19.选必2 第二章 电磁感应-高中物理·2026年高考真题分类

**基本信息** 聚焦电磁感应高考真题，以题型为载体系统整合法拉第定律、楞次定律等核心知识，提炼动量定理、能量守恒等解题方法，构建“概念-公式-综合应用”的逻辑链条，培养科学思维与物理观念。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |单选题|11题|公式直接应用、概念辨析（如楞次定律判断方向）|感应电动势→电流→安培力的推导，夯实物理观念| |多选题|6题|多过程分析、临界条件判断（如简谐运动特征）|电磁感应与电路、力学综合的关联，体现科学推理| |解答题|5题|综合应用力学规律（牛顿定律、动量定理）|从单一公式到多规律融合的应用拓展，培养模型建构能力|

【高中物理人教版(2019)】 2026年高考真题-按章分类 选择性必修第二册 第二章 电磁感应 11个单选题 + 6个多选题 + 0个实验题 + 5个解答题 ---- 学 生 版 ---- 一、单选题 1.(2026高考·甘肃)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.(2026高考·浙江)如图所示，在竖直向上的匀强磁场中，同轴固定的两个电阻不计、光滑的相同金属圆环，其轴线水平，它们与电动势恒为的电源相连接。有一导体棒水平置于两圆环之间、且具有良好的电接触，接触点记作、，它们与环心、的连线、与竖直方向的夹角为。闭合开关后，导体棒平衡在处；让其偏离小角度，此后运动的关系示意图最接近的是( ) A. B. C. D. 3.(2026高考·广西)在如图甲所示的电路中，金属圆环内有垂直于其所在平面的匀强磁场，磁感应强度为，金属棒OP长度为，电阻为；初始时棒OP绕以恒定角速度逆时针旋转，时间内，角速度随时间变化情况如图乙所示，。电路左侧有电感和电阻的支路，支路上各串联了相同的发光二极管、，电感的阻值、电阻的阻值、和的正向电阻值都是，初始时刻，和一样亮，则( ) A.初始时，通过的电流 B.时间内，整个电路消耗的电能 C.时刻，电感两端电压为零 D.时间，比先熄灭 4.(2026高考·江苏)旅客在网上购买高铁票后，可使用二代身份证在自动检票闸机上刷身份证进出站。当身份证进入刷卡机感应范围后，刷卡机会向身份证发射高频电磁波，下列说法正确的是( ) A.身份证放在刷卡机上不动不会产生感应电流 B.身份证放在刷卡机上不动就会产生感应电流 C.身份证快速靠近刷卡机感应电流会变大 D.身份证快速远离刷卡机感应电流会变大 5.(2026高考·湖北)如图所示，固定在水平面内的两足够长平行金属导轨相距，其左端用导线连接一阻值为的电阻，两导轨间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。质量为的导体棒跨放在两导轨上，导体棒在两导轨间的电阻为。导轨上、、、是正方形的四个顶点。导体棒以大小为的初速度从出发沿导轨向右运动，刚过后，区域内磁场的磁感应强度方向不变、大小在极短时间内增大到，然后保持不变。导体棒运动过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好，不计导轨电阻与所有摩擦，导体棒最终静止的位置离初始位置的距离为( ) A.9L B.10L C.11L D.12L 6.(2026高考·山东)图甲是某交流发电机的原理图，在Oxy坐标系中，以O为圆心的上、下两个半圆区域内分别充满垂直面向外和向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为，金属棒一端始终位于 点，绕 点在面内以恒定角速度转动，产生有效值为、周期为的交变电动势。如图乙所示，现将一、四象限磁场方向分别变为垂直面向里和向外，整个圆形区域磁感应强度大小变为，且金属棒转动角速度变为，产生有效值为、周期为的交变电动势。则( ) A.、 B.、 C.、 D.、 7.(2026高考·河北)如图所示，在长直螺线管中间区域放置一个匝数为、面积为的同轴小线圈。已知，长直螺线管通电后其内部磁场处处相同，磁感应强度的大小与螺线管中的电流成正比，即。在一段时间内，若电流随时间的变化关系满足(为常量)，由理想电压表测出小线圈的感应电动势为，则可以表示为( ) A. B. C. D. 8.(2026高考·黑吉辽蒙卷)动圈式扬声器的结构和线圈绕向如图(a)所示，图(b)为线圈所在区域磁场分布。将其用作话筒时，锥形纸盆的振动带动线圈运动，把声信号转化为电信号。规定向右为线圈位移的正方向，若随时间的变化如图(c)所示，则、间电势差随变化的图像可能为( ) A. B. C. D. 9.(2026高考·陕晋青宁卷)电磁泵减速部分的简化工作原理如图。在垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场中，竖直放置的形光滑金属导轨左右间距为，水平放置的导体棒质量为，与竖直放置且下端固定的绝缘轻弹簧相连，与导轨接触良好且其接入回路的电阻阻值为。将自弹簧原长位置由静止释放，第一次到达最低点时下降高度为，此过程中其最大速度为。导轨电阻忽略不计，弹簧始终在弹性限度内。在从静止释放到第一次到达最低点的过程中( ) A.流过导体棒的感应电流方向由向 B.导体棒所受安培力的冲量为零 C.通过导体棒的电荷量大小为 D.导体棒的加速度最大值为 10.(2026高考·浙江)如图1所示，半径为、横截面半径为、匝数为N的圆环形螺线管通有电流I，管内产生磁感应强度(a为常量)的匀强磁场。管外磁场近似为0，小明用电阻为R的一段漆包线缠绕螺线管一圈后，并成双股线再缠绕螺线管两圈，最后将两端头短接，形成特殊线圈A。若电流I随时间t变化的关系如图2所示，则( ) A.时，螺线管的自感电动势 B.时，线圈A的感应电动势 C.在内，通过线圈A的电荷量 D.在内，线圈A产生的焦耳热 11.(2026高考·浙江)如图所示，一根带负电的塑料棒，长为l、横截面积为S、均匀分布有N个电子(电子电荷量为)。让棒垂直于匀强磁场B，以速度v沿轴向做匀速运动。下列说法正确的是( ) A.等效电流的方向与v方向相同 B.等效电流的大小 C.棒产生的感应电动势 D.棒所受安培力的大小 二、多选题 12.(2026高考·河南)某种呼吸监测装置的原理如图1所示。呼吸气流可从绕有线圈的空心圆管左端进出，使位于圆管右端的磁性薄膜运动。呼气时薄膜向右运动，吸气时薄膜向左运动。图2为电压传感器显示的电压随时间变化的图像，为正时点电势高于点，下列说法正确的是( ) A.若磁性薄膜的N极在右侧，则吸气时点电势高 B.若磁性薄膜的N极在右侧，则吸气时点电势高 C.若图2中点对应呼气，则磁性薄膜的S极在右侧 D.若图2中点对应呼气，则磁性薄膜的S极在右侧 13.(2026高考·贵州)如图，水平绝缘桌面上固定有光滑金属导轨，其中和的延长线交于的角平分线上点，M、N点在的延长线上，为的中点，，，，。导轨所在区域存在磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场。质量为的导体棒在水平拉力作用下，从点以速度向右匀速运动到点，此时撤去拉力，运动到点时速度为。已知导体棒单位长度电阻为，导体棒在运动过程中始终垂直于且与导轨接触良好，导轨电阻不计。则导体棒( ) A.从到的过程中，电流为 B.从到的过程中，通过导体棒的电荷量为 C.速度满足关系式 D.从到的过程中，产生的焦耳热为 14.(2026高考·山东)如图所示，足够长 形光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，宽度为 ，电阻不计。区域Ⅰ为正方形，充满垂直轨道平面向上、磁感应强度大小随时间 均匀变化的匀强磁场，即 ( 为大于零的常量)；区域Ⅱ内，导轨上接有开关、，导轨间接有电容为、的两电容器；区域Ⅲ内充满方向垂直轨道平面向下、磁感应强度大小为 的匀强磁场。初始时，质量为 、有一定阻值的导体棒 静止于区域Ⅲ中某处，闭合，断开，充电。充电完毕后，断开，闭合，MN开始运动，经过一段时间系统达到最终稳定状态。MN长度与导轨宽度相同并始终与导轨接触良好。下列说法正确的是( ) A.充电完毕时的电荷量为 B.充电完毕时，上极板带负电 C.最终 的速度为 D.最终的电荷量为 15.(2026高考·河北)如图所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，间距为，电阻不计。左端接有输出电流大小恒为 的恒流源，电流方向如图。导轨间分布着两个紧邻的正方形磁场区域、宽度均为，左侧磁场方向竖直向下，右侧磁场方向竖直向上，以导轨上两磁场交界处的 点为坐标原点，沿导轨方向建立 坐标轴，两磁场的磁感强度大小 仅随坐标 变化，且满足式中为已知常量。时，一根质量为，导轨间电阻为的导体棒以初速度从处向右运动；时，导体棒第一次到达处，且速度为0，运动过程中导体棒始终与导轨接触良好且垂直，不计空气阻力，忽略磁场的边界效应及电流对磁场的影响，下列说法正确的是( ) A.导体棒做简谐运动 B.初速度 C.若初速度变为，则导体棒的速度第一次变为0所需时间为 D.若初速度变为，则导体棒将以两磁场交界线为中心做往复运动 16.(2026高考·黑吉辽蒙卷)如图，光滑绝缘水平面上两侧区域Ⅰ、Ⅱ分别存在竖直方向的匀强磁场，宽度均为，磁感应强度方向相反，大小分别为、，和处有固定挡板。同种材料制成、粗细均匀的正方形导体线框，边长为，质量为，总电阻为，以初速度从左侧进入磁场，沿轴方向运动。线框平面始终与磁场方向垂直，边始终与磁场边界平行，线框与挡板的碰撞均为弹性碰撞。则( ) A.首次进入磁场时线框的加速度大小 B.每次经过时，电势差 C.与右侧挡板首次碰撞后瞬间线框的速度大小 D.线框停止处，穿过线框的磁通量为0 17.(2026高考·云南)如图所示，光滑绝缘斜面固定在水平面上，与水平面交于，倾角，斜面上矩形区域存在垂直斜面向下、磁感应强度大小的匀强磁场(图中未画出)。单匝等腰梯形导线框的下底，上底，，质量，总电阻。线框从斜面上高于的某处由静止释放，边进入磁场时开始对线框施加外力F控制其运动，边进入磁场时边未出磁场。线框始终沿斜面运动，边始终与平行，速度方向始终与边垂直。取重力加速度大小，，设边进入磁场时速度为，在线框进入磁场的过程中( ) A.若速度保持恒定，且，则线框中的感应电流方向为 B.若速度保持恒定，且，则该过程中F对线框始终做正功 C.若感应电流恒定，且F对线框做的功，则 D.若感应电流恒定，且F对线框做的功，则该过程的时间 三、解答题 18.(2026高考·北京)如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为、方向竖直向下，宽为的型长直金属导轨水平放置，导轨左端接阻值为的电阻。质量为的导体棒在导轨上以初速度开始运动。运动过程中导体棒与导轨垂直且接触良好，不计导体棒和导轨的电阻及它们间的摩擦。求： (1)初始时刻通过导体棒的电流大小和方向； (2)初始时刻导体棒加速度的大小； (3)导体棒速度从减为0的过程中电阻产生的热量。 19.(2026高考·全国卷)光滑水平桌面(纸面)上，两平行虚线之间有方向垂直纸面向里的匀强磁场，一正方形导体线框MNPQ静置在桌面上，PQ边与磁场边缘重合，如图(a)所示。时刻，线框在拉力作用下由静止开始进入磁场，拉力方向平行于桌面且与虚线垂直，线框完全进入磁场后，继续运动一段时间，直至MN边离开磁场为止。拉力大小随线框速度大小变化的图线如图(b)中实线所示，线框加速度始终保持不变，PQ边始终与磁场边缘保持平行。线框质量为、电阻为，图(b)中与已知，求 (1)线框加速度大小及线框边长； (2)磁感应强度大小及磁场区域的宽度； (3)从PQ边进入磁场到边离开磁场的过程中，拉力的最大值及安培力冲量的大小。 20.(2026高考·四川)如图所示，两根相距的平行金属长导轨、与金属杆固定连接成形框。形框质量为，电阻不计，静止在水平绝缘桌面上，与桌面间动摩擦因数为。劲度系数为的绝缘轻弹簧一端连接杆的中点，另一端与墙壁相连，弹簧水平且处于原长。导轨上静置一质量为，电阻为的光滑金属杆。空间存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为大小为。现使杆在水平向右的外力作用下做匀速直线运动。杆始终与导轨垂直且接触良好，弹簧始终与杆垂直且在弹性限度内，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度大小为。 (1)求形框所受最大静摩擦力的大小； (2)若弹簧保持原长，求杆做匀速直线运动速度的最大值； (3)若杆运动速度大小为，当弹簧伸长量为时外力功率最小，求此时形框的速度大小和外力功率的最小值。 21.(2026高考·江苏)巡检机器人通过电磁悬浮与驱动技术对直流高压输电线进行巡检。简化模型如图所示，机器人由相对位置固定的矩形悬浮线圈和驱动线圈组成，两线圈与高压长直导线A处在同一直平面内，且边、边均平行于导线A。机器人始终处在导线A产生的磁场区域内，该区域磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里，和边被铁芯包裹，在铁芯作用下，两条边所在处的磁感应强度均增大为原来的k倍。当悬浮线圈通有电流恰好使机器人悬浮时，给驱动线圈接通另一电流，机器人沿平行于导线A的方向以速度向右匀速运动。已知机器人质量为m，和边的长度均为L，重力加速度为g，机器人运动过程中所受空气阻力保持不变，忽略两线圈之间的相互作用 (1)求机器人悬浮时悬浮线圈中电流的大小； (2)若给驱动线圈断电，求机器人的速度为时，边产生的感应电动势大小E； (3)若驱动线圈中电流大小保持不变，仅改变方向，机器人移动了距离后停止运动，求此过程中边所受安培力做功的功率。 22.(2026高考·湖南)某小组制作了一储能器，其两端电压与其储存的电荷量间的函数关系近似为(为常量)。将该储能器接入如图所示电路，、、为固定的三个触点。两足够长的平行金属导轨固定于水平面上，电阻不计，间距为。导轨间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为。质量为的导体棒垂直导轨放置，接入电路的阻值为。电源电动势为，内阻不计。定值电阻阻值为。时刻开关S与连接，直到导体棒做匀速运动，再于时刻切换开关与或连接。运动过程中导体棒与导轨始终垂直且接触良好，忽略摩擦。 (1)求时刻导体棒加速度的大小； (2)若时刻开关与连接，储能器接入电路前电压为0，当储能器电压为时(此时电路中电流不为0)，求导体棒速度的大小； (3)若时刻开关与连接，求从时刻起到导体棒静止的过程中，导体棒上产生的焦耳热。 选择性必修第二册 第二章 电磁感应 ---- 参考答案及解析 ---- 一、单选题 1.B 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.C 当导体棒运动时，会切割竖直方向的匀强磁场，产生动生电动势，由右手定则可知该电动势为反电动势，会阻碍电路电流变化。导体棒初始平衡在，当偏离平衡位置小角度时：重力的切向分量、安培力的切向分量的合力会形成指向的回复力，符合简谐运动的受力特征。同时导体棒运动过程中，动生电动势会产生电磁阻尼效果：安培力的分力始终阻碍棒的运动，会让振动的振幅逐渐衰减，最终平衡位置趋近于初始平衡位置，故选C 。 3.B 初始时，金属棒OP转动切割磁感线，感应电动势为电路总电阻为则金属棒两端的电压为通过的电流，故A错误。时间内，整个电路消耗的电能，故B正确。时间内角速度在变化，金属棒产生的感应电动势在变化，电路中的电流在变化，由于电感L的自感作用，会产生自感电动势阻碍电流的变化，所以时刻电感L两端电压不为零，故C错误。时间内，金属棒的角速度为0，产生的感应电动势为0，电感L会产生自感电动势，自感电流与原电流方向相同， 与电感L串联，与电阻串联，自感电流无法反向通过，时间， 比后熄灭，D错误。 4.B 感应电流产生的条件是闭合回路中磁通量发生变化，刷卡机发射的高频电磁波本质是周期性变化的磁场，结合法拉第电磁感应定律分析各选项。身份证放在刷卡机上不动时，刷卡机产生的交变磁场会使穿过身份证内置线圈的磁通量随时间周期性变化，因此会产生感应电流，A错误。由A的分析可知，身份证不动时磁通量持续变化，会产生感应电流，B正确。根据法拉第电磁感应定律，感应电流大小与磁通量变化率成正比，身份证快速靠近或者快速远离刷卡机过程，由于刷卡机产生的是交变磁场，这两个过程中的磁通量变化率都有可能是减小的，感应电流也可能是减小的，CD错误。 5.B 根据题意，设导体棒最终静止的位置离初始位置的距离为，对导体棒从开始运动到静止的过程中，由动量定理有又有，联立解得，故选B。 6.D 根据题意，由图可知，图甲中金属棒转动为一个周期，则有图乙中金属棒转动为一个周期，则有则有根据题意可知，甲、乙图中产生的交流电均为矩形交流电且正负最大电动势相等，则有，作出图像，如图所示 可知甲、乙图中产生的交流电的有效值为，则有，故选D。 7.D 根据法拉第电磁感应定律有根据题意有，联立可得解得，故选D。 8.D 根据题意，由图()可知，线圈的位移随时间按正弦规律变化，则有则线圈的速度随时间的变化规律为由于磁场是辐射状的，线圈运动方向始终与磁感线垂直，感应电动势的大小可知，间电势差的大小随时间的变化规律与速度一致，应为余弦函数形式，时刻，由右手定则可知，线圈中电流由，因此端为负极，端为正极，则有，综上所述，D选项图像符合题意，故选D。 9.C 由右手定则可知，流过导体棒的感应电流方向由向，故A错误。导体棒下降过程中，安培力大小改变，方向不变，由冲量公式可知，导体棒所受安培力的冲量不为零，故B错误。导体棒下降过程中，感应电动势为感应电流为通过导体棒的电荷量大小为，故C正确。根据题意可知，导体棒下降过程中，先做加速度减小的加速运动，再做加速度增大的减速运动，则导体棒的加速度最大值出现在最低点或初始位置，导体棒速度最大时有若没有磁场，由能量守恒定律有可知，在最低点时，有此时，加速度为有磁场时，由能量守恒定律可知，弹簧的形变量减小，则最低点时加速度小于，则导体棒的加速度最大值出现在初始位置，此时，导体棒只受重力，加速度为，D错误。 10.D 螺线管的自感电动势公式为其中，螺线管的横截面积​，磁感应强度。在 时间段内，电流变化率为磁感应强度变化率为代入自感电动势公式，A错误。线圈A的有效匝数是1，在 时间段内，电流变化率为线圈A的感应电动势，B错误。流过线圈A的电荷量，其中是穿过线圈A的总磁通量变化量。在内，螺线管电流恒定，穿过线圈A的总磁通量不变通过线圈A的电荷量为0。在内，电流从变为0，所以在内，通过线圈A的电荷量，C错误。在 内，线圈A产生焦耳热只有在电流变化的区间才产生感应电动势和焦耳热即 和 时间段。时长为 ，线圈A的感应电动势产生的焦耳热 在 时间段内，感应电动势产生的焦耳热在内，线圈A产生的焦耳热，D正确。 11.B 塑料棒带负电，则等效电流的方向与v方向相反，A错误。等效电流的大小，B正确。棒中几乎没有自由电子，磁通量不发生变化，不产生感应电动势，C错误。 棒所受安培力的大小，D错误。 二、多选题 12.BC 若磁性薄膜的N极在右侧，则通过线圈的磁场方向向右，吸气时薄膜向左运动，通过线圈的磁场增强，由楞次定律可知感应磁场方向向左，则线圈中电流方向由a到b，即点电势高于点， A错误，B正确。由题图2可知，P点对应的电压为正，即由题意可知此时b点电势高于a点电势，线圈中的感应电流由a到b，通过线圈的感应磁场方向向左，若P点对应呼气，则线圈中的原磁场减弱，即原磁场方向应向左，磁性薄膜的S极在右侧，故C正确。由题图2可知，Q点对应的电压为负，即由题意可知此时b点电势低于a点电势，线圈中的感应电流由b到a，通过线圈的感应磁场方向向右，若Q点对应呼气，则线圈中的原磁场减弱，即原磁场方向应向右，磁性薄膜的S极应在左侧，D错误。 13.AC 从到的过程中，导体棒向右匀速运动，设某时刻接入电路的导体棒长度为，则有感应电动势导体棒接入电路的电阻为则电流为，故A正确。从到的过程中，结合A分析可知，某时刻导体棒速度为时，感应电流为由电流定义式可得，通过导体棒的电荷量为又有则有，故B错误。从到的过程中，令某时刻导体棒速度为时，导体棒的位移为，由几何关系可得，导体棒接入电路的长度为，可知该时刻导体棒所受安培力为对该过程由动量定理有则有解得作出该过程与关系图像，如图所示 则有联立解得，故C正确。从到的过程中，设某时刻导体棒位移大小为，则导体棒接入电路的长度为，该时刻导体棒所受安培力为，该过程中安培力做功为作出该过程与关系图像，如图所示 则有由功能关系有产生的焦耳热联立解得，D错误，故选AC。 14.AC 闭合、断开时，区域Ⅰ中产生感应电动势给充电，由法拉第电磁感应定律可知产生的感应电动势为由电容定义式可得充电完毕时的电荷量为，A正确。由楞次定律和右手螺旋定则可知区域Ⅰ中产生顺时针方向的感应电流，则充电完毕时，上极板带正电，B错误。断开、闭合时，放电，最终回路中感应电流为0，、和 两端电压相等，设最终稳定时的电荷量为，的电荷量为，流过 的电荷量为，MN的速度为 ，对 由动量定理和电流的定义式 有 结合法拉第电磁感应定律和电容的定义式可知 联立可得，整个过程由电荷守恒定律有联立可得，，C正确，D错误，故选AC。 15.AB 作出 图像如图所示 根据题意知，在区域，导体棒所受安培力大小 根据左手定则可知安培力方向始终指向 处，令 ，故导体棒所受外力满足 同理，导体棒在 区域也满足 则导体棒在区域做简谐运动，故A正确。导体棒 到过程，根据动能定理其中联立可得，故B正确。对于简谐运动，从平衡位置运动到最大位移处所用时间为根据简谐运动圆频率结合上述分析可得与速度无关，初速度变为后，根据动能定理可知导体棒向右运动的最大距离小于，导体棒仍做简谐运动，根据上述分析可知速度变为对导体棒的速度第一次变为0所需的时间没有影响，仍为，故C错误。若初速度变为，由动能定理可得导体棒运动到处速度为根据对称性知导体棒从处运动到处克服安培力做功为即导体棒运动到处速度不为零，导体棒将继续向右运动离开磁场，故导体棒不会以两磁场交界线为中心做往复运动，D错误，故选AB。 16.AC 首次进入磁场时，切割磁感线，感应电动势感应电流所受的安培力根据牛顿第二定律联立可得首次进入磁场时线框的加速度大小，故A正确。每次经过时，都是切割磁感线，设感应电动势为，则，(根据右手定则可知要么都为正，要么都为负)可知每次经过时，电势差，故B错误。线框进入磁场Ⅰ过程中，根据动量定理有又可得线框从磁场Ⅰ到磁场Ⅱ过程中，根据动量定理又可得线框离开磁场Ⅱ过程中，根据动量定理又可得线框穿过磁场Ⅰ、Ⅱ过程，线框速度变化量根据可得线框与右侧挡板碰撞前的速度大小为根据题意线框与挡板的碰撞均为弹性碰撞，可知与右侧挡板首次碰撞后瞬间线框的速度大小，故C正确。根据C选项分析可知线框完整穿过一次磁场Ⅰ、Ⅱ，线框速度变化量为根据计算可知线框完整穿过磁场Ⅰ、Ⅱ144次后，速度为又144为偶数，可知线框第145次由左侧进入磁场Ⅰ，刚好完全进入磁场Ⅱ时，速度变化量为可知线框恰好停在磁场Ⅱ区域，穿过线框的磁通量为，D错误，故选AC。 17.AD 根据右手定则可知，线框中的感应电流方向为，故A正确。若速度保持恒定，且，线框刚进入磁场时，感应电动势为感应电流为线框所受安培力为又有则有，可知外力沿斜面向下；边要进入磁场时，感应电动势为感应电流为线框所受安培力为则有，可知外力沿斜面向上，则该过程中F对线框先做正功后做负功，B错误。根据题意，由几何关系可得，等腰梯形的高该过程中重力做功为若感应电流恒定，则感应电动势恒定，则有解得安培力做功为由动能定理有解得(舍去)，则感应电流为则有代入数据解得，C错误，D正确，故选AD。 三、解答题 18.【答案】(1)导体棒的电流方向，大小为 (2) (3) 【解析】(1)根据右手定则可知，导体棒中感应电流的方向为；刚开始运动时，感应电动势为通过导体棒的电流大小 (2)初始时刻导体棒所受安培力为由牛顿第二定律有解得 (3)根据题意，由能量守恒定律可知，电阻产生的热量 19.【答案】(1)， (2)， (3)， 【解析】(1)设线框加速度大小为，由图(b)可知当线框速度大小为时线框完全进入磁场，整个线框在磁场中运动时所受安培力为零，合力即拉力，大小为。根据牛顿第二定律得可得线框加速度大小设线框边长为，根据运动学公式有联立解得线框边长 (2)图(b)斜线部分对应的运动过程中，线框所受安培力不为零，设相应过程中线框速度的大小为时，感应电动势为，感应电流为，安培力大小为。设磁感应强度大小为，则产生的电动势为由闭合电路欧姆定律线框做匀加速运动，合外力大小为，拉力大小为，则其中联立相关各式得由图(b)知，时，代入上式解得磁感应强度大小为设PQ边到达磁场上边缘时线框速度大小为，由图(b)知，时，可得联立可得设磁场区域宽度为，则联立相关各式得磁场区域的宽度为 (3)设MN边到达磁场上边缘时线框速度大小为，此时拉力最大，根据运动学公式得其中联立相关各式得  将时代入其中联立可得的最大值为设整个过程安培力的冲量大小为，由于线框始终做匀加速直线运动，运动时间则的冲量大小等于图(b)中实线下的面积除以，根据动量定理得 由上图得出面积再联立相关各式得 20.【答案】(1) (2) (3)， 【解析】(1)形框和导体棒的总质量为，形框受到的支持力最大静摩擦力等于滑动摩擦力，即 (2)当导体棒速度最大时，安培力等于最大静摩擦力，此时U形框即将滑动，导体棒切割磁感线产生的感应电动势感应电流安培力根据平衡条件有解得 (3)设U形框的速度为u，则导体棒与U形框的相对速度为，导体棒感应电动势感应电流导体棒受到的安培力导体棒受到的安培力与U形框受到的安培力大小相等，对U形框受力分析有联立解得导体棒做匀速运动，对导体棒，根据平衡条件可得外力此时外力F的功率 21.【答案】(1)，电流方向为逆时针 (2) (3) 【解析】(1)根据题意可知，为了使线框整体悬浮，竖直方向上有解得由左手定则可知，电流方向为逆时针。 (2)若机器人向右运行速度为，ab边的感应电动势 (3)根据题意，若某时刻线框的水平速度为，由于cd边所受安培力一直为边所受安培力的倍，设cd边所受安培力大小为，则边所受安培力大小为，则有保持电流大小不变，方向反向，则安培力方向反向，由牛顿第二定律有又有解得线框cd边所受安培力大小为线框cd边所受安培力的平均功率 22.【答案】(1) (2) (3) 【解析】(1)时刻开关S与连接，流过导体棒的电流导体棒所受的安培力根据牛顿第二定律联立可得 (2)当导体棒匀速运动时，导体棒产生的电动势等于电源电动势，设此时导体棒速度为，即当储能器电压为时(此时电路中电流不为0)，对导体棒根据动量定理有又可得根据题意联立可得 (3)从过程对导体棒，根据动量定理又可得导体棒上产生的焦耳热可得从时刻到导体棒静止过程中，根据能量守恒定律可知电路中产生的焦耳热为导体棒产生的焦耳热为可得从时刻起到导体棒静止的过程中，导体棒上产生的焦耳热 9 / 24 学科网（北京）股份有限公司 $ 【高中物理人教版(2019)】 2026年高考真题-按章分类 选择性必修第二册 第二章 电磁感应 11个单选题 + 6个多选题 + 0个实验题 + 5个解答题 ---- 教 师 版 ---- 一、单选题 1.(2026高考·甘肃)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. 1.B 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.(2026高考·浙江)如图所示，在竖直向上的匀强磁场中，同轴固定的两个电阻不计、光滑的相同金属圆环，其轴线水平，它们与电动势恒为的电源相连接。有一导体棒水平置于两圆环之间、且具有良好的电接触，接触点记作、，它们与环心、的连线、与竖直方向的夹角为。闭合开关后，导体棒平衡在处；让其偏离小角度，此后运动的关系示意图最接近的是( ) A. B. C. D. 2.C 当导体棒运动时，会切割竖直方向的匀强磁场，产生动生电动势，由右手定则可知该电动势为反电动势，会阻碍电路电流变化。导体棒初始平衡在，当偏离平衡位置小角度时：重力的切向分量、安培力的切向分量的合力会形成指向的回复力，符合简谐运动的受力特征。同时导体棒运动过程中，动生电动势会产生电磁阻尼效果：安培力的分力始终阻碍棒的运动，会让振动的振幅逐渐衰减，最终平衡位置趋近于初始平衡位置，故选C 。 3.(2026高考·广西)在如图甲所示的电路中，金属圆环内有垂直于其所在平面的匀强磁场，磁感应强度为，金属棒OP长度为，电阻为；初始时棒OP绕以恒定角速度逆时针旋转，时间内，角速度随时间变化情况如图乙所示，。电路左侧有电感和电阻的支路，支路上各串联了相同的发光二极管、，电感的阻值、电阻的阻值、和的正向电阻值都是，初始时刻，和一样亮，则( ) A.初始时，通过的电流 B.时间内，整个电路消耗的电能 C.时刻，电感两端电压为零 D.时间，比先熄灭 3.B 初始时，金属棒OP转动切割磁感线，感应电动势为电路总电阻为则金属棒两端的电压为通过的电流，故A错误。时间内，整个电路消耗的电能，故B正确。时间内角速度在变化，金属棒产生的感应电动势在变化，电路中的电流在变化，由于电感L的自感作用，会产生自感电动势阻碍电流的变化，所以时刻电感L两端电压不为零，故C错误。时间内，金属棒的角速度为0，产生的感应电动势为0，电感L会产生自感电动势，自感电流与原电流方向相同， 与电感L串联，与电阻串联，自感电流无法反向通过，时间， 比后熄灭，D错误。 4.(2026高考·江苏)旅客在网上购买高铁票后，可使用二代身份证在自动检票闸机上刷身份证进出站。当身份证进入刷卡机感应范围后，刷卡机会向身份证发射高频电磁波，下列说法正确的是( ) A.身份证放在刷卡机上不动不会产生感应电流 B.身份证放在刷卡机上不动就会产生感应电流 C.身份证快速靠近刷卡机感应电流会变大 D.身份证快速远离刷卡机感应电流会变大 4.B 感应电流产生的条件是闭合回路中磁通量发生变化，刷卡机发射的高频电磁波本质是周期性变化的磁场，结合法拉第电磁感应定律分析各选项。身份证放在刷卡机上不动时，刷卡机产生的交变磁场会使穿过身份证内置线圈的磁通量随时间周期性变化，因此会产生感应电流，A错误。由A的分析可知，身份证不动时磁通量持续变化，会产生感应电流，B正确。根据法拉第电磁感应定律，感应电流大小与磁通量变化率成正比，身份证快速靠近或者快速远离刷卡机过程，由于刷卡机产生的是交变磁场，这两个过程中的磁通量变化率都有可能是减小的，感应电流也可能是减小的，CD错误。 5.(2026高考·湖北)如图所示，固定在水平面内的两足够长平行金属导轨相距，其左端用导线连接一阻值为的电阻，两导轨间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。质量为的导体棒跨放在两导轨上，导体棒在两导轨间的电阻为。导轨上、、、是正方形的四个顶点。导体棒以大小为的初速度从出发沿导轨向右运动，刚过后，区域内磁场的磁感应强度方向不变、大小在极短时间内增大到，然后保持不变。导体棒运动过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好，不计导轨电阻与所有摩擦，导体棒最终静止的位置离初始位置的距离为( ) A.9L B.10L C.11L D.12L 5.B 根据题意，设导体棒最终静止的位置离初始位置的距离为，对导体棒从开始运动到静止的过程中，由动量定理有又有，联立解得，故选B。 6.(2026高考·山东)图甲是某交流发电机的原理图，在Oxy坐标系中，以O为圆心的上、下两个半圆区域内分别充满垂直面向外和向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为，金属棒一端始终位于 点，绕 点在面内以恒定角速度转动，产生有效值为、周期为的交变电动势。如图乙所示，现将一、四象限磁场方向分别变为垂直面向里和向外，整个圆形区域磁感应强度大小变为，且金属棒转动角速度变为，产生有效值为、周期为的交变电动势。则( ) A.、 B.、 C.、 D.、 6.D 根据题意，由图可知，图甲中金属棒转动为一个周期，则有图乙中金属棒转动为一个周期，则有则有根据题意可知，甲、乙图中产生的交流电均为矩形交流电且正负最大电动势相等，则有，作出图像，如图所示 可知甲、乙图中产生的交流电的有效值为，则有，故选D。 7.(2026高考·河北)如图所示，在长直螺线管中间区域放置一个匝数为、面积为的同轴小线圈。已知，长直螺线管通电后其内部磁场处处相同，磁感应强度的大小与螺线管中的电流成正比，即。在一段时间内，若电流随时间的变化关系满足(为常量)，由理想电压表测出小线圈的感应电动势为，则可以表示为( ) A. B. C. D. 7.D 根据法拉第电磁感应定律有根据题意有，联立可得解得，故选D。 8.(2026高考·黑吉辽蒙卷)动圈式扬声器的结构和线圈绕向如图(a)所示，图(b)为线圈所在区域磁场分布。将其用作话筒时，锥形纸盆的振动带动线圈运动，把声信号转化为电信号。规定向右为线圈位移的正方向，若随时间的变化如图(c)所示，则、间电势差随变化的图像可能为( ) A. B. C. D. 8.D 根据题意，由图()可知，线圈的位移随时间按正弦规律变化，则有则线圈的速度随时间的变化规律为由于磁场是辐射状的，线圈运动方向始终与磁感线垂直，感应电动势的大小可知，间电势差的大小随时间的变化规律与速度一致，应为余弦函数形式，时刻，由右手定则可知，线圈中电流由，因此端为负极，端为正极，则有，综上所述，D选项图像符合题意，故选D。 9.(2026高考·陕晋青宁卷)电磁泵减速部分的简化工作原理如图。在垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场中，竖直放置的形光滑金属导轨左右间距为，水平放置的导体棒质量为，与竖直放置且下端固定的绝缘轻弹簧相连，与导轨接触良好且其接入回路的电阻阻值为。将自弹簧原长位置由静止释放，第一次到达最低点时下降高度为，此过程中其最大速度为。导轨电阻忽略不计，弹簧始终在弹性限度内。在从静止释放到第一次到达最低点的过程中( ) A.流过导体棒的感应电流方向由向 B.导体棒所受安培力的冲量为零 C.通过导体棒的电荷量大小为 D.导体棒的加速度最大值为 9.C 由右手定则可知，流过导体棒的感应电流方向由向，故A错误。导体棒下降过程中，安培力大小改变，方向不变，由冲量公式可知，导体棒所受安培力的冲量不为零，故B错误。导体棒下降过程中，感应电动势为感应电流为通过导体棒的电荷量大小为，故C正确。根据题意可知，导体棒下降过程中，先做加速度减小的加速运动，再做加速度增大的减速运动，则导体棒的加速度最大值出现在最低点或初始位置，导体棒速度最大时有若没有磁场，由能量守恒定律有可知，在最低点时，有此时，加速度为有磁场时，由能量守恒定律可知，弹簧的形变量减小，则最低点时加速度小于，则导体棒的加速度最大值出现在初始位置，此时，导体棒只受重力，加速度为，D错误。 10.(2026高考·浙江)如图1所示，半径为、横截面半径为、匝数为N的圆环形螺线管通有电流I，管内产生磁感应强度(a为常量)的匀强磁场。管外磁场近似为0，小明用电阻为R的一段漆包线缠绕螺线管一圈后，并成双股线再缠绕螺线管两圈，最后将两端头短接，形成特殊线圈A。若电流I随时间t变化的关系如图2所示，则( ) A.时，螺线管的自感电动势 B.时，线圈A的感应电动势 C.在内，通过线圈A的电荷量 D.在内，线圈A产生的焦耳热 10.D 螺线管的自感电动势公式为其中，螺线管的横截面积​，磁感应强度。在 时间段内，电流变化率为磁感应强度变化率为代入自感电动势公式，A错误。线圈A的有效匝数是1，在 时间段内，电流变化率为线圈A的感应电动势，B错误。流过线圈A的电荷量，其中是穿过线圈A的总磁通量变化量。在内，螺线管电流恒定，穿过线圈A的总磁通量不变通过线圈A的电荷量为0。在内，电流从变为0，所以在内，通过线圈A的电荷量，C错误。在 内，线圈A产生焦耳热只有在电流变化的区间才产生感应电动势和焦耳热即 和 时间段。时长为 ，线圈A的感应电动势产生的焦耳热 在 时间段内，感应电动势产生的焦耳热在内，线圈A产生的焦耳热，D正确。 11.(2026高考·浙江)如图所示，一根带负电的塑料棒，长为l、横截面积为S、均匀分布有N个电子(电子电荷量为)。让棒垂直于匀强磁场B，以速度v沿轴向做匀速运动。下列说法正确的是( ) A.等效电流的方向与v方向相同 B.等效电流的大小 C.棒产生的感应电动势 D.棒所受安培力的大小 11.B 塑料棒带负电，则等效电流的方向与v方向相反，A错误。等效电流的大小，B正确。棒中几乎没有自由电子，磁通量不发生变化，不产生感应电动势，C错误。 棒所受安培力的大小，D错误。 二、多选题 12.(2026高考·河南)某种呼吸监测装置的原理如图1所示。呼吸气流可从绕有线圈的空心圆管左端进出，使位于圆管右端的磁性薄膜运动。呼气时薄膜向右运动，吸气时薄膜向左运动。图2为电压传感器显示的电压随时间变化的图像，为正时点电势高于点，下列说法正确的是( ) A.若磁性薄膜的N极在右侧，则吸气时点电势高 B.若磁性薄膜的N极在右侧，则吸气时点电势高 C.若图2中点对应呼气，则磁性薄膜的S极在右侧 D.若图2中点对应呼气，则磁性薄膜的S极在右侧 12.BC 若磁性薄膜的N极在右侧，则通过线圈的磁场方向向右，吸气时薄膜向左运动，通过线圈的磁场增强，由楞次定律可知感应磁场方向向左，则线圈中电流方向由a到b，即点电势高于点， A错误，B正确。由题图2可知，P点对应的电压为正，即由题意可知此时b点电势高于a点电势，线圈中的感应电流由a到b，通过线圈的感应磁场方向向左，若P点对应呼气，则线圈中的原磁场减弱，即原磁场方向应向左，磁性薄膜的S极在右侧，故C正确。由题图2可知，Q点对应的电压为负，即由题意可知此时b点电势低于a点电势，线圈中的感应电流由b到a，通过线圈的感应磁场方向向右，若Q点对应呼气，则线圈中的原磁场减弱，即原磁场方向应向右，磁性薄膜的S极应在左侧，D错误。 13.(2026高考·贵州)如图，水平绝缘桌面上固定有光滑金属导轨，其中和的延长线交于的角平分线上点，M、N点在的延长线上，为的中点，，，，。导轨所在区域存在磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场。质量为的导体棒在水平拉力作用下，从点以速度向右匀速运动到点，此时撤去拉力，运动到点时速度为。已知导体棒单位长度电阻为，导体棒在运动过程中始终垂直于且与导轨接触良好，导轨电阻不计。则导体棒( ) A.从到的过程中，电流为 B.从到的过程中，通过导体棒的电荷量为 C.速度满足关系式 D.从到的过程中，产生的焦耳热为 13.AC 从到的过程中，导体棒向右匀速运动，设某时刻接入电路的导体棒长度为，则有感应电动势导体棒接入电路的电阻为则电流为，故A正确。从到的过程中，结合A分析可知，某时刻导体棒速度为时，感应电流为由电流定义式可得，通过导体棒的电荷量为又有则有，故B错误。从到的过程中，令某时刻导体棒速度为时，导体棒的位移为，由几何关系可得，导体棒接入电路的长度为，可知该时刻导体棒所受安培力为对该过程由动量定理有则有解得作出该过程与关系图像，如图所示 则有联立解得，故C正确。从到的过程中，设某时刻导体棒位移大小为，则导体棒接入电路的长度为，该时刻导体棒所受安培力为，该过程中安培力做功为作出该过程与关系图像，如图所示 则有由功能关系有产生的焦耳热联立解得，D错误，故选AC。 14.(2026高考·山东)如图所示，足够长 形光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，宽度为 ，电阻不计。区域Ⅰ为正方形，充满垂直轨道平面向上、磁感应强度大小随时间 均匀变化的匀强磁场，即 ( 为大于零的常量)；区域Ⅱ内，导轨上接有开关、，导轨间接有电容为、的两电容器；区域Ⅲ内充满方向垂直轨道平面向下、磁感应强度大小为 的匀强磁场。初始时，质量为 、有一定阻值的导体棒 静止于区域Ⅲ中某处，闭合，断开，充电。充电完毕后，断开，闭合，MN开始运动，经过一段时间系统达到最终稳定状态。MN长度与导轨宽度相同并始终与导轨接触良好。下列说法正确的是( ) A.充电完毕时的电荷量为 B.充电完毕时，上极板带负电 C.最终 的速度为 D.最终的电荷量为 14.AC 闭合、断开时，区域Ⅰ中产生感应电动势给充电，由法拉第电磁感应定律可知产生的感应电动势为由电容定义式可得充电完毕时的电荷量为，A正确。由楞次定律和右手螺旋定则可知区域Ⅰ中产生顺时针方向的感应电流，则充电完毕时，上极板带正电，B错误。断开、闭合时，放电，最终回路中感应电流为0，、和 两端电压相等，设最终稳定时的电荷量为，的电荷量为，流过 的电荷量为，MN的速度为 ，对 由动量定理和电流的定义式 有 结合法拉第电磁感应定律和电容的定义式可知 联立可得，整个过程由电荷守恒定律有联立可得，，C正确，D错误，故选AC。 15.(2026高考·河北)如图所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，间距为，电阻不计。左端接有输出电流大小恒为 的恒流源，电流方向如图。导轨间分布着两个紧邻的正方形磁场区域、宽度均为，左侧磁场方向竖直向下，右侧磁场方向竖直向上，以导轨上两磁场交界处的 点为坐标原点，沿导轨方向建立 坐标轴，两磁场的磁感强度大小 仅随坐标 变化，且满足式中为已知常量。时，一根质量为，导轨间电阻为的导体棒以初速度从处向右运动；时，导体棒第一次到达处，且速度为0，运动过程中导体棒始终与导轨接触良好且垂直，不计空气阻力，忽略磁场的边界效应及电流对磁场的影响，下列说法正确的是( ) A.导体棒做简谐运动 B.初速度 C.若初速度变为，则导体棒的速度第一次变为0所需时间为 D.若初速度变为，则导体棒将以两磁场交界线为中心做往复运动 15.AB 作出 图像如图所示 根据题意知，在区域，导体棒所受安培力大小 根据左手定则可知安培力方向始终指向 处，令 ，故导体棒所受外力满足 同理，导体棒在 区域也满足 则导体棒在区域做简谐运动，故A正确。导体棒 到过程，根据动能定理其中联立可得，故B正确。对于简谐运动，从平衡位置运动到最大位移处所用时间为根据简谐运动圆频率结合上述分析可得与速度无关，初速度变为后，根据动能定理可知导体棒向右运动的最大距离小于，导体棒仍做简谐运动，根据上述分析可知速度变为对导体棒的速度第一次变为0所需的时间没有影响，仍为，故C错误。若初速度变为，由动能定理可得导体棒运动到处速度为根据对称性知导体棒从处运动到处克服安培力做功为即导体棒运动到处速度不为零，导体棒将继续向右运动离开磁场，故导体棒不会以两磁场交界线为中心做往复运动，D错误，故选AB。 16.(2026高考·黑吉辽蒙卷)如图，光滑绝缘水平面上两侧区域Ⅰ、Ⅱ分别存在竖直方向的匀强磁场，宽度均为，磁感应强度方向相反，大小分别为、，和处有固定挡板。同种材料制成、粗细均匀的正方形导体线框，边长为，质量为，总电阻为，以初速度从左侧进入磁场，沿轴方向运动。线框平面始终与磁场方向垂直，边始终与磁场边界平行，线框与挡板的碰撞均为弹性碰撞。则( ) A.首次进入磁场时线框的加速度大小 B.每次经过时，电势差 C.与右侧挡板首次碰撞后瞬间线框的速度大小 D.线框停止处，穿过线框的磁通量为0 16.AC 首次进入磁场时，切割磁感线，感应电动势感应电流所受的安培力根据牛顿第二定律联立可得首次进入磁场时线框的加速度大小，故A正确。每次经过时，都是切割磁感线，设感应电动势为，则，(根据右手定则可知要么都为正，要么都为负)可知每次经过时，电势差，故B错误。线框进入磁场Ⅰ过程中，根据动量定理有又可得线框从磁场Ⅰ到磁场Ⅱ过程中，根据动量定理又可得线框离开磁场Ⅱ过程中，根据动量定理又可得线框穿过磁场Ⅰ、Ⅱ过程，线框速度变化量根据可得线框与右侧挡板碰撞前的速度大小为根据题意线框与挡板的碰撞均为弹性碰撞，可知与右侧挡板首次碰撞后瞬间线框的速度大小，故C正确。根据C选项分析可知线框完整穿过一次磁场Ⅰ、Ⅱ，线框速度变化量为根据计算可知线框完整穿过磁场Ⅰ、Ⅱ144次后，速度为又144为偶数，可知线框第145次由左侧进入磁场Ⅰ，刚好完全进入磁场Ⅱ时，速度变化量为可知线框恰好停在磁场Ⅱ区域，穿过线框的磁通量为，D错误，故选AC。 17.(2026高考·云南)如图所示，光滑绝缘斜面固定在水平面上，与水平面交于，倾角，斜面上矩形区域存在垂直斜面向下、磁感应强度大小的匀强磁场(图中未画出)。单匝等腰梯形导线框的下底，上底，，质量，总电阻。线框从斜面上高于的某处由静止释放，边进入磁场时开始对线框施加外力F控制其运动，边进入磁场时边未出磁场。线框始终沿斜面运动，边始终与平行，速度方向始终与边垂直。取重力加速度大小，，设边进入磁场时速度为，在线框进入磁场的过程中( ) A.若速度保持恒定，且，则线框中的感应电流方向为 B.若速度保持恒定，且，则该过程中F对线框始终做正功 C.若感应电流恒定，且F对线框做的功，则 D.若感应电流恒定，且F对线框做的功，则该过程的时间 17.AD 根据右手定则可知，线框中的感应电流方向为，故A正确。若速度保持恒定，且，线框刚进入磁场时，感应电动势为感应电流为线框所受安培力为又有则有，可知外力沿斜面向下；边要进入磁场时，感应电动势为感应电流为线框所受安培力为则有，可知外力沿斜面向上，则该过程中F对线框先做正功后做负功，B错误。根据题意，由几何关系可得，等腰梯形的高该过程中重力做功为若感应电流恒定，则感应电动势恒定，则有解得安培力做功为由动能定理有解得(舍去)，则感应电流为则有代入数据解得，C错误，D正确，故选AD。 三、解答题 18.(2026高考·北京)如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为、方向竖直向下，宽为的型长直金属导轨水平放置，导轨左端接阻值为的电阻。质量为的导体棒在导轨上以初速度开始运动。运动过程中导体棒与导轨垂直且接触良好，不计导体棒和导轨的电阻及它们间的摩擦。求： (1)初始时刻通过导体棒的电流大小和方向； (2)初始时刻导体棒加速度的大小； (3)导体棒速度从减为0的过程中电阻产生的热量。 18.【答案】(1)导体棒的电流方向，大小为 (2) (3) 【解析】(1)根据右手定则可知，导体棒中感应电流的方向为；刚开始运动时，感应电动势为通过导体棒的电流大小 (2)初始时刻导体棒所受安培力为由牛顿第二定律有解得 (3)根据题意，由能量守恒定律可知，电阻产生的热量 19.(2026高考·全国卷)光滑水平桌面(纸面)上，两平行虚线之间有方向垂直纸面向里的匀强磁场，一正方形导体线框MNPQ静置在桌面上，PQ边与磁场边缘重合，如图(a)所示。时刻，线框在拉力作用下由静止开始进入磁场，拉力方向平行于桌面且与虚线垂直，线框完全进入磁场后，继续运动一段时间，直至MN边离开磁场为止。拉力大小随线框速度大小变化的图线如图(b)中实线所示，线框加速度始终保持不变，PQ边始终与磁场边缘保持平行。线框质量为、电阻为，图(b)中与已知，求 (1)线框加速度大小及线框边长； (2)磁感应强度大小及磁场区域的宽度； (3)从PQ边进入磁场到边离开磁场的过程中，拉力的最大值及安培力冲量的大小。 19.【答案】(1)， (2)， (3)， 【解析】(1)设线框加速度大小为，由图(b)可知当线框速度大小为时线框完全进入磁场，整个线框在磁场中运动时所受安培力为零，合力即拉力，大小为。根据牛顿第二定律得可得线框加速度大小设线框边长为，根据运动学公式有联立解得线框边长 (2)图(b)斜线部分对应的运动过程中，线框所受安培力不为零，设相应过程中线框速度的大小为时，感应电动势为，感应电流为，安培力大小为。设磁感应强度大小为，则产生的电动势为由闭合电路欧姆定律线框做匀加速运动，合外力大小为，拉力大小为，则其中联立相关各式得由图(b)知，时，代入上式解得磁感应强度大小为设PQ边到达磁场上边缘时线框速度大小为，由图(b)知，时，可得联立可得设磁场区域宽度为，则联立相关各式得磁场区域的宽度为 (3)设MN边到达磁场上边缘时线框速度大小为，此时拉力最大，根据运动学公式得其中联立相关各式得  将时代入其中联立可得的最大值为设整个过程安培力的冲量大小为，由于线框始终做匀加速直线运动，运动时间则的冲量大小等于图(b)中实线下的面积除以，根据动量定理得 由上图得出面积再联立相关各式得 20.(2026高考·四川)如图所示，两根相距的平行金属长导轨、与金属杆固定连接成形框。形框质量为，电阻不计，静止在水平绝缘桌面上，与桌面间动摩擦因数为。劲度系数为的绝缘轻弹簧一端连接杆的中点，另一端与墙壁相连，弹簧水平且处于原长。导轨上静置一质量为，电阻为的光滑金属杆。空间存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为大小为。现使杆在水平向右的外力作用下做匀速直线运动。杆始终与导轨垂直且接触良好，弹簧始终与杆垂直且在弹性限度内，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度大小为。 (1)求形框所受最大静摩擦力的大小； (2)若弹簧保持原长，求杆做匀速直线运动速度的最大值； (3)若杆运动速度大小为，当弹簧伸长量为时外力功率最小，求此时形框的速度大小和外力功率的最小值。 20.【答案】(1) (2) (3)， 【解析】(1)形框和导体棒的总质量为，形框受到的支持力最大静摩擦力等于滑动摩擦力，即 (2)当导体棒速度最大时，安培力等于最大静摩擦力，此时U形框即将滑动，导体棒切割磁感线产生的感应电动势感应电流安培力根据平衡条件有解得 (3)设U形框的速度为u，则导体棒与U形框的相对速度为，导体棒感应电动势感应电流导体棒受到的安培力导体棒受到的安培力与U形框受到的安培力大小相等，对U形框受力分析有联立解得导体棒做匀速运动，对导体棒，根据平衡条件可得外力此时外力F的功率 21.(2026高考·江苏)巡检机器人通过电磁悬浮与驱动技术对直流高压输电线进行巡检。简化模型如图所示，机器人由相对位置固定的矩形悬浮线圈和驱动线圈组成，两线圈与高压长直导线A处在同一直平面内，且边、边均平行于导线A。机器人始终处在导线A产生的磁场区域内，该区域磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里，和边被铁芯包裹，在铁芯作用下，两条边所在处的磁感应强度均增大为原来的k倍。当悬浮线圈通有电流恰好使机器人悬浮时，给驱动线圈接通另一电流，机器人沿平行于导线A的方向以速度向右匀速运动。已知机器人质量为m，和边的长度均为L，重力加速度为g，机器人运动过程中所受空气阻力保持不变，忽略两线圈之间的相互作用 (1)求机器人悬浮时悬浮线圈中电流的大小； (2)若给驱动线圈断电，求机器人的速度为时，边产生的感应电动势大小E； (3)若驱动线圈中电流大小保持不变，仅改变方向，机器人移动了距离后停止运动，求此过程中边所受安培力做功的功率。 21.【答案】(1)，电流方向为逆时针 (2) (3) 【解析】(1)根据题意可知，为了使线框整体悬浮，竖直方向上有解得由左手定则可知，电流方向为逆时针。 (2)若机器人向右运行速度为，ab边的感应电动势 (3)根据题意，若某时刻线框的水平速度为，由于cd边所受安培力一直为边所受安培力的倍，设cd边所受安培力大小为，则边所受安培力大小为，则有保持电流大小不变，方向反向，则安培力方向反向，由牛顿第二定律有又有解得线框cd边所受安培力大小为线框cd边所受安培力的平均功率 22.(2026高考·湖南)某小组制作了一储能器，其两端电压与其储存的电荷量间的函数关系近似为(为常量)。将该储能器接入如图所示电路，、、为固定的三个触点。两足够长的平行金属导轨固定于水平面上，电阻不计，间距为。导轨间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为。质量为的导体棒垂直导轨放置，接入电路的阻值为。电源电动势为，内阻不计。定值电阻阻值为。时刻开关S与连接，直到导体棒做匀速运动，再于时刻切换开关与或连接。运动过程中导体棒与导轨始终垂直且接触良好，忽略摩擦。 (1)求时刻导体棒加速度的大小； (2)若时刻开关与连接，储能器接入电路前电压为0，当储能器电压为时(此时电路中电流不为0)，求导体棒速度的大小； (3)若时刻开关与连接，求从时刻起到导体棒静止的过程中，导体棒上产生的焦耳热。 22.【答案】(1) (2) (3) 【解析】(1)时刻开关S与连接，流过导体棒的电流导体棒所受的安培力根据牛顿第二定律联立可得 (2)当导体棒匀速运动时，导体棒产生的电动势等于电源电动势，设此时导体棒速度为，即当储能器电压为时(此时电路中电流不为0)，对导体棒根据动量定理有又可得根据题意联立可得 (3)从过程对导体棒，根据动量定理又可得导体棒上产生的焦耳热可得从时刻到导体棒静止过程中，根据能量守恒定律可知电路中产生的焦耳热为导体棒产生的焦耳热为可得从时刻起到导体棒静止的过程中，导体棒上产生的焦耳热 9 / 24 学科网（北京）股份有限公司 $