专题02 电磁感应（期末真题汇编，黑吉辽蒙专用）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、自感涡流三大高频考点，精选黑龙江、吉林等多地区期末真题，注重无线门铃、电磁阻拦等科技情境与实验探究结合。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|5|电磁感应现象、自感涡流|结合金属探测器等生活科技| |多选题|4|法拉第电磁感应定律|多棒系统、磁场穿越综合分析| |实验题|1|电磁感应现象|探究感应电流方向与门铃原理应用| |解答题|5|法拉第电磁感应定律|航母阻拦、框架穿越磁场等复杂情境，综合力学与电磁学|

专题02 电磁感应（解析版） 3大高频考点概览 考点01 电磁感应现象 楞次定律 考点02 法拉第电磁感应定律 考点03 自感、涡流 地 城 考点01 电磁感应现象、楞次定律 一、单选题 1． （24-25高二下·黑龙江省齐齐哈尔市·期末）图甲为某无线门铃，其工作原理如图乙所示。按下门铃按钮，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮，磁铁远离螺线管，回归原位置。则（    ） A．按住按钮不动，门铃可以持续响 B．按下按钮过程，螺线管A端电势较高 C．松开按钮过程，通过门铃的电流方向是A到B D．快速按下按钮与缓慢按下按钮，螺线管产生的电流大小相同 【答案】C 【详解】A．按住按钮不动，通过螺线管的磁通量不会发生变化，因此就不会产生感应电流，门铃就不会响，故A错误； B．按下按钮过程，螺线管中的磁通量要增大，根据楞次定律可知，螺线管中感应电流的磁场要阻碍原磁通量的变化，结合安培定则可知，螺线管中电流的方向是A到B，螺线管相当于电源，因此可知螺线管B端电势较高，故B错误； C．松开按钮过程，通过螺线管的磁通量减小，根据楞次定律可知，螺线管中感应电流的磁场要阻碍原磁通量的变化，结合安培定则可知，螺线管中电流的方向是B到A，通过门铃的电流方向是A到B，故C正确； D．根据法拉第电磁感应定律可知，快速按下按钮，螺线管中磁通量的变化率更大，产生的感应电动势更大，因此产生的感应电流更大，故D错误。 故选C。 2． （24-25高二下·黑龙江省大庆市让胡路区大庆市大庆中学·期末）如图所示，一边长为d的正方形闭合线圈由A位置匀速通过一个匀强磁场运动到B位置。已知磁场宽度L大于线圈边长d，则（　　）    A．整个运动过程中，线圈中一直有感应电流 B．进入磁场和离开磁场的过程中，感应电流方向相同 C．进入磁场时感应电流方向顺时针，离开磁场时感应电流方向逆时针 D．进入磁场时感应电流方向逆时针，离开磁场时感应电流方向顺时针 【答案】D 【详解】由右手定则可知，线圈进入磁场的过程中，感应电流方向沿逆时针方向，当线圈完全在磁场中，穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流的产生，线圈离开磁场时，根据右手定则，感应电流方向沿顺时针方向。 故选D。 二、多选题 3． （24-25高二下·吉林友好学校·期末）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PQ、MN，MN的左边有一闭合电路，当PQ在外力的作用下运动时，MN向右运动．则PQ所做的运动可能是（　　） A．向右加速运动 B．向左加速运动 C．向右减速运动 D．向左减速运动 【答案】BC 【详解】MN向右运动，说明MN受到向右的安培力，因为ab在MN处的磁场垂直纸面向里，根据左手定则可知，MN中的感应电流由M→N，根据安培定则可知，L1中感应电流的磁场方向向上，根据楞次定律可知，L2中磁场方向可能向上减弱，也可能向下增强；若L2中磁场方向向上减弱，则PQ中电流为Q→P且减小，PQ向右减速运动；若L2中磁场方向向下增强，则PQ中电流为P→Q且增大，PQ向左加速运动。 故选BC。 三、实验题 4． （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 一、单选题 1． （24-25高二下·内蒙古赤峰·期末）如图甲是矩形线圈abcd固定于方向相反的两个磁场中，两磁场的分界线OO′恰好把线圈分成对称的左右两部分，两磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，规定磁场垂直纸面向里为正方向，线圈中感应电流顺时针为正方向，则感应电流随时间的变化图像为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】从图像可知左边的磁场增加，右边的磁场减小，根据楞次定律，可知感应电流方向为逆时针方向（即为负值）；由于左边磁场均匀增加，右边磁场均匀减小，根据法拉第电磁感应定律，可知回路产生的电动势恒定，电流恒定，综合可知B选项符合题意。 故选B。 二、多选题 2． （24-25高二下·吉林省白城市实验高级中学·期末）如图所示，足够长的光滑平行金属轨道、及、固定在水平面上，间距分别为、，两段轨道在、处连接，水平轨道处于磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场中。四分之一圆弧轨道、在左端与水平轨道平滑相连，圆弧下端分别在、点与水平轨道相切。质量为、电阻为、长度为的金属棒静止放置在窄轨道上，现将质量为、电阻为、长度为的金属棒从圆弧轨道上高为处由静止释放，运动过程中两个金属棒始终与金属轨道垂直并接触良好，不计其他电阻及空气阻力，重力加速度为，则下列说法正确的是（    ） A．金属棒中的最大电流为 B．整个过程中通过金属棒的电荷量为 C．整个过程中金属棒中产生的焦耳热为 D．两金属棒、相距最近时的速度之比为 【答案】AB 【详解】A．金属棒滑下来刚进入磁场时，速度最大，感应电动势最大，金属棒中的电流最大，设金属棒刚进入磁场时的速度大小为，此时回路中的感应电动势为，根据机械能守恒定律有 解得 则最大感应电动势为 最大电流 故A正确； B．金属棒进入水平轨道后在安培力作用下做减速运动，金属棒做加速运动，直到两金属棒产生的电动势等大、反向，回路中的电流为零，最终两金属棒都做匀速运动，设两金属棒匀速运动时的速度大小分别为、，达到稳定状态的过程中通过两金属棒的电荷量为，则有 可得 根据动量定理，对金属棒、分别有， 解得 故B正确； C．由能量守恒定律可得，回路产生的总焦耳热为 则金属棒中产生的焦耳热为 故C错误； D．由牛顿第二定律可得 因通过两金属棒的电流始终相等，根据两金属棒的长度、质量关系可知，两金属棒的加速度大小始终相等，运动过程中的图像如图所示 两图线关于中间虚线对称，显然两图线的交点的纵坐标为，而两金属棒速度大小相等时距离最近，所以两金属棒距离最近时两金属棒的速度大小都为，故D错误。 故选AB。 3． （24-25高二下·黑龙江齐齐哈尔·期末）如图所示，有两个质量分别为和的正方形单匝导线框a、b，电阻均为，边长均为；它们分别系在一跨过两个轻质定滑轮的绝缘轻绳两端，在两导线框之间有一方向垂直纸面向里、宽度为的匀强磁场区域，磁感应强度大小为。开始时，线框b的上边框与匀强磁场的下边界重合，线框a的下边框到匀强磁场的上边界的距离为l。现将系统由静止释放，线框a恰好匀速穿越磁场区域。不计滑轮摩擦和空气阻力，重力加速度。则下列说法正确的是（　　） A．线框a穿出磁场区域时的电流大小为3mA B．线框a穿越磁场区域时的速度大小为 C．线框b进入磁场过程中产生的热量等于线框a机械能的减少量 D．线框a进入磁场过程中安培力的冲量大小等于线框b进入磁场过程中安培力的冲量大小 【答案】BD 【详解】A．设绳子的拉力为F，线框a匀速穿过磁场区域，则有，其中，，代入数据解得，故A错误； B．线框a匀速运动时，二者速度大小相等，则有，由欧姆定律可得，解得，故B正确； C．