（2022-2024年）3年高考2年模擬匯編專題一電磁感應（單選題）-解析卷

（2022-2024年）3年高考2年模擬匯編專題一電磁感應（單選題）3年真題1．（2024·天津·高考真題）如圖所示，兩根不計電阻的光滑金屬導軌平行放置，導軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成某一角度，導軌上端用直導線連接，整個裝置處在垂直于導軌平面向上的勻強磁場中。具有一定阻值的金屬棒MN從某高度由靜止開始下滑，下滑過程中MN始終與導軌垂直并接觸良好，則MN所受的安培力F及其加速度a、速度v、電流I，隨時間t變化的關(guān)系圖像可能正確的是（）

A．

B．

C．

D．

【答案】A【解析】ABC．根據(jù)題意，設導體棒的電阻為R，導軌間距為L，磁感應強度為B，導體棒速度為v時，受到的安培力為可知由牛頓第二定律可得，導體棒的加速度為可知，隨著速度的增大，導體棒的加速度逐漸減小，當加速度為零時，導體棒開始做勻速直線運動，則v?t圖像的斜率逐漸減小直至為零時，速度保持不變，由于安培力F與速度v成正比，則F?t圖像的斜率逐漸減小直至為零時，F(xiàn)保持不變，故A正確，BC錯誤；D．根據(jù)題意，由公式可得，感應電流為由數(shù)學知識可得由于加速度逐漸減小，則I?t圖像的斜率逐漸減小，故D錯誤。故選A。2．（2024·福建·高考真題）拓撲結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代物理學中具有廣泛的應用?，F(xiàn)有一條絕緣紙帶，兩條平行長邊鑲有銅絲，將紙帶一端扭轉(zhuǎn)180°，與另一端連接，形成拓撲結(jié)構(gòu)的莫比烏斯環(huán)，如圖所示。連接后，紙環(huán)邊緣的銅絲形成閉合回路，紙環(huán)圍合部分可近似為半徑為R的扁平圓柱。現(xiàn)有一勻強磁場從圓柱中心區(qū)域垂直其底面穿過，磁場區(qū)域的邊界是半徑為r的圓（r<R）。若磁感應強度大小B隨時間t的變化關(guān)系為B=kt（k為常量），則回路中產(chǎn)生的感應電動勢大小為（）A．0 B．kπR2 C．2kπr2 D．2kπR2【答案】C【解析】由題意可知，銅絲構(gòu)成的“莫比烏斯環(huán)”形成了兩匝（n=2）線圈串聯(lián)的閉合回路，穿過回路的磁場有效面積為根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，回路中產(chǎn)生的感應電動勢大小為故選C。3．（2024·浙江·高考真題）如圖所示，邊長為1m、電阻為0.04Ω的剛性正方形線框abcd放在與強磁場中，線框平面與磁場B垂直。若線框固定不動，磁感應強度以均勻增大時，線框的發(fā)熱功率為P；若磁感應強度恒為0.2T，線框以某一角速度繞其中心軸勻速轉(zhuǎn)動時，線框的發(fā)熱功率為2P，則ab邊所受最大的安培力為（）A．N B． C．1N D．【答案】C【解析】磁場均勻增大時，產(chǎn)生的感應電動勢為可得線框以某一角速度繞其中心軸勻速轉(zhuǎn)動時電動勢的最大值為此時有解得分析可知當線框平面與磁場方向平行時感應電流最大為故ab邊所受最大的安培力為故選C。4．（2024·北京·高考真題）電荷量Q、電壓U、電流I和磁通量Φ是電磁學中重要的物理量，其中特定的兩個物理量之比可用來描述電容器、電阻、電感三種電磁學元件的屬性，如圖所示。類似地，上世紀七十年代有科學家預言Φ和Q之比可能也是一種電磁學元件的屬性，并將此元件命名為“憶阻器”，近年來實驗室已研制出了多種類型的“憶阻器”。由于“憶阻器”對電阻的記憶特性，其在信息存儲、人工智能等領域具有廣闊的應用前景。下列說法錯誤的是（

）A．QU的單位和ΦI的單位不同B．在國際單位制中，圖中所定義的M的單位是歐姆C．可以用來描述物體的導電性質(zhì)D．根據(jù)圖中電感L的定義和法拉第電磁感應定律可以推導出自感電動勢的表達式【答案】A【解析】A．單位制、法拉第電磁感應定律由法拉第電磁感應定律可知，則Φ的單位為V·s，由Q=It可知，Q的單位為A·s，則QU與ΦI的單位相同均為V·A·s，故A錯誤，符合題意；B．由題圖可知，從單位角度分析有故B正確，不符合題意；C．由知，可以用來描述物體的導電性質(zhì)，故C正確，不符合題意；D．由電感的定義以及法拉第電磁感應定律解得故D正確，不符合題意。故選A。5．（2024·北京·高考真題）如圖所示，線圈M和線圈P繞在同一個鐵芯上，下列說法正確的是（

