2026年高考物理二轮复习：专题12 电磁感应（专题专练）（全国适用）（解析版）

1/2专题12电磁感应目录第一部分风向速递洞察考向，感知前沿第二部分分层突破固本培优，精准提分A组·保分基础练题型01楞次定律法拉第电磁感应定律的应用题型02电磁感应的图像问题题型03电磁感应的电路问题B组·抢分能力练第三部分真题验证对标高考，感悟考法1．（2025·广东中山·模拟预测）（多选）线圈炮由加速线圈和弹丸线圈构成，根据通电线圈之间磁场的相互作用原理而工作。如图所示，弹丸线圈放在绝缘且内壁光滑的水平发射导管内。闭合开关后，在加速线圈中接通方向如图所示、大小变化的电流，发现静止的弹丸线圈向右发射，则下列说法正确的是（）A．加速线圈内部磁场方向向右B．穿过弹丸线圈的磁通量减小C．加速线圈中的电流变大D．加速线圈中的电流变化越快，弹丸线圈中感应电动势越小【答案】AC【详解】A．根据安培定则可知，加速线圈内部磁场方向向右，故A正确；BC．静止的弹丸线圈向右发射，则弹丸线圈内产生感应电流，根据楞次定律可知，加速线圈中应通有增大的电流使得通过弹丸线圈磁通量增大，弹丸远离加速线圈，故B错误，C正确；D．根据法拉第电磁感应定律可知，加速线圈中的电流变化越快，弹丸线圈中感应电动势越大，故D错误。故选AC。2．（2025·浙江杭州·一模）（多选）如图所示，一根通电长直导线中流过的电流为，粗细均匀的正方形金属框边长为，其对称轴与长直导线平行，且相距为，。现使金属框以角速度绕轴匀速转动。已知电流为的长直导线在距导线处的磁感应强度大小为，其中为常量，金属框的自感忽略不计，则（）A．转动过程，金属框中产生正弦式交变电流B．当金属框转到与直导线共面时，感应电动势最小C．当边、边与直导线距离相等时，金属框的感应电动势为D．当边、边与直导线距离相等时，间的电压大小为【答案】BD【详解】A．因直导线周围的磁场是以直导线为轴的圆形磁场，且距离直导线越远磁场越弱，可知线圈转动过程，金属框中产生的感应电流不是正弦式交变电流，A错误；B．当金属框转到与直导线共面时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小，可知感应电动势最小，B正确；C．当边、边与直导线距离相等时，AD边和BC边所在位置的磁场金属框的感应电动势为其中θ是两边的线速度方向与磁场B方向的夹角，且解得，C错误；D．当边、边与直导线距离相等时，线框中的电流间的电压大小为，D正确。故选BD。3．（25-26高三上·云南德宏·开学考试）（多选）如图所示是我国自主研究设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，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，当导体棒以一定初速度水平向右运动过程中，其速度、加速度、所受安培力、流过的电量与运动时间变化关系图像可能正确的是（）A． B．C． D．【答案】AC【详解】A．导体棒向右运动过程中，根据左手定则可知，导体棒受到向左的安培力，则有，所以导体棒向右做减速运动，加速度大小为由于速度减小，则加速度减小，所以图像的切线斜率绝对值逐渐减小，故A正确；B．根据则有由于速度逐渐减小，加速度逐渐减小，所以图像的切线斜率绝对值应减小，故B错误；C．导体棒受到向左的安培力，大小为可知图像的形状与图像的形状一致，故C正确；D．根据由于速度逐渐减小，所以图像的切线斜率应逐渐减小，故D错误。故选AC。01楞次定律法拉第电磁感应定律的应用4．（2025·北京大兴·三模）北京某中学的教室有一朝南的合金窗，教室所处地磁场的磁感应强度水平分量大小为，方向垂直于窗户平面且指向室内。窗的窗扇竖直边长为，水平边长为，一学生在教室内将封闭的窗扇向外推开的过程用时为。对该过程判断正确的是（）A．通过窗扇的磁通量大小在不断增大B．窗扇的平均感应电动势大小为C．从学生视角，窗扇产生顺时针方向的电流D．推窗过程中电能转化成机械能【答案】B【详解】A．通过窗扇的磁通量大小在不断减小，选项A错误；B．窗扇的平均感应电动势大小为，选项B正确；C．根据楞次定律可知，从学生视角，窗扇产生逆时针方向的电流，选项C错误；D．推窗过程中机械能转化成电能，选项D错误。故选B。5．