根据能量守恒定律可知，线框b进入磁场过程中产生的热量等于线框a机械能的减少量减去线框b机械能的增加量，故C错误； D．安培力的冲量，结合，整理可得，由于两线框的电阻、长度均相同，故线框a进入磁场过程中安培力的冲量等于线框b进入磁场过程中安培力的冲量，故D正确。 故选BD。 4． （24-25高二下·黑龙江哈尔滨·期末）在光滑绝缘的水平面上存在一系列宽度均为2d的相同的匀强磁场，相邻两磁场的间距为d。一个匝数n=25、边长为d的正方形金属线圈以初速度v0垂直于第一个磁场的左边界进入磁场，线圈恰能穿过完整的磁场的个数N=10。下列说法正确的是（　　） A．线圈从第一个磁场穿出后的速度为0.9v0 B．线圈在第2和第3磁场中匀速运动所经历的时间之比为15∶16 C．线圈通过第2和第3个磁场产生的焦耳热之比为17∶15 D．若仅将线圈的匝数增加为30，仍以原来速度进入磁场，则穿过完整的磁场的个数为12 【答案】AC 【详解】A．线框进第一个磁场过程，规定向右为正方向，根据动量定理有 因为 同理，线框出第一个磁场过程，根据动量定理有 同理可得 联立可得 可知线框每次进磁场和出磁场过程，线框的速度变化量相同，即速度减少量相同，题意可知线圈恰能穿过完整的磁场的个数N=10，故线框减速20次，则 可知 线圈从第一个磁场穿出已减速两次，线圈从第一个磁场穿出后的速度为，故A正确； B．结合A选项分析可知，线框完全进入第2磁场时线框已减速3次，故线框在磁场2中匀速运动的速度 同理，线框在磁场3中匀速运动的速度 故线圈在第2和第3磁场中匀速运动所经历的时间之比为，故B错误； C．线圈通过第2磁场产生热量 线圈通过第3磁场产生热量 联立解得，故C正确； D．由前面分析，由动量定理有 其中（ρ、ρ′分别为电阻率和密度） 联立可推知N与n无关，故线圈仍能通过10个完整的磁场，故D错误。 故选AC。 5． （24-25·黑龙江省大庆市东风中学·期末）如图甲所示，单匝等腰直角三角形线框abc的电阻，直角边长，匀强磁场垂直于线框平面向里，磁感应强度的大小随时间变化规律如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　） A．线框中的感应电流沿逆时针方向 B．感应电流的大小为0.4A C．0~4s内通过ab边横截面的电荷量为0.8C D．0~4s内线框内产生的热量为 【答案】AC 【详解】A．根据楞次定律可知，线框中的感应电流沿逆时针方向，选项A正确； B．感应电动势 感应电流的大小为 选项B错误； C．0~4s内通过ab边横截面的电荷量为q=It=0.8C 选项C正确； D．0~4s内线框内产生的热量为 选项D错误。 故选AC。 三、解答题 6． （24-25高二下·内蒙古赤峰·期末）图甲是传统航空母舰的阻拦系统原理图，图乙是新一代航母阻拦系统采用电磁阻拦技术的原理图。图乙中飞机着舰钩住金属棒关闭动力系统后，与金属棒以共同速度进入磁场。金属棒在导轨间宽为，飞机质量为，金属棒质量为m，MP间电阻和金属棒接入电阻均为，不计其他电阻。飞机阻拦索由绝缘材料做成且不计质量。在整个阻拦过程中飞机和金属棒组成的整体除安培力以外受到其他的阻力大小恒为。轨道间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度为。 (1)求金属棒刚进入磁场时受到的安培力； (2)当金属棒的速度减为零时滑过的距离为，求在整个阻拦过程中金属棒滑行的时间和产生的焦耳热。 【答案】(1)， 方向与方向相反 (2)， 【详解】（1）飞机和金属棒刚进入磁场时，此时电动势为 由闭合电路欧姆定律得 安培力为 联立解得，方向与方向相反 （2）设此过程中，通过回路的平均电流为，金属棒的平均电动势为，时间为，由动量定理得 由闭合电路欧姆定律得平均电流 根据法拉第电磁感应定律 联立解得 由能量守恒定律得               根据焦耳定律，可知 解得 7． （24-25高二下·辽宁省辽西重点高中·期末）如图所示，间距为的平行光滑导轨固定在绝缘水平面上，有部分导轨处在垂直于导轨平面的有界匀强磁场中，磁场的边界线与导轨垂直，磁场的宽度为，质量均为的金属棒、垂直导轨放置，用长为的绝缘轻杆连接、，构成一个工字形框架。