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2026届高考物理一轮复习特训 电 磁感应
一、单选题
1．电磁感应现象在生产、生活及科学研究中有着广泛的应用，下列说法正确的是( )
A.电磁炉利用变化的磁场使食物中的水分子形成涡流来对食物加热
B.当金属探测器在探测到金属时，会在探测器内部产生涡流，致使蜂鸣器发出蜂鸣声
C.微安表等磁电式仪表在运输时需要把正负接线柱短接，防止损坏，利用的是电磁阻尼原理
D.变压器的铁芯通常用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠合而成主要是为了减小铁芯的电阻率，进而增大在铁芯中产生的涡流
2．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5 mA，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2.0 cm、2.2 cm和2.4 cm，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，则CPU卡工作时的功率约为( )
A.2.2 mW B.4.2 mW C.7.3 mW D.9.3 mW
3．水平圆形导体环置于竖直方向的匀强磁场中，规定如图甲所示导体环中电流的方向为正方向，磁场向上为正。磁感应强度B随时间t按图乙变化时，下列能正确表示导体环中感应电流变化情况的是( )
A. B.
C. D.
4．如图所示是乘客通过“刷身份证”进高铁站时的情景，将身份证靠近检验口，机器感应电路中就会产生电流，从而识别乘客身份，下列物理教材上的小实验能说明这一原理的是( )
A. B.
C. D.
5．在家庭电路中，接地故障通断器在用电器发生漏电时，能保护人的生命和财产安全。当用电器正常工作时，紧靠的两根绝缘电线中电流大小相等、方向相反；当用电器漏电时，线圈中就会产生感应电流，断路器切断电路。若某次漏电瞬间，电线1和电线2中电流流向如图所示，且电线2中电流小于电线1中电流，则线圈内( )
A.磁通量增大，感应电流从N到M B.磁通量减小，感应电流从N到M
C.磁通量增大，感应电流从M到N D.磁通量减小，感应电流从M到N
6．如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一垂直竖直平面放置的金属棒ab从距地面高为h处，以水平初速度抛出。设运动的整个过程中棒始终垂直竖直平面，且不计空气阻力，则落地时金属棒a、b两端产生的感应电动势和电势高低判断正确的是( )
A. B.
C. D.
7．如图所示为两闭合线圈A、B，其半径分别为2m、1m，垂直纸面向里、磁感应强度大小为1T的匀强磁场只分布在B线圈内，以下说法正确的是( )
A.A中磁通量大小为
B.B中磁通量大小为
C.若磁场随时间均匀增强，A有收缩的趋势
D.若磁场随时间均匀减弱，B中有顺时针方向的感应电流
8．如图甲所示，虚线MN右侧有方向垂直纸面向里的匀强磁场，闭合正方形导线框ABCD在磁场中运动的过程中，B、D连线始终与边界MN垂直，规定顺时针方向为电流正方向，以D点到达边界MN为计时起点，线框中的电流I随时间t变化的关系图像如图乙所示，则下列关于线框的运动情况的描述正确的是
A.一直匀速向右 B.先匀速向右，后匀速向左
C.先减速，后加速 D.先加速，后减速
9．如图所示，平行导轨间的距离为d，一端跨接一个电阻R，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于平行金属导轨所在的平面。一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置。金属棒与导轨的电阻不计，当金属棒沿垂直于棒的方向滑行时，通过电阻R的电流为( )
A. B. C. D.
10．如图所示，平面直角坐标系xOy中，第二、四象限内分别存在垂直于坐标平面的匀强磁场，磁感应强度大小相等，方向相反。圆心角为90°的扇形金属框OPQ绕O点在平面内顺时针匀速转动。规定顺时针电流为正，从图示位置开始计时，下列表示线框中的关系的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
11．如图，“L”型导线abc固定并垂直放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，，ab长为l，bc长为，导线通入恒定电流I，设导线受到的安培力大小为F，方向与bc夹角为θ，则( )
A.， B.，
C.， D.，
12．如图所示，两倾角为θ的光滑平行导轨，质量为m的导体棒垂直放在导轨上，整个空间存在竖直向上的匀强磁场。现导体棒中通有由a到b的恒定电流，使导体棒恰好保持静止。已知平行导轨间距为L，导体棒中电流为I，重力加速度大小为g，忽略一切摩擦，则此时磁感应强度B的大小为( )
A. B. C. D.
二、多选题
13．如图甲所示，小明设计的一种玩具小车由边长为d的正方形金属框efgh和四个轮子构成，小车沿水平绝缘轨道向右运动，轨道内交替分布有边长均为d的正方形匀强磁场和无磁场区域，磁场区域的磁感应强度大小为B，方向竖直向上。gh段在磁场区域运动时（过程Ⅰ），受到水平向右的拉力，且gh段两端的电压随时间均匀增加；当gh段在无磁场区域运动时（过程Ⅱ），。gh段速度大小v与运动路程S的关系如图乙所示，图中为gh段每次刚进入磁场区域时的速度大小，忽略摩擦力。则( )
A.gh段在过程Ⅰ中做加速度减小的加速运动
B.gh段在过程Ⅰ中产生的焦耳热大于在过程Ⅱ中产生的焦耳热
C.小车的最大速率为
D.小车质量为
14．如图所示，竖直固定的两绝缘平行直导轨相距b，置于交替排列、磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场中，磁场方向均垂直导轨平面，每个磁场区域的竖直宽度均为a。一单匝矩形闭合导线框跨接在两导轨上，水平且 。当所有磁场同时以速度竖直向上匀速运动时，导线框恰好静止。不计空气阻力和摩擦，则( )
A.导线框内产生的感应电流方向不变
B.导线框内产生的感应电流方向周期性变化
C.若所有磁场竖直向上匀速运动的速度大于，则导线框将向上运动
D.若所有磁场竖直向上匀速运动的速度大于，则导线框将向下运动
15．如图所示，通电螺线管置于闭合金属环a的轴线上，b环在螺线管右侧附近，b的环面与a的环面平行，当螺线管中电流变化时则( )
A.电流减小时，a环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的减小
B.电流减小时，a环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的减小
C.电流增大时，b环远离螺线管
D.电流增大时，b环靠近螺线管
16．如图所示，均匀带负电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a环绕О点在其所在平面内旋转时，b环具有扩张的趋势，由此可知，a环可能绕О点( )
A.顺时针加速旋转 B.顺时针减速旋转
C.逆时针加速旋转 D.逆时针减速旋转
三、填空题
17．图甲为某同学研究自感现象的电路图，灯泡1的电阻比灯泡2小，线圈的自感系数很大，其直流电阻和电源内阻均可忽略。
(1)闭合开关，可观察到的现象是__________。
A.灯泡1立刻变亮
B.灯泡2立刻变亮且亮度保持不变
C.灯泡3立刻变亮然后缓慢变得更亮
(2)时刻断开开关，测得流过图中两个灯泡的电流随时间变化的图线如图乙、丙所示，图丙所测的是灯泡__________（选填“1”“2”或“3”）的电流，断开开关后，流过灯泡2的电流方向为__________（选填“从左向右”或“从右向左”），乙、丙两图中，的大小关系为__________（选填“<”“=”或“>”）。
18．如图，发射线圈和接收线圈分别安装在无线充电底座和手机内，工作时发射线圈中通有周期为T的余弦交流电（自上而下看，取顺时针方向为正）。则在时刻自上而下看，接收线圈中的感应电流方向为________方向，此刻两线圈________（选择：A.相互吸引B.相互排斥C.无相互作用D.可能相互吸引，也可能相互排斥）。
四、实验题
19．为了测量一根长为10cm的精密金属丝的电阻率，为了减小实验误差，实验过程中要求电流表示数从零开始记录多组数据，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：
A.电流表，量程为，内阻
B.电流表，量程为0~0.6A，内阻约为
C.定值电阻
D.定值电阻
E.滑动变阻器，最大阻值为
F.滑动变阻器，最大阻值
G.电源（电动势约为3V，内阻很小）
