2025版高考物理考点题型归纳总结考点57

2025版高考物理考点题型归纳总结考点57考点57法拉第电磁感应定律自感涡流强基固本对点练知识点1法拉第电磁感应定律的理解和应用1．[2023·湖北卷]近场通信(NFC)器件应用电磁感应原理进行通讯，其天线类似一个压平的线圈，线圈尺寸从内到外逐渐变大．如图所示，一正方形NFC线圈共3匝，其边长分别为1.0cm、1.2cm和1.4cm，图中线圈外线接入内部芯片时与内部线圈绝缘．若匀强磁场垂直通过此线圈，磁感应强度变化率为103T/s，则线圈产生的感应电动势最接近()A．0.30VB．0.44VC．0.59VD．4.3V2．图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为n，面积为S.若在t1到t2时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由B1均匀增加到B2，则该段时间线圈两端a和b之间的电势差φa－φb()A．恒为eq\f(nS（B2－B1）,t2－t1)B．从0均匀变化到eq\f(n（B2－B1）S,t2－t1)C．恒为－eq\f(n（B2－B1）S,t2－t1)D．从0均匀变化到－eq\f(n（B2－B1）S,t2－t1)3．A、B两闭合圆形导线环用相同规格的导线制成，它们的半径之比rA∶rB＝2∶1，在两导线环包围的空间内存在一正方形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直于两导线环所在的平面，如图所示．在磁场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中，下列说法正确的是()A．两导线环内所产生的感应电动势相等B．A环内所产生的感应电动势大于B环内所产生的感应电动势C．流过A、B两导线环的感应电流的大小之比为1∶4D．流过A、B两导线环的感应电流的大小之比为1∶14．(多选)在如图甲所示的电路中，电阻2R1＝R2＝2R，单匝、圆形金属线圈的半径为r1，电阻为R，半径为r2(r2<r1)的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示，其余导线的电阻不计．闭合开关S，在t0时刻，电路中的电流已稳定．下列说法正确的是()A．流过电阻R1的电流方向自下向上B．稳定后电阻R1两端的电压为eq\f(πreq\o\al(2,2)B0,4t0)C．0～t0时间内，流过电阻R2电荷量为eq\f(πreq\o\al(2,1)B0,4R)D．0～t0时间内，电阻R2上产生的焦耳热为eq\f(π2req\o\al(4,2)Beq\o\al(2,0),8Rt0)知识点2导体切割磁感线产生感应电动势的计算5．如图，长度为l的直导线ab在匀强磁场B中以速度v移动，直导线ab中的电动势为()A．BlvB．BlvsinαC．BlvcosθD．06．如图所示，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上．当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc.已知bc边的长度为l，下列判断正确的是()A．Ua>Uc，金属框中无电流B．Ub>Uc，金属框中电流方向沿abcaC．Ubc＝－eq\f(1,2)Bl2ω，金属框中无电流D．Uac＝eq\f(1,2)Bl2ω，金属框中电流方向沿acba7．(多选)如图所示，两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，导轨间距最窄处为一狭缝，取狭缝所在处O点为坐标原点，狭缝右侧两导轨与x轴夹角均为θ，一电容为C的电容器与导轨左端相连，导轨上的金属棒与x轴垂直，在外力F作用下从O点开始以速度v向右匀速运动，导轨和金属棒电阻忽略不计，下列说法正确的是()A．金属棒运动过程中，电容器的上极板带正电B．金属棒到达x0时，电容器极板上的电荷量为BCvx0tanθC．通过金属棒的电流为2BCv2tanθD．金属棒运动过程中，外力F做功的功率恒定知识点3自感现象8．[2023·北京卷]如图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个相同的小灯泡，开始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮，Q灯正常发光，断开开关()A．P与Q同时熄灭B．P比Q先熄灭C．Q闪亮后再熄灭D．P闪亮后再熄灭9．(多选)相同的电灯A1、A2和自感系数较大的电感线圈L接入如图甲的电路中，电源电动势为E，内阻不计．闭合开关S待电路稳定后开始计时，t1时刻断开开关S，t2时刻整个电路的电流均为零．