2025年高考物理一輪復習之電磁感應

一.選擇題（共10小題）

1.法拉第圓盤發電機示意圖如圖所示。銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，兩電刷P、Q分別與圓盤的邊緣和銅

軸接觸，下列說法正確的是（）

RQ

A.若圓盤轉動的角速度均勻增大，回路電流大小恒定

B.若從上往下看圓盤逆時針轉動，電刷Q電勢高于P電勢

C.若圓盤轉動方向不變，角速度大小變化，則電流方向可能變化

D.若圓盤轉動角速度變為原米的2倍，則R的熱功率也變為原來的2倍

2.高速鐵路列車通常使用磁剎車系統，磁剎車工作原理可簡述如下：將磁鐵的N極靠近一塊正在以逆時

針方向旋轉的圓形鋁盤，使磁感線總垂直射入鋁盤時，鋁盤隨即減速，如圖所示，圓中磁鐵左方鋁盤的

甲區域朝磁鐵方向運動，磁鐵右方的乙區域朝離開磁鐵方向運動，下列說法中正確的是（）

鋁盤轉軸磁鐵

、?/

甲區域廠《乙區域

「7xxx公…、

A.鋁盤甲區域的感應電流會產生垂直紙面向里的磁場

B.磁場與感應電流的作用力，會產生將鋁盤減速旋轉的阻力

C.感應電流在鋁盤產生的內能，是將鋁盤減速的最主要原因

D.若將實心鋁盤轉換成布滿小空洞的鋁盤，則磁鐵對布滿空洞的鋁盤減速效果比實心鋁盤的效果更好

3.如圖，在水平面上有兩條光滑平行導電導軌，勻強磁場垂直于導軌所在的平面，磁感應強度的大小為B,

兩根材質相同、長度相等的金屬桿P、Q間隔一定的距離撰開放在導軌上，且與導軌垂直，桿P質量是

桿Q的兩倍，兩桿與導軌接觸良好，導軌電阻不計。桿P以初速度vo滑向桿Q,為使兩桿不相碰，則

桿Q固定與不固定兩種情況卜，最初擺放兩桿時的最少距離之比為（)

C.3：1D.1：3

4.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。將強磁鐵從離玻璃管上端高為h處

由靜止釋放，磁鐵在玻璃管內下落并穿過線圈。口、12、13時刻的電流為0。如圖乙所示是實驗中觀察到

的線圈中電流隨時間變化的圖像，空氣阻力不計則（）

甲乙

A.II?t3過程中線圈對磁鐵作用力方向先向上后向卜

B.磁鐵上下翻轉后重復實驗，電流方向先負向后正向

C.t2時刻，穿過線圈磁通量的變化率最大

D.h加倍后重復實驗，電流峰值將加倍

5.據報道，中國第三艘航母福建艦苜次進行海試。該艦苜次采用電磁彈射器技術，如圖所示為電磁彈射

裝置的等效電路圖（俯視圖）。兩根相互平行的光滑長直導軌固定在水平面上，在導軌的左端接入電容

為C的超級電容器，阻值為R的導體棒MN靜止與導軌上。先給電容器充電（電荷量為Q）,閉合開關

S后，彈射時電容器釋放儲存的電能，所產生的強大電流經過棒MN,在強磁場作用下加速。棒MN始

終與導軌垂直且接觸良好，不計導軌的電阻。下列說法正確的是（）

A.超級電容器相當電源，放電時兩端電壓不變

B.在電容器放電過程中，電容器的電容不斷減小

C.通過導體棒MN電流的最大值為名

D.導體棒MN速度最大時所受的安培力也最大

6.電磁學的成就極大地推動了人類社會的進步。下列說法正確的是（）

靜止開始下落

丙丁

A.甲圖中，真空冶煉爐利用渦流熱效應熔化爐內金屬

B.乙圖是某品牌手機無線充電原理圖，發射線圈需要通恒定電流

C.丙圖中，磁塊在沒有裂縫的鋁管中由靜止開始下落做的是自由落體運動

D.丁圖中，楞次通過實驗研究，發現了電流周圍存在磁場

7.線圈炮是電磁炮的一利由加速線圈和彈丸線圈構成，根據通電線圈之間磁場的相互作用原理而工作。

如圖所示，彈丸線圈放在絕緣目.內壁光滑的水平發射導管內。閉合開關S后，在加速線圈中接通變化的

巨流iab,則能使靜止的彈丸線圈向右發射的電流是（）

8.矩形線圈繞垂直于勻強磁場的軸勻速轉動。若軸線右側沒有磁場（磁場具有理想邊界），如圖所示。設

abcda方向為感應電流的正方向。從圖示位置開始一個周期內線圈感應電流隨時間變化的圖像中，正確

的是（）

9.如圖所示，光滑U形金屬導軌固定在水平面上,一根導體棒垂直都置于導軌上構成回路。將回路止上

方的條形磁鐵豎直向上拋出。在其運動到最高點的過程中，安培力對導體棒做功W,回路中產生生焦

耳熱為Q，導體棒獲得的動能為Ek,重力加速度為g,下列說法正癰的是（）

A.導體棒對軌道壓力大于重力

B.磁鐵加速度為g

C.W=Q

D.W=Ek

io.如圖所示，在光滑絕緣的水平面上方，有.兩個方向相反的水平方向的勻強磁場，磁場范圍足夠大，磁

感應強度的大小左邊為2B,右邊為3B,一個豎直放置的寬為L、長為3L、單位長度的質量為m、單位

K度的電阻為r的矩形金屬線框，以初速度v垂直磁場方向從圖中實線位置開始向右運動，當線框運動

到虛線位置（在左邊磁場中的長度為L,在右邊磁場中的長度為2L）時，線框的速度為1也則下列判

斷正確的是（）

2B3B

I

?XXXXXXXXXX

!XXXXXXXXXX

[XXXXXXXXXX

??????IXXXXXXXXXX

???卜???IxYxixxxxxx

????卜?[XXXXXXXXXX

[aR2]y

A.此時線框中電流方向為逆時針，線框中感應電流所受安培力為k

此過程中通過線框截面的電量為用子

B.

