2025高二物理电磁感应综合计算卷

2025最新高二物理电磁感应综合计算卷考试时间：90分钟满分：100分

命题说明：本卷聚焦高二物理电磁感应核心内容（法拉第电磁感应定律、楞次定律、电磁感应中的动力学与能量问题、自感与互感现象），综合考查学生对电磁感应规律的理解、分析推理及综合应用能力。题目设计涵盖导体棒切割磁感线、线圈磁通量变化、电磁感应与电路及力学知识的结合，注重数理结合与实际问题转化，兼顾基础巩固与思维提升。一、单项选择题（每题5分，共25分）（请选出各题中唯一正确的选项）1.如图所示，光滑水平面上有一导体棒ab静止放在光滑导轨上，导轨处于竖直向下的匀强磁场中。现给导体棒一个水平向右的初速度v0，则导体棒在运动过程中（A.速度逐渐增大，最终做匀速直线运动B.速度逐渐减小，最终静止C.速度逐渐减小，最终做匀速直线运动D.速度保持不变2.如图所示，一闭合线圈固定在竖直平面内，线圈平面与匀强磁场方向垂直，磁场的方向垂直纸面向里。当磁场的磁感应强度均匀增大时，线圈中的感应电流方向为（）A.顺时针方向（俯视）B.逆时针方向（俯视）C.先顺时针后逆时针（俯视）D.先逆时针后顺时针（俯视）3.如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨倾斜放置，导轨平面与水平面夹角为θ，导轨间距为L，导轨下端接有电阻R，整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中。将一根质量为m、电阻为r的金属棒从导轨上端由静止释放，金属棒下滑过程中（）A.金属棒的加速度逐渐增大B.金属棒最终做匀速直线运动C.金属棒受到的安培力方向沿导轨向上D.金属棒的机械能守恒4.如图所示，一正方形线圈abcd边长为L，匝数为n，线圈平面与匀强磁场方向垂直，磁场的磁感应强度为B。现在线圈绕其中心轴OO′以角速度ω匀速转动，则线圈产生的感应电动势的最大值为（A.nB.nC.nD.n5.如图所示，一闭合导线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，导线框的匝数为n，边长为L，磁场的磁感应强度为B，导线框的电阻为R。当导线框转到中性面位置时，下列说法正确的是（）A.感应电动势最大B.感应电流最大C.穿过导线框的磁通量最大D.穿过导线框的磁通量的变化率最大二、多项选择题（每题5分，共15分。全部选对的得5分，部分选对的得2分，有选错的得0分）6.如图所示，一导体棒ab在光滑导轨上水平向右运动，导轨处于竖直向下的匀强磁场中，导轨下端接有电阻R。下列说法正确的是（）A.导体棒中的感应电流方向由a到bB.导体棒受到向左的安培力C.导体棒的动能逐渐减小D.电阻R上产生的热量等于导体棒动能的减少量7.如图所示，一闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，线圈的匝数为n，边长为L，磁场的磁感应强度为B，线圈的电阻为R。下列说法正确的是（）A.线圈中产生的是正弦式交变电流B.线圈转到中性面位置时，感应电动势为零C.线圈转到中性面位置时，感应电流为零D.线圈转到与磁场方向平行位置时，感应电动势最大8.如图所示，两根光滑平行金属导轨水平放置，导轨间距为L，导轨处于竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B。将一根质量为m、电阻为r的金属棒放在导轨上，导轨两端接有电阻R。现给金属棒一个水平向右的初速度v0，则金属棒在运动过程中（A.金属棒的加速度逐渐减小B.金属棒最终做匀速直线运动C.金属棒受到的安培力方向向左D.金属棒的动能最终全部转化为电阻R和r上的热量三、填空题（每题5分，共20分）9.如图所示，一闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，线圈的匝数为n，边长为L，磁场的磁感应强度为B，线圈的电阻为R。当线圈转到中性面位置时，穿过线圈的磁通量为________，感应电动势为________。10.如图所示，一导体棒ab在光滑导轨上水平向右运动，导轨处于竖直向下的匀强磁场中，导轨下端接有电阻R。导体棒的质量为m，电阻为r，导轨间距为L，导体棒以速度v匀速运动时，导体棒中的感应电流为________，导体棒受到的安培力为________。11.如图所示，一闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，线圈的匝数为n，边长为L，磁场的磁感应强度为B，线圈的电阻为R。当线圈转到与磁场方向平行位置时，穿过线圈的磁通量为________，感应电动势为________。12.如图所示，两根光滑平行金属导轨水平放置，导轨间距为L，导轨处于竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B。将一根质量为m、电阻为r的金属棒放在导轨上，导轨两端接有电阻R。现给金属棒一个水平向右的初速度v0四、解答题（共40分）13.（10分）如图所示，一闭合线圈固定在竖直平面内，线圈平面与匀强磁场方向垂直，磁场的方向垂直纸面向里。线圈的匝数为n，半径为R，电阻为r。现使磁场的磁感应强度随时间均匀增大，磁感应强度的变化率为ΔB（1）线圈中产生的感应电动势大小；

（2）线圈中的感应电流方向（俯视）。14.（12分）如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨倾斜放置，导轨平面与水平面夹角为θ，导轨间距为L，导轨下端接有电阻R，整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中。将一根质量为m、电阻为r的金属棒从导轨上端由静止释放，金属棒下滑过程中始终与导轨垂直且接触良好。求：（1）金属棒下滑过程中受到的安培力大小；

（2）金属棒下滑过程中的最大速度。15.（14分）如图所示，一正方形线圈abcd边长为L，匝数为n，线圈平面与匀强磁场方向垂直，磁场的磁感应强度为B。现在线圈绕其中心轴OO′以角速度ω匀速转动，线圈的电阻为（1）线圈产生的感应电动势的最大值；

（2）线圈转动过程中，电流的有效值；

（3）线圈转动一周过程中，产生的焦耳热。答案与解析（部分提示）一、单项选择题1.B：导体棒切割磁感线产生感应电流，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍相对运动，导体棒受到向左的安培力，速度逐渐减小，最终静止。2.A：磁场均匀增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍磁通量增大，所以感应电流方向为顺时针方向（俯视）。3.B：金属棒下滑时，切割磁感线产生感应电流，受到安培力，加速度逐渐减小，最终做匀速直线运动。4.A：线圈绕中心轴匀速转动，感应电动势的最大值Em5.C：当导线框转到中性面位置时，穿过导线框的磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势和感应电流为零。二、多项选择题6.BC：根据右手定则，导体棒中的感应电流方向由b到a，导体棒受到向左的安培力，动能逐渐减小，根据能量守恒，导体棒动能的减少量等于电阻R上产生的热量和克服摩擦力做功（本题导轨光滑，无摩擦力），所以电阻R上产生的热量等于导体棒动能的减少量。7.BCD：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生正弦式交变电流，线圈转到中性面位置时，感应电动势为零，感应电流为零，线圈转到与磁场方向平行位置时，感应电动势最大。8.ABCD：金属棒受到安培力，加速度逐渐减小，最终做匀速直线运动，安培力方向向左，金属棒的动能最终全部转化为电阻R和r上的热量。三、填空题9.nBL2，010.BLv/(R+r)，B211.0，nBL212.mg四、解答题（略，需详细步骤）核心思路：

-法拉第电磁感应定律：E=nΔΦ/Δt，用于计算感应电动势；

-楞次定律：判断感应电流的方向，阻碍磁通量的变化