2024年高考物理復(fù)習(xí)-電磁感應(yīng) 測試題（解析版）

電磁感應(yīng)

（考試時(shí)間：75分鐘試卷滿分：100分）

一、單項(xiàng)選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題

目要求的,不選、多選、錯(cuò)選均不得分）

1.（2024?海南?校聯(lián)考一模）如圖所示的電路中，L和L?是兩個(gè)完全相同的小燈泡，自感線圈L的直流電阻

為零，且自感系數(shù)很大。閉合開關(guān)S,待電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)。下列說法正確的是（)

A.閉合開關(guān)S的瞬間，燈泡L不發(fā)光

B.閉合開關(guān)S的瞬間，燈泡L比燈泡L1亮

C.斷開開關(guān)S的瞬間，燈泡L先閃亮，后逐漸變暗

D.斷開開關(guān)S的瞬間，燈泡L?不會(huì)立即熄滅

【答案】C

【詳解】A.閉合開關(guān)S的瞬間，燈泡L,立即點(diǎn)亮，由于自感線圈L阻礙電流增加，會(huì)有電流經(jīng)燈泡L，

因此燈泡L會(huì)發(fā)光，故A錯(cuò)誤；B.閉合開關(guān)S的瞬間，自感線圈L的自感系數(shù)很大，自感線圈L會(huì)產(chǎn)生

很大的自感電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生對(duì)電流很強(qiáng)的阻礙作用，幾乎沒有電流流經(jīng)線圈L,則只有燈泡L?與燈泡L處于

串聯(lián)關(guān)系，因此燈泡L?與燈泡L亮度相同，故B錯(cuò)誤；C.由題意可知，閉合開關(guān)S穩(wěn)定后，燈泡L中沒

有電流，在斷開開關(guān)S的瞬間，由于線圈L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)的作用，使得燈泡L與線圈L組成的閉合回路

中有電流產(chǎn)生，因此燈泡Lj先閃亮，后逐漸變暗，故C正確；D.斷開開關(guān)S的瞬間，由于沒有電流經(jīng)燈

泡Lz，因此燈泡L2會(huì)立即熄滅，故D錯(cuò)誤。

故選C。

2.（2024?浙江嘉興?統(tǒng)考一模）如圖所示，假設(shè)“天宮一號(hào)”正以速度7.5km/s繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)

方向與其太陽帆板兩端相距20nl的M、N的連線垂直，太陽帆板視為導(dǎo)體。飛經(jīng)某處時(shí)的地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)

度垂直于所在平面的分量為LOxlOfT,若此時(shí)在太陽帆板上將一只“L5V,0.3W”的小燈泡與M、N相

連構(gòu)成閉合電路（圖中未畫出），太陽帆板內(nèi)阻不可忽略。則（）

XXV]XX

x.xBX

vmaww

XXXX

A.此時(shí)M、N兩端間的電勢(shì)差為0

B.此時(shí)小燈泡恰好能正常發(fā)光

C.“天宮一號(hào)”繞行過程中受到電磁阻尼

D.“天宮一號(hào)”在南、北半球水平飛行時(shí)/端的電勢(shì)始終高于N端

【答案】C

【詳解】AB.小燈泡與M、N相連構(gòu)成閉合回路，它們一起在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，閉合回路的磁通

量不變，回路中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，小燈泡不工作，”、N間感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為石=匝丫，代入數(shù)據(jù)得E=L5V,

此時(shí)“、N兩端間的電勢(shì)差不為0,絕對(duì)值為1.5V。太陽帆板存在內(nèi)阻小燈泡不能正常發(fā)光，故AB錯(cuò)誤;

C.導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，受到電磁阻尼，故C正確；D.地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直于所在平

面的分量在南、北半球方向相反，所以“天宮一號(hào)''在南、北半球水平飛行時(shí)”、N間感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向相反,