LJ

4、

C.此過程中線框產生的焦耳熱為;;mv2

9

D.線框剛好可以完全進入右側磁場

二.多選題（共4小題）

（多選）11.如圖所示，將一通電螺線管豎直放置，螺線管內部形成方向豎直向上、磁感應強度大小為B

=kt（k為常量，t為時間）的磁場，在內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

P、高度為h,半徑為r,厚度為d（d?r）。則下列說法正確的是（）

—>_>

A.從上向下看，金屬薄圓管中的感應電流為順時針方向

B.金屬薄圓管的感應電動勢為丁

fl

TTd/lk2V3

C.金屬薄圓管的熱功率為.

2P

D.輕繩對金屬薄圓管的拉力大小隨時間減小

（多選）12.如圖所示，光滑絕緣水平桌面上放置一邊長為L、質量為m、每邊電阻均為Ro的正方形金屬

紐框，右側區域內存在寬度為2L的方向垂直于桌面向上的勻強磁場，磁感應強度大小為B,兩虛線為

磁場邊界。現使金屬框以一定的初速度水平向右運動，進入磁場。運動過程中金屬框的左、右邊框始終

與磁場邊界平行，金屬框完全穿過磁場區域后，速度大小變為它初速度的三分之一。卜列說法正確他是

382/?

A.金屬框的初速度大小為I------------

4mR0

38243

金屬框的初速度大小為

mR0

金屬框進入和離開磁場的過程中產生的焦耳熱相等

金屬框穿過磁場區域的整個過程中產生的焦耳熱為關篇

（多選）13.根據實際需要，磁鐵可以制造成多種形狀，如圖就是一根很長的光滑圓柱形磁棒，在它也側

面有均勻向外的輻射狀磁場。現將磁棒豎直固定在水平地面上，磁棒外套有一個粗細均勻的圓形金屆線

圈，金屬線圈的質量為m,半徑為R,電阻為r,金屬線圈所在位置的磁場的磁感應強度大小為B.讓

金屬線圈從磁棒上端由靜止釋放，經一段時間后與水平地面相碰（碰前金屬線圈已達最大速度）并原速

率反彈，又經時間3上升到距離地面高度為h處速度減小到零。下列說法中正確的是（）

（a）縱截面示意圖（b）俯視圖

A.金屬線圈與地面撞擊前的速度大小

B.撞擊反彈后上升到最高處h的過程中，通過金屬線圈某一截面的電荷量，［二一粵

8n3B3R32nBR

C.撞擊反彈后上升到最高處h的過程中，通過金屬線圈某一截面的電荷量。彳-嚶

87T3B3R3TlBR

TH302r2

D.撞擊反彈后上升到最高處h的過程中，金屬線圈中產生的焦耳熱”叫

（多選）14.電子感應加速器是加速電子的一類常見加速器，結構示意主視圖、俯視圖如圖甲所示，上下

為電磁鐵的兩個磁極，磁極之間有一個環形真空室，電子在真空室中做圓周運動。電磁鐵線圈中電流的

大小、方向變化，產生的感生電場使電子加速，規定圖甲中所示電流產生的磁場方向為正方向。磁極在

真空室區域內產生磁感應強度大小為8=8（k>0）的變化磁場，使電子逆時針加速，已知磁場隨時間

均勻變化時感生電場的大小￡=端?其中R為此時電子做圓周運動的軌跡半徑，元電荷電量為e,

則下列說法正確的是（）

A.電子繞真空室一圈，動能增量為eknR2

B.磁感應強度隨時間線性減小時，電子也能被加速

C.若磁感應強度隨時間按圖丙所示規律變化，電子在加速器中全程均可被加速

D.若磁感應強度隨時間按圖丙所示規律變化，電子在加速器中僅在;周期內可被加速

三.填空題（共2小題）

15.圖是一種延時繼電器的示意圖。鐵芯上有兩個線圈A和B。線圈A跟電源連接，線圈B兩端連在一

起，構成一個閉合電路。在斷開開關S的時候，彈簧K將（A：立即：B：過一會兒）將銜鐵

16.如圖所示，在光滑水平金屬框架上有一導體棒ab。第一次以速度v勻速向右平動，第二次以速度2V

勻速向右平動，兩次移動的距離相同，則兩種情況下回路中產生的感應電動勢之比和通過

R的電荷量之比

XXXXXX

RXXX哎XBX

XXXXXX

b

四.解答題（共4小題）

17.如圖所示，在空間中有一垂直紙面向里方向的勻強磁場區域，磁場上下邊緣間距為h=5.2m,磁感應

強度為B=1T,邊長為L=lm、電阻為R=l。、質量為m=1kg的E方形導線框緊貼磁場區域的上邊從

靜止下落，當線圈PQ邊剛出磁場的下邊緣時，恰好開始做勻速運動，重力加速度為g=10m/s2,求：

（1）PQ邊剛出磁場下邊緣時的速度v：

（2）導線框穿過磁場所產生的焦耳熱；

（3）導線框從開始下落到PQ邊到達磁場下邊緣流過線框的電荷量。

xPxxxQx

XXXXX

XXXXX

XXXXX

18.如圖所示，傾斜光滑金屬導軌的傾角為30。，水平導軌粗糙，兩平行導軌的間距均為L。質量為四、

且阻為R、氏度為L的金屬棒a垂直水平導軌放置，兩導軌間均存在垂直導軌平面向上的勻強磁場，磁

感應強度大小分別為臼和B2。現把質量為m、電阻為R、長度也為L的金屬棒b垂直傾斜導軌由靜止

釋放，重力加速度為g,傾斜導軌無限長，金屬棒a始終靜止，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。求:

<1）金屬棒b的最大加速度am；

（2）金屬棒a與導軌間的摩擦因數.至少為多少；

（3）從靜止釋放金屬棒b,當其沿斜面下滑x位移時，b棒剛好達到穩定狀態，求此過程a棒產生的焦

耳熱。

19.如圖中所示，MN、PQ是固定于同一水平面內相互平行的粗糙長直導軌，間距L=2.0m：Ri=R,R2

=2R是并聯在導軌一端的兩個電阻，質量m=1.0kg的導體棒ab垂直跨在導軌上，電壓傳感器與這部

分裝置相連。導軌所在空間有磁感應強度B=0.5T、方向豎直向下的勻強磁場。從t=0開始對導體棒

ab施加一個水平向左的外力F,使其由靜止開始沿導軌向左運動，電壓傳感器測出R］兩端的電壓隧時

間變化的圖線如圖乙所示，其中OA段是直線，AB段是曲線、BC段平行于時間軸。假設在從1.2s開

始以后，外力F的功率P=4.5W保持不變。導軌和導體棒ab的電阻均可忽略不計，導體棒ab在運動

過程中始終與導軌垂直，且接觸良好，不計電壓傳感器對電路的影響，題中R是未知量，重力加速度

（1）導體棒ab做勻變速直線運動時的加速度;

<2）導體棒ab與導軌間的動摩擦因數n：

（3）在1.2s-2.4s的時間內，導體棒位移x=LI5m,求回路產生的焦耳熱（計算結果保留1位有效數

字）。

20.如圖甲所示，電阻不計、間距L=0.5m的兩根足夠長平行金屬導軌構成的平面與水平面成6=37°角，

導軌上端連接定值電阻R=10。整個導軌平面處于垂直于導軌平面向下、磁感應強度大小B=0.8T的

勻強磁場中。一質量為m=0.2kg、長度L=0.5m、電阻r=l。的導體棒從導軌上某處由靜止釋放，此

后其速度一時間圖像（v-t）如圖乙所示，導體棒5s末已經達到最大速度。導體棒與導軌間的動摩擦

因數p=0.5,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，導體棒始終垂直于導軌且接觸良好。重力加速度g=10m/$2,

sin370=0.6,求：圖甲

（I）導體棒勻速階段速度大小V,,,,

（2）前5s內導體棒通過的位移：

（3）前5s內導體棒上產生的焦耳熱。

2025年高考物理一輪復習之電磁感應

參考答案與試題解析

一.選擇題(共10小題)

1.法拉第圓盤發電機示意圖如圖所示。銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，兩電刷P、Q分別與圓盤的邊緣和銅

A.若圓盤轉動的角速度均勻增大，回路電流大小恒定

B.若從上往下看圓盤逆時針轉動，電刷Q電勢高于P電勢

C.若圓盤轉動方向不變，角速度大小變化，則電流方向可能變化

D.若圓盤轉動角速度變為原來的2倍，則R的熱功率也變為原來的2倍

【考點】線圈進出磁場的能量計算；用閉合電路的歐姆定律計算電路中的電壓和電流；導體轉動切割磁

感線產生的感應電動勢.

【專題】定量思想：推理法；電磁感應與電路結合：分析綜合能力.

【答案】B

【分析】圓盤轉動可等效看成無數軸向導體切割磁感線，有效切割長度為銅盤的半徑L,求出感應電動

勢，應用閉合電路的歐姆定律求出電流；根據右手定則分析感應電流方向，根據電功率計算公式分析電

流在R上的熱功率變化情況。

【解答】解：A.回路中的感應電動勢為

-corBa)r2

Er=BDrv=BDr-^-=——

回路電流大小為

,EBa)r2

l=R=-2T

可知若圓盤轉動的角速度均勻增大，回路電流大小均勻增大，故A錯誤：

B.若從上往下看圓盤逆時針轉動，根據右手定則，電刷Q電勢高于P電勢，故B正確：

C.若圓盤轉動方向不變，角速度大小變化，根據右手定則，則電流方向不變，故C錯誤：

D.若圓盤轉動用速度變為原來的2倍，回路中的感應電動勢變為原來的2倍，根據

￡12

P=—

R

可知R的熱功率也變為原來的4倍，故D錯誤。

故選：Bo

【點評】本題主要是考查了法拉第電磁感應定律,對于導體切割磁感應線產生的感應電動勢情況有兩種:

一是導體平動切割產生的感應電動勢，可以根據￡=83來計算：二是導體棒轉動切割磁感應線產生的

感應電動勢，可以根據E=*BI?3來計算。

2.高速鐵路列車通常使用磁剎車系統，磁剎乍工作原理可簡述如下：將磁鐵的N極靠近一塊正在以逆時

針方向旋轉的圓形鋁盤，使磁感線總垂直射入鋁盤時，鋁盤隨即減速，如圖所示，圓中磁鐵左方鋁盤的

甲區域朝磁鐵方向運動，磁鐵右方的乙區域朝離開磁鐵方向運動，下列說法中正確的是（）

A.鋁盤甲區域的感應電流會產生垂直紙面向里的磁場

B.磁場與感應電流的作用力，會產生將鋁盤減速旋轉的阻力

C.感應電流在鋁盤產生的內能，是將鋁盤減速的最主要原因

D.若將實心鋁盤轉換成布滿小空洞的鋁盤，則磁鐵對布滿空洞的鋁盤減速效果比實心鋁盤的效果更好

【考點】楞次定律及其應用；生活中的電磁感應現象.

