2025年高考物理二轮复习：电磁感应（练习）解析版

专题13电磁感应

目录

01模拟基础练.......................................................2

题型一：楞次定律法拉第电磁感应定律的应用..........................2

题型二：电磁感应的图像问题........................................7

题型三：电磁感应的电路问题.......................................14

题型四：电磁感应的动力、能量综合问题.............................22

02重难创新练......................................................30

题型一：楞次定律法拉第电磁感应定律的应用

1.（2024.陕西西安.一模）若陕西地区地磁场的磁感应强度的竖直分量的大小岛随距离地面高度/?的变化关

系如图所示，一直升机将一始终保持水平的闭合金属导线框竖直向上匀速吊起，下列说法正确的是（）

A.线框中有顺时针方向的感应电流（俯视）

B,线框中的感应电流不断减小

C.线框中的感应电流不断增大

D.线框的四条边有向内收缩的趋势

【答案】A

【详解】A.陕西地区位于北半球，地磁场的磁感应强度的竖直分量竖直向下，根据楞次定律，线框中有顺

时针方向的感应电流（俯视），故A正确；

BC.由法拉第电磁感应定律和耳i图像得，感应电动势大小为年=巫=武”感应电流的

V

F

大小为/=/可知感应电动势E保持不变，则感应电流的大小保持不变，故BC错误；

D.根据楞次定律，线框的四条边有向外扩张的趋势，故D错误。故选A。

2.（2024.北京大兴.三模）如图所示，一单匝粗细均匀的正方形导体线框仍〃和直角坐标系尤Oy（无轴水平，

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3=4+外（左＞0）。初始时，线框的a点与坐标原点。重合，“b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尤Oy平面内，其仍边与x轴始终保持平行,