t1前后通过电灯A2的电流－时间(iA2­t)图像如图乙，用I1和I2分别表示开关S断开瞬间通过电灯A2的电流大小．下列说法正确的是()A．电感线圈的直流电阻不可忽略B．断开开关S后，电灯A1、A2电流大小始终相等C．断开开关S后，流过电灯A2的电流方向向左D．线圈的自感系数是由线圈本身决定，与是否有铁芯无关知识点4涡流电磁阻尼和电磁驱动10．当线圈中的电流随时间变化时，由于电磁感应，线圈附近的导体中都会产生感应电流．如图所示，将绝缘导线绕在圆柱形铁块上，导线内通以交变电流，铁块内就会产生虚线所示的感应电流，即涡流．当线圈中的电流方向如图所示且正在减小时，下列判断正确的是()A．线圈内部空间的磁感线方向竖直向下B．从上往下看，铁块内沿虚线圆的涡流方向为顺时针方向C．为减小涡流，可以把铁块沿横向切成很薄的铁片，涂上绝缘层后叠放起来D．为减小涡流，可以把铁块沿纵向切成很薄的铁片，涂上绝缘层后叠放起来11．扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌．为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示．无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒定磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是()培优提能模拟练12．如图1和图2分别是教材中演示断电自感和通电自感的两个电路图，L1和L2为电感线圈．图1实验中，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐熄灭；图2实验中，闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个与A2相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同．下列说法正确的是()A.图1中，断开S1瞬间，流过L1的电流大于断开S1前流过L1的电流B．图1中，A1与L1的直流电阻值相同C．图2中，闭合S2瞬间，流过L2的电流与流过变阻器R的电流相等D．图2中，变阻器R接入电路中的阻值与L2的直流电阻值相同13．[2024·广东省粤光联考第一次调研]如图所示，一个铝制易拉罐和强磁铁．易拉罐静置于光滑水平面上，下列说法正确的是()A．当磁铁静置于易拉罐附近时，易拉罐会被磁铁吸引B．当磁铁静置于易拉罐附近时，易拉罐会发生静电感应C．当磁铁快速向易拉罐靠近时，易拉罐仍保持静止D．当磁铁快速向易拉罐靠近时，易拉罐会受到安培力的作用 14．[2024·云南师大附中期中考试]如图所示，导体棒ab跨接在金属框架MNPQ上与框架围成一个边长为L的正方形回路，空间有垂直框架平面的匀强磁场，磁感应强度为B0，方向如图．电路中除ab棒以外其余电阻均不计．若磁感应强度保持B0不变，让ab棒以恒定速度v向右运动时，导体棒中的电流大小为I；若保持ab棒在初始位置不动，让磁感应强度B随时间t均匀变化，要使通过导体棒的电流仍为I，磁感应强度的变化率eq\f(ΔB,Δt)应为()A．eq\f(vB0,2L)B．eq\f(vB0,L)C．eq\f(2vB0,L)D．eq\f(vB0,L2)15．[2023·北京卷]如图所示，光滑水平面上的正方形导线框，以某一初速度进入竖直向下的匀强磁场并最终完全穿出．线框的边长小于磁场宽度．下列说法正确的是()A．线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向B．线框出磁场的过程中做匀减速直线运动C．线框在进和出的两过程中产生的焦耳热相等D．线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等16．[2024·安徽省滁州市教学质量监测]如图所示，水平面内有一长为l的导体棒ab，处于水平向右、磁感应强度为B的匀强磁场中，ab与磁场方向垂直．若让ab在水平面内以大小为v、方向与水平向左成α角的速度做匀速直线运动，则导体棒ab两端的电势差为()A．BlvB．0C．BlvcosαD．Blvsinα17．[2024·全国分科调研](多选)如图所示的甲、乙电路中，A1、A2为两盏完全相同的灯泡，L1、L2是自感系数很大、直流电阻值大于灯泡阻值的自感线圈，E为电源，S1、S2为开关，在演示自感现象的过程中，下列说法正确的是()A．闭合开关S1时，通过A1电流突然增大，然后逐渐减小达到稳定B．闭合开关S2时，通过A2电流突然增大，然后逐渐减小达到稳定C．断开开关S1时，通过A1电流逐渐减小，灯泡逐渐变暗，电流方向不变D.断开开关S2时，通过A2电流逐渐减小，灯泡逐渐变暗，电流方向不变18．[2024·湖北省高中名校联盟联考]如图甲所示，金属导轨abc和deO水平放置，bc段是以O为圆心的eq\f(1,4)圆弧．