專題13電磁感應（練習卜含解析2025年高考物理二輪復習

講練測（新高考通用）專題13電磁感應

目錄

題型一：楞次定律法拉第電磁感應定律的應用..........................2

題型二：電磁感應的圖像問題........................................5

題型三：電磁感應的電路問題.......................................10

題型四：電磁感應的動力、能量綜合問題.............................14

..............................................................................................................................................18

題型一：楞次定律法拉第電磁感應定律的應用

1.（2024?陜西西安?一模）若陜西地區(qū)地磁場的磁感應強度的豎直分量的大小島隨距離地面高度的變化關

系如圖所示，一直升機將一始終保持水平的閉合金屬導線框豎直向上勻速吊起，下列說法正確的是（）

A.線框中有順時針方向的感應電流（俯視）

B.線框中的感應電流不斷減小

C.線框中的感應電流不斷增大

D.線框的四條邊有向內(nèi)收縮的趨勢

2.（2024.北京大興.三模）如圖所示，一單匝粗細均勻的正方形導體線框仍〃和直角坐標系xOy（無軸水平,

y軸豎直）均處于豎直平面內(nèi)，線框邊長為小空間內(nèi)存在垂直于紙面向里的磁場，磁感應強度在x方向均

勻分布，y方向上滿足3=”+矽（左＞0）。初始時，線框的。點與坐標原點。重合，ab邊與無軸重合。現(xiàn)給

線框一個沿著x軸正方向的速度%,線框在運動過程中始終處于xOy平面內(nèi)，其4邊與x軸始終保持平行,

空氣阻力不計。則（）

abX

O

XXXXXXX

dc

XXXXXXXXXX

XXXXXXXXXX

XXXXXXXXXX

y

A.下落過程中線框中有順時針方向的感應電流

B.開始時線框中產(chǎn)生的電動勢為B.LV.

C.開始時線框中產(chǎn)生的電動勢為紅2

D.若線框匝數(shù)增大為〃匝，則豎直方向最終速度不變

3.（2024.四川?模擬預測）隨著時代的發(fā)展，新能源汽車已經(jīng)走進了我們的生活，如圖所示是新能源汽車的

電磁阻尼減震裝置。當車輪經(jīng)過一個凸起的路面時車輪立即帶動彈簧和外筒向上運動，線性電機立即產(chǎn)生

垂直紙面向里的勻強磁場并以速度v向下勻速通過正方形線圈，達到減震的目的。已知線圈的匝數(shù)為“線

圈的邊長為3磁感應強度為2,線圈總電阻為r,下列說法正確的是（）

傳動支架e

A.圖示線圈中感應電流的方向是先順時針后逆時針

B.當磁場進入線圈時，線圈受到的安培力的方向向下

C.若車輪經(jīng)過坑地時，電機立即產(chǎn)生垂直紙面向里的磁場，磁場向下運動也可實現(xiàn)減震

D.當磁場剛進入線圈時，線圈受到的安培力大小為這包

r

4.（2024?江蘇?模擬預測）電磁彈射裝置的原理如圖甲所示，驅動線圈通過開關S與電源連接，發(fā)射線圈放

在絕緣且內(nèi)壁光滑的發(fā)射導管內(nèi)。閉合開關s后，在。~7。時間內(nèi)驅動線圈中的電流，?隨時間/的變化關系

如圖乙所示。在這段時間內(nèi)，下列說法正確的是（）

A.發(fā)射線圈中感應電流產(chǎn)生的磁場水平向右

B.f=O時發(fā)射線圈中的感應電動勢最大

C./時驅動線圈的自感電動勢最大

D.對調(diào)電源的正負極，發(fā)射線圈會向相反方向運動

5.（2024.貴州?三模）一根絕緣硬質(zhì)細導線順次繞成如圖所示的線圈，其中大圓的面積為M，小圓的面積均

為s?。垂直線圈平面方向有一隨時間f變化的磁場，磁感應強度大小8=線+公，線和%均為常量，則線圈

中總的感應電動勢大小為（）

C.左|5]-4邑|D.M4+4S2)