空气阻力不计。则（）

abx

O

xI。XXXXXXX

dc

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入%

C.开始时线框中产生的电动势为kL2

D.若线框匝数增大为w匝，则竖直方向最终速度不变

【答案】D

【详解】A.根据楞次定律，则下落过程中穿过线圈的磁通量向里增加，则线框中有逆时针方向的感应电流，

故A错误；

BC.开始时线框中磁通量变化率为0,产生的电动势为0,故BC错误；

D.线框在磁场中斜向下运动时产生逆时针方向的感应电流，线框的两竖直受安培力等大反向，则水平方向

受力为零做匀速直线运动；水平下边受安培力竖直向上，水平上边受安培力竖直向下，但因下边受安培力

大于上边，可知竖直方向上受向上的安培力，当线框受到该安培力等于重力时，达到最终速度，若线框匝

数增大为〃匝，线框的质量变为mg,电阻变为成，贝切色=必87^L其中解得v=噌故D

nRk~L

正确。故选D。

3.（2024.四川•模拟预测）随着时代的发展，新能源汽车已经走进了我们的生活，如图所示是新能源汽车的

电磁阻尼减震装置。当车轮经过一个凸起的路面时车轮立即带动弹簧和外筒向上运动，线性电机立即产生

垂直纸面向里的匀强磁场并以速度v向下匀速通过正方形线圈，达到减震的目的。已知线圈的匝数为小线

圈的边长为3磁感应强度为2,线圈总电阻为r,下列说法正确的是（）

A.图示线圈中感应电流的方向是先顺时针后逆时针

B.当磁场进入线圈时，线圈受到的安培力的方向向下

C.若车轮经过坑地时，电机立即产生垂直纸面向里的磁场，磁场向下运动也可实现减震

D.当磁场刚进入线圈时，线圈受到的安培力大小为型互

r

【答案】B

【详解】A.磁场经过线圈，由楞次定律可得线圈中的电流方向先逆时针后顺时针。故A错误；

B.磁场进入线圈中的电流方向为逆时针，磁场方向垂直线面向里，由左手定则可得线圈受到向下的安培力。

故B正确；

C.车轮经过坑地时，向下产生垂直纸面向里的磁场，由楞次定律可得线圈受到向下的安培力，力和速度都

向下，加速下降，没起到减震作用。故c错误；

D.当磁场刚进入线圈时，线圈受到的安培力，有F=nBIL又1=巨,E=〃皮v可得尸=逆且故D错误。

rr

故选B。

4.（2024江苏.模拟预测）电磁弹射装置的原理如图甲所示，驱动线圈通过开关S与电源连接，发射线圈放

在绝缘且内壁光滑的发射导管内。闭合开关S后，在。。时间内驱动线圈中的电流z•随时间/的变化关系

如图乙所示。在这段时间内，下列说法正确的是（）

A.发射线圈中感应电流产生的磁场水平向右

B.1=0时发射线圈中的感应电动势最大

C.♦=%时驱动线圈的自感电动势最大

D.对调电源的正负极，发射线圈会向相反方向运动

【答案】B

【详解】A.根据安培定则可知，驱动线圈内的磁场方向水平向右，结合题图乙可知，驱动线圈的电流增大，

通过发射线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，发射线圈内部的感应磁场方向水平向左，故A错误；

B.1=0时驱动线圈的电流变化率最大，则此时通过发射线圈的磁通量变化得最快，发射线圈中的感应电动

势最大，故B正确。

C.同理f=0时驱动线圈的电流变化率最大，此时发射线圈的磁通量变化得最快，驱动线圈的自感电动势最

大，故c错误;

D.根据楞次定律可知对调电源的正负极后，发射线圈仍然向右运动，故D错误。故选B。

5.（2024・贵州・三模）一根绝缘硬质细导线顺次绕成如图所示的线圈，其中大圆的面积为M，小圆的面积均

为SZ。垂直线圈平面方向有一随时间f变化的磁场，磁感应强度大小8=稣+公，线和左均为常量，则线圈

中总的感应电动势大小为（）

A.4峪B.4ks2C.左国一4邑|D.^（^+45,）

【答案】C

【详解】由法拉第电磁感应定律可得大圆线圈产生的感应电动势为4=孚="。=左每每个小圆线圈产生

加Nt

的感应电动势均为2="=丝5,=/，由线圈的绕线方式和楞次定律可知，4个小圆线圈产生的感应电动

加M

势方向相同，而大圆线圈产生的感应电动势方向与4个小圆线圈产生的感应电动势方向相反，所以线圈中

总的感应电动势大小为E=|耳-4勾=左四-4$2|故选C。

6.（2024•辽宁辽阳•二模）CPU卡是一种基于芯片的智能卡，内部集成了处理器、存储器和加密模块等多个

组件，正常工作电流约为5mA,其天线为如图所示的线圈，线圈尺寸从内到外逐渐变大，共3匝，其边长

分别为2.0cm、22cm和2.4cm,正常工作时匀强磁场垂直穿过线圈，磁感应强度的变化率为4T/s,则

CPU卡工作时的功率约为（

B.4.2mW

C.7.3mWD.9.3mW

【答案】C

【详解】根据法拉第电磁感应定律，可得£=旦+与+片3=孚。2+竺〃2+苧匕2=L46V功率为

ArAtM

p=〃=L46Vx5mA=7.3mW故选C。

7.（2024•河北邯郸・一模）2023年11月我国首颗高精度地磁场探测卫星投入使用，该卫星将大幅提高我国

地球磁场探测技术水平。地磁场的磁感线从地理南极出发，回到地理北极，磁感线分布如图1所示。在地

面上不太大范围内，地磁场都可以看成是匀强磁场。设在北京某处有一个半径为八总电阻为R的单匝闭合

线圈，初始状态线圈水平放置，线圈所在位置地磁场的磁感应强度大小为2,方向与线圈面成［（a<45。）。

若以东西方向的直径为轴，从东向西看，把线圈逆时针转叼，如图2所示，则此过程通过回路截面的电

北

/西东/

南

图1图2

2

AB/r?..、Bjir

A.———(cosa-sina)B.---c--o--s-2cr-sin2a)

R'

