电磁感应与交变电流（期末专项训练）原卷版及全解全析-高二物理上学期（人教版）

专题05电磁感应与交变电流

1题型归纳•内容导航］

题型1楞次定律的理解及应用（常考点）题型9电磁感应中的电路问题

题型2法拉第电磁感应定律的理解和应用（常考点）题型10电磁感应中的图像问题

题型3导体切割磁感线产生感应电动势的计算题型11交变电流有效值的计算（常考点）

题型4磁感应强度变化的切割（常考点）题型12交变电流的“四值”的比较

题型5互感、自感、涡流、电磁阻尼和电磁驱动题型13理想变压器的工作原理和基本关系

题型6典型单杆模型（常考点）题型14理想变压器的动态分析（难点）

题型7典型双杆模型（难点）题型15远距离输电

题型8典型导线框模型

［题型通关•靶向提分1

题型一楞次定律的理解及应用（共3小题）

1.（24-25高二下•山东日照・期末）某同学受电吉他启发，设计了一个如图所示的发声装置，装置内部安

装有线圈，弹性金属线通有恒定电流（图中箭头所示），弹奏时金属线在线圈所处的平面振动时，线圈中

会产生感应电流，经信号放大器放大后由扬声器发出音乐，下列说法正确的是（）

线圈,＞扬声器

信号放子

大器工

A.金屈线向右振动的过程中，线圈有扩张的趋势

B.金属线向右振动的过程中,金属线所受安培力向左

C.金属线向左振动的过程中,线圈的感应电流方向为逆时针

D.取走线圈，其他条件不变，停止弹奏时金属线会更快的停下来

2.（24-25高二下•广西桂林•期末）如图所示，置于垂直纸面向里的匀强磁场中的金属圆盘中夬和边缘各

引出一根导线，与套在铁芯上部的线圈A相连。套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根光滑水平导

轨匕导轨上有•根金属棒岫静止在垂直纸面向外的匀强磁场中。要使他棒向左运动，则圆盘可以

()

A.顺时针匀速转动B.顺时针减速转动C.逆时针加速转动D.逆时针减

速转动

3.（2025•陕晋青宁卷•高考真题）电磁压缩法是当前产生超强磁场的主要方法之一，其原理如图所示，在

钢制线圈内同轴放置可压缩的铜环，其内已“注入”一个初级磁场，当钢制线圈与电容器组接通时，在极短

时间内钢制线圈中的电流从零增加到几兆安培，铜环迅速向内压缩，使初级磁场的磁感线被“浓缩〃，在直

径为几毫米的铜环区域内磁感应强度可达几百特斯拉。此过程，铜环中的感应电流（)

压缩前铜环

A.与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相同

B.与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相反

C.远小于钢制线圈中的电流大小且方向相同

D.远小于钢制线圈中的电流大小且方向相反

题型二法拉第电磁感应定律的理解和应用（共5小题）

4.（24-25高二下•江西景德镇•期末）如图甲，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线

圈Q,P和Q共轴。从上往卜看，P、Q中均以逆时针方向电流为止。现Q中通如图乙所示变化电流，则P

中感应电流随时间的关系为（）

甲乙

5.（2024・福建•高考真题）拓扑结构在现代物理学中具有广泛的应用。现有•条绝缘纸带，两条平行长边

镶有铜丝，将纸带一端扭转180。，与另一端连接，形成拓扑结构的莫比乌斯环，如图所示。连接后，纸环

边缘的铜丝形成闭合回路，纸环围合部分可近似为半径为R的扁平圆柱。现有一匀强磁场从圆柱中心区域

垂直其底面穿过，磁场区域的边界是半径为/•的圆（）若磁感应强度大小随时间的变化关系为

r</Co3I

kta为常量），则回路中产生的感应电动势大小为（）

A.0B.knR2D.2/aiR2

6.（24-25高二下•江西•期末）将一根绝缘硬质细导线顺次绕成如图所示的线圈，其中大圆面积为5,小

圆面积均为邑，垂直线圈平面方向有一随时间，变化的磁场，磁感应强度大小8=综+k，和火均为常

量，则线圈中总的感应电动势大小为（)

XXXXXX

A.kS、B.4ks2C.鼠H+4s2)D.鼠SIS?)

