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文檔簡介
五年(2021-2025)高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題11電磁感應考點五年考情(2021-2025)命題趨勢考點1電磁感應現(xiàn)象楞次定律2025·河南卷、北京卷2024·江蘇卷、廣東卷2023·海南卷2022·浙江卷、天津卷2021·北京卷、遼寧卷基礎知識仍是考查重點,如法拉第電磁感應定律、楞次定律等,常以選擇題形式出現(xiàn)。注重綜合應用,常與力學、能量、電路等知識結(jié)合命題,考查學生解決復雜問題的能力。圖像與電路問題也是常見題型,要求學生具備分析和計算能力。此外,命題會結(jié)合現(xiàn)代科技成果、生活實際等創(chuàng)設新情境,考查學生應變與創(chuàng)新能力,鼓勵學生深入思考,培養(yǎng)創(chuàng)新思維和解決實際問題的能力??键c2法拉第電磁感應定律及應用2025·四川卷、2025·陜晉寧青卷2024·廣東卷、河北卷、山東卷2023·全國甲卷、江蘇卷2022·黑吉遼卷、上海卷2021·河北卷、湖南卷考點01電磁感應現(xiàn)象楞次定律1.(2025·北京·高考真題)下列圖示情況,金屬圓環(huán)中不能產(chǎn)生感應電流的是()A.圖(a)中,圓環(huán)在勻強磁場中向左平移B.圖(b)中,圓環(huán)在勻強磁場中繞軸轉(zhuǎn)動C.圖(c)中,圓環(huán)在通有恒定電流的長直導線旁向右平移D.圖(d)中,圓環(huán)向條形磁鐵N極平移2.(2025·浙江·高考真題)在“探究影響感應電流方向的因素”實驗中,當電流從“-”接線柱流入靈敏電流表,指針左偏:從“”或“”接線柱流入,指針右偏。如圖所示是某次實驗中指針偏轉(zhuǎn)角度最大的瞬間,則(1)此時磁鐵的運動狀態(tài)是_____(選填“向上拔出”、“靜止”或“向下插入”)。(2)只做以下改變,一定會增大圖中電流表指針偏轉(zhuǎn)角度的是_____(多選)A.磁鐵靜止,向上移動線圈B.增大(1)中磁鐵運動速度C.將導線從接線柱移接至接線柱D.將一個未與電路相接的閉合線圈套在圖中線圈外3.(2025·陜晉青寧卷·高考真題)電磁壓縮法是當前產(chǎn)生超強磁場的主要方法之一,其原理如圖所示,在鋼制線圈內(nèi)同軸放置可壓縮的銅環(huán),其內(nèi)已“注入”一個初級磁場,當鋼制線圈與電容器組接通時,在極短時間內(nèi)鋼制線圈中的電流從零增加到幾兆安培,銅環(huán)迅速向內(nèi)壓縮,使初級磁場的磁感線被“濃縮”,在直徑為幾毫米的銅環(huán)區(qū)域內(nèi)磁感應強度可達幾百特斯拉。此過程,銅環(huán)中的感應電流()A.與鋼制線圈中的電流大小幾乎相等且方向相同B.與鋼制線圈中的電流大小幾乎相等且方向相反C.遠小于鋼制線圈中的電流大小且方向相同D.遠小于鋼制線圈中的電流大小且方向相反4.(2025·河南·高考真題)如圖,一金屬薄片在力F作用下自左向右從兩磁極之間通過。當金屬薄片中心運動到N極的正下方時,沿N極到S極的方向看,下列圖中能夠正確描述金屬薄片內(nèi)渦電流繞行方向的是()A. B.C. D.5.(2025·北京·高考真題)絕緣的輕質(zhì)彈簧上端固定,下端懸掛一個磁鐵。將磁鐵從彈簧原長位置由靜止釋放,磁鐵開始振動,由于空氣阻力的影響,振動最終停止?,F(xiàn)將一個閉合銅線圈固定在磁鐵正下方的桌面上(如圖所示),仍將磁鐵從彈簧原長位置由靜止釋放,振動最終也停止。則()A.有無線圈,磁鐵經(jīng)過相同的時間停止運動B.磁鐵靠近線圈時,線圈有擴張趨勢C.磁鐵離線圈最近時,線圈受到的安培力最大D.有無線圈,磁鐵和彈簧組成的系統(tǒng)損失的機械能相同6.(2024·廣東·高考真題)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(xiàn)能量回收,結(jié)構(gòu)如圖甲所示。兩對永磁鐵可隨發(fā)動機一起上下振動,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L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圈。關(guān)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,線圈中感應電流的方向為順時針方向7.(2024·江蘇·高考真題)如圖所示,、為正方形金屬線圈,線圈從圖示位置勻速向右拉出勻強磁場的過程中,、中產(chǎn)生的感應電流方向分別為(
)A.順時針、順時針 B.逆時針、逆時針C.順時針、逆時針 D.逆時針,順時針8.(2024·北京·高考真題)如圖所示,線圈M和線圈P繞在同一個鐵芯上,下列說法正確的是(
)A.閉合開關(guān)瞬間,線圈M和線圈P相互吸引B.閉合開關(guān),達到穩(wěn)定后,電流表的示數(shù)為0C.斷開開關(guān)瞬間,流過電流表的電流方向由a到bD.斷開開關(guān)瞬間,線圈P中感應電流的磁場方向向左9.(2023·河北·高考真題)如圖,絕緣水平面上四根完全相同的光滑金屬桿圍成矩形,彼此接觸良好,勻強磁場方向豎直向下。金屬桿2、3固定不動,1、4同時沿圖箭頭方向移動,移動過程中金屬桿所圍成的矩形周長保持不變。當金屬桿移動到圖位置時,金屬桿所圍面積與初始時相同。在此過程中()A.金屬桿所圍回路中電流方向保持不變B.通過金屬桿截面的電荷量隨時間均勻增加C.金屬桿1所受安培力方向與運動方向先相同后相反D.金屬桿4所受安培力方向與運動方向先相反后相同10.(2023·北京·高考真題)如圖所示,光滑水平面上的正方形導線框,以某一初速度進入豎直向下的勻強磁場并最終完全穿出。線框的邊長小于磁場寬度。下列說法正確的是(
)
A.線框進磁場的過程中電流方向為順時針方向B.線框出磁場的過程中做勻減速直線運動C.線框在進和出的兩過程中產(chǎn)生的焦耳熱相等D.線框在進和出的兩過程中通過導線橫截面的電荷量相等11.(2023·海南·高考真題)汽車測速利用了電磁感應現(xiàn)象,汽車可簡化為一個矩形線圈abcd,埋在地下的線圈分別為1、2,通上順時針(俯視)方向電流,當汽車經(jīng)過線圈時(
)
