2025届高考物理二轮复习：电磁感应习题

专题电磁感应

［专题复习定位］

1.对楞次定律和法拉第电磁感应定律的理解及应用。2.熟练应用动力学和能量观点

分析并解决电磁感应问题。3.综合应用动力学、动量和能量的观点分析电磁感应问题。

..........................高...考...真..题...再...现...............................

命题点1两个定律的应用

1.（2024•湖北卷，T1）《梦溪笔谈》中记录了一次罕见的雷击事件：房屋被雷击后，

屋内的银饰、宝刀等金属熔化了，但是漆器、刀鞘等非金属却完好（原文为：有一木格，其

中杂贮诸器，其漆器银扣者，银悉熔流在地，漆器曾不焦灼。有一宝刀，极坚钢，就刀室中

熔为汁，而室亦俨然）。导致金属熔化而非金属完好的原因可能为（C）

A.摩擦B.声波

C.涡流D.光照

解析：在雷击事件中金属和非金属都经历了摩擦、声波和光照的影响，而金属能够因电

磁感应产生涡流，非金属不能，因此可能原因为涡流。

2.（2024•江苏卷，T10）如图所示，在绝缘的水平面上，有闭合的两个线圈a、b,线

圈a处在匀强磁场中，现将线圈a从磁场中匀速拉出，线圈a、6中产生的感应电流方向分

别是（A）

XX；

XX：

A.顺时针，顺时针B.顺时针，逆时针

C.逆时针，顺时针D.逆时针，逆时针

解析：线圈a从磁场中匀速拉出的过程中穿过线圈a的磁通量在减小，则根据楞次定律

可知线圈a中产生的感应电流方向为顺时针，由于线圈a从磁场中匀速拉出，则a中产生的

电流为恒定电流，则线圈a靠近线圈6的过程中线圈6的磁通量在向外增大，同理可得线圈

6产生的感应电流方向为顺时针。

命题点2电磁感应的综合问题

3.（2024•广东卷，T4）电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量

回收，结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的

匀强磁场，磁感应强度大小均为反磁场中，边长为/的正方形线圈竖直固定在减震装置上。

某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示，永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。关于图乙

中的线圈，下列说法正确的是（D）

图甲图乙

A.穿过线圈的磁通量为班2

B.永磁铁相对线圈上升越高，线圈中感应电动势越大

C.永磁铁相对线圈上升越快，线圈中感应电动势越小

D.永磁铁相对线圈下降时，线圈中感应电流的方向为顺时针方向

解析：根据题图乙可知此时穿过线圈的磁通量为0,故A错误；根据法拉第电磁感应定

律可知永磁铁相对线圈上升越快，磁通量变化越快，线圈中感应电动势越大，故B、C错误;

永磁铁相对线圈下降时,根据安培定则可知线圈中感应电流的方向为顺时针方向，故D正确。

4.（2024•湖南卷，T4）如图，有一硬质导线Oabc,其中abc是半径为7?的半圆弧，b

为圆弧的中点，直线段施长为7?且垂直于直径ac。该导线在纸面内绕。点逆时针转动，导

线始终在垂直于纸面向里的匀强磁场中，则。、a、Ac各点电势关系为（C）

解析:

如图，相当于施、Ob、Oc导体棒转动切割磁感线，根据右手定则可知。点电势最高;

根据6。/,同时有/«>="=4R,可得0〈%〈为匹=%”得血="。

5.（多选）（2024•辽宁、吉林、黑龙江卷，T9）如图，两条"八"形的光滑平行金属导

轨固定在绝缘水平面上，间距为乙左、右两导轨面与水平面夹角均为30°,均处于竖直向

上的匀强磁场中，磁感应强度大小分别为26和8。将有一定阻值的导体棒a6、cd放置在导

轨上，同时由静止释放，两棒在下滑过程中始终与导轨垂直并接触良好，ab,cd的质量分

别为2〃和m,长度均为乙导轨足够长且电阻不计，重力加速度为g,两棒在下滑过程中

(AB)