）A．閉合開關(guān)瞬間，線圈M和線圈P相互吸引B．閉合開關(guān)，達到穩(wěn)定后，電流表的示數(shù)為0C．斷開開關(guān)瞬間，流過電流表的電流方向由a到bD．斷開開關(guān)瞬間，線圈P中感應電流的磁場方向向左【答案】B【解析】A．閉合開關(guān)瞬間，線圈P中感應電流的磁場與線圈M中電流的磁場方向相反，由楞次定律可知，二者相互排斥，故A錯誤；B．閉合開關(guān)，達到穩(wěn)定后，通過線圈P的磁通量保持不變，則感應電流為零，電流表的示數(shù)為零，故B正確；CD．斷開開關(guān)瞬間，通過線圈P的磁場方向向右，磁通量減小，由楞次定律可知感應電流的磁場方向向右，因此流過電流表的感應電流方向由b到a，故CD錯誤。故選B。6．（2024·湖北·高考真題）《夢溪筆談》中記錄了一次罕見的雷擊事件：房屋被雷擊后，屋內(nèi)的銀飾、寶刀等金屬熔化了，但是漆器、刀鞘等非金屬卻完好（原文為：有一木格，其中雜貯諸器，其漆器銀扣者，銀悉熔流在地，漆器曾不焦灼。有一寶刀，極堅鋼，就刀室中熔為汁，而室亦儼然）。導致金屬熔化而非金屬完好的原因可能為（）A．摩擦 B．聲波 C．渦流 D．光照【答案】C【解析】在雷擊事件中金屬和非金屬都經(jīng)歷了摩擦，聲波和光照的影響，而金屬能夠因電磁感應產(chǎn)生渦流非金屬不能，因此可能原因為渦流。故選C。7．（2024·甘肅·高考真題）工業(yè)上常利用感應電爐冶煉合金，裝置如圖所示。當線圈中通有交變電流時，下列說法正確的是（）A．金屬中產(chǎn)生恒定感應電流 B．金屬中產(chǎn)生交變感應電流C．若線圈匝數(shù)增加，則金屬中感應電流減小 D．若線圈匝數(shù)增加，則金屬中感應電流不變【答案】B【解析】AB．當線圈中通有交變電流時，感應電爐金屬內(nèi)的磁通量也不斷隨之變化，金屬中產(chǎn)生交變感應電流，A錯誤，B正確；CD．若線圈匝數(shù)增加，根據(jù)電磁感應定律可知，感應電動勢增大，則金屬中感應電流變大，CD錯誤。故選B。8．（2024·甘肅·高考真題）如圖，相距為d的固定平行光滑金屬導軌與阻值為R的電阻相連，處在磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中長度為L的導體棒ab沿導軌向右做勻速直線運動，速度大小為v。則導體棒ab所受的安培力為（）A．，方向向左 B．，方向向右C．，方向向左 D．，方向向右【答案】A【解析】導體棒ab切割磁感線在電路部分得有效長度為d，故感應電動勢為回路中感應電流為根據(jù)右手定則，判斷電流方向為b流向a。故導體棒ab所受的安培力為方向向左。故選A。9．（2024·廣東·高考真題）電磁俘能器可在汽車發(fā)動機振動時利用電磁感應發(fā)電實現(xiàn)能量回收，結(jié)構(gòu)如圖甲所示。兩對永磁鐵可隨發(fā)動機一起上下振動，每對永磁鐵間有水平方向的勻強磁場，磁感應強度大小均為B．磁場中，邊長為L的正方形線圈豎直固定在減震裝置上。某時刻磁場分布與線圈位置如圖乙所示，永磁鐵振動時磁場分界線不會離開線圈。關(guān)于圖乙中的線圈。下列說法正確的是（）A．穿過線圈的磁通量為B．永磁鐵相對線圈上升越高，線圈中感應電動勢越大C．永磁鐵相對線圈上升越快，線圈中感應電動勢越小D．永磁鐵相對線圈下降時，線圈中感應電流的方向為順時針方向【答案】D【解析】A．根據(jù)圖乙可知此時穿過線圈的磁通量為0，故A錯誤；BC．根據(jù)法拉第電磁感應定律可知永磁鐵相對線圈上升越快，磁通量變化越快，線圈中感應電動勢越大，故BC錯誤；D．永磁鐵相對線圈下降時，根據(jù)安培定則可知線圈中感應電流的方向為順時針方向，故D正確。故選D。10．（2024·湖南·高考真題）如圖，有一硬質(zhì)導線Oabc，其中是半徑為R的半圓弧，b為圓弧的中點，直線段Oa長為R且垂直于直徑ac。該導線在紙面內(nèi)繞O點逆時針轉(zhuǎn)動，導線始終在垂直紙面向里的勻強磁場中。則O、a、b、c各點電勢關(guān)系為（

）A． B．C． D．【答案】C【解析】如圖，相當于Oa、Ob、Oc導體棒轉(zhuǎn)動切割磁感線，根據(jù)右手定則可知O點電勢最高；根據(jù)同時有可得得故選C。11．（2024·江蘇·高考真題）如圖所示，在絕緣的水平面上，有閉合的兩個線圈a、b，線圈a處在垂直紙面向里的勻強磁場中，線圈b位于右側(cè)無磁場區(qū)域，現(xiàn)將線圈a從磁場中勻速拉出，線圈a、b中產(chǎn)生的感應電流方向分別是（

）A．順時針，順時針 B．順時針，逆時針C．逆時針，順時針 D．逆時針，逆時針【答案】A【解析】線圈a從磁場中勻速拉出的過程中穿過a線圈的磁通量在減小，則根據(jù)楞次定律可知a線圈的電流為順時針，由于線圈a從磁場中勻速拉出則a中產(chǎn)生的電流為恒定電流，則線圈a靠近線圈b的過程中線圈b的磁通量在向外增大，同理可得線圈b產(chǎn)生的電流為順時針。故選A。12．（2024·浙江·高考真題）若通以電流I的圓形線圈在線圈內(nèi)產(chǎn)生的磁場近似為方向垂直線圈平面的勻強磁場，其大?。╧的數(shù)量級為）?，F(xiàn)有橫截面半徑為的導線構(gòu)成半徑為的圓形線圈處于超導狀態(tài)，其電阻率上限為。開始時線圈通有的電流，則線圈的感應電動勢大小的數(shù)量級和一年后電流減小量的數(shù)量級分別為（）A．， B．， C．， D．，【答案】D【解析】線圈中電流的減小將在線圈內(nèi)導致自感電動勢，故其中L代表線圈的自感系數(shù)，有在計算通過線圈的磁通量時，以導線附近即處的B為最大，而該處B又可把線圈當成無限長載流導線所產(chǎn)生的，根據(jù)題意則根據(jù)電阻定律有聯(lián)立解得A，V則線圈的感應電動勢大小的數(shù)量級和一年后電流減小量的數(shù)量級分別為，。故選D。13．（2023·福建·高考真題）如圖，M、N是兩根固定在水平面內(nèi)的光滑平行金屬導軌，導軌足夠長且電阻可忽略不計；導軌間有一垂直于水平面向下的勻強磁場，其左邊界垂直于導軌；阻值恒定的兩均勻金屬棒a、b均垂直于導軌放置，b始終固定。a以一定初速度進入磁場，此后運動過程中始終與導軌垂直且接觸良好，并與b不相碰。以O為坐標原點，水平向右為正方向建立x軸坐標；在運動過程中，a的速度記為v，a克服安培力做功的功率記為P。下列v或P隨x變化的圖像中，可能正確的是（）A． B．C． D．【答案】A【解析】AB．設導軌間磁場磁感應強度為B，導軌間距為L，金屬棒總電阻為R，由題意導體棒a進入磁場后受到水平向左的安培力作用，做減速運動，根據(jù)動量定理有根據(jù)可得又因為聯(lián)立可得根據(jù)表達式可知v與x成一次函數(shù)關(guān)系，故A正確，B錯誤；CD．a(chǎn)克服安培力做功的功率為故圖像為開口向上的拋物線，由于F和v都在減小，故P在減小,故CD錯誤。故選A。14．（2023·重慶·高考真題）如圖所示，與水平面夾角為θ的絕緣斜面上固定有光滑U型金屬導軌。質(zhì)量為m、電阻不可忽略的導體桿MN沿導軌向下運動，以大小為v的速度進入方向垂直于導軌平面向下的勻強磁場區(qū)域，在磁場中運動一段時間t后，速度大小變?yōu)?v。運動過程中桿與導軌垂直并接觸良好，導軌的電阻忽略不計，重力加速度為g。桿在磁場中運動的此段時間內(nèi)（）

