2026年高考物理一轮复习精讲精练第61讲电磁感应中的电路及图像问题(练习)(学生版+解析)

这是一份2026年高考物理一轮复习精讲精练第61讲电磁感应中的电路及图像问题(练习)(学生版+解析)，共9页。
1．（2024·全国甲卷·高考真题）如图，一绝缘细绳跨过两个在同一竖直面（纸面）内的光滑定滑轮，绳的一端连接一矩形金属线框，另一端连接一物块。线框与左侧滑轮之间的虚线区域内有方向垂直纸面的匀强磁场，磁场上下边界水平，在时刻线框的上边框以不同的初速度从磁场下方进入磁场。运动过程中，线框始终在纸面内且上下边框保持水平。以向上为速度的正方向，下列线框的速度v随时间t变化的图像中可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
2．（2023·福建·高考真题）如图，M、N是两根固定在水平面内的光滑平行金属导轨，导轨足够长且电阻可忽略不计；导轨间有一垂直于水平面向下的匀强磁场，其左边界垂直于导轨；阻值恒定的两均匀金属棒a、b均垂直于导轨放置，b始终固定。a以一定初速度进入磁场，此后运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，并与b不相碰。以O为坐标原点，水平向右为正方向建立x轴坐标；在运动过程中，a的速度记为v，a克服安培力做功的功率记为P。下列v或P随x变化的图像中，可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
3．（2023·上海·高考真题）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．
4．（2023·浙江·高考真题）如图所示，质量为M、电阻为R、长为L的导体棒，通过两根长均为l、质量不计的导电细杆连在等高的两固定点上，固定点间距也为L。细杆通过开关S可与直流电源或理想二极管串接。在导体棒所在空间存在磁感应强度方向竖直向上、大小为B的匀强磁场，不计空气阻力和其它电阻。开关S接1，当导体棒静止时，细杆与竖直方向的夹角固定点；然后开关S接2，棒从右侧开始运动完成一次振动的过程中（ ）

A．电源电动势B．棒消耗的焦耳热
C．从左向右运动时，最大摆角小于D．棒两次过最低点时感应电动势大小相等
5．（2022·河北·高考真题）如图，两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，一根导轨位于轴上，另一根由、、三段直导轨组成，其中段与轴平行，导轨左端接入一电阻。导轨上一金属棒沿轴正向以速度保持匀速运动，时刻通过坐标原点，金属棒始终与轴垂直。设运动过程中通过电阻的电流强度为，金属棒受到安培力的大小为，金属棒克服安培力做功的功率为，电阻两端的电压为，导轨与金属棒接触良好，忽略导轨与金属棒的电阻。下列图像可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
模拟冲关
6．（2025·黑龙江·二模）如图甲所示，两根相距、电阻不计的平行且足够长光滑金属导轨水平放置，一端与阻值的电阻相连。导轨间存在磁感应强度沿轴正方向均匀增大的稳恒磁场，其方向与导轨平面垂直且垂直纸面向内，图像如图乙所示。一根电阻的金属棒置于导轨上，始终与导轨垂直并接触良好。金属棒在外力作用下从处以初速度沿导轨向右运动，运动过程中通过电阻的电流不变，求：
(1)金属棒端和端，哪一端的电势高，及通过金属棒的电流大小；
(2)金属棒运动到处的速度大小；
(3)金属棒从处运动到处的过程中克服安培力做功的大小。
7．（2025·江西南昌·二模）如图所示，一实验小组利用传感器测量通电螺线管的磁场随时间变化的实验规律，测得螺线管的匝数为匝、横截面积，螺线管电阻，与螺线管串联的外电阻。。穿过螺线管的磁场的方向如图甲所示，磁感应强度按图乙所示的规律变化（以磁场方向向左为正方向），则时（ ）
A．通过R的电流方向为N→M
B．通过R的电流为1mA
C．R的电功率为
D．螺线管两端M、N间的电势差
8．（2025·河南郑州·模拟预测）如图甲所示，面积为、电阻为r=5Ω、匝数为n=100的水平放置的圆形线圈处于方向竖直向上、磁感应强度按图乙所示规律变化的磁场中，线圈与倾角为、间距为d=0.5m的导轨相连，阻值为R=10Ω的定值电阻接在导轨上，虚线MN下方有方向垂直导轨斜面向上、磁感应强度大小为的匀强磁场，质量m=0.2kg、电阻也为R的导体棒ab垂直导轨放置，不计导轨电阻，导体棒ab始终静止不动，重力加速度g取10，sin37°=0.6，。求：
(1)s时间内线圈中产生的感应电流大小；
(2)3.s时导体棒ab受到的摩擦力大小；
(3)在变化的一个周期内，电阻R上产生的热量。
9．（2024高三·全国·专题练习）如图甲所示，正方形线圈abcd内有垂直于线圈的匀强磁场，已知线圈匝数，边长，线圈总电阻，线圈内磁感应强度随时间的变化情况如图乙所示。设图示的磁场方向与感应电流方向为正方向，电动势顺时针为正，则下列有关线圈的感应电流i、电动势e、焦耳热Q以及ab边的安培力F（取向下为正方向）随时间t的变化图像正确的是（ ）
A．B．
C．D．
10．（2025·陕西榆林·三模）如图所示，在水平面内放置足够长光滑金属导轨和，与平行，是以O为圆心的圆弧导轨，圆弧左侧和扇形内有方向垂直于导轨平面的匀强磁场（方向如图），电阻为r的金属杆的O端与e点用导线相接，P端与圆弧接触良好。初始时电阻为R的金属杆静止在平行导轨上，若杆在外力作用下绕O点在匀强磁场区内从b到c匀速转动过程中，回路中始终有电流，此过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，下列说法中正确的是（ ）
A．杆做向右运动
B．杆两端的电势差逐渐减小
C．外力对杆做功的功率逐渐变小
D．杆受到的安培力大小不变
11．（2025·吉林长春·二模）如图，固定于水平面上的金属架处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒沿框架以速度向右做匀速运动。时，磁感应强度为，此时到达的位置恰好使构成一个边长为的正方形。为使棒中不产生感应电流，磁感应强度变化规律的图像为（ ）
A．B．
C．D．
12．（2025·广东惠州·模拟预测）如图所示，匀强磁场垂直于倾斜的光滑平行金属导轨所在平面，导轨下端连接一个定值电阻，导轨电阻不计，一根金属棒以初速度紧贴着导轨向上运动，从出发到运动至最高过程中，用分别表示金属棒的加速度、速度、电流和所受安培力的大小，为运动时间，下列图像可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
13．（2025·江苏·模拟预测）如图所示，两根平行光滑金属导轨固定在同一水平面内，其左端接有定值电阻R，建立Ox轴平行于金属导轨，在x>0的区域内存在着垂直导轨平面向下的磁场，磁感应强度B随坐标x分布规律为B=5x(T)，金属棒ab在外力作用下从x=0处沿导轨向右运动，经过、、，，电阻R的功率始终保持不变，不计导轨和金属棒的电阻，则在和过程中（ ）
A．金属棒a端电势低于b端
B．金属棒产生的电动势逐渐增大
C．通过电阻R的电量之比为3:5
D．金属棒运动时间之比为1:2
14．（24-25高二上·广东深圳·期末）如图所示，上方足够长的水平轨道左端接一电源，电源电动势，内阻，导轨间距。下方两个相同的绝缘圆弧轨道、正对上方轨道放置，间距也为，半径、圆心角，并与下方足够长水平轨道相切于、两点。已知上方水平轨道区域内存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。导轨上放置一质量，电阻的金属棒。闭合开关后，金属棒能以最大速度从上方轨道水平抛出，恰能从处沿切线进入圆弧轨道。不计导轨电阻，所有轨道光滑，重力加速度取。
(1)求闭合开关瞬间通过金属棒的电流以及金属棒达到的最大速度；
(2)求金属棒从开始运动到获得最大速度过程中，通过金属棒的电荷量；
(3)下方水平导轨区域内存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。导轨上放置质量、电阻为、长度为的另一金属棒。若要使两金属棒在运动过程中恰好不发生碰撞，求金属棒最终的速度和刚到达时两金属棒之间的距离。
15．（2025·贵州贵阳·一模）如图，足够长的固定光滑平行金属导轨CD、GH相距为L，两导轨及其所构成的平面均与水平面成角。导轨所在区域有方向垂直导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场。导轨端点C、G通过导线与单刀双掷开关、电源、阻值为R的定值电阻连接。先将开关S拨向1，再将质量为m的均匀导体棒ab水平置于导轨上并由静止释放，ab将沿导轨向上运动。已知电源电动势为E，内阻为r，其余电阻不计，ab在运动过程中始终与两导轨垂直且接触良好，重力加速度大小为g。
(1)求磁感应强度B的方向以及刚释放时ab棒的加速度大小；
(2)一段时间后ab棒将匀速运动，求此时R消耗的热功率；
(3)承接（2），迅速将开关S合拨向2，一段时间后ab棒再次匀速运动，求此时ab棒速度的大小。
16．（24-25高二上·辽宁大连·期末）如图甲所示，在水平绝缘的桌面上，一个用电阻丝构成的闭合矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，规定磁场的方向垂直于桌面向下为正，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。下列关于线框中的感应电流i（规定逆时针为正）随时间t变化的关系正确的是（ ）
A．B．
C．D．
17．（2024·全国·模拟预测）如图甲所示，圆形线圈内有垂直于线圈平面的磁场，已知线圈面积为，线圈匝数，线圈总电阻，线圈内磁感应强度随时间的变化情况如图乙所示。设图示的磁场方向与感应电流方向为正方向，则下列有关线圈的电动势、感应电流、热功率、焦耳热随时间的变化图像正确的是（ ）
A．B．
C．D．
18．（2025·重庆·二模）如题图甲所示，整个空间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。两根足够长的平行光滑金属导轨水平固定放置，间距为L，左端连接阻值为R的定值电阻。一质量为m的金属杆垂直放置于导轨上，与导轨接触良好，导轨和金属杆电阻不计。金属杆与质量为m的重物用绝缘细线绕过定滑轮连接，左边细线与导轨平行。金属杆的v-t图像如图乙所示，t=T时剪断细线，t=2T时金属杆速度减半，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．t=2T时，金属杆的加速度大小为
B．0~T过程中电阻R上产生的热量为
C．T~2T过程中通过电阻R的电荷量为
D．从t=0开始金属杆的最大位移大小为
19．（2025·全国·模拟预测）如图甲所示，两平行光滑金属导轨倾角为θ，导轨上端接有阻值为R的电阻，电阻为r的金属棒MN跨接在平行金属导轨上，与导轨和电阻R形成闭合回路。导轨平面内有abcd和cdef两个矩形磁场区域Ⅰ和Ⅱ，两区域内磁场均与导轨平面垂直，时刻将MN从磁场区域Ⅰ上边界ab处由静止释放，对MN施加平行两金属导轨向下的变力F作用，使MN保持恒定不变的加速度穿过磁场区域Ⅰ和Ⅱ，t0时刻MN进入区域Ⅱ，2t0时刻MN离开区域Ⅱ，此过程中力F随时间t变化的图像如图乙所示。已知0～2t0时间内MN产生的焦耳热为Q，金属导轨电阻不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．磁场区域II的长度为区域I长度的2倍
B．区域II的磁感应强度为区域I磁感应强度的倍
C．0～2t0时间内，力F做的功为
D．MN刚要出区域II瞬间，F的大小为4F0
20．（2025·陕西汉中·模拟预测）如图，足够长的平行光滑导轨与水平面成放置，处在与导轨平面垂直斜向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为。导轨下端接有电阻，其阻值为，导轨上端接有电阻，其阻值为。将质量为的导体棒垂直放置于导轨上，给导体棒一个沿斜面向上的初速度，导体棒在导轨上运动且始终垂直于导轨。已知导体棒接入导轨间的电阻值为，导轨间距为，重力加速度大小为。
(1)求导体棒刚开始运动时的加速度大小；
(2)若导体棒回到原位置时速度刚好达到最大，求导体棒回到原位置时的速度大小；
(3)在（2）问条件下，求导体棒从开始运动到回到原位置时，电阻上产生的焦耳热。
21．（2025·甘肃白银·模拟预测）如图甲、乙所示，、是固定在同一水平面内、足够长的平行光滑金属导轨，导轨处在方向竖直向下的匀强磁场中，导体棒垂直放在导轨上，初始时电容器C不带电。除电阻R外其余电阻不计，导体棒与导轨左端足够远，现分别给两图中的导体棒一水平向右的速度，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中导体棒先做加速度减小的减速运动后做匀速运动
B．图甲中导体棒先做加速度增大的减速运动后做匀速运动
C．图乙中导体棒先向右做加速运动，最终向右做匀速运动
D．图乙中导体棒先向右做减速运动，接着向左做加速运动，最终向左做匀速直线运动
22．（2025·甘肃·模拟预测）如图甲，两根足够长的金属直导轨平行放置，导轨间距为，两导轨及其所构成的平面均与水平面成，整个装置处于垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为。两根材料相同、横截面积不同、长度均为的金属棒、垂直导轨放置，两金属棒与导轨之间的动摩擦因数均为，金属棒的质量为，电阻为。金属棒沿导轨平面以初速度开始向下运动的同时，棒由静止释放。金属棒的速度随时间变化的关系如图乙所示。运动过程中金属棒与导轨始终垂直且接触良好，金属棒始终未滑出导轨，、不相撞。导轨电阻忽略不计，重力加速度为，，。求：
(1)金属棒的质量；
(2)整个过程中金属棒产生的焦耳热；
(3)初始时刻两根导体棒相距的最小距离。
23．（2025·山东·模拟预测）如图所示，光滑绝缘的水平桌面上有一边长为的正方形区域，内有两宽度相等、方向均垂直于水平面的匀强磁场I、II，其中I内的磁场竖直向下、磁感应强度大小为；II内的磁场竖直向上、磁感应强度大小为。置于桌面的正方形金属线框用粗细均匀的导体制成，其边长均为、总电阻为。现对线框施加一水平向右的拉力，使线框以速度匀速穿过两磁场，穿过磁场的过程中线框的边始终与磁场左边界平行。在线框穿过两磁场的过程中，下列关于线框、两点间的电势差、线框中的感应电流、线框受到的拉力以及安培力对线框冲量的大小随时间变化的关系图像可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
24．（2025·广西南宁·三模）如图所示，足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN与水平面的夹角为，间距为l，P、M间接有一定值电阻R，质量为m的金属棒垂直于导轨放置且接触良好，整个装置处于垂直导轨平面向上的磁感应强度为B的匀强磁场中。时刻，金属棒在沿导轨向上的恒力作用下，以初速度沿导轨向下运动，此时金属棒的安培力大小为，电阻R的电功率为。已知重力加速度为，导轨和金属棒电阻不计，若以初速度的方向为正方向，则金属棒的速度为v、安培力、流过金属棒横截面的电荷量为q、电阻R的电功率P随时间t变化的图像正确的是（ ）
A．B．
C．D．
25．（2025·重庆·模拟预测）如图所示，在边长为L的等边三角形区域abc内存在垂直纸面向外的匀强磁场，边长为L的等边三角形导线框def顶点f与点b重合，从静止开始水平向右做匀速直线运动，底边ef始终与边界bc在同一直线上。取顺时针方向为电流的正方向，导线框def中感应电流i随位移x变化的图像可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．