高考物理电磁学选择题填空题汇编（2021全国各地高考真题共55题有答案）

高考物理电磁学选择题填空题汇编（2021全国各地高考真题共

55题有答案）

一.选择题（共32小题）

1.（2021•福建）一对平行金属板中存在匀强电场和匀强磁场，其中电场的方向与金属板垂

直，磁场的方向与金属板平行且垂直纸面向里，如图所示•一质子（1H）以速度vo自

O点沿中轴线射入，恰沿中轴线做匀速直线运动。下列粒子分别自。点沿中轴线射入，

能够做匀速直线运动的是（所有粒子均不考虑重力的影响）（）

A.以速度手的射入的正电子（?e）

B.以速度vo射入的电子（£e）

C.以速度2Vo射入的核（包）

D.以速度4Vo射入的a粒子（:He）

2.（2021•海南）如图，V型对接的绝缘斜面M、N固定在水平面上，两斜面与水平面夹角

均为a=60°,其中斜面N光滑。两个质量相同的带电小滑块P、Q分别静止在M、N

上，P、Q连线垂直于斜面M,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则P与M间的动摩

擦因数至少为（）

V3

C,D.一

23

3.（2021•湖北）如图所示，理想变压器原线圈接入电压恒定的正弦交流电，副线圈接入最

大阻值为2R的滑动变阻器和阻值为R的定值电阻。在变阻器滑片从a端向b端缓慢移

动的过程中（）

R

A.电流表Ai示数减小

B.电流表A2示数增大

C.原线圈输入功率先增大后减小

D.定值电阻R消耗的功率先减小后增大

4.（2021•辽宁）等量异号点电荷固定在水平向右的匀强电场中，电场分布如图所示，实线

表示电场线，虚线表示等势线。将同一负电荷先后置于a、b两点，电势能分别为Epa和

Epb,电荷所受电场力大小分别为Fa和Fb,则（）

A.Epa>Epb,Fa>FbB.Epa>Epb,FaVFb

C.EpaVEpb,Fa>FbD.EpaVEpb,FaVFb

5.（2021•辽宁）一列沿x轴负方向传播的简谐横波，t=2s时的波形如图（a）所示，x=2m

处质点的振动图像如图（b）所示，则波速可能是（）

4

C.-m/sD.-m/s

55

6.（2021•辽宁）如图所示,N匝正方形闭合金属线圈abed边长为L,线圈处于磁感应强度

大小为B的匀强磁场中,绕着与磁场垂直且与线圈共面的轴00'以角速度3匀速转动,

L

ab边距轴7线圈中感应电动势的有效值为（）

B

A.NBL2WB.—NBL2O)C.-NBL2O)D.—NBL2O)

224

7.（2021•天津）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，传播速度v=10m/s,t=0时位于坐标

原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，下列图形中哪个是t=0.6s时的波形（）

8.（2021•北京）某同学搬运如图所示的磁电式电流表时，发现表针晃动剧烈旦不易停止。

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

9.（2021•天津）如图所示，闭合开关后，R=5Q的电阻两端的交流电压为u=50应sinlOmV,

电压表和电流表均为理想交流电表，则（）

A.该交流电周期为0.02sB.电压表的读数为100V

C.电流表的读数为10AD.电阻的电功率为IkW

10.（2021•北京）如图所示的平面内，有静止的等量异号点电荷，M、N两点关于两电荷连

线对称，M、P两点关于两电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是（）

；*/»

I

在-......i-........e

I

N・!

A.M点的场强比P点的场强大

B.M点的电势比N点的电势高

C.N点的场强与P点的场强相同

D.电子在M点的电势能比在P点的电势能大

11.（2021•北京）如图所示，在xOy坐标系的第一象限内存在匀强磁场。一带电粒子在P

点以与x轴正方向成60°的方向垂直磁场射入，并恰好垂直于y轴射出磁场。已知带电

粒子质量为m、电荷量为q,OP=a。不计重力。根据上述信息可以得出（）

A.带电粒子在磁场中运动的轨迹方程

B.带电粒子在磁场中运动的速率

C.带电粒子在磁场中运动的时间

D.该匀强磁场的磁感应强度

12.（2021•北京）一正弦式交变电流的i-t图像如图所示。下列说法正确的是（)