【專題】定性思想；推理法；電磁感應與圖象結合；推理能力.

【答案】B

【分析】根據楞次定律以及“來拒去留”推論，結合電阻變大，電流變小分析求解。

【解答】解：A.鋁盤甲區域中的磁通量向里增大，由楞次定律可知，日區域感應電流方向為逆時針方向，

則此感應電流的磁場方向垂直紙面向外，故A錯誤；

BC.由“來拒去留”可知，磁場與感應電流的作用力，會產生將鋁盤減速旋轉的阻力，會使鋁盤減速，

故B正確，C錯誤；

D.改成空洞鋁盤，電阻變大，電流變小，阻礙效果更差，故D錯誤。

故選：Bo

【點評】本題考查了楞次定律，理解增反減同、來拒去留是解決此類問題的關鍵。

3.如圖，在水平面上有兩條光滑平行導電導軌，勻強磁場垂直于導軌所在的平面，磁感應強度的大小為B,

兩根材質相同、氏度相等的金屬桿P、Q間隔一定的距離擺開放在導軌上，且與導軌垂直，桿P質量是

桿Q的兩倍，兩桿與導軌接觸良好，導軌電阻不計。桿P以初速度vo滑向桿Q,為使兩桿不相碰，則

桿Q固定與不冏定兩種情況下，最初擺放兩桿時的最少距離之比為（）

PQ

XXXXXXX

JX:X^XXXX

x|xxVXXXXX

A.1：iB.1：2C.3：ID.1：3

【考點】雙桿在等寬導軌上切割磁場的運動問題；動量定理在電磁感應問題中的應用；動量守恒定律在

目磁感應問題中的應用；用閉合電路的歐姆定律計算電路中的電壓向電流：導體平動切割磁感線產生的

感應電動勢.

【專?題】定量思想；推理法：電磁感應中的力學問題：推理能力.

【答案】C

【分析】根據電阻定律確定桿P、Q的電阻關系。桿Q固定時，對阡P，根據動量定理，結合電流的定

義式、法拉第電磁感應定律、閉合電路歐姆定律求解最初擺放兩桿時的最少距離。桿Q不固定時，桿P、

Q相對運動時兩桿組成的系統動量守恒，最終兩桿以相同的速度做勻速直線運動。最初擺放兩桿時的最

少距離等于桿P、Q的最大相對位移。根據動量守恒定律求得最終兩桿的速度。對桿Q，根據動量定理

求解最初擺放兩桿時的最少距離。

【解答】解：已知兩金屬桿材質相同、長度相等，桿P質量是桿Q的兩倍，可得桿P的橫截面積是桿

Q的兩倍，根據電阻定律，可知桿P的電阻是桿Q的點設桿P的質量為2m,電阻為R,則桿QM質

量為m,電阻為2R。

桿Q固定時，設最初擺放兩桿時的最少距離為xi,這也是桿P速度減到零的距離，以向右為正方向,

對桿P，根據動量定理得：

*BL7-At=0-2mvo

其中：7?4=各“=BLv-At_BLxx

3R=^R~

解得：必=

桿Q不固定時，設最初擺放兩桿時的最少距離為X2,這也是桿P、Q的最大相對位移。桿P、Q相對運

動時受到等大反向的安培力作用，兩桿組成的系統所受合力為零，此系統動量守恒,最終兩桿相對靜止，

以相同的速度做勻速直線運動，設最終兩桿的速度均為v,以向右為正方向，則有：

2mvo=(2m+m)v,解得：v=

以向右為正方向，對桿Q，根據動量定理得：

BL/7?At'=mv-0

其中：島4'=聚加'=票=鬻

解得：必=智￥

可得：XI：X2=3：L故ABD錯誤，C正確。

故選：Co

【點評】本題考查了電磁感應現象中的力學問題，對于電磁感應與力學綜合問題研究思路常常有兩條：

一條從力的角度，根據法拉第電磁感應定律、閉合電路歐姆定律、安培力公式、平衡條件、牛頓第二定

律、動量定理列出方程：另一條是功與能的角度，根據動能定理、功能關系、能量守恒等列方程求解。

如果涉及到電荷量、位移、時間問題時可根據動量定理，結合電荷量的推論公式進行解答。

4.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。將強磁鐵從離玻璃管上端高為h處

由靜止新放，磁鐵在玻璃管內下落并穿過線圈。II、12、13時刻的電流為0。如圖乙所示是實驗中觀察到

的線圈中電流隨時間變化的圖像，空氣阻力不計則()

A.t|?t3過程中線圈對磁鐵作用力方向先向上后向下

B.磁鐵上下翻轉后重復實驗，電流方向先負向后正向

C.t2時刻，穿過線圈磁通量的變化率最大

D.h加倍后重復實驗，電流峰值將加倍

【考點】楞次定律及其應用.

【專題】定性思想：推理法：電磁感應與電路結合：推理能力.