给工字形框架一水平向右、大小为的初速度，并且当棒进入磁场时对工字形框架施加一水平恒力，使得工字形框架保持匀速运动，当棒进入磁场后撤去力。金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，、棒接入电路的电阻均为，不计导轨的电阻。求： (1)匀强磁场的磁感应强度大小； (2)工字形框架进入磁场的过程中，棒的电功率； (3)要保证工字形框架穿过磁场的右边界，工字形框架的动能必须满足的条件。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）工字形框架匀速进入磁场的过程中，棒切割磁感线产生的感应电动势 根据闭合回路欧姆定律可知，回路中的电流 棒受到的安培力 根据受力平衡有 解得 （2）工字形框架进入磁场的过程中，棒的电功率 解得 （3）由（1）知 设工字形框架恰好通过磁场右边界，以水平向右为正方向，工字形框架出磁场的过程，根据动量定理有 其中 又，， 联立可得 则工字形框架的动能 8． （24-25高二下·吉林省友好学校·期末）如图所示，两根电阻不计的平行金属导轨放置于倾角为的斜面上，导轨底端接有的电阻，匀强磁场的磁感应强度，方向垂直于斜面向上。质量为，电阻的金属棒由静止释放，沿宽度的导轨下滑。设导轨足够长，金属棒下滑过程中始终与导轨接触良好，当金属棒下滑高度时，速度恰好达到最大值取。求： (1)金属棒受到的滑动摩擦力的大小； (2)此过程中电阻上产生的热量； (3)导体棒从释放到速度最大所用的时间。 【答案】(1) (2) (3)4s 【详解】（1）金属棒速度最大时感应电动势 感应电流 金属棒速度最大时，由平衡条件有 代入数值解得 （2）根据能量守恒 电阻R上产生的热量 解得 （3）此过程中有， 据法拉第电磁感应定律 解得 对导体棒分析，根据动量定理有 其中 联立解得 9． （24-25·吉林省通化市梅河口市第五中学·期末）如图所示，间距为L的足够长光滑平行金属导轨竖直固定，其上端用阻值为R的定值电阻连接。装置处于垂直于导轨平面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小B，质量为m的金属棒ab从轨道底部以初速度沿导轨竖直向上运动，ab棒向上运动的最大高度为h，返回到初始位置时加速度恰好为零，运动过程中ab棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨和ab棒的电阻均不计，空气阻力不计，重力加速度为g。求： （1）ab棒运动过程中的最大加速度大小； （2）ab棒向上运动过程中，通过电阻R的电量及电阻R上产生的焦耳热； （3）ab棒从开始向上滑动到回到初始位置所用的时间。 【答案】(1) ;（2）,;（3） 【详解】(1)导体棒以初速度向上运动时，产生感应电流，根据左手定则，此时受到的安培力向下，由于向上做减速运动，此时的安培力也是最大，故此时加速度最大，则有 根据牛顿第二定律可得 联立上述各式可得 （2）上升到最大高度时的平均电动势 平均感应电流 又因为 故通过R的电荷量 根据能量守恒定律可得 解得 （3）ab向上运动过程中，取向上为正方向，根据动量定理 其中 由于导体棒返回到初始位置时加速度为零，则有 所以 根据导体切割磁感线运动，则有 解得 下落过程中，根据动量定理 其中 ab从开始向上滑动到回到初始位置所用时间 联立解得 地 城 考点03 自感、涡流 一、单选题 1．（24-25高二下·黑龙江省哈尔滨市联考·期末）考生入场时，监考老师要用金属探测仪对考生进行安检后才允许其进入考场。探测器内有通电线圈，当探测器靠近金属材料物体时，就会引起探测器内线圈中电流变化，报警器就会发出警报；靠近非金属物体时则不发出警报。