A.在t=0.4s时电流改变方向

B.该交变电流的周期为0.5s

C.该交变电流的表达式为i=2cos5mA

D.该交变电流的有效值为4A

13.（2021•北京）一列简谐横波某时刻的波形图如图所示。此后K质点比L质点先回到平

衡位置。下列判断正确的是（）

A.该简谐横波沿x轴负方向传播

B.此时K质点沿y轴正方向运动

C.此时K质点的速度比L质点的小

D.此时K质点的加速度比L质点的小

14.（2021•北京）如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平U形导体框左端连接一阻值

为R的电阻，质量为m、电阻为r的导体棒ab置于导体框上。不计导体框的电阻、导体

棒与框间的摩擦。ab以水平向右的初速度vo开始运动，最终停在导体框上。在此过程中

（）

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a~*b

C.电阻R消耗的总电能为

2（R+r）

1

D-导体棒克服安培力做的总功小于邢/

15.（2021•山东）如图甲所示，边长为a的正方形，四个顶点上分别固定一个电荷量为+q

的点电荷；在0WXV孝a区间，x轴上电势中的变化曲线如图乙所示。现将一电荷量为

-Q的点电荷P置于正方形的中心O点，此时每个点电荷所受库仑力的合力均为零。若

将:P沿x轴向右略微移动后，由,静L止释放，L以下判断正确的是（）

图甲图乙

A.Q="与,释放后P将向右运动

B.Q=与与,释放后P将向左运动

C.Q=次1±iq,释放后P将向右运动

D.Q=2^2+1（?）释放后p将向左运动

16.（2021•浙江）将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股细绳，它们处于

同一水平面上，在离分叉点相同长度处用左、右手在身体两侧分别握住直细绳的一端,

同时用相同频率和振幅上下持续振动，产生的横波以相同的速率沿细绳传播。因开始振

动时的情况不同，分别得到了如图甲和乙所示的波形。下列说法正确的是（）

A.甲图中两手开始振动时的方向并不相同

B.甲图中绳子的分叉点是振动减弱的位置

C.乙图中绳子分叉点右侧始终见不到明显的波形

D.乙图只表示细绳上两列波刚传到分叉点时的波形

17.（2021•浙江）如图所示，虚线是正弦交流电的图像，实线是另一交流电的图像，它们的

周期T和最大值Um相同，则实线所对应的交流电的有效值U满足（）

C.U>^UmD.UV乎Um

18.（2021•浙江）某书中有如图所示的图，用来表示横截面是“〈”形导体右侧的电场线和

等势面，其中a、b是同一条实线上的两点，c是另一条实线上的一点，d是导体尖角右

侧表面附近的一点。下列说法正确的是（）

A.实线表示电场线

B.离d点最近的导体表面电荷密度最大

C.“V”形导体右侧表面附近电场强度方向均相同

D.电荷从a点到c点再到b点电场力做功一定为零

19.（2021•浙江）已知普朗克常量h=6.63Xl（）34j.s,电子的质量为9.11XlO7'g。一个

电子和一滴直径约为4Hm的油滴具有相同动能，则电子与油滴的德布罗意波长之比的数

量级为（）

A.10-8B.IO6C.IO8D.1016

20.（2021•广东）某同学设计了一个充电装置，如图所示。假设永磁铁的往复运动在螺线管

中产生近似正弦式交流电，周期为0.2s,电压最大值为0.05V。理想变压器原线圈接螺线

管，副线圈接充电电路，原、副线圈匝数比为1：60。下列说法正确的是（)

A.交流电的频率为10Hz

B.副线圈两端电压最大值为3V

C.变压器输入电压与永磁铁磁场强弱无关

D.充电电路的输入功率大于变压器的输入功率

21.（2021•甲卷）两足够长直导线均折成直角，按图示方式放置在同一平面内，EO与O'Q

在一条直线上，PO,与OF在一条直线上，两导线相互绝缘，通有相等的电流I,电流方

向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感

应强度大小为B,则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为（）

22.（2021•河北）如图，距离为d的两平行金属板P、Q之间有一匀强磁场，磁感应强度大

小为Bi,一束速度大小为v的等离子体垂直于磁场喷入板间。相距为L的两光滑平行金

属导轨固定在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小为B2,导轨平面与水平面

夹角为0,两导轨分别与P、Q相连。质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直导轨放置，

恰好静止。重力加速度为g,不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子重力。下列说

法正确的是（）

mgRsinO

BiBzLd

mgRsinO

B.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下,

BlB2Ld

_mgRtanO

C.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上,V=

B1B2Ld

mgRtanO

D.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下,v=

B1B2Ld

23.（2021•乙卷）如图（a）,在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。由于静电感

应，在金属平板上表面产生感应电荷，金属板上方电场的等势面如图（b）中虚线所示,

相邻等势面间的电势差都相等。若将一正试探电荷先后放于M和N处，该试探电荷受到

的电场力大小分别为FM和FN,相应的电势能分别为EpM和EpN,则（）

.9,-一、、

。:/'

