电磁感应、交变电流和传感器-2024年北京高考物理三模试题分类汇编

专题04电磁感应、交变电流和传感器（原卷版）

一、单选题

1.（2024.北京海淀.统考三模）某同学用图所示装置探究影响感应电流方向的因素。将

磁体从线圈中向上匀速抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转。关于该实验，下列说

法正确的是（）

A.图中线圈中感应电流的磁场方向向下

B.若将磁体向上加速抽出，灵敏电流计指针将向左偏转

C.磁体放置在线圈中静止不动，灵敏电流计指针仍向右偏转

D.若将磁体的N、S极对调，并将其向下插入线圈，灵敏电流计指针仍向右偏转

2.（2024・北京人大附中•校考三模）如图所示，先后用一垂直于cd边的恒定外力以速度

匕和匕匀速把一正方形导线框拉出有界的匀强磁场区域，岭=2匕，拉出过程中油边始

终平行于磁场边界。先后两次把导线框拉出磁场情况下，下列结论正确的是（）

B;

XXXX；

I

a

XXXX

*V

XXXX

bI°

XXXX;

A.感应电流之比小/?=2:1B.外力大小之比片：工=1:2

C.拉力的功率之比耳刘=L2D.拉力的冲量大小之比电：电=1：2

3.（2024.北京人大附中•校考三模）物理学中有很多关于圆盘的实验，第一个是法拉第

圆盘，圆盘全部处于磁场区域，可绕中心轴转动，通过导线将圆盘圆心和边缘与外面电

阻相连。第二个是阿拉果圆盘，将一铜圆盘水平放置，圆盘可绕中心轴自由转动，在其

中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，第三个是费曼圆盘，一块水平放

置的绝缘体圆盘可绕过其中心的竖直轴自由转动，在圆盘的中部有一个线圈，圆盘的边

缘固定着若干带负电的金属小球。以下说法正确的是（）

A.法拉第圆盘在转动过程中（俯视,圆盘顺时针转动），虽然圆盘中磁通量不变,

但会有自上而下的电流流过电阻R

B.阿拉果圆盘实验中，转动圆盘，小磁针会同向转动，反之，转动小磁针，圆盘则

不动

C.费曼圆盘中，当开关闭合的一瞬间，圆盘会顺时针（俯视）转动

D.法拉第圆盘和阿拉果圆盘都是电磁驱动的表现

4.（2024.北京首师大附中•校考三模）如图是汽车上使用的电磁制动装置示意图。与传

统的制动方式相比，电磁制动是一种非接触的制动方式，避免了因摩擦产生的磨损。电

磁制动的原理是当导体在通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，使导体受到阻碍

运动的制动力。下列说法正确的是（）

线圈二

铁芯

磁感线

旋转轴运动导体（转盘）

A.制动过程中，导体不会产生热量

B.如果改变线圈中的电流方向，可以使导体获得促进它运动的动力

C.制动力的大小与导体运动的速度无关

D.为了使导体获得恒定的制动力，制动过程中可以逐渐增大线圈中的电流

5.（2024.北京首师大附中.校考三模）如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平。型

导体框左端连接一阻值为R的电阻，质量为机、电阻为r的导体棒仍置于导体框上。

不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。仍以水平向右的初速度w开始运动，最终

停在导体框上。在此过程中（）

a

R

b

A.导体棒做匀减速直线运动B.导体棒中感应电流的方向为af人

C.电阻R消耗的总电能为信D.导体棒克服安培力做的总功小于g机说

6.（2024.北京首师大附中.校考三模）某同学搬运如图所示的磁电式电流表时，发现表

针晃动剧烈且不易停止。按照老师建议，该同学在两接线柱间接一根导线后再次搬运,

发现表针晃动明显减弱且能很快停止。下列说法正确的是（）

A.未接导线时,表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势

B.未接导线时,表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用

C.接上导线后,表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势

D.接上导线后,表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用

7.（2024•北京九中•校考三模）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

A.P闪亮后再熄灭，且通过P中的电流反向

B.Q闪亮后再熄灭，且通过Q中的电流方向不变

C.P比Q先熄灭

D.P与Q同时熄灭

8.（2024.北京九中.校考三模）如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平U型导体框

左端连接一阻值为R的电阻，质量为机、电阻为r的导体棒仍置于导体框上。不计导

体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。仍以水平向右的初速度"开始运动，最终停在导

体框上。在此过程中（

A.导体棒做匀减速直线运动B.导体棒中感应电流的方向为ifh

mv^RD.导体棒克服安培力做的总功小于:根说

C.电阻R消耗的总电能为

2(R+r)

