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综合特训04 电磁感应（名校题）（解析版）-2025高考物理一轮新题型综合特训（上海专用）
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这是一份综合特训04 电磁感应（名校题）（解析版）-2025高考物理一轮新题型综合特训（上海专用），共18页。试卷主要包含了单选题，多选题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．（2023秋·上海徐汇·高三统考期末）同型号的废旧玩具直流电动机 a、b、c、d，内部结构如图所示。某同学先后将各台电动机的正负接线柱用导线直接相连，并用力扭转它们的转轴，发现 a 转得越快越省力，b 转得越快越费力，c 转动快慢阻力都一样，d 无法转动，可知其中仍能正常工作的是（ ）
A．aB．bC．cD．d
【答案】B
【详解】当将电动机的正负接线柱用导线直接相连时，若电动机内部线路完好，则内部线圈构成了一个完好无损的闭合电路，当用力扭转转轴时，穿过线圈的磁通量发生改变，线圈中产生感应电流，该感应电流受到磁铁磁场的安培力作用，根据楞次定律可知，该安培力的效果是阻碍线圈的运动，线圈转动越快，感应电流越大，安培力越大，磁铁的磁场对感应电流的安培力越大，即阻碍效果越强，可知a、b、c、d四台电动机中，b仍能正常工作。
故选B。
2．（2023秋·上海徐汇·高三统考期末）某同学用手机内部的磁传感器测量地磁场磁感强度大小，测得如图手机坐标系中、、三个方向上的磁感强度分别为，，，若将手机边框看作闭合线圈，则（ ）
A．；绕轴旋转手机时边框中无感应电流
B．；绕轴旋转手机时边框中无感应电流
C．；绕轴旋转手机时边框中无感应电流
D．；绕轴旋转手机时边框中无感应电流
【答案】D
【详解】磁感应强度为矢量，根据磁场的叠加可得
手机绕轴旋转手机时，穿过边框的磁通量不发生变化，边框中无感应电流，手机绕轴旋转手机时，穿过边框的磁通量发生变化，边框中有感应电流。
故选D。
3．（2023春·上海杨浦·高三同济大学第一附属中学校考阶段练习）如图，矩形abcd为匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，圆形闭合金属线圈以一定的速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动。下图是线圈的四个可能到达的位置，则线圈的速度不可能为零的位置是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【详解】ACD．线圈进或出磁场时，磁通量变化，线圈中会产生感应电流，线圈受到安培阻力作用而减速运动，速度可能为零，故ACD错误．
B．线圈完全进入磁场后，磁通量不变，没有感应电流产生，不再受安培力，线圈的速度不变，所以B图中线圈速度不可能为零，故B正确。
故选B。
4．（2023秋·上海浦东新·高三上海市建平中学校考阶段练习）如图所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一杯玻璃水。给线圈通入电流，一段时间后，一个容器中的水温升高，则通入的电流与水温升高的是（ ）
A．恒定电流，小铁锅B．恒定电流，玻璃杯
C．正弦式交变电流，玻璃杯D．正弦式交变电流，小铁锅
【答案】D
【详解】由于容器中水温升高，则是电能转化成内能所致。因此只有变化的电流才能导致磁通量变化，且只有小铁锅处于变化的磁通量时，才能产生感应电动势，从而产生感应电流。导致电流发热。玻璃杯是绝缘体，不能产生感应电流。故D正确，ABC错误；
故选D。
5．（2023秋·上海浦东新·高三校考阶段练习）如图所示，矩形线圈ABCD位于通有电流I的长直导线附近，下列各种情况下，矩形线圈中不会产生感应电流的是（ ）
A．矩形线圈向右运动B．使电流I增大
C．矩形线圈以AB边为轴转动D．矩形线圈以长直导线为轴转动
【答案】D
【详解】根据安培定则可知通电直导线周围的磁场为逆时针方向（俯视），感应电流的产生条件为通过矩形线圈的磁通量发生变化。
A．矩形线圈向右运动，会使磁通量减小；会产生感应电流；故A错误；
B．使电流I增大，会使磁通量增大；会产生感应电流；故B错误；
C．矩形线圈以AB边为轴转动，使磁通量减小；会产生感应电流；故C错误；
D．矩形线圈以长直导线为轴转动，磁通量不变，不会产生感应电流，故D正确。
故选D。
6．（2023秋·上海浦东新·高三校考阶段练习）如图所示，边长为h的矩形线框从初始位置由静止开始下落，进入一水平向里的匀强磁场，且磁场方向与线框平面垂直，磁场宽度，已知线框刚进入磁场时恰好是匀速下落，则线框下边出磁场的过程中的运动形式是（ ）
A．向上运动B．向下匀速运动
C．向下加速运动D．向下减速运动
【答案】D
【详解】线框刚进入磁场时恰好是匀速下落，因为 H > h ，线圈全部进入后加速，出去时，电动势比进入时要大，产生的电流也要大。此时安培力大于重力，所以向下减速运动。
