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文档简介
专题11电磁感应
1.(2025・河南•高考真题)如图,一金属薄片在力尸作用下自左向右从两磁极之间通过。当金
属薄片中心运动到N极的正下方时,沿N极到S极的方向看,下列图中能够正确描述金属
薄片内涡电流绕行方向的是()
【详解】根据题意当金属薄片中心运动到N极正下方时,薄片右侧的磁通量在减小,左侧
磁通量在增加,由于两极间的磁场竖直向下,根据楞次定律可知此时薄片右侧的涡电流方
向为顺时针,薄片左侧的涡电流方向为逆时针。
故选C。
2.(2025・河南,高考真题)手机拍照时手的抖动产生的微小加速度会影响拍照质量,光学防抖
技术可以消除这种影响。如图,镜头仅通过左、下两侧的弹簧与手机框架相连,两个相同
线圈c、c/分别固定在镜头右、上两侧,c、d中的一部分处在相同的匀强磁场中,磁场方向
垂直纸面向里。拍照时,手机可实时检测手机框架的微小加速度。的大小和方向,依此自
动调节c、d中通入的电流乙和乙的大小和方向(无抖动时人和乙均为零),使镜头处于零
加速度状态。下列说法正确的是()
上
镜
头
手机框架
A.若(沿顺时针方向,/d=0,则表明。的方向向右
B.若乙沿顺时针方向,A=0,则表明。的方向向下
C.若。的方向沿左偏上30。,则(沿顺时针方向,乙沿逆时针方向且
D.若。的方向沿右偏上30。,则人沿顺时针方向,乙沿顺时针方向且
【答案】BC
【详解】A.顺时针而乙=0,则镜头向左运动,加速度方向向左,A错误;
B.。顺时针而(=0,则镜头向下运动,加速度方向向下,B正确;
C.若。的方向左偏上30。,说明镜头向上运动以及向左运动拉伸弹簧,且向左运动的分速
度大于向上运动的分速度,可知。顺时针〃逆时针,由片=3川可知/0.>〃,C正确;
D.若。的方向右偏,30°,说明镜头向_L运动以及向右运动,且向右运动的分速度大于向
上运动的分速度,可知逆时针〃逆时针,D错误。
故选BCo
3.(2025・福建•高考真题)光滑斜面倾角为仆30。,I区域与H区域均存在垂直斜面向外的匀强
磁场,两区磁感应强度大小相等,均为以正方形线框砧〃质量为团,总电阻为凡同种
材料制成且粗细均匀,I区域长为L,II区域长为心,两区域间无磁场的区域长度大于线
框长度。线框从某一位置释放,〃边进入【区域时速度为u,且直到H边离开I区域时速
度均为吃当cd边进入H区域时的速度和M边离开I【区域时的速度一致,则:
⑴求线框释放点〃边与I区域上边缘的距离;
(2)求“边进入I区域时〃边两端的电势差;
⑶求线框进入II区域到完全离开过程中克服安培力做功的平均功率。
v2
【答案】(1)—
g
哈摩
4\2
⑶见解析
【详解】(1)线框在没有进入磁场区域时,根据牛顿第二定律机gsin6=m。
根据运动学公式5=2”〃
V2
联立可得线框释放点〃边与I区域上边缘的距离〃=一
g
(2)因为“边进入I区域时速度为口,且直到"边离开I区域时速度均为力可知线框
的边长与I区域的长度相等,根据平衡条件有加gsineuB%
F
又E=/=-
R
3
cd边两端的电势差。=一后
4
联立可得。=3、但叵
4V2
(3)①若L?",在线框进入I区域过程中,根据动量定理
mgsin6•4-BIL/T=0
BL,v
其中q=",1=
v~R~
联立可得令=旭
2Bv
线框在H区域运动过程中,根据动量定理〃?gsin6•乙-23/4%=0
根据4=4=里“=空1
RRtR
线框进入磁场过程中电荷量都相等,即夕=/%
2L
联立可得&=」
v
根据能量守恒定律-%+叫sin0(L2+4)=0
克服安培力做功的平均功率P=—
,2
联立可得尸=遁察必。
他
②若4<4,同理可得/=丝4
R
根据动量定理用gsin。。-28/L&=0
其中/=/4
结合,嗡。誓
联立可得乙二也
V
根据能量守恒定律M+mgsin0(L2+4)=0