9.（2024.北京大兴精华学校.校考三模）如图所示，L是自感系数较大的线圈，其直流

电阻可忽略不计，“6、c是三个相同的小灯泡，下列说法正确的是（）

A.开关S闭合时，c灯立即亮，a、6灯逐渐亮

B.开关S闭合至电路稳定后，b、c灯亮，。灯不亮

C.开关S断开时，c灯立即熄灭，。灯闪亮一下再逐渐熄灭

D.开关S断开时，c灯立即熄灭，万灯闪亮一下再逐渐熄灭

10.（2024•北京大兴精华学校•校考三模）如图所示，一单匝粗细均匀的正方形导体线框

abed和直角坐标系无Oy（x轴水平，y轴竖直）均处于竖直平面内，线框边长为心空间

内存在垂直于纸面向里的磁场，磁感应强度在x方向均匀分布，y方向上满足

B=Bo+ky（k>0）„初始时，线框的a点与坐标原点。重合，边与x轴重合。现给线

框一个沿着x轴正方向的速度％,线框在运动过程中始终处于xOy平面内，其成边与x

轴始终保持平行，空气阻力不计。则（)

xxxxxxxxxx

xxxxxxxxxx

xxxxxxxxxx

y''

A.下落过程中线框中有顺时针方向的感应电流

B.开始时线框中产生的电动势为稣工%

C.开始时线框中产生的电动势为A"

D.若线框匝数增大为〃匝，则竖直方向最终速度不变

11.（2024•北京海淀.统考三模）电路过载时电流一般比额定电流大一些，而短路时则可

能达到额定电流的十几倍以上。空气开关是一种常见的电气设备，可用于保护电气线路

和设备避免过载或短路的破坏，如图1所示。空气开关内部有电磁脱扣器和热脱扣器两

种断开结构，如图2所示。在过载或短路发生的情况下，电路中的强电流流过电磁线圈，

线圈内的金属顶针在电磁力的作用下压缩弹簧撞击弹片使电路断开；热脱扣器则是利用

双金属片热胀冷缩的原理，当强电流流过双金属片时，材料不同的双金属片发热形变程

度不同，金属片带动连杆开关使电路断开。

一般家庭电路中用电器往往启动瞬间电流较大，为保证用电器顺利启动，多采用脱扣特

征曲线如图3所示的空气开关。脱扣特征曲线的横轴表示线路实际电流相对于额定电流

的倍数（部分刻度值未画出），纵轴（t/s）表示电流持续时间，曲线①左下方区域表示

空气开关不脱扣，曲线②右上方区域表示脱扣，①、②曲线所夹的区域为不确定区域,

在此区域中脱扣器可能是脱扣状态或未脱扣状态。根据以上信息，下列说法正确的是

（）

100000

2000

500

200

100

20

10

t/s2

0.5

0.2

0.05

0.02

0.005

0.002

0.512357103070200

额定电流倍数

A.电路发生过载情况时，更易发生电磁脱扣

B.实际电流为额定电流2倍时，线路设备可持续工作至少10秒

C.实际电流为额定电流7倍时，一定是电磁脱扣器执行断开电路动作

D.线路设备在工作条件下，电磁脱扣器不产生焦耳热

12.（2024•北京海淀•统考三模）图甲所示为用传感器测量某直流电源（在图甲中用电池

的符号来表示）的电动势£和内电阻厂的实验电路，按此原理测量得到多组数据后作出

的U-/图像如图乙所示。下列说法正确的是（）

A.图中A、B分别为电压传感器和电流传感器

B.闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于b端

C.根据图乙可求出该电源的电动势E=L48V

D.根据图乙可求出该电源的内阻r=1.43O

13.（2024.北京顺义・统考三模）如图，一交流发电机中，矩形导线框ABC。绕垂直于磁

场的轴0。'匀速转动，并与理想变压器原线圈相连。变压器原、副线圈匝数之比

巧：副线圈接入一规格为“6V；12W”的小灯泡时，小灯泡恰好正常发光，导

线框、输电导线电阻均不计，下列说法正确的是（）

A.图示位置穿过导线框的磁通量最大

B.导线框产生电动势的最大值为60V

C.通过原线圈电流的有效值为0.2A

D.原、副线圈中电流的频率之比为10:1

14.（2024•北京顺义・统考三模）一正弦式交流电的图像如图所示。下列说法正确的

B.用其给100。的电阻供电，电阻消耗的功率为484W

C.用其给以额定功率1000W工作的电吹风供电，电路中的电流约为3.2A

D.用其给线圈电阻为10。的电动机供电，电动机正常工作时的电流为22A

15.（2024.北京人大附中•校考三模）如图所示，理想变压器输入电压保持不变。若将滑

动变阻器的滑动触头向下移动，下列说法正确的是（）

A.电表Ai、A2的示数都增大

B.电表Vi、V2的示数都不变

C.原线圈输入功率减小

D.电阻凡消耗的电功率减小

16.（2024・北京首师大附中・校考三模）一正弦式交变电流的i-f图像