关于探测器主要利用的原理正确的是（　　） A．牛顿运动定律 B．动量守恒定律 C．万有引力定律 D．法拉第电磁感应定律 【答案】D 【详解】金属探测仪工作时，探测器内线圈中有交流电通过，该电流周围空间产生变化的磁场，当探测器靠近金属材料物体时，金属材料内部将产生涡旋电流，涡旋电流又会产生磁场，该磁场又影响探测器内线圈激发的磁场，使得探测器内线圈中电流变化，报警器就会发出警报。当金属探测仪靠近非金属物体时，物体中不会产生涡旋电流，探测器内线圈中电流不会发生变化，则报警器不发出警报，可知，探测器主要利用的原理正确的是法拉第电磁感应定律。 故选D。 2．（24-25高二下·黑龙江省齐齐哈尔市·期末）在断电自感的演示实验中，用小灯泡、带铁芯的电感线圈L和定值电阻R等元件组成如图甲所示电路。闭合开关待电路稳定后，两支路电流分别为和。断开开关前后的一小段时间内，电路中电流随时间变化的关系如图乙所示，则（　　） A．断开开关前R中电流为 B．断开开关前灯泡电阻小于R和L的总电阻 C．断开开关后小灯泡先突然变亮再逐渐熄灭 D．断开开关后小灯泡所在支路电流如曲线a所示 【答案】C 【详解】AD．断开开关S前、后的一小段时间内，通过电感线圈L的电流方向是不变的，则电感线圈L所在支路的电流如曲线a所示，小灯泡所在支路的电流如曲线b所示，则断开开关S前，定值电阻R中的电流为，灯泡中的电流为，故AD错误； B．由题图可知，断开开关S前通过电感线圈L的电流大于通过小灯泡的电流，结合欧姆定律可知断开开关S前，小灯泡的电阻大于定值电阻R和电感线圈L的总电阻，故B错误； C．断开开关S后，电感线圈L产生的自感电动势阻碍电流的减小，电感线圈L相当于电源，由于线圈L、电阻R和灯泡重新组成自感回路，且断开开关S前电感线圈所在支路的总电阻小于小灯泡的总电阻，则小灯泡先突然变亮再逐渐熄灭，故C正确。 故选C。 2 / 17 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 $学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 专题02电磁感应（答案版） ☆3大高频考点概览 考点01电磁感应现象楞次定律 考点02法拉第电磁感应定律 考点03自感、涡流 目目 考点01 电磁感应现象、楞次定律 一、单选题 1.【答案】C 2.【答案】D 二、多选题 3.【答案】BC 三、实验题 4.【答案】(1)需要 (2) 右 右偏 (3)A 目目 考点02 法拉第电磁感应定律 一、 单选题 1.【答案】B 二、多选题 2.【答案】AB 3.【答案】BD 4.【答案】AC 5.【答案】AC 三、解答题 1/6 6【答案】①F=Bd。，方向与方向相反 2R 1 B'd'x (2)t= f (M+m)vo- 2R ,0-4M+m-) 4 【知识点】有外力作用下，水平导轨上的单杆模型 【详解】(1)飞机和金属棒刚进入磁场时，此时电动势为E=Bdv。 E 由闭合电路欧姆定律得I= 2R 安培力为F=Bld 联立解得F-B,方向与方向相反 2R (2)设此过程中，通过回路的平均电流为T,金属棒的平均电动势为E,时间为△1，由动量定理得 -BIdt-ft=0-(m+M)v。 由闭合电路欧姆定律得平均电流ī= EE R+r 2R 根据法拉第电磁感应定律E=△①_B △tt B2d2x 联立解得t= (M+m)-2R 由能量守恒定律得(M+m)哈=Q急+ 银据焦耳定律Q=P,可知Q=RRQ,0。 1 解符Q=M+m8- 7.【答案】)iN 12FR e E≥L 【知识点】双杆在等宽导轨上运动问题 【详解】(1)工字形框架匀速进入磁场的过程中，b棒切割磁感线产生的感应电动势E=BL"。 