6.（2024?遼寧遼陽?二模）CPU卡是一種基于芯片的智能卡,內(nèi)部集成了處理器、存儲器和加密模塊等多個

組件，正常工作電流約為5mA,其天線為如圖所示的線圈,線圈尺寸從內(nèi)到外逐漸變大，共3匝，其邊長

分別為2.0cm、2.2cm和2.4cm,正常工作時勻強磁場垂直穿過線圈，磁感應強度的變化率為IO?T/s,則

CPU卡工作時的功率約為（）

天線

B.4.2mW

C.7.3mWD.9.3mW

7.（2024.河北邯鄲.一模）2023年11月我國首顆高精度地磁場探測衛(wèi)星投入使用，該衛(wèi)星將大幅提高我國

地球磁場探測技術水平。地磁場的磁感線從地理南極出發(fā)，回到地理北極，磁感線分布如圖1所示。在地

面上不太大范圍內(nèi)，地磁場都可以看成是勻強磁場。設在北京某處有一個半徑為八總電阻為R的單匝閉合

線圈，初始狀態(tài)線圈水平放置，線圈所在位置地磁場的磁感應強度大小為8,方向與線圈面成a（a<45。）。

若以東西方向的直徑為軸，從東向西看，把線圈逆時針轉過5,如圖2所示，則此過程通過回路截面的電

荷量為（）

圖1圖2

22

AB/r/.、B7ir/.2

A.—(cosa-sma)B.-------cos2a-sma

Rv

CB兀r2Bjrr1

D.cosa

'RR

8.（2024.甘肅.一模）1831年，法拉第發(fā)明了第一臺發(fā)電機，示意圖如下。半徑為〃的銅盤安裝在金屬軸上,

其邊緣置于一個磁鐵兩極之間的狹縫里，銅盤邊緣與軸通過導線與檢流計連接。銅盤以周期T勻速旋轉，檢

流計中有電流通過。已知狹縫沿半徑方向的長度為。，狹縫間為勻強磁場，磁感應強度為6,忽略狹縫之外

的磁場，下列說法正確的是（）

B.若銅盤旋轉方向和磁場方向同時反向，則檢流計中電流方向也反向

C.銅盤產(chǎn)生的電動勢為一"聲

T

2公4，|乙乙?一7ia（r-a\B

D.銅盤產(chǎn)生的電動勢為一——二

T

題型二：電磁感應的圖像問題

9.（2024?湖北?一模）艦載機返回航母甲板時有多種減速方式，如圖所示，為一種電磁減速方式的簡要模型。

固定在水平面上足夠長的平行光滑導軌，左端接有定值電阻，整個裝置處在勻強磁場中?，F(xiàn)有一艦載機可

等效為垂直于導軌的導體棒"，以一定初速度水平向右運動，導體棒和導軌的電阻不計。則導體棒運動過

程中，其速度V、加速度。隨運動時間f的關系圖像可能正確的是（）

a

XXXXXXX

RXXXXXXX

XXXXXX

10.（2024?河南.模擬預測）如圖所示，光滑水平面上正三角形導線框He在水平向右力廠的作用下，勻速

進入左側有理想邊界的勻強磁場，運動過程中6c邊始終與磁場邊界垂直，設c點剛進入磁場時為零時刻，a

點進入磁場的時刻為力，6點進入磁場的時刻為"設穿過線框的磁通量為⑦，感應電動勢為E,通過導線

某橫截面的電荷量為q,則。、E、F、g隨時間t變化的圖像可能正確的是

11.（2024?北京海淀?二模）如圖所示，兩根足夠長的平行金屬導軌位于水平的xOy平面內(nèi)，導軌與x軸平行，

左端接有電阻凡在x>0的一側存在豎直向下的磁場，磁感應強度8隨空間均勻變化，滿足8=坳+日a>o

且為定值）。一金屬桿與導軌垂直放置，且接觸良好，在外力作用下沿x軸正方向勻速運動。U0時金屬桿

位于x=0處，不計導軌和金屬桿的電阻。圖2中關于金屬桿兩端的電壓U和所受安培力/大小的圖像正確

的是（）

y

山一：:：B

12.（2024?海南?？?一模）如圖所示，兩足夠長的光滑平行金屬導軌豎直固定放置，導軌間存在垂直紙面

的勻強磁場：兩根相同的金屬棒而、〃垂直放置在導軌上，在外力作用下處于靜止狀態(tài)。r=O時刻由靜止

釋放棒"，一段時間后再由靜止釋放棒〃。兩棒始終與導軌接觸良好，導軌電阻不計，兩棒的速度％,、%

和加速度g隨時間t變化的關系圖像可能正確的是（）

匕ib。，cd4八°cd

O----------------O-------------------------O--------------------------O--------------------------

13.（2024?山東荷澤?一模）如圖所示，邊長為2L的正三角形"c區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，一邊

長為L的菱形單匝金屬線框ABC。的底邊與兒在同一直線上，菱形線框的NABC=60。。使線框水平向右勻

速穿過磁場區(qū)域，8c邊與磁場邊界6c始終共線,以8點剛進入磁場為計時起點，規(guī)定導線框中感應電流逆

時針方向為正，則下列圖像正確的是（）

a

/\

DLAZxx義L

\\/*…

\\/**、**11?

cB~bC

14.（2024?廣東湛江?一模）如圖所示，在區(qū)域I、II中分別有磁感應強度大小相等、垂直紙面但方向相反、

寬度均為。的勻強磁場區(qū)域。高為。的正三角形線框板從圖示位置沿x軸正方向勻速穿過兩磁場區(qū)域，以

逆時針方向為電流的正方向，下列圖像中能正確描述線框efg中感應電流/與線框移動距離x關系的是（

15.（2023?江西鷹潭?模擬預測）如圖所示，在直角坐標系xOy的第一象限中，有一等腰直角AACD,AACD

區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，C點在無軸上，。點在V軸上，各點間距離OC=OD=AC=AD=L。

