1、2021年高考物理模擬題精練專題4.47,近三年高考真題精練（基礎(chǔ)篇）（解析版） 2021 年高考物理 100 考點(diǎn)最新模擬題千題精練（選修 3-2 ） 第四部分 電磁感應(yīng) 題 專題 4.47 近三年高考真題精選精練（基礎(chǔ)篇） 一選擇題 1（2021全國(guó)理綜iii卷14）楞次定律是下列哪個(gè)定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的具體體現(xiàn)？ a電阻定律 b庫(kù)侖定律 c歐姆定律 d能量守恒定律 【參考答案】d 【名師解析】楞次定律是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的具體體現(xiàn)，選項(xiàng) d 正確。 2（2021全國(guó)理綜iii卷19）如圖，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩根位于同一水平面內(nèi)的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌，兩相同的光滑導(dǎo)體棒

2、ab、cd靜止在導(dǎo)軌上。t=0時(shí)，棒ab以初速度v 0 向右滑動(dòng)。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，兩者速度分別用v 1 、v 2 表示，回路中的電流用i表示。下列圖像中可能正確的是 【參考答案】ac 【名師解析】t=0時(shí)，棒ab以初速度v 0 向右滑動(dòng)，受到安培力作用做減速運(yùn)動(dòng)，由于安培力與速度成正比，所以棒ab做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)，棒cd做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，圖像a正確b錯(cuò)誤；當(dāng)最終兩導(dǎo)體棒速度相等時(shí)，回路中磁通量不變，導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流為零，導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)，圖像c正確d錯(cuò)誤。 3（2021全國(guó)理綜i卷20）空間存在一方向與直面垂直、大小隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其邊

3、界如圖（a）中虛線mn所示，一硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線的電阻率為、橫截面積為s，將該導(dǎo)線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi)，圓心o在mn上。t=0時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖（a）所示：磁感應(yīng)強(qiáng)度b隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖（b）所示，則在t=0到t=t 1 的時(shí)間間隔內(nèi)( ) a圓環(huán)所受安培力的方向始終不變 b圓環(huán)中的感應(yīng)電流始終沿順時(shí)針?lè)较?c圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小為004b rst r d圓環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為2021b rt 【參考答案】bc 【命題意圖】 本題考查電磁感應(yīng)及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。 【解題思路】由圖（b）可知，在 t=0 到 t=t1 時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率恒定，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定，感應(yīng)電流恒定，由楞

4、次定律，圓環(huán)中感應(yīng)電流始終沿順時(shí)針?lè)较?，選項(xiàng) b 正確；由于磁場(chǎng)方向變化，圓環(huán)所受的安培力方向變化，選項(xiàng) a 錯(cuò)誤；由圖（b）可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率大小btdd= 00bt，圓環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) e=s 0btdd= 22r p00bt，選項(xiàng) d 錯(cuò)誤；導(dǎo)線電阻 r=02 rspr ，圓環(huán)中感應(yīng)電流 i=e/r=004b rst r，選項(xiàng) c 正確。 【易錯(cuò)提醒】注意從圖像中提取解題信息，注意兩段時(shí)間磁場(chǎng)方向相反。 4（2021全國(guó)理綜ii卷14）如圖，兩條光滑平行金屬導(dǎo)軌固定，所在平面與水平面夾角為，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。虛線ab、cd均與導(dǎo)軌垂直，在ab與cd之間的區(qū)域存在垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)

5、磁場(chǎng)。將兩根相同的導(dǎo)體棒pq、mn先后自導(dǎo)軌上同一位置由靜止釋放，兩者始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。已知pq進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始計(jì)時(shí)，到mn離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域?yàn)橹?，流過(guò)pq的電流隨時(shí)間變化的圖像可能正確的是 【參考答案】.bd 【命題意圖】 本題考查電磁感應(yīng)、法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。 【解題思路】根據(jù)題述，pq 進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)加速度恰好為零，兩導(dǎo)體棒從同一位置釋放，兩導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相等。若釋放兩導(dǎo)體棒的時(shí)間間隔足夠長(zhǎng)，在 pq 通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域后一段時(shí)間 mn 進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律，流過(guò) pq 的電流隨時(shí)間變化的圖像 a 可能正確；若釋放兩導(dǎo)體

6、棒的時(shí)間較短，在 pq 沒(méi)有出磁場(chǎng)區(qū)域 mn 就進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，回路中磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，不受安培力作用，二者在磁場(chǎng)中做加速運(yùn)動(dòng)，pq 出磁場(chǎng)后，mn 切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，受到安培力作用，由于安培力與速度成正比，所以 mn 導(dǎo)體棒所受是安培力一定大于導(dǎo)體棒重力沿斜面方向的分力，所以導(dǎo)體棒一定做減速運(yùn)動(dòng)，回路中感應(yīng)電流減小，流過(guò) pq 的電流隨時(shí)間變化的圖像 d可能正確。由于兩導(dǎo)體棒從同一位置釋放，兩導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相等，在 mn 進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不可能小于 i1，圖像 b 不可能正確；若釋放兩導(dǎo)體棒的時(shí)間較短

7、，在 pq 沒(méi)有出磁場(chǎng)區(qū)域 mn 就進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，回路中磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，不受安培力作用，二者在磁場(chǎng)中做加速運(yùn)動(dòng)，pq 出磁場(chǎng)后，mn 切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，受到大于重力沿斜面方向的分力的安培力作用，做減速運(yùn)動(dòng)，不可能在 pq 中有恒定電流，所以圖像 c 不可能正確。 【模型分析】導(dǎo)體棒沿傾斜導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)做切割磁感線運(yùn)動(dòng)是常見(jiàn)的電磁感應(yīng)模型。模型情景主要有：導(dǎo)軌光滑或不光滑，磁場(chǎng)區(qū)域有界或無(wú)界，導(dǎo)體棒靜止下滑或以某一速度下滑，導(dǎo)體棒以某一速度沿導(dǎo)軌上滑，解答時(shí)主要應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律以及能量守恒定律及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)分析。 5(2021全國(guó)卷18)如圖，在同

8、一水平面內(nèi)有兩根平行長(zhǎng)導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間存在依次相鄰的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，區(qū)域?qū)挾染鶠?l，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向交替向上向下.一邊長(zhǎng)為 32 l 的正方形金屬線框在導(dǎo)軌上向左勻速運(yùn)動(dòng).線框中感應(yīng)電流 i 隨時(shí)間 t 變化的正確圖線可能是( ) 【參考答案】 d 【名師解析】 設(shè)線路中只有一邊切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流為 i. 線框位移 等效電路的連接 電流 0 l2 i2i(順時(shí)針) l2 l i0 l 3l2 i2i(逆時(shí)針) 3l2 2l i0 分析知，只有選項(xiàng) d 符合要求. 8.(2021北京理綜，16)如圖 2 所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩個(gè)導(dǎo)體圓環(huán) a、b，磁場(chǎng)方向與圓環(huán)所在平面垂直。磁感應(yīng)強(qiáng)

9、度 b 隨時(shí)間均勻增大。兩圓環(huán)半徑之比為 21，圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為 e a 和 e b ，不考慮兩圓環(huán)間的相互影響。下列說(shuō)法正確的是( ) a.e a e b 41，感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針?lè)较?b.e a e b 41，感應(yīng)電流均沿順時(shí)針?lè)较?c.e a e b 21，感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針?lè)较?d.e a e b 21，感應(yīng)電流均沿順時(shí)針?lè)较?【參考答案】 b 【名師解析】 由法拉第電磁感應(yīng)定律得圓環(huán)中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為 e tr 2 bt，則 e ae b 錯(cuò)誤! ! 41 ，由楞次定律可知感應(yīng)電流的方向均沿順時(shí)針?lè)较?，選項(xiàng) b 正確。 9. (2021江蘇卷)電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖

10、所示,磁體附近的金屬弦被磁化,因此弦振動(dòng)時(shí),在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音.下列說(shuō)法中正確的有 ( ) a. 選用銅質(zhì)弦,電吉他仍能正常工作 b. 取走磁體,電吉他將不能正常工作 c. 增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) d. 弦振動(dòng)過(guò)程中,線圈中的電流方向不斷變化 【參考答案】.bcd 【名師解析】. 銅制物體不能被磁化,a 項(xiàng)錯(cuò)誤;取走磁體,金屬弦不能被磁化,電吉他不能正常工作,b 項(xiàng)正確;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律 e=n 得出線圈匝數(shù)越多,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大,c 項(xiàng)正確;弦振動(dòng)時(shí),通過(guò)線圈的磁通量時(shí)而增大,時(shí)而減小,產(chǎn)生的電流方向不斷變化,d 項(xiàng)正確. 二計(jì)算題

11、1. （2021 高考理綜天津卷）（18 分）如圖所示，固定在水平面上間距為 l 的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌，垂直于導(dǎo)軌放置的兩根金屬棒 mn 和 pq 長(zhǎng)度也為 l 、電阻均為 r ，兩棒與導(dǎo)軌始終接觸良好。 mn 兩端通過(guò)開(kāi)關(guān) s 與電阻為 r 的單匝金屬線圈相連，線圈內(nèi)存在豎直向下均勻增加的磁場(chǎng)，磁通量變化率為常量 k 。圖中虛線右側(cè)有垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 b 。 pq 的質(zhì)量為 m ，金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，電阻忽略不計(jì)。 （1）閉合 s ，若使 pq 保持靜止，需在其上加多大的水平恒力 f ，并指出其方向； （2）斷開(kāi) s ， pq 在上述恒力作用下，由靜止開(kāi)始到速度大

12、小為 u 的加速過(guò)程中流過(guò) pq 的電荷量為 q ，求該過(guò)程安培力做的功 w 。 【名師解析】.（18 分） （1）設(shè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 e ，由法拉第電磁感應(yīng)定律 etf d=d，則 e k = 設(shè) pq 與 mn 并聯(lián)的電阻為 r 并 ，有 2rr =并 閉合 s 時(shí)，設(shè)線圈中的電流為 i ，根據(jù)閉合電路歐姆定律得 eir r=+并 設(shè) pq 中的電流為pqi ，有 12rqi i = 設(shè) pq 受到的安培力為 f 安 ，有 pqf bi l =安 保持 pq 靜止，由受力平衡，有 f f =安 聯(lián)立式得 3bklfr= 方向水平向右。 （2）設(shè) pq 由靜止開(kāi)始到速度大小為 u 的加速

13、過(guò)程中， pq 運(yùn)動(dòng)的位移為 x ，所用時(shí)間為 t d ，回路中的磁通量變化為 f d ，平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 e ，有 etf d=d 其中 blx f d = 設(shè) pq 中的平均電流為 i ，有 2eir= 根據(jù)電流的定義得 qit=d 由動(dòng)能定理，有 2102fx w m u + = - 聯(lián)立式得 21 22 3w m kq u = - 2（2021高考江蘇卷物理14）（15分）如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)用軟導(dǎo)線制成的單匝閉合線圈，線圈平面與磁場(chǎng)垂直已知線圈的面積s=0.3 m 2 、電阻r=0.6 ，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度b=0.2 t.現(xiàn)同時(shí)向兩側(cè)拉動(dòng)線圈，線圈的兩邊在t=0.5s時(shí)間內(nèi)合到一

14、起求線圈在上述過(guò)程中 （1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值e； （2）感應(yīng)電流的平均值i，并在圖中標(biāo)出電流方向； （3）通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量q 【名師解析】（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值 etf d=d 磁通量的變化 b s f d = d 解得b setd=d，代入數(shù)據(jù)得e=0.12 v （2）平均電流eir= 代入數(shù)據(jù)得i=0.2 a（電流方向見(jiàn)圖3） （3）電荷量 q=it 代入數(shù)據(jù)得q=0.1 c 3（16分）（2021高考北京理綜卷22） 如圖所示，垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為b。紙面內(nèi)有一正方形均勻金屬線框abcd，其邊長(zhǎng)為l，總電阻為r，ad邊與磁場(chǎng)邊界平行。從ad邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)直至bc邊剛要

15、進(jìn)入的過(guò)程中，線框在向左的拉力作用下以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，求： （1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小e； （2）拉力做功的功率p； （3）ab邊產(chǎn)生的焦耳熱q。 【名師解析】（16分） （1）由法拉第電磁感應(yīng)定律可得，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=blv （2）線圈中的感應(yīng)電流eir= 拉力大小等于安培力大小f=bil 拉力的功率2 2 2b l vp fvr= = （3）線圈ab邊電阻4abrr = 時(shí)間ltv= ab邊產(chǎn)生的焦耳熱2 324abb l vq i r tr= = 4.（2021 上海）半徑為 a 的圓形線圈，電阻不計(jì)，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為 b 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一導(dǎo)體棒質(zhì)量為 m 受到向上的拉力，以速度 v 勻速向下

16、運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒單位長(zhǎng)度的電阻為 r。 （1）求通過(guò)導(dǎo)體棒的電流 i 和通過(guò)的電荷量 q； （2）當(dāng) y0 時(shí)，求拉力功率 p。 【名師解析】（1）通過(guò)導(dǎo)體棒的電流rbvlrblvrei = = = 通過(guò)的電荷量rbavarbvit q2 2= × = = （2） v y a arv bmg v bil mg fv p ) ) (2( ) (2 22- - - = - = = 5.(202111 月浙江選考)如圖所示，在間距 l0.2 m 的兩光滑平行水平金屬導(dǎo)軌間存在方向垂直于紙面(向內(nèi)為正)的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的分布沿 y 方向不變，沿 x 方向如下： bîï

17、37;ïì 1 t x0.2 m5x t 0.2 mx0.2 m1 t x0.2 m 導(dǎo)軌間通過(guò)單刀雙擲開(kāi)關(guān) s 連接恒流源和電容 c1 f 的未充電的電容器，恒流源可為電路提供恒定電流 i2 a，電流方向如圖所示有一質(zhì)量 m0.1 kg 的金屬棒 ab 垂直導(dǎo)軌靜止放置于 x 0 0.7 m 處開(kāi)關(guān) s擲向 1，棒 ab 從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，到達(dá) x 3 0.2 m 處時(shí)，開(kāi)關(guān) s 擲向 2.已知棒 ab 在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直求： (提示：可以用 fx 圖象下的"面積'代表力 f 所做的功) (1)棒 ab 運(yùn)動(dòng)到 x 1 0.2 m 時(shí)的速度 v 1 ； (2)棒 ab 運(yùn)動(dòng)到 x 2 0.1 m 時(shí)的速度 v 2 ； (3)電容器最終所帶的電荷量 q. 【名師解析】：(1)從 x 0 x 1 的過(guò)程，由于安培力為恒力 安培力 fbil 運(yùn)用動(dòng)能定理 bil(x 0 x 1 ) 12 mv21 0 解得 v 1 2 m/s. (2)在區(qū)間0.