I，

图（a）图（b）

A.FMVFN,EpM>EPNB.FM>FN,EPM>EPN

C.FM<FN,EpM<EpND.FM>FN,EPM<EPN

24.（2021♦河北）如图，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

Bo导轨间距最窄处为一狭缝，取狭缝所在处0点为坐标原点。狭缝右侧两导轨与x轴

夹角均为e,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0点开始以速度v向右匀速运动，忽略所有电阻。下列说法正确的是（）

A.通过金属棒的电流为2BCv2tan。

B.金属棒到达xo时，电容器极板上的电荷量为BCvxotan。

C.金属棒运动过程中，电容器的上极板带负电

D.金属棒运动过程中，外力F做功的功率恒定

25.（2021•湖南）如图，理想变压器原、副线圈匝数比为ni：他，输入端C、D接入电压有

效值恒定的交变电源，灯泡Li、L2的阻值始终与定值电阻Ro的阻值相同。在滑动变阻

器R的滑片从a端滑动到b端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下

列说法正确的是（）

A.Li先变暗后变亮，L2一直变亮

B.Li先变亮后变暗，L2一直变亮

C.Li先变暗后变亮，L2先变亮后变暗

D.Li先变亮后变暗，L2先变亮后变暗

26.（2021•乙卷）如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质量为m、电荷量为q（q

>0）的带电粒子从圆周上的M点沿直径MON方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度

大小为vi,离开磁场时速度方向偏转90°；若射入磁场时的速度大小为V2,离开磁场时

速度方向偏转60°。不计重力。则也为（）

"2

27.（2021•广东）截面为正方形的绝缘弹性长管中心有一固定长直导线，长管外表面固定着

对称分布的四根平行长直导线。若中心直导线通入电流11,四根平行直导线均通入电流

12,Il>>12,电流方向如图所示。下列截面图中可能正确表示通电后长管发生形变的是

28.（2021•广东）如图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸极接在高压电源两端，两

极间产生强电场，虚线为等势面。在强电场作用下，一带电液滴从发射极加速飞向吸极,

a、b是其路径上的两点。不计液滴重力。下列说法正确的是（）

高压电源

带电液葡/'.

'等势面’

A.a点的电势比b点的低

B.a点的电场强度比b点的小

C.液滴在a点的加速度比在b点的小

D.液滴在a点的电势能比在b点的大

29.（2021•湖南）如图，在（a,0）位置放置电荷量为q的正点电荷，在（0,a）位置放置

电荷量为q的负点电荷，在距P（a,a）为夜a的某点处放置正点电荷Q,使得P点的电

场强度为零。则Q的位置及电荷量分别为（）

aQ-——产3,

A.（0,2a）,V2qB.（0,2a）,2V2qC.（2a,0）,V2qD.（2a,0）,2V2q

30.（2021•浙江）如图所示是通有恒定电流的环形线圈和螺线管的磁感线分布图。若通电螺

线管是密绕的，下列说法正确的是（）

A.电流越大，内部的磁场越接近匀强磁场

B.螺线管越长，内部的磁场越接近匀强磁场

C.螺线管直径越大，内部的磁场越接近匀强磁场

D.磁感线画得越密，内部的磁场越接近匀强磁场

31.（2021•浙江）两列频率、振幅均相同的简谐波I和II分别从绳子的两端持续相向传播,

在相遇区域发生了干涉，在相距0.48m的A、B间用频闪相机连续拍摄，依次获得1、2、

3、4、5五个波形，如图所示，且1和5是同一振动周期内绳上各点位移都达到最大值时

拍摄的波形。已知频闪时间间隔为0.12s,下列说法正确的是（）

A.简谐波1和II的波长均为0.24m

B.简谐波I和H的周期均为0.48s

C.绳上各点均做振幅相同的简谐运动

D.两波源到A点和C点的路程差之差的绝对值是0.48m

32.（2021•浙江）如图所示是某一带电导体周围的电场线与等势面，A、C是同一等势面上

的两点，B是另一等势面上的一点。下列说法正确的是（）

A.导体内部的场强左端大于右端

B.A、C两点的电势均低于B点的电势

C.B点的电场强度大于A点的电场强度

D.正电荷从A点沿虚线移到B点的过程中电场力做正功，电势能减小

二.多选题（共22小题）

33.（2021•海南）如图，理想变压器原线圈接在u=220V^sinl00m（V）的交流电源上，副

线圈匝数可通过滑片P来调节。当滑片P处于图示位置时，原、副线圈的匝数比ni：n2

=2：1,为了使图中“100V,50W”的灯泡能够正常发光，下列操作可行的是（）

A.仅将滑片P向上滑动

B.仅将滑片P向下滑动

C.仅在副线圈电路中并联一个阻值为20Q的电阻

D.仅在副线圈电路中串联一个阻值为200的电阻

34.（2021•海南）如图，在匀强电场中有一虚线圆，ab和cd是圆的两条直径，其中ab与

电场方向的夹角为60°,ab=0.2m,cd与电场方向平行，a、b两点的电势差Uab=20V。

则（）

,6E

,，)、%.

~--------

c；---■，/S竺_彳［

A.电场强度的大小E=200V/m

B.b点的电势比d点的低5V

C.将电子从c点移到d点，电场力做正功

D.电子在a点的电势能大于在c点的电势能

35.（2021•海南）如图，在平面直角坐标系Oxy的第一象限内，存在垂直纸面向外的匀强

磁场，磁感应强度大小为B。大量质量为m、电量为q的相同粒子从y轴上的P（0,百L）

点，以相同的速率在纸面内沿不同方向先后射入磁场，设入射速度方向与y轴正方向的

夹角为a（0Wa<180°）.当a=150°时，粒子垂直x轴离开磁场。不计粒子的重力。

贝I」（）

A.粒子一定带正电

B.当a=45°时，粒子也垂直x轴离开磁场

c.粒子入射速率为空陋1

m

D.粒子离开磁场的位置到0点的最大距离为3^L

36.（2021•湖北）关于电场，下列说法正确的是（）

A.电场是物质存在的一种形式

B.电场力一定对正电荷做正功

C.电场线是实际存在的线，反映电场强度的大小和方向

D.静电场的电场线总是与等势面垂直，且从电势高的等势面指向电势低的等势面

37.（2021•湖北）一列简谐横波沿x轴传播，在t=0时刻和t=ls时刻的波形分别如图中实

线和虚线所示。已知x=0处的质点在0〜1s内运动的路程为4.5cm。下列说法正确的是

B.波源振动周期为1.1s

C.波的传播速度大小为13m/s

D.t=ls时，x=6m处的质点沿y轴负方向运动

38.（2021•湖北）一电中性微粒静止在垂直纸面向里的匀强磁场中，在某一时刻突然分裂成

a、b和c三个微粒，a和b在磁场中做半径相等的匀速圆周运动，环绕方向如图所示，c

未在图中标出。仅考虑磁场对带电微粒的作用力，下列说法正确的是（）

A.a带负电荷

B.b带正电荷

C.c带负电荷

D.a和b的动量大小一定相等

39.（2021•辽宁）如图（a）所示，两根间距为L、足够长的光滑平行金属导轨竖直放置并

固定，顶端接有阻值为R的电阻，垂直导轨平面存在变化规律如图（b）所示的匀强磁场，

t=0时磁场方向垂直纸面向里。在t=0至i」t=2to的时间内，金属棒水平固定在距导轨顶

端L处；t=2to时，释放金属棒。整个过程中金属棒与导轨接触良好，导轨与金属棒的电

阻不计，则（）

A.在t=9时，金属棒受到安培力的大小为生?