故选D。
7．（2023·上海·高三专题练习）如图所示，倾斜放置的光滑平行足够长的金属导轨MN、PQ间静置一根质量为m的导体棒，阻值为R的电阻接在M、P间，其它电阻忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向下。时对导体棒施加一个沿导轨平面向上的力F，使得导体棒能够从静止开始向上做匀加速直线运动，则在导体棒向上运动的过程中，施加的力F、力F的功率P、产生的感应电流I、电阻R上产生的热量Q随时间变化的图像正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【详解】A．金属杆向上做匀加速运动，则
即
则选项A正确；
B．力F的功率
则P-t图像为开口向上的抛物线，选项B错误；
C．产生的感应电流
则I-t图像是过原点的直线，选项C错误；
D．电阻R上产生的热量
电流随时间t均匀增加，则Q-t图像一定不是过原点的直线，选项D错误。
故选A。
8．（2023秋·上海浦东新·高三校考阶段练习）某国产直升机在我国某地上空悬停，长度为L的导体螺旋桨叶片在水平面内顺时针匀速转动（俯视），转动角速度为。该处地磁场的水平分量为，竖直分量为。叶片的近轴端为a，远轴端为b。忽略转轴的尺寸，则叶片中感应电动势为（ ）
A．，a端电势高于b端电势B．，a端电势低于b端电势
C．，a端电势高于b端电势D．，a端电势低于b端电势
【答案】D
【详解】我国某地上空地磁场方向有向下的分量，大小为，当螺旋桨叶片在水平面内顺时针匀速转动（俯视）时，根据右手定则可知，a端电势低于b端电势；大小为
故选D。
9．（2023春·上海杨浦·高三复旦附中校考阶段练习）正弦曲线状金属丝与金属细杆ac在a、c处焊接在一起，两者在b处彼此绝缘，回路总电阻为R， ，d、e到ac 的距离均为L。将线框平放在光滑水平桌面上，线框右侧有垂直桌面向下、边界为矩形的匀强磁场，磁场磁感应强度为B，磁场左右宽度为L，纵向宽度足够大，ac与磁场左右边界垂直，整个装置的俯视图如图所示。现在水平外力F作用下使线框以速度v沿 ac 向右匀速运动，t=0时刻c点到达磁场左边界，在线框穿过磁场过程中，下列说法正确的是（ ）
A．当e点到达磁场左边界时，回路中电流最大
B．t=0到时间内外力F做的功为
C．外力F的瞬时最大功率为
D．线框中的电流会增大或减小，但不会改变方向
【答案】C
【详解】AC．当d点到达磁场左边界时，有效切割长度最大，为2L，回路中电流最大，此时外力F的瞬时功率最大，此时感应电流为
功率为
故A错误，C正确；
B．到时间内，感应电流为正弦式交流电，最大值为
则外力F做的功转化为电路焦耳热
故B错误；
D．由楞次定律及安培定则可判断线圈感应电流大小随时间的变化图（其中），如图
线框中的电流会增大或减小，也会改变方向，故D错误。
故选C。
10．（2023·上海·统考模拟预测）如图所示，有一光滑导轨处于匀强磁场中，一金属棒垂直置于导轨上，对其施加外力，安培力变化如图所示，取向右为正方向，则外力随时间变化图像为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【详解】由于
E = BLv，E = IR，FA = BIL
联立得
再结合楞次定律，可知金属棒刚开始向右做匀减速直线运动，后向左做匀加速直线运动，且加速度一直为
，方向向左
综上当v = 0时，即t = t0时
F ≠ 0，且向左
故选C。
二、多选题
11．（2023秋·上海闵行·高二上海市七宝中学校考期末）下列装置中是利用电磁感应原理工作的是（ ）
A．话筒B．法拉第转盘使灯泡发光
C．电动机D．通电导体在磁场中受力
【答案】AB
【详解】A．动圈式话筒是把声信号转变成电信号的，声信号的振动带动线圈在磁场中振动，产生电流，是电磁感应现象原理，故A正确；
B．法拉第转盘转动时能产生感应电流使灯泡发光，属于电磁感应原理，选项B正确；
C．电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理，不是电磁感应原理，选项C错误；
D．通电导体在磁场中受力运动，不是电磁感应原理，选项D错误；
故选AB。
12．（2022·上海·模拟预测）如图，矩形 abcd 为匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，圆形闭合金属线圈以一定的速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动．下图是线圈的四个可能到达的位置，则线圈的动能不可能为零的位置是( )
A．
B．
C．
D．
【答案】BC
【详解】AD项：线圈进或出磁场时，磁通量变化，线圈中会产生感应电流，线圈受到安培阻力作用而减速运动，速度可能为零，动能可能为零，故AD错误．
BC项：线圈完全进入磁场后，磁通量不变，没有感应电流产生，不再受安培力，线圈的速度不变，所以BC图中线框速度不可能为零，动能不可能为零，故BC正确．
