專題11電磁感應【好題匯編】2024年高考真題和模擬題物理

分類匯編（含解析）專題11電磁感應

2024

高考真題

1.（2024年湖北卷考題）1.《夢溪筆談》中記錄了一次罕見的雷擊事件：房屋被雷擊后，屋內的銀飾、

寶刀等金屬熔化r,但是漆器、刀鞘等非金屬卻完好（原文為：有一木格，其中雜貯諸器，其漆器銀扣者，

銀悉熔流在地，漆器曾不焦灼。有一寶刀，極堅鋼，就刀室中熔為汁，而室亦儼然）。導致金屬熔化而非金

屬完好的原因可能為（）

A.摩擦B.聲波C.渦流D.光照

2.（2024年江蘇卷考題）9.如圖所示，在絕緣的水平面上，有閉合的兩個線圈a、b,線圈a處在勻強

磁場中，現將線圈a從磁場中勻速拉出，線圈a、5中產生的感應電流方向分別是（）

X

Xx1

xQZin

a?ab

xx

A.順時針，順時針B.順時針,逆時針C.逆時針，順時針D.逆時針,逆時針

3.（2024年湖南卷考題）4.如圖，有一硬質導線出兒，其中“兒是半徑為"的半圓弧，力為圓弧的中

點，直線段◎長為〃旦垂直于直徑初。該導線在紙面內繞。點逆時針轉動，導線始終在垂直紙面向里的勻

強磁場中。則。、a、b、。各點電勢關系為（）

X

X

X

X

A.①<>>6>6>中、

C.二01）.外＜夕“〈例,=牝

4.（2024年廣東卷考題）4.電磁俘能器可在汽車發(fā)動機振動時利用電磁感應發(fā)電實現能量回收，結構

如圖甲所示。兩對永磁鐵可隨發(fā)動機?起上下振動，每對永磁鐵間有水平方向的勻強磁場，磁感應強度大

小均為B.磁場中，邊長為/的正方形線圈豎直固定在減震裝置匕某時刻磁場分布與線圈位置如圖乙所示，

水磁鐵振動時磁場分界線不會離開線圈。關于圖乙中的線圈。下列說法正確的是（)

XXXXX

乙

A.穿過線圈的磁通量為8〃

B永磁鐵相對線圈上升越高，線粉中感應電動勢越大

C.永磁鐵相對線圈上升越快，線圈中感應電動勢越小

D.永磁鐵相對線圈下降時，線匿中感應電流的方向為順時針方向

5..（2024全國甲卷考題）8.如圖，一絕緣細繩跨過兩個在同一豎直面（紙面）內的光滑定滑輪，繩

的一端連接一矩形金屬線框，另一端連接一物塊。線框與左側滑輪之間的虛線區(qū)域內有方向垂直紙面的勻

強磁場，磁場上下邊界水平，在f=0時刻線框的上邊框以不同的初速度從磁場下方進入磁場。運動過程中，

線框始終在紙面內且上下邊框保持水平。以向上為速度的正方向，下列線框的速度y隨時間「變化的圖像

中可能正確的是（）

6.（2024年遼寧卷考題）9.如圖，兩條“A”形的光滑平行金屬導軌固定在絕緣水平面上，間距為，

左、右兩導軌面與水平面夾角均為30“，均處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度大小分別為24和艮

將有一定阻值的導體棒a仇cd放置在導軌上，同時由靜止釋放，兩棒在下滑過程中始終與導軌垂直井接觸

良好，ab、cd的質量分別為2勿和創(chuàng)長度均為〃導軌足夠長且電阻不計，重力加速度為g,兩棒在下滑

過程中（）

A.回路中的電流方向為aA而B.助中電流趨于上空

3BL

C.助與cd加速度大小之比始終為2：1D.兩棒產生的電動勢始終相等

7.（2024年山東卷考題）8.如圖甲所示，在-點xWd,3Q區(qū)域中存在垂直。町平面向里、磁

感應強度大小為8的勻強磁場（用陰影表示磁場的區(qū)域），邊長為2d的正方形線圈與磁場邊界重合。線圈

以y軸為轉軸勻速轉動時，線圈中產生的交變電動勢如圖乙所示。若漢磁場的區(qū)域發(fā)生了變化，線圈中產

生的電動勢變?yōu)閳D丙所示實線部分，則變化后磁場的區(qū)域可能為（）

8.（2024年湖南卷考題）8.某電磁緩沖裝置如圖所示，兩足夠長的平行金屬導軌置于同一水平面內,

導軌左端與一阻值為々的定值電阻相連，導軌5C段與段粗糙，其余部分光滑，4A右側處于豎直向下

的勻強磁場中，一質量為勿的金屬桿垂直導軌放置?，F讓金屬桿以初運度％沿導軌向右經過AA進入磁場,

最終恰好停在CG處。已知金屬桿接入導軌之間的阻值為此與粗糙導軌間的摩擦因數為〃，AB=BC=d。

導軌電阻不計，重力加速度為⑶下列說法正確的是（）

c

X；XXXXX

I

RX\XXXXX

I

I

X；XXXXX

A.金屬桿經過#4的速度為々

B.在整個過程中，定值電阻6產生的熱量為:〃痛-

C.金屬桿經過刖乃超與3及CC區(qū)域，金屬桿所受安培力的沖量相同

D.若將金屬桿的初速度加倍，則金屬桿在磁場中運動的距離大于原來的2倍

9.（2024浙江1月卷考題）13.若通以電流/的圓形線圈在線圈內產生的磁場近似為方向垂直線圈平面

的勻強磁場，其大小B=kl（々的數量級為lO7T/A）?，F有橫截面半徑為1mm的導線構成半徑為1cm的

圓形線圈處干超導狀態(tài),其電陽率卜限為lO.dm"開始時線圈通有IOOA的電流,則線圈的感應電動勢

大小的數量級和一年后電流減小量的數量級分別為（）

A.IO-23V?10-7AB.10-20V.IO-7Ac.IO-23V>10-5AD.IO-2OV?IO-5A

10.（2024年山東卷考題）11.如圖所示，兩條相同的半圓弧形光滑金屬導軌固定在水平桌面上，其所

在平面豎直且平行，導軌最高點到水平桌面的距離等于半徑，最低點的連線與導軌所在豎直面垂直。空

間充滿豎直向下的勻強磁場（圖中未畫出），導軌左端由導線連接。現將具有一定質量和電阻的金屬棒WV

平行比'放置在導軌圖示位置，由靜止釋放。.肺運動過程中始終平行于仇/且與兩導軌接觸良好，不考慮

自感影響，下列說法正確的是（）

A.也V最終一定靜止于如'位置

B.也V運動過程中安培力始終做負功

C.從新放到第一次到達仞'位置過程中，秘V的速率一直在增大

D.從釋放到第一次到達如'位置過程中，就V中電流方向由〃到*

11.（2024全國甲卷考題）12.如圖，金屬導軌平行口水平放置，導軌間距為。導軌光滑無摩擦。定

值電阻大小為"，其余電阻忽略不計，電容大小為G在運動過程中，金屬棒始終與導軌保持垂直。整個裝

置處于豎直方向且磁感應強度為6的勻強磁場中。

(1)開關S閉合時，對金屬棒施加以水平向右的恒力，金屬棒能達到的最大速度為h當外力功率為定

值電阻功率的兩倍時，求金屬棒速度V的大小。

(2)當金屬棒速度為y時，斷開開關S,改變水平外力并使金屬棒勻速運動。當外力功率為定值電阻功

率的兩倍時，求電容那兩端的電壓以及從開關斷開到此刻外力所做的功。

R

12.(2024年河北卷考題)15.如圖，邊長為2L的正方形金屬細框固定放置在絕緣水平面上，細框中心

〃處固定?啜直細導體軸OO'。間距為￡、與水平面成。角的平行導軌通過導線分別與細框及導體軸相連。

導軌和細框分別處在與各自所在平面垂直的勻強磁場中，磁感應強度大小均為仇足夠長的細導體棒04在

水平面內繞。點以角速度①勻速轉動,水平放置在導軌上的導體棒C。始終靜止。04棒在轉動過程中，CO

棒在所受安培力達到最大和最小時均恰好能靜止。已知CO棒在導軌間的電阻值為凡電路中其余部分的電

阻均不計，CD棒始終與導軌垂直，各部分始終接觸良好，不計空氣阻力，重力加速度大小為g。

(1)求CO棒所受安培力的最大值和最小值。

(2)鎖定。4棒，推動CO棒下滑，撤去推力瞬間，CO棒的加速度大小為外所受安培力大小等于

（1）問中女培力的最大值，求8棒與導軌間的動摩擦因數。

13.（2024年安徽卷考題）15.如圖所示,一“【J”型金屬導軌固定在豎直平面內.一電阻不計,質量

為力的金屬棒仍垂直于導軌，并靜置于絕緣固定支架上。邊長為￡的正方形cdef區(qū)域內，存在垂直于紙

面向外的勻強磁場。支架上方的導軌間，存在豎直向下的勻強磁場。兩磁場的磁感應強度大小Z?隨時間的

變化關系均為4=酎（S1）,左為常數（々＞0）。支架上方的導軌足夠長，兩邊導軌單位長度的電阻均為廠，

下方導軌的總電阻為仇￡=0時，對ab施加豎直向上的拉力，恰使其向上做加速度大小為a的勻加速直

線運動，整個運動過程中仍與兩邊導軌接觸良好。已知他與導軌間動摩擦因數為〃，重力加速度大小為g。

不計空氣阻力，兩磁場互不影響。

（1）求通過面積Sdef的磁通量大小隨時間1變化的關系式，以及感應電動勢的大小，并寫出a“中電流

的方向：

（2）求a8所受安培力的大小隨時間f變化的關系式：

（3）求經過多長時間，對助所施加的拉力達到最大值，并求此最大值。

B

b

固定支架

B

Ld

3

14.（2024年江西卷考題）15.如圖（a）所示，軌道左側斜面傾斜角滿足sin%=0.6,摩擦因數從=—,

足夠長的光滑水平導軌處于磁感應強度為〃=0.5T的勻強磁場中，磁場方向豎直向上，右側斜面導軌傾角

44

滿足sin〃2=0.8,摩擦因數〃2=七?，F將質量為卬甲=6kg的導體桿甲從斜面上高力=4m處由靜止釋

183

放，質量為"乙=2kg的導體桿乙靜止在水平導軌上，與水平軌道左端的距離為a已知導軌間距為，=2力，

兩桿電阻均為4=1。，其余電阻不計，不計導體桿通過水平導軌與斜面導軌連接處的能量損失，且若兩桿

發(fā)生碰撞，則為完全非彈性碰撞，取夕=10m/s2,求：

（1）甲桿剛進入磁場，乙桿的加速度？

（2）乙桿第一次滑上斜而前兩桿未相碰，距離d滿足的條件？

（3）若乙前兩次在右側傾斜導軌上相對于水平導軌的豎直高度y琥時間f的變化如圖（b）所示（。、

笈、京△、6均為未知量），乙第二次進入右側傾斜導軌之前與甲發(fā)生跳撞，甲在0~G時間內未進入右側

傾斜導軌，求d的取值范圍。

15.（2024年湖北卷考題）15.如弱所示，兩足夠長平行金屬直導軌.也K國的間距為人,固定在同一水

平面內，直導軌在左端收夕點分別與兩條豎直固定、半徑為￡的，圓弧導軌相切。JW連線與直導軌垂直，

4

其左側無磁場，右側存化磁感應強度大小為水方向豎直向下的勻強磁場。長為￡、質量為/〃、電阻為/（1的

金屬棒仍跨放在兩圓弧導軌的最高點。質量為2m、電阻為6斤的均勻金屬絲制成一個半徑為￡的圓環(huán)，水

平放置在兩直導軌上，其圓心到兩直導軌的距離相等。忽略導軌的電阻、所有摩擦以及金屬環(huán)的可能形變，

金屬棒、金屬環(huán)均與導軌始終接觸良好，重力加速度大小為田現將金屬棒疑由靜止釋放，求

（1）油剛越過J價時產生的感應電動勢大??；

（2）金屬環(huán)剛開始運動時的加速度大小；

（3）為使她在整個運動過程中不與金屬環(huán)接觸，金屬環(huán)圓心初始位置到,即的最小距離。

MN

16.(2024浙江1月卷考題)21.如圖1所示，掃描隧道顯微鏡減振裝置由絕緣減振平臺和磁阻尼減振器

組成。平臺通過三根關于O'O"軸時稱分布的相同輕桿懸掛在輕質彈簧的下端。彈簧上端固定懸掛在O'點,

三個相同的關于O'O”軸對稱放置的減振器位于平臺下方。如圖2所示，每個減振器由通過絕緣輕桿固定在

平臺下表面的線圈和固定在桌面上能產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員處于靜止狀態(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3所示。已知，=0時速度為%:方向向下，6、a時刻的振幅分別

為A，4。平臺和三個線圈的總質量為〃/,彈簧的勁度系數為每個線圈半徑為八電阻為凡當彈簧形

變量為Ax時，其彈性勢能為1攵&2。不計空氣阻力，求

(1)平臺靜止時彈簧的伸長量Ax；

(2)r=0時,每個線圈所受到安培力戶的大小;

(3)在06時間內，每個線圈產生的焦耳熱0：

(4)在44時間內，彈簧彈力沖量4的大小。

輻向磁也

線圈”

A2

圖I圖2圖3

2024

高考模擬題

一、單選題

1.（2024?江西上饒?模擬預測）如圖所示，勻強磁場垂直于水平面向上，折成“L”形的金屬棒北〃

固定在磁場中的絕緣水平面內，金屬棒a（與⑦平行）、力（與/C平行）均放在絕緣的水平面上，與/I。鬧

成一個矩形【可路，給金屬棒外〃施加外力，讓&人兩金屬棒從圖示位置沿圖示方向分別以力、心的速率勻

速平移，已知四根金屬桿完全相同且足夠長，圍成矩形周長保持不變，則在兩金屬棒勻速運動（a到前）

的過程中，下列說法止確的是（

A

vi

V2.

CD

A.V)=2V2B.回路中感應電流沿順時針方向

C.回路中的電流先變小后變大D.b受到的安培力總是和匕方向相反

2.（2024高三下?吉林?專題練習）近場通信（NFC）器件應用電遨感應原理進行通訊，其天線類似一

個壓平的線圈，線圈尺寸從內到外逐漸變大.如圖所示，一正方形NFC線圈共3匝，下列說法正確的是

天線

A.NFC貼紙在使用時需要另外電源供電才能使用

B.穿過線圈的磁場發(fā)生變化時，線圈中的感應電動勢為三個線圈感應電動勢的平均值

C.穿過線圈的磁場發(fā)生變化時，線圈中的感應電動勢為三個線圈感應電動勢之和

D.垂直穿過線圈的磁場發(fā)生變化時，芯片中的電流為三個線圈內電流之和

3.（23-24高三下?海南?期中）如圖1所示，無線充電技術是近年發(fā)展起來的新技術，充電原理可近

似看成理想變壓器，如圖2所示。F列說法正確的是（)

A.充電基座線圈接的電源是恒定的直流電

B.充電基座線圈接的電源必須是交流電且S-S?都閉合才能充電

C.兩個線圈中電流的頻率可能不同

D.兩個線圈中電流大小一定相同

4.（2024?河北承德?二模）如圖所示為某種售貨機硬幣識別系統(tǒng)簡圖。虛線框內存在磁場，從入口A

進入的硬幣沿斜面滾落，通過磁場區(qū)域后，由測速器測出速度大小，若速度在某一合適范圍，擋板B自動

開啟，硬幣就會沿斜面進入接收裝置：否則擋板C開啟，硬幣進入另一個通道拒絕接收。下列說法不正確

的是（）

A.磁場能使硬幣的速度增大得更慢

B.如果沒有磁場，則測速器示數會更小一些

C.硬幣進入磁場的過程會受到來自磁場的阻力

D.由于磁場的作用，硬幣的機械能減小

5.（2024?安徽?一模）用材料相向粗細均勻的導線做成如圖所示的單匝線圈，線圈構成?個閉合回

路。左側小圓的半徑為2d,中間大圓的半徑為3d,右側小圓的半徑為江左側兩圓連接處缺口的長度可忽

略不計，右側兩圓錯開相交連通（麻花狀），將線圈固定在與線圈所在平面垂直的磁場中，磁感應強度大小

為8=紇+內，式中的綜和衣為常量，則線圈中感應電動勢的大小為（)

A.14心女B.\17rd2kC.6兀d'kD.4/rd%

6.（2024?黑龍江大慶?三模）如圖所示，垂直紙面的正方形勻強磁場區(qū)域內，有一位于紙面的、電

阻均勻的正方形導體框”儀4,現將導體框分別朝兩個方向以八2V速度勻速拉出磁場，則導體框從兩個方

向分別移出磁場的過程中（）

A.導體框中產生的感應電流方向相反B.導體框受到的安培力大小之比為1:4

C.導體框中產生的焦耳熱之比為1:4D.通過導體框截面的電荷量之比為1:1

7.（23-24高三下?河南?階段練習）如圖甲所示，固定的矩形銅線框左半部分處于垂直紙面向里的勻

強磁場中，當勻強磁場的磁感應強度由力均勻減小到0后反向增大到一綜，如圖乙所示。關于此過程，下列

說法正確的是（）

XXXX

XxXX

XXX^oX

XXXX

A.銅線框中的自由電子先順時針定向移動、后逆時針定向移動

B.銅線框中的自由電子始終逆時針定向移動

C.銅線框圍成的面積始終有擴大的趨勢

D.銅線框受到的安培力大小不變

8.（2017-全國?高考真題）掃描隧道顯微鏡（STM）可用來探測樣品表面原子尺度上的形貌，為了有

效隔離外界振動對STM掃描頭的擾動，在圓底盤周邊沿其徑向對稱地安裝若干對紫銅薄板，并施加磁場來

快速衰減其微小振動，如圖所示。無擾動時，按下列四種方案對紫銅薄板施加恒定磁場，出現擾動后，對

于紫銅薄板上下及左右振動的衰減最有效的方案是（）

STM掃描頭g

\胃

rmS可加磁場區(qū)

國?~?言//、、

X.

紫銅薄板

9.（2024?江西?二模）高速鐵路列車通常使用磁剎車系統(tǒng)，磁剎車工作原理可簡述如下：將磁鐵的N

極靠近一塊正在以逆時針方向旋轉的圓形鋁盤，使磁感線總垂直射入鋁盤時，鋁盤隨即減速，如圖所示，

圓中磁鐵左方鋁盤的甲區(qū)域朝磁鐵方向運動，磁鐵右方的乙區(qū)域朝離開磁鐵方向運動，下列說法中正確的

是（）

A.鋁盤甲區(qū)域的感應電流會產生垂直紙面向里的磁場

B.磁場與感應電流的作用力，會產生將鋁盤減速旋轉的阻力

C.感應電流在鋁盤產生?的內能，是將鋁盤減速的最主要原因

D.若將實心鋁盤轉換成布滿小空洞的鋁盤，則磁鐵對布滿空洞的鋁盤減速效果比實心鋁盤的效果更

好

10.（23-24高二下?天津?階段練習）如圖是學生常用的飯卡內部實物圖，其由線圈和芯片組成電路，

當飯卡處于感應區(qū)域時，刷卡機會激發(fā)變化的磁場，從而在飯卡內線圈中產生感應電流來驅動芯片工作，

己知線圈而積為S,共〃匝，某次刷卡時，線圈平面與磁場垂直，且全部處于磁場區(qū)域內，在感應時間小內，

磁感應強度方向向外且由0均勻增大到此過程中（）

線圈

A.線框中磁通量變化率為〃竽

B.線框中產生周期性變化的順時針方向的感應電流

C.八8邊所受安培力方向向左

B“S

D.線框中感應電動勢大小為廣

11.（2024?北京海淀?二模）如圖1所示為演示自感現象的實驗電路。實驗時，先閉合開關S,電路

達到穩(wěn)定后，燈泡A和B處于正常發(fā)光狀態(tài)，在小時刻，將開關S斷升，測量得到％時刻前后燈泡A、E兩

端電勢差〃力、隨時間t的變化關系。電源內阻及電感線圈￡的直流電阻可忽略不計。下列說法正確的

是（）

A.圖2所示為燈泡A兩端電勢差，而在S斷開前后隨時間的變化關系

B.S斷開瞬間，自感線圈L兩端電勢差大小為U。

C.由圖1可知電源電動勢為2U。

D.由圖2和3可知兩燈泡正常發(fā)光時，燈泡A的阻值與燈泡3的阻值之比為1:2

二、多選題

12.（2024?廣東?三模）為防止意外發(fā)生，游樂場等大型設施都配備有電磁阻尼裝置，如圖所示為某

款阻尼緩沖裝置的原理示意圖：帶有米滑軌道的機械主體，能產牛垂直緩沖軌道平面的勻龍磁場，邊緣綁

有閉合矩形線圈a歷"的高強度緩沖滑塊撞到豎直墻時，被瞬間強制制動，機械主體以及磁場由于慣性繼續(xù)

緩沖減速，對緩沖過程，下列說法正確的是（）

A.線圈曲段受到向右的安培力

B.同一匝線圈中。端的電勢高于c端的電勢

C.線圈?段中電流方向為由力到a

D.若磁場反向，則裝置起不到緩沖作用

13.（2024?貴州?一模）如圖，絕緣細線的下端懸掛著一金屬材料做成的空心心形拄件，該掛件所在

空間水平直線拗'下方存在勻強磁場，其磁感應強度4的方向垂直掛件平面，且大小池時間均勻增大。若某

段時間內掛件處于靜止狀態(tài)，則該段時間內掛件中產生的感應電流大小八細線拉力大小廠隨時間f變化的

規(guī)律可能是（）

14.（23-24高三下?河南周口?開學考試）如圖所示，在置于勻強磁場中的平行導軌上，橫跨在兩導

軌間的導體桿尸Q以速度-向右勻速移動，已知磁場的磁感應強度為4,方向垂直于導軌平面（紙面）向外，

導軌間距為/,閉合電路中除電阻穴外，其他部分的電阻忽略不計，則（）

A.電路中的感應電動勢E=B/v

B.電路中的感應電流/=岑

C.通過電阻尺的電流方向是由“向C

D.尸Q桿受到的安培力方向水平向右

15.（2024?黑龍江?一模）如圖甲（俯視圖）所示，水平面內固定放置面積為10n?,電阻為1。的單

匝線圈，線圈內充滿垂直水平面向下的勻強磁場，其磁感應強度用隨時間￡變化關系如圖乙所示，線|卷兩

端點J/、N與相距1.5m的粗糙平行金屬導軌相連，導軌置于垂直水平面向上的磁感應強度大小與=2T的勻

強磁場中。一-根總長為L5m,質量為2kg,阻值為9c的金屬桿PQ置于導軌上，且與導軌始終接觸良好。

一根勁度系數為l（X）N/m的輕彈簧右端連接在固定擋板匕左端與金屬桿相連，金屬桿與金屬導軌間動摩擦

因數為〃，金屬桿靜止時彈簧伸長量為6cm。在，=0時刻閉合開關S,金屬桿在06s內始終保持靜止，g

取i（nve,忽略平行導軌電阻，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則（）

A.0~3s內金屬桿中電流方向為P->Q

B.金屬桿與金屬導軌間動摩擦因數至少為0.45

C.0~3s內通過金屬桿電荷量為6c

D.06s內整個回路產生焦耳熱60J

16.（23-24高三上?廣東?階段練習）某風速實驗裝置由如圖甲、乙所示的風杯組系統(tǒng)和電磁信號產

生系統(tǒng)兩部分組成。風杯固定在豎直轉軸的頂端，風杯中心到轉軸距離為2〃風推動風杯繞豎直轉軸順時

針勻速轉動。電磁信號產生器由圓形勻強磁場和固定于轉軸上的導體棒以組成，磁場半徑為乙磁感應強

度大小為反方向垂直紙面向里，導體棒小長為1.5〃電阻為心導體棒每轉一周，力端與彈性簧片接觸

一次，接觸時產生的電流強度恒為圖中電阻為凡其余電阻不計。下列說法正確的是（）

A.流過電阻”的電流為正弦式交流電

B.當導體棒與彈性黃片接觸時，。兩點的電壓大小為"

C.當導體棒與彈性簧片接觸時，0點電勢低于力點電勢

r4/（R+r）

D.風杯的速率丫=—----

17.（2024?福建漳州?二模）如圖，兩條光滑平行金屬導軌固定，所在平面與水平面夾角為。，導軌

電阻可忽略不計；導軌間有一垂直于導軌所在平而向上的勻強磁場，其邊界,出、cd均與導軌垂直。現將兩

相同的導體棒/卻、融，先后自導軌上同一位置由靜止釋放，運動過程中“、.帆始終與導軌垂直且接觸良好。

己知可進入磁場時加速度恰好為零，從網進入磁場時開始計時，.MV'中電流記為八,珈,兩端電勢差記為小

則下列"八〃一圖像可能正確的是（）

18.（2024?青海?模擬預測）如圖所示，平行導軌間距為￡,一部分固定放置在絕緣水平面上（足夠

長），另一部分彎曲，仍是兩部分的分界線，彎曲部分在助處的切線水平，皿的右側存在豎直向下、破感

應強度大小為B的勻強磁場。導體棒2靜置于水平導軌上，讓導體棒1從彎曲導軌上距水平面高度為￡的

地方由靜止開始下滑，當1運動到加處時，2剛好要滑動，彎曲導軌光滑，水平導軌與2之間的動摩擦因

數為0.5,兩導體棒接入回路的總電阻為億導軌的電阻忽略不計，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加

速度大小為g,下列說法正確的是（）

A.1運動到外處的速度大小為B.1運動到數處的速度大小為2癡

C.2的質量為竺四亞I）.2的質量為歷

gRgR

19.（2024?河北?三模）如圖所示，水平面內放置的光滑平行導軌左窄右寬，左軌寬度為“，右軌寬

度為2d,勻強磁場與導軌平面垂直，滋感應強度為從質量為力和2加的甲、乙兩金屬棒分別垂直放在導軌

上，某時刻，分別給甲、乙兩金屬棒一個大小為%和2%的向右的初速度，設回路總電阻不變，導軌足夠長，

從甲、乙兩金屬棒獲得初速度到二者穩(wěn)定運動的過程中，下列說法正確的是（）

A.甲、乙加速度總是大小相等B.甲、乙勻速運動的速度大小相等

c.回路產生的焦耳熱為:〃說D.通過回路某一橫截面的電荷量為等

nd

20.（2024?河南?二模）如圖所示,光滑平行等間距且足夠長的導軌水平放置在豎直向上的勻強磁場

中，磁感應強度大小為3T,導軌寬度L=1m,左端通過導線連接了電源和一個開關K,電源的電動勢E=6N,

內阻r=lQ°—質量m=01kg的導體棒垂直于導軌放置，其電阻R=2XL導體棒的中部通過絕緣輕繩繞過光

滑的定滑輪連接了一個質量M=O.5kg的物塊，用手托住物塊保持靜止且輕繩恰好處丁?伸出狀態(tài)。釋放物塊

的瞬間閉合開關K,已知重力加速度g=IOm/s2,則從剛釋放到物塊恰好勻速運動經歷時間r=0.44s,則關

于該過程下列說法正確的是（）

A.導體棒先向左運動后向右運動B.導體棒最終速度大小為:m/s

C.流經導體棒的電荷量為0.6CI）.電源消耗的能量為4.8J

21.（2024高三下?全國?專題練習）如圖所示，電阻不計的兩光滑平行金屬導軌相距0.5m,固定在

水平絕緣桌面上，左側圓弧部分處在豎宜平面內，其間接有一電容為0.25F的電容器，右側平直部分處在磁

感應強度為2T。方向豎直向下的勻強磁場中，末端與桌面邊緣平齊。電阻為2Q的金屬棒劭垂直于兩導軌

放置且與導軌接觸良好，質量為1kg。棒劭從導軌左端距水平桌面高1.25m處無初速度釋放，離開水平直導

軌前已勻速運動。已知電容器的儲能E=；CZ/2,其中C為電容器的電容，少為電容器兩端的電壓，不計空

氣阻力，重力加速度g=IOm/s2。則金屬棒仍在沿導軌運動的過程中（）

A.通過金屬棒ab的電荷量為2c

B.通過金屬棒助的電荷量為IC

C.金屬棒油中產生的焦耳熱為2.5J

I）.金屬棒ab中產生的焦耳熱為4.5J

22.（2024?河南?二模）如圖甲，和a'b'crd'為在同一水平面內的固定光滑平行金屬導軌，

左右導軌間距分別為2/八￡,整個導軌處于豎直向下的勻強磁場中，左測導軌間的磁感應強度大小為反，右

側導軌間的磁感應強度大小按圖乙規(guī)律變化，兩根金屬桿MN分別垂直兩側導軌放置，*桿與c,之間恰

好圍成一個邊長為￡的正方形，切桿中點用一絕緣細線通過輕質定滑輪與一重物相連，Q0時釋放重物，同

時在十桿中點處施加一水平向右的拉力E兩桿在0、八時間內均處于靜止狀態(tài)，從￡”時刻開始，拉力廣保

持不變，重物向下運動彳距離時（4桿未到達定滑輪處），速度達到最大，已知桿和重物的質量都為如

M4接入電路的電阻都為凡不計導軌電阻，重力加速度為g,下列說法正確的是（）

甲乙

A.0~￡。時間內，回路中的感應電動勢為處

B.時間內，施加在「V桿上的拉力/??隨時間,變化的關系為尸=詈"

*0

C.重物下落的最大速度為

D.從Q0時刻到重物達到最大速度的過程中，回路產生的焦耳熱為當一嚶浮

2bo0L

三、解答題

23.（23-24高三下?陜西西安）如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ固定在水平面上，間

距為/,MP間接阻值為我的定值電阻，質量為，"的金屬棒"垂直導軌放置，導軌和金屬棒電阻不計，整個

裝置處于方向垂直導軌平面向1＜磁感應強度大小為8的勻強磁場中?，F給金屬棒"一個水平外力使金屬

棒從靜止開始向右勻加速運動，速度達到-時水平外力大小為該時刻安培力大小的2倍，運動過程中金屬棒

始終垂直導軌且與導軌接觸良好。求：

（1）在速度從零增加到-時間內金屬棒的加速度大??；

（2）在速度從零增加到-時間內流過定值電阻R的電荷量。

XN

X

X

R

X

X

X。

24.(2024?天津紅橋?二模)我國在高鐵列車和電動汽車的設計和制造領域現在處于世界領先水平,

為了節(jié)約利用能源，在“剎車”時采用了電磁式動力回收裝置，可將部分動能轉化為電能并儲存起來。如

圖所示為該裝置的簡化模型，在光滑的水平面內，一個“日”字形的金屬線框，各邊長/=O.5m,其中C。、

JK、MN邊電阻均為R=CM、ON電阻可忽略，線框以％=9n1/s速度沖進寬度也為/,磁感應強度

8=0.4T的勻強磁場，最終整個線框恰好能穿出磁場，忽略空氣阻力的影響，求：

(1)線框剛進磁場時流過MN的電流大小和方向，并指出M4哪端電勢高：

(2)整個線框的質量例

(3)邊穿過磁場過程中，MV邊中產生的焦耳熱0。

%

25.（23-24高二下?天津?期中）如圖所示，光滑的平行金屬導軌EF、GH與水平面間的夾角為37。，

導軌間距乙=lm,導軌平面的8PQ矩形區(qū)域內存在垂直導軌平面向上、磁感應強度大小片=0.5T的勻強

磁場。固定于水平面內的金屬圓環(huán)圓心為。半徑/-Im,圓環(huán)平面內存在豎直向上、磁感應強度大小為

4=盯的勻強磁場。不計質量的金屬棒04可繞過。點的轉軸旋轉，另一端力與圓環(huán)接觸良好。導軌爾G

兩端用導線分別與圓心。和圓環(huán)邊緣相連。現將一質量為〃?=0.2kg、長L=lm的金屬棒MN從磁場上邊界

CO上方某處由靜止釋放，一段時間后MN以速度匕=lm/s進入磁場，同時用外力控制04棒的轉動，從而

使MN棒在磁場中做勻加速直線運動，1s后以匕=2m/s的速度離開磁場，此過程中MN棒始終與導軌接觸

良好。已知金屬棒。A、M/V的電阻均為R=1C,其余電阻均不計。重力加速度gfOm/s?,sin370=0.6.>

若以MN棒進入磁場瞬間為，=0時亥U，求仞V棒從C。運動到“?的運動過程中：

（1）MN棒受到的安培力大小工：

（2）金屬棒04轉動的方向（俯視）及04的角速度Q與時間￡的關系式；

（3）外力對金屬棒04所做的功必。

26.（2024?貴州?模擬預測）如圖，平行金屬導軌.W*、NN和平行金屬導軌尸加、P'O'R'固定

在水平臺面上，平行金屬導軌間距均為￡=lm,〃N與PP高度差為力尸0.6m。導軌就，、AT左端接有

股3.0Q的電阻，導軌平直部分存在寬.度為從磁感應強度年2T,方向豎直向上的勻強磁場；導軌PQR與產

Q'R'平行，其中圖與*。’是圓心角為60°、半徑為r=0.9m的圓弧形導軌，QR與QR'是水平長直

導軌。制'右側存在磁感應強度&=4T,方向豎直向上的勻強磁場，導體棒a的質量用尸0.2kg,接在電路中

的電阻R20Q：導體棒b的質量儂=0.3kg,接在電路中的電阻R步6.0Q。導體棒a從距離導軌亞、,W

平直部分房1.25m處由靜止釋放，恰能無碰撞地從外'滑入右側平行導軌，且始終沒有與棒人相碰。重力

加速度g取10m/s,,不計導軌電阻、一切摩擦及空氣阻力。求：

（1）導體棒a剛進入磁場8時的速度大小以及此時電阻2的電流大小和方向；

（2）導體棒力的最大加速度：

（3）導體棒a、人在平行金屬導軌偌〃、"Q'R'中產生的總焦耳熱（導軌足夠長）。

專題H電磁感應

2024

高考真題

1.（2024年湖北卷考題）1.《夢溪筆談》中記錄了一次罕見的雷擊事件：房屋被雷擊后，屋內的銀飾、

寶刀等金屬熔化了，但是漆器、刀鞘等非金屬卻完好（原文為：有一木格，其中雜貯諸器，其漆器銀扣者，

銀悉熔流在地，漆器曾不焦灼。有一寶刀，極堅鋼，就刀室中熔為汁，而室亦儼然）。導致金屬熔化而非金

屬完好的原因可能為（）

A.摩擦B.聲波C.渦流D.光照

【答案】C

【解析】在雷擊事件中金屬和非金屬都經歷了摩擦，聲波和光照的影響，而金屬能夠因電磁感應產生

渦流非金屬不能，因此可能原因為渦流。

故選C。

2.（2024年江蘇卷考題）9.如圖所示，在絕緣的水平面上，有閉合的兩個線圈a、b,線圈a處在勻強

磁場中，現將線圈a從磁場中勻速拉出，線圈a、力中產生的感應電流方向分別是（）

XX；

:A

XX!

xQa;ZaOb

A.順時針，順時針B.順時針,逆時針C逆時針,順時針D.逆時針,逆時針

【答案】A

【解析】線圈a從磁場中勻速拉出的過程中穿過a線圈的磁通量在減小，則根據楞次定律可知4線圈

的電流為順時針，由于線圈a從磁場中勻速拉出則a中產生的電流為恒定電流，則線圈a靠近線圈方的過

程中線圈〃的磁通量在向外增大，同理可得線圈〃產生的磁場為順時針。

故選A。

3.（2024年湖南卷考題）4.如圖，有一硬質導線場如，其中是半徑為"的半圓弧，〃為圓弧的中

點，直線段久長為〃且垂直于直徑ac。該導線在紙面內繞。點逆時針轉動，導線始終在垂直紙面向里的勻

強磁場中.則0、a、b,。各點電勢關系為（）

XXXX

A.%＞3“＞0,＞牝B.〈勿〈外

C.（po＞（pa＞（ph=（pcD.%＜%＜弘=外

【答案】C

【解析】如圖，相當于施、0b、位導體棒轉動切割磁感線，根據右手定則可知。點電勢最高：根據

E=Blv=-B（）l2

2t

同時有Io1,=la.=45R

可得0—=%

得=8,

故選C。

XXXX

4.（2024年廣東卷考題）4.電磁俘能器可在汽車發(fā)動機振動時利用電磁感應發(fā)電實現能量回收，結構

如圖甲所示。兩對?永磁鐵可隨發(fā)動機?起上下振動，每對永磁鐵間有水平方向的勻強磁場，磁感應強度大

小均為反磁場中，邊長為￡的正方形線圈豎直固定在減震裝置上。某時刻磁場分布與線圈位置如圖乙所示，

永磁鐵振動時磁場分界線不會離開線圖。關于圖乙中的線圈。下列說法正確的是（）

A.穿過線圈的磁通量為小爐

B永磁鐵相對線圈上升越高，線圈中感應電動勢越大

C.永磁鐵相對線圈上升越快，線圈中感應電動勢越小

D.永磁鐵相對線圈下降時，線傕中感應電流的方向為順時針方向

【答案】I）

【解析】A.根據圖乙可知此時穿過線圈的磁通量為0,故A錯誤：

BC.根據法拉第電磁感應定律可印永磁鐵相對線圈上升越快，磁通量變化越快，線圈中感應電動勢越

大，故BC錯誤：

D.永磁鐵相對線圈下降時，根據安培定則可知線圈中感應電流的方向為順時針方向，故D正確。

故選D。

5..（2024全國甲卷考題）8.如圖，一絕緣細繩跨過兩個在同一豎直面（紙面）內的光滑定滑輪，繩

的-?端連接一矩形金屬線框，另一端連接一物塊。線框與左側滑輪之間的虛線區(qū)域內有方向垂直紙面的勻

強磁場，磁場上下邊界水平，在f=O時刻線框的上邊框以不同的初速度從磁場下方進入磁場。運動過程中，

線框始終在紙面內且上下邊框保持水平。以向上為速度的正方向，下列線框的速度/隨時間。變化的圖像

中可能正確的是（）

【解析】設線圈的上邊進入磁場時的速度為%設線圈的質量M物塊的質量加，圖中線圈進入磁場時

線圈的加速度向下，則對線圈由牛頓第二定律可知用8+小安-，=用”

B2I3V

對滑塊T-mg=ma其中F;.=

R

即BM-=(M+