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五年(2021-2025)高考真題分類(lèi)匯編PAGEPAGE1專(zhuān)題11電磁感應(yīng)考點(diǎn)五年考情(2021-2025)命題趨勢(shì)考點(diǎn)1電磁感應(yīng)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(chǔ)知識(shí)仍是考查重點(diǎn),如法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律等,常以選擇題形式出現(xiàn)。注重綜合應(yīng)用,常與力學(xué)、能量、電路等知識(shí)結(jié)合命題,考查學(xué)生解決復(fù)雜問(wèn)題的能力。圖像與電路問(wèn)題也是常見(jiàn)題型,要求學(xué)生具備分析和計(jì)算能力。此外,命題會(huì)結(jié)合現(xiàn)代科技成果、生活實(shí)際等創(chuàng)設(shè)新情境,考查學(xué)生應(yīng)變與創(chuàng)新能力,鼓勵(lì)學(xué)生深入思考,培養(yǎng)創(chuàng)新思維和解決實(shí)際問(wèn)題的能力??键c(diǎn)2法拉第電磁感應(yīng)定律及應(yīng)用2025·四川卷、2025·陜晉寧青卷2024·廣東卷、河北卷、山東卷2023·全國(guó)甲卷、江蘇卷2022·黑吉遼卷、上海卷2021·河北卷、湖南卷考點(diǎn)01電磁感應(yīng)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(yīng)電流的是()A.圖(a)中,圓環(huán)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中向左平移B.圖(b)中,圓環(huán)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)C.圖(c)中,圓環(huán)在通有恒定電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線旁向右平移D.圖(d)中,圓環(huán)向條形磁鐵N極平移【答案】A【詳析】A.圓環(huán)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中向左平移,穿過(guò)圓環(huán)的磁通量不發(fā)生變化,金屬圓環(huán)中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故A正確;B.圓環(huán)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸轉(zhuǎn)動(dòng),穿過(guò)圓環(huán)的磁通量發(fā)生變化,金屬圓環(huán)中能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故B錯(cuò)誤;C.離通有恒定電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線越遠(yuǎn),導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度越弱,圓環(huán)在通有恒定電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線旁向右平移,穿過(guò)圓環(huán)的磁通量發(fā)生變化,金屬圓環(huán)中能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)條形磁鐵的磁感應(yīng)特征可知,圓環(huán)向條形磁鐵N極平移,穿過(guò)圓環(huán)的磁通量發(fā)生變化,金屬圓環(huán)中能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故D錯(cuò)誤。故選A。2.(2025·浙江·高考真題)在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)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(shí)驗(yàn)中指針偏轉(zhuǎn)角度最大的瞬間,則(1)此時(shí)磁鐵的運(yùn)動(dòng)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(huì)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(dòng)線圈B.增大(1)中磁鐵運(yùn)動(dòng)速度C.將導(dǎo)線從接線柱移接至接線柱D.將一個(gè)未與電路相接的閉合線圈套在圖中線圈外【答案】(1)向上拔出(2)BC【詳析】(1)由圖可知,電表指針左偏,則感應(yīng)電流從“-”極流入,感應(yīng)電流在線圈內(nèi)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向下,根據(jù)楞次定律可知,與條形磁體在線圈位置產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相同,可知穿過(guò)線圈的磁通量減小,根據(jù)楞次定律可知,此時(shí)磁鐵的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是向上拔出。(2)A.磁鐵靜止,向上移動(dòng)線圈,則產(chǎn)生的感應(yīng)電流不一定增加,指針偏角不一定會(huì)增加,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.增大(1)中磁鐵的速度,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)會(huì)增加,指針偏角會(huì)增大,選項(xiàng)B正確;C.減小電流計(jì)的量程,即將導(dǎo)線從接線柱G1移接到G0,可是電流計(jì)指針偏角變大,選項(xiàng)C正確;D.將一個(gè)未與電路相接的閉合線圈套在線圈外,線圈中的感應(yīng)電流不變,電流計(jì)指針偏角不變,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。3.(2025·陜晉青寧卷·高考真題)電磁壓縮法是當(dāng)前產(chǎn)生超強(qiáng)磁場(chǎng)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(gè)初級(jí)磁場(chǎng),當(dāng)鋼制線圈與電容器組接通時(shí),在極短時(shí)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(jí)磁場(chǎng)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(yīng)強(qiáng)度可達(dá)幾百特斯拉。此過(guò)程,銅環(huán)中的感應(yīng)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(yuǎn)小于鋼制線圈中的電流大小且方向相同D.遠(yuǎn)小于鋼制線圈中的電流大小且方向相反【答案】B【詳析】當(dāng)鋼制線圈與電容器組連通時(shí),鋼制線圈中產(chǎn)生迅速增大的電流,線圈中產(chǎn)生迅速增強(qiáng)的磁場(chǎng)。根據(jù)楞次定律,可知銅環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)會(huì)阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,故銅環(huán)中的感應(yīng)電流與鋼制線圈中的電流方向相反。為阻礙銅環(huán)中磁通量變化,銅環(huán)上感應(yīng)的電流與鋼制線圈的電流大小幾乎相等。因此兩個(gè)方向相反的大電流之間的作用力使圓環(huán)被急速的向內(nèi)側(cè)壓縮。ACD錯(cuò)誤,B正確。故選B。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(guò)。當(dāng)金屬薄片中心運(yùn)動(dòng)到N極的正下方時(shí),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.【答案】C【詳析】根據(jù)題意當(dāng)金屬薄片中心運(yùn)動(dòng)到N極正下方時(shí),薄片右側(cè)的磁通量在減小,左側(cè)磁通量在增加,由于兩極間的磁場(chǎng)豎直向下,根據(jù)楞次定律可知此時(shí)薄片右側(cè)的渦電流方向?yàn)轫槙r(shí)針,薄片左側(cè)的渦電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針。故選C。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(gè)磁鐵。將磁鐵從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放,磁鐵開(kāi)始振動(dòng),由于空氣阻力的影響,振動(dòng)最終停止。現(xiàn)將一個(gè)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(zhǎng)位置由靜止釋放,振動(dòng)最終也停止。則()A.有無(wú)線圈,磁鐵經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間停止運(yùn)動(dòng)B.磁鐵靠近線圈時(shí),線圈有擴(kuò)張趨勢(shì)C.磁鐵離線圈最近時(shí),線圈受到的安培力最大D.有無(wú)線圈,磁鐵和彈簧組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能相同【答案】D【詳析】A.有線圈時(shí),磁鐵受到電磁阻尼的作用,振動(dòng)更快停止,故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)楞次定律,磁鐵靠近線圈時(shí),線圈的磁通量增大,此時(shí)線圈有縮小的趨勢(shì),故B錯(cuò)誤;C.磁鐵離線圈最近時(shí),此時(shí)磁鐵與線圈的相對(duì)速度為零,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零,感應(yīng)電流為零,線圈受到的安培力為零,故C錯(cuò)誤;D.分析可知有無(wú)線圈時(shí),根據(jù)平衡條件最后磁鐵靜止后彈簧的伸長(zhǎng)量相同,由于磁鐵和彈簧組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能為磁鐵減小的重力勢(shì)能減去此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能,故系統(tǒng)損失的機(jī)械能相同,故D正確。故選D。6.(2024·廣東·高考真題)電磁俘能器可在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)時(shí)利用電磁感應(yīng)發(fā)電實(shí)現(xiàn)能量回收,結(jié)構(gòu)如圖甲所示。兩對(duì)永磁鐵可隨發(fā)動(dòng)機(jī)一起上下振動(dòng),每對(duì)永磁鐵間有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B.磁場(chǎng)中,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線圈豎直固定在減震裝置上。某時(shí)刻磁場(chǎng)分布與線圈位置如圖乙所示,永磁鐵振動(dòng)時(shí)磁場(chǎng)分界線不會(huì)離開(kāi)線圈。關(guān)于圖乙中的線圈。下列說(shuō)法正確的是()A.穿過(guò)線圈的磁通量為B.永磁鐵相對(duì)線圈上升越高,線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大C.永磁鐵相對(duì)線圈上升越快,線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越小D.永磁鐵相對(duì)線圈下降時(shí),線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颉敬鸢浮緿【詳析】A.根據(jù)圖乙可知此時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量為0,故A錯(cuò)誤;BC.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知永磁鐵相對(duì)線圈上升越快,磁通量變化越快,線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大,故BC錯(cuò)誤;D.永磁鐵相對(duì)線圈下降時(shí),根據(jù)安培定則可知線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍蔇正確。故選D。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(qiáng)磁場(chǎng)的過(guò)程中,、中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向分別為(
)A.順時(shí)針、順時(shí)針 B.逆時(shí)針、逆時(shí)針C.順時(shí)針、逆時(shí)針 D.逆時(shí)針,順時(shí)針【答案】A【詳析】線圈a從磁場(chǎng)中向右勻速拉出磁場(chǎng)的過(guò)程中穿過(guò)a線圈的磁通量在減小,則根據(jù)楞次定律可知a線圈的電流為順時(shí)針,由于線圈a從磁場(chǎng)中勻速拉出,則a中產(chǎn)生的電流為恒定電流,則線圈a靠近線圈b的過(guò)程中線圈b的磁通量在向外增大,同理可得線圈b產(chǎn)生的電流為順時(shí)針。故選A。8.(2024·北京·高考真題)如圖所示,線圈M和線圈P繞在同一個(gè)鐵芯上,下列說(shuō)法正確的是(
