2022届高考物理一轮复习定基础汇编试题专题12电磁感应含解析

专题12电磁感应

一、单项选择题

1.如下图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线

距离相等，环的直径小于两导线间距。两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流。以下

说法正确的选项是()

A.金属环向上运动，那么环上的感应电流方向为顺时针方向

B.金属环向下运动，那么环上的感应电流方向为顺时针方向

C.金属环向右侧直导线靠近，那么环上的感应电流方向为逆时针

D.金属环向左侧直导线靠近，那么环上的感应电流方向为逆时针

【答案】C

【点睛】此题考查楞次定律的应用.掌握感应电流的产生条件,理解右手螺旋定那么的内

容.穿过线框的磁通量变化有几种方式，有磁场变化导致磁通量变化，也有面积变化导致磁

通量变化，还有磁场与面积均变化导致磁通量变化的，最后有磁场与面积均没有变，而是放

置的角度变化导致磁通量变化.

2.如图甲所示，线圈ABCD固定于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，当磁场变化时，线

圈AB边所受安培力向右且变化规律如图乙所示，那么磁场的变化情况可能是以下选项中的

()

【答案】I)

【解析】由法拉第电磁感应定律可知七二"5,结合闭合电路欧姆定律，那么安培力的表

Ar

达式六BIL=B〃-SL,

\tR

由图可知安培力的大小不变,而SL是定值,假设磁场4增大,那么I减小，假设磁场B

减小，那么增大；

线圈AB边所受安培力向右，那么感应电流的方向是顺时针，原磁场磁感强度应是增加的，

故〃正确，力a1错误；

应选：。

3.一个闭合线圈中没有产生感应电流，因此可以得出().

A.此时该处一定没有磁场B.此时该处一定没有磁场的变化

C.闭合线圈的面积一定没有变化D.穿过线圈平面的磁通量一定没有变化

【答案】D

【解析】感应电流的产生其条件是闭合线圈的磁通量发生变化，闭合线圈中没有感应电流产

生可能线圈始终与磁场平行，故A错误；感应电流的产生其条件是闭合线圈的磁通量发生变

化，磁通量的变化可以由磁场引起的，也可以由线圈的面积的变化引起的，闭合线圈中没有

感应电流产生，不能判断出此地一定没有磁场的变化或没有面积的变化，故BC错误；没有

电流只能说明穿过闭合线圈的磁通量没有发生变化.故D正确；应选D.

点睛：解答此题主要是抓住感应电流产生的条件：闭合线圈的磁通量发生变化，而磁通量的

变化可以是由磁场变化引起，也可以是线圈的面积变化，或位置变化引起的.

4.有一个匀强磁场边界是雨在"右侧无磁场，左侧是匀强磁场区域，如图甲所示.现

有一个闭合的金属线框以恒定速度从旗右侧水平进入匀强磁场区域.线框中的电流随时间

变化的了一£图象如图乙所示，那么可能的线框是以下四个选项中的（）

【解析】导体棒切割磁感线产生的感应电动势E=BLv,设线框总电阻是R,那么感应电流

/=-=—;由图乙所示图象可知，感应电流先变大，后变小，且电流大小与时间成正

RR

比，由于B、v、R是定值，故导体棒的有效长度L应先变长，后变短，且L随时间均匀变化,

即L与时间t成正比.三角形线框匀速进入磁场时，有效长度L光增加，后减小，且随时间

均匀变化，符合题意，故A正确；梯形线框匀速进入磁场时，有效长度L光均匀增加，后不

变，最后均匀减小，不符合题意，故B错误；长方形线框进入磁场时，有效长度L不变，感

应电流不变，不符合题意，故B错误；闭合圆环匀速进入磁场时，有效长度L先变大，后变

小，但L不随时间均匀变化，不符合题意，故D错误；应选A.

点睛：此题是一道关于感应电流的图象题，熟练应用导体棒切割磁感线产生的感应电动势公

式、欧姆定律、分析清楚图象特点是正确解题的关键.

5.有人把自行车进行了改装，在后车轮上装上了一个小型发电机，想看电视时，就骑在自

行车上不停地蹬车，可供电视、照明用电.发电机原理如图甲所示，在匀强磁场中，磁感应

强度为"放置一个有固定转轴的发电轮，如下图，发电轮平面与磁感应强度垂直，发电轮

半径为八轮轴和轮缘为两个输出电极，该发电机输出电压接一理想变压器，再给一小灯泡

供电，那么以下说法中正确的选项是（）

A.当人蹬车的速度增大时，小灯泡两端的电压降低

B.当人蹬车的速度增大时，小灯泡两端的电压不变

C.小灯泡的功率与发电机转速无关

D.小灯泡的功率随发电机转速的增大而增大

【答案】0

【解析】PQ输出端的电压为。=，8口r，当人蹬车的速度增大时，小灯泡两端的电压增大,

40

〃24

选项AB错误；小灯泡的功率：P=—=,那么小灯泡的功率随发电机转速的增

R4R

大而增大，选项C错误.D.正确：应选D.

