2025届高考物理一轮复习专练：电磁感应（含解析）

2025届高考物理一轮复习专题练：电磁感应

一、多选题

1.如图所示，螺线管连接电阻R放置在水平地面上，上方有一竖直放置的条形磁铁，

磁铁的N极朝下，当磁铁向下运动过程中（未插入线圈内部），下列说法正确的是（）

A.穿过螺线管的磁通量减少

B.通过R的感应电流方向为从占-a

C.磁铁与螺线管相互吸引

D.螺线管对地面的压力变大

2.如图所示，光滑绝缘的水平面上有一边长为L、粗细均匀的正方形金属线框

MNPQ,以速度v滑入宽为2L的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里（俯视图）,

线框静止时磁场右边界到PQ与MN两边刚好等距.下列分析正确的是（）

A.MN刚进入磁场时其两端电压为处

4

B.MN刚离开磁场时其两端电压为处

12

C.进入磁场过程和离开磁场过程通过线框截面的电量之比为2:1

D.进入磁场过程和离开磁场过程线框中产生的热量之比为8:1

3.如图甲所示，圆形线圈电阻r=1Q,匝数“=100,线圈内部存在垂直纸面向外的磁

场，磁场面积为S=0.2m2,有一个阻值为尺=2。的电阻两端分别与线圈两端a、6相

连，电阻的一端匕接地。磁感应强度3随时间/变化的规律如图乙所示，不考虑圆形

线圈缺口对感应电动势的影响，下列说法正确的是（）

A.在0-4s时间内，。点电势高于5点电势

B.在0-4s时间内，通过电阻R的电荷量大小为4c

C.当/=4s时穿过线圈的磁通量为12Wb

D.在0-4s时间内，a、6两点间电压大小为2V

4.如图所示，LC振荡电路的导线及自感线圈的电阻忽略不计，某瞬间回路中的电流

方向如图中箭头所示，且此时电容器的极板A带正电荷，则下列说法正确的是（）

A.电容器两极板间的电压正在减小

B.此时电容器正在充电

C.线圈L中电流产生的磁场的磁感应强度正在增强

D.线圈L中的磁场能正在减小

5.如图所示，M、N、P、Q四条光滑的足够长的金属导轨平行放置，导轨间距分别为

2L和L两组导轨间由导线相连，装置置于水平面内，导轨间存在竖直向下的磁感应

强度为3的匀强磁场，两根质量均为冽，接入电路的电阻均为R的导体棒C、。分别

垂直于导轨放置，且均处于静止状态，不计导体棒外其余部分电阻。/=0时使导体棒

C获得瞬时速度1向右运动，两导体棒在运动过程中始终与导轨垂直并与导轨接触良

好。且达到稳定运动时导体棒C未到两组导轨连接处。则下列说法正确的是（）

N

A./=0时，导体棒。的加速度大小为。=丝生

mR

B.达到稳定运动时，C、。两棒速度之比1:1

C.从y0时至达到稳定运动的过程中，回路产生的内能为二相片

D.从/=0时到达到稳定运动的过程中，通过导体棒的电荷量为粤

6.如图甲所示，间距L=0.5m的平行光滑金属导轨固定在水平面内，左端用导线连

接，导轨处在竖直向上的匀强磁场中，一根长度也为L、电阻H=2Q的金属棒放在导

轨上，在平行于导轨向右、大小E=8N的恒力作用下向右运动，金属棒运动过程中，

始终与导轨垂直并接触良好，金属棒运动的加速度与速度的关系如图乙所示。不计导

A.金属棒的质量为5kg

B.匀强磁场的磁感应强度大小为8T

C.当R做功为5J时，通过金属棒横截面的电量为L25C

D.若某时刻撤去F,此后金属棒运动过程中加速度大小与速率的关系为a=3.2v

7.如图甲所示，虚线框内存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度随时间的变化规律如

图乙所示，一固定的金属线圈abed有部分处于磁场中，则线圈中产生的电流，、线圈

受到的安培力R与时间/的关系可能正确的是（）

8.如图所示，间距为L的光滑平行导轨倾斜地固定，倾角为仇导轨的顶端连接定值

