高考试题分类汇编：电磁感应
电磁感应+动量(解析版)—三年(2022-2024)高考物理真题汇编(全国通用)
电磁感应+动量考点01 电磁感应+动量定理1. （2024年高考湖南卷）某电磁缓冲装置如图所示，两足够长的平行金属导轨置于同一水平面内，导轨左端与一阻值为R 的定值电阻相连，导轨BC 段与11B C 段粗糙，其余部分光滑，1AA 右侧处于竖直向下的匀强磁场中，一质量为m 的金属杆垂直导轨放置。
现让金属杆以初速度0v 沿导轨向右经过1AA 进入磁场，最终恰好停在1CC 处。
已知金属杆接入导轨之间的阻值为R ，与粗糙导轨间的摩擦因数为μ，AB BC d ==。
导轨电阻不计，重力加速度为g ，下列说法正确的是（ ）A. 金属杆经过1BB 的速度为02v B. 在整个过程中，定值电阻R 产生的热量为201122mv mgd μ-C. 金属杆经过11AA B B 与11BB C C 区域，金属杆所受安培力的冲量相同D. 若将金属杆的初速度加倍，则金属杆在磁场中运动的距离大于原来的2倍【答案】CD 【解析】设平行金属导轨间距为L ，金属杆在AA 1B 1B 区域向右运动的过程中切割磁感线有E = BLv ，2EI R=金属杆在AA 1B 1B 区域运动的过程中根据动量定理有-D =D BIL t m v则222t B L v t m v R-D =D 由于t d v t =åD ，则上面方程左右两边累计求和，可得2202B B L d mv mv R-=-则2202B B L dv v mR=-设金属杆在BB 1C 1C 区域运动的时间为t 0，同理可得，则金属杆在BB 1C 1C 区域运动的过程中有2202BB L d mgt mv Rμ--=-解得2202B B L d v gt mRμ=+综上有000222B v gt v v μ=+>则金属杆经过BB 1的速度大于2v ，故A 错误；在整个过程中，根据能量守恒有2012mv mgd Q μ=+则在整个过程中，定值电阻R 产生的热量为20111242R Q Q mv mgdμ==-故B 错误；金属杆经过AA 1B 1B 与BB 1C 1C 区域，金属杆所受安培力的冲量为222222t B L B L xBIL t v t R R-D =-D =åå则金属杆经过AA 1B 1B 与BB 1C 1C 区域滑行距离均为d ，金属杆所受安培力的冲量相同，故C 正确；根据A 选项可得，金属杆以初速度0v 在磁场中运动有220022B L dmgt mv Rμ´--=-金属杆的初速度加倍，则金属杆通过AA 1B 1B 区域时中有220'22B B L d mv mv R-=-则金属杆的初速度加倍，则金属杆通过1BB 时速度为220'22B B L dv v mR=-则设金属杆通过BB 1C 1C 区域的时间为1t ， 则221''2C B B L d mgt mv mv R μ--=-，2210022B L x mgt mv Rμ--=-则22102'22C B L dmgt mv mv Rμ´--=-，则0101220022(2)2mv mgt Rx mv mgt d B L mv mgt μμμ-=-=´-由于10t t <，则4x d>可见若将金属杆的初速度加倍，则金属杆在磁场中运动的距离大于原来的2倍，故D 正确。
专题31电磁感应+电路和动力学-三年(2022-2024)高考物理真题分类汇编(全国通用)
专题31电磁感应+电路和动力学考点三年考情（2022-2024）命题趋势考点1电磁感应+电路（5年2考）2024年高考湖北卷第15题：金属棒在两足够长平行金属直导轨滑动；2022年全国理综甲卷第20题：两根相互平行的光滑长直金属导轨一端接电阻或电容，金属棒在其上滑动；2022年全国理综甲卷第16题：三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框，放入磁感应强度随时间线性变化的同一匀强磁场中。
1.电磁感应中电路问题包括电容电路和串并联电路，是考查的热点。
2.电磁感应中动力学问题的考查主要集中在加速度、速度、安培力等，解答此类问题，需要利用牛顿运动定律、法拉第电磁感应定律、安培力及其相关知识。
考点2电磁感应+动力学（5年4考）2024年1月浙江选考第21题：扫描隧道显微镜减振装置。
2022年高考辽宁物理：两金属杆在两平行光滑长直金属导轨上滑动。
考点01电磁感应+电路1．（2024年高考湖北卷第15题）.如图所示，两足够长平行金属直导轨MN、PQ的间距为L，固定在同一水平面内，直导轨在左端M、P点分别与两条竖直固定、半径为L的14圆弧导轨相切。
MP连线与直导轨垂直，其左侧无磁场，右侧存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。
长为L、质量为m、电阻为R的金属棒ab跨放在两圆弧导轨的最高点。
质量为2m、电阻为6R的均匀金属丝制成一个半径为L的圆环，水平放置在两直导轨上，其圆心到两直导轨的距离相等。
忽略导轨的电阻、所有摩擦以及金属环的可能形变，金属棒、金属环均与导轨始终接触良好，重力加速度大小为g 。
现将金属棒ab 由静止释放，求（1）ab 刚越过MP 时产生的感应电动势大小；（2）金属环刚开始运动时的加速度大小；（3）为使ab 在整个运动过程中不与金属环接触，金属环圆心初始位置到MP 的最小距离。