)A.閉合開(kāi)關(guān)瞬間,線圈M和線圈P相互吸引B.閉合開(kāi)關(guān),達(dá)到穩(wěn)定后,電流表的示數(shù)為0C.?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間,流過(guò)電流表的電流方向由a到bD.?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間,線圈P中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向左【答案】B【詳析】A.閉合開(kāi)關(guān)瞬間,線圈P中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與線圈M中電流的磁場(chǎng)方向相反,由楞次定律可知,二者相互排斥,故A錯(cuò)誤;B.閉合開(kāi)關(guān),達(dá)到穩(wěn)定后,通過(guò)線圈P的磁通量保持不變,則感應(yīng)電流為零,電流表的示數(shù)為零,故B正確;CD.?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間,通過(guò)線圈P的磁場(chǎng)方向向右,磁通量減小,由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向右,因此流過(guò)電流表的感應(yīng)電流方向由b到a,故CD錯(cuò)誤。故選B。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(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向下。金屬桿2、3固定不動(dòng),1、4同時(shí)沿圖箭頭方向移動(dòng),移動(dòng)過(guò)程中金屬桿所圍成的矩形周長(zhǎng)保持不變。當(dāng)金屬桿移動(dòng)到圖位置時(shí),金屬桿所圍面積與初始時(shí)相同。在此過(guò)程中()A.金屬桿所圍回路中電流方向保持不變B.通過(guò)金屬桿截面的電荷量隨時(shí)間均勻增加C.金屬桿1所受安培力方向與運(yùn)動(dòng)方向先相同后相反D.金屬桿4所受安培力方向與運(yùn)動(dòng)方向先相反后相同【答案】CD【詳析】A.由數(shù)學(xué)知識(shí)可知金屬桿所圍回路的面積先增大后減小,金屬桿所圍回路內(nèi)磁通量先增大后減小,根據(jù)楞次定律可知電流方向先沿逆時(shí)針?lè)较?,后沿順時(shí)針?lè)较?,故A錯(cuò)誤;B.由于金屬桿所圍回路的面積非均勻變化,故感應(yīng)電流的大小不恒定,故通過(guò)金屬桿截面的電荷量隨時(shí)間不是均勻增加的,故B錯(cuò)誤;CD.由上述分析,再根據(jù)左手定則,可知金屬桿1所受安培力方向與運(yùn)動(dòng)方向先相同后相反,金屬桿4所受安培力方向與運(yùn)動(dòng)方向先相反后相同,故CD正確。故選CD。10.(2023·北京·高考真題)如圖所示,光滑水平面上的正方形導(dǎo)線框,以某一初速度進(jìn)入豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)并最終完全穿出。線框的邊長(zhǎng)小于磁場(chǎng)寬度。下列說(shuō)法正確的是(
)
A.線框進(jìn)磁場(chǎng)的過(guò)程中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较駼.線框出磁場(chǎng)的過(guò)程中做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C.線框在進(jìn)和出的兩過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱相等D.線框在進(jìn)和出的兩過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量相等【答案】D【詳析】A.線框進(jìn)磁場(chǎng)的過(guò)程中由楞次定律知電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍珹錯(cuò)誤;B.線框出磁場(chǎng)的過(guò)程中,根據(jù)E=Blv聯(lián)立有由于線框出磁場(chǎng)過(guò)程中由左手定則可知線框受到的安培力向左,則v減小,線框做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng),B錯(cuò)誤;C.由能量守恒定律得線框產(chǎn)生的焦耳熱Q=FAL其中線框進(jìn)出磁場(chǎng)時(shí)均做減速運(yùn)動(dòng),但其進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)的速度大,安培力大,產(chǎn)生的焦耳熱多,C錯(cuò)誤;D.線框在進(jìn)和出的兩過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量其中,則聯(lián)立有由于線框在進(jìn)和出的兩過(guò)程中線框的位移均為L(zhǎng),則線框在進(jìn)和出的兩過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量相等,故D正確。故選D。11.(2023·海南·高考真題)汽車(chē)測(cè)速利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,汽車(chē)可簡(jiǎn)化為一個(gè)矩形線圈abcd,埋在地下的線圈分別為1、2,通上順時(shí)針(俯視)方向電流,當(dāng)汽車(chē)經(jīng)過(guò)線圈時(shí)(
)
A.線圈1、2產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向上B.汽車(chē)進(jìn)入線圈1過(guò)程產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdC.汽車(chē)離開(kāi)線圈1過(guò)程產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdD.汽車(chē)進(jìn)入線圈2過(guò)程受到的安培力方向與速度方向相同【答案】C【詳析】A.由題知,埋在地下的線圈1、2通順時(shí)針(俯視)方向的電流,則根據(jù)右手螺旋定則,可知線圈1、2產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向下,A錯(cuò)誤;B.汽車(chē)進(jìn)入線圈1過(guò)程中,磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcb(逆時(shí)針),B錯(cuò)誤;C.汽車(chē)離開(kāi)線圈1過(guò)程中,磁通量減小,根據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcd(順時(shí)針),C正確;D.汽車(chē)進(jìn)入線圈2過(guò)程中,磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcb(逆時(shí)針),再根據(jù)左手定則,可知汽車(chē)受到的安培力方向與速度方向相反,D錯(cuò)誤。故選C。12.(2022·天津·高考真題)如圖所示,邊長(zhǎng)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(zhǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向垂直于桌面,鋁框依靠慣性滑過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域,滑行過(guò)程中鋁框平面始終與磁場(chǎng)垂直且一邊與磁場(chǎng)邊界平行,已知,在滑入和滑出磁場(chǎng)區(qū)域的兩個(gè)過(guò)程中()A.鋁框所用時(shí)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(duì)鋁框的沖量相同【答案】D【詳析】A.鋁框進(jìn)入和離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程,磁通量變化,都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,受向左安培力而減速,完全在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)磁通量不變做勻速運(yùn)動(dòng);可知離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程的平均速度小于進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程的平均速度,所以離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程的時(shí)間大于進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程的時(shí)間,A錯(cuò)誤;C.由楞次定律可知,鋁框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程磁通量增加,感應(yīng)電流為逆時(shí)針?lè)较?;離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程磁通量減小,感應(yīng)電流為順時(shí)針?lè)较?,C錯(cuò)誤;D.鋁框進(jìn)入和離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程安培力對(duì)鋁框的沖量為又得D正確;B.鋁框進(jìn)入和離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程,鋁框均做減速運(yùn)動(dòng),可知鋁框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程的速度一直大于鋁框離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程的速度,根據(jù)可知鋁框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程受到的安培力一直大于鋁框離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程受到的安培力,故鋁框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程克服安培力做的功大于鋁框離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程克服安培力做的功,即鋁框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程產(chǎn)生的熱量大于鋁框離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程產(chǎn)生的熱量,B錯(cuò)誤。故選D。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(zhǎng)直導(dǎo)線右側(cè),固定一矩形金屬線框,邊與導(dǎo)線平行。調(diào)節(jié)電流I使得空間各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加,則()A.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)锽.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)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【答案】D【詳析】A.根據(jù)安培定則可知,通電直導(dǎo)線右側(cè)的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加,根據(jù)楞次定律可知線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)?,A錯(cuò)誤;B.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為空間各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加,故線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不變,B錯(cuò)誤;C.線框邊感應(yīng)電流保持不變,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加,根據(jù)安培力表達(dá)式,故所受的安培力變大,C錯(cuò)誤;D.線框所處空間的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)?,根?jù)左手定則可知,線框邊所受的安培力水平向右,線框邊所受的安培力水平向左。通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)分部特點(diǎn)可知邊所處的磁場(chǎng)較大,根據(jù)安培力表達(dá)式可知,線框整體受到的安培力方向水平向右,D正確。故選D。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(yīng)強(qiáng)度大小B=kt的勻強(qiáng)磁場(chǎng),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(yīng)電流為逆時(shí)針?lè)较駼.圓管的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為C.圓管的熱功率大小為D.輕繩對(duì)圓管的拉力隨時(shí)間減小【答案】C【詳析】A.穿過(guò)圓管的磁通量向上逐漸增加,則根據(jù)楞次定律可知,從上向下看,圓管中的感應(yīng)電流為順時(shí)針?lè)较?,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.圓管的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.圓管的電阻圓管的熱功率大小為選項(xiàng)C正確;D.根據(jù)左手定則可知,圓管中各段所受的受安培力方向指向圓管的軸線,則輕繩對(duì)圓管的拉力的合力始終等于圓管的重力,不隨時(shí)間變化,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。15.(2021·遼寧·高考真題)如圖(a)所示,兩根間距為L(zhǎng)、足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置并固定,頂端接有阻值為R的電阻,垂直導(dǎo)軌平面存在變化規(guī)律如圖(b)所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng),t=0時(shí)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。在t=0到t=2t0的時(shí)間內(nèi),金屬棒水平固定在距導(dǎo)軌頂端L處;t=2t0時(shí),釋放金屬棒。整個(gè)過(guò)程中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計(jì),則()A.在時(shí),金屬棒受到安培力的大小為B.在t=t0時(shí),金屬棒中電流的大小為C.在時(shí),金屬棒受到安培力的方向豎直向上D.在t=3t0時(shí),金屬棒中電流的方向向右【答案】BC【詳析】AB.由圖可知在0~t0時(shí)間段內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為根據(jù)閉合電路歐姆定律有此時(shí)間段的電流為在時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為,此時(shí)安培力為故A錯(cuò)誤,B正確;C.由圖可知在時(shí),磁場(chǎng)方向垂直紙面向外并逐漸增大,根據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏?,再由左手定則可知金屬棒受到的安培力方向豎直向上,故C正確;D.