2024北京高考物理真题电磁感应专题复习练习题（有解析）
文档属性
| 名称 | 2024北京高考物理真题电磁感应专题复习练习题（有解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 15.0MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-12-30 10:38:18 | ||
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文档简介
电磁感应专题复习练习题
真题再现
1.（2023·北京卷）如图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个相同的小灯泡，开始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮，Q灯正常发光，断开开关（ ）
A．P与Q同时熄灭 B．P比Q先熄灭
C．Q闪亮后再熄灭 D．P闪亮后再熄灭
2.（2023·北京卷）如图所示，光滑水平面上的正方形导线框，以某一初速度进入竖直向下的匀强磁场并最终完全穿出。线框的边长小于磁场宽度。下列说法正确的是（ ）
A．线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向
B．线框出磁场的过程中做匀减速直线运动
C．线框在进和出的两过程中产生的焦耳热相等
D．线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等
3.（2022·北京卷）如图所示平面内，在通有图示方向电流I的长直导线右侧，固定一矩形金属线框，边与导线平行。调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，则（ ）
A．线框中产生的感应电流方向为
B．线框中产生的感应电流逐渐增大
C．线框边所受的安培力大小恒定
D．线框整体受到的安培力方向水平向右
4.（2021·北京卷）如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻，质量为m、电阻为r的导体棒ab置于导体框上。不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。ab以水平向右的初速度v0开始运动，最终停在导体框上。在此过程中 （ ）
A．导体棒做匀减速直线运动 B．导体棒中感应电流的方向为
C．电阻R消耗的总电能为 D．导体棒克服安培力做的总功小于
5.（2021·北京卷）某同学搬运如图所示的磁电式电流表时，发现表针晃动剧烈且不易停止。按照老师建议，该同学在两接线柱间接一根导线后再次搬运，发现表针晃动明显减弱且能很快停止。下列说法正确的是（ ）
A．未接导线时，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势
B．未接导线时，表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用
C．接上导线后，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势
D．接上导线后，表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用
模拟练习
一、单选题
1.（2023·清华附中·校考三模）在某个趣味物理小实验中，几位同学手拉手与一节电动势为1.5V的干电池、导线、开关、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示方式连接，实验过程中人会有触电的感觉。下列说法正确的是（ ）
A．人有触电感觉是在开关闭合瞬间
B．人有触电感觉时流过人体的电流大于流过线圈的电流
C．断开开关时流过人的电流方向从B→A
D．断开开关时线圈中的电流突然增大
2.（2023·北京第166中学·校考三模）如图所示，某物理兴趣小组制作了一种可“称量”磁感应强度大小的实验装置。U形磁铁置于水平电子测力计上，U形磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，不计两极间以外区域磁场。一水平导体棒垂直磁场方向放入U形磁铁两极之间（未与磁铁接触），导体棒由两根绝缘杆固定于铁架台上。导体棒没有通电时，测力计的示数为；导体棒通以图示方向电流I（如图所示）时，测力计的示数为。测得导体棒在两极间的长度为L，磁铁始终静止，不考虑导体棒电流对磁铁磁场的影响。下列说法正确的是（ ）
A．导体棒所在处磁场的磁感应强度大小为
B．导体棒所在处磁场的磁感应强度大小为
C．若使图示方向电流增大，被“称量”的磁感应强度将减小
D．若通以图示大小相等方向相反的电流I，测力计示数将变为
3.（2023·北京第101中学·校考三模）如图所示，在光滑水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd．t=0时刻，线框在水平外力的作用下，从静止开始向右做匀加速直线运动，bc边刚进入磁场的时刻为t1，ad边刚进入磁场的时刻为t2，设线框中产生的感应电流的大小为i，ad边两端电压大小为U，水平拉力大小为F，则下列i、U、F随运动时间t变化关系图像正确的是
A． B．C．D．
4.（2023·北京第101中学·校考三模）如图所示，左右两套装置完全相同，用导线悬挂的金属细棒ab、cd分别位于两个蹄形磁铁的中央，悬挂点用导线分别连通．现用外力使ab棒向右快速摆动，则此时cd棒受到的安培力方向及这个过程中右侧装置的工作原理相当于
A．cd棒受到的安培力向右，右侧装置的工作原理相当于电动机
B．cd棒受到的安培力向左，右侧装置的工作原理相当于发电机
C．cd棒受到的安培力向右，右侧装置的工作原理相当于发电机
D．cd棒受到的安培力向左，右侧装置的工作原理相当于电动机
5.（2023·北大附中·校考三模）磁电式电流表是常用的电学实验器材。如图所示，电表内部由线圈、磁铁极靴、圆柱形.软铁螺旋弹簧等构成。下列说法正确的是（ ）
A．极靴与圆柱形软铁之间为匀强磁场.
B．当线圈中电流方向改变时，线圈受到的安培力方向不变
C．通电线圈通常绕在铝框上，主要因为铝的电阻率小，可以减小焦耳热的产生
D．在运输时.通常把正、负极接线柱用导线连在一起，是应用了电磁阻尼的原理
6.（2023·北大附中·校考三模）1831年8月，法拉第在软铁环两侧分别绕有M、N两个线圈的实验中，发现了电磁感应现象。装置如图所示，在正确操作的情况下，符合实验事实的选项是（ ）
A．闭合开关瞬间，电流计指针无偏转
B．闭合开关稳定后，电流计指针有偏转
C．开关断开的瞬间，感应电流的方向为a→电流计→b
D．将绕线的铁环换成木环，闭合开关瞬间，电流计指针会明显偏转
7.（2023·北京房山·统考二模）如图所示，在“探究感应电流产生的条件”实验中，正确连接好电路后，关于该实验，下列说法不正确的是（ ）
A．开关闭合瞬间，电流表的指针发生偏转
B．开关闭合后，电路达稳定状态，电流表指针不发生偏转
C．开关闭合后，线圈A从线圈B中插入与拔出时，电流表指针发生偏转
D．开关闭合后，滑动变阻器的滑片匀速滑动，电流表指针不发生偏转
8.（2023·北京房山·统考二模）矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴OO′匀速转动，线圈平面位于如图所示的匀强磁场中。下列说法正确的是（ ）
A．图甲时刻通过线圈的磁通量变化率最大 B．图乙时刻线圈中感应电流方向改变
C．图丙时刻线圈中磁通量最大 D．图丁时刻线圈中感应电动势最小
9.（2023·北京朝阳·统考一模）如图所示，足够长的平行光滑金属导轨ab、cd水平放置，间距为L，一端连接阻值为R的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻为r的导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。导轨的电阻可忽略不计。时金属棒以初速度v水平向右运动，经过一段时间停在导轨上。下列说法不正确的是（ ）
A. 全过程中，金属棒克服安培力做功为
B. 全过程中，电阻R上产生的焦耳热为
C. 时刻，金属棒受到的安培力大小为
D. 时刻，金属棒两端的电压
10．（2023·北京朝阳·统考一模）某同学利用电压传感器来研究电感线圈工作时的特点。图甲中三个灯泡完全相同，不考虑温度对灯泡电阻的影响。在闭合开关S的同时开始采集数据，当电路达到稳定状态后断开开关。图乙是由传感器得到的电压u随时间t变化的图像。不计电源内阻及电感线圈L的电阻。下列说法正确的是（ ）
A. 开关S闭合瞬间，流经灯和的电流相等
B. 开关S闭合瞬间至断开前，流经灯的电流保持不变
C. 开关S断开瞬间，灯闪亮一下再熄灭
D. 根据题中信息，可以推算出图乙中与的比值
11．（2023·北京东城·统考一模）如图所示，用同种细导线做成两个闭合单匝线圈，正方形线圈的边长与圆形线圈的直径相等，把它们放入磁感应强度随时间均匀变化的同一匀强磁场中，线圈所在平面均与磁场方向垂直，若正方形，圆形线圈中感应电动势分别用，表示，感电流分别用，表示，则（ ）
A. B.
C. D.
12.（2023·北京市中关村中学·校考三模）某同学用图所示装置探究影响感应电流方向的因素，将磁体从线圈中向上匀速抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转。关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．必须保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针才会向右偏转
B．若将磁体向上加速抽出，灵敏电流计指针也会向右偏转
C．将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，灵敏电流计指针仍向右偏转
D．将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，灵敏电流计指针仍向左偏转
13．（2023·北京东城·统考一模）如图所示电路中，灯泡A，B的规格相同，电感线圈L的自感系数足够大且电阻可忽略。下列说法正确的是（ ）
A. 开关S由断开变为闭合时，A，B同时变亮，之后亮度都保持不变
B. 开关S由断开变为闭合时，B先亮，A逐渐变亮，最后A，B一样亮
C. 开关S由闭合变为断开时，A，B闪亮一下后熄灭
D. 开关S由闭合变为断开时，A闪亮一下后熄灭，B立即熄灭
14．（2023·北京丰台·统考一模）某实验装置如图所示，在铁芯上绕着两个线圈和。如果线圈中电流与时间的关系有图所示的甲、乙、丙、丁四种情况，那么在这段时间内，哪种情况可以观察到线圈中有感应电流？
15．（2023·北京丰台·统考一模）如图甲所示，某同学在研究电磁感应现象时，将一线圈两端与电流传感器相连，强磁铁从长玻璃管上端由静止下落，电流传感器记录了强磁铁穿过线圈过程中电流随时间变化的图像，时刻电流为0，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 在时刻，穿过线圈的磁通量的变化率为0
B. 在到时间内，强磁铁的加速度大于重力加速度
C. 强磁铁穿过线圈的过程中，受到线圈的作用力先向上后向下
D. 在到的时间内，强磁铁重力势能的减少量等于其动能的增加量
16．（2023·北京海淀八模（一））一根带有绝缘皮的硬质细导线顺次绕成如图所示的线圈，其中大圆面积为S1，小圆面积均为S2，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，B0和k均为常量，则线圈中总的感应电动势大小为（ ）
A. B.
C. D.
17．（2023·北京海淀八模（二））一个半径为r、质量为m、电阻为R的金属圆环，用一根长为L的绝缘轻细杆悬挂于O点，在O的正下方有一半径为的圆形匀强磁场区域，其圆心与O在同一竖直线上，若金属环的圆心为，如图所示。现使绝缘轻细杆由水平位置由静止释放，下摆中金属环所在平面始终垂直磁场，已知重力加速度为g，忽略空气阻力。则下列说法正确的是（ ）
A. 金属环最终可能静止在点的正下方
B. 金属环在进人磁场时所受安培力的方向沿连线方向
C. 金属环在整个过程中产生的焦耳热是
D. 金属环在第一次进入磁场过程中通过导线截面的电量为
18．（2023·北京海淀八模（三））近代物理研究表明K-介子衰变的方程为，其中K-介子和π-介子带负电的基元电荷，介子不带电。一个K-介子在磁感应强度为B的匀强磁场中做半径为R的匀速圆周运动，在某时刻K-介子发生衰变，观察到π-介子做半径为2R的匀速圆周运动，运动轨迹如图所示，介子的轨迹未画出。则K-介子、π-介子、介子的动量大小之比为（ ）
A. B. C. D. 2：1：3
19．（2023·北京海淀八模（三））如图所示，abcd是边长为l、电阻为R的正方形金属框，磁场区域边界PM与PN的夹角，磁感应强度B=B0，此时P点位于cd的中点。下列说法正确的是（ ）
A. 若将金属框以bd为轴向纸面外转动角度，通过金属框截面的电量为
B. 若将金属框以ad为轴向纸面外转动角度，通过金属框截面的电量为
C. 若将金属框以bd为轴向纸面外转动角度，通过金属框截面的电量为
D. 若将金属框向右移动l，通过金属框截面的电量为
20．（2023·北京平谷·统考一模）摩托车和汽车上装有的磁性转速表的结构原理如图所示，转轴Ⅰ随待测物沿图示方向旋转，永久磁体同步旋转。铝盘、游丝和指针固定在转轴Ⅱ上，铝盘靠近永久磁体，当待测物以一定的转速旋转时，指针指示的转角即对应于被测物的转速。下列说法正确的是（ ）
