-25高二下·山东淄博·期末）如图，在光滑水平桌面上有一边长为、电阻为的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为的条形匀强磁场区域，磁场的边界与边平行，磁场方向竖直向下。导线框以某一初速度向右运动，时边恰与磁场的左边界重合，随后导线框在垂直于边的水平外力作用下沿直线匀加速通过磁场区域。下列图像中，可能正确描述上述过程的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】线框刚进入磁场及刚出磁场时，对线框受力分析，根据牛顿第二定律可得 其中， 联立可得 由于线框始终做匀加速直线运动，故此阶段的图像为一次函数，当线框完全进入磁场时，线框不受安培力的作用，此时，即线框受到的外力大小不变，只是比刚进入磁场和刚出磁场时的拉力略小。 故选C。 7．（24-25高二上·河北衡水·期末）如图所示，两平行虚线间区域存在垂直纸面向里、宽度为l的匀强磁场，梯形abcd是位于纸面内的直角梯形导线框，ab边刚好与磁场区域右边界重合，bc间的距离为2l，．从时刻起，使线圈沿垂直于磁场区域边界的方向以速度v匀速穿越磁场区域，规定梯形线圈中感应电流顺时针方向为正方向，则在线圈穿越磁场区域的过程中，下列关于感应电流I随时间t变化的图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由楞次定律可知，在时间内感应电流方向沿逆时针方向，线圈切割磁感线的有效长度越来越短且成线性递减，所以感应电动势减小，故感应电流也随时间线性减小；在时间内感应电流方向沿顺时针，只有ad边切割磁感线，有效切割长度不变，则感应电动势不变，故感应电流大小不变；在时间内感应电流方向沿顺时针，线圈切割磁感线的有效长度越来越短且成线性递减，则感应电动势减小，故感应电流也随时间线性减小。 故选B。 8．（24-25高二下·山东泰安·期末）如图所示，在光滑绝缘水平面上有一竖直向下宽度为的磁场区域，以磁场左边界为坐标原点建立坐标轴，磁感应强度大小，为大于零的常量。有一边长为（）、电阻为的正方形导线框沿轴正方向以速度匀速通过磁场区域，线框的左右两边与磁场的边界平行。关于线框所受安培力随变化关系的图像正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】在导线框的位移满足过程，导线框的右边在磁场中切割磁感线，产生的感应电动势为 感应电流为 受到的安培力为 可知图像为开口向上的抛物线； 在导线框的位移满足过程，导线框的左边在磁场中切割磁感线，图像与过程的形状一样；根据右手定则和安培定则可知，两个过程的安培力方向均水平向左。 故选A。 二、多选题 9．（25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期末）如图所示，边长为L、粗细均匀的正方形闭合导线框以水平速度v0穿过宽度为d（d>L）的匀强磁场区域（ab、cd边和磁场竖直边界平行），磁场的磁感应强度大小为B，线框总阻值为R，线框平面与磁场方向垂直。从ab边到达磁场左侧边界开始计时，则线框中的感应电流I、线框上d、c两点间的电势差Udc、线框所受安培力F、穿过线框的磁通量随时间t变化的图像可能正确的是（   ） A． B． C． D． 【答案】ABD 【详解】A．进入磁场过程感应电流为 由楞次定律可知，感应电流的方向为逆时针方向，全部进入磁场后，感应电流为零，而离开磁场的过程感应电流大小与进磁场时相等，但电流方向为顺时针，故A正确； B．线框进入磁场过程中 全部进入磁场后 离开磁场过程 故B正确； C．进入磁场过程线框所受安培力大小为 由左手定则可知，进入磁场过程线框所受安培力方向向左，全部进入磁场后，线框不受安培力，离开磁场过程中，安培力大小方向均与进入磁场过程相同，故C错误； D．线框进入磁场过程磁通量为 当线框全部进入磁场后，磁通量达到最大，且保持不变，线框离开磁场过程，磁通量均匀减小，故D正确。 故选ABD。 10．（24-25高二下·广东·期末）如图所示，右侧有垂直纸面向里的匀强磁场，一闭合正方形导线框从图示位置开始在外力的作用下以速度匀速进入磁场。规定逆时针方向为电流的正方向，向左为安培力的正方向，则下列表示线框进入磁场过程中，线框中的感应电流、所受安培力、通过导线某一截面的电荷量、外力的功率随线框位移的变化关系，正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】AC 【详解】A．线框进入磁场的过程中，切割磁感线的有效长度先均匀增加（L=2vttan45°=2vt=2x），后均匀减小，则感应电动势先均匀增大后均匀减小，感应电流也是先均匀增大后均匀减小。又根据楞次定律可知，感应电流均是逆时针方向，则电流为正值，故A正确。 B．根据q=It，可知电量的变化规律与电流变化规律相同，选项B错误； C．安培力 则进入磁场时F-x关系为二次函数关系，图像为开口向上的抛物线的一部分；同理由对称性可知，出离磁场时也是抛物线的一部分，选项C正确； D．匀速运动时外力等于安培力，则外力的功率 则P-x图像形状与F-x形状基本一致，选项D错误。 