2024-2025年高考物理一輪復(fù)習(xí) 電磁感應(yīng) （含解析）

2024—2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)電磁感應(yīng)專練

一、單選題（本大題共6小題）

1.如圖，有兩個寬度為/的沿水平方向的勻強磁場區(qū)域I、H,磁場的各個邊

界均在水平面內(nèi)。磁場的磁感應(yīng)強度大小均為H兩磁場間的距離大于3—質(zhì)

量為m,電阻為尼邊長為/的正方形單匝閉合導(dǎo)線框abed,從磁場區(qū)域I上方

某一位置由靜止釋放，線框cd邊剛要出磁場區(qū)域I和剛要出磁場區(qū)域II時的速

度相同，線框穿過磁場區(qū)域II產(chǎn)生的焦耳熱為0。線框向下運動過程中始終在垂

直于磁場的豎直平面內(nèi)，a右邊始終水平。重力加速度大小g。下列說法正確的是

（）

口a'——'b

「一溝：—「I：。

A.線框穿過區(qū)域I產(chǎn)生的焦耳熱小于0

B.磁場區(qū)域I、II間的距離為2-乙

mg

C.cd邊穿過兩個磁場區(qū)域的過程，通過線框截面的電荷量不相等

D.線框穿過兩個磁場區(qū)域的過程，線框的速度變化量不相同

2.如圖，從勻強磁場中把不發(fā)生形變的矩形線圈勻速拉出磁場區(qū)，若兩次拉出

的速度之比為1:2,則兩次線圈所受外力大小之比大蜴為（）

XXX

xxxF

x|XX

XXX

A.片：乙=2:1B.片：乙=1:2C.Fl:F2=l:4D.月：居=1:1

3.如圖所示，一水平放置的圓形通電線圈1固定，從上往下看，線圈1始終有

逆時針方向的恒定電流，另一較小的圓形線圈2從1的正下方以一定的初速度豎

直上拋，重力加速度為g,在上拋的過程中兩線圈平面始終保持平行且共軸，則

在線圈2從線圈1的正下方上拋至線圈1的正上方過程中（）

A.線圈2在1正下方的加速度大小大于g,在1正上方的加速度大小小于g

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B.線圈2在1正下方的加速度大小小于g,在1正上方的加速度大小大于g

C.從上往下看，線圈2在1正下方有順時針方向，在1正上方有逆時針方向

的感應(yīng)電流

D.從上往下看，線圈2在1正下方有逆時針方向，在1正上方有順時針方向

的感應(yīng)電流

4.在如圖所示的電路中，/是直流電阻可以忽略的電感線圈，閉合開關(guān)S,電路

穩(wěn)定后突然斷開開關(guān)S并開始計時，已知振蕩電路的振蕩周期為7,則在

C.A板所帶的負電荷增加

D./產(chǎn)生的自感電動勢增大

5.如圖，粗糙絕緣水平桌面上有一銅質(zhì)圓環(huán)。當一豎直放置的條形磁鐵從圓環(huán)

直徑正上方等高快速向右通過N8的過程中，圓環(huán)始終不動，則可知圓環(huán)受到的

摩擦力方向（）

A.始終向左

B.始終向右

C.先向左后向右

D.先向右后向左

6.如圖甲所示，面積為S=50cnr2的線圈的匝數(shù)“=100匝，線圈總電阻r=5Q,

沿線圈軸向有勻強磁場，設(shè)圖示的磁場方向為正方向，磁場的磁感應(yīng)強度隨時間

的變化規(guī)律如圖乙所示，則在0?2.0s內(nèi)（）

A.a點的電勢比b點的低

B.線圈的感應(yīng)電動勢為0.2V

C.穿過每匝線圈的磁通量的變化率為0.2Wb/s

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D.在a、6間接一個理想電流表時，電流表的示數(shù)為0.4A

二、多選題（本大題共4小題）

7.如圖所示，光滑絕緣水平面上有一區(qū)域內(nèi)存在垂直該平面向下的勻強磁場，

磁場左右兩邊界平行。水平面上有一個正方形導(dǎo)線框，線框的邊長小于磁場寬度

,右邊與磁場邊界平行，線框以某一初速度垂直于磁場邊界進入磁場，最終完全

穿出磁場。則下列說法正確的是（）

x

x

X

X

出磁場過程中，所受安培力方向相同，且進、出磁場的過程

中線框所受安培力逐漸變小

B.線框進入磁場和穿出磁場的時間相等

C.線框在進、出磁場的過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量相等

D.進磁場和出磁場兩個過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱相同

8.如圖所示，CD、斯是兩條水平放置的阻值可忽略的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距

為3在水平導(dǎo)軌的左側(cè)存在一方向垂直導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強度為6的勻強

磁場，磁場范圍為兩導(dǎo)軌間且寬度為d的矩形區(qū)域。導(dǎo)軌的右端接有一阻值為E

的電阻，左端與一彎曲的光滑軌道平滑連接。將一阻值為r,質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒

從彎曲軌道上分高處由靜止釋放，導(dǎo)體棒最終恰好停在磁場的右邊界處。已知導(dǎo)

體棒兩端與水平導(dǎo)軌接觸良好，且動摩擦因數(shù)為〃，則下列說法中正確的是（）

B.電阻A的最大電流為迎劭

R

C.導(dǎo)體棒兩端的最大電壓為BL]2gh

R

D.電阻7?中產(chǎn)生的焦耳熱為^---（mgh-〃mgd）

9.下列說法正確的是（）

A.在高速（接近光速）、微觀（小到分子、原子的尺度）領(lǐng)域，牛頓運動定

律不再適用，而動量守恒定律仍然正確。

B.奧斯特首先發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。

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C.法拉第通過對電磁感應(yīng)現(xiàn)象的研究提出了閉合電路中感應(yīng)電動勢的大小，

跟穿過這一回路的磁通量的變化率成正比

D.變壓器的線圈都繞在鐵芯上，在鐵芯中產(chǎn)生的渦流使鐵芯發(fā)熱，浪費了能

量，我們要想辦法減小渦流，途徑之一是增大鐵芯材料的電阻率，常用的鐵

芯材料是硅鋼，它的電阻率比較大

10.如圖所示，脈和網(wǎng)是電阻不計的光滑平行金屬導(dǎo)軌，彎曲部分與水平直導(dǎo)

軌部分平滑連接，導(dǎo)軌兩端各接一個阻值為A的定值電阻。水平導(dǎo)軌足夠長且處

在方向豎直向下的勻強磁場中。接入電路的電阻也為7?的金屬棒均從離水平導(dǎo)軌

高度為人處由靜止釋放，金屬棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，第一次電鍵K閉合，第

Q

A.金屬棒剛進入磁場時的加速度大小之比為4:3

B.兩次通過金屬棒某一橫截面的電荷量大小之比為1:2

C.兩次運動金屬棒中產(chǎn)生的焦耳熱之比為4:3

D.金屬棒在水平導(dǎo)軌上運動的距離之比為2:1

三、實驗題（本大題共2小題）

11.（1）在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗中，首先要按圖（甲）接線，以查明

電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系；然后再按圖（乙）將電流表與2連成

一個閉合回路，將N與電池、滑動變阻器和開關(guān)串聯(lián)成另一個閉合電路。在圖（

甲）中，當閉合S時，觀察到電流表指針向左偏（不通電時指針停在正中央）在

圖（乙）中，

①將S閉合后，將螺線管/插入螺線管8的過程中，電流表的指針將

（填“向左”“向右”或“不發(fā)生”，下同）偏轉(zhuǎn)；

②螺線管/放在2中不動，電流表的指針將偏轉(zhuǎn)；

③螺線管/放在8中不動，將滑動變阻器的滑動觸片向右滑動時，電流表的指針

將偏轉(zhuǎn)；

④螺線管/放在8中不動，突然切斷開關(guān)S時，電流表的指針將___________偏

轉(zhuǎn)。

（甲）（乙）

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（2）給金屬塊纏上線圈，線圈中通入反復(fù)變化的電流，金屬塊中產(chǎn)生如圖1中

虛線所示的感應(yīng)電流，這樣的電流稱為,真空冶煉爐就是利用它產(chǎn)

生的熱量使金屬熔化。

（3）如圖2所示的交變電流的有效值/=___________A（其中每個周期的后半周

期的圖像為半個周期的正弦曲線）

12.如圖所示為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗裝置。

（1）請將圖中所缺的導(dǎo)線補接完整_____。

（2）如果在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上開關(guān)后

①將小線圈迅速插入大線圈時，靈敏電流計指針將（填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏

轉(zhuǎn)”）；

②小線圈插入大線圈后，將滑動變阻器滑片迅速向左拉時，靈敏電流計指針將—

（填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”）；

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參考答案

1.【答案】B

【詳解】A.磁場寬度與正方形線框的邊長都為上,則線框只有進出磁場兩個過

程，各位置的瞬時速度如圖所示

一口J

Hi嶺

一口「

口也

口3嶺二

亡?卜5

因線框cd邊剛要出磁場區(qū)域I和剛要出磁場區(qū)域n時的速度相同為匕，說明出

磁場的運動過程一定是減速運動，且穿過磁場的運動過程完全相同，則有匕=丫4

,%=%，線框穿過磁場區(qū)域n產(chǎn)生的焦耳熱為。則線框穿過區(qū)域I是完全相

同的運動過程，產(chǎn)生的焦耳熱一定為aA錯誤；

B.設(shè)磁場區(qū)域間的距離為〃，選擇線框〃邊剛出磁場區(qū)域I和剛出磁場區(qū)域n

的過程，由動能定理有加+=,解得〃-乙，B正確；

22mg

_A。

C.由通過截面的電荷量公式為〃7人，E淳A0,因cd邊穿過兩個

Q—1=--△/=----△/=---

RRR

磁場區(qū)域的過程通過線框截面的磁通量的變化量A0相同，則電荷量，相等，C

錯誤；

D.線框穿過兩個磁場區(qū)域的過程，由動量定理有加=7"Av,又q=lt,因

運動過程相同，則時間相同，且電量相等，則線框的速度變化量一定相同，D錯

誤。Ba

2.【答案】B

【詳解】設(shè)線圈勻速拉出磁場區(qū)過程，線圈的速度為v，線圈切割磁感線的邊長

為L,磁感應(yīng)強度為5,線圈電阻為R,則產(chǎn)生的電動勢為E=Mv,線圈電流為

F

1=~,線圈受到的安培力為七=8〃，根據(jù)受力平衡可得尸=是，聯(lián)立可得

R

B2[}Vv.1

F=F可得兩次線圈所受外力大小之比為U='=7,B正確，ACD

女RF2V22

錯誤；選B。

3.【答案】D

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【詳解】根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場總是阻礙原磁通量的變化，所以

2線圈向下穿過的過程一直受到向上的阻力，加速度一直小于g,AB都錯；從上

線下看，穿過2的磁通量先是向上的增加，后是向上的減少，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電

流先是順時針，后是逆時針.D對.

4.【答案】D

【詳解】閉合開關(guān)S,電路穩(wěn)定后，由于電感線圈直流電阻可以忽略，則此時通

一71

過線圈的電流最大；突然斷開開關(guān)S并開始計時，則在0?二時間內(nèi)，線圈電流

逐漸減小，但電流的變化率增大，所以/產(chǎn)生的自感電動勢增大；磁場能逐漸減

小，電場能逐漸增大，電容器處于充電過程；電流方向由B板流向A板，則A板

所帶的正電荷增加。選D。

5.【答案】A

【詳解】根據(jù)楞次定律的推論“來拒去留”可知條形磁鐵對圓環(huán)中感應(yīng)電流的磁

場力方向總是向右，圓環(huán)靜止，則地面對圓環(huán)的摩擦力方向始終向左，故選A。

6.【答案】B

【詳解】根據(jù)楞次定律可知，。點的電勢比6點的高，選項A錯誤；根據(jù)法拉第

電磁感應(yīng)定律可得線圈中的感應(yīng)電動勢E="與S=0.2V,選項B正確；穿過每匝

線圈的磁通量的變化率為2X10-3wb/s,選項C錯誤；在°、6間接一個理想電

流表時，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電流表的示數(shù)/=§=0.04A,選項D錯誤。

7.【答案】AC

【詳解】A.進磁場的過程中線框的右邊切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢為E=8Zv

,感應(yīng)電流為/=:，安培力為七=臺〃=里4,進磁場的過程中，線框速度逐

R女R

漸減小，線框所受安培力逐漸變小，出磁場的過程中，線框速度逐漸減小，線框

所受安培力逐漸變小；線框進磁場過程中，線框磁通量增加，產(chǎn)生逆時針方向的

電流，根據(jù)左手定則，安培力向左；線框出磁場過程中，線框磁通量減少，產(chǎn)生

順時針方向的電流，根據(jù)左手定則，安培力向左，A正確；

B.線圈進入磁場的平均速度大于出磁場的平均速度，可知線框進入磁場的時間

小于穿出磁場的時間，B錯誤；

_A①

C.根據(jù)〃%z豆A,△①B\S,線框在進、出磁場的過程中，線框面

q==——=-------Az=-------=---------

RRRR

積一定，即磁通量變化量相等，可知通過導(dǎo)線橫截面的電荷量相等，C正確；

D.進磁場和出磁場兩個過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱都等于線框克服安培力所做的

功，由于進磁場和出磁場兩個過程線框都是減速運動，由七可知進磁

場和出磁場兩個過程中安培力逐漸減小，而線框進、出磁場的位移相同，則進磁

場的過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱多，D錯誤。選AC。

8.【答案】AD

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■、斗左刀、An①BnSBLd?EBLd十.

【詳角?！緼.由---=-----=----=E,IT――---,q=IrT\t,角n牛倚9=不---,AA正確

n/ntntR+rR+r

BC.根據(jù)加=可得，導(dǎo)體棒剛好進入磁場左邊界的速度為曠=環(huán)，根

據(jù)右手定則和左手定則判斷導(dǎo)體棒在磁場中受到的安培力方向向左，且受到向左

的摩擦力，導(dǎo)體棒做減速運動，所以導(dǎo)體棒在剛好進入磁場左邊界是速度最大，

則導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動勢為&=%丫=^^國，電阻A的最大

電流為/也查，導(dǎo)體棒兩端的最大電壓為4=世幺回，BC錯誤；

mR+rR+r

D.導(dǎo)體棒在整個運動過程中，由能量守恒得〃7g/z-〃機gd-Q=O,則整個電路產(chǎn)

生的焦耳熱為。=7次/「〃加gd,所以電阻A中產(chǎn)生的焦耳熱為

R

&=A+（mgh-Rrngd）,D正確。選AD。

9.【答案】AD

【詳解】A.牛頓定律適用于宏觀低速物體，在高速（接近光速）、微觀（小到

分子、原子的尺度）領(lǐng)域，牛頓運動定律不再適應(yīng)，而動量守恒定律仍然正確，

選項A正確；

B.法拉第首先發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，選項B錯誤；

C.紐曼、韋伯在對理論和實驗資料進行嚴格分析后，先后指出，閉合電路中感

應(yīng)電動勢的大小跟穿過這一回路的磁通量的變化率成正比，后人稱之為法拉第電

磁感應(yīng)定律，故C錯誤；

D.變壓器的線圈都繞在鐵芯上，在鐵芯中產(chǎn)生的渦流使鐵芯發(fā)熱，浪費了能量

,我們要想辦法減小渦流，途徑之一是增大鐵芯材料的電阻率，常用的鐵芯材料

是硅鋼，它的電阻率比較大，選項D正確。

故選ADo

10.【答案】AC

【詳解】A.當金屬棒進入磁場瞬間，其速度為心有儂心;如二則金屬棒進入

磁場瞬間，其產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為區(qū)有E=BLV,則第一次電路中的電流為人，

_E_2E

有―h=獲，對導(dǎo)體棒有8/區(qū)=機外,則第而次電路中的電流為，2，有

KH---------

R+R

EE

/=-----=—,對導(dǎo)體棒有區(qū)^七二機電，所以有囚：4=4：3,A項正確；

2R+R2R

B.當導(dǎo)體棒進入磁場中，對導(dǎo)體棒由動量定理有-=0-加v,又由于

1=3,所以整理有-8"=0-mv,由于導(dǎo)體棒兩次進入磁場的速度大小相同，

\t

第8頁，共10頁

最后都靜止下來，磁場的磁感應(yīng)強度一致，所以兩次通過導(dǎo)體棒的電荷量之比為

“I:0=1:1,B項錯誤；

C.設(shè)整個電路產(chǎn)生的熱為0,由功能關(guān)系有7監(jiān)〃=。，導(dǎo)體棒第一次進入磁場，

由于開關(guān)閉合，所以兩個電阻并聯(lián)再與金屬棒串聯(lián)，其總共產(chǎn)生熱量為0,由于

2?

。熱=/2凡，所以金屬棒產(chǎn)生的熱量為。導(dǎo)體棒第二次進入磁場，

開關(guān)斷開，進入磁場，金屬棒與一個電阻串聯(lián)，其總共產(chǎn)生的熱量為0,由于

Q&=i-Rt,所以金屬棒產(chǎn)生的熱量為&=；。=；〃3，所以9：2=4：3,C項正

確；

D.導(dǎo)體棒進入磁場，由動量定理有?加=O-"2V,結(jié)合之前的分析，第一

次入磁場有-2三1-4=0-加v,整理有-三±鵬=0-加v,第二次進入磁場有

3R3R

D2r2D2r2