【答案】B

【分析】楞次定律：感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量政變

化,楞次定律是能量守恒定律在電磁感應現象中的具體體現。感應電流與回路電阻和磁通量變化率有關，

月阻一定時，磁通量變化率越大，感應電流越大。

【解答】解：A.根據楞次定律的來拒去留，可知時間H?內，磁鐵受到線圈的作用力方向始終向上，

故A錯誤：

B、根據楞次定律，感應電流的磁場總是要阻礙引起感應電流的磁通量的變化，可知若將磁鐵兩極翻轉

后重復實驗，磁場方向相反，則磁場的變化也隨之相反，產生的感應電流的方向也相反，即先產生負向

感應電流，后產生正向感應電流，故B正確；

C、由乙圖中感應電流的變化可知，12時刻強磁鐵恰好運動到線圈處，此時穿過線圈的磁通量最大，電

流為0,穿過線圈磁通量的變化率為零，故C錯誤：

D、h加倍后重復實驗，由于磁鐵向下做加速度不為零的加速運動，假設加速度始終等于重力加速度，

則速度丫=再兀考慮到磁鐵下降的過程中受到安培力的阻礙作用，下降h時的速度會略小于國,

同時下降2h時的速度大體上接近下降h時的注倍，根據法拉第電磁感應定律可知，可知h加倍后重復

實驗，電路中產生的最大感應電動勢與感應電流也大體接近原來的加倍，故D錯謾。

故選：Bo

【點評】本題主要考查楞次定律的應用，理解愣次定律是解題的關設。

5.據報道，中國第三艘航母福建艦首次進行海試。該艦首次采用電磁彈射器技術，如圖所示為電磁彈射

裝置的等效電路圖（俯視圖）。兩根相互平行的光滑長直導軌固定在水平面匕在導軌的左端接入電容

為C的超級電容器，阻值為R的導體棒MN靜止與導軌匕先給電容器充電（電荷量為Q）,閉合開關

S后，彈射時電容器釋放儲存的電能，所產生的強大電流經過棒MN,在強磁場作用下加速。棒MN始

終與導軌垂直且接觸良好，不計導軌的電阻。下列說法正確的是（）

A.超級電容器相當電源，放電時兩端電壓不變

B.在電容器放電過程中，電容器的電容不斷減小

C.通過導體棒MN電流的最大值為七

D.導體棒MN速度最大時所受的安培力也最大

【考點】電磁感應過程中的電路類問題；電容的概念與物理意義：含容電路的常規分析與計算.

【專題】定量思想；推理法：電磁感應與電路結合：分析綜合能力.

【答案】C

【分析】AB、根據。二磊分析電容器電容變化特點，根據分析電容器放電過程電壓的變化特

點：

CD、放電過程，導體棒受到向右安培力向右做加速運動，導體棒切割磁感線產生感應電動勢，根據電

路中總感應電動勢的變化可知感應電流的變化，根據F=BIL可知安培力大小的變化特點。

【解答】解：AB、由平行板電容器電容的決定式。=磊，可知電容器放電過程中電容不變，

放電過程，超級電容器相當電源，甩容器兩端電壓：U=窄,Q減少，C不變，所以電容器兩端電壓U

減小，故AB錯誤：

CD、閉合開關S后，導體棒通過從M到N的電流，根據左手定則可知導體棒所受安培力水平向右，導

體棒從靜止向右加速運動，導體棒切割磁感線產生感應電動勢，M端相當于電源正極，設某時刻導體

棒的速度為v,則電路中總電動勢：E=U-BLv,v增大，則E減小，電流中電流減小，所以開始比合

開關S時，電流最大，導體棒上兩端電壓UR=U=2,則通過導體棒的最大電流〃=第=!=圣

當E減小為零時，則回路中電流為零，由F=BIL可知導體棒所受安培力為零，導體棒做勻速直線運動，

速度最大，所以導體棒MN速度最大時所受的安培力為零，故C正確，D錯誤。

故選：Co

【點評】本題考查了電磁感應中含有電容器的導軌滑桿模型，解題的關鍵是知道閉合開關后導體棒受到

水平向右的安培力作用向右做加速運動，導體棒切割磁感線產生感應電動勢，電路中總電動勢減小。

6.電磁學的成就極大地推動/人類社會的進步。下列說法正確的是（）

產丫鋁管

6、磁塊

Q

磁塊在鋁管中由

靜止開始下落

丙

A.甲圖中，真空冶煉爐利用渦流熱效應熔化爐內金屬

B.乙圖是某品牌戶機無線充電原理圖，發射線圈需要通恒定電流

C.丙圖中，磁塊在沒有裂縫的鋁管中由靜止開始下落做的是自由落體運動

D.丁圖中，楞次通過實驗研究，發現了電流周圍存在磁場

【考點】生活中的電磁感應現象；楞次定律及其應用：渦流的產生及原理.

【專?題】定性思想：推理法：交流電專題：推理能力.