由圖可知在時(shí),磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,金屬棒向下掉的過(guò)程中磁通量增加,根據(jù)楞次定律可知金屬棒中的感應(yīng)電流方向向左,故D錯(cuò)誤。故選BC。16.(2021·北京·高考真題)某同學(xué)搬運(yùn)如圖所示的磁電式電流表時(shí),發(fā)現(xiàn)表針晃動(dòng)劇烈且不易停止。按照老師建議,該同學(xué)在兩接線柱間接一根導(dǎo)線后再次搬運(yùn),發(fā)現(xiàn)表針晃動(dòng)明顯減弱且能很快停止。下列說(shuō)法正確的是()A.未接導(dǎo)線時(shí),表針晃動(dòng)過(guò)程中表內(nèi)線圈不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)B.未接導(dǎo)線時(shí),表針晃動(dòng)劇烈是因?yàn)楸韮?nèi)線圈受到安培力的作用C.接上導(dǎo)線后,表針晃動(dòng)過(guò)程中表內(nèi)線圈不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D.接上導(dǎo)線后,表針晃動(dòng)減弱是因?yàn)楸韮?nèi)線圈受到安培力的作用【答案】D【詳析】A.未接導(dǎo)線時(shí),表針晃動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)線切割磁感線,表內(nèi)線圈會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),故A錯(cuò)誤;B.未接導(dǎo)線時(shí),未連成閉合回路,沒(méi)有感應(yīng)電流,所以不受安培力,故B錯(cuò)誤;CD.接上導(dǎo)線后,表針晃動(dòng)過(guò)程中表內(nèi)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),根據(jù)楞次定律可知,表針晃動(dòng)減弱是因?yàn)楸韮?nèi)線圈受到安培力的作用,故C錯(cuò)誤D正確。故選D。17.(2021·北京·高考真題)如圖所示,在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,水平U型導(dǎo)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(dǎo)體棒ab置于導(dǎo)體框上。不計(jì)導(dǎo)體框的電阻、導(dǎo)體棒與框間的摩擦。ab以水平向右的初速度v0開(kāi)始運(yùn)動(dòng),最終停在導(dǎo)體框上。在此過(guò)程中()A.導(dǎo)體棒做勻減速直線運(yùn)動(dòng) B.導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的方向?yàn)镃.電阻R消耗的總電能為 D.導(dǎo)體棒克服安培力做的總功小于【答案】C【詳析】AB.導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng),根據(jù)右手定則,可知電流方向?yàn)閎到a,再根據(jù)左手定則可知,導(dǎo)體棒向到向左的安培力,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,可得產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為感應(yīng)電流為故安培力為根據(jù)牛頓第二定律有可得隨著速度減小,加速度不斷減小,故導(dǎo)體棒不是做勻減速直線運(yùn)動(dòng),故AB錯(cuò)誤;C.根據(jù)能量守恒定律,可知回路中產(chǎn)生的總熱量為因R與r串聯(lián),則產(chǎn)生的熱量與電阻成正比,則R產(chǎn)生的熱量為故C正確;D.整個(gè)過(guò)程只有安培力做負(fù)功,根據(jù)動(dòng)能定理可知,導(dǎo)體棒克服安培力做的總功等于,故D錯(cuò)誤。故選C??键c(diǎn)02法拉第電磁感應(yīng)定律及應(yīng)用18.(2025·河南·高考真題)手機(jī)拍照時(shí)手的抖動(dòng)產(chǎn)生的微小加速度會(huì)影響拍照質(zhì)量,光學(xué)防抖技術(shù)可以消除這種影響。如圖,鏡頭僅通過(guò)左、下兩側(cè)的彈簧與手機(jī)框架相連,兩個(gè)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(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。拍照時(shí),手機(jī)可實(shí)時(shí)檢測(cè)手機(jī)框架的微小加速度a的大小和方向,依此自動(dòng)調(diào)節(jié)c、d中通入的電流和的大小和方向(無(wú)抖動(dòng)時(shí)和均為零),使鏡頭處于零加速度狀態(tài)。下列說(shuō)法正確的是()A.若沿順時(shí)針?lè)较?,,則表明a的方向向右B.若沿順時(shí)針?lè)较颍?,則表明a的方向向下C.若a的方向沿左偏上,則沿順時(shí)針?lè)较?,沿逆時(shí)針?lè)较蚯褼.若a的方向沿右偏上,則沿順時(shí)針?lè)较?,沿順時(shí)針?lè)较蚯摇敬鸢浮緽C【詳析】A.順時(shí)針而,則鏡頭向左運(yùn)動(dòng),加速度方向向左,A錯(cuò)誤;B.順時(shí)針而,則鏡頭向下運(yùn)動(dòng),加速度方向向下,B正確;C.若的方向左偏上,說(shuō)明鏡頭向上運(yùn)動(dòng)以及向左運(yùn)動(dòng)拉伸彈簧,且向左運(yùn)動(dòng)的分速度大于向上運(yùn)動(dòng)的分速度,可知順時(shí)針逆時(shí)針,由可知,C正確;D.若的方向右偏上,說(shuō)明鏡頭向上運(yùn)動(dòng)以及向右運(yùn)動(dòng),且向右運(yùn)動(dòng)的分速度大于向上運(yùn)動(dòng)的分速度,可知逆時(shí)針逆時(shí)針,D錯(cuò)誤。故選BC。19.(2025·甘肅·高考真題)閉合金屬框放置在磁場(chǎng)中,金屬框平面始終與磁感線垂直。如圖,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t按正弦規(guī)律變化。為穿過(guò)金屬框的磁通量,E為金屬框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),下列說(shuō)法正確的是(
)A.t在內(nèi),和E均隨時(shí)間增大 B.當(dāng)與時(shí),E大小相等,方向相同C.當(dāng)時(shí),最大,E為零 D.當(dāng)時(shí),和E均為零【答案】C【詳析】A.在時(shí)間內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度B增加,根據(jù)則磁通量增加,但是圖像的斜率減小,即磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率逐漸減小,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E逐漸減小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.當(dāng)和時(shí),因B-t圖像的斜率大小相等,符號(hào)相反,可知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E大小相等,方向相反,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.時(shí),B最大,則磁通量最大,但是B的變化率為零,則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E為零,選項(xiàng)C正確;D.時(shí),B為零,則磁通量為零,但是B的變化率最大,則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E最大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。20.(2025·浙江·高考真題)如圖1所示,在平面內(nèi)存在一以O(shè)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(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化如圖2所示,周期為。變化的磁場(chǎng)在空間產(chǎn)生感生電場(chǎng),電場(chǎng)線為一系列以O(shè)為圓心的同心圓,在同一電場(chǎng)線上,電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同。在同一平面內(nèi),有以O(shè)為圓心的半徑為的導(dǎo)電圓環(huán)I,與磁場(chǎng)邊界相切的半徑為的導(dǎo)電圓環(huán)Ⅱ,電阻均為R,圓心O對(duì)圓環(huán)Ⅱ上P、Q兩點(diǎn)的張角;另有一可視為無(wú)限長(zhǎng)的直導(dǎo)線CD。導(dǎo)電圓環(huán)間絕緣,且不計(jì)相互影響,則()A.圓環(huán)I中電流的有效值為B.時(shí)刻直導(dǎo)線CD電動(dòng)勢(shì)為C.時(shí)刻圓環(huán)Ⅱ中電流為D.時(shí)刻圓環(huán)Ⅱ上PQ間電動(dòng)勢(shì)為【答案】BD【詳析】A.由題圖可知,在內(nèi)和內(nèi)圓環(huán)I中的電流大小均為在內(nèi)圓環(huán)I中的電流大小為設(shè)圓環(huán)I中電流的有效值為,根據(jù)有效值定義可得聯(lián)立解得故A錯(cuò)誤;B.設(shè)右側(cè)又一無(wú)限長(zhǎng)的直導(dǎo)線對(duì)稱(chēng)的無(wú)限長(zhǎng)的直導(dǎo)線與構(gòu)成回路,則時(shí)刻,、回路產(chǎn)生的總電動(dòng)勢(shì)為根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知時(shí)刻直導(dǎo)線CD電動(dòng)勢(shì)為,故B正確;C.由于圓環(huán)Ⅱ處于磁場(chǎng)外部,通過(guò)圓環(huán)Ⅱ的磁通量一直為0,所以圓環(huán)Ⅱ不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,則時(shí)刻圓環(huán)Ⅱ中電流為0,故C錯(cuò)誤;D.以O(shè)點(diǎn)為圓心,過(guò)程P、Q兩點(diǎn)圓軌道,在時(shí)刻產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為則P、Q兩點(diǎn)間圓弧的電動(dòng)勢(shì)為由于P、Q兩點(diǎn)間圓弧與圓環(huán)Ⅱ上PQ構(gòu)成回路不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,則圓環(huán)Ⅱ上PQ間電動(dòng)勢(shì)為,故D正確。故選BD。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(qiáng)磁場(chǎng),其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。甲、乙兩個(gè)合金導(dǎo)線框的質(zhì)量均為m,長(zhǎng)均為,寬均為L(zhǎng),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(jìn)入磁場(chǎng),忽略?xún)删€框之間的相互作用。則(
)A.甲線框進(jìn)磁場(chǎng)和出磁場(chǎng)的過(guò)程中電流方向相同B.甲、乙線框剛進(jìn)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),所受合力大小之比為C.乙線框恰好完全出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),速度大小為0D.甲、乙線框從剛進(jìn)磁場(chǎng)區(qū)域到完全出磁場(chǎng)區(qū)域產(chǎn)生的焦耳熱之比為【答案】D【詳析】A.根據(jù)楞次定律,甲線框進(jìn)磁場(chǎng)的過(guò)程電流方向?yàn)轫槙r(shí)針,出磁場(chǎng)的過(guò)程中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針,故A錯(cuò)誤;B.甲線框剛進(jìn)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),合力為,乙線框剛進(jìn)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),合力為,可知;故B錯(cuò)誤;CD.假設(shè)甲乙都能完全出磁場(chǎng),對(duì)甲根據(jù)動(dòng)量定理有,同理對(duì)乙有,解得,故甲恰好完全出磁場(chǎng)區(qū)域,乙完全出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),速度大小不為0;由能量守恒可知甲、乙線框從剛進(jìn)磁場(chǎng)區(qū)域到完全出磁場(chǎng)區(qū)域產(chǎn)生的焦耳熱分別為,即;故C錯(cuò)誤,D正確。故選D。22.(2025·浙江·高考真題)新能源汽車(chē)日趨普及,其能量回收系統(tǒng)可將制動(dòng)時(shí)的動(dòng)能回收再利用,當(dāng)制動(dòng)過(guò)程中回收系統(tǒng)的輸出電壓(U)比動(dòng)力電池所需充電電壓()低時(shí),不能直接充入其中。在下列電路中,通過(guò)不斷打開(kāi)和閉合開(kāi)關(guān)S,實(shí)現(xiàn)由低壓向高壓充電,其中正確的是()A. B.C. D.【答案】B【詳析】A.該電路中當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),整個(gè)電路均斷開(kāi),則不能給電池充電,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.該電路中當(dāng)S閉合時(shí)穩(wěn)定時(shí),線圈L中有電流通過(guò),當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流減小,L相當(dāng)電源,電源U與L中的自感電動(dòng)勢(shì)共同加在電池兩端,且此時(shí)二極管導(dǎo)通,從而實(shí)現(xiàn)給高壓充電,選項(xiàng)B正確;C.該電路中當(dāng)S閉合時(shí)穩(wěn)定時(shí),線圈L中有電流通過(guò),但當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)L也與電路斷開(kāi),還是只有回收系統(tǒng)的電壓U加在充電電池兩端,則不能實(shí)現(xiàn)給高壓充電,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.