（2024·湖北荆州·模拟预测）如图所示，由均匀导线绕成的直角扇形导线框OMN绕O点在竖直面内从匀强磁场边界逆时针匀速转动，周期为T，磁场的方向垂直于纸面向里，线框电阻为R，线框在进入磁场过程中回路的电流强度大小为I，则（）A．线框在进入磁场过程中回路产生的电流方向为顺时针B．线框在进入与离开磁场的过程中ON段两端电压大小相等C．线框转动一周过程中产生的热量为D．线框转动一周过程中回路的等效电流大小为【答案】C【详解】A．线框在进入磁场过程中，磁通量向里增加，由楞次定律判断知回路产生的电流方向为逆时针，故A错误；B．线框在进入磁场时，ON段电压是外电压的一部分；线框在离开磁场时，ON段电压是外电压，而两个过程外电压相等，所以线框在进入与离开磁场的过程中ON段两端电压大小不等，故B错误；C．线框转动一周过程中产生的热量为，故C正确；D．设线框转动一周过程中回路的等效电流大小为I′，则有解得，故D错误。故选C。6．（2025·湖南·模拟预测）物理兴趣小组设计了一台自制发电机，其原理图如图所示，正方形线框置于垂直于纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场中，当线框绕轴以角速度匀速转动时，闭合开关，小灯泡发光。设线框的边长为，每边电阻均为，小灯泡的电阻恒为，导线电阻不计，则下列说法正确的是（）A．当S断开时，两端的电压为B．当S断开时，两端的电压为C．当S闭合时，流过灯泡的电流为D．当S闭合时，流过灯泡的电流为【答案】D【详解】AB．线框abcd绕着垂直于磁场的轴匀速转动，产生交流电的电动势最大值为则电动势的有效值为当S断开时，MN两端的电压等于cd两端的电压，则有，故AB错误；CD．当S闭合时，电路总电阻为流过灯泡L的电流为，故D正确，C错误。故选D。7．（2025·河南信阳·模拟预测）如图，一硬质导线折成一个不闭合的五角星形线框，在纸面内绕b点逆时针转动。边界MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场，当线框转至图中位置时，a、b、c、d各点的电势大小关系为（）A． B．C． D．【答案】A【详解】在磁场中切割磁感线会产生感应电动势，大小为，方向利用右手定则来分析；在本题中，若线框是闭合的，感应电流应为逆时针方向，所以可知且是最大的；间的等效长度小于间的等效长度，所以，即可推导出，即故选A。8．（2025·湖北武汉·模拟预测）如图半径为的水平导体圆盘绕竖直中心轴以角速度匀速转动，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场中，两电刷分别与和圆盘边缘接触，电刷间接有一半导体LED灯。当两点电势满足时，LED灯导通发光，此时（）A．从上往下看圆盘逆时针转动B．角速度可能为C．角速度可能为D．角速度可能为【答案】C【详解】A．由题意可知，电流自上而下通过LED，根据左手定则可知，从上往下看圆盘顺时针转动，故A错误；BCD．圆盘转动时产生的感应电动势为忽略圆盘电阻与接触电阻，没有内电压，则b、a间电势差为可得，故C正确，BD错误。故选C。9．（2025·北京丰台·二模）利用电磁学原理能够方便准确地探测地下金属管线的位置、走向和埋覆深度。如图所示，在水平地面下埋有一根足够长的走向已知且平行于地面的金属管线，管线中通有正弦式交变电流。已知电流为i的无限长载流导线在距其为r的某点处产生的磁感应强度大小，其中k为常数，r大于导线半径。在垂直于管线的平面上，以管线正上方地面处的O点为坐标原点，沿地面方向为x轴方向，垂直于地面方向为y轴方向建立坐标系。在x轴上取两点M、N，y轴上取一点P。利用面积足够小的线框（线框平面始终与xOy平面垂直），仅通过测量以下物理量金属管线截面无法得到管线埋覆深度h的是（）A．M、N的距离，线框在M、N两点水平放置时的感应电动势B．O、P的距离，线框在O、P两点竖直放置时的感应电动势C．O、M的距离，线框在M点水平放置和竖直放置时的感应电动势D．O、M的距离，线框在M点感应电动势最大时与水平面的夹角【答案】A【详解】由题意知设电流（为电流最大值）在距离管线为r处，磁感强度当线圈放在O、P位置，线圈竖直放置时，线圈平面与磁场方向垂直，在O位置产生的感应电动势在P点产生的感应电动势设M点到坐标（xM，0）线框放在点时，当线圈竖直放置时，线框平面与半径方向夹角为，如图所示则感应电动势同理N点的感应电动势当线圈水平放置在M、N位置时，线圈平面与磁场之间的夹角为，在M点产生的感应电动势在N点产生的感应电动势A．若已知线框在M、N两点水平放置时的感应电动势和，可以求得如果已知可以求得，的值，但无法求得h，A正确；B．若已知线框在O、P两点竖直放置时的感应电动势，，可以求得如果再知道O、P的距离，可求得h值，B正确；C．若知道线框在M点水平放置和竖直放置时的感应电动势和，可以求得若再知道O、M的距离，可以求得h值，C正确；D．若线框在M点感应电动势最大时与水平面的夹角，线圈方向与半径方向相同，可求的若再知道O、M的距离，可以求得h值，D正确。故无法求得管线深度的为A。02电磁感应的图像问题10．（2025·广东广州·一模）如图（a）为探究感应电流产生的磁场与原磁场变化关系的装置。将两个相同的线圈串联，两相同磁感应强度传感器探头分别伸入两线圈中心位置，且测量的磁场正方向设置相同。现用一条形磁铁先靠近、后远离图（a）中右侧线圈，图（a）中右侧传感器所记录的B1-t图像如图（b），则该过程左侧传感器所记录的B2-t图可能为（）A． B．C． D．【答案】B【详解】条形磁铁靠近右侧线圈过程，右侧线圈中的磁感应强度方向竖直向上且增大，根据图（b）可知，正方向竖直向上，根据楞次定律可知，右侧线圈产生的感应电流方向为顺时针（俯视），则左侧线圈中的电流方向也为顺时针（俯视），根据右手螺旋定则可知，左侧线圈中的磁感应强度方向竖直向下，条形磁铁远离右侧线圈过程，磁场的变化与靠近过程相反，则感应电流方向也相反，进而左侧线圈的磁感应强度方向也相反，综上所述，左侧线圈的磁感应强度方向先负后正。故选B。11．（2025·山东青岛·模拟预测）如图所示，正方形ABCD被对角线分割成四个区域，左右两个三角形内分别有垂直纸面向外和向里的匀强磁场，磁感应强度大小相等。金属环初始位置与下方三角形内切，一个四角带有圆弧的绝缘轨道，其直边与正方形重合，圆弧半径均与金属环半径相等。让该金属环沿绝缘轨道内侧以恒定速率逆时针运动一周，规定逆时针方向为电流正方向，关于环内电流随时间变化关系，下列图像正确的是（）A． B．C． D．【答案】D【详解】根据楞次定律可知，线圈由图示位置开始逆时针匀速滚动时，线圈内垂直于纸面向里的磁通量增大，产生垂直于纸面向外的感应磁场，根据右手螺旋定则可知，线圈将产生逆时针方向的磁场，根据法拉第电磁感应定律可知，线圈内将产生正弦式的周期性变化的磁场，即0~，电流逆时针方向，~，电流顺时针方向，~，电流顺时针方向，~T，电流逆时针方向。故选D。12．（2025·江苏·二模）如图所示，正方形导线框在光滑水平面上以某初速度进入有界匀强磁场，线框边长是磁场宽度的一半。线框穿过磁场的过程中，感应电流i随时间t的变化关系和速度v随位移x的变化关系图像，可能正确的是（）A．B．C．D．【答案】D【详解】AB．根据法拉第电磁感应定律设线圈电阻为R，根据闭合电路的欧姆定律根据安培力公式根据牛顿第二定律联立解得根据加速度的表达式可知，线框向右全部进入磁场的过程，线框做加速度减小的减速运动；线框完全进入磁场后，穿过线框的磁通量不变，线框中感应电动势为零，感应电流为零，安培力为零，加速度为零，因此线框完全进入磁场到刚要离开磁场过程，线框做匀速运动；线框穿出磁场过程中，根据加速度的表达式可知，线框继续做加速度减小的减速运动，直到完全穿出磁场；此过程v-t图应为如下图所示由于线框宽度只有磁场宽度的一半，所以线框整体在磁场中匀速运动的距离与出磁场的距离相等则根据可知出磁场电流将越来越小，方向与进磁场时的电流方向相反综上可以得出出磁场时间比在磁场中匀速运动时间更长，故AB错误；CD．线框进入磁场过程中，水平向右由动量定理，联立得即因此v-x图应该线性变化；完全进入磁场后，通过线框的磁通量为定值，所以没有安培力，线框做匀速直线运动；出磁场时同理可得线框v-x图应该也为线性变化，故C错误，D正确。故选D。13．（2024·广东湛江·一模）如图所示，在区域Ⅰ、Ⅱ中分别有磁感应强度大小相等、垂直纸面但方向相反、宽度均为的匀强磁场区域。高为的正三角形线框efg从图示位置沿轴正方向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，下列图像中能正确描述线框efg中感应电流与线框移动距离关系的是（）A．B．C． D．【答案】B【详解】正三角形线框efg刚进入向里的磁场Ⅰ时，I的大小为零，之后随线框进入磁场距离的增大没利用楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向，为正方向，在进入过程中，ef和fg两边的有效切割长度变大，其有效长度为感应电动势为感应电流为当线框efg前进a距离时，达到最大，即在线圈刚进入向外的磁场区域Ⅱ瞬间，感应电流为零，之后随线框进入磁场距离的增大，利用楞次定律可知，efg线框中感应电流方向沿顺时针方向，即为负。进入过程边有效切割长度变大，在该过程中，结合之前的分析其电流的瞬时值为当前进距离为2a时，其感应电流达到最大，结合之前的分析，其最大值为在刚出向外的磁场区域Ⅱ瞬间，感应电流大小为零，之后随线框出磁场距离的增加，利用楞次定律可知，efg中感应电流方向沿逆时针方向，为正，有效切割长度变大，在该过程中，结合之前的分析其电流的瞬时值为当前进距离为3a时，达到最大，其最大值为故选B。14．（24-25高三下·广东·开学考试）如图所示，abcd是一个由粗细均匀的同种材料制成、边长为l的正方形闭合线框，以恒定的速度v沿x轴正方向在纸面内运动，并穿过一宽度为2l、方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场区域，线框ab边距磁场左边界为l时开始计时。下列选项分别为ab两点间的电势差、磁场对线框的作用力以x轴正方向为正、线框中的感应电流以顺时针方向为正及线框的焦耳热Q随时间t的变化图像，其中正确的是（）A． B．C． D．【答案】A【详解】时间内线框在磁场外，无电磁感应现象，安培力F、感应电流i、、Q均为零；时间内是线框进入磁场的过程，由右手定则可知，线框内电流的方向为逆时针，线框匀速运动，感应电动势大小为感应电流大小为大小恒定；ab两点的电势差：大小恒定；线框受到的安培力大小恒定，根据左手定则可知，安培力的方向沿x轴负方向；线框产生的焦耳热，，图像为倾斜的直线。时间内线框完全在磁场中，磁通量保持不变无感应电流i、，，但ab边切割磁感线，ab边有电势差，且为大小恒定；时间内是线框穿出磁场的过程，由右手定则可知，线框内电流的方向为顺时针，线框匀速运动，感应电动势大小则感应电流为，a、b两点的电势差为安培力，根据左手定则可知，安培力的方向沿x轴负方向；线框产生的焦耳热，，由以上分析可知A正确。故选A。15．（23-24高三上·黑龙江哈尔滨·期末）如图所示，两个有界匀强磁场的磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L。距磁场区域的左侧L处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直。现用水平外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点。规定：电流沿逆时针方向时电动势E为正，磁感线垂直纸面向里时磁通量为正，水平外力F向右为正。则下列关于线框中的感应电动势E、所受外力F、消耗的电功率P和通过线框的磁通量随时间变化的图象正确的是（）A． B．C． D．【答案】B【详解】D．进入磁场时磁通量随时间变化为完全进入左边磁场后再运动0.5L时磁通量减为零，再运动0.5L磁通量变为反向的BL2，因此中间图像斜率是两端的2倍，故D错误；A．进入磁场时感应电动势而运动到两磁场交接处时感应电动势故A错误；BC．根据运动到两个磁场交接处时，回路中的电动势为刚进入磁场时的2倍，电流为刚进入磁场时的2倍，并且在两个磁场交接处时，左右两边都受到向左的安培力，因此在中间时，安培力是在两端时的4倍，根据P=Fv，则在中间安培力的功率也是两端的4倍，故C错误，B正确。故选B。03电磁感应的电路问题16．（25-26高三上·河北保定·模拟预测）用材料相同粗细均匀的导线做成如图所示的单匝线圈，线圈构成一个闭合回路，中间大圆的半径为2d，左右两侧小圆的半径均为d，导线单位长度的电阻为r，将线圈固定在与线圈平面垂直的磁场中，磁场随时间发生变化，磁感应强度大小为，式中的和k为常量，且k>0，则线圈中感应电流的大小为（）A． B． C． D．0【答案】B【详解】根据楞次定律可知，左侧小圆和中间大圆产生的感应电流方向相同，而右侧小圆产生的感应电流方向与左侧小圆和中间大圆的相反，根据法拉第电磁感应定律可得线圈中感应电动势的大小为即导线单位长度的电阻为r，则电路总电阻为可得线圈中感应电流的大小故选B。17．（24-25高三下·安徽滁州·期末）如图所示，固定在竖直平面内半径均为1m的两金属圆环平行正对，相距为3m，圆环的电阻不计。导体棒ab搭在两环的最低点，接入电路的电阻为。用导线将一阻值为的电阻R与两圆环相连，理想交流电压表V接在电阻R两端。整个空间存在磁感应强度大小为，方向竖直向下的匀强磁场。若导体棒ab在外力作用下以的转速绕两圆环的中心轴紧贴圆环匀速转动，则导体棒ab在运动过程中，电压表的示数为（）A． B．C． D．【答案】D【详解】导体棒在金属圆环上运动时，设导体棒与圆心连线与竖直方向夹角为，则导体棒切割磁感线产生的电动势为峰值为，其中，，有效值为交流电压表的示数显示的是有效值，为故选D。18．（22-23高三上·山东德州·期末）如图甲所示，正方形虚线框为匀强磁场区域的边界，取垂直纸面向里为正方向，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。匝数为n、半径为r的导线圈恰好处于虚线框的外接圆上，导线圈与电阻箱、定值电阻组成回路，回路中的其它电阻不计。以下说法正确的是（）A．中的电流方向先向左，再向右 B．回路中的电动势为C．时刻，回路中的电流为0 D．时，消耗的电功率最大【答案】D【详解】A．磁感应强度B先正向减小后反向增大，根据楞次定律知中的电流方向一直向左，故A错误；B．根据法拉第电磁感应定律故B错误；C．时刻，由图可知磁感应强度B一直在发生变化，所以回路中的电流不为零，故C错误；D．根据闭合电路欧姆定律可知，消耗的电功率为由此可知，当时，消耗的电功率最大，故D正确。故选D。19．（2025·河北·二模）如图所示，三根完全相同的电阻丝一端连在一起并固定在转轴O上，另一端分别固定于导体圆环上的A、C、D点，并互成角，导体圆环的电阻不计。转轴的右侧空间有垂直于纸面向里的匀强磁场，范围足够大，现让圆环绕转轴O顺时针匀速转动，在连续转动的过程中，对其中一根电阻丝OA，下列说法正确的是（）A．电流方向始终不变B．A点的电势始终高于O点的电势C．电流大小始终不变D．电流大小有三个不同值【答案】B【详解】A．根据右手定则可知，当OA在磁场中时，电流从O到A，当OA在磁场外时，电流从A到O，故A错误；B．当OA在磁场中时，A为电源正极，O为电源负极，A点的电势高于O点的电势，当OA在磁场外时，电流从A到O，A点的电势高于O点的电势，故B正确；CD．对于连续转动的不同时刻，电路有两种不同情形，如图所示图甲为只有一根电阻丝在磁场中的情形，图乙为两根电阻丝在磁场中的情形，两电路中的电动势相同，总电阻相同，所以总电流相同，但流过图甲中的一个电阻和图乙中的一个电源的电流均为总电流的一半，故流过OA中的电流大小有两个不同值，故CD错误。故选B。20．（2025·四川成都·二模）四个完全相同的小灯泡按图示电路连接，圆形区域内部存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小随时间均匀增大。下列说法正确的是（）A．通过灯泡的电流方向为到 B．灯泡的亮度逐渐增大C．灯泡的亮度最暗 D．灯泡的亮度最亮【答案】D【详解】D．磁感应强度大小随时间均匀增大，由法拉第电磁感应定律可知，回路中产生恒定的感应电流，L3与L4串联之后与L2并联，L1在干路上，电流最大，故L1最亮，D正确；A．由楞次定律，通过灯泡的电流方向为到，A错误；B．由上述分析可知，灯泡的亮度不变，B错误；C．由上述分析可知，灯泡、的亮度最暗，C错误。故选D。21．（2024·浙江·模拟预测）如图所示，电阻不计的金属导体轴O1P竖直放置，可绕绝缘底座无摩擦转动。电阻r=2.0Ω、长度L=0.2m的轻质导体棒PQ一端固定在轴O1P上，另一端始终与水平放置的金属圆环O2接触且可沿圆环无摩擦滑动。右侧电路中R1=9.0Ω、R2=18.0Ω，电路一端通过电刷M与轴O1P接触，另一端固定在圆环O2上。已知空间存在一竖直向上、磁感应强度B=2.0T的匀强磁场，图中α=30°，轴O1P在外力F作用下以ω=200.0rad/s角速度保持匀速转动。忽略导线和圆环O2的电阻，所有导体间的接触均良好。下列说法正确的是（

）A．电阻R1两端的电压为2VB．经过4s时间流过电阻R1的电荷量为1.0CC．外力F做功的功率为0.5WD．电阻R2的热功率为0.25W【答案】C【详解】A．导体棒PQ切割磁感线的有效长度导体棒PQ切割磁感线产生的感应电动势，和并联总电阻为感应电流为电阻R1两端的电压为故A错误；B．设通过的电流为，通过的电流为，根据并联电路的特点，解得，经过4s时间流过电阻R1的电荷量为故B错误；C．根据能量守恒，外力F做功的功率等于导体棒PQ克服安培力做功的功率，等于电路的总热功率，为故C正确；D．电阻R2的热功率为故D错误。故选C。22．（2025·山东日照·三模）（多选）如图所示，顶角的“∠”形光滑金属导轨MON固定在水平面内，以O为坐标原点建立xOy坐标系，ON所在直线为x轴，整个空间处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一根与ON垂直的导体棒在水平外力作用下沿导轨向右匀速运动，速度大小为v0。已知导体棒的质量为m，导轨与导体棒单位长度的电阻均为r。导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。t=0时，导体棒位于坐标原点O处，导体棒向右运动t0的过程中（未滑离导轨），下列说法正确的是（）A．回路中感应电流的方向为顺时针B．回路中的感应电流大小保持不变C．t0时刻水平外力大小为D．0~t0时间内回路中产生的热量为【答案】BD【详解】A．根据右手定则，导体棒向右运动，磁场竖直向下，掌心向上（磁场穿过掌心），拇指向右，四指方向为电流方向（逆时针），故A错误；B．切割长度感应电动势导轨总长度回路电阻电流计算故B正确；C．导体棒匀速运动，外力F等于安培力代入，可以得出故C错误；D．外力大小始终和安培力相等，因此外力做功等于克服安培力做功由功能关系可知，克服安培力做功等于回路中产生的热量，故D正确。故选BD。23．（2025·陕西延安·模拟预测）（多选）如图所示，纸面内存在相邻的两磁场区域Ⅰ和Ⅱ，宽度均为d，区域Ⅰ内磁场方向垂直纸面向外，区域Ⅱ内磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小均为B。纸面内有一直径为d，总阻值为R的圆形闭合金属线圈，线圈在外力作用下以速度匀速通过两磁场区域。速度的方向与磁场边界始终垂直，下列说法正确的是（）A．线圈内的电流方向始终为顺时针方向B．线圈内电流的最大值为C．线圈受到的最大安培力为D．线圈从区域Ⅰ进入到区域Ⅱ的过程，通过线圈某截面的电荷量为【答案】BD【详解】A．根据楞次定律可知，线圈内的电流方向先顺时针，后逆时针，再顺时针，故A错误；B．线圈圆心运动到两磁场区域分界线时，电动势为线圈内的电流最大故B正确；C．此时线圈受到的安培力故C错误；D．线圈从区域Ⅰ进入区域Ⅱ的过程，线圈磁通量的变化量大小所以通过线圈某截面的电荷量故D正确。故选BD。24．（2025·陕西西安·一模）（多选）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B。磁场中，边长为L的n匝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。若线圈电阻为R，某时刻磁铁正在以速度v上升，线圈始终在磁场中，关于图乙中的线圈。下列说法正确的是（）A．如果磁铁从此处上升，流过线圈的电量为，与v大小无关B．如果磁铁从此处上升，速度越快，流过线圈的电量越大C．此时线圈中感应电动势为，线圈中感应电流的方向为逆时针方向D．此时线圈所受安培力的合力为，方向竖直向上【答案】ACD【详解】AB．根据图乙可知此时穿过线圈的磁通量为0，磁铁上升，磁通量的变化量为流过线圈的电量又，联立解得，可知电量与速度无关，故A正确，B错误；C．由题分析，可知磁通量向里增加，根据楞次定律和安培定则可知线圈中感应电流的方向为逆时针方向，此时线圈中感应电动势，故C正确；D．根据左手定则，可知此时上下边受安培力均向上，故线圈受安培力的合力向上，根据，，联立解得，故D正确。故选ACD。25．（2025·浙江·模拟预测）（多选）绝缘细圆环总质量为m，半径为R，电荷量为Q的正电荷均匀分布在圆环上。用外力使圆环从静止开始绕通过环心且垂直于环面的轴线加速转动，如图所示。角速度ω随时间t均匀增加，即ω=λt（λ为已知量）。圆环转动形成等效电流，该电流产生的磁场通过圆环的磁通量与该电流成正比，比例系数为k（k为已知量），不计圆环上的电荷作加速运动时所产生的电磁辐射。以下说法正确的是（）A．圆环转动形成等效电流的大小为B．圆环中会产生大小为的感应电动势C．圆环每转一圈动能增加D．圆环每转一圈外力做功【答案】AC【详解】A．在圆环上任取一小段Δx，则其电荷量为Δq，则有经Δt时间形成的等效电流为结合题意可知，联立解得，故A正确；B．根据法拉第电磁感应定律可得圆环中产生的电动势大小为，故B错误；C．设圆环转动一周的初、末角速度分别为ω0、ωt，则有故转动一周圆环动能的增加量，故C正确；D．圆环每转动一周外力所做的功，一部分增加圆环的动能，一部分增加圆环的电能，根据功能关系则有，故D错误。故选AC。26．（2025·广西南宁·模拟预测）（多选）一端开有小口的水平单匝圆环线圈固定在竖直向上的均匀磁场中，其磁感应强度大小随时间的变化规律为线圈的面积，线圈与水平固定的光滑导轨连接，导轨左侧接有小灯泡L，小灯泡L的参数为“”。一导体棒垂直导轨静止放置，导体棒的质量接入导轨间的长度，接入电路的电阻r，导体棒处于竖直向下、磁感应强度大小的匀强磁场中。不计导轨和线圈的电阻，灯泡电阻恒定，导轨足够长，从时刻开始，下列说法正确的是（）'A．灯泡一直正常发光B．电路中的热功率先减小后不变C．导体棒最终将静止D．从开始运动至达到稳定状态过程中，通过导体棒的电荷量q=0.48C【答案】ABD【详解】A．根据法拉第电磁感应定律可得电动势为所以开始时，线圈产生的感应电动势，灯泡的额定电压为2.4V，此时灯泡两端电压为2.4V，灯泡正常发光。随着导体棒运动，导体棒切割磁感线产生感应电动势根据右手定则可知其该电动势方向与线圈产生的感应电动势方向相反，会使得通过导体棒的电流减小，但是灯泡两端电压不变，总为2.4V，所以灯泡一直正常发光，故A正确；C．开始时，导体棒受到向右的安培力，导体棒将向右做加速运动，因为导体棒产生的电动势等于，随着速度增大，导体棒产生的反电动势增大，总电动势减小，电流减小，安培力减小，加速度减小；当时，电流为0，安培力为0，导体棒做匀速直线运动，而不是最终静止，故C错误；B．灯泡两端的电压保持不变，灯泡的热功率不变，随着导体棒运动产生的与线圈中方向相反的电动势逐渐变大，当时导体棒中电流为零，电路达到稳定状态，即通过导体棒的电流先减小后不变，可知导体棒中的焦耳热先减小后不变，所以电路中的总的热功率先减小后不变，故B正确；D．对导体棒，根据动量定理而则其中v为导体棒稳定时的速度，则稳定时解得所以解得故D正确。故选ABD。27．（2025·河北石家庄·三模）（多选）如图所示，固定在水平面上间距为l的两条平行金属导轨处在垂直于导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。垂直于导轨放置一根质量为m、长度为l、电阻为R的金属棒PQ，金属棒与导轨始终接触良好。竖直平面内半径为l的金属圆环上固定OC、OD、OE、OF四根长均为l、阻值均为R且夹角互为90°的金属棒。以圆环圆心O为原点建立直角坐标系，在第二象限圆环内部存在方向垂直竖直面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，圆心O与环面分别通过电刷H、G与金属导轨左端相连，其它电阻均不计。在外力作用下，圆环以角速度ω绕O点沿顺时针方向匀速转动，金属棒PQ始终静止不动。下列说法正确的是（）A．通过金属棒PQ的电流方向始终为Q→PB．通过金属棒PQ的电流大小为C．金属棒PQ所受到的摩擦力大小为D．圆环转动一周的过程，外力做的功为【答案】ABD【详解】A．圆环以角速度ω绕O点沿顺时针方向匀速转动，根据右手定则，通过金属棒PQ的电流方向始终为Q→P，选项A正确；B．感应电动势总电阻总电流通过金属棒PQ的电流大小为选项B正确；C．金属棒PQ所受到的摩擦力大小为选项C错误；D．圆环转动一周的过程，外力做的功为选项D正确。故选ABD。28．（2023·黑龙江哈尔滨·一模）（多选）如图所示，边长为L的正方形区域存在垂直纸面向外的匀强磁场，等腰直角三角形线框以速度v匀速进入磁场区域，且，若从C点进入磁场开始计时，单位长度线框的电阻相同，则B、C两点电势差和边所受安培力（规定向上为正）随时间变化的图像正确的是（）A． B．C． D．【答案】BD【详解】AB．由右手定则可知感应电流方向由C指向B，即C的电势高，则UBC<0，即开始时UBC<0，故B正确，A错误；CD．由对称性可知，0~1s和2s~3s是对称的过程，图像也对称，故C错误，D正确。故选BD。29．（2023·湖南·模拟预测）（多选）如图，一矩形金属导线框，放在光滑绝缘的水平面上。整个装置放在方向竖直向下的匀强磁场中，它的一边与磁场的边界重合，在水平外力作用下由静止开始向右做匀加速直线运动。用F、v、i、P分别表示水平外力、框运动速度、框中电流、安培力的瞬时功率，用x、t分别表示运动位移和时间，在金属线框被拉出的过程中，下列图像可能正确的是（）A． B．C． D．【答案】BD【分析】考查电磁感应导体棒切割磁感线运动有关知识应用，意在考查模型构建能力和分析综合能力，体现物理观念和科学思维的学科素养。【详解】A．线框运动速度为v时，线框受到的安培力由于线框被拉出过程中做匀加速直线运动，根据可知不可能从零开始，A错误；B．根据图像的斜率可知加速度不变，速度从0开始越来越大，斜率越来越小，B正确；C．根据图像的斜率可知，图线为线性关系，C错误；D．根据P与t为二次函数曲线，D正确。故选BD。30．（25-26高三上·河南·开学考试）（多选）如图1所示，一电阻不计且边长为的单匝线圈处于变化的磁场中，图2是穿过线圈的磁感应强度随时间按余弦规律变化的图像（规定磁感应强度垂直纸面向里时为正方向）。线圈右边与电阻连接，下列说法正确的是（）A．感应电流大小变化的频率为B．时间内，感应电流沿逆时针方向C．时刻，感应电流为最大值D．感应电流的最大值为【答案】AD【详解】A．由图2可得解得感应电流大小变化的周期等于磁场变化的周期为则感应电流大小变化的频率为，故A正确；B．在时间内，由楞次定律可知，感应电流的磁场垂直纸面向里，感应电流沿顺时针方向，故B错误；C．在时刻，由图2可知，图像切线的斜率为0，磁通量的变化率为0，感应电动势与感应电流为，故C错误；D．角速度为由图2可知，磁感应强度随时间按余弦规律变化，则电动势的最大值又感应电流为联立解得，故D正确。故选AD。31．（24-25高三下·安徽阜阳·开学考试）（多选）由绝缘导线绕成的n=100匝正方形线圈ABDE，边长L=40cm，其内阻r=2Ω，将线圈的首尾两端接入如图甲所示的电路，三个定值电阻的阻值分别为R1=2Ω，R2=R=4Ω，电容器的电容C=4μF。线圈所在区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（）A．1s末，通过R1的电流为0.6AB．3s末，R2两端的电压为2.4VC．3s末，电容器所带的电荷量为8.0×10-6CD．0~4s内，通过R的电荷量为2.56×10-5C【答案】AD【详解】A．1s末，感应电动势通过R1的电流为故A正确；B．3s末，感应电动势，R2两端的电压为故B错误；C．3s末，电容器所带的电荷量为，故C错误；D．0时刻，电容器所带的电荷量，2s前后极板电性改变，所以0~4s内，通过R的电荷量为，故D正确。故选AD。32．（2025·浙江·高考真题）如图甲所示，有一根长、两端固定紧绷的金属丝，通过导线连接示波器。在金属丝中点处放置一蹄形磁铁，在中点附近范围内产生、方向垂直金属丝的匀强磁场（其他区域磁场忽略不计）。现用一激振器使金属丝发生垂直于磁场方向的上下振动，稳定后形成如图乙所示的不同时刻的波形，其中最大振幅。若振动频率为f，则振动最大速度。已知金属丝接入电路的电阻，示波器显示输入信号的频率为。下列说法正确的是（）A．金属丝上波的传播速度为B．金属丝产生的感应电动势最大值约为C．若将示波器换成可变电阻，则金属丝的最大输出功率约为D．若让激振器产生沿金属丝方向的振动，其他条件不变，则金属丝中点的振幅为零【答案】C【详解】A．先由图可判断金属丝振动形成三节（如图乙所示共有三个波腹），则波长为又振动频率为f=150Hz，可得波速为，故A错误；B．金属丝在中点附近的匀强磁场中振动，其振动最大速度为其中A=0.5cm=0.005m，f=150 Hz，计算得中点切割的有效长度为则中点处感应电动势最大值为，故B错误；C．金属丝在中点附近的匀强磁场中振动，产生的是正弦式交流电，电动势的有效值为，若用最大感应电动势接外电阻，则金属丝本身内阻r=0.5 Ω，正弦交流源在内阻r和外阻R串联时，当R=r=0.5 Ω时可得最大输出功率为，故C正确；D．若改为沿金属丝方向振动形成纵波，两端固定则端点处必为纵波的振动节(位移为零处)，其基频振型中点恰为振幅最大处(波腹)，并非振幅为零，故D错误。故选C。33．