ad之间连接电阻为R的灯泡，abed构成边长为l的正方形，∠bOe＝45°.t＝0时刻，导体棒绕O沿圆弧由b向c匀速转动，角速度为ω，转动时间为2t0.已知在扇形Obc区域内分布着方向垂直纸面向外、大小恒为B0的匀强磁场；abed区域内匀强磁场B随时间变化如图乙所示，其方向垂直纸面向里．不计其它的电阻．下列说法正确的是()A．在0～t0时间内灯泡中电流方向由a→dB．在0～t0时间内灯泡两端电压为eq\f(B0ωl2,2)C．在t0～2t0时间内abed区域中的磁通量均匀减小D．若t0～2t0时间内灯泡中无电流，则图乙中B的变化率为B0ω19．[2024·浙江省浙东北陈道明联考]如图所示，匝数N＝2000、面积S＝60cm2、电阻r＝1.0Ω的线圈处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B1，通过软导线分别与边长为L＝10cm、每个边的阻值均为4Ω、质量分布均匀的正方形线框的d、c相连接，正方形线框用两个劲度系数为k＝150N/m的轻质绝缘弹簧悬吊在天花板上，整个线框处在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度大小为B2，已知B1随时间的变化规律为B1＝5t(T)，开关闭合前线框静止，开关闭合，稳定后，两弹簧的长度均变化了Δx＝0.5cm.忽略软导线对线框的作用力．则下列说法正确的是()A．线框中的电流方向为由c到dB．ab边与cd边所受的安培力相等C．流过线圈的电流为20AD．磁感应强度B2的大小为1T考点58电磁感应中的电路和图像问题强基固本对点练知识点1电磁感应中的电路问题1．如图所示是两个互连的金属圆环，小金属环的电阻是大金属环电阻的二分之一，磁场垂直穿过大金属环所在区域．当磁感应强度随时间均匀变化时，在大环内产生的感应电动势为E，则a、b两点间的电势差为()A．eq\f(1,2)EB．eq\f(1,3)EC．eq\f(2,3)ED．E2．如图甲所示，一长为L的导体棒，绕水平圆轨道的圆心O匀速顺时针转动的俯视图，角速度为ω，电阻为r，在圆轨道空间存在有界匀强磁场，磁感应强度大小为B.半径小于eq\f(L,2)的区域内磁场竖直向上，半径大于eq\f(L,2)的区域磁场竖直向下，俯视如图乙所示，导线一端Q与圆心O相连，另一端P与圆轨道连接给电阻R供电，其余电阻不计，则()A．电阻R两端的电压为eq\f(BL2ω,4)B．电阻R中的电流方向向上C．电阻R中的电流大小为eq\f(BL2ω,4（R＋r）)D．导体棒的安培力做功的功率为03．(多选)如图所示，光滑的金属框CDEF水平放置，宽为L，在E、F间连接一阻值为R的定值电阻，在C、D间连接一滑动变阻器R1(0≤R1≤2R).框内存在着竖直向下的匀强磁场．一长为L，电阻为R的导体棒AB在外力作用下以速度v匀速向右运动，金属框电阻不计，导体棒与金属框接触良好且始终垂直，下列说法正确的是()A.ABFE回路的电流方向为逆时针，ABCD回路的电流方向为顺时针B．左右两个闭合区域的磁通量都在变化且变化率相同，故电路中的感应电动势大小为2BLvC．当滑动变阻器接入电路中的阻值R1＝R时，导体棒两端的电压为eq\f(2,3)BLvD．当滑动变阻器接入电路中的阻值R1＝eq\f(R,2)时，滑动变阻器有最大电功率且为eq\f(B2L2v2,8R)知识点2电磁感应中的电荷量的计算4．在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，线圈所围的面积为0.1m2，线圈电阻为1Ω.规定线圈中感应电流I的正方向从上往下看是顺时针方向，如图甲所示．磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，以下说法正确的是()A．在0～2s时间内，I的最大值为0.02AB．在3～5s时间内，I的大小越来越小C．前2s内，通过线圈某横截面的总电荷量为0.01CD．第3s内，线圈的发热功率最大5．(多选)半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r、电阻为R的均匀金属棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图所示，整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下．在两环之间接阻值为R的定值电阻和电容为C的电容器．金属棒在水平外力作用下以角速度ω绕O逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触．导轨电阻不计．下列说法正确的是()A．金属棒中电流从B流向AB．金属棒两端电压为eq\f(3,4)Bωr2C．电容器的M板带负电D．电容器所带电荷量为eq\f(3,2)CBωr26．