根据闭合回路欧姆定律可知，回路中的电流1=E 2R b棒受到的安培力FA=BIL 2/6 命学科网 www zxxk.com 让教与学更高效 根据受力平衡有F=FA 解得B=12FR LV vo (2)工字形框架进入磁场的过程中，b棒的电功率P,=IPR 解得B=F (3)由(1)知F= B2Lvo 2R 设工字形框架恰好通过磁场右边界，以水平向右为正方向，工字形框架出磁场的过程，根据动量定理有 I=0-2mvo 其中IA=-B几t 又7=E,E-A0 ,△中=BL2 2R t 联立可得2mv=FL 则工字形框架的动能E=)2m=m 2 8.【答案】(1)0.3N (2)0.8J (3)4s 【知识点】斜轨道上的导体棒受力分析、利用动量定理求解其他问题 【详解】(1)金属棒速度最大时感应电动势E=BLv 感应电流1=。上 金属棒速度最大时，由平衡条件有mgsin6=BIL+F 代入数值解得F=0.3N (2)根据能量守恒mgh=F,sn9+2” h 1 。+二mv2+Q 电阻R上产生的热量O.=R十， 解得Q.=0.8J (3)此过程中有g=7A1,7=E R+r 3/6 据法拉第电磁感应定律E=△①=BLh △t△tsin0 解得q=0.6C 对导体棒分析，根据动量定理有(mgsin0-F)△1-BL×△t=mv-0 其中BL△t=BLq 联立解得△t=4s 9【答案】①B+g:(2)Bh,m mR R,2m听-mgh;(3)业+mR 8B'L 【知识点】竖直平面内的导轨单杆模型 【详解】()导体棒以初速度向上运动时，产生感应电流，根据左手定则，此时受到的安培力向下，由于 向上做减速运动，此时的安培力也是最大，故此时加速度最大，则有 E=BLvo E BLvo I= RR 根据牛顿第二定律可得 BIL+mg =mam 联立上述各式可得 dm= B'Lvo+g mR (2)上升到最大高度时的平均电动势 E=4Φ、BLh △t△t 平均感应电流 T=E、BLh RR△i 又因为 g=I△1 故通过R的电荷量 4装 根据能量守恒定律可得 1 2mv=mgh+o 4/6 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 解得 Omvmgh (3)b向上运动过程中，取向上为正方向，根据动量定理 -mgt-BI Lt =0-mvo 其中 I =BLh 由于导体棒返回到初始位置时加速度为零，则有 F'=BI'L=mg 所以 1-g BL 根据导体切割磁感线运动，则有 E'=BLv 1发婴 解得 v=mgR B22 下落过程中，根据动量定理 mgt,-BI,Lt,mv-0 其中 1353 BLhb从开始向上滑动到回到初始位置所用时间 t=h+h 联立解得 1=Yo+mk 8B'L 目目 考点03 自感、涡流 一、单选题 1.【答案】D 5/6 919 O【嵩鼎】乙 专题02 电磁感应（原卷版） 3大高频考点概览 考点01 电磁感应现象 楞次定律 考点02 法拉第电磁感应定律 考点03 自感、涡流 地 城 考点01 电磁感应现象、楞次定律 一、单选题 1． （24-25高二下·黑龙江省齐齐哈尔市·期末）图甲为某无线门铃，其工作原理如图乙所示。按下门铃按钮，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮，磁铁远离螺线管，回归原位置。则（    ） A．按住按钮不动，门铃可以持续响 B．按下按钮过程，螺线管A端电势较高 C．松开按钮过程，通过门铃的电流方向是A到B D．快速按下按钮与缓慢按下按钮，螺线管产生的电流大小相同 2． （24-25高二下·黑龙江省大庆市让胡路区大庆市大庆中学·期末）如图所示，一边长为d的正方形闭合线圈由A位置匀速通过一个匀强磁场运动到B位置。已知磁场宽度L大于线圈边长d，则（　　）    A．整个运动过程中，线圈中一直有感应电流 B．进入磁场和离开磁场的过程中，感应电流方向相同 C．进入磁场时感应电流方向顺时针，离开磁场时感应电流方向逆时针 D．进入磁场时感应电流方向逆时针，离开磁场时感应电流方向顺时针 二、多选题 3． （24-25高二下·吉林友好学校·期末）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PQ、MN，MN的左边有一闭合电路，当PQ在外力的作用下运动时，MN向右运动．则PQ所做的运动可能是（　　） A．向右加速运动 B．向左加速运动 C．向右减速运动 D．向左减速运动 三、实验题 4． （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 地 城 考点02 法拉第电磁感应定律 一、单选题 1． （24-25高二下·内蒙古赤峰·期末）如图甲是矩形线圈abcd固定于方向相反的两个磁场中，两磁场的分界线OO′恰好把线圈分成对称的左右两部分，两磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，规定磁场垂直纸面向里为正方向，线圈中感应电流顺时针为正方向，则感应电流随时间的变化图像为（　　） A． B． C． D． 二、多选题 2． （24-25高二下·吉林省白城市实验高级中学·期末）如图所示，足够长的光滑平行金属轨道、及、固定在水平面上，间距分别为、，两段轨道在、处连接，水平轨道处于磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场中。四分之一圆弧轨道、在左端与水平轨道平滑相连，圆弧下端分别在、点与水平轨道相切。质量为、电阻为、长度为的金属棒静止放置在窄轨道上，现将质量为、电阻为、长度为的金属棒从圆弧轨道上高为处由静止释放，运动过程中两个金属棒始终与金属轨道垂直并接触良好，不计其他电阻及空气阻力，重力加速度为，则下列说法正确的是（    ） A．金属棒中的最大电流为 B．整个过程中通过金属棒的电荷量为 C．整个过程中金属棒中产生的焦耳热为 D．两金属棒、相距最近时的速度之比为 3． （24-25高二下·黑龙江齐齐哈尔·期末）如图所示，有两个质量分别为和的正方形单匝导线框a、b，电阻均为，边长均为；它们分别系在一跨过两个轻质定滑轮的绝缘轻绳两端，在两导线框之间有一方向垂直纸面向里、宽度为的匀强磁场区域，磁感应强度大小为。开始时，线框b的上边框与匀强磁场的下边界重合，线框a的下边框到匀强磁场的上边界的距离为l。现将系统由静止释放，线框a恰好匀速穿越磁场区域。不计滑轮摩擦和空气阻力，重力加速度。则下列说法正确的是（　　） A．线框a穿出磁场区域时的电流大小为3mA B．线框a穿越磁场区域时的速度大小为 C．线框b进入磁场过程中产生的热量等于线框a机械能的减少量 D．线框a进入磁场过程中安培力的冲量大小等于线框b进入磁场过程中安培力的冲量大小 4． （24-25高二下·黑龙江哈尔滨·期末）在光滑绝缘的水平面上存在一系列宽度均为2d的相同的匀强磁场，相邻两磁场的间距为d。一个匝数n=25、边长为d的正方形金属线圈以初速度v0垂直于第一个磁场的左边界进入磁场，线圈恰能穿过完整的磁场的个数N=10。下列说法正确的是（　　） A．线圈从第一个磁场穿出后的速度为0.9v0 B．线圈在第2和第3磁场中匀速运动所经历的时间之比为15∶16 C．线圈通过第2和第3个磁场产生的焦耳热之比为17∶15 D．若仅将线圈的匝数增加为30，仍以原来速度进入磁场，则穿过完整的磁场的个数为12 5． （24-25·黑龙江省大庆市东风中学·期末）如图甲所示，单匝等腰直角三角形线框abc的电阻，直角边长，匀强磁场垂直于线框平面向里，磁感应强度的大小随时间变化规律如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　） A．线框中的感应电流沿逆时针方向 B．感应电流的大小为0.4A C．0~4s内通过ab边横截面的电荷量为0.8C D．0~4s内线框内产生的热量为 三、解答题 6． （24-25高二下·内蒙古赤峰·期末）图甲是传统航空母舰的阻拦系统原理图，图乙是新一代航母阻拦系统采用电磁阻拦技术的原理图。图乙中飞机着舰钩住金属棒关闭动力系统后，与金属棒以共同速度进入磁场。金属棒在导轨间宽为，飞机质量为，金属棒质量为m，MP间电阻和金属棒接入电阻均为，不计其他电阻。飞机阻拦索由绝缘材料做成且不计质量。在整个阻拦过程中飞机和金属棒组成的整体除安培力以外受到其他的阻力大小恒为。轨道间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度为。 (1)求金属棒刚进入磁场时受到的安培力； (2)当金属棒的速度减为零时滑过的距离为，求在整个阻拦过程中金属棒滑行的时间和产生的焦耳热。 7． （24-25高二下·辽宁省辽西重点高中·期末）如图所示，间距为的平行光滑导轨固定在绝缘水平面上，有部分导轨处在垂直于导轨平面的有界匀强磁场中，磁场的边界线与导轨垂直，磁场的宽度为，质量均为的金属棒、垂直导轨放置，用长为的绝缘轻杆连接、，构成一个工字形框架。给工字形框架一水平向右、大小为的初速度，并且当棒进入磁场时对工字形框架施加一水平恒力，使得工字形框架保持匀速运动，当棒进入磁场后撤去力。金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，、棒接入电路的电阻均为，不计导轨的电阻。求： (1)匀强磁场的磁感应强度大小； (2)工字形框架进入磁场的过程中，棒的电功率； (3)要保证工字形框架穿过磁场的右边界，工字形框架的动能必须满足的条件。 8． （24-25高二下·吉林省友好学校·期末）如图所示，两根电阻不计的平行金属导轨放置于倾角为的斜面上，导轨底端接有的电阻，匀强磁场的磁感应强度，方向垂直于斜面向上。质量为，电阻的金属棒由静止释放，沿宽度的导轨下滑。设导轨足够长，金属棒下滑过程中始终与导轨接触良好，当金属棒下滑高度时，速度恰好达到最大值取。求： (1)金属棒受到的滑动摩擦力的大小； (2)此过程中电阻上产生的热量； (3)导体棒从释放到速度最大所用的时间。 9． （24-25·吉林省通化市梅河口市第五中学·期末）如图所示，间距为L的足够长光滑平行金属导轨竖直固定，其上端用阻值为R的定值电阻连接。装置处于垂直于导轨平面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小B，质量为m的金属棒ab从轨道底部以初速度沿导轨竖直向上运动，ab棒向上运动的最大高度为h，返回到初始位置时加速度恰好为零，运动过程中ab棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨和ab棒的电阻均不计，空气阻力不计，重力加速度为g。求： （1）ab棒运动过程中的最大加速度大小； （2）ab棒向上运动过程中，通过电阻R的电量及电阻R上产生的焦耳热； （3）ab棒从开始向上滑动到回到初始位置所用的时间。 地 城 考点03 自感、涡流 一、单选题 1． （24-25高二下·黑龙江省哈尔滨市联考·期末）考生入场时，监考老师要用金属探测仪对考生进行安检后才允许其进入考场。探测器内有通电线圈，当探测器靠近金属材料物体时，就会引起探测器内线圈中电流变化，报警器就会发出警报；靠近非金属物体时则不发出警报。关于探测器主要利用的原理正确的是（　　） A．牛顿运动定律 B．动量守恒定律 C．万有引力定律 D．法拉第电磁感应定律 2． （24-25高二下·黑龙江省齐齐哈尔市·期末）在断电自感的演示实验中，用小灯泡、带铁芯的电感线圈L和定值电阻R等元件组成如图甲所示电路。闭合开关待电路稳定后，两支路电流分别为和。断开开关前后的一小段时间内，电路中电流随时间变化的关系如图乙所示，则（　　） A．断开开关前R中电流为 B．断开开关前灯泡电阻小于R和L的总电阻 C．断开开关后小灯泡先突然变亮再逐渐熄灭 D．断开开关后小灯泡所在支路电流如曲线a所示 2 / 9 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $