高考物理專題電磁學知識點之電磁感應難題匯編含答案

一、選擇題

1.在圖中，EF、GH為平行的金屬導軌，其電阻不計，R為電阻，C為電容器，AB為可在

EF和GH上滑動的導體橫桿.有勻強磁場垂直于導軌平面.若用h和12分別表示圖中該處

導線中的電流，則當橫桿AB（）

71xxlxXXXXX

Rxx72XXXXX

GBH

A.勻速滑動時，li=O,l2=0B.勻速滑動時，1環0,12*0

C.加速滑動時，li=0,k=0D.加速滑動時，1嚴0,上工。

2.如圖所示，一帶鐵芯線圈置于豎直懸掛的閉合鋁框右側，與線圈相連的導線時〃內有

水平向里變化的磁場.下列哪種變化磁場可使鋁框向左偏離（）

A'-------1

3.如圖所示，用粗細均勻的銅導線制成半徑為八電阻為4R的圓環，P。為圓環的直徑，

在尸。的左右兩側均存在垂直圓環所在平面的勻強磁場，磁感應強度大小均為B,但方向

相反，一根長為2八電阻為R的金屬棒繞著圓心。以角速度力順時針勻速轉動，金屬

棒與圓環緊密接觸。下列說法正確的是（）

A.金屬棒MN兩端的電壓大小為8口尸

B.金屬棒MN中的電流大小為生3—

2R

C.圖示位置金屬棒中電流方向為從N到M

D.金屬棒MN轉動一周的過程中，其電流方向不變

4.在傾角為夕的兩平行光滑長直金屬導軌的下端，接有一電阻R,導軌自身的電阻可忽

略不計，有一勻強磁場與兩金屬導軌平面垂直，方向垂直于導軌面向上,質量為〃?，電阻

可不計的金屬棒。人，在沿著導軌面且與棒垂直的恒力/作用下沿導軌勻速上滑，上升高

度為人，如圖所示，則在此過程中（）

A.恒力/在數值上等于

B.恒力F對金屬棒Clb所做的功等于mgh

C.恒力廠與重力的合力對金屬棒,必所做的功等于電阻R卜釋放的焦耳熱

D.恒力廠與重力的合力對金屬棒。〃所做的功等于零

5.如圖所示，使一個水平銅盤繞過其圓心的豎直軸O。'轉動，且假設摩擦等阻力不計,

轉動是勻速的.現把一個蹄形磁鐵水平向左移近銅盤，則

a

A.銅盤轉動將變快B.銅盤轉動將變慢

C.銅盤仍以原來的轉速轉動D.因磁極方向未知，無法確定

6.如圖所示，A、B是相同的白熾燈，L是自感系數很大、電阻可忽略的自感線圈。下面

說法正確的是（)