6.如下图，边长为乙匝数为*的正方形线圈aA"位于纸面内，线圈内接有电阻值为E的

电阻，过ab中点和cd中点的连线仇/恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁

场的磁感应强度为8.当线圈转过30。时，通过电阻〃的电荷量为（）

BI?NBI}BI)NBI?

A.——B.-----C.---1).----------

2R2RRR

【答案】B

【解析】当正方形线圈abed有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场中时，磁通量为：

①=B乃,根据〃==N%，故B正确，ACD错误；应选B.

22R2R

点睛：此题考行对于匀强磁场中磁通量的求解能力.对于公式①=BS,要懂得S的意义：有

效面积，即有磁感线穿过的面积.

7.如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abed,固定在水平面内

且处于方向竖直向下的匀强磁场B中.一接入电路电阻为R的导体棒PQ,在水平拉力作用

下沿ab、de以速度v匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩

擦.在PQ从靠近ad处向be滑动的过程中（）

A.PQ中电流一直增大

B.PQ中电流一直减小

C.线框消耗的电功率先增大后减小

D.线框消耗的电功率先减小后增大

【答案】C

【解析】A、B项，设导体棒的长度为L,磁感应强度为B，导体棒的速度u保持不变，根

据法拉第电磁感应定律，感应的电动势不变，设线框左边的电阻为r,那么左右

E_3RE

两边线框的电阻为R并，

——=—+---流过PQ的电流I=R+R并一,（3R—r）+3R2

R井r3R—r

可以看出当PQ从靠近ad向be靠近过程中，厂从零增大到3R,从而可以判断电流先减小后

增大，故A、B项错误。

C,D项，电源的内阻为R,PQ从靠近ad向be靠近过程中，外电路的并联等效电阻从零增

大到0.75R又减小到零，外电路的电阻等于电源内阻的时候消耗的功率最大，所以外电路

的功率应该先增大后减小，故C正确D项错误。

综上所述，此题正确答案为C。

8.如下图，用相同导线绕成的两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r,圆形匀强磁场B

的边缘恰好与a线圈重合，假设磁场的磁感应强度均匀增大，开始时的磁感应强度不为0,

那么（）

A.任意时刻，穿过a、b两线圈的磁通量之比均为1：4

B.a、b两线圈中产生的感应电动势之比为1：2

C.a、b两线圈中产生的感应电流之比为4：1

D.相同时间内a、b两线圈产生的热量之比为2：1

【答案】I）

【解析】A、任意时刻，穿过a、b两线圈的磁感线条数，磁通量相等，磁通量之比为1：1.故

A错误.

△BAB

B、根据法拉第电磁感应定律得：E=ZktS,S=nr2,那么S相等，也相等，所以感应电

动势相等，感应电动势之比为1：1,故B错误.

C、线圈a、b的半径分别为r和2r,周长之比为1：2,电阻之比为1：2,根据欧姆定律知

旦

I=R,得a、b两线圈中产生的感应电流之比为2：1.故C错误.

E2

D、根据焦耳定律得Q=Wt,得相同时间内a、b两线圈产生的热量之比为2：1,故D正确.

应选：D

9.如下图，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为2L,

高为L,纸面内一边长为L的正方形导线框沿x铀正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域,

在t=0时刻恰好位于如下图的位置，以顺时针方向为导线框中电流的上方向，下面四幅图中

能够正确表示导线框中的电流-位移(I-x)关系的是()

【答案】B

10.如下图，金属杆ab静放在水平固定的"U”形金属框上，整个装置处于竖直向上的磁场

中。当磁感应强度均匀减小时，杆ab总保持静止，那么：()

A.杆中感应电流方向是从b到aB.杆中感应电流大小减小

C.金属杆所受安培力逐渐增大D.金属杆所受安培力大小不变

【答案】A

【解析】根据楞次定律可得感应电流产生的磁场方向应竖直向上，所以方向为从b到a,A

正确；因为磁场是均匀减小的，故受恒定，根据法拉第电磁感应定律可得5=吃何知感应

MAt

电动势恒定，即感应电流恒定，B错误；因为电流恒定，而磁感应强度减小，所以安培力减

小，CD错误.

11.如下图，AB是一根裸导线，单位长度的电阻为R。，一局部弯曲成直径为d的圆圈，圆

圈导线相交处导电接触良好.圆圈所在区域有与圆圈平面垂直的均匀磁场，磁感强度为Bo

导线一端B点固定,A端在沿BA方向的恒力F作用下向右缓慢移动，从而使圆圈缓慢缩小.设

在圆圈缩小过程中始终保持圆的形状，设导体回路是柔软的，此圆圈从初始的直径d到完全

消失所需时间1为()

22222222

、7rdBDdB八7TdBndB

16FR08F/?04FR02%

【答案】B

【解析】设在恒力F的作用下，A端At时间内向右移动微小的量△、，那么相应圆半径减小

△r,那么有：

△x=2nAr

E2

在At时间内F做的功等于回路中电功，FM=—Ar

R

△S可认为由于半径减小微小量Ar而引起的面积的变化，有：△S=2Jir・Z\r

A2Aq2

而回路中的电阻1^=比2丸=，代入得，F-2nAr=.—

△产凡.2万厂

显然At与圆面积变化△5成正比，所以由面积式:？变化为零，所经历的时间t为:

82AsB2

SAS

2砍产2%乃

/R2z72R?