A.回路中的电流方向为a6c由

B.中电流趋于第

C.ab与cd加速度大小之比始终为2：1

D.两棒产生的电动势始终相等

解析：两导体棒沿轨道向下滑动，根据右手定则可知回路中的电流方向为aAda,故A

正确；设回路中的总电阻为兄对于任意时刻当电路中的电流为/时，对前根据牛顿第二

定律得21ngsin30°—2BILcos30°=2侬曲对cd,mgsin30°~BILcos30°=maCd,

故可知as=a“，分析可知两个导体棒产生的电动势相互叠加，随着导体棒速度的增大，回

路中的电流增大，导体棒受到的安培力在增大，故可知当安培力沿导轨方向的分力与重力沿

导轨向下的分力平衡时导体棒将匀速运动，此时电路中的电流达到稳定值，此时对加分析

可得2侬sin30°=26〃cos30°,解得/=山^，故B正确，C错误；根据前面分析可

ODL

知aab=acd,故可知两导体棒速度大小始终相等，由于两边磁感应强度不同，故产生的感应

电动势不等，故D错误。

6.(2023•广东卷，T14)光滑绝缘的水平面上有垂直于平面的匀强磁场，磁场被分成区

域I和H,宽度均为力，其俯视图如图(a)所示，两磁场磁感应强度随时间力的变化如图(b)