【答案】A

【分析】根據渦流原理分析：根據電磁感應現象以及無線充電的原理，結合感應電動勢產生的條件進行

分析：根據楞次定律的推論分析：根據物理學史分析判斷。

【解答】解：A.真空冶煉爐是用渦流來熔化金屬對其進行冶煉的，爐內放入被冶煉的金屬，線圈內通入

高頻交變電流，這時被冶煉的金屬中產生渦流就能被熔化，故A正確；

B.無線充電的原理是電磁感應中的互感現象，發生電磁感應的條件是電流要發生變化，故發射線圈需要

通交流電，故B錯誤；

C.磁塊通過鋁管時，導致鋁管的磁通量發生變化，從而產生感應電流，出現感應磁場要阻礙原磁場的變

化，導致磁塊會受到一定阻力，從而磁塊不會做自由落體運動，故C錯誤；

D.奧斯特通過實驗研究，發現了電流周圍存在磁場，故D錯誤。

故選：Ao

【點評】本題是生活中電磁學問題，關鍵抓住物理原理分析，應在理解的基礎上加強記憶。

7.線圈炮是電磁炮的一種，由加速線圈和彈丸線圈構成，根據通電線圈之間磁場的相互作用原理而工作。

如圖所示，彈丸線圈放在絕緣且內壁光滑的水平發射導管內。閉合開關S后，在加速線圈中接通變化的

月流iab，則能使靜止的彈丸線圈向右發射的電流是（）

【考點】楞次定律及其應用.

【專?題】定性思想：推理法：電磁感應與電路結合：推理能力.

【答案】D

【分析】本題根據楞次定律，結合加速線圈與彈丸線圈要形成斥力，分析求解。

【解答】解：彈丸向右發射，此時加速線圈與彈丸線圈要形成斥力，加速線圈和彈丸線圈的磁場方向應

該相反，根據楞次定律，加速線圈的電流應該逐漸增大，故ABC錯誤，D正確：

故選：Do

【點評】本題考查了楞次定律的應用，合理利用增反減同、來拒去留是解決此類問題的關鍵。

8.矩形線圈繞垂直于勻強磁場的軸勻速轉動。若軸線右側沒有磁場（磁場具有理想邊界），如圖所示。設

abcda方向為感應電流的正方向。從圖示位置開始一個周期內線圈感應電流隨時間變化的圖像中，正確

的是（）

B.

D.

【考點】根據B-t或者（p-l圖像計算感應電動勢：交流發電機及其產生交變電流的原理；交變電流的

u-t圖像和i-l圖像.

【專題】定性思想：推理法；交流電專題；理解能力.

【答案】A

【分析】根據楞次定律判斷出感應電流的方向。由感應電動外的表達式6=￡冰沿33由歐姆定律求出此

線圈感應電流的表達式，再選擇圖象。

【解答】解：如圖所示，左側線框在磁場中開始轉動時，根據楞次定律可得，初始時，磁通量向里減小，

感應電流產生磁場向里，電流為abcda方向，根據交流電產生原理存，從中性面開始計時，線框轉動產

生的交流電：e=Bs（osinu）t,線框中的感應電流隨時間也按正弦規徨變化，同理當右側線框轉動進入磁

場時，也會產生感應電動勢，產生的電流方向為abcda,但產生的感應電流小于開始時，故BCD錯誤，

A正確；

故選：Ao

【點評】本題主要考查/線圈在磁場中產生感應電流及其大小，法拉第電磁感應定律判斷出感應電動勢

的大小，進而根據歐姆定律判斷出電流大小。

9.如圖所示，光滑U形金屬導軌固定在水平面上，一根導體棒垂直靜置于導軌上構成回路。將回路正上

方的條形磁鐵豎直向上拋出。在其運動到最高點的過程中，安培力對導體棒做功W,回路中產生的焦

耳熱為Q,導體棒獲得的動能為Ek,重力加速度為g,下列說法正琬的是（）

A.導體棒對軌道壓力大于重力

B.磁鐵加速度為g

C.W=Q

D.W=Ek

【考點】電磁感應過程中的能量類問題：楞次定律及其應用.

【專題】定性思想：推理法：電磁感應一一功能問題；推理能力.

【答案】D

【分析】根據楞次定律的推廣內容定性的分析磁體和導體棒之間的作用力，從而得出導體棒對軌道的壓

力和磁鐵的加速度特點：根據能量的轉化分析功與能的關系。

【解答】解：AB、因為磁鐵向上運動，根據“來拒去留”，回路對磁鐵有向下的吸引力，再根據力的作

用是相互的可知磁鐵對回路有向上的吸引力，故導體棒對軌道的壓力小于重力。根據牛頓第二定律，磁

鐵受向下的重力和吸引力，故磁鐵的加速度會大于g，故AB錯誤：

C、電磁感應現象中，導體棒克服安培力做功等于回路產生的焦耳熱，故C錯誤：

D、對導體棒進行分析、根據動能定理，安培力對導體棒做的功就等于合力做的功，即等于導體棒動能

的變化量，故亞=￡卜，故D正確。

故選：D。

【點評】解決本題的關鍵是熟練掌握楞次定律的推廣結論“來拒去留；增縮減擴：增反減同”，并能根

據能量的轉化判斷功與能的關系。

10.如圖所示，在光滑絕緣的水平面上方，有兩個方向相反的水平方向的勻強磁場，磁場范圍足夠大，磁

感應強度的大小左邊為2B,右邊為3B,個豎直放置的寬為L、K為3L、單位K度的質量為山、單位

長度的電阻為r的矩形金屬線框，以初速度v垂直磁場方向從圖中實線位置開始向右運動，當線框運動

到虛線位置（在左邊磁場中的長度為L,在右邊磁場中的長度為2L）時，線框的速度為1也則下列判

斷正確的是（）

2B3B

I

?XXXXXXXXXX

!XXXXXXXXXX

[XXXXXXXXXX

??????IXXXXXXXXXX

???|????IxYxixxxxxx

????,?[XXXXXXXXXX

13B2LV

A.此時線框中電流方向為逆時針，線框中感應電流所受安培力為k

B.此過程中通過線框截面的電量為四空

SB

C.此過程中線框產生的焦耳熱為:m/

D.線框剛好可以完全進入右側磁場

【考點】電磁感應過程中的能量類問題；閉合電路歐姆定律的內容和表達式；導體平動切割磁感線產生

的感應電動勢.

