双休伴学13 电磁感应-【优学精研】2027年高考物理一轮总复习双休伴学（提升版）

　电磁感应

1.（鲁科版选择性必修第二册P54·T7改编）如图甲所示，100匝的线圈（图中只画了1匝）与R＝48 Ω的定值电阻构成闭合回路，线圈面积为0.01 m2，电阻为2 Ω，线圈内存在垂直于线圈平面的磁场，以垂直纸面向里为磁感应强度的正方向，以顺时针方向为线圈中电流的正方向。当磁感应强度B随时间t按图乙变化时，下列说法正确的是（　　）

A.1.5 s时穿过线圈的磁通量为2 Wb

B.0.5 s时感应电流的方向为负

C.定值电阻R两端的电压为4 V

D.0～2 s内流过定值电阻的电荷量为0

解析：B　由图像可知，1.5 s时磁感应强度大小为2 T，磁通量为Φ＝BS＝2×0.01 Wb＝0.02 Wb，故A错误；由楞次定律可判断感应电流沿逆时针方向，与正方向相反，故B正确；由法拉第电磁感应定律有E＝n＝nS＝4 V，根据闭合电路的欧姆定律可得感应电流I＝＝0.08 A，定值电阻两端电压U＝IR＝3.84 V，2 s内通过定值电阻的电荷量Q＝It＝0.16 C，故C、D错误。

2.（2025·甘肃高考6题）闭合金属框放置在磁场中，金属框平面始终与磁感线垂直。如图，磁感应强度B随时间t按正弦规律变化。Φ为穿过金属框的磁通量，E为金属框中的感应电动势，下列说法正确的是（　　）

A.t在0～内，Φ和E均随时间增大

B.当t＝与时，E大小相等，方向相同

C.当t＝时，Φ最大，E为零

D.当t＝时，Φ和E均为零

解析：C　在0～时间内，磁感应强度B增加，根据Φ＝BS，则磁通量Φ增加，但是图像的斜率减小，即磁感应强度B的变化率逐渐减小，根据法拉第电磁感应定律可知E＝S，感应电动势E逐渐减小，选项A错误；当t＝和t＝时，因B-t图像的斜率大小相等，符号相反，可知感应电动势E大小相等，方向相反，选项B错误；t＝时，B最大，则磁通量Φ最大，但是B的变化率为零，则感应电动势E为零，选项C正确；t＝时，B为零，则磁通量Φ为零，但是B的变化率最大，则感应电动势E最大，选项D错误。

 

3.（2025·陕晋青宁7题）如图，光滑水平面上存在竖直向上、宽度d大于2L的匀强磁场，其磁感应强度为B，甲、乙两个合金导线框的质量均为m，长均为2L，宽均为L，电阻分别为R和2R。两线框在光滑水平面上以相同初速度v0＝并排进入磁场，忽略两线框之间的相互作用，则（　　）

A.甲线框进磁场和出磁场的过程中电流方向相同

B.甲、乙线框刚进磁场区域时，所受合力大小之比为1∶1

C.乙线框恰好完全出磁场区域时，速度大小为0

D.甲、乙线框从刚进磁场区域到完全出磁场区域产生的焦耳热之比为4∶3

解析：D　进磁场的过程中，甲线框右边框切割磁感线，由右手定则可知，线框中的电流沿顺时针方向，出磁场的过程中，甲线框左边框切割磁感线，由右手定则可知，线框中的电流沿逆时针方向，A错误；刚进磁场区域时，甲线框切割磁感线产生的电动势E＝BLv0，线框中的电流I＝，所受合力等于所受安培力F安甲＝BIL，联立解得刚进磁场区域时甲线框所受合力大小F安甲＝，同理可得刚进磁场区域时乙线框所受合力大小F安乙＝，有F安甲∶F安乙＝2∶1，B错误；结合B项分析，对乙线框进出磁场的两过程，由动量定理分别有－t进＝mΔv进，－t出＝mΔv出，其

中t进＝2L，t出＝2L，又乙线框完全出磁场区域时的速度大小v乙＝v0＋Δv进＋Δv出，联立解得v乙＝，C错误；与C项分析同理可得甲线框完全出磁场区域时速度大小v甲＝0，所以由能量守恒定律可知，甲、乙线框从刚进磁场区域到完全出磁场区域产生的焦耳热分别为Q甲＝m，Q乙＝m－m，联立可得Q甲∶Q乙＝4∶3，D正确。

4.〔多选〕（2026·广东深圳一模）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反

D.加大磁场旋转速度，则金属粒旋转速度也加大

解析：AD　根据电磁感应原理，当金属粒处于变化的磁场中时会产生感应电动势，进而形成感应电流，产生焦耳热，故A正确，B错误；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，金属粒旋转方向与磁场旋转方向一致，故C错误；当加快磁场旋转速度时，由于感应电流增大、作用力和力矩增大，金属粒也会加快旋转，故D正确。

5.（2026·河南鹤壁联考）如图所示，半径为R、粗细均匀的刚性细金属圆环用弹簧测力计吊着完全处在沿水平方向的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，水平线MN是磁场的上边界，此时弹簧测力计的示数为F，现使弹簧测力计吊着圆环一起以速度v竖直向上匀速运动，圆环运动过程中环面始终与磁场垂直，当圆环刚好有一半出磁场时，弹簧测力计的示数为2F，则下列判断正确的是（　　）