B.在1=8时，金属棒中电流的大小为包二

t0R

C.在1=当时，金属棒受到安培力的方向竖直向上

D.在t=3to时，金属棒中电流的方向向右

40.（2021•天津）两个位于纸面内的点电荷产生电场的等势面如图中实线所示，相邻等势面

间的电势差相等。虚线MPN是一个电子在该电场中的运动轨迹，轨迹与某等势面相切于

P点。下列说法正确的是（）

A.两点电荷可能是异种点电荷

B.A点的电场强度比B点的大

C.A点的电势高于B点的电势

D.电子运动到P点时动能最小

41.（2021•山东）输电能耗演示电路如图所示。左侧变压器原、副线圈匝数比为1：3,输

入电压为7.5V的正弦交流电。连接两理想变压器的导线总电阻为r,负载R的阻值为10。。

开关S接1时，右侧变压器原、副线圈匝数比为2：1,R上的功率为10W；接2时，匝

42.（2021•山东）一列简谐横波沿x轴传播，如图所示，实线为ti=2s时的波形图，虚线为

t2=5s时的波形图。以下关于平衡位置在O处质点的振动图像，可能正确的是（）

43.（2021•山东）如图所示，电阻不计的光滑U形金属导轨固定在绝缘斜面上。区域1、

II中磁场方向均垂直斜面向上，I区中磁感应强度随时间均匀增加，H区中为匀强磁场。

阻值恒定的金属棒从无磁场区域中a处由静止释放，进入II区后，经b下行至c处反向

上行。运动过程中金属棒始终垂直导轨且接触良好。在第一次下行和上行的过程中，以

下叙述正确的是（）

A.金属棒下行过b时的速度大于上行过b时的速度

B.金属棒下行过b时的加速度大于上行过b时的加速度

C.金属棒不能回到无磁场区

D.金属棒能回到无磁场区，但不能回到a处

44.（2021•浙江）如图所示，有两根用超导材料制成的长直平行细导线a、b,分别通以80A

和100A、流向相同的电流，两导线构成的平面内有一点p,到两导线的距离相等。下列

说法正确的是（）

a.80A

*p

b--------«--------------100A

A.两导线受到的安培力Fb=125Fa

B.导线所受的安培力可以用F=ILB计算

C.移走导线b前后，p点的磁感应强度方向改变

D.在离两导线平面有一定距离的有限空间内，不存在磁感应强度为零的位置

45.（2021•甲卷）某电场的等势面如图所示，图中a、b、c、d、e为电场中的5个点，则（）

A.一正电荷从b点运动到e点，电场力做正功

B.一电子从a点运动到d点，电场力做功为4eV

C.b点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向右

D.a、b、c、d四个点中，b点的电场强度大小最大

46.（2021•甲卷）由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的

质量相等，但所用导线的横截面积不同，甲线圈的匝数是乙的2倍。现两线圈在竖直平

面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区

域，磁场的上边界水平，如图所示。不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸

面，上、下边保持水平。在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前，可能出现的是（）

甲「一|乙

xXXXXXXX

xXXXXXXX

XXXXXXXX

A.甲和乙都加速运动

B.甲和乙都减速运动

C.甲加速运动，乙减速运动

D.甲减速运动，乙加速运动

47.（2021•乙卷）四个带电粒子的电荷量和质量分别为（+q,m）、（+q,2m）、（+3q,3m）、

（-q,m）,它们先后以相同的速度从坐标原点沿x轴正方向射入一匀强电场中，电场

方向与y轴平行。不计重力，下列描绘这四个粒子运动轨迹的图像中，可能正确的是（）

48.（2021•河北）如图，发电机的矩形线圈长为2L、宽为L,匝数为N,放置在磁感应强

度大小为B的匀强磁场中。理想变压器的原、副线圈匝数分别为no、ni和n2,两个副线

圈分别接有电阻Ri和R2。当发电机线圈以角速度3匀速转动时，理想电流表读数为I。

不计线圈电阻，下列说法正确的是（）

A.通过电阻R2的电流为也

B.电阻R2两端的电压为典”1

V2NBL2a)

C.no与m的比值为1%~

,,,..、，y/2NBL2a)l(n+n')

D.发电机的功率为---------—1—2-

n0

49.（2021•河北）如图，四个电荷量均为q（q>0）的点电荷分别放置于菱形的四个顶点,

其坐标分别为（41,0）、（-41,0）,（0,yo）和（0,-yo）,其中x轴上的两个点电荷

位置固定，y轴上的两个点电荷可沿y轴对称移动（yoWO）。下列说法正确的是（）

为.

z、

z.、、

，z、、

，、

■:------------:.»

⑷''、、o/'4/X

、、，，

、、ZZ

一打、'

A.除无穷远处之外，菱形外部电场强度处处不为零

B.当yo取某值时，可使得菱形内部只存在两个电场强度为零的点

C.当yo=81时，将一带负电的试探电荷由点（41,51）移至点（0,-31）,静电力做正

功

D.当yo=41时，将一带负电的试探电荷放置在点（1,I）处，其所受到的静电力方向与

x轴正方向成45°倾斜向上

50.（2021•湖南）如图，圆心为O的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，ab和cd

为该圆直径。将电荷量为q（q>0）的粒子从a点移动到b点，电场力做功为2W（W

>0）；若将该粒子从c点移动到d点，电场力做功为W。下列说法正确的是（）

—

A.该匀强电场的场强方向与ab平行

B.将该粒子从d点移动到b点，电场力做功为0.5W

C.a点电势低于c点电势

D.若只受电场力，从d点射入圆形电场区域的所有带电粒子都做曲线运动

51.（2021•湖南）均匀介质中，波源位于。点的简谐横波在xOy水平面内传播，波面为圆。

t=0时刻，波面分布如图（a）所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷。A处质

点的振动图像如图（b）所示，z轴正方向竖直向上。下列说法正确的是（）

B.t=6s时，B处质点位于波峰

C.t=8s时，C处质点振动速度方向竖直向上

D.t=10s时，D处质点所受回复力方向竖直向上

E.E处质点起振后，12s内经过的路程为12cm

52.（2021•湖南）两个完全相同的正方形匀质金属框，边长为L,通过长为L的绝缘轻质杆

相连，构成如图所示的组合体。距离组合体下底边H处有一方向水平、垂直纸面向里的

匀强磁场。磁场区域上下边界水平，高度为L,左右宽度足够大。把该组合体在垂直磁

场的平面内以初速度vo水平无旋转抛出，设置合适的磁感应强度大小B使其匀速通过磁

场，不计空气阻力。下列说法正确的是（）

A.B与vo无关，与W7成反比

B.通过磁场的过程中，金属框中电流的大小和方向保持不变

C.通过磁场的过程中，组合体克服安培力做功的功率与重力做功的功率相等

D.调节H、vo和B,只要组合体仍能匀速通过磁场，则其通过磁场的过程中产生的热量

不变

53.（2021•广东）如图所示，水平放置足够长光滑金属导轨abc和de,ab与de平行，be

是以O为圆心的圆弧导轨。圆弧be左侧和扇形Obc内有方向如图的匀强磁场。金属杆

OP的O端与e点用导线相接，P端与圆弧be接触良好。初始时，可滑动的金属杆MN

静止在平行导轨上。若杆0P绕0点在匀强磁场区内从b到c匀速转动时，回路中始终

有电流，则此过程中，下列说法正确的有（）

A.杆0P产生的感应电动势恒定

B.杆0P受到的安培力不变

C.杆MN做匀加速直线运动

D.杆MN中的电流逐渐减小

54.（2021•浙江）发电机的示意图如图甲所示，边长为L的正方形金属框，在磁感应强度

为B的匀强磁场中以恒定角速度绕00'轴转动，阻值为R的电阻两端的电压如图乙所

示。其它电阻不计，图乙中的Um为已知量。则金属框转动一周（）

A.框内电流方向不变

B.电动势的最大值为Um

25L2

C.流过电阻的电荷一］

2

D.电阻产生的焦耳热Q=叫嘤-

三.填空题（共1小题）

55.（2021•乙卷）图中实线为一列简谐横波在某一时刻的波形曲线，经过0.3s后，其波形

曲线如图中虚线所示。已知该波的周期T大于0.3s。若波是沿x轴正方向传播的，则该

波的速度大小为m/s,周期为s；若波是沿x轴负方向传播的，该波

高考物理电磁学选择题填空题汇编（2021全国各地高考真题共

55题有答案）

参考答案与试题解析

一.选择题（共32小题）

1.（2021•福建）一对平行金属板中存在匀强电场和匀强磁场，其中电场的方向与金属板垂

直，磁场的方向与金属板平行且垂直纸面向里，如图所示。一质子（JH）以速度vo自

O点沿中轴线射入，恰沿中轴线做匀速直线运动。下列粒子分别自O点沿中轴线射入，

能够做匀速直线运动的是（所有粒子均不考虑重力的影响）（）

A.以速度行的射入的正电子（?e）

B.以速度vo射入的电子（，e）

C.以速度2Vo射入的核（IH）

D.以速度4Vo射入的a粒子（tHe）

【考点】带电粒子在混合场中的运动.

【专题】计算题；带电粒子在复合场中的运动专题；推理能力.

【分析】当洛伦兹力等于电场力时，粒子做匀速直线运动，依次代入数据运算求解。

【解答】解：质子（JH）以速度vo自O点沿中轴线射入，恰沿中轴线做匀速直线运动，

将受到向上的洛伦兹力和电场力，满足

qvoB=qE

解得vo=f

即质子的速度满足速度选择器的条件；

A.以速度段射入的正电子（?e）,所受的洛伦兹力小于电场力，正电子将向下偏转，故

A错误；

B.以速度vo射入的电子（9遇），依然满足电场力等于洛伦兹力，而做匀速直线运动，

即速度选择器不选择电性而只选择速度，故B正确;

CD.以速度2Vo射入的核（汨），以速度4Vo射入的a粒子（出e）,其速度都不满足

速度选器的条件vo=1,故都不能做匀速直线运动，故CD错误；

故选：Bo

【点评】本题考查速度选择器的运用，理解速度选择器的本质是解题关键。

2.（2021•海南）如图，V型对接的绝缘斜面M、N固定在水平面上，两斜面与水平面夹角

均为a=60°,其中斜面N光滑。两个质量相同的带电小滑块P、Q分别静止在M、N

上，P、Q连线垂直于斜面M,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则P与M间的动摩

擦因数至少为（）

【考点】库仑定律.