7.（24-25高二下•山东滨州•期末）如图甲螺线管与电阻R形成闭合回路，穿过螺线管的磁场在管内视为

匀强磁场，磁感应强度按图乙的规律变化，虚线〃为0-4s图像的割线，虚线。为f=4s时图像的切线，

〃与图像相交于4点。螺线管的匝数〃=30匝、横截面积S=280?，螺线管电阻r=IC，电阻

R=5C。f=4s时;下列说法正确的是（）

A.通过R的电流方向为M到N

B.通过R的电流为1mA

C.R的电功率为2x10-W

D,螺线管两端M、N间的电势差U“N=IOmV

8.（24-25高二下•四川达州•期末）如图所示，甲乙为横截面积相同的同种材料制成的等边三角形线框和

正方形线框，两线框的边长相等，现将它们置于磁感应强度随时间按图丙变化的匀强磁场中，线框平面始

终与磁场方向垂直，则甲乙两线框中的感应电流大小比值为（）

A.BB.73C.2V3D.空

33

题型三导体切割磁感线产生感应电动势的计算（共4小题）

9.（24-25高二上•江西南昌•期末）荡秋千是一项同学们喜欢的体育活动。如图所示，两根金属链条（可

视为导体）将一根金属棒"悬挂在固定的金属架〃上，静止时金属棒"水平且沿东西方向。已知当地的

地磁场方向自南向北斜向下与竖直方向成45。角，现让金属棒疝随链条摆起来，通过能量补给的方式可使

链条与腾直方向的最大偏角保持45。小变，则下列说法中止确的是（）

A.当帅棒自南向北经过最低点时，电流从。流向d

B.当链条与竖直方向成45。角时，,血棒受到的安培力一定为零

C.当必棒自南向北摆动的过程中，回路中的电流一直增大

D.当链条与竖直方向成45。角时，回路中的磁通量一定为零

10.（24-25高二上•四川德阳・期末）如图所示，在磁感应强度大小为3、方向垂直纸面向里的匀强磁场

中，长为L的金属杆MN在平行金属导轨上以速度u向右匀速滑动。金属导就电阻不计，金属杆与导轨的

夹角为电阻为2R,而间电阻为3R,M、N两点间电势差为U,例、N两点电势分别为0”、外,

则下列正确的是（）

,,2BLvs\nO,,3班usin。

A.9N<8”，u=------------B.ON<1PM»u=------------

55

〃3B"sin。

C.(p>(p,U=/^Lvsin0D.<P>(P，U=------------

NMNM5

11.（2024・湖南•高考真题）如图，有一硬质导线0a其中43是半径为R的半圆弧，〃为圆弧的中

点，直线段0。长为R且垂直于直径也。该导线在纸面内绕。点逆时针转动，导线始终在垂直纸面向里的

匀强磁场中。则0、。、b、c各点电势关系为（）

XXXX

A.(p()>(ptl>(ph>(pcB.(Po<(P(.<(Ph<(pc

C.(P()>(Pa>(Ph=(PcD.(P()<(Pa<<Ph=(Pt.

12.（多选）（24-25高二上•贵州六盘水•期末）一架直升机在某地上空飞行，该地地磁场的竖直分量方向

向下，金属螺旋桨在旋转时会切割磁感线。设螺旋桨的长度为旋转角速度为e如图所示，下列选项

中正确的是（）

A.螺旋桨外侧电势较高

B.螺旋桨旋转轴电势较高

C.每片桨叶切割磁感线所产生的电动势与①成正比

D.每片桨叶切割磁感线所产生的电动势与d成正比

题型四磁感应强度变化的切割（共3小题）

13.（2025•湖北•高考真题）如图（a）所示，相距L的两足够长平行金属导轨放在同一水平面内，两长度

均为L、电阻均为R的金属棒帅、m垂直跨放在两导轨上，金属棒与导轨接触良好。导轨电阻忽略不计。

导轨间存在与导轨平面垂直的匀强磁场，其磁感应强度大小B随时间变化的图像如图（b）所示，/=7时

刻，8=0。，=0时刻，两棒相距小,时棒速度为零，〃棒速度方向水平向右，并与棒垂直，则o~r时间

内流过回路的电荷量为（）

A.

4R

14.（24-25高二上•浙江杭州•期末）如图甲所示，斜面顶部线圈的横截面积S=0.02n?,匝数N=200

匝，内有水平向左均匀增加的磁场以，磁感应强度随时间的变化图象如图乙所示。线圈与间距为L=0.2m

的光滑平行金属导轨相连，导轨固定在倾角8=37。的绝缘斜面匕图示虚线〃下方存在磁感应强度

g=0.5T的匀强磁场，磁场方向垂直于斜面向上。质量〃?=0.02kg的导体棒而垂直导轨放置，其有效电

阻R=1C,从无磁场区域由静止释放,导体棒沿斜面下滑一段距离后刚好进入磁场层中并匀速下滑。在运

动中导体棒与导轨始终保持良好接触,导轨足够长,线圈和导轨电阻均不计。重力加速度取g=lOm/s2,

sin370=0.6,cos370=0.8,

⑴导体棒进入磁场区前流过导体棒的感应电流大小和方向;

（2）导体棒刚好进入磁场生时的速发大小;

⑶导体棒沿斜面做匀加速直线运动的位移工

15.（2025•广东广州•二模）如图，两条相距/的光滑平行金属导轨位于同一水平面（纸面）内，其左端接

一阻值为R的电阻：一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上：在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区

域，区域中存在垂直于纸面向里的磁场，磁感应强度大小为线随时间/的变化关系为与=/，式中&为常

量：在金属棒右侧还有一匀强磁场区域，区域左边界MN（虚线）与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为

叫一方向也垂直于纸面向里。某时刻金属棒在一外加水平恒力F的作用下，从图示位置由静止开始向右运

动，在九时刻恰好以速度%越过MN,此后向右做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好，它

们的电阻均忽略不计。求:

金属棒M

xxXXXX

XXXXXX

/x\

[XXX'iXXXXXX

R\I

\XXX/XXXXXX

XXXXXX

XXXXXX

'N

⑴在。时间内，流过电阻的电荷量q；

⑵在时,刻，（，＞/（））穿过网路的总磁通量①与/的关系式;

⑶金属棒所受外加水平恒力尸的大小。

题型五互感、自感、涡流、电磁阻尼和电磁驱动（共4小题）

16.（24-25高二下•安徽芜湖•期末）下列说法不正确的是（）

A.如图甲，把一根柔软的金属弹簧悬挂起来，使它的卜.端刚好跟槽中的水银接触，通电后弹簧上下振

动

B.图乙是速度选择器示意图，•带电粒子（重力可忽略）只要速度取合适的大小，无论从左向右，还

是从右向左都可以沿直线匀速通过

C.图丙是真空冶炼炉，耐火材料制成的冶炼锅外的线圈通入高频交流电时，被冶炼的金属内部产生很

强的涡流，从而产生大量的热量使金属熔化

D.如图丁，当线圈A与手机音频输出端连接时，与线圈B相连接的扩音器发出美妙的音乐，此为互感

现象

17.（24-25高二下•山东德州•期末）在图甲所示的电路中，灯泡电阻不变且阻值为R。闭合开关S后，流

过两个电流传感器的i-，图像如图乙所示。电源电动势E、内阻「均未知，电流传感器电阻不计。下列说

法正确的是（）

A.闭合开关S后，电流传感器1中的电流对应图乙中的图线〃

B.线圈L的直流电阻小于灯泡电阻R

C.断开开关S后，灯泡逐渐熄灭

D.由图像中的数据和题干条件不能计算出电源的电动势和内阻

18.（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，其中正确的是（）

L

+£s++1+

A.；-^r：UU。!~r；B由us\u0中

■■

-R~-R~

J"

c.申UL3U。申D•中。L伸

R\s

—1------1------1------------------

-----11------A------------------

19.（24-25高二下•四川凉山・期末）如图所示,足够长铝管竖直放置在水平桌面上，把一小磁体从铝管上

端管口放入，小磁体不与管壁接触，且无翻转,不计空气阻力。小磁体在铝管内下落的过程中（）

—小磁体

山铝管

A.小磁体受合外力一直向下

B.小磁体做自由落体运动

C.铝管对桌面的压力大于铝管的重力

D.小磁体动能的增加量大于重力势能的减少量

题型六典型单杆模型（共4小题）

20.（23-24高二上•湖北黄冈•期末）如图所示，相距为L的两根足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角

为。，上端接有定值电阻/?，其余电路电阻都不计，匀强磁场垂直于导轨平面向下，磁感应强度大小为4。

现将质量为，〃的导体棒由静止释放，当棒下滑到稳定状态时，速度为％,下列说法错误的是（）

A.导体棒达到稳定状态前做加速度减小的加速运动

B.当导体棒速度达到彳时加速度大小为:gsinO

JJ

c.导体棒的。端电势比力端电势高

D.导体棒达到稳定状态后，电阻R产生的焦耳热等于重力所做的功

21.（24-25高二下•北京平谷•期末）如图1所示是依附建筑物架设的磁力缓降高楼安全逃生装置，具有操

作简单、无需电能、逃生高度不受限制，下降速度可调、可控笔优点。该装置原理可等效为：间距为L的

两根竖直导轨上部连通，人和磁铁固定在一起沿导轨共同下滑，磁铁产生磁感应强度为B的匀强磁场。人

和磁铁所经位置处，可等效为有一固定导体棒cd与导轨相连，整个装置总电阻始终为R，如图2所示。在

某次逃生试验中，质量为M的测试者从静止开始下滑，当滑行的距离为x时，该装置开始匀速下滑。已知

与人一起下滑部分装置的质量〃?，重力加速度为g，忽略本次试验过程中的摩擦阻力。

x§x

XX

⑴判断导体棒〃中电流的方向;

（2）求该装置匀速下滑时的速度V；

⑶求该装置向下滑行人距离的过程中，通过导体棒某横截面的电荷量夕。

22.（24-25高一下•天津•期末）如图所示，质量为〃?的金属棒，搁在光滑导轨的右端，导轨间距为L,距

离地面高度为〃，处于大小为8,方向竖直向上的匀强磁场中，并接有电动势为七的电池和电容为C的电

容济，当将开关K从位置1拨至位置2时，金属棒被抛出的水平距离为一计算：

⑴安培力对金属棒做的功；

（2）电容器的剩余电量。

23.（2025•安徽安庆・模拟预测）如图所示，两足够长的光滑平行导轨倾斜地固定在绝缘面，，倾角

«=30°,导轨间距为L=0.1m,质量均为〃?=0.4kg的导体棒1垂直地放在导轨上,导体棒2垂直导轨放

在底端的绝缘挡板上，整个空间存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为8=2T»/=0时刻

在导体棒1上施加一沿导轨向上的力F,使导体棒沿导轨向上做匀加速直线运动，加速度大小为

〃=2m/s2,重力加速度为g=10m/s2,整个过程中两导体棒与导轨接触良好，且始终保持与导轨垂直，两

导体棒的电阻均为R=（）.2C,导轨的电阻忽略不计。求：

（1）0-2s的时间内通过导体棒1某一横截面积的电荷量；

⑵导体棒2将要离开挡板时，导体棒1运动的时间及产的大小。

题型七典型双杆模型（共4小题）

24.（多选）（24-25高二下•福建泉州•期末）如图所示，光滑金属导轨MN、PQ水平固定放置，间距为

L,两导轨之间存在着与导轨平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为3。金属棒而与〃质量分别为

4幅，〃，电阻分别为R、4R,长度均为L,放置在导轨上并与导轨垂直。现同时给金属棒必与〃一个大

小为%的初速度，方向分别向左、向右，两金属棒运动过程中始终与导轨接触良好，不计导轨电阻，忽略

感应电流产生的磁场，则下列说法正确的是（）

N

XXXXXXXX

XX—XXXX

%%

XXXXXXXX

PbC/Q

A.通过金属棒时的最大电流为华

B.金属棒〃的最大加速度为丝工殳

5mR

C.金属棒〃的速度减为零时，回路中的电流为号富

16K

D.整个运动过程，金属棒必和〃上产生的焦耳热为於〃片

25.（2025•福建龙岩♦模拟预测）如图甲，岫〃和〃状”为在同一水平面内的固定光滑平行金属导轨，左

右导轨间距分别为2L、L,整个导轨处于竖直向下的匀强磁场中，左侧导轨间的磁感应强度大小为8〃，右

侧导轨间的磁感应强度大小按图乙规律变化，两根金属杆M、N分别垂直两侧导轨放置，N杆与馍之间恰

好围成一个边长为L的正方形，M杆中点用一绝缘细线通过轻质定滑轮与一重物相连，，=0时释放重物，

同时在N杆中点处施加一水平向右的拉力F,两杆在0~为时间内均处于静止状态，从m时刻开始，拉力F

保持不变，重物向下运动x距离时（M杆未到达定滑轮处），速度达到最大，已知M、N杆和重物的质量

都为M、N接入电路的电阻都为R,不计导轨电阻，重力加速度为g,下列说法不正确的是（）

D"

A.0）。时间内，回路中的感应电动势为」」

%

B.0~a时间内，施加在N杆上的拉力厂随时间，变化的关系为〃=詈,/

m父R

C.重物下落的最大速度为1，=/干

D.从U0时刻到重物达到最大速度的过程中，回路产生的焦耳热为警+誓-匕罄

2n/02Do0L

26.（24-25高二下•安徽蚌埠,期末）如图所示，间距乙=lm的平行金属导轨固定在绝缘水平面上，方曲部

分导轨在最低点M、N处的切线水平并与足够长的水平导轨平滑相接，MN的右侧有磁感应强度B=1T、方

向竖直向下的匀强磁场。让质量吗=1kg的导体棒。从弯曲导轨上距水平面高度为/z=0.8m处由静止释放,

质量叱=2kg的导体棒〃开始时静止于水平导轨上某处。己知导轨各处光滑，两导体棒接入回路的电阻均

为R=2C,始终都与导轨垂直且接触良好，导轨的电阻忽略不计，重力加速度g=10m/s2,假设人。棒没

有发生碰撞且最终共速，求：

W,B

M

（1）。棒刚进入磁场时。棒所受安培力的大小：

（2）从。棒进入磁场到〃、。棒共速的过程中，。棒上产生的焦耳热及通过力棒的电荷量：

⑶为保证两棒不碰撞，8棒最初静止时距MN的最小距离。

27.（24-25高二下♦福建宁德•期末）如图所示，水平光滑金属导轨处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强

度大小为8。左侧导轨间距为L,右侧导轨间距为与，两侧导轨间接有。=品的电容器，。、匕杆静止于

2B七

左侧导轨上，两杆质量均为机，电阻均为凡初始时电容器不带电，现给。杆一水平向右的初速度%,一

段时间后。杆以号的速度无障碍地进入右侧导轨。两侧导轨足够长，整个运动过程中。、。两杆始终与导

轨垂直且接触良好，4杆未进入右侧导轨且不与力杆发生碰撞。已知重力加速度为g,求：

XXXXXXXXXXX

XXXXXXXAXAX

aAb

%xB

XXXXXX,—xXX_X

_L

Tr

XXXXXXXXXXX

（1）力杆刚开始运动时的加速度大小；

⑵进入右侧导轨前，力杆中产生的热量；

⑶最终稳定时，电容器所带的电最。

题型八典型导线框模型（共3小题）

28.（24-25高二下•四川凉山,期末）如图所示，放在光滑绝缘水平面上半径为R、总电阻为r的金属圆

环，有•半在垂直于水平面向上大小为B的匀强磁场中。圆环以与直线边界MN的夹角为夕（夕＜90。）的初

速度丫进入磁场，则（）

V

M…•N

PQ

A.圆环进磁场过程中有逆时针方向的感应电流

B.圆环进磁场过程中先做减速运动，最终速度为零

C.圆环刚进磁场时PQ两端电压为BRsinB

D.圆环刚进磁场时受到安培力的大小为跑吧必

r

29.（2025•陕晋青宁卷•高考真题）如图，光滑水平面上存在竖直向上、宽度d大于2L的匀强磁场，其磁

感应强度大小为跳甲、乙两个合金导线框的质量均为〃?，长均为2L,宽均为L,电阻分别为R和2R。

两线框在光滑水平面上以相同初速度%=竺三并排进入磁场，忽略两线框之间的相互作用。则（）

mR

A.甲线框进磁场和出磁场的过程中电流方向相同

B.甲、乙线框刚进磁场区域时，所受合力大小之比为1:1

C.乙线框恰好完全出磁场区域时，速度大小为0

D.甲、乙线框从刚进磁场区域到完全出磁场区域产生的焦巨热之比为4:3

30.（24-25高二下•广东广州•期末）为了确保载人抬船返回舱安全着陆，设计师在返回舱的底部安装了4

台完全相同的电磁缓冲装置，如图（。）所示，图"）为其中一台电磁缓冲装置的结构简图。舱体沿竖直

方向固定着两光滑绝缘导轨MN、PQ,导轨内侧安装电磁铁（图中未画出），能产生垂直于导轨平面的匀

强磁场。导轨内的缓冲滑块K内部用绝缘材料填充，外侧绕有“匝闭合矩形线圈岫cd,其总电阻为七ab

边长为L着陆时电磁缓冲装置以速度刖与地面碰撞后，滑块K立即停下，此后在线圈与轨道的磁场作用

下使舱体减速，导轨MN、PQ及线圈的〃"和机•边足够长，经过减速过程后最终舱体速度减到v,从而实

现缓冲。返回舱质量为相（缓冲滑块K质量忽略不计），取重力加速度为g,一切摩擦阻力不计。求：

舱体

⑴匀强磁场的磁感应强度B的大小;

（2）若舱体的速度大小从阳减到u的过程中，每台电磁缓冲装置中产生的焦耳热为Q,求在此过程中舱体下

落的高度人

题型九电磁感应中的电路问题（共3小题）

31.（24.25高二下•河北邯郸•期末）如图所示，平行且光滑的足够长金属导轨。。固定于同一绝缘

水平面内，MP间接有一电阻箱凡电阻为r的导体棒必垂直静置于两导轨上，整个装置处于竖直向下的

匀强磁场中，现给导体棒施加一水平向右、功率恒定的拉力F,导体棒运动过程中始终与导轨接触良好，

忽略空气阻力和金属导轨的电阻，关于导体棒达到稳定状态时闭合回路的热功率，下列说法正确的是

()

A.R取值越小，闭合回路的热功率越小

B.R取值越大，闭合回路的热功率越小

C.当R=r时，闭合回路的热功率最小

D.无论R取值多大，闭合回路的热功率均相同

32.（多选）（24-25高二下•陕西咸阳•期末）如图1所示，在倾角0=37。的光滑平行导轨上，有一长度恰

好等于导轨宽度的均匀导体棒MN,平行于斜面底边由静止释放"=0）。导轨下端接有一只电阻为R=3C

的小灯珠（设其电阻不随温度变亿）。在MN下方一定距离处的矩形区域内存在垂直于导筑平面向上的匀

强磁场，磁场沿导凯方向的长度为d，磁感应强度随时间变化的规律如图2所示，导体棒在/=ls时恰

好进入磁场区域。己知导体棒的质量〃?=0.01%,电阻广=1Q,导凯足够K，重力加速度

g=10m/s2,sin370=0.6,cos37°=0.8。若导体棒MN从开始运动到出磁场过程中，小灯珠亮度始终不变,

则在该过程中（）

图2

A.导体棒MN中的电流方向为MTN

B.导轨宽度为1m

C.通过导体棒MN的总电荷量为0.8C

D.小灯珠的电功率为0.27W

33.（24-25高二下,重庆南岸・期末）如图所示，圆形线圈面积为0.4m2,匝数心150匝，圆中磁感应强度

3随时间，的变化如图所示，圆的电阻片10,框架电阻不计，电阻R/=4C,&=40,电容器电容。=10冲,

0时刻闭合开关。求:

⑴稳定时流过圆的感应电流大小/;

（2）电容器的带电量q；

⑶2s内在甩阻R/上产生的热量Q.

题型十电磁感应中的图像问题（共3小题）

34.（24-25高二下•山东枣庄•期末）如图所示，平面直角坐标系xOy中，第二、四象限内分别存在垂直于

坐标平面的匀强磁场，磁感应强度大小相等，方向相反。圆心角为90。的扇形金属框OPQ绕。点在平面内

顺时针匀速转动。规定顺时针电流为正，从图示位置开始计时，下列表示线框中的关系的图像可能正

确的是（）

A.

如图所示,在宽度均为L的两个相邻有界区域内，存在着方向相反、

磁感应强度大小均为8的匀强磁场。一个阻值大小为R,边长为L的等边三角形闭合线框，从图示位置开

始以大小为“方向水平向右的速度匀速通过两个磁场区域。规定逆时针方向为电流正方向，下列能反映

线框中电流变化的是（）

36.（多选）（24-25高二下•四川成都・期末）如图甲，水平放置的两根平行金属导轨一端连接电阻??,金

属棒"与两导轨垂直•并保持良好接触。整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂育导轨平面，磁感应强度8

随时间/的变化关系如图乙所示，，=0时刻磁感应强度的方向竖直向下。金属棒ab始终保持静止，则流过

金属棒岫的电流/（以“流向。为正）、金属棒时所受的摩擦力/（以水平向右为正）随时间，变化的图

像正确的是（）

题型十一交变电流有效值的计算（共3小题）

37.（24-25高二下•山东烟台・期末）如图所示,一单匝矩形线圈"4的一部分处在有界匀强磁场中，并

绕处于磁场边界的轴以角速度3=50/rrad/s匀速转动，已知线圈电阻为5C,边必、&/的氏度分别为

0.1m和0.3m,轴OO'与边ad、从垂直且到边de的距离为0.1m,磁场的磁感应强度大小为,则线圈

7T

转过•周的过程中线圈产生的焦耳热为（)

O

•b•

B.'

A.'C.1JD.4J

38.（24-25高二下•四川达州•期末）半导体二极管的单向导电性，可以对交变电流进行整流，将交变电流

变为直流，一种简单的整流电路如图甲所示，。〃为交变电流信号输入端，D为半导体二极管，R为定值电

阻。信号输入后，电阻R两端输出的电压信号如图乙所示，则关于该输出信号，下列说法正确的是

()

A.该输出电压频率为100Hz

B.一个标有〃2（X）V,100四”的电容器并联在电阻欠两端，可以正常工作

C.该输出电压有效值为220V

D.若电阻R=10C,则10s内R产生的热量为2.42x10」

39.（2025•山东•高考真题）如图为一种交流发电装置的示意图，长度为2L、间距为乙的两平行金属电极

固定在同一水平面内，两电极之间的区域I和区域团有竖直方向的磁场，磁感应强度大小均为8、方向相

反，区域I边界是边长为L的正方形，区域团边界是长为人宽为0.5乙的矩形。传送带从两电极之间以速度

u匀速通过，传送带上每隔2L固定一根垂直运动方向、长度为▲的导体棒，导体棒通过磁场区域过程中与

电极接触良好。该装置产生电动势的有效值为（）

金属电极

AorQ五BLv3BLvx/lOBLv

A.BLvB.----------rC.-------D.------------

224

题型十二交变电流的“四值”的比较（共2小题）

40.（24-25高二下•安徽羌湖・期末）交流发电机原理如图所示，线圈在转动时通过滑环和电刷保持与外电

路的连接，电路中甩阻R=99d电表为理想交流电流表。线圈匝数为100匝，电阻为1Q,面积是

0.05m2,线圈沿逆时针方向匀速转动，角速度为100wad/s。磁场可视为匀强磁场，磁感应强度为0.1T。则

（）

A.线圈经过甲位置时，电流表的示数为叵A

4

B.线圈每次经过乙位置时，电路中电流方向发生变化

C.线圈转动1s,定值电阻〃产生的焦耳热为100J

D.线圈转至丙位置开始计时，线圈产生的电动势瞬时值为lOOnsinlOOwV

41.（24-25高二下•天津南开•期末）如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴

匀速转动，产生的交变电动势在一个周期内的图像如图乙所示，下列说法正确的是（）

A.f=0.01s时，金属线框处于中性面位置

B./=0.005s时穿过线框的磁通量最大

C.交变电流在1s内方向变化30次

D.r=0.02s时，穿过金属线框的磁通量变化率最大

题型十三理想变压器的工作原理和基本关系（共3小题）

42.（24-25高二下•广西崇左•期末）如图所示，一交流发电机的电刷与理想变压器原线圈相连，变压器

原、副线圈的匝数之比为小：％,副线圈接有三盏相同的灯泡，灯泡L、L2,L3分别与定值电阻R、线圈

L和电容滞C串联，当发电机的矩形导线框人ACD（电阻不计）绕垂直于匀强磁场的轴00以角速度。匀

速转动时，三盏灯泡亮度恰好相同，现让导线框人8CD转动的角速度增加一倍，副线圈的匝数减半，下列

说法正确的是（）

A.灯泡L亮度不变

B.灯泡L2最亮

C.灯泡G最暗

D.三盏灯泡的亮度仍然相同

43.（24-25高二下•河南•期末）如图所示的理想变压器，原、副线圈的匝数之比为2回1,副线圈接上理想

二极管与阻值为R的定值电阻，原线圈的一侧接上正弦交流电，下列说法正确的是（）

A.若原线圈端电压的最大值为则副线圈端电压的有效值为0.25””

B.若副线圈端电压的有效值为则电阻两端电压为0.5S

c.若原线圈端电压的有效值为M，则通过电阻的电流为包

4R

D.若原线圈端电压的最大值为则电阻的功率为"

8R

44.（24-25高二下•陕西安康・期末）如图甲所示为某种风力发电机的原理图，在风力作用下，风叶带动与

杆固定连接的永久磁铁转动，磁铁下方的线圈与电压传感器相连，电压传感器的电压随时间变化如图乙所

示。若将该电压接入图丙的理想变压器的输入端，电流表和电压表均为理想交流电表，闭合开关酬、S2,

则下列说法正确的是（）

甲乙丙

A.电压传感器电压变化的频率为0.02Hz

B.仅断开开关S?,电压表的示数不变

C.仅断开开关加，电流表的示数变大

D.断开开关加、S2,变压器的输入功率变大

题型十四理想变压器的动态分析（共5小题）

45.（24-25高二下•青海西宁•期末）如图所示为理想自耦变压器，其中P为变压器上的滑动触头，在4、

B间接交变电源，副线圈接有定傕电阻％、小灯泡及光敏元件火（光照越强，电阻值越小），光敏元件离

小灯泡较远，可利用光敏元件特性根据日照的强度实现自动控制小灯泡的亮度，电流表为理想交流电表，

不计导线的电阻。则（）

A.G保持不变，保持滑动触头P位置不变，天色变亮，定值电阻凡消耗的功率变大

B.5保持不变，日照强度不变，当滑动触头P顺时针转动一小角度，小灯泡变暗，电流表读数变大

c.4保持不变，保持滑动触头P位置不变，天色变暗，小灯泡的亮度变亮，变压器输入功率［增大

D.天色亮度不变，当滑动触头P逆时针转动，可使电压q减小

46.（24-25高二下•湖南邵阳•期末）如图甲所示理想变压器的电路中，勺为3C,七为2C,滑动变阻器心

的最大阻值为30C。变压器原、副线圈的匝数比小刖2=1跄，在“、N两端接如图乙所示的正弦交流电（不

计电源内阻）。下列选项中正确的是（）

甲

A.将&的滑动片向下滑，原线圈中的电流减小

B.将心的滑动片向上滑，变压器的输出电压减小

C.当丛=10。时，变压器的输出功率最大

D.当尺k6。时，心中电流的瞬时表达式为，=2及sinlOOm(A)

47.(24-25高二下•四川眉山•期末)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为1:4,正弦交流电源的

电压有效值恒为U=12V,电阻R=2Q,R2=2Q。若滑动变阻器接入电路的电阻为14Q,则()

A.当以接入电阻为30C时，R2和心的总功率达最大值

B.通过R/的电流为6A

C.若向上移动P,电压表读数将变大

D.若向上移动P,滑动变阻器消耗的电功率将变大

48.(2025•安徽・高考真题)某理想变压器的实验电路如图所示，原、副线圈总匝数之比〃1：叱=1：3,A为

理想交流电流表。初始时，输入端。、。间接入电压〃=12应sinil(X)m)V的正弦式交流电，变压器的滑动

触头P位于副线圈的正中间，电阻箱的阻值调为6C。要使电流表的示数变为2.OA,下列操作正确的是

)

B.副线圈接入电路的匝数调为其总匝数的g

A.电阻箱R的阻值调为18Q

C.输入端电压调为〃=120sin（50n/）VD.输入端电压调为〃=6夜sin（10（）7i/）V

49.（2025•湖南长沙•模拟预测）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比〃「〃2=「2,凡为滑动变阻

器，修为电阻箱，电压表和电流表均为理想电表，两个定值电阻阻值均为“0,在。、。两端加上正弦交流

电，在调节滑动变阻器滑片的过程中，下列判断正确的是（）

A.仅将滑动变阻滞滑片向右移，原副线圈电路中定值也阻消耗的功率之比受大

B.仅将滑动变阻器滑片向右移，。、〃端输入功率和变压器的输出功率均变大

C.仅将4变大，电压表和电流表的示数均变大

D.仅将心变大，电压表示数的变化量大小AU与电流表示数变化量大小即比值箸变大

题型十五远距离输电（共3小题）

50.（24-25高二下•山东德州•期末）风力发电绿色环保，截止到2024年5月，我国风电装机5亿千瓦，

成为发电主流之%某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图，发电机线圈面积S=L0nf、匝

数N=50匝、电阻不计，线圈处二磁感应强度大小为3=巫丁的匀强磁场中，绕垂直磁场的水平轴匀速

20」

转动，转速〃=44r/s。升压变压器原、副线圈的匝数比〃1：〃2=1：1。，输出功率为44kW。降压变压器的副

线圈连接用户，两变压器间的输电线总电阻r=20Q,变压器均为理想变压器，用户端工作电压为220V。