13．（2023秋·上海崇明·高三校考阶段练习）如图所示，光滑固定的金属导轨M、N水平放置。两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时（ ）
A．P、Q将彼此靠拢
B．P、Q将相互远离
C．磁铁的加速度仍为g
D．磁铁的加速度小于g
【答案】AD
【详解】根据楞次定律，当条形磁铁从高处下落接近回路时，线圈磁通量变大，感应电流产生的感应磁场，阻碍原磁通量的变化，对磁铁产生向上的斥力，因此磁铁的加速度小于g，同时P、Q将彼此靠拢，减小面积，阻碍原磁通量的变大，AD正确，BC错误。
故选AD。
14．（2023春·上海静安·高二上海市市西中学校考期末）如图所示，铜圆盘安装在竖直的铜轴上，圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场中。电路通过电刷与圆盘的边缘和铜轴接触良好，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻为R。先将开关闭合，待圆盘转速稳定后再断开开关，不计一切摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A．闭合开关时，从上往下看圆盘逆时针转动
B．闭合开关转速稳定时，流过圆盘的电流为零
C．断开开关时，a点电势低于b点电势
D．断开开关后，流过电阻R上的电流方向与原电流方向相反
【答案】BC
【详解】A．闭合开关时，铜圆盘中有电流经过，圆盘中电流方向沿半径向外，根据左手定则可知，从上往下看圆盘顺时针转动，故A错误；
B．闭合开关转速稳定时，圆盘不受安培力作用，根据可知流过圆盘的电流为零，故B正确；
C．断开开关时，从上往下看，圆盘顺时针转动，圆盘的半径切割磁感线产生感应电动势，由右手定则知，圆盘中电流方向沿半径向里，所以点电势低于点电势，故C正确；
D．闭合开关时，流过电阻上的电流方向从点经电阻到点；断开开关时，点电势低于点电势，流过电阻上的电流方向从点经电阻到点，所以断开开关后，流过电阻上的电流方向与原电流方向相同，故D错误；
故选BC。
15．（2022春·上海宝山·高三上海交大附中校考阶段练习）如图所示，两根足够长的平行光滑金属轨道MN、PQ水平放置，轨道间距为L。现有一个质量为m，长度为L的导体棒ab垂直于轨道放置，且与轨道接触良好，导体棒和轨道电阻均可忽略不计。有一电动势为E、内阻为r的电源通过开关S连接到轨道左端，另有一个定值电阻R也连接在轨道上，且在定值电阻右侧存在着垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。现闭合开关S，导体棒ab开始运动，则下列叙述中正确的有（ ）
A．导体棒先做加速度逐渐减小的加速运动，当速度达到最大时导体棒中无电流
B．导体棒所能达到的最大速度为
C．导体棒稳定运动时电源的输出功率
D．导体棒稳定运动时产生的感应电动势为E
【答案】AB
【详解】A．闭合开关S，导体棒受到安培力向右同时导体棒切割磁感线产生感应电动势，且方向与电源电动势相反，电流减小，安培力减小，加速度减小，当导体棒的电动势和定值电阻R两端电压大小相等时，导体棒中电流为零，导体棒做匀速运动，速度达到最大，故A正确；
B．由A分析可知
得
故B正确；
C．导体棒稳定运动时电源的输出功率为
故C错误；
D．导体棒稳定运动时导体棒中电流为零，感应电动势与电源两端的路端电压相等，即
故D错误。
故选AB。
16．（2022·上海·二模）如图，载有固定条形磁铁的小车沿倾斜直轨道依次穿过三个完全相同且等间距排列的线圈，该过程中a、b两点间电压U随时间t变化的图线可能为（ ）
A．B．
C．D．
【答案】AC
【详解】由题意可得，小车沿倾斜直轨道做匀加速直线运动，所以经过相邻两个线圈的时间越来越小，且随着小车速度增大，穿过三个线圈的磁通量变化率逐渐增大，即最大感应电动势逐渐增大，且随着小车速度增大，穿过三个线圈的时间变小，则出现感应电动势的时间也逐渐减小。同理可知，当小车做匀速直线运动时，经过相邻两个线圈的时间相等，现感应电动势的时间也相等。同理可分析小车做减速运动的情况。
故选AC。
17．（2022·上海·高三上海师大附中校考学业考试）两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平内，另一边垂直于水平面。质量均为m的金属细杆、与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为，导轨电阻不计，回路总电阻为。整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中。当杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度沿导轨匀速运动时，杆也正好以速度向下匀速运动。重力加速度为g。以下说法正确的是（ ）
A．杆所受拉力F的大小为
B．杆所受摩擦力为零
C．电路中的电流强度为
D．与大小的关系为
【答案】AD