【专题】定量思想；推理法；电场力与电势的性质专题；推理能力.

【分析】分别对PQ受力分析，根据受力平衡计算P受到的摩擦力的大小。

【解答】解：滑块Q在光滑斜面N上静止，则P与Q带电同性，两者之间为库仑斥力设

为F,两滑块的受力分析和角度关系如图所示

对Q物体在沿着斜面方向有

mgcos30°=Fcos30°

可得F=mg

而对P物体动摩擦因数最小时有

N2=F+mgsin300

f=piN2

f=mgcos30°

联立解得^=卓，故ABC错误，D正确；

故选：D。

【点评】解决本题的关键是分析清楚PQ的受力情况，根据受力平衡计算摩擦力的大小。

3.（2021•湖北）如图所示，理想变压器原线圈接入电压恒定的正弦交流电，副线圈接入最

大阻值为2R的滑动变阻器和阻值为R的定值电阻。在变阻器滑片从a端向b端缓慢移

动的过程中（）

A.电流表Ai示数减小

B.电流表A2示数增大

C.原线圈输入功率先增大后减小

D.定值电阻R消耗的功率先减小后增大

【考点】电功、电功率；变压器的构造和原理.

【专题】定性思想；推理法；交流电专题；推理能力.

【分析】分析右端电路可知，R与滑动变阻器右半部分并联后，再与左半部分串联接入

电路，当滑片从a往b滑动时，并联部分总电阻减小，滑动变阻器左半部分电阻增大，

故电路中总电阻增大。

【解答】解：分析右端电路可知，R与滑动变阻器右半部分并联后，再与左半部分串联

接入电路。当滑片从a往b滑动时，并联部分总电阻减小，滑动变阻器左半部分电阻增

大，故电路中总电阻增大。

B、变压器原线圈输入电压不变，副线圈输出电压不变，总电阻增大，则副线圈总电流减

小，A2示数减小，故B错误；

A、再由变压器原副线圈电流关系知，A2示数减小，Ai示数减小，故A正确；

C、副线圈输出电压不变，电流减小，故输出功率减小，故C错误；

D、滑片从a往b滑动时，副线圈干路电流减小，滑动变阻器右半部分和R并联总电阻

减小，则并联部分分压减小，定值电阻R消耗电功率减小，故D错误。

故选：Ao

【点评】本题考查变压器和动态电路，意在考查考生对动态电路的分析能力，滑动变阻、

可变电阻器在此类电路中出现较多。

4.（2021•辽宁）等量异号点电荷固定在水平向右的匀强电场中，电场分布如图所示，实线

表示电场线，虚线表示等势线。将同一负电荷先后置于a、b两点，电势能分别为Epa和

Epb,电荷所受电场力大小分别为Fa和Fb,则（）

A.Epa>Epb，Fa>FbB.Epa>Epb，Fa〈Fb

C.EpaVEpb,Fa>FbD.EpaVEpb,Fa〈Fb

【考点】电势能与电场力做功；等势面.

【专题】定性思想；推理法；电场力与电势的性质专题；理解能力.

【分析】根据沿电场线方向电势降低判断电势高低，根据EP=q<p判断电势能的大小;

根据电场线密的地方电场强度大、结合电场力的计算公式分析电场力大小。

【解答】解：根据对称性可知，a点与a'点电势和电场强度大小都相同，如图所示。

根据沿电场线方向电势降低可得a点的电势高于b,根据Ep=q（p可知，负电荷在电势高

的地方电势能小，则有Epa<Epb;

根据电场线密的地方电场强度大，可知Ea<Eb,根据F=qE可知Fa<Fb,根据D正确、

ABC错误。

故选：D。

【点评】无论是电场线或是等差等势面，都是密的地方场强大，疏的地方场强小；电势

高低的判断方法可以根据电势的定义式来判断，但一般都是按沿电场线方向电势降低来

判断。

5.（2021•辽宁）一列沿x轴负方向传播的简谐横波，t=2s时的波形如图（a）所示，x=2m

处质点的振动图像如图（b）所示，则波速可能是（）

【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系.

【专题】定量思想；方程法；振动图象与波动图象专题；理解能力.