【專題】定量思想：推理法：電磁感應一一功能問題；分析綜合能力.

【答案】D

【分析】根據右手定則判斷線框中的電流方向，再根據法拉第電磁感應定律計算回路中電動勢，再由閉

合電路歐姆定律計算電流，根據安培定則計算安培力，最后根據牛頓第二定律求解加速度：根據動量定

理列式即可求解電荷量：根據能量守恒定律列式求解此過程中線框產生的焦耳熱。

【解答】解：AD.根據右手定則，此時線框中電流方向為逆時針，線框中的感應電動勢大小為E=2BLx

iv+3BLx|v=1BLv,線框中感應電流大小為上品二舞，淺框中感應電流所受安培力為F=

2BIL+3BIL=5BIL=5Bx舞xL=然盧，根據牛頓第二定律此時線框的加速度大小為a=，帚，解得

2

a=點鬻，故A錯誤，D正確：

B.設向右為正方向，根據動量定理有-2BILAt-3BILAt=8LmxL-8Lmv,q=IAt,聯立解得q=

分，故B錯誤；

C.由能量守恒定律有Q=1xSLmv2-1x8Lm（靜=等加爐,故C錯誤;

故選：D。

【點評】該題考查線框穿過有界磁場區域過程中感應電動勢、閉合電路歐姆定律、牛頓第二定律、動量

定理以及能量守恒定律等知識點的綜合應用，題目難度較大，為易錯題型。

二.多選題（共4小題）

（多選）11.如圖所示，將一通電螺線管豎直放置，螺線管內部形成方向豎直向上、磁感應強度大小為B

=kt（k為常量，I為時間）的磁場，在內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

P、高度為h,半徑為r,厚度為d（d?r）o則下列說法正確的是（）

_.—-.-一..

A.從上向下看，金屬薄圓管中的感應電流為順時針方向

lrnrz

B.金屬薄圓管的感應電動勢為丁

h

rrdhk2r3

c.金屬薄圓管的熱功率為一；一

2P

D.輕繩對金屬薄圓管的拉力大小隨時間減小

【考點】楞次定律及其應用：電功和電功率的計算：閉合電路歐姆定律的內容和表達式.

【專題】定量思想：推理法：電磁感應與電路結合：推理能力.

【答案】AC

【分析】根據楞次定律、法拉第電磁感應定律，結合電阻定律以功率表達式、左手定則分析求解。

【解答】解：A.穿過金屬薄圓管的磁通量向上逐漸增加，則根據楞次定律可知，從上向下看，金屬薄圓

管中的感應電流為順時針方向，故A止確：

B.由法拉第電磁感應定律可知，金屬薄圓管的感應電動勢大小為

E=得仃2=kirr2

故B錯誤：

C由電阻定律可知，金屬薄圓管的電阻為

n2nr

R=PZT

金屬薄圓管的熱功率大小為

223

nE7rdhkr

P=方R=——52-p----

故C正確：

D.根據左手定則可知，金屬薄圓管中各段所受的受安培力方向指向圓管的軸線，則輕繩對金屈薄圓管的

拉力的合力大小始終等于金屬薄圓管的重力不隨時間變化，故D錯誤。

故選：ACo

【點評】本題考查了電磁感應相關知識，理解楞次定律的含義和判斷，合理利用電磁感應公式計算電動

勢是解決此類問題的關鍵。

(多選)12.如圖所示，光滑絕緣水平桌面上放置一邊長為L、質量為m、每邊電阻均為Ro的正方形金屬

紐框，右側區域內存在寬度為2L的方向垂直于桌面向上的勻強磁場，磁感應強度大小為B,兩虛線為

磁場邊界。現使金屬框以一定的初速度水平向右運動，進入磁場。運動過程中金屬框的左、右邊框始終

與磁場邊界平行，金屬框完全穿過磁場區域后，速度大小變為它初速度的三分之一。卜列說法正確他是

()

=2L一?

A.金屬框的初速度大小為丁丁

4mR0

3B2L3

B.金屬框的初速度大小為一—

mR0

C.金屬框進入和離開磁場的過程中產生的焦耳熱相等

D.金屬框穿過磁場區域的整個過程中產生的焦耳熱為端篇

【考點】線圈進出磁場的能量計算：線圈進出磁場的動力學問題.

【專題】定量思想：推理法：電磁感應中的力學問題：分析綜合能力.