H.开关一只，导线若干
某同学根据上述器材设计了如图电路准确测量的阻值，回答下列问题：
(1)实验中需要利用电流表改装成量程为3V的电压表，则电路图中的定值电阻R应选择___，滑动变阻器应选___；（填仪器前面的序号）
(2)为提高实验测量准确度，电流表左端a应接___（选填“b”或“c”）；
(3)以示数为横轴，示数为纵轴作图像，若图像斜率为k，则金属丝的电阻___（用或表示）。
五、计算题
20．光滑的水平长直轨道放在匀强磁场中，磁感应强度，轨道宽0.4 m，一导体棒长也为0.4 m，质量为0.1 kg，电阻，静止在导轨上，它与导轨接触良好。当开关与a接通时，电源可提供恒定的1 A电流，电流方向可根据需要进行改变，开关与b接通时，电阻，若开关的切换与电流的换向均可在瞬间完成，求：
（1）当棒中电流由M流向N时，棒的加速度的大小和方向是怎样的；
（2）当开关始终接a时，要想在最短时间内使棒向左移动4 m而静止，则棒的最大速度是多少；
（3）要想棒在最短时间内向左移动7 m而静止，则棒中产生的焦耳热是多少。
21．小悟乘坐地铁上学所使用的公交卡如图（a），内部含有一个7匝的感应线圈。刷卡的原理可简化为如图（b）所示，线圈内的磁场可视作匀强磁场，磁感应强度为B（垂直纸面向内为正）。地铁站闸机发出磁场信号的变化规律如图（c）所示，线圈中会产生相应的电信号。每匝线圈面积均为，线圈的总电阻，线圈所连接的芯片的电阻，其余部分电阻不计。求：
（1）0.2 s时刻，电阻R上电流的方向；
（2）0.05 s时刻，线圈产生的感应电动势的大小；
（3）0~0.4 s内，电阻R产生的焦耳热；
（4）0.4~0.5 s内，通过电阻R的电荷量。
参考答案
1．答案：C
解析：电磁炉是通过铁锅产生涡流来加热食物的，而不是使食物中的水分子形成涡流，故A错误；金属探测器利用电磁感应的原理，有交流电通过的线圈，产生迅速变化的磁场，这个磁场能在金属物体内部产生涡流，涡流又会产生磁场，反过来影响原来的磁场，引发探测器发出蜂鸣声，故B错误；微安表等磁电式仪表在运输时需要把正负接线柱短接，当运输过程中仪表晃动时，线圈会在磁场中转动，线圈中会产生感应电流，线圈受到安培阻力，起到电磁阻尼作用，使其很快停止摆动，仪表的指针不会偏转太大的角度，因此这样做是利用电磁阻尼原理保护指针，故C正确；变压器的铁芯通常用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠合而成是为了减小涡流，防止在铁芯中产生过大的涡流，故D错误。故选C。
2．答案：C
解析：根据法拉第电磁感应定律，可得
功率为，故选C。
3．答案：A
解析:规定以向上为磁场的正方向，从图乙可知，0~1s磁感应强度向下且减小，则通过线圈的磁通量在减小，根据楞次定律，感应电流产生的磁场方向向下，则感应电流与图甲所示电流方向相同，为正方向，同理可知1s~2s电流为正方向、2s~4s为负方向，4s~5s为正方向；根据法拉第电磁感应定律及欧姆定律，线圈的感应电流为其中R为线圈的电阻，k为磁感应强度的变化率，从图乙可以看出k为定值，即电流大小恒定，故BCD错，A正确。
故选A。
4．答案：C
解析：由题意可知，刷身份证时会产生感应电流，即由磁产生电，所以其工作原理为电磁感应现象。A选项图中有电源，为电动机的工作原理，是根据通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的，故A错误；B选项图中的实验是探究通电螺线管的磁性强弱与电流大小的关系，运用了电流的磁效应，故B错误；C选项图中没有电源，为发电机的工作原理，是根据电磁感应现象制成的，故C正确；D选项图中为奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，故D错误。故选C。
5．答案：A
解析：
6．答案：C
解析：磁场方向竖直向下，金属棒水平抛出，竖直方向只受重力，水平方向不受力，则金属棒切割磁感线的速度不变，大小始终为，由法拉第电磁感应定律可得金属棒切割磁感线产生的感应电动势为，根据右手定则可知四指方向指向b端，b端相当于电源正极，因此，C对，ABD错。
7．答案：D
解析:AB.线圈A、B中磁感线穿过的有效面积相同，所以A中磁通量大小等于B中磁通量，均为故AB错误；
C.磁场随时间均匀增强，B有收缩趋势，但A所在的区域无磁场，所以A没有收缩趋势，故C错误；
D.磁场随时间均匀减弱，线圈B中磁通量减小，根据楞次定律可知B中会产生顺时针方向的感应电流，故D正确。故选D。
8．答案：B
解析: 线框进入磁场过程中，感应电流先沿逆时针方向均匀增大，后沿顺时针方向均匀减小，则感应电动势也先均匀增大，后反向均匀减小，切割磁感线的有效长度先增大后减小，则线框的运动情况是先匀速向右，然后匀速向左，故选B。
9．答案：D
解析：设金属棒在磁场中的长度为l，由题意可知，磁感应强度B、金属棒l、切割速度v，满足两两垂直关系，所以有
其中
则有
流经电阻R的电流为
ABC错误，D正确。
故选D。
10．答案：B
解析:刚开始转动OQ边进入第四象限磁场，可看成是OQ边切割磁感线，由公式可知，产生的感应电动势和感应电流大小不变。时间内，OQ进入第四象限磁场，根据楞次定律可知，产生顺时针方向电流；时间内，OQ离开第四象限磁场，OP切割磁感线，产生逆时针方向电流；时间内，OQ进入第二象限磁场，产生逆时针方向电流；时间内，OP切割第二象限磁场，产生顺时针方向电流。故选B。
11．答案：D
解析：连接ac，根据几何关系得，根据,F与BC的夹角θ,,故D正确，ABC错误。
故选:D。
12．答案：D
解析：由左手定则可知，安培力水平向右，由力的平衡条件得解得故选D。
13．答案：BD
解析：A.由题知gh两端的电压随时间均匀增加，则说明gh在磁场中运动时做匀变速直线运动，故A错误；B.过程I中安培力的平均值大于过程Ⅱ中安培力的平均值，运动距离相同的情况下，前者克服安培力做功更多，产生的焦耳热更多，故B正确；CD.设过程I中运动的速度为v，则有由欧姆定律可得导体棒受到的安培力根据牛顿第二定律可得联立有由于匀变速直线运动加速度不变，则有gh在过程Ⅱ中，根据动量定理有，gh在过程I做匀变速直线运动有结合解得，故C错误，D正确。故选BD。
14．答案：BC
解析:AB.磁场竖直向上匀速运动，相当导线框向下切割磁感线。由于磁场是交替排列，根据右手定则，导线框内产生的感应电流方向周期性变化，故A错误B正确；
CD.当所有磁场同时以速度竖直向上匀速运动时，导线框恰好静止。
此时
若所有磁场竖直向上匀速运动的速度大于，相对速度变大，安培力增加，则导线框将向上运动，故C正确D错误。
故选BC。
15．答案：AC
解析:AB.电流减小时，通电螺线管产生的磁场减弱，a环磁通量减小。根据安培定则，通电螺线管内部磁场向右，外部磁场向左。当a环缩小时，向右的磁场磁通量不变，向左的磁场磁通量减小，总磁通量增大。故要阻碍原磁通量的减小，a环有缩小的趋势，A正确，B错误；
CD.电流增大时，磁场变强，b环磁通量增大，为阻碍原磁通量的增大，b环远离螺线管，C正确，D错误。故选AC。
16．答案：AC
解析: A.a环顺时针加速旋转时，根据右手定则可知，a环内部产生垂直纸面向外目逐渐增强的磁场，a环外部产生垂直纸面向里目逐渐增强的磁场，根据楞次定律可知，b环中感应电流产生的磁场方向为垂直纸面向里，因此，b环电流感应电流的方向为顺时针，根据左手定则可知，此时b环有护
张趋势，A正确;
8.a环顺时针减速旋转时，根据右手定则可知，a环内部产生垂直纸面向外目逐渐减弱的磁场，a环外部产生垂直纸面向里目逐渐减弱的磁场根据楞次定律可知，b环感应电流产生的磁场方向为垂直纸面向外，因此，b环电流感应电流的方向为逆时针，根据左手定则可知，此时b环有收
缩趋势，B错误;
C.a环逆时针加速旋转时，根据右手定则可知，a环内部产生垂直纸面向里目逐渐增强的磁场，q环外部产生垂直纸面向外且逐渐增强的磁场根据楞次定律可知，b环感应电流产生的磁场方向为垂直纸面向外，因此，b环电流感应电流的方向为逆时针，根据左手定则可知，此时b环有护
张趋势，C正确;
D，a环逆时针减速旋转时，根据右手定则可知，a环内部产生垂直纸面向里目逐渐减弱的磁场，a环外部产生垂直纸面向外目逐渐减弱的磁场根据楞次定律可知，b环感应电流产生的磁场方向为垂直纸面向里，因此，b环电流感应电流的方向为顺时针，根据左手定则可知，此时b环有收
缩趋势，D错误。
故选AC。
17．答案：(1)C
(2)2;从右向左;>
解析：（1）A.闭合开关，因为线圈产生自感，灯泡1的电流缓慢增大，缓慢变亮，A错误；
B.闭合开关，灯泡2立刻变亮；闭合开关时，线圈产生自感电动势，随着自感电动势的减小，灯泡2两端的电压减小，灯泡2的电流减小，灯泡2的亮度减小，当自感电动势减小到零时，灯泡2的电流保持不变，亮度保持不变，B错误；
C.闭合开关，灯泡3立刻变亮，然后随着灯泡1电流的增大灯泡3缓慢变得更亮，稳定时亮度保持不变，C正确。
故选C。
（2）断开开关时，灯泡3的电流立刻变为零；断开开关时，线圈产生自感电动势，右端为正级，给灯泡1和灯泡2供电，电流方向为顺时针，灯泡1的电流从左向右，灯泡2的电流从右向左，所以，图乙是灯泡1的电流，图丙是灯泡2的电流；
因为灯泡1的电阻比灯泡2小，所以。
18．答案：顺时针（正方向）；C
解析：0-时间段内发射线圈中电流正向减小，时间段内电流负向增大，即时间段内穿过接收线圈的磁通量先向下减小为0，再向上增大，则由楞次定律，可知时刻接收线圈中的感应电流为顺时针方向。
此刻发射线圈中电流为0，则两线圈无相互作用。
故选C。
19．答案：(1)D；E
(2)c
(3)
解析:（1）根据串联电路分压规律可知
所以定值电阻R应选择定值电阻，即选D。
由于实验要求电流表示数从零开始记录多组数据，所以滑动变阻器应采用分压式接法，为了便于控制，应选择最大阻值较小的滑动变阻器，即选E。
（2）因为电压表内阻已知，所以为提高实验测量准确度，电流表应选择外接法，即电流表左端a应接c。
（3）根据串并联电路规律有解得
由题意可知
解得
20．答案：（1）1 m/s，方向水平向右
（2）2 m/s
（3）0.4 J
解析：（1）当电流从M流向N时，由左手定则可判断安培力方向水平向右，故加速度方向水平向右。
根据牛顿第二定律有
代入数据可得
（2）开关始终接a时，要想在最短时间内使棒向左移动4 m而静止，应先向左加速再向左减速，且加速度大小不变，方向反向，根据对称性可知加速过程中的位移大小
根据速度—位移关系可得
解得
（3）开关先接a一段时间，电流由N流向M，再接到b端一段时间，再接到a一段时间，电流由M流向N，最后棒静止。第一段匀加速运动，则有
第二段，则由动量定理有
且
则有
第二段末的加速度与第三段相同，则
第三段匀减速运动，则有
又
解得
故
21．答案：（1）N流向M
（2）
（3）
（4）
解析：（1）由图像可知，0.1~0.4 s磁感应强度垂直纸面向内且在减小，由楞次定律可知，0.2 s时刻线圈内产生的感应电流方向为顺时针方向，电阻R上电流的方向从N流向M。
（2）在0~0.1 s时间内，感应电动势大小不变，0.05 s时刻，由电磁感应定律得
（3）根据闭合电路欧姆定律，在0~0.1 s时间内的电流
由焦耳定律得
在0.1~0.4 s时间内
电动势
电流
产生的热量
故0~0.4 s内，电阻R产生的焦耳热
（4）根据
结合及
联立可得0.4~0.5 s内，通过电阻R的电荷量
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