2025届高考物理一轮复习专题练：电磁感应（含解析）

2025届高考物理一轮复习专题练：电磁感应

一、多选题1．如图所示，螺线管连接电阻R放置在水平地面上，上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下，当磁铁向下运动过程中（未插入线圈内部），下列说法正确的是()A.穿过螺线管的磁通量减少B.通过R的感应电流方向为从C.磁铁与螺线管相互吸引D.螺线管对地面的压力变大2．如图所示，光滑绝缘的水平面上有一边长为L、粗细均匀的正方形金属线框，以速度v滑入宽为的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里(俯视图)，线框静止时磁场右边界到与两边刚好等距.下列分析正确的是()A.刚进入磁场时其两端电压为B.刚离开磁场时其两端电压为C.进入磁场过程和离开磁场过程通过线框截面的电量之比为D.进入磁场过程和离开磁场过程线框中产生的热量之比为3．如图甲所示，圆形线圈电阻，匝数n=100，线圈内部存在垂直纸面向外的磁场，磁场面积为，有一个阻值为的电阻两端分别与线圈两端a、b相连，电阻的一端b接地。磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，不考虑圆形线圈缺口对感应电动势的影响，下列说法正确的是()A.在0-4s时间内，a点电势高于b点电势B.在0-4s时间内，通过电阻R的电荷量大小为4CC.当时穿过线圈的磁通量为12WbD.在0-4s时间内，a、b两点间电压大小为2V4．如图所示，LC振荡电路的导线及自感线圈的电阻忽略不计，某瞬间回路中的电流方向如图中箭头所示，且此时电容器的极板A带正电荷，则下列说法正确的是()A.电容器两极板间的电压正在减小B.此时电容器正在充电C.线圈L中电流产生的磁场的磁感应强度正在增强D.线圈L中的磁场能正在减小5．如图所示，M、N、P、Q四条光滑的足够长的金属导轨平行放置，导轨间距分别为和L，两组导轨间由导线相连，装置置于水平面内，导轨间存在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场，两根质量均为m，接入电路的电阻均为R的导体棒C、D分别垂直于导轨放置，且均处于静止状态，不计导体棒外其余部分电阻。时使导体棒C获得瞬时速度向右运动，两导体棒在运动过程中始终与导轨垂直并与导轨接触良好。且达到稳定运动时导体棒C未到两组导轨连接处。则下列说法正确的是()A.时，导体棒D的加速度大小为B.达到稳定运动时，C、D两棒速度之比C.从时至达到稳定运动的过程中，回路产生的内能为D.从时到达到稳定运动的过程中，通过导体棒的电荷量为6．如图甲所示，间距的平行光滑金属导轨固定在水平面内，左端用导线连接，导轨处在竖直向上的匀强磁场中，一根长度也为L、电阻的金属棒放在导轨上，在平行于导轨向右、大小的恒力作用下向右运动，金属棒运动过程中，始终与导轨垂直并接触良好，金属棒运动的加速度与速度的关系如图乙所示。不计导轨及左边导线电阻，导轨足够长，下列说法正确的是()A.金属棒的质量为5kgB.匀强磁场的磁感应强度大小为8TC.当F做功为5J时，通过金属棒横截面的电量为1.25CD.若某时刻撤去F，此后金属棒运动过程中加速度大小与速率的关系为7．如图甲所示，虚线框内存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，一固定的金属线圈abcd有部分处于磁场中，则线圈中产生的电流i、线圈受到的安培力F与时间t的关系可能正确的是()A. B.C. D.8．如图所示，间距为L的光滑平行导轨倾斜地固定，倾角为θ，导轨的顶端连接定值电阻，阻值为R，图中的虚线1、2、3、4与导轨垂直且间距均为d，虚线1、2间和3、4间存在垂直导轨向下的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，一质量为m、电阻为R、长度为L的导体棒ab距虚线1上方d处静止释放，经过一段时间运动到虚线4，已知导体棒到达虚线2和虚线4的速度大小均为，且导体棒加速度为0，重力加速度为g.则下列说法正确的是()A.导体棒的加速度可能大于B.导轨的倾角C.导体棒由释放到线4的过程，流过定值电阻的电荷量为D.导体棒由释放到虚线4的过程，定值电阻上产生的焦耳热为9．如图所示，MN、PQ两条平行光滑固定金属导轨与水平面的夹角为θ，两导轨的间距为L，M和P之间接阻值为R的定值电阻。导轨所在的空间有两条宽度均为d的匀强磁场Ⅰ和Ⅱ，磁场方向垂直于导轨平面向下，大小分别为、，磁场Ⅰ的下边界与磁场Ⅱ的上边界间距为3d。现将一质量为m，阻值为R的导体棒从距磁场Ⅰ上边界距离为d处由静止释放，导体棒恰好分别以速度、匀速穿过磁场Ⅰ和Ⅱ。导体棒穿过磁场Ⅰ和Ⅱ的过程中通过导体棒横截面的电荷量分别为、，定值电阻R上产生的热量分别为、。导轨电阻不计，重力加速度为g，在运动过程中导体棒始终垂直于导轨且与导轨接触良好，则()A. B. C. D.10．如图所示，宽度为L的光滑平行金属导轨水平放置于方向竖直向下的匀强磁场中，金属导轨足够长且电阻不计，磁场的磁感应强度为B，导轨左端接一阻值为R的定值电阻和一电容为C的电容器，电阻不计的金属棒MN置于导轨上。某时刻在垂直于金属棒方向施加一水平恒力F，使金属棒由静止开始运动，运动过程中金属棒与导轨始终保持垂直且接触良好。下列说法正确的是()A.开关断开、闭合，金属棒最终做匀速直线运动，速度为B.开关闭合、断开，金属棒做匀加速直线运动，加速度为C.开关都闭合，金属棒最终做匀速直线运动，速度为D.开关都闭合，金属棒做匀加速直线运动，加速度为11．如图甲所示，列车车头底部安装强磁铁，线圈及电流测量仪埋设在轨道地面（测量仪未画出），P、Q为接测量仪器的端口，磁铁的匀强磁场垂直地面向下、宽度与线圈宽度相同，俯视图如图乙。当列车经过线圈上方时，测量仪记录线圈的电流为0.12A。磁铁的磁感应强度为0.005T，线圈的匝数为10，ab边长度为0.2m，总电阻为，则在列车经过线圈的过程中，下列说法正确的是()A.线圈磁通量一直增加 B.线圈的电流方向先逆时针后顺时针方向C.线圈安培力大小为N D.列车运行的速率为6m/s12．如图所示，光滑的水平绝缘桌面上有一个铝制圆环，圆心的正上方有一个竖直的条形磁铁。若条形磁铁从图示位置开始沿水平方向向右匀速运动，则()A.圆环和磁铁开始时以相同的速度一起向右运动B.圆环对桌面的压力小于重力C.安培力对圆环做的功等于圆环增加的焦耳热能D.安培力对圆环做的功等于圆环增加的动能

参考答案1．答案：BD解析：A.当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部）。穿过螺线管的磁通量增大，故A错误；B.由图可知，当磁铁竖直向下运动时，穿过线圈的磁场方向向下增大，由楞次定律可知感应电流的磁场应向上，由右手螺旋定则可知电流方向为从，故B正确；CD.根据“来拒去留”可知，磁铁靠近线圈，则磁铁与线圈相互排斥，故线圈对地面的压力变大，故C错误，D正确。故选BD。2．答案：BCD解析：A.设磁感应强度为B，线框每条边电阻为R，MN刚进入磁场时，MN边切割磁感线，产生的电动势为，线框中的电流为两端的电压为，A错误；C.设从到磁场左边界到边到左边界用时为，则平均感应电动势为，平均电流为，通过线框截面的电荷量为，联立解得；设从线框从开始离开磁场到静止用时为，则平均感应电动势为，平均电流为，通过线框截面的电荷量为，联立解得，即，C正确；B.选初速度方向为正方向，设线框完全进入磁场时的速度大小为，在时间内安培力冲量大小为，即，从进入磁场到到达右边界，线框匀速，从到右边界到线框静止用时为，在时间内安培力冲量大小为，即，联立解得，当刚离开磁场时边产生的电动势为，线框中的电流为两端的电压为，B正确；D.由能量守恒可知和时间内减少的动能转化线框中的电能产生热量，则有，联立解得，D正确，故选BCD。3．答案：BD解析：A.在0-4s时间内，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律可知，通过电阻R的电流从b流向a，b点为电源的正极，则b点电势高于a点电势，故A错误；B.在0-4s时间内，感应电动势为感应电流为在0-4s时间内，通过电阻R的电荷量大小为故B正确;C.当时穿过线圈的磁通量为故C错误;D.在0-4s时间内，a、b两点间电压大小为故D正确。故选BD。4．答案：BD解析：由题图中电流方向可知，电容器处于充电状态，两极板间的电压正在增大，线圈L中电流产生的磁场的磁感应强度正在减小，磁场能正在减小，A、C错误，B、D正确.5．答案：ACD解析：A.开始时，导体棒中的感应电动势电路中感应电流导体棒D所受安培力导体棒D的加速度为a，则有解得故A正确；B.稳定运动时，电路中电流为零，设此时C、D棒的速度分别为，，则有对变速运动中任意极短时间，由动量定理得，对C棒对D棒故对变速运动全过程有解得故B错误；C.根据能量守恒可知回路产生的电能为解得故C正确；D.由上分析可知对变速运动中任意极短时间，由动量定理得，对C棒可得解得故D正确。故选ACD。6．答案：ABC解析：A.金属棒运动过程中，产生的感应电动势为感应电流为金属棒受到的安培力为根据牛顿第二定律整理得图像的纵截距为解得图像的斜率为解得故AB正确；C.当F做功为5J时，金属棒的位移为通过金属棒横截面的电量为故C正确；D.若某时刻撤去F，根据牛顿第二定律解得故D错误。故选ABC。7．答案：BD解析：AB.令线圈处于磁场中的面积为S，根据法拉第电磁感应定律有，图像中，前半个周期与后半个周期内，磁感应强度的变化率均为一个定值，一负一正，表明电动势的方向相反，根据欧姆定律可知，前半个周期与后半个周期内，感应电流的大小均一定，根据楞次定律可知，电流方向先沿顺时针，后沿逆时针，方向相反，故A错误，B正确；CD.结合上述可知，前半个周期与后半个周期内，感应电动势的大小均一定，方向相反，根据可知，安培力大小与磁感应强度大小成正比，根据左手定则可知，在一个周期内安培力方向先向左后向右，再向左最后向右，故C错误，D正确。故选BD。8．答案：ABC解析：B.导体棒加速度为0时，根据受力平衡可得又代入数据，可得导轨的倾角为故B正确；A.由题意可知，导体棒由虚线1到虚线2的过程与导体棒由虚线3到虚线4的过程都为加速过程，则导体棒通过虚线1和虚线3的速度通过虚线3时为导体棒速度最大，安培力最大，导体棒由虚线3到虚线4的过程，假设此时加速度根据牛顿第二定律解得导体棒由虚线2到虚线3的过程，根据运动学得由于题中未给出d的具体大小关系，所以，以上假设可能成立，导体棒的加速度可能大于，故A正确；C.导体棒由虚线1到虚线2的过程，流过定值电阻的电荷量同理可得，导体棒由虚线3到虚线4的过程，流过定值电阻的电荷量导体棒由释放到虚线4的过程，流过定值电阻的电荷量为故C正确；D.导体棒由释放到虚线4的过程，根据能量守恒可得，回路产生的总焦耳热为则定值电阻上产生的焦耳热为故D错误。故选ABC。9．答案：AB解析：A.当导体棒在导轨上无磁场区域运动过程，根据牛顿第二定律，解得，导体棒从静止运动到磁场Ⅰ上边界过程，根据，解得导体棒运动到磁场Ⅰ上边界时的速度为，同理导体棒从静止运动到磁场Ⅱ上边界过程根据，解得，解得，故A正确；B.受到的安培力为，导体棒通过两匀强磁场时做匀速直线运动有，两式联立解得磁感应强度，则，故B正确；C.通过导体棒电荷量，两磁场宽度相等，导体棒长度不变，两磁场的磁感应强度大小之比，则导体棒在穿过匀强磁场Ⅰ和Ⅱ过程中通过导体棒横截面的电荷量，故C错误；D.导体棒的电阻与定值电阻阻值相等，根据串联电路特点可知，两者产生的热量相等，导体棒匀速通过匀强磁场Ⅰ过程中，根据能量守恒定律有，导体棒匀速通过匀强磁场Ⅱ过程中，根据能量守恒定律有，则，故D错误。故选AB。10．答案：ABC解析：A.开关断开、闭合，金属棒先加速运动，最终做匀速直线运动，此时安培力又解得故A正确；B.开关闭合、断开解得故B正确；CD.开关都闭合，电容器稳定后相当于断路，金属棒最终做匀速直线运动，速度为，故C正确，D错误。故选ABC。11．答案：BD解析：AB.在列车经过线圈的上方时，由于列车上的磁场的方向向下，所以