邊長也為L的正方形導線框仍＜力的泅邊在x軸上，r=0時刻，該導線框恰好位于圖中所示位置（油邊與y

軸重合），此后導線框在外力的作用下沿x軸正方向以恒定的速度丫通過磁場區(qū)域。若規(guī)定逆時針方向為導

線框中電流的正方向，則導線框通過磁場區(qū)域的過程中，導線框中的感應電流i、外力沿x軸方向的分量尸

隨導線框的位移x變化的圖像（圖中曲線均為拋物線的一部分）中正確的是（）

邊長為L的單匝均勻金屬線框置于光滑水平桌面上，在拉力作用下

以恒定速度通過寬度為。、方向豎直向下的有界勻強磁場，線框的邊長L小于有界磁場的寬度在整個

過程中線框的M邊始終與磁場的邊界平行，若以/表示通過線框的電流（規(guī)定逆時針為正）、尸表示拉力、

產(chǎn)表示拉力的功率、U"表示線框她兩點間的電勢差，則下列反映這些物理量隨時間變化的圖像中正確的是

)

八尸

?------------1---------1

???

?

???

???

???D.

c.???

.???

???

_；-------------1---------i--------->

Ot

題型三：電磁感應的電路問題

17.（2024?山東聊城?模擬預測）傾角為。的光滑絕緣斜面下半部分存在垂直斜面向上的勻強磁場，一半徑為

r的單匝圓形金屬線圈用絕緣細繩掛在斜面上，圓心為。點，。、b是圓環(huán)上的兩點，線圈總電阻為心如圖

所示，連線恰好與磁場邊界重合，從r=O開始，磁感應強度8隨時間f變化的規(guī)律為B=h（左為常數(shù)，

且上＞0）。磁場變化過程中線圈始終未離開斜面，下列說法正確的是（）

C.湖兩端的電壓為變廠

D.線圈中的感應電流為變?nèi)?/p>

2R

18.（2024?云南昆明?模擬預測）如圖甲，在垂直紙面向里的勻強磁場區(qū)域中有一開口很小的圓形線圈，在

線圈開口左端連接一阻值為R=6。的電阻，一個電容為C=L25X1（）-3F的電容器與R并聯(lián)。已知圓形線圈

面積為OZn?,圓形線圈電阻為廠=40,其余導線電阻不計，磁感應強度8隨時間f變化的關系如圖乙所示。

在0~4s內(nèi)下列說法正確的是（）

A.回路中感應電動勢大小為2V

B.回路中感應電流的大小為0。5A

C.R兩端的電壓為Q12V

D.電容器充電完成后，上極板帶電量為2.5X10YC

19.（2024?新疆?模擬預測）如圖所示是法拉第圓盤發(fā)電機，圓盤半徑為r,圓盤處于磁感應強度為2,方向

豎直向上的勻強磁場中。圓盤左邊有兩條光滑平行足夠長傾斜導軌MN,導軌間距為L其所在平面與水平

面夾角為凡導軌處于垂直斜面向上磁感應強度也為B的勻強磁場中，用導線把兩導軌分別與圓盤發(fā)電機中

心和邊緣的電刷連接，圓盤邊緣和圓心之間的電阻為凡在傾斜導軌上放置一根質(zhì)量為力,長度也為L電

阻為2R的ab導體棒,其余電阻不計，當圓盤以某角速度。勻速轉動時，"棒剛好能靜止在斜面上，則（）

A.a端電勢1W1于b端電勢

B.圓盤轉動的方向（從上往下看）為順時針方向

C."間電勢差大小為18產(chǎn)。

D.若圓盤停止轉動，油棒將沿導軌勻加速下滑

20.（2024?江西?模擬預測）如圖所示，水平放置的平行光滑導軌左端連接開關K和電源，右端接有理想電

壓表。勻強磁場垂直于導軌所在的平面。ab.cd兩根導體棒單位長度電阻相同、單位長度質(zhì)量也相同，ab

垂直于導軌，cd與導軌成60。角。兩棒的端點恰在導軌上，且與導軌接觸良好，除導體棒外，其余電阻不計。

下列說法正確的是（）

A.閉合開關K瞬間，兩棒所受安培力大小相等

B.閉合開關K瞬間，兩棒加速度大小相等

C.斷開開關K,讓兩棒以相同的速度水平向右切割磁感線，電壓表無示數(shù)

D.斷開開關K,固定ab,讓cd棒以速度v沿導軌向右運動時電壓表示數(shù)為G；固定cd,讓ab棒以

速度v沿導軌向右運動時電壓表示數(shù)為“，則q=s

21.（2024?安徽?模擬預測）如圖所示，相距為L足夠長的光滑平行金屬導軌MN、尸。水平放置，在兩導軌

間左側連接一阻值為R的定值電阻飛,右側連接一最大阻值為2R的滑動變阻器4.兩導軌間存在著豎直向

下的勻強磁場.一長為乙、電阻值為0的導體棒48在外力作用下以速度v勻速向右運動.金屬導軌電阻不計,

2

導體棒AB與兩導軌接觸良好且始終垂直.現(xiàn)緩慢滑動&的滑片，使&接入電路中的阻值從0開始逐漸增大。

下列說法正確的是（）

MAN

XX

4XX

XX

PBQ

A.4中的電流方向為P到且電流大小逐漸增大

B.當&接入電路中的阻值鳥=R時，4中的電流最大且為誓

〃2尸2

c.當&接入電路中的阻值4=R時，兩電阻飛、鳥的電功率之和最大且為

27?

R2r22

D.當&接入電路中的阻值與時，拉力廠的功率為R匕*

287?

22.（2024.河南.模擬預測）如圖所示，固定在水平面上的半徑為廠的金屬圓環(huán)內(nèi)存在方向豎直向上、磁感應

強度大小為B的勻強磁場。長為/的金屬棒，一端與圓環(huán)接觸良好，另一端固定在豎直導電轉軸上，接

入回路的電阻為R,隨軸以角速度。勻速轉動。在圓環(huán)的A點和電刷間接有阻值也為R的電阻和電容為C、

板間距為d的平行板電容器，有一帶電微粒在電容器極板間處于靜止狀態(tài)。已知重力加速度為g,不計其它

電阻和摩擦，下列說法正確的是（）

A.回路中的電動勢為3皮%

B.微粒的電荷量與質(zhì)量之比為冬

Brco

C.電阻消耗的電功率為收至

4R

D.電容器所帶的電荷量為經(jīng)2

4

23.（2024?安徽?模擬預測）（多選）如圖所示，磁感應強度大小為8、方向豎直向上的勻強磁場中放置兩個

半徑分別為乙、2L的金屬圓環(huán)，兩金屬圓環(huán)處于同一水平面內(nèi)且圓心均為。點，長為2L的金屬導體棒在

兩金屬圓環(huán)上繞。點勻速轉動，6點為導體棒的中點。已知導體棒的電阻、定值電阻和4的電阻均為我，

導體棒始終與兩金屬圓環(huán)接觸良好且“點轉動的線速度大小為v，其它電阻不計。在導體棒轉動一圈的過程

3BLv

8

QR2T22

B.導體棒aO所受安培力的功率為出上上

167?

通過電阻Ri的電荷量為加盧

C.

97rA2/3

D.電阻與產(chǎn)生的熱量為

24.（2024?山東泰安.模擬預測）（多選）如圖所示，兩足夠長且間距為L=lm的光滑平行導軌傾斜固定，傾

角為0=30。。導軌頂端接有兩個燈泡，燈泡甲的規(guī)格為（3W,3V）,燈泡乙的規(guī)格為（6W,3V）,在與導

軌垂直的虛線ab、cd內(nèi)有垂直于斜面向下的勻強磁場。第一次只閉合開關Si,讓導體棒從虛線ab上方x=1.6m

處垂直導軌由靜止釋放，導體棒恰好能勻速通過磁場區(qū)域，且燈泡甲正常發(fā)光；第二次同時閉合開關Si、

S2,仍將導體棒從原位置釋放，已知bd間距離為Z=0,5m,導體棒電阻z=lQ,忽略溫度對燈泡電阻絲的影響,

重力加速度為g=10m/s2。導體棒運動過程中始終與導軌垂直，導軌電阻不計，下列說法正確的是（）

A.磁場磁感應強度大小為IT

B.導體棒的質(zhì)量為0.1kg

C.第二次導體棒進入磁場前后加速度大小不變

D.第二次導體棒離開磁場時已達到勻速狀態(tài)

題型四：電磁感應的動力、能量綜合問題

25.（2024.云南?模擬預測）（多選）直流電動機的工作原理是通電導體在磁場中受到安培力的作用而運動.如

圖所示為使用直流電動機提升重物的示意圖，間距為工的平行導軌固定在水平面內(nèi)，導軌左端接有電動勢

為￡、內(nèi)阻為r的直流電源，導軌電阻不計；質(zhì)量為外、長為L的導體棒而垂直導軌放置，導體棒H電阻

不計，其中心通過絕緣細線繞過固定光滑定滑輪后與靜止在地面上的質(zhì)量為優(yōu)的重物相連，此時細線恰好

伸直且無拉力，導體棒而與滑輪間的細線水平.整個裝置處于方向豎直向下、磁感應強度大小為8的勻強

磁場中.已知導體棒而距離導軌左端足夠遠，重物上升過程中不會碰到定滑輪，重力加速度為g,不計一

切摩擦.閉合開關S后，下列說法正確的是（）

m

，，.，，，，），，，

BELmg

A.閉合開關s瞬間，重物的加速度大小為4“”一；7T^

+m）rm0+m

B.導體棒最終的速度大小為￡-緇

BLBL

BLF

c.要使導體棒勻速運動時直流電源的輸出功率最大，則重物的質(zhì)量應為——

rg

D.重物從靜止出發(fā)到剛好做勻速運動的過程中，安培力對導體棒所做的功等于系統(tǒng)增加的機械能與回

路產(chǎn)生的焦耳熱之和

26.（2024?全國?模擬預測）（多選）如圖甲所示，兩根足夠長的光滑金屬導軌固定在同一水平面內(nèi)且平行放

置，導軌間距為L,水平面內(nèi)存在垂直水平面向下的勻強磁場，磁感應強度大小為8,導軌左側與一阻值為

R的電阻相連，一質(zhì)量為加的金屬棒在外力尸作用下沿導軌向右運動，外力廠與金屬棒運動的時間f的關系

如圖乙所示，圖像斜率為心其余電阻不計，金屬棒始終與導軌垂直且接觸良好，下列說法正確的是（）

甲乙

A.當耳=鏢■時，金屬棒做勻加速直線運動，加速度為g

B.當玲=粵粵時，金屬棒做加速度減小的加速運動，最終加速度為裊

C.當玲=第%時，金屬棒做加速度增大的加速運動，最終加速度為裊

2BL2m

D.當尸。=坐件時,金屬棒做加速度減小的加速運動，最終加速度為"

27.（2024.河南濮陽.模擬預測）（多選）如圖所示，半徑為d的金屬圓形導軌固定在水平面內(nèi)，金屬圓形導

軌內(nèi)存在豎直向上的勻強磁場，磁感應強度的大小為長度為從阻值為凡的直導體棒油置于圓形導軌

上，。端處于導軌圓心處，導體棒仍繞過圓心的豎直軸。。'以角速度。逆時針（從上向下看）勻速轉動。

兩根足夠長、相互平行且傾斜的光滑長直金屬導軌尸。、MN與水平面的夾角為仇導軌的間距為2d,頂端

尸點通過開關Si與圓形導軌相連，M點通過導線和豎直金屬軸與a點接觸，傾斜導軌處于垂直導軌平面向

下的勻強磁場中，兩導軌通過開關S2接入阻值為4&的電阻凡閉合開關Si,斷開開關S2,質(zhì)量為小、長

度為2d、阻值為2幾的導體棒cd恰好靜止在傾斜導軌PQ、MN上,導體棒始終與導軌接觸良好且導軌PQ、

足夠長。重力加速度為g,下列說法正確的是（）

N

A.導體棒。端的電勢高于b端的電勢

33紇sin8

B.傾斜導軌所在處勻強磁場的磁感應強度大小為常康廠

C.斷開開關S1、閉合開關S2,導體棒cd先做加速度減小的加速運動，再做勻速運動

D.斷開開關Si、閉合開關S2,導體棒）所受重力的最大功率為當了

6凡

28.（2024?海南省直轄縣級單位.模擬預測）（多選）如圖甲所示，兩條固定的傾斜光滑平行金屬導軌M、N,

導軌平面與水平面的夾角為6,導軌間距為/,導軌電阻忽略不計。虛線ce、4均與導軌垂直，c捌區(qū)域內(nèi)

存在垂直于導軌所在平面向上、磁感應強度大小為2的勻強磁場。將導體棒服。并排且垂直導軌放置在同

一位置，1=0時刻先釋放導體棒。，［=為時刻釋放導體棒6,此時導體棒a剛好進入勻強磁場區(qū)域，，=2/?？?/p>

導體棒a剛好離開勻強磁場區(qū)域，流過導體棒。的電流隨時間變化的圖像如圖乙所示，兩導體棒始終與導軌

垂直且接觸良好，導軌足夠長,兩導體棒接入電路的電阻均為R,重力加速度為g,下列說法正確的是（）

A.虛線ce與4間的距離為ggf；sin。

Blahsin0

B.圖乙中r電流—

C.兩導體棒的質(zhì)量均為m=

2R

D.導體棒6離開勻強磁場區(qū)域時，其與導體棒。的間距為2g%2sin。

29.（2024?四川成都?模擬預測）（多選）如圖所示，水平粗糙地面上有兩磁場區(qū)域，左右兩磁場區(qū)域內(nèi)的勻

強磁場寬度均為L磁感應強度大小分別為B和23,左磁場區(qū)磁場方向豎直向下，右磁場區(qū)磁場方向豎直

向上，兩磁場間距為2"一個質(zhì)量為根、匝數(shù)為"、電阻為R、邊長為L的正方形金屬線框以速度%水平向

右進入左磁場區(qū)域,當金屬線框剛離開右磁場區(qū)域時速度為匕，金屬線框離開右磁場區(qū)運動一段距離后停下。

金屬線框與水平面間的動摩擦因數(shù)為〃。關于金屬線框的運動下列判斷正確的是（）

?|?2L?|?上司

金屬線框從剛進入左磁場區(qū)域到最終停止的過程中一直做勻減速直線運動

金屬線框通過兩個磁場區(qū)域過程中產(chǎn)生的焦耳熱為］加%--/W12-S^imgL

金屬線框進入左側磁場區(qū)域過程中，通過金屬線框的電荷量為避

D.若金屬線框進入左磁場區(qū)域過程所用時間為f,則金屬線框剛好完全進入左側磁場區(qū)域時的速度為

30.（2024?河北.二模）（多選）如圖所示的光滑絕緣水平桌面上放置一邊長為心質(zhì)量為相、阻值為R的正

方形導體框四條平行的水平虛線將空間分成五個區(qū)域，其中在虛線1,2間，虛線3、4間分別存在

垂直水平桌面向上、向下的勻強磁場，磁感應強度大小均為瓦已知虛線1、2間（稱區(qū)域I）、虛線2、3

間、虛線3、4間（稱區(qū)域H）的距離分別為L、2L、L,開始導體框的CZ）邊與虛線1重合，0時刻給導體

框水平向右的瞬時沖量/,最終導體框的AB邊與虛線4重合時，導體框的速度剛好減為零，則下列說法正

確的是（）

導體框進入?yún)^(qū)域I和離開區(qū)域U過程中的電流方向相反

導體框在從離開區(qū)域I到剛進入?yún)^(qū)域II所用的時間為

2B2￡2

c.導體框剛要開始離開區(qū)域n瞬間的加速度大小為能

D.導體框經(jīng)過區(qū)域I和區(qū)域n的過程中，產(chǎn)生的焦耳熱之比為2:1

31.（2024?河北.二模）（多選）如圖所示，某實驗列車頭部底端固定有邊長為/的〃匝正方形線框?；?進

站時利用線框進入磁場時所受的安培力，輔助列車剎車。已知列車的總質(zhì)量為，〃，線框總電阻為R,磁場區(qū)

域寬度為/,磁感應強度為8,列車運動過程中鐵軌對列車的阻力恒為力某次列車進站時，線框以速度v

水平向右進入磁場，最終停止時線框cd邊在磁場正中央，忽略進站時火車受到的空氣阻力，下列說法正確

的是（）

鐵軌

A.線框洲邊剛進入磁場時，a、。兩點之間的電壓大小為即”

B.線框4邊剛進入磁場時，列車的加速度大小為.加幾+，.

Rm

C.線框de邊進入磁場時，列車的速度大于］

13

D.從線框進入磁場到停止運動的過程，線框產(chǎn)生的焦耳熱為一］廣

32.（2024?四川內(nèi)江?三模）（多選）如圖，為列車進站時其剎車原理簡化圖：在車身下方固定一水平均勻矩

形線框漏），利用線框進入磁場時所受的安培力，輔助列車剎車。已知列車質(zhì)量為加，車身長為s,線框

仍和cd邊的長度均為L（L小于勻強磁場的寬度），線框總電阻為凡站臺軌道上勻強磁場區(qū)域足夠長，磁

感應強度大小為瓦當關閉動力后，車頭進入磁場瞬間速度為vo,列車停止前所受鐵軌及空氣阻力的合力恒

為人車尾進入磁場瞬間，列車恰好停止。下列說法正確的是（）

A.列車在進站過程，線框中電流方向為afd—>c—>6-。

B.在線框湖邊進入磁場瞬間，列車的加速度大小為與七%卡.

mR

C.在線框進入磁場的過程中，線框be邊消耗的電能為:八

2￡+2s12

D.列車從進站到停下來所用時間為.?！笆?/p>

㈤2

33.（2024?陜西安康?模擬預測）（多選）渦流制動是磁懸浮列車局速運行過程中進行制動的一種方式。

某研究所制成如圖所示的車和軌道模型來定量模擬磁懸浮列車的渦流制動過程。如圖所示，模型車的車

廂下端安裝有電磁鐵系統(tǒng)，電磁鐵系統(tǒng)在其下方的水平光滑軌道（間距為L）中的長為乙、寬為乙2的

矩形區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生方向豎直向下、磁感應強度大小為B的勻強磁場。將長大于L、寬為心的單匝矩形線

圈等間隔鋪設在軌道正中央，其間距也為工2.已知模型車的總質(zhì)量為如每個線圈的電阻均為K,導線

粗細忽略不計，不計空氣阻力，不考慮磁場邊緣效應的影響。在某次實驗中，模型車的速度為現(xiàn)時，

啟動電磁鐵制動系統(tǒng)，直到模型車停止運動，則（）

A.在電磁鐵系統(tǒng)進入線圈時，若俯視則線圈內(nèi)的感應電流方向為順時針

B.線圈對電磁系統(tǒng)作用力的方向與模型車運動方向相同

C.在電磁鐵系統(tǒng)的磁場全部進入任意一個線圈的過程中，通過線圈的電荷量為絲邑

D.在剎車過程中，電磁鐵系統(tǒng)通過第一個線圈瞬間速度大小為%-硬送

mR

34.（2024?遼寧?模擬預測）（多選）磁懸浮電梯是基于電磁學原理使電梯的轎廂懸停及上下運動的，如圖甲

所示，它主要由磁場和含有導線框的轎廂組成。其原理為：豎直面上相距為b的兩根絕緣平行直導軌，置于

等距離分布的方向相反的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面，磁感應強度大小均為B,每個磁場分布區(qū)

間的長度都是。，相間排列，如圖乙所示。當這些磁場在豎直方向勻速平動時，跨在兩導軌間的寬為6、長

為。、總電阻為R的導線框MNP。（固定在轎廂上）將受到安培力。當磁場平動速度為匕時，轎廂懸停；當

磁場平動速度為V,時，轎廂最終豎直向上做勻速運動。重力加速度為g,下列說法中正確的是（）

b

甲乙

A.速度匕和V2的方向都是豎直向上

B.速度匕的方向豎直向上，速度打的方向豎直向下

C.導線框和電梯轎廂的總質(zhì)量為出誓

gR

D.轎廂勻速上升的過程中，外界每秒鐘提供給轎廂系統(tǒng)的總能量為些2M

R

35.（2024?黑龍江哈爾濱.一模）（多選）如圖甲所示，某儀器平臺懸掛在輕質(zhì)彈簧的下端。，彈簧上端固定

懸掛在O'點。為保持平臺的穩(wěn)定，需要在下方安裝減振裝置。減振裝置由通過絕緣輕桿固定在平臺下表面

的一個線圈和固定在桌面上能產(chǎn)生輻向磁場的鐵磁體組成，輻向磁場分布關于線圈中心豎直軸對稱，線圈

所在處磁感應強度大小均為人處于靜止狀態(tài)的平臺受到外界微小擾動，線圈在磁場中做豎直方向的阻尼運

動，其位移隨時間變化的圖像如圖乙所示。已知1=0時速度為%,方向向下，乙、時刻的振幅分別為4,

4。平臺和線圈的總質(zhì)量為相，彈簧的勁度系數(shù)為限線圈半徑為八電阻為R。已知，當彈簧形變量為Ar

B.時，線圈所受安培力大小為一

C.在4時間內(nèi)，線圈產(chǎn)生的焦耳熱為弘;

D.在4時間內(nèi)，彈簧彈力沖量大小為mgg-J――中長（,-）

36.（2024?四川宜賓?三模）（多選）如圖所示，某公司研制了一種專門用于高塔、懸崖等垂直運輸場景的無

動力運輸裝置，其左側為一足夠高的豎直鐵架，鐵架上每隔L=lm安裝一對強磁體，每個強磁體的高度也

為L,強磁體產(chǎn)生的磁場可以認為是勻強磁場，磁感應強度為3=一質(zhì)量為M=50kg線圈阻尼裝置通過

一輕質(zhì)纜繩繞過定滑輪與一載物平臺相連，載物平臺質(zhì)量為人=10kg,被輸送的物體輕放于載物平臺內(nèi)，

阻尼裝置內(nèi)有一邊長為3匝數(shù)”=10匝，電阻R=1C的正方形線圈，系統(tǒng)工作時（為了便于研究問題，可

認為系統(tǒng)工作過程中，不受緩沖彈簧彈力作用），線圈平面始終與磁場垂直，系統(tǒng)允許的最大速度為

%=2m/s,忽略纜繩質(zhì)量和空氣、摩擦阻力，忽略磁場的邊緣效應，g|X10m/s2,則（）

A.系統(tǒng)工作時物體先做加速度減小的加速運動，最后做勻速直線運動

B.將重為30kg的物體放在平臺上，系統(tǒng)剛釋放時的加速度為2Om/s2

C.載物平臺向下運輸物體時的物體最大質(zhì)量比向上運輸物體時的物體最小質(zhì)量大60kg

D.將重為30kg的物體放在平臺上，物體由靜止上升到100m高時（系統(tǒng)已平衡）線圈內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱

為9955J

專題13電磁感應

目錄

2

題型一：楞次定律法拉第電磁感應定律的應用..........................2

題型二：電磁感應的圖像問題........................................5

題型三：電磁感應的電路問題.......................................10

題型四：電磁感應的動力、能量綜合問題.............................14

..............................................................................................................................................18

招陽其礎循:

題型一：楞次定律法拉第電磁感應定律的應用

1.（2024?陜西西安?一模）若陜西地區(qū)地磁場的磁感應強度的豎直分量的大小紇隨距離地面高度〃的變化關

系如圖所示，一直升機將一始終保持水平的閉合金屬導線框豎直向上勻速吊起，下列說法正確的是（）

A.線框中有順時針方向的感應電流（俯視）

B.線框中的感應電流不斷減小

C.線框中的感應電流不斷增大

D.線框的四條邊有向內(nèi)收縮的趨勢

【答案】A

【詳解】A.陜西地區(qū)位于北半球，地磁場的磁感應強度的豎直分量豎直向下，根據(jù)楞次定律，線框中有順

時針方向的感應電流（俯視），故A正確；

ABS_ABS_ABS

BC.由法拉第電磁感應定律和耳-人圖像得，感應電動勢大小為H==W”感應電流的

V

F

大小為/="可知感應電動勢E保持不變，則感應電流的大小保持不變，故BC錯誤；

D.根據(jù)楞次定律，線框的四條邊有向外擴張的趨勢，故D錯誤。故選A。

2.（2024?北京大興?三模）如圖所示，一單匝粗細均勻的正方形導體線框abed和直角坐標系xOy（無軸水平，

y軸豎直）均處于豎直平面內(nèi)，線框邊長為小空間內(nèi)存在垂直于紙面向里的磁場，磁感應強度在x方向均

勻分布，y方向上滿足3=穌+6（左＞0）。初始時，線框的a點與坐標原點O重合，M邊與x軸重合?，F(xiàn)給

線框一個沿著x軸正方向的速度力，線框在運動過程中始終處于尤Oy平面內(nèi)，其湖邊與x軸始終保持平行,

空氣阻力不計。則（）

X

XXXXX

XXXXX

XXXXX

XXXXX

*

A,下落過程中線框中有順時針方向的感應電流

B.開始時線框中產(chǎn)生的電動勢為穌工％

C.開始時線框中產(chǎn)生的電動勢為紅2

D.若線框匝數(shù)增大為〃匝，則豎直方向最終速度不變

【答案】D

【詳解】A.根據(jù)楞次定律，則下落過程中穿過線圈的磁通量向里增加，則線框中有逆時針方向的感應電流，

故A錯誤；

BC.開始時線框中磁通量變化率為0,產(chǎn)生的電動勢為0,故BC錯誤；

D.線框在磁場中斜向下運動時產(chǎn)生逆時針方向的感應電流，線框的兩豎直受安培力等大反向，則水平方向

受力為零做勻速直線運動；水平下邊受安培力豎直向上，水平上邊受安培力豎直向下，但因下邊受安培力

大于上邊，可知豎直方向上受向上的安培力，當線框受到該安培力等于重力時，達到最終速度，若線框匝

數(shù)增大為"匝，線框的質(zhì)量變?yōu)榧觛,電阻變?yōu)槌桑瑒t麗g="AB磔竽乙其中解得v=萼故D

nRk~L

正確。故選D。

3.（2024.四川.模擬預測）隨著時代的發(fā)展，新能源汽車已經(jīng)走進了我們的生活，如圖所示是新能源汽車的

電磁阻尼減震裝置。當車輪經(jīng)過一個凸起的路面時車輪立即帶動彈簧和外筒向上運動，線性電機立即產(chǎn)生

垂直紙面向里的勻強磁場并以速度v向下勻速通過正方形線圈，達到減震的目的。已知線圈的匝數(shù)為小線

圈的邊長為L磁感應強度為8,線圈總電阻為廠，下列說法正確的是（）

A.圖示線圈中感應電流的方向是先順時針后逆時針

B.當磁場進入線圈時，線圈受到的安培力的方向向下

C.若車輪經(jīng)過坑地時，電機立即產(chǎn)生垂直紙面向里的磁場，磁場向下運動也可實現(xiàn)減震

D.當磁場剛進入線圈時，線圈受到的安培力大小為返包

【答案】B

【詳解】A.磁場經(jīng)過線圈，由楞次定律可得線圈中的電流方向先逆時針后順時針。故A錯誤；

B.磁場進入線圈中的電流方向為逆時針，磁場方向垂直線面向里，由左手定則可得線圈受到向下的安培力。

故B正確；

C.車輪經(jīng)過坑地時，向下產(chǎn)生垂直紙面向里的磁場，由楞次定律可得線圈受到向下的安培力，力和速度都

向下，加速下降，沒起到減震作用。故C錯誤；

D.當磁場剛進入線圈時，線圈受到的安培力，有尸=4〃又/=￡,E=nBLv可得尸=故D錯誤。

rr

故選B。

4.（2024江蘇.模擬預測）電磁彈射裝置的原理如圖甲所示，驅動線圈通過開關S與電源連接，發(fā)射線圈放

在絕緣且內(nèi)壁光滑的發(fā)射導管內(nèi)。閉合開關S后，在。時間內(nèi)驅動線圈中的電流z.隨時間t的變化關系

如圖乙所示。在這段時間內(nèi)，下列說法正確的是（）

A.發(fā)射線圈中感應電流產(chǎn)生的磁場水平向右

B.f=O時發(fā)射線圈中的感應電動勢最大

C.t=時驅動線圈的自感電動勢最大

D.對調(diào)電源的正負極，發(fā)射線圈會向相反方向運動

【答案】B

【詳解】A.根據(jù)安培定則可知，驅動線圈內(nèi)的磁場方向水平向右，結合題圖乙可知，驅動線圈的電流增大，

通過發(fā)射線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，發(fā)射線圈內(nèi)部的感應磁場方向水平向左，故A錯誤；

B.1=0時驅動線圈的電流變化率最大，則此時通過發(fā)射線圈的磁通量變化得最快，發(fā)射線圈中的感應電動

勢最大，故B正確。

C.同理f=0時驅動線圈的電流變化率最大，此時發(fā)射線圈的磁通量變化得最快，驅動線圈的自感電動勢最

大，故c錯誤；

D.根據(jù)楞次定律可知對調(diào)電源的正負極后，發(fā)射線圈仍然向右運動，故D錯誤。故選B。

5.（2024.貴州.三模）一根絕緣硬質(zhì)細導線順次繞成如圖所示的線圈，其中大圓的面積為M，小圓的面積均

為S?。垂直線圈平面方向有一隨時間，變化的磁場，磁感應強度大小2=1+方，線和左均為常量，則線圈

中總的感應電動勢大小為（）

A.4峪B.4ks°C.百4-4邑|D.左（4+4s2）

【答案】C

【詳解】由法拉第電磁感應定律可得大圓線圈產(chǎn)生的感應電動勢為耳