内容正文:
专题08 电磁感应、交变电流
3年真题1年模拟
考点分类
甘肃考情
命题规律
考点1 法拉第电磁感应定律 自感和涡流
2026甘肃(1题)、2024甘肃(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:法拉第电磁感应定律的表述和表达式。
·趋势:固定以单项选择题形式考查。
考点2 电磁感应现象中的电路和图像问题
2025甘肃(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:由B-t图像计算感生电动势的大小。
·趋势:整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点3 电磁感应中的三大力学观点的综合性应用
2026甘肃(1题)、2025甘肃(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:有外力作用下,水平导轨上的单杆模型。
·趋势:考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点4 变压器 电能的输送
2026甘肃(1题)
·情境:常以生活设施和日常场景作为命题背景。
·重点:理想变压器两端电压与匝数的关系。
·趋势:情境化命题逐步加深,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,固定以单项选择题形式考查。
考点1 法拉第电磁感应定律 自感和涡流
1.(2026·甘肃·高考真题)如图,边长为的正方形回路内,存在半径为的圆形匀强磁场区域,磁感应强度的方向与回路所在平面垂直、变化率(为常量)。除了电阻,不计其他电阻,则通过电阻的电流大小为( )
A. 0
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】
根据法拉第电磁感应定律可得,回路产生的电动势为
则通过电阻的电流大小为
故选B。
2.(2024·甘肃·高考真题)工业上常利用感应电炉冶炼合金,装置如图所示。当线圈中通有交变电流时,下列说法正确的是( )
A. 金属中产生恒定感应电流
B. 金属中产生交变感应电流
C. 若线圈匝数增加,则金属中感应电流减小
D. 若线圈匝数增加,则金属中感应电流不变
【答案】B
【详解】
AB.当线圈中通有交变电流时,感应电炉金属内的磁通量也不断随之变化,金属中产生交变感应电流,A错误,B正确;
CD.若线圈匝数增加,根据电磁感应定律可知,感应电动势增大,则金属中感应电流变大,CD错误。
故选B。
考点2 电磁感应现象中的电路和图像问题
1.(2025·甘肃·高考真题)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。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在内,和E均随时间增大
B. 当与时,E大小相等,方向相同
C. 当时,最大,E为零
D. 当时,和E均为零
【答案】C
【详解】
A.在时间内,磁感应强度B增加,根据则磁通量增加,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,感应电动势E逐渐减小,选项A错误;
B.当和时,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;
C.时,B最大,则磁通量最大,但是B的变化率为零,则感应电动势E为零,选项C正确;
D .时,B为零,则磁通量为零,但是B的变化率最大,则感应电动势E最大,选项D错误。
故选C。
考点3 电磁感应中的三大力学观点的综合性应用
1.(2026·甘肃·高考真题)散热控温是保证高功率器件安全可靠运行的重要措施。某研究小组基于电磁阻尼现象,设计了一款液态合金导体温控器,充满管路的液态合金在压强差驱动下持续流动,吸收并带走高功率器件产生的热量。温控器处于匀强磁场中的管路如图所示,其前后面为垂直于磁场的绝缘板,上下面为用导线短路的导电板。温控器工作时,通过调节管路中压强差和磁场的大小使液态合金以目标速率稳定流动,实现散热功率动态匹配。已知该段管路长度为,矩形横截面的宽度为、高度为,其中的液态合金左右两侧的压强差为,温差为,受到的黏滞阻力(为常量);液态合金密度为、电阻率为、比热容为。设液态合金克服黏滞阻力和安培力做功产生的热量完全被液态合金吸收,、和不随温度变化,不计短路导线与金属板的电阻。
(1)求产生的驱动力及其功率。
(2)求流速与压强差和磁感应强度之间的关系。
(3)求单位时间内液态合金从高功率器件吸收的热量;要使液态合金从高功率器件吸热,给出与之间所满足的关系。
【答案】(1), (2) (3), 【讲解】(1) 小问详解:
根据题意可知,产生的驱动力为
又有
可得
驱动力的功率为
(2) 小问详解:
根据题意可知,由平衡条件有
液态合金以目标速率稳定流动时,感应电动势为
液态合金的电阻为
感应定律为
则安培力
则有
整理可得流速与压强差和磁感应强度之间的关系
(3) 小问详解:
根据题意可知,时间内黏滞阻力和安培力做功为
时间内液态合金吸收的热量为
单位时间内液态合金从高功率器件吸收的热量
要使液态合金从高功率器件吸热,则有
整理可得与之间所满足的关系
2.(2025·甘肃·高考真题)在自动化装配车间,常采用电磁驱动的机械臂系统,如图,ab、cd为两条足够长的光滑平行金属导轨,间距为L,电阻忽略不计。导轨置于磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,导轨上有与之垂直并接触良好的金属机械臂1和2,质量均为m,电阻均为R。导轨左侧接有电容为C的电容器。初始时刻,机械臂1以初速度向右运动,机械臂2静止,运动过程中两机械臂不发生碰撞。系统达到稳定状态后,电流为零,两机械臂速度相同。
(1)求初始时刻机械臂1的感应电动势大小和感应电流方向;
(2)系统达到稳定状态前,若机械臂1和2中的电流分别为和,写出两机械臂各自所受安培力的大小;若电容器两端电压为U,写出电容器电荷量的表达式;
(3)求系统达到稳定状态后两机械臂的速度。若要两机械臂不相撞,二者在初始时刻的间距至少为多少?