A.線圈1、2產(chǎn)生的磁場方向豎直向上B.汽車進入線圈1過程產(chǎn)生感應電流方向為abcdC.汽車離開線圈1過程產(chǎn)生感應電流方向為abcdD.汽車進入線圈2過程受到的安培力方向與速度方向相同12.(2022·天津·高考真題)如圖所示,邊長為a的正方形鋁框平放在光滑絕緣水平桌面上,桌面上有邊界平行、寬為b且足夠長的勻強磁場區(qū)域,磁場方向垂直于桌面,鋁框依靠慣性滑過磁場區(qū)域,滑行過程中鋁框平面始終與磁場垂直且一邊與磁場邊界平行,已知,在滑入和滑出磁場區(qū)域的兩個過程中()A.鋁框所用時間相同 B.鋁框上產(chǎn)生的熱量相同C.鋁框中的電流方向相同 D.安培力對鋁框的沖量相同13.(2022·北京·高考真題)如圖所示平面內(nèi),在通有圖示方向電流I的長直導線右側(cè),固定一矩形金屬線框,邊與導線平行。調(diào)節(jié)電流I使得空間各點的磁感應強度隨時間均勻增加,則()A.線框中產(chǎn)生的感應電流方向為B.線框中產(chǎn)生的感應電流逐漸增大C.線框邊所受的安培力大小恒定D.線框整體受到的安培力方向水平向右14.(2022·浙江·高考真題)如圖所示,將一通電螺線管豎直放置,螺線管內(nèi)部形成方向豎直向上、磁感應強度大小B=kt的勻強磁場,在內(nèi)部用絕緣輕繩懸掛一與螺線管共軸的金屬薄圓管,其電阻率為、高度為h、半徑為r、厚度為d(d?r),則()A.從上向下看,圓管中的感應電流為逆時針方向B.圓管的感應電動勢大小為C.圓管的熱功率大小為D.輕繩對圓管的拉力隨時間減小15.(2021·遼寧·高考真題)如圖(a)所示,兩根間距為L、足夠長的光滑平行金屬導軌豎直放置并固定,頂端接有阻值為R的電阻,垂直導軌平面存在變化規(guī)律如圖(b)所示的勻強磁場,t=0時磁場方向垂直紙面向里。在t=0到t=2t0的時間內(nèi),金屬棒水平固定在距導軌頂端L處;t=2t0時,釋放金屬棒。整個過程中金屬棒與導軌接觸良好,導軌與金屬棒的電阻不計,則()A.在時,金屬棒受到安培力的大小為B.在t=t0時,金屬棒中電流的大小為C.在時,金屬棒受到安培力的方向豎直向上D.在t=3t0時,金屬棒中電流的方向向右16.(2021·北京·高考真題)某同學搬運如圖所示的磁電式電流表時,發(fā)現(xiàn)表針晃動劇烈且不易停止。按照老師建議,該同學在兩接線柱間接一根導線后再次搬運,發(fā)現(xiàn)表針晃動明顯減弱且能很快停止。下列說法正確的是()A.未接導線時,表針晃動過程中表內(nèi)線圈不產(chǎn)生感應電動勢B.未接導線時,表針晃動劇烈是因為表內(nèi)線圈受到安培力的作用C.接上導線后,表針晃動過程中表內(nèi)線圈不產(chǎn)生感應電動勢D.接上導線后,表針晃動減弱是因為表內(nèi)線圈受到安培力的作用17.(2021·北京·高考真題)如圖所示,在豎直向下的勻強磁場中,水平U型導體框左端連接一阻值為R的電阻,質(zhì)量為m、電阻為r的導體棒ab置于導體框上。不計導體框的電阻、導體棒與框間的摩擦。ab以水平向右的初速度v0開始運動,最終停在導體框上。在此過程中()A.導體棒做勻減速直線運動 B.導體棒中感應電流的方向為C.電阻R消耗的總電能為 D.導體棒克服安培力做的總功小于考點02法拉第電磁感應定律及應用18.(2025·河南·高考真題)手機拍照時手的抖動產(chǎn)生的微小加速度會影響拍照質(zhì)量,光學防抖技術(shù)可以消除這種影響。如圖,鏡頭僅通過左、下兩側(cè)的彈簧與手機框架相連,兩個相同線圈c、d分別固定在鏡頭右、上兩側(cè),c、d中的一部分處在相同的勻強磁場中,磁場方向垂直紙面向里。拍照時,手機可實時檢測手機框架的微小加速度a的大小和方向,依此自動調(diào)節(jié)c、d中通入的電流和的大小和方向(無抖動時和均為零),使鏡頭處于零加速度狀態(tài)。下列說法正確的是()A.若沿順時針方向,,則表明a的方向向右B.若沿順時針方向,,則表明a的方向向下C.若a的方向沿左偏上,則沿順時針方向,沿逆時針方向且D.若a的方向沿右偏上,則沿順時針方向,沿順時針方向且19.(2025·甘肅·高考真題)閉合金屬框放置在磁場中,金屬框平面始終與磁感線垂直。如圖,磁感應強度B隨時間t按正弦規(guī)律變化。為穿過金屬框的磁通量,E為金屬框中的感應電動勢,下列說法正確的是(
)A.t在內(nèi),和E均隨時間增大 B.當與時,E大小相等,方向相同C.當時,最大,E為零 D.當時,和E均為零20.(2025·浙江·高考真題)如圖1所示,在平面內(nèi)存在一以O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域,其中存在一方向垂直平面的勻強磁場,磁感應強度B隨時間變化如圖2所示,周期為。變化的磁場在空間產(chǎn)生感生電場,電場線為一系列以O為圓心的同心圓,在同一電場線上,電場強度大小相同。在同一平面內(nèi),有以O為圓心的半徑為的導電圓環(huán)I,與磁場邊界相切的半徑為的導電圓環(huán)Ⅱ,電阻均為R,圓心O對圓環(huán)Ⅱ上P、Q兩點的張角;另有一可視為無限長的直導線CD。導電圓環(huán)間絕緣,且不計相互影響,則()A.圓環(huán)I中電流的有效值為B.時刻直導線CD電動勢為C.時刻圓環(huán)Ⅱ中電流為D.時刻圓環(huán)Ⅱ上PQ間電動勢為21.(2025·陜晉青寧卷·高考真題)如圖,光滑水平面上存在豎直向上、寬度d大于的勻強磁場,其磁感應強度大小為B。甲、乙兩個合金導線框的質(zhì)量均為m,長均為,寬均為L,電阻分別為R和。兩線框在光滑水平面上以相同初速度并排進入磁場,忽略兩線框之間的相互作用。則(
)A.甲線框進磁場和出磁場的過程中電流方向相同B.甲、乙線框剛進磁場區(qū)域時,所受合力大小之比為C.乙線框恰好完全出磁場區(qū)域時,速度大小為0D.甲、乙線框從剛進磁場區(qū)域到完全出磁場區(qū)域產(chǎn)生的焦耳熱之比為22.(2025·浙江·高考真題)新能源汽車日趨普及,其能量回收系統(tǒng)可將制動時的動能回收再利用,當制動過程中回收系統(tǒng)的輸出電壓(U)比動力電池所需充電電壓()低時,不能直接充入其中。在下列電路中,通過不斷打開和閉合開關(guān)S,實現(xiàn)由低壓向高壓充電,其中正確的是()A. B.C. D.23.(2024·福建·高考真題)拓撲結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代物理學中具有廣泛的應用?,F(xiàn)有一條絕緣紙帶,兩條平行長邊鑲有銅絲,將紙帶一端扭轉(zhuǎn)180°,與另一端連接,形成拓撲結(jié)構(gòu)的莫比烏斯環(huán),如圖所示。連接后,紙環(huán)邊緣的銅絲形成閉合回路,紙環(huán)圍合部分可近似為半徑為R的扁平圓柱?,F(xiàn)有一勻強磁場從圓柱中心區(qū)域垂直其底面穿過,磁場區(qū)域的邊界是半徑為r的圓(r<R)。若磁感應強度大小B隨時間t的變化關(guān)系為B=kt(k為常量),則回路中產(chǎn)生的感應電動勢大小為()A.0 B.kπR2 C.2kπr2 D.2kπR224.