CB兀产cB7rr2

D.------cosa

.RR

【答案】A

【详解】线圈从图示位置开始，以直径为轴转过90。的过程中，穿过线圈的磁通量变化量为

A。=BScosa-BSsina=B^r2（cosa-sina）根据法拉第电磁感应定律得E=N等根据闭合电路欧姆定律

得/=1通过线圈的电荷量为"3联立上式有q=N^=初/（cos"sina）故选

RRR

8.（2024•甘肃.一模）1831年，法拉第发明了第一台发电机，示意图如下。半径为『的铜盘安装在金属轴上,

其边缘置于一个磁铁两极之间的狭缝里，铜盘边缘与轴通过导线与检流计连接。铜盘以周期T匀速旋转，检

流计中有电流通过。已知狭缝沿半径方向的长度为。，狭缝间为匀强磁场，磁感应强度为B,忽略狭缝之外

的磁场，下列说法正确的是（）

A.检流计中电流方向从。向尸

B.若铜盘旋转方向和磁场方向同时反向，则检流计中电流方向也反向

C.铜盘产生的电动势为空包二叨

T

仁皿4“人7ia（r-a\B

D.铜盘产生的电动势为一——

T

【答案】C

【详解】A.根据右手定则可知，检流计中电流方向从尸向。故A错误；

B.根据右手定则可知，若铜盘旋转方向和磁场方向同时反向，则检流计中电流方向不变，故B错误;