解得：，=为一=-一故B正确，ACD错误.应选B.

2%8%

12.通电直导线旁放一个金属线框，线框和导线在同一平面内，如下图.在线框abed中没

有产生感应电流的运动情况是（）

A.线框向右移动

B.线框以AB为轴旋转

C.线框以ad边为轴旋转

D.线框以ab边为轴旋转

【答案】B

点睛：该题将安培定那么与楞次定律相结合，要先根据安培定那么判断出电流周围的磁场才

方向与特点，然后在使用楞次定隹判定感应电流的方向.

13.关于处理物理问题的思想与方法，以下说法中正确的选项是（）

A.伽利略在研究自由落体运动时采用了微元法

B.在探究平均速度实验中使用了等效替代的思想

C.法拉第在研究电磁感应现象时利用了理想实验法

D.在探究加速度与力、质量的关系实验中使用了理想化模型的思想方法

【答案】B

【解析】伽利略在研究自由落体运动时采用了理想实验和逻辑推理的方法.故A错误.平均

速度能粗略表示物体运动的快慢，在探究平均速度实验中使川了使用了等效替代的思想.故

B正确.法拉第在研究电磁感应现象时利用了控制变量法.故C错误.在探究加速度与力、

质量的关系实验中使用了控制变量的思想方法.故D错误.应选B.

14.如下图，纸面内有一矩形导体线框助置于垂直纸面向里、边界为JW的匀强磁场外,

线框的数边平行磁场边界柳；线框以垂直于柳V的速度/匀速进入磁场，线框进入磁场过

程中，产生焦耳热为Q,通过线框导体横截面的电荷量为如假设线框以速度2夕匀速进入

磁场，线框进入磁场过程中，产生的热量为Q,通过线框导体横截面的电荷量为3,那么以

下选项正确的选项是

A.0=2。。=27B.Q=2QQ=S

C.Qi=Qq>=q\D.0=4。亲=25

【答案】B

【解析】试题分析：线框匀速进入磁场，克服安培力做功的功率等于线框产生的热量，根据

A①

功能关系可求线框中产生的热量.由感应电荷量公式q二〃丁，可判两次进入通过线框导

R总

体横截面的电荷量相等.

根据/=g@&F=BIL可得安培力表达式：尸二”幺，拉力做的功转化为电能，然后转

RR

化为焦耳热，由Q=W=汽学可知产生的焦耳热与速度成正比，所以。=20,根

R

据9二—可知通过线框某横截面的电荷量与速度无关，%=%,B正确.

R

15.由于地磁场的存在，飞机在一定高度水平飞行时，其机翼就会切割磁感线，机翼的两端

之间会有一定的电势差.假设飞机在北半球水平飞行，那么从飞行员的角度看，机翼左端的

电势比右端的电势（）

A.低B,高C.相等D.以上情况都有可能

【答案】B

【解析】当飞机在北半球水平飞行时，由于地磁场的存在，且地磁场的竖直分量方向竖直向

下，那么由右手定那么可判定机翼左端的电势比右端的电势高.假设构成闭合电路那么电流

方向由机翼的右端流向左端，而机翼切割磁感线相当于电源，所以电源内部电流由负极流向

正极.应选B.

点睛•：机翼的运动，类似于金属棒在磁场中切割磁感线一样会产生电动势，而电源内部的电

流方向那么是由负极流向正极的.

16.如图示，金属杆ab以恒定的速率v在光滑的平行导轨上向右滑行，设整个电路中总电

阻为R（恒定不变），整个装置置于垂直于纸面向里的匀强磁场中，以下说法不正确的选项

是（）

A.ab杆中的电流与速率v成正比

B.磁场作用于ab杆的安培力与速率v成正比

C.电阻R上产生的电热功率与速率v平方成正比

D.外力对ab杆做功的功率与速率v的成正比

【答案】D

【解析】电动势E=BLv,那么电流强度/=合等，知电流强度与速率成正比.故A正

确.FA=BIL=

呼.知安培力与速率成正比.故B正确.根据P=PR,那么知电阻R

RRR

产生的热功率与速率的平方成正匕.故C正确.P=Fv=FAV=知外力的功率与速率的平

方成正比.故D错误.此题选不正确的，应选D.