【答案】(1),沿机械臂1向上 (2),, (3),方向向右; 【讲解】(1) 小问详解:
由法拉第电磁感应定律可知,初始时刻机械臂1的感应电动势大小为
由右手定则可知感应电流方向沿机械臂1向上。
(2) 小问详解:
在达到稳定前,两机械臂电流分别为和,两机械臂安培力的大小分别为,
设电容器所带电荷量为Q,则
(3) 小问详解:
达到稳定时,两机械臂的速度相同,产生的感应电动势与电容器的电压相等,回路中没有电流结合动量定理
,
其中,,
联立解得,
结合(2)问分析,在任意时刻有
即
对该式两边取全过程时间的累计有
其中,,
即
两棒间初始距离的最小值为
考点4 变压器 电能的输送
1.(2026·甘肃·高考真题)(多选)如图1,理想变压器原、副线圈匝数比为,电阻,,、为理想电流表,为理想电压表,、为开关。交流电源的输出电压随时间的变化规律如图2所示。闭合开关、,则( )
A. 两电流表示数相同
B. 电压表的示数为
C. 电源输出的交流电频率为
D. 电阻消耗的功率是电源输出功率的
【答案】BCD
【详解】
C.由图2可知,电源输出的交流电周期为,则频率为,故C正确;
AB.由图2可知,电源输出的交流电的有效值为
由原、副线圈匝数与电压关系可得,副线圈输出电压为
即电压表的示数为,由欧姆定律可知,通过电阻的电流为
即电流表的示数为,通过电阻的电流为
则副线圈的电流为
原线圈电流为
即电流表的示数为,故A错误,B正确;
D.电阻消耗的功率是
电源输出功率
则有,故D正确。
故选BCD。
模拟题精选
1.(2026·甘肃酒泉·一模)(多选)如图甲所示,在垂直纸面向外的匀强磁场中,一个单匝线圈与一个电容器相连,线圈平面与匀强磁场垂直,电容器的电容,穿过线圈的磁通量随时间t的变化关系如图乙所示,则在0~2s时间内,下列说法正确的是( )
A. 线圈中磁通量的变化率为3Wb/s
B. 电容器两极板间的电压为4.0V
C. 电容器所带电荷量为60C
D. 电容器下极板的电势高于上极板的电势
【答案】AD
【详解】
A.由题图乙可得线圈中磁通量的变化率为,A正确;
B.根据法拉第电磁感应定律,电容器两极板间的电压为3.0V ,B项错误;
C.根据Q=CU,可得电容器所带电荷量,C项错误;
D.根据楞次定律,可判断出电容器下极板的电势高于上极板的电势,D项正确。
故选AD。
2.(2026·甘肃·一模)“陇电入浙”工程正式开工,标志着我国“西电东送”战略再添一条大动脉。该输电工程采用800千伏特高压直流输电。对比特高压交流输电,下列关于直流输电的说法错误的是( )
A. 可以减少感抗、容抗造成的能量损失
B. 输电功率一定时,输电电压越高,输电线路中的电流越大
C. 输电功率一定时,可以提高输电电压来减少输电线上的能量损失
D. 用户端不能利用变压器直接对输电电压降压
【答案】B
【详解】
A.感抗、容抗是交流电路特有的阻抗损耗,直流输电稳定工作时不存在这类损耗,可减少相应的能量损失,故A正确;
B.输电功率满足,当输电功率一定时,输电电压越高,输电线路中的电流越小,故B错误;
C.输电线路的能量损失,输电功率一定时,提高输电电压可减小输电电流,从而减少输电线上的能量损失,故C正确;
D.变压器的工作原理是电磁感应,需要变化的电流产生变化的磁通量才能实现变压,直流输电电流恒定,无法直接用变压器降压,故D正确。
故选B。
3.(2026·甘肃酒泉敦煌中学·模拟)如图甲所示,理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上,输入电压随时间变化的图像如图乙所示,副线圈接规格为“”的灯泡。若灯泡正常发光,下列说法正确的是( )
A. 原线圈两端电压的有效值为
B. 副线圈中电流的有效值为
C. 原、副线圈匝数之比为4:1
D. 原线圈的输入功率为
【答案】C
【详解】
A.根据图乙可知原线圈两端电压的有效值为,故A错误;
B.副线圈上的灯泡能够正常发光,所以电流有效值为,故B错误;
C.副线圈上灯泡两端的电压有效值为
根据理想变压器的电压关系,有,故C正确;
D.副线圈的输出功率为
所以原线圈的输入功率为,故D错误。
故选C。
4.(2026·甘肃酒泉·一模)为实时监测高压输电线的电压和电流,需要测量出输电线上的电压和电流的大小.因高压输电线的电压和电流都很大,可采用互感器进行测量.如图所示,电压互感器和电流互感器的原线圈分别连接在高压线上,根据两个互感器的原、副线圈的匝数比和两个电表的读数就可以算出高压输电线的电压和电流,则关于电压互感器和电流互感器说法正确的是( )
A. 和都是降压变压器
B. 是降压变压器,是升压变压器
C. 是升压变压器,是降压变压器
D. 和都是升压变压器
【答案】B
【详解】
由题意可知,电压互感器次级匝数小于初级匝数,是降压变压器,电流互感器次级匝数大于初级匝数,是升压变压器。
故选B。
5.(2026·甘肃靖远一中·一模)电压互感器与电流互感器可组合起来测量线路的功率。如图所示,和是输电线,甲是电压互感器,初级线圈与次级线圈的匝数的比值为k;乙是电流互感器,初级线圈与次级线圈的匝数的比值为n。若理想交流电压表的示数为U,理想交流电流表的示数为I,则输电线输送的电功率为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】
设输电线电压为,根据电压互感器原理有
设输电线电流为,根据电流互感器原理有
输电线输送功率
联立解得输电线输送功率,故ABC错误、D正确。
故选D。
6.(2026·甘肃民乐一中·二模)如图甲所示,无线充电是近年来发展起来的新技术,具有使用方便、不易老化磨损等优点,同时也存在着传输距离短、能量损耗大等不足。图乙为其工作原理图,其送电线圈与受电线圈匝数比为,若在端输入的交流电压,则端的输出电压的有效值可能为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】
若该变压器为理想变压器,则,
解得,考虑到能量的损耗,所以副线圈两端的实际电压低于5.5V。
故选A。
7.(2026·甘肃武威七中·模拟)如图所示,理想变压器原线圈接在交流电源上,电表均为理想电表,开关S处于断开状态,下列说法正确的是( )
A. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,消耗的功率变大
B. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电压表V示数变小
C. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电流表示数变大
D. 若滑动触头P不动,闭合开关S,则电流表示数变大、示数变小
【答案】D
【详解】
理想变压器,输入电压不变,匝数不变,输出电压也不变。
当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻值增大,滑动变阻器与并联部分的电阻增大,电路的总电阻增大。
AB.与串联分压,电压不变,电阻增大,并联电路分到的电压值增大,电压表V示数变大,同时分到的电压减小,消耗的功率变小,AB错误;
C.变压器输出电压不变,电路的总电阻增大,输出功率减小,变压器的输入功率也随之减小,,电流表示数变小,C错误;
D.若滑动触头P不动,闭合开关S,(滑动变阻器,,组成的)并联部分的电阻减小,并联电路分到的电压值减小,,示数变小
变压器输出回电路的总电阻减小,输出功率增大,变压器的输入功率也随之增大,,电流表示数变大,D正确。
故选D。
8.(2026·甘肃·高考诊断)(多选)2025年10月3日至9日,内蒙古绿电“出塞”首次到海南。来自内蒙古的风、光资源,跨越3000公里“电力天路”,转化为海南岛的万家灯火,标志着内蒙古实现了清洁能源有史以来最远距离的跨省输送。如图所示为通过远距离输电方式给新能源汽车充电桩供电示意图,变压器均为理想变压器。升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比分别为、。输电线总电阻为。在升压变压器的原线圈两端接入一电压为的交流电。不考虑其他因素的影响,下列说法正确的是( )
A. 充电桩上交流电的周期为0.01s
B. 升压变压器副线圈两端的电压为4400V
C. 当充电桩使用个数增多时,降压变压器的输出电压减小
D. 当升压变压器的输入功率为88kW时,输电线上损失的电功率为1.6kW
【答案】BCD
【详解】
A.由,可知
则交流电的周期为,故A错误;
B.升压变压器原线圈电压的有效值
根据,解得,故B正确;
C.若充电桩消耗的总功率增大,则升压变压器输入功率变大,因为输入电压不变,由,可知升压变压器原线圈中的电流变大,升压变压器副线圈中的电流变大,则输电线上的损耗电压变大,降压变压器原线圈的电压变小,则降压变压器的输出电压减小,故C正确;
D.升压变压器的输入功率为时,输入电流为
根据,解得
输电线上损失的电功率为,故D正确。
故选BCD。
9.(2026·甘肃张掖·考前预测)(多选)如图所示,理想变压器接在交流电上,此时电压表读数为,电流表读数为,电表皆为理想电表,则( )
A. 交流电的频率为
B. 变压器原、副线圈匝数比为3∶1
C. 原线圈输入电流为
D. 若滑动变阻器的滑片向上滑动,则电流表读数减小
【答案】BC
【详解】
A.根据,可知,则交流电的频率,故A错误;
B.根据题干信息可知,输入电压的最大值,输入电压有效值
理想变压器原、副线圈匝数比为,故B正确;
C.电流比为
可得,故C正确;
D.原线圈输入电压不变,匝数比不变,根据可知副线圈两端的电压不变,滑动变阻器的滑片向上滑动,滑动变阻器接入电路的阻值减小,根据可知电流增大,即电流表读数增大,故D错误。
故选BC。
10.(2026·甘肃定西·考前预测)如图所示,长直导线右侧固定一正方形导线框,且在同一平面内,边与长直导线平行,现在长直导线中通入图示方向电流,调节电流的大小,使得空间各点的磁感应强度随时间均匀变化。则( )
A. 当电流减小时,导线框中产生的感应电流沿顺时针方向
B. 当电流增大时,导线框中产生的感应电流也逐渐增大
C. 无论电流增大还是减小,导线框整体受到的安培力大小不变
D. 无论电流增大还是减小,导线框整体受到的安培力方向始终向左
【答案】A
【详解】
A.根据安培定则可知,通电长直导线右侧的磁场方向垂直于纸面向里,当电流减小时,磁感应强度随时间均匀减小,根据楞次定律可知线框中产生的感应电流沿顺时针方向,A正确;
B.线框中产生的感应电流
当电流均匀增大时,空间各点的磁感应强度随时间均匀增加,则有不变,线框中产生的感应电流大小不变,B错误;
C.空间各点的磁感应强度随时间均匀变化,感应电流大小不变,可知磁感应强度变化时,由安培力公式,可知导线框整体受到的安培力大小也变化,C错误;
D.电流增大时,导线框中产生逆时针方向的感应电流,边受到的安培力向右,边受到的安培力向左,且边安培力大于边的安培力,则导线框整体受力向右;同理,电流减小时,导线框中产生顺时针方向的感应电流,边受到的安培力向左,边受到的安培力向右,且边安培力大于边的安培力,则导线框整体受力向左,D错误。
故选A。
11.(2026·甘肃·高考诊断)水平面内放置两根平行金属导轨,金属导轨之间接有电阻R,与金属棒ab构成闭合回路。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上。现使磁感应强度随时间均匀增大,ab始终保持静止,下列说法正确的是( )
A. ab中的感应电流方向由b到a
B. ab中的感应电流不变
C. ab所受的安培力水平向右
D. ab所受的静摩擦力不变
【答案】B
【详解】
A.磁感应强度随时间均匀增大,穿过闭合回路的磁通量增大,根据楞次定律可知,ab中的感应电流方向由a到b,故A错误;
B.由于磁感应强度随时间均匀增大,根据法拉第电磁感应定律可得
可知感应电动势恒定,则ab中的感应电流不变,故B正确;
C.由左手定则可知,ab所受的安培力水平向左,故C错误;
D.ab始终保持静止,处于平衡状态,安培力和静摩擦力大小相等,即
磁感应强度增大,安培力增大,则静摩擦力增大,故D错误。
故选B。
12.(2026·甘肃·一模)(多选)如图所示,光滑水平桌面上放有一个由均匀导线绕成的正方形单匝线圈PQMN,在线圈对角线PM的一侧,存在垂直于桌面向下的匀强磁场。现从图示位置处开始,沿垂直MN边的方向,以速度将线框匀速拉入匀强磁场,在此过程中( )
A. 点电势始终高于点电势
B. 线圈中的感应电动势逐渐减小
C. 线圈所受安培力的方向始终与运动方向相反
D. 拉力做功的功率逐渐减小
【答案】BD
【详解】
A.由右手定则可知,点电势始终低于点电势,A错误;
B.线圈切割磁感线的有效长度等于MN的长度减去PQ边进入磁场部分的长度,可知切割磁感线的有效长度逐渐减小,根据E=BLv,则线圈中的感应电动势逐渐减小,B正确;
C.线圈进入磁场时,受安培力的有效长度为线圈与虚线部分交点的长度(AB段),线圈受的安培力方向垂直这部分长度向下,可知所受安培力的方向竖直向下,不是与运动方向相反,C错误;
D.拉力做功的功率等于电功率,由于,因电动势逐渐减小,可知电功率逐渐减小,即拉力的功率逐渐减小,D正确。
故选BD。
13.(2026·甘肃酒泉敦煌中学·模拟)(多选)图为利用“电磁阻尼+弹簧”设计的缓冲系统,其承重装置质量为,内部存在垂直纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场,缓冲装置由单匝刚性线圈和固定在线圈上的两个劲度系数均为的相同绝缘轻弹簧构成,足够大,线圈电阻为、宽度为、高度足够高。系统在距地面处自由释放,此时弹簧上端与承重装置相距。线圈落地后立即静止,忽略装置之间的摩擦和空气阻力,重力加速度为。则( )
A. 落地后瞬间,感应电流方向为顺时针
B. 落地后瞬间,感应电流的大小为
C. 从释放到系统静止时,通过线圈的电量为
D. 从释放到系统静止时,线圈产生的热量小于
【答案】BD
【详解】
A.根据楞次定律,落地后瞬间,感应电流方向为逆时针,A错误;
B.落地后瞬间,感应电流的大小为,B正确;
C.静止时弹簧的压缩量,则从释放到系统静止时,通过线圈的电量为 ,C错误;
D.从释放到系统静止时,线圈产生的热量,即小于,D正确。
故选BD。
14.(2026·甘肃永昌第一高级中学·考前预测)(多选)如图所示,间距为的水平线、之间有垂直于纸面向里的匀强磁场,将边长为的正方形金属线框在磁场的上方以大小为的初速度水平向右抛出,线框运动过程中始终在垂直于磁场的竖直面内,且边始终水平,当边刚要出磁场时线框的加速度恰好为零,重力加速度为,已知线框的质量为、电阻为,磁场的磁感应强度大小为,则下列说法正确的是( )
A. 线框进磁场过程中,沿水平方向做减速运动
B. 线框进磁场过程中,通过线框截面的电量为
C. 线框出磁场过程,线框运动的位移大小为
D. 线框从开始运动到刚好完全进磁场所用的时间为
【答案】BC
【详解】
线框水平方向始终不受安培力(左右竖直边的安培力相互抵消),因此水平方向一直做匀速直线运动,保持不变;竖直方向受重力和向上的安培力。
已知,当边刚要出磁场时加速度为零,故
可得
A.线框进磁场过程中,水平方向安培力合力为零,水平方向做匀速直线运动,不是减速。A错误;
B.感应电量
进磁场过程磁通量变化
可得,B正确;
C.刚要出磁场时加速度为零,竖直方向合力为零,因此出磁场过程中线框做匀速直线运动,,合速度
出磁场过程竖直位移为,运动时间
总位移 ,C正确;
D.对竖直方向从抛出到刚好完全进磁场(刚好完全进磁场时到达PQ,,应用动量定理
安培力冲量
可得 ,即,D错误。
故选BC 。
15.(2026·甘肃民乐一中·二模)(多选)如图所示,两条半径为的圆弧导轨相距平行且竖直固定,最低点、与两足够长的水平导轨平滑衔接,水平轨道的右侧连接阻值为的定值电阻,水平虚线右侧以及弧形轨道所在区域存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小均为,长为的导体棒垂直轨道放在无场区,虚线处左右两侧导轨间相互绝缘。导体棒在外力的控制下从圆弧最高处开始,沿导轨以恒定速率做匀速圆周运动,到时立即撤去外力,经过一段时间导体棒与发生弹性正碰,碰后立即撤走导体棒。已知导体棒、的电阻分别为、,质量分别为、,重力加速度为,忽略一切摩擦和阻力。则下列说法正确的是( )
A. 导体棒上产生的感应电动势的有效值为
B. 外力做功为
C. 撤走后,导体棒上产生的焦耳热为
D. 导体棒运动的距离为
【答案】BC
【详解】
A.导体棒以速度沿轨道做匀速圆周运动时,从释放开始,半径转过的角度
由于释放点的速度与磁场平行,则此时的感应电动势为,则导体棒在圆弧段运动过程的感应电动势瞬时值为
可知电路中产生正弦式交流电,感应电动势的最大值为
感应电动势的有效值为,故A错误;
B.导体棒从开始运动到的过程中,整个电路中产生的焦耳热为
又
整理得
该过程中由功能关系得
解得外力做功,故B正确;
C.导体棒与导体棒发生弹性碰撞,该过程动量守恒、机械能守恒,则有,
解得
由能量守恒定律可知导体棒和定值电阻产生的总热量为
导体棒上产生的热量为
解得,故C正确;
D.导体棒进入磁场后,设导体棒减速到的位移为,由动量定理得
又
由法拉第电磁感应定律得
由闭合电路欧姆定律得
解得导体棒运动的距离,故D错误。
故选BC。
16.(2026·甘肃张掖·考前预测)(多选)如图所示,一对光滑竖直圆弧形金属导轨右端与一对足够长平行且光滑的水平金属导轨平滑连接成固定导轨,水平导轨的右端接入阻值为的定值电阻,且水平导轨处于竖直向下的匀强磁场中。现有一质量为、长度为、电阻为的导体棒从圆弧轨道上高处由静止释放,进入磁场速度减为0时被锁定;从圆弧导轨的相同位置再由静止释放第2根相同的导体棒,导体棒进入磁场速度减为0时被锁定,以此类推,直到第3根导体棒被锁定。若已知固定导轨间的距离为,匀强磁场的磁感应强度大小为,重力加速度为,金属导轨电阻忽略不计,运动过程中导体棒始终与导轨垂直且接触良好。则( )
A. 第1根导体棒刚进入磁场时,回路中感应电流的方向沿顺时针(俯视)
B. 第1根导体棒刚进入磁场时,定值电阻两端的电压为
C. 整个过程中定值电阻上产生的焦耳热为
D. 最终第3根、第2根导体棒的间距与第2根、第1根导体棒的间距之比为
【答案】AC
【详解】
A.根据楞次定律可知,第1根导体棒刚进入磁场时,回路中感应电流的方向沿顺时针(俯视),故A正确;
B.由机械能守恒定律得
解得
第1根导体棒刚进入磁场时,产生的感应电动势
回路中的感应电流大小为
定值电阻两端的电压
解得,故B错误;
C.由于每根导体棒均以初速度进入磁场,速度减为0时被锁定﹐则根据能量守恒,每根导体棒进入磁场后电路产生的总热量均为
第1根导体棒进入磁场到速度减为0的过程中,导轨右端定值电阻R上产生的热量
第2根导体棒进入磁场到速度减为0的过程中,导轨右端定值电阻R上产生的热量
第3根导体棒进入磁场到速度减为0的过程中,导轨右端定值电阻R上产生的热量
则从第1根导体棒进入磁场到第3根导体棒速度减为0的过程中,导轨右端定值电阻R上产生的总热量,故C正确;
D.导体棒在磁场中受安培力作用减速至静止,由动量定理得
其中
联立可得
设,第1根棒进入时,
第2根棒进入时,
第3根棒进入时,
最终第1根与第2根的间距
第2根与第3根的间距
则间距之比为,故D错误。
故选AC。
17.(2026·甘肃酒泉敦煌中学·模拟)北方地区冬季温度较低,小明想为自家蔬菜大棚设计一个低温报警装置,该报警装置可用于观测棚内温度(0~15℃),同时当温度低于10℃时装置会自动报警。所用温度传感器的电阻随温度的变化规律如图(a)所示,实验电路如图(b)所示。实验室提供的器材有:
A.直流电源(电动势为8V,内阻不计);
B.电压表(量程为6V,内阻非常大);
C.温度传感器;
D.电阻箱(最大阻值为999.9Ω);
E.定值电阻R(阻值为10Ω);
F.单刀双掷开关一个,导线若干;
G.报警器(电阻非常大)。
(1)请根据图(b)所示的电路图,在图(c)中完成实物连线。
(2)按下列步骤进行调试:
①电路接通前,先将电阻箱调为,然后开关向 (填“a”或“b”)端闭合,将电压表此时指针对应的刻度线标记为温度 ℃;
②逐步减小电阻箱的阻值,电压表的示数不断 (填“变大”或“变小”),按照图(a)中数据将电压表上“电压”刻度线标为对应的“温度”;
③将开关向另一端闭合,温度计即可正常使用。
(3)电压表示数降低到 V,报警器报警。
(4)使用一段时间后,由于电源的电动势略微变小,温度的测量结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) (2)① b ② 5 ③ 变大 (3)3.2 (4)偏小 【讲解】(1) 小问详解:
实物连接如图所示
(2) 小问详解:
[1]本实验采用替代法,用电阻箱的阻值替代传感器的电阻,故先将电阻箱调到,结合电路,开关应向b端闭合;
[2]由图(a)可知,时,温度为;
[3]逐步减小电阻箱的阻值,定值电阻上的分压变大,电压表的示数不断变大。
(3) 小问详解:
当温度低于10℃时装置会自动报警,由图(a)可知,时,
此时电压表示数为
代入数据得
(4) 小问详解:
使用一段时间后,由于电源的电动势略微变小,电路中的电流将变小,电压表的示数将偏小,故温度的测量结果将偏小。
18.(2026·甘肃定西·考前预测)如图所示,竖直平面内固定一足够长的“U”型金属导轨,质量为、电阻不计的金属棒垂直导轨静置于绝缘固定支架上。支架上方存在竖直向下的匀强磁场,边长为的正方形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,两磁场互不影响,且磁感应强度大小与时间的关系均为(T)。支架上方导轨单位长度的电阻为,下方导轨的总电阻为。从时刻开始,对金属棒施加竖直向上的拉力,使其以加速度向上做匀加速直线运动。金属棒始终与导轨接触良好,与导轨间动摩擦因数为,不计空气阻力,重力加速度大小为。求:
(1)区域产生感应电动势的大小和金属棒中电流的方向;
(2)时,金属棒中的电流大小;
(3)经过多长时间,对金属棒所施加的拉力达到最大值,并求此最大值。
【答案】(1),从流向 (2) (3), 【讲解】(1) 小问详解:
由法拉第电磁感应定律,感应电动势
由题意知(T),可知
联立解得
由楞次定律,可知金属棒中电流的方向从流向
(2) 小问详解:
金属棒向上运动的位移
支架上方的电阻
由闭合电路欧姆定律得
联立解得
(3) 小问详解:
根据牛顿第二定律
又由,其中
联立可得
根据均值不等式可知,当时,有最大值
解得,
19.(2026·甘肃靖远一中·一模)如图所示,两根相距为L的光滑平行金属导轨(足够长)所在平面的倾角,导轨下端接有阻值为R的定值电阻,矩形区域存在方向垂直导轨平面向上的磁场,磁感应强度大小随时间t变化的关系式为(常量);长度为L、阻值为R、垂直导轨放置在处的金属棒上方矩形区域(含边界)存在方向垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。金属棒通过绝缘细线(绕过光滑轻小定滑轮)与物块相连,金属棒一侧的细线与导轨平行,物块底部距水平地面的高度为2h,,物块处于静止状态。金属棒与物块的质量相同,重力加速度大小为g,不计导轨的电阻。
(1)求金属棒处于静止状态时通过金属棒的电流I;
(2)求金属棒的质量m;
(3)若突然撤去区域的磁场(不考虑撤去磁场瞬间对金属棒运动状态的影响),物块落地前瞬间的速度大小为v,不计空气阻力,求撤去区域的磁场后金属棒沿导轨向上运动的距离s以及在金属棒向上通过区域的过程中金属棒上产生的焦耳热Q。
【答案】(1) (2) (3), 【讲解】(1) 小问详解:
回路中产生的感应电动势
其中,
又
解得
(2) 小问详解:
撤去区域的磁场前,金属棒受到的安培力大小
设细线的拉力大小为T,对金属棒,根据物体的平衡条件有
对物块,根据物体的平衡条件有
解得
(3) 小问详解:
设金属棒通过处后沿导轨向上运动的距离为,根据能量守恒定律有
解得
又
解得
设在金属棒通过区域的过程中回路产生的焦耳热为,根据能量守恒定律有
解得
又
解得
20.(2026·甘肃靖远一中·考前预测)某兴趣小组研究电磁弹射及阻尼系统,其结构原理如图所示,间距的两平行导轨由水平部分和倾斜部分组成,左端连接有单刀双掷开关S和电容器及定值电阻,电容,。以导轨上某点为原点、水平向右建立坐标轴,在的水平导轨区域内存在磁感应强度大小、方向竖直向上的匀强磁场。质量的金属杆静止于处,质量的绝缘杆静止于处。现将开关S掷向1,电容器放电将杆瞬间向右弹射,瞬时放电结束后开关立即掷向2启动电磁阻尼系统,一段时间后杆与杆发生第一次碰撞,碰后瞬间杆的速度为。不计一切摩擦,不计杆和导轨的电阻,杆运动过程中始终垂直于导轨且接触良好,两杆发生的碰撞均为弹性碰撞。求:
(1)两杆第一次碰撞前、后a杆的速度分别多大;
(2)电容器放出的电荷量;
(3)若b杆可无机械能损失的在水平导轨和右侧倾斜导轨上滑动,且之后每次b杆返回磁场时a杆均已停止运动,求最终a杆的位置坐标。
【答案】(1)0.75m/s,方向水平向右,0.25m/s,方向水平向右 (2)0.35C (3)0.25m 【讲解】(1) 小问详解:
a杆与b杆发生第一次弹性碰撞时
由机械能守恒定律可得
由动量守恒定律可得
联立可得碰撞前a杆的速度(向右)
碰撞后a杆的速度(向右)
(2) 小问详解:
过程一:开关S掷向1,由电容器放电将a杆向右弹射
对a杆由动量定理有
积累后放电全过程有
过程一时间极短,忽略a杆的位移
过程二:开关S掷向2到两杆相碰,对a杆由动量定理有
联立可得
(3) 小问详解:
a杆第一次碰后到停止运动过程中由动量定理
可得位移与速度变化关系为
可得a杆第一次碰后的位移大小为,向右
b杆每次以原速率返回并与静止的a杆相碰
由机械能守恒定律可得
由动量守恒定律可得
可得碰后b杆的速度(向右),a杆的速度(向左)
可得a杆第二次碰后的位移大小为 (向左)
由上推导可得a杆第三次碰后的位移大小为(向左)
则a杆向左运动的总位移为
故最终a杆的位置坐标
试卷第1页,共3页
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专题08 电磁感应、交变电流
3年真题1年模拟
考点分类
甘肃考情
命题规律
考点1 法拉第电磁感应定律 自感和涡流
2026甘肃(1题)、2024甘肃(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:法拉第电磁感应定律的表述和表达式。
·趋势:固定以单项选择题形式考查。
考点2 电磁感应现象中的电路和图像问题
2025甘肃(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:由B-t图像计算感生电动势的大小。
·趋势:整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点3 电磁感应中的三大力学观点的综合性应用
2026甘肃(1题)、2025甘肃(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:有外力作用下,水平导轨上的单杆模型。
·趋势:考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,以实验探究和过程分析为主要考查形式。
考点4 变压器 电能的输送
2026甘肃(1题)
·情境:常以生活设施和日常场景作为命题背景。
·重点:理想变压器两端电压与匝数的关系。
·趋势:情境化命题逐步加深,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,固定以单项选择题形式考查。
考点1 法拉第电磁感应定律 自感和涡流
1.(2026·甘肃·高考真题)如图,边长为的正方形回路内,存在半径为的圆形匀强磁场区域,磁感应强度的方向与回路所在平面垂直、变化率(为常量)。除了电阻,不计其他电阻,则通过电阻的电流大小为( )
A. 0
B.
C.
D.
2.(2024·甘肃·高考真题)工业上常利用感应电炉冶炼合金,装置如图所示。当线圈中通有交变电流时,下列说法正确的是( )
A. 金属中产生恒定感应电流
B. 金属中产生交变感应电流
C. 若线圈匝数增加,则金属中感应电流减小
D. 若线圈匝数增加,则金属中感应电流不变
考点2 电磁感应现象中的电路和图像问题
1.(2025·甘肃·高考真题)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。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在内,和E均随时间增大
B. 当与时,E大小相等,方向相同
C. 当时,最大,E为零
D. 当时,和E均为零
考点3 电磁感应中的三大力学观点的综合性应用
1.(2026·甘肃·高考真题)散热控温是保证高功率器件安全可靠运行的重要措施。某研究小组基于电磁阻尼现象,设计了一款液态合金导体温控器,充满管路的液态合金在压强差驱动下持续流动,吸收并带走高功率器件产生的热量。温控器处于匀强磁场中的管路如图所示,其前后面为垂直于磁场的绝缘板,上下面为用导线短路的导电板。温控器工作时,通过调节管路中压强差和磁场的大小使液态合金以目标速率稳定流动,实现散热功率动态匹配。已知该段管路长度为,矩形横截面的宽度为、高度为,其中的液态合金左右两侧的压强差为,温差为,受到的黏滞阻力(为常量);液态合金密度为、电阻率为、比热容为。设液态合金克服黏滞阻力和安培力做功产生的热量完全被液态合金吸收,、和不随温度变化,不计短路导线与金属板的电阻。
(1)求产生的驱动力及其功率。
(2)求流速与压强差和磁感应强度之间的关系。
(3)求单位时间内液态合金从高功率器件吸收的热量;要使液态合金从高功率器件吸热,给出与之间所满足的关系。
2.(2025·甘肃·高考真题)在自动化装配车间,常采用电磁驱动的机械臂系统,如图,ab、cd为两条足够长的光滑平行金属导轨,间距为L,电阻忽略不计。导轨置于磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,导轨上有与之垂直并接触良好的金属机械臂1和2,质量均为m,电阻均为R。导轨左侧接有电容为C的电容器。初始时刻,机械臂1以初速度向右运动,机械臂2静止,运动过程中两机械臂不发生碰撞。系统达到稳定状态后,电流为零,两机械臂速度相同。
(1)求初始时刻机械臂1的感应电动势大小和感应电流方向;
(2)系统达到稳定状态前,若机械臂1和2中的电流分别为和,写出两机械臂各自所受安培力的大小;若电容器两端电压为U,写出电容器电荷量的表达式;
(3)求系统达到稳定状态后两机械臂的速度。若要两机械臂不相撞,二者在初始时刻的间距至少为多少?
考点4 变压器 电能的输送
1.(2026·甘肃·高考真题)(多选)如图1,理想变压器原、副线圈匝数比为,电阻,,、为理想电流表,为理想电压表,、为开关。交流电源的输出电压随时间的变化规律如图2所示。闭合开关、,则( )
A. 两电流表示数相同
B. 电压表的示数为
C. 电源输出的交流电频率为
D. 电阻消耗的功率是电源输出功率的
模拟题精选
1.(2026·甘肃酒泉·一模)(多选)如图甲所示,在垂直纸面向外的匀强磁场中,一个单匝线圈与一个电容器相连,线圈平面与匀强磁场垂直,电容器的电容,穿过线圈的磁通量随时间t的变化关系如图乙所示,则在0~2s时间内,下列说法正确的是( )
A. 线圈中磁通量的变化率为3Wb/s
B. 电容器两极板间的电压为4.0V
C. 电容器所带电荷量为60C
D. 电容器下极板的电势高于上极板的电势
2.(2026·甘肃·一模)“陇电入浙”工程正式开工,标志着我国“西电东送”战略再添一条大动脉。该输电工程采用800千伏特高压直流输电。对比特高压交流输电,下列关于直流输电的说法错误的是( )
A. 可以减少感抗、容抗造成的能量损失
B. 输电功率一定时,输电电压越高,输电线路中的电流越大
C. 输电功率一定时,可以提高输电电压来减少输电线上的能量损失
D. 用户端不能利用变压器直接对输电电压降压
3.(2026·甘肃酒泉敦煌中学·模拟)如图甲所示,理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上,输入电压随时间变化的图像如图乙所示,副线圈接规格为“”的灯泡。若灯泡正常发光,下列说法正确的是( )
A. 原线圈两端电压的有效值为
B. 副线圈中电流的有效值为
C. 原、副线圈匝数之比为4:1
D. 原线圈的输入功率为
4.(2026·甘肃酒泉·一模)为实时监测高压输电线的电压和电流,需要测量出输电线上的电压和电流的大小.因高压输电线的电压和电流都很大,可采用互感器进行测量.如图所示,电压互感器和电流互感器的原线圈分别连接在高压线上,根据两个互感器的原、副线圈的匝数比和两个电表的读数就可以算出高压输电线的电压和电流,则关于电压互感器和电流互感器说法正确的是( )
A. 和都是降压变压器
B. 是降压变压器,是升压变压器
C. 是升压变压器,是降压变压器
D. 和都是升压变压器
5.(2026·甘肃靖远一中·一模)电压互感器与电流互感器可组合起来测量线路的功率。如图所示,和是输电线,甲是电压互感器,初级线圈与次级线圈的匝数的比值为k;乙是电流互感器,初级线圈与次级线圈的匝数的比值为n。若理想交流电压表的示数为U,理想交流电流表的示数为I,则输电线输送的电功率为( )
A.
B.
C.
D.
6.(2026·甘肃民乐一中·二模)如图甲所示,无线充电是近年来发展起来的新技术,具有使用方便、不易老化磨损等优点,同时也存在着传输距离短、能量损耗大等不足。图乙为其工作原理图,其送电线圈与受电线圈匝数比为,若在端输入的交流电压,则端的输出电压的有效值可能为( )
A.
B.
C.
D.
7.(2026·甘肃武威七中·模拟)如图所示,理想变压器原线圈接在交流电源上,电表均为理想电表,开关S处于断开状态,下列说法正确的是( )
A. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,消耗的功率变大
B. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电压表V示数变小
C. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电流表示数变大
D. 若滑动触头P不动,闭合开关S,则电流表示数变大、示数变小
8.(2026·甘肃·高考诊断)(多选)2025年10月3日至9日,内蒙古绿电“出塞”首次到海南。来自内蒙古的风、光资源,跨越3000公里“电力天路”,转化为海南岛的万家灯火,标志着内蒙古实现了清洁能源有史以来最远距离的跨省输送。如图所示为通过远距离输电方式给新能源汽车充电桩供电示意图,变压器均为理想变压器。升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比分别为、。输电线总电阻为。在升压变压器的原线圈两端接入一电压为的交流电。不考虑其他因素的影响,下列说法正确的是( )
A. 充电桩上交流电的周期为0.01s
B. 升压变压器副线圈两端的电压为4400V
C. 当充电桩使用个数增多时,降压变压器的输出电压减小
D. 当升压变压器的输入功率为88kW时,输电线上损失的电功率为1.6kW
9.(2026·甘肃张掖·考前预测)(多选)如图所示,理想变压器接在交流电上,此时电压表读数为,电流表读数为,电表皆为理想电表,则( )
A. 交流电的频率为
B. 变压器原、副线圈匝数比为3∶1
C. 原线圈输入电流为
D. 若滑动变阻器的滑片向上滑动,则电流表读数减小
10.(2026·甘肃定西·考前预测)如图所示,长直导线右侧固定一正方形导线框,且在同一平面内,边与长直导线平行,现在长直导线中通入图示方向电流,调节电流的大小,使得空间各点的磁感应强度随时间均匀变化。则( )
A. 当电流减小时,导线框中产生的感应电流沿顺时针方向
B. 当电流增大时,导线框中产生的感应电流也逐渐增大
C. 无论电流增大还是减小,导线框整体受到的安培力大小不变
D. 无论电流增大还是减小,导线框整体受到的安培力方向始终向左
11.(2026·甘肃·高考诊断)水平面内放置两根平行金属导轨,金属导轨之间接有电阻R,与金属棒ab构成闭合回路。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上。现使磁感应强度随时间均匀增大,ab始终保持静止,下列说法正确的是( )
A. ab中的感应电流方向由b到a
B. ab中的感应电流不变
C. ab所受的安培力水平向右
D. ab所受的静摩擦力不变
12.(2026·甘肃·一模)(多选)如图所示,光滑水平桌面上放有一个由均匀导线绕成的正方形单匝线圈PQMN,在线圈对角线PM的一侧,存在垂直于桌面向下的匀强磁场。现从图示位置处开始,沿垂直MN边的方向,以速度将线框匀速拉入匀强磁场,在此过程中( )
A. 点电势始终高于点电势
B. 线圈中的感应电动势逐渐减小
C. 线圈所受安培力的方向始终与运动方向相反
D. 拉力做功的功率逐渐减小
13.(2026·甘肃酒泉敦煌中学·模拟)(多选)图为利用“电磁阻尼+弹簧”设计的缓冲系统,其承重装置质量为,内部存在垂直纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场,缓冲装置由单匝刚性线圈和固定在线圈上的两个劲度系数均为的相同绝缘轻弹簧构成,足够大,线圈电阻为、宽度为、高度足够高。系统在距地面处自由释放,此时弹簧上端与承重装置相距。线圈落地后立即静止,忽略装置之间的摩擦和空气阻力,重力加速度为。则( )
A. 落地后瞬间,感应电流方向为顺时针
B. 落地后瞬间,感应电流的大小为
C. 从释放到系统静止时,通过线圈的电量为
D. 从释放到系统静止时,线圈产生的热量小于
14.(2026·甘肃永昌第一高级中学·考前预测)(多选)如图所示,间距为的水平线、之间有垂直于纸面向里的匀强磁场,将边长为的正方形金属线框在磁场的上方以大小为的初速度水平向右抛出,线框运动过程中始终在垂直于磁场的竖直面内,且边始终水平,当边刚要出磁场时线框的加速度恰好为零,重力加速度为,已知线框的质量为、电阻为,磁场的磁感应强度大小为,则下列说法正确的是( )
A. 线框进磁场过程中,沿水平方向做减速运动
B. 线框进磁场过程中,通过线框截面的电量为
C. 线框出磁场过程,线框运动的位移大小为
D. 线框从开始运动到刚好完全进磁场所用的时间为
15.(2026·甘肃民乐一中·二模)(多选)如图所示,两条半径为的圆弧导轨相距平行且竖直固定,最低点、与两足够长的水平导轨平滑衔接,水平轨道的右侧连接阻值为的定值电阻,水平虚线右侧以及弧形轨道所在区域存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小均为,长为的导体棒垂直轨道放在无场区,虚线处左右两侧导轨间相互绝缘。导体棒在外力的控制下从圆弧最高处开始,沿导轨以恒定速率做匀速圆周运动,到时立即撤去外力,经过一段时间导体棒与发生弹性正碰,碰后立即撤走导体棒。已知导体棒、的电阻分别为、,质量分别为、,重力加速度为,忽略一切摩擦和阻力。则下列说法正确的是( )
A. 导体棒上产生的感应电动势的有效值为
B. 外力做功为
C. 撤走后,导体棒上产生的焦耳热为
D. 导体棒运动的距离为
16.(2026·甘肃张掖·考前预测)(多选)如图所示,一对光滑竖直圆弧形金属导轨右端与一对足够长平行且光滑的水平金属导轨平滑连接成固定导轨,水平导轨的右端接入阻值为的定值电阻,且水平导轨处于竖直向下的匀强磁场中。现有一质量为、长度为、电阻为的导体棒从圆弧轨道上高处由静止释放,进入磁场速度减为0时被锁定;从圆弧导轨的相同位置再由静止释放第2根相同的导体棒,导体棒进入磁场速度减为0时被锁定,以此类推,直到第3根导体棒被锁定。若已知固定导轨间的距离为,匀强磁场的磁感应强度大小为,重力加速度为,金属导轨电阻忽略不计,运动过程中导体棒始终与导轨垂直且接触良好。则( )
A. 第1根导体棒刚进入磁场时,回路中感应电流的方向沿顺时针(俯视)
B. 第1根导体棒刚进入磁场时,定值电阻两端的电压为
C. 整个过程中定值电阻上产生的焦耳热为
D. 最终第3根、第2根导体棒的间距与第2根、第1根导体棒的间距之比为
17.(2026·甘肃酒泉敦煌中学·模拟)北方地区冬季温度较低,小明想为自家蔬菜大棚设计一个低温报警装置,该报警装置可用于观测棚内温度(0~15℃),同时当温度低于10℃时装置会自动报警。所用温度传感器的电阻随温度的变化规律如图(a)所示,实验电路如图(b)所示。实验室提供的器材有:
A.直流电源(电动势为8V,内阻不计);
B.电压表(量程为6V,内阻非常大);
C.温度传感器;
D.电阻箱(最大阻值为999.9Ω);
E.定值电阻R(阻值为10Ω);
F.单刀双掷开关一个,导线若干;
G.报警器(电阻非常大)。
(1)请根据图(b)所示的电路图,在图(c)中完成实物连线。
(2)按下列步骤进行调试:
①电路接通前,先将电阻箱调为,然后开关向 (填“a”或“b”)端闭合,将电压表此时指针对应的刻度线标记为温度 ℃;
②逐步减小电阻箱的阻值,电压表的示数不断 (填“变大”或“变小”),按照图(a)中数据将电压表上“电压”刻度线标为对应的“温度”;
③将开关向另一端闭合,温度计即可正常使用。
(3)电压表示数降低到 V,报警器报警。
(4)使用一段时间后,由于电源的电动势略微变小,温度的测量结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
18.(2026·甘肃定西·考前预测)如图所示,竖直平面内固定一足够长的“U”型金属导轨,质量为、电阻不计的金属棒垂直导轨静置于绝缘固定支架上。支架上方存在竖直向下的匀强磁场,边长为的正方形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,两磁场互不影响,且磁感应强度大小与时间的关系均为(T)。支架上方导轨单位长度的电阻为,下方导轨的总电阻为。从时刻开始,对金属棒施加竖直向上的拉力,使其以加速度向上做匀加速直线运动。金属棒始终与导轨接触良好,与导轨间动摩擦因数为,不计空气阻力,重力加速度大小为。求:
(1)区域产生感应电动势的大小和金属棒中电流的方向;
(2)时,金属棒中的电流大小;
(3)经过多长时间,对金属棒所施加的拉力达到最大值,并求此最大值。
19.(2026·甘肃靖远一中·一模)如图所示,两根相距为L的光滑平行金属导轨(足够长)所在平面的倾角,导轨下端接有阻值为R的定值电阻,矩形区域存在方向垂直导轨平面向上的磁场,磁感应强度大小随时间t变化的关系式为(常量);长度为L、阻值为R、垂直导轨放置在处的金属棒上方矩形区域(含边界)存在方向垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。金属棒通过绝缘细线(绕过光滑轻小定滑轮)与物块相连,金属棒一侧的细线与导轨平行,物块底部距水平地面的高度为2h,,物块处于静止状态。金属棒与物块的质量相同,重力加速度大小为g,不计导轨的电阻。
(1)求金属棒处于静止状态时通过金属棒的电流I;
(2)求金属棒的质量m;
(3)若突然撤去区域的磁场(不考虑撤去磁场瞬间对金属棒运动状态的影响),物块落地前瞬间的速度大小为v,不计空气阻力,求撤去区域的磁场后金属棒沿导轨向上运动的距离s以及在金属棒向上通过区域的过程中金属棒上产生的焦耳热Q。
20.(2026·甘肃靖远一中·考前预测)某兴趣小组研究电磁弹射及阻尼系统,其结构原理如图所示,间距的两平行导轨由水平部分和倾斜部分组成,左端连接有单刀双掷开关S和电容器及定值电阻,电容,。以导轨上某点为原点、水平向右建立坐标轴,在的水平导轨区域内存在磁感应强度大小、方向竖直向上的匀强磁场。质量的金属杆静止于处,质量的绝缘杆静止于处。现将开关S掷向1,电容器放电将杆瞬间向右弹射,瞬时放电结束后开关立即掷向2启动电磁阻尼系统,一段时间后杆与杆发生第一次碰撞,碰后瞬间杆的速度为。不计一切摩擦,不计杆和导轨的电阻,杆运动过程中始终垂直于导轨且接触良好,两杆发生的碰撞均为弹性碰撞。求:
(1)两杆第一次碰撞前、后a杆的速度分别多大;
(2)电容器放出的电荷量;
(3)若b杆可无机械能损失的在水平导轨和右侧倾斜导轨上滑动,且之后每次b杆返回磁场时a杆均已停止运动,求最终a杆的位置坐标。
试卷第1页,共3页
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专题08
电磁感应、交变电流
考点1法拉第电磁感应定律自感和涡流
1.【答案】B
2.【答案】B
考点2电磁感应现象中的电路和图像问题
1.【答案】C
考点3电磁感应中的三大力学观点的综合性应用
△pabp
1.【答案】(1)△pab,△pabv
(2)
B2adb+kp
(3)
cPoabv.△T-△pabv,△p<cP△T
2.【答案】(1)BLVo,沿机械臂1向上
(2)BIL,BI2L,Q=CU
(3)
mvo
,方向向右;
mvoR
CB2L2+2m
BL2
考点4变压器电能的输送
1.【答案】BCD
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丫一年模抓练测品
模拟题精选
1.【答案】AD
2.【答案】B
3.【答案】C
4【答案】B
5.【答案】D
6.【答案】A
7.【答案】D
8.【答案】BCD
9.【答案】BC
10.【答案】A
11.【答案】B
12.【答案】BD
2/3
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13.【答案】BD
14.【答案】BC
15.【答案】BC
16.【答案】AC
传感器R
R
17.【答案】(1)
电源
(2)①b②5③变
大
(3)3.2(4)偏小
18.【答案】(1)E=2L2从M流向N
(2)1=2L2
R+art
(3)t=▣'
2μL3
Fmax mig
19.【答案】(1)I=khL
v2
2R
(2)m=khBL2
+2h,
gR
(3)S=
Q=khBLgh-v2
2gR
20.【答案】(1)0.75ms,方向水平向右,0.25m/s,方向水平向右
(2)0.35c
(3)0.25m
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