【详解】杆向左运动切割磁感线产生电动势，杆向下运动不切割磁感线；由右手定则可知，回路中感应电流方向为：abdca ，cd杆电流从d到c；感应电流大小
导体ab受到水平向左的安培力，由受力平衡得
BIL+μmg=F
导体棒cd运动时，受到向右的安培力，的摩擦力不为零，cd受到摩擦力和重力平衡，由平衡条件得
μBIL=mg
联立以上各式解得
F=μmg+
μ=
故选AD。
18．（2023·上海·一模）如图所示，倾角θ=37°的粗糙斜面固定在水平地面上，斜面上间距d=1m的两平行虚线aa′和bb′之间有垂直斜面向上的有界匀强磁场，磁感应强度B=5T。现有一质量m=1kg，总电阻R=5 Ω，边长也为d=1m的正方形金属线圈MNPQ有一半面积位于磁场中，现让线圈由静止开始沿斜面下滑，下滑过程中线圈MN边始终与虚线aa′保持平行，线圈的下边MN穿出aa′时开始做匀速直线运动。已知sin 37°=0.6，cs 37°=0.8，线圈与斜面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取10 m/s2，下列说法错误的是（ ）
A．从开始到线圈完全进入磁场的过程，通过线圈某一截面的电荷量为0.5C
B．线圈做匀速直线运动时的速度大小为0.4m/s
C．线圈速度为0.2m/s时的加速度为1.6m/s2
D．线圈从开始运动到通过整个磁场的过程中产生的焦耳热为3J
【答案】CD
【详解】A．由电流的定义式可得
A正确，不符合题意；
B．线圈做匀速直线运动时，由平衡条件，则沿斜面有
mgsin θ=μmgcs θ＋BId
又
两式联立得
v=0.4 m/s
B正确，不符合题意；
C．线圈v=0.2 m/s时，由牛顿第二定律，沿斜面有
mgsin θ−μmgcs θ−=ma
解得
a=1m/s2
C错误，符合题意；
D．线圈从开始运动到通过整个磁场的过程中能量守恒，则有
mgsin θ×d=μmgcs θ×d＋mv2＋Q
代入数据解得
Q=2.92J
D错误，符合题意。
故选CD。
19．（2023·上海·高三专题练习）如图所示，两条光滑的不计电阻的金属导轨平行固定在斜面上，导轨所在区域存在匀强磁场，导轨上端连接电阻R。在不加其他外力的情况下，导体棒沿导轨下滑，棒始终与导轨接触良好，且平行于斜面底边，则在下滑过程中，导体棒中的感应电流I、穿过棒与导轨围成的闭合回路的磁通量随时间t变化的关系不可能是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】AD
【详解】AB．导体棒下滑过程中产生的感应电流为
根据牛顿第二定律可得
可得
当a>0时，随着速度的增大，加速度逐渐减小为0，此后导体棒速度保持不变，则图像的斜率逐渐减小为0；当a<0时，随着速度的减小，加速度逐渐减小为0，此后导体棒速度保持不变，则图像的斜率逐渐减小为0；当a=0时，导体棒速度保持不变，则图像的斜率为0。因I与v成正比，则图像与图像相似，故A不可能，符合题意，B可能，不符合题意；
CD．图像的斜率表示速度，当导体棒先做加速度逐渐减小的加速运动，最后匀速运动时，图像是斜率逐渐增大的曲线，最后变成斜率不变的直线；当导体棒先做加速度逐渐减小的减速运动，最后匀速运动时，图像是斜率逐渐减小的曲线，最后变成斜率不变的直线；当导体棒一直做匀速运动时，图像是一条倾斜直线。由磁通量的定义可知，穿过棒与导轨围成的闭合回路的磁通量为
所以与x成正比，那么图像与相似，故C可能，不符合题意，D不可能，符合题意。
故选AD。
20．（2023秋·上海浦东新·高三上海师大附中校考阶段练习）如图，足够长的间距的平行光滑金属导轨MN、PQ固定在水平面内，导轨间存在一个宽度的匀强磁场区域，磁感应强度大小为，方向如图所示．一根质量，阻值的金属棒a以初速度从左端开始沿导轨滑动，穿过磁场区域后，与另一根质量，阻值的原来静置在导轨上的金属棒b发生弹性碰撞，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，则（ ）
A．金属棒a第一次穿过磁场时做匀减速直线运动
B．金属棒a第一次穿过磁场时回路中有逆时针方向的感应电流
C．金属棒a第一次穿过磁场区域的过程中，金属棒b上产生的焦耳热为
D．金属棒a最终停在距磁场左边界处
【答案】BD
【详解】A．金属棒a第一次穿过磁场时受到安培力的作用，做减速运动，由于速度减小，感应电流减小，安培力减小，加速度减小，故金属棒a做加速度减小的减速直线运动，故A错误；
B．根据右手定则可知，金属棒a第一次穿过磁场时回路中有逆时针方向的感应电流，故B正确；
C．电路中产生的平均电动势为
平均电流为
金属棒a受到的安培力为
规定向右为正方向，对金属棒a，根据动量定理得
解得对金属棒第一次离开磁场时速度
金属棒a第一次穿过磁场区域的过程中，电路中产生的总热量等于金属棒a机械能的减少量，即
联立并带入数据得
由于两棒电阻相同，两棒产生的焦耳热相同，则金属棒b上产生的焦耳热
故C错误；
D．规定向右为正方向，两金属棒碰撞过程根据动量守恒和机械能守恒得
联立并带入数据解得金属棒a反弹的速度为
设金属棒a最终停在距磁场左边界处，则从反弹进入磁场到停下来的过程，电路中产生的平均电动势为
平均电流为
金属棒a受到的安培力为
规定向右为正方向，对金属棒a，根据动量定理得
联立并带入数据解得
故D正确。
故选BD。
一、单选题
1．（2023秋·上海徐汇·高三统考期末）同型号的废旧玩具直流电动机 a、b、c、d，内部结构如图所示。某同学先后将各台电动机的正负接线柱用导线直接相连，并用力扭转它们的转轴，发现 a 转得越快越省力，b 转得越快越费力，c 转动快慢阻力都一样，d 无法转动，可知其中仍能正常工作的是（ ）
A．aB．bC．cD．d
【答案】B
【详解】当将电动机的正负接线柱用导线直接相连时，若电动机内部线路完好，则内部线圈构成了一个完好无损的闭合电路，当用力扭转转轴时，穿过线圈的磁通量发生改变，线圈中产生感应电流，该感应电流受到磁铁磁场的安培力作用，根据楞次定律可知，该安培力的效果是阻碍线圈的运动，线圈转动越快，感应电流越大，安培力越大，磁铁的磁场对感应电流的安培力越大，即阻碍效果越强，可知a、b、c、d四台电动机中，b仍能正常工作。
故选B。
2．（2023秋·上海徐汇·高三统考期末）某同学用手机内部的磁传感器测量地磁场磁感强度大小，测得如图手机坐标系中、、三个方向上的磁感强度分别为，，，若将手机边框看作闭合线圈，则（ ）
A．；绕轴旋转手机时边框中无感应电流
B．；绕轴旋转手机时边框中无感应电流
C．；绕轴旋转手机时边框中无感应电流
D．；绕轴旋转手机时边框中无感应电流
【答案】D
【详解】磁感应强度为矢量，根据磁场的叠加可得
手机绕轴旋转手机时，穿过边框的磁通量不发生变化，边框中无感应电流，手机绕轴旋转手机时，穿过边框的磁通量发生变化，边框中有感应电流。
故选D。
3．（2023春·上海杨浦·高三同济大学第一附属中学校考阶段练习）如图，矩形abcd为匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，圆形闭合金属线圈以一定的速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动。下图是线圈的四个可能到达的位置，则线圈的速度不可能为零的位置是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【详解】ACD．线圈进或出磁场时，磁通量变化，线圈中会产生感应电流，线圈受到安培阻力作用而减速运动，速度可能为零，故ACD错误．
B．线圈完全进入磁场后，磁通量不变，没有感应电流产生，不再受安培力，线圈的速度不变，所以B图中线圈速度不可能为零，故B正确。
故选B。
4．（2023秋·上海浦东新·高三上海市建平中学校考阶段练习）如图所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一杯玻璃水。给线圈通入电流，一段时间后，一个容器中的水温升高，则通入的电流与水温升高的是（ ）
A．恒定电流，小铁锅B．恒定电流，玻璃杯
C．正弦式交变电流，玻璃杯D．正弦式交变电流，小铁锅
【答案】D
【详解】由于容器中水温升高，则是电能转化成内能所致。因此只有变化的电流才能导致磁通量变化，且只有小铁锅处于变化的磁通量时，才能产生感应电动势，从而产生感应电流。导致电流发热。玻璃杯是绝缘体，不能产生感应电流。故D正确，ABC错误；
故选D。
5．（2023秋·上海浦东新·高三校考阶段练习）如图所示，矩形线圈ABCD位于通有电流I的长直导线附近，下列各种情况下，矩形线圈中不会产生感应电流的是（ ）
A．矩形线圈向右运动B．使电流I增大
C．矩形线圈以AB边为轴转动D．矩形线圈以长直导线为轴转动
【答案】D
【详解】根据安培定则可知通电直导线周围的磁场为逆时针方向（俯视），感应电流的产生条件为通过矩形线圈的磁通量发生变化。
A．矩形线圈向右运动，会使磁通量减小；会产生感应电流；故A错误；
B．使电流I增大，会使磁通量增大；会产生感应电流；故B错误；
C．矩形线圈以AB边为轴转动，使磁通量减小；会产生感应电流；故C错误；
D．矩形线圈以长直导线为轴转动，磁通量不变，不会产生感应电流，故D正确。
故选D。
6．（2023秋·上海浦东新·高三校考阶段练习）如图所示，边长为h的矩形线框从初始位置由静止开始下落，进入一水平向里的匀强磁场，且磁场方向与线框平面垂直，磁场宽度，已知线框刚进入磁场时恰好是匀速下落，则线框下边出磁场的过程中的运动形式是（ ）
A．向上运动B．向下匀速运动
C．向下加速运动D．向下减速运动
【答案】D
【详解】线框刚进入磁场时恰好是匀速下落，因为 H > h ，线圈全部进入后加速，出去时，电动势比进入时要大，产生的电流也要大。此时安培力大于重力，所以向下减速运动。
故选D。
7．（2023·上海·高三专题练习）如图所示，倾斜放置的光滑平行足够长的金属导轨MN、PQ间静置一根质量为m的导体棒，阻值为R的电阻接在M、P间，其它电阻忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向下。时对导体棒施加一个沿导轨平面向上的力F，使得导体棒能够从静止开始向上做匀加速直线运动，则在导体棒向上运动的过程中，施加的力F、力F的功率P、产生的感应电流I、电阻R上产生的热量Q随时间变化的图像正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【详解】A．金属杆向上做匀加速运动，则
即
则选项A正确；
B．力F的功率
则P-t图像为开口向上的抛物线，选项B错误；
C．产生的感应电流
则I-t图像是过原点的直线，选项C错误；
D．电阻R上产生的热量
电流随时间t均匀增加，则Q-t图像一定不是过原点的直线，选项D错误。
故选A。
8．（2023秋·上海浦东新·高三校考阶段练习）某国产直升机在我国某地上空悬停，长度为L的导体螺旋桨叶片在水平面内顺时针匀速转动（俯视），转动角速度为。该处地磁场的水平分量为，竖直分量为。叶片的近轴端为a，远轴端为b。忽略转轴的尺寸，则叶片中感应电动势为（ ）
A．，a端电势高于b端电势B．，a端电势低于b端电势
C．，a端电势高于b端电势D．，a端电势低于b端电势
【答案】D
【详解】我国某地上空地磁场方向有向下的分量，大小为，当螺旋桨叶片在水平面内顺时针匀速转动（俯视）时，根据右手定则可知，a端电势低于b端电势；大小为
故选D。
9．（2023春·上海杨浦·高三复旦附中校考阶段练习）正弦曲线状金属丝与金属细杆ac在a、c处焊接在一起，两者在b处彼此绝缘，回路总电阻为R， ，d、e到ac 的距离均为L。将线框平放在光滑水平桌面上，线框右侧有垂直桌面向下、边界为矩形的匀强磁场，磁场磁感应强度为B，磁场左右宽度为L，纵向宽度足够大，ac与磁场左右边界垂直，整个装置的俯视图如图所示。现在水平外力F作用下使线框以速度v沿 ac 向右匀速运动，t=0时刻c点到达磁场左边界，在线框穿过磁场过程中，下列说法正确的是（ ）
A．当e点到达磁场左边界时，回路中电流最大
B．t=0到时间内外力F做的功为
C．外力F的瞬时最大功率为
D．线框中的电流会增大或减小，但不会改变方向
【答案】C
【详解】AC．当d点到达磁场左边界时，有效切割长度最大，为2L，回路中电流最大，此时外力F的瞬时功率最大，此时感应电流为
功率为
故A错误，C正确；
B．到时间内，感应电流为正弦式交流电，最大值为
则外力F做的功转化为电路焦耳热
故B错误；
D．由楞次定律及安培定则可判断线圈感应电流大小随时间的变化图（其中），如图
线框中的电流会增大或减小，也会改变方向，故D错误。
故选C。
10．（2023·上海·统考模拟预测）如图所示，有一光滑导轨处于匀强磁场中，一金属棒垂直置于导轨上，对其施加外力，安培力变化如图所示，取向右为正方向，则外力随时间变化图像为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【详解】由于
E = BLv，E = IR，FA = BIL
联立得
再结合楞次定律，可知金属棒刚开始向右做匀减速直线运动，后向左做匀加速直线运动，且加速度一直为
，方向向左
综上当v = 0时，即t = t0时
F ≠ 0，且向左
故选C。
二、多选题
11．（2023秋·上海闵行·高二上海市七宝中学校考期末）下列装置中是利用电磁感应原理工作的是（ ）
A．话筒B．法拉第转盘使灯泡发光
C．电动机D．通电导体在磁场中受力
【答案】AB
【详解】A．动圈式话筒是把声信号转变成电信号的，声信号的振动带动线圈在磁场中振动，产生电流，是电磁感应现象原理，故A正确；
B．法拉第转盘转动时能产生感应电流使灯泡发光，属于电磁感应原理，选项B正确；
C．电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理，不是电磁感应原理，选项C错误；
D．通电导体在磁场中受力运动，不是电磁感应原理，选项D错误；
故选AB。
12．（2022·上海·模拟预测）如图，矩形 abcd 为匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，圆形闭合金属线圈以一定的速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动．下图是线圈的四个可能到达的位置，则线圈的动能不可能为零的位置是( )
A．
B．
C．
D．
【答案】BC
【详解】AD项：线圈进或出磁场时，磁通量变化，线圈中会产生感应电流，线圈受到安培阻力作用而减速运动，速度可能为零，动能可能为零，故AD错误．
BC项：线圈完全进入磁场后，磁通量不变，没有感应电流产生，不再受安培力，线圈的速度不变，所以BC图中线框速度不可能为零，动能不可能为零，故BC正确．
13．（2023秋·上海崇明·高三校考阶段练习）如图所示，光滑固定的金属导轨M、N水平放置。两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时（ ）
A．P、Q将彼此靠拢
B．P、Q将相互远离
C．磁铁的加速度仍为g
D．磁铁的加速度小于g
【答案】AD