故D錯(cuò)誤。

故選Co

3.（2024?浙江?校聯(lián)考模擬預(yù)測）如圖甲所示，連接電流傳感器的線圈套在豎直放置的長玻璃管上。將強(qiáng)磁

鐵從離玻璃管上端高為/2處由靜止釋放，磁鐵在玻璃管內(nèi)下落并穿過線圈。如圖乙所示是實(shí)驗(yàn)中觀察到的

線圈中電流隨時(shí)間變化的圖像，則（）

A.力~打過程中線圈對(duì)磁鐵作用力方向先向上后向下

B.磁鐵上下翻轉(zhuǎn)后重復(fù)實(shí)驗(yàn)，電流方向先負(fù)向后正向

C.線圈匝數(shù)加倍后重復(fù)實(shí)驗(yàn)，電流峰值將加倍

D.〃加倍后重復(fù)實(shí)驗(yàn)，電流峰值將加倍

【答案】B

【詳解】A.由楞次定律的“來拒去留”可知，tl~t3過程中線圈對(duì)磁鐵作用力方向一直向上，A錯(cuò)誤；B.磁

鐵上下翻轉(zhuǎn)后重復(fù)實(shí)驗(yàn)，穿過圓環(huán)過程中，磁通量方向相反，根據(jù)楞次定律可知，將會(huì)產(chǎn)生負(fù)向電流后產(chǎn)

生正向電流，B正確；C.若將線圈匝數(shù)加倍后，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=〃學(xué)，可知，線圈中感應(yīng)電

動(dòng)勢(shì)也加倍，由電阻定律尺=夕上，可知，線圈匝數(shù)加倍，長度也加倍，電阻加倍，由歐姆定律/==，可

SR

1,

知，線圈中感應(yīng)電流的峰值不會(huì)加倍，C錯(cuò)誤；D.若沒有磁場力，則由機(jī)械能守恒定律mg/z=5m

可得v=后，若將h加倍，速度并非變?yōu)樵瓉淼?倍，實(shí)際中存在磁場力做負(fù)功，速度也不是原來的2

倍，則線圈中產(chǎn)生的電流峰值不會(huì)加倍，D錯(cuò)誤。

故選B。

4.（2024?浙江?校聯(lián)考模擬預(yù)測）在斷電自感的演示實(shí)驗(yàn)中，用小燈泡、帶鐵芯的電感線圈E和定值電阻R

等元件組成如圖甲所示電路。閉合開關(guān)待電路穩(wěn)定后，兩支路電流分別為力和/2。斷開開關(guān)前后的一小段

時(shí)間內(nèi)，電路中電流隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，則（）

A.斷開開關(guān)前R中電流為/2

B.斷開開關(guān)前燈泡電阻小于R和L的總電阻

C.斷開開關(guān)后小燈泡先突然變亮再逐漸熄滅

D.斷開開關(guān)后小燈泡所在支路電流如曲線。所示

【答案】C

【詳解】AD.斷開開關(guān)前后的一小段時(shí)間內(nèi)，通過自感線圈的電流方向是不變的，則自感線圈所在支路的

電流如曲線a所示，小燈泡所在支路電流如曲線b所示，則斷開開關(guān)前R中電流為n,故AD錯(cuò)誤；B.由

圖可知，斷開開關(guān)之前通過線圈的電流大于通過小燈泡的電流，所以斷開開關(guān)前燈泡電阻大于R和L的總

電阻，故B錯(cuò)誤；C.斷開開關(guān)后，線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流減小，線圈相當(dāng)電源，由于線圈、電阻和

燈泡重新組成回路，則小燈泡先突然變亮再逐漸熄滅，故C正確。

故選C。

5.（2023?浙江?校聯(lián)考三模）汽車上裝有的磁性轉(zhuǎn)速表的內(nèi)部簡化結(jié)構(gòu)如圖所示，轉(zhuǎn)軸I可沿圖示方向雙向

旋轉(zhuǎn)，永久磁體同步旋轉(zhuǎn).鋁盤、游絲和指針固定在轉(zhuǎn)軸II上，鋁盤靠近永久磁體，當(dāng)轉(zhuǎn)軸I以一定的轉(zhuǎn)

速旋轉(zhuǎn)時(shí)，指針指示的轉(zhuǎn)角大小即反映轉(zhuǎn)軸I的轉(zhuǎn)速.下列說法正確的是（）

B.永久磁體逆時(shí)針（從左向右看）加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，跟轉(zhuǎn)軸II相連的指針向逆時(shí)針方向偏角變大

C.零刻度線應(yīng)標(biāo)在刻度盤的。端

D.若去掉游絲和指針，使轉(zhuǎn)軸II無阻礙地自由轉(zhuǎn)動(dòng)，鋁盤就能同永久磁體完全同步轉(zhuǎn)動(dòng)

【答案】B

【詳解】AB.當(dāng)永久磁體隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)的磁場，在鋁盤中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，這時(shí)永久磁體會(huì)對(duì)

鋁盤上的感應(yīng)電流有力的作用，從而產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩，當(dāng)永久磁體加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，跟轉(zhuǎn)軸II相連的指針

向逆時(shí)針方向偏角變大，故A錯(cuò)誤，B正確；C.刻度盤上的零刻度線應(yīng)標(biāo)在刻度盤的中央，故C錯(cuò)誤；D.若

去掉游絲和指針，使轉(zhuǎn)軸n可以無阻礙地自由轉(zhuǎn)動(dòng)，由楞次定律知，鋁盤不能同永久磁體完全同步轉(zhuǎn)動(dòng)，

轉(zhuǎn)速低于磁體，故D錯(cuò)誤。

故選B?

7.（2023?浙江臺(tái)州?統(tǒng)考三模）半徑為R的金屬圓環(huán)由兩種材料組成，圓弧AMC為:圓周，電阻為2r,圓

OAD

弧⑷\《為=圓周，電阻為「，圓內(nèi)有垂直環(huán)面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大，變化率竽=4，

4A/

則“4C為（）

503911

A.—kjiRB.-----k7rR~C.—kjrRD.—kTiR-9

412412

【答案】B

【詳解】根據(jù)題意，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為由楞次電流可知，感

Fk?rR21

應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，感應(yīng)電流為/=△="三，由于圓弧AMC為一圓周電阻為2r,則圓弧CMA的感應(yīng)

3r3r4

電動(dòng)勢(shì)為耳=；左）R2,電流流過圓弧CMA后電勢(shì)降低，大小為AU=/.2r="券，則有

故選B。

8.（2023?江西鷹潭?校聯(lián)考模擬預(yù)測）如圖所示，在直角坐標(biāo)系xQy的第一象限中，有一等腰直角ACD,

ACD區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，C點(diǎn)在x軸上，。點(diǎn)在>軸上，各點(diǎn)間距離

OC=OD=AC=AD=Lo邊長也為L的正方形導(dǎo)線框浦cd的4邊在x軸上，f=0時(shí)亥!j,該導(dǎo)線框恰好位

于圖中所示位置（油邊與y軸重合），此后導(dǎo)線框在外力的作用下沿x軸正方向以恒定的速度v通過磁場區(qū)

域。若規(guī)定逆時(shí)針方向?yàn)閷?dǎo)線框中電流的正方向，則導(dǎo)線框通過磁場區(qū)域的過程中，導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流i、

外力沿x軸方向的分量/隨導(dǎo)線框的位移x變化的圖像（圖中曲線均為拋物線的一部分）中正確的是（）

八V

D

_________L___________A

Cb'、、義XX；

q、xx；

k、I

V\X；

da\；C?

【詳解】AB.導(dǎo)線框勻速穿過圖示的等腰直角三角形磁場區(qū)域，進(jìn)入的過程中，由楞次定律可知感應(yīng)電流

沿逆時(shí)針方向，為正值，由幾何關(guān)系知導(dǎo)線框而邊切割磁感線的有效長度等于進(jìn)入磁場的距離比，則感應(yīng)

電流的大小為z=^（O<x<L）,導(dǎo)線框離開磁場的過程，由楞次定律可知感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向，為負(fù)值，

由幾何關(guān)系知導(dǎo)線框〃邊切割的有效長度等于離開磁場的距離，同理可得感應(yīng)電流大小為

i=BvrL）@<xM2L）,故A正確，B錯(cuò)誤；CD.導(dǎo)線框做勻速運(yùn)動(dòng)，外力沿》軸方向的分量/與導(dǎo)線

框必（cd）邊所受安培力等大反向，由左手定則可知安培力方向始終向左，則外力沿X軸方向的分量產(chǎn)方向

始終向右，則歹=2改=與/（04尤4乙），F(xiàn)=Bi（x—L）=Bv（xj）（L〈XW2L）,故CD錯(cuò)誤。

故選Ao

9.（2023?江西鷹潭?統(tǒng)考三模）國產(chǎn)航母福建艦上的艦載飛機(jī)起飛實(shí)現(xiàn)了先進(jìn)的電磁彈射技術(shù)。電磁驅(qū)動(dòng)原

理示意圖如圖所示，在固定線圈左右兩側(cè)對(duì)稱位置放置兩個(gè)閉合金屬圓環(huán)，鋁環(huán)和銅環(huán)的形狀、大小相同、

已知銅的電阻率較小，不計(jì)所有接觸面間的摩擦，則閉合開關(guān)S的瞬間（）

固定線圈

A.鋁環(huán)向右運(yùn)動(dòng)，銅環(huán)向左運(yùn)動(dòng)

B.鋁環(huán)和銅環(huán)都向右運(yùn)動(dòng)

C.銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力

D.從左向右看，兩環(huán)中的感應(yīng)電流均沿沿逆時(shí)針方向

【答案】C

【詳解】AB.根據(jù)楞次定律中的“增離減靠”可知，閉合開關(guān)的瞬間，鋁環(huán)向左運(yùn)動(dòng)，銅環(huán)向右運(yùn)動(dòng)，AB

錯(cuò)誤；C.同時(shí)由于銅環(huán)的電阻率較小，于是銅環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流較大，銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到

的安培力，C正確；D.根據(jù)楞次定律和安培定則可知，從左向右看，兩環(huán)中的感應(yīng)電流均沿順時(shí)針方向，

D錯(cuò)誤。

故選Co

10.（2023?湖北?模擬預(yù)測）如圖所示，一根總電阻為R的導(dǎo)線彎成寬度和高度均為d的“半正弦波”形閉合線

框。面積為S,豎直虛線之間有寬度也為d、磁感應(yīng)強(qiáng)度為3的勻強(qiáng)磁場，方向垂直于線框所在的平面。線

框以速度v向右勻速通過磁場，湖邊始終與磁場邊界垂直。下列說法正確的是（）

v：Xx5x：

A.從進(jìn)入到離開全過程，線框中的感應(yīng)電流先沿順時(shí)針方向后沿逆時(shí)針方向

B.從進(jìn)入到離開全過程，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值;8小

C.進(jìn)入過程，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為四處

R

進(jìn)入過程，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為美

D.Bdv

【答案】D

【詳解】A.從b點(diǎn)到達(dá)邊界開始到。點(diǎn)離開磁場為止，在這個(gè)過程中穿過線圈的磁通量先增加后減小，根據(jù)

楞次定律可知，線框中的感應(yīng)電流先沿逆時(shí)針方向后沿順時(shí)針方向，選項(xiàng)A正確；BCD感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大

值為%=8公，無論是進(jìn)入磁場過程還是出磁場過程，線圈切割磁感線的有效長度按正弦規(guī)律變化，故產(chǎn)

E1

生的是正弦交流電，有效值均為E=/=忑Bdv,進(jìn)入過程，線框中產(chǎn)生的焦耳熱

（￡）22R2,22

C方+2dd32d3丫，選項(xiàng)D正確，BC錯(cuò)誤。

（J=-----1=----------------X——=------------

RRv2R

故選D。

11.（2023?江蘇?模擬預(yù)測）在如圖甲所示的電路中，電阻N=R4=2R,單匝、圓形金屬線圈的半徑為彳，

電阻為R,半徑為4（4＜々，圓心與線圈圓心重合）的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場，

磁感應(yīng)強(qiáng)度8隨時(shí)間f變化的關(guān)系圖線如圖乙所示（為、%均已知），其余導(dǎo)線的電阻不計(jì)。t=0時(shí)刻閉合

開關(guān)S,下列說法正確的是（）

A.流過電阻與的電流方向自下向上

B.電阻與兩端的電壓為邛”

C.0時(shí)間內(nèi)，通過電阻&電荷量為運(yùn)生

2R

D.0時(shí)間內(nèi)，電阻與上產(chǎn)生的焦耳熱為%

om0

【答案】D

【詳解】A.由題圖乙可知磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，根據(jù)楞次定律可判斷出線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，則通過

電阻打的電流方向?yàn)樽陨舷蛳?，故A錯(cuò)誤；B.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有E=孚，其中