【分析】根据“同侧法”可知x=2m处的质点可能的位置，根据图乙可得该波的周期,

根据波速的计算公式求解波速。

【解答】解：x=2m处的质点在t=2s时处于平衡位置向下振动，根据“同侧法”可知x

114

=2m处的质点可能处于（n+5）入处，即（n+5）入=2m,解得：2=方彳m,（n=0>

乙乙，IJL

1,2、3...）

根据图乙可得该波的周期T=4s；

21

则该波的波速为：v=^=可=彳m/s（n=0、1、2、3...）

当n=2时，v=gn/s,故A正确、BCD错误。

故选：Ao

【点评】本题主要是考查了波的图像；解答本题关键是要理解波的图象的变化规律，要

理解振动图象和波动图象各自的物理意义，知道波速、波长和周期之间的关系。

6.（2021•辽宁）如图所示，N匝正方形闭合金属线圈abed边长为L,线圈处于磁感应强度

大小为B的匀强磁场中，绕着与磁场垂直且与线圈共面的轴00'以角速度3匀速转动,

ab边距轴二线圈中感应电动势的有效值为（）

4

A.NBL?3B.—NBL2O）C.-NBL2（OD.—NBL2O）

224

【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理；交流的峰值、有效值以及它们的关系.

【专题】定量思想；推理法；交流电专题；推理能力.

【分析】线圈在绕垂直于磁场的转轴转动过程中产生的感应电动势的最大值为Em=

NBS3,最大值与转轴的位置无关，根据正弦式交变电流最大值和有效值间的关系即可求

得有效值。

【解答】解：线圈转动产生的感应电动势的最大值与转轴位置对最大感应电动势无影响,

故/=N8ZAO,故有效值E=^=且等①，故ACD错误，B正确;

故选：B«

【点评】本题主要考查了线圈转动产生正弦式交变电压的最大值及与有效值间的关系即

可判断。

7.（2021•天津）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，传播速度v=10m/s,t=0时位于坐标

原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，下列图形中哪个是t=0.6s时的波形（）

O2/4\6x/m

C.

【考点】横波的图象.

【专题】定性思想；推理法；振动图象与波动图象专题；理解能力.

【分析】分析在t=0.6s时刻位于坐标原点的质点所处的位置和振动方向，该波沿x轴正

方向传播，根据“同侧法”进行分析。

【解答】解：根据图象可知该波的波长为人=4m,则周期T=]=^s=0.4s；

t=0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，在t=0.6s时，该质点已经振

动了:=—=1.5个周期，说明在t=0.6时刻位于坐标原点的质点在平衡位置处且向下

T0.4

振动，该波沿x轴正方向传播，根据“同侧法”可知，B选项是t=0.6s时的波形，故B

正确、ACD错误。

故选：Bo

【点评】本题主要是考查了波的图像；解答本题的关键是根据质点的振动方向判断出波

的传播方向；一般的判断方法是根据“平移法”或“同侧法”，或者根据“走坡法”来判

断。

8.（2021•北京）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

【考点】感应电动势的产生条件.

【专题】定性思想；归纳法；电磁感应与电路结合；理解能力.

【分析】不接导线和接上导线时，表针晃动过程中表内线圈都要产生感应电动势，接上

导线后，还要产生感应电流，线圈受到安培力的阻碍作用，表针会很快的停下来。

【解答】解：A、未接导线时，表针晃动过程中表内线圈要切割磁感线，会产生感应电动

势，故A错误；

B、未接导线时，表针晃动过程中表内线圈产生感应电动势，由于电路未闭合，则线圈没

有感应电流，线圈不受安培力的作用，故B错误；

CD、接上导线后形成闭合回路，表针晃动过程中表内线圈产生感应电流，线圈会受到安

培力作用阻碍线圈的转动，表针晃动减弱，故C错误，D正确。

故选：D。

【点评】解答本题时，要知道在运输电流表时，通常都会用导线把电流表的两个接线柱

连接起来，就是运用电磁阻尼的作用，让指针不再发生大角度的偏转。

9.（2021•天津）如图所示，闭合开关后，R=5。的电阻两端的交流电压为u=50立sinlOmV,

电压表和电流表均为理想交流电表，则（）

A.该交流电周期为0.02sB.电压表的读数为100V

C.电流表的读数为10AD.电阻的电功率为IkW

【考点】闭合电路的欧姆定律；交流的峰值、有效值以及它们的关系.

【专题】学科综合题；定量思想；推理法；交流电专题；推理能力.

【分析】由交流电压的瞬时值表达式分析周期。

根据最大值和有效值的关系求出有效值，电流表和电压表都是