A．流過桿的感應電流方向從N到MB．桿沿軌道下滑的距離為C．流過桿感應電流的平均電功率等于重力的平均功率D．桿所受安培力的沖量大小為【答案】D【解析】A．根據(jù)右手定則，判斷知流過桿的感應電流方向從M到N，故A錯誤；B．依題意，設桿切割磁感線的有效長度為，電阻為。桿在磁場中運動的此段時間內(nèi)，桿受到重力，軌道支持力及沿軌道向上的安培力作用，根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立可得桿的加速度可知，桿在磁場中運動的此段時間內(nèi)做加速度逐漸減小的加速運動；若桿做勻加速直線運動，則桿運動的距離為根據(jù)圖像圍成的面積表示位移，可知桿在時間t內(nèi)速度由達到，桿真實運動的距離大于勻加速情況發(fā)生的距離，即大于，故B錯誤；C．由于在磁場中運動的此段時間內(nèi)，桿做加速度逐漸減小的加速運動，桿的動能增大。由動能定理可知，重力對桿所做的功大于桿克服安培力所做的功，根據(jù)可得安培力的平均功率小于重力的平均功率，也即流過桿感應電流的平均電功率小于重力的平均功率，故C錯誤；D．桿在磁場中運動的此段時間內(nèi)，根據(jù)動量定理，可得得桿所受安培力的沖量大小為故D正確。故選D。15．（2023·重慶·高考真題）某小組設計了一種呼吸監(jiān)測方案：在人身上纏繞彈性金屬線圈，觀察人呼吸時處于勻強磁場中的線圈面積變化產(chǎn)生的電壓，了解人的呼吸狀況。如圖所示，線圈P的匝數(shù)為N，磁場的磁感應強度大小為B，方向與線圈軸線的夾角為θ。若某次吸氣時，在t時間內(nèi)每匝線圈面積增加了S，則線圈P在該時間內(nèi)的平均感應電動勢為（）

A． B．C． D．【答案】A【解析】根據(jù)法拉第電磁感應定律有故選A。16．（2023·北京·高考真題）如圖所示，光滑水平面上的正方形導線框，以某一初速度進入豎直向下的勻強磁場并最終完全穿出。線框的邊長小于磁場寬度。下列說法正確的是（

）

A．線框進磁場的過程中電流方向為順時針方向B．線框出磁場的過程中做勻減速直線運動C．線框在進和出的兩過程中產(chǎn)生的焦耳熱相等D．線框在進和出的兩過程中通過導線橫截面的電荷量相等【答案】D【解析】A．線框進磁場的過程中由楞次定律知電流方向為逆時針方向，A錯誤；B．線框出磁場的過程中，根據(jù)E=Blv聯(lián)立有由于線框出磁場過程中由左手定則可知線框受到的安培力向左，則v減小，線框做加速度減小的減速運動，B錯誤；C．由能量守恒定律得線框產(chǎn)生的焦耳熱Q=FAL其中線框進出磁場時均做減速運動，但其進磁場時的速度大，安培力大，產(chǎn)生的焦耳熱多，C錯誤；D．線框在進和出的兩過程中通過導線橫截面的電荷量其中，則聯(lián)立有由于線框在進和出的兩過程中線框的位移均為L，則線框在進和出的兩過程中通過導線橫截面的電荷量相等，故D正確。故選D。17．（2023·北京·高考真題）如圖所示，L是自感系數(shù)很大、電阻很小的線圈，P、Q是兩個相同的小燈泡，開始時，開關(guān)S處于閉合狀態(tài)，P燈微亮，Q燈正常發(fā)光，斷開開關(guān)（

）

A．P與Q同時熄滅 B．P比Q先熄滅C．Q閃亮后再熄滅 D．P閃亮后再熄滅【答案】D【解析】由題知，開始時，開關(guān)S閉合時，由于L的電阻很小，Q燈正常發(fā)光，P燈微亮，斷開開關(guān)前通過Q燈的電流遠大于通過P燈的電流，斷開開關(guān)時，Q所在電路未閉合，立即熄滅，由于自感，L中產(chǎn)生感應電動勢，與P組成閉合回路，故P燈閃亮后再熄滅。故選D。18．（2023·浙江·高考真題）如圖所示，質(zhì)量為M、電阻為R、長為L的導體棒，通過兩根長均為l、質(zhì)量不計的導電細桿連在等高的兩固定點上，固定點間距也為L。細桿通過開關(guān)S可與直流電源或理想二極管串接。在導體棒所在空間存在磁感應強度方向豎直向上、大小為B的勻強磁場，不計空氣阻力和其它電阻。開關(guān)S接1，當導體棒靜止時，細桿與豎直方向的夾角固定點；然后開關(guān)S接2，棒從右側(cè)開始運動完成一次振動的過程中（

）

A．電源電動勢 B．棒消耗的焦耳熱C．從左向右運動時，最大擺角小于 D．棒兩次過最低點時感應電動勢大小相等【答案】C【解析】A．當開關(guān)接1時，對導體棒受力分析如圖所示