【答案】（1）（2；（3【解析】（1）根据题意可知，对金属棒ab 由静止释放到刚越过MP 过程中，由动能定理有2012mgL mv =解得0v =则ab 刚越过MP 时产生的感应电动势大小为0E BLv ==（2）根据题意可知，金属环在导轨间两段圆弧并联接入电路中，轨道外侧的两端圆弧金属环被短路，由几何关系可得，每段圆弧的电阻为01623R R R=⨯=可知，整个回路的总电阻为32R R R R R R R ⋅=+=+总ab 刚越过MP 时，通过ab 的感应电流为E I R ==总对金属环由牛顿第二定律有222IBL ma ⋅=解得a =（3）根据题意，结合上述分析可知，金属环和金属棒ab 所受的安培力等大反向，则系统的动量守恒，由于金属环做加速运动，金属棒做减速运动，为使ab 在整个运动过程中不与金属环接触，则有当金属棒ab 和金属环速度相等时，金属棒ab 恰好追上金属环，设此时速度为v ，由动量守恒定律有02mv mv mv=+解得13v v =对金属棒ab ，由动量定理有03v BILt m mv -=⋅-则有23BLq mv =设金属棒运动距离为1x ，金属环运动的距离为2x ，则有()12BL x x q R -=总联立解得12x x x ∆=-=则金属环圆心初始位置到MP 的最小距离d L x =+∆=2..（2022高考上海）宽L=0.75m 的导轨固定，导轨间存在着垂直于纸面且磁感应强度B=0.4T 的匀强磁场。
高考试题分类汇编—— 电磁感应
高考试题分类汇编—— 电磁感应(磁场区域充足大),磁场方向与线框平面成θ角,如图9-1-1所示,当线框以ab 为 轴顺时针转900过程中,穿过 abcd 的磁通量变化量ΔΦ= .【答案】-BS(cosθ+sinθ)2某实验小组用如图9-1-3所示的实验装置来验证楞次定律.当条形磁铁自上 而下穿过固定的线圈时,通过电流计的感应电流方向是( )A.a →○G →b B.先a →○G →b,后b →○G →a C.先b →○G →a D.先b →○G →a,后a →○G →b 【答案】( D )3如图9-1-5所示,ab 是一个能够绕垂直于纸面的轴 O 转动的闭合矩形导体线圈, 当滑动变阻器R 滑片 P 自左向右滑的过程中,线圈ab 将( ) A.静止不动B.顺时针转动C.逆时针转动D.发生转动,但电源的极性不明,无法确定转动方向 3.如图 9-1-16所示,水平放置的两条光滑轨道上,有可自由移动的金属棒PQ 、MN ,当PQ 在外力作用下运动时,MN 在磁场力作用下向右运动,则PQ 所做的运动可能是( BC )A.向右加速运动B.向左加速运动C.向右减速运动D.向左减速运动【答案】( BC )4如图9-2-2所示,导线全部为裸导线,半径为r 的圆环内有垂直于平面的匀强磁场,磁感应强度为B ,一根长度大于2r 的导线MN 以速度v 在圆环上无摩擦地自左 端匀速滑到右端.电路的固定电阻为R ,其余电阻不计.试求MN 从圆环的左端滑到右端的 过程中,电阻R 上的电流的平均值及通过的电荷量. 【答案】R BrvR 2π=E =I , Rr R t q 2πB =∆Φ=∆I =5.如图9-2-9所示,边长为a 的正方形闭合线框ABCD 在匀强磁场中绕AB 边匀速转动,磁感应强度为B ,初始时刻线框所在平面与磁感线垂直,经过t 时间转过1200角,求：(1)线框内感应电动势在t 时间内的平均值; (2)转过1200角时感应电动势的瞬时值.图9-1-3图9-1-5R图9-1-1图9-1-16图9-2-2图9-2-9图9-2-10BcB∴ ta t232B =∆∆Φ=E t aaV 3321πB =B =E6. 如图9-2-11所示,在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R 的直角形金属导轨aOb(在纸面内),磁场方向垂直纸面朝里,另有两根金属导轨c 、d 分别平行于Oa 、Ob 放置.保持导轨接触良好,金属导轨的电阻不计.现经历以下四个过程：①以速率v 移动d,使它与Ob 的距离增大一倍;②再以速率v 移动c,使它与Oa 的距离减小一半;③然后,再以速率2v 移动c,使它回到原处;④最后以速率2v 移动d,使它也回到原处.设上述四个过程中通过电阻R 的电荷量的大小依次为Q 1、Q 2、Q 3和Q 4,则( )A.Q 1=Q 2=Q 3=Q 4B.Q 1=Q 2=2Q 3=2Q 4C.2Q 1=2Q 2=Q 3=Q 4 C.Q 1≠Q 2=Q 3≠Q 4 【答案】( A )7在如图9-1-1所示的电路中,a 、b 为两个完全相同的灯泡,L 为自感线圈,E 为 电源,S 为开关.关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序,下列说法准确的是( )A .合上开关,a 先亮,b 后亮;断开开关,a 、b 同时熄灭 B.合上开关,b 先亮,a 后亮;断开开关,a 先熄灭,b 后熄灭 C.合上开关,b 先亮,a 后亮;断开开关,a 、b 同时熄灭 D.合上开关,a 、b 同时亮;断开开关,b 先熄灭,a 后熄灭 【答案】( C )8如图9-3-2所示的电路中D 1和D 2是两个相同的小电珠,L 是一个自感系数相当大的线圈, 其电阻与R 相同,在电键S 接通和断开时,灯泡D 1和D 2亮暗的顺序是( )A .接通时D 1先达最亮,断开时D 1后灭B .