(2024·甘肅·高考真題)工業(yè)上常利用感應電爐冶煉合金,裝置如圖所示。當線圈中通有交變電流時,下列說法正確的是()A.金屬中產(chǎn)生恒定感應電流 B.金屬中產(chǎn)生交變感應電流C.若線圈匝數(shù)增加,則金屬中感應電流減小 D.若線圈匝數(shù)增加,則金屬中感應電流不變25.(2024·甘肅·高考真題)如圖,相距為d的固定平行光滑金屬導軌與阻值為R的電阻相連,處在磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中長度為L的導體棒ab沿導軌向右做勻速直線運動,速度大小為v。則導體棒ab所受的安培力為()A.,方向向左 B.,方向向右C.,方向向左 D.,方向向右26.(2024·山東·高考真題)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OO'與導軌所在豎直面垂直??臻g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?,F(xiàn)將具有一定質(zhì)量和電阻的金屬棒MN平行OO'放置在導軌圖示位置,由靜止釋放。MN運動過程中始終平行于OO'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.MN最終一定靜止于OO'位置B.MN運動過程中安培力始終做負功C.從釋放到第一次到達OO'位置過程中,MN的速率一直在增大D.從釋放到第一次到達OO'位置過程中,MN中電流方向由M到N27.(2024·湖南·高考真題)如圖,有一硬質(zhì)導線Oabc,其中是半徑為R的半圓弧,b為圓弧的中點,直線段Oa長為R且垂直于直徑ac。該導線在紙面內(nèi)繞O點逆時針轉(zhuǎn)動,導線始終在垂直紙面向里的勻強磁場中。則O、a、b、c各點電勢關(guān)系為(
)A. B.C. D.28.(2023·重慶·高考真題)某小組設計了一種呼吸監(jiān)測方案:在人身上纏繞彈性金屬線圈,觀察人呼吸時處于勻強磁場中的線圈面積變化產(chǎn)生的電壓,了解人的呼吸狀況。如圖所示,線圈P的匝數(shù)為N,磁場的磁感應強度大小為B,方向與線圈軸線的夾角為θ。若某次吸氣時,在t時間內(nèi)每匝線圈面積增加了S,則線圈P在該時間內(nèi)的平均感應電動勢為()
A. B.C. D.29.(2023·廣東·高考真題)光滑絕緣的水平面上有垂直平面的勻強磁場,磁場被分成區(qū)域Ⅰ和Ⅱ,寬度均為,其俯視圖如圖(a)所示,兩磁場磁感應強度隨時間的變化如圖(b)所示,時間內(nèi),兩區(qū)域磁場恒定,方向相反,磁感應強度大小分別為和,一電阻為,邊長為的剛性正方形金屬框,平放在水平面上,邊與磁場邊界平行.時,線框邊剛好跨過區(qū)域Ⅰ的左邊界以速度向右運動.在時刻,邊運動到距區(qū)域Ⅰ的左邊界處,線框的速度近似為零,此時線框被固定,如圖(a)中的虛線框所示。隨后在時間內(nèi),Ⅰ區(qū)磁感應強度線性減小到0,Ⅱ區(qū)磁場保持不變;時間內(nèi),Ⅱ區(qū)磁感應強度也線性減小到0。求:
(1)時線框所受的安培力;(2)時穿過線框的磁通量;(3)時間內(nèi),線框中產(chǎn)生的熱量。30.(2023·湖北·高考真題)近場通信(NFC)器件應用電磁感應原理進行通訊,其天線類似一個壓平的線圈,線圈尺寸從內(nèi)到外逐漸變大。如圖所示,一正方形NFC線圈共3匝,其邊長分別為、和,圖中線圈外線接入內(nèi)部芯片時與內(nèi)部線圈絕緣。若勻強磁場垂直通過此線圈,磁感應強度變化率為,則線圈產(chǎn)生的感應電動勢最接近(
)
A. B. C. D.31.(2023·江蘇·高考真題)如圖所示,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場,OC導體棒的O端位于圓心,棒的中點A位于磁場區(qū)域的邊緣?,F(xiàn)使導體棒繞O點在紙面內(nèi)逆時針轉(zhuǎn)動。O、A、C點電勢分別為φ0、φA、φC,則(
)
A.φO>φC B.φC>φA C.φO=φA D.φO-φA=φA-φC32.(2023·全國甲卷·高考真題)一有機玻璃管豎直放在水平地面上,管上有漆包線繞成的線圈,線圈的兩端與電流傳感器相連,線圈在玻璃管上部的5匝均勻分布,下部的3匝也均勻分布,下部相鄰兩匝間的距離大于上部相鄰兩匝間的距離。如圖(a)所示?,F(xiàn)讓一個很小的強磁體在玻璃管內(nèi)沿軸線從上端口由靜止下落,電流傳感器測得線圈中電流I隨時間t的變化如圖(b)所示。則(
)
A.小磁體在玻璃管內(nèi)下降速度越來越快B.下落過程中,小磁體的N極、S極上下顛倒了8次C.下落過程中,小磁體受到的電磁阻力始終保持不變D.與上部相比,小磁體通過線圈下部的過程中,磁通量變化率的最大值更大33.(2022·江蘇·高考真題)如圖所示,半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場,磁感應強度B隨時間t的變化關(guān)系為,、k為常量,則圖中半徑為R的單匝圓形線圈中產(chǎn)生的感應電動勢大小為()A. B. C. D.34.(2022·湖北·高考真題)近年來,基于變壓器原理的無線充電技術(shù)得到了廣泛應用,其簡化的充電原理圖如圖所示。發(fā)射線圈的輸入電壓為220V、匝數(shù)為1100匝,接收線圈的匝數(shù)為50匝。若工作狀態(tài)下,穿過接收線圈的磁通量約為發(fā)射線圈的80%,忽略其它損耗,下列說法正確的是()A.接收線圈的輸出電壓約為8VB.接收線圈與發(fā)射線圈中電流之比約為22:1C.發(fā)射線圈與接收線圈中交變電流的頻率相同D.穿過發(fā)射線圈的磁通量變化率與穿過接收線圈的相同35.(2022·廣東·高考真題)如圖所示,水平地面(平面)下有一根平行于y軸且通有恒定電流I的長直導線。P、M和N為地面上的三點,P點位于導線正上方,平行于y軸,平行于x軸。一閉合的圓形金屬線圈,圓心在P點,可沿不同方向以相同的速率做勻速直線運動,運動過程中線圈平面始終與地面平行。下列說法正確的有()A.N點與M點的磁感應強度大小相等,方向相同B.線圈沿PN方向運動時,穿過線圈的磁通量不變C.線圈從P點開始豎直向上運動時,線圈中無感應電流D.線圈從P到M過程的感應電動勢與從P到N過程的感應電動勢相等36.(2022·河北·高考真題)將一根絕緣硬質(zhì)細導線順次繞成如圖所示的線圈,其中大圓面積為,小圓面積均為,垂直線圈平面方向有一隨時間t變化的磁場,磁感應強度大小,和均為常量,則線圈中總的感應電動勢大小為()