根據(jù)幾何關(guān)系可得解得根據(jù)歐姆定律解得故A錯誤；根據(jù)右手定則可知導體棒從右向左運動時，產(chǎn)生的感應電動勢與二極管正方向相同，部分機械能轉(zhuǎn)化為焦耳熱；導體棒從左向右運動時，產(chǎn)生的感應電動勢與二極管相反，沒有機械能損失B．若導體棒運動到最低點時速度為零，導體棒損失的機械能轉(zhuǎn)化為焦耳熱為根據(jù)楞次定律可知導體棒完成一次振動速度為零時，導體棒高度高于最低點，所以棒消耗的焦耳熱故B錯誤；C．根據(jù)B選項分析可知，導體棒運動過程中，機械能轉(zhuǎn)化為焦耳熱，所以從左向右運動時，最大擺角小于，故C正確；D．根據(jù)B選項分析，導體棒第二次經(jīng)過最低點時的速度小于第一次經(jīng)過最低點時的速度，根據(jù)可知棒兩次過最低點時感應電動勢大小不相等，故D錯誤。故選C。19．（2023·湖北·高考真題）近場通信（NFC）器件應用電磁感應原理進行通訊，其天線類似一個壓平的線圈，線圈尺寸從內(nèi)到外逐漸變大。如圖所示，一正方形NFC線圈共3匝，其邊長分別為、和，圖中線圈外線接入內(nèi)部芯片時與內(nèi)部線圈絕緣。若勻強磁場垂直通過此線圈，磁感應強度變化率為，則線圈產(chǎn)生的感應電動勢最接近（

）

A． B． C． D．【答案】B【解析】根據(jù)法拉第電磁感應定律可知故選B。20．（2023·遼寧·高考真題）如圖，空間中存在水平向右的勻強磁場，一導體棒繞固定的豎直軸OP在磁場中勻速轉(zhuǎn)動，且始終平行于OP。導體棒兩端的電勢差u隨時間t變化的圖像可能正確的是（）

A．

B．

C．

D．

【答案】C【解析】如圖所示

導體棒勻速轉(zhuǎn)動，設速度為v，設導體棒從到過程，棒轉(zhuǎn)過的角度為，則導體棒垂直磁感線方向的分速度為可知導體棒垂直磁感線的分速度為余弦變化，根據(jù)左手定則可知，導體棒經(jīng)過B點和B點關(guān)于P點的對稱點時，電流方向發(fā)生變化，根據(jù)可知導體棒兩端的電勢差u隨時間t變化的圖像為余弦圖像。故選C。21．（2023·江蘇·高考真題）如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，OC導體棒的O端位于圓心，棒的中點A位于磁場區(qū)域的邊緣。現(xiàn)使導體棒繞O點在紙面內(nèi)逆時針轉(zhuǎn)動。O、A、C點電勢分別為φ0、φA、φC，則（

）

A．φO>φC B．φC>φA C．φO=φA D．φO－φA=φA－φC【答案】A【解析】ABC．由題圖可看出OA導體棒轉(zhuǎn)動切割磁感線，則根據(jù)右手定則可知φO>φA其中導體棒AC段不在磁場中，不切割磁感線，電流為0，則φC=φA，A正確、BC錯誤；D．根據(jù)以上分析可知φO－φA>0，φA－φC=0則φO－φA>φA－φCD錯誤。故選A。22．（2023·全國·高考真題）一學生小組在探究電磁感應現(xiàn)象時，進行了如下比較實驗。用圖（a）所示的纏繞方式，將漆包線分別繞在幾何尺寸相同的有機玻璃管和金屬鋁管上，漆包線的兩端與電流傳感器接通。兩管皆豎直放置，將一很小的強磁體分別從管的上端由靜止釋放，在管內(nèi)下落至管的下端。實驗中電流傳感器測得的兩管上流過漆包線的電流I隨時間t的變化分別如圖（b）和圖（c）所示，分析可知（）

A．圖（c）是用玻璃管獲得的圖像B．在鋁管中下落，小磁體做勻變速運動C．在玻璃管中下落，小磁體受到的電磁阻力始終保持不變D．用鋁管時測得的電流第一個峰到最后一個峰的時間間隔比用玻璃管時的短【答案】A【解析】A．強磁體在鋁管中運動，鋁管會形成渦流，玻璃是絕緣體故強磁體在玻璃管中運動，玻璃管不會形成渦流。強磁體在鋁管中加速后很快達到平衡狀態(tài)，做勻速直線運動，而玻璃管中的磁體則一直做加速運動，故由圖像可知圖（c）的脈沖電流峰值不斷增大，說明強磁體的速度在增大，與玻璃管中磁體的運動情況相符，A正確；B．在鋁管中下落，脈沖電流的峰值一樣，磁通量的變化率相同，故小磁體做勻速運動，B錯誤；C．在玻璃管中下落，玻璃管為絕緣體，線圈的脈沖電流峰值增大，電流不斷在變化，故小磁體受到的電磁阻力在不斷變化，C錯誤；D．強磁體分別從管的上端由靜止釋放，在鋁管中，磁體在線圈間做勻速運動，玻璃管中磁體在線圈間做加速運動，故用鋁管時測得的電流第一個峰到最后一個峰的時間間隔比用玻璃管時的長，D錯誤。故選A。23．（2022·天津·高考真題）如圖所示，邊長為a的正方形鋁框平放在光滑絕緣水平桌面上，桌面上有邊界平行、寬為b且足夠長的勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直于桌面，鋁框依靠慣性滑過磁場區(qū)域，滑行過程中鋁框平面始終與磁場垂直且一邊與磁場邊界平行，已知，在滑入和滑出磁場區(qū)域的兩個過程中（）A．鋁框所用時間相同 B．鋁框上產(chǎn)生的熱量相同C．鋁框中的電流方向相同 D．安培力對鋁框的沖量相同【答案】D【解析】A．鋁框進入和離開磁場過程，磁通量變化，都會產(chǎn)生感應電流，受向左安培力而減速，完全在磁場中運動時磁通量不變做勻速運動；可知離開磁場過程的平均速度小于進入磁場過程的平均速度，所以離開磁場過程的時間大于進入磁場過程的時間，A錯誤；C．由楞次定律可知，鋁框進入磁場過程磁通量增加，感應電流為逆時針方向；離開磁場過程磁通量減小，感應電流為順時針方向，C錯誤；D．鋁框進入和離開磁場過程安培力對鋁框的沖量為又得D正確；B．鋁框進入和離開磁場過程，鋁框均做減速運動，可知鋁框進入磁場過程的速度一直大于鋁框離開磁場過程的速度，根據(jù)可知鋁框進入磁場過程受到的安培力一直大于鋁框離開磁場過程受到的安培力，故鋁框進入磁場過程克服安培力做的功大于鋁框離開磁場過程克服安培力做的功，即鋁框進入磁場過程產(chǎn)生的熱量大于鋁框離開磁場過程產(chǎn)生的熱量，B錯誤。故選D。24．（2022·重慶·高考真題）如圖1所示，光滑的平行導電軌道水平固定在桌面上，軌道間連接一可變電阻，導體桿與軌道垂直并接觸良好（不計桿和軌道的電阻），整個裝置處在垂直于軌道平面向上的勻強磁場中。桿在水平向右的拉力作用下先后兩次都由靜止開始做勻加速直線運動，兩次運動中拉力大小與速率的關(guān)系如圖2所示。其中，第一次對應直線①，初始拉力大小為F0，改變電阻阻值和磁感應強度大小后，第二次對應直線②，初始拉力大小為2F0，兩直線交點的縱坐標為3F0。若第一次和第二次運動中的磁感應強度大小之比為k、電阻的阻值之比為m、桿從靜止開始運動相同位移的時間之比為n，則k、m、n可能為（