所示。0〜r时间内，两区域磁场恒定，方向相反，磁感应强度大小分别为2序和用，一电

阻为此边长为人的刚性正方形金属框a6cd,平放在水平面上，ab、cd边与磁场边界平行。

―0时，线框加边刚好跨过区域I的左边界以速度/向右运动。在r时亥a右边运动到

距区域I的左边界-处，线框的速度近似为零，此时线框被固定，如图(a)中的虚线框所示,

随后在7〜21时间内，I区磁感应强度线性减小到0,II区磁场保持不变；2r〜3T时间

内，II区磁感应强度也线性减小到0。求：

⑴t=Q时线框所受的安培力F；

(2)方=1.2r时穿过线框的磁通量◎；

(3)2丁〜37时间内，线框中产生的热量Q。

解析：⑴由题图可知力=0时线框切割磁感线的感应电动势£=2氏力iH■民力r=3为加

Ei4丁E3&hv

则感应电流大小I=-=——

KK

所受的安培力

3Rhv

F=2氏h-\-BQ

RR

方向水平向左。

(2)在「时刻，成边运动到距区域I的左边界-处，线框的速度近似为零，此时线框

被固定，由题图(b)可知，2=1.27时区域I中磁场的磁感应强度为1.6笈，方向垂直于纸

面向里，则此时穿过线框的磁通量

11

0=1.6Boh,-h—Boh,-h=Q.2

方向垂直于纸面向里。

A。亭府

(3)2r〜3丁时间内，II区磁感应强度也线性减小到0,则有少=1=黄

F尺方

感应电流大小r==/力

KZt/I

则2r〜3r时间内，线框中产生的热量

,2&11

Q=I°

答案：⑴9号,方向水平向左(2)0.3氏万

1\

题型分类讲练

题型一两个定律的应用

考向1电磁感应现象和楞次定律

1.阻碍磁通量的变化(增反减同)。

2.阻碍物体间的相对运动(来拒去留)。

3.使线圈面积有扩大或缩小的趋势(增缩减扩)。

4.阻碍原电流的变化(自感现象)。

典例口新型交通信号灯，如图所示，在交通信号灯前方路面埋设通电线圈，这个包

含线圈的传感器电路与交通信号灯的时间控制电路连接，当车辆通过线圈上方的路面时，会

引起线圈中电流的变化，系统根据电流变化的情况确定信号灯亮的时间长短，下列判断正确

的是（A）

B.汽车通过线圈时，线圈激发的磁场不变

C.若线圈断了，系统依然能检测到汽车通过的电流信息

D.线圈中的电流是由汽车通过线圈时发生电磁感应引起的

［解析］汽车上大部分是金属，汽车经过线圈时会引起线圈磁通量的变化，从而产生电

磁感应现象，产生感应电流，故A正确；汽车通过线圈时，线圈由于电磁感应使自身电流发

生变化，激发的磁场也发生变化，故B错误；若线圈断了，没有闭合回路，系统不能检测到

汽车通过的电流信息，故C错误；线圈本身就是通电线圈，线圈中的电流不是汽车通过线圈

时发生电磁感应引起的，汽车通过线圈时产生的电磁感应现象只是引起线圈中电流的变化,

故D错误。

典例❷如图所示，两匀强磁场的磁感应强度合和区大小相等、方向相反，金属圆环

的直径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中产生逆时针方向感应电流的是（A）

A.同时增大3,减小民

B.同时减小区，增大人

C.同时以相同的变化率增大反和笈

D.同时以相同的变化率减小合和民

［解析］由于两匀强磁场的磁感应强度合和用大小相等、方向相反，金属圆环的直径

与两磁场的边界重合，变化前金属圆环的磁通量为0,要使环中产生感应电流，金属圆环的

磁通量一定增大，并且环中产生逆时针方向的感应电流，感应电流产生的感应磁场方向垂直

于纸面向外，根据楞次定律可知，金属圆环的磁通量变化只能向里增大，可能的变化如下：

①5和5同时增大，笈增大比氏增大快；②笈和合同时减小，合减小比5减小慢；③同时

增大笈，减小区，故A正确，B错误；同时以相同的变化率增大区和5或同时以相同的变

化率减小用和用，金属圆环的磁通量始终为0,不会产生感应电流，故C、D错误。

考向2法拉第电磁感应定律的应用

1.感应电动势的求解

A0一

E=F,常用于计算感应电动势的平均值。

、.AB

若夕变，而S不变，则£=仁S；

A5

若S变，而6不变，则£=外7o

2.感应电荷量

回路中磁通量发生变化时，在△方时间内迁移的电荷量（感应电荷量）,=/•At=

E、①A0

~r,,At=n~^T7*Ao可见，q仅由回路电阻R和磁通量的变化量△①决定,

KKtxIK

与发生磁通量变化的时间△t无关。

（多选）图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示,

按下门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位，下列

说法正确的有（BD）

一松开按钮

Q

图乙

A.按下按钮过程，螺线管尸端电势较高

B.若更快按下按钮，则只。两端的电势差更大

C.按住按钮不动，螺线管中产生恒定的感应电动势

D.若按下和松开按钮的时间相同，则两过程螺线管产生大小相等的感应电动势

［解析］按下按钮过程中，穿过线圈内向左的磁通量增大，根据楞次定律可知，感应电

流的磁场的方向向右，此时螺线管。端电势高，故A错误；根据法拉第电磁感应定律可知，

产生的电动势的大小与穿过线圈的磁通量的变化率成正比，若更快按下按钮，穿过线圈的磁

通量的变化率变大，则只0两端的电势差更大，若按下和松开按钮的时间相同，则两过程

螺线管产生大小相等的感应电动势，故B、D正确；按住按钮不动，线圈内磁通量不变化，

无感应电动势，故C错误。