故选AC。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 电磁感应 6大高频考点概览 考点01 楞次定律的理解及应用 考点02 法拉第电磁感应定律的理解和应用 考点03 导体切割磁感线产生动生电动势的计算 考点04 互感、自感、涡流、电磁阻尼和电磁驱动 考点05 电磁感应中的电路问题 考点06 电磁感应中的图像问题 地 城 考点01 楞次定律的理解及应用 一、单选题 1．（25-26高二上·湖北黄石·期末）下列说法正确的是（　　） A．有感应电动势就一定有感应电流 B．带电粒子在磁场中运动一定受到洛伦兹力作用 C．感应电流的磁场方向总是和引起感应电流的磁场方向相反 D．磁体穿过固定的闭合导体环时，导体环有跟随磁体运动的趋势 2．（25-26高二上·辽宁·期末）楞次定律表述为“感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”，这一表述也可以理解为“闭合电路总有保持原有磁通量的性质”，那么这种性质与下列哪个物理规律或性质很相似（　　） A．牛顿第二定律 B．牛顿第三定律 C．动量守恒定律 D．惯性 3．（25-26高二上·河南郑州·期末）2025年9月22日，央视首次公开了福建舰的电磁弹射视频，使我国成为全球唯一一个在航空母舰上电磁弹射第五代隐身战斗机的国家．已知航母上舰载机起飞所利用的电磁弹射系统原理简化为如图所示，当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射出去，则下列说法正确的是（    ） A．金属环向左运动的瞬间有扩大趋势 B．若将电池正负极调换后，金属环将向右弹射 C．若将金属环置于线圈的右侧，则金属环会靠近线圈 D．闭合S的瞬间，从左侧看环中的感应电流沿逆时针方向 4．（25-26高二上·北京海淀·期末）著名物理学家费曼曾设计这样一个实验装置：一块绝缘圆板可绕其中心竖直的光滑轴自由转动，在圆板的中部固定一个线圈，圆板的四周固定着一圈金属小球，如图所示。在线圈接通直流电源的瞬间，发现圆板顺时针转动（俯视），则下列说法正确的是（　　） A．接通电源后，线圈产生磁场，带电小球受到洛伦兹力，从而导致圆板沿顺时针转动 B．接通电源后，若线圈电流为顺时针（俯视），则金属球一定带负电 C．接通电源并电流稳定后，金属球仍受到顺时针的作用力 D．将圆板静止并撤掉外力后，断开开关的瞬间，圆板仍可能顺时针转动（俯视） 5．（25-26高二上·四川广安·期末）同学们在日常生活中所用的公交卡原理如图所示，图中上半部分表示读卡机内的线圈，下半部分表示芯片卡内的线圈。读卡机线圈中的电流会产生磁场，当芯片卡接近读卡机时，这个磁场会在芯片卡中产生感应电流，驱动芯片发出信息。若从上往下看读卡机线圈中有顺时针的电流，当芯片卡接近读卡机时则会（　　） A．有逆时针方向的电流且两线圈相互吸引 B．有逆时针方向的电流且两线圈相互排斥 C．有顺时针方向的电流且两线圈相互吸引 D．有顺时针方向的电流且两线圈相互排斥 6．（24-25高二下·山东日照·期末）某同学受电吉他启发，设计了一个如图所示的发声装置，装置内部安装有线圈，弹性金属线通有恒定电流（图中箭头所示），弹奏时金属线在线圈所处的平面振动时，线圈中会产生感应电流，经信号放大器放大后由扬声器发出音乐，下列说法正确的是（　　） A．金属线向右振动的过程中，线圈有扩张的趋势 B．金属线向右振动的过程中，金属线所受安培力向左 C．金属线向左振动的过程中，线圈的感应电流方向为逆时针 D．取走线圈，其他条件不变，停止弹奏时金属线会更快的停下来 7．（25-26高二上·湖北省直辖县级单位·期末）在匀强磁场中放置一个金属圆环，磁场方向与圆环平面垂直，规定图1所示磁场方向为正，当磁感应强度随时间t按图2所示的正弦规律变化时，下列说法正确的是（　　） A．时刻，圆环中有感应电流 B．时刻，圆环中无感应电流 C．时间内，圆环中感应电流方向始终沿逆时针方向 D．时间内，圆环出现收缩趋势 8．（25-26高二上·上海金山·期末）如图所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内。当线圈A中通有不断减小的顺时针方向的电流时，对于线圈B，下列说法中正确的是（　　） A．有逆时针方向的电流且有扩张的趋势 B．有顺时针方向的电流且有扩张的趋势 C．有逆时针方向的电流且有收缩的趋势 D．有顺时针方向的电流且有收缩的趋势 9．（25-26高二上·湖北武汉·期末）如图所示，CDEF是金属框，框内存在着如图所示的匀强磁场。当导体棒MN向右移动时，关于回路中的感应电流，下列说法正确的是（   ） A．导体棒MN中的电流方向由M流向N B．电流表甲的电流方向由E流向F C．电流表乙的电流方向由C流向D D．导体棒MN中的电流大小等于单个电流表的电流大小 二、多选题 10．（25-26高二上·辽宁·期末）高层建筑中的电梯系统安装了电磁缓冲装置。在电梯轿厢底部对称安装了8台永久强磁铁，磁铁极均朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，当电梯轿厢超速下降时会迅速启动缓冲系统，使线圈立即闭合。