）A．k=2、m=2、n=2 B．C． D．【答案】C【解析】由題知桿在水平向右的拉力作用下先后兩次都由靜止開始做勻加速直線運動，則在v=0時分別有，則第一次和第二次運動中，桿從靜止開始運動相同位移的時間分別為，則第一次和第二次運動中根據(jù)牛頓第二定律有，整理有則可知兩次運動中F—v圖像的斜率為，則有故選C。25．（2022·江蘇·高考真題）如圖所示，半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t的變化關(guān)系為，、k為常量，則圖中半徑為R的單匝圓形線圈中產(chǎn)生的感應電動勢大小為（）A． B． C． D．【答案】A【解析】由題意可知磁場的變化率為根據(jù)法拉第電磁感應定律可知故選A。26．（2022·河北·高考真題）將一根絕緣硬質(zhì)細導線順次繞成如圖所示的線圈，其中大圓面積為，小圓面積均為，垂直線圈平面方向有一隨時間t變化的磁場，磁感應強度大小，和均為常量，則線圈中總的感應電動勢大小為（）

A． B． C． D．【答案】D【解析】由法拉第電磁感應定律可得大圓線圈產(chǎn)生的感應電動勢每個小圓線圈產(chǎn)生的感應電動勢由線圈的繞線方式和楞次定律可得大、小圓線圈產(chǎn)生的感應電動勢方向相同，故線圈中總的感應電動勢大小為故D正確，ABC錯誤。故選D。27．（2022·全國·高考真題）三個用同樣的細導線做成的剛性閉合線框，正方形線框的邊長與圓線框的直徑相等，圓線框的半徑與正六邊形線框的邊長相等，如圖所示。把它們放入磁感應強度隨時間線性變化的同一勻強磁場中，線框所在平面均與磁場方向垂直，正方形、圓形和正六邊形線框中感應電流的大小分別為和。則（）A． B． C． D．【答案】C【解析】設圓線框的半徑為r，則由題意可知正方形線框的邊長為2r，正六邊形線框的邊長為r；所以圓線框的周長為面積為同理可知正方形線框的周長和面積分別為，正六邊形線框的周長和面積分別為，三線框材料粗細相同，根據(jù)電阻定律可知三個線框電阻之比為根據(jù)法拉第電磁感應定律有可得電流之比為：即故選C。28．（2022·浙江·高考真題）如圖所示，將一通電螺線管豎直放置，螺線管內(nèi)部形成方向豎直向上、磁感應強度大小B=kt的勻強磁場，在內(nèi)部用絕緣輕繩懸掛一與螺線管共軸的金屬薄圓管，其電阻率為、高度為h、半徑為r、厚度為d（d?r），則（）A．從上向下看，圓管中的感應電流為逆時針方向B．圓管的感應電動勢大小為C．圓管的熱功率大小為D．輕繩對圓管的拉力隨時間減小【答案】C【解析】A．穿過圓管的磁通量向上逐漸增加，則根據(jù)楞次定律可知，從上向下看，圓管中的感應電流為順時針方向，選項A錯誤；B．圓管的感應電動勢大小為選項B錯誤；C．圓管的電阻圓管的熱功率大小為選項C正確；D．根據(jù)左手定則可知，圓管中各段所受的受安培力方向指向圓管的軸線，則輕繩對圓管的拉力的合力始終等于圓管的重力，不隨時間變化，選項D錯誤。故選C。2年模擬29．（2024·河南·模擬預測）如圖所示，有絕緣外層的矩形金屬線圈abcd固定在絕緣水平面上，矩形回路AB邊與線圈相交，且線圈關(guān)于AB對稱，將開關(guān)閉合的一瞬間，下列說法正確的是（）A．有向上穿過矩形線圈的磁通量B．矩形線圈中沒有感應電流C．矩形線圈中有沿順時針方向的電流D．a(chǎn)b邊與AB邊相互排斥【答案】D【解析】A．根據(jù)磁場分布特點，閉合開關(guān)的一瞬間，有向下穿過矩形金屬線框內(nèi)的磁通量且增大，故A錯誤；BC．根據(jù)楞次定律可知，矩形金屬線圈中有沿逆時針方向的電流，故BC錯誤；D．a(chǎn)b邊與AB邊是相反的電流，因此ab邊與AB邊相互排斥，故D正確。故選D。30．（2024·四川成都·模擬預測）如圖甲所示，金屬圓環(huán)和金屬線框相互靠近且固定在水平面上，金屬棒放在金屬線框上，圓環(huán)、端接如圖乙所示的正弦交變電流，金屬棒始終保持靜止。以圖甲中的電流方向為正方向，則下列說法正確的是（）A．內(nèi)，金屬棒中的感應電流方向為B．內(nèi)，金屬棒受到水平向左的靜摩擦力C．時刻，金屬棒受到的安培力最大D．內(nèi)，金屬棒中的感應電流先減小后增大【答案】B【解析】A．內(nèi)，右側(cè)閉合回路中穿過紙面向外的磁通量增大，根據(jù)楞次定律和安培定則可知，金屬棒中的感應電流方向為，故A錯誤；B．內(nèi)，右側(cè)閉合回路中穿過紙面向外的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知金屬棒有向右運動的趨勢，金屬棒受到水平向左的靜摩擦力，故B正確；C．時刻，圓環(huán)中電流的變化率為零，則穿過閉合回路的磁通量變化率為零，感應電流為零，則金屬棒受到的安培力也為零，故C錯誤；D．內(nèi)，由圖乙可知，電流的變化率先增大后減小，則右側(cè)閉合回路中的磁通量的變化率也先增大后減小，根據(jù)法拉第電磁感應定律，可知金屬棒中的感應電流先增大后減小，故D錯誤。故選B。31．（2024·浙江金華·二模）如圖所示，在磁感應強度為的水平勻強磁場中有兩半徑為0.2m的金屬圓環(huán)豎直放置且相互平行，金屬環(huán)的間距為1m，一根長為1m，電阻為1Ω的金屬棒在圓環(huán)內(nèi)側(cè)以角速度10πrad/s勻速轉(zhuǎn)動，金屬棒與圓環(huán)始終接觸良好，圖示金屬棒在圓環(huán)最高點，電路中的電阻，其余電阻不計，電壓表為交流電壓表，則（）A．金屬棒從圖示位置轉(zhuǎn)過180°的過程中，流過電阻R的電流先從a流向b，后從b流向aB．電壓表的示數(shù)為0.2VC．電阻R的功率為0.64WD．金屬棒在轉(zhuǎn)動過程中，通過電路的磁通量變化率最大值為2Wb/s【答案】D【解析】A．根據(jù)右手定則可知，若金屬棒順時針轉(zhuǎn)動，金屬棒從圖示位置轉(zhuǎn)過180°的過程中，流過電阻R的電流從a流向b，若金屬棒逆時針轉(zhuǎn)動，金屬棒從圖示位置轉(zhuǎn)過180°的過程中，流過電阻R的電流從b流向a，故A錯誤；B．若經(jīng)歷時間t，金屬棒轉(zhuǎn)過夾角為θ，則有感應電動勢的瞬時值為則電動勢的有效值根據(jù)閉合電路歐姆定律有解得故B錯誤；C．回路中的感應電流電阻R的功率結(jié)合上述解得P=0.32W故C錯誤；D．結(jié)合上述可知，當金屬棒轉(zhuǎn)過90°，感應電動勢的最大值為即金屬棒在轉(zhuǎn)動過程中，通過電路的磁通量變化率最大值為2Wb/s，故D正確。故選D。32．（2024·貴州貴陽·模擬預測）如圖，兩根相同的導體棒PQ和MN置于兩根固定在水平面內(nèi)的光滑的長直平行導電軌道上，并處于垂直水平面向下的勻強磁場中。如果PQ獲得一個向右的初速度并任由其滾動，運動中PQ和MN始終平行且與軌道接觸良好。則下列描述不正確的是（）A．開始階段，回路中產(chǎn)生的感應電流的方向為PQMNB．開始階段，作用在PQ棒上的安培力向左C．MN棒開始向右加速運動D．PQ棒向右做勻減速運動直至速度為零【答案】D【解析】A．根據(jù)安培定則可知開始階段，回路中產(chǎn)生的感應電流的方向為PQMN，故A正確；B．根據(jù)左手定則可知開始階段，作用在PQ棒上的安培力向左，故B正確；C．同理根據(jù)左手定則可知開始階段，MN棒所受的安培力向右，即MN棒開始向右加速運動，故C正確；D．設PQ棒的速度為，MN棒的速度為，回路中總電阻為，導軌間距為，則感應電流PQ棒減速，MN棒加速，則感應電流減小，根據(jù)可知兩棒所受安培力減小，結(jié)合牛頓第二定律可知加速度減小，即PQ棒向右做加速度減小的減速運動，直到兩棒的速度相等后，做勻速直線運動，故D錯誤。本題選不正確項，故選D。33．（2024·湖北·模擬預測）如圖所示，在水平光滑絕緣桌面上有一等腰直角三角形單匝均勻金屬線框，直角邊長為?？臻g存在豎直向下的有界勻強磁場，有界磁場的寬度為。線框在水平拉力作用下向右勻速穿過磁場區(qū)域，若圖示位置為時刻，設逆時針方向為電流的正方向，水平向右為拉力的正方向，則線框中的感應電流i和拉力隨時間的關(guān)系圖像可能正確的是（時間單位為，圖中曲線為拋物線）（）A． B．C． D．【答案】D【解析】AB．在時間為0到范圍內(nèi)，由幾何關(guān)系可知，線框有效切割長度為，可得感應電動勢可知感應電動勢隨時間線性減小，根據(jù)右手定則可判斷電流方向由b指向a，所以感應電流為正方向，且線性減小到0；在時間為到范圍內(nèi)，線框的磁通量保持不變，沒有感應電流；在時間為到范圍內(nèi)，線框有效切割長度為，可得感應電動勢可知感應電動勢線性減小，根據(jù)右手定則可判斷電流方向由c指向a，所以感應電流為負方向，且線性減小到0，故AB錯誤；CD．由以上分析可知，在時間為0到范圍內(nèi)，線框處于磁場中的實際長度為，可得安培力大小為根據(jù)左手定則可判斷安培力方向為水平向左，拉力與安培力二力平衡，所以拉力水平向右，即拉力方向為正方向，其大小為同理得在時間為到到范圍內(nèi)，有且拉力方向為正。在時間為到范圍內(nèi)，線框的磁通量保持不變，沒有感應電流，安培力為零，拉力也為零，故C錯誤，D正確。故選D。34．（2024·湖南益陽·一模）如圖，在垂直紙面向里的足夠大的勻強磁場中放置一硬質(zhì)異形導線框oab，其中ab是半徑為R的圓弧，直線段oa長為R且與圓弧段相切。該導線框在紙面內(nèi)繞o點逆時針轉(zhuǎn)動，則下列說法正確的是（）A． B．感應電流方向b→a→oC． D．【答案】D【解析】B．由于轉(zhuǎn)動過程，導線框的磁通量保持不變，所以導線框中不產(chǎn)生感應電流，故B錯誤；C．對于oab部分，根據(jù)右手定則可知，產(chǎn)生的感應電動勢方向由b→a→o，則b端相當于電源的負極，o端相當于電源的正極，所以電勢關(guān)系為故C錯誤；A．對于oa部分，則有則有故A錯誤；D．對于ob部分，則有由幾何關(guān)系可得則有故D正確。故選D。35．