A. 铝盘接通电源后，通有电流的铝盘才会在磁场作用下带动指针转动
B. 永久磁体转动时，铝盘中产生感应电流，感应电流使铝盘受磁场力作用而转动
C. 刻度盘上的零刻度线应标在刻度盘的a端
D. 若去掉游丝和指针，使转轴Ⅱ可以无阻碍地自由转动，铝盘就能同永久磁体完全同步转动
21．（2023·北京延庆·统考一模）图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈。实验时，断开开关瞬间，灯突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关，灯逐渐变亮，而另一个相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同。下列说法正确的是（ ）
A. 图1中，的电阻值小于的电阻值
B. 图1中，断开开关瞬间，流过的电流方向自右向左
C. 图2中，闭合瞬间，中电流与变阻器R中电流相等
D. 图2中，闭合电路达到稳定时，变阻器R的电阻值大于的电阻值
22．（2023·北京延庆·统考一模）如图甲所示，100匝的线圈（图中只画了2匝）两端A、B与一个的电阻相连。线圈内有垂直纸面向里的匀强磁场，穿过线圈的磁通量按图乙所示规律变化。已知线圈的电阻，则（ ）
A. 线圈内感应电流的方向为顺时针 B. A点电势比B点电势低
C. 通过电阻R的电流大小为 D. 内电路中产生的电能为
23．（2023·北京延庆·统考一模）利用霍尔元件可以进行微小位移的测量．如图甲所示，将固定有霍尔元件的物体置于两块磁性强弱相同、同极相对放置的磁体缝隙中，建立如图乙所示的空间坐标系．保持沿x方向通过霍尔元件的电流I不变，当物体沿z轴方向移动时，由于不同位置处磁感应强度B不同，霍尔元件将在y轴方向的上、下表面间产生不同的霍尔电压．当霍尔元件处于中间位置时，磁感应强度B为0，为0，将该点作为位移的零点．在小范围内，磁感应强度B的大小和坐标z成正比，这样就可以把电压表改装成测量物体微小位移的仪表．下列说法中正确的是（ ）
A. 在小范围内，霍尔电压的大小和坐标z成反比
B. 测量某一位移时，只减小霍尔元件在y轴方向的尺寸，测量结果将偏大
C. 其他条件相同的情况下，霍尔元件沿z轴方向的长度越小，霍尔电压越小
D. 若霍尔元件中导电的载流子为电子，若测出霍尔元件的下表面电势高，说明元件的位置坐标
24．（2023·北京四中·校考一模）如图所示，竖直放置的“”形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为B。质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等。金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g。则金属杆（ ）
A. 刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下
B. 穿过磁场Ⅰ的时间等于在两磁场之间的运动时间
C. 穿过两磁场产生的总热量为4mgd
D. 释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于
25．（2023·北京海淀·统考一模）如图所示，空间中存在竖直向下、磁感应强度为的匀强磁场。边长为的正方形线框的总电阻为。除边为硬质金属杆外，其它边均为不可伸长的轻质金属细线，并且边保持不动，杆的质量为。将线框拉至水平后由静止释放，杆第一次摆到最低位置时的速率为。重力加速度为，忽略空气阻力。关于该过程，下列说法正确的是（ ）
A. 端电势始终低于端电势
B. 杆中电流的大小、方向均保持不变
C. 安培力对杆的冲量大小为
D. 安培力对杆做功为
26．（2023·北京石景山·统考一模）如图所示平面内，在通有图示方向电流I的长直导线右侧，固定一矩形金属线框，边与导线平行。调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，则（ ）
A. 线框中产生的感应电流方向为
B. 线框中产生的感应电流逐渐增大
C. 线框边所受的安培力大小恒定
D. 线框整体受到的安培力方向水平向右