NB2B—BjB穴2R

s=*，石=°：°=寶'解得￡=十^，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得電阻舄兩端的電壓

%=}1GE=邛4，故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)閉合電路歐姆定律可得電路的電流為I=vfm=學(xué)臬，

根據(jù)電流的定義式，在0t。時(shí)間內(nèi)通過電阻&的電荷量4=%=嚕^,€：錯(cuò)誤；D.根據(jù)焦耳定律，在0t0

時(shí)間內(nèi)，電阻R?上產(chǎn)生的焦耳熱為。2=/2-2放。=三嬖，故D正確。

om0

故選D。

12.（2023?浙江溫州?樂清市知臨中學(xué)?？寄M預(yù)測）如圖甲所示，一質(zhì)量為M、長為力的導(dǎo)體棒，通過兩

根長均為/、質(zhì)量可不計(jì)的細(xì)導(dǎo)線系在同一水平面上的固定連接點(diǎn)上.在導(dǎo)體棒所在空間存在方向豎直向上、

大小為B的勻強(qiáng)磁場.細(xì)導(dǎo)線通過開關(guān)S與電阻尺和直流電源串接起來。不計(jì)空氣阻力和其它電阻，導(dǎo)體棒

運(yùn)動(dòng)時(shí),細(xì)導(dǎo)線偏離豎直方向用圖示的角度〃來表示。接通S,導(dǎo)體棒恰好在時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)；將導(dǎo)

體棒從。=￡移到。7+5"為小量），靜止后撤去夕卜力，導(dǎo)體棒開始振動(dòng)起來，則（)

A.電源電動(dòng)勢(shì)￡=贊尺

B.振動(dòng)周期7=2%

C.電阻消耗的焦耳熱Q=V^3（l-cos5）

D.角度。隨時(shí)間『變化的圖線為圖乙

【答案】B

【詳解】A.導(dǎo)體棒恰好在。弋時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)，對(duì)導(dǎo)體棒受力分析如圖

可知心=Mg,又F『BIL=BAL,解得電源電動(dòng)勢(shì)石=等R，故A錯(cuò)誤；B.根據(jù)平行四邊形定則，導(dǎo)體

i\BL

棒所受的安培力與重力的合力大小等于電=0四，g*

B正確;C.根據(jù)能量守恒，電阻消耗的焦耳熱為損失的重力勢(shì)能與電能之和，即為Q=0；13（l-cos5）+E電,

故C錯(cuò)誤；D.隨著時(shí)間的推移，8會(huì)越來越小，不可能突然增大，故D錯(cuò)誤。

故選B。

二、多項(xiàng)選擇題（本題共2小題,每小題5分，共10分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目

要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）

11.（2024?廣東中山?中山市華僑中學(xué)?？寄M預(yù)測）（多選）10月26日11時(shí)14分，搭載神舟十七號(hào)載人

飛船的長征二號(hào)F遙十七運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，飛船入軌后，將按照預(yù)定程序與空間站

組合體進(jìn)行自主快速交會(huì)對(duì)接，航天器對(duì)接時(shí)存在一定的相對(duì)速度，由于航天器的質(zhì)量大，對(duì)接時(shí)產(chǎn)生的

動(dòng)能比較大，為了減少對(duì)接過程中產(chǎn)生的震動(dòng)和撞擊，對(duì)接機(jī)構(gòu)內(nèi)部采用了電磁阻尼器消耗對(duì)接能量.如

圖為某電磁阻尼器的簡化原理圖，當(dāng)質(zhì)量塊上下移動(dòng)時(shí)會(huì)帶動(dòng)磁心一起運(yùn)動(dòng)，磁心下方為N極，下列說法

正確的是（）

A.當(dāng)質(zhì)量塊帶動(dòng)磁心從線圈上方向下移時(shí)，線圈有收縮趨勢(shì)

B.當(dāng)質(zhì)量塊帶動(dòng)磁心下移時(shí)，通過電阻尺的電流向上

C.整個(gè)過程對(duì)應(yīng)的是動(dòng)能向磁場能轉(zhuǎn)換

D.減小線圈匝數(shù)，阻尼效果增強(qiáng)

【答案】AB

【詳解】A.當(dāng)質(zhì)量塊帶動(dòng)磁心下移時(shí)，線圈磁通量增大，根據(jù)“增縮減擴(kuò)”，線圈有收縮趨勢(shì)，故A正確；

B.根據(jù)楞次定律，線圈中磁場方向向下，磁通量增大，則通過電阻R的感應(yīng)電流向上，故B正確；C.整

個(gè)過程對(duì)應(yīng)的是動(dòng)能向電能轉(zhuǎn)換，故C錯(cuò)誤；D.減小線圈匝數(shù)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流較小，阻尼效果減弱，故

D錯(cuò)誤。

故選ABo

12.（2024?海南?校聯(lián)考一模）（多選）如圖所示，粗糙的水平桌面上有一個(gè)正三角形閉合單匝導(dǎo)線框，虛線

右側(cè)存在垂直于臬面向卜的勻強(qiáng)磁場。導(dǎo)線框在外力產(chǎn)的作用卜沿垂直MN方向勻速進(jìn)入磁場區(qū)域。在

導(dǎo)線框進(jìn)入勻強(qiáng)磁場的過程中，導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小用i表示，導(dǎo)線框的電功率用尸表示，通過導(dǎo)

線框某截面的電荷量用4表示，已知導(dǎo)線框受到桌面的摩擦阻力恒定不變。從導(dǎo)線框進(jìn)入磁場開始計(jì)時(shí),

則下列圖像中可能正確的是（）

【詳解】A.線框勻速進(jìn)入磁場，則在t時(shí)刻的感應(yīng)電流為好處也嗎也="則/,則選項(xiàng)A正確；B.外

R3R

AD23

力F等于安培力與阻力之和，則F=Bf-2vHan30+/=絲上〃十了，則F.t2圖像是不過原點(diǎn)的傾斜的直線，

3R

選項(xiàng)B正確；C.導(dǎo)線框的電功率尸==貝！?p.t2圖像是過原點(diǎn)的傾斜的直線，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；D.通

3R

過導(dǎo)線框某截面的電荷量①BVZ2vnan32

A-2-°^Bv2則q-t圖像為曲線，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

Q=-----=------------------------=---------1

RR3R

故選ABo

三、計(jì)算題(本題包括3小題，10分+10分+10分共30分，解答過程請(qǐng)寫出必要的文字說明和必需的物理

演算過程，只寫出最終結(jié)果的不得分)

13.(2023?天津紅橋?統(tǒng)考二模)在如圖甲所示的電路中，螺線管匝數(shù)”=2000匝，橫截面積S=40cm2。螺

線管導(dǎo)線電阻/-L0C,6=4.0。，6=5.0。，C=20〃F。在一段時(shí)間內(nèi)，穿過螺線管的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)

度3按如圖乙所示的規(guī)律變化。求：

(1)求螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；

(2)閉合S,電路中的電流穩(wěn)定后，求電阻4的電功率；

(3)S斷開后，求流經(jīng)扁的電量。

【答案】(1)E=3.2V；(2)P=0.512W；(3)Q=3.2xl。5c

【詳解】(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律片=絲蟲=〃.5孚

△tAt

解得石=3.2V

E

(2)根據(jù)全電路歐姆定律/=上口上口=S32A

r+R{+R2

由尸=/2凡

解得尸=0.512W

(3)S斷開后，流經(jīng)&的電量即為S閉合時(shí)C板上所帶的電量。電容器兩端的電壓U=/、=L6V

流經(jīng)&的電量。=CU=3.2x10"

14.(2023?北京海淀??？寄M預(yù)測)如圖1所示，電子感應(yīng)加速器是利用變化磁場產(chǎn)生的電場來加速帶電

粒子的裝置。在兩個(gè)圓形電磁鐵之間的圓柱形區(qū)域內(nèi)存在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場，在此區(qū)域內(nèi)，環(huán)形玻

璃管中心。在磁場區(qū)域中心。一質(zhì)量為機(jī)、帶電量為q(g>0)的小球(從上向下看)做圓周運(yùn)動(dòng)，圖2為

27rm

其簡化示意圖。通過改變電磁鐵中的電流可以改變磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度2,圖中心西。設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)過

程中電量保持不變，對(duì)原磁場的影響可忽略。

（1）在z=o到r=n時(shí)間內(nèi)，小球不受玻璃管側(cè)壁的作用力，求小球的速度大小血；

（2）在磁感應(yīng)強(qiáng)度增大的過程中，將產(chǎn)生渦旋電場，其電場線是在水平面內(nèi)一系列沿逆時(shí)針方向的同心圓,

同一條電場線上各點(diǎn)的場強(qiáng)大小相等。求從r=n到QL57b時(shí)間段內(nèi)細(xì)管內(nèi)渦旋電場的場強(qiáng)大小E-

（3）某同學(xué)利用以下規(guī)律求出了Z=2To時(shí)電荷定向運(yùn)動(dòng)形成的等效電流：根據(jù)

I*①

e兀m_

T=——二——②

qBqB0

得：等效電流

1=^0

7Vm

你認(rèn)為上述解法是否正確，并闡述理由。

B

2B。

B。

。O.5T,1T(11.5T(I2T??

圖2圖3

【答案】（1）理;（2）遁；⑶上述解法不正確，理由見解析

m27rm

【詳解】（I）從1=0到1=丁。時(shí)間內(nèi)小球運(yùn)動(dòng)不受細(xì)管側(cè)壁的作用力，因而小球所受洛倫茲力提供向心力

qBor=m^-

r

變形后得%=也

m

（2）從1=10至ljt=1.5T0時(shí)間內(nèi)，細(xì)管內(nèi)一周的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E感=丁="—=^r

I\LI\IX-/?/n

因?yàn)橥粭l電場線上各點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等，故電場強(qiáng)度石=生

L7ir

得石=

To

當(dāng)帶入，得￡=逅

將4=

q*2Tm

2兀〃i

（3）該解法不正確。理由是：周期公式T=F是根據(jù)僅由洛倫茲力提供向心力得出的，而實(shí)際情況是洛

qB

侖茲力與管道側(cè)壁對(duì)小球的作用力共同提供向心力。小球在t=TO到t=1.5T0時(shí)間內(nèi)受到切向電場力，有尸

=qE

F

小球切向加速度〃=—

m

￡=1.5To時(shí)小球速率v=vo+a'At

3qBr

得,o=—3%=」，n_

202m

所需向心力

%=/="型

"r4m

而此時(shí)洛倫茲力f=qvB=3qB°r

m

可以看出兩者并不相等，故該同學(xué)的解法是錯(cuò)誤的。此外，可以求出正確的等效電流：在TO?1.5T0時(shí)間內(nèi)

在沿切線方向用動(dòng)量定理O.5EqTo=mv—mvo

得v=的型

因此等效電流/=V==也￡

T271r471m

15.（2023?浙江紹興?統(tǒng)考模擬預(yù)測）如圖1所示為常被用作發(fā)電機(jī)或電動(dòng)機(jī)的交流軸向磁場機(jī)械裝置的剖

面圖，中間的線圈盤固定，上下兩個(gè)磁鐵盤隨轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。圖2是下磁鐵盤的8個(gè)磁極區(qū)域分布的俯視

圖，每個(gè)磁區(qū)內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為8,方向與盤面垂直，且與轉(zhuǎn)軸平行。圖3是固定線圈盤的

8個(gè)獨(dú)立單匝扇形線圈的俯視圖。已知扇形線圈面積與磁極區(qū)域面積相同，扇形外半徑為力內(nèi)半徑為〃，每

個(gè)單匝扇形線圈的電阻均為Ro。

（1）若機(jī)械用作為電動(dòng)機(jī)裝置。在圖4中單匝線圈在該時(shí)刻的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，試判斷磁鐵盤的轉(zhuǎn)動(dòng)方

向（選“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”）。

（2）若機(jī)械用作為發(fā)電機(jī)裝置。磁鐵盤在外力來推動(dòng)卜沿逆時(shí)針以角速度。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，

①計(jì)算單匝線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小。

②圖4中單匝線圈涵蓋在磁鐵盤上N極和S極的面積恰好相等，在此時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，請(qǐng)?jiān)诖痤}卡中畫出穿

過單匝線圈磁通量①隨時(shí)間f變化的圖線。（規(guī)定穿過線圈的磁場方向向下時(shí)磁通量為正，在坐標(biāo)中標(biāo)出磁

通量的最大值和變化周期）

（3）若機(jī)械用作為發(fā)電