CD.铜盘产生的电动势为E=2/一=故c正确D错误。故选C。

2T

题型二：电磁感应的图像问题

9.（2024・湖北•一模）舰载机返回航母甲板时有多种减速方式，如图所示，为一种电磁减速方式的简要模型。

固定在水平面上足够长的平行光滑导轨，左端接有定值电阻，整个装置处在匀强磁场中。现有一舰载机可

等效为垂直于导轨的导体棒仍，以一定初速度水平向右运动，导体棒和导轨的电阻不计。则导体棒运动过

程中，其速度外加速度a随运动时间，的关系图像可能正确的是（）

XXXXXXX

XXXXXXX

XXXXXXX

b

【详解】AB.导体棒切割磁感线，回路中出现感应电流，导体棒仍受到向左的安培力，向右减速运动，由

F=B/L=B^^L=ma可知,由于导体棒速度减小，则加速度减小，所以导体棒做的是加速度越来越小的

减速运动直至停止运动。故A错误；B正确；

n2T2

CD.导体棒的最大加速度为勺=之，导体棒做加速度减小的减速运动，可知图像的形状与VI图像类

mR

似，为凹函数。故CD错误。故选B。

10.（2024・河南.模拟预测）如图所示，光滑水平面上正三角形导线框abc在水平向右力尸的作用下，匀速

进入左侧有理想边界的匀强磁场，运动过程中灰边始终与磁场边界垂直，设c点刚进入磁场时为零时刻，。

点进入磁场的时刻为力，6点进入磁场的时刻为四，设穿过线框的磁通量为⑦，感应电动势为E,通过导线

某横截面的电荷量为q,则。、E、F、g随时间/变化的图像可能正确的是

【答案】C

【详解】A.根据题意匀速进入左侧有理想边界的匀强磁场时，有效长度为L=v"an60°=扬f磁通量为

①=BS=L外,在联立解得①=立/产得①0c〃可知，①一图像为抛物线，故A错误；

22

B.c点进入磁场后的感应电动势为E=3Lv由乙=岛1联立解得石=取1?（可知，E7图像为一直线，。点

进入磁场后，有效长度逐渐减小，则感应电动势逐渐减小，全部进入磁场时感应电动势为零，故B错误；

C.根据题意匀速进入左侧有理想边界的匀强磁场时线框受力平衡，有/=3〃而/=喀联立解得

7-2

产=二3=35自2尸一图像为抛物线，故C正确；

R

D.由q=〃=些"更）声/可知4-2图像为开口向上的抛物线，故D错误。故选C。

RR

11.（2024・北京海淀.二模）如图所示，两根足够长的平行金属导轨位于水平的xOy平面内，导轨与x轴平行，

左端接有电阻R。在尤>0的一侧存在竖直向下的磁场，磁感应强度8随空间均匀变化，满足8=反+区（k>Q

且为定值）。一金属杆与导轨垂直放置，且接触良好，在外力作用下沿x轴正方向匀速运动。U0时金属杆

位于x=0处，不计导轨和金属杆的电阻。图2中关于金属杆两端的电压U和所受安培力厂大小的图像正确

的是（）

【详解】AB.设金属杆在加内运动的位移为无，且4—0,设两导轨间的距离为L,则在加时间内金属杆

与导轨、电阻构成的闭合回路中磁通量的变化量△①=（稣+Ax）H-0则加内闭合回路中产生的感应电动势

E=詈=（稣T'L设金属杆匀速运动的速度为）贝卜=已代入上式，可得E=（耳+丘）5不计导轨和金

属杆的电阻，则金属杆两端的电压U=E=（或+区）川可知U与尤成线性关系，是一条倾斜的直线，由

U=^B0+kx）Lv,可得"=（为+取）川=（用+"）小可知。与f成线性关系，是一条倾斜的直线，故A错

误，B正确;

E（B^+kxSLv

CD.由闭合电路欧姆定律可得电路中感应电流金属杆所受安培力：居8辽，代入数据

&4

可得/=（"+"）可知/与X不是线性关系,Fx图像应为曲线，由尸=（♦+小）可得

F=（B0+kvt）”v可知尸与」不是线性关系,尸，图像应为曲线，故CD错误。故选B。

用

12.（2024.海南海口•一模）如图所示，两足够长的光滑平行金属导轨竖直固定放置，导轨间存在垂直纸面

的匀强磁场：两根相同的金属棒就、4垂直放置在导轨上，在外力作用下处于静止状态。，=0时刻由静止

释放棒曲，一段时间后再由静止释放棒/。两棒始终与导轨接触良好，导轨电阻不计，两棒的速度为、%

和加速度。2、4d随时间f变化的关系图像可能正确的是（）

【答案】C

【详解】r=。时刻由静止释放棒而，棒而在重力作用下由静止开始加速，此时金属棒而、加加速度

%=°，。"=蟹=8之后回路中出现感应电流，棒仍受到的安培力与重力反向，棒湖的加速度减小，棒劭

m

在安培力作用下开始加速，因为%=0,，4=。金属棒Cd与金属棒湖的速度差逐渐增大，回路中的电动势

D2r2

逐渐增大，安培力是=丁（%-%）逐渐增大，根据牛顿第二定律知，棒而加速度减小，一段时间后再

由静止释放棒棒《/加速运动且加速度增大，当时力-“不再变化，回路中的电流不再变化,

安培力不变，两棒加速度不变，但是两金属棒的速度仍在增大，故C正确，ABD错误。故选C。

13.（2024•山东荷泽•一模）如图所示，边长为2L的正三角形abc区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，一边

长为L的菱形单匝金属线框ABC。的底边与儿在同一直线上，菱形线框的NABC=60。。使线框水平向右匀

速穿过磁场区域，BC边与磁场边界反始终共线，以2?点刚进入磁场为计时起点，规定导线框中感应电流逆

时针方向为正，则下列图像正确的是（）

【答案】A

【详解】设线框匀速运动速度大小为v；以2点刚进入磁场为计时起点，在0~2内，A3边逐渐进入磁场

V

切割磁感线，产生的电动势为£,=Bvxsin60°=幽在线圈中的电流大小为4=且=幽々1t根据楞次

121R2R

T9/

定律可知，线圈中的电流方向为逆时针方向，即电流为正；在士~々内，整条回边在磁场中切割磁感线，

VV

0c边逐渐进入磁场切割磁感线，线圈产生的电动势为

f

E2=EAB-EDC=走|生_Bv'（vt-L）sin60°=y/3BLv-正等线圈中的电流大小Z2=^=也置-:

or3r

根据楞次定律可知，线圈中的电流方向为逆时针方向，即电流为正；在-------内，整条A3边离开磁场区

vv

域，整条OC边在磁场中切割磁感线，产生的电动势恒为£=《迦线圈中的电流大小恒为A="='迎

323R2R

根据楞次定律可知，线圈中的电流方向为顺时针方向，即电流为负；之后整个线框离开磁场区域，没有感

应电流。故选A。

14.（2024•广东湛江.一模）如图所示，在区域I、II中分别有磁感应强度大小相等、垂直纸面但方向相反、

宽度均为。的匀强磁场区域。高为。的正三角形线框场从图示位置沿x轴正方向匀速穿过两磁场区域，以

逆时针方向为电流的正方向，下列图像中能正确描述线框efg中感应电流/与线框移动距离x关系的是（

21。

【答案】B

【详解】正三角形线框无刚进入向里的磁场I时，/的大小为零，之后随线框进入磁场距离的增大没利用

楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向，为正方向，在进入过程中，^和府两边的有效切割长度变大，其

有效长度为j=2xtan30。感应电动势为E=BL^v感应电流为/=£=汉迦当线框统前进。距离时,

R3R

达到最大，即/（）=汉迎在线圈刚进入向外的磁场区域n瞬间，感应电流为零，之后随线框进入磁场距离

的增大，利用楞次定律可知，或线框中感应电流方向沿顺时针方向，即为负。进入过程边有效切割长度变

大，在该过程中，结合之前的分析其电流的瞬时值为当前进距离为2a时，其感应电流达

3R

到最大，结合之前的分析，其最大值为/。=生8驯=2/。在刚出向外的磁场区域II瞬间，感应电流大小为零，

3R

之后随线框出磁场距离的增加，利用楞次定律可知，吮中感应电流方向沿逆时针方向，为正，有效切割长

度变大，在该过程中，结合之前的分析其电流的瞬时值为/"=竺也二辿当前进距离为3a时，达到最

3R

大，其最大值为/；="型=/。故选B。

3R

15.（2023・江西鹰潭•模拟预测）如图所示，在直角坐标系xOy的第一象限中，有一等腰直角“LCD,^ACD

区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，C点在无轴上，。点在＞轴上，各点间距离OC=OD=AC=AD=L。

边长也为乙的正方形导线框Hcd的ad边在x轴上，f=0时刻，该导线框恰好位于图中所示位置（浦边与，

轴重合），此后导线框在外力的作用下沿x轴正方向以恒定的速度v通过磁场区域。若规定逆时针方向为导

线框中电流的正方向，则导线框通过磁场区域的过程中，导线框中的感应电流入外力沿x轴方向的分量产

随导线框的位移x变化的图像（图中曲线均为抛物线的一部分）中正确的是（）

【详解】AB.导线框匀速穿过图示的等腰直角三角形磁场区域，进入的过程中，由楞次定律可知感应电流

沿逆时针方向，为正值，由几何关系知导线框必边切割磁感线的有效长度等于进入磁场的距离x,则感应

电流的大小为i=券(0<x<L)导线框离开磁场的过程，由楞次定律可知感应电流沿顺时针方向，为负值，

由几何关系知导线框Cd边切割的有效长度等于离开磁场的距离，同理可得感应电流大小为

-D(L<xV2L)故A正确,B错误；

CD.导线框做匀速运动，外力沿x轴方向的分量产与导线框仍(4)边所受安培力等大反向，由左手定则可

疗2

知安培力方向始终向左，则外力沿X轴方向的分量产方向始终向右，则尸=2比=—(OVxVL)

F=Bi(x-L)=B砥IL)«<*42L)故CD错误。故选A„

16.(2023•北京通州•一模)如图所示，边长为乙的单匝均匀金属线框置于光滑水平桌面上，在拉力作用下

以恒定速度通过宽度为。、方向竖直向下的有界匀强磁场，线框的边长L小于有界磁场的宽度。，在整个

过程中线框的成边始终与磁场的边界平行，若以/表示通过线框的电流(规定逆时针为正)、E表示拉力、

「表示拉力的功率、6"表示线框4两点间的电势差，则下列反映这些物理量随时间变化的图像中正确的是

D

【答案】c

【详解】A.线框中的感应电流大小为/=等大小保持不变，由楞次定律可知，线框进入磁场时感应电流

为逆时针方向（正值），离开磁场时电流为顺时针方向（负值），A错误；

B.进出磁场时线框所受安培力均向左，大小恒定，故拉力厂均向右，大小恒定，当线框完全进入磁场后,

拉力应为0,B错误；

p2r2D22

C.由于线框匀速运动，故满足尸=BZL=巨T拉力的功率为尸=尸丫=/工进出磁场时功率相同，C正确；

RR

D.进入磁场时仍边切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，油两点间电压为路端电压，即

p33

。"=/7氏=75离开磁场时加边相当于电源，油只是外电路的一部分，此时诏两点间的电压为

7?44

F11

U：&=—=当线框完全在磁场中运动时，虽无感应电流，但仍、川均向右切割磁感线，M间电压等

R44

于电动势E,对比图像可知，D错误。故选C。

题型三：电磁感应的电路问题

17.（2024•山东聊城•模拟预测）倾角为。的光滑绝缘斜面下半部分存在垂直斜面向上的匀强磁场，一半径为

厂的单匝圆形金属线圈用绝缘细绳挂在斜面上，圆心为。点，。、b是圆环上的两点，线圈总电阻为R。如图

所示，连线恰好与磁场边界重合，从r=0开始，磁感应强度8随时间f变化的规律为3=/（人为常数，

且左＞0）。磁场变化过程中线圈始终未离开斜面，下列说法正确的是（）

B.4时刻穿过线圈的磁通量为成//

C.油两端的电压为土

2

D.线圈中的感应电流为引

2R

【答案】D

【详解】A.由楞次定律可知，线圈中电流方向为顺时针。故A错误；

B.。时刻穿过线圈的磁通量为①==姑•容=工今不故B错误；

22R

C.根据法拉第电磁感应定律，可得石="•乜两端的电压为〃故c错误；

A/22U疝一~^七―一~一

K4

D.线圈中的感应电流为/=旦=变日故D正确。故选D。

R2R

18.（2024・云南昆明•模拟预测）如图甲，在垂直纸面向里的匀强磁场区域中有一开口很小的圆形线圈，在

线圈开口左端连接一阻值为R=6Q的电阻，一个电容为C=1.25xl（r3F的电容器与R并联。已知圆形线圈

面积为0.20?,圆形线圈电阻为/•=4C,其余导线电阻不计，磁感应强度B随时间f变化的关系如图乙所示。

在0~4s内下列说法正确的是（）

A.回路中感应电动势大小为2V

B.回路中感应电流的大小为0.05A

C.E两端的电压为0.12V

D.电容器充电完成后，上极板带电量为2.5xl（）7C

【答案】C

【详解】A.在0~4s内，根据法拉第电磁感应定律有E="=竺S=0x0.2V=0.2V故A错误；

加At4

F02

B.根据闭合电路欧姆定律可知/=——=1A=0.02A故B错误；

R+r6+4

C.根据串联电路分压规律可知R两端的电压为U=—E=工x0.2V=0.12V故C正确；

D.由上述结论，电容器两板的电荷量Q=CU=1.25xl（T3x0.i2C=0.15xl（r3c故D错误。故选C。

19.（2024・新疆•模拟预测）如图所示是法拉第圆盘发电机，圆盘半径为广，圆盘处于磁感应强度为8,方向

竖直向上的匀强磁场中。圆盘左边有两条光滑平行足够长倾斜导轨MN,导轨间距为L其所在平面与水平

面夹角为凡导轨处于垂直斜面向上磁感应强度也为B的匀强磁场中，用导线把两导轨分别与圆盘发电机中

心和边缘的电刷连接，圆盘边缘和圆心之间的电阻为凡在倾斜导轨上放置一根质量为加，长度也为却电

