第十一章　電磁感應(yīng)-2025版高考物理真題選練

第十一章電磁感應(yīng)做真題明方向1．[2024·吉林卷](多選)如圖，兩條“”形的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，間距為L，左、右兩導(dǎo)軌面與水平面夾角均為30°，均處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小分別為2B和B.將有一定阻值的導(dǎo)體棒ab、cd放置在導(dǎo)軌上，同時由靜止釋放，兩棒在下滑過程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好．a(chǎn)b、cd的質(zhì)量分別為2m和m，長度均為L.導(dǎo)軌足夠長且電阻不計，重力加速度大小為g，兩棒在下滑過程中()A．回路中的電流方向為abcdaB．a(chǎn)b中電流趨于eq\f(\r(3)mg,3BL)C．a(chǎn)b與cd加速度大小之比始終為2∶1D．兩棒產(chǎn)生的電動勢始終相等答案：AB解析：兩導(dǎo)體棒沿軌道向下滑動，則通過abcd回路的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，回路中的電流方向為abcda，故A正確；設(shè)回路中的總電阻為R，對于任意時刻當(dāng)電路中的電流為I時，根據(jù)牛頓第二定律，對ab有2mgsin30°－2BILcos30°＝2maab，對cd有mgsin30°－BILcos30°＝macd，故可知aab＝acd，分析可知，兩個導(dǎo)體棒產(chǎn)生的電動勢相互疊加，隨著導(dǎo)體棒速度的增大，回路中的電流增大，導(dǎo)體棒受到的安培力在增大，故可知當(dāng)安培力沿導(dǎo)軌方向的分力與重力沿導(dǎo)軌向下的分力平衡時導(dǎo)體棒將勻速運動，此時電路中的電流達到穩(wěn)定值，此時對ab分析可得2mgsin30°＝2BILcos30°，解得I＝eq\f(\r(3)mg,3BL)，故B正確，C錯誤；根據(jù)前面分析可知aab＝acd，故可知兩導(dǎo)體棒速度大小始終相等，由于兩邊磁感應(yīng)強度不同，故產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不等，故D錯誤．故選AB.2．[2023·全國甲卷](多選)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．現(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答案：AD解析：電流的峰值越來越大，即小磁體在依次穿過每個線圈的過程中磁通量的變化率越來越快，因此小磁體的速度越來越大，A正確；下落過程中，小磁體在水平方向受的合力為零，故小磁體的N極、S極上下沒有顛倒，B錯誤；線圈可等效為條形磁鐵，線圈的電流越大則磁性越強，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錯誤；由圖(b)可知，與上部相比，小磁體通過線圈下部的過程中，感應(yīng)電流的最大值更大，故磁通量變化率的最大值更大，D正確．故選AD.3.[2022·全國甲卷]三個用同樣的細導(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)強度隨時間線性變化的同一勻強磁場中，線框所在平面均與磁場方向垂直，正方形、圓形和正六邊形線框中感應(yīng)電流的大小分別為I1、I2和I3.則()A．I1<I3<I2B．I1>I3>I2C．I1＝I2>I3D．I1＝I2＝I3答案：C解析：設(shè)正方形線框邊長為a，則圓線框半徑為eq\f(a,2)，正六邊形線框邊長為eq\f(a,2)，由法拉第電磁感應(yīng)定律得E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(ΔB,Δt)S面積，由電阻定律得R＝ρeq\f(l周長,S截)，由題意知eq\f(ΔB,Δt)、ρ、S截均為定值，所以電流I＝eq\f(E,R)∝eq\f(S面積,l周長)，面積分別為a2、eq\f(πa2,4)、eq\f(3\r(3)a2,8)，周長分別為4a、πa、3a，故電流I1＝I2>I3，故C項正確．4．[2022·山東卷](多選)如圖所示，xOy平面的第一、三象限內(nèi)以坐標原點O為圓心、半徑為eq\r(2)L的扇形區(qū)域充滿方向垂直紙面向外的勻強磁場．邊長為L的正方形金屬框繞其始終在O點的頂點、在xOy平面內(nèi)以角速度ω順時針勻速轉(zhuǎn)動t＝0時刻，金屬框開始進入第一象限．不考慮自感影響，關(guān)于金屬框中感應(yīng)電動勢E隨時間t變化規(guī)律的描述正確的是()A．在t＝0到t＝eq\f(π,2ω)的過程中，E一直增大B．在t＝0到t＝eq\f(π,2ω)的過程中，E先增大后減小C．在t＝0到t＝eq\f(π,4ω)的過程中，E的變化率一直增大D．在t＝0到t＝eq\f(π,4ω)的過程中，E的變化率一直減小答案：BC解析：如圖所示，金屬框切割磁感線的有效長度為d，根據(jù)轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢公式有E＝eq\f(1,2)Bd2ω，從圖中可以看出在t＝0到t＝eq\f(π,2ω)的過程中，d是先增大到eq\r(2)L，再減小到L，所以電動勢E先增大后減小，A項錯誤，B項正確．在t＝0到t＝eq\f(π,4ω)的過程中，d＝eq\f(L,cosωt)，感應(yīng)電動勢的表達式可寫為E＝eq\f(1,2)Bd2ω＝eq\f(BL2ω,2cos2ωt)，由表達式可以看出在t＝0到t＝eq\f(π,4ω)的過程中，E的變化率一直增大，C項正確，D項錯誤．5．[2022·廣東卷]如圖是簡化的某種旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機原理圖．定子是僅匝數(shù)n不同的兩線圈，n1>n2，二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點的條形磁鐵，繞O點在該平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動時，兩線圈輸出正弦式交變電流．不計線圈電阻、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)生的電動勢的有效值相等B．兩線圈產(chǎn)生的交變電流頻率相等C．兩線圈產(chǎn)生的電動勢同時達到最大值D．兩電阻消耗的電功率相等答案：B解析：由于兩定子線圈匝數(shù)不同，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，在兩線圈中產(chǎn)生的電動勢最大值不相等，有效值不相等，A項錯誤；由于轉(zhuǎn)子勻速轉(zhuǎn)動的周期等于兩定子產(chǎn)生交