接通时D 2先达最亮,断开时D 1后灭C .接通时D 1先达最亮,断开时D 1先灭 D .接通时D 2先达最亮,断开时D 2先灭 【答案】( D )9.如图9-3-13(a)、(b)电路中,电阻R 和自感线圈L 的电阻值都很小,接通K ,使电路达到稳定,灯泡S 发光.下列判断准确的是( )①在电路(a)中,断开K ,S 将逐渐变暗②在电路(a)中,断开K ,S 将先变得更亮,然后逐渐变暗图9-2-11图9-3-1图9-3-2图9-3-13③在电路(b)中,断开K ,S 将逐渐变暗④在电路(b)中,断开K ,S 将先变得更亮,然后逐渐变暗 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 【答案】( B )10如图9-4-3所示,粗细均匀的金属环的电阻为R ,可转动的金属杆OA 的电阻为R /4,杆长为L , A 端与环相接触,一定值电阻分别与杆的端点O 及环边连接.杆OA 在垂直于环面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场中,绕O 端以角速度ω顺时针转动,求电路中总电流的变化范围. ∴22223L L RRωωBB ≤I ≤11 两根光滑的长直金属导轨MN 、M ′N ′平行置于同一水平面内,导轨间距为L ,电阻不计,M 、M ’处接有如图9-4-5所示的电路,电路中各电阻的阻值均为R ,电容器的电容为C 、长度也为L 、电阻值同为R 的金属棒ab 垂直于导轨放置,导轨处于磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场中,ab 在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触,在ab 运动距离为s 的过程中,整个回路中产生的焦耳热为Q ,求: (1)ab 运动速 度V 的大小;(2)电容器所 带的电荷量q. 【答案】422QRv L s=B , CQR qBLs=12如图9-5-1所示,两根足够长的直金属导轨MN 、PQ 平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L ,M 、P 两点之间接有阻值为R 的电阻.一根质量为m 的均匀直金属杆ab 放在两导轨上,并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下,导轨和金属杆的电阻可忽略.让ab 杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦.(1)由b 向a 方向看到的装置如图(b)所示,请在此图中画出ab 杆下滑过程中某时刻的受力示意图;(2)在加速下滑过程中,当ab 杆的速度大小为v图9-4-3图9-4-4图9-4-5图9-5-1时,求此时ab 杆中的电流及加速度大小;(3)求在下滑过程中,ab 杆可以达到的速度最大值. 【答案】(1)见解析(2) BLv IR=22sin B L v a g mRθ=-(3) sin 22mgR m B Lv θ=13如图9-5-3所示,固定的水平光滑金属导轨,间距为L ,左端接有 阻值为R 的电阻,处在方 向竖直向下、磁感应强度 为B 的匀强磁场中.质量 为m 的导体棒与固定弹簧 相连,放在导轨上,导轨与 导体棒的电阻均可忽略.初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有水平向右的初速度v 0,在沿导轨往复运动的过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触.试求:(1)初始时刻导体棒受到的安培力.(2)若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时,弹簧的弹性势能为E P ,则这一过程中安培力所做的功W 1和电阻R 上产生的焦耳热Q 1分别为多少?(3)导体棒往复运动,最终将静止于何处?从导体棒开始运动直到最终静止的过程中,电阻R 上产生的焦耳热Q 为多少?【答案】(1) 022B L F Rv =,方向水平向左.(2) 1212W mv P =E -, 12102Q mv P=-E(3)初始位置 1202Qmv =142007 全国·21 如图9-6-3所示,在PQ 、QR 区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场,磁场方向均垂直于纸面.一导线框abcdefa 位于纸面内,框的 邻边都相互垂直,bc 边与磁 场的边界P 重合.导线框与 磁场区域的尺寸如图所示. 从t=0时刻开始,线框匀 速横穿两个磁场区域.以a →b →c →d →e →f 为线框中的电动势ε的正方向,以下四个ε→t 关系示意图中正确的是( )图9-5-3图9-6-3【答案】( C )15.2008 全国Ⅰ·浙、闽、皖、辽·20矩形导线框abcd 固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直.规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感应强度B随时间变化的规律如图9-6-5所示.