【答案】AD

【分析】根據法拉第電磁感應定律、閉合電路歐姆定律、安培力計算公式，應用動量定理求解金屬框的

初速度；根據運動學定律分析金屬框進入磁場和離開磁場的速度，結合能量守恒定律得出產生的總隹耳

熱。

【解答】解：AB.設金屬框的初速度大小為v,金屬框穿過磁場區域的整個過程中，取向右為正方向，

杈據動量定理

-TJBLAt=-ov—mv

金屬框進入磁場區域的電量大小等于金屬框出磁場區域的電量大小，為

_△中_BL2

q=g『小=丁前

解得

3B2L3

4mR0

故A正確，B錯誤：

C.金屬框穿過磁場區域的整個過程中，金屬框做減速運動，則金屬框進入磁場過程中的速度大于金屬

框出磁場過程中的速度，根據

22

=血=掾BLBLV

可知金屬框進入磁場過程中的受到的安培力大于金屬框出磁場過程中受到的安培力，金屬框進入磁場過

程中的安培力做功大于金屬框出磁場過程中的安培力做功，故金屬框進入和離開磁場的過程中產生的焦

耳熱不相等，故C錯誤：

D.根據能量守恒，金屬框穿過磁場區域的整個過程中產生的焦耳熱為

。義”「品（仔喘

故D正確。

故選：ADo

【點評】本題主要考查了電磁感應中動力學問題與功能關系，要掌握安培力的沖量的推導過程，利用動

量定理解答金屬框在不同位置的速度，解題要注意電路的聯接結構。

（多選）13.根據實際需要，磁鐵可以制造成多種形狀，如圖就是一?根很長的光滑圓柱形磁棒，在它的側

面有均勻向外的輻射狀磁場。現將磁棒豎直固定在水平地面上，磁棒外套有一個粗細均勻的圓形金底線

圖，金屬線圈的質量為m,半徑為R,電阻為r,金屬線圈所在位置的磁場的磁感應強度大小為B.讓

金屬線圈從磁棒上端由靜止釋放，經一段時間后與水平地面相碰（碰前金屬線圈已達最大速度）并原速

率反彈，又經時間【，上升到距離地面高度為h處速度減小到零。下列說法中正確的是（）

（a）縱截面示意圖（b）俯視圖

mgr

A.金屬線圈與地面撞擊前的速度大小，

4n2B2R2

2

通過金屬線圈某一截面的電荷量斯

B.撞擊反彈后上升到最高處h的過程中,

2nBR

C.撞擊反彈后上升到最高處h的過程中,

通過金屬線圈某一截面的電荷量，87r3三臺二3/?33-嚕

nBR

m3g2r2

D.撞擊反彈后上升到最高處h的過程中,金屬線圈中產生的焦耳熱土北4m-mgh

DLJ1\

【考點】電磁感應過程中的能量類問題：動量定理的內容和應用：用焦耳定律計算電熱：導體平動切割

磁感線產生的感應電動勢：電磁感應過程中的動力學類問題.

【專題】定量思想：等效替代法：電磁感應一一功能問題.

【答案】ABD

【分析】金屬線圈與地面撞擊前已達最大速度，此時安培力與重力平衡,推導出安培力與速度的美系式，

再由平衡條件求金屬線圈的最大速度。根據動量定理求撞擊反彈上升過程中通過金屬線圈的電荷量。根

據能量守恒定律求撞擊反彈后上升到最高處h的過程中金屬線圈中產生的焦耳熱。

【解答】解:A、金屬線圈與地面撞擊前已達最大速度，設最大速度為V。

感應電動勢為：E=B*2nRv

感應電流大小為：

線圈受到的安培力為：FA=BIL=BI*2TTR

聯合解得安培力大小為：FA=

根據平衡條件有：FA=mg

解得：.故A正確。

4n2BzRz

BC、撞擊反彈后上升到最高處h的過程中，取向下為正方向，由動量定理得：

mgt+B/*2nRt=0-(-mv)

又通過金屬線圈某一截面的電荷量為：q=7t

聯立解得：q=呼，罕黑故B正確，C錯誤。

87r3夕'/?32nBR

D、撞擊反彈后上升到最高處h的過程中，金屬線圈中產生的焦耳熱為：Q=*mi;2—mgh=

小廣4f】gh.故D正確。

32/8/4&

故選：ABD,

【點評】本題是電磁感應與力學的綜合，要明確線圈與磁場垂直，有效的切割K度等「周K,要知道在

曳磁感應中，動量定理是求電荷量常用的方法。能量守恒定律是求焦耳熱常用的思路。

(多選)14.電子感應加速器是加速電子的一類常見加速器，結構示意主視圖、俯視圖如圖甲所示，上下

為電磁鐵的兩個磁極，磁極之間有一個環形真空室，電子在真空室中做圓周運動。電磁鐵線圈中電流的

大小、方向變化，產生的感生電場使電子加速，規定圖甲中所示電流產生的磁場方向為正方向。磁極在

真空室區域內產生磁感應強度大小的B=kt(k>0)的變化磁場，使電子逆時針加速，已知磁場隨時間

均勻變化時感生電場的大小E=^7,其中R為此時電了?做圓周運動的軌跡半徑，元電荷電量為e,

則下列說法正確的是()

A.電子繞真空室一圈，動能增量為eknR?

B.磁感應強度隨時間線性減小時，電子也能被加速

C.若磁感應強度隨時間按圖內所示規律變化，電子化加速靜中全程均可被加速

D.若磁感應強度隨時間按圖丙所示規律變化，電子在加速器中僅在9周期內可被加速

【考點】感生電場和感生電動勢：與加速電場相結合的質譜儀.

【專題】定量思想：推理法：帶電粒子在磁場中的運動專題；分析綜合能力.

【答案】AD

【分析】根據動能定理求解電子增加的動能：結合圖像運用愣次定律分析判斷真空室中感生電場方向,

由洛倫茲力提供向心力，然后判斷電了做加速圓周運動的方向。

【解答】解：A.該過程中感生電場

2

r11/CTI-TT/?kR

E=2^R-At=2^R-T\~=~

該過程屬于變力做功，則由動能定理有

CE,2TTR=AEk

則

2

￡EK—cknR

故A正確：

B.使電子被逆時針加速，渦旋電場方向應為順時針方向，當俯視時，若原磁場方向垂直向內、大小線

性減小時，產生的感應電場為順時針，但此時電子所受洛倫茲力背離圓心，無法提供向心力，電子會撞

二真空室壁，故B錯誤：

CD.變化時對應的電場方向如圖所示（俯