該電路中當(dāng)S閉合時(shí)穩(wěn)定時(shí),線圈L中有電流通過(guò),但當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)電源U也斷開(kāi),只有L產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)相當(dāng)電源加在充電電池兩端,則不能實(shí)現(xiàn)給高壓充電,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。23.(2024·福建·高考真題)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在現(xiàn)代物理學(xué)中具有廣泛的應(yīng)用?,F(xiàn)有一條絕緣紙帶,兩條平行長(zhǎng)邊鑲有銅絲,將紙帶一端扭轉(zhuǎn)180°,與另一端連接,形成拓?fù)浣Y(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。現(xiàn)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)從圓柱中心區(qū)域垂直其底面穿過(guò),磁場(chǎng)區(qū)域的邊界是半徑為r的圓(r<R)。若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時(shí)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(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為()A.0 B.kπR2 C.2kπr2 D.2kπR2【答案】C【詳析】由題意可知,銅絲構(gòu)成的“莫比烏斯環(huán)”形成了兩匝(n=2)線圈串聯(lián)的閉合回路,穿過(guò)回路的磁場(chǎng)有效面積為根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為故選C。24.(2024·甘肅·高考真題)工業(yè)上常利用感應(yīng)電爐冶煉合金,裝置如圖所示。當(dāng)線圈中通有交變電流時(shí),下列說(shuō)法正確的是()A.金屬中產(chǎn)生恒定感應(yīng)電流 B.金屬中產(chǎn)生交變感應(yīng)電流C.若線圈匝數(shù)增加,則金屬中感應(yīng)電流減小 D.若線圈匝數(shù)增加,則金屬中感應(yīng)電流不變【答案】B【詳析】AB.當(dāng)線圈中通有交變電流時(shí),感應(yīng)電爐金屬內(nèi)的磁通量也不斷隨之變化,金屬中產(chǎn)生交變感應(yīng)電流,A錯(cuò)誤,B正確;CD.若線圈匝數(shù)增加,根據(jù)電磁感應(yīng)定律可知,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增大,則金屬中感應(yīng)電流變大,CD錯(cuò)誤。故選B。25.(2024·甘肅·高考真題)如圖,相距為d的固定平行光滑金屬導(dǎo)軌與阻值為R的電阻相連,處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中長(zhǎng)度為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度大小為v。則導(dǎo)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【答案】A【詳析】導(dǎo)體棒ab切割磁感線在電路部分得有效長(zhǎng)度為d,故感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為回路中感應(yīng)電流為根據(jù)右手定則,判斷電流方向?yàn)閎流向a。故導(dǎo)體棒ab所受的安培力為方向向左。故選A。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(dǎo)軌固定在水平桌面上,其所在平面豎直且平行,導(dǎo)軌最高點(diǎn)到水平桌面的距離等于半徑,最低點(diǎn)的連線OO'與導(dǎo)軌所在豎直面垂直??臻g充滿(mǎn)豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出),導(dǎo)軌左端由導(dǎo)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(dǎo)軌圖示位置,由靜止釋放。MN運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終平行于OO'且與兩導(dǎo)軌接觸良好,不考慮自感影響,下列說(shuō)法正確的是()A.MN最終一定靜止于OO'位置B.MN運(yùn)動(dòng)過(guò)程中安培力始終做負(fù)功C.從釋放到第一次到達(dá)OO'位置過(guò)程中,MN的速率一直在增大D.從釋放到第一次到達(dá)OO'位置過(guò)程中,MN中電流方向由M到N【答案】ABD【詳析】A.由于金屬棒MN運(yùn)動(dòng)過(guò)程切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),回路有感應(yīng)電流,產(chǎn)生焦耳熱,金屬棒MN的機(jī)械能不斷減小,由于金屬導(dǎo)軌光滑,所以經(jīng)過(guò)多次往返運(yùn)動(dòng),MN最終一定靜止于OO'位置,故A正確;B.當(dāng)金屬棒MN向右運(yùn)動(dòng),根據(jù)右手定則可知,MN中電流方向由M到N,根據(jù)左手定則,可知金屬棒MN受到的安培力水平向左,則安培力做負(fù)功;當(dāng)金屬棒MN向左運(yùn)動(dòng),根據(jù)右手定則可知,MN中電流方向由N到M,根據(jù)左手定則,可知金屬棒MN受到的安培力水平向右,則安培力做負(fù)功;可知MN運(yùn)動(dòng)過(guò)程中安培力始終做負(fù)功,故B正確;C.金屬棒MN從釋放到第一次到達(dá)OO'位置過(guò)程中,由于在OO'位置重力沿切線方向的分力為0,可知在到達(dá)OO'位置之前的位置,重力沿切線方向的分力已經(jīng)小于安培力沿切線方向的分力,金屬棒MN已經(jīng)做減速運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;D.從釋放到第一次到達(dá)OO'位置過(guò)程中,根據(jù)右手定則可知,MN中電流方向由M到N,故D正確。故選ABD。27.(2024·湖南·高考真題)如圖,有一硬質(zhì)導(dǎo)線Oabc,其中是半徑為R的半圓弧,b為圓弧的中點(diǎn),直線段Oa長(zhǎng)為R且垂直于直徑ac。該導(dǎo)線在紙面內(nèi)繞O點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),導(dǎo)線始終在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。則O、a、b、c各點(diǎn)電勢(shì)關(guān)系為(
)A. B.C. D.【答案】C【詳析】如圖,相當(dāng)于Oa、Ob、Oc導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線,根據(jù)右手定則可知O點(diǎn)電勢(shì)最高;根據(jù)同時(shí)有可得得故選C。28.(2023·重慶·高考真題)某小組設(shè)計(jì)了一種呼吸監(jiān)測(cè)方案:在人身上纏繞彈性金屬線圈,觀察人呼吸時(shí)處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向與線圈軸線的夾角為θ。若某次吸氣時(shí),在t時(shí)間內(nèi)每匝線圈面積增加了S,則線圈P在該時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為()
A. B.C. D.【答案】A【詳析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有故選A。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(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)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(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化如圖(b)所示,時(shí)間內(nèi),兩區(qū)域磁場(chǎng)恒定,方向相反,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為和,一電阻為,邊長(zhǎng)為的剛性正方形金屬框,平放在水平面上,邊與磁場(chǎng)邊界平行.時(shí),線框邊剛好跨過(guò)區(qū)域Ⅰ的左邊界以速度向右運(yùn)動(dòng).在時(shí)刻,邊運(yùn)動(dòng)到距區(qū)域Ⅰ的左邊界處,線框的速度近似為零,此時(shí)線框被固定,如圖(a)中的虛線框所示。隨后在時(shí)間內(nèi),Ⅰ區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度線性減小到0,Ⅱ區(qū)磁場(chǎng)保持不變;時(shí)間內(nèi),Ⅱ區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度也線性減小到0。求:
(1)時(shí)線框所受的安培力;(2)時(shí)穿過(guò)線框的磁通量;(3)時(shí)間內(nèi),線框中產(chǎn)生的熱量。【答案】(1),方向水平向左;(2);(3)【詳析】(1)由圖可知時(shí)線框切割磁感線的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為則感應(yīng)電流大小為所受的安培力為方向水平向左;(2)在時(shí)刻,邊運(yùn)動(dòng)到距區(qū)域Ⅰ的左邊界處,線框的速度近似為零,此時(shí)線框被固定,則時(shí)穿過(guò)線框的磁通量為方向垂直紙面向里;(3)時(shí)間內(nèi),Ⅱ區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度也線性減小到0,則有感應(yīng)電流大小為則時(shí)間內(nèi),線框中產(chǎn)生的熱量為30.(2023·湖北·高考真題)近場(chǎng)通信(NFC)器件應(yīng)用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行通訊,其天線類(lèi)似一個(gè)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(zhǎng)分別為、和,圖中線圈外線接入內(nèi)部芯片時(shí)與內(nèi)部線圈絕緣。若勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直通過(guò)此線圈,磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率為,則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最接近(
)
A. B. C. D.【答案】B【詳析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知故選B。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(qiáng)磁場(chǎng),OC導(dǎo)體棒的O端位于圓心,棒的中點(diǎn)A位于磁場(chǎng)區(qū)域的邊緣?,F(xiàn)使導(dǎo)體棒繞O點(diǎn)在紙面內(nèi)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。O、A、C點(diǎn)電勢(shì)分別為φ0、φA、φC,則(
)
A.φO>φC B.φC>φA C.φO=φA D.φO-φA=φA-φC【答案】A【詳析】ABC.由題圖可看出OA導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線,則根據(jù)右手定則可知φO>φA其中導(dǎo)體棒AC段不在磁場(chǎng)中,不切割磁感線,電流為0,則φC=φA,A正確、BC錯(cuò)誤;D.根據(jù)以上分析可知φO-φA>0,φA-φC=0則φO-φA>φA-φCD錯(cuò)誤。故選A。32.(2023·全國(guó)甲卷·高考真題)一有機(jī)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。現(xiàn)讓一個(gè)很小的強(qiáng)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(cè)得線圈中電流I隨時(shí)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(lái)越快B.下落過(guò)程中,小磁體的N極、S極上下顛倒了8次C.下落過(guò)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(guò)線圈下部的過(guò)程中,磁通量變化率的最大值更大【答案】AD【詳析】AD.電流的峰值越來(lái)越大,即小磁鐵在依次穿過(guò)每個(gè)線圈的過(guò)程中磁通量的變化率越來(lái)越大,因此小磁體的速度越來(lái)越大,AD正確;B.假設(shè)小磁體是N極向下穿過(guò)線圈,則在穿入靠近每匝線圈的過(guò)程中磁通量向下增加,根據(jù)楞次定律可知線圈中產(chǎn)生逆時(shí)針的電流,而在穿出遠(yuǎn)離每匝線圈的過(guò)程中磁通量向下減少產(chǎn)生順時(shí)針的電流,即電流方向相反,與題干圖中描述的穿過(guò)線圈的過(guò)程電流方向變化相符,S極向下同理;所以磁鐵穿過(guò)8匝線圈過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)8個(gè)這樣的圖像,并且隨下落速度的增加,感應(yīng)電流的最大值逐漸變大,所以磁體下落過(guò)程中磁極的N、S極沒(méi)有顛倒,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.線圈可等效為條形磁鐵,線圈的電流越大則磁性越強(qiáng),因此電流的大小是變化的小磁體受到的電磁阻力是變化的,不是一直不變的,C錯(cuò)誤。故選AD。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(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)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(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為()A. B. C. D.【答案】A【詳析】由題意可知磁場(chǎng)的變化率為根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知故選A。34.(2022·湖北·高考真題)近年來(lái),基于變壓器原理的無(wú)線充電技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用,其簡(jiǎn)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(guò)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(shuō)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(guò)發(fā)射線圈的磁通量變化率與穿過(guò)接收線圈的相同【答案】AC【詳析】A.根據(jù)可得接收線圈的輸出電壓約為U2=8V;B.由于存在磁漏現(xiàn)象,電流比不再與匝數(shù)成反比,故B錯(cuò)誤;C.變壓器是不改變其交變電流的頻率的,故C正確;D.由于穿過(guò)發(fā)射線圈的磁通量與穿過(guò)接收線圈的磁通量大小不相同,所以穿過(guò)發(fā)射線圈的磁通量變化率與穿過(guò)接收線圈的不相同,故D錯(cuò)誤。故選AC。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(zhǎng)直導(dǎo)線。P、M和N為地面上的三點(diǎn),P點(diǎn)位于導(dǎo)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(diǎn),可沿不同方向以相同的速率做勻速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線圈平面始終與地面平行。下列說(shuō)法正確的有()A.N點(diǎn)與M點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相同B.線圈沿PN方向運(yùn)動(dòng)時(shí),穿過(guò)線圈的磁通量不變C.線圈從P點(diǎn)開(kāi)始豎直向上運(yùn)動(dòng)時(shí),線圈中無(wú)感應(yīng)電流D.線圈從P到M過(guò)程的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與從P到N過(guò)程的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等【答案】AC【詳析】A.依題意,M、N兩點(diǎn)連線與長(zhǎng)直導(dǎo)線平行、兩點(diǎn)與長(zhǎng)直導(dǎo)線的距離相同,根據(jù)右手螺旋定則可知,通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在M、N兩點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相同,故A正確;B.根據(jù)右手螺旋定則,線圈在P點(diǎn)時(shí),磁感線穿進(jìn)與穿出在線圈中對(duì)稱(chēng),磁通量為零;在向N點(diǎn)平移過(guò)程中,磁感線穿進(jìn)與穿出線圈不再對(duì)稱(chēng),線圈的磁通量會(huì)發(fā)生變化,故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)右手螺旋定則,線圈從P點(diǎn)豎直向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,磁感線穿進(jìn)與穿出線圈對(duì)稱(chēng),線圈的磁通量始終為零,沒(méi)有發(fā)生變化,線圈無(wú)感應(yīng)電流,故C正確;D.線圈從P點(diǎn)到M點(diǎn)與從P點(diǎn)到N點(diǎn),線圈的磁通量變化量相同,依題意P點(diǎn)到M點(diǎn)所用時(shí)間較從P點(diǎn)到N點(diǎn)時(shí)間長(zhǎng),根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,則兩次的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不相等,故D錯(cuò)誤。故選AC。36.(2022·河北·高考真題)將一根絕緣硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)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(shí)間t變化的磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小,和均為常量,則線圈中總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為()
A. B. C. D.【答案】D【詳析】由法拉第電磁感應(yīng)定律可得大圓線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每個(gè)小圓線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)由線圈的繞線方式和楞次定律可得大、小圓線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向相同,故線圈中總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為故D正確,ABC錯(cuò)誤。故選D。37.(2022·湖南·高考真題)如圖,間距的U形金屬導(dǎo)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(dǎo)體棒a和b靜止在導(dǎo)軌上,兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終與導(dǎo)軌垂直,接入電路的阻值均為,與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.1(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力),導(dǎo)體棒距離導(dǎo)軌最右端。整個(gè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。用沿導(dǎo)軌水平向右的恒力拉導(dǎo)體棒a,當(dāng)導(dǎo)體棒a運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)軌最右端時(shí),導(dǎo)體棒b剛要滑動(dòng),撤去,導(dǎo)體棒a離開(kāi)導(dǎo)軌后落到水平地面上。重力加速度取,不計(jì)空氣阻力,不計(jì)其他電阻,下列說(shuō)法正確的是()A.導(dǎo)體棒a離開(kāi)導(dǎo)軌至落地過(guò)程中,水平位移為B.導(dǎo)體棒a離開(kāi)導(dǎo)軌至落地前,其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變C.導(dǎo)體棒a在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,導(dǎo)體棒b有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)D.導(dǎo)體棒a在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,通過(guò)電阻的電荷量為【答案】BD【詳析】C.導(dǎo)體棒a在導(dǎo)軌上向右運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生的感應(yīng)電流向里,流過(guò)導(dǎo)體棒b向里,由左手定則可知安培力向左,則導(dǎo)體棒b有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),故C錯(cuò)誤;A.導(dǎo)體棒b與電阻R并聯(lián),有當(dāng)導(dǎo)體棒a運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)軌最右端時(shí),導(dǎo)體棒b剛要滑動(dòng),有聯(lián)立解得a棒的速度為a棒做平拋運(yùn)動(dòng),有聯(lián)立解得導(dǎo)體棒a離開(kāi)導(dǎo)軌至落地過(guò)程中水平位移為故A錯(cuò)誤;B.導(dǎo)體棒a離開(kāi)導(dǎo)軌至落地前做平拋運(yùn)動(dòng),水平速度切割磁感線,則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變,故B正確;D.導(dǎo)體棒a在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,通過(guò)電路的電量為導(dǎo)體棒b與電阻R并聯(lián),流過(guò)的電流與電阻成反比,則通過(guò)電阻的電荷量為故D正確。故選BD。38.(2021·重慶·高考真題)某眼動(dòng)儀可以根據(jù)其微型線圈在磁場(chǎng)中隨眼球運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的電流來(lái)追蹤眼球的運(yùn)動(dòng)。若該眼動(dòng)儀線圈面積為S,匝數(shù)為N,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線圈平面最初平行于磁場(chǎng),經(jīng)過(guò)時(shí)間t后線圈平面逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至與磁場(chǎng)夾角為θ處,則在這段時(shí)間內(nèi),線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和感應(yīng)電流的方向(從左往右看)為()A.,逆時(shí)針 B.,逆時(shí)針C.,順時(shí)針 D.順時(shí)針【答案】A【詳析】經(jīng)過(guò)時(shí)間t,面積為S的線圈平面逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至與磁場(chǎng)夾角為θ處,磁通量變化為由法拉第電磁感應(yīng)定律,線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為由楞次定律可判斷出感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?。故選A。39.(2021·廣東·高考真題)如圖所示,水平放置足夠長(zhǎng)光滑金屬導(dǎo)軌和,與平行,是以O(shè)為圓心的圓弧導(dǎo)軌,圓弧左側(cè)和扇形內(nèi)有方向如圖的勻強(qiáng)磁場(chǎng),金屬桿的O端與e點(diǎn)用導(dǎo)線相接,P端與圓弧接觸良好,初始時(shí),可滑動(dòng)的金屬桿靜止在平行導(dǎo)軌上,若桿繞O點(diǎn)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)內(nèi)從b到c勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),回路中始終有電流,則此過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的有()A.桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定B.桿受到的安培力不變C.桿做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D.桿中的電流逐漸減小【答案】AD【詳析】A.OP轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為因?yàn)镺P勻速轉(zhuǎn)動(dòng),所以桿OP產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定,故A正確;BCD.桿OP勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的感應(yīng)電流由M到N通過(guò)MN棒,由左手定則可知,MN棒會(huì)向左運(yùn)動(dòng),MN棒運(yùn)動(dòng)會(huì)切割磁感線,產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)與原來(lái)電流方向相反,讓回路電流減小,MN棒所受合力為安培力,電流減小,安培力會(huì)減小,加速度減小,故D正確,BC錯(cuò)誤。故選AD。40.(2023·遼寧·高考真題)如圖,兩根光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上,左、右兩側(cè)導(dǎo)軌間距分別為d和2d,處于豎直向上的磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為2B和B。已知導(dǎo)體棒MN的電阻為R、長(zhǎng)度為d,導(dǎo)體棒PQ的電阻為2R、長(zhǎng)度為2d,PQ的質(zhì)量是MN的2倍。初始時(shí)刻兩棒靜止,兩棒中點(diǎn)之間連接一壓縮量為L(zhǎng)的輕質(zhì)絕緣彈簧。釋放彈簧,兩棒在各自磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)直至停止,彈簧始終在彈性限度內(nèi)。整個(gè)過(guò)程中兩棒保持與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是()
A.彈簧伸展過(guò)程中,回路中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏鰾.PQ速率為v時(shí),MN所受安培力大小為C.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,MN與PQ的路程之比為2:1D.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,通過(guò)MN的電荷量為【答案】AC【詳析】A.彈簧伸展過(guò)程中,根據(jù)右手定則可知,回路中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏?,選項(xiàng)A正確;B.任意時(shí)刻,設(shè)電流為I,則PQ受安培力方向向左;MN受安培力方向向右,可知兩棒系統(tǒng)受合外力為零,動(dòng)量守恒,設(shè)PQ質(zhì)量為2m,則MN質(zhì)量為m,PQ速率為v時(shí),則解得回路的感應(yīng)電流MN所受安培力大小為選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.兩棒最終停止時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài),由動(dòng)量守恒可得可得則最終MN位置向左移動(dòng)PQ位置向右移動(dòng)因任意時(shí)刻兩棒受安培力和彈簧彈力大小都相同,設(shè)整個(gè)過(guò)程兩棒受的彈力的平均值為F彈,安培力平均值F安,則整個(gè)過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理可得選項(xiàng)C正確;D.兩棒最后停止時(shí),彈簧處于原長(zhǎng)位置,此時(shí)兩棒間距增加了L,由上述分析可知,MN向左位置移動(dòng),PQ位置向右移動(dòng),則選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AC。【『點(diǎn)石成金』】41.(2022·上?!じ呖颊骖})如圖,一個(gè)正方形導(dǎo)線框以初速v0向右穿過(guò)一個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。線框兩次速度發(fā)生變化所用時(shí)間分別為t1和t2,以及這兩段時(shí)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>W2【答案】B【詳析】設(shè)線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)是速度為v1,剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度為v2,由動(dòng)量定理得,又可得線框進(jìn)入磁場(chǎng)和離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程都受向左的安培力作用而減速,進(jìn)入過(guò)程平均速度大于離開(kāi)過(guò)程平均速度,根據(jù)知t1<t2根據(jù)動(dòng)能定理,可知故選B。42.(2022·重慶·高考真題)如圖1所示,光滑的平行導(dǎo)電軌道水平固定在桌面上,軌道間連接一可變電阻,導(dǎo)體桿與軌道垂直并接觸良好(不計(jì)桿和軌道的電阻),整個(gè)裝置處在垂直于軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。桿在水平向右的拉力作用下先后兩次都由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),兩次運(yùn)動(dòng)中拉力大小與速率的關(guān)系如圖2所示。其中,第一次對(duì)應(yīng)直線①,初始拉力大小為F0,改變電阻阻值和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小后,第二次對(duì)應(yīng)直線②,初始拉力大小為2F0,兩直線交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為3F0。若第一次和第二次運(yùn)動(dòng)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為k、電阻的阻值之比為m、桿從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)相同位移的時(shí)間之比為n,則k、m、n可能為(
)A.k=2、m=2、n=2 B.C. D.【答案】C【詳析】由題知桿在水平向右的拉力作用下先后兩次都由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則在v=0時(shí)分別有,則第一次和第二次運(yùn)動(dòng)中,桿從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)相同位移的時(shí)間分別為,則第一次和第二次運(yùn)動(dòng)中根據(jù)牛頓第二定律有,整理有則可知兩次運(yùn)動(dòng)中F—v圖像的斜率為,則有故選C。43.(2022·河北·高考真題)如圖,兩光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一根導(dǎo)軌位于軸上,另一根由、、三段直導(dǎo)軌組成,其中段與軸平行,導(dǎo)軌左端接入一電阻。導(dǎo)軌上一金屬棒沿軸正向以速度保持勻速運(yùn)動(dòng),時(shí)刻通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn),金屬棒始終與軸垂直。設(shè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)電阻的電流強(qiáng)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(dǎo)軌與金屬棒接觸良好,忽略導(dǎo)軌與金屬棒的電阻。下列圖像可能正確的是()A. B.C. D.【答案】AC【詳析】當(dāng)導(dǎo)體棒從O點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)L時(shí),即在時(shí)間內(nèi),在某時(shí)刻導(dǎo)體棒切割磁感線的長(zhǎng)度(θ為ab與ad的夾角)則根據(jù)E=BLv0可知回路電流均勻增加;安培力則F-t關(guān)系為拋物線,但是不過(guò)原點(diǎn);安培力做功的功率則P-t關(guān)系為拋物線,但是不過(guò)原點(diǎn);電阻兩端的電壓等于導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),即即圖像是不過(guò)原點(diǎn)的直線;根據(jù)以上分析,可大致排除BD選項(xiàng);當(dāng)在時(shí)間內(nèi),導(dǎo)體棒切割磁感線的長(zhǎng)度不變,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E不變,感應(yīng)電流I不變,安培力F大小不變,安培力的功率P不變,電阻兩端電壓U保持不變;同理可判斷,在時(shí)間內(nèi),導(dǎo)體棒切割磁感線長(zhǎng)度逐漸減小,導(dǎo)體棒切割磁感線的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E均勻減小,感應(yīng)電流I均勻減小,安培力F大小按照二次函數(shù)關(guān)系減小,但是不能減小到零,與內(nèi)是對(duì)稱(chēng)的關(guān)系,安培力的功率P按照二次函數(shù)關(guān)系減小,但是不能減小到零,與內(nèi)是對(duì)稱(chēng)的關(guān)系,電阻兩端電壓U按線性均勻減??;綜上所述選項(xiàng)AC正確,BD錯(cuò)誤。故選AC。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(dǎo)軌,間距為L(zhǎng),導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻可忽略不計(jì)。圖中矩形區(qū)域有一方向垂直導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在時(shí)刻,兩均勻金屬棒a、b分別從磁場(chǎng)邊界、進(jìn)入磁場(chǎng),速度大小均為;一段時(shí)間后,流經(jīng)a棒的電流為0,此時(shí),b棒仍位于磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)。已知金屬棒a、b相同材料制成,長(zhǎng)度均為L(zhǎng),電阻分別為R和,a棒的質(zhì)量為m。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中兩金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,a、b棒沒(méi)有相碰,則()A.時(shí)刻a棒加速度大小為B.時(shí)刻b棒的速度為0C.時(shí)間內(nèi),通過(guò)a棒橫截面的電荷量是b棒的2倍D.時(shí)間內(nèi),a棒產(chǎn)生的焦耳熱為【答案】AD【詳析】A.由題知,a進(jìn)入磁場(chǎng)的速度方向向右,b的速度方向向左,根據(jù)右手定則可知,a產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向是E到F,b產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向是H到G,即兩個(gè)感應(yīng)電流方向相同,所以流過(guò)a、b的感應(yīng)電流是兩個(gè)感應(yīng)電流之和,則有對(duì)a,根據(jù)牛頓第二定律有解得故A正確;B.根據(jù)左手定則,可知a受到的安培力向左,b受到的安培力向右,由于流過(guò)a、b的電流一直相等,故兩個(gè)力大小相等,則a與b組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。由題知,時(shí)刻流過(guò)a的電流為零時(shí),說(shuō)明a、b之間的磁通量不變,即a、b在時(shí)刻達(dá)到了共同速度,設(shè)為v。由題知,金屬棒a、b相同材料制成,長(zhǎng)度均為L(zhǎng),電阻分別為R和,根據(jù)電阻定律有,解得已知a的質(zhì)量為m,設(shè)b的質(zhì)量為,則有,聯(lián)立解得取向右為正方向,根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)量守恒有解得故B錯(cuò)誤;C.在時(shí)間內(nèi),根據(jù)因通過(guò)兩棒的電流時(shí)刻相等,所用時(shí)間相同,故通過(guò)兩棒橫截面的電荷量相等,故C錯(cuò)誤;D.在時(shí)間內(nèi),對(duì)a、b組成的系統(tǒng),根據(jù)能量守恒有解得回路中產(chǎn)生的總熱量為對(duì)a、b,根據(jù)焦耳定律有因a、b流過(guò)的電流一直相等,所用時(shí)間相同,故a、b產(chǎn)生的熱量與電阻成正比,即又解得a棒產(chǎn)生的焦耳熱為故D正確。故選AD。45.(2021·海南·高考真題)如圖,間距為l的光滑平行金屬導(dǎo)軌,水平放置在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,導(dǎo)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(dǎo)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(yùn)動(dòng),此時(shí)金屬桿內(nèi)自由電子沿桿定向移動(dòng)的速率為u0。設(shè)金屬桿內(nèi)做定向移動(dòng)的自由電子總量保持不變,金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,除了電阻R以外不計(jì)其它電阻。(1)求金屬桿中的電流和水平外力的功率;(2)某時(shí)刻撤去外力,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,自由電子沿金屬桿定向移動(dòng)的速率變?yōu)椋螅海╥)這段時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱;(ii)這段時(shí)間內(nèi)一直在金屬桿內(nèi)的自由電子沿桿定向移動(dòng)的距離?!敬鸢浮浚?),;(2)(i),(ii)【詳析】(1)金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Blv0則金屬桿中的電流由題知,金屬桿在水平外力作用下以速度v0向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)則有根據(jù)功率的計(jì)算公式有(2)(i)設(shè)金屬桿內(nèi)單位體積的自由電子數(shù)為n,金屬桿的橫截面積為S,則金屬桿在水平外力作用下以速度v0向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的電流由微觀表示為解得當(dāng)電子沿金屬桿定向移動(dòng)的速率變?yōu)闀r(shí),有解得v′=根據(jù)能量守恒定律有解得(ii)由(i)可知在這段時(shí)間內(nèi)金屬桿的速度由v0變到,設(shè)這段時(shí)間內(nèi)一直在金屬桿內(nèi)的自由電子沿桿定向移動(dòng)的距離為d,規(guī)定水平向右為正方向,則根據(jù)動(dòng)量定理有由于解得46.(2021·山東·高考真題)如圖所示,電阻不計(jì)的光滑U形金屬導(dǎo)軌固定在絕緣斜面上。區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中磁場(chǎng)方向均垂直斜面向上,Ⅰ區(qū)中磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加,Ⅱ區(qū)中為勻強(qiáng)磁場(chǎng)。阻值恒定的金屬棒從無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域中a處由靜止釋放,進(jìn)入Ⅱ區(qū)后,經(jīng)b下行至c處反向上行。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒始終垂直導(dǎo)軌且接觸良好。在第一次下行和上行的過(guò)程中,以下敘述正確的是()A.金屬棒下行過(guò)b時(shí)的速度大于上行過(guò)b時(shí)的速度B.金屬棒下行過(guò)b時(shí)的加速度大于上行過(guò)b時(shí)的加速度C.金屬棒不能回到無(wú)磁場(chǎng)區(qū)D.金屬棒能回到無(wú)磁場(chǎng)區(qū),但不能回到a處【答案】ABD【詳析】AB.在I區(qū)域中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定,所以導(dǎo)體棒上的感應(yīng)電流恒為導(dǎo)體棒進(jìn)入Ⅱ區(qū)域后,導(dǎo)體切割磁感線,產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),因?yàn)閷?dǎo)體棒到達(dá)點(diǎn)后又能上行,說(shuō)明加速度始終沿斜面向上,下行和上行經(jīng)過(guò)點(diǎn)的受力分析如圖
設(shè)下行、上行過(guò)b時(shí)導(dǎo)體棒的速度分別為,,則下行過(guò)b時(shí)導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流為下行過(guò)b時(shí)導(dǎo)體棒上的電流為下行過(guò)b時(shí),根據(jù)牛頓第二定律可知上行過(guò)b時(shí),切割磁感線的產(chǎn)出的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為上行過(guò)b時(shí)導(dǎo)體棒上的電流為根據(jù)牛頓第二定律可知比較加速度大小可知由于段距離不變,下行過(guò)程中加速度大,上行過(guò)程中加速度小,所以金屬板下行過(guò)經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)的速度大于上行經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí)的速度,AB正確;CD.導(dǎo)體棒上行時(shí),加速度與速度同向,則導(dǎo)體棒做加速度減小的加速度運(yùn)動(dòng),則一定能回到無(wú)磁場(chǎng)區(qū)。由AB分析可得,導(dǎo)體棒進(jìn)磁場(chǎng)Ⅱ區(qū)(下行進(jìn)磁場(chǎng))的速度大于出磁場(chǎng)Ⅱ區(qū)(下行進(jìn)磁場(chǎng))的速度,導(dǎo)體棒在無(wú)磁場(chǎng)區(qū)做加速度相同的減速運(yùn)動(dòng)則金屬棒不能回到處,C錯(cuò)誤,D正確。故選ABD。47.(2021·全國(guó)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(dǎo)體框,導(dǎo)體框的電阻忽略不計(jì);一電阻的金屬棒的兩端置于導(dǎo)體框上,與導(dǎo)體框構(gòu)成矩形回路;與斜面底邊平行,長(zhǎng)度。初始時(shí)與相距,金屬棒與導(dǎo)體框同時(shí)由靜止開(kāi)始下滑,金屬棒下滑距離后進(jìn)入一方向垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)邊界(圖中虛線)與斜面底邊平行;金屬棒在磁場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng),直至離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域。當(dāng)金屬棒離開(kāi)磁場(chǎng)的瞬間,導(dǎo)體框的邊正好進(jìn)入磁場(chǎng),并在勻速運(yùn)動(dòng)一段距離后開(kāi)始加速。已知金屬棒與導(dǎo)體框之間始終接觸良好,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小,重力加速度大小取。求:(1)金屬棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受安培力的大小;(2)金屬棒的質(zhì)量以及金屬棒與導(dǎo)體框之間的動(dòng)摩擦因數(shù);(3)導(dǎo)體框勻速運(yùn)動(dòng)的距離。【答案】(1);(2),;(3)〖祥解〗、【詳析】(1)根據(jù)題意可得金屬棒和導(dǎo)體框在沒(méi)有進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理可得代入數(shù)據(jù)解得金屬棒在磁場(chǎng)中切割磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),由法拉第電磁感應(yīng)定律可得由閉合回路的歐姆定律可得則導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到的安培力為(2)金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)以后因?yàn)樗查g受到安培力的作用,根據(jù)楞次定律可知金屬棒的安培力沿斜面向上,之后金屬棒相對(duì)導(dǎo)體框向上運(yùn)動(dòng),因此金屬棒受到導(dǎo)體框給的沿斜面向下的滑動(dòng)摩擦力,因勻速運(yùn)動(dòng),可有此時(shí)導(dǎo)體框向下做勻加速運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律可得設(shè)磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為x,則金屬棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為當(dāng)金屬棒剛好離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),則此時(shí)導(dǎo)體框的速度為則導(dǎo)體框的位移因此導(dǎo)體框和金屬棒的相對(duì)位移為由題意當(dāng)金屬棒離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)金屬框的上端EF剛好進(jìn)入磁場(chǎng),則有位移關(guān)系金屬框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)的電動(dòng)勢(shì)為導(dǎo)體框受到向上的安培力和滑動(dòng)摩擦力,因此可得聯(lián)立以上可得(3)金屬棒出磁場(chǎng)以后,速度小于導(dǎo)體框的速度,因此受到向下的摩擦力,做加速運(yùn)動(dòng),則有金屬棒向下加速,導(dǎo)體框勻速,當(dāng)共速時(shí)導(dǎo)體框不再勻速,則有導(dǎo)體框勻速運(yùn)動(dòng)的距離為代入數(shù)據(jù)解得48.(2021·全國(guó)甲卷·高考真題)由相同材料的導(dǎo)線繞成邊長(zhǎng)相同的甲、乙兩個(gè)正方形閉合線圈,兩線圈的質(zhì)量相等,但所用導(dǎo)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(shí)由靜止開(kāi)始下落,一段時(shí)間后進(jìn)入一方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)的上邊界水平,如圖所示。不計(jì)空氣阻力,已知下落過(guò)程中線圈始終平行于紙面,上、下邊保持水平。在線圈下邊進(jìn)入磁場(chǎng)后且上邊進(jìn)入磁場(chǎng)前,可能出現(xiàn)的是()A.甲和乙都加速運(yùn)動(dòng)B.甲和乙都減速運(yùn)動(dòng)C.甲加速運(yùn)動(dòng),乙減速運(yùn)動(dòng)D.甲減速運(yùn)動(dòng),乙加速運(yùn)動(dòng)【答案】AB【詳析】設(shè)線圈到磁場(chǎng)的高度為h,線圈的邊長(zhǎng)為l,則線圈下邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為兩線圈材料相等(設(shè)密度為),質(zhì)量相同(設(shè)為),則設(shè)材料的電阻率為,則線圈電阻感應(yīng)電流為安培力為由牛頓第二定律有聯(lián)立解得加速度和線圈的匝數(shù)、橫截面積無(wú)關(guān),則甲和乙進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),具有相同的加速度。當(dāng)時(shí),甲和乙都加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)時(shí),甲和乙都減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)時(shí)都勻速。故選AB。49.(2021·河北·高考真題)如圖,兩光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,導(dǎo)軌間距最窄處為一狹縫,取狹縫所在處O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),狹縫右側(cè)兩導(dǎo)軌與x軸夾角均為,一電容為C的電容器與導(dǎo)軌左端相連,導(dǎo)軌上的金屬棒與x軸垂直,在外力F作用下從O點(diǎn)開(kāi)始以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng),忽略所有電阻,下列說(shuō)法正確的是()A.通過(guò)金屬棒的電流為B.金屬棒到達(dá)時(shí),電容器極板上的電荷量為C.金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電容器的上極板帶負(fù)電D.金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,外力F做功的功率恒定【答案】A【詳析】C.根據(jù)楞次定律可知電容器的上極板應(yīng)帶正電,C錯(cuò)誤;A.由題知導(dǎo)體棒勻速切割磁感線,根據(jù)幾何關(guān)系切割長(zhǎng)度為L(zhǎng)=2xtanθ,x=vt則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=2Bv2ttanθ由題圖可知電容器直接與電源相連,則電容器的電荷量為Q=CE=2BCv2ttanθ則流過(guò)導(dǎo)體棒的電流I==2BCv2tanθA正確;B.當(dāng)金屬棒到達(dá)x0處時(shí),導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E′=2Bvx0tanθ則電容器的電荷量為Q=CE′=2BCvx0tanθB錯(cuò)誤;D.由于導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)則F=F安=BIL由選項(xiàng)A可知流過(guò)導(dǎo)體棒的電流I恒定,但L與t成正比,則F為變力,再根據(jù)力做功的功率公式P=Fv可看出F為變力,v不變則功率P隨力F變化而變化;D錯(cuò)誤;故選A?!尽狐c(diǎn)石成金』】50.(2021·湖南·高考真題)兩個(gè)完全相同的正方形勻質(zhì)金屬框,邊長(zhǎng)為,通過(guò)長(zhǎng)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(qiáng)磁場(chǎng)。磁場(chǎng)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(chǎng)的平面內(nèi)以初速度水平無(wú)旋轉(zhuǎn)拋出,設(shè)置合適的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小使其勻速通過(guò)磁場(chǎng),不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是()A.與無(wú)關(guān),與成反比B.通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中,金屬框中電流的大小和方向保持不變C.通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)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(guò)磁場(chǎng),則其通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量不變【答案】CD【詳析】A.將組合體以初速度v0水平無(wú)旋轉(zhuǎn)拋出后,組合體做平拋運(yùn)動(dòng),后進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速運(yùn)動(dòng),由于水平方向切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相互低消,則有mg=F安=,vy=綜合有B=則B與成正比,A錯(cuò)誤;B.當(dāng)金屬框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)金屬框的磁通量增加,此時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?,?dāng)金屬框剛出磁場(chǎng)時(shí)金屬框的磁通量減少,此時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?,B錯(cuò)誤;C.由于組合體進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速運(yùn)動(dòng),由于水平方向的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相互低消,有mg=F安=則組合體克服安培力做功的功率等于重力做功的功率,C正確;D.無(wú)論調(diào)節(jié)哪個(gè)物理量,只要組合體仍能勻速通過(guò)磁場(chǎng),都有mg=F安則安培力做的功都為W=4F安L則組合體通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱不變,D正確。故選CD。專(zhuān)題11電磁感應(yīng)考點(diǎn)五年考情(2021-2025)命題趨勢(shì)考點(diǎn)1電磁感應(yīng)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(chǔ)知識(shí)仍是考查重點(diǎn),如法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律等,常以選擇題形式出現(xiàn)。注重綜合應(yīng)用,常與力學(xué)、能量、電路等知識(shí)結(jié)合命題,考查學(xué)生解決復(fù)雜問(wèn)題的能力。圖像與電路問(wèn)題也是常見(jiàn)題型,要求學(xué)生具備分析和計(jì)算能力。此外,命題會(huì)結(jié)合現(xiàn)代科技成果、生活實(shí)際等創(chuàng)設(shè)新情境,考查學(xué)生應(yīng)變與創(chuàng)新能力,鼓勵(lì)學(xué)生深入思考,培養(yǎng)創(chuàng)新思維和解決實(shí)際問(wèn)題的能力??键c(diǎn)2法拉第電磁感應(yīng)定律及應(yīng)用2025·四川卷、2025·陜晉寧青卷2024·廣東卷、河北卷、山東卷2023·全國(guó)甲卷、江蘇卷2022·黑吉遼卷、上海卷2021·河北卷、湖南卷考點(diǎn)01電磁感應(yīng)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(yīng)電流的是()A.圖(a)中,圓環(huán)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中向左平移B.圖(b)中,圓環(huán)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)C.圖(c)中,圓環(huán)在通有恒定電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線旁向右平移D.圖(d)中,圓環(huán)向條形磁鐵N極平移【答案】A【詳析】A.圓環(huán)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中向左平移,穿過(guò)圓環(huán)的磁通量不發(fā)生變化,金屬圓環(huán)中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故A正確;B.圓環(huán)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸轉(zhuǎn)動(dòng),穿過(guò)圓環(huán)的磁通量發(fā)生變化,金屬圓環(huán)中能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故B錯(cuò)誤;C.離通有恒定電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線越遠(yuǎn),導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度越弱,圓環(huán)在通有恒定電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線旁向右平移,穿過(guò)圓環(huán)的磁通量發(fā)生變化,金屬圓環(huán)中能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)條形磁鐵的磁感應(yīng)特征可知,圓環(huán)向條形磁鐵N極平移,穿過(guò)圓環(huán)的磁通量發(fā)生變化,金屬圓環(huán)中能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故D錯(cuò)誤。故選A。2.(2025·浙江·高考真題)在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)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(shí)驗(yàn)中指針偏轉(zhuǎn)角度最大的瞬間,則(1)此時(shí)磁鐵的運(yùn)動(dòng)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(huì)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(dòng)線圈B.增大(1)中磁鐵運(yùn)動(dòng)速度C.將導(dǎo)線從接線柱移接至接線柱D.將一個(gè)未與電路相接的閉合線圈套在圖中線圈外【答案】(1)向上拔出(2)BC【詳析】(1)由圖可知,電表指針左偏,則感應(yīng)電流從“-”極流入,感應(yīng)電流在線圈內(nèi)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向下,根據(jù)楞次定律可知,與條形磁體在線圈位置產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相同,可知穿過(guò)線圈的磁通量減小,根據(jù)楞次定律可知,此時(shí)磁鐵的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是向上拔出。(2)A.磁鐵靜止,向上移動(dòng)線圈,則產(chǎn)生的感應(yīng)電流不一定增加,指針偏角不一定會(huì)增加,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.增大(1)中磁鐵的速度,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)會(huì)增加,指針偏角會(huì)增大,選項(xiàng)B正確;C.減小電流計(jì)的量程,即將導(dǎo)線從接線柱G1移接到G0,可是電流計(jì)指針偏角變大,選項(xiàng)C正確;D.將一個(gè)未與電路相接的閉合線圈套在線圈外,線圈中的感應(yīng)電流不變,電流計(jì)指針偏角不變,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。3.(2025·陜晉青寧卷·高考真題)電磁壓縮法是當(dāng)前產(chǎn)生超強(qiáng)磁場(chǎng)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(gè)初級(jí)磁場(chǎng),當(dāng)鋼制線圈與電容器組接通時(shí),在極短時(shí)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(jí)磁場(chǎng)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(yīng)強(qiáng)度可達(dá)幾百特斯拉。此過(guò)程,銅環(huán)中的感應(yīng)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(yuǎn)小于鋼制線圈中的電流大小且方向相同D.遠(yuǎn)小于鋼制線圈中的電流大小且方向相反【答案】B【詳析】當(dāng)鋼制線圈與電容器組連通時(shí),鋼制線圈中產(chǎn)生迅速增大的電流,線圈中產(chǎn)生迅速增強(qiáng)的磁場(chǎng)。根據(jù)楞次定律,可知銅環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)會(huì)阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,故銅環(huán)中的感應(yīng)電流與鋼制線圈中的電流方向相反。為阻礙銅環(huán)中磁通量變化,銅環(huán)上感應(yīng)的電流與鋼制線圈的電流大小幾乎相等。因此兩個(gè)方向相反的大電流之間的作用力使圓環(huán)被急速的向內(nèi)側(cè)壓縮。ACD錯(cuò)誤,B正確。故選B。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(guò)。當(dāng)金屬薄片中心運(yùn)動(dòng)到N極的正下方時(shí),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.【答案】C【詳析】根據(jù)題意當(dāng)金屬薄片中心運(yùn)動(dòng)到N極正下方時(shí),薄片右側(cè)的磁通量在減小,左側(cè)磁通量在增加,由于兩極間的磁場(chǎng)豎直向下,根據(jù)楞次定律可知此時(shí)薄片右側(cè)的渦電流方向?yàn)轫槙r(shí)針,薄片左側(cè)的渦電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針。故選C。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(gè)磁鐵。將磁鐵從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放,磁鐵開(kāi)始振動(dòng),由于空氣阻力的影響,振動(dòng)最終停止?,F(xiàn)將一個(gè)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(zhǎng)位置由靜止釋放,振動(dòng)最終也停止。則()A.有無(wú)線圈,磁鐵經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間停止運(yùn)動(dòng)B.磁鐵靠近線圈時(shí),線圈有擴(kuò)張趨勢(shì)C.磁鐵離線圈最近時(shí),線圈受到的安培力最大D.有無(wú)線圈,磁鐵和彈簧組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能相同【答案】D【詳析】A.有線圈時(shí),磁鐵受到電磁阻尼的作用,振動(dòng)更快停止,故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)楞次定律,磁鐵靠近線圈時(shí),線圈的磁通量增大,此時(shí)線圈有縮小的趨勢(shì),故B錯(cuò)誤;C.磁鐵離線圈最近時(shí),此時(shí)磁鐵與線圈的相對(duì)速度為零,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零,感應(yīng)電流為零,線圈受到的安培力為零,故C錯(cuò)誤;D.分析可知有無(wú)線圈時(shí),根據(jù)平衡條件最后磁鐵靜止后彈簧的伸長(zhǎng)量相同,由于磁鐵和彈簧組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能為磁鐵減小的重力勢(shì)能減去此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能,故系統(tǒng)損失的機(jī)械能相同,故D正確。故選D。6.(2024·廣東·高考真題)電磁俘能器可在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)時(shí)利用電磁感應(yīng)發(fā)電實(shí)現(xiàn)能量回收,結(jié)構(gòu)如圖甲所示。兩對(duì)永磁鐵可隨發(fā)動(dòng)機(jī)一起上下振動(dòng),每對(duì)永磁鐵間有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B.磁場(chǎng)中,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線圈豎直固定在減震裝置上。某時(shí)刻磁場(chǎng)分布與線圈位置如圖乙所示,永磁鐵振動(dòng)時(shí)磁場(chǎng)分界線不會(huì)離開(kāi)線圈。關(guān)于圖乙中的線圈。下列說(shuō)法正確的是()A.穿過(guò)線圈的磁通量為B.永磁鐵相對(duì)線圈上升越高,線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大C.永磁鐵相對(duì)線圈上升越快,線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越小D.永磁鐵相對(duì)線圈下降時(shí),線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颉敬鸢浮緿【詳析】A.根據(jù)圖乙可知此時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量為0,故A錯(cuò)誤;BC.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知永磁鐵相對(duì)線圈上升越快,磁通量變化越快,線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大,故BC錯(cuò)誤;D.永磁鐵相對(duì)線圈下降時(shí),根據(jù)安培定則可知線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍蔇正確。故選D。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(qiáng)磁場(chǎng)的過(guò)程中,、中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向分別為(
)A.順時(shí)針、順時(shí)針 B.逆時(shí)針、逆時(shí)針C.順時(shí)針、逆時(shí)針 D.逆時(shí)針,順時(shí)針【答案】A【詳析】線圈a從磁場(chǎng)中向右勻速拉出磁場(chǎng)的過(guò)程中穿過(guò)a線圈的磁通量在減小,則根據(jù)楞次定律可知a線圈的電流為順時(shí)針,由于線圈a從磁場(chǎng)中勻速拉出,則a中產(chǎn)生的電流為恒定電流,則線圈a靠近線圈b的過(guò)程中線圈b的磁通量在向外增大,同理可得線圈b產(chǎn)生的電流為順時(shí)針。故選A。8.(2024·北京·高考真題)如圖所示,線圈M和線圈P繞在同一個(gè)鐵芯上,下列說(shuō)法正確的是(
)A.閉合開(kāi)關(guān)瞬間,線圈M和線圈P相互吸引B.閉合開(kāi)關(guān),達(dá)到穩(wěn)定后,電流表的示數(shù)為0C.?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間,流過(guò)電流表的電流方向由a到bD.?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間,線圈P中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向左【答案】B【詳析】A.閉合開(kāi)關(guān)瞬間,線圈P中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與線圈M中電流的磁場(chǎng)方向相反,由楞次定律可知,二者相互排斥,故A錯(cuò)誤;B.閉合開(kāi)關(guān),達(dá)到穩(wěn)定后,通過(guò)線圈P的磁通量保持不變,則感應(yīng)電流為零,電流表的示數(shù)為零,故B正確;CD.?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間,通過(guò)線圈P的磁場(chǎng)方向向右,磁通量減小,由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向右,因此流過(guò)電流表的感應(yīng)電流方向由b到a,故CD錯(cuò)誤。故選B。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(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向下。金屬桿2、3固定不動(dòng),1、4同時(shí)沿圖箭頭方向移動(dòng),移動(dòng)過(guò)程中金屬桿所圍成的矩形周長(zhǎng)保持不變。當(dāng)金屬桿移動(dòng)到圖位置時(shí),金屬桿所圍面積與初始時(shí)相同。在此過(guò)程中()A.金屬桿所圍回路中電流方向保持不變B.通過(guò)金屬桿截面的電荷量隨時(shí)間均勻增加C.金屬桿1所受安培力方向與運(yùn)動(dòng)方向先相同后相反D.金屬桿4所受安培力方向與運(yùn)動(dòng)方向先相反后相同【答案】CD【詳析】A.由數(shù)學(xué)知識(shí)可知金屬桿所圍回路的面積先增大后減小,金屬桿所圍回路內(nèi)磁通量先增大后減小,根據(jù)楞次定律可知電流方向先沿逆時(shí)針?lè)较?,后沿順時(shí)針?lè)较颍蔄錯(cuò)誤;B.由于金屬桿所圍回路的面積非均勻變化,故感應(yīng)電流的大小不恒定,故通過(guò)金屬桿截面的電荷量隨時(shí)間不是均勻增加的,故B錯(cuò)誤;CD.由上述分析,再根據(jù)左手定則,可知金屬桿1所受安培力方向與運(yùn)動(dòng)方向先相同后相反,金屬桿4所受安培力方向與運(yùn)動(dòng)方向先相反后相同,故CD正確。故選CD。10.(2023·北京·高考真題)如圖所示,光滑水平面上的正方形導(dǎo)線框,以某一初速度進(jìn)入豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)并最終完全穿出。線框的邊長(zhǎng)小于磁場(chǎng)寬度。下列說(shuō)法正確的是(
)
A.線框進(jìn)磁場(chǎng)的過(guò)程中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较駼.線框出磁場(chǎng)的過(guò)程中做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C.線框在進(jìn)和出的兩過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱相等D.線框在進(jìn)和出的兩過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量相等【答案】D【詳析】A.線框進(jìn)磁場(chǎng)的過(guò)程中由楞次定律知電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍珹錯(cuò)誤;B.線框出磁場(chǎng)的過(guò)程中,根據(jù)E=Blv聯(lián)立有由于線框出磁場(chǎng)過(guò)程中由左手定則可知線框受到的安培力向左,則v減小,線框做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng),B錯(cuò)誤;C.由能量守恒定律得線框產(chǎn)生的焦耳熱Q=FAL其中線框進(jìn)出磁場(chǎng)時(shí)均做減速運(yùn)動(dòng),但其進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)的速度大,安培力大,產(chǎn)生的焦耳熱多,C錯(cuò)誤;D.線框在進(jìn)和出的兩過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷
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