若规定顺时针方向为感应电流i的正方向,下列i-t图中正确的是( )【答案】( D )16.2006 上海单科·12如图9-6-10所示,平行金属导轨与水平面成θ角,导轨与固定电阻R1和R2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面.有一导体棒ab,质量为m,导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等,与导轨之间的动摩擦因数为µ.导体棒ab沿导轨向上运动,当上滑的速度为v时,受到安培力的大小为F.此时( )A.整个装置因摩擦而消耗的热功率为µmg v cosθB.整个装置消耗的机械功率为(F+µmg cosθ)vC.电阻R1消耗的热功率为F v/3D.电阻R2消耗的热功率为F v/6【答案】(ABD)高考试题分类汇编——交变电流（2013天津理综）4．普通的交流电流表不能直接接在高图9-6-5图9-6-10压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab 一侧线圈的匝数较少，工作时电流为I ab ，cd 一侧线圈的匝数较多，工作时电流为I cd ，为了使电流表能正常工作，则A ．ab 接MN 、cd 接PQ ，I ab <I cdB ．ab 接MN 、cd 接PQ ，I ab >I cdC ．ab 接PQ 、cd 接MN ，I ab <I cdD ．ab 接PQ 、cd 接MN ，I ab >I cd【答案】B（2013山东理综）17．图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N 、S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，○A 为交流电流表。
备战2023年高考物理真题汇编12电磁感应篇(含答案解析)
备战2023年高考物理真题汇编选择题篇（解析版）历年高考真题是备考的重中之重，尤其是经典的真题，历经岁月淘漉磨炼，其包含的知识点依然活跃在高考的试题中，有些高考试题甚至出现类似的往年真题。
因此，专注高考教学一线物理教师，查阅近几年的各地区全部真题，结合最新考情，精挑细选，进行分类重组，做出这套试卷，愿为你的备考点燃一盏指路明灯。
该套卷共包含直线运动、曲线运动、光学、近代（原子）物理、机械振动和机械波、万有引力、热力学、静电场、交变电流、牛顿运动定律，功能及动量、磁场、电磁感应12个篇章。
十二、电磁感应125．（2022·河北·统考高考真题）将一根绝缘硬质细导线顺次绕成如图所示的线圈，其中大圆面积为1S ，小圆面积均为2S ，垂直线圈平面方向有一随时间t 变化的磁场，磁感应强度大小0B B kt =+，0B 和k 均为常量，则线圈中总的感应电动势大小为（ ）A ．1kSB ．25kSC ．12()5S k S -D ．12(5)k S S +【答案】D【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1111B S E kS t t∆Φ∆⋅===∆∆；每个小圆线圈产生的感应电动势222ΔΦΔE kS t==；由线圈的绕线方式和楞次定律可得大、小圆线圈产生的感应电动势方向相同，故线圈中总的感应电动势大小为()121255E E E k S S =+=+；故D 正确，ABC 错误。
126．（2021·辽宁·统考高考真题）（多选）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到t =2t 0的时间内，金属棒水平固定在距导轨顶端L 处；t =2t 0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02t t =时，金属棒受到安培力的大小为2300B L t RB ．在t =t 0时，金属棒中电流的大小为200B L t RC ．在032t t =时，金属棒受到安培力的方向竖直向上D ．在t =3t 0时，金属棒中电流的方向向右【答案】BC【详解】AB ．由图可知在0~t0时间段内产生的感应电动势为200∆Φ==∆B L E t t ；根据闭合电路欧姆定律有此时间段的电流为200=B L E I R Rt =；在02t 时磁感应强度为02B ，此时安培力为23002B L F BIL Rt ==；故A 错误，B 正确；C ．由图可知在032t t =时，磁场方向垂直纸面向外并逐渐增大，根据楞次定律可知产生顺时针方向的电流，再由左手定则可知金属棒受到的安培力方向竖直向上，故C 正确；D ．由图可知在03t t =时，磁场方向垂直纸面向外，金属棒向下掉的过程中磁通量增加，根据楞次定律可知金属棒中的感应电流方向向左，故D 错误。
高考《电磁感应》试题归类解析
202x高考《电磁感应》真题归类解析一、考纲解读内容要求说明1．电磁感应现象II2．感应电流的方向、楞次定律与右手定则II 不要求推断内电路中各点电势上下3．法拉第电磁感应定律II 导体切割磁感线时感应电动势的计算，只限L垂直B、V的情况4．自感现象与日光灯I二、考点统计考点〔内容〕卷子题号题型分值1．电磁感应现象的实际应用X卷大综28 选择题6分2．楞次定律与右手定则X卷理综21 选择题6分全国卷理综316 选择题6分3．法拉第电磁感应定律①感应电动势与感应电流大小X卷大综34 选择题6分X卷物理11 选择题6分全国卷理综119 选择题6分②与力学、能量综合X卷物理 6 选择题6分③与电场、能量综合X卷物理17 计算题16分④与电路、能量综合X卷理综16 选择题6分X卷理综23 计算题16分X物理卷22 计算题14分X卷物理16 计算题16分三、考题例示〔一〕考查电磁感应现象的实际应用1．〔X大综卷第28题〕电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系，依据这一觉察，制造了许多电器设备。
以下用电器中，哪个没有利用电磁感应原理]A．动圈式话筒B．白炽灯泡C．磁带录音机D．日光灯镇流器解析：动圈式话筒是通过线圈振动引起线圈中磁通量变化从而激起感应电流，把声音信号转化为电信号；磁带录音机录音原理与动圈式话筒相同，放音时磁带经过放音头，放音头内线圈中磁通量变化激起感应电流，磁信号转化为电信号，再经扬声器复原为声音；日光灯镇流器通过自感原理工作。
三者均属于电磁感应现象。
白炽灯泡是利用电流的热效应发热发光。
选项B正确。
〔二〕考查感应电流的方向、楞次定律与右手定则2．〔X理综卷第21题〕现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图1连接。
在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学觉察当他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转。
由此可以推断]BA．线圈A向上移动或滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动，都能引起电流计指针向左偏转B．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转C．滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法推断电流计指针偏转的方向解析：滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路中电流减小，A线圈中磁通量减小，引起B线圈中磁通量减小，此时连接B线圈的电流计指针向右偏转。
2016-2018年物理高考真题试题分类汇编：磁场、电磁感应(精编+解析版)
2016-2018年物理高考真题试题分类汇编试题部分磁场1．【2018·全国I卷】（多选）如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。
将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。
下列说法正确的是（）A. 开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B. 开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C. 开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D. 开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动2．【2018·全国II卷】（多选）如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称。
整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外。
已知a、b）A. 流经L1的电流在bB. 流经L1的电流在aC. 流经L 2的电流在bD. 流经L 2的电流在a 3．【2018·北京卷】某空间存在匀强磁场和匀强电场。
一个带电粒子(不计重力)以一定初速度射入该空间后，做匀速直线运动；若仅撤除电场，则该粒子做匀速圆周运动，下列因素与完成上述两类运动无关的是A. 磁场和电场的方向B. 磁场和电场的强弱C. 粒子的电性和电量D. 粒子入射时的速度4．【2017·全国Ⅰ卷】如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直于纸面向里，三个带正电的微粒a 、b 、c 电荷量相等，质量分别为m a 、m b 、m c 。
已知在该区域内，a 在纸面内做匀速圆周运动，b 在纸面内向右做匀速直线运动，c 在纸面内向左做匀速直线运动。
下列选项正确的是A ．a b cm m m >> B ．b a c m m m >> C ．a c b m m m >> D ．c b a m m m >>5．【2017·新课标全国Ⅰ卷】如图，三根相互平行的固定长直导线L 1、L 2和L 3两两等距，均通有电流I ，L 1中电流方向与L 2中的相同，与L 3中的相反，下列说法正确的是A ．L 1所受磁场作用力的方向与L 2、L 3所在平面垂直B ．L 3所受磁场作用力的方向与L 1、L 2所在平面垂直C ．L 1、L 2和L 3单位长度所受的磁场作用力大小之比为D ．L 1、L 2和L 36．【2017·新课标全国Ⅱ卷】如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P 为磁场边界上的一点。
近6年全国卷高考物理真题分类汇编：电磁感应(Word版含答案)
2017-2022年近6年全国卷高考物理真题分类汇编：电磁感应学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题（本大题共10小题）1．（2022·全国·高考真题）三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框，正方形线框的边长与圆线框的直径相等，圆线框的半径与正六边形线框的边长相等，如图所示。
把它们放入磁感应强度随时间线性变化的同一匀强磁场中，线框所在平面均与磁场方向垂直，正方形、圆形和正六边形线框中感应电流的大小分别为12I I 、和3I 。
则（ ）A ．132I I I <<B ．132I I I >>C ．123I I I =>D ．123I I I ==2．（2020·全国·高考真题）如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环。
圆环初始时静止。
将图中开关S 由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到（ ）A ．拨至M 端或N 端，圆环都向左运动B ．拨至M 端或N 端，圆环都向右运动C ．拨至M 端时圆环向左运动，拨至N 端时向右运动D ．拨至M 端时圆环向右运动，拨至N 端时向左运动3．（2020·全国·高考真题）管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接。
焊机的原理如图所示，圆管通过一个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流，电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接。
焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为（ ）A ．库仑B ．霍尔C ．洛伦兹D ．法拉第4．（2018·全国·高考真题）如图，导体轨道OPQS 固定，其中PQS 是半圆弧，Q 为半圆弧的中点，O 为圆心。
轨道的电阻忽略不计。
OM是有一定电阻、可绕O转动的金属杆，M端位于PQS上，OM与轨道接触良好。
2024年高考物理电磁感应的现代应用历年真题
2024年高考物理电磁感应的现代应用历年真题物理是自然科学的一门重要学科，而电磁感应是物理学中的重要内容之一。
在高考物理考试中，电磁感应既是一个重要的知识点，也常常与现实生活中的应用相结合。
本文将通过对2024年高考物理电磁感应的现代应用历年真题进行分析，使读者更好地理解电磁感应的实际应用。
1. 真题一某高考地区的物理试题中，有一道题目如下：一个长直导线以匀速v与一U形磁铁相对,。
导线与磁铁的相对速度都为v。
导线电阻为R，导线与磁铁间的丝绕匝数为N。
求出磁铁的弱电磁感应电动势E。
这个问题即是一个典型的电磁感应问题，涉及到导线在磁场中剪切磁感线产生感应电动势的过程。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势与导体的速度、磁感应强度和磁场之间的夹角有关。
在这个问题中，由于导线以匀速v与磁铁相对移动，磁感应强度保持不变，且导线与磁铁间的角度为90度，因此感应电动势E为零。
2. 真题二另一道真题中的问题如下：某地区于2024年成功实施了一项基于电磁感应原理的交通信号灯控制系统。
该系统利用车辆行驶过程中产生的感应电流来实现交通信号灯的切换。
请你解释一下这个系统的工作原理，并说明其优势。
这个问题要求解释一种基于电磁感应原理的交通信号灯控制系统，并分析其优势。
这样的系统利用车辆行驶过程中产生的感应电流来控制交通信号灯的切换。
当车辆靠近交通灯时，车辆的金属部分（如车轮）在磁场作用下，会感应出电流。
利用感应电流来切换交通信号灯可以实现相对快速和准确的切换，大大提高了交通信号灯的效率。
与传统的交通信号灯相比，这种基于电磁感应原理的系统具有以下几个优势。
首先，它可以更好地适应道路交通的变化情况，根据实时车流量自动调整信号灯的切换，减少了交通堵塞的发生。
其次，由于系统利用感应电流来切换信号灯，可以避免由于传统信号灯控制方式中的人为操作错误而导致的交通事故。
此外，这种系统还可以通过无线通信技术与交通管理中心连接，实现更智能化的交通信号控制，提高交通的整体安全性和效率。
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高中物理学习材料（马鸣风萧萧**整理制作）2000-2008年高考试题分类汇编：电磁感应（08全国卷1）20.矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直低面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示.若规定顺时针方向为感应电流I的正方向，下列各图中正确的是答案：D解析：0-1s内B垂直纸面向里均匀增大，则由楞次定律及法拉第电磁感应定律可得线圈中产生恒定的感应电流，方向为逆时针方向，排除A、C选项；2s-3s内，B垂直纸面向外均匀增大，同理可得线圈中产生的感应电流方向为顺时针方向，排除B选项，D正确。
（08全国卷2）21．如图，一个边长为l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场；一个边长也为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直；虚线框对角线ab与导线框的一条边垂直，ba的延长线平分导线框．在t=0时，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向移动，直到整个导线框离开磁场区域．以i表示导线框中感应电流的强度，取逆时针方向为正．下列表示i-t关系的图示中，可能正ab确的是答案：C 解析：从正方形线框下边开始进入到下边完全进入过程中，线框切割磁感线的有效长度逐渐增大，所以感应电流也逐渐拉增大，A 项错误；从正方形线框下边完全进入至下边刚穿出磁场边界时，切割磁感线有效长度不变，故感应电流不变，B 项错；当正方形线框下边离开磁场，上边未进入磁场的过程比正方形线框上边进入磁场过程中，磁通量减少的稍慢，故这两个过程中感应电动势不相等，感应电流也不相等，D 项错，故正确选项为C 。
（08全国卷2）24．（19分）如图，一直导体棒质量为m 、长为l 、电阻为r ，其两端放在位于水平面内间距也为l 的光滑平行导轨上，并与之密接；棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻（图中未画出）；导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直于导轨所在平面。
开始时，给导体棒一个平行于导轨的初速度v 0。
在棒的运动速度由v 0减小至v 1的过程中，通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度I保持恒定。
导体棒一直在磁场中运动。
若不计导轨电阻，求此过程中导体棒上感应电动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率。
解析：导体棒所受的安培力为：F =BIl ………………① （3分）由题意可知，该力的大小不变，棒做匀减速运动，因此在棒的速度从v 0减小到v 1的过程中，平均速度为：)(2110v v v +=……………………② （3分） 当棒的速度为v 时，感应电动势的大小为：E =Blv ………………③ （3分）棒中的平均感应电动势为：v Bl E =………………④ （2分）综合②④式可得：()1021v v Bl E +=………………⑤ （2分） 导体棒中消耗的热功率为：r I P 21=………………⑥ （2分）负载电阻上消耗的热功率为：12P I E P -=…………⑦ （2分）由以上三式可得：()r I v v Bl P 210221-+=…………⑧ （2分） （08北京卷）22．（16分）均匀导线制成的单位正方形闭合线框abcd ，每边长为L ，总电阻为R ，总质量为m 。
将其置于磁感强度为B 的水平匀强磁场上方h 处，如图所示。
线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd 边始终与水平的磁场边界平行。
当cd 边刚进入磁场时，（1）求线框中产生的感应电动势大小;（2）求cd 两点间的电势差大小;（3）若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h 所应满足的条件。
解析：（1）cd 边刚进入磁场时，线框速度v =2gh线框中产生的感应电动势E=BLv ＝BL 2gh(2)此时线框中电流 I =E R cd 两点间的电势差U =I (34R )=324Bl gh (3)安培力 F =BIL =222B L gh 根据牛顿第二定律mg-F=ma ,由a =0解得下落高度满足 h =22442m gR B L （08天津卷）25．(22分)磁悬浮列车是一种高速低耗的新型交通工具。
它的驱动系统简化为如下模型，固定在列车下端的动力绕组可视为一个矩形纯电阻金属框，电阻为R ，金属框置于xOy 平面内，长边MN 长为l ，平行于y 轴，宽为d 的NP 边平行于x 轴，如图1所示。
列车轨道沿Ox 方向，轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场，磁感应强度B 沿Ox 方向按正弦规律分布，其空间周期为λ，最大值为B 0，如图2所示，金属框同一长边上各处的磁感应强度相同，整个磁场以速度v 0沿Ox 方向匀速平移。
设在短暂时间内，MN 、PQ 边所在位置的磁感应强度随时间的变化可以忽略，并忽略一切阻力。
列车在驱动系统作用下沿Ox 方向加速行驶，某时刻速度为v (v <v 0)。
(1)简要叙述列车运行中获得驱动力的原理；(2)为使列车获得最大驱动力，写出MN 、PQ 边应处于磁场中的什么位置及λ与d 之间应满足的关系式：(3)计算在满足第(2)问的条件下列车速度为v 时驱动力的大小。
解析：(1)由于列车速度与磁场平移速度不同，导致穿过金属框的磁通量发生变化，由于电磁感应，金属框中会产生感应电流，该电流受到的安培力即为驱动力。
(2)为使列车获得最大驱动力，MN 、PQ 应位于磁场中磁感应强度同为最大值且反向的地方，这会使得金属框所围面积的磁通量变化率最大，导致框中电流最强，也会使得金属框长边中电流受到的安培力最大。