当电梯轿厢超速下降到如图所示位置时，下列说法正确的是（　　） A．轿厢上下方线圈对轿厢均有阻碍作用 B．轿厢上方与下方金属线圈中感应电流方向相同 C．上、下方线圈都有扩张的趋势 D．上方线圈有扩张的趋势，下方线圈有收缩的趋势 11．（25-26高二上·云南昆明·期末）如图所示，在铁芯的两侧水平放置的两组光滑导轨上，有可自由移动的金属棒PQ、MN，导轨间存在垂直纸面向里的匀强磁场。当金属棒PQ在外力作用下运动时，通过金属棒MN的电流方向和金属棒MN受安培力方向可能是（　　） A．PQ向左加速运动时MN中电流向下，所受安培力向左 B．PQ向右加速运动时MN中电流向上，所受安培力向左 C．PQ向右减速运动时MN中电流向下，所受安培力向右 D．PQ向左减速运动时MN中电流向下，所受安培力向左 三、实验题 12．（25-26高二上·四川德阳·期末）有一根条形磁铁脱了漆，分不清哪头是N极，哪头是S极。为了弄清楚这个条形磁铁的极性，小明和小华在该条形磁铁的两头标记上、，如图甲所示，并分别做了如下实验： （1）小明按图乙连好线圈和检流表，将条形磁铁的端向下插入线圈，发现检流表指针向右边偏转（已知检流表零刻线在正中间，电流从正接线柱流入时其指针往右偏）。 （2）小华将一个铝环用细线静止悬挂，如图丙所示，并将条形磁铁的端从左往右靠近铝环，发现铝环向右边摆起。 （3）分析上述操作，可知谁的实验可以判断条形磁铁的极性_____； A．小明    B．小华    C．都可以 （4）通过实验结果，我们可知端为条形磁铁的_____（选填“N极”或“S极”）； （5）丙图中，当条形磁铁从左往右靠近铝环时，铝环有_____（选填“扩张”或“收缩”）的趋势。 13．（24-25高二下·内蒙古赤峰·期末）某实验小组使用如图所示的器材探究“电磁感应现象”中影响感应电流方向的因素。 (1)实验前____________（选填“需要”或“不需要”）判明电流表指针的偏转方向和电流方向之间的关系； (2)实验时，闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于_______端（选填“左”或“右”），当闭合开关时，发现灵敏电流计的指针右偏。指针稳定后，迅速将滑动变阻器的滑片P向左移动时灵敏电流计的指针_________（选填“左偏”“不动”或“右偏”）。 (3)该组同学经过以上实验探究，对家中“自发电”无线门铃按钮原理进行研究，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位，下列说法正确的是（　　） A．按下按钮时，门铃会响 B．按住按钮不动，门铃会响 C．按下和松开按钮过程，通过门铃的感应电流大小一定相等 故选A。 地 城 考点02 法拉第电磁感应定律的理解和应用 一、单选题 1．（24-25高二下·浙江杭州·期末）如图所示，在半径为0.2m的虚线圆内有一匀强磁场，其磁感应强度正以的变化率均匀增加。在磁场内放一半径为的金属圆环（图中实线），使圆环平面垂直于磁场，则（　　） A．圆环中的感应电流方向为顺时针 B．在虚线圆外的区域不存在感生电场 C．金属圆环有向外扩张的趋势 D．圆环中产生的电动势大小约 2．（24-25高二上·浙江杭州·期末）英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场，如图所示，一个半径为r的绝缘光滑细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场，环上套一带电荷量为的小球，已知磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k，则小球在环上运动一周动能的增加量是（　　） A．0 B． C． D． 3．（25-26高二上·福建宁德·期末）如图甲所示，用一根不可伸长的绝缘细绳将半径的半圆形金属框竖直悬挂在匀强磁场中。金属框的阻值，磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系图像如图乙所示，磁场的方向垂直金属框平面向里，金属框两端a、b处于同一水平线，则（　　） A．时，穿过金属框的磁通量大小为 B．金属框产生的感应电动势大小为 C．金属框产生的感应电流大小为 D．内流过金属框某一横截面的电荷量为 4．（24-25高二下·江西·期末）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k均为常量，则线圈中总的感应电动势大小为（　　） A． B． C． D． 5．（24-25高二下·山东威海·期末）如图所示，a、b两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数相同，a、b半径之比为3:1，图示区域内有垂直于线圈的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小。a、b两线圈中感应电流之比为（　　） A．1:3 B．3:1 C．1:9 D．9:1 6．（24-25高二下·重庆南岸·期末）如图所示斜面的倾角，一个匝数匝，边长m的正方形线框被固定在斜面上（固定装置图中未画出），、分别为与的中点。在区域内存在着垂直于斜面向下的匀强磁场，从时起，撤去固定线框的装置，磁场的磁感应强度按的规律开始变化。已知线框质量，总电阻，线框与斜面间的动摩擦因数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，，。下面说法正确的是（　　） A．线框静止不动时感应电动势 B．线框开始滑动之前所受摩擦力先减小后增大 C．经过2s线框开始滑动 D．线框开始滑动时的磁感应强度 二、多选题 7．（24-25高二下·青海海南·期末）如图所示，有一单匝圆形闭合线圈，质量为，半径为，横截面积为，电阻率为，用绝缘细线悬挂着。线圈下半部分处于垂直于线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化的规律为，已知重力加速度大小为，下列说法正确的是（　　） A．线圈中的感应电动势为 B．线圈中的感应电流为 C．时，细线的拉力为零 D．时，细线的拉力大小为 8．（24-25高二下·天津滨海新区·期末）电子感应加速器是利用感应电场来加速电子的一种设备。电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极励磁线圈和环形真空室组成，当电磁铁励磁线圈通以变化的电流时，会在柱形电磁铁的两极间产生磁场，在磁场中安置一个环形真空管道作为电子运行的轨道，如图所示图中上部分为主视图、下部分为俯视图。当磁场发生变化时，产生的感应电场就会不断加速电子，电子在真空管中沿逆时针方向做圆周运动。下列说法正确的是（　　） A．电场力充当电子做圆周运动的向心力 B．使电子加速的是电场力 C．励磁电流必须从端流入、从端流出，且减小 D．励磁电流必须从端流入、从端流出，且增大 9．（23-24高二下·福建泉州·期末）如图甲所示为电磁感应加速器核心部分俯视图，圆心为O、半径为R的圆形光滑真空绝缘细管固定放置于圆形边界的匀强磁场中，圆心О与磁场圆心重合。磁场方向竖直向下，当磁场的磁感应强度B随时间变化时，会在空间中产生涡旋电场，其电场线是在水平面内一系列以О为圆心的同心圆，同一条电场线上各点场强大小相等。某时刻在细管内Р点静止释放一带电量为-q、质量为m的小球，小球沿逆时针方向运动，其动能随转过圆心角θ的变化图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．磁感应强度大小均匀增大 B．细管所在位置的电场强度大小为 C．磁感应强度变化率大小为 D．小球运动第一周所用时间为 地 城 考点03 导体棒切割磁感线产生动生电动势的计算 一、单选题 1．（24-25高二下·重庆·期末）如图所示，AC金属杆长度为R，绕O点做顺时针的匀速圆周运动，角速度为。OA之间的距离为R，在AC杆转过的区域有足够宽且垂直纸面向里的磁场，磁感应强度为B，则AC之间的电势差为（　　） A． B． C． D． 2．（24-25高二下·广东揭阳·期末）如图甲、乙所示为风速测量系统的原理示意图，电磁信号产生器由半径为L的圆形匀强磁场区域（圆心位于风轮转轴处）和固定于风轮转轴上的导体棒组成（O点连接风轮转轴）。磁场磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，长为。风推动风杯，风杯的M端以半径顺时针匀速转动，当转至与弹性簧片接触时，回路中电流为I，除阻值为R的定值电阻外，其余电阻不计。则风杯M端的线速度大小为（　　） A． B． C． D． 3．（25-26高二上·辽宁·期末）如图所示，一个直角三角形单匝导体线框OAC在范围足够大的磁感应强度大小为B的匀强磁场中，绕过O点且垂直于纸面的轴以角速度ω在纸面内顺时针匀速转动，已知边，，，用、、分别表示O、A、C三点电势，则下列说法正确的是（　　） A．，回路无电流 B．，回路有电流 C． D． 4．（25-26高二上·北京顺义·期末）如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN在外力作用下沿框架以速度v向右做匀速运动。t=0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置恰好使MDEN构成一个边长为L的正方形。为使金属棒MN中始终不产生感应电流，磁感应强度B需随时间t变化。下列关系正确的是（　　） A． B． C． D． 5．（25-26高二上·北京大兴·期末）如图是一种精确测量质量的装置原理示意图，竖直平面内，质量恒为M的称重框架由托盘和矩形线圈组成。线圈的一边始终处于垂直线圈平面的匀强磁场中，磁感应强度不变。测量分两个步骤，步骤①如图甲：托盘内放置待测物块，其质量用m表示，线圈中通大小为I的电流，使称重框架受力平衡；步骤②如图乙：线圈处于断开状态，取下物块，保持线圈不动，磁场以速率v匀速向下运动，测得线圈中感应电动势为E。利用上述测量结果可得出m的值，重力加速度为g。下列说法正确的有（　　） A．线圈电阻为 B． C．v越大，则E越小 D．步骤②中，a点电势低于b点电势 二、多选题 6．（24-25高二上·贵州六盘水·期末）一架直升机在某地上空飞行，该地地磁场的竖直分量方向向下，金属螺旋桨在旋转时会切割磁感线。设螺旋桨的长度为d，旋转角速度为ω，如图所示，下列选项中正确的是（    ） A．螺旋桨外侧电势较高 B．螺旋桨旋转轴电势较高 C．每片桨叶切割磁感线所产生的电动势与ω成正比 D．每片桨叶切割磁感线所产生的电动势与d成正比 7．（25-26高二上·河北石家庄·期末）如图所示，一硬质导线框，其中是半径为的半圆弧，为圆弧的中点，直线段长为且垂直于直径。导线框处在垂直纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场中，现导线框在纸面内绕点以角速度逆时针匀速转动。下列说法正确的是（　　） A．感应电流的方向是 B．两点的电势相等 C．两点的电势差为 D．两点的电势差为 8．（25-26高二上·四川泸州·期末）如图甲所示，将一个内阻为20Ω、满偏电流为1mA的表头串联一个电阻改装成测量范围为0~3V的电压表。用硬质导线将该电压表连接组成闭合回路abcd，使其在垂直纸面向外的匀强磁场中向右匀速运动。则（　　） A．甲图中串联电阻的阻值 B．甲图中串联电阻的阻值 C．乙图中a、b间无电势差，电压表有示数 D．乙图中a、b间有电势差，电压表无示数 三、解答题 9．（25-26高二上·广东揭阳·期末）图甲为某种可测速的跑步机，其测速原理如图乙所示。该机底面固定着两根间距、长度的平行金属导轨。两金属导轨间充满磁感应强度为、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，两金属导轨通过导线与的定值电阻及理想电流表相连。跑步机的橡胶带上镀有平行细金属条，橡胶带运动时，磁场中始终有且只有一根金属条与两金属导轨接通，已知每根金属条的电阻为。若某次运动，跑步机显示的速度为，求： (1)金属条穿过磁场时产生的电动势； (2)电流表的示数； (3)每根金属条穿过磁场的过程中，所受安培力对其做的功。 地 城 考点04 互感、自感、涡流、电磁阻尼和电磁驱动 一、单选题 1．（25-26高二上·甘肃武威·期末）如图所示电路中，、为两个相同的灯泡，为自感系数较大、直流电阻可忽略不计的线圈，为电容较大的电容器，下列说法中正确的是（　　） A．接通开关S，立即变亮，最后比亮 B．接通开关S，逐渐变亮，最后、一样亮 C．电路稳定后断开开关S，、都立刻熄灭 D．电路稳定后断开开关S，、都逐渐熄灭 2．（25-26高二上·陕西西安·期末）如图所示的电路中，电感L的自感系数很大，电阻可忽略，D为理想二极管，则下列说法正确的有（　　） A．当闭合时，和立即变亮 B．当闭合时，立即变亮，逐渐变亮 C．当断开时，突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭 D．当断开时，突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭 3．（25-26高二上·甘肃·期末）如图所示，有一个铜盘，轻轻拨动它，它就能长时间地绕转轴顺时针（从上往下看）自由转动。如果在转动时把蹄形磁铁的两极放在铜盘边缘，但并不与铜盘接触，铜盘就能在较短的时间内停止。下列说法正确的是（　　） A．铜盘在磁场中转动时受到磁场的安培力会阻碍铜盘的转动 B．仅将铜盘顺时针转动改为逆时针转动，铜盘将能加速转动 C．仅将磁铁的两极对调，铜盘将能加速转动 D．仅将铜盘更换为塑料盘，塑料盘也能在较短的时间内停止 4．（25-26高二上·北京海淀·期末）三个完全相同的灯泡按照如图所示的电路连接，电感的直流电阻小于灯泡电阻，下列有关自感现象的判断中，判断正确的是（　　） A．图1中开关S闭合的瞬间，灯先亮 B．图1中开关S闭合的瞬间，、灯一起亮 C．图2中开关S断开的瞬间，灯闪亮 D．图2中开关S断开的瞬间，灯不闪亮 5．（25-26高二上·湖北省直辖县级单位·期末）如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0，A和B是两个相同的小灯泡，则下列说法正确的是（　　） A．当开关S由断开变为闭合时，B灯的亮度始终不变 B．当开关S由断开变为闭合后，A灯的亮度始终不变 C．当开关S由闭合变为断开时，A、B两灯同时立即熄灭 D．当开关S由闭合变为断开时，A灯立即熄灭，B灯突然变亮再逐渐变暗，直至熄灭 6．（25-26高二上·山西阳泉·期末）如图所示，电磁涡流制动是一种非接触的制动方式，其原理是当导体在通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，使导体受到阻碍运动的制动力。下列说法正确的是（    ） A．制动过程中，导体不会产生热量 B．线圈电流一定时，导体运动的速度越大，制动力就越大 C．如果导体反向转动，此装置将不起制动作用 D．制动力的大小与线圈中电流的大小无关 7．（25-26高二上·陕西渭南·期末）下列关于电磁现象的说法中，正确的是（　　） A．图甲中，转动蹄形磁铁时，原来静止的铝框不会随磁铁转动 B．图乙中，金属线圈对条形磁铁的振动没有影响 C．图丙中，两个相同的小磁体由静止穿过等长的铝管和塑料管所用时间相等 D．图丁中，线圈通入高频交流电时，金属内部形成涡流产生大量热量使其熔化 8．（25-26高二上·河北石家庄·期末）晓强在研究通电自感和断电自感时，设计了如图所示的电路，其中、为两个完全相同的灯泡，L为电感线圈且直流电阻不能忽略，R为定值电阻，两灯泡的电阻不受温度影响。下列说法正确的是（　　） A．开关闭合瞬间，两灯泡均立即变亮 B．开关闭合后，灯泡逐渐变亮，灯泡立即变亮 C．开关断开后，灯泡逐渐变暗，灯泡闪亮一下再逐渐熄灭 D．开关闭合与断开瞬间，流过灯泡的电流均向右 二、多选题 9．（24-25高二下·贵州安顺·期末）为探究电感线圈对电流的影响，设计了如图甲所示的电路，电路两端电压U恒定，为完全相同的电流传感器。时刻闭合开关S后，流过传感器电流i随时间t变化如图乙，稳定后小灯泡微弱发光。下列说法正确的是（　　） A．时刻线圈中自感电动势为零 B．曲线b描述中电流变化的规律 C．若断开开关S，小灯泡闪亮后熄灭 D．时刻后，小灯泡灯丝电阻保持不变 10．（24-25高二下·江西新余·期末）新能源汽车日趋普及，其能量回收系统可将制动时的动能回收再利用，当制动过程中回收系统的输出电压（U）比动力电池所需充电电压（）低时，不能直接充入其中。在下列电路中，通过不断打开和闭合开关S，实现由低压向高压充电，其中可能实现的方案是（　　） A． B． C． D． 11．（25-26高二上·上海杨浦·期末）图甲为无线磁力搅拌杯，其工作原理如图乙所示，杯体底部安装通电线圈，相关电路控制线圈电流从而产生一个逆时针旋转的磁场（俯视图），杯内中心放置一搅拌金属粒，在旋转磁场作用下金属粒也产生旋转，从而达到搅拌杯内溶液的效果。通电搅拌时，以下说法正确的是（　　） A．金属粒中会产生感应电流 B．金属粒内不会产生焦耳热 C．金属粒旋转方向与磁场旋转方向相同 D．加大磁场旋转速度，则金属粒旋转速度也加大 地 城 考点05 电磁感应中的电路问题 一、单选题 1．（25-26高二上·山西阳泉·期末）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的有界匀强磁场。当圆环运动到图示位置（）时，M、N两点的电势差为（    ） A． B． C． D． 2．（24-25高二下·河南驻马店·期末）如图所示，固定在匀强磁场中的正方形金属框abcd边长为l，其中ab边是电阻为R的均匀电阻丝，其余三边是电阻可忽略的铜导线，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里。现有一段长短、粗细、材料均与ab边相同的电阻丝PQ架在线框上，在一外力作用下以恒定速度v从ad边滑向bc边。PQ在滑动过程中与导线框接触良好。下列说法正确的是（　　） A．PQ中的电流方向由P到Q，大小先变大后变小，通过PQ的电流的最大值为 B．PQ中的电流方向由Q到P，大小先变小后变大，通过PQ的电流的最小值为 C．PQ中的电流方向由P到Q，大小先变小后变大，通过PQ的电流的最小值为 D．PQ中的电流方向由Q到P，大小先变大后变小，通过PQ的电流的最大值为 3．（24-25高二下·广东韶关·期末）如图所示，水平面固定有平行导轨ab和cd，以及圆环导轨bef，导体棒PQ垂直导轨ab固定，导体棒OM的一端连接d点，另一端与圆环导轨接触。已知平行导轨间距为L，圆环导轨半径也为L，导轨间均加有垂直平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向如图所示，PQ和OM棒电阻均为R，令OM棒绕圆心O点以角速度ω逆时针匀速转动，忽略导轨电阻且导体棒与导轨间接触良好，下列说法正确的是（　　） A．O点电势比M点高 B．PQ棒两端电势差为 C．PQ棒所受安培力大小为 D．OM棒转动半圆周过程，电路产生焦耳热为 4．（24-25高二下·广东汕头·期末）如图，电阻不计、半径为R 的金属圆环上固定了三根沿半径方向的金属棒OA、OB和OC，其阻值均为r，它们之间的夹角均为120°。圆心角为60°的扇形aOb内有如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现让金属圆环绕过圆心O且与圆环平面垂直的转轴，以角速度ω顺时针匀速转动，aOb 位置不变，则（　　） A．OA 棒通过磁场的过程中，O点的电势小于 A 点的电势 B．OA 棒通过磁场的过程中，产生的电动势为BωR² C．OA 棒通过磁场的过程中，OA 两端的电压为 D．圆环转动一周产生的热量为 5．（24-25高二下·四川绵阳·期末）如图所示，a、b两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，半径，图示区域内有匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小，则（　　） A．a、b线圈都产生了逆时针方向的电流 B．a、b线圈中产生的感应电动势之比Ea∶Eb＝4∶1 C．a、b线圈中电功率之比Pa∶Pb＝2∶1 D．a、b线圈中感应电流之比Ia∶Ib＝1∶1 6．（25-26高二上·河北石家庄·期末）如图甲所示，面积为、匝数为100的圆形金属线圈固定在绝缘水平面上，理想二极管与阻值为的定值电阻串联后接在线圈两端。线圈内存在垂直纸面的磁场，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示，磁场方向垂直纸面向里为正方向，不计线圈电阻。下列说法正确的是（　　） A．时穿过线圈的磁通量为 B．内通过电阻的电荷量为0 C．和内线圈中产生的感应电流方向相反 D．内电阻消耗的电功率为 7．（25-26高二上·北京海淀·期末）如图所示，光滑水平桌面有一金属线框，匀强磁场垂直于线框平面向里，在线框的右侧施加外力，先后两次将线框从同一位置匀速地拉出有界磁场。两次线框运动的速度之比为，不计一切阻力，则在两次运动过程中，说法错误的是（　　） A．线框中感应电流之比为 B．外力做功之比为 C．外力的功率之比为 D．流过任一横截面的电荷量之比为 二、多选题 8．（24-25高二下·浙江嘉兴·期末）如图所示为“旋转液体实验”装置。盛有液体的圆柱形容器放入蹄形磁铁中，蹄形磁铁内的磁场视为匀强磁场，磁感应强度B=1T，容器底部绝缘，侧壁导电性能良好，电阻可忽略不计，容器外侧边缘和中心分别通过电极与电源的正极、负极相连接。容器中液体横截面半径l=0.2m，电源的电动势E=6V，内阻r=2Ω，限流电阻。闭合开关液体开始旋转，经足够长时间后，流体匀速旋转，电压表的示数为2V。设旋转液体电阻率分布均匀，两电极间的液体等效电阻R=4Ω。则（　　） A．由上往下看液体沿逆时针方向旋转 B．流过液体的电流大小为4A C．液体旋转的角速度大小为20rad/s D．容器中液体安培力的功率0.64W 9．（25-26高二上·陕西商洛·期末）图甲为某风速测量装置，可简化为图乙所示的模型。圆形磁场半径为L，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，风推动风杯组（导体棒代替）绕水平轴以角速度顺时针转动，风杯中心到转轴距离为，导体棒电阻为r，导体棒与弹性簧片接触时回路中产生电流，接触过程中，导体棒转过的圆心角为，图乙中电阻阻值为R，其余电阻不计。下列说法正确的是（　　） A．流过电阻R的电流方向为从右向左 B．风杯的速率为 C．导体棒与弹性簧片接触时产生的电动势为 D．导体棒每转动一圈，流过电阻R的电荷量为 10．（25-26高二上·黑龙江·期末）竖直平面内有一金属环，半径为，总电阻为；磁感应强度为的匀强磁场垂直穿过半个金属环平面（如图所示）。在环的最高点处用铰链连接的长度为，电阻为的导体棒由水平位置紧贴环而摆下当摆到竖直位置时，点的线速度为，则以下说法正确的是（    ） A．此时两端的电压大小为 B．此时两端的电压大小为 C．此时金属环上消耗的电功率大小为 D．此时金属环上消耗的电功率大小为 11．（25-26高二上·陕西渭南·期末）如图所示，螺线管匝数匝，横截面积，螺线管导线电阻，电阻，管内磁场的磁感应强度B的图像如图所示（以向右为正方向），下列说法正确的是（　　） A．通过电阻R的电流是从A到C B．螺线管产生的感应电动势为4V C．通过电阻R的电流大小为1.5A D．0~2s内通过电阻R的电荷量为2C 12．（25-26高二上·浙江金华·期末）如图所示，在电阻为零的和两根导体棒间，焊接一系列电阻相同的金属棒，金属棒间绝缘并紧密排列，形成一金属框，置于光滑绝缘水平桌面上，桌面内存在竖直向下的匀强磁场。开始时，边平行于磁场边界，且位于左侧，随后框体在水平拉力（垂直）的作用下以恒定的速率沿垂直边界的方向运动。在框体经过磁场边界的过程中，下列说法正确的是（　　） A．拉力恒定不变 B．拉力先增大后减小 C．边上的电流减小 D．与两点的电势差大小恒定不变 三、解答题 13．（25-26高二上·北京海淀·期末）如图甲所示，N=500匝的线圈（图中只画了2匝），电阻r=10Ω，其两端与一个R=90Ω的电阻相连，线圈内有垂直纸面向外的磁场。线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。 (1)指出R上电流的方向并求出其大小I； (2)求0.04s内通过电阻R的电荷量q； (3)求0.04s内电阻R产生的焦耳热Q。 14．（25-26高二上·湖北黄石·期末）如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，导轨间距，电阻可忽略不计。导轨左端连接的电阻，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度。质量1kg的导体棒MN放在导轨上，电阻，长度恰好等于导轨间距，且始终与导轨接触良好。导体棒在平行于导轨的拉力F作用下，沿导轨向右匀速运动，速度。求： (1)感应电动势E以及MN两点间的电势差； (2)拉力F的功率P； (3)从某时刻开始计时，2s末撤去拉力。求计时开始后电阻R上产生的焦耳热。 15．（25-26高二上·广东清远·期末）某手机无线充电接收器简化模型如图甲所示，其中线圈的匝数为15匝、面积为、电阻为，线圈的两端通过整流电路与手机电池相连。无线充电过程中，把接收线圈放置在发射功率为的发射线圈上，发射线圈产生一垂直穿过接收线圈的匀强磁场。该磁场的磁感应强度变化规律如图乙所示，设磁场竖直向上为正。求： (1)时线圈产生的电流方向及感应电动势的大小； (2)已知接收线圈的接收效率为75%，求该接收线圈每秒的发热量。 地 城 考点06 电磁感应中的图像问题 一、单选题 1．（25-26高二上·云南昆明·期末）如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a，磁感应强度的大小为B。一边长为a、电阻为4R的正方形均匀导线框CDEF从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域。规定逆时针为线框中电流的正方向。则线框中的电流i，E、F两端的电势差UEF随x的变化图像正确的是（　　） A． B． C． D． 2．（25-26高二上·湖北省直辖县级单位·期末）如图所示，空间内存在一个宽度为L，有足够长竖直边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里。现将一个尺寸如图所示的闭合等腰梯形导线框，从图示位置开始沿水平方向向右匀速通过磁场区域，则导线框中感应电流随时间变化的图像中可能正确的是（　　） A． B． C． D． 3．（25-26高二上·广东清远·期末）某无动力运输装置原理如图所示，其左侧分布有等间距垂直于导轨平面的匀强磁场，有磁场和无磁场区域的宽度均为。阻尼装置的线圈A的宽度也为，通过轻质缆绳、定滑轮与载物平台B相连。平台轻放货物后由静止开始下降，忽略空气、摩擦阻力、则载物平台运输货物过程中，关于线圈的速度、电流、电动势、安培力随时间变化的图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 4．（24-25高二下·山东枣庄·期末）如图所示，平面直角坐标系xOy中，第二、四象限内分别存在垂直于坐标平面的匀强磁场，磁感应强度大小相等，方向相反。圆心角为90°的扇形金属框OPQ绕O点在平面内顺时针匀速转动。规定顺时针电流为正，从图示位置开始计时，下列表示线框中的关系的图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 5．（24-25高二上·贵州六盘水·期末）空间中存在如图所示的磁场，Ⅰ、Ⅱ区域的宽度均为2R，磁感应强度均为B（Ⅰ区域垂直纸面向里，Ⅱ区域垂直纸面向外），边长为的正方形导线框在外力作用下沿纸面以速度v匀速通过磁场区域，设导线框中电流为I（逆时针为正），从导线框刚进入Ⅰ区域开始计时，向右运动的位移为x，则下列图像正确的是（　　） A． B． C． D． 6．（24-25高二下·山东淄博·期末）如图，在光滑水平桌面上有一边长为、电阻为的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为的条形匀强磁场区域，磁场的边界与边平行，磁场方向竖直向下。导线框以某一初速度向右运动，时边恰与磁场的左边界重合，随后导线框在垂直于边的水平外力作用下沿直线匀加速通过磁场区域。下列图像中，可能正确描述上述过程的是（　　） A． B． C． D． 7．（24-25高二上·河北衡水·期末）如图所示，两平行虚线间区域存在垂直纸面向里、宽度为l的匀强磁场，梯形abcd是位于纸面内的直角梯形导线框，ab边刚好与磁场区域右边界重合，bc间的距离为2l，．从时刻起，使线圈沿垂直于磁场区域边界的方向以速度v匀速穿越磁场区域，规定梯形线圈中感应电流顺时针方向为正方向，则在线圈穿越磁场区域的过程中，下列关于感应电流I随时间t变化的图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 8．（24-25高二下·山东泰安·期末）如图所示，在光滑绝缘水平面上有一竖直向下宽度为的磁场区域，以磁场左边界为坐标原点建立坐标轴，磁感应强度大小，为大于零的常量。有一边长为（）、电阻为的正方形导线框沿轴正方向以速度匀速通过磁场区域，线框的左右两边与磁场的边界平行。关于线框所受安培力随变化关系的图像正确的是（　　） A． B． C． D． 二、多选题 9．（25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期末）如图所示，边长为L、粗细均匀的正方形闭合导线框以水平速度v0穿过宽度为d（d>L）的匀强磁场区域（ab、cd边和磁场竖直边界平行），磁场的磁感应强度大小为B，线框总阻值为R，线框平面与磁场方向垂直。从ab边到达磁场左侧边界开始计时，则线框中的感应电流I、线框上d、c两点间的电势差Udc、线框所受安培力F、穿过线框的磁通量随时间t变化的图像可能正确的是（   ） A． B． C． D． 10．（24-25高二下·广东·期末）如图所示，右侧有垂直纸面向里的匀强磁场，一闭合正方形导线框从图示位置开始在外力的作用下以速度匀速进入磁场。规定逆时针方向为电流的正方向，向左为安培力的正方向，则下列表示线框进入磁场过程中，线框中的感应电流、所受安培力、通过导线某一截面的电荷量、外力的功率随线框位移的变化关系，正确的是（　　） A． B． C． D． 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $