最新高考物理-试题分类解析-精校版-专题12-电磁感应
电磁感应+动量(解析版)—三年(2022-2024)高考物理真题汇编(全国通用)
电磁感应+动量考点01 电磁感应+动量定理1. （2024年高考湖南卷）某电磁缓冲装置如图所示，两足够长的平行金属导轨置于同一水平面内，导轨左端与一阻值为R 的定值电阻相连，导轨BC 段与11B C 段粗糙，其余部分光滑，1AA 右侧处于竖直向下的匀强磁场中，一质量为m 的金属杆垂直导轨放置。
现让金属杆以初速度0v 沿导轨向右经过1AA 进入磁场，最终恰好停在1CC 处。
已知金属杆接入导轨之间的阻值为R ，与粗糙导轨间的摩擦因数为μ，AB BC d ==。
导轨电阻不计，重力加速度为g ，下列说法正确的是（ ）A. 金属杆经过1BB 的速度为02v B. 在整个过程中，定值电阻R 产生的热量为201122mv mgd μ-C. 金属杆经过11AA B B 与11BB C C 区域，金属杆所受安培力的冲量相同D. 若将金属杆的初速度加倍，则金属杆在磁场中运动的距离大于原来的2倍【答案】CD 【解析】设平行金属导轨间距为L ，金属杆在AA 1B 1B 区域向右运动的过程中切割磁感线有E = BLv ，2EI R=金属杆在AA 1B 1B 区域运动的过程中根据动量定理有-D =D BIL t m v则222t B L v t m v R-D =D 由于t d v t =åD ，则上面方程左右两边累计求和，可得2202B B L d mv mv R-=-则2202B B L dv v mR=-设金属杆在BB 1C 1C 区域运动的时间为t 0，同理可得，则金属杆在BB 1C 1C 区域运动的过程中有2202BB L d mgt mv Rμ--=-解得2202B B L d v gt mRμ=+综上有000222B v gt v v μ=+>则金属杆经过BB 1的速度大于2v ，故A 错误；在整个过程中，根据能量守恒有2012mv mgd Q μ=+则在整个过程中，定值电阻R 产生的热量为20111242R Q Q mv mgdμ==-故B 错误；金属杆经过AA 1B 1B 与BB 1C 1C 区域，金属杆所受安培力的冲量为222222t B L B L xBIL t v t R R-D =-D =åå则金属杆经过AA 1B 1B 与BB 1C 1C 区域滑行距离均为d ，金属杆所受安培力的冲量相同，故C 正确；根据A 选项可得，金属杆以初速度0v 在磁场中运动有220022B L dmgt mv Rμ´--=-金属杆的初速度加倍，则金属杆通过AA 1B 1B 区域时中有220'22B B L d mv mv R-=-则金属杆的初速度加倍，则金属杆通过1BB 时速度为220'22B B L dv v mR=-则设金属杆通过BB 1C 1C 区域的时间为1t ， 则221''2C B B L d mgt mv mv R μ--=-，2210022B L x mgt mv Rμ--=-则22102'22C B L dmgt mv mv Rμ´--=-，则0101220022(2)2mv mgt Rx mv mgt d B L mv mgt μμμ-=-=´-由于10t t <，则4x d>可见若将金属杆的初速度加倍，则金属杆在磁场中运动的距离大于原来的2倍，故D 正确。
备战2023年高考物理真题汇编12电磁感应篇(含答案解析)
备战2023年高考物理真题汇编选择题篇（解析版）历年高考真题是备考的重中之重，尤其是经典的真题，历经岁月淘漉磨炼，其包含的知识点依然活跃在高考的试题中，有些高考试题甚至出现类似的往年真题。
因此，专注高考教学一线物理教师，查阅近几年的各地区全部真题，结合最新考情，精挑细选，进行分类重组，做出这套试卷，愿为你的备考点燃一盏指路明灯。
该套卷共包含直线运动、曲线运动、光学、近代（原子）物理、机械振动和机械波、万有引力、热力学、静电场、交变电流、牛顿运动定律，功能及动量、磁场、电磁感应12个篇章。
十二、电磁感应125．（2022·河北·统考高考真题）将一根绝缘硬质细导线顺次绕成如图所示的线圈，其中大圆面积为1S ，小圆面积均为2S ，垂直线圈平面方向有一随时间t 变化的磁场，磁感应强度大小0B B kt =+，0B 和k 均为常量，则线圈中总的感应电动势大小为（ ）A ．1kSB ．25kSC ．12()5S k S -D ．12(5)k S S +【答案】D【详解】由法拉第电磁感应定律可得大圆线圈产生的感应电动势1111B S E kS t t∆Φ∆⋅===∆∆；每个小圆线圈产生的感应电动势222ΔΦΔE kS t==；由线圈的绕线方式和楞次定律可得大、小圆线圈产生的感应电动势方向相同，故线圈中总的感应电动势大小为()121255E E E k S S =+=+；故D 正确，ABC 错误。
126．（2021·辽宁·统考高考真题）（多选）如图（a ）所示，两根间距为L 、足够长的光滑平行金属导轨竖直放置并固定，顶端接有阻值为R 的电阻，垂直导轨平面存在变化规律如图（b ）所示的匀强磁场，t =0时磁场方向垂直纸面向里。
在t =0到t =2t 0的时间内，金属棒水平固定在距导轨顶端L 处；t =2t 0时，释放金属棒。
整个过程中金属棒与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻不计，则（ ）A ．在02t t =时，金属棒受到安培力的大小为2300B L t RB ．在t =t 0时，金属棒中电流的大小为200B L t RC ．在032t t =时，金属棒受到安培力的方向竖直向上D ．在t =3t 0时，金属棒中电流的方向向右【答案】BC【详解】AB ．由图可知在0~t0时间段内产生的感应电动势为200∆Φ==∆B L E t t ；根据闭合电路欧姆定律有此时间段的电流为200=B L E I R Rt =；在02t 时磁感应强度为02B ，此时安培力为23002B L F BIL Rt ==；故A 错误，B 正确；C ．由图可知在032t t =时，磁场方向垂直纸面向外并逐渐增大，根据楞次定律可知产生顺时针方向的电流，再由左手定则可知金属棒受到的安培力方向竖直向上，故C 正确；D ．由图可知在03t t =时，磁场方向垂直纸面向外，金属棒向下掉的过程中磁通量增加，根据楞次定律可知金属棒中的感应电流方向向左，故D 错误。
电磁感应定律及其应用(解析版)--2024年新高考物理二轮热点题型
电磁感应定律及其应用题型一楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用【解题指导】(1)理解“谁”阻碍“谁”，及如何阻碍．(2)理解楞次定律的广义形式，“结果”阻碍“原因”．1(2023·河南开封·统考一模)如图所示，金属导体圆环用绝缘支架固定在铁架台上，圆环面水平。
在圆环正上方，一质量为m，可视为质点的小磁铁通过细线吊在铁架台的横杆上，细线与圆环的轴线重合，小磁铁距铁架台底面的高度为h。
现剪断细线，小磁铁沿圆环轴线下落到铁架台底面上。
不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是()A.小磁铁落在铁架台底面上时的速度大小为2ghB.小磁铁下落的整个过程中，加速度先小于g后大于gC.在小磁铁下落的整个过程中，圆环对小磁铁的作用力先竖直向上后竖直向下D.在小磁铁下落的整个过程中，圆环中的感应电流先逆时针后顺时针(从上往下看)【答案】D【详解】A．小磁铁下落的整个过程中，圆环中产生感应电流，则小磁铁的机械能不守恒，所以有mv2mgh>12则小磁铁落在铁架台底面上时的速度v小于2gh，故A错误；BC．根据楞次定律中“来拒去留”可知，小磁铁下落的整个过程中，圆环产生的感应电流总是要阻碍小磁铁与圆环间的相对运动，所以圆环对它的作用力始终竖直向上，则加速度始终小于g，故BC错误；D．小磁铁在圆环上方下落时，圆环磁通量增加，则产生的感应磁场方向竖直向上，根据右手螺旋定则判断可知，圆环中的感应沿逆时针方向。
小磁铁在圆环下方下落时，圆环磁通量减小，产生的感应磁场方向竖直向下，则根据右手螺旋定则判断可知，圆环中的感应沿顺时针方向，故D正确。
故选D。
2(2023上·吉林长春·高三东北师大附中校考阶段练习)如图所示，当条形磁铁N极移近螺线管时，关于螺线管中A点与B点电势关系，下列说法正确的是()A.A点电势低于B点电势B.A点电势等于B点电势C.A点电势高于B点电势D.无法确定【答案】A【详解】当条形磁铁N 极移近螺线管时原磁场方向水平向右，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知感应电流的磁场方向水平向左，根据楞次定律可知，线圈中的电流方向从A 到B ，线圈相当于电源，B 为电源的正极，因此A 点的电势低于B 点的电势，故选A 。
三年高考(2017-2019)物理真题分项版解析——专题12 电磁感应(解析版)
专题12 电磁感应1．（2019·新课标全国Ⅰ卷）空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a ）中虚线MN 所示，一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S ，将该导线做成半径为r 的圆环固定在纸面内，圆心O 在MN 上。
t =0时磁感应强度的方向如图（a ）所示。
磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图（b ）所示，则在t =0到t =t 1的时间间隔内A ．圆环所受安培力的方向始终不变B ．圆环中的感应电流始终沿顺时针方向C ．圆环中的感应电流大小为004B rS t ρD ．圆环中的感应电动势大小为200π4B r t【答案】BC【解析】AB 、根据B-t 图象，由楞次定律可知，线圈中感应电流方向一直为顺时针，但在t 0时刻，磁场的方向发生变化，故安培力方向A F 的方向在t 0时刻发生变化，则A 错误，B 正确；CD 、由闭合电路欧姆定律得：E I R =，又根据法拉第电磁感应定律得：22B r E t t φπ∆∆==∆∆，又根据电阻定律得：2rR S πρ=，联立得：004B rS I t ρ=，则C 正确，D 错误。
故本题选BC 。
2．（2019·新课标全国Ⅱ卷）如图，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为θ，导轨电阻忽略不计。
虚线ab 、cd 均与导轨垂直，在ab 与cd 之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场。
将两根相同的导体棒PQ 、MN 先后自导轨上同一位置由静止释放，两者始终与导轨垂直且接触良好。
已知PQ 进入磁场时加速度变小恰好为零，从PQ 进入磁场开始计时，到MN 离开磁场区域为止，流过PQ 的电流随时间变化的图像可能正确的是【答案】AD【解析】于PQ进入磁场时加速度为零，AB．若PQ出磁场时MN仍然没有进入磁场，则PQ出磁场后至MN进入磁场的这段时间，由于磁通量φ不变，无感应电流。
由于PQ、MN同一位置释放，故MN进入磁场时与PQ进入磁场时的速度相同，所以电流大小也应该相同，A正确B错误；CD．若PQ出磁场前MN已经进入磁场，由于磁通量φ不变，PQ、MN均加速运动，PQ出磁场后，MN由于加速故电流比PQ进入磁场时电流大，故C正确D错误。
高考物理复习第十二章电磁感应综合检测(含解析)
高考物理复习第十二章电磁感应综合检测（含解析）一、选择题(此题共14小题，共70分，在每题给出的四个选项中，有的只要一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．(2021·湖北武汉市局部学校)在验证楞次定律实验中，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方拔出或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会发生感应电流．图中区分标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中发生的感应电流的方向等状况，其中正确的选项是( )【解析】 对选项A ，由〝来者拒之〞，可判别出线圈中发生的感应电流的磁场上端为N 极，再由安培定那么，可判别出感应电流的方向与图中标的方向相反，应选项A 错．同理可判别出B 错，C 、D 对．【答案】 CD2．(2021·江苏南通)如下图，在磁感应强度为B 的匀强磁场中，有半径为r 的润滑半圆形导体框架，OC 为一能绕O 在框架上滑动的导体棒，OC 之间连一个电阻R ，导体框架与导体棒的电阻均不计，假定要使OC 能以角速度ω匀速转动，那么外力做功的功率是 ( ) A.B 2ω2r 4R B.B 2ω2r 42RC.B 2ω2r 44RD.B 2ω2r 48R【解析】 匀速转动，P 外＝P 电＝E 2R ，又E ＝Br ·ωr 2，联立解得：P 外＝B 2ω2r 44R，应选项C 对．【答案】 C3．用相反导线绕制的边长为L 或2L 的四个闭合导体框，以相反的速度匀速进入右侧匀强磁场，如下图．在每个线框进入磁场的进程中，M 、N 两点间的电压区分为U a 、U b 、U c 、U d .以下判别正确的选项是 ( )A ．U a <U b <U c <U dB ．U a <U b <U d <U cC ．U a ＝U b <U c ＝U dD ．U b <U a <U d <U c【解析】 由题知E a ＝E b ＝BLv ，E c ＝E d ＝2BLv ，由闭合电路欧姆定律和串联电路电压与电阻成正比可知U a ＝34BLv ，U b ＝56BLv ，U c ＝32BLv ，U d ＝43BLv ，故B 正确． 【答案】 B4．如下图的电路中，D 1和D 2是两个相反的小灯泡，L 是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与R 相反．在开关S 接通和断开时，灯泡D 1和D 2亮暗的顺序是 ( )A ．接通时D 1先达最亮，断开时D 1后灭B ．接通时D 2先达最亮，断开时D 1后灭C ．接通时D 1先达最亮，断开时D 1先灭D ．接能时D 2先达最亮，断开时D 2先灭【解析】 当开关S 接通时，D 1和D 2应该同时亮，但由于自感现象的存在，流过线圈的电流由零变大时，线圈上发生的自感电动势的方向是左边为正极，左边为负极，使经过线圈的电流从零末尾渐渐添加，所以末尾瞬时电流简直全部从D1经过，而该电流又将同时分路经过D2和R，所以D1先达最亮，经过一段时间电路动摇后，D1和D2到达一样亮．当开关S断开时，电源电流立刻为零，因此D2立刻熄灭，而关于D1，由于经过线圈的电流突然削弱，线圈中发生自感电动势(右端为正极，左端为负极)，使线圈L和D1组成的闭合电路中有感应电流，所以D1后灭．应选A.【答案】 A5．如下图，竖直面内的虚线上方是一匀强磁场B，从虚线下方竖直上抛一正方形线圈，线圈越过虚线进入磁场，最后又落回原处，运动进程中线圈平面坚持在竖直平面内，不计空气阻力，那么( ) A．上升进程克制磁场力做的功大于下降进程克制磁场力做的功B．上升进程克制磁场力做的功等于下降进程克制磁场力做的功C．上升进程克制重力做功的平均功率大于下降进程中重力的平均功率D．上升进程克制重力做功的平均功率等于下降进程中重力的平均功率【解析】线圈上升进程中，减速度较大且在减速，下降进程中，运动状况比拟复杂，有减速、减速或匀速等，把上升进程看做反向的减速，可以比拟在运动到同一位置时，线圈速度都比下降进程中相应的速度要大，可以失掉结论：上升进程中克制安培力做功多；上升进程时间短，故正确选项为A、C.【答案】AC6．如下图，闭合导线框的质量可以疏忽不计，将它从如下图位置匀速向右拉出匀强磁场．假定第一次用0.3s拉出，外力所做的功为W1，经过导线横截面的电荷量为q1；第二次用0.9s拉出，外力所做的功为W2，经过导线横截面的电荷量为q2，那么( ) A．W1<W2，q1<q2 B．W1<W2，q1＝q2C．W1>W2，q1＝q2 D．W1>W2，q1>q2【解析】设线框长为L1，宽为L2，第一次拉出速度为v1，第二次拉出速度为v2，那么v1＝3v2.匀速拉出磁场时，外力所做的功恰等于克制安培力所做的功，有W1＝F1L1＝BI1L2L1＝B2L22L1v1/R，同理W2＝B2L22L1v2/R，故W1>W2；又由于线框两次拉出进程中，磁通量的变化量相等，即ΔΦ1＝ΔΦ2，由q＝It＝BL2v Rt＝BL1L2Rtt＝BL1L2R＝ΔΦR，得：q1＝q2，故正确答案为选项C.【答案】 C7．如下图，AOC是润滑的金属导轨道，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，PQ是一根金属直杆如下图立在导轨上，直杆从图示位置由运动末尾在重力作用下运动，运动进程中Q端一直在OC上，P端一直在AO上，直到完全落在OC上．空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，那么在PQ棒滑动的进程中，以下判别正确的选项是( )A．感应电流的方向一直是由P→QB．感应电流方向先是由P→Q，再是由Q→PC．PQ受磁场力的方向垂直于棒向左D．PQ受磁场力的方向垂直于棒先向左，再向右【解析】棒PQ在下滑的进程中，棒与AO之间的夹角为α，棒长为L，与导轨所围三角形POQ 的面积为S ＝12L 2sin αcos α＝14L 2sin2α，棒在下滑的进程中棒与AO 间的夹角α是由零逐渐增大到90°，由面积表达式可知，当α＝45°时，面积S 有最大值，而磁场是匀强磁场，故当PQ 在沿AO 下滑的进程中，棒与金属导轨所组成的回路中的磁通量是先增大后减小，那么回路中感应电流的磁场方向先与原磁场方向相反，是垂直于纸面向内，后与原磁场方向相反，是垂直于纸面向外，由安培定那么可以确定感应电流的方向先是由P →Q ，再由Q →P ，再由左手定那么可以确定棒受磁场力的方向垂直于棒先向左，后向右．【答案】 BD8．如图，在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R 的直角形金属导轨aOb (在纸面内)，磁场方向垂直于纸面朝里，另有两根金属导轨c 、d区分平行于Oa 、Ob 放置．坚持导轨之直接触良好，金属导轨的电阻不计．现阅历以下四个进程：①以速度v 移动d ，使它与Ob 的距离增大一倍；②再以速率v 移动c ，使它与Oa 的距离减小一半；③然后，再以速率2v 移动c ，使它回到原处；④最后以速率2v 移动d ，使它也回到原处．设上述四个进程中经过电阻R 的电荷量的大小依次为Q 1、Q 2、Q 3和Q 4，那么( )A ．Q 1＝Q 2＝Q 3＝Q 4B ．Q 1＝Q 2＝2Q 3＝2Q 4C ．2Q 1＝2Q 2＝Q 3＝Q 4D ．Q 2≠Q 2＝Q 3≠Q 4【解析】 由Q ＝I ·Δt ＝ΔΦΔtR Δt ＝ΔΦR ＝B ·ΔS R可知，在四种移动状况下变化的面积是相反的，那么磁通质变化相反，跟导轨移动的速度有关，跟移动的时间也有关，所以A 选项正确．【答案】 A9．(2021·辽宁盘锦一模)如下图，边长为L 的正方形导线框质量为m ，由距磁场H 高处自在下落，其下边ab 进入匀强磁场后，线圈末尾做减速运动，直到其上边cd 刚刚穿出磁场时，速度减为ab 边进入磁场时的一半，磁场的宽度也为L ，那么线框穿越匀强磁场进程中发生的焦耳热为 ( )A ．2mgLB ．2mgL ＋mgHC ．2mgL ＋34mgHD ．2mgL ＋14mgH 【解析】 设ab 刚进入磁场时的速度为v 1，cd 刚穿出磁场时的速度v 2＝v 12① 线框自末尾进入磁场到完全穿出磁场共下落高度为2L .由题意得12mv 21＝mgH ② 12mv 21＋mg ·2L ＝12mv 22＋Q ③ 由①②③得Q ＝2mgL ＋34mgH .C 选项正确． 【答案】 C10．(2021·武汉调研)如下图，等腰三角形内散布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x 轴上且长为2L ，高为L .纸面内一边长为L 的正方形导框沿x 轴正方向做匀速直线运动穿过磁场区域，在t ＝0时辰恰恰位于图中所示的位置．以顺时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中可以正确表示电流—位移(I —x )关系的是 ( )【解析】 线框进入磁场的进程中，线框的左边做切割磁感线运动，发生感应电动势，从而在整个回路中发生感应电流，由于线框做匀速直线运动，且切割磁感线的有效长度不时添加，其感应电流的大小不时添加，由右手定那么，可判定感应电流的方向是顺时针的；线框全部进入磁场后，线框的左边和左边同时切割磁感线，当x ≤32L 时，回路中的感应电流不时减小，由右手定那么可判定感应电流的方向是顺时针；当32L <x <2L 时，回路中的感应电流不时添加，但感应电流的方向是逆时针．线框出磁场的进程，可依照异样方法剖析．【答案】 A11．(2021·湖北局部重点中学联考)如图a 所示，在润滑水平面上用恒力F 拉质量为m 的单匝平均正方形铜钱框，边长为a ，在1位置以速度v 0进入磁感应强度为B 的匀强磁场并末尾计时t ＝0，假定磁场的宽度为b (b >3a )，在3t 0时辰线框抵达2位置速度又为v 0并末尾分开匀强磁场．此进程中v －t 图象如图b 所示，那么( )A ．t ＝0时，线框右侧边MN 的两端电压为Bav 0B ．在t 0时辰线框的速度为v 0－Ft 0mC ．线框完全分开磁场的瞬间位置3的速度一定比t 0时辰线框的速度大D ．线框从1位置进入磁场到完全分开磁场位置3进程中线框中发生的电热为2Fb【解析】 t ＝0时，线框右侧边MN 的两端电压为外电压，为34Bav 0，A 项错误；从t 0时辰至3t 0时辰线框做匀减速运动，减速度为F m ，故在t 0时辰的速度为v 0－2at 0＝v 0－2Ft 0m，B 项错误；由于t ＝0时辰和t ＝3t 0时辰线框的速度相等，进入磁场和穿出磁场的进程中受力状况相反，故在位置3时的速度与t 0时辰的速度相等，C 项错误；线框在位置1和位置3时的速度相等，依据动能定理，外力做的功等于克制安培力做的功，即有Fb ＝Q ，所以线框穿过磁场的整个进程中，发生的电热为2Fb ，D 项正确．【答案】 D12．(2021·浙江杭州质检)超导磁悬浮列车是应用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起，同时经过周期性地变换磁极方向而取得的推进动力的新型交通工具．其推进原理可以简化为如下图的模型：在水平面上相距L 的两根平行直导轨间，有竖直方向等距离散布的匀强磁场B 1和B 2，且B 1＝B 2＝B ，每个磁场的宽度都是L ，相间陈列，一切这些磁场都以相反的速度向右匀速运动，这时跨在两导轨间的长为L ，宽为L 的金属框abcd (悬浮在导轨上方)在磁场力作用下也将会向右运动．设金属的总电阻为R ，运动中所遭到的阻力恒为F f ，金属框的最大速度为v m ，那么磁场向右匀速运动的速度v 可表示为 ( )A ．v ＝(B 2L 2v m －F f R )/(B 2L 2)B ．v ＝(4B 2L 2v m ＋F f R )/(4B 2L 2)C ．v ＝(4B 2L 2v m －F f R )/(4B 2L 2)D ．v ＝(2B 2L 2v m ＋F f R )/(2B 2L 2)【解析】 导体棒ad 和bc 各以相对磁场的速度(v －v m )切割磁感线运动，由右手定那么可知回路中发生的电流方向为abcda ，回路中发生的电动势为E ＝2BL (v －v m )，回路中电流为：I ＝2BL (v －v m )/R ，由于左右两边ad 和bc 均遭到安培力，那么合安培力F 合＝2×BLI ＝4B 2L 2(v －v m )/R ，依题意金属框到达最大速度时遭到的阻力与安培力平衡，那么F f ＝F 合，解得磁场向右匀速运动的速度v ＝(4B 2L 2v m ＋F f R )/(4B 2L 2)，B 对．【答案】 B13．(2021·北京西城区抽样测试)实验室经常运用的电流表是磁电式仪表．这种电流表的结构如图甲所示．蹄形磁铁和铁芯间的磁场是平均地辐向散布的．当线圈通以如图乙所示的电流，以下说法正确的选项是( )A ．线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行B ．线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，阻碍线圈转动C ．当线圈转到如图乙所示的位置，b 端遭到的安培力方向向上D ．当线圈转到如图乙所示的位置，安培力的作用使线圈沿顺时针方向转动【解析】 考察电流表的任务原理．由辐向散布的磁场可知，线圈转就任何位置，它的平面都跟磁感线平行，A 正确；经过线圈中的电流在磁场作用下发生的安培力的力矩与螺旋弹簧的扭动力矩平衡时，指针运动，B 正确；当线圈转动到图乙所示的位置时，依据左手定那么，b 端遭到的安培力方向向下，C 错误；使线圈沿顺时针方向转动，D 正确．【答案】 ABD14．(2021·北京海淀区期末)如下图，润滑平行金属轨道平面与水平面成θ角，两轨道上端用一电阻R 相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上，质量为m 的金属杆ab ，以初速度v 0从轨道底端向上滑行，滑行到某一高度h 后又前往究竟端．假定运动进程中，金属杆一直坚持与导轨垂直且接触良好，且轨道与金属杆的电阻均疏忽不计，那么( )A ．整个进程中金属杆所受合外力的冲量大小为2mv 0B ．上滑到最高点的进程中克制安培力与重力所做功之和等于12mv 20C ．上滑到最高点的进程中电阻R 上发生的焦耳热等于12mv 20－mgh D ．金属杆两次经过斜面上的同一位置时电阻R 的热功率相反【解析】 金属杆从轨道底端滑上斜面到又前往到动身点时，由于电阻R 上发生热量，故前往时速度小于v 0，故整个进程中金属杆所受合外力的冲量大小小于2mv 0，A 错误；上滑到最高点时动能转化为重力势能和电阻R 上发生的焦耳热(即克制安培力所做的功)，BC 正确；金属杆两次经过斜面上同一位置时的速度不同，电路的电流不同，故电阻的热功率不同，D 错误．【答案】 BC二、计算题(此题共包括4小题，共50分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必需明白写出数值和单位)15．截面积S ＝0.2m 2，匝数n ＝100匝的线圈A ，处在如图(甲)所示的磁场中，磁感应强度B 随时间按图(乙)所示规律变化，方向垂直线圈平面，规则向外为正方向．电路中R 1＝4Ω，R 2＝6Ω，C ＝30μF，线圈电阻不计．(1)闭合S 动摇后，求经过R 2的电流；(2)闭合S 一段时间后再断开，那么断开后经过R 2的电荷量是多少？【解析】 由于线圈A 所在的磁场变化惹起穿过线圈的磁通量发作变化，发生感应电动势．当S 闭合后，就有电流经过R 1、R 2.(1)由图知B 随时间按线性变化，变化率ΔB Δt ＝0.2T/s.由法拉第电磁感应定律得E ＝n ΔB Δt S ＝4V.由楞次定律确定电流方向，在0～1s 内，原磁场为负，即向里，大小在减小，故感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，因此由安培定那么知线圈中的电流方向为顺时针方向．从电路角度来看，线圈就是电源，其内阻不计，R 1和R 2串联后构成外电路，C 与R 2并联，当电流恒定时，电容器支路中无电流．由闭合电路欧姆定律得流过R 2的电流I ＝ER 1＋R 2＝0.4A ，方向向下．(2)S 闭合后，将对C 充电，充电完毕后电容器支路断路，电容器两端的电势差等于R 2两端的电压．因此，其充电量Q ＝CU ＝C R 2R 1＋R 2E ＝7.2×10－5C.S 断开后，电容器经过R 2放电，所以放电量为7.2×10－5C.【答案】 (1)0.4A ，方向向下 (2)7.2×10－5C16．两根润滑的长直金属导轨MN 、M ′N ′平行置于同一水平面内，导轨间距为l ，电阻不计，M 、M ′处接有如下图的电路，电路中各电阻的阻值均为R ，电容器的电容为C .长度也为l 、阻值同为R 的金属棒ab 垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场中．ab 在外力作用下向右匀速运动且与导轨坚持良好接触，在ab 运动距离为s 的进程中，整个回路中发生的焦耳热为Q .求：(1)ab 运动速度v 的大小；(2)电容器所带的电荷量q .【解析】 此题是电磁感应中的电路效果，ab 切割磁感线发生感应电动势为电源．电动势可由E ＝BLv 计算．其中v 为所求，再结合闭合(或局部)电路欧姆定律、焦耳定律，电容器及运动学知识列方程可解得．(1)设ab 上发生的感应电动势为E ，回路中的电流为I ，ab 运动距离s 所用时间为t ，三个电阻R 与电源串联，总电阻为4R ，那么E ＝Blv由闭合电路欧姆定律有I ＝E 4Rt ＝s v由焦耳定律有Q ＝I 2(4R )t由上述方程得v ＝4QR B 2l 2s(2)设电容器两极板间的电势差为U ，那么有U ＝IR电容器所带电荷量q ＝CU解得q ＝CQR Bls【答案】 (1)4QRB 2l 2s (2)CQR Bls17．日本专家研讨调查得出了一个惊人的结论，东京高速路途所构成的振动可发生4GW 以上的电力，这一数值相当于供应东京23个区的家庭用电的4成．如图甲所示是某人设计的一种振动发电装置，它的结构是一个套在辐向形永世磁铁槽中的半径为r ＝0.1m 、匝数为n ＝20的线圈，磁场的磁感线均沿半径方向平均散布(其右视图如图乙所示)．在线圈所在位置磁感应强度B 的大小均为0.2T ，线圈的电阻为1.5Ω，它的引出线接有质量为0.01kg 、电阻为0.5Ω的金属棒MN ，MN 置于倾角为30°的润滑导轨上，导轨宽度为0.25m.外力推进线圈框架的P 端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流经过MN .当线圈向右的位移x 随时间t 变化的规律如图丙所示时(x 取向右为正)，g ＝10m/s 2.求：(1)假定MN 固定不动，流过它的电流大小和方向？(2)假定MN 可自在滑动，至少要加多大的匀强磁场B ′才干使MN 坚持运动，请在图丁中画出磁感应强度B ′随时间变化的图象．【解析】 (1)由图丙知线圈运动速度：v ＝x t＝0.8m/s 线圈向右运动时切割磁感线，且各处磁场方向与组成线圈的导线垂直，线圈发生电动势：E ＝nBLv ＝2πrnBv流过MN 电流：I ＝E R 外＋r 内 联立以上三式并代入数据得：I ＝2πrnBv R 外＋r 内＝1A 流过MN 的电流方向从M 到N .当线圈向左运动时，电流大小不变，流过MN 的电流方向从N 到M .(2)如下图MN 受重力、斜面支持力和安培力作用途于运动形状，要使外加磁场B ′最小，即安培力最小，当流过MN 的电流从M 到N 时，由左手定那么知磁场方向垂直轨道平面向下．mg sin30°＝B ′ILB ′＝mg sin30°IL＝0.2T 当流过MN 的电流从N 到M 时，要使MN 运动，B ′的方向相反，即垂直轨道平面向上，以此方向为正方向，那么磁感应强度B ′随时间变化图象如下图．【规律总结】 此题涵盖力学中的位移图象、三力平衡，电磁学中的安培力、感应电动势、闭合电路欧姆定律、左手定那么等效果．解本类综合题的关键是依照物理现象的因果关系及实质特征将其分解为假定干个复杂效果，再逐一处置．18．(2021·河南省示范性高中联考)如下图，润滑斜面的倾角α＝30°，在斜面上放置一矩形线框abcd ，ab 边的边长l 1＝1m ，bc 边的边长l 2＝0.6m ，线框的质量m ＝1kg ，电阻R ＝0.1Ω，线框与绝缘细线相连，现用F ＝20N 的恒力经过定滑轮向下拉细线并带动线框移动(如下图)，斜面上ef 线(ef ∥gh )的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B ＝0.5T ，假设线框从运动末尾运动，进入磁场最后一段时间做匀速运动，ef和gh 的距离s ＝18.6m ，取g ＝10m/s 2，求：(1)线框进入磁场前的减速度和线框进入磁场时做匀速运动的速度v ；(2)简明剖析线框在整个进程中的运动状况并求出ab 边由运动末尾到运动到gh 线处所用的时间t ；(3)ab 边运动到gh 线处的速度大小和在线框由运动末尾到运动到gh 线的整个进程中发生的焦耳热．【解析】 (1)线框进入磁场前，线框仅遭到细线的拉力F ，斜面的支持力和线框重力，设线框进入磁场前的减速度为a ，对线框由牛顿第二定律得F －mg sin α＝ma解得a ＝F －mg sin αm＝15m/s 2 由于线框进入磁场的最后一段时间做匀速运动所以线框abcd 受力平衡F ＝mg sin α＋F Aab 边进入磁场切割磁感线，发生的电动势E ＝Bl 1v构成的感应电流I ＝E R ＝Bl 1v R，遭到的安培力F A ＝BIl 1 联立上述各式得F ＝mg sin α＋B 2l 21v R，代入数据解得v ＝6m/s (2)线框abcd 进入磁场前，做匀减速直线运动；进磁场的进程中，做匀速直线运动；进入磁场后到运动到gh 线处，也做匀减速直线运动．进磁场前线框的减速度大小为a ＝15m/s 2该阶段运动的时间为t 1＝v a ＝615s ＝0.4s 进磁场的进程中匀速运动的时间为t 2＝l 2v ＝0.66s ＝0.1s 线框完全进入磁场后其受力状况同进入磁场前，所以该阶段的减速度大小仍为a ＝15m/s 2s －l 2＝vt 3＋12at 23 解得：t 3＝1.2s因此ab 边由运动末尾运动到gh 线处所用的时间为t ＝t 1＋t 2＋t 3＝1.7s(3)线框的ab 边运动到gh 线处的速度v ′＝v ＋at 3＝6m/s ＋15×1.2m/s＝24m/s 整个运动进程中发生的焦耳热Q ＝F A l 2＝(F －mg sin α)l 2＝9J。
高考物理二级结论题型：电磁感应(解析版)
专题电磁感应一、判断感应电流方向(1)用楞次定律判断①楞次定律判断感应电流方向的步骤②楞次定律中“阻碍”的含义：阻碍原磁通量变化--“增反减同”阻碍相对运动--“来拒去留”使回路面积有扩大或缩小的趋势--“增缩减扩”阻碍原电流的变化--“增反减同”(2)用右手定则判断楞次定律、右手定则、左手定则、安培定则的比较应用的定则安培(右手螺旋)定则左手定则右手定则手势图因果关系电生磁电受力动生电形象记忆“磁”的右半边“兹”螺旋写法，用右手螺旋；“力”的最后一笔“丿”方向向左，用左手；“电”的最后一笔“乚”方向向右，用右手。
1.汽车测速利用了电磁感应现象，汽车可简化为一个矩形线圈abcd ，埋在地下的线圈分别为1、2，通上顺时针(俯视)方向电流，当汽车经过线圈时()A.线圈1、2产生的磁场方向竖直向上B.汽车进入线圈1过程产生感应电流方向为abcdC.汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为abcdD.汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同【解答】解：A、根据安培定则可知，线圈1、2中的电流形成的磁场方向都是竖直向下的，故A错误；BC、汽车进入磁场时，线圈abcd磁通量向下增大，根据楞次定律可知，感应电流方向是adcba，离开时磁通量向下减小，根据楞次定律可知感应电流方向是abcda，故B错误、C正确；D、根据楞次定律的推广可知，安培力的方向总是与汽车相对于磁场的运动方向相反，所以汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相反，故D错误。
故选：C。
2.如图所示，用一根长为L质量不计的细杆与一个上弧长为l0、下弧长为d0的金属线框的中点联结并悬挂于O点，悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场，且d0≪L。
先将线框拉开到如图4所示位置，松手后让线框进入磁场，忽略空气阻力和摩擦。
下列说法正确的是( )A.金属线框进入磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→aB.金属线框离开磁场时感应电流的方向为a→d→c→b→aC.金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等D.金属线框最终将在磁场内左右摆动【解答】解：A、金属线框进入磁场时，由于电磁感应，产生电流，根据楞次定律判断电流的方向为a→d→c →b→a，故A错误；B、金属线框离开磁场时由于电磁感应，产生电流，根据楞次定律判断电流的方向为a→b→c→d→a，故B 错误；CD、根据能量转化和守恒，线圈每次经过边界时都会消耗机械能，故可知金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小不相等。
2020-2022年高考物理真题分专题训练 专题12 电磁感应(教师版含解析)
进入磁场部分线框 面积
穿过线圈的磁通量
线圈产生的感应电动势
感应电动势的变化率
对 求二次导数得
在 到 的过程中 一直变大，所以E的变化率一直增大，故C正确，D错误。
故选BC。
5、（2022·全国甲卷·T20）如图，两根相互平行的光滑长直金属导轨固定在水平绝缘桌面上，在导轨的左端接入电容为C的电容器和阻值为R的电阻。质量为m、阻值也为R的导体棒MN静止于导轨上，与导轨垂直，且接触良好，导轨电阻忽略不计，整个系统处于方向竖直向下的匀强磁场中。开始时，电容器所带的电荷量为Q，合上开关S后，（ ）
A. 两线圈产生的电动势的有效值相等B. 两线圈产生的交变电流频率相等
C. 两线圈产生 电动势同时达到最大值D. 两电阻消耗的电功率相等
【答案】B
【解析】
AD．根据
两线圈中磁通量 变化率相等，但是匝数不等，则产生的感应电动势最大值不相等，有效值也不相等，根据
可知，两电阻 电功率也不相等，选项AD错误；
A B. C. D.
【答案】C
【解析】
设圆线框的半径为r，则由题意可知正方形线框的边长为2r，正六边形线框的边长为r；所以圆线框的周长为
面积为
同理可知正方形线框的周长和面积分别为
，
正六边形线框的周长和面积分别为
，
三线框材料粗细相同，根据电阻定律
可知三个线框电阻之比为
根据法拉第电磁感应定律有
可得电流之比为：
A. 通过导体棒 电流的最大值为
B. 导体棒MN向右先加速、后匀速运动
C. 导体棒 速度最大时所受的安培力也最大
D. 电阻R上产生的焦耳热大于导体棒 上产生的焦耳热
高中物理题型分类汇总含详细答案--电磁感应
高中物理题型分类汇总含详细答案--电磁感应共：15题共：48分钟一、单选题1.如图所示是等腰直角三棱柱，其中底面abcd为正方形，边长为L，它们按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下面说法中正确的是（）A.通过abcd平面的磁通量大小为BL2B.通过dcfe平面的磁通量大小为C.通过abfe平面的磁通量大小为D.磁通量有正负，所以是矢量2.一面积为S的线圈，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，则穿过线圈的磁通量为（）A.0；B.B/S；C.S/B；D.BS3.如图所示，a、b两个线圈，它们的半径之比为1：2，匝数之比为2：1，圆形匀强磁场B 的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为（）A.1：1B.1：2C.2：1D.1：44.如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环。
圆环初始时静止。
将图中开关S由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到（）A.拨至M端或N端，圆环都向左运动B.拨至M端或N端，圆环都向右运动C.拨至M端时圆环向左运动，拨至N端时向右运动D.拨至M端时圆环向右运动，拨至N端时向左运动5.如图所示，两匀强磁场的磁感应强度和大小相等、方向相反。
金属圆环的直径与两磁场的边界重合。
下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是（）A.同时增大减小B.同时减小增大C.同时以相同的变化率增大和D.同时以相同的变化率减小和6.关于磁通量，下列说法正确的是（）A.穿过某个面的磁通量为零，该处的磁感应强度也为零B.穿过任一平面的磁通量越大，该处的磁感应强度也一定越大C.穿过某一线圈平面的磁通量越大，该线圈平面的面积一定越大D.当闭合线圈平面跟磁场方向平行时，穿过这个线圈平面的磁通量一定为零7.如图甲所示，绝缘的水平桌面上放置一金属圆环，在圆环的正上方放置一个螺线管，在螺线管中通入如图乙所示的电流，电流从螺线管a端流入为正．以下说法正确的是（）A.0～1s内圆环面积有扩张的趋势B.1s末圆环对桌面的压力小于圆环的重力C.1～2s内和2～3s内圆环中的感应电流方向相反D.从上往下看，0～2s内圆环中的感应电流先沿顺时针方向、后沿逆时针方向8.竖直放置的直角三角形金属框abc，以水平速度v匀速通过有界匀强磁场，磁场方向水平，如图所示，线框电阻为R。
2025年高考物理-法拉第电磁感应定律的理解及应用(解析版)
法拉第电磁感应定律的理解及应用考点考情命题方向考点法拉第电磁感应定律2024年高考甘肃卷2024年高考广东卷2024年高考北京卷2023年高考湖北卷2023高考江苏卷2022年高考天津卷法拉第电磁感应定律是电磁感应的核心知识点，年年考查，一般与安培力、动力学、功和能结合考查。
题型一对法拉第电磁感应定律的理解及应用1．感应电动势(1)感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势．产生感应电动势的那部分导体就相当于电源，导体的电阻相当于电源内阻．(2)感应电流与感应电动势的关系：遵循闭合电路欧姆定律，即I =ER +r.2．感应电动势大小的决定因素(1)感应电动势的大小由穿过闭合电路的磁通量的变化率ΔΦΔt和线圈的匝数共同决定，而与磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ的大小没有必然联系．(2)当ΔΦ仅由B 的变化引起时，则E =nΔB ·S Δt ；当ΔΦ仅由S 的变化引起时，则E =n B ·ΔSΔt；当ΔΦ由B 、S 的变化同时引起时，则E =n B 2S 2-B 1S 1Δt ≠n ΔB ·ΔSΔt.3．磁通量的变化率ΔΦΔt 是Φ-t 图象上某点切线的斜率．1(2024•泰州模拟)如图所示，正三角形ABC 区域存在方向垂直纸面向里、大小随时间均匀增加的磁场。
以三角形顶点C 为圆心，粗细均匀的铜导线制成圆形线圈平行于纸面固定放置，则下列说法正确的是()A.线圈中感应电流的方向为顺时针B.线圈有扩张趋势C.线圈所受安培力方向与AB 边垂直D.增加线圈匝数，线圈中感应电流变小【解答】解：AB 、磁场垂直纸面向里，磁感应强度增大，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律可知，感应电流的方向为逆时针。
因感应电流的磁场要阻碍磁通量的变化，所以线圈有收缩趋势，故AB 错误；C 、线圈的有效长度与AB 边平行，根据左手定则可知，线圈所受安培力方向与AB 边垂直，故C 正确；D 、设B =kt (k >0，且为常数)，圆形线圈的半径为l ，电阻为R 。
电磁感应+图像(解析版)—三年(2022-2024)高考物理真题汇编(全国通用)
电磁感应+图像考点01 图像信息1. （2023年高考全国乙卷）一学生小组在探究电磁感应现象时，进行了如下比较实验。
用图（a）所示的缠绕方式，将漆包线分别绕在几何尺寸相同的有机玻璃管和金属铝管上，漆包线的两端与电流传感器接通。
两管皆竖直放置，将一很小的强磁体分别从管的上端由静止释放，在管内下落至管的下端。
实验中电流传感器测得的两管上流过漆包线的电流I随时间t的变化分别如图（b）和图（c）所示，分析可知（ ）A. 图（c）是用玻璃管获得的图像B. 在铝管中下落，小磁体做匀变速运动C. 在玻璃管中下落，小磁体受到的电磁阻力始终保持不变D. 用铝管时测得的电流第一个峰到最后一个峰的时间间隔比用玻璃管时的短【参考答案】A【命题意图】本题考查电磁阻尼及其相关知识点。
【解题思路】强磁体从管的上端由静止释放，铝管本身和线圈都将对强磁体产生电磁阻尼，在铝管下落，强磁体做加速度减小的加速运动，图（c）是用玻璃管获得的图像，图（b）是用铝管获得的图像，A正确B错误；在玻璃管中下落，线圈中将产生感应电流，感应电流对小磁体下落产生电磁阻力，由安培力公式可知，电磁阻力与产生的感应电流成正比，所以在玻璃管中下落，小磁体受到的电磁阻力逐渐增大，C错误；由于在铝管中下落，受到的电磁阻力大于在玻璃管中下落，所以用铝管时测得的电流第一个峰到最后一个峰的时间间隔比用玻璃管时的长，D错误。
【知识拓展】电磁阻尼的实质是受到了与运动方向相反的安培力作用。
2 （2023高考全国甲卷）一有机玻璃管竖直放在地面上，管上有漆包线绕成的线圈，线圈的两端与电流传感器相连，线圈在玻璃管上部的5匝均匀分布，下部的3匝也均匀分布，下部相邻两匝间的距离大于上部相邻两匝间的距离。
如图（a）所示。
现让一个很小的强磁体在玻璃管内沿轴线从上端口由静止下落，电流传感器测得线圈中电流I随时间t变化如图（b）所示。
则A. 小磁体在玻璃管内下降的速度越来越快B. 下落过程中，小磁体的N 极、S 极上下颠倒了8次C. 下落过程中，小磁体受到的电磁阻力始终保持不变D. 与上部相比，小磁体通过线圈下部的过程中，磁通量变化率的最大值更大【参考答案】AD【命题意图】本题考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、电磁阻尼、对电流I 随时间t 变化图像的理解及其相关知识点。
(新高考)高三物理专题精练 电磁感应 (答案)
电磁感应1．楞次定律及其推论的应用(1)理解“谁”阻碍“谁”及阻碍方式，理解“增反减同”“来拒去留”“增缩减扩”。
会用“四步法”判断感应电流的方向。
(2)楞次定律推论：①阻碍相对运动；①使回路面积有扩大或缩小的趋势；①阻碍原电流的变化。
2．法拉第电磁感应定律的应用(1)法拉第电磁感应定律：E ＝n ΔΦΔt ，感应电动势取决于线圈匝数和磁通量的变化率，与磁通量及其变化量均无关。
(2)导体棒垂直切割磁感线时：E ＝BLv 。
(3)导体棒绕一端转动垂直切割磁感线时：E ＝12BL 2ω。
3．电磁感应中图像应用的3个关注(1)关注图像所描述的物理意义；明确各种“＋”“－”的含义。
(2)关注变化过程，看电磁感应发生的过程分为几个阶段，这几个阶段是否和图像变化相对应，一般进入磁场或穿出磁场，磁通量最大或最小，有效切割长度最大或最小等是分段的关键点。
(3)关注大小、方向的变化趋势，看图线斜率的大小、图线的曲直是否和物理过程对应。
4．电磁感应中的动力学问题的3个关键分析(1)等效电路分析：正确分析等效电源及内阻、外电路，明确电路结构，选择合适的电路有关规律。
(2)受力分析：准确分析运动导体的受力，特别是安培力，求出合力。
(3)运动分析：分析导体的运动性质，是加速、减速，还是匀速，从而确定相应的运动规律。
5．求解焦耳热Q 的3种方法(1)焦耳定律：Q ＝I 2Rt ；(2)功能关系：Q ＝W 安；(3)能量转化：Q ＝ΔE 其他。
6．利用动量定理求感应电荷量或运动位移如：B I －L Δt ＝Δp ，q ＝I －·Δt ，可得q ＝Δp BL 。
B 2L 2v －R 总Δt ＝Δp ，x ＝v －Δt ，可得x ＝ΔpR 总B 2L 2。
例1：( 2019全国I 卷∙20)(多选)空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图(a)中虚线MN 所示。
一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S ，将该导线做成半径为r 的圆环固定在纸面内，圆心O 在MN 上。
高考物理专题2024电磁学历年题目解析
高考物理专题2024电磁学历年题目解析高考物理中，电磁学是一个重要的专题，涵盖了电场、磁场、电磁感应等内容。
通过对历年高考题目进行解析，我们可以总结出一些重点和难点，帮助考生更好地复习和备考。
下面对2024年的高考物理电磁学专题进行题目解析。
1. 2024年高考题目一题目描述：一只质量为m的点电荷在磁感应强度为B的均匀磁场中以v速度运动，求电荷所受到的洛伦兹力大小。
假设磁场方向与电荷速度方向垂直。
解析：根据洛伦兹力的公式，F=q*v*B*sinθ，其中q为电荷的量，v为电荷的速度，B为磁感应强度，θ为磁场方向与速度方向的夹角。
根据题目描述，磁场方向与速度方向垂直，因此sinθ=1。
所以洛伦兹力的大小为F=q*v*B。
2. 2024年高考题目二题目描述：一根导线载有电流I，长度为L。
求在导线附近某点处，由该导线产生的磁场强度与距离导线的距离d的关系式。
解析：根据安培环路定理，由一根无限长直导线产生的磁场强度的大小与导线与观察点间的距离d成反比。
即B=k*I/d，其中B为磁场强度，k为比例常数。
根据题目描述，导线长度为L，在L处的磁场强度与距离d的关系为B=k*I/(L-d)。
3. 2024年高考题目三题目描述：一根无限长直导线载有电流I，与它距离d处有一个闭合电路。
求闭合电路中的感应电动势大小。
解析：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
由于导线是无限长的，所以在不断改变位置的过程中，它与闭合电路的距离d保持不变。
因此，闭合电路中感应电动势的大小始终不变，即不受距离变化的影响。
4. 2024年高考题目四题目描述：一根直导线带有电流I1，另一根直导线带有电流I2，两根导线平行且方向相反。
求两根导线之间的相互作用力。
解析：两根导线之间的相互作用力可以通过洛伦兹力来计算。
根据洛伦兹力的公式，F=I1*I2*l/(2πd)，其中I1和I2为两根导线的电流，l为导线长度，d为两根导线的距离。
全国高考物理电磁感应现象的两类情况的推断题综合高考真题分类汇总含答案解析
全国高考物理电磁感应现象的两类情况的推断题综合高考真题分类汇总含答案解析一、电磁感应现象的两类情况1．如图所示，水平放置的两根平行光滑金属导轨固定在平台上导轨间距为1m ，处在磁感应强度为2T 、竖直向下的匀强磁场中，平台离地面的高度为h ＝3.2m 初始时刻，质量为2kg 的杆ab 与导轨垂直且处于静止，距离导轨边缘为d ＝2m ，质量同为2kg 的杆cd 与导轨垂直，以初速度v 0＝15m/s 进入磁场区域最终发现两杆先后落在地面上．已知两杆的电阻均为r ＝1Ω，导轨电阻不计，两杆落地点之间的距离s ＝4m （整个过程中两杆始终不相碰）（1）求ab 杆从磁场边缘射出时的速度大小； （2）当ab 杆射出时求cd 杆运动的距离；（3）在两根杆相互作用的过程中，求回路中产生的电能．【答案】(1) 210m/s v =；(2) cd 杆运动距离为7m ； (3) 电路中损耗的焦耳热为100J ． 【解析】 【详解】（1）设ab 、cd 杆从磁场边缘射出时的速度分别为1v 、2v设ab 杆落地点的水平位移为x ，cd 杆落地点的水平位移为x s +，则有2h x v g =2h x s v g+=根据动量守恒012mv mv mv =+求得：210m/s v =（2）ab 杆运动距离为d ，对ab 杆应用动量定理1BIL t BLq mv ==V设cd 杆运动距离为d x +∆22BL xq r r∆Φ∆== 解得1222rmv x B L ∆=cd 杆运动距离为12227m rmv d x d B L+∆=+= （3）根据能量守恒，电路中损耗的焦耳热等于系统损失的机械能222012111100J 222Q mv mv mv =--=2．某科研机构在研究磁悬浮列车的原理时，把它的驱动系统简化为如下模型；固定在列车下端的线圈可视为一个单匝矩形纯电阻金属框，如图甲所示，MN 边长为L ，平行于y 轴，MP 边宽度为b ，边平行于x 轴，金属框位于xoy 平面内，其电阻为1R ；列车轨道沿Ox 方向，轨道区域内固定有匝数为n 、电阻为2R 的“”字型（如图乙）通电后使其产生图甲所示的磁场，磁感应强度大小均为B ，相邻区域磁场方向相反（使金属框的MN 和PQ 两边总处于方向相反的磁场中）．已知列车在以速度v 运动时所受的空气阻力f F 满足2f F kv =（k 为已知常数）．驱动列车时，使固定的“”字型线圈依次通电，等效于金属框所在区域的磁场匀速向x 轴正方向移动，这样就能驱动列车前进．（1）当磁场以速度0v 沿x 轴正方向匀速移动，列车同方向运动的速度为v （0v <）时，金属框MNQP 产生的磁感应电流多大？（提示：当线框与磁场存在相对速度v 相时，动生电动势E BLv =相）（2）求列车能达到的最大速度m v ；（3）列车以最大速度运行一段时间后，断开接在“” 字型线圈上的电源，使线圈与连有整流器（其作用是确保电流总能从整流器同一端流出，从而不断地给电容器充电）的电容器相接，并接通列车上的电磁铁电源，使电磁铁产生面积为L b ⨯、磁感应强度为B '、方向竖直向下的匀强磁场，使列车制动，求列车通过任意一个“”字型线圈时，电容器中贮存的电量Q ．【答案】(1) 012() BL v v R - (2) 222210122BL B L kR v B L kR +- (3) 24nB Lb R '【解析】 【详解】解：(1)金属框相对于磁场的速度为：0v v - 每边产生的电动势：0()E BL v v =- 由欧姆定律得：12EI R = 解得：01(2 )BL v v I R -=(2)当加速度为零时，列车的速度最大，此时列车的两条长边各自受到的安培力：B F BIL =由平衡条件得：20B f F F -= ，已知：2f F kv =解得：222210122m BL B L kR v B L v kR +-=(3)电磁铁通过字型线圈左边界时，电路情况如图1所示：感应电动势：n E tφ∆=∆，而B Lb φ∆=' 电流：12E I R =电荷量：11Q I t =∆ 解得：12nB LbQ R '= 电磁铁通过字型线圈中间时，电路情况如图2所示：B Lb φ∆='，2222E nI R tφ∆==∆ 22Q I t =∆解得：222nB LbQ R'= 电磁铁通过字型线圈右边界时，电路情况如图3所示：n E tφ∆=∆， B Lb φ∆='，32E I R =33Q I t =∆解得：32nB LbQ R '=， 总的电荷量：123Q Q Q Q =++ 解得：24nB LbQ R '=3．如图所示，足够长且电阻忽略不计的两平行金属导轨固定在倾角为α=30°绝缘斜面上，导轨间距为l =0.5m 。
高考真题汇编12 电磁感应(解析版)
专题12 电磁感应1．（2020·新课标Ⅱ卷）管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接。
焊机的原理如图所示，圆管通过一个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流，电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接。
焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为A．库仑B．霍尔C．洛伦兹D．法拉第【答案】D【解析】由题意可知，圆管为金属导体，导体内部自成闭合回路，且有电阻，当周围的线圈中产生出交变磁场时，就会在导体内部感应出涡电流，电流通过电阻要发热。
该过程利用原理的是电磁感应现象，其发现者为法拉第。
故选D。
2．（2020·新课标Ⅲ卷）如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环。
圆环初始时静止。
将图中开关S 由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到A.拨至M 端或N 端，圆环都向左运动B.拨至M 端或N 端，圆环都向右运动C.拨至M 端时圆环向左运动，拨至N 端时向右运动D.拨至M 端时圆环向右运动，拨至N 端时向左运动【答案】B【解析】无论开关S 拨至哪一端，当把电路接通一瞬间，左边线圈中的电流从无到有，电流在线圈轴线上的磁场从无到有，从而引起穿过圆环的磁通量突然增大，根据楞次定律（增反减同），右边圆环中产生了与左边线圈中方向相反的电流，异向电流相互排斥，故选B。
3．（2020·江苏卷）如图所示，两匀强磁场的磁感应强度B1 和B2 大小相等、方向相反。
金属圆环的直径与两磁场的边界重合。
下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是（）A.同时增大B1 减小B2B.同时减小B1 增大B2C.同时以相同的变化率增大B1 和B2D.同时以相同的变化率减小B1 和B2【答案】B【解析】AB．产生顺时针方向的感应电流则感应磁场的方向垂直纸面向里。
由楞次定律可知，圆环中的净磁通量变化为向里磁通量减少或者向外的磁通量增多，A 错误，B 正确。
(word完整版)高中物理电磁感应习题及答案解析(2021年整理)
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1．图12—2，甲、乙两图为与匀强磁场垂直放置的两个金属框架，乙图除了一个电阻为零、自感系数为L 的线圈外,其他部分与甲图都相同，导体AB 以相同的加速度向右做匀加速直线运动。
若位移相同，则（ ）A ．甲图中外力做功多B ．两图中外力做功相同C ．乙图中外力做功多D ．无法判断2．图12-1，平行导轨间距为d ，一端跨接一电阻为R ，匀强磁场磁感强度为B ,方向与导轨所在平面垂直。
一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置，金属棒与导轨的电阻不计。
当金属棒沿垂直于棒的方向以速度v 滑行时，通过电阻R 的电流强度是（ ）A ．Bdv RB ．sin Bdv RθC ．cos Bdv Rθ D ．sin Bdv R θ3．图12-3,在光滑水平面上的直线MN 左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场,右侧是无磁场空间。
将两个大小相同的铜质矩形闭合线框由图示位置以同样的速度v 向右完全拉出匀强磁场。
已知制作这两只线框的铜质导线的横截面积之比是1：2.则拉出过程中下列说法中正确的是（ ）A ．所用拉力大小之比为2：1B ．通过导线某一横截面的电荷量之比是1:1C ．拉力做功之比是1:4D ．线框中产生的电热之比为1：24． 图12—5，条形磁铁用细线悬挂在O 点。
高考物理一轮课件：专题12-电磁感应(含答案)
C组 教师专用题组
8.(2005北京理综,21,6分)现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关 如图连接,在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下,某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端 P向左加速滑动时,电流计指针向右偏转。由此可以判断 ( )
A.线圈A向上移动或滑动变阻器滑动端P向右加速滑动,都能引起电流计指针向左偏转 B.线圈A中铁芯向上拔出或断开开关,都能引起电流计指针向右偏转 C.滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动,都能使电流计指针静止在中央 D.因为线圈A、线圈B的绕线方向未知,故无法判断电流计指针偏转的方向
3.(2018课标Ⅲ,20,6分)(多选)如图(a),在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R,R在PQ
的右侧。导线PQ中通有正弦交流电i,i的变化如图(b)所示,规定从Q到P为电流正方向。导线
框R中的感应电动势
()
A.在t=
T 4
时为零
B.在t= T 时改变方向针方向
A.PQRS中沿顺时针方向,T中沿逆时针方向 B.PQRS中沿顺时针方向,T中沿顺时针方向 C.PQRS中沿逆时针方向,T中沿逆时针方向 D.PQRS中沿逆时针方向,T中沿顺时针方向
答案 D 金属杆PQ向右运动,穿过PQRS的磁通量增加,由楞次定律可知,感应电流在PQRS内 的磁场方向垂直纸面向外,由安培定则可判断PQRS中产生逆时针方向的电流。穿过T的磁通 量是外加匀强磁场和PQRS产生的感应电流的磁场的磁通量代数和,穿过T的合磁通量垂直纸 面向里减小,据楞次定律和安培定则可知,T中产生顺时针方向的感应电流,故D正确。
答案 C 杆MN向右匀速滑动,由右手定则判知,通过R的电流方向为a→c;又因为E=BLv,所以 E1∶E2=1∶2,故选项C正确。 考查点 右手定则、感应电动势。 思路点拨 左手定则和右手定则的选用:“左力右电”,左手定则是判断通电导体在磁场中所 受安培力的方向的,而右手定则是判断导体切割磁感线时产生感应电流的方向的,不要弄混。
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专题十二、电磁感应1. （2013全国新课标理综II第16题）如图，在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d（d>L）的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下。
导线框以某一初速度向右运动。
t=0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域。
下列v--t图象中，可能正确描述上述过程的是16.答案D【命题意图】本题考查电磁感应、安培力、速度图像及其相关知识，意在考查考生分析解决问题的能力和应用图象描述物理过程的能力。
【解题思路】由于导线框闭合，导线框以某一初速度向右运动，导线框右侧边开始进入磁场时，切割磁感线产生感应电动势和感应电流，右侧边受到安培力作用，做减速运动；导线框完全进入磁场中，导线框中磁通量不变，不产生感应电流，导线框不受安培力作用，做匀速运动；导线框右侧边开始出磁场时，左侧边切割磁感线产生感应电动势和感应电流，左侧边受到安培力作用，导线框做减速运动；所以可能正确描述运动过程的速度图象是D。
【误区警示】解答此题的误区有三，一是认为导线框可能不闭合，错误选A；二是没有考虑到题给条件d>L，误选C；三是没有考虑到安培力是变力，误选B。
2. （2013全国新课标理综1第17题）如图.在水平面(纸面)内有三报相同的均匀金属棒ab、ac和MN，其中ab、ac在a点接触，构成“V”字型导轨。
空间存在垂直于纸面的均匀磁场。
用力使MN向右匀速运动，从图示位置开始计时，运动中MN始终与∠bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触。
下列关于回路中电流i与时间t的关系图线.可能正确的是【命题意图】本题考查电磁感应、闭合电路欧姆定律等基础知识点，意在考查考生应用相关知识定量分析物理问题，解决问题的能力。
答案：A解析：设“V”字型导轨夹角为2θ，均匀金属棒单位长度电阻为r，MN向右以速度v匀速运动，则t时刻切割磁感线的金属棒长度为L=2vt tanθ，金属棒t时刻切割磁感线产生的感应电动势E=BLv=2B v2t tanθ，回路电阻R=(2vt/cosθ+2vt tanθ)r，回路中电流i=E/R= B v tanθ/(1/cosθ+tanθ)r，与时间t无关，所以回路中电流i与时间t的关系图线.可能正确的是A。
3．（2013高考浙江理综第15题）磁卡的词条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈，当以速度v0刷卡时，在线圈中产生感应电动势。
其E-t关系如右图所示。
如果只将刷卡速度改为v0/2，线圈中的E-t关系可能是答案：D解析：如果只将刷卡速度改为v0/2，产生的感应电动势减小为原来的1/2，刷卡时间增大为原来的2倍，线圈中的E-t关系可能是D。
4．（2013高考上海物理第11题）如图，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘。
当MN中电流突然减小时，线圈所受安培力的合力方向(A)向左(B)向右(C)垂直纸面向外(D)垂直纸面向里答案：B解析：当MN中电流突然减小时，单匝矩形线圈abcd垂直纸面向里的磁通量减小，根据楞次定律，单匝矩形线圈abcd中产生的感应电流方向顺时针方向，由左手定则可知，线圈所受安培力的合力方向向右，选项B正确。
5．（2013高考安徽理综第16题）如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为0.5m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1Ω。
一导体棒MV垂直于导轨放置，质量为0.2kg，接入电路的电阻为1Ω，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为0.8T。
将导体棒MV由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为（重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6）A．2.5m/s，1W B．5m/s，1WC．7.5m/s，9W D．15m/s，9W【答案】 B【解析】导体棒匀速下滑，由平衡条件，mgsinθ=F+μm gcosθ。
又F=BIL I=E/(R+r),E=BLv，联立解得：v=5m/s；电路的总功率P=Fv，小灯泡的功率P L=PR/(R+r)，联立解得：P L=1W。
选项B正确。
6．（2013高考四川理综第7题）如图所示，边长为L、不可形变的正方形导体框内有半径为r 的圆形区域，其磁感应强度B随时间t的变化关系为B＝kt(常量k＞0)。
回路中滑动变阻器R 的最大阻值为R0，滑动片P位于滑动变阻器中央，定值电阻R1＝R0、R2＝12R0。
闭合开关S，电压表的示数为U，不考虑虚线MN右侧导体的感应电动势。
则A．R2两端的电压为7UB ．电容器的a极板带正电C．滑动变阻器R的热功率为电阻R2的5倍D．正方形导线框中的感应电动势为kL26.AC解析：滑动片P位于滑动变阻器中央，回路总电阻R=12R0+1212R0+R0=74R0.设R2两端的电压为U’，由UR='14UR，解得U’=17U,选项A正确。
由楞次定律可知，正方形导体框内产生的感应电流方向为逆时针方向，电容器的a极板带负电，选项B错误。
滑动变阻器R的热功率为（17U）2÷(12R0)+2274UR⎛⎫⎪⎝⎭×(12R0)=10492UR, 电阻R2的热功率为（17U）2÷(12R0)=2492UR,由10492UR÷2492UR=5可知，滑动变阻器R的热功率为电阻R2的5倍，选项C正确。
由法拉第电磁感应定律，正方形导体框内产生的感应电动势E=kπr2。
选项D错误。
7. .(2013高考北京理综第17题)如图，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动, MN中产生的感应电动势为E l；若磁感应强度增为2B,其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2。
则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比E l∶ E2分别为A.c→a，2∶1B.a→c，2∶1C.a→c，1∶2D.c→a，1∶2答案：C解析：由右手定则可判断出MN中电流方向为从N到M，通过电阻R的电流方向为a→c。
根据法拉第电磁感应定律。
E=BLv，若磁感应强度增为2B,其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为原来的2倍，E l∶ E2=1∶2，选项C正确。
8. （2013高考山东理综第14题）将一段导线绕成图甲所示的闭合电路，并固定在水平面（纸面）内，回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中。
回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示。
用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图像是答案：B解析：在0到T/4时间内，磁感应强度均匀减小，回路中产生的感应电流恒定，由楞次定律可判断出为顺时针方向。
由左手定则可判断出ab边受到的安培力方向为水平向左。
同理可判断出其它时间段的安培力方向，能正确反映F随时间t变化的图像是B。
9．（2013全国高考大纲版理综第17题）纸面内两个半径均为R的圆相A ω切于O 点，两圆形区域内分别存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化。
一长为2R 的导体杆OA 绕过O 点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为ω，t ＝0时，OA 恰好位于两圆的公切线上，如图所示。
若选取从O 指向A 的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图像可能正确的是（ ）．答案：C 解析：导体杆OA 绕过O 点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，在转过180°的过程中，切割磁感线的导体棒长度先不均匀增大后减小，由右手定则可判断出感应电动势的方向为由O 指向A 为正，所以下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图像可能正确的是C 。
10 （2013高考福建理综第18题）如图，矩形闭合线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t 1、t 2分别表示线框ab 边和cd 边刚进入磁场的时刻。
线框下落过程形状不变，ab 边始终保持与磁场水平边界OO ’平行，线框平面与磁场方向垂直。
设OO ’下方磁场区域足够大，不计空气影响，则下列哪一个图像不可能反映线框下落过程中速度v 随时间t 变化的规律tEOtEOtEOtEO答案：A解析：矩形闭合线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，先做自由落体运动。
进入磁场后，若所受安培力大于重力，线框做加速度逐渐减小的减速运动，反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律可能是图象B。
若所受安培力等于重力，线框做匀速运动，反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律可能是图象D。
若所受安培力小于重力，线框做加速度逐渐减小的加速运动，到线框完全进入磁场区域，线框做自由落体运动，反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律可能是图象C。
不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律是图象A。
11．（2013高考天津理综物理第3题）如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd．ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN。
第一次ab边平行MN进入磁场．线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1：第二次bc边平行MN进入磁场．线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则A．Q1>Q2 ，q1=q2B．Q1>Q2 ，q1>q2C．Q1=Q2 ，q1=q2D．Q1=Q2 ，q1>q2答案：A解析：根据功能关系，线框上产生的热量等于克服安培力做功.由F=BIL，I=E/R，E=BLv，第一次ab边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q1=W1=F1L2=221B L vRL2=2B SvRL1. 第二次bc边平行MN进入磁场．线框上产生的热量为Q2=W2=F2L1=222B L vRL1=2B SvRL2.由于L1> L2，所以Q1>Q2。
由I=q/△t，E=△Φ/△t，E=IR，联立解得：q=△Φ/R。
两次磁通量变化△Φ相同，所以q1=q2，选项A正确。