L

A.閉合開關S瞬間，A、B燈同時亮，且達到正常

B.閉合開關S瞬間，A燈比B燈光亮，最后一樣亮

C.斷開開關S瞬間，P點電勢比。點電勢低

D.斷開開關S瞬間，通過A燈的電流方向向左

7.如圖所示的電路中，電源的電動勢為E，內阻為廠，電感￡的電阻不計，電阻R的阻

值大于燈泡。的阻值，在，=0時刻閉合開關S,經過一段時間后，在，二4時刻斷開S,

卜列表示燈。中的電流（規定電流方向Af8為正）隨時間，變化的圖像中，正確的是

（）

8.如圖所示，abed是邊長為L，每邊電阻均相同的正方形導體框，今維持線框以恒定的

速度y沿x軸運動，弁穿過傾角為45°的三角形勻強磁場區域.，磁場的磁感應強度為3,

方向垂直紙面向里.。線框〃點在。位置時開始計時，則在，=——時間內，。、〃兩點的電

v

勢差U隨時間f的變化圖線為（）

D.D.20m/s2,0.1kg

11.如圖所示，閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的N極朝下.當磁鐵向下運動

時（但未插入線圈內部）（）

A.線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相同,磁鐵與線圈相互吸引

B.線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反,磁鐵與線圈相互排斥

C.線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反,磁鐵與線圈相互吸引

D.線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相同,磁鐵與線圈相互排斥

12.下列關于教材中四幅插圖的說法正確的是（）

甲乙丙丁

A.圖甲是通電導線周圍存在磁場的實驗。這一現象是物理學家法拉第通過實驗首先發現

B.圖乙是真空冶煉爐，當爐外線圈通入高頻交流電時，線圈產生大量熱量，從而冶煉金屬

C.圖丙是李輝用多用電表的歐姆擋測量變壓器線圈的電阻劉偉手握線圈裸露的兩端協助測

量，李輝把表筆與線圈斷開瞬間，劉偉覺得有電擊說明歐姆擋內電池電動勢很高

D.圖丁是微安表的表頭，在運輸時要把兩個接線柱連在一起，這是為了保護電表指針,

利用了電磁阻尼原理

13.如圖所示的區域內有垂直于紙面的勻強磁場，磁感應強度為B.電阻為反半徑為L、

圓心角為45。的扇形閉合導線框繞垂直于紙面的。軸以角速度/勻速轉動（O軸位于磁場

邊界）.則線框內產生的感應電流的有效值為

XXXXXX

XXXXXX

XXXXXX

4181)(0

2R2R4R4R

14.如圖甲所示，矩形導線框時〃固定在變化的磁場中，產生了如圖乙所示的電流（電流

方向"cda為正方向）.若規定垂直紙面向里的方向為磁場正方向，能夠產生如圖乙所示電

15.如圖所示，在光滑絕緣水平面上，有一鋁質金屬球以一定的初速度通過有界勻強磁

場，則從球開始進入磁場到完全穿出磁場過程中（磁場寬度大于金屬球的直徑），小球（）

"〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃/〃/.

A.整個過程都做勻速運動

B.進入磁場過程中球做減速運動，穿出過程中球做加速運動

C.整個過程都做勻減速運動

D.穿出時的速度一定小于初速度

16.如圖所示，兩足夠長的平行金屬導凱間的距離為L,導軌光滑且電阻不計，在導軌所

在平面內分布著磁感應強度為仄方向垂直于導軌所在平面向上的勻強磁場。有一阻值為

R

A的電阻接在M、P間，將一根有效阻值為二的導體棒辦放在金屬導軌上，導體棒與金屬

2

導軌垂直且接觸良好，并在水平外力戶的作用下以速度y向右勻速運動，則（）

A.回路中的感應電流方向為

B.導體棒〃力兩點間的電壓為BLv

C.導體棒。端電勢比〃端低

D.水平外力〃做的功等于電阻R產生的焦耳熱

17.如圖所示，在光滑水平面上，有一個粗細均勻的單匝正方形閉合線框。從0U0時

刻，線框在水平外力的作用下，從靜止開始向右做勻加速直線運動，兒邊剛進入磁場的時

刻為力，。"邊剛進入磁場的時刻為⑦設線框中產生的感應電流的大小為i，4d邊兩端電

壓大小為U,水平拉力大小為凡則下列八U、尸隨運動時間/變化關系圖像正確的是

xxxx

XXXX

XXXX

XBXXX

18.如圖所示，空間中存在一水平方向的半無界勻強磁場，其上邊界水平。磁場上方有一

個長方形導線框，線框一邊水平，所在平面與磁場方向垂直。若線框自由下落，則剛進入

磁場時線框的加速度不可靠

XXXXXX

XXXXXX

XXXXXX

A.逐漸減小，方向向下

B.為零

C.逐漸增大，方向向上

D.逐漸減小，方向向上

19.如圖所示，一個有彈性的閉合金屬圓環被一根橡皮繩吊于通電直導線的止下方，直導

線與圓環在同一豎直面內，當通電直導線中電流增大時，彈性圓環的面積5和橡皮繩的長

度/將（）

A.S增大，/變長

B.S減小，/變短

C.5增大，/變短

D.S減小,/變長

20.如圖所示，豎直放置的矩形導線框MNPQ邊長分別為L和2L,M、N間連接水平的平

行板電容器，兩極板間距為乩虛線為線框中軸線，虛線右側有垂直線框平面向里的勻強

磁場。兩極板間有一質量為加、電荷量為q的帶負電油滴恰好處于平衡狀態，己知重力加

速度為g，則下列磁場磁感應強度大小8的變化情況及其變化率分別是（）

mgd

A.正在減小,

Ar

竺f

=

B.正在減小,。

竺

-器

C.正在增強,加

絲

=對

正在增強,

D.Az

21.如圖甲所示，正三角形導線框〃兒,固定在磁場中，磁場方向與線圈平面垂直，磁感應

強度8隨時間變化的關系如圖乙所示./=0時刻磁場方向垂直紙面向里，在0?4s時間內，

線框時邊所受安培力/隨時間，變化的關系（規定水平向左為力的正方向）可能是下圖中

的（）

22.如圖所示，等腰三角形內分布有垂直于紙面向外的勻強磁場，它的底邊在x軸上且長

為2乙高為乙紙面內一邊長為L的正方形導線框沿工軸正方向做勻速直線運動穿過勻強磁

場區域，在/=0時刻恰好位于圖中所示的位置.以順時針方向為導線框中電流的正方向，

在下面四幅圖中能夠正確表示電流一位移（/一處關系的是

23.一矩形線圈位于一個方向垂直線圈平面向里的磁場中，如圖。所示，磁感應強度B隨/

的變化規律如圖〃所示。以/表示線圈中的感應電流，以圖。線圈上箭頭所示方向的電流

為正，則以下的口圖中正確的是：（）

D.

i23r

24.如圖，在方向垂直于紙面向里的勻強磁場中有一U形金屬導軌，導軌平面與磁場垂

直.金屬桿PQ置于導軌上并與導軌形成閉合回路PQRS，—圓環形金屬線框「位于回路圍

成的區域內，線框與導軌共面.現讓金屬桿PQ突然向右運動，在運動開始的瞬間，關于

感應電流的方向，下列說法正確的是（）

A.PQRS中沿順時針方向，7中沿逆時針方向

B.PQRS中沿順時針方向，7中沿順時針方向

C.PQRS中沿逆時針方向，丁中沿逆時針方向

D.PQRS中沿逆時針方向，丁中沿順時針方向

25.粗細均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強磁場中，磁場方向垂直于線框平

面，其邊界與正方形線框的邊平行，現使線框以同樣大小的速度沿四個不同方向平移出磁

場，如圖所示，則在移動過程中線框的一邊a、b兩點間電勢差絕對值最大的是（）

【參考答案】***試卷處理標記，請不要刪除

一、選擇題

1.D

解析：D

【解析】

【分析】

【詳解】

AB.電容器在電路中與等效電源并聯，兩端電壓為AB端感應電動勢，所以當導體棒勻速

滑動時，電容器兩端電壓不變，2=。，電阻R中電流不為零，AB錯誤；

CD.加速滑動時，電容器兩端電壓隨導體棒速度的增大而增加，所以電容器一直在充電，

充電電流不為零，通過電阻的電流也不為零，C錯誤D正確；

故選D。

2.A

解析：A

【解析】

【詳解】

由楞次定律可知，要使鋁框向左遠離，則螺線管中應產生增大的磁場，即螺線管中電流應

增大；而螺線管中的電流是由，力cd區域內的磁場變化引起的，故“Ocd中的磁場變化率應

增大，故A正確，BCD錯誤.

3.B

解析：B

【解析】

【分析】

【詳解】

AB.根據法拉第電磁感應定律可得

E=l^-Br2(o=B(or

2

兩半圓環并聯電阻為H，根據閉合電路歐姆定律可知金屬棒中的電流大小為

j_E_Br%_B①產

~~R~~R+R~2R

金屬棒兩端電壓為

UMN=IR=^-

故A錯誤，B正確；

CD.由右手定則可知,在圖示時刻.金屬棒中電流方向由M到N：當CM在右側磁場

QN在左側磁場時，感應電流由N流向M,由此可知金屬棒在轉動一周過程中電流方向

是發生變化的，故C、D錯誤；

故選B。

4.C

解析：C

【解析】

【分析】

【詳解】

因為導體棒勻速，拉力F等于安培力與重力沿斜面向下的分力之和，人錯〈拉力F所做的

功等于重力勢能的增量與俵耳熱之和，C正確BD錯誤

5.B

解析：B

【解析】

【詳解】

(1)假設蹄形磁鐵的上端為N極，下端為s極，銅盤順時針轉動.根據右手定則可以確定

此時銅盤中的感應電流方向是從盤心指向邊緣.

(2)通電導體在磁場中要受到力的作用，根據感應電流的方向和磁場的方向，利用左手定

則可以確定磁場對銅盤的作用力的方向是沿逆時針方向，與其受力方向與銅盤的轉動方向

相反，所以銅盤的轉動速度將減小.無論怎樣假設，銅盤的受力方向始終與轉動方向相

反.同時，轉動過程中，機械能轉化為電能，所以轉得慢了.所以B正確，ACD錯誤.

6.C

解析：C

【解析】

【分析】

【詳解】

AB.閉合電鍵S接通電路時，由于線圈的阻礙，燈泡A會遲一會亮，B燈立即變亮，最后

一樣亮，故AB錯誤；

CD.斷開開關S切斷電路時，線圈中產生自感電動勢，與燈泡A、B構成閉合回路放電，

故兩燈泡?起變暗，最后?起熄滅，該過程中電流的方向與線圈L中的電流的方向相同，

所以電流從左向右流過燈泡A,從右向左流過燈泡B,P點電勢比。點電勢低，故C正

確,D錯誤。

故選C。

7.B

解析：B

【解析】

【分析】

【詳解】

在片0時刻閉合開關S時，燈泡中電流從A到8立刻達到最大值；線圈中電流也增大，產

生自感電動勢，使得線圈中電流只能逐漸增大，干路中電流/也逐漸增大，根據歐姆定律

UAB=E-lr,UAB逐漸減小直到穩定，通過燈泡的電流逐漸減小，穩定時，電阻R的電流小

于燈泡。的電流。

在廠人時刻斷開S時，燈泡中原來的電流立即減小為零，線圈中產生自感電動勢，電阻

R、燈泡D和線圈組成回路，回路中電流從原來R的電流值逐漸減小到零，此時流過燈泡

D的電流方向與原來的方向相反，方向從B到A；由于穩定時線圈中電流較小，則此時燈

泡D中電流從小于燈泡原來中的電流值逐漸減小到零。則圖像B符合題意。

故選B。

8.D

解析：D

【解析】

【分析】

【詳解】

從邊的位置坐標x在過程，線框H邊有效切線長度為「感應電動勢為

E=Bxv

感應電流

.EBxv

i=—=----

RR

根據楞次定律判斷出來感應電流方向沿iTCTb—a.當時

U(lh=iR(lh=^BLv

在L-2L過程，根據楞次定律判斷出來感應電流方向仍然沿力-a；線框他邊有效

切線長度為L，感應電動勢為

EkBLv

cd邊產生的電動勢

E2=B(x-L)v

回路的總電動勢

E=E\-E^2BLv-Bxv

感應電流

_B(2L-x)v

I—

RR

此時乃兩端的電勢差

311

U'M=E+r(尸E^-E,=-BLV+-BXV

當x=2L時

U'^BLv

故選Do

9.B

解析：B

【解析】

【詳解】

電荷量為4的帶正電的油滴恰好處于靜止狀態，電場力豎直向上，則電容器的下極板帶正

電，所以線圈下端相當于電源的正極，由題意可知電流產生的磁場方向和原磁場方向相

同，根據楞次定律，可得穿過線圈的磁通量在均勻減弱。線框產生的感應電動勢為

E=n^

油滴所受電場力為

卜="q

電場的強度為

E^=-

場d

對油滴，根據平衡條件得

E

q==mg

a

所以解得，線圈中的磁通量變化率的大小為

\(p_dmg

Arn

故B正確，ACD錯誤。

故選Bo

10.B

解析：B

【解析】

【分析】

導體棒運動時切割磁感線產生感應電流，使棒受到向左的安培力，根據感應電流的大小寫

出安培力的表達式，結合牛頓第二定律求出F與t的關系式，然后將圖象上的數據代入即

可求解。

【詳解】

導體桿在軌道上做勻加速直線運動，用v表示其速度，t表示時間，則有：v=at：桿切割磁

E

感線，將產生感應電動勢為：E二Blv；閉合回路中產生的感應電流為：/=五；桿受到的安

培力大小為：FA=BII；根據牛頓第二定律，有：F-FA=ma;聯立以上各式得：

8212a

F=ma+-----1：由圖線上取兩點代入上式，可解得：a=10m/s2；m=0.1kg；故桿的質量為：

R

m=0.1kg,其加速度為：a=IOm/s2o故選B。

【點睛】

解答這類問題的關鍵是正確分析安培力的大小與方向，然后根據牛頓第二定律得到F與t

的關系式。這是常用的函數法，要學會應用。

11.D

解析：D

【解析】

【詳解】

當磁鐵N極朝下，向下運動時，穿過線圈的磁通量向下，且增大，根據楞次定律，感應電

流的磁場阻礙磁通量的增加，方向向上，則線圈中的電流方向與箭頭方向相同，磁鐵與線

圈相互排斥.故ABC錯誤，D正確；

故選D

12.D

解析：D

【解析】

【分析】

【詳解】

A.圖甲是通電導線周圍存在磁場的實驗，研究的電流的磁效應，這一現象是物理學家奧

斯特首先發現，選項A錯誤；

B.圖乙中真空冶煉爐的工作原理是電磁感應現象中的渦流，當爐外線圈通入高頻交流電

時，爐內金屬產生大量熱量，從而冶煉金屬，選項B錯誤；

C.圖丙中李輝把表筆與線圈斷開瞬間，劉偉覺得有電擊感，這是電磁感應現象中的占感

現象，選項C錯誤；

D.圖丁在運輸時要把兩個接線柱連在一起，產生了閉合回路，目的保護電表指針，利用

了電磁阻尼原理，選項D正確。

故選Do

13.D

解析：D

【解析】

【詳解】

交流電流的有效值是根據電流的熱效應得出的，線框轉動周期為。而線框轉動一周只有

工的時間內有感應電流，則有7解得：1=皿.故D項正確，

4()A—=/K14及

R4

ABC三項錯誤.

14.D

解析：D

【解析】

【詳解】

AB.由題圖乙可知，0?力內，線圈中的電流的大小與方向都不變，根據法拉第電磁感應定

律可知，線圈中的磁通量的變化率相同，故0?力內磁感應強度與時間的關系是一條斜線，

A、B錯誤；

CD.又由于。?h時間內電流的方向為正，即沿。從曲方向，由楞次定律可知，電路中感應

電流的磁場方向向里，故0?八內原磁場方向向里減小或向外增大，因此D正確，C錯誤.

15.D

解析：D

【解析】

【詳解】

小球在進、出磁場過程中穿過小球的磁通量發生變化，有感應電流產生，小球要受到阻

力，球的機械能一部分轉化為甩能，再轉化為內能，故進、出磁場過程中均做減速運動，

但小球完全進入磁場中運動時，無感應電流產生，小球勻速運動，故A、B、C均錯誤，D

正確.

16.C

解析：C

【解析】

【分析】

【詳解】

A.根據右手定則可知流過電阻R的電流方向0-R-A錯誤；

B.回路中產生的感應電動勢

E-BLv

導體棒時兩點間的電壓為

E2

U=——xR=-BLv

1.5/?3

B錯誤；

C.導體棒〃〃為電源，電流由。流向方，因此導體棒。端電勢比〃端低，C正確;

D.水平外力?做的功等于電阻R和導體棒外產生的焦耳熱，D錯誤。

故選C。

17.C

解析：C

【解析】

【分析】

【詳解】

E

AB.金屬桿的速度與時間的關系式為U=a是加速度.由和/=萬得，感應

電流與時間的關系式為/=黑乙B、L、。均不變，當（）-。時間內，感應電流為零,

t1一t2時間內，電流/與/成正比，，2時間后無感應電流，故AB錯誤;

C.由和/=三得，感應電流與時間的關系式為/二四/,當0-4時間內，感

RR

應電流為零，ad的電壓為零，t1一t2時間內，電流/與f成正比

U,=IR小叫竺』R=叫竺

＜，＜lR44

電壓隨時間均勻增加，與時間后無感應電流，但有感應電動勢

U（ld=E=BLat

電壓隨時間均勻增加，故C正確：

D.根據推論得知：金屬桿所受的安培力為"=誓，由牛頓第二定律得尸-入=〃?〃，

得

廠B213a

r=-----1+ma

R

當。一。時間內，感應電流為零，F=ma,為定值，L-t2時間內，尸與，成正比，尸與，

是線性關系，但不過原點，，2時間后無感應電流，F=ma,為定值，故D錯誤.

故選C。

18.C

解析：c

【解析】導線框進入磁場時，下邊切割磁場產生感應電流，受到向上的安培力，若安培力

大于重力，合力方向向下，加速度方向向下，線框做加速運動，隨著速度增大，產生的感

應電動勢和感應電流增大，線圈所受的安培力增大，合力減小，加速度減小，故A正跑：

若安培力等于重力，線框做勻速運動，加速度為零，B正確：若安培力大于重力，合力方

向向上，加速度方向向上，線框做減速運動，隨著速度減小，產生的感應電動勢和感應電

流減小，線圈所受的安培力減小，合力減小，加速度減小，C錯誤D正確.

19.D

解析：D

【解析】

當通電直導線中電流增大時，穿過金屬圓環的磁通量增大，金屬圓環中產生感應電流，根

據楞次定律,感應電流要阻礙磁通星的增大：一是用縮小面積的方式進行阻礙：一是用遠

離直導線的方法進行阻礙，故D正確.

20.D

解析：D

【解析】

【分析】

【詳解】

ABCD.電荷量為q的帶負電的油滴恰好處于靜止狀態，電場力豎直向上，則電場強度方

向豎直向下，所以電容器的上極板帶正電，線框上端相當于電源的正極，感應電動勢逆時

針方向，感應電流的磁場方向和原磁場方向相反，根據楞次定律可知，穿過線框的磁通量

在均勻增強，線框產生的感應電動勢

E=U、TS當

,WAArAr

油滴所受電場力與重力大小相等，則

q-

mg

聯立以上兩式得，線圈中的磁通量變化率的大小為

NBmgd

2ql3

故D正確，ABC錯誤。

故選D。

21.A

解析：A

【