考向3导体切割磁感线产生感应电动势

1.导体棒垂直平动切割磁感线：E=Blv,主要用于求感应电动势的瞬时值。

2.导体棒转动切割磁感线：如图所示，导体棒%围绕棒的一端。在垂直于匀强磁场的

平面内做匀速圆周运动而切割磁感线，产生的感应电动势£=（Bf3。

某国产直升机在我国某地上空悬停，长度为L的螺旋桨叶片在水平面内顺时

针匀速转动（俯视），转动角速度为。。该处地磁场的水平分量为民，竖直分量为用。叶片

的近轴端为a,远轴端为6,忽略转轴的尺寸，则叶片中感应电动势为（D）

XI

0-皿0

1Xa端电势iWi于8端电势

A.民

±1

_斯3

a端电势低于6端电势

C.±1

_"0

a端电势高于6端电势

D.-Byl^CO,a端电势低于6端电势

［解析］我国某地上空地磁场方向有向下的分量，大小为昆，当螺旋桨叶片在水平面内

0+L3

顺时针匀速转动（俯视）时,根据右手定则可知,a端电势低于6端电势;大小£=班•一『

1

2-

典例日某精密电子器件防撞装置如图所示，电子器件7和滑轨胤砌固定在一起，总

质量为质，滑轨内置匀强磁场的磁感应强度为反受撞滑块4套在尸0、蛇滑轨内，滑块4

上嵌有闭合线圈abed,线圈abed总电阻为此匝数为A,6c边长为乙滑块4（含线圈）质量

为他，设八4一起在光滑水平面上以速度的向左运动，4与固定在水平面上的障碍物C相

撞后速度立即变为零。不计滑块与滑轨间的摩擦作用，ab大于滑轨长度，对于碰撞后到电

子器件7停下的过程（线圈6c边与器件7未接触），下列说法正确的是（B）

A.线圈中感应电流方向为a6cda

B.线圈受到的最大安培力为吗如

C.电子器件7做匀减速直线运动

D.通过线圈某一横截面的电荷量为嬴

［解析］根据右手定则可知线圈中感应电流方向为a"c6a,故A错误；产生的感应电动

F

势£=〃应两，根据闭合电路欧姆定律/=方知，受到的安培力/=〃皿，联立可得线圈受到

的最大安培力户=哗小，故B正确；根据牛顿第二定律可得尸=侬，即一色争=侬，

可知电子器件7做加速度减小的减速直线运动，故C错误;对7根据动量定理有一位TFLXt

=0—几匹，其中g=7At,联立可得通过线圈某一横截面的电荷量1=等，故D错误。

6为了模拟竹蜻蜓玩具闪闪发光的效果，某同学设计了图甲所示的电路。半径

为a的导电圆环内等分为四个直角扇形区域，I、II区域内存在垂直于环面向里的匀强磁场，

磁感应强度大小为B。长度为a、电阻为r的导体棒。以角速度。绕。点逆时针匀速转动，

6=0时⑺经过图示位置。如通过圆环和导线与导通电阻为"的发光二极管(LED)相连。忽

略其他电阻。

3

(1)求华切割磁感线过程中，通过二极管的电流大小和方向；

2兀

(2)在图乙中作出0到一时间内通过二极管的电流随时间变化的图像(规定从〃到N

CL)

为正方向，不用写分析和计算过程)。

［解析］(1)8切割磁感线过程产生的感应电动势

12

£=］Ba3

通过二极管的电流大小

12

厂~Ba32

E2Bas

r+R~r+R-2(r+而

根据右手定则可知通过二极管的电流的方向由〃到"。

(2)电流图像如图所示。

(1T31T；2,TT

62CD

方向由〃到“(2)见解析图

题型二电磁感应中的动力学问题

1.三个分析

(1)“源”的分析一一分析电路中由电磁感应所产生的“电源”，求出电源参数£和八

(2)“路”的分析一一分析电路结构，弄清串、并联关系，求出相关部分的电流大小，

以便求解安培力。

(3)“力”的分析一一分析研究对象(通常是金属棒、导体、线圈等)的受力情况，尤其

注意其所受的安培力。接着进行''运动状态”的分析一一根据力和运动的关系，建立正确的

运动模型。

2.解题思路

(1)找准主动运动者，用法拉第电磁感应定律和楞次定律求解感应电动势的大小和方向。

(2)根据等效电路图，求解回路中电流的大小及方向。

(3)分析安培力对导体棒运动速度、加速度的影响，从而推理得出对电路中的电流有什

么影响，最后定性分析导体棒的最终运动情况。

(4)列牛顿第二定律或平衡方程求解。

考向1导体棒(框)的动力学问题

「典例目(多选)如图甲所示，一正方形单匝金属线框放在光滑水平面上，水平面内两

条平行直线匹配间存在垂直于水平面的匀强磁场，力=0时，线框在水平向右的外力尸作

用下紧贴仞V从静止开始做匀加速运动，外力尸随时间大变化的图线如图乙中实线所示。己

知线框质量勿=1kg,电阻7?=4Q,则(AD)

A.磁场宽度为4m

B.匀强磁场的磁感应强度为1T

C.线框穿过配的过程中产生的焦耳热等于4J

D.线框穿过腑的过程中通过导线内某一横截面的电荷量为0.5C

F2

［解析］时刻，线框的加速度a=-=Tm/s2=2m/s\第1s末后直到第2s

末这段时间内，拉力/恒定为Q2N,此时线框在磁场中不受安培力，可知磁场宽度

aA=1X2X22m=4m,故A正确；设线框的边长为乙则进磁场的过程，第1s内的位

移/=<at?=1m,当线框全部进入磁场前的瞬间有R—F堂=ma,/发=空上=包浮L,

NKK

其中£=4N,右=ls,联立解得8=2T,故B错误；设线框穿过少的初末速度分别为西、

匕，线框全程做匀加速直线运动，贝！JV2=«2ad=4m/s,匕=［2a（d+£）=2y/5m/s,由

动能定理有心—/安=-勿看/自，而『安=。，//谥--m卡2=2J,例＞E£=6J,可得

Q=WF—（1mvi—1）＞4J,即线框穿过切的过程中产生的焦耳热大于4J,故C错误;

—A（P应之

线框穿过w的过程中通过导线内某一横截面的电荷量。=/-△t=——.X△t=—

IXt*K

2XI2

=——C=0.5C,故D正确。

考向2连接体的动力学问题

典例EJ（多选）（2023•山东卷，T12）足够长U形导轨平置在光滑水平绝缘桌面上，宽

为1m,电阻不计。质量为1kg、长为1m、电阻为1Q的导体棒的V放置在导轨上，与导

轨形成矩形回路并始终接触良好，I和II区域内分别存在竖直方向的匀强磁场，磁感应强度

分别为笈和%其中合=2T,方向向下。用不可伸长的轻绳跨过固定轻滑轮将导轨切段

中点与质量为0.1kg的重物相连，绳与"垂直且平行于桌面。如图所示，某时刻MCD

同时分别进入磁场区域I和II并做匀速直线运动，MN、切与磁场边界平行。就的速度%=2

m/s,切的速度为乐且吸〉再，的V和导轨间的动摩擦因数为0.2,重力加速度大小g取10m/s',

下列说法正确的是（BD）

A.4的方向向上B.用的方向向下

C.V2~~5m/sD.V2—3m/s

［解析］已知性＞-，因此对导体棒受力分析可知，导体棒受到向右的摩擦力以及向左

的安培力，摩擦力大小/=〃侬=2N,导体棒的安培力大小R=f=2N,由左手定则可知

电流方向为A4AC一"导轨受到向左的摩擦力、向右的拉力和向右的安培力，安培力

大小K=f-a）『lN,由左手定则可知5的方向为垂直直面向下，A错误，B正确；对导体

棒分析F、=B、〃,对导轨分析3BJL,电路中的电流,联立解得V2=3m/s,

C错误，D正确。

典例日近年来电动汽车越来越普及，有的电动汽车动力来源于直流电机。直流电机

工作原理可简化如图所示：在竖直向下、磁感应强度为8的匀强磁场中，两光滑平行金属导

轨固定在绝缘水平面上，间距为乙两轨间接一电动势恒为乐内阻恒为r的直流电源。质

量为m的导体棒ab垂直于导轨静置于导轨上，接入电路部分的有效电阻为R,电路其余部

分电阻不计。一根不可伸长的轻绳两端分别连接在导体棒的中央和水平地面上质量为〃的物

块上，绳与水平面平行且始终处于伸直状态。已知物块与水平面间的动摩擦因数为重

力加速度为g,闭合开关S,物块即刻开始加速。

(1)求S刚闭合瞬间物块加速度的大小(设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力)；

(2)当导体棒向右运动的速度为■时，求流经导体棒的电流；

(3)求物块运动中最大速度的大小。

［解析］(1)以导体棒ab和〃整体为研究对象，开关S闭合瞬间，它们受安培力和滑动

摩擦力

__E

F^BIL,1=R+r

由牛顿第二定律尸安一nMg=［M+in)a

BEL—〃姻(A+r)

联立解得a=

(R~\~6(M~\~而

『时,Ei/尸*,解得此时流经导体棒的

(2)当导体棒向右运动的速度为

E—BLv

电流71=

R-\~r

(3)导体棒加匀速时速度最大，有

BI'L—uMg=Q,E-Eg,'=T(A+r)

E感'=BLvm

meBEL-nMg{R+r)

解得%=------先------。

、BEL—〃磔(A+r)E-BLv

［答案］

1(A+r)(步■血⑵R~\~r

BEL-〃姻(A+r)

应2

题型三电磁感应中的动力学和能量问题

1.焦耳热0的三种求法

⑴焦耳定律：Q=fRt.

(2)功能关系：Q—W克服安埼力o

⑶能量转化：0=△£其他能的减少量。

2.用到的物理规律

匀变速直线运动规律、牛顿运动定律、动能定理、能量守恒定律等。

H如图所示，足够长的粗糙绝缘斜面与水平面成夕=30°固定在地面上，在斜

面上虚线aa'和6〃与斜面底边平行，在aa'、bb'围成的区域有垂直于斜面向上的有界

匀强磁场，磁感应强度方=1T。现有一质量〃=1kg、边长d=0.1m、匝数〃=10、总电阻

A=2Q的正方形金属线圈网研让国边与斜面底边平行，从斜面上端静止释放，线圈刚

好匀速穿过整个磁场区域。已知线圈与斜面间的动摩擦因数〃=号，(重力加速度g取10

b

m/s?)求：

⑴线圈进入磁场区域时的速度大小；

⑵线圈释放时，闾边至!!6少的距离；

⑶整个线圈穿过磁场的过程中，流过线圈的电荷量。及线圈上产生的焦耳热么

［解析］(1)线框进入磁场前，由牛顿第二定律得力gsin0—iimgcos°=ma

解得a=2.5m/s2

因为线框匀速进入磁场，由电磁感应定律及受力平衡可得

E

，E=nBdv,F长=nBId,口mgcos9+F安=mgsin9

K

解得线圈进入磁场区域时的速度大小〃=5m/so

(2)由匀加速直线运动规律j=2ax

解得线圈释放时，制边到历'的距离x=5mo

.,-E_A0_A0

(3x)由［=/•t,I=-,E=77——得q=n~^~

KLK

又因为线框穿过磁场前后A0=0,所以q=0

线框全程匀速穿过磁场，则磁场宽度等于

d—Q.1m

由功能关系

匕%安|,『安=一尸安・2/

解得Q=0.5Jo

［答案］(1)5m/s(2)5m(3)00.5J

专题强化练

1.(多选)如图为电吉他中电拾音器的基本结构。磁体附近的金属弦被磁化，在弦振动

过程中线圈会产生感应电流，经电路放大后传送到音箱发出声音。下列说法正确的是

(BC

A.拾音器的工作原理是利用了电流的磁效应现象

B.取走磁体，电吉他将不能正常工作

C.减少线圈匝数，可减小线圈中的感应电动势

D.弦振动过程中，线圈中的电流方向不变

解析：电吉他的拾音器由磁铁和线圈组成，金属弦被磁化，弹动金属弦，相当于线圈做

切割磁感线运动，在线圈中就会产生对应的音频电流，利用了电磁感应的原理，故A错误；

取走磁体，就没有磁场，振弦不能切割磁感线产生电流，电吉他将不能正常工作，故B正确；

根据法拉第电磁感应定律，减少线圈的匝数可以减小线圈中的感应电动势，故C正确；弦振

动过程中，螺线管磁通量有增加过程，有减小过程，所以线圈中电流方向变化，故D错误。

2.如图甲所示，驱动线圈通过开关S与电源连接，发射线圈放在绝缘且内壁光滑的发

射导管内。闭合开关S后，在0到友内驱动线圈的电流“随时间力的变化如图乙所示。在

这段时间内，下列说法正确的是（B）

A.驱动线圈内部的磁场水平向左

B.发射线圈内部的感应磁场水平向左

C.2=0时发射线圈所受的安培力最大

D.力=友时发射线圈中的感应电流最大

解析：根据安培定则，驱动线圈内的磁场方向水平向右，A错误；由题图乙可知，通过

发射线圈的磁通量增大，根据楞次定律，发射线圈内部的感应磁场方向水平向左，B正确；

力=0时驱动线圈的电流变化最快，则此时通过发射线圈的磁通量变化最快，产生的感应电

流最大，但此时磁场最弱，安培力不是最大值；同理，方=而时发射线圈中的感应电流最小,

C、D错误。

3.（多选）（2024•梅州市一模）磁力小车如图甲所示，它的内部结构可以简化为如图乙

所示，其中46是具有单向导电性的发光二极管（正向电阻为零，反向电阻为无穷大），与

线圈C构成闭合回路。实验前，磁力小车静止在水平桌面上（不计一切阻力）o关于实验现象,

下列说法正确的是（ABC）

~CX|

|强磁铁|

__T

小车

图甲图乙

A.将强磁铁N极快速靠近小车，二极管力将闪亮

B.将强磁铁S极快速靠近小车，二极管8将闪亮

C.将强磁铁N极快速靠近小车，小车将向右运动

D.将强磁铁S极快速靠近小车，小车将向左运动

解析：将磁铁N极快速靠近线圈，穿过线圈的磁通量增大，由“楞次定律”可知，整

个回路中产生逆时针方向（从左向右看）的感应电流，二极管/将闪亮，故A正确；将磁铁S

极快速靠近线圈，穿过线圈的磁通量增大，由“楞次定律”可知，整个回路中产生顺时针方

向（从左向右看）的感应电流，则二极管6将闪亮，故B正确；不管是强磁铁N极快速靠近小

车，还是强磁铁S极快速靠近小车，根据楞次定律的推论“来拒去留”，小车都将向右运动,

故C正确，D错误。

4.（多选）（2024•广东大亚湾区联合模拟）如图所示，将两个相同的U形光滑金属导轨,

平行放置于一方向竖直向上的匀强磁场中的水平面，两导轨的上轨和下轨所在平面均与水平

面平行，完全相同的两根匀质金属杆成和"静止于两导轨面上，且杆与轨道垂直。导轨足

够长且电阻不计，现用一水平向右的恒力尸拉动杆，贝U（BC）

bB

A.cd杆将向左运动

B.a6杆先做变加速，后做匀加速运动

C.回路的感应电流先增大，后不变

D.某段时间内，厂所做的功等于回路产生的焦耳热

解析：根据题意可知，用一水平向右的恒力/拉成杆，a6杆向右运动，由右手定则可

知，感应电流由6—a,则cd杆中电流由c-d,由左手定则可知，cd杆受向右的安培力，

将向右运动，故A错误；设数杆运动的速度为历，cd杆运动的速度为匹，则感应电动势£

=应（口一⑹，感应电流i=BL（v：v3,a®杆和cd杆的安培力大小相等BIL=

应2（V—弦）百匕（vi一匹）

对加杆由牛顿第二定律有F-=mai,对cd杆由牛顿第二定律

RR

4/2/__\

有——尸岂=必愈，初始速度均为零，则开始运动时有&>az,相对速度所一生增大，感应

电流增大，安培力增大，则a6杆做加速度减小的加速运动，cd杆做加速度增大的加速运动，

当加速度相等时，两者的相对速度恒定，则感应电动势一定，感应电流一定，即安培力一定,

则加速度一定，即之后两杆以恒定加速度做匀加速直线运动，综上所述，杆先做变加速,

后做匀加速运动，回路的感应电流先增大，后不变，故B、C正确；由上述分析可知，两杆

一直做加速运动，由能量守恒定律可知，某段时间内，户所做的功等于回路产生的焦耳热和

两杆增加的动能之和，故D错误。

5.（多选）（2024•韶关市综合测试）电磁缓冲装置广泛应用于高铁等交通工具，它利用

电磁力来实现有效缓冲，其原理图如图所示。减速区分布着两部分磁场区域I和H（俯视），

分别存在着垂直于纸面向内和垂直于纸面向外的宽度均为L的匀强磁场，磁感应强度的大小

均为反缓冲车质量为例其底部最前端固定有边长也为力的“匝正方形线圈，线圈电阻为

r,缓冲车以速度的无动力进入减速区，不计摩擦及空气阻力，贝曙ABD）

减速区

A.缓冲车的线圈进入区域I的过程中，线圈中的感应电流（从上往下看）沿逆时针方向

B.缓冲车的线圈进入区域I的过程中，车做加速度减小的减速运动

C.若缓冲车的线圈刚进入区域II时的速度为心此时缓冲车受到的安培力大小为-----

D.从缓冲车的线圈进入区域n开始，缓冲车运动位移为/的过程中，通过线圈的电荷

量为加

r

解析：根据右手定则，缓冲车的线圈进入区域I的过程中，线圈中的感应电流（从上往

下看）沿逆时针方向，故A正确；缓冲车的线圈进入区域I的过程中，根据牛顿第二定律NIBL

=Ma,线圈中的电流/=纱"，可得,根据左手定则，缓冲车受到的安培力向

左，故缓冲车的线圈进入区域I的过程中，车做加速度减小的减速运动，故B正确；若缓冲

车的线圈刚进入区域II时的速度为右线圈中的电流/'=即出,此时缓冲车受到的安培

r

4/应2y

力大小户=21'NBL=~~,故C错误；从缓冲车的线圈进入区域II开始，缓冲车运动

r

，、“、，弘―---NN①NN①N-2Ba2NB?

位移为小的过程中，通过线圈的电荷量<7=IAt=—r—At=-----=--------=------,

rAtrrr

故D正确。

6.（多选）（2024•茂名市一模）如图（a）所示，底部固定有正方形线框的列车进站停靠时,

以初速度■水平进入竖直向上的磁感应强度为B的正方形有界匀强磁场区域,如图（b）所示,

假设正方形线框边长为1,每条边的电阻相同。磁场的区域边长为d,且Kd,列车运动过

程中受到的轨道摩擦力和空气阻力恒定，下列说法正确的是（BC）

々轨道

H----d

图(b)

A.线框右边刚刚进入磁场时，感应电流沿逆时针方向，其两端的电压为由/

B.线框右边刚刚进入磁场时，感应电流沿顺时针方向，其两端的电压为IBlv

C.线框进入磁场过程中，克服安培力做的功等于线框中产生的焦耳热

D.线框离开磁场过程中，克服安培力做的功等于线框减少的动能

解析：根据右手定则，线框进入磁场时，感应电流沿顺时针方向，线框此时切割磁感线

产生的感应电动势为①右导线框右边两端的电压为路端电压，即〃=[£=]皮％故A错

误，B正确；根据功能关系可知线框克服安培力做的功全部转化为电能，线框为纯电阻电路,

则又全部转化为线框中产生的焦耳热，则克服安培力做的功等于线框中产生的焦耳热，故C

正确；线框离开磁场过程中，根据动能定理可知克服安培力做功与克服摩擦力、空气阻力做

功之和等于线框和列车动能的减小量，故D错误。

7.（多选）（2024•广东省部分学校二模）发电机的工作原理可以简化为如图所示的情景。

质量为力的导体棒垂直于光滑导轨放管，导轨间距为1,导轨间分布着垂直于导轨平面向里、

磁感应强度大小为8的匀强磁场。将负载（电阻为A的电热毯）接入导轨中形成闭合回路，导

体棒在恒力用的作用下由静止开始沿光滑导轨运动。t时刻，导体棒速度达到心导轨和导

体棒电阻忽略不计，导轨无限长，导体棒始终与导轨垂直且接触良好。下列说法正确的是

（CD）

XX

XX

t时刻，导体棒运动速度V=—

m

0到£时间内发电机电动势随时间先增大后不变

t时刻，电热毯的功率为

科D

D.电热毯的功率最终将达到曾

—T

解析：根据动量定理有方十一6/lt=mv,贝ljX—,A错误；导体棒在恒力4的作用

m

下运动，由于电动势£=皮匕电流/=J=与，导体棒所受安培力广安=6刀=牛，导

KKK

体棒的加速度a=^W=-—,由此可知，随着导体棒速度的增大，加速度逐渐减

小，当加速度减小为零后，导体棒做匀速运动，由于不知道力时刻加速度是否为零，则发电

机电动势可能随时间先增大后不变，也可能一直增大，B错误；t时刻，电热毯的功率片

722ptr272p<p

fR=T,c正确；最终，导体棒匀速，即a=，——7T=0,此时%=看，电热毯

KmmKbl

钻小加n行/诵AR

的功率只==#f，D正确。

8.电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进武器。如图所示的是导轨式电磁炮的原

理结构示意图。一对足够长的光滑水平金属加速导轨以“与可控电源相连，M、”导轨的间

距为/且电阻不计，在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为反装有“电磁炮”弹

体的导体棒他垂直放在导轨从”上，且始终与导轨接触良好，导体棒（含弹体）的总质量为

机在某次试验发射时，若接通电源瞬间为导体棒ab提供的电流为/,不计空气阻力，则

（B）

\_Tb~~N

口可控电源

A.若要导体棒向右加速，则电流需从d端流向8端

B.在接通电源瞬间，导体棒的加速度为双

m

C.若电源输出电压恒定，则导体棒可做匀加速直线运动

D.若电源输出电压恒定，则导体棒所受的安培力将随着速度的增大而增大

解析：若要导体棒向右加速，由左手定则可知电流需从6端流向a端，故A不符合题意；

在接通电源瞬间，导体棒所受安培力F=BIL,导体棒的加速度a=-=—,故B符合题意;

mm

若电源输出电压恒定，随着导体棒运动的速度增加，导体棒产生的反向电动势增加，回路中

的电流减小，使棒受到的安培力减小，导体棒不会做匀加速直线运动，故c、D不符合题意。

9.如图所示，间距为/且足够长的金属导轨固定在水平面上，导轨电阻与长度成正比,

竖直向下的匀强磁场范围足够大，磁感应强度为反导轨左端用导线连接阻值为〃的定值电

阻，阻值为4的导体棒垂直于导轨放置，与导轨接触良好。在导体棒从导轨的最左端以速度

■匀速向右运动的过程中，下列说法正确的是（D）

V

A.回路中的电流逐渐变大

B.回路中电流方向沿顺时针（俯视）

C.导体棒两端的电压大小为应■

D.导轨的发热功率先变大后变小

解析：导体棒匀速运动切割磁感线，产生的感应电动势£=应/为定值，而导轨电阻与

长度成正比，设单位长度导轨的电阻为”则运动距离为/时，导轨的电阻尼=2，r,而，

E

=比,故导轨的电阻可表示为兄=2屋r,由闭合电路的欧姆定律可得回路中的电流/=丁=

,可知回路中的电流逐渐减小，故A错误；根据楞次定律结合安培定则可知，回

Lvtr

路中电流方向沿逆时针（俯视），故B错误；切割磁感线的导体相当于电源，则可知导体棒两

I—2V

端的电压即为路端电压，根据串联电路的特点可得，导体棒两端的电压U=m+-BLv,

十2vtr

故C错误；令导轨的电阻为〃，将回路中的定值电阻并入电源的内阻，则电源的等效内阻

为2R,此时导轨的热功率就等于电源的输出功