A. B. C. D.37.(2022·湖南·高考真題)如圖,間距的U形金屬導軌,一端接有的定值電阻,固定在高的絕緣水平桌面上。質(zhì)量均為的勻質(zhì)導體棒a和b靜止在導軌上,兩導體棒與導軌接觸良好且始終與導軌垂直,接入電路的阻值均為,與導軌間的動摩擦因數(shù)均為0.1(設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力),導體棒距離導軌最右端。整個空間存在豎直向下的勻強磁場(圖中未畫出),磁感應強度大小為。用沿導軌水平向右的恒力拉導體棒a,當導體棒a運動到導軌最右端時,導體棒b剛要滑動,撤去,導體棒a離開導軌后落到水平地面上。重力加速度取,不計空氣阻力,不計其他電阻,下列說法正確的是()A.導體棒a離開導軌至落地過程中,水平位移為B.導體棒a離開導軌至落地前,其感應電動勢不變C.導體棒a在導軌上運動的過程中,導體棒b有向右運動的趨勢D.導體棒a在導軌上運動的過程中,通過電阻的電荷量為38.(2021·重慶·高考真題)某眼動儀可以根據(jù)其微型線圈在磁場中隨眼球運動時所產(chǎn)生的電流來追蹤眼球的運動。若該眼動儀線圈面積為S,匝數(shù)為N,處于磁感應強度為B的勻強磁場中,線圈平面最初平行于磁場,經(jīng)過時間t后線圈平面逆時針轉(zhuǎn)動至與磁場夾角為θ處,則在這段時間內(nèi),線圈中產(chǎn)生的平均感應電動勢的大小和感應電流的方向(從左往右看)為()A.,逆時針 B.,逆時針C.,順時針 D.順時針39.(2021·廣東·高考真題)如圖所示,水平放置足夠長光滑金屬導軌和,與平行,是以O為圓心的圓弧導軌,圓弧左側(cè)和扇形內(nèi)有方向如圖的勻強磁場,金屬桿的O端與e點用導線相接,P端與圓弧接觸良好,初始時,可滑動的金屬桿靜止在平行導軌上,若桿繞O點在勻強磁場區(qū)內(nèi)從b到c勻速轉(zhuǎn)動時,回路中始終有電流,則此過程中,下列說法正確的有()A.桿產(chǎn)生的感應電動勢恒定B.桿受到的安培力不變C.桿做勻加速直線運動D.桿中的電流逐漸減小40.(2023·遼寧·高考真題)如圖,兩根光滑平行金屬導軌固定在絕緣水平面上,左、右兩側(cè)導軌間距分別為d和2d,處于豎直向上的磁場中,磁感應強度大小分別為2B和B。已知導體棒MN的電阻為R、長度為d,導體棒PQ的電阻為2R、長度為2d,PQ的質(zhì)量是MN的2倍。初始時刻兩棒靜止,兩棒中點之間連接一壓縮量為L的輕質(zhì)絕緣彈簧。釋放彈簧,兩棒在各自磁場中運動直至停止,彈簧始終在彈性限度內(nèi)。整個過程中兩棒保持與導軌垂直并接觸良好,導軌足夠長且電阻不計。下列說法正確的是()
A.彈簧伸展過程中,回路中產(chǎn)生順時針方向的電流B.PQ速率為v時,MN所受安培力大小為C.整個運動過程中,MN與PQ的路程之比為2:1D.整個運動過程中,通過MN的電荷量為41.(2022·上?!じ呖颊骖})如圖,一個正方形導線框以初速v0向右穿過一個有界的勻強磁場。線框兩次速度發(fā)生變化所用時間分別為t1和t2,以及這兩段時間內(nèi)克服安培力做的功分別為W1和W2,則()A.t1<t2,W1<W2 B.t1<t2,W1>W2C.t1>t2,W1<W2 D.t1>t2,W1>W242.(2022·重慶·高考真題)如圖1所示,光滑的平行導電軌道水平固定在桌面上,軌道間連接一可變電阻,導體桿與軌道垂直并接觸良好(不計桿和軌道的電阻),整個裝置處在垂直于軌道平面向上的勻強磁場中。桿在水平向右的拉力作用下先后兩次都由靜止開始做勻加速直線運動,兩次運動中拉力大小與速率的關(guān)系如圖2所示。其中,第一次對應直線①,初始拉力大小為F0,改變電阻阻值和磁感應強度大小后,第二次對應直線②,初始拉力大小為2F0,兩直線交點的縱坐標為3F0。若第一次和第二次運動中的磁感應強度大小之比為k、電阻的阻值之比為m、桿從靜止開始運動相同位移的時間之比為n,則k、m、n可能為(
)A.k=2、m=2、n=2 B.C. D.43.(2022·河北·高考真題)如圖,兩光滑導軌水平放置在豎直向下的勻強磁場中,一根導軌位于軸上,另一根由、、三段直導軌組成,其中段與軸平行,導軌左端接入一電阻。導軌上一金屬棒沿軸正向以速度保持勻速運動,時刻通過坐標原點,金屬棒始終與軸垂直。設運動過程中通過電阻的電流強度為,金屬棒受到安培力的大小為,金屬棒克服安培力做功的功率為,電阻兩端的電壓為,導軌與金屬棒接觸良好,忽略導軌與金屬棒的電阻。下列圖像可能正確的是()A. B.C. D.44.(2021·福建·高考真題)如圖,P、Q是兩根固定在水平面內(nèi)的光滑平行金屬導軌,間距為L,導軌足夠長且電阻可忽略不計。圖中矩形區(qū)域有一方向垂直導軌平面向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場。在時刻,兩均勻金屬棒a、b分別從磁場邊界、進入磁場,速度大小均為;一段時間后,流經(jīng)a棒的電流為0,此時,b棒仍位于磁場區(qū)域內(nèi)。已知金屬棒a、b相同材料制成,長度均為L,電阻分別為R和,a棒的質(zhì)量為m。在運動過程中兩金屬棒始終與導軌垂直且接觸良好,a、b棒沒有相碰,則()A.時刻a棒加速度大小為B.時刻b棒的速度為0C.時間內(nèi),通過a棒橫截面的電荷量是b棒的2倍D.時間內(nèi),a棒產(chǎn)生的焦耳熱為45.(2021·海南·高考真題)如圖,間距為l的光滑平行金屬導軌,水平放置在方向豎直向下的勻強磁場中,磁場的磁感應強度大小為B,導軌左端接有阻值為R的定值電阻,一質(zhì)量為m的金屬桿放在導軌上。金屬桿在水平外力作用下以速度v0向右做勻速直線運動,此時金屬桿內(nèi)自由電子沿桿定向移動的速率為u0。設金屬桿內(nèi)做定向移動的自由電子總量保持不變,金屬桿始終與導軌垂直且接觸良好,除了電阻R以外不計其它電阻。(1)求金屬桿中的電流和水平外力的功率;(2)某時刻撤去外力,經(jīng)過一段時間,自由電子沿金屬桿定向移動的速率變?yōu)?,求:(i)這段時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱;(ii)這段時間內(nèi)一直在金屬桿內(nèi)的自由電子沿桿定向移動的距離。46.(2021·山東·高考真題)如圖所示,電阻不計的光滑U形金屬導軌固定在絕緣斜面上。區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中磁場方向均垂直斜面向上,Ⅰ區(qū)中磁感應強度隨時間均勻增加,Ⅱ區(qū)中為勻強磁場。阻值恒定的金屬棒從無磁場區(qū)域中a處由靜止釋放,進入Ⅱ區(qū)后,經(jīng)b下行至c處反向上行。