2021年5月北京市各區(qū)高考二模物理試題分項(xiàng)匯編專輯10 電磁感應(yīng)(含詳解)

2021年高考5月北京市二模物理試題分項(xiàng)匯編

專題10電磁感應(yīng)

1、（2021?北京市朝陽區(qū)高三下學(xué)期5月二模反饋）如圖所示，鋁管豎直置于水平桌面上，小磁體從鋁管

正上方由靜止開始下落，在磁體穿過鋁管的過程中，磁體不與管壁接觸，且無翻轉(zhuǎn)，不計(jì)空氣阻力。下列

選項(xiàng)正確的是（）

A.鋁管中將產(chǎn)生豎直方向的感應(yīng)電流

B.磁體重力勢能減少量和動能增加量的差值等于產(chǎn)生的內(nèi)能

C.磁體加速向下運(yùn)動時處于失重狀態(tài)，因此鋁管對桌面的壓力將逐漸減小

D.若將鋁管換成塑料管，磁體在管中運(yùn)動時，管對桌面的壓力等于鋁管和磁體的重力之和

2、（2021?北京市海淀區(qū)高三下學(xué)期5月二模）手機(jī)無線充電功能的應(yīng)用為人們提供更大的便利。圖8甲

為其充電原理的示意圖，充電板接交流電源，對充電板供電，充電板內(nèi)的勵磁線圈可產(chǎn)生交變磁場，從而

使手機(jī)內(nèi)的感應(yīng)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。當(dāng)充電板內(nèi)的勵磁線圈通入如圖8乙所示的交變電流時（電流由?

流入時的方向?yàn)檎?，不考慮感應(yīng)線圈的自感，下列說法中正確的是

圖8

A.感應(yīng)線圈中產(chǎn)生的是恒定電流

B.感應(yīng)線圈中電流的方向總是與勵磁線圈中電流方向相反

C.”?"時間內(nèi)，c,點(diǎn)電勢始終高于d點(diǎn)電勢

D.△時刻，感應(yīng)線圈中電流的瞬時值最大

3、（2021?北京市西城區(qū)高三下學(xué)期5月二模）如圖1所示，地面上方高度為4的空間內(nèi)有水平方向的勻強(qiáng)

磁場,質(zhì)量為m的正方形閉合導(dǎo)線框abed的邊長為/,從be邊距離地面高為h處將其由靜止釋放,已知。>d>

L從導(dǎo)線框開始運(yùn)動到兒邊即將落地的過程中，導(dǎo)線框的回圖像如圖2所示。重力加速度為g,不計(jì)空

氣阻力，以下有關(guān)這一過程的判斷正確的是

圖2

A.t\~f2時間內(nèi)導(dǎo)線框受到的安培力逐漸增大

B.磁場的高度4可以用VY圖中陰影部分的面積表示

C.導(dǎo)線框重力勢能的減少量等于其動能的增加量

D.導(dǎo)線框產(chǎn)生的焦耳熱大于，咫/

4、（2021?北京市西城區(qū)高三下學(xué)期5月二模）如圖所示，線圈A通過滑動變阻器和開關(guān)連接到電源上，

線圈B的兩端連到電流表上，把線圈A裝在線圈B的里面。實(shí)驗(yàn)中觀察到，開關(guān)閉合瞬間，電流表指針向

右偏轉(zhuǎn)，則

A.開關(guān)斷開瞬間，電流表指針不偏轉(zhuǎn)

B.開關(guān)閉合瞬間，兩個線圈中的電流方向可能同為順時針或逆時針

C.開關(guān)閉合，向右移動滑動變阻器的滑片，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)

D.開關(guān)閉合，向上拔出線圈A的過程中，線圈B將對線圈A產(chǎn)生排斥力

5、（2021?北京市房山區(qū)高三下學(xué)期5月二模）磁電式儀表的基本組成部分是磁鐵和線圈。纏繞線圈的骨

架常用鋁框，鋁框、指針固定在同一轉(zhuǎn)軸上。線圈未通電時，指針豎直指在表盤中央；線圈通電時發(fā)生轉(zhuǎn)

動，指針隨之偏轉(zhuǎn)，由此就能確定電流的大小。如圖9所示，線圈通電時指針向右偏轉(zhuǎn)，在此過程中，下

述說法中正確的是

指針

鋁框

線圈

圖9

A.俯視看，線圈中通有逆時針方向的電流

B.穿過鋁框的磁通量減少

C.俯視看，鋁框中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流

D.使用鋁框做線圈骨架能夠盡快使表針停在某一刻度處

6、（2021?北京市順義區(qū)高三下學(xué)期5月二模）如圖所示，金屬圓環(huán)A用絕緣軟絲線懸掛，在A的正下方

附近同軸放置一個半徑相同的橡膠圓盤B,B圓盤的邊緣部分均勻帶電?，F(xiàn)使圓盤B由靜止開始繞中心軸旋

轉(zhuǎn)并逐漸增大轉(zhuǎn)速，在此過程中，下列說法正確的是（）

A.金屬環(huán)A有擴(kuò)大半徑的趨勢，絲線受到拉力減小

B.金屬環(huán)A有縮小半徑的趨勢，絲線受到拉力減小

C.金屬環(huán)A有擴(kuò)大半徑的趨勢，絲線受到拉力增大

D.金屬環(huán)A有縮小半徑的趨勢，絲線受到拉力增大

7、（2021?北京市首都師大附中高三下學(xué)期4月月考）1916年，斯泰瓦和托爾曼發(fā)現(xiàn)，不帶電的閉合金屬

圓線圈繞通過圓心且垂直于線圈平面的軸轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)速度變化時，線圈中會有電流通過，這一現(xiàn)象可解釋