（2024·云南·模擬預測）如圖所示，輕質(zhì)彈簧上端固定，下端懸掛一個條形磁體，靜止時磁體下端與b點等高，磁體正下方水平放置一個固定的圓形鋁環(huán)，圓心為O。將磁體托起到下端與a點等高處由靜止釋放，磁體第一次向下運動的過程中，下端恰好能到達O點。下列說法正確的是（）A．磁體做簡諧運動B．鋁環(huán)對磁體的作用力總是豎直向上C．磁體下端運動到O點時，磁體受到的合外力為零D．磁體向下運動的過程中，從上往下看鋁環(huán)中感應電流的方向為逆時針【答案】D【解析】A．磁體在運動過程中，由于鋁環(huán)的存在，會產(chǎn)生感應電流，這個感應電流會產(chǎn)生一個阻礙磁體運動的安培力，此力不滿足與位移成正比且方向始終與位移方向相反的條件，所以磁體的運動不是簡諧運動，故A錯誤；B．根據(jù)楞次定律，鋁環(huán)中的感應電流會產(chǎn)生一個阻礙磁體運動的安培力，這個安培力的方向與磁體的運動方向相反，并不是總是豎直向上，故B錯誤；C．當磁體下端運動到O點后，磁體會繼續(xù)向上運動，若磁體運動到O點時所受合外力為零，則應保持靜止或勻速直線運動，與題描述不符，故C錯誤；D．磁體向下運動的過程中，穿過線圈的磁場方向向下，穿過線圈的磁通量增大，由楞次定律可知，感應電流產(chǎn)生的磁場方向向上，由右手螺旋定則可知，線圈中的感應電流方向為逆時針（從上往下看），故D正確。故選D。36．（2024·陜西寶雞·一模）如圖所示。正方形線框abcd放在光滑的絕緣水平面上，為正方形線框的對稱軸，在的左側(cè)存在豎直向下的勻強磁場。現(xiàn)使正方形線框在磁場中以兩種不同的方式運動：第一種方式以速度v使正方形線框勻速向右運動，直到ab邊剛好與重合：第二種方式使正方形線框繞軸以恒定的角速度由圖中位置開始轉(zhuǎn)過90°，ab邊的線速度恒為v。則下列說正確的是（）A．兩次線框中的感應電流方向相反B．兩過程流過線框某一橫截面的電荷量之比為C．兩過程線框中產(chǎn)生的焦耳熱之比為D．兩過程中線框中產(chǎn)生平均電動勢之比為【答案】B【解析】A．兩次線框中的磁通量均向下減少，由楞次定律可知，兩次線框中產(chǎn)生的感應電流的方向均沿，故A錯誤；B．該過程中線框中產(chǎn)生的平均感應電動勢為線框中的感應電流為流過線框某一橫截面的電荷量為整理得由上述分析可知，兩過程穿過線框的磁通量的變化量相同，線框的電阻相等，所以兩過程流過線框某一橫截面的電荷量之比為，故B正確；C．設正方形線框的邊長為L，第一次，線框勻速拉出，線框中產(chǎn)生感應電動勢為線框中感應電流為線框出磁場的時間為線框中產(chǎn)生的焦耳熱為解得第二次，線框繞，軸轉(zhuǎn)過90°，線框中產(chǎn)生的最大感應電動勢為線框中感應電動勢的有效值為則該過程線框中產(chǎn)生的焦耳熱為又因為整理得所以有故C錯誤；D．第一次，線框勻速拉出，線框中產(chǎn)生的平均感應電動勢為第二次，線框繞軸轉(zhuǎn)過90°，線框中產(chǎn)生的平均感應電動勢為又因為，整理得解得故D錯誤。故選B。37．（2024·廣東·一模）一跑步機的原理圖如圖所示，該跑步機水平底面固定有間距的平行金屬電極，電極間充滿磁感應強度大小、方向豎直向下的勻強磁場，且接有理想電壓表和阻值為的定值電阻R，絕緣橡膠帶上均勻鍍有電阻均為的平行細金屬條，相鄰金屬條間距等于電極長度d，且與電極接觸良好，保證任意時刻均只有一根金屬條接入電路。橡膠帶勻速傳動時，下列說法正確的是（）A．若電壓表的示數(shù)為0.8V，則通過電阻R的電流為0.2AB．若電壓表的示數(shù)為0.8V，則橡膠帶的速度大小為2.5m/sC．一根細金屬條通過磁場區(qū)域過程中，克服安培力所做的功與細金屬條的速度大小無關(guān)D．一根細金屬條通過磁場區(qū)域過程中，通過電阻的電荷量與細金屬條速度大小成正比【答案】B【解析】A．若電壓表的示數(shù)為0.8V，則通過電阻R的電流為故A錯誤；B．根據(jù)閉合電路的歐姆定律，細金屬條產(chǎn)生的感應電動勢為且解得橡膠帶的速度大小為故B正確；C．細金屬條產(chǎn)生的感應電動勢為感應電流為細金屬條受到安培力為一根細金屬條通過磁場區(qū)域過程中，克服安培力所做的功可知一根細金屬條通過磁場區(qū)域過程中，克服安培力所做的功與細金屬條的速度大小有關(guān)，故C錯誤；D．一根細金屬條通過磁場區(qū)域過程中，通過電阻的電荷量故一根細金屬條通過磁場區(qū)域過程中，通過電阻的電荷量與細金屬條速度大小無關(guān)，故D錯誤。故選B。38．（2023·江蘇南京·模擬預測）如圖所示abcd為一豎直放置的矩形導線框，其平面與勻強磁場方向垂直。導線框沿豎直方向從磁場上邊界開始下落，直到ab邊出磁場，則以下說法正確的是（）A．若線圈進入磁場的平均速度與離開磁場的平均速度不同，則兩個過程中通過導體橫截面上的電荷量不相等B．線圈cd進入磁場和ab離開磁場時導體上所受安培力的功率相等C．線圈從剛進入磁場到完全離開磁場的過程中通過導體上產(chǎn)生的電熱等于線圈重力勢能的減小量D．