27．（2023·北京石景山·统考一模）汽车使用的电磁制动原理示意图如图所示，当导体在固定通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，使导体受到阻碍运动的制动力。下列说法正确的是（ ）
A. 制动过程中，导体不会发热
B. 制动力的大小与导体运动的速度无关
C. 改变线圈中的电流方向，导体就可获得动力
D. 制动过程中导体获得的制动力逐渐减小
28．（2023·北京房山·统考一模）如图所示，电路中线圈L的自感系数足够大，两个灯泡和的规格相同，与线圈L串联后接到电源上，与可调电阻串联后接到电源上。先闭合开关S，调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，再调节可调电阻，使它们都正常发光，然后断开开关S。下列说法正确的是（ ）
A．重新闭合开关S，先亮，后亮 B．断开开关S，先熄灭，后熄灭
C．断开开关S，先熄灭，后熄灭 D．断开开关S，流过电流方向向左
29．（2023·北京房山·统考一模）如图所示为磁流体发电机的示意图，一束等离子体（含正、负离子）沿图示方向垂直射入一对磁极产生的匀强磁场中，A、B是一对平行于磁场放置的金属板，板间连入电阻R，不计粒子重力和粒子间相互作用，则（ ）
A．电路稳定后，A、B板聚集电荷量基本不变
B．通过电阻R的电流方向向下
C．若只增大离子的射入速度，发电机的电动势不变
D．若只增大两极板的正对面积，发电机的电动势将增大
30．（2023·北京门头沟·统考一模）如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻，电阻为r的导体棒ab置于导体框上。已知导体框的宽度为l，磁场的磁感应强度为B，不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。导体棒ab在外力F作用下以水平向右的速度v匀速运动。在此过程中（ ）
A．线框abcd中的磁通量保持不变
B．导体棒ab产生的感应电动势保持不变
C．导体棒ab中感应电流的方向为
D．外力F大小为
31．（2023·北京门头沟·统考一模）某课外研究性学习小组在“如何防止电梯坠落的研究”中，设计的防止电梯坠落的应急安全装置如图所示。在电梯轿厢上安装上永久磁铁，电梯的井壁铺设闭合金属线圈A和B。下列说法正确的是（ ）
A．电梯突然坠落时，该装置可使电梯停在空中
B．电梯突然坠落时，该装置不可能起到阻碍电梯下落的作用
C．电梯坠落至永久磁铁图示位置时，线圈A、B中电流方向相反
D．电梯坠落至永久磁铁图示位置时，已穿过线圈A，所以线圈A不会阻碍电梯下落
32．（2023·北京通州·统考一模）如图所示，边长为L的单匝均匀金属线框置于光滑水平桌面上，在拉力作用下以恒定速度通过宽度为D、方向竖直向下的有界匀强磁场，线框的边长L小于有界磁场的宽度D，在整个过程中线框的ab边始终与磁场的边界平行，若以I表示通过线框的电流（规定逆时针为正）、F表示拉力、P表示拉力的功率、表示线框ab两点间的电势差，则下列反映这些物理量随时间变化的图像中正确的是（ ）
A. B.
C. D.
33.（2023·北京西城·统考二模）在匀强磁场中放置一个金属圆环，磁场方向与圆环平面垂直。规定图1所示磁场方向为正。当磁感应强度B随时间t按图2所示正弦规律变化时，下列说法正确的是（ ）
A. 时刻，圆环中无感应电流
B. 时刻，圆环上各点受到的安培力最大
C. 时间内，圆环中感应电流方向始终沿顺时针方向
D. 时间内，圆环先出现扩张趋势，后出现收缩趋势
34.（2023·北京西城·统考二模）将灯泡A、线圈L、电池组E和开关S连接成如图所示的电路。先闭合开关S，使灯泡发光，然后断开开关S，观察到灯泡闪亮的现象。下列说法正确的是（ ）
A. 闭合S瞬间线圈L不产生自感电动势
B. 断开S瞬间电路中a点电势低于b点
C. 断开S前后通过灯泡A的电流大小不变
D. 闭合S后电源输出的电功率等于灯泡A和线圈L的发热功率之和
35.（2023·北京海淀·统考二模）如图所示，MN和PQ是竖直放置的两根平行光滑金属导轨，导轨足够长且电阻不计，MP间接有一定值电阻R，电阻为r的金属杆cd保持与导轨垂直且接触良好。杆cd由静止开始下落并开始计时，杆cd两端的电压U、杆cd所受安培力的大小F随时间t变化的图像，以及通过杆cd的电流I、杆cd加速度的大小a随杆的速率v变化的图像，合理的是（ ）
A. B.
C. D.
36.（2023·北京丰台·统考二模）某实验小组的同学用如图所示装置研究电磁感应现象，软铁环上绕有M、N两个线圈，M线圈与电源和滑动变阻器相连，N线圈与电流表相连，闭合开关S的瞬间，观察到电流表指针向右偏转。下列说法正确的是（ ）
A. 闭合S后，滑片P匀速向上滑动的过程中，电流表指针不偏转
B. 闭合S后，滑片P加速向上滑动的过程中，电流表指针向左偏转
C. 断开S的瞬间，电流表指针不发生偏转
D. 断开S的瞬间，电流表指针向右偏转
37.（2023·北京东城·统考二模）图甲所示为一种手机无线充电装置的简化原理图，充电基座内有送电线圈，手机中安装有受电线圈。送电线圈接入正弦式交变电流，电流激发周期性变化的磁场，磁场在周围空间激发感生电场，受电线圈中产生交变电流。图乙所示为受电线圈的电流i随时间t变化的图像，图丙所示为图乙电流再经过整流电路（图中未画出）处理后的电流i'随时间t'变化的图像。下列说法正确的是（ ）
A. 受电线圈工作原理是电流的磁效应
B. 送电线圈的电能先转化为磁场能，再转化为受电线圈的电能
C. 相同时间内，图乙、图丙电流通过相同电阻产生的热量之比为2:1
D. 受电线圈未正对送电线圈放置时，受电线圈中感应电流的频率变小
38.（2023·北京朝阳·统考二模）如图所示，用细线吊起一个铝环，将磁铁的N极沿铝环的中心轴线靠近铝环，铝环向右摆动。下列说法正确的是（ ）
A. N极靠近铝环时，从左向右看铝环中的感应电流方向为顺时针
B. 铝环右摆的过程中，磁铁对铝环做的功大于铝环动能的增加量
C. 仅将铝环改为铁环，铁环也一定会向右摆动
D. 若将磁铁的S极沿铝环的中心轴线靠近铝环，铝环将会向左摆动
39.（2023·北京昌平·统考二模）如图1所示，矩形导线框固定在变化的磁场中，线框平面与磁场垂直。线框中产生的感应电流如图2所示（规定电流沿为正）。若规定垂直纸面向里为磁场正方向，能够产生如图所示的电流的磁场为（ ）
A. B.
C. D.
40.（2023·北京育才学校·校考模拟）如图所示，一沿水平方向的匀强磁场分布在竖直高度为2L的某矩形区域内（宽度足够大），该区域的上下边界MN、PS是水平的．有一边长为L的正方形导线框abcd从距离磁场上边界MN的某高处由静止释放下落而穿过该磁场区域．已知当线框的ab边到达MN时线框刚好做匀速直线运动（以此时开始计时），以MN处为坐标原点，取如图坐标轴x，并规定逆时针方向为感应电流的正方向，则关于线框中的感应电流与ab边的位置坐标x间的以下图线中，可能正确的是
A. B.
C. D.
41.（2023·北京六十六中学·校考模拟）如图甲所示，虚线右侧有一方向垂直纸面的有界匀强磁场，磁场的磁感应强度B随时间t变化关系如图乙所示（取磁场垂直纸面向里的方向为正方向），固定的闭合导线框一部分在磁场内。从t=0时刻开始，下列关于线框中感应电流i、线框ab边受到的安培力F随时间t变化图象中，可能正确的是（取线框中逆时针方向的电流为正，安培力向右为正方向）（ ）
A. B. C. D.
42.（2023·北京十九中学·校考模拟）如图所示，用材料、粗细均相同的电阻丝做成ab、cd、ef三种形状的导线，分别放在电阻可忽略的足够长的相同的光滑金属导轨上，匀强磁场的方向垂直于导轨平面，在相同的水平外力F作用下，三根导线均向右做匀速运动，某一时刻撤去外力F，已知三根导线接入导轨间的长度关系满足labA. 三根导线匀速运动的速度相同
B. 三根导线产生的感应电动势相同
C. 匀速运动时，三根导线热功率相同
D. 从撤去外力到三根导线停止运动，通过导线ef的电荷量最大
二、多选题
43.（2023·北京十一中学·校考三模）矩形导线框abcd放在匀强磁场中，在外力控制下处于静止状态，如图甲所示。磁感线方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图像如图乙所示。时刻，磁感应强度的方向垂直导线框平面向里，在0~4s时间内，流过导线框的电流（规定顺时针方向为正方向）与导线框ad边所受安培力随时间变化的图像（规定以向左为安培力正方向）可能是下图中的（ ）
A． B．
C． D．
44.（2023·昌平区市级名校·联考）如图，方向竖直向上的匀强磁场中固定着两根位于同一水平面内的足够长平行金属导轨，导轨上静止着与导轨接触良好的两根相同金属杆1和2，两杆与导轨间的动摩擦因数相同且不为零，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用平行于导轨的恒力F拉金属杆2使其开始运动，在足够长时间里，下列描述两金属杆的速度v随时间t变化关系的图像中，可能正确的是（ ）
A．B．C． D．
45．（2023·北京一七一中学·校考模拟）如图，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=37°角固定，M、P之间接电阻箱R，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B=0.5T。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆ab，当电阻箱R=0Ω时，杆的最大速度为2m/s，当电阻箱R=4Ω时，杆的最大速度为4m/s。已知轨距为L=2m，重力加速度g取10m/s2，轨道足够长且电阻不计。以下说法正确的是（ ）
A．杆ab的最大速度随电阻箱R的增大而均匀增大
B．当R一定时，杆ab下滑时通过R的电流方向由P到M
C．当R=4Ω时，杆ab从释放到获得最大速度的过程中，杆ab所受安培力的功率等于杆ab的热功率
D．由已知条件可以求得，
46．（2023·北京一五六中学·校考模拟）如图甲所示，两条平行实线间存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为，一总电阻为的圆形线圈从靠近左侧实线的位置开始向右做匀速直线运动，圆形线圈产生的感应电动势随时间变化的图线如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 圆形线圈的半径为 B. 圆形线圈运动速度的大小为
C. 两实线之间的水平距离 D. 在0.05s，圆形线圈所受的安培力大小为400N
参考答案
真题再现
1.（2023·北京卷）如图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个相同的小灯泡，开始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮，Q灯正常发光，断开开关（ ）
A．P与Q同时熄灭 B．P比Q先熄灭
C．Q闪亮后再熄灭 D．P闪亮后再熄灭
【答案】D
【详解】由题知，开始时，开关S闭合时，由于L的电阻很小，Q灯正常发光，P灯微亮，断开开关前通过Q灯的电流远大于通过P灯的电流，断开开关时，Q所在电路未闭合，立即熄灭，由于自感，L中产生感应电动势，与P组成闭合回路，故P灯闪亮后再熄灭。
故选D。
2.（2023·北京卷）如图所示，光滑水平面上的正方形导线框，以某一初速度进入竖直向下的匀强磁场并最终完全穿出。线框的边长小于磁场宽度。下列说法正确的是（ ）
A．线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向
B．线框出磁场的过程中做匀减速直线运动
C．线框在进和出的两过程中产生的焦耳热相等
D．线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等
【答案】D
【详解】A．线框进磁场的过程中由楞次定律知电流方向为逆时针方向，A错误；
B．线框出磁场的过程中，根据
E = Blv
联立有
由于线框出磁场过程中由左手定则可知线框受到的安培力向左，则v减小，线框做加速度减小的减速运动，B错误；
C．由能量守恒定律得线框产生的焦耳热
Q = FAL
其中线框进出磁场时均做减速运动，但其进磁场时的速度大，安培力大，产生的焦耳热多，C错误；
D．线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量
其中
，
则联立有
由于线框在进和出的两过程中线框的位移均为L，则线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等，故D正确。
故选D。
3.（2022·北京卷）如图所示平面内，在通有图示方向电流I的长直导线右侧，固定一矩形金属线框，边与导线平行。调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，则（ ）
A．线框中产生的感应电流方向为
B．线框中产生的感应电流逐渐增大
C．线框边所受的安培力大小恒定
D．线框整体受到的安培力方向水平向右
【答案】D
【详解】A．根据安培定则可知，通电直导线右侧的磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度随时间均匀增加，根据楞次定律可知线框中产生的感应电流方向为，A错误；
B．线框中产生的感应电流为
空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，故线框中产生的感应电流不变，B错误；
C．线框边感应电流保持不变，磁感应强度随时间均匀增加，根据安培力表达式，故所受的安培力变大，C错误；
D．线框所处空间的磁场方向垂直纸面向里，线框中产生的感应电流方向为，根据左手定则可知，线框边所受的安培力水平向右，线框边所受的安培力水平向左。通电直导线的磁场分部特点可知边所处的磁场较大，根据安培力表达式可知，线框整体受到的安培力方向水平向右，D正确。
故选D。
4.（2021·北京卷）如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻，质量为m、电阻为r的导体棒ab置于导体框上。不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。ab以水平向右的初速度v0开始运动，最终停在导体框上。在此过程中 （ ）
A．导体棒做匀减速直线运动 B．导体棒中感应电流的方向为
C．电阻R消耗的总电能为 D．导体棒克服安培力做的总功小于
【答案】C
【详解】AB．导体棒向右运动，根据右手定则，可知电流方向为b到a，再根据左手定则可知，导体棒向到向左的安培力，根据法拉第电磁感应定律，可得产生的感应电动势为
感应电流为
故安培力为
根据牛顿第二定律有
可得
随着速度减小，加速度不断减小，故导体棒不是做匀减速直线运动，故AB错误；
C．根据能量守恒定律，可知回路中产生的总热量为
因R与r串联，则产生的热量与电阻成正比，则R产生的热量为
故C正确；
D．整个过程只有安培力做负功，根据动能定理可知，导体棒克服安培力做的总功等于，故D错误。
故选C。
5.（2021·北京卷）某同学搬运如图所示的磁电式电流表时，发现表针晃动剧烈且不易停止。按照老师建议，该同学在两接线柱间接一根导线后再次搬运，发现表针晃动明显减弱且能很快停止。下列说法正确的是（ ）
A．未接导线时，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势
B．未接导线时，表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用
C．接上导线后，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势
D．接上导线后，表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用
【答案】D
【详解】A．未接导线时，表针晃动过程中导线切割磁感线，表内线圈会产生感应电动势，故A错误；
B．未接导线时，未连成闭合回路，没有感应电流，所以不受安培力，故B错误；
CD．接上导线后，表针晃动过程中表内线圈产生感应电动势，根据楞次定律可知，表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用，故C错误D正确。
故选D。
模拟练习
一、单选题
1.（2023·清华附中·校考三模）在某个趣味物理小实验中，几位同学手拉手与一节电动势为1.5V的干电池、导线、开关、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示方式连接，实验过程中人会有触电的感觉。下列说法正确的是（ ）
A．人有触电感觉是在开关闭合瞬间
B．人有触电感觉时流过人体的电流大于流过线圈的电流
C．断开开关时流过人的电流方向从B→A
D．断开开关时线圈中的电流突然增大
【答案】C
【详解】A．当开关闭合后，多匝线圈与同学们并联，由于电源为1.5V的干电池，所以电流很小，同学没有触电感觉，故A错误；
B．当断开时，多匝线圈电流产生自感现象，从而产生较大的自感电动势，此时人与线圈组成一个闭合的回路，流过人体的电流与流过线圈的电流相等，故B错误；
C．当断开时，多匝线圈产生自感电动势，电流方向不变，此时线圈的电流从左向右，流过人的电流从右向左，即从B向A，故C正确；
D．断开电键时，由于线圈的电流减小而产生自感电动势，而阻碍电流的减小，只是电流减小的慢一些，不会突然增大，故D错误。
故选C。
2.（