（2020-2022）三年高考物理真題分項(xiàng)匯編11電磁感應(yīng)2

2020-2022年三年山東卷高考匯編

專題11電磁感應(yīng)

【考綱定位】

內(nèi)容要求

探究影響感應(yīng)電流方向的因素,理解楞

1.電磁感應(yīng)和楞次定律

次定律.

2022?山東?高考T12

2021?山東?高考T8

2.法拉第電磁感應(yīng)定律通過(guò)實(shí)蛤，理解法拉第電磁感應(yīng)定律.

2021?山東?高考T12

2020?山東?高考T12

通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解自感現(xiàn)象和渦流現(xiàn)

3.自感和渦流象.能舉例說(shuō)明自感現(xiàn)象和泯流現(xiàn)象在

生產(chǎn)生活中的應(yīng)用.

【知識(shí)重現(xiàn)】

一、關(guān)于電磁感應(yīng)的幾個(gè)基本問(wèn)題

1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象

利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流(或電動(dòng)勢(shì))的現(xiàn)象，叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象.所產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流，所產(chǎn)生

的電動(dòng)勢(shì)叫感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).

2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件

(1)當(dāng)穿過(guò)電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)就將發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，電路里產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).如果

電路閉合，則產(chǎn)生感應(yīng)電流.

(2)當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)將發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，導(dǎo)體里產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).如

果做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體是某閉合電路的一部分，則電路里將產(chǎn)生感應(yīng)電流.產(chǎn)生感應(yīng)電

動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源.

應(yīng)指出的是：閉合電路的一部分做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)閉合電路的磁通量也將發(fā)生變

化.所以上述兩個(gè)條件從根本上還應(yīng)歸結(jié)為磁通量的變化.如圖所示，如果矩形線圈abed

在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以速度好平動(dòng)時(shí)，盡管線圈的be和ad邊都在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，但由于穿過(guò)

線圈的磁通量沒(méi)有變，所以線圈回路中沒(méi)有感應(yīng)電流.

3.發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理論解釋

(I)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)而發(fā)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，可以用運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到

洛倫茲力的作用來(lái)解釋.

（2）磁場(chǎng)變化使穿過(guò)磁場(chǎng)中閉合回路的磁通量改變而發(fā)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，可以用麥克斯韋

的電磁場(chǎng)理論來(lái)解釋.

二、感應(yīng)電流方向的判斷

I.右手定則

使用方法如圖所示.右手定則適用于導(dǎo)體切割磁感線（平動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)）產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向的判

定.

2.楞次定律

（1）內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.

楞次定律主要用來(lái)判斷感應(yīng)電流的方向.它涉及兩個(gè)磁場(chǎng)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)（新產(chǎn)生的磁場(chǎng)）

和引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)（原來(lái)就有的磁場(chǎng)），前者和后者的關(guān)系不是“同向”和“反向”的簡(jiǎn)單關(guān)

系，而是前者“阻礙”后者“變化”的關(guān)系.（2）對(duì)“阻礙”意義的理解

理解角度解釋

誰(shuí)阻礙誰(shuí)“感應(yīng)電流的磁場(chǎng)”阻礙“產(chǎn)生感應(yīng)電流的原磁場(chǎng)''的磁通量的變化

阻礙什么阻礙的是穿過(guò)回路的“磁通量的變化“，而不是磁通量本身

原磁通量增加時(shí)，阻礙增加（感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反，

如何阻礙起抵消作用）；原磁通量減少時(shí)，阻礙減少（感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁

場(chǎng)方向相同，起補(bǔ)償作用），簡(jiǎn)稱“增反減同”

結(jié)果如何阻礙并不是阻止，只是延緩了磁通量的變化，結(jié)果是阻而未止

3.楞次定律和右手定則的區(qū)別

（1）判斷感應(yīng)電流的方向時(shí)，右手定則只適用于部分導(dǎo)體切割磁感線的情況，楞次定律適用

于任何情況.

（2）楞次定律的研究對(duì)象是整個(gè)回路，而右手定則卻是一段做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體.但二

者是統(tǒng)一的.

（3）用到楞次定律必定要用安培定則（判斷感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向，或由磁場(chǎng)方向判斷感應(yīng)

電流）.

三、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小

1.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì).產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電

源，導(dǎo)體的電阻相當(dāng)于電源內(nèi)阻.

￡

(2)感應(yīng)電流與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系：遵循閉合電路歐姆定律，即/一盒.

A-rr

2.法拉第電磁感應(yīng)定律

(1)內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比.表達(dá)

式為E=/第.

⑵理解

①方向：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與電源內(nèi)部感應(yīng)電流方向一致.

②當(dāng)加為一段時(shí)間時(shí)，E為這段時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；當(dāng)加-0時(shí)，E為瞬時(shí)感應(yīng)電

動(dòng)勢(shì)；G—f圖象的斜率為等.

③〃為線圈的匝數(shù)，3與〃無(wú)關(guān)，E與〃有關(guān)，相當(dāng)于多個(gè)電源串聯(lián).

④磁通量。變化的三種方式

r3不變AS

E=〃町i

空”喏

B、S均變B2s2-ASAS

----->E=n_N~木

(3)應(yīng)用石=若時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題

①由于磁通量有正負(fù)之分，計(jì)算磁通量的變化時(shí)一定要規(guī)定磁通量的正方向.正向的磁通量

增加與反向的磁通量減少產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向相同.

②公式E=，第是求解回路某段時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最佳選擇，所求得的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是

整個(gè)回路的電動(dòng)勢(shì)，而不是某部分導(dǎo)體的電動(dòng)勢(shì).

③用公式后=〃喈求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí)，S為線圈在磁場(chǎng)范圍內(nèi)垂直磁場(chǎng)方向的有效面積.

④計(jì)算通過(guò)回路的電荷量：通過(guò)回路截面的電荷量4僅與〃、AG和回路電阻Rg有關(guān)，與時(shí)

間長(zhǎng)短無(wú)關(guān).推導(dǎo)如下：口=山=馨4=喈.

3.導(dǎo)體切割磁感線

(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式：E=B”(可由法拉第電磁感應(yīng)定律推出).

(2)說(shuō)明：

①上式僅適用于導(dǎo)體各點(diǎn)以相同的速度在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中切割磁感線的情況，且L、u與8兩兩

垂直.

②當(dāng)L_LB,￡±P,而i，與5成6用時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLvsin夕

③若導(dǎo)線是曲折的，則L應(yīng)是導(dǎo)線的有效切割長(zhǎng)度.下圖中，棒的有效長(zhǎng)度均為外問(wèn)的距

離.

④公式七=引力中，若y是一段時(shí)間內(nèi)的平均速度，則七為平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；若v為瞬時(shí)速

度，則E為瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).

4.導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線

如圖所示，導(dǎo)體棒以端點(diǎn)為軸，在垂直于磁感線的平面內(nèi)以角速度⑦勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感

應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=T氏/(用中點(diǎn)的線速度來(lái)計(jì)算).

四、自感和渦流

1.自感

(1)自感現(xiàn)象：由于通過(guò)導(dǎo)體的電流發(fā)生變化而引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象.

(2)自感電動(dòng)勢(shì)：自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)，E=號(hào).自感電動(dòng)勢(shì)和電流的變化

率胃及自感系數(shù)L成正比.自感系數(shù)由導(dǎo)體本身的特性決定，線圈越長(zhǎng)，單位長(zhǎng)度上的面數(shù)

越多，橫截面積越大，它的自感系數(shù)就越大；線圈中加入鐵芯，自感系數(shù)也會(huì)增大.

⑶通電自感：通電時(shí)電流增大，阻礙電流增大，自感電動(dòng)勢(shì)和原來(lái)電流方向相反.

⑷斷電自感：斷電時(shí)電流減小，阻礙電流減小，自感電動(dòng)勢(shì)和原來(lái)電流方向相同.

自感線圈的特點(diǎn)可以總結(jié)為這樣幾句話：閉合時(shí)，像電阻；穩(wěn)定時(shí)，像導(dǎo)線；斷開(kāi)時(shí)，像電

源.

2.渦流

當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時(shí)，在它附近的任何導(dǎo)體中都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種電流像水中的

旋渦，所以叫渦流.

【真題匯編】

1.(2022?山東?高考真題)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

徑為夜L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(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬框繞其始

終在O點(diǎn)的頂點(diǎn)、在直力平面內(nèi)以角速度口順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，，=0時(shí)刻，金屬框開(kāi)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)石隨時(shí)間，變化規(guī)律的描述正確的是

A.在1=0到的過(guò)程中，E一直增大

2co

B.在1=0到，=￡的過(guò)程中，E先增大后減小

2a)

C.在1=0到的過(guò)程中，E的變化率一直增大

D.在1=0至打=二的過(guò)程中，E的變化率一直減小

4a)

【答案】BC

【解析】

AB.如圖所示

在f=0到，=在的過(guò)程中，線框的有效切割長(zhǎng)度先變大再變小，當(dāng)，=白時(shí)，有效切割長(zhǎng)度

2a)4@

最大為應(yīng)L，此時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，所以在，=0到的過(guò)程中，E先增大后減小，

故B正確，A錯(cuò)誤；

CD.在1=0到-的過(guò)程中，設(shè)轉(zhuǎn)過(guò)的角度為必由幾何關(guān)系可得

進(jìn)入磁場(chǎng)部分線框的面積

穿過(guò)線圈的磁通量

線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的變化率

對(duì)e=竺辿絲求二次導(dǎo)數(shù)得

2

在，=0到r=￡的過(guò)程中雙為/sW?tana一直變大，所以E的變化率一直增大，故C正

確，D錯(cuò)誤。

故選BC。

2.(2021?山東?高考真題)迷你系繩衛(wèi)星在地球赤道正上方的電離層中，沿圓形軌道繞地飛

行。系繩衛(wèi)星由兩子衛(wèi)星組成，它們之間的導(dǎo)體繩沿地球半徑方向，如圖所示。在電池和感

應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的共同作用下，導(dǎo)體繩中形成指向地心的電流，等效總電阻為人導(dǎo)體繩所受的安

培力克服大小為了的環(huán)境阻力，可使衛(wèi)星保持在原軌道上。已知衛(wèi)星離地平均高度為“，導(dǎo)

體繩長(zhǎng)為地球半徑為上質(zhì)量為M,軌道處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于

赤道平面。忽略地球自轉(zhuǎn)的影響。據(jù)此可得，電池電動(dòng)勢(shì)為()

八BL離唔

C.比乒+%D,比手.%

\R+HfrNR+Hfr

【答案】A

【解析】

根據(jù)

可得衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度

根據(jù)右手定則可知，導(dǎo)體繩產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相當(dāng)于上端為正極的電源，其大小為

因?qū)Ь€繩所受阻力/■與安培力尸平衡，則安培力與速度方向相同，可知導(dǎo)線繩中的電流方向

向下，即電池電動(dòng)勢(shì)大于導(dǎo)線繩切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)，可得

解得

故選Ao

3.（2021?山東?高考直題）如圖所示,電阻不計(jì)的光滑U形金屬導(dǎo)軌固定在絕緣斜面卜.區(qū)

域I、n中磁場(chǎng)方向均垂直斜面向上，1區(qū)中磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加，II區(qū)中為勻強(qiáng)磁

場(chǎng)。阻值恒定的金屬棒從無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域中。處由靜止釋放，進(jìn)入n區(qū)后，經(jīng)匕下行至。處反向

上行。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒始終垂直導(dǎo)軌且接觸良好。在第一次下行和上行的過(guò)程中，以下敘

述正確的是（）

A.金屬棒下行過(guò)b時(shí)的速度大于上行過(guò)b時(shí)的速度

B.金屬棒下行過(guò)b時(shí)的加速度大于上行過(guò)b時(shí)的加速度

C.金屬棒不能回到無(wú)磁場(chǎng)區(qū)

D.金屬棒能回到無(wú)磁場(chǎng)區(qū)，但不能回到〃處

【答案】ABD

【解析】

AB.在I區(qū)域中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為名=內(nèi)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定，所以導(dǎo)體棒上的感應(yīng)電流恒為

導(dǎo)體棒進(jìn)入II區(qū)域后，導(dǎo)體切割磁感線，產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，因?yàn)閷?dǎo)體棒到達(dá)。點(diǎn)后又能

上行，說(shuō)明加速度始終沿斜面向上，下行和上行經(jīng)過(guò)方點(diǎn)的受力分析如圖

設(shè)下行、上行過(guò)力時(shí)導(dǎo)體棒的速度分別為乙v',則下行過(guò)b時(shí)導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感

應(yīng)電流為

下行過(guò)b時(shí)導(dǎo)體棒上的電流為

下行過(guò)b時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可知

上行過(guò)6時(shí)，切割磁感線的產(chǎn)出的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

上行過(guò)6時(shí)導(dǎo)體棒上的電流為

根據(jù)牛頓第二定律可知

比較加速度大小可知

由于慶段距離不變，下行過(guò)程中加速度大，上行過(guò)程中加速度小，所以金屬板下行過(guò)經(jīng)過(guò)b

點(diǎn)時(shí)的速度大于上行經(jīng)過(guò)b點(diǎn)時(shí)的速度，AB1E確；

CD.導(dǎo)體棒上行時(shí)，加速度與速度同向，則導(dǎo)體棒做加速度減小的加速度運(yùn)動(dòng)，則一定能

回到無(wú)磁場(chǎng)區(qū)。由AB分析可得，導(dǎo)體棒進(jìn)磁場(chǎng)II區(qū)（下行進(jìn)磁場(chǎng)）的速度大于出磁場(chǎng)I【區(qū)

（下行進(jìn)磁場(chǎng)）的速度，導(dǎo)體棒右無(wú)磁場(chǎng)區(qū)做加速度相同的減速運(yùn)動(dòng)

則金屬棒不能回到。處，C錯(cuò)誤，D正確。

故選ABDo

4.（2020?山東?高考真題）如圖所示，平面直角坐標(biāo)系的第一和第二象限分別存在磁感應(yīng)強(qiáng)

度大小相等、方向相反且垂直于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圖中虛線方格為等大正方形。一位于

Oxy平面內(nèi)的剛性導(dǎo)體框ahcde在外力作用下以恒定速度沿軸正方向運(yùn)動(dòng)（不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)）。

從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，4s末從邊剛好進(jìn)入磁場(chǎng)。在此過(guò)程中，導(dǎo)體框內(nèi)感應(yīng)電流的大小為

1，而邊所受安培力的大小為Fab,二者與時(shí)間，的關(guān)系圖像，可能正確的是（）

【解析】

AB.因?yàn)?s末加邊剛好進(jìn)入磁場(chǎng)，可知線框的速度每秒運(yùn)動(dòng)一個(gè)方格，故在0~ls內(nèi)只有

雙邊切割磁場(chǎng)，設(shè)方格邊長(zhǎng)為3根據(jù)

可知電流恒定；2s末時(shí)線框在第二象限長(zhǎng)度最長(zhǎng)，此時(shí)有

可知

2~4s線框有一部分進(jìn)入第一象限，電流減小，在4s末同理可得

綜上分析可知A錯(cuò)誤，B正確；

CD.根據(jù)

可知在O-ls內(nèi)ab邊所受的安培力線性增加；Is末安培力為

在2s末可得安培力為

所以有修二3以；由圖像可知C正確，D錯(cuò)誤。

故選BCo

【突破練習(xí)】

1.（2022?山東?高三學(xué)業(yè)考試）如圖所示，光滑金屬導(dǎo)軌M、N互相平行，相距為L(zhǎng),兩金

屬棒〃和方垂直于導(dǎo)軌且緊靠著放置，它們的質(zhì)量均為機(jī)，在兩導(dǎo)軌之間的電阻均為凡整

個(gè)裝置位于水平面內(nèi),處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.導(dǎo)軌電阻忽

略不計(jì)，長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)。1=0時(shí)刻對(duì)棒。施加一平行于導(dǎo)軌的恒力F,在時(shí)刻電路中電

流恰好達(dá)到穩(wěn)定，然后在片乙+&時(shí)刻撤去力凡則（）

A.〃時(shí)刻兩金屬棒的加速度相同

FRM

B.在力（〃+4）時(shí)間內(nèi)。、b兩棒位移之差為

B2l3

C.撤去力尸后，導(dǎo)軌之間的電勢(shì)差UMN逐漸增大

D.撤去力尸后，兩個(gè)導(dǎo)體棒最后速度為

【答案】ABD

【解析】

A.。棒在拉力尸作用下向右做加速運(yùn)動(dòng)切割磁感線，與b棒組成回路，所以b棒在安培力

作用下向右做加速運(yùn)動(dòng)，電路中的總電動(dòng)勢(shì)為

。棒做加速度減小的加速，b棒做加速度增大的加速，當(dāng)加速度相等時(shí)，電路中的電流恒定,

故。時(shí)刻兩金屬棒的加速度相同，A正確；

B.。時(shí)刻由牛頓第二定律，對(duì)a

對(duì)匕

故

即

其中

解得

因?yàn)樵凇?（n+Ar）時(shí)間內(nèi)，兩桿速度差保持不變，故以〃兩棒位移之差為

B正確；

C.撤去力尸后，由閉合電路歐姆定律可知

由動(dòng)量守恒可知

即

所以恒定，C錯(cuò)誤；

D.撤去力尸后，兩個(gè)導(dǎo)體棒水平方向合外力為零，動(dòng)量守恒，最終二者共速，設(shè)共速速度

為心全過(guò)程兩金屬棒受到的安培力始終等大、反向，作用時(shí)間相等，故安培力對(duì)兩金屬棒

的沖量等大、反向。設(shè)全過(guò)程安培力對(duì)金屬棒的沖量大小為/宏，規(guī)定向右為正方向，對(duì)金

屬棒〃應(yīng)用動(dòng)量定理可得

對(duì)方應(yīng)用動(dòng)量定理可得

聯(lián)立可得

D正確。

故選ABD。

2.（2022?山東淄博?三模）如圖所示，空心“十”字形金屬框A8COE尸GH/JKL各邊邊長(zhǎng)相等,

均為。，總阻值為R。在金屬框的右上側(cè)足夠大的空間存在垂直金屬框所在平面向里的勻強(qiáng)

磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為4,金屬框上4、K兩點(diǎn)的連線與磁場(chǎng)的邊界虛線重合，在同一平

面內(nèi)建有沿以連線方向的x軸。某時(shí)刻開(kāi)始，金屬框以恒定的速度％沿工軸方向進(jìn)入磁場(chǎng)

（規(guī)定電流逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎较颍?，則在進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，穿過(guò)金屬框的磁通量。、金屬框

c.

【答案】AC

【解析】

AB.從線圈開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始到BL7點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，經(jīng)過(guò)的時(shí)間為竽穿過(guò)線圈的磁通量從

2%

零增加到4",且磁通量變化率逐漸變大，即圖像斜率逐漸變大;

從線圈3ZJ點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)到a點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，經(jīng)過(guò)的時(shí)間為圖穿過(guò)線圈的磁通量從零增加到

2%

2.5B。/,月磁通量變化率逐漸變小，即圖像斜率逐漸變小；

從線圈a點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始到。制點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，經(jīng)過(guò)的時(shí)間為要穿過(guò)線圈的磁通量從

2%

2.58。/增加到4B。片,且磁通量變化率逐漸變大，即圖像斜率逐漸變大；

從線圈DFH點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始到EG點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，經(jīng)過(guò)的時(shí)間為受穿過(guò)線圈的磁通量從

2%

4%/增加到58。/,且磁通量變化率逐漸變小，即圖像斜率逐漸變??；

則圖像A正確，B錯(cuò)誤；

CD.根據(jù)楞次定律可判斷，磁通量向里增多，金屬框在勻速進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，甩流方向

始終為逆時(shí)針?lè)较颍蕡D像D肯定是錯(cuò)誤的；

由圖可知，金屬框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)時(shí)間會(huì)切割磁感線的等效長(zhǎng)度從。均勻增加到

2%

等于即連線長(zhǎng)度，經(jīng)過(guò)相等的時(shí)間電，均勻減小到等于a連線長(zhǎng)度，又經(jīng)過(guò)生均勻

2%2%

增加到等于OH連線長(zhǎng)度，最后荏經(jīng)過(guò)W包均勻減小到0,完全進(jìn)入磁場(chǎng)，根據(jù)幾何關(guān)系可

2%

知長(zhǎng)度關(guān)系為

BJ=DH=2CI

則根據(jù)

可知，故C正確，D錯(cuò)誤。

故選AC。

3.（2022?山東師范大學(xué)附中模擬預(yù)測(cè)）如圖甲所示，正方形導(dǎo)線框時(shí)cd放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中靜

止不動(dòng)，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度3隨時(shí)間，的變化關(guān)系如圖乙所示。=0時(shí)

刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度8的方向垂直紙面向外，感應(yīng)電流以逆時(shí)針為正方向，川邊所受安培力的

方向以垂直W邊向下為正方向。下列關(guān)于感應(yīng)電流，?和〃邊所受安培力尸隨時(shí)間f變化的

圖像正確的是（）

【答案】BD

【解析】

設(shè)正方形導(dǎo)線框邊長(zhǎng)為L(zhǎng)電阻為R,在0~2s,垂直紙面向外的磁場(chǎng)減弱，由楞次定律可知,

感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，為正方向，感?yīng)電流大小

電流是恒定值。

由左手定則可知，〃邊所受安培力方向向下，為正方向，大小為

安培力與磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比，數(shù)值由

減小到零。

2s~3s內(nèi)，垂直紙面向里的磁場(chǎng)增強(qiáng)，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，?/p>

正方向，感應(yīng)電流大小

電流是恒定值。

由左手定則可知，”邊所受安培力方向向上，為負(fù)方向，大小為

安培力與磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比，由零增大到

3s-4s內(nèi)垂直紙面向里的磁場(chǎng)減弱，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍瑸樨?fù)

方向，感應(yīng)電流大小

電流是恒定值。

由左手定則可知，”邊所受安培力方向向下，為正方向，大小為

安培力與磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比，數(shù)值由

減小到零

4s~6s內(nèi)垂直紙面向外的磁場(chǎng)增強(qiáng)，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍瑸樨?fù)

方向，感應(yīng)電流大小

電流是恒定值。

由左手定則可知，cd邊所受安培力方向向上，為負(fù)方向，大小為

安培力與磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比，數(shù)值由零增大到

由以上分析計(jì)算可得AC錯(cuò)誤，BD正確。

故選BDo

4.（2022?山東?煙臺(tái)二中模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，間距L=0.5m的光滑U形金屬導(dǎo)軌固定在絕

緣斜面上，斜面傾角6=37。。區(qū)域I、II分別以PQ、MN為邊界，均存在垂直于斜面向上

的磁場(chǎng)，I區(qū)中磁感應(yīng)強(qiáng)度從0開(kāi)始隨時(shí)間均勻增加，II區(qū)中為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度

B2=0.5T,PQ與MN之間為無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域。質(zhì)量，〃=O.lkg、電阻&=約的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌

放置，從兩磁場(chǎng)之間的無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域由靜止釋放，經(jīng)過(guò)r=2s進(jìn)入n區(qū)恰好勻速下滑。運(yùn)動(dòng)中

棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)。重力加速度g=10m/s。Sin37o=0.6。

則下列說(shuō)法正確的是（）

A.進(jìn)入II區(qū)后，導(dǎo)體棒中的電流/=2.4A

B.無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域的面積至少為12m2

C.前2s導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱Q=3.24J

D.若I區(qū)磁場(chǎng)面積為2m2,貝UI區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的表達(dá)式為8=1.8，

【答案】AC

【解析】

A.進(jìn)入II區(qū)恰好勻速下滑，則

導(dǎo)體棒中的電流為

故A正確；

B.導(dǎo)體棒進(jìn)入II區(qū)域磁場(chǎng)的速度為

根據(jù)牛頓第二定律

導(dǎo)體棒在無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則

無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域的面積最小值為

代入數(shù)據(jù)得

故B錯(cuò)誤；

c.導(dǎo)體棒進(jìn)入II區(qū)域后，I區(qū)中磁感應(yīng)強(qiáng)度變化產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)為良，n區(qū)域?qū)w棒切割

磁場(chǎng)產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為良，則

感生電動(dòng)勢(shì)為

前2s導(dǎo)體棒未切割磁場(chǎng)，則產(chǎn)生的焦耳熱為

故C正確；

D.根據(jù)

I區(qū)磁場(chǎng)的變化率為

I區(qū)中磁感應(yīng)強(qiáng)度從0開(kāi)始隨時(shí)間均勻增加，則I區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的表達(dá)式為

故D錯(cuò)誤。

故選AC。

5.（2022.山東臨沂?三模）如圖所示，絕緣的水平面上固定有兩條平行的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)

軌電阻不計(jì)，兩相同金屬棒〃垂直導(dǎo)軌放置，其右側(cè)矩形區(qū)域內(nèi)存在恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，

磁場(chǎng)方向豎直向上?，F(xiàn)兩金屬棒分別以初速度2%和%同時(shí)沿導(dǎo)軌自由運(yùn)動(dòng)，先后進(jìn)入磁場(chǎng)

區(qū)域。已知〃棒離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)力棒已經(jīng)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，則。棒從進(jìn)入磁場(chǎng)到剛好離開(kāi)磁場(chǎng)

區(qū)域的過(guò)程中，電流，隨時(shí)間/的變化圖像可能正確的有（）

【答案】AC

【解析】

a棒以速度2%先進(jìn)入磁場(chǎng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流為

〃棒受安培阻力做變加速直線運(yùn)動(dòng)，感應(yīng)電流也隨之減小，即，一圖像的斜率逐漸變?。涸O(shè)

當(dāng)b棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)a棒減速的速度為V1,此時(shí)的瞬時(shí)電流為

若匕二%，即

此時(shí)雙棒雙電源反接，電流為零，不受安培力，兩棒均勻速運(yùn)動(dòng)離開(kāi).i-f圖像中無(wú)電流的

圖像；

若匕＜%，即

此時(shí)雙棒雙電源的電動(dòng)勢(shì)不等要抵消一部分，因b棒的速度大，電流方向以b棒的流向，與

原。棒的流向相反即為負(fù)，大小為

力棒通電受安培力要減速，。棒受安培力而加速，則電流逐漸減?。?/p>

由以上分析可知，AC正確，BD錯(cuò)誤。

故選ACo

6.（2022?山東棗莊?模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半圓形區(qū)域，O為圓心，AOD

為半圓的水平直徑，區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為反方向垂直于豎直平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。

在4、。兩點(diǎn)各固定一顆水平的光滑釘子，一個(gè)由細(xì)軟導(dǎo)線制成的閉合導(dǎo)線框ACQE掛在兩

顆釘子上，在導(dǎo)線框的E處有一個(gè)動(dòng)滑輪，動(dòng)滑輪下面掛重物，使導(dǎo)線處于繃緊狀態(tài)。設(shè)

導(dǎo)線框的電阻為，，圓的半徑為R,從7=0時(shí)刻開(kāi)始，將導(dǎo)線上的。點(diǎn)繞圓心。以恒定角速

度/從A點(diǎn)沿圓弧移動(dòng)到。點(diǎn)，比過(guò)程中不考慮導(dǎo)線中產(chǎn)生的磁場(chǎng)。在。從A點(diǎn)移動(dòng)到。

點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是〔）

A.導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流先沿逆時(shí)針?lè)较颍笱仨槙r(shí)針?lè)较?/p>

B.導(dǎo)線框中產(chǎn)生的電熱為處叱

2r

C.通過(guò)導(dǎo)線框橫截面的電荷量為亞仁

r

D.導(dǎo)線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間，的變化關(guān)系為《=@引?2cos以

【答案】AD

【解析】

A.設(shè)轉(zhuǎn)過(guò)角度為仇Qf,根據(jù)幾何知識(shí)知，線框上部分的三角形的面積

磁通量為

<P=BR2sinO=BR2sincot

導(dǎo)線框中磁通量（方向向里）先增大后減小，由楞次定律知感應(yīng)電流磁場(chǎng)先向外后向里，感

應(yīng)電流先逆時(shí)針?lè)较?，后順時(shí)針?lè)较?，A正確；

A0

D.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=「知

加

e=coBR2coscot

D正確；

C.根據(jù)

C點(diǎn)從A移動(dòng)到。的過(guò)程中，△<1）=（）,所以行0,C錯(cuò)誤；

B.根據(jù)D項(xiàng)分析知電動(dòng)勢(shì)有效值為

故電熱

故B錯(cuò)誤。

故選ADo

7.（2022?山東濰坊?高三階段練習(xí)）如圖所示，一足夠長(zhǎng)的豎直放置的圓柱形磁鐵，產(chǎn)生一

個(gè)中心輻射的磁場(chǎng)（磁場(chǎng)水平向外），一個(gè)與磁鐵同軸的圓形金屬環(huán)，環(huán)的質(zhì)量〃?=0.2kg,

環(huán)單位長(zhǎng)度的電阻為0.10/m,半徑，=0.1m（大于圓柱形磁鐵的半徑）。金屬環(huán)由靜止開(kāi)始

下落，環(huán)面始終水平，金屬環(huán)切割處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=0.5T,不計(jì)空氣阻力，重力

加速度g取10m/s2o則（）

A.環(huán)下落過(guò)程的最大速度為4m/s

B.環(huán)下落過(guò)程中，先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，再做勻速直線運(yùn)動(dòng)

C.若下落時(shí)間為2s時(shí)環(huán)已經(jīng)達(dá)到最大速度，則這個(gè)過(guò)程通過(guò)環(huán)截面的電荷量是"32C

7T

D.若下落高度為3m時(shí)環(huán)已經(jīng)達(dá)到最大速度，則這個(gè)過(guò)程環(huán)產(chǎn)生的熱量為6J

【答案】AC

【解析】

A.金屬環(huán)達(dá)到最大速度時(shí)，加速度為0,受力平衡

設(shè)金屬環(huán)的最大速度為w”，則

解得

故A正確；

B.環(huán)下落過(guò)程中

可得

加速度不是恒定的，所以先做變加速直線運(yùn)動(dòng)，然后勻速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；

C.若下落時(shí)間為2s時(shí)環(huán)已經(jīng)達(dá)到最大速度，根據(jù)動(dòng)量定理則有

其中

聯(lián)立可得

故C正確：

D.若下落高度為3m時(shí)環(huán)已經(jīng)達(dá)到最大速度，則

得

故D錯(cuò)誤。

故選AC。

8.（2022?山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）如圖甲所示，兩光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，

虛線PQ右側(cè)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=5T,導(dǎo)體棒MN和正方形導(dǎo)線框

"cd靜止在PQ右側(cè)的導(dǎo)軌上，且導(dǎo)體棒MN和導(dǎo)線框的必、cd兩邊都垂直于導(dǎo)軌，導(dǎo)線

框的邊長(zhǎng)、導(dǎo)體棒MN的長(zhǎng)度及導(dǎo)軌的寬度都為L(zhǎng)=0.2m?，F(xiàn)固定導(dǎo)線框，將與MN垂直的

水平恒力作用在導(dǎo)體棒MN的中點(diǎn)上，水平恒力的大小尸=2N,當(dāng)MN達(dá)到最大速度后撤掉

恒力，同時(shí)拜放導(dǎo)線框，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，導(dǎo)線框達(dá)到最大速度，此時(shí)導(dǎo)線框cd邊還沒(méi)有到

達(dá)虛線PQ處，又經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，當(dāng)導(dǎo)線框的W邊到達(dá)虛線尸。時(shí)，立即將導(dǎo)體棒MN固

定。已知導(dǎo)體棒MN和導(dǎo)線框的質(zhì)量都為m=0.1kg：導(dǎo)體棒MN及導(dǎo)線框ab、cd邊的電阻

都為，=；C,導(dǎo)軌和導(dǎo)線框其余電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒MN與導(dǎo)線框一直沒(méi)有接觸，則下列說(shuō)

法正確的是（）

A.導(dǎo)線框的最大速度為2m/s

B.導(dǎo)線框完全出磁場(chǎng)時(shí)速度為lm/s

C.導(dǎo)線框離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱為0.05J

D.導(dǎo)線框離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，導(dǎo)體棒MN中產(chǎn)生的焦耳熱為0.025J

【答案】ABD

【解析】

A.當(dāng)MN達(dá)到最大速度時(shí)，有

解得

當(dāng)MN達(dá)到最大速度撤掉恒力后，導(dǎo)體棒減速，線框加速，線框速度與導(dǎo)體棒速度相等時(shí)

線框速度為最大值，之后導(dǎo)體棒與線框一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)，該過(guò)程中導(dǎo)體棒和線框系統(tǒng)動(dòng)

量守恒，