如图所示，单匝正方形线圈A边长为0.2m，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中，磁感应强度随时间变化的规律为B＝(0.8－0.2t)T．开始时开关S未闭合，R1＝4Ω，R2＝6Ω，C＝20μF，线圈及导线电阻不计．闭合开关S，待电路中的电流稳定后．求：(1)回路中感应电动势的大小；(2)电容器所带的电荷量．知识点3电磁感应中的图像问题7．如图甲所示，在线圈l1中通入电流i1后，在l2上产生的感应电流随时间变化的规律如图乙所示，l1、l2中电流的正方向如图甲中的箭头所示．则通入线圈l1中的电流i1随时间变化的图线是下图中的()8．在水平光滑绝缘桌面上有一边长为L的正方形导线框abcd，被限制在沿ab方向的水平直轨道自由滑动．bc边右侧有一等腰直角三角形匀强磁场区域efg，直角边ge和ef的长也等于L，磁场方向竖直向下，其俯视图如图所示，线框在水平拉力作用下向右以速度v匀速穿过磁场区，若图示位置为t＝0时刻，设逆时针方向为电流的正方向．则感应电流i­t图像正确的是(时间单位为eq\f(L,v))()9．(多选)如图甲所示，正方形线圈abcd内有垂直于线圈的匀强磁场，已知线圈匝数n＝10，边长ab＝1m，线圈总电阻r＝1Ω，线圈内磁感应强度随时间的变化情况如图乙所示．设图示的磁场方向与感应电流方向为正方向，则下列有关线圈的电动势e，感应电流i，焦耳热Q以及ab边的安培力F(取向下为正方向)随时间t的变化图像正确的是()10．[2023·全国甲卷](多选)一有机玻璃管竖直放在水平地面上，管上有漆包线绕成的线圈，线圈的两端与电流传感器相连，线圈在玻璃管上部的5匝均匀分布，下部的3匝也均匀分布，下部相邻两匝间的距离大于上部相邻两匝间的距离．如图(a)所示．现让一个很小的强磁体在玻璃管内沿轴线从上端口由静止下落，电流传感器测得线圈中电流I随时间t的变化如图(b)所示．则()A．小磁体在玻璃管内下降速度越来越快B．下落过程中，小磁体的N极、S极上下颠倒了8次C．下落过程中，小磁体受到的电磁阻力始终保持不变D．与上部相比，小磁体通过线圈下部的过程中，磁通量变化率的最大值更大11．如图所示，将一均匀导线围成一圆心角为90°的扇形导线框OMN，圆弧MN的圆心为O点，将O点置于直角坐标系的原点，其中第二和第四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为B，第三象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为2B.t＝0时刻，让导线框从图示位置开始以O点为圆心沿逆时针方向做匀速圆周运动，规定电流方向ONM为正，在下面四幅图中能够正确表示电流i与时间t关系的是()培优提能模拟练12．[2024·东北三省三校一模]如图所示，由均匀导线制成的半径为R的圆环，以速度v匀速进入一磁感应强度大小为B的匀强磁场．当圆环运动到图示位置(∠aOb＝90°)时，a、b两点的电势差Uab为()A．eq\r(2)BRvB．eq\f(\r(2),2)BRvC．－eq\f(\r(2),4)BRvD．－eq\f(3\r(2),4)BRv13．[2024·江西省宜春市月考]如图所示，半径为R的圆形导线圈两端A、C接入一个平行板电容器，线圈放在随时间均匀变化的匀强磁场中，线圈所在平面与磁感线的方向垂直，下列措施不能使电容器所带的电量增大的是()A．增大线圈的面积B．增大磁感应强度的变化率C．电容器的两极板靠近些D．使线圈平面与磁场方向成60°角14．[2024·河南省名校开学考试](多选)某同学探究金属物品在变化磁场中的热效应．如图所示，用粗细均匀横截面积为S、电阻率为ρ的金属丝制成半径为R的金属圆环，在金属圆环内有半径为r的圆形区域，区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化关系为B＝B0＋kt，其中B0、k为正的常量，在金属圆环中，下列说法正确的是()A．感应电流的方向为逆时针B．感应电动势的大小为πkR2C．感应电流的大小为eq\f(kSr2,2ρR)D．感应电流的热功率为eq\f(πk2SR3,2ρ)15．[2024·宁夏吴忠市期中考试]矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示．若规定逆时针方向为感应电流i的正方向，下列各图中正确的是()16．[2024·辽宁省十校联合体调研]如图所示，xOy平面的第一、三象限内充满垂直纸面向外的匀强磁场．边长为L的正方形金属框始终在O点的顶点环绕，在xOy平面内以角速度ω顺时针匀速转动，t＝0时刻，金属框开始进入第一象限，规定顺时针方向为电流的正方向，不考虑自感影响，关于金属框中感应电流i随时间t变化的图像正确的是()17．[2024·湖北省荆州市月考]如图所示，在一垂