運動過程中金屬棒始終垂直導軌且接觸良好。在第一次下行和上行的過程中,以下敘述正確的是()A.金屬棒下行過b時的速度大于上行過b時的速度B.金屬棒下行過b時的加速度大于上行過b時的加速度C.金屬棒不能回到無磁場區(qū)D.金屬棒能回到無磁場區(qū),但不能回到a處47.(2021·全國乙卷·高考真題)如圖,一傾角為的光滑固定斜面的頂端放有質(zhì)量的U型導體框,導體框的電阻忽略不計;一電阻的金屬棒的兩端置于導體框上,與導體框構(gòu)成矩形回路;與斜面底邊平行,長度。初始時與相距,金屬棒與導體框同時由靜止開始下滑,金屬棒下滑距離后進入一方向垂直于斜面的勻強磁場區(qū)域,磁場邊界(圖中虛線)與斜面底邊平行;金屬棒在磁場中做勻速運動,直至離開磁場區(qū)域。當金屬棒離開磁場的瞬間,導體框的邊正好進入磁場,并在勻速運動一段距離后開始加速。已知金屬棒與導體框之間始終接觸良好,磁場的磁感應強度大小,重力加速度大小取。求:(1)金屬棒在磁場中運動時所受安培力的大小;(2)金屬棒的質(zhì)量以及金屬棒與導體框之間的動摩擦因數(shù);(3)導體框勻速運動的距離。48.(2021·全國甲卷·高考真題)由相同材料的導線繞成邊長相同的甲、乙兩個正方形閉合線圈,兩線圈的質(zhì)量相等,但所用導線的橫截面積不同,甲線圈的匝數(shù)是乙的2倍?,F(xiàn)兩線圈在豎直平面內(nèi)從同一高度同時由靜止開始下落,一段時間后進入一方向垂直于紙面的勻強磁場區(qū)域,磁場的上邊界水平,如圖所示。不計空氣阻力,已知下落過程中線圈始終平行于紙面,上、下邊保持水平。在線圈下邊進入磁場后且上邊進入磁場前,可能出現(xiàn)的是()A.甲和乙都加速運動B.甲和乙都減速運動C.甲加速運動,乙減速運動D.甲減速運動,乙加速運動49.(2021·河北·高考真題)如圖,兩光滑導軌水平放置在豎直向下的勻強磁場中,磁感應強度大小為B,導軌間距最窄處為一狹縫,取狹縫所在處O點為坐標原點,狹縫右側(cè)兩導軌與x軸夾角均為,一電容為C的電容器與導軌左端相連,導軌上的金屬棒與x軸垂直,在外力F作用下從O點開始以速度v向右勻速運動,忽略所有電阻,下列說法正確的是()A.通過金屬棒的電流為B.金屬棒到達時,電容器極板上的電荷量為C.金屬棒運動過程中,電容器的上極板帶負電D.金屬棒運動過程中,外力F做功的功率恒定50.(2021·湖南·高考真題)兩個完全相同的正方形勻質(zhì)金屬框,邊長為,通過長為的絕緣輕質(zhì)桿相連,構(gòu)成如圖所示的組合體。距離組合體下底邊處有一方向水平、垂直紙面向里的勻強磁場。磁場區(qū)域上下邊界水平,高度為,左右寬度足夠大。把該組合體在垂直磁場的平面內(nèi)以初速度水平無旋轉(zhuǎn)拋出,設置合適的磁感應強度大小使其勻速通過磁場,不計空氣阻力。下列說法正確的是()A.與無關(guān),與成反比B.通過磁場的過程中,金屬框中電流的大小和方向保持不變C.通過磁場的過程中,組合體克服安培力做功的功率與重力做功的功率相等D.調(diào)節(jié)、和,只要組合體仍能勻速通過磁場,則其通過磁場的過程中產(chǎn)生的熱量不變專題11電磁感應考點五年考情(2021-2025)命題趨勢考點1電磁感應現(xiàn)象楞次定律2025·河南卷、北京卷2024·江蘇卷、廣東卷2023·海南卷2022·浙江卷、天津卷2021·北京卷、遼寧卷基礎知識仍是考查重點,如法拉第電磁感應定律、楞次定律等,常以選擇題形式出現(xiàn)。注重綜合應用,常與力學、能量、電路等知識結(jié)合命題,考查學生解決復雜問題的能力。圖像與電路問題也是常見題型,要求學生具備分析和計算能力。此外,命題會結(jié)合現(xiàn)代科技成果、生活實際等創(chuàng)設新情境,考查學生應變與創(chuàng)新能力,鼓勵學生深入思考,培養(yǎng)創(chuàng)新思維和解決實際問題的能力。考點2法拉第電磁感應定律及應用2025·四川卷、2025·陜晉寧青卷2024·廣東卷、河北卷、山東卷2023·全國甲卷、江蘇卷2022·黑吉遼卷、上海卷2021·河北卷、湖南卷考點01電磁感應現(xiàn)象楞次定律1.(2025·北京·高考真題)下列圖示情況,金屬圓環(huán)中不能產(chǎn)生感應電流的是()A.圖(a)中,圓環(huán)在勻強磁場中向左平移B.圖(b)中,圓環(huán)在勻強磁場中繞軸轉(zhuǎn)動C.圖(c)中,圓環(huán)在通有恒定電流的長直導線旁向右平移D.圖(d)中,圓環(huán)向條形磁鐵N極平移2.(2025·浙江·高考真題)在“探究影響感應電流方向的因素”實驗中,當電流從“-”接線柱流入靈敏電流表,指針左偏:從“”或“”接線柱流入,指針右偏。如圖所示是某次實驗中指針偏轉(zhuǎn)角度最大的瞬間,則(1)此時磁鐵的運動狀態(tài)是_____(選填“向上拔出”、“靜止”或“向下插入”)。(2)只做以下改變,一定會增大圖中電流表指針偏轉(zhuǎn)角度的是_____(多選)A.磁鐵靜止,向上移動線圈B.增大(1)中磁鐵運動速度C.將導線從接線柱移接至接線柱D.將一個未與電路相接的閉合線圈套在圖中線圈外3.(2025·陜晉青寧卷·高考真題)電磁壓縮法是當前產(chǎn)生超強磁場的主要方法之一,其原理如圖所示,在鋼制線圈內(nèi)同軸放置可壓縮的銅環(huán),其內(nèi)已“注入”一個初級磁場,當鋼制線圈與電容器組接通時,在極短時間內(nèi)鋼制線圈中的電流從零增加到幾兆安培,銅環(huán)迅速向內(nèi)壓縮,使初級磁場的磁感線被“濃縮”,在直徑為幾毫米的銅環(huán)區(qū)域內(nèi)磁感應強度可達幾百特斯拉。此過程,銅環(huán)中的感應電流()A.與鋼制線圈中的電流大小幾乎相等且方向相同B.與鋼制線圈中的電流大小幾乎相等且方向相反C.遠小于鋼制線圈中的電流大小且方向相同D.遠小于鋼制線圈中的電流大小且方向相反4.(2025·河南·高考真題)如圖,一金屬薄片在力F作用下自左向右從兩磁極之間通過。當金屬薄片中心運動到N極的正下方時,沿N極到S極的方向看,下列圖中能夠正確描述金屬薄片內(nèi)渦電流繞行方向的是()A. B.C. D.5.(2025·北京·高考真題)絕緣的輕質(zhì)彈簧上端固定,下端懸掛一個磁鐵。將磁鐵從彈簧原長位置由靜止釋放,磁鐵開始振動,由于空氣阻力的影響,振動最終停止?,F(xiàn)將一個閉合銅線圈固定在磁鐵正下方的桌面上(如圖所示),仍將磁鐵從彈簧原長位置由靜止釋放,振動最終也停止。則()A.有無線圈,磁鐵經(jīng)過相同的時間停止運動B.磁鐵靠近線圈時,線圈有擴張趨勢C.磁鐵離線圈最近時,線圈受到的安培力最大D.有無線圈,磁鐵和彈簧組成的系統(tǒng)損失的機械能相同6.(2024·廣東·高考真題)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(xiàn)能量回收,結(jié)構(gòu)如圖甲所示。兩對永磁鐵可隨發(fā)動機一起上下振動,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L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圈。關(guān)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,線圈中感應電流的方向為順時針方向7.(2024·江蘇·高考真題)如圖所示,、為正方形金屬線圈,線圈從圖示位置勻速向右拉出勻強磁場的過程中,、中產(chǎn)生的感應電流方向分別為(
)A.順時針、順時針 B.逆時針、逆時針C.順時針、逆時針 D.逆時針,順時針8.(2024·北京·高考真題)如圖所示,線圈M和線圈P繞在同一個鐵芯上,下列說法正確的是(
)A.閉合開關(guān)瞬間,線圈M和線圈P相互吸引B.閉合開關(guān),達到穩(wěn)定后,電流表的示數(shù)為0C.斷開開關(guān)瞬間,流過電流表的電流方向由a到bD.斷開開關(guān)瞬間,線圈P中感應電流的磁場方向向左9.(2023·河北·高考真題)如圖,絕緣水平面上四根完全相同的光滑金屬桿圍成矩形,彼此接觸良好,勻強磁場方向豎直向下。金屬桿2、3固定不動,1、4同時沿圖箭頭方向移動,移動過程中金屬桿所圍成的矩形周長保持不變。當金屬桿移動到圖位置時,金屬桿所圍面積與初始時相同。在此過程中()A.金屬桿所圍回路中電流方向保持不變B.通過金屬桿截面的電荷量隨時間均勻增加C.金屬桿1所受安培力方向與運動方向先相同后相反D.金屬桿4所受安培力方向與運動方向先相反后相同10.(2023·北京·高考真題)如圖所示,光滑水平面上的正方形導線框,以某一初速度進入豎直向下的勻強磁場并最終完全穿出。線框的邊長小于磁場寬度。下列說法正確的是(
)
A.線框進磁場的過程中電流方向為順時針方向B.線框出磁場的過程中做勻減速直線運動C.線框在進和出的兩過程中產(chǎn)生的焦耳熱相等D.線框在進和出的兩過程中通過導線橫截面的電荷量相等11.(2023·海南·高考真題)汽車測速利用了電磁感應現(xiàn)象,汽車可簡化為一個矩形線圈abcd,埋在地下的線圈分別為1、2,通上順時針(俯視)方向電流,當汽車經(jīng)過線圈時(
)
A.線圈1、2產(chǎn)生的磁場方向豎直向上B.汽車進入線圈1過程產(chǎn)生感應電流方向為abcdC.汽車離開線圈1過程產(chǎn)生感應電流方向為abcdD.汽車進入線圈2過程受到的安培力方向與速度方向相同12.(2022·天津·高考真題)如圖所示,邊長為a的正方形鋁框平放在光滑絕緣水平桌面上,桌面上有邊界平行、寬為b且足夠長的勻強磁場區(qū)域,磁場方向垂直于桌面,鋁框依靠慣性滑過磁場區(qū)域,滑行過程中鋁框平面始終與磁場垂直且一邊與磁場邊界平行,已知,在滑入和滑出磁場區(qū)域的兩個過程中()A.鋁框所用時間相同 B.鋁框上產(chǎn)生的熱量相同C.鋁框中的電流方向相同 D.安培力對鋁框的沖量相同13.(2022·北京·高考真題)如圖所示平面內(nèi),在通有圖示方向電流I的長直導線右側(cè),固定一矩形金屬線框,邊與導線平行。調(diào)節(jié)電流I使得空間各點的磁感應強度隨時間均勻增加,則()A.線框中產(chǎn)生的感應電流方向為B.線框中產(chǎn)生的感應電流逐漸增大C.線框邊所受的安培力大小恒定D.線框整體受到的安培力方向水平向右14.(2022·浙江·高考真題)如圖所示,將一通電螺線管豎直放置,螺線管內(nèi)部形成方向豎直向上、磁感應強度大小B=kt的勻強磁場,在內(nèi)部用絕緣輕繩懸掛一與螺線管共軸的金屬薄圓管,其電阻率為、高度為h、半徑為r、厚度為d(d?r),則()A.從上向下看,圓管中的感應電流為逆時針方向B.圓管的感應電動勢大小為C.圓管的熱功率大小為D.輕繩對圓管的拉力隨時間減小15.(2021·遼寧·高考真題)如圖(a)所示,兩根間距為L、足夠長的光滑平行金屬導軌豎直放置并固定,頂端接有阻值為R的電阻,垂直導軌平面存在變化規(guī)律如圖(b)所示的勻強磁場,t=0時磁場方向垂直紙面向里。在t=0到t=2t0的時間內(nèi),金屬棒水平固定在距導軌頂端L處;t=2t0時,釋放金屬棒。整個過程中金屬棒與導軌接觸良好,導軌與金屬棒的電阻不計,則()A.在時,金屬棒受到安培力的大小為B.在t=t0時,金屬棒中電流的大小為C.在時,金屬棒受到安培力的方向豎直向上D.在t=3t0時,金屬棒中電流的方向向右16.(2021·北京·高考真題)某同學搬運如圖所示的磁電式電流表時,發(fā)現(xiàn)表針晃動劇烈且不易停止。按照老師建議,該同學在兩接線柱間接一根導線后再次搬運,發(fā)現(xiàn)表針晃動明顯減弱且能很快停止。下列說法正確的是()A.未接導線時,表針晃動過程中表內(nèi)線圈不產(chǎn)生感應電動勢B.未接導線時,表針晃動劇烈是因為表內(nèi)線圈受到安培力的作用C.接上導線后,表針晃動過程中表內(nèi)線圈不產(chǎn)生感應電動勢D.接上導線后,表針晃動減弱是因為表內(nèi)線圈受到安培力的作用17.(2021·北京·高考真題)如圖所示,在豎直向下的勻強磁場中,水平U型導體框左端連接一阻值為R的電阻,質(zhì)量為m、電阻為r的導體棒ab置于導體框上。不計導體框的電阻、導體棒與框間的摩擦。ab以水平向右的初速度v0開始運動,最終停在導體框上。在此過程中()A.導體棒做勻減速直線運動 B.導體棒中感應電流的方向為C.電阻R消耗的總電能為 D.導體棒克服安培力做的總功小于考點02法拉第電磁感應定律及應用18.(2025·河南·高考真題)手機拍照時手的抖動產(chǎn)生的微小加速度會影響拍照質(zhì)量,光學防抖技術(shù)可以消除這種影響。如圖,鏡頭僅通過左、下兩側(cè)的彈簧與手機框架相連,兩個相同線圈c、d分別固定在鏡頭右、上兩側(cè),c、d中的一部分處在相同的勻強磁場中,磁場方向垂直紙面向里。拍照時,手機可實時檢測手機框架的微小加速度a的大小和方向,依此自動調(diào)節(jié)c、d中通入的電流和的大小和方向(無抖動時和均為零),使鏡頭處于零加速度狀態(tài)。下列說法正確的是()A.若沿順時針方向,,則表明a的方向向右B.若沿順時針方向,,則表明a的方向向下C.若a的方向沿左偏上,則沿順時針方向,沿逆時針方向且D.若a的方向沿右偏上,則沿順時針方向,沿順時針方向且19.(2025·甘肅·高考真題)閉合金屬框放置在磁場中,金屬框平面始終與磁感線垂直。如圖,磁感應強度B隨時間t按正弦規(guī)律變化。為穿過金屬框的磁通量,E為金屬框中的感應電動勢,下列說法正確的是(
)A.t在內(nèi),和E均隨時間增大 B.當與時,E大小相等,方向相同C.當時,最大,E為零 D.當時,和E均為零20.(2025·浙江·高考真題)如圖1所示,在平面內(nèi)存在一以O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域,其中存在一方向垂直平面的勻強磁場,磁感應強度B隨時間變化如圖2所示,周期為。變化的磁場在空間產(chǎn)生感生電場,電場線為一系列以O為圓心的同心圓,在同一電場線上,電場強度大小相同。在同一平面內(nèi),有以O為圓心的半徑為的導電圓環(huán)I,與磁場邊界相切的半徑為的導電圓環(huán)Ⅱ,電阻均為R,圓心O對圓環(huán)Ⅱ上P、Q兩點的張角;另有一可視為無限長的直導線CD。導電圓環(huán)間絕緣,且不計相互影響,則()A.圓環(huán)I中電流的有效值為B.時刻直導線CD電動勢為C.時刻圓環(huán)Ⅱ中電流為D.時刻圓環(huán)Ⅱ上PQ間電動勢為21.(2025·陜晉青寧卷·高考真題)如圖,光滑水平面上存在豎直向上、寬度d大于的勻強磁場,其磁感應強度大小為B。甲、乙兩個合金導線框的質(zhì)量均為m,長均為,寬均為L,電阻分別為R和。兩線框在光滑水平面上以相同初速度并排進入磁場,忽略兩線框之間的相互作用。則(
)A.甲線框進磁場和出磁場的過程中電流方向相同B.甲、乙線框剛進磁場區(qū)域時,所受合力大小之比為C.乙線框恰好完全出磁場區(qū)域時,速度大小為0D.甲、乙線框從剛進磁場區(qū)域到完全出磁場區(qū)域產(chǎn)生的焦耳熱之比為22.(2025·浙江·高考真題)新能源汽車日趨普及,其能量回收系統(tǒng)可將制動時的動能回收再利用,當制動過程中回收系統(tǒng)的輸出電壓(U)比動力電池所需充電電壓()低時,不能直接充入其中。在下列電路中,通過不斷打開和閉合開關(guān)S,實現(xiàn)由低壓向高壓充電,其中正確的是()A. B.C. D.23.(2024·福建·高考真題)拓撲結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代物理學中具有廣泛的應用?,F(xiàn)有一條絕緣紙帶,兩條平行長邊鑲有銅絲,將紙帶一端扭轉(zhuǎn)180°,與另一端連接,形成拓撲結(jié)構(gòu)的莫比烏斯環(huán),如圖所示。連接后,紙環(huán)邊緣的銅絲形成閉合回路,紙環(huán)圍合部分可近似為半徑為R的扁平圓柱?,F(xiàn)有一勻強磁場從圓柱中心區(qū)域垂直其底面穿過,磁場區(qū)域的邊界是半徑為r的圓(r<R)。若磁感應強度大小B隨時間t的變化關(guān)系為B=kt(k為常量),則回路中產(chǎn)生的感應電動勢大小為()A.0 B.kπR2 C.2kπr2 D.2kπR224.(2024·甘肅·高考真題)工業(yè)上常利用感應電爐冶煉合金,裝置如圖所示。當線圈中通有交變電流時,下列說法正確的是()A.金屬中產(chǎn)生恒定感應電流 B.金屬中產(chǎn)生交變感應電流C.若線圈匝數(shù)增加,則金屬中感應電流減小 D.若線圈匝數(shù)增加,則金屬中感應電流不變25.(2024·甘肅·高考真題)如圖,相距為d的固定平行光滑金屬導軌與阻值為R的電阻相連,處在磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中長度為L的導體棒ab沿導軌向右做勻速直線運動,速度大小為v。則導體棒ab所受的安培力為()A.,方向向左 B.,方向向右C.,方向向左 D.,方向向右26.(2024·山東·高考真題)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OO'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?,F(xiàn)將具有一定質(zhì)量和電阻的金屬棒MN平行OO'放置在導軌圖示位置,由靜止釋放。MN運動過程中始終平行于OO'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.MN最終一定靜止于OO'位置B.MN運動過程中安培力始終做負功C.從釋放到第一次到達OO'位置過程中,MN的速率一直在增大D.從釋放到第一次到達OO'位置過程中,MN中電流方向由M到N27.(2024·湖南·高考真題)如圖,有一硬質(zhì)導線Oabc,其中是半徑為R的半圓弧,b為圓弧的中點,直線段Oa長為R且垂直于直徑ac。該導線在紙面內(nèi)繞O點逆時針轉(zhuǎn)動,導線始終在垂直紙面向里的勻強磁場中。則O、a、b、c各點電勢關(guān)系為(
)A. B.C. D.28.(2023·重慶·高考真題)某小組設計了一種呼吸監(jiān)測方案:在人身上纏繞彈性金屬線圈,觀察人呼吸時處于勻強磁場中的線圈面積變化產(chǎn)生的電壓,了解人的呼吸狀況。如圖所示,線圈P的匝數(shù)為N,磁場的磁感應強度大小為B,方向與線圈軸線的夾角為θ。若某次吸氣時,在t時間內(nèi)每匝線圈面積增加了S,則線圈P在該時間內(nèi)的平均感應電動勢為()
A. B.C. D.29.(2023·廣東·高考真題)光滑絕緣的水平面上有垂直平面的勻強磁場,磁場被分成區(qū)域Ⅰ和Ⅱ,寬度均為,其俯視圖如圖(a)所示,兩磁場磁感應強度隨時間的變化如圖(b)所示,時間內(nèi),兩區(qū)域磁場恒定,方向相反,磁感應強度大小分別為和,一電阻為,邊長為的剛性正方形金屬框,平放在水平面上,邊與磁場邊界平行.時,線框邊剛好跨過區(qū)域Ⅰ的左邊界以速度向右運動.在時刻,邊運動到距區(qū)域Ⅰ的左邊界處,線框的速度近似為零,此時線框被固定,如圖(a)中的虛線框所示。隨后在時間內(nèi),Ⅰ區(qū)磁感應強度線性減小到0,Ⅱ區(qū)磁場保持不變;時間內(nèi),Ⅱ區(qū)磁感應強度也線性減小到0。求:
(1)時線框所受的安培力;(2)時穿過線框的磁通量;(3)時間內(nèi),線框中產(chǎn)生的熱量。30.(2023·湖北·高考真題)近場通信(NFC)器件應用電磁感應原理進行通訊,其天線類似一個壓平的線圈,線圈尺寸從內(nèi)到外逐漸變大。如圖所示,一正方形NFC線圈共3匝,其邊長分別為、和,圖中線圈外線接入內(nèi)部芯片時與內(nèi)部線圈絕緣。若勻強磁場垂直通過此線圈,磁感應強度變化率為,則線圈產(chǎn)生的感應電動勢最接近(
)