电阻，阻值为凡图中的虚线1、2、3、4与导轨垂直且间距均为力虚线1、2间和

3、4间存在垂直导轨向下的匀强磁场，磁感应强度大小均为3,一质量为机、电阻为

R、长度为L的导体棒时距虚线1上方d处静止释放，经过一段时间运动到虚线4,

已知导体棒到达虚线2和虚线4的速度大小均为丫=里，且导体棒加速度为0,重力

B2£2

加速度为g.则下列说法正确的是（）

A.导体棒的加速度可能大于会

B.导轨的倾角6=30。

C导体棒由释放到线4的过程，流过定值电阻的电荷量为煤

222

D.导体棒由释放到虚线4的过程，定值电阻上产生的焦耳热为黑D

9.如图所示，MN、PQ两条平行光滑固定金属导轨与水平面的夹角为仇两导轨的间

距为L〃和P之间接阻值为R的定值电阻。导轨所在的空间有两条宽度均为d的匀

强磁场I和n,磁场方向垂直于导轨平面向下，大小分别为用、B2,磁场I的下边界

与磁场II的上边界间距为3d。现将一质量为m,阻值为R的导体棒从距磁场I上边界

距离为d处由静止释放，导体棒恰好分别以速度匕、岭匀速穿过磁场I和II。导体棒

穿过磁场I和n的过程中通过导体棒横截面的电荷量分别为小、0，定值电阻R上产

生的热量分别为0、&。导轨电阻不计，重力加速度为g，在运动过程中导体棒始终

垂直于导轨且与导轨接触良好，则（）

B.B]=V2B2

C.qx=%D.Qi=Q2=mgdsin6

10.如图所示，宽度为L的光滑平行金属导轨水平放置于方向竖直向下的匀强磁场

中，金属导轨足够长且电阻不计，磁场的磁感应强度为3,导轨左端接一阻值为R的

定值电阻和一电容为C的电容器，电阻不计的金属棒置于导轨上。某时刻在垂直

于金属棒方向施加一水平恒力E使金属棒由静止开始运动，运动过程中金属棒与导

轨始终保持垂直且接触良好。下列说法正确的是（）

x

F

X

&N

FR

A.开关即断开、S?闭合，金属棒最终做匀速直线运动，速度为不密

B.开关S1闭合、S2断开，金属棒做匀加速直线运动，加速度为浙g—

C.开关\凡都闭合，金属棒最终做匀速直线运动，速度为藤

F

D.开关都闭合，金属棒做匀加速直线运动，加速度为二7二一

BijC+m

11.如图甲所示，列车车头底部安装强磁铁，线圈及电流测量仪埋设在轨道地面（测

量仪未画出），P、Q为接测量仪器的端口，磁铁的匀强磁场垂直地面向下、宽度与线

圈宽度相同，俯视图如图乙。当列车经过线圈上方时，测量仪记录线圈的电流为

0.12Ao磁铁的磁感应强度为0.005T,线圈的匝数为10,断边长度为0.2m,总电阻为

0.5Q,则在列车经过线圈的过程中，下列说法正确的是（）

甲乙

A.线圈的磁通量一直增加B.线圈的电流方向先逆时针后顺时针方向

C.线圈的安培力大小为L2X10-4ND.列车运行的速率为6m/s

12.如图所示，光滑的水平绝缘桌面上有一个铝制圆环，圆心的正上方有一个竖直的

条形磁铁。若条形磁铁从图示位置开始沿水平方向向右匀速运动，则（）

N

一

日

A.圆环和磁铁开始时以相同的速度一起向右运动

B.圆环对桌面的压力小于重力

C.安培力对圆环做的功等于圆环增加的焦耳热能

D.安培力对圆环做的功等于圆环增加的动能

参考答案

1.答案：BD

解析：A.当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部）。穿过螺线管的磁通量增大，故A

错误；B.由图可知，当磁铁竖直向下运动时，穿过线圈的磁场方向向下增大，由楞次

定律可知感应电流的磁场应向上，由右手螺旋定则可知电流方向为从6-火-a，故B

正确；CD.根据“来拒去留”可知，磁铁靠近线圈，则磁铁与线圈相互排斥，故线圈对地

面的压力变大，故C错误，D正确。故选BD。

2.答案：BCD

解析：A.设磁感应强度为B,线框每条边电阻为凡刚进入磁场时，边切割磁

感线，产生的电动势为E=线框中的电流为/=E/4民MN两端的电压为

5=3/R=与,A错误；C.设从到磁场左边界到PQ边到左边界用时为小则平

均感应电动势为4=,，平均电流为人=4/4氏，通过线框截面的电荷量为

DJT2

%=/£,联立解得％=需；设从线框从开始离开磁场到静止用时为J，则平均感应

电动势为石2="二，平均电流为/2=62/4尺，通过线框截面的电荷量为%=，2与，联立

2^2

解得%=丝，即％%=2:1,C正确；B.选初速度方向为正方向，设线框完全进入

87?

磁场时的速度大小为匕，在％时间内安培力冲量大小为，即

—从PQ进入磁场到MN到达右边界，线框匀速，从"N到右边界到线

框静止用时为J，在弓时间内安培力冲量大小为3/2口2=机匕，即联立解

得当刚离开磁场时边产生的电动势为E3=BL4,线框中的电流为

I3=E3/4R,MN两端的电压为。2=4氏=等，B正确；D.由能量守恒可知"和芍时

间内减少的动能转化线框中的电能产生热量，则有。根F—g相片，Q2=gmV；，联

立解得Q1：。2=8：1，D正确，故选BCD。

3.答案：BD

解析：A.在0-4s时间内，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律可知，通过电阻R的

电流从6流向6点为电源的正极，则人点电势高于a点电势，故A错误；B.在0-4s

时间内，感应电动势为E=n—=n—S=100x—xO.2V=3V感应电流为

AzAz4

p

I==1A在0-4s时间内,通过电阻R的电荷量大小为q=〃=4C故B正确;C.当

t=4s时穿过线圈的磁通量为＜P=BS=0.6x0.2Wb=0.12Wb故C错误;D.在0-4s时间

内，a、6两点间电压大小为。=笈=2V故D正确。故选BD。

4.答案：BD

解析：由题图中电流方向可知，电容器处于充电状态，两极板间的电压正在增大，线

圈L中电流产生的磁场的磁感应强度正在减小，磁场能正在减小，A、C错误，B、D

正确.

5.答案：ACD

解析：A.开始时，导体棒中的感应电动势

E=2BLVQ

电路中感应电流

I上

2R

导体棒。所受安培力

F=BIL

导体棒。的加速度为。，则有

F=ma

解得

B213Vo

a=--------

mR

故A正确；

B.稳定运动时，电路中电流为零，设此时C、。棒的速度分别为匕，匕，则有

2BLvx=BLV2

对变速运动中任意极短时间由动量定理得，对c棒

2BILM=mAV]

对。棒

BILAt=mAv2

故对变速运动全过程有

%一匕=2岭

解得

2

畛=yv°

1

%=5V°

故B错误；

C.根据能量守恒可知回路产生的电能为

解得

2,

Q=-mv'

故C正确；

D.由上分析可知对变速运动中任意极短时间加，由动量定理得，对C棒

2BIL/^t=mA匕

可得

2BLq=m（y0一匕）

解得

v_2相%

—5BL

故D正确。

故选ACDo

6.答案：ABC

解析：A.金属棒运动过程中，产生的感应电动势为

E=BLv

感应电流为

金属棒受到的安培力为

FA=1BL

根据牛顿第二定律

F—FA=ma

整理得

B2!}F

a=----------vd——

mRm

图像的纵截距为

—=1.6m/s2

m

解得

m—5kg

图像的斜率为

,B-I}0-1.6

k=--------=--------

mR1

解得

B=8T

故AB正确；

C.当R做功为5J时，金属棒的位移为

x=m

通过金属棒横截面的电量为

AcPAcPBLx

q=7A?=-----AA/,------=1.25C

RMRR

故c正确;