為：當(dāng)線圈轉(zhuǎn)速度變化時，由于慣性，自由電子與線圈有相對運(yùn)動，取金屬線圈為參照物，正離子晶格相

對靜止，由于慣性影響，可等效為自由電子受到一個沿線圈切線方向的“力”耳，但正離子晶格對自由電

子的作用力尸2不允許自由電子無限制地增大速度，耳和尸2會達(dá)到平衡，其效果是自由電子相對金屬線圈有

定向運(yùn)動，已知耳與線圈角速度的變化率。成正比，鳥與自由相對正離子晶格的速度成正比，下列說法正

確的是（）

A.若線圈加速轉(zhuǎn)動，。越大，電流越大，且方向與線圈轉(zhuǎn)動方向相同

B.若線圈加速轉(zhuǎn)動，a越大，電流越小，且方向與線圈轉(zhuǎn)動方向相反

C.若線圈減速轉(zhuǎn)動，。越大，電流越大，且方向與線圈轉(zhuǎn)動方向相同

D.若線圈減速轉(zhuǎn)動，。越大，電流越小，且方向與線圈轉(zhuǎn)動方向相反

8、（2021?北京市首都師大附中高三下學(xué)期4月月考）鐵路上使用一種電磁裝置向控制中心傳輸信號以確

定火車的位置，能產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場的磁鐵被安裝在火車首節(jié)車廂下面，如圖所示（俯視圖）.當(dāng)它經(jīng)過安放在

兩鐵軌間的線圈時，便會產(chǎn)生一個電信號，通過和線圈相連的電壓傳感器被控制中心接收，從而確定火車

的位置.現(xiàn)一列火車以加速度a駛來，則電壓信號關(guān)于時間的圖像為（）

(?)

9、（2021?北京市首都師大附中高三下學(xué)期4月月考）如圖甲所示，10匝銅導(dǎo)線制成的線圈兩端M、N與

一電壓表相連，線圈內(nèi)磁場方向垂直紙面向里，線圈中磁通量的變化規(guī)律如圖乙所示，下列說法中正確的

A.電壓表的正接線柱接線圈的N端B.線圈中磁通量的變化量為1.5Wb

C.線圈中磁通量的變化率為1.5Wb/sD.電壓表的讀數(shù)為5V

10、（2021?北京市豐臺區(qū)高三下學(xué)期5月二模）在某個趣味物理小實(shí)驗(yàn)中，幾位同學(xué)手拉手與一節(jié)電動勢

為1.5V的干電池、導(dǎo)線、電鍵、一個有鐵芯的多匝線圈按如圖所示方式連接，實(shí)驗(yàn)過程中人會有觸電的感

覺。下列說法正確的是（）

A.人有觸電感覺是在電鍵閉合瞬間

B.人有觸電感覺時流過人體的電流大于流過線圈的電流

C.斷開電鍵時流過人電流方向從8-A

1）.斷開電鍵時線圈中的電流突然增大

11、（2021?北京市首都師大附中高三下學(xué)期4月月考）如圖所示，兩根傾斜放置與水平面成30。角的平行

導(dǎo)電軌道間距為I,導(dǎo)軌間接一電阻的阻值為R，整個空間分布著勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于軌道平面向上，

磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,一質(zhì)量為加、電阻也為R的金屬桿"，以某一初速度沿軌道上滑，直至速度減為零.已

知上述過程中電阻R產(chǎn)生的熱量為Q,其最大瞬時電功率為P,設(shè)軌道摩擦及電阻都不計(jì)，外桿向上滑動

的過程中始終與軌道保持垂直且接觸良好.

（1）請分析說明向上滑動的過程中，ab桿的加速度變化情況;

（2）求金屬桿“6上滑的初速度w；

（3）求金屬桿帥上滑的最大距離x.

12、（2021?北京市豐臺區(qū)高三下學(xué)期5月二模）在物理學(xué)的研究過程中，對變速運(yùn)動的研究是從最簡單的

變速直線運(yùn)動開始的。最簡單的變速直線運(yùn)動，速度應(yīng)該是均勻變化的。速度隨時間均勻變化的直線運(yùn)動

叫做勻變速直線運(yùn)動，加速度。=乜二%為一定值。若某種變速運(yùn)動的速度丫是隨位移x均勻變化的，請解

t

答以下問題：

（1）類比勻變速直線運(yùn)動中加速度。的定義，給出速度隨位移均勻變化的運(yùn)動中加速度。'的定義，使"也

為定值；寫出"的單位；并在圖甲中畫出初速度為w）,末速度為也的v-x圖像；

（2）如圖乙所示，質(zhì)量為m的金屬棒放在寬度為L的光滑導(dǎo)軌上，整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8的勻

強(qiáng)磁場中，回路的電阻可等效為R,且在金屬棒運(yùn)動過程中保持不變。給導(dǎo)體棒一個初速度MO,證明金屬棒

運(yùn)動的速度v隨位移x均勻變化：

（3）請從兩個角度分析（2）中導(dǎo)體棒的加速度。=包的變化情況。

Ar

klEX,X

圖甲1

13、(2021?北京市房山區(qū)高三下學(xué)期5月二模)如圖21所示，足夠長的U形光滑導(dǎo)體框水平放置，寬度

為心一端連接的電阻為R。導(dǎo)體框所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為以電阻為，的

導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)體框上，其長度恰好等于導(dǎo)體框的寬度,且相互接觸良好。其余電阻均可忽略不計(jì)。在

水平拉力作用下，導(dǎo)體棒向右勻速運(yùn)動，速度大小為公

(1)請根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律推導(dǎo)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小E=8小;

(2)求回路中感應(yīng)電流/和導(dǎo)體棒兩端的電壓U；

(3)若在某個時刻撤去拉力，請?jiān)趫D22中定性畫出撤去拉力后導(dǎo)體棒運(yùn)動的回圖像。

14、(2021?北京市東城區(qū)高三下學(xué)期5月二模)如圖所示，一邊長為L、阻值為R

的正方形金屬線框，放在光滑絕緣的水平面上，整個裝置放在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場

中，它的一邊與磁場的邊界MN重合。線框在一大小為F的水平恒力作用下由靜止開始向左運(yùn)動，并最終

以恒定的速度勻速離開磁場區(qū)域，線框離開磁場的全過程所用時間為too

I

N

(1)線框中感應(yīng)電流的方向是順時針還是逆時針？

(2)求線框勻速運(yùn)動時速度的大小V；

(3)求被拉出磁場的過程中，線框中的平均感應(yīng)電動勢后。

15、(2021?北京市朝陽區(qū)高三下學(xué)期5月二模)如圖所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，間

距為L一端與阻值為R的電阻相連。導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為屏一根質(zhì)量

為，"的金屬棒置于導(dǎo)軌上，其長度恰好等于導(dǎo)軌間距，與導(dǎo)軌接觸良好。廠0時金屬棒以初速度vo沿導(dǎo)軌

向右運(yùn)動，不計(jì)空氣阻力，不計(jì)導(dǎo)軌及金屬棒的電阻。求：

IBT

A,xxxx

R—?%L

yxxxx

(1)廠0時金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小E；

(2)片0時金屬棒所受安培力的大小尸；

(3)之后的整個運(yùn)動過程中電阻R產(chǎn)生的熱量Q。

16、(2021?北京市海淀區(qū)高三下學(xué)期5月二模)如圖16所示，MN、PQ為兩足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌，

兩導(dǎo)軌的間距乙=1.0如導(dǎo)軌所在平面與水平面間夾角9=37。，N、。間連接一阻值R=0.3C的定值電阻，在

導(dǎo)軌所在空間內(nèi)有垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度8=0.27。將一根質(zhì)量〃?=0.1炮的金屬棒必

垂直于MMPQ方向置于導(dǎo)軌上，金屬棒與導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻，=0.2。，導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì)?，F(xiàn)

由靜止釋放金屬棒，金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直，且與導(dǎo)軌接觸良好。重力加速度g取

10/n/s2,已知si/j37°=0.6,cos370=0.8o求金屬棒沿導(dǎo)軌：

圖16

（1）開始下滑時的加速度大小公

（2）下滑過程中的最大速度大小u；

（3）以最大速度下滑時，電阻R的電功率大小P。

17、（2021?北京市朝陽區(qū)高三下學(xué)期5月二模反饋）如圖所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，

間距為L,一端與阻值為R的電阻相連。導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為上一根質(zhì)

量為機(jī)的金屬棒置于導(dǎo)軌上，其長度恰好等于導(dǎo)軌間距，與導(dǎo)軌接觸良好。時金屬棒以初速度即沿導(dǎo)軌

向右運(yùn)動，不計(jì)空氣阻力，不計(jì)導(dǎo)軌及金屬棒的電阻。求：

（1）k0時金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電流/的大??；

（2）/=0時金屬棒的加速度大小a；

（3）/=0之后的整個運(yùn)動過程中通過金屬棒的電量飲

2021年高考5月北京市二模物理試題分項(xiàng)匯編

專題10電磁感應(yīng)

1、（2021?北京市朝陽區(qū)高三下學(xué)期5月二模反饋）如圖所示，鋁管豎直置于水平桌面上，小磁體從鋁管

正上方由靜止開始下落，在磁體穿過鋁管的過程中，磁體不與管壁接觸，且無翻轉(zhuǎn)，不計(jì)空氣阻力。下列

選項(xiàng)正確的是（）

A.鋁管中將產(chǎn)生豎直方向的感應(yīng)電流

B.磁體重力勢能減少量和動能增加量的差值等于產(chǎn)生的內(nèi)能

C.磁體加速向下運(yùn)動時處于失重狀態(tài)，因此鋁管對桌面的壓力將逐漸減小

D.若將鋁管換成塑料管，磁體在管中運(yùn)動時，管對桌面的壓力等于鋁管和磁體的重力之和

【答案】B

【解析】

A.鋁管中將產(chǎn)生水平方向的感應(yīng)電流，A錯誤；

B.根據(jù)能量守恒定律，磁體的機(jī)械能減少，管的內(nèi)能增加，增加的內(nèi)能等于磁體減少的機(jī)械能，所以，磁

體重力勢能減少量和動能增加量的差值等于產(chǎn)生的內(nèi)能，B正確：

C.磁體加速向下運(yùn)動時受到的磁場力向上，且逐漸增大，根據(jù)牛頓第三定律，鋁管受到的磁場力向下逐漸

增大，因此鋁管對桌面的壓力將逐漸增大，C錯誤：

D.若將鋁管換成塑料管，磁體在管中運(yùn)動時，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，磁體與管無作用力，管對桌面的壓力等于

鋁管的重力，D錯誤。

故選B。

2、（2021?北京市海淀區(qū)高三下學(xué)期5月二模）手機(jī)無線充電功能的應(yīng)用為人們提供更大的便利。圖8甲

為其充電原理的示意圖，充電板接交流電源，對充電板供電，充電板內(nèi)的勵磁線圈可產(chǎn)生交變磁場，從而

使手機(jī)內(nèi)的感應(yīng)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。當(dāng)充電板內(nèi)的勵磁線圈通入如圖8乙所示的交變電流時（電流由a

流入時的方向?yàn)檎?，不考慮感應(yīng)線圈的自感，下列說法中正確的是

圖8

A.感應(yīng)線圈中產(chǎn)生的是恒定電流

B.感應(yīng)線圈中電流的方向總是與勵磁線圈中電流方向相反

C.”?△時間內(nèi)，c點(diǎn)電勢始終高于d點(diǎn)電勢

D.△時刻，感應(yīng)線圈中電流的瞬時值最大

【答案】C

【解析】由乙圖可知，勵磁線圈中通過的是正弦變化的電流，電流的變化不是恒定的，所以在感應(yīng)線

圈中產(chǎn)生的也是變化的電流，選項(xiàng)A錯誤；

在0力時間內(nèi)，勵磁線圈中的電流由。流入，并且在增強(qiáng)，故勵磁線圈磁場增大，則根據(jù)楞次定律可知，

感應(yīng)線圈產(chǎn)生向下的感應(yīng)磁場，再山右手定則知道感應(yīng)線圈的電流由c流入，：線圈的電流方向相反；在

八七時間內(nèi)，勵磁線圈中的電流仍由。流入，并且在減弱，故勵磁線圈磁場減弱，則根據(jù)楞次定律可知，感

應(yīng)線圈產(chǎn)生向上的感應(yīng)磁場，再由右手定則知道感應(yīng)線圈的電流由d流入，二線圈的電流方向相同，所以

二個線圈中的電流不總是相反的，選項(xiàng)B錯誤；

由上面可知，在時間內(nèi)，感應(yīng)線圈的電流由d流入，c流出，故c點(diǎn)的電勢高于d點(diǎn)的電勢；在3/3

時間內(nèi)，電流由b流入，磁場向下，且在增強(qiáng)，故感應(yīng)線圈的磁場向上，電流由d流入，c流出，c的電勢

高于d的電勢，故選項(xiàng)C正確；

h時刻，勵磁線圈中的電流變化率為0,因?yàn)樵擖c(diǎn)的斜率為0,故感應(yīng)線圈中的感應(yīng)電流也為0,選項(xiàng)D

錯誤。

3、（2021?北京市西城區(qū)高三下學(xué)期5月二模）如圖1所示，地面上方高度為d的空間內(nèi)有水平方向的勻強(qiáng)

磁場,質(zhì)量為m的正方形閉合導(dǎo)線框abed的邊長為I,從be邊距離地面高為h處將其由靜止釋放，已知人>

/<.從導(dǎo)線框開始運(yùn)動到歷邊即將落地的過程中，導(dǎo)線框的內(nèi)圖像如圖2所示。重力加速度為g,不計(jì)空

氣阻力，以下有關(guān)這一過程的判斷正確的是

A.人~功時間內(nèi)導(dǎo)線框受到的安培力逐漸增大

B.磁場的高度d可以用修圖中陰影部分的面積表示

C.導(dǎo)線框重力勢能的減少量等于其動能的增加量

D.導(dǎo)線框產(chǎn)生的焦耳熱大于mg/

【答案】D

【解析】由圖2可知，“是線框的be邊剛進(jìn)入磁場時刻，會是線框全部進(jìn)入磁場時刻，打時刻是be邊

落到地面的時刻；所以時間內(nèi)，導(dǎo)線框的be邊在磁場中切割磁感線，它的速度減小，根據(jù)尸后B/L=

D2r2

-----可知，受到的安培力逐漸減小，選項(xiàng)A錯誤；VY圖中陰影部分的面積f2、f3時刻間的位移，該位

R

移小于d,相差一個線框的邊長/,選項(xiàng)B錯誤；

若沒有磁場，導(dǎo)線框下落，根據(jù)機(jī)械能守恒可得：導(dǎo)線框重力勢能的減少量等于其動能的增加量，但

是現(xiàn)在線框進(jìn)入磁場時有感應(yīng)電流，會有焦耳熱產(chǎn)生，所以重力勢能的減少量大于動能的增加量，選項(xiàng)C

錯誤；在八到￡2的時間內(nèi)，是線框產(chǎn)生焦耳熱的，這段時間根據(jù)動能定理得：5g/+W卡;m也2-；優(yōu)02,故

焦耳熱Q=-W=;??g/+—mv\2--因?yàn)楣?，故Q>nigL選項(xiàng)D正確。

4、（2021?北京市西城區(qū)高三下學(xué)期5月二模）如圖所示，線圈A通過滑動變阻器和開關(guān)連接到電源上,

線圈B的兩端連到電流表上，把線圈A裝在線圈B的里面。實(shí)驗(yàn)中觀察到，開關(guān)閉合瞬間，電流表指針向

右偏轉(zhuǎn)，則

A.開關(guān)斷開瞬間，電流表指針不偏轉(zhuǎn)

B.開關(guān)閉合瞬間，兩個線圈中的電流方向可能同為順時針或逆時針

C.開關(guān)閉合，向右移動滑動變阻器的滑片，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)

D.開關(guān)閉合，向上拔出線圈A的過程中，線圈B將對線圈A產(chǎn)生排斥力

【答案】C

【解析】由于開關(guān)閉合瞬間，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，說明穿過線圈B的磁通量增加時，線圈中的感應(yīng)

電流使得電流表向右偏轉(zhuǎn)，故所有使B中磁通量增加的情況，電流表指針均向右偏，而所有使B中磁通量

減小的情況，電流表指針均向左偏；

則開關(guān)斷開瞬間，穿過B的磁通量在減小，故電流表指針向左偏，選項(xiàng)A錯誤；

開關(guān)閉合瞬間，A線圈中的電流增加，A中產(chǎn)生的磁場增大，穿過B線圈的磁場也增大，根據(jù)楞次定

律可知，B線圈產(chǎn)生的磁場與A線圈的相反，故兩個線圈中的電流方向是相反的，選項(xiàng)B錯誤；

開關(guān)閉合，向右移動滑動變阻器的滑片，電流增大，與開關(guān)閉合類似，故電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)C

正確；

開關(guān)閉合，向上拔出線圈A的過程中，根據(jù)“來拒去留”的思想，線圈B將對線圈A產(chǎn)生吸引力，選項(xiàng)

D錯誤。

5、（2021?北京市房山區(qū)高三下學(xué)期5月二模）磁電式儀表的基本組成部分是磁鐵和線圈。纏繞線圈的骨

架常用鋁框，鋁框、指針固定在同一轉(zhuǎn)軸上。線圈未通電時，指針豎直指在表盤中央；線圈通電時發(fā)生轉(zhuǎn)

動，指針隨之偏轉(zhuǎn)，由此就能確定電流的大小。如圖9所示，線圈通電時指針向右偏轉(zhuǎn)，在此過程中，下

述說法中正確的是

圖9

A.俯視看，線圈中通有逆時針方向的電流

B.穿過鋁框的磁通量減少

C.俯視看，鋁框中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流

D.使用鋁框做線圈骨架能夠盡快使表針停在某一刻度處

【答案】D

【解析】若線圈通電時指針向右偏轉(zhuǎn)，則說明線圈右邊受到向下的安培力，根據(jù)磁場方向，由左手定

則可以判斷電流是指向紙面外的，那么俯視看，線圈中通有順時針方向的電流，選項(xiàng)A錯誤；

現(xiàn)在的位置穿過鋁框的磁通量較少，若偏過一定的角度后，穿過鋁框的磁通量增加，選項(xiàng)B錯誤；

由于鋁框右邊受安培力向卜運(yùn)動，而右邊框向下運(yùn)動時又會切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，由右手定則

可知，歷邊框產(chǎn)生向紙面里的感應(yīng)電流，俯視看，是逆時針方向的感應(yīng)電流，選項(xiàng)C錯誤；

使用鋁框做線圈骨架，線圈在安培力作用下轉(zhuǎn)動的時候，鋁框在磁場中切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，

電流又會對鋁框的運(yùn)動起到阻礙作用，起到阻尼的作用，能使表針盡快停在某一刻度處，選項(xiàng)D錯誤。

6,（2021?北京市順義區(qū)高三下學(xué)期5月二模）如圖所示，金屬圓環(huán)A用絕緣軟絲線懸掛，在A的正下方

附近同軸放置一個半徑相同的橡膠圓盤B,B圓盤的邊緣部分均勻帶電?，F(xiàn)使圓盤B由靜止開始繞中心軸旋

轉(zhuǎn)并逐漸增大轉(zhuǎn)速，在此過程中，下列說法正確的是（）

A.金屬環(huán)A有擴(kuò)大半徑的趨勢，絲線受到拉力減小

B.金屬環(huán)A有縮小半徑的趨勢，絲線受到拉力減小

C.金屬環(huán)A有擴(kuò)大半徑的趨勢，絲線受到拉力增大

D.金屬環(huán)A有縮小半徑的趨勢，絲線受到拉力增大

【答案】B

【解析】

帶電圓盤B加速轉(zhuǎn)動時，形成的電流逐漸增大，磁場增強(qiáng)，穿過金屬圓環(huán)A的磁通量增大，根據(jù)楞次定律

感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場要阻礙原磁通量的變化，所以金屬圓環(huán)B有縮小半徑的趨勢，金屬圓環(huán)A有向上遠(yuǎn)離

A的運(yùn)動趨勢，所以絲線受到拉力減小。

故選B。

7、（2021?北京市首都師大附中高三下學(xué)期4月月考）1916年，斯泰瓦和托爾曼發(fā)現(xiàn)，不帶電的閉合金屬

圓線圈繞通過圓心且垂直于線圈平面的軸轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)速度變化時，線圈中會有電流通過，這一現(xiàn)象可解釋

為：當(dāng)線圈轉(zhuǎn)速度變化時，由于慣性，自由電子與線圈有相對運(yùn)動，取金屬線圈為參照物，正離子晶格相

對靜止，由于慣性影響，可等效為自由電子受到一個沿線圈切線方向的“力”月，但正離子晶格對自由電

子的作用力鳥不允許自由電子無限制地增大速度，耳和尸2會達(dá)到平衡，其效果是自由電子相對金屬線圈有

定向運(yùn)動，已知￡與線圈角速度的變化率。成正比，工與自由相對正離子晶格的速度成正比，下列說法正

確的是（）

A.若線圈加速轉(zhuǎn)動，。越大，電流越大，且方向與線圈轉(zhuǎn)動方向相同

B.若線圈加速轉(zhuǎn)動，a越大，電流越小，且方向與線圈轉(zhuǎn)動方向相反

C.若線圈減速轉(zhuǎn)動，。越大，電流越大，且方向與線圈轉(zhuǎn)動方向相同

D.若線圈減速轉(zhuǎn)動，。越大，電流越小，且方向與線圈轉(zhuǎn)動方向相反

【答案】A

【解析】

AB,若線圈加速轉(zhuǎn)動，即正離子晶格合線圈波長相對靜止加速轉(zhuǎn)動，自由電子相對于正離子晶格向后運(yùn)動,

由于規(guī)定正電荷定向運(yùn)動的方向?yàn)殡娏鞣较?，?fù)電荷定向運(yùn)動的方向和電流方向相反，所以電流方向與線

圈轉(zhuǎn)動方向相同；a越大，即線圈角速度的變化率越大，電流越大，故A正確、B錯誤；

CD.若線圈減速轉(zhuǎn)動，即正離子晶格合線圈波長相對靜止減速轉(zhuǎn)動，自由電子相對于正離子晶格向前運(yùn)動，

由于規(guī)定正電荷定向運(yùn)動的方向?yàn)殡娏鞣较?，?fù)電荷定向運(yùn)動的方向和電流方向相反，所以電流方向與線

圈轉(zhuǎn)動方向相反；a越大，即線圈角速度的變化率越大，電流越大，故CD錯誤.

8、（2021?北京市首都師大附中高三下學(xué)期4月月考）鐵路上使用一種電磁裝置向控制中心傳輸信號以確

定火車的位置，能產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場的磁鐵被安裝在火車首節(jié)車廂下面，如圖所示（俯視圖）.當(dāng)它經(jīng)過安放在

兩鐵軌間的線圈時，便會產(chǎn)生一個電信號，通過和線圈相連的電壓傳感器被控制中心接收，從而確定火車

的位置.現(xiàn)一列火車以加速度a駛來，則電壓信號關(guān)于時間的圖像為（）

(?)

【答案】D

【解析】

火乍做勻加速運(yùn)動，速度為v=%+R,以火車為參照系，線圈是運(yùn)動的，線圈左（或右）邊切割磁感線

產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=線圈兩端的電壓"=E=5Lv=5L%+5L〃，由此可知，u隨時間均勻增

大.線圈完全磁場中時，磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生.由于火車做加速運(yùn)動，通過線圈左邊的時間長,

通過線圈右邊的時間短，由圖象可知，D正確.

【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵掌握感應(yīng)電動勢切割式E=8〃和勻變速直線運(yùn)動的速度公式，得到電壓的表達(dá)式是解題

的關(guān)鍵，這也是研究圖象問題常用的方法：得到解析式，再研究圖象的意義.

9、（2021?北京市首都師大附中高三下學(xué)期4月月考）如圖甲所示，10匝銅導(dǎo)線制成的線圈兩端M、N與

一電壓表相連，線圈內(nèi)磁場方向垂直紙面向里，線圈中磁通量的變化規(guī)律如圖乙所示，下列說法中正確的

是（）

A.電壓表的正接線柱接線圈的N端B.線圈中磁通量的變化量為1.5Wb

C.線圈中磁通量的變化率為1.5Wb/sD.電壓表的讀數(shù)為5V

【答案】D

【解析】

線圈平面垂直處于勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨著時間均勻變化時，線圈中的磁通量發(fā)生變化，從而導(dǎo)致

出現(xiàn)感應(yīng)電動勢，產(chǎn)生感應(yīng)電流，由法拉第電磁感應(yīng)定律可求出感應(yīng)電動勢大小，從而得出電壓表讀數(shù)，

再由楞次定律判定感應(yīng)電流方向.

A、由楞次定律可得：感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r針，則M端比N端的電勢高，所以電壓表“+”接線柱接M

端，故A錯誤：

B、磁通量的變化需要時間，由于未說明變化時間，故B錯誤；

C、磁通量的變化率為：絲=。15-（）.10Wb/s=0.5Wb/s,C錯誤；

△t0.1

D、根據(jù)法拉笫電磁感應(yīng)定律：一=10x0.5V=5V,所以電壓表讀數(shù)為5V,D正確.

Ar

故選D.

【點(diǎn)睛】由法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動勢的大小，而感應(yīng)電流的方向則由楞次定律判定.同時穿過

磁通量發(fā)生變化的線圈相當(dāng)于電源，所以電源內(nèi)部（線圈）電流方向是負(fù)極到正極.

10、（2021?北京市豐臺區(qū)高三下學(xué)期5月二模）在某個趣味物理小實(shí)驗(yàn)中，幾位同學(xué)手拉手與一節(jié)電動勢

為1.5V的干電池、導(dǎo)線、電鍵、一個有鐵芯的多匝線圈按如圖所示方式連接，實(shí)驗(yàn)過程中人會有觸電的感

覺。下列說法正確的是（）

A.人有觸電感覺是在電鍵閉合瞬間

B.人有觸電感覺時流過人體的電流大于流過線圈的電流

C.斷開電鍵時流過人電流方向從BfA

D.斷開電鍵時線圈中的電流突然增大

【答案】C

【解析】

因?yàn)閿嚯娝查g多匝線圈產(chǎn)生較大的自感電動勢，所以人有觸電感覺，此時人與線圈組成一個閉合回路，則

兩者電流總是相等，線圈中的電流方向不變還是從左到右，但是流過人的電流方向從BTA,根據(jù)楞次定律

可知，自感電動勢是阻礙電流的減小，但不是阻止，所以線圈中的電流是逐漸減小的，所以ABD錯誤；C

正確；

故選C。

11、（2021?北京市首都師大附中高三下學(xué)期4月月考）如圖所示，兩根傾斜放置與水平面成30。角的平行

導(dǎo)電軌道間距為/，導(dǎo)軌間接一電阻的阻值為R，整個空間分布著勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于軌道平面向上，

磁感應(yīng)強(qiáng)度為8,一質(zhì)量為切、電阻也為R的金屬桿外，以某一初速度沿軌道上滑，直至速度減為零.已

知上述過程中電阻R產(chǎn)生的熱量為Q,其最大瞬時電功率為P，設(shè)軌道摩擦及電阻都不計(jì)，油桿向上滑動

的過程中始終與軌道保持垂直且接觸良好.

(1)請分析說明向上滑動的過程中，油桿的加速度變化情況；

(2)求金屬桿岫上滑的初速度加；

(3)求金屬桿必上滑的最大距離x.

【答案】(1)必桿沿軌道向上做減速運(yùn)動，速度越來越小，加速度。越來越小.(2)0=2叵(3)

°BI

4mRP-4QB2l2

X~mgB2l2

【解析】

根據(jù)速度的變化，結(jié)合加速度的表達(dá)式得出加速度的變化，下滑過程中，列出加速度的表達(dá)式，抓住加速

度的方向與速度方向的關(guān)系判斷速度的變化，從而得出加速度的變化.

Biu

(1)由牛頓第二定律mgs\x\0+BIl=ma,得mgsinC+B---1-ma,

2R

油桿沿軌道向上做減速運(yùn)動，速度越來越小，加速度。越來越小

(2)設(shè)成桿上滑的初速度為。o,則成桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=8仇

E

通過電阻擾的電流為/=——

2R

R匕的最大功率為P=FR

2s[PR

解得%=

Bl

（3）在他桿上滑的全過程中，R上產(chǎn)生的熱量為Q,則H桿上產(chǎn)生的熱量也為Q.全過程電路產(chǎn)生的總

熱量Q總=2。

當(dāng)岫桿速度為零時，岫桿向上滑動的最大距離為x,根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律

—mv^=mgxsin300+Q總

4mRP-4QB22

解得:

mgB2l2

【點(diǎn)睛】本題考查了電磁感應(yīng)與力學(xué)的綜合運(yùn)用，解決本題的關(guān)鍵會根據(jù)受力分析運(yùn)動規(guī)律，得出加速度

和速度的變化，難度中等.

12、（2021?北京市豐臺區(qū)高三下學(xué)期5月二模）在物理學(xué)的研究過程中，對變速運(yùn)動的研究是從最簡單的

變速直線運(yùn)動開始的。最簡單的變速直線運(yùn)動，速度應(yīng)該是均勻變化的。速度隨時間均勻變化的直線運(yùn)動

叫做勻變速直線運(yùn)動，加速度”=^^二幺為一定值。若某種變速運(yùn)動的速度丫是隨位移x均勻變化的，請解

t

答以下問題：

（1）類比勻變速直線運(yùn)動中加速度。的定義，給出速度隨位移均勻變化的運(yùn)動中加速度"的定義，使"也

為定值；寫出"的單位；并在圖甲中畫出初速度為血，末速度為端的V-X圖像；

（2）如圖乙所示，質(zhì)量為m的金屬棒放在寬度為工的光滑導(dǎo)軌上，整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8的勻

強(qiáng)磁場中，回路的電阻可等效為R,且在金屬棒運(yùn)動過程中保持不變。給導(dǎo)體棒一個初速度證明金屬棒

運(yùn)動的速度v隨位移x均勻變化；

中導(dǎo)體棒的加速度。亮的變化情況。

（3）請從兩個角度分析（2）

X

圖甲圖乙

【答案】(1)"=匕％；(2)見解析；(3)見解析

X

【解析】

(1)類比勻加速直線運(yùn)動中加速度”的定義，可知

vv

a，=-----o-

x

根據(jù)單位制可得"的單位為「

I圖像如圖所示

(2)在導(dǎo)體棒速度從W)變?yōu)関的過程中取-極小時間4,設(shè)在這一段時間內(nèi)，導(dǎo)體棒的速度從W變?yōu)橐?/p>

為時間極短，可認(rèn)為這一段時間內(nèi)安培力為一定值，根據(jù)動量定理可得

-BIL\t=mvirmvi

電路中電流為

/=嗎

R

聯(lián)立可得

B2I3

x="2%-mv

R

整理，得

B2L2

u=%一

mR

因此導(dǎo)體棒運(yùn)動速度v隨位移x均勻變化

(3)方法一：根據(jù)牛頓第二定律

Blv

U----，F(xiàn)『BIL,

m~R

所以

B2l3v

a---------

mR

所以隨著速度的逐漸減小，加速度。也逐漸減小。

方法二：根據(jù)加速度定義式，有

?v

a-——

0t

a'為定值，且以相同的?v,相同，萬變小，變大，所以隨著速度的逐漸減小，加速度〃也逐漸減

小。

13、(2021?北京市房山區(qū)高三下學(xué)期5月二模)如圖21所示，足夠長的U形光滑導(dǎo)體框水平放置，寬度

為L,一端連接的電阻為R。導(dǎo)體框所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。電阻為，的

導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)體框上，其長度恰好等于導(dǎo)體框的寬度,且相互接觸良好。其余電阻均可忽略不計(jì)。在

水平拉力作用下，導(dǎo)體棒向右勻速運(yùn)動，速度大小為V。

(1)請根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律推導(dǎo)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小E=8S;

(2)求回路中感應(yīng)電流/和導(dǎo)體棒兩端的電壓U；

(3)若在某個時刻撤去拉力，請?jiān)趫D22中定性畫出撤去拉力后導(dǎo)體棒運(yùn)動的M圖像。

ER

【答案】（1）推導(dǎo)過程略；（2）——；（3）圖像如圖所示。

R+r

△①

【解析】（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律——，

MN與導(dǎo)軌組成閉合回路匝數(shù)〃=1（2分）

時間內(nèi)MN運(yùn)動的距離△戶閉合回路△<p=Bv△也（2分）;

代入得E=B〃（2分）；

E

（2）MN產(chǎn)生電動勢E=B小，山閉合電路歐姆定律/=-----

R+r

ER

得路端電壓U=IR=----；（2分）

R+r

（3）撤去拉力后，導(dǎo)體棒在安培力作用下做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動，最終速度減為0,u-f圖像如

圖所示（2分）

14、（2021?北京市東城區(qū)高三下學(xué)期5月二模）如圖所示，一邊長為L、阻值為R的正方形金屬線框，放

在光滑絕緣的水平面上，整個裝置放在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，它的一邊與磁場的

邊界MN重合。線框在一大小為F的水平恒力作用下由靜止開始向左運(yùn)動，并最終以恒定的速度勻速離開

磁場區(qū)域，線框離開磁場的全過程所用時間為to。

（1）線框中感應(yīng)電流的方向是順時針還是逆時針？

（2）求線框勻速運(yùn)動時速度的大小V;

（3）求被拉出磁場的過程中，線框中的平均感應(yīng)電動勢后。

【答案】（9分）（1）逆時針；（2）v=黑;（3）E=—

8*%

【解析】（。逆時針；

（2）當(dāng)線框勻速運(yùn)動時外力F與安培力大小相等,

因此有F-BIL，/=空吆,得。

RB弋

（3）由丘=絲，得后=空。

Zf0

15、（2021?北京市朝陽區(qū)高三下學(xué)期5月二模）如圖所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，間

距為L一端與阻值為R的電阻相連。導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為8。一根質(zhì)量

為根的金屬棒置于導(dǎo)軌上，其長度恰好等于導(dǎo)軌間距，與導(dǎo)軌接觸良好。/=0時金屬棒以初速度vo沿導(dǎo)軌

向右運(yùn)動，不計(jì)空氣阻力，不計(jì)導(dǎo)軌及金屬棒的電阻。求:

（1）/=0時金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小E；

（2）仁0時金屬棒所受安培力的大小F；

（3）仁0之后的整個運(yùn)動過程中電阻R產(chǎn)生的熱量Q。

【答案】（9分）（1）E=BLv0；（2）F=；（3）

【解析】（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律得E