17.美国一位物理学家卡布莱拉用实验寻找磁单极子.实验根据的原理就是电磁感应现象，

仪器的主要局部是由超导体做成的线圈，设想有一个磁单极子穿过超导线圈，如下图，于是

在超导线圈中将引起感应电流，关于感应电流的方向以下说法正确的选项是（）

A.磁单极子穿过超导线圈的过程中，线圈中产生的感应电流的方化

B.N磁单极子，与S磁单极子分别穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流方向相同

C.磁单极子穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流方向不变

D.假假设磁单极子为N磁单极子，穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流方向始终为顺

时针（从上往下看）

【答案】C

【解析】假设N磁单极子穿过超导线圈的过程中，当磁单极子靠近线圈时，当穿过线圈中磁

通量增加，且磁场方向从上向下，所以由楞次定律可知，感应磁场方向：从下向上，再由右

手螺旋定那么可确定感应电流方向逆时针；当磁单极子远离线圈时，当穿过线圈中磁通量减

小，且磁场方向从下向上，所以由楞次定律可知，感应磁场方向：从下向上，再由右手螺旋

定那么可确定感应电流方向逆时针.因此线圈中产生的感应电流方向不变.故AD错误；假

设是S磁单极子穿过超导线圈，与A分析相同，得出：靠近线圈时，感应磁场从上向下，那

么感应电流方向顺时针；当远离时，感应电流也是顺时针.故B错误；由AB分析可知，磁

单极子穿过超导线圈的过程中，线圈中感应电流方向不变，故C正确；应选C.

点睛：考查右手螺旋定那么、楞次定律及磁单极子的特征.同时注意磁体外部的感应线是从

N极射出，射向S极.

18.如下图，在水平面上有两条导电导轨MN、PQ,导轨间距为d,匀强磁场垂直于导轨所在

的平面向里，磁感应强度的大小为B,两根完全相同的金属杆1、2间隔一定的距离摆开放

在导轨上，且与导轨垂直。它们的电阻均为R,两杆与导轨接触良好，导轨电阻不计，金属

杆的摩擦不计。杆1以初速度小滑向杆2,为使两杆不相碰，那么杆2固定与不固定两种情

况下，最初摆放两杆时的最少距离之比为：

A.1:1B.1:2C.2:1D.1:1

【答案】C

解得：八42=粤3，即月8间的距离最小为方要，；

B2l3B2!)

当棒2固定后，对左侧棒，以向右为正方向，根据动量定理，有：ETXEmXv、

其中：户•竺上•£,

2R

故：-X-----,△夕E必v,

2R

即_8-//=三刈,

2R

解得：片丝呼，故小间的距离最小为/二”g；

B21}B21}

故x：x'=1:2；

故力切错误，C正确；

应选：a

【名师点睛】

两个棒均不固定时，左边棒受向左的安培力，右边棒受向右的安培力，故左边棒减速，右边

棒加速，两个棒系统动量守恒，根据动量守恒定律得到最后的共同速度，然后对右边棒运用

动量定理列式；当右边棒固定时，左边棒受向左的安培力，做减速运动，根据动量定理列式:

最后联立求解即可。

19.如下图，在光滑的水平面上，有一垂直向下的匀强磁场分布在宽度为L的区域内，现有

一个边长为a(a<L)的正方形闭合线圈以初速度V。垂直磁场边界滑①磁场后，速度为v(v

<vo),那么线圈

A.完全进入磁场中时的速度大于(vo+v)/2

B.完全进入磁场中时的速度等于(vo+v)/2

C.完全进入磁场中时的速度小于(vo+v)/2

D.以上情况均有可能

【答案】B

【解析】线框进入磁场过程：

线框离开磁场过程：

联立，得到：v-vQ=v-v'

所以u=(q)+/)/2,选B。

【名师点睛】

线框进入和穿出磁场过程，受到安培力作用而做减速运动，根据动量定理和电量q=I2\t分

析电量的关系。根据感应电量q=普，分析可知两个过程线框磁通量变化量大小相等，两个

过程电量相等，联立就可求出完全进入磁场中时线圈的速度。

20.以下表达中不正确的选项是()

A.伽利略通过斜面实验加逻辑推理的方法研究了自由落体运动的规律

B.开普勒提出了日心说，从而发现了行星运动的规律，后人称为开普勒行星运动规律

C.利用涡流的热效应，人们制成了用于加热食物的电磁炉

D.超高压带电作业的工人穿戴的工作服是用包含金属丝的织物制成的，这是利用了静电屏

蔽的原理

【答案】B

【解析】伽利略通过斜面实验加逻辑推理的方法研究了自由落体运动的规律，A正确；哥白

尼提出了日心说，开普勒发现了行星运动的规律，后人称为开普勒行星运动定律，B错误；

电磁炉是利用涡流的热效应来加热食物的，C正确：超高压带电作业的工人穿戴的工作服是

用包含金属丝的织物制成的，利用的是静电屏蔽的原理，故D正确.

21.以下那种材料制成的器皿不能用于一般微波炉()

A.玻璃B.陶瓷C.铝D.耐热塑料

【答案】C

22.电磁炉是利用涡流加热而到达烹饪食物的目的.电磁炉适用的锅类是(

A.平底陶亮锅

B.凹底陶瓷锅

C.平底不锈钢锅

D.凹底不锈钢锅

【答案】C

【解析】电磁炉是利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场，磁化铁质铁锅，从而形成无

数个小涡流〔即电流)，加速锅底分子运动，使锅底自身发热到达加热食品的目的，必须使

用铁质锅具才被碱化形成涡流，C正确.

