周练（十二）电磁感应-【高考领航】2027年高考物理总复习四测通关卷

**基本信息** 聚焦电磁感应核心概念与综合应用，通过选择+计算题型系统覆盖楞次定律、法拉第电磁感应定律等高频考点，注重物理观念与科学思维的融合。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析|1-4题|单选为主，考查电磁阻尼、涡流、自感等基础概念|从现象定义到实际应用，构建物质与相互作用观念| |定律应用|5-8题|含多选与图像题，涉及感应电动势、电流方向判断|以法拉第定律和楞次定律为核心，强化科学推理| |综合计算|9-12题|结合力学、实际情境（电磁橇等）|从单一规律到多模块整合，体现模型建构与能量观念|

周练(十二)　电磁感应 1．D　2.B　3.C 4．D　开关闭合时，L1、L3马上变亮，L2因线圈自感而缓慢变亮，故A错误；开关闭合后，当电路稳定时，自感线圈相当于导线，故L2、L3亮度相同，L1在干路上，故L1最亮，故B错误；开关断开时，L1立即熄灭，线圈、L2、L3组成新回路，因线圈断电自感而缓慢熄灭，故C错误，D正确。 5．B　由题意可知，将半径为r的金属圆环变成上、下半径相等两圆，则有πr＝2×πr′，解得r′＝，再由面积公式S＝πr2，可知面积变化为ΔS＝πr2－2π2＝；由法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律，结合电荷量表达式q＝It＝，故选B。 6．D　圆环出磁场过程中，穿过线圈的磁通量减小，由楞次定律可知，圆环中感应电流沿逆时针方向，圆环有膨胀的趋势，故A、B错误；根据题意可知，圆环出磁场的过程中，切割磁感线的有效长度先增大后减小，则感应电动势先增大后减小，安培力先增大后减小，弹簧测力计的示数先增大后减小，故C错误；设圆环的质量为m，由平衡条件可得F＝mg，当圆环刚好有一半出磁场时，切割磁感线的有效长度为2R，则感应电动势为E＝2BRv，由平衡条件可得2F＝mg＋BI·2R，联立解得I＝，则圆环的电阻为R0＝，圆环的长度为s＝2πR，则金属圆环单位长度的电阻为R′＝，故D正确。 7．C　因为两个磁场方向相反，所以ab边切割磁场产生的感应电流与cd边切割磁场产生的感应电流大小相等，方向都是顺时针，所以线框中的电流i＝t，与时间成正比，当t＝t1时刻，dc边穿出PQ右侧的磁场到刚进入MN左侧的磁场过程中，只有ab边切割磁场，所以产生的电流i＝t，图像斜率减半，故选C。 8．AB　0～1 s内，磁通量减小，由楞次定律可知，感应磁场与原磁场方向相同，根据右手螺旋定则可知，感应电流方向为顺时针，故A正确；1～2 s内，磁通量反向增加，根据楞次定律可知，感应磁场与原磁场方向相反，根据右手螺旋定则可知，感应电流方向为顺时针，与0～1 s内电流方向相同，故B正确；2～4 s内，由法拉第电磁感应定律可得E＝＝0.5 V，由闭合电路欧姆定律可得I＝＝0.05 A，由楞次定律“增反减同”和右手螺旋定则可知，电流为逆时针方向。所以电阻R两端电压Uab＝－IR＝－0.45 V，故C错误；根据楞次定律“增缩减扩”可知，0～1 s内圆环有扩张趋势。由法拉第电磁感应定律可得E＝＝1.0 V，由闭合电路欧姆定律可得I＝＝0.1 A，故D错误。 9．BC　开关S拨向2瞬间，驱动线圈电流增大，线圈周围的磁场增强，根据楞次定律可知，发射线圈中的感应电流与驱动线圈中的电流反向，则驱动线圈和发射线圈相互排斥，故A错误，B正确；0～t0时间内，驱动线圈中的电流变化率逐渐减小，则周围磁感应强度的变化率逐渐减小，由法拉第电磁感应定律可知，发射线圈中的感应电动势减小，则发射线圈中的电流不断减小，故C正确；t0时刻过后驱动线圈中电流减小，发射线圈中的感应电流与驱动线圈中的电流同向，驱动线圈和发射线圈相互吸引，发射线圈减速，所以选择合适的发射管长度，当发射线圈在t0时刻能刚好到达管口时，发射线圈的出射速度最大，故D错误。 