克服安培力做功的平均功率P=—%
0
联立可得小吗4
4乙2
4.(2025•浙江•高考真题)在“探究影响感应电流方向的因素〃实验中,当电流从接线柱流入
灵敏电流表,指针左偏:从"伉〃或接线柱流入,指针右偏。如图所示是某次实验中指
针偏转角度最大的瞬间,则
⑴此时磁铁的运动状态是(选填“向上拔出〃、“静止〃或”向下插入〃)。
(2)只做以下改变,一定会增大图中电流表指针偏转隹度的是(多选)
A.磁铁静止,向上移动线圈
B.增大(1)中磁铁运动速度
C.将导线从接线柱。移接至接线柱G。
D.将一个未与电路相接的闭合线圈套在图中线圈外
【答案】(1)向上拔出
(2)BC
【详解】(1)由图可知,电表指针左偏,则感应电流从〃-〃极流入,感应电流在线圈内产生
的磁场方向向下,根据楞次定律可知,与条形磁体在线圈位置产生的磁场方向相同,可知
穿过线圈的磁通量减小,根据楞次定律可知,此时磁铁的运动状态是向上拔出。
(2)A.磁铁静止,向上移动线圈,则产生的感应电流不一定增加,指针偏角不一定会增
力口,选项A错误;
B.增大(1)中磁铁的速度,产生的感应电动势会增加,指针偏角会增大,选项B正确;
C.减小电流计的量程,即将导线从接线柱G1移接到Go,可是电流计指针偏角变大,选项
C正确;
D.将一个未与电路相接的闭合线圈套在线圈外,线圈中的感应电流不变,电流计指针偏角
不变,选项D错误。
故选BCo
5.(2025,浙江•高考真题)新能源汽车日趋普及,其能量回收系统可将制动时的动能回收再利
用,当制动过程中回收系统的输出电压(U)比动力电池所需充电电压(.U。)低时,不能
直接充入其中。在下列电路中,通过不断打开和闭合开关S,实现由低压向高压充电,其中
【答案】B
【详解】A.该电路中当开关S断开时,整个电路均断开,则不能给电池充电,选项A错误;
B.该电路中当S闭合时稳定时,线圈L中有电流通过,当S断开时L产生自感电动势阻碍
电流减小,L相当电源,电源U与L中的自感电动势共同加在电池两端,且此时二极管导通,
从而实现给高压充电,选项B正确;
C.该电路中当S闭合时稳定时,线圈L中有电流通过,但当S断开时L也与电路断开,还
是只有回收系统的电压U加在充电电池两端,则不能实现给高压充电,选项c错误;
D.该电路中当S闭合时稳定时,线圈L中有电流通过,但当S断开时电源U也断开,只有
L产生的自感电动势相当电源加在充电电池两端,则不能实现给高压充电,选项D错误。
故选Bo
.....•II
,2025高考模拟题
1.如图所示,足够长光滑平行水平导轨所在空间,有垂直于导轨平面向里的匀强磁场,磁场
的磁感应强度大小为8。导轨间距分别为£和2£,质量为机、电阻为R的铜棒M跨放在
导轨上,同种材料、粗细相同的铜棒力的长度是。方的两倍,两棒与导轨始终垂直且接触
良好。若使棒获得一个大小为%、水平向右的初速度,导轨电阻不计,则在两棒运动过
程中(cd棒始终在宽度为2A的导轨上运动),下列说法正确的是()
XXXX
CJ____
XXXX
XXXX
XXXX
2LxxBxx/L
XXXVf\
°x
XXXXXXX
XXXXb
d
A.两棒组成的系统动量守恒,且最终速度相等
B.棒最终的速度大小为万
1
C.cd棒产生的焦耳热为一加%2、
6
5,
D.4b棒克服安培力做的功为六〃?%'
1O
【答案】D
【来源】2025届甘肃省多校高三下学期5月联考考试物理试卷
【详解】A.两棒受到的安培力不相等,系统受到的合外力不为零,系统动量不守恒,最终
两棒切割磁感线产生的电动势相等,速度不相等,选项A错误;
B.设棒和cd棒的最终速度大小分别为匕和彩,则有比匕
对ah棒有BILN=BLq=〃?(%-匕)
对cd棒有2BILZ=2BLq=2〃%
解得片=牛,岭天
选项B错误;
2
C.系统产生的焦耳热-1x2〃?匕2=—/7?VO
222-6
21
cd棒产生的焦耳热占总焦耳热的§,则2d=3〃?%?