23.如下图，正方形闭合导线框以速度V。在光滑绝缘水平面上匀速运动，穿过有理想边界

的匀强磁场区域后以速度v做匀速直线运动，那么当完全处在磁场区域内时的运动速度u

为0

A.u>(va+v)/2B.u=(vo+v)/2

C.u<(vo+v)/2D.无法确定

【答案】B

【解析】线框在进入磁场的过程中，所受安培力的冲量大小为：Ix=BILM=BLq.

同理，线框在离开磁场的过程中，所受安培力的冲量大小为：I2=BlL^t=BLq2

因为夕所以q1二q2

由此可知，线框在进入或穿出磁场的过程中，所受安培力的冲量都相同

那么由动量定理得：I冲=/»(〃-%)="(v-u)

解得：u=(v0+v)/2

应选：B。

24.如下图，两光滑平行导轨水平放置在匀强磁场中，磁场垂直导轨所在平面，金属棒ab

可沿导轨自由滑动，导轨一端连接一个定值电阻R,金属棒和导轨电阻不计.现将金属棒沿

导轨由静止向右拉，假设保持拉力F恒定，经时间力后速度为v,加速度为a”最终以速度

2V做匀速运动；假设保持拉力的功率P恒定，棒由静止经时间上后速度为v,加速度为a2,

最终也以速度2V做匀速运动，那么（）.

A.t?=tiB.ti>t?

=

C.a2=2a】D.a25ai

【答案】B

【解析】AB、当拉力的功率恒定时，随着速度增大，拉力逐渐减小，最后匀速运动时拉力最

小，且最小值和第一种情况下拉力相等，因此都到达速度v时，日〉枕，故力错误，8正确;

CD,由于两种情况下，最终棒都以速度2y匀速运动，此时拉力与安培力大小相等，那么有:

当拉力恒定速度为%加速度为力时，根据牛顿第二定律有:

解得:4=需

假设保持拉力的功率恒定，速度为2/时，拉力为£那么有:P=F-2v,

又…冲

所以八中

P4B2L2V

那么当速度为P时，拉力大小为：F}

vR

根据牛顿第二定律，得：月一写之二机的

"妨3B2£2V

解得：a,=----

Rm

所以有&2=3a,故切错误。

应选：瓦

【名师点睛】

分析清楚两种情况下的运动形式区别，然后根据牛顿第二定律和运动学规律求解，注意两种

情况下导体棒最终匀速运动时所受拉力大小是相同的。

25.以下三图中除导体棒ab可动外，其余局部均固定不动，甲图中的电容器C原来不带电.设

导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计.图中装置均在水

平面内，且都处于方向垂直水平面（即纸面）向下的匀强磁场中，导轨足够长.今给导休棒

ab一个向右的初速度v,在甲、乙、丙三种情形下导体棒ab的最终运动状态是（）

A.三种情形下导体棒ab最终均做匀速运动

B.三种情形下导体棒ab最终均静止

C.乙、丙中，ab棒最终将做匀速运动；甲中，ab棒最终静止

D.甲、丙中，ab棒最终将做匀速运动；乙中，ab棒最终静止

【答案】D

【解析】图甲中，导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流而使电容器充电，当电容器C极板间电压与导

体棒产生的感应电动势相等时，电路中没有电流，劭棒不受安培力，向右做匀速运动；图乙中，导体棒位

右运动切割磁感线产生感应电流，通过电阻工转化为内能，劭棒速度减小，当曲棒的动能全部转化为内有

时，数棒静止；图丙中，导体棒先受到向左的安培力作用向右做减速运动，速度减为零后再在安培力作月

下向左做加速运动，当导体棒产生的感应电动势与电源的电动势相等时，电路中没有电流，s方棒向左做《

速运动。故刀正确。

故选：D.

【名师点睛】

图甲中，导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流而使电容器充电，分析电路中电流的变化，

即可判断ab棒所受的安培力，确定ab棒的运动情况；图乙中，导体棒向右运动切割磁感线

产生感应电流，通过电阻R转化为内能，ab棒将做减速运动；图丙中，分析导体棒受到的

安培力情况，判断ab棒的运动情况。

26.在匀强磁场中有一N匝、半径为a的圆形线圈（其总电阻为R）和一仪器（内阻不计〕

串联，线圈平面与磁场垂直。当线圈迅速由静止翻转180°,该仪器指示有电量q通过，根

据q、N、a、R可计算出磁感强度B等于

A.4B.C.盗D.土

2N7ZO22naNqR2NR

【答案】A

【解析】由法拉第电磁感应定律：线圈产生的感应电动势E=N把

由闭合电路欧姆定律得感应电流，=3

根据电量的公式q=It,可得：q=N学

由于开始线圈平面与磁场垂直，现把探测圈翻转180。，那么磁能量的变化△①=2BS=2B・

所以由上公式可得：q=N==N丝注，

“RR

那么得：8=肃，应选A.

点睛：考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、电量表达式，同时注意磁通量虽然是

标量，但注意线圈分正反面，从而导致磁通量有正负.还有磁通量与线圈匝数无关，但感应

电动势与线圈匝数有关.