若線圈在ab邊出磁場前已經(jīng)勻速運動，增大線圈的匝數(shù)，出磁場時勻速運動的速度不變【答案】D【解析】A．根據(jù)可知，線圈進入磁場的平均速度與離開磁場的平均速度不同，線圈進入磁場和離開磁場的過程中通過導體橫截面上的電荷量相等，故A錯誤；B．線圈進入磁場和離開磁場時導體上所受安培力做負功，此時安培力的功率為線圈進入磁場和離開磁場時速度大小不確定，故安培力功率不一定相等，故B錯誤；C．根據(jù)能量守恒可知線圈從進入磁場到完全離開磁場的過程中通過導體上產(chǎn)生的電熱等于線圈重力勢能的減小量減去動能的變化量，線圈進入磁場和離開磁場時速度、動能關(guān)系不確定，故C錯誤；D．若線圈在ab邊出磁場時已經(jīng)勻速運動，設單匝線圈的質(zhì)量為m0，單匝線圈的電阻為R0，則有則此時線圈下落的速度與線圈的匝數(shù)無關(guān)，故D正確。故選D。39．（2024·山東濟寧·模擬）為了有效隔離外界振動對STM的擾動，在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對紫銅薄板，并施加磁場來快速衰減其微小振動，如圖所示。無擾動時，按下列四種方案對紫銅薄板施加恒磁場；出現(xiàn)擾動后，對于紫銅薄板上下及左右振動的衰減最有效的方案是（）A． B．C． D．【答案】A【解析】該裝置的原理是利用電磁阻尼。薄板出現(xiàn)擾動時，穿過薄板表面的磁通量如果發(fā)生變化，就會產(chǎn)生感應電流，薄板就會受到安培力作用，安培力總是阻礙導體相對磁場的運動，從而使薄板盡快停下來。A．薄板上、下、左、右運動時，磁通量都會發(fā)生變化，所以都會產(chǎn)生感應電流，所以都會受到安培力作用而很快停下來，故A正確；B．薄板只有向左運動時，磁通量才會發(fā)生變化，才會產(chǎn)生感應電流，進而受到安培力作用而很快停下來，而向上、向下和向右運動時，則不會產(chǎn)生感應電流，故B錯誤；C．板只有向左運動較大距離時，磁通量才會發(fā)生變化，才會產(chǎn)生感應電流，進而受到安培力作用而很快停下來，而向上向下和向右運動時，則不會產(chǎn)生感應電流，故C錯誤；D．薄板只有向左、向右運動時，磁通量才會發(fā)生變化，才會產(chǎn)生感應電流，進而受到安培力作用而很快停下來，而向上、向下運動時，則不會產(chǎn)生感應電流，故D錯誤。故選A。40．（2023·浙江紹興·二模）如圖所示，勻質(zhì)硬導線ab、ac、bc均為圓弧，連接后分別固定在xOy、xOz、yOz平面內(nèi)，圓心都在O點且半徑，指向x軸正方向的磁場以的速率均勻增大，下列說法正確的是（??）A．bc段導線中的電流從b流向cB．導線產(chǎn)生的感應電動勢大小為C．a(chǎn)c段導線所受安培力方向沿y軸負方向D．a(chǎn)b段導線所受安培力大小小于bc段導線所受安培力大小【答案】D【解析】A．通過bc截面的磁通量向x軸正方向增加，根據(jù)楞次定律，可知bc段導線中的電流從c流向b，故A錯誤；B．根據(jù)法拉第電磁感應定律，導線產(chǎn)生的感應電動勢大小為故B錯誤；C．由A分析知，ac段導線電流方向為從a流向c，根據(jù)左手定則，ac段導線所受安培力方向沿y軸正方向，故C錯誤；D．a(chǎn)b段導線和bc段導線電流大小相同，但ab段導線有效長度為r，bc段導線有效長度為，故ab段導線所受安培力大小小于bc段導線所受安培力大小，故D正確。故選D。41．（2023·全國·模擬預測）如圖，為“日”字形導線框，其中和均為邊長為的正方形，導線的電阻相等，其余部分電阻不計。導線框右側(cè)存在著寬度同為的勻強磁場，磁感應強度為，導線框以速度勻速穿過磁場區(qū)域，運動過程中線框始終和磁場垂直且無轉(zhuǎn)動。線框穿越磁場的過程中，兩點電勢差隨位移變化的圖像正確的是（）A． B．C． D．【答案】B【解析】根據(jù)題意，設的電阻均為，線框勻速通過磁場，且磁場寬度可知，開始時，切割磁感線，感應電動勢為棒中電流方向由，則點電勢高于點電勢，則有棒離開磁場，棒切割磁感線，感應電動勢為棒中電流方向由，則點電勢高于點電勢，則有棒離開磁場，棒切割磁感線，感應電動勢為棒中電流方向由，則點電勢高于點電勢，則有綜上所述可知，兩點電勢差隨位移變化一直保持不變?yōu)椤９蔬xB。42．（2023·山西·模擬預測）如圖1所示，光滑水平桌面上有豎直向下、寬度為的勻強磁場，正方形閉合導線框的邊長為，放在桌面上，邊與磁場邊界平行，。讓導線框在沿方向的恒力作用下穿過勻強磁場，導線框的圖像如圖2所示。以下判斷正確的是（）A．時間內(nèi)，導線框受到的安培力逐漸增大B．時間內(nèi)，對導線框做的功等于其動能的增加量C．時間內(nèi)，圖中陰影部分的面積表示磁場的寬度D．時間內(nèi)，導線框產(chǎn)生的焦耳熱大于【答案】D【解析】A．時刻，導線框開始進入磁場區(qū)域，減速運動，安培力大于恒力，加速度逐漸變小，安培力減