2025年真题分类 12.第十二章 电磁感应（word练习）-【高考突破新方案】2027年高考物理大一轮复习练案

专题十二　电磁感应

考点1　电磁感应现象　楞次定律

5.(2025河南,5,4分)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 沿N极到S极的方向看,薄片右侧远离磁场,穿过薄片的磁通量减少,由于感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的减少,故感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,结合安培定则可以判定,右侧涡电流方向为顺时针。同理判定左侧涡电流方向为逆时针,C正确。

方法技巧

方法1:右手定则快速判断

取金属薄片中线附近一平行中线的金属条作为研究对象,金属条切割磁感线,磁场方向垂直纸面向里,金属条运动方向向右,应用右手定则即可判定电流方向。

为什么不用金属片右侧边缘判定?考虑到磁场较强的地方起决定性作用。

方法2:利用“来拒去留”快速判断涡电流方向

当金属片的一部分靠近磁场时,这部分金属片中涡电流产生的磁场方向与原磁场方向相反(来拒);当金属片的一部分远离磁场时,这部分金属片中涡电流产生的磁场方向与原磁场方向相同(去留)。

 

6.(2025陕晋青宁,6,4分)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 D
思维路径

解析　钢制线圈中的电流迅速增大,电流产生的磁场增强,铜环内磁通量快速增加,由楞次定律中的“增反减同”规律,可知铜环中的感应电流产生的磁场需阻碍磁通量的增加,故铜环中感应电流产生的磁场与钢制线圈中电流产生的磁场方向相反,铜环中感应电流方向与钢制线圈中电流方向相反;钢制线圈电流由电容器组放电直接提供,可达数兆安;铜环中的感应电流由磁通量变化产生,其能量来自磁场能,且铜环电阻不可忽略,故铜环中的感应电流远小于钢制线圈中的电流,D正确,A、B、C错误。

知识拓展

电磁压缩法原理延伸:当铜环向内压缩时,初级磁场磁感线被“浓缩”,本质是磁通量“守恒”(BS近似不变)。当铜环面积S减小时,磁感应强度B急剧增大,可达数百特斯拉。该技术常用于实验室产生超强磁场,应用于等离子体约束、材料科学等领域。

 

考点2　法拉第电磁感应定律及其应用

考向1　感应电动势的理解及相关计算

9.(2025广东,9,6分)(多选)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: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: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.I越大,表明m越大

C.v越大,则E越小

D.m=-M

答案 BD

解析 设线圈水平边的长度为L,步骤①中对称重框架与物块整体受力分析可得(m+M)g=BIL,由此可知I越大,表明m越大,B正确;步骤②中线圈中的电动势E=BLv,由此可知v越大,E越大,C错误;由于两步骤中B与L不变,则以上各式联立可得(m+M)g=I×,变形可得m=-M,D正确;E是步骤②中磁场以速率v匀速向下运动产生的,I是步骤①中通的电流,故不能将它们直接代入欧姆定律公式求解线圈电阻,A错误。