精品解析：海南海口实验中学2025-2026学年高三上学期阶段（十一）物理试题（电磁感应）

高三物理周测十一（电磁感应） 一、单选题 1. 如图，在一水平、固定的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁（N极朝上，S极朝下）由静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，关于圆环中感应电流的方向（从上向下看），下列说法中正确的是 A. 总是顺时针 B. 总是逆时针 C. 先顺时针后逆时针 D. 先逆时针后顺时针 2. 如图所示，水平桌面上固定有一半径为R的金属细圆环，环面水平，圆环每单位长度的电阻为r，空间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向下；一长度为2R、电阻可忽略的导体棒置于圆环左侧并与环相切，切点为棒的中点。棒在拉力的作用下以恒定加速度a从静止开始向右运动，运动过程中棒与圆环接触良好。下列说法正确的是（ ） A. 拉力的大小在运动过程中保持不变 B. 棒通过整个圆环所用的时间为 C. 棒经过环心时流过棒的电流为 D. 棒经过环心时所受安培力的大小为 3. 在如图所示的电路中，、为两个完全相同的灯泡，为自感线圈，为电源，为开关，关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是（ ） A. 合上开关，先亮，后亮；断开开关，、同时熄灭 B. 合上开关，先亮，后亮；断开开关，先熄灭，后熄灭 C. 合上开关，先亮，后亮；断开开关，、同时熄灭 D. 合上开关，、同时亮；断开开关，先熄灭，后熄灭 4. 如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距。两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流，若（　　） A. 金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向 B. 金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向 C. 金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向 D. 金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向 5. 如图，EOF和E′O′F′为空间一匀强磁场的边界，其中EO∥E′O′，FO∥F′O′，且EO⊥OF；OO′为∠EOF的角平分线，OO′间的距离为L；磁场方向垂直于纸面向里．一边长为L的正方形导线框沿OO′方向匀速通过磁场，t=0时刻恰好位于图示位置．规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i与时间t的关系图线可能正确的是（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示，一质量为的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过．现将环从位置Ⅰ释放，环经过磁铁到达位置Ⅱ。设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为和，重力加速度大小为，则（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 7. 如图所示，一金属圆环水平固定放置，现将一竖直的条形磁铁，在圆环上方沿圆环轴线无初速度释放，在条形磁铁穿过圆环的过程中，条形磁铁与圆环 A. 始终相互吸引 B. 始终相互排斥 C. 先相互吸引，后相互排斥 D. 先相互排斥，后相互吸引 8. 如图所示，固定在水平面上的光滑金属导轨AB、CD，导轨一端连接电阻R，导轨宽为L，垂直于导轨平面向下存在磁感应强度为B的匀强磁场，将一质量为m、电阻为r的导体棒垂直导轨静止放置，用恒力F向右拉动导体棒，经过距离x导体棒恰好达到最大速度，则在此过程中（　　） A. 最大速度 B. 通过导体棒的电荷量 C. 从开始至速度最大所用的时间 D. 回路产生的焦耳热 二、多选题 9. 两根足够长的导轨由上下段电阻不计，光滑的金属导轨组成，在M、N两点绝缘连接，M、N等高，间距L = 1m，连接处平滑。导轨平面与水平面夹角为30°，导轨两端分别连接一个阻值R = 0.02Ω的电阻和C = 1F的电容器，整个装置处于B = 0.2T的垂直导轨平面斜向上的匀强磁场中，两根导体棒ab、cd分别放在MN两侧，质量分为m1 = 0.8kg，m2 = 0.4kg，ab棒电阻为0.08Ω，cd棒的电阻不计，将ab由静止释放，同时cd从距离MN为x0 = 4.32m处在一个大小F = 4.64N，方向沿导轨平面向上的力作用下由静止开始运动，两棒恰好在M、N处发生弹性碰撞，碰撞前瞬间撤去F，已知碰前瞬间ab的速度为4.5m/s，g = 10m/s2（ ） A. ab从释放到第一次碰撞前所用时间为1.44s B. ab从释放到第一次碰撞前，R上消耗的焦耳热为0.78J C. 两棒第一次碰撞后瞬间，ab的速度大小为6.3m/s D. 两棒第一次碰撞后瞬间，cd的速度大小为8.4m/s 10. 如图所示，粗糙的水平桌面上有一个正三角形闭合单匝导线框，虚线MN右侧存在垂直于桌面向下的匀强磁场。导线框在外力F的作用下沿垂直MN方向匀速进入磁场区域。在导线框进入匀强磁场的过程中，导线框中产生的感应电流大小用i表示，导线框的电功率用P表示，通过导线框某截面的电荷量用q表示，已知导线框受到桌面的摩擦阻力恒定不变。从导线框进入磁场开始计时，则下列图像中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 11. 金属冶炼炉的示意图如图。炉内装入被冶炼的金属，线圈通入某种电流，这时被冶炼的金属就能熔化，这种冶炼方法速度快，温度容易控制，并能避免有害杂质混入被冶炼金属中，因此适于冶炼特种金属。有关该金属冶炼炉，下列说法正确的是（　　） A. 利用线圈中电流的热效应 B. 利用变化的电流在金属中产生的电流的热效应 C. 电流变化得越快，金属熔化得越快 D. 炉中金属的电阻率越大，金属熔化得越快 12. 如图所示，光滑平行导轨水平固定，间距为l，其所在空间存在方向竖直向上，磁感应强度大小为B的匀强磁场，导轨左侧接有阻值为R的定值电阻，一导体棒垂直导轨放置，导体棒的有效电阻为r、质量为m。导轨电阻忽略不计，导体棒运动中始终与导轨垂直且接触良好。现使导体棒获得一水平向右的速度，在导体棒向右运动过程中，下列说法正确的是（ ） A. 流过电阻R的电流方向为a→R→b B. 导体棒的最大加速度为 C. 通过电阻R的电荷量为 D. 全过程电阻R的发热量为 13. 如图所示，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑连接。右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h处静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒与导轨间接触良好。则金属棒穿过磁场区域的过程中（　　） A. 流过定值电阻的电流方向是N→Q B. 通过金属棒的电荷量为 C. 金属棒滑过时的速度大于 D. 金属棒产生的焦耳热为（mgh﹣μmgd） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理周测十一（电磁感应） 一、单选题 1. 如图，在一水平、固定的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁（N极朝上，S极朝下）由静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，关于圆环中感应电流的方向（从上向下看），下列说法中正确的是 A. 总是顺时针 B. 总是逆时针 C. 先顺时针后逆时针 D. 先逆时针后顺时针 【答案】C 【解析】 【详解】由图示可知，在磁铁下落过程中，穿过圆环的磁场方向向上，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，在磁铁远离圆环时穿过圆环的磁通量减小，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流先沿顺时针方向，后沿逆时针方向，故C正确． 故选C． 2. 如图所示，水平桌面上固定有一半径为R的金属细圆环，环面水平，圆环每单位长度的电阻为r，空间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向下；一长度为2R、电阻可忽略的导体棒置于圆环左侧并与环相切，切点为棒的中点。棒在拉力的作用下以恒定加速度a从静止开始向右运动，运动过程中棒与圆环接触良好。下列说法正确的是（ ） A. 拉力的大小在运动过程中保持不变 B. 棒通过整个圆环所用的时间为 C. 棒经过环心时流过棒的电流为 D. 棒经过环心时所受安培力的大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．导体棒做匀加速运动，合外力恒定，由于受到的安培力随速度的变化而变化，故拉力一直变化，A错误； B．设棒通过整个圆环所用的时间为t，由匀变速直线运动的基本关系式可得 解得 B错误； C．由 可知棒经过环心时的速度 此时的感应电动势 金属圆环的两侧并联，等效电阻 故棒经过环心时流过棒的电流为 C错误； D．由对选项C的分析可知棒经过环心时所受安培力的大小为 D正确。 故选D。 【考点定位】考查电磁感应与电路问题、牛顿运动定律相结合，综合性较强。 3. 在如图所示的电路中，、为两个完全相同的灯泡，为自感线圈，为电源，为开关，关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是（ ） A. 合上开关，先亮，后亮；断开开关，、同时熄灭 B. 合上开关，先亮，后亮；断开开关，先熄灭，后熄灭 C. 合上开关，先亮，后亮；断开开关，、同时熄灭 D. 合上开关，、同时亮；断开开关，先熄灭，后熄灭 【答案】C 【解析】 【分析】当开关接通和断开的瞬间，流过线圈的电流发生变化，产生自感电动势，阻碍原来电流的变化，根据楞次定律来分析两灯亮暗顺序． 【详解】由图可以看出，a、b灯泡在两个不同的支路中，对于纯电阻电路，不发生电磁感应，通电后用电器立即开始正常工作，断电后停止工作．但对于含电感线圈的电路，在通电时，线圈产生自感电动势，对电流的变化有阻碍作用。则合上开关，b先亮，a后亮．当断开电键时，线圈中产生自感电动势，由a、b及电感线圈组成一个回路，两灯同时逐渐熄灭．故C正确． 故选C． 【点评】对于线圈要抓住这个特性：当电流变化时，线圈中产生自感电动势，相当于电源，为回路提供瞬间的电流． 4. 如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距。两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流，若（　　） A. 金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向 B. 金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向 C. 金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向 D. 金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向 【答案】D 【解析】 【详解】AB．依题意，根据安培定则判断可知，当金属环上下移动时，穿过环的磁通量不发生变化，由楞次定律，可知线圈中没有感应电流产生，故AB错误； C．根据安培定则判断可知，当金属环向左移动时，穿过环的磁通量垂直纸面向外且增强，根据楞次定律可知，线圈中将产生顺时针方向的感应电流，故C错误； D．根据安培定则判断可知，当金属环向右移动时，穿过环的磁通量垂直纸面向里且增强，根据楞次定律可知，线圈中将产生逆时针方向的感应电流，故D正确。 故选D。 【考点定位】楞次定律 【名师点睛】解决本题的关键会用安培定则判断电流周围磁场的方向，以及学会根据楞次定律来确定感应电流的方向。 5. 如图，EOF和E′O′F′为空间一匀强磁场的边界，其中EO∥E′O′，FO∥F′O′，且EO⊥OF；OO′为∠EOF的角平分线，OO′间的距离为L；磁场方向垂直于纸面向里．一边长为L的正方形导线框沿OO′方向匀速通过磁场，t=0时刻恰好位于图示位置．规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i与时间t的关系图线可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】运用E=BLv找出感应电动势随时间变化的情况． 其中L为切割磁感线的有效长度． 根据右手定则判断出感应电流的方向． 【详解】在整个正方形导线框通过磁场的过程中， 切割磁感线的边框为两竖直边框，两水平边框不切割磁感线． 由于正方形导线框沿OO′方向匀速通过磁场， ①从开始到左边框到达O′之前，进入磁场切割磁感线的有效长度随时间均匀增加， 根据E=BLv得出感应电动势随时间也均匀增加， 由于电阻不变，所以感应电流i也随时间均匀增加． 根据右手定则判断出感应电流的方向，结合导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，得出开始为正方向． ②当左边框到达OO′之后，由于进入磁场切割磁感线的有效长度不变，所以感应电流i不变． ③当左边框到达OO′中点，右边框即将进入磁场切割磁感线，由于左边框的切割磁感线的有效长度在减小，而右边框切割磁感线有效长度在增大，而左右边框切割磁感线产生的感应电动势方向相反，所以整个感应电动势随时间也均匀减小． ④当左边框到达距O点时，左右边框切割磁感线的有效长度相等，此时感应电动势为0，再往后跟前面过程相反．故A、C、D错误，B正确． 故选B． 【点睛】注意分析正方形导线框运动过程中切割磁感线的有效长度变化情况． 规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，反过来即为负值． 6. 如图所示，一质量为的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过．现将环从位置Ⅰ释放，环经过磁铁到达位置Ⅱ。设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为和，重力加速度大小为，则（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】A 【解析】 【详解】圆环从静止开始向下运动落到磁铁下方的过程中，穿过圆环的磁通量先增加再减小，根据楞次定律可知磁铁对线圈的反应是：感应电流的磁场先阻碍磁通量增加再阻碍其减小，即先是排斥其向下运动，阻碍其磁通量增大，后是吸引线圈，阻碍其磁通量的减小。故两种情况下，绳的拉力都大于，即，，故A正确。 故选A。 【点睛】深刻理解楞次定律“阻碍”的含义。如“阻碍”引起的线圈面积、速度、受力等是如何变化的。 7. 如图所示，一金属圆环水平固定放置，现将一竖直的条形磁铁，在圆环上方沿圆环轴线无初速度释放，在条形磁铁穿过圆环的过程中，条形磁铁与圆环 A. 始终相互吸引 B. 始终相互排斥 C. 先相互吸引，后相互排斥 D. 先相互排斥，后相互吸引 【答案】D 【解析】 【详解】因圆环从开始下降到达磁铁中间时，磁通量一直增大；而当从中间向下运动时，磁通量减小时；则由楞次定律可知，当条形磁铁靠近圆环时，感应电流阻碍其靠近，是排斥力；当磁铁穿过圆环远离圆环时，感应电流阻碍其远离，是吸引力，故先相互排斥，后相互吸引；故D正确，ABC错误。 8. 如图所示，固定在水平面上的光滑金属导轨AB、CD，导轨一端连接电阻R，导轨宽为L，垂直于导轨平面向下存在磁感应强度为B的匀强磁场，将一质量为m、电阻为r的导体棒垂直导轨静止放置，用恒力F向右拉动导体棒，经过距离x导体棒恰好达到最大速度，则在此过程中（　　） A. 最大速度 B. 通过导体棒的电荷量 C. 从开始至速度最大所用的时间 D. 回路产生的焦耳热 【答案】C 【解析】 【详解】A．导体棒达到最大速度时，感应电动势 感应电流 此时，导体棒所受合力为0，则有 解得 故A错误； B．感应电动势的平均值 感应电流的平均值 解得 故B错误； C．根据动量定理有 其中， 结合上述解得 故C正确； D．根据功能关系与能量守恒定律可知，回路产生的焦耳热 结合上述解得 故D错误。 故选C。 二、多选题 9. 两根足够长的导轨由上下段电阻不计，光滑的金属导轨组成，在M、N两点绝缘连接，M、N等高，间距L = 1m，连接处平滑。导轨平面与水平面夹角为30°，导轨两端分别连接一个阻值R = 0.02Ω的电阻和C = 1F的电容器，整个装置处于B = 0.2T的垂直导轨平面斜向上的匀强磁场中，两根导体棒ab、cd分别放在MN两侧，质量分为m1 = 0.8kg，m2 = 0.4kg，ab棒电阻为0.08Ω，cd棒的电阻不计，将ab由静止释放，同时cd从距离MN为x0 = 4.32m处在一个大小F = 4.64N，方向沿导轨平面向上的力作用下由静止开始运动，两棒恰好在M、N处发生弹性碰撞，碰撞前瞬间撤去F，已知碰前瞬间ab的速度为4.5m/s，g = 10m/s2（ ） A. ab从释放到第一次碰撞前所用时间为1.44s B. ab从释放到第一次碰撞前，R上消耗的焦耳热为0.78J C. 两棒第一次碰撞后瞬间，ab的速度大小为6.3m/s D. 两棒第一次碰撞后瞬间，cd的速度大小为8.4m/s 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由于金属棒ab、cd同时由静止释放，且恰好在M、N处发生弹性碰撞，则说明ab、cd在到达M、N处所用的时间是相同的，对金属棒cd和电容器组成的回路有 Δq = C·BLΔv 对cd根据牛顿第二定律有 F－BIL－m2gsin30° = m2a2 其中 ， 联立有 则说明金属棒cd做匀加速直线运动，则有 联立解得 a2 = 6m/s2，t = 1.2s 故A错误； B．由题知，知碰前瞬间ab的速度为4.5m/s，则根据功能关系有 金属棒下滑过程中根据动量定理有 其中 ，R总 = R＋Rab = 0.1Ω 联立解得 q = 6C，xab = 3m，Q = 3.9J 则R上消耗的焦耳热为 故B正确； CD．由于两棒恰好在M、N处发生弹性碰撞，取沿斜面向下为正，有 m1v1－m2v2 = m1v1′＋m2v2′ 其中 v2 = a2t = 7.2m/s 联立解得 v1′ = －3.3m/s，v2′ = 8.4m/s 故C错误、D正确。 故选BD。 10. 如图所示，粗糙的水平桌面上有一个正三角形闭合单匝导线框，虚线MN右侧存在垂直于桌面向下的匀强磁场。导线框在外力F的作用下沿垂直MN方向匀速进入磁场区域。在导线框进入匀强磁场的过程中，导线框中产生的感应电流大小用i表示，导线框的电功率用P表示，通过导线框某截面的电荷量用q表示，已知导线框受到桌面的摩擦阻力恒定不变。从导线框进入磁场开始计时，则下列图像中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AB 【解析】 【详解】A．线框匀速进入磁场，则在t时刻的感应电流为 则选项A正确； B．外力F等于安培力与阻力之和，则 则F-t2图像是不过原点的倾斜的直线，选项B正确； C．导线框的电功率 则P-t2图像是过原点的倾斜的直线，选项C错误； D．通过导线框某截面的电荷量 则q-t图像为曲线，选项D错误。 故选AB。 11. 金属冶炼炉的示意图如图。炉内装入被冶炼的金属，线圈通入某种电流，这时被冶炼的金属就能熔化，这种冶炼方法速度快，温度容易控制，并能避免有害杂质混入被冶炼金属中，因此适于冶炼特种金属。有关该金属冶炼炉，下列说法正确的是（　　） A. 利用线圈中电流的热效应 B. 利用变化的电流在金属中产生的电流的热效应 C. 电流变化得越快，金属熔化得越快 D. 炉中金属的电阻率越大，金属熔化得越快 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．依据产生涡流的条件，线圈中应通入变化的电流，该电流产生变化的磁场，才会在金属中产生涡流从而使金属熔化，故A错误，B正确； CD．根据法拉第电磁感应定律可知，电流变化越快、金属的电阻率越小，在金属中产生的感应电流就越大，金属熔化得就越快，故C正确，D错误。 故选BC。 12. 如图所示，光滑平行导轨水平固定，间距为l，其所在空间存在方向竖直向上，磁感应强度大小为B的匀强磁场，导轨左侧接有阻值为R的定值电阻，一导体棒垂直导轨放置，导体棒的有效电阻为r、质量为m。导轨电阻忽略不计，导体棒运动中始终与导轨垂直且接触良好。现使导体棒获得一水平向右的速度，在导体棒向右运动过程中，下列说法正确的是（ ） A. 流过电阻R的电流方向为a→R→b B. 导体棒的最大加速度为 C. 通过电阻R的电荷量为 D. 全过程电阻R的发热量为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据右手定则，流过定值电阻的电流方向为，选项A错误； B．导体棒的最大速度为，因此最大感应电动势为 回路电流 安培力 加速度 因此最大加速度 选项B正确； C．根据动量定理有 解得 选项C正确； D．导体棒在安培力作用下减速运动，最终静止，由能量守恒，导体棒减少的动能转化为电路的总焦耳热 导体棒的电阻r和定值电阻R串联，全过程电阻R的发热量为 选项D错误。 故选BC。 13. 如图所示，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑连接。右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h处静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒与导轨间接触良好。则金属棒穿过磁场区域的过程中（　　） A. 流过定值电阻的电流方向是N→Q B. 通过金属棒的电荷量为 C. 金属棒滑过时的速度大于 D. 金属棒产生的焦耳热为（mgh﹣μmgd） 【答案】BCD 【解析】 【分析】 【详解】A．金属棒下滑到底端时速度向右，而且磁场竖直向上，根据右手定则可以知道流过定值电阻的电流方向是Q→N，故A错误； B．根据法拉第电磁感应定律，通过金属棒的电荷量为 故B正确； C．金属棒在磁场中做减速运动，则产生的电动势减小，电路电流减小，安培力减小，则金属棒加速度减小的减速运动，则金属棒滑过时的速度大于，选项C正确； D．根据动能定理则 则克服安培力所做的功为 电路中产生的焦耳热等于克服安培力做功，所以金属棒产生的焦耳热为 故选项D正确。 故选BCD。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $