高考物理三輪沖刺訓(xùn)練：電磁感應(yīng)(含答案及解析)

電磁感應(yīng)（原卷）

1.［來(lái)源:2021年山西省呂梁市高考物理一模試卷］如圖所示，寬為a的矩形金屬導(dǎo)線框，從圖

示位置由靜止開(kāi)始下落，通過(guò)一寬度為b（b>a）的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直于線框平

面。從線框下邊進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域到線框上邊離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中（）

o0

5cx~1

A

XXX,

A.線框中一直有感應(yīng)電流

B.線框受安培力時(shí)安培力的方向總是豎直向上

C.線框可能一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)

D.線框可能一直做勻減速直線運(yùn)動(dòng)

2.［來(lái)源:2021年廣東省河源市源城區(qū)高考物理模擬試卷（2月份）］如圖甲所示，N=200匝的

線圈（圖中只畫了2匝），電阻r=2。，其兩端與一個(gè)R=48。的電阻相連。線圈內(nèi)有垂直紙面

向里的磁場(chǎng)，磁通量按圖乙所示規(guī)律變化。下列選項(xiàng)正確的是（）

A.電阻E兩端6點(diǎn)比a點(diǎn)電勢(shì)高

B.電阻??兩端的電壓大小為10P

C.0.1s時(shí)間內(nèi)非好電力所做的功為0.2/

D.0.1s時(shí)間內(nèi)通過(guò)電阻火的電荷量為0.05C

3.［來(lái)源:2021年上海市嘉定區(qū)高考物理一模試卷］磁單極子自1932年被狄拉克提出以來(lái)，科學(xué)

家們一直都在努力尋找其存在的確鑿證據(jù)。如果一個(gè)只有S極的磁單極子從上向下穿過(guò)如圖所

示的閉合超導(dǎo)線圈，則從上向下看，這個(gè)線圈中將出現(xiàn)（）

s

A.先逆時(shí)針后順時(shí)針的感應(yīng)電流

B.先順時(shí)針后逆時(shí)針的感應(yīng)電流

C.逆時(shí)針?lè)较虻某掷m(xù)流動(dòng)的感應(yīng)電流

D.順時(shí)針?lè)较虻某掷m(xù)流動(dòng)的感應(yīng)電流

4」來(lái)源:2021年上海市閔行區(qū)高考物理一模試卷］下面四種常用電器中哪一個(gè)應(yīng)用的物理規(guī)律

與其他三個(gè)不同（）

A,動(dòng)圈式麥克風(fēng)B.動(dòng)圈式揚(yáng)聲器C.家用電磁爐D.無(wú)線充電器

5.［來(lái)源:2021年湖北省龍泉中學(xué)、宜昌一中高考物理聯(lián)考試卷（2月份）］如圖所示，abed為

一邊長(zhǎng)為￡的正方形導(dǎo)線框，導(dǎo)線框位于光滑水平面內(nèi)，其右側(cè)為一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)的邊

界與線框的cd邊平行，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為2乙磁感應(yīng)強(qiáng)度為8方向豎直向下。線框在一垂

宜于cd邊的水平恒定拉力尸作用下沿水平方向向右運(yùn)動(dòng)，直至通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。cd邊剛進(jìn)入磁

場(chǎng)時(shí)，線框開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)，規(guī)定線框中電流沿逆時(shí)針時(shí)方向?yàn)檎瑒t導(dǎo)線框從剛進(jìn)入磁場(chǎng)到完

全離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，以方兩端的電壓幾｝及導(dǎo)線框中的電流i隨c"邊的位置坐標(biāo)；變化的

6.［來(lái)源:2021湖北省模擬題］如圖所示，水平面內(nèi)足夠長(zhǎng)的光滑“凸”形電阻可忽略的金屬導(dǎo)

軌左側(cè)寬度為右側(cè)寬度為且4=2心2,有兩個(gè)材料相同，質(zhì)量均為卬導(dǎo)體棒靜止在導(dǎo)

軌上，垂直于導(dǎo)軌所在平面向上的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bf現(xiàn)給導(dǎo)體棒I一初速度為使其沿

水平方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng)直至達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，整個(gè)過(guò)程導(dǎo)體棒I一直在左側(cè)導(dǎo)軌部分，下面說(shuō)法正確

A.導(dǎo)體棒I達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)速度為最

B.導(dǎo)體棒I達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)速度為半

c.整個(gè)過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)體棒n的電荷量為翳

D.整個(gè)過(guò)程中導(dǎo)體棒II上產(chǎn)生的焦耳熱為真m近

7.［來(lái)源:2021年河南省新鄉(xiāng)市高考物理摸底試卷（2月份）］如圖所示，固定在絕緣水平面上的

半徑r=0.2m的金屬圓環(huán)內(nèi)存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小8=0.1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。金屬

棒一端與圓環(huán)接觸良好，另一端固定在豎直導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸00,上，隨軸順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在圓環(huán)的

4點(diǎn)和電刷間接有阻值R=10。的電阻和板間距d=0.01m的平行板電容器，有一質(zhì)量m=1g、

電荷量q=lx10-5。的顆粒在電容器極板間恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。取重力加速度大小g=

10m/s2,不計(jì)其他電阻和摩擦，下列說(shuō)法正確的是

A.電容器兩極板間的電壓為10/

B.電容器的上極板帶正電荷

C.每秒鐘通過(guò)電阻的電荷量為10。

D.金屬棒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小為SXlCPrad/s

8.［來(lái)源:2021年廣西梧州市高考物理畢業(yè)班聯(lián)考試卷（3月份）］一種基于電磁感應(yīng)原理的非接

觸式電能供應(yīng)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)電能的無(wú)線傳輸，目前己有手機(jī)無(wú)線充電等應(yīng)用，如圖所示為這種供

電系統(tǒng)原理示意圖.圖中兩個(gè)感應(yīng)線圈力和8相鄰正對(duì)放置，不計(jì)線圈的電阻.下列說(shuō)法正確

的是（）

A.向/線圈中輸入變化的電流，B線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

B.向/線圈中輸入恒定的電流，8線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

C.電能傳輸中只增加人夕間距，夕線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)會(huì)變大

D.電能傳輸中只增加1線圈中電流的變化率，B線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)會(huì)變大

9.［來(lái)源:2021年遼寧省大連市高考物理雙基試卷］如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水

平面成。角放置，導(dǎo)軌間距為/且電阻不計(jì)，其頂端接有一阻值為兄的電阻，整個(gè)裝置處于磁

感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下。一質(zhì)量為〃的金屬棒以初速度火

由導(dǎo)軌底端上滑，經(jīng)一段時(shí)間滑行距離x到達(dá)最高點(diǎn)后，又返回底端。棒與兩導(dǎo)軌始終垂直且

接觸良好，其接入電路中的電阻為r,重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是（）

A.棒下滑過(guò)程的平均速度等于當(dāng)

B.棒下滑過(guò)程通過(guò)月的電荷量為等

K

mvQ[R+r)-B2L2X

C.棒上滑時(shí)間等于

mg(R+r)sin0

D.棒上滑過(guò)程中回路產(chǎn)生的焦耳熱等于詔-mgxsin6

10.［來(lái)源:2021年廣東省韶關(guān)市高考物理一模試卷］如圖，〃形光滑金屬框成“置于水平絕緣平

臺(tái)上，ab和近邊平行，和A邊垂直.ab、de足夠長(zhǎng)，整個(gè)金屬框電阻可忽略，一根具有一

定電阻的導(dǎo)體棒腑置于金屬框上，用水平恒力夕向右拉動(dòng)金屬框，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，裝置始終處

于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，即與金屬框保持良好接觸，且與6c邊保持平行，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后

)

xxx/VxX5(X

A.金屬框和導(dǎo)體棒速度相等B.金屬框和導(dǎo)體棒加速度相等

C.導(dǎo)體棒所受安培力不變D.金屬框的加速度不變

11.［來(lái)源:2021山西省模擬題］如圖所示的光滑導(dǎo)軌，由傾斜和水平兩部分在MM,處平滑連接組

成。導(dǎo)軌間距為2,水平部分處于豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，傾斜導(dǎo)軌連接阻

值為斤的電阻?，F(xiàn)讓質(zhì)量為n阻值為2兄的金屬棒a從距離水平面高度為力處?kù)o止釋放。金

屬棒a到達(dá)磁場(chǎng)中O。，時(shí)，動(dòng)能是該金屬棒運(yùn)動(dòng)到MM，時(shí)動(dòng)能的;，最終靜止在水平導(dǎo)軌上。

金屬棒a與導(dǎo)軌接觸良好且導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度g=10m/s2.以下說(shuō)法正確的是（）

A.金屬棒a運(yùn)動(dòng)到MM，時(shí)回路中的電流大小為整師I

B.金屬棒a運(yùn)動(dòng)到00'時(shí)的加速度大小為a=”畫

3mR

C.金屬棒a從方處?kù)o止下滑到在水平導(dǎo)軌上靜止過(guò)程中，電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為Jmgh

D.金屬棒a若從方處的止釋放，在它運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，安培力的沖量大小是m歷元

方向向左

12.［來(lái)源:2021年安徽省合肥市高考物理一模試卷］如圖所示，寬度為L(zhǎng)的光滑金屬框架MNPQ

固定于水平面，并處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向豎直向下，框架的電阻分

布不均勻。將質(zhì)量為小長(zhǎng)為￡的金屬棒成垂直放置在框架上，并且與框架接觸良好?，F(xiàn)給

棒ab向左的初速度%,其恰能做加速度大小為a的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則在棒ab的速度由孫減

為p的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是

NaM

XXx

DD

XXX

XXXXX<

XXXXX<

bQ

22

A.棒成的位移大小為綏_

B.通過(guò)棒動(dòng)的電荷量為嗯a

oL

C.框架外段的熱功率增大

D.棒ab產(chǎn)生的焦耳熱為:-v2）

13.［來(lái)源:2021年江西省重點(diǎn)中學(xué)協(xié)作體高考物理第一次聯(lián)考試卷（2月份）］如圖所示，x軸

上方有兩條曲線均為正弦曲線的半個(gè)周期，其高和底的長(zhǎng)度均為1,在x軸與曲線所圍的兩區(qū)

域內(nèi)存在大小均為8方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，加陽(yáng)為一邊長(zhǎng)為1的正方形導(dǎo)線框，其電阻

為R,磔與x軸重合，在外力的作用下，線框從圖示位置開(kāi)始沿x軸正方向以速度/勻速向右

穿越磁場(chǎng)區(qū)域，則下列說(shuō)法正確的是（）

A.線框的剛邊到達(dá)x坐標(biāo)為;處時(shí)，感應(yīng)電流最大

B.線框的兩邊到達(dá)x坐標(biāo)為段處時(shí)，感應(yīng)電流最大

C.穿越磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為胃

D.穿越磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中，外力所做的功為空三

14.［來(lái)源:2021年湖北省九師聯(lián)盟高考物理鞏固試卷（2月份）］如圖甲所示，質(zhì)量為小電阻

為2?的金屬棒ab垂直放置在光滑水平導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌由兩根足夠長(zhǎng)、間距為d的平行金屬桿組

成，其電阻不計(jì)，在導(dǎo)軌左端接有阻值〃的電阻，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，整個(gè)裝置位于磁感

應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。從某時(shí)刻開(kāi)始，導(dǎo)體棒在水平外力戶的作用下向右運(yùn)動(dòng)(導(dǎo)體棒始

終與導(dǎo)軌垂直)，水平外力隨著金屬棒位移變化的規(guī)律如紐乙所示，當(dāng)金屬棒向右運(yùn)動(dòng)位移x

時(shí)金屬棒恰好勻速運(yùn)動(dòng)。則下列說(shuō)法正確的是()

A.導(dǎo)體棒助勻速運(yùn)動(dòng)的速度為〃=警

B.從金屬棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到恰好勻速運(yùn)動(dòng)，電阻不上通過(guò)的電量為黑

C.從金屬棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到恰好勻速運(yùn)動(dòng)，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱、氏=噂器犬—；產(chǎn)ox

D.從金屬棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到恰好勻速運(yùn)動(dòng)，金屬棒克服安培力做功卬克=；尸0%-嘿/

15.［來(lái)源:2021年河南鄭州市高考物理猜想試卷(全國(guó)I卷)］光滑水平軌道的c、&而在a端

很接近但是不相連，幾段與曲段平行，尺寸如圖所示。軌道之間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為3的勻強(qiáng)

磁場(chǎng)。初始時(shí)質(zhì)量為9的桿1放置在Ad兩點(diǎn)上，桿2放置在桿1右側(cè)〃2處。除桿2電阻

為月外，桿1和軌道電阻均不計(jì)。

(1)若固定桿1,用水平外力以速度為勻速向右拉動(dòng)桿2。推導(dǎo)桿2中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為

E=BLVQ；

(2)若固定桿2,用水平外力將桿1以初速度盯向左拉動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持桿中電流不變,

求桿1向左運(yùn)動(dòng)位移L時(shí)速度的大小；

(3)在(2)間的過(guò)程中，桿1向左運(yùn)動(dòng)位移A過(guò)程中，求水平外力做的功;

(4)在(2)問(wèn)的過(guò)程中，求桿1向左運(yùn)動(dòng)位移￡所用時(shí)間。

16.［來(lái)源:2021年河北省新高考“八省聯(lián)考”高考物理適應(yīng)性試卷］如圖1所示，兩條足夠長(zhǎng)的

平行金屬導(dǎo)軌間距為0.5m.固定在傾角為37。的斜面上。導(dǎo)軌頂端連接一個(gè)阻值為1。的電阻。

在樹(shù)下方存在方向垂直于斜面向上、大小為1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量為0.5kg的金屬棒從相處

由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌下滑，其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的圖象如圖2所示。金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與導(dǎo)軌保

2

持垂直且接觸良好，不計(jì)金屬棒和導(dǎo)軌的電阻，取g=10m/sfsin37°=0.6,cos37。=0.8。

(1)求金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù);

(2)求金屬棒在磁場(chǎng)中能夠達(dá)到的最大速率；

(3)已知金屬棒從進(jìn)入磁場(chǎng)到速度達(dá)到5m/s時(shí)通過(guò)電阻的電荷量為1.3C,求此過(guò)程中電

阻產(chǎn)生的焦耳熱。

17.［來(lái)源:2021年云南師大附中高考物理適應(yīng)性試卷(七)］如圖所示，有一傾角為a的固定粗

糙斜面，斜面上相隔為d的平行虛線就與網(wǎng)間有大小為8的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直斜面向下。

一質(zhì)量為公電阻為A邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形單匝純電阻金屬線圈，在沿斜面向上的恒力作用下，

以速度。勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，線圈成邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)和cd邊剛要離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，助邊兩端的電壓相

等。已知磁場(chǎng)的寬度〃大于線圈的邊長(zhǎng)"線圈與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為出重力加速度為幺

求：

(1)線圈有一半面積進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)通過(guò)防邊的電荷量3

(2)恒力尸的大??；

(3)線圈通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。

18.［來(lái)源:2021年上海市楊浦區(qū)高考物理一模試卷］如圖(Q),磁力剎車是為保證過(guò)山車在最后

進(jìn)站前的安全而設(shè)計(jì)的一種剎車形式。磁場(chǎng)很強(qiáng)的鉉磁鐵長(zhǎng)條安裝在軌道上，剎車金屬片安裝

在過(guò)山車底部或兩側(cè)。簡(jiǎn)化為圖(b)的模型，相距為1、水平放置的導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

為反方向豎直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，整個(gè)回路中的等效電阻為總將過(guò)山車上的剎車金屬片等效為

一根金屬桿初過(guò)山車的質(zhì)量為伍不計(jì)軌道摩擦和空氣阻力。

(1)求水平磁力剎車減速的加速度a大小隨速度/變化的關(guān)系式;

(2)試比較用磁力剎車和用摩擦力剎車的區(qū)別;

(3)若過(guò)山車進(jìn)入水平磁力剎車軌道開(kāi)始減速時(shí)，速度為30m/s,剎車產(chǎn)生的加速度大小

為15m/s2。過(guò)山車的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足：〃=%-鬻元(設(shè)水平軌道起點(diǎn)

x=0)o在圖(c)中畫出水平磁力剎車減速的加速度大小隨速度變化的圖線，并求出過(guò)山

車在水平軌道上減速到10m/s時(shí)滑行的距離。

19.［來(lái)源:2021年江蘇省南通、徐州、宿遷、淮安、泰州、饃江六市聯(lián)考高考物理一調(diào)試卷］如

圖甲所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌娜網(wǎng)固定在水平面內(nèi)，相距為￡,軌道端點(diǎn)乂

尸間接有阻值為斤的電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì).長(zhǎng)度為￡、質(zhì)量為以電阻為r的金屬棒加垂直于

也M圖靜止放在導(dǎo)軌上，與物間的距離為4棒與導(dǎo)軌堂觸良好.t=0時(shí)刻起，整個(gè)空間加

一豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小8隨時(shí)間I的變化規(guī)律如圖乙所示，圖中80、玷己

(1)若加時(shí)刻棒助的速度大小為外求0~玷時(shí)間內(nèi)安培力對(duì)棒所做的功網(wǎng)

(2)在0~珀時(shí)間內(nèi)，若棒ab在外力作用下保持靜止，求此時(shí)間內(nèi)電阻發(fā)產(chǎn)生的焦耳熱

20.［來(lái)源:2021年安徽省阜陽(yáng)市高考物理質(zhì)檢試卷］如圖，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌極；AB'U的

左端接有阻值為E的定值電阻Z,間距為。其中以44固定于同一水平面(圖中未畫出)上

且與豎直面內(nèi)半徑為r的:光滑圓弧形導(dǎo)軌必B'C'相切于B、*兩點(diǎn)。矩形區(qū)域內(nèi)存

在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為5、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。導(dǎo)體棒成的質(zhì)量為卬、電阻值為R長(zhǎng)度

為。助棒在功率恒定、方向水平向右的推力作用下由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間￡后撤去

推力，然后助棒與另一根相同的導(dǎo)體棒cd發(fā)生碰撞并粘在一起，以3面?的速率進(jìn)入磁場(chǎng)，

兩導(dǎo)體棒穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域后，恰好能到達(dá)CC處。重力加速度大小為g,導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終

與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻。

(1)求該推力的功率只

(2)求兩導(dǎo)體棒通過(guò)磁場(chǎng)右邊界B)時(shí)的速度大小n

(3)求兩導(dǎo)體棒穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中定值電阻Z產(chǎn)生的焦耳熱Q

(4)兩導(dǎo)體棒到達(dá)CC'后原路返回，請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷兩導(dǎo)體棒能否再次穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。若不

能穿過(guò)，求出兩導(dǎo)體棒停止的位置與0。的距離X、

21.［來(lái)源:2021年遼寧省名校聯(lián)盟高考物理聯(lián)考試卷(3月份)］如圖所示，絕緣水平面上有條

形區(qū)域I、II、ID,其寬度均為s,區(qū)域I內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為A豎直向下的的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(

俯視圖)。用粗細(xì)均勻的電阻絲制成邊長(zhǎng)為s的單匝正方形金屬線框aAd,線框總電阻為兄

質(zhì)量為4%線框制作平整，與水平面貼合良好，除區(qū)域HI水平面與線框間有恒定的動(dòng)摩擦因

數(shù)外，其余部分光滑。線框以初速度如進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)至線框中心對(duì)稱線與切重合時(shí)速

度恰好減為0,重力加速度為g,求：

(1)線框剛好完全進(jìn)入?yún)^(qū)域I的速度大??；

(2)區(qū)域ID與線框間的動(dòng)摩擦因數(shù)。

MACE

?III

XXx］5^；~

n

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XXX；

XX刈j:

ss5

,I"1~1］

NBDF

22.［來(lái)源:2021年安徽省A10聯(lián)盟高考物理開(kāi)年試卷］如圖，兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌

MN.N傾斜放置，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角。=30。，導(dǎo)軌間距為。導(dǎo)軌上端連接一個(gè)理想

電壓表，下端連接一個(gè)阻值為不的定值電阻，整個(gè)導(dǎo)軌處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，

磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為尻質(zhì)量為卬的金屬棒助放在導(dǎo)軌上，用平行于導(dǎo)軌平面向上的拉

力拉金屬棒，使金屬棒由靜止開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻撤去拉力。金屬棒向上運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，

電壓表的示數(shù)隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示(圖中U。、to均已知)，金屬棒沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與

導(dǎo)軌接觸良好且始終與導(dǎo)軌垂直，金屬棒接入電路的電阻為之出重力加速度為&不計(jì)導(dǎo)軌電

阻，求：

(1)撤去拉力的瞬間，金屬棒的速度大小；

(2)t=：to時(shí)刻，作用于金屬棒上拉力的大??；

(3)撤去拉力后，金屬棒向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)定值電阻月的電量及定值電阻不上產(chǎn)生的焦耳

23.［來(lái)源:2021年江蘇省無(wú)錫市高考物理質(zhì)檢試卷(2月份)(一模)］如圖所示，“凹”字形硬

質(zhì)金屬線框質(zhì)量為Z相鄰各邊互相垂直，且處于同一平面內(nèi)，ab、be邊長(zhǎng)均為21,gf邊長(zhǎng)

為，勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的上下邊界均水平，磁場(chǎng)方向垂直于線框所在平面。開(kāi)始時(shí)，6c邊離磁場(chǎng)

上邊界的距離為線框由靜止釋放，從A邊進(jìn)入磁場(chǎng)直到gf邊進(jìn)入磁場(chǎng)前，線框做勻速運(yùn)

動(dòng)。在我邊離開(kāi)磁場(chǎng)后，ah、ed邊離開(kāi)磁場(chǎng)之前，線框又做勻速運(yùn)動(dòng)。線框在下落過(guò)程中始

終處于豎直平面內(nèi)，且be、4邊保持水平，重力加速度為幺求

(1)線框ah、ed邊將離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小是加邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的幾倍；

(2)若磁場(chǎng)上下邊界間的距離則線框完全穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為多少？

磁場(chǎng)區(qū)

24.［來(lái)源:2021年江蘇省淮安市清江浦區(qū)淮陰中學(xué)高考物理模擬試卷］將兩足夠長(zhǎng)的平行直導(dǎo)軌

脈N固定在絕緣斜面上，已知導(dǎo)軌與水平面之間的夾角為6=30°,兩導(dǎo)軌之間的距離為L(zhǎng)=

2m,下端接有R=1.50的定值電阻，如圖甲所示。在整個(gè)空間加一范圍足夠大且方向垂直導(dǎo)

軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示，t=0時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)

度的方向垂直導(dǎo)軌平面向上。將一質(zhì)量為m=1.4kg、阻值為r=0.50、長(zhǎng)度為L(zhǎng)=2m的導(dǎo)

體棒垂直地放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌始終接觸良好，開(kāi)始時(shí)導(dǎo)體棒與心的距離為L(zhǎng)1二1m,其他

電阻不計(jì)，已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃=手，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，

2

重力加速度g=10m/so

(1)如果導(dǎo)體棒在0?Is內(nèi)始終不動(dòng)，求流過(guò)定值電阻的電流大小以及方向；

(2)分析t=1.1s時(shí)導(dǎo)體棒所處的狀態(tài)以及此時(shí)所受摩擦力的大小和方向；

(3)如果t=1.2s時(shí)在導(dǎo)體棒上加一沿導(dǎo)軌向上的外力F,使導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向上以a=5m/s2的

加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，寫出該外力隨時(shí)間變化的表達(dá)式。

0

-0.4

電磁感應(yīng)(解析版)

“來(lái)源:2021年山西省呂梁市高考物理一模試卷］如圖所示，寬為a的矩形金屬導(dǎo)線框，從圖

示位置由靜止開(kāi)始下落，通過(guò)一寬度為b(b>a)的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直于線框平

面。從線框下邊進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域到線框上邊離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中()

口

線框中一直有感應(yīng)電流

線框受安培力時(shí)安培力的方向總是豎直向上

線框可能一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)

線框可能一直做勻減速直線運(yùn)動(dòng)

【答案】B

【解析】

解：A、由于磁場(chǎng)的寬度大于線框的寬度，當(dāng)線框完全在磁場(chǎng)中時(shí)，線框中的磁通量不會(huì)發(fā)生

變化，此時(shí)線框中不再產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；

B、線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，根據(jù)右手定則可知電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，根據(jù)左手定則可知線框受到

的安培力方向向上；線框離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程中，根據(jù)右手定則可知電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，根據(jù)左手定

則可知線框受安培力時(shí)安培力的方向向上，故B正確；

CD、如果線框完全在磁場(chǎng)中，感應(yīng)電流為零、安培力為零，線框只受重力作用，線框做加速

度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故CD錯(cuò)誤。

故選：Bo

當(dāng)線框完全在磁場(chǎng)中時(shí)，線框中的磁通量不會(huì)發(fā)生變化，此時(shí)線框中不再產(chǎn)生感應(yīng)電流，線框

只受重力作用，線框做加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；根據(jù)左手定則判斷安培力的方向。

本題主要是考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的力學(xué)問(wèn)題，關(guān)鍵是弄清楚線框的受力情況和感應(yīng)電流產(chǎn)生的

條件，根據(jù)受力情況分析運(yùn)動(dòng)情況。

2.［來(lái)源:2021年廣東省河源市源城區(qū)高考物理模擬試卷（2月份）］如圖甲所示，N=200匝的

線圈（圖中只畫了2匝），電阻r=其兩端與一個(gè)R=480的電阻相連。線圈內(nèi)有垂直紙面

向里的磁場(chǎng)，磁通量按圖乙所示規(guī)律變化。下列選項(xiàng)正確的是（）

A.電阻E兩端力點(diǎn)比，點(diǎn)電勢(shì)高

B.電阻〃兩端的電壓大小為10/

C.0.1s時(shí)間內(nèi)非靜電力所做的功為0.2/

D.0.1s時(shí)間內(nèi)通過(guò)電阻發(fā)的電荷量為0.05C

【答案】C

【解析】

解：A、由楞次定律可得，穿過(guò)線圈的磁通量越來(lái)越大，則此時(shí)線圈電流為順時(shí)針，電流方向

從a到b流過(guò)電阻R,故a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；

B、由圖象可知，圖象的斜率k="二等Wb/s=0.05Wb/s,已知線圈匝數(shù)為：N=200匝，

△t0.1

故E=N處=200x0.05=10V,由于線圈內(nèi)阻為r=2Q,R=48H,二者串聯(lián)，由串聯(lián)電

△t

路分壓定律可得：：=￡，Ui+U2=10V,故U2=9.6V,

故B錯(cuò)誤；

CD、已知回路中的電流為：I=A=F2A=0.2A,由電流的定義式可得：q=It=0.2x

R+r2+481

O.ic=0.02C,由電動(dòng)勢(shì)的定義式可得：E=/w為非經(jīng)典力所做的功，代入數(shù)據(jù)可得：W=

qE=10x0.02J=0.2J,故C正確，D錯(cuò)誤；

故選：Co

由楞次定律分析出感應(yīng)電流的方向，再由法拉第電磁感應(yīng)定律求出電流的大小，以此進(jìn)行分析。

本題主要考查了楞次定律，法拉第電磁感應(yīng)定律，電功和電功率的計(jì)算，解題關(guān)鍵在于線圈此

時(shí)相當(dāng)于電源，線圈的內(nèi)阻相當(dāng)于電源的內(nèi)阻C

3.［來(lái)源:2021年上海市嘉定區(qū)高考物理一模試卷］磁單極子自1932年被狄拉克提出以來(lái)，科學(xué)

家們一直都在努力尋找其存在的確鑿證據(jù)。如果一個(gè)只有S極的磁單極子從上向下穿過(guò)如圖所

示的閉合超導(dǎo)線圈，則從上向下看，這個(gè)線圈中將出現(xiàn)（）

A.先逆時(shí)針后順時(shí)針的感應(yīng)電流

B.先順時(shí)針后逆時(shí)針的感應(yīng)電流

C.逆時(shí)針?lè)较虻某掷m(xù)流動(dòng)的感應(yīng)電流

D.順時(shí)針?lè)较虻某掷m(xù)流動(dòng)的感應(yīng)電流

【答案】D

【解析】

解：AC、當(dāng)S極磁單極子穿過(guò)超導(dǎo)線圈的過(guò)程中，當(dāng)磁單極子靠近線圈時(shí)，穿過(guò)線圈中磁通

量增加，且磁場(chǎng)方向從下向上，所以由楞次定律可知，感應(yīng)磁場(chǎng)方向向下，再由右手螺旋定則

可確定感應(yīng)電流方向順時(shí)針，故A錯(cuò)誤、C錯(cuò)誤；

BD、當(dāng)磁單極子遠(yuǎn)離線圈時(shí)，穿過(guò)線圈中磁通量減小，且磁場(chǎng)方向從上向下，所以由楞次定

律可知，感應(yīng)磁場(chǎng)方向向下，再由右手螺旋定則可確定感應(yīng)電流方向順時(shí)針，因此線圈中產(chǎn)生

的感應(yīng)電流方向不變，故B錯(cuò)誤，D正確；

故選：Do

根據(jù)右手螺旋定則、楞次定律，可以判斷線圈中電流的方向。

考查右手螺旋定則、楞次定律，及磁單極子的特征.同時(shí)注意磁體外部的感應(yīng)線是從N極射

出，射向S極.

4.［來(lái)源:2021年上海市閔行區(qū)高考物理一模試卷］下面四種常用電器中哪一個(gè)應(yīng)用的物理規(guī)律

與其他三個(gè)不同（）

A.動(dòng)圈式麥克風(fēng)B.動(dòng)圈式揚(yáng)聲器C.家用電磁爐D.無(wú)線充電器

【答案】B

【解析】

解：A、當(dāng)傳聲器接受聲波時(shí)，作用在振膜上，引起振膜振動(dòng)，帶動(dòng)音圈作相應(yīng)振動(dòng)，音曲在

磁鐵中運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象；

B、通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力，變化的電流通過(guò)線圈，通電線圈受力，從而讓揚(yáng)聲器的膜片振動(dòng)，

產(chǎn)生聲音，屬于電流的磁效應(yīng)；

C、家用電磁爐能加熱食物是因?yàn)橥娋€圈產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)在鍋體中產(chǎn)生電磁感應(yīng)而引起的；

D、無(wú)線充電器是初級(jí)線圈一定頻率的交流電，通過(guò)電磁感應(yīng)在次級(jí)線圈中產(chǎn)生一定的電流，

從而將能量從傳輸端轉(zhuǎn)移到接收端；

ACD選項(xiàng)應(yīng)用的物理規(guī)律都是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，而B(niǎo)選項(xiàng)應(yīng)用的是電流的磁效應(yīng)，

故選：Bo

明確電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用，并掌握生活中常用儀器的工作原理即可求解。

本題考查了電磁感應(yīng)現(xiàn)象和電流的磁效應(yīng)，注意電磁感應(yīng)定律在生產(chǎn)生活中有著很多的應(yīng)用，

要注意正確理解，同時(shí)注意明確二者的區(qū)別。

5.［來(lái)源:2021年湖北省龍泉中學(xué)、宜昌一中高考物理聯(lián)考試卷（2月份）］如圖所示，abed為

一邊長(zhǎng)為/的正方形導(dǎo)線框，導(dǎo)線框位于光滑水平面內(nèi)，其右側(cè)為一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)的邊

界與線框的cd邊平行，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為2￡,磁感應(yīng)強(qiáng)度為8方向豎直向下。線框在一垂

直于cd邊的水平恒定拉力尸作用下沿水平方向向右運(yùn)動(dòng)，直至通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。cd邊剛進(jìn)入磁

場(chǎng)時(shí)，線框開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)，規(guī)定線框中電流沿逆時(shí)針時(shí)方向?yàn)檎瑒t導(dǎo)線框從剛進(jìn)入磁場(chǎng)到完

全離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，小6兩端的電壓UM及導(dǎo)線框中的電流］.隨”邊的位置坐標(biāo)x變化的

XXXX

---------21----------

【答案】BD

【解析】

解決本題的關(guān)鍵會(huì)根據(jù)線框的受力狀況判斷線框的運(yùn)動(dòng)狀況，以及知道線框出磁場(chǎng)的末速度不

會(huì)小于進(jìn)磁場(chǎng)的速度，則出磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流不會(huì)小于進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)的感應(yīng)電流。

【解答】

AB.線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程做勻速直線運(yùn)動(dòng)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv恒定，線框中的電流大小恒定，

方向沿逆時(shí)針?lè)较颍琣、b兩端的電壓Uab=：BLv；線框完全在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)閉合電路

的磁通量不變，線框中感應(yīng)電流為零，做勻加速運(yùn)動(dòng)，但ab邊兩端的電壓Uab=BLv=

BLJ詔+2ax,其中V。為勻速運(yùn)動(dòng)的速度，Uab與位移x不是線性關(guān)系，當(dāng)出磁場(chǎng)時(shí)，線框做

減速運(yùn)動(dòng)，Uab不斷減小，故A錯(cuò)誤、B正確；

CD.線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，線框中的電流大小恒定且為逆時(shí)針，完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)電流為零；線

框離開(kāi)磁場(chǎng)，做減速運(yùn)動(dòng)，加速度逐漸減小，線框剛好完全離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，速度大于或等于勻速

運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度，不可能為零，故此時(shí)電流也不可能為零，故C錯(cuò)誤、D正確。

故選BDo

6.［來(lái)源:2021湖北省模擬題］如圖所示，水平面內(nèi)足夠長(zhǎng)的光滑“凸”形電阻可忽略的金屬導(dǎo)

軌左側(cè)寬度為人，右側(cè)寬度為且人=2兒，有兩個(gè)材料相同，質(zhì)量均為。導(dǎo)體棒靜止在導(dǎo)

軌上，垂直于導(dǎo)軌所在平面向上的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bt現(xiàn)給導(dǎo)體棒I一初速度％使其沿

水平方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng)直至達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，整個(gè)過(guò)程導(dǎo)體棒I一直在左側(cè)導(dǎo)軌部分，下面說(shuō)法正確

A.導(dǎo)體棒I達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)速度為半

B.導(dǎo)體棒I達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)速度為半

c.整個(gè)過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)體棒n的電荷量為翳

D.整個(gè)過(guò)程中導(dǎo)體棒II上產(chǎn)生的焦耳熱為卷TH堤

【答案】ACD

【解析】

對(duì)于安培力作用下導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，如果涉及電荷量、求位移問(wèn)題，常根據(jù)動(dòng)量定理結(jié)合法

拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路的歐姆定律列方程進(jìn)行解答。

【解答】

AB、達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)電流為零，此時(shí)I的速度為Vi，II的速度為V2,則有：BL】Vi=BL2V2,

解得V2=2VI；對(duì)I根據(jù)動(dòng)量定理可得：

=mv1-mv（）,對(duì)II根據(jù)動(dòng)量定理可得：BIL2t=mv2-0?則mv（）-mv〔二Zmv2,

解得：v1二￡,V2=等，所以導(dǎo)體棒I達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)速度為冷，故A正確、B錯(cuò)誤;

C、對(duì)n根據(jù)動(dòng)量定理可得：BIL2t=mv2-0,其中q=It,則整個(gè)過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)體棒II的電

mv2_2mv°_4mv

荷量為q=0故c正確;

BL7-5BL2-5BLi'

D、整個(gè)過(guò)程中系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱Q=gm詔-gm詔-gm詔，兩個(gè)導(dǎo)體棒材料相同，質(zhì)量相

同，則體積相同，橫截面積之比為1：2,故由電阻定律可知?jiǎng)t電阻之比為4：1,導(dǎo)體棒II上

產(chǎn)生的焦耳熱為Qu=：Q=祗m詔，故D正確。

**O

故選ACDo

7.［來(lái)源:2021年河南省新鄉(xiāng)市高考物理摸底試卷（2月份）］如圖所示，固定在絕緣水平面上的

半徑r=0.2m的金屬圓環(huán)內(nèi)存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小8=0.1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。金屬

棒一端與圓環(huán)接觸良好，另一端固定在豎直導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸00，上，隨軸順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在圓環(huán)的

4點(diǎn)和電刷間接有阻值R=10。的電阻和板間距d=0.01m的平行板電容器，有一質(zhì)量m=1g、

電荷量q=lx10-5。的顆粒在電容器極板間恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。取重力加速度大小°=

10m/s2,不計(jì)其他電阻和摩擦，下列說(shuō)法正確的是

A.電容器兩極板間的電壓為10/

B.電容器的上極板帶正電荷

C.每秒鐘通過(guò)電阻的電荷量為10C

D.金屬棒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小為5Xl（Prad/s

【答案】AD

【解析】

本題是電磁感應(yīng)現(xiàn)象和電路相結(jié)合的問(wèn)題，常規(guī)題目。

【解答】

A.對(duì)電容器極板間的帶電顆粒受力分析得出=mg,得出U=**常%v=10V,

故選項(xiàng)A正確；

B.金屬棒順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)，根據(jù)右手定則可知，電容器下極板帶正電荷，故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)1=］Q=It可知，每秒鐘通過(guò)電阻的電荷量為1C,故C錯(cuò)誤：

D.根據(jù)公式E=與二得出3=5xIO?rad/s,故D正確；

故選AD。

8.［來(lái)源:2021年廣西梧州市高考物理畢業(yè)班聯(lián)考試卷（3月份）］一種基于電磁感應(yīng)原理的非接

觸式電能供應(yīng)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)電能的無(wú)線傳輸，目前已有手機(jī)無(wú)線充電等應(yīng)用，如圖所示為這種供

電系統(tǒng)原理示意圖.圖中兩個(gè)感應(yīng)線圈力和夕相鄰正對(duì)放置，不計(jì)線圈的電阻.下列說(shuō)法正確

的是（）

刊…回…

A.向4線圈中輸入變化的電流，B線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

B.向力線圈中輸入恒定的電流，B線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

C.電能傳輸中只增加A8間距，5線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)會(huì)變大

D.電能傳輸中只增加為線圈中電流的變化率，8線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)會(huì)變大

【答案】AD

【解析】

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：E=再結(jié)合感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的條件，從而即可解答。

本題主要考查法拉第電磁感應(yīng)定律、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生條件。

【解答】

AB.根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的條件，若A線圈中輸入恒定的電流，則A產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，B中的

磁通量不發(fā)生變化，則B線圈中就會(huì)不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).A線圈中輸入變化的電流時(shí)，B線圈中

會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故A正確，B錯(cuò)誤；

CD.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：E=^可得，A線圈中電流變化越快，A線圈中電流產(chǎn)生的磁

場(chǎng)變化越快，B線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大，增大.A.B間的距離，不能使B線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變

大，故C錯(cuò)誤，D正確。

故選AD。

9.［來(lái)源:2021年遼寧省大連市高考物理雙基試卷］如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水

平面成6角放置，導(dǎo)軌間距為￡且電阻不計(jì)，其頂端接有一阻值為E的電阻，整個(gè)裝置處于磁

感應(yīng)強(qiáng)度為5的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下。一質(zhì)量為m的金屬棒以初速度為

由導(dǎo)軌底端上滑，經(jīng)一段時(shí)間滑行距離x到達(dá)最高點(diǎn)后，又返回底端。棒與兩導(dǎo)軌始終垂直且

接觸良好，其接入電路中的電阻為r,重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是（）

R

B

A.棒下滑過(guò)程的平均速度等于手

B.棒下滑過(guò)程通過(guò)月的電荷量為詈

K

C.棒上滑時(shí)間等于

mg(R+r)sin0

D.棒上滑過(guò)程中回路產(chǎn)生的焦耳熱等于:m詔-mgxsin0

【答案】CD

【解析】

本題考查電磁感應(yīng)與力學(xué)的綜合，需要能正確地進(jìn)行受力分析和能量轉(zhuǎn)化情況的分析。

【解答】

A.金屬棒在上滑過(guò)程中，加速度逐漸減小，到最高點(diǎn)時(shí)速度為零，故上滑過(guò)程中金屬棒的平均

速度小于3，金屬棒下滑過(guò)程的位移大小等于上滑過(guò)程的位移大小，且在同一高度處（最高點(diǎn)

除外）金屬棒下滑過(guò)程的加速度小于上滑過(guò)程的加速度，故金屬棒下滑所用時(shí)間大于上滑所用

時(shí)間，下滑平均速度小于上滑的平均速度，即小于3，故A錯(cuò)誤；

B.棒下滑過(guò)程通過(guò)R的電荷量q=It=三=裴，故B錯(cuò)誤;

C.棒上滑過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)量定理得：-（mgsine+BIL）At=0-mv（）,IAt=蕓~,聯(lián)立解得:

mv()(R+r)-B2L2x

At=故c正確;

mg(R+r)sin0

D.棒上滑過(guò)程中，根據(jù)能量守恒定律得gm詔=mgxsine+Q,回路產(chǎn)生的焦耳熱等于

；HIVQ-mgxsin0)故D正確。

故選CDo

10.［來(lái)源:2021年廣東省韶關(guān)市高考物理一模試卷］如圖，，形光滑金屬框abed置于水平絕緣平

臺(tái)上，助和de邊平行，和。c邊垂直.ab、de足夠長(zhǎng)，整個(gè)金屬框電阻可忽略，一根具有一

定電阻的導(dǎo)體棒沖置于金屬框上，用水平恒力F向右拉動(dòng)金屬框，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，裝置始終處

于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，加與金屬框保持良好接觸，且與A邊保持平行，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后

()

XXXMxXXX

xxx/VxXScX

A.金屬框和導(dǎo)體棒速度相等B.金屬框和導(dǎo)體棒加速度相等

C.導(dǎo)體棒所受安培力不變D.金屬框的加速度不變

【答案】BCD

【解析】

本題為電磁感應(yīng)中的雙棒問(wèn)題的變型，需通過(guò)對(duì)金屬框和導(dǎo)體棒的受力分析來(lái)判斷它們的運(yùn)動(dòng)

情況，同時(shí)利用運(yùn)動(dòng)學(xué)的規(guī)律結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律來(lái)判斷電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流

的變化情況，從而來(lái)確定金屬框和導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的最終狀態(tài)；

施加拉力后金屬框做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩者加速度

相等時(shí)兩導(dǎo)體棒的速度差保持不變，兩導(dǎo)體棒以相等的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)金屬框

與導(dǎo)體棒的受力情況分析清楚其運(yùn)動(dòng)過(guò)程答題。

【解答】

金屬框在恒力作用下向右做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，由右手定則判斷知，回路中產(chǎn)生逆時(shí)針的感應(yīng)電

流，由左手定則判斷可知，導(dǎo)體棒所受的安培力方向向右，故導(dǎo)體棒向右做加速運(yùn)動(dòng)；

設(shè)剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后金屬框的速度為V1，導(dǎo)體棒的速度為V2,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,be邊長(zhǎng)為1,金屬

框的質(zhì)量為mi，導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m2,導(dǎo)體棒的電阻為R,貝人

以金屬框?yàn)檠芯繉?duì)象，其在此時(shí)刻的加速度a［為：a［二上-小鏟，

以導(dǎo)體棒為研究對(duì)象，其在此時(shí)刻的加速度a2為：32=^鬻也，

由ai、a2的表達(dá)式可知，金屬框向右運(yùn)動(dòng)后，開(kāi)始階段，由于金屬框的加速度大于導(dǎo)體棒的加

速度,故金屬框和導(dǎo)體棒的速度差在逐漸增大，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增大,感應(yīng)電流增大，

金屬框和導(dǎo)體棒所受的安培力都增大，則此后金屬框的加速度在逐漸減小，導(dǎo)體棒的加速度在

逐漸增大,當(dāng)兩者的加速度相等時(shí),速度之差將會(huì)保持不變,感應(yīng)電流與安培力也將保持不變，

金屬框和導(dǎo)體棒最終做加速度相同的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；

AB、當(dāng)兩者的加速度相等時(shí)，速度之差將會(huì)保持不變，A錯(cuò)誤，B正確；

C、由上述分析可知，金屬框與導(dǎo)體棒構(gòu)成的回路最終的電流保持不變，所以導(dǎo)體棒所受的安

培力最終為定值，c正確；

D、由上述分析可知，金屬框最終做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度恒定，D正確。

故選BCDo

11.［來(lái)源:2021山西省模擬題］如圖所示的光滑導(dǎo)軌，由傾斜和水平兩部分在MM'處平滑連接組

成。導(dǎo)軌間距為。水平部分處于豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，傾斜導(dǎo)軌連接阻

值為斤的電阻?，F(xiàn)讓質(zhì)量為以阻值為2斤的金屬棒a從距離水平面高度為力處?kù)o止群放。金

屬棒a到達(dá)磁場(chǎng)中00'時(shí)，動(dòng)能是該金屬棒運(yùn)動(dòng)到MM，時(shí)動(dòng)能的;，最終靜止在水平導(dǎo)軌上。

金屬棒a與導(dǎo)軌接觸良好且導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度g=lOm/s2.以下說(shuō)法正確的是（）

A.金屬棒a運(yùn)動(dòng)到MM，時(shí)回路中的電流大小為整師

D11

B.金屬棒a運(yùn)動(dòng)到00'時(shí)的加速度大小為a=理回

3mR

C.金屬棒a從力處?kù)o止下滑到在水平導(dǎo)軌上靜止過(guò)程中，電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為《mgh

D.金屬棒a若從力處?kù)o止釋放，在它運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，安培力的沖量大小是m庖瓦

方向向左

【答案】ACD

【解析】解：A、金屬棒沿斜軌道下滑過(guò)程，據(jù)動(dòng)能定理有mgh=gmv2,解得：丫=同1,

此時(shí)的電動(dòng)勢(shì)E=BLv,電流1=號(hào),

K+ZK

聯(lián)立解得：1=算歷;，

B、由題意知，金屬棒到達(dá)00'時(shí)的速度為《根據(jù)牛頓第二定律得%,=BIL=B?2L=ma，

L女R+2R

解得：a=吧壁畫，故B錯(cuò)誤；

6mR

C、對(duì)金屬棒運(yùn)動(dòng)全過(guò)程，據(jù)能量守恒定律有mgh=Q,其中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱與金屬棒

上的焦耳熱按阻值分配有QR=嬴Q,

聯(lián)立解得：Q=^mgh,故C正確;

R（3

D、取水平向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量定埋有I=-F安?t=0-mv=-方向水平向左，

故D正確。

故選：ACDo

由動(dòng)能定理求出金屬棒剛進(jìn)入水平軌道時(shí)的速度，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求解電動(dòng)勢(shì)，由歐

姆定律求解回路電流；

根據(jù)安培力公式結(jié)合牛頓第二定律求解金屬棒到達(dá)00'時(shí)的加速度；

根據(jù)能量守恒定律求解電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱；

根據(jù)動(dòng)量定理求解安培力的沖量；

解決本題的關(guān)鍵是明確金屬棒的運(yùn)動(dòng)情況，抓住牛頓第二定律的瞬時(shí)表達(dá)式、瞬時(shí)加速度的定

義式，電磁感應(yīng)中熱量問(wèn)題，要想到能否用能量守恒定律解答。

12.［來(lái)源:2021年安徽省合肥市高考物理一模試卷］如圖所示，寬度為L(zhǎng)的光滑金屬框架MNPQ

固定于水平面，并處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向豎直向下，框架的電阻分

布不均勻。將質(zhì)量為仄長(zhǎng)為2的金屬棒助垂直放置在框架上，并且與框架接觸良好。現(xiàn)給

棒ab向左的初速度為，其恰能做加速度大小為a的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則在棒ab的速度由必減

為v的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是

N。M

XX/XX

XXXX

XXXXX

XXXXX

PbQ

A.棒加的位移大小為磐

B.通過(guò)棒動(dòng)的電荷量為叫滬

HL

C.框架階段的熱功率增大

D.棒加產(chǎn)生的焦耳熱為gm（詔-祥）

【答案】AB

【解析】

本題主要考查動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，焦耳定律，能量守恒，解決本題的關(guān)鍵在于對(duì)能量守恒的正確理解

及應(yīng)用。

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度位移關(guān)系求解位移大?。焊鶕?jù)動(dòng)量定理結(jié)合安培力的沖量求解電荷量:

根據(jù)熱功率公式求解熱功率變化情況；根據(jù)能量守恒求解回路中產(chǎn)生的熱量，從而判斷ab棒

的焦耳熱情況。

【解答】

A.根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度位移關(guān)系有：v2-vj=-2ax,解得：乂=覓苦，故A正確；

u2a

B.對(duì)ab棒根據(jù)動(dòng)量定理有：一BiL?At=mv-m%,又q=i?At,解得：q=",故B

正確；

C.根據(jù)熱功率：P=I2R,隨著導(dǎo)體棒ab速度的減小，動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)：E=BLv也減小，根據(jù)閉

合電路歐姆定律可知，電流減小，故熱功率減小，故C錯(cuò)誤；

22

D.由能量守恒定律可知，imv0-^mv=Q,Q為電路中產(chǎn)生的焦耳熱，故導(dǎo)體棒ab產(chǎn)生

的焦耳熱小于Q,即小于：m（v3—v2）,故D錯(cuò)誤。

故選AB。

13.［來(lái)源:2021年江西省重點(diǎn)中學(xué)協(xié)作體高考物理第一次聯(lián)考試卷（2月份）］如圖所示，彳軸

上方有兩條曲線均為正弦曲線的半個(gè)周期，其高和底的長(zhǎng)度均為1,在x軸與曲線所圍的兩區(qū)

域內(nèi)存在大小均為8方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，3為一邊長(zhǎng)為1的正方形導(dǎo)線框，其電阻

為兄獨(dú)與x軸重合，在外力的作用下，線框從圖示位置開(kāi)始沿x軸正方向以速度v勻速向右

穿越磁場(chǎng)區(qū)域，則下列說(shuō)法正確的是（）

A.線框的例邊到達(dá)x坐標(biāo)為;處時(shí)，感應(yīng)電流最大

B.線框的W邊到達(dá)x坐標(biāo)為微處時(shí)，感應(yīng)電流最大

C.穿越磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為午

D.穿越磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中，外力所做的功為空

【答案】BD

【解析】

當(dāng)線框的左右兩邊都切割磁感線，且有效切割長(zhǎng)度最大時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)電流最大,

畫出線框中感應(yīng)電流與時(shí)間的關(guān)系圖象，根據(jù)焦耳定律求線框中產(chǎn)生的焦耳熱。線框勻速運(yùn)動(dòng),

外力所做的功等于線框中產(chǎn)生的焦耳熱。

本題以導(dǎo)線框勻速通過(guò)有界磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)為命題背景，考查平衡條件、法拉第電磁感應(yīng)定律、歐

姆定律等高中主干知識(shí)。要知道在電磁感應(yīng)中要求焦耳熱，必須用電流的有效值。

【解答】

AB.線框向右勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)線框的PN邊到達(dá)x坐標(biāo)為4處時(shí)，感應(yīng)電流最大，此時(shí)感應(yīng)

電流大小為：3=等，故A錯(cuò)誤，B正確；

C.線框向右勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象如圖所示（規(guī)定逆時(shí)針

方向?yàn)檎?/p>

穿越磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為：

11

0=2I9?R-+I9?R-

vv

Q=2（*加+（號(hào)加=誓，故C錯(cuò)誤；

D.由功能關(guān)系知，外力所做的功為：w=Q=當(dāng)^,故D正確。

故選BDo

14.［來(lái)源:2021年湖北省九師聯(lián)盟高考物理鞏固試卷（2月份）］如圖甲所示，質(zhì)量為外電阻

為r的金屬棒成垂直放置在光滑水平導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌由兩根足夠長(zhǎng)、間距為d的平行金屬桿組

成，其電阻不計(jì)，在導(dǎo)軌左端接有阻值A(chǔ)的電阻，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，整個(gè)裝置位于磁感

應(yīng)強(qiáng)度為5的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。從某時(shí)刻開(kāi)始，導(dǎo)體棒在水平外力夕的作用下向右運(yùn)動(dòng)（導(dǎo)體棒始

終與導(dǎo)軌垂直），水平外力隨著金屬棒位移變化的規(guī)律如國(guó)乙所示，當(dāng)金屬棒向右運(yùn)動(dòng)位移彳

時(shí)金屬棒恰好勻速運(yùn)動(dòng)。則下列說(shuō)法正確的是（）

V

A.導(dǎo)體棒助勻速運(yùn)動(dòng)的速度為“=*浮

B.從金屬棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到恰好勻速運(yùn)動(dòng)，電阻斤上通過(guò)的電量為黑

C.從金屬棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到恰好勻速運(yùn)動(dòng)，電阻斤上產(chǎn)生的焦耳熱QR=^'一gFo%

D.從金屬棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到恰好勻速運(yùn)動(dòng)，金屬棒克服安培力做功=嗯景藝

【答案】AD

【解析】

解：A、金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)，外力與安培力二力平衡，即%=81(1=也，

ur+R

所以導(dǎo)體棒ab勻速運(yùn)動(dòng)的速度為丫=鬻?，故A正確；

B、從金屬棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到恰好勻速運(yùn)動(dòng)，電阻R上通過(guò)的電量為q=It=言:t=^=^,故

B錯(cuò)誤；

CD、從金屬棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到恰好勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理有W外-W克=gmv2-0=嚼就，

根據(jù)圖象面積表示外力做功可知，外力做的功為川外=稱好乂，

所以金屬棒克服安培力做功為W.竟=；F0x-嚶/，

因?yàn)閬喛?(2總，且根據(jù)焦耳定律可知QR=J^Q總，

所以電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR=M*-嚶磬，故C錯(cuò)誤，D正確。

/(K+r)

故選：ADo

導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，外力和安培力大小相等，以此列式求解勻速運(yùn)動(dòng)的速度；

根據(jù)電荷量的定義式結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律求解電阻R上通過(guò)的電量；

從金屬棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到恰好勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理求解電路的總電量，再根據(jù)焦耳定律求解電

阻R上產(chǎn)生熱量；

從金屬棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到恰好勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理求解金屬棒克服安培力做功。

解決該題關(guān)鍵是知道金屬棒做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)外力和安培力二力平衡，熟記安培力的計(jì)算公式，掌

握電荷量的求解方法，知遒金屬棒克服安培力做功等于電路中產(chǎn)生的總熱量。

15.［來(lái)源:2021年河南鄭州市高考物理猜想試卷(全國(guó)I卷)］光滑水平軌道aA、a而在a端

很接近但是不相連，A段與曲段平行，尺寸如圖所示。軌道之間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為3的勻強(qiáng)

磁場(chǎng)。初始時(shí)質(zhì)量為R的桿1放置在Ad兩點(diǎn)上，桿2放置在桿1右側(cè)〃2處。除桿2電阻

為R外，桿