阻为2R的ab导体棒，其余电阻不计,当圆盘以某角速度。匀速转动时,仍棒刚好能静止在斜面上，则（）

A.a端电势高于b端电势

B.圆盘转动的方向（从上往下看）为顺时针方向

C.。。间电势差大小为产。

D.若圆盘停止转动，。。棒将沿导轨匀加速下滑

【答案】C

【详解】A.棒刚好能静止在斜面上，由受力可知，电流方向由6向。，故。端电势低于6端电势，A错

误；

B.由右手定则可知，圆盘转动的方向（从上往下看）为逆时针方向，B错误；

C.由题可知，圆盘产生的感应电动势为5==8产。由闭合电路欧姆定律可知，必间电势差大小为

2

U=^-E=-Br-（o,C正确；

2R+R3

D.若圆盘停止转动，成棒沿导轨向下做切割磁感线运动，由ab棒受力可知，棒先做加速运动后做匀速运

动，D错误。故选C。

20.（2024•江西•模拟预测）如图所示，水平放置的平行光滑导轨左端连接开关K和电源，右端接有理想电

压表。匀强磁场垂直于导轨所在的平面。ab,cd两根导体棒单位长度电阻相同、单位长度质量也相同，ab

垂直于导轨，cd与导轨成60。角。两棒的端点恰在导轨上，且与导轨接触良好，除导体棒外，其余电阻不计。

下列说法正确的是（）

A.闭合开关K瞬间，两棒所受安培力大小相等

B.闭合开关K瞬间，两棒加速度大小相等

C.断开开关K,让两棒以相同的速度水平向右切割磁感线，电压表无示数

D.断开开关K,固定他，让cd棒以速度v沿导轨向右运动时电压表示数为G；固定cd,让油棒以

速度v沿导轨向右运动时电压表示数为4,则q=%

【答案】A

【详解】A.设M导体棒的长度为L,则川导体棒为4=」一=2旦"、两根导体棒单位长度电阻

csin60°3

相同，所以cd两根导体棒的电阻之比为居b：心=6：2闭合开关K瞬间，通过ab、cd两根导体棒的电

流之比为心：&=2：有根据安培力公式F=BIL可知ab、cd两根导体棒所受安培力为Mb：%=1：1

B.ab、cd两根导体棒单位长度质量相同，所以a6、cd两根导体棒的质量之比为鸣b：%=百：2根据牛顿

第二定律可知，闭合开关K瞬间，ab、cd两根导体棒的加速度之比为4b：4=2：百故B错误；

C.断开开关K,让两棒以相同的速度水平向右切割磁感线，ab、cd两根导体棒的有效长度相等，设两棒运

动的速度%则电压表示数为U=3小故C错误；

D.断开开关K,固定就，让cd棒以速度v沿导轨向右运动时，则有g=3"电压表示数为

5=八&\耳=迫绰固定力，让油棒以速度v沿导轨向右运动时，则有当=2人电压表示数为

%+见2+73

TTR.厂2BLv

U?二R工RE2=~后故D错误；故选Ao

冬+%2+73

21.（2024.安徽.模拟预测）如图所示，相距为L足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ水平放置，在两导轨

间左侧连接一阻值为R的定值电阻用,右侧连接一最大阻值为2R的滑动变阻器4.两导轨间存在着竖直向

下的匀强磁场.一长为L、电阻值为内的导体棒48在外力作用下以速度”匀速向右运动.金属导轨电阻不计,

2

导体棒与两导轨接触良好且始终垂直.现缓慢滑动&的滑片，使4接入电路中的阻值从0开始逐渐增大。

下列说法正确的是（）

M/N

XX

&XX

XX

PBQ

A.R1中的电流方向为尸到且电流大小逐渐增大

B.当&接入电路中的阻值&=R时，4中的电流最大且为

〃2r22

c.当扁接入电路中的阻值凡=R时，两电阻飞、尺的电功率之和最大且为

27?

RR2T22

D.当&接入电路中的阻值R?=。时，拉力产的功率为匕二

28R

【答案】C

【详解】AB.根据右手定则可知，用中的电流方向为/到P,与接入电路中的阻值从o逐渐增大，电路

rER

总电阻也逐渐增大，由闭合电路欧姆定律/=h可知池中电流逐渐减小，根据"=可知，导体棒两

端的电压即路端电压逐渐增大，根据4=5■可知，与中的电流逐渐增大，当&接入电路中的阻值&=2&时,

火1

R,EE6ER

用中的电流最大且为/=____夏，R息R1的47R,E=3Lv解得/=_____2_=竺@，A、B

lmN28+&lm&77?

错误；

R"2〃2’2“2

c.当凡=R时，外电路总电阻R外与电源内阻相等，此时电源输出功率最大且为尸=*=节L,c

正确；

D.导体棒匀速运动时，拉力厂的功率等于克服安培力的功率，也等于电路中的总电功率，当滑动变阻

器接入电路中的阻值凡=5时，有尺外=与，R总=4+R外==尺根据法拉第电磁感应定律及闭合电路欧姆定

2326

,E6BLv67?2/22

律，干路电流为/=f求得拉力厂的功率为。=/2&=结工，D错误。故选C。

R总3K总5R

22.（2024.河南.模拟预测）如图所示，固定在水平面上的半径为厂的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应

强度大小为8的匀强磁场。长为/的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴OO'上，接

入回路的电阻为R,随轴以角速度。匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值也为R的电阻和电容为C、

板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g,不计其它

B.微粒的电荷量与质量之比为答

Brco

C.电阻消耗的电功率为旦至

4R

D.电容器所带的电荷量为空2

4

【答案】D

【详解】A.如图所示，金属棒绕OO'轴切割磁感线转动，回路中的电动势E=Br/0故A错误;

22

E

B.电容器两极板间电压等于与，带电微粒在两极板间处于静止状态，则Uc2解得包=答故

2Q^r=Q—=mgmBrco

aa

B错误;

C.电阻消耗的功率2故C错误;

P=穹=

R167?

D.电容器所带的电荷量Q=C1=零”故D正确。故选D。

23.（2024・安徽・模拟预测）（多选）如图所示，磁感应强度大小为8、方向竖直向上的匀强磁场中放置两个

半径分别为L、2L的金属圆环，两金属圆环处于同一水平面内且圆心均为。点，长为2L的金属导体棒在

两金属圆环上绕0点匀速转动，b点为导体棒的中点。已知导体棒的电阻、定值电阻与和&的电阻均为R，

导体棒始终与两金属圆环接触良好且。点转动的线速度大小为,，其它电阻不计。在导体棒转动一圈的过程

中，下列说法正确的是（）

4

A.导体棒上。、6两点的电压为要

8

QR2r22

B.导体棒a。所受安培力的功率为"上L

16R

C.通过电阻R1的电荷量为里普

D.电阻&产生的热量为艺”

167?

【答案】ABD

'vy

VHQor

【详解】A.由题意可知%=5=己故导体棒仍段产生的电动势E=BE=Y由闭合电路欧姆定律

可知，电路中的总电流/=与=当0故a、6两点的电压［/=!=当工故A正确；

R4R28

QD2T-22

B.因安培力的功率等于电源产生电能的功率，故尸=七/=竺±故B正确；

16H

C.通过电源的电荷量4=厅=出匕至3=女眩故流经定值电阻K的电荷量必=2=之延故C错误;

4RvR122R

9兀B故D正确。故选ABD。

ET可知，电阻凡产生的热量Q&=

16R

24.（2024•山东泰安・模拟预测）（多选）如图所示，两足够长且间距为工=lm的光滑平行导轨倾斜固定，倾

角为。=30。。导轨顶端接有两个灯泡，灯泡甲的规格为（3W,3V）,灯泡乙的规格为（6W,3V）,在与导

轨垂直的虚线4、4内有垂直于斜面向下的匀强磁场。第一次只闭合开关Si,让导体棒从虚线湖上方x=1.6m

处垂直导轨由静止释放，导体棒恰好能匀速通过磁场区域，且灯泡甲正常发光；第二次同时闭合开关Si、

S2,仍将导体棒从原位置释放，已知相间距离为/=0.5m,导体棒电阻r=lC,忽略温度对灯泡电阻丝的影响，

重力加速度为g=10m/s2。导体棒运动过程中始终与导轨垂直，导轨电阻不计，下列说法正确的是（）

B

A.磁场磁感应强度大小为IT

B.导体棒的质量为0.1kg

C.第二次导体棒进入磁场前后加速度大小不变

D.第二次导体棒离开磁场时已达到匀速状态

【答案】AC

【详解】A.导体棒从虚线M上方产1.6m处垂直导轨由静止释放，根据动能定理可得

得导体棒进入磁场时的速度大小为丫=&/嬴=4m/s第一次只闭合开关Si,且灯泡甲正常发光，则有

P3U232

/=q=三=认，4=/=^。=3。则有石=55=/（4+厂）解得磁场磁感应强度大