【详解】根据楞次定律，当条形磁铁从高处下落接近回路时，线圈磁通量变大，感应电流产生的感应磁场，阻碍原磁通量的变化，对磁铁产生向上的斥力，因此磁铁的加速度小于g，同时P、Q将彼此靠拢，减小面积，阻碍原磁通量的变大，AD正确，BC错误。
故选AD。
14．（2023春·上海静安·高二上海市市西中学校考期末）如图所示，铜圆盘安装在竖直的铜轴上，圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场中。电路通过电刷与圆盘的边缘和铜轴接触良好，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻为R。先将开关闭合，待圆盘转速稳定后再断开开关，不计一切摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A．闭合开关时，从上往下看圆盘逆时针转动
B．闭合开关转速稳定时，流过圆盘的电流为零
C．断开开关时，a点电势低于b点电势
D．断开开关后，流过电阻R上的电流方向与原电流方向相反
【答案】BC
【详解】A．闭合开关时，铜圆盘中有电流经过，圆盘中电流方向沿半径向外，根据左手定则可知，从上往下看圆盘顺时针转动，故A错误；
B．闭合开关转速稳定时，圆盘不受安培力作用，根据可知流过圆盘的电流为零，故B正确；
C．断开开关时，从上往下看，圆盘顺时针转动，圆盘的半径切割磁感线产生感应电动势，由右手定则知，圆盘中电流方向沿半径向里，所以点电势低于点电势，故C正确；
D．闭合开关时，流过电阻上的电流方向从点经电阻到点；断开开关时，点电势低于点电势，流过电阻上的电流方向从点经电阻到点，所以断开开关后，流过电阻上的电流方向与原电流方向相同，故D错误；
故选BC。
15．（2022春·上海宝山·高三上海交大附中校考阶段练习）如图所示，两根足够长的平行光滑金属轨道MN、PQ水平放置，轨道间距为L。现有一个质量为m，长度为L的导体棒ab垂直于轨道放置，且与轨道接触良好，导体棒和轨道电阻均可忽略不计。有一电动势为E、内阻为r的电源通过开关S连接到轨道左端，另有一个定值电阻R也连接在轨道上，且在定值电阻右侧存在着垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。现闭合开关S，导体棒ab开始运动，则下列叙述中正确的有（ ）
A．导体棒先做加速度逐渐减小的加速运动，当速度达到最大时导体棒中无电流
B．导体棒所能达到的最大速度为
C．导体棒稳定运动时电源的输出功率
D．导体棒稳定运动时产生的感应电动势为E
【答案】AB
【详解】A．闭合开关S，导体棒受到安培力向右同时导体棒切割磁感线产生感应电动势，且方向与电源电动势相反，电流减小，安培力减小，加速度减小，当导体棒的电动势和定值电阻R两端电压大小相等时，导体棒中电流为零，导体棒做匀速运动，速度达到最大，故A正确；
B．由A分析可知
得
故B正确；
C．导体棒稳定运动时电源的输出功率为
故C错误；
D．导体棒稳定运动时导体棒中电流为零，感应电动势与电源两端的路端电压相等，即
故D错误。
故选AB。
16．（2022·上海·二模）如图，载有固定条形磁铁的小车沿倾斜直轨道依次穿过三个完全相同且等间距排列的线圈，该过程中a、b两点间电压U随时间t变化的图线可能为（ ）
A．B．
C．D．
【答案】AC
【详解】由题意可得，小车沿倾斜直轨道做匀加速直线运动，所以经过相邻两个线圈的时间越来越小，且随着小车速度增大，穿过三个线圈的磁通量变化率逐渐增大，即最大感应电动势逐渐增大，且随着小车速度增大，穿过三个线圈的时间变小，则出现感应电动势的时间也逐渐减小。同理可知，当小车做匀速直线运动时，经过相邻两个线圈的时间相等，现感应电动势的时间也相等。同理可分析小车做减速运动的情况。
故选AC。
17．（2022·上海·高三上海师大附中校考学业考试）两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平内，另一边垂直于水平面。质量均为m的金属细杆、与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为，导轨电阻不计，回路总电阻为。整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中。当杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度沿导轨匀速运动时，杆也正好以速度向下匀速运动。重力加速度为g。以下说法正确的是（ ）
A．杆所受拉力F的大小为
B．杆所受摩擦力为零
C．电路中的电流强度为
D．与大小的关系为
【答案】AD
【详解】杆向左运动切割磁感线产生电动势，杆向下运动不切割磁感线；由右手定则可知，回路中感应电流方向为：abdca ，cd杆电流从d到c；感应电流大小
导体ab受到水平向左的安培力，由受力平衡得
BIL+μmg=F
导体棒cd运动时，受到向右的安培力，的摩擦力不为零，cd受到摩擦力和重力平衡，由平衡条件得
μBIL=mg
联立以上各式解得
