專題12 電磁感應(yīng)-2022年高考真題和模擬題物理分專題訓(xùn)練（學(xué)生版）

專題12電磁感應(yīng)【真題匯編】1、(2022·湖南卷·T10)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，下列說法正確的是()

A.導(dǎo)體棒a離開導(dǎo)軌至落地過程中，水平位移為B.導(dǎo)體棒a離開導(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)的過程中，通過電阻的電荷量為2、(2022·廣東卷·T1)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(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)過程中線圈平面始終與地面平行。下列說法正確的有()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)，穿過線圈的磁通量不變C.線圈從P點(diǎn)開始豎直向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中無感應(yīng)電流D.線圈從P到M過程的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與從P到N過程的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等3、(2022·廣東卷·T4)圖是簡(jiǎn)化的某種旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)原理圖。定子是僅匝數(shù)n不同的兩線圈，，二者軸線在同一平面內(nèi)且相互垂直，兩線圈到其軸線交點(diǎn)O的距離相等，且均連接阻值為R的電阻，轉(zhuǎn)子是中心在O點(diǎn)的條形磁鐵，繞O點(diǎn)在該平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩線圈輸出正弦式交變電流。不計(jì)線圈電阻、自感及兩線圈間的相互影響，下列說法正確的是()A.兩線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的有效值相等 B.兩線圈產(chǎn)生的交變電流頻率相等C.兩線圈產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)同時(shí)達(dá)到最大值 D.兩電阻消耗的電功率相等4、(2022·山東卷·T12)如圖所示，平面的第一、三象限內(nèi)以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為的扇形區(qū)域充滿方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。邊長為L的正方形金屬框繞其始終在O點(diǎn)的頂點(diǎn)、在平面內(nèi)以角速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，時(shí)刻，金屬框開始進(jìn)入第一象限。不考慮自感影響，關(guān)于金屬框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E隨時(shí)間t變化規(guī)律的描述正確的是()A.在到的過程中，E一直增大B.在到的過程中，E先增大后減小C.在到過程中，E的變化率一直增大D.在到的過程中，E的變化率一直減小5、(2022·全國甲卷·T20)如圖，兩根相互平行的光滑長直金屬導(dǎo)軌固定在水平絕緣桌面上，在導(dǎo)軌的左端接入電容為C的電容器和阻值為R的電阻。質(zhì)量為m、阻值也為R的導(dǎo)體棒MN靜止于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直，且接觸良好，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，整個(gè)系統(tǒng)處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。開始時(shí)，電容器所帶的電荷量為Q，合上開關(guān)S后，()A.通過導(dǎo)體棒電流的最大值為B.導(dǎo)體棒MN向右先加速、后勻速運(yùn)動(dòng)C.導(dǎo)體棒速度最大時(shí)所受的安培力也最大D.電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱大于導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的焦耳熱6、(2022·全國甲卷·T16)三個(gè)用同樣的細(xì)導(dǎo)線做成的剛性閉合線框，正方形線框的邊長與圓線框的直徑相等，圓線框的半徑與正六邊形線框的邊長相等，如圖所示。把它們放入磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間線性變化的同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框所在平面均與磁場(chǎng)方向垂直，正方形、圓形和正六邊形線框中感應(yīng)電流的大小分別為和。則()A B. C. D.7、(2022·浙江1月卷·T13)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)針方向B.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8.(2022·河北·T5)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.9.(2022·河北·T8)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)刻通過坐標(biāo)原點(diǎn)，金屬棒始終與軸垂直。設(shè)運(yùn)動(dòng)過程中通過電阻的電流強(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.10、(2022·湖北·T15)如圖所示，高度足夠的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域下邊界水平、左右邊界豎直，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里。正方形單匝線框abcd的邊長L=0.2m、回路電阻R=1.6×10-3Ω、質(zhì)量m=0.2kg。線框平面與磁場(chǎng)方向垂直，線框的ad邊與磁場(chǎng)左邊界平齊，ab邊與磁場(chǎng)下邊界的距離也為L?，F(xiàn)對(duì)線框施加與水平向右方向成θ=45°角、大小為的恒力F，使其在圖示豎直平面內(nèi)由靜止開始運(yùn)動(dòng)。從ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)開始，在豎直方向線框做勻速運(yùn)動(dòng)；dc邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，bc邊恰好到達(dá)磁場(chǎng)右邊界。重力加速度大小取g=10m/s2，求：(1)ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)前，線框在水平方向和豎直方向的加速度大?。?2)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和線框進(jìn)入磁場(chǎng)的整個(gè)過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱；(3)磁場(chǎng)區(qū)域的水平寬度。11、(2022·浙江1月卷·T21)如圖所示，水平固定一半徑r=0.2m的金屬圓環(huán)，長均為r，電阻均為R0的兩金屬棒沿直徑放置，其中一端與圓環(huán)接觸良好，另一端固定在過圓心的導(dǎo)電豎直轉(zhuǎn)軸OO′上，并隨軸以角速度=600rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，圓環(huán)內(nèi)左半圓均存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。圓環(huán)邊緣、與轉(zhuǎn)軸良好接觸的電刷分別與間距l(xiāng)1的水平放置的平行金屬軌道相連，軌道間接有電容C=0.09F的電容器，通過單刀雙擲開關(guān)S可分別與接線柱1、2相連。電容器左側(cè)寬度也為l1、長度為l2、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)靠近左側(cè)邊緣處垂直軌道放置金屬棒ab，磁場(chǎng)區(qū)域外有間距也為l1的絕緣軌道與金屬軌道平滑連接，在絕緣軌道的水平段上放置“［”形金屬框fcde。棒ab長度和“［”形框的寬度也均為l1、質(zhì)量均為m=0.01kg，de與cf長度均為l3=0.08m，已知l1=0.25m，l2=0.068m，B1=B2=1T、方向均為豎直向上；棒ab和“［”形框的cd邊的電阻均為R=0.1，除已給電阻外其他電阻不計(jì)，軌道均光滑，棒ab與軌道接觸良好且運(yùn)動(dòng)過程中始終與軌道垂直。開始時(shí)開關(guān)S和接線柱1接通，待電容器充電完畢后，將S從1撥到2，電容器放電，棒ab被彈出磁場(chǎng)后與“［”形框粘在一起形成閉合框abcd，此時(shí)將S與2斷開，已知框abcd在傾斜軌道上重心上升0.2m后返回進(jìn)入磁場(chǎng)。(1)求電容器充電完畢后所帶的電荷量Q，哪個(gè)極板(M或N；)帶正電？(2)求電容器釋放的電荷量；(3)求框abcd進(jìn)入磁場(chǎng)后，ab邊與磁場(chǎng)區(qū)域左邊界的最大距離x。v12、(2022·浙江6月·T21)絕緣并固定，線圈帶動(dòng)動(dòng)子，可在水平導(dǎo)軌上無摩擦滑動(dòng)。線圈位于導(dǎo)軌間的輻向磁場(chǎng)中，其所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。開關(guān)S與1接通，恒流源與線圈連接，動(dòng)子從靜止開始推動(dòng)飛機(jī)加速，飛機(jī)達(dá)到起飛速度時(shí)與動(dòng)子脫離；此時(shí)S擲向2接通定值電阻R0，同時(shí)施加回撤力F，在F和磁場(chǎng)力作用下，動(dòng)子恰好返回初始位置停下。若動(dòng)子從靜止開始至返回過程的v-t圖如圖2所示，在t1至t3時(shí)間內(nèi)F=(800－10v)N，t3時(shí)撤去F。已知起飛速度v1=80m/s，t1=1.5s，線圈匝數(shù)n=100匝，每匝周長l=1m，飛機(jī)的質(zhì)量M=10kg，動(dòng)子和線圈的總質(zhì)量m=5kg，R0=9.5Ω，B=0.1T，不計(jì)空氣阻力和飛機(jī)起飛對(duì)動(dòng)子運(yùn)動(dòng)速度的影響，求(1)恒流源的電流I；(2)線圈電阻R；(3)時(shí)刻t3。13、(2022·全國乙卷·T24)如圖，一不可伸長的細(xì)繩的上端固定，下端系在邊長為的正方形金屬框的一個(gè)頂點(diǎn)上。金屬框的一條對(duì)角線水平，其下方有方向垂直于金屬框所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知構(gòu)成金屬框的導(dǎo)線單位長度的阻值為；在到時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間t的變化關(guān)系為。求:(1)時(shí)金屬框所受安培力的大小；(2)在到時(shí)間內(nèi)金屬框產(chǎn)生的焦耳熱?！就黄凭毩?xí)】1.(2022·河北石家莊高三下學(xué)期一模)如圖所示，面積為的圓形磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系為。在紙面內(nèi)有一金屬導(dǎo)線圍成面積為的圓形線圈，圓心與磁場(chǎng)圓心重合，導(dǎo)線上串有理想二極管、阻值為r的標(biāo)準(zhǔn)電阻和理想交流電流表，導(dǎo)線電阻不計(jì)，下列說法正確的是()A.電流表的示數(shù)為B.電流表的示數(shù)為C.在2s內(nèi)流過電阻的電量為D.在2s內(nèi)流過電阻的電量為2.(2022·廣東汕頭市高三下學(xué)期一模)圖甲所示粗糙U形導(dǎo)線框固定在水平面上，右端放有一金屬棒PQ，整個(gè)裝置處于豎直方向的磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B按圖乙規(guī)律變化，規(guī)定豎直向上為正方向，整個(gè)過程金屬棒保持靜止。則()A.時(shí)刻回路沒有感應(yīng)電流B.在時(shí)間，流過金屬棒的感應(yīng)電流方向是從Q到PC.在時(shí)間，金屬棒PQ所受安培力方向水平向右D.時(shí)刻金屬棒PQ所受摩擦力方向水平向右3.(2022·廣東江門市高三下學(xué)期一模)在絕緣的水平桌面上固定有MN、PQ兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為l，電阻相同的金屬棒ab和cd垂直放在導(dǎo)軌上，兩棒正中間用一根長為l的絕緣細(xì)線相連，棒ab右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等的勻強(qiáng)磁場(chǎng)I、Ⅱ，寬度也為l，磁場(chǎng)方向均垂直導(dǎo)軌，整個(gè)裝置的俯視圖如圖所示。從圖示位置在棒ab上加水平拉力，使金屬棒ab和cd向右勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域，則金屬棒ab中感應(yīng)電流i和絕緣細(xì)線上的張力大小F隨時(shí)間t變化的圖像，可能正確的是(規(guī)定金屬棒ab中電流方向由a到b為正)()

A.B.C.D.4.(2022·四川成都市高三下學(xué)期二模)如圖，兩根足夠長的平行光滑導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，所在空間有方向垂直于水平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)軌的間距為L，電阻不計(jì)；導(dǎo)軌上靜置兩根長度均為L的導(dǎo)體棒PQ和MN，其中PQ的質(zhì)量為2m、阻值為R，MN的質(zhì)量為m、阻值為2R。若在t=0時(shí)刻給PQ一個(gè)平行于導(dǎo)軌向右的初速度vo，不計(jì)運(yùn)動(dòng)過程中PQ和MN的相互作用力，則()A.t=0時(shí)刻，兩導(dǎo)體棒的加速度大小相等B.t=0時(shí)刻，PQ兩端的電壓為C.PQ勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小為D.從t=0時(shí)刻到PQ勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，導(dǎo)體棒MN產(chǎn)生的焦耳熱為5.(2022·福建廈門市高三下學(xué)期二模)如圖所示，兩條相距L的平行虛線間存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。現(xiàn)將一個(gè)上底為L、下底為3L、高為2L的等腰梯形閉合線圈，從圖示位置以垂直于磁場(chǎng)邊界的速度向右勻速穿過磁場(chǎng)，取逆時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流正方向，則該過程線圈中感應(yīng)電流i隨位移x變化的圖像是()

A.B.C. D.6.(2022·福建泉州市高三下學(xué)期三檢)如圖，間距為L的光滑平行導(dǎo)軌傾斜固定，傾角，電阻不計(jì)的導(dǎo)軌上放置