选项C错误;
2
D.〃〃棒克服安培力做的功力=-mv^~—mv^=—znv0
2218
选项D正确。
故选Do
2.电吉他的拾音器的简化结沟如图甲所示,其原理是当琴手拨动被磁化的金属弦时,线圈中
产生感应电流,电流通过放大器放大,然后经过音箱发出声音。若某次拨动琴弦时,在一
段时间0〜%内,线圈中的磁通量①与时间,的变化规律如图乙所示(图像为正弦函数)。
已知线圈的匝数为N,则线圈中产生的感应电动势。随时间,的变化关系式为()
、“小小、〃•2万,2N(①,一①.2兀
A.e=N(①2一①।)—sin—tB.e=---------sin——t
,不、兀.(2TT4)2N(①)一①J乃.(2万1、
C.e=N(①2一①J—sin——f+—D.e=------------sin——/+一
4I小2J八I%2,
【答案】C
【来源】2025届河南省部分重点高中高三下学期联考考前押题物理试题
【详解】由图可知7=/。
2兀2〃
则①二三=丁
(①,-①JN(6-①J乃
则线圈中感应电动势的峰值为
gn=NBSOJ=NA①co=N'一_J
2,o
图像得斜率表示磁通量得变化率,因此初始时刻电动势最大,根据交变电流的规律可知
N®-①)兀.(24TTY
e-——----—sm—/+—
,oI办2)
故选C。
3.(24-25高三下•江苏宿迁泗阳县•适考)如图所示,单匝矩形线圈48CQ在外力作用下向右匀速进
入匀强磁场,则线圈进入磁场的过程中()
。一>力
C------------B
A.线圈中产生逆时针方向的感应电流
B.,44边产生的焦耳热比PC边多
C.48边通过的电荷量比BC边少
D./、B间的电压比8、。间的大
【答案】D
【来源】江苏省宿迁市泗阳县2024-2025学年高三下学期第一次适应性考试(一模)物理
试卷
【详解】A.线圈进入磁场的过程中,磁通量增大,根据楞次定律可知,线圈中产生顺时针
方向的感应电流,故A错误;
B.线圈电流相等,8C边电阻大于边,根据。二/即可知,力8边产生的焦耳热比BC
边少,故B错误;
C.根据电流定义式可知夕=〃,则48边通过的电荷量与8C边的相同,故C错误;
D.线圈向右匀速进入匀强磁场,48边切割磁感线,相当于电源,/、8间的电压为路端电
压,大于4、。间的电压,故D正确;
故选Do
4.著名的法拉第圆盘发电示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片P、。分别
与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场8中。圆盘以恒定角速度旋
转时,关于流过电阻〃的电流,下列说法正确的是()
A.圆盘中的电流呈周期性变化特点
B.若从上向下看,圆盘顺时针转动,则电流沿。到5的方向流动
C.若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向发生变化
D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,则电流在R上的热功率也变为原来的2倍
【答案】B
【来源】2025天津市九校狭考高三下学期模拟考试[二)物理试题
【详解】A.可将铜圆盘等效为若干根由圆心到圆盘边缘的导体棒,每根导体棒都在切割磁
感线,产生恒定的感应电动势,相当于电源,则整个铜圆盘就相当于若干个相同的电源并
联,圆盘中的电流恒定,故A错误;
B.根据右手定则可知,若从上向下看,圆盘顺时针转动,则电流沿。到6的方向流动,故
B正确;
C.若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向不变,故C错误;
D.圆盘产生的感应电动势为£=•迎=,台代啰
22
若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,则感应电动势变为原来的2倍,通过R的电流变为