F=μmg+
μ=
故选AD。
18．（2023·上海·一模）如图所示，倾角θ=37°的粗糙斜面固定在水平地面上，斜面上间距d=1m的两平行虚线aa′和bb′之间有垂直斜面向上的有界匀强磁场，磁感应强度B=5T。现有一质量m=1kg，总电阻R=5 Ω，边长也为d=1m的正方形金属线圈MNPQ有一半面积位于磁场中，现让线圈由静止开始沿斜面下滑，下滑过程中线圈MN边始终与虚线aa′保持平行，线圈的下边MN穿出aa′时开始做匀速直线运动。已知sin 37°=0.6，cs 37°=0.8，线圈与斜面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取10 m/s2，下列说法错误的是（ ）
A．从开始到线圈完全进入磁场的过程，通过线圈某一截面的电荷量为0.5C
B．线圈做匀速直线运动时的速度大小为0.4m/s
C．线圈速度为0.2m/s时的加速度为1.6m/s2
D．线圈从开始运动到通过整个磁场的过程中产生的焦耳热为3J
【答案】CD
【详解】A．由电流的定义式可得
A正确，不符合题意；
B．线圈做匀速直线运动时，由平衡条件，则沿斜面有
mgsin θ=μmgcs θ＋BId
又
两式联立得
v=0.4 m/s
B正确，不符合题意；
C．线圈v=0.2 m/s时，由牛顿第二定律，沿斜面有
mgsin θ−μmgcs θ−=ma
解得
a=1m/s2
C错误，符合题意；
D．线圈从开始运动到通过整个磁场的过程中能量守恒，则有
mgsin θ×d=μmgcs θ×d＋mv2＋Q
代入数据解得
Q=2.92J
D错误，符合题意。
故选CD。
19．（2023·上海·高三专题练习）如图所示，两条光滑的不计电阻的金属导轨平行固定在斜面上，导轨所在区域存在匀强磁场，导轨上端连接电阻R。在不加其他外力的情况下，导体棒沿导轨下滑，棒始终与导轨接触良好，且平行于斜面底边，则在下滑过程中，导体棒中的感应电流I、穿过棒与导轨围成的闭合回路的磁通量随时间t变化的关系不可能是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】AD
【详解】AB．导体棒下滑过程中产生的感应电流为
根据牛顿第二定律可得
可得
当a>0时，随着速度的增大，加速度逐渐减小为0，此后导体棒速度保持不变，则图像的斜率逐渐减小为0；当a<0时，随着速度的减小，加速度逐渐减小为0，此后导体棒速度保持不变，则图像的斜率逐渐减小为0；当a=0时，导体棒速度保持不变，则图像的斜率为0。因I与v成正比，则图像与图像相似，故A不可能，符合题意，B可能，不符合题意；
CD．图像的斜率表示速度，当导体棒先做加速度逐渐减小的加速运动，最后匀速运动时，图像是斜率逐渐增大的曲线，最后变成斜率不变的直线；当导体棒先做加速度逐渐减小的减速运动，最后匀速运动时，图像是斜率逐渐减小的曲线，最后变成斜率不变的直线；当导体棒一直做匀速运动时，图像是一条倾斜直线。由磁通量的定义可知，穿过棒与导轨围成的闭合回路的磁通量为
所以与x成正比，那么图像与相似，故C可能，不符合题意，D不可能，符合题意。
故选AD。
20．（2023秋·上海浦东新·高三上海师大附中校考阶段练习）如图，足够长的间距的平行光滑金属导轨MN、PQ固定在水平面内，导轨间存在一个宽度的匀强磁场区域，磁感应强度大小为，方向如图所示．一根质量，阻值的金属棒a以初速度从左端开始沿导轨滑动，穿过磁场区域后，与另一根质量，阻值的原来静置在导轨上的金属棒b发生弹性碰撞，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，则（ ）
A．金属棒a第一次穿过磁场时做匀减速直线运动
B．金属棒a第一次穿过磁场时回路中有逆时针方向的感应电流
C．金属棒a第一次穿过磁场区域的过程中，金属棒b上产生的焦耳热为
D．金属棒a最终停在距磁场左边界处
【答案】BD
【详解】A．金属棒a第一次穿过磁场时受到安培力的作用，做减速运动，由于速度减小，感应电流减小，安培力减小，加速度减小，故金属棒a做加速度减小的减速直线运动，故A错误；
B．根据右手定则可知，金属棒a第一次穿过磁场时回路中有逆时针方向的感应电流，故B正确；
C．电路中产生的平均电动势为
平均电流为
金属棒a受到的安培力为
规定向右为正方向，对金属棒a，根据动量定理得
解得对金属棒第一次离开磁场时速度
金属棒a第一次穿过磁场区域的过程中，电路中产生的总热量等于金属棒a机械能的减少量，即
联立并带入数据得
由于两棒电阻相同，两棒产生的焦耳热相同，则金属棒b上产生的焦耳热
故C错误；
D．规定向右为正方向，两金属棒碰撞过程根据动量守恒和机械能守恒得
联立并带入数据解得金属棒a反弹的速度为
设金属棒a最终停在距磁场左边界处，则从反弹进入磁场到停下来的过程，电路中产生的平均电动势为
平均电流为
金属棒a受到的安培力为
规定向右为正方向，对金属棒a，根据动量定理得
联立并带入数据解得
故D正确。
故选BD。
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