A. B. C. D.31.(2023·江蘇·高考真題)如圖所示,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場,OC導體棒的O端位于圓心,棒的中點A位于磁場區(qū)域的邊緣?,F(xiàn)使導體棒繞O點在紙面內(nèi)逆時針轉(zhuǎn)動。O、A、C點電勢分別為φ0、φA、φC,則(
)
A.φO>φC B.φC>φA C.φO=φA D.φO-φA=φA-φC32.(2023·全國甲卷·高考真題)一有機玻璃管豎直放在水平地面上,管上有漆包線繞成的線圈,線圈的兩端與電流傳感器相連,線圈在玻璃管上部的5匝均勻分布,下部的3匝也均勻分布,下部相鄰兩匝間的距離大于上部相鄰兩匝間的距離。如圖(a)所示?,F(xiàn)讓一個很小的強磁體在玻璃管內(nèi)沿軸線從上端口由靜止下落,電流傳感器測得線圈中電流I隨時間t的變化如圖(b)所示。則(
)
A.小磁體在玻璃管內(nèi)下降速度越來越快B.下落過程中,小磁體的N極、S極上下顛倒了8次C.下落過程中,小磁體受到的電磁阻力始終保持不變D.與上部相比,小磁體通過線圈下部的過程中,磁通量變化率的最大值更大33.(2022·江蘇·高考真題)如圖所示,半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場,磁感應強度B隨時間t的變化關(guān)系為,、k為常量,則圖中半徑為R的單匝圓形線圈中產(chǎn)生的感應電動勢大小為()A. B. C. D.34.(2022·湖北·高考真題)近年來,基于變壓器原理的無線充電技術(shù)得到了廣泛應用,其簡化的充電原理圖如圖所示。發(fā)射線圈的輸入電壓為220V、匝數(shù)為1100匝,接收線圈的匝數(shù)為50匝。若工作狀態(tài)下,穿過接收線圈的磁通量約為發(fā)射線圈的80%,忽略其它損耗,下列說法正確的是()A.接收線圈的輸出電壓約為8VB.接收線圈與發(fā)射線圈中電流之比約為22:1C.發(fā)射線圈與接收線圈中交變電流的頻率相同D.穿過發(fā)射線圈的磁通量變化率與穿過接收線圈的相同35.(2022·廣東·高考真題)如圖所示,水平地面(平面)下有一根平行于y軸且通有恒定電流I的長直導線。P、M和N為地面上的三點,P點位于導線正上方,平行于y軸,平行于x軸。一閉合的圓形金屬線圈,圓心在P點,可沿不同方向以相同的速率做勻速直線運動,運動過程中線圈平面始終與地面平行。下列說法正確的有()A.N點與M點的磁感應強度大小相等,方向相同B.線圈沿PN方向運動時,穿過線圈的磁通量不變C.線圈從P點開始豎直向上運動時,線圈中無感應電流D.線圈從P到M過程的感應電動勢與從P到N過程的感應電動勢相等36.(2022·河北·高考真題)將一根絕緣硬質(zhì)細導線順次繞成如圖所示的線圈,其中大圓面積為,小圓面積均為,垂直線圈平面方向有一隨時間t變化的磁場,磁感應強度大小,和均為常量,則線圈中總的感應電動勢大小為()
A. B. C. D.37.(2022·湖南·高考真題)如圖,間距的U形金屬導軌,一端接有的定值電阻,固定在高的絕緣水平桌面上。質(zhì)量均為的勻質(zhì)導體棒a和b靜止在導軌上,兩導體棒與導軌接觸良好且始終與導軌垂直,接入電路的阻值均為,與導軌間的動摩擦因數(shù)均為0.1(設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力),導體棒距離導軌最右端。整個空間存在豎直向下的勻強磁場(圖中未畫出),磁感應強度大小為。用沿導軌水平向右的恒力拉導體棒a,當導體棒a運動到導軌最右端時,導體棒b剛要滑動,撤去,導體棒a離開導軌后落到水平地面上。重力加速度取,不計空氣阻力,不計其他電阻,下列說法正確的是()A.導體棒a離開導軌至落地過程中,水平位移為B.導體棒a離開導軌至落地前,其感應電動勢不變C.導體棒a在導軌上運動的過程中,導體棒b有向右運動的趨勢D.導體棒a在導軌上運動的過程中,通過電阻的電荷量為38.(2021·重慶·高考真題)某眼動儀可以根據(jù)其微型線圈在磁場中隨眼球運動時所產(chǎn)生的電流來追蹤眼球的運動。若該眼動儀線圈面積為S,匝數(shù)為N,處于磁感應強度為B的勻強磁場中,線圈平面最初平行于磁場,經(jīng)過時間t后線圈平面逆時針轉(zhuǎn)動至與磁場夾角為θ處,則在這段時間內(nèi),線圈中產(chǎn)生的平均感應電動勢的大小和感應電流的方向(從左往右看)為()A.,逆時針 B.,逆時針C.,順時針 D.順時針39.(2021·廣東·高考真題)如圖所示,水平放置足夠長光滑金屬導軌和,與平行,是以O為圓心的圓弧導軌,圓弧左側(cè)和扇形內(nèi)有方向如圖的勻強磁場,金屬桿的O端與e點用導線相接,P端與圓弧接觸良好,初始時,可滑動的金屬桿靜止在平行導軌上,若桿繞O點在勻強磁場區(qū)內(nèi)從b到c勻速轉(zhuǎn)動時,回路中始終有電流,則此過程中,下列說法正確的有()A.桿產(chǎn)生的感應電動勢恒定B.桿受到的安培力不變C.桿做勻加速直線運動D.桿中的電流逐漸減小40.(2023·遼寧·高考真題)如圖,兩根光滑平行金屬導軌固定在絕緣水平面上,左、右兩側(cè)導軌間距分別為d和2d,處于豎直向上的磁場中,磁感應強度大小分別為2B和B。已知導體棒MN的電阻為R、長度為d,導體棒PQ的電阻為2R、長度為2d,PQ的質(zhì)量是MN的2倍。初始時刻兩棒靜止,兩棒中點之間連接一壓縮量為L的輕質(zhì)絕緣彈簧。釋放彈簧,兩棒在各自磁場中運動直至停止,彈簧始終在彈性限度內(nèi)。整個過程中兩棒保持與導軌垂直并接觸良好,導軌足夠長且電阻不計。下列說法正確的是()
A.彈簧伸展過程中,回路中產(chǎn)生順時針方向的電流B.PQ速率為v時,MN所受安培力大小為C.整個運動過程中,MN與PQ的路程之比為2:1D.整個運動過程中,通過MN的電荷量為41.(2022·上?!じ呖颊骖})如圖,一個正方形導線框以初速v0向右穿過一個有界的勻強磁場。線框兩次速度發(fā)生變化所用時間分別為t1和t2,以及這兩段時間內(nèi)克服安培力做的功分別為W1和W2,則()A.t1<t2,W1<W2 B.t1<t2,W1>W2C.t1>t2,W1<W2 D.t1>t2,W1>W242.(2022·重慶·高考真題)如圖1所示,光滑的平行導電軌道水平固定在桌面上,軌道間連接一可變電阻,導體桿與軌道垂直并接觸良好(不計桿和軌道的電阻),整個裝置處在垂直于軌道平面向上的勻強磁場中。桿在水平向右的拉力作用下先后兩次都由靜止開始做勻加速直線運動,兩次運動中拉力大小與速率的關(guān)系如圖2所示。其中,第一次對應直線①,初始拉力大小為F0,改變電阻阻值和磁感應強度大小后,第二次對應直線②,初始拉力大小為2F0,兩直線交點的縱坐標為3F0。若第一次和第二次運
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