因此，d 应为2λ的奇数倍，即 (21)2d k λ=+ 或221d k λ=+ （k N ∈）① (3)由于满足第(2)问条件：则MN 、PQ 边所在处的磁感应强度大小均为B 0且方向总相反，经短暂的时间t ∆，磁场沿Ox 方向平移的距离为0v t ∆，同时，金属框沿Ox 方向移动的距离为v t ∆。
因为v 0>V ，所以在t ∆时间内MN 边扫过磁场的面积0s=(v )v l t -∆在此t ∆时间内，MN 边左侧穿过S 的磁通移进金属框而引起框内磁通量变化00()MN B l v v t ∆Φ=-∆ ②同理，该t ∆时间内，PQ 边左侧移出金属框的磁通引起框内磁通量变化00()PQ B l v v t ∆Φ=-∆ ③故在t ∆内金属框所围面积的磁通量变化PQ MN ∆Φ=∆Φ+∆Φ ④根据法拉第电磁感应定律，金属框中的感应电动势大小E t∆Φ=∆ ⑤ 根据闭合电路欧姆定律有E I R= ⑥ 根据安培力公式，MN 边所受的安培力0MN F B Il =PQ 边所受的安培力0PQ F B Il =根据左手定则，MN 、PQ 边所受的安培力方向相同，此时列车驱动力的大小02MN PQ F F F B Il =+= (7)联立解得22004()B l v v F R-= (8) （08四川卷）17．在沿水平方向的匀强磁场中，有一圆形金属线圈可绕沿其直径的竖直轴自由转动。
开始时线圈静止，线圈平面与磁场方向既不平行也不垂直，所成的锐角为α。
在磁场开始增强后的一个极短时间内，线圈平面A ．维持不动B ．将向使α减小的方向转动C ．将向使α增大的方向转动D ．将转动，因不知磁场方向，不能确定α会增大还是会减小答案：B解析：由楞次定律可知，当磁场开始增强时，线圈平面转动的效果是为了减小线圈磁通量的增加，而线圈平面与磁场间的夹角越小时，通过的磁通量越小，所以将向使α减小的方向转动．（08江苏卷）8．如图所示的电路中，三个相同的灯泡a 、b 、c 和电感L 1、L 2与直流电源连接，电感的电阻忽略不计．电键K 从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有A.a 先变亮，然后逐渐变暗B.b 先变亮，然后逐渐变暗C.c 先变亮，然后逐渐变暗D.b 、c 都逐渐变暗答案：AD解析：考查自感现象。
电键K 闭合时，电感L 1和L 2的电流均等于三个灯泡的电流，断开电键K 的瞬间，电感上的电流i 突然减小，三个灯泡均处于回路中，故b 、c 灯泡由电流i 逐渐减小，B 、C 均错，D 对；原来每个电感线圈产生感应电动势均加载于灯泡a 上，故灯泡a 先变亮，然后逐渐变暗，A 对。
本题涉及到自感现象中的“亮一下”现象，平时要注意透彻理解。
（08江苏卷）15．(16分)如图所示，间距为L 的两条足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为θ，导轨光滑且电阻忽略不计．场强为B 的条形匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁场区域的宽度为d 1，间距为d 2．两根质量均为m 、有效电阻均为R 的导体棒a 和b 放在导轨上，并与导轨垂直． (设重力加速度为g )(1)若a 进入第2个磁场区域时，b 以与a 同样的速度进入第1个磁场区域，求b 穿过第1个磁场区域过程中增加的动能△E k ．(2)若a 进入第2个磁场区域时，b 恰好离开第1个磁场区域；此后a 离开第2个磁场区域时，b 又恰好进入第2个磁场区域．且a ．b 在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均相．求b 穿过第2个磁场区域过程中，两导体棒产生的总焦耳热Q ．(3)对于第(2)问所述的运动情况，求a 穿出第k 个磁场区域时的速率v答案（1）b 穿过地1个磁场区域过程中增加的动能θsin 1mgd E k =∆；（2）θsin )(21d d mg Q +=；（3）mR d l B d l B mgRd v 8sin 41221222-=θ 解析：(1) a 和b 不受安培力作用，由机械能守恒定律知，θsin 1mgd E k =∆ ……①(2) 设导体棒刚进入无磁场区域时的速度为v 1刚离开无磁场区域时的速度为v 2，由能量守恒知：在磁场区域中， θsin 212112221mgd mv Q mv +=+ ……② 在无磁场区域中， θsin 212122122mgd mv Q mv +=+ ……③ 解得 θsin )(21d d mg Q += ……④(3) 在无磁场区域：根据匀变速直线运动规律 θsin 12gt v v =- ……⑤且平均速度 td v v 2122=+ ……⑥ 有磁场区域：棒a 受到的合力 BIl mg F -=θsin ……⑦感应电动势Blv =ε ……⑧ 感应电流 R I 2ε= ……⑨解得 v Rl B mg F 2sin 22-=θ ……⑩ 根据牛顿第二定律，在t 到t+△t 时间内∑∑∆=∆t mF v ……⑾则有 ∑∑∆-=∆t mRv l B g v ]2sin [22θ ……⑿ 解得 122212sin d mRl B gt v v -=-θ ……⒀ 【高考考点】电磁感应和能量关系【易错提醒】第（2）小问的题目比较长，不容易看懂，要耐心审题【备考提示】电磁感应和能量关系运动是整个物理学的核心，在每年的压轴题经常会出现。