10．BD　根据楞次定律可判断出导体棒中电流方向为从a→b，故A错误；流过电子元件的电流大小为I＝，导体棒运动过程中受到的安培力为F＝BId＝，安培力方向为竖直向上，根据牛顿第二定律可得mg－F＝mg－＝ma，解得a＝g－，加速度为定值，故导体棒做匀加速运动，故B正确；设导体棒落地时间为t，落地速度为v，则at2＝h，v2＝2ah，解得t＝，导体棒落到地面时的动能为Ek＝，设导体棒从释放到落地过程中安培力对它的冲量为I′，根据动量定理可得mgt－I′＝mv，解得I′＝mg，故C错误，D正确。 11．解析：(1)由能量守恒得EI－I2r＝mgv， 解得m＝ 路端电压U＝E－Ir。 (2)铜盘转动的角速度为ω＝ 铜盘上内外圆之间产生的电动势 E′＝B×(3L－L)×＝4BLv 由电路规律U＝E－Ir，而E′＝U 解得B＝。 答案：(1)E－Ir　　(2) 12．解析：(1)线框进入磁场前做匀加速运动 对线框：Mg－T＝Ma 对A：T－mg sin 53°＝ma 解得a＝1 m/s2。 (2)线框刚进入磁场时，对物体A：Bqv0＝mg cos 53°，T＝mg sin 53° 对线框：据法拉第电磁感应定律E＝nBLv0 闭合回路欧姆定律I＝，线框受安培力FA＝nBIL 线框进入磁场时受力平衡，则有T＋FA＝Mg 线框匀加速运动有h＝ 解得B＝0.6 T，v0＝5 m/s，h＝12.5 m。 (3)线框进入磁场过程中线框的电热功率为 P热＝FAv＝v0， 代入数据解得P热＝0.5 W。 答案：(1)1 m/s2　(2)12.5 m　(3)0.5 W 学科网（北京）股份有限公司 $ 周练(十二)　电磁感应 (时间：45分钟　满分：70分) 一、选择题：本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．下列说法正确的是(　　) A．安培力的方向总是促进导体的运动，称为电磁阻尼 B．安培力阻碍导体的运动，称为电磁驱动 C．涡流都是有害的 D．安检门利用了涡流 2．将一根绝缘细导线绕成如图所示的闭合线圈，其中大圆半径为R，小圆半径为，垂直线圈平面方向有一随时间均匀增加的磁场，且变化率为k，则线圈总的感应电动势大小为(　　) A． B． C．kπR2 D． 3．如图甲所示，长直导线与闭合金属环位于同一平面内，长直导线中通入电流i随时间t的变化关系如图乙所示。规定直导线中电流方向向上为正，则在0～T时间内，下列说法正确的是(　　) 　　　　 甲　　　　　　乙 A．感应电流方向先顺时针后逆时针 B．感应电流方向先逆时针后顺时针 C．环受到的安培力先向左后向右 D．环受到的安培力方向一直向左 4．如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其直流电阻几乎为0，L1、L2、L3是三个完全相同的灯泡，下列说法正确的是(　　) A.开关闭合时，L1马上变亮，L2、L3缓慢变亮 B．开关闭合后，当电路稳定时，L2会熄灭，L1、L3亮度相同 C．开关断开时，L1立即熄灭，L2、L3闪亮后熄灭 D．开关断开时，L1立即熄灭，L2、L3缓慢熄灭 5．如图所示，将一半径为r的金属圆环在垂直于环面的磁感应强度为B的匀强磁场中用力握中间成“8”字型，并使上、下两圆半径相等。如果环的电阻为R，则此过程中流过环的电荷量为(　　) A. B． C．0 D． 6．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(　　) A.圆环出磁场过程中，圆环中感应电流沿顺时针方向 B．圆环出磁场过程中，有收缩趋势 C．圆环出磁场过程中，弹簧测力计的示数不断增大 D．金属圆环单位长度的电阻为 7．如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO′为其对称轴。一正方形闭合导体线框abcd，在外力作用下由纸面内图示位置从静止开始向左做匀加速运动，若以顺时针方向为电流的正方向，能反映线框中感应电流随时间变化规律的图像是(　　) 8．如图甲所示，一单匝带缺口(缺口很小)的刚性金属圆环固定在水平面内，圆环阻值r＝1 Ω，缺口两端引出两根导线，与阻值R＝9 Ω的定值电阻构成闭合回路，圆环内的磁通量变化如图乙所示，规定磁通量方向向里为正，不计导线的电阻，下列说法正确的是(　　) 甲　 　 　　　　　乙 A．0～1 s内圆环中的感应电流方向沿顺时针方向 B．0～1 s和1～2 s内感应电流方向相同 C．2～4 s内，电阻R两端电压Uab＝4.5 V D．0～1 s内圆环有扩张趋势，且感应电流大小为0.2 A 9．“电磁橇”是我国建成的世界首个电磁驱动地面超高速试验设施。图甲是一种线圈形电磁弹射装置的原理图，开关S拨向1，向电容器充电，充完电后，在t＝0时刻开关S拨向2，发射线圈被弹射出去。图乙是驱动线圈的电流随时间的变化图像。发射导管材质绝缘且内壁光滑，下列说法正确的是(　　) 甲　　　　　　　　　　　　乙 A．开关S拨向2的瞬间，驱动线圈和发射线圈中的电流同向 B．开关S拨向2的瞬间，驱动线圈和发射线圈相互排斥 C．在0～t0时间内，发射线圈中的电流不断减小 D．发射导管越长，发射线圈的出射速度越大 10.两竖直导轨固定在绝缘地面上，宽度为d，导轨的上端跨接一个元件，该元件的阻值与其两端所加的电压成正比R＝kU，其中k为定值。框架上有一质量为m，离地面高为h的导体棒，导体棒与框架始终接触良好无摩擦，且保持水平。磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于框架平面向里，如图所示。不计导体棒及导轨的电阻，导体棒由静止沿框架向下运动的过程中，下列说法正确的是(　　) A．导体棒中电流方向为从b→a B．导体棒做匀加速运动 C．导体棒从释放到落地过程中安培力对它的冲量为m D．导体棒落到地面时的动能为mgh－ 答 题 栏 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 二、非选择题：本题共2小题，共24分。 11．(10分)某同学受“法拉第圆盘发电机”的启发，设计了一个提升重物的电动装置。如图所示，内圆半径为L、外圆半径为3L的圆环形铜盘焊接在半径也为L的铜轴上，铜轴水平放置，整个铜盘位于方向水平向左的匀强磁场中。用导线将电动势为E、内阻为r的电源和电流表通过电刷与铜轴和铜盘连成电路，铜轴上绕有轻绳，用以悬挂重物。当重物以速度v匀速上升时，电流表的示数为I。已知重力加速度为g，不计一切摩擦，除电源内阻外其余电阻不计，求： (1)电源的路端电压U和重物的质量m； (2)匀强磁场的磁感应强度大小B。 12.(14分)如图所示，定滑轮两边用轻绳连接线框abcd和带正电的物体A，物体A放置在倾角为θ＝53°的光滑斜面上，水平面MN下方空间存在垂直纸面向外的匀强磁场，MN上方没有磁场。此时释放线框和物体A，线框刚进入磁场时，恰好匀速运动，A物体仍在磁场中且对斜面恰好没有压力。已知正方形线框abcd边长L＝0.1 m，质量M＝0.05 kg，电阻R＝18 Ω，匝数n＝10匝，物块A的质量m＝0.05 kg，带电荷量q＝0.1 C，重力加速度g＝10 m/s2，不计一切摩擦，运动过程中，线框平面始终位于纸面内，A始终处于磁场中，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6。求： (1)进入磁场前线框的加速度a的大小； (2)线框下边cd初始位置离MN面的距离h； (3)线框进入磁场过程中线框的电热功率P热。 学科网（北京）股份有限公司 $