27.如下图，A0C是光滑的直角金属导轨，A0沿竖直方向，0C沿水平方向，ab是一根金属

直棒，如图立在导轨上，它从静止开始在重力作用下运动，运动过程中b端始终在0C上，a

端始终在A0上，直到ab完全落在0C上。整个装置放在一匀强磁场口，磁场方向垂直纸面

向里，那么ab棒在运动过程中

A.感应电流方向始终是bfa

B.感应电流方向先是b-a,后变为a-b

C.受磁场力方向与ab垂直，如图中箭头所示方向

I）.受磁场力方向与ab垂直，开始如图中箭头所示方向，后来变为与箭头所示方向相反

【答案】B

【解析】当ab棒从图示位置滑到与水平面成45°时，闭合电路的磁通在变大，那么由楞次

定律得闭合电路中的电流是逆时针方向，即是b-a.而此时棒受到的安培力的方向与图中

箭头方向相反.当越过与水平面成45°时，闭合电路的磁通在变小，那么由楞次定律得闭

合电路中的电流是顺时针方向，即是a-b.而此时棒受到的安培力的方向与图中箭头方向

相同.由上可知：只有B选项正确.应选B.

28.如下图，质量为〃尸0.5kg、电阻为尸1Q的轻杆仍可以无摩擦地沿着水平固定导轨滑

行，导轨足够长，两导轨间宽度为£二101,导轨电阻不计，电阻必=1.5。，尼=3。，整个装置

处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为庐1To杆从x轴原点0以水平速度的=6m/s开

始滑行，直到停止下来。以下说法不正确的选项是（）

A.a点电势高于b点电势

B.在杆的整个运动过程中，电流对电阻a做的功为9J

C.整个运动过程中，杆的位移为6m

D.在杆的整个运动过程中，通过电阻用的电荷量为2c

【答案】B

【解析】由右手定那么可知，a点电势高于b点电势，选项A正确；设总电流为I,那么ab、

电阻R和R2上的电功率之比：3:2:1,由能量关系可知：

=(2,+QR1+QR2,解得QH3J,选项B错误；由动量定理可知：B1L•AI=BLq=mvfl,

解得口=等=繁。=3&那么通过RM电量为I=2G选项D正确；由q=,=詈,

其中H=三三'+1=2C,解得x=5m，选项C正确；此题选项不正确的选项，应选B.

29.一个粗细均匀总电阻为A的矩形金属线框朗W0,如图，JW的长度是的2倍，AP长

度为£,有一宽度为2£、大小为3垂直纸面向里的匀强磁场，自J四边进入磁场开始线框以

产匀速穿过磁场区域，那么掰两端的电势差的随时间的关系图线为

【答案】A

【解析】匀速运动L的过程中感应电动势E=2BLv,根据闭合电路的欧姆定律可得感应电流

1=2二簧，根据闭合电路的欧姆定律可得等;

在L〜2L过程中，磁通量不变，感应电流为零，此过程U『E=2BLv；

在2L〜3L的过程中，感应电动势E=2BLv,根据闭合电路的欧姆定律可得=言竺,

故A正确、BCD错误.应选A.

点睛:关于电磁感应与图象的结合问题，关键要分段由电磁感应和电路的根本规律、法拉第

电磁感应定律、欧姆定律、安培力公式和焦耳定律等，得到各物理量的解析式，再进行选择.在

解题时要灵活选择解法，也可以运用排除法等进行解答.

30.法拉第是十九世纪电磁学领域中最伟大的实验家，以下有关法拉第在电磁学领域的奉献,

不正确的选项是

A.法拉第是电磁学的奠基者，他首先提出了场的概念

B.法拉第发现并总结电磁感应是由于闭合电路磁通量变化引起的

C.法拉第正确地指出电磁感应与静电感应不同，感应电流并不是与原电流有关，而是与原

电流的变化有关

D.法拉第通过科学实验以及研究发现判断感应电流方向的方法，即：感应电流的磁场总是

阻碍引起感应电流磁通量的变化

【答案】D

31.如下图，等腰直角三角形区域内有垂直于纸面向内的匀强磁场，左边有一形状完全相同

的等腰直角三角形导线框，线框从图示位置开始水平向右匀速穿过磁场区域，规定线框中感

应电流逆时针方向为正方向，线框刚进入磁场区域时感应电流为i。，直角边长为L.其感应

电流i随位移X变化的图象正确的选项是

i

.卜

A.1B.4/C.

D.

卜

【答案】C

【解析】线框进入磁场的位移为0〜L的过程中，三角形切割磁感线的有效长度先减小，当

右边和斜边切割长度相等时感应电流为零，接着又反向增大，根据右手定那么可知感应电流

方向先是逆时针，后是顺时针；以后在L-2L过程中有效切割长度逐渐减小到零，那么感应

电流逐渐减小到零，所以C正确，ABD错误.应选C.

32.某同学在“探究感应电流产生的条件”的实验中，将直流电源、滑动变阻器、线圈4(有

铁芯)、线圈8、灵敏电流计及开关按图连接成电路.在实验中，该同学发现形状闭合的瞬

间，灵敏电流计的指针向左偏.由此可以判断，在保持开关闭合的状态下：()

A.当线圈A拔出时，灵敏电流计的指针向左偏

B.当线圈4中的铁芯拔出时，灵敏电流计的指针向右偏

C.当滑动变阻器的滑片匀速滑动时，灵敏电流计的指针不偏转

D.当滑动变阻器的滑片向N端滑动时，灵敏电流计的指针向右偏

【答案】B

点睛：此题无法直接利用楞次定律进行判断，但是可以根据题意得出产生使电流表指针左偏

的条件，即可不根据绕向判出各项中应该出现的现象.

33.如下图，相距为d的两条水平虚线之间是方向水平向里的匀强磁场，磁感应强度为B,

正方形线圈abed边长为L(L<d),质量为m,电阻为R,将线圈在磁场上方高h处静止释

放，cd边刚进入磁场时速度为%,cd边刚离开磁场时速度也为%，那么从线圈cd边刚进

入磁场起一直到ab边离开磁场的过程中。以下说法不正确的选项是：0

A,线圈可能是加速进入磁场的B.感应电流所做的功为2mgd

C.线圈的最小速度可能为黑■D.线圈的最小速度一定为j2g(/z+L-d)

【答案】A

【解析】A、线圈全部进入磁场时没有感应电流，不受安培力，做匀加速运动，而立边刚离

开磁场与刚进入磁场时速度相等，所以线圈进磁场时要减速，A错误；

B、根据能量守恒可知：从“边刚进入磁场到“边刚穿出磁场的过程：线圈动能变化量为

0,重力势能转化为线框产生的热量①mgd,c"边刚进入磁场时速度为⑷，cd边刚离开磁场

时速度也为⑷，所以线圈穿出磁场与进入磁场的过程运动情况相同，线框产生的热量与从

cd边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的过程产生的热量相等，所以线圈从cd边进入磁场到

瑟边离开磁场的过程，产生的热量0'=2加gd,感应电流做的功为2图&故8正确；

C、线框可能先做减速运动，在完全进入磁场前做匀速运动，因为完全进入磁场时的速度最

小，那么〃7g=£孕，那么线圈下落的最小速度可能为：V=噌,故C错误;

RB"L

D、设线圈的最小速度为vm,可知全部进入磁场的瞬间速度最小。由动能定理，从cd边刚

进入磁场到线框完全进入时,那么有：g〃说一gm诏=mgL-mgd,有gmv^=mgh,

综上可解得线圈的最小速度为J2g（〃+L-d）,故〃正确；

此题选择错误答案，应选：Ao

【名师点睛】

线圈由静止释放，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度是相同的，又因为线圈全部

进入磁场不受安培力，要做匀加速运动，可知线圈进入磁场先要做减速运动；根据动能定理，

分析安培力做的功和最小速度。

34.用一段横截面半径为八电阻率为P、密度为d的均匀导体材料做成一个半径为R〈r

VVQ的圆环。圆环竖直向下落入如下图的径向磁场中，圆环的圆心始终在N极的轴线上，

圆环所在位置的磁感应强度大小均为反圆环在加速下落过程中某一时刻的速度为匕忽略

电感的影响，那么

A.此时在圆环中产生了（俯视）逆时针的感应电流

B.此时圆环受到竖直向下的安培力作用

.二5一

c.此时圆环的加速度M

V=逊

D.如果径向磁场足够深，那么圆环的最大速度必B2

【答案】D

【解析】由题意可知，根据右手定那么，右图中，环左端面电流方向垂直纸面向里，右端电

流方向向外，那么有（俯视）顺时针的感应电流，故A错误；根据楞次定律可知，环受到的

安培力向上，阻碍环的运动，故B错误；圆环落入磁感应强度8的径向磁场中，产生的感应

电动势方BlgB・2nRv,圆环的电阻为：R=p电流为：/=△，圆环所受的安培

万产R

力大小为F二BI・2五R,由牛顿第二定律得：F-mg=nia,其中质量为：

帆=小/=/24R•万心联立以上解得：a=g--f故C错误；当圆环做匀速运动时,

pd

安培力与重力相等速度最大，即有侬=汽，可得：小2笈尺•乃/g=8的二&.2乃氏，解得:

P

y=照,故D正确。所以D正确，ABC错误。

raB2

35.如下图，长为£=0.5in、倾隹为。=37°的光滑绝缘斜面处于水立向右的匀强电场中，

一带电荷量为+g,质量为0的小球（可视为质点），以初速度的=2m/s恰能沿斜面匀速上滑,

^=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8,那么以下说法中正确的选项是（）.

A.小球在夕点的电势能大于在力点的电势能

B.水平匀强电场的电场强度为典

C.假设电场强度加倍，小球运动的加速度大小为3m/s2

0.假设电场强度减半，小球运动到月点时速度为初速度的的一半

【答案】BD

【解析】试题分析：小球由A到B的过程中，重力做负功，电场力做正功，小球电势能减少,

选项A错误；因小球做匀速运动，由平衡条件知qEcos0=mgsin0,所以电场强度E=即8，

4q

选项B正确；电场强度变为2倍后，那么有q•2Ecos9-mgsin0=ma»所以a=6m/s2,

选项C错误；电场强度减为一半后，那么有：

E

/ngsinO-q5cos6=/次?],a】=3m/s）由v/-v2=2aiL代入数值得v=1m/s,选项【）正

确；应选BD。

考点：带电粒子在电场中的运动；牛顿第二定律；动能定理

【名师点睛】由带电小球受到分析得：重力、支持力与电场力，且三力均不变.假设存在加

速度，那么带小球也不可能到达N点的速度仍不变的，所以三力处于平衡状态.故带电小球

做的是匀速直线运动。

36.如下图，一个菱形的导体线框沿着自己的对角线匀速运动，穿过具有一定宽度的匀强磁

场区域，对角线力C的长度为磁场宽度的两倍且与磁场边界垂直.下面对于线框中感应电流

随时间变化的图象（电流以力^顺序流向为正方向，从。点进入磁场开始计时）正确的选项

是（）.

0

A.B.

【解析】线圈在进磁场的过程中，磁通量增加，根据楞次定律可知，感应电流的方向为ABCD

方向，为正；在出磁场的过程中，磁通量减小，根据楞次定律知，感应电流的方向为ADCBA,

为负.在线圈进入磁场的前一半的过程中，切割的有效长度均匀增大，感应电动势均匀增大,

那么感应电流均匀增大，在线圈注入磁场的后一半过程中，切割的有效长度均匀减小，感应

电动势均匀减小，那么感应电流均匀减小；故B正确，ACD错误.应选：B.

37.在水平桌面上，一个圆形金属框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，I员I形金属

框与一个水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒出?，导体棒与导轨接触良好,

导体棒处于另一均强磁场当中，该磁场的磁感应强度恒定，方向垂直导轨平面向下，如图

甲所示.磁感应强度用随时间，的变化关系如图乙所示.。〜1.0s内磁场方向垂直线框平面

向下.假设导体棒始终保持静止，并设向右为静摩擦力的正方向，那么导体棒所受的静摩擦

力/随时间变化的图象是（）

【答案】D

点睛：此题外表上要求静摩擦力大小与方向，实际上是确定安培力的方向与大小，所以考查

了法拉第电磁感应定律与楞次定律.

38.如下图，矩形导线框abed与无限长通电直导线MN在同一平面内，直导线中的电流方向

由M到N,导线框的ab边与直导线平行。假设直导线中的电流增大，导线框中将产生感应

电流，导线框会受到安培力的作用，那么以下关于导线框受到的安培刀的判断正确的选项是

0

A.导线框有两条边所受安培力的方向相同

B.导线框有两条边所受安培力的大小相同

C.导线框所受的安培力的合力向左

D.导线框所受的安培力的合力向右

【答案】BD

【解析】试题分析：假设直导线中的电流增大，导线框中将产生感应电流，上下两边电流方

向相反、而所在区域磁场方向相同，那么安培力大小相等、方向相反，同样左右两条边电流

方向也相反，所受安培力方向相反，由于所在区域磁场大小不等，那么所受安培力大小不等。

那么B正确C错。假设直导线中的电流增大，那么导线右侧磁场增强，线圈中磁通量增大，

根据楞次定律推论线圈将向右移从而阻碍线圈中磁通量增大，所以所受合力向右，那么D

正确C错。

考点：此题考查安培力与楞次定律。

39.如图，平行金属导轨宽度为d,一局部软道水平，左端接电阻R,倾斜局部与水平面成。

角，且置于垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B,现将一质量为m长度也为d的导

体棒从导轨顶端由静止释放，直至滑到水平局部（导体棒下滑到水平局部之前已经匀速，滑

动过程中与导轨保持良好接触，重力加速度为g,）不计一切摩擦力，导体棒接入回路电阻

为r,那么整个下滑过程中

导体棒匀速运动时速度大小为2sme

A.

Bd

B.匀速运动时导体棒两端电压为

Bd

C.导体棒下滑距离为s时，通过R的总电荷量为必-

R+r

D.重力和安培力对导体棒所做的功大于导体棒获得的动能

【答案】AC

考点：考查了电磁感应切割类问题

【名师点睛】此题是电磁感应与电路、力学相结合的综合题，应用E=BLv、欧姆定律、安培

力公式、动能定理即可正确解题

40.如下图，紫铜做的圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，

边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴,用导线将电刷与电流表连接起来形成回路。转动摇柄,

使圆盘以3角速度逆时针匀速转动，以下说法正确的选项是（）

A.回路中不会产生感应电流

B.回路中会产生电流大小不变、方向变化的感应电流

C.回路中电流的大小和方向都周期性变化，周期为三

CD

D.回路中电流方向不变，从b导线流进电流表

【答案】D

【解析】铜盘转动产生的感应电动势为：%就3/2,R、/.、3不变.£不变，电流：

I=E//BC3/R,电流大小恒定不变，由右手定那么可知，回路中电流方向不变，从。导线

流进电流表，故力比错误，，正确；

应选：Do

【名师点睛】

圆盘转动可等效看成无数轴向导体切割磁感线，有效切割长度为铜盘的半径L