D.若某时刻撤去F,根据牛顿第二定律

B-I}

FA=IBL-------v=ma

AR

解得

a=1.6v

故D错误。

故选ABCo

7.答案：BD

解析：AB.令线圈处于磁场中的面积为S,根据法拉第电磁感应定律有

E==S.，图像中，前半个周期与后半个周期内，磁感应强度的变化率均

A?Nt

为一个定值，一负一正，表明电动势的方向相反，根据欧姆定律可知，前半个周期与

后半个周期内，感应电流的大小均一定，根据楞次定律可知，电流方向先沿顺时针，

后沿逆时针，方向相反，故A错误，B正确；CD.结合上述可知，前半个周期与后半

个周期内，感应电动势的大小均一定，方向相反，根据尸=5〃可知，安培力大小与磁

感应强度大小成正比，根据左手定则可知，在一个周期内安培力方向先向左后向右，

再向左最后向右，故C错误，D正确。故选BD。

8.答案：ABC

解析：B.导体棒加速度为0时，根据受力平衡可得

mgsin0=BIL

又

，EBLv

~2R~^R

代入数据，可得导轨的倾角为

6=30。

故B正确；

A.由题意可知，导体棒由虚线1到虚线2的过程与导体棒由虚线3到虚线4的过程都

为加速过程，则导体棒通过虚线1和虚线3的速度

匕（匕

通过虚线3时为导体棒速度最大，安培力最大，导体棒由虚线3到虚线4的过程，假

设此时加速度

a>2

根据牛顿第二定律

B出

--mgsin0=m<7

2R

解得

匕〉坐=2v

3B-I3

导体棒由虚线2到虚线3的过程，根据运动学

2gsin6xd=v；-v2

得

/3m2g7?2

由于题中未给出d的具体大小关系，所以，以上假设可能成立，导体棒的加速度可能

大于故A正确;

2

C.导体棒由虚线1到虚线2的过程，流过定值电阻的电荷量

-AEAA0BLd

(71=IAt=—Nt=——=-----

2R2R2R

同理可得，导体棒由虚线3到虚线4的过程，流过定值电阻的电荷量

%=7'=至加=丝BLd

22R2R~2R

导体棒由释放到虚线4的过程，流过定值电阻的电荷量为

BLd

q=+%=-

故c正确；

D.导体棒由释放到虚线4的过程，根据能量守恒可得，回路产生的总焦耳热为

m3g2R2

Q=mgsin0x4d—mv2=2mgd-

2BP

则定值电阻上产生的焦耳热为

Rm3g2R2

QR=Q=mgd-

R+R4B4L4

故D错误。

故选ABCo

9.答案：AB

解析：A.当导体棒在导轨上无磁场区域运动过程，根据牛顿第二定律小gsing=

解得a=gsin，，导体棒从静止运动到磁场I上边界过程，根据h2=2泅，解得导体棒

运动到磁场I上边界时的速度为巧=q2gdsm同理导体棒从静止运动到磁场n上边

界过程根据1=2a("+3d),解得岭=2J2gdsin。,解得%：%=1：2,故A正确；B.

B2L2V

受到的安培力为R==,导体棒通过两匀强磁场时做匀速直线运动有

2R

F=mgsm0,两式联立解得磁感应强度3=丰四1巫，贝1]3=国=坐，故B正

VLv与Y匕1

确；C.通过导体棒电荷量4=万=粤，两磁场宽度相等，导体棒长度不变，两磁场的

2/v

磁感应强度大小之比空=坐，则导体棒在穿过匀强磁场I和n过程中通过导体棒横

B21

截面的电荷量如=事，故