原来的2倍,根据尸二八〃可知,电流在R上的热功率也变为原来的4倍,故D错误。
故选Bo
5.半径为H的圆环进入磁感应强度为8的匀强磁场,当其圆心经过磁场边界时,速度与边界
成45。角,圆环中感应电流为/,此时圆环所受安培力的大小和方向是()
A.C.BIR,方向与速度方向相反
B.2BIR,方向垂直向下
C.血B/R,方向垂直MV向下
D.2BIR,方向与速度方向相反
【答案】B
【来源】2025届江苏省苏锡常镇高三下学期二模物理试卷
【详解】圆环中的电流为/,在磁场部分的等效长度等于圆环的直径2H,由安培力公式
F=BIL?粒,可得此时圆环所受安培力的大小/=2BIR
由楞次定律和右手螺旋定则可判定,感应电流的方向是顺时针方向,故再由左手定则可判
定圆环所受的安培力的方向垂直MN向下。
故选Bo
6.如图所示是我国自主研究没计的舰载机返回航母甲板时电磁减速的简化原理图。固定在绝
缘水平面上足够长的平行光滑金属导轨,左端接有定值电阻R,整个装置处在竖直向下的
匀强磁场中,导轨的电阻不计。舰载机等效为电阻不计的导体棒尸。,当导体棒尸。以一定
初速度水平向右运动过程中,其速度外加速度《、所受安培力产、流过的电量q与运动时
间,变化关系图像可能正确的是()
【来源】2025届陕西省渭南市临渭区高三下学期质量检测(三模)物理试题
【详解】A.导体棒切割磁感线,回路中出现感应电流,导体棒受到向左的安培力,向
DTv
右减速运动,由/=BIL=B----L=ma
R
可知,由于导体棒速度减小,则加速度减小,所以导体棒做的是加速度越来越小的减速运
动直至停止运动,故A错误;
B.导体棒的最大加速度为。=岁旦
mmR
导体棒做加速度减小的减速运动,可知图像的形状与口-,图像类似,为凹函数,故B
错误;
r2
C.导体棒受到向左的安培力,大小为F=B/L=-----
R
导体棒做加速度减小的减速运动,可知尸-/图像的形状与口一,图像类似,为凹函数,故C
正确;
E△①
D.根据q=64,=丁
RR
可n知,bq■=——BLv
△tR
由于导体棒速度减小,故电荷量变化率减小,故D错误。
故选C。
7.如图所示,圆心为。、直径”=2m的圆形金属导轨内存在方向垂直纸面向里、磁感应强度
大小8=1T的匀强磁场。金属杆尸。长度与导轨直径相等,单位长度电阻%=4Q/m,PQ绕
。点以角速度。=20rad/s逆时针匀速转动并与导轨保持良好接触。。、“两点用导线相连,
A是理想电流表,阻值R=8Q的电阻和电容C=1.2xlOT°F的电容器并联在电路中,圆形导
轨与导线电阻不计。下列说法正确的是()
A.流过电阻R的电流方向为力一。
B.电流表的读数为2.5A
C.电容器的电荷量为9.6、10」叱
D.为了维持金属杆匀速转动,外力做功的功率为6.25W
【答案】C
【来源】2025届四川省成都市高三下学期三诊物理试题
【详解】A.尸。绕。点逆时针匀速转动,根据右手定则可知,电流从尸。两点流向。点,
所以流过电阻R的电流方向为Q玲仇故A错误;
B.电流从两点流向。点,则尸。与并联,则产生的电动势为EG=10V
2。
尸。与。。并联产生的等效内阻._2“_oc
等2
IE一
电流表的读数为/=看「=1A
R+公
故B错误;
C.电容器两端电压。=〃?=8V
电容器的电荷量为Q=OJ=9.6x10-,oC
故C正确;
D.为了维持金属杆匀速转动,外力做功的功率为P=E/=10W
故D错误。
故选C。
8.如图所示,用一根漆包线绕成一个匝数为〃匝,边长为£的正方形导线框a加4形成一个
闭合回路,导线框的总电阻为R,放在绝缘的光滑水平桌面上。现将导线框以垂直于边框
ad的速度也向左匀速拉入一边界与边框"平行的有界匀强磁场区域,磁场方向垂直桌面
向下,磁感应强度为8,磁场宽度大于心在导线框拉入磁场的过程中,下列说法正确的是
()
XXXX;
B眄?
XXXX
XxV~|I
\dc
XXXX;
A.导线框中感应电流的方向为顺时针方向
B.导线框中产生的感应电动势大小为8人
C.导线框所受安培力的大小为或互
R
D.整个过程中,通过导线框的电荷量为迎
R
【答案】D
【来源】2025届四川省成都市郸都区高三下学期三模物理试题
【详解】A.在导线框拉入磁场的过程中,磁场方向垂直桌面向下,穿过导线框为磁通量增
加,根据楞次定律可知,导线框感应电流的方向为逆时针方向,故A错误;
B.导线框中产生的感应电动势大小为£=
故B错误;
c.导线框中感应电流大小为/=£=妁@
RR
导线框所受安培力的大小F=nBIL=nBL."工
RR
故C错误;
D.整个过程中,通过导线框的电荷量为,=〃=华!噜
故D正确。
故选Do
9.国产电动汽车采用电磁式动力回收装置,可将部分动能转化为电能并储存。如图所示为该
装置的简化模型,"日〃字形的金属线框放在光滑的水平面上,各边长均为/,ab、cd、4.边
电阻均为R,其余部分电阻可忽略不计。线框以速度u进入宽度为/的匀强磁场,最终恰好
穿出磁场。已知磁场的磁感应强度大小为B,方向竖直向下,边界与时边平行,则线框()
XXX
XXX
XXX
XXX
XXX
B
XXX
A.刚进磁场时,。端电势高于力端电势
2
B.刚进磁场时,。、力两点间电势差为
质量吁等
C.
D.穿越磁场过程中ab边产生的热量0=Ia'
27R
【答案】c
【来源】2025届黑龙江龙东十校联盟高三下学期联考(二模)物理试题
【详解】A.由右手定则可知,线框刚进入磁场时6端电势高,且其等效电路为:
可知,。端电势低于8端,且仆[=4空引u=!引叭故AB均错误;
K总3
Blv-
C.由动量定理知,一8三一〃=一〃?也忧=31
7R2/3
解得加=2_,故C正确;
Ry
D.M棒发热分两个阶段:
(1)M棒在磁场中运动,由动量定理,有一8冬二用二加匕一加?,卬]=/
R总
2
解得匕=yv
2]/2Y
过程中产生的热:SOMImv2-m-V
,iiir2Y
(2)棒在磁场外运动过程中产生的热量Qw,2=—x—x—m—v
23213,
AR2[3”
所以9力=2彻+。.=;督,故D错误。
故选Co
10.如图所示,相距为d的足够长平行光滑金属导轨例。、NQ与水平面间夹角为仇处于磁
感应强度大小为夙方向竖直向上的匀强磁场中,导轨上端接有一电阻。水平导体棒必质
量为加,以速度v沿导轨匀速下滑,棒与导轨垂直且接触良好。已知重力加速度为g,则
()
A.导体棒中电流方向为。一>人
B.回路中的电动势为8小
C.导体棒受到的安培力大小为Mgsin。
D.回路中的电功率为"zgysin。
【答案】D
【来源】2025届江苏省宿迁市高三下学期三模物理忒卷
【详解】A.导体棒下滑过程中,根据右手定则可得,导体棒中电流方向为故A
错误;
B.由于磁场方向与运动方向不垂直,所以回路中的电动势为E=
故B错误;
C.对导体棒受力分析,如图所示
mg
根据平衡条件可得,=fngtan3
故C错误;
D.根据能量守恒可知,导体棒的重力势能转化为电能,所以回路中的电功率等于重力做
功的功率,则%=己=mg%=mgusin0
故D正确。
故选Do
11.如图所示,宽度为d的平行光滑金属导轨(足够长)固定在绝缘水平面上,导轨的一端连
接阻值为R的定值电阻,不II导轨电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应
强度大小为8;一根长为d,电阻不计的导体棒MN放在导轨上,且与导轨保持良好接触。
现用一垂直于导体棒的水平恒力片使导体棒由静止开始运动,在运动过程中保持导体棒与
导轨垂直且接触良好,经过足够长的时间后,运动稳定,此时恒力乙的功率为《,
则水平恒力乙的大小为()
亲B•嘴
A.Bd
【答案】C
【来源】2025届河北省沧州市多校高三下学期二模物理试题
【详解】运动稳定时,则有心=乙
而安培力F^=BIl=Bld
根据闭合电路的欧姆定律可知/=刍=变=弛
RRR
所以七二予
珈_BW
故兄一^ov一p-
K
解得MN运动稳定时的速度大小v=必«
Bd
所以水平恒力片的大小4=F.;.=与上
故选C。
12.如图所示,光滑平行的水平导轨时、〃之间有垂直纸面向里的匀强磁场,导轨间距为L
电阻均为R、长均为£的金属棒A、B置于导轨上,与导轨接触良好,导轨左侧接了阻值
也为火的定值电阻。现同时分别给A、8一个初速度山、VB,且2%<口8。导轨电阻不计,
则A、B棒开始运动的瞬间流过金属棒B中的电流大小为()
AVB
XX
8£(以+咻)班(%-2匕)
以3A+2%)
【答案】D
【来源】2025届四川省攀枝花市高三下学期第三次统一考试物理试卷
【详解】设上下导轨电势差为U,A、B棒分别可看作具有内阻R、电动势8L匕和8L%的
电源,左侧固定电阻为R.无电动势。规定电流由上向下为正,左侧电阻的电流/=D
通过A棒的电流/八=上约
通过B棒的电流人=”一;£%
由于没有外接电源,总电流在上导轨处的代数和应为零,即/+/A+人=0
可得空3㈤
进而可求通过B棒的电流入=一(%—2%)
B3R
由于2匕〈女
所以匕-2vB<0
表示B棒中的实际电流方向是由下导轨流向上导轨,其大小则为。=竺@!二』
B3R
故选Do
13.电磁驱动是21世纪初问世的新概念,该技术被视为将带来交通工具大革命。在日常生活
中,摩托车和汽车上装有的磁性转速表就是利用了电磁驱动原理。如图所示是磁性转速表
及其原理图.永久磁铁随车轮系统的转轴转动.铝盘固定在指针轴卜.与永久磁铁不固定c
A.铝盘接通电源,通行电流的铝盘在磁场作用下带动指针转动
B.永久磁体随转轴转动产生运动的磁场,在铝盘中产生感应电流,感应电流使铝盘受磁
场力而转动
C.铝盘转动的方向与永久磁体转动方向相反
D.由于铝盘和永久磁体被同转轴带动,所以两者转动是完全同步的
【答案】B
【来源】2025届北京市第四中学高三下学期零模物理试卷
【详解】AB.当永久磁铁随转轴转动时,产生转动的磁场,在铝盘中会产生感应电流,这
时永久磁铁的磁场会对铝盘上的感应电流有力的作月,而产生一个转动的力矩,使指针转
动,由于弹簧游丝的反力矩,会使指针稳定指在某一刻度上,故A错误,B正确;
C.该转速表运用了电磁感应原理,由楞次定律知,铝盘磁场总是阻碍永久磁铁转动,要
使减小穿过铝盘磁通量的变化,永久磁铁转动方向与铝盘转动方向相同,故C错误;
D.永久磁铁固定在转轴上,铝盘固定在指针轴上,铝盘和永久磁铁不是同转轴带动,所
以两者转动不是同步的,故D错误。
故选Bo
14.如图所示,固定在水平面上的光滑金属导轨力夙CD,导轨一端连接电阻凡导轨宽为L,
垂直于导轨平面向下存在磁感应强度为B的匀强磁场,将一质量为〃?、电阻为r的导体棒
垂直导轨静止放置,用恒力/向右拉动导体棒,经过距离x导体棒恰好达到最大速度,则
在此过程中()
xAxxXB
T
R-F
XQXXX。
FR
A.最大速度?=
Rix
B.通过导体棒的电荷量q=—1
m(R+r)B21}X
C.从开始至速度最大所用的时间/=,2八+苒石—7
B"LF[R+r)
2夕二
D.回路产生的焦耳热。=&
〃ZQ2(R+/・)2
【答案】C
【来源】2025届海南省海口市高三下学期仿真考试物理试题
【详解】A.导体棒达到最大速度时,感应电动势Emax=8八2
F
感应电流'ax=—
R+
此时,导体棒所受合力为0,则有
F(7?+r)
解得%ax
B21?
故A错误;
B.感应电动势的平均值豆=丝=四
△tAZ
感应电流的平均值1=旦=幺
R+/.Ar
BLx
解得夕=
R+F
故B错误;
C.根据动量定理有八-8〃/=〃”心
其中方,BLx
4=q=
/?+r
m(R+r)BH
结合上述解得,=+
B2l3F(/?+r)
故C正确;
D.根据功能关系与能量守恒定律可知,回路产生的焦耳热0=4ax
结合上述解得Q=Fx-",常"
故D错误。
故选C。
15.如图甲所示,两根水平放置的平行粗糙金属导轨左侧接有阻值H=3Q的定值电阻,导轨
处于垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度大小8=1T,导轨间距L=1m,一阻值
r=lQ,长度也为L=1m的金属棒放置在导轨上,在水平向右的拉力厂作用下由静止从
处开始运动。金属棒运动的"-X图像如图乙所示,导轨电阻不计,金属棒始终与导轨
垂直且接触良好,下列说法正确的是()
A.金属棒做匀加速直线运动
B.运动过程中,拉力/做的功等于金属棒产生的焦耳热与克服摩擦力所做的功之和
C.运动到x=lm处时,金属棒所受安培力的大小为1N
D.金属棒从起点运动到x=1m处的过程中,回路产生的焦耳热为025J
【答案】D
【来源】2025届甘肃省白银市靖远县多校高三下学期5月联考(三模)物理试题
AV。
【详解】A.由题图乙可知金属棒的速度随位移均匀变化,图线斜率”受=
Z7一
AYV
Z7
即金属棒做加速度增大的加速运动,A项错误;
B.运动过程中金属棒受拉力、安培力及摩擦力作用,金属棒做加速运动,动能增加,故
拉力做的功大于金属棒克服安培力和摩擦力所做的功之和,B项错误;
C.由题图乙可知当x=lm时,金属棒的速度为2m/s,则金属棒产生的感应电动势
E=BLv]=2V
E
对应的感应电流1=—=0.5A
R+r
所受安培力的大小F、=BIL=0.5N
C项错误;
D.由功能关系可知金属棒从起点运动到R=1m处的过程中,回路产生的焦耳热等于金属
D2T2
棒克服安培力所做的功,即0=沙=£,:.工=黄上工
从题图乙中图线与R轴围成的面积的物理意义可知母=2x2xl=In?/S?
2
解得该过程回路产生的总焦耳热。总=0.25J
D项正确。
16.一种延时继电器的结构如图所示。铁芯上有两个线圈A和B,线圈A与电源连接,线圈B
的两端A/、N连在一起,构成一个闭合电路。断开开关S时,弹簧K并不会立刻将衔铁D
拉起而使触头C(连接工作电路)离开,而是过一小段时间才执行这个动作。下列说法正
确的是()
A.断开S瞬间,线圈B中感应电流的磁场方向向上
B.若线圈B的两端不闭合,会对延时效果产生影响
C.改变线圈B的缠绕方向,会对延时效果产生影响
D.调换电源的正负极,不再有延时效果
【答案】B
【来源】2025届北京市西城区高三下学期二模物理求题
【详解】A.断开S瞬间,穿过线圈B的磁通量向下减小,由楞次定律可知线圈B中感应
电流的磁场方向向下,选项A错误;
B.若线圈B的两端不闭合,则断开开关时线圈B中不会产生感应电流,从而铁芯不会吸
引衔铁D,则会对延时效果产生影响,选项B正确;
CD.改变线圈B的缠绕方向或者调换电源的正负极,断开开关时线圈B中都会产生感应电
流,从而铁芯会吸引衔铁D,不会对延时效果产生影响,选项CD错误。
故选Bo
17.某科技小组设计了一种发电机,并利用发电机对电路供电,此发电机的工作原理及供电电
路如图甲所示。长为£的竖直导体棒48可绕竖直轴。2在竖直面内匀速转动,空间内存
在水平方向两个匀强磁场,磁感应强度大小分别为用=2线和%=纥、方向相反,俯视
图如图乙所示,电路中接有阻值为&的定值电阻。零时刻导体棒自图示位置开始按图示
方向转动,转动的角速度大小为①,转动半径为,•(棒的粗细远小于半径厂),不计导线及
导体棒的电阻,导体棒转动过程始终与电路接触良好。下列说法正确的是()
甲乙
A.导体棒转动一周的过程中,通过凡的电流方向始终为
B.导体棒转动一周的过程中,通过段的电流方向先Qf后Cf。
5万8"2〃2
C.导体棒转动一周的过程中,电阻凡产生的热量为
电阻凡产生的热量为5吗为户
D.导体棒转动一周的过程中,
【答案】D
【来源】2025届河南省部分学校高三下学期4月一模物理试题
【详解】AB.如图所示(俯视图)
设经过时间棒转至图示P位置,a时刻转至图示0位置,由右手定则判断4时刻通过
%的电流方向为。-C,%时刻电流方向为。-C,故AB错误;
CD.棒在用磁场中转动时产生的电动势为G=B]Za,sin在=28oZjYysin&
同理可求出棒在当磁场中转动时产生的电动势为/=综。55亩加
所以棒转动一周的过程中电动势e与时间t的关系图像如图所示
因而棒转动一周的过程中,其中r=—
co
2B°L『①2(B°Lr①,
则电阻小产生的热量为V2T42T_5乃①户
R。2&22R°
故C错误,D正确。
故选Do
18.电磁炮的基本发射原理如图所示,宽度为A的两条立行金属导轨水平固定,磁感应强度大
小为8的匀强磁场方向竖直向上,带有弹体的金属杆垂直导轨放置,现给金属导体通上恒
定电流/,经过一段时间,,弹体与金属杆的整体发射出去。已知弹体与金属杆的整体质量
为〃?,金属杆与导轨间的动摩擦因数为〃,重力加速度为g,下列说法正确的是()
DTJ
A.弹体的加速度大小为——
m
B.金属杆与导轨间的摩擦生热为g4g-2g2〃/
c.弹体发射出去时的速度大小为"4
m
D.若金属导轨的电阻忽略不计,发射过程中消耗掉的电能为此近—竺4鱼
2m2
【答案】B
【来源】2025届河北省秦皇岛市山海关区高三下学期毕业班第二次模拟考试物理试卷
【详解】AB.弹体与金属杆受到的安培力大小为/=8〃
同时受到摩擦力为/=
根据牛顿第二定律产-/=用。
解得加速度为a=丝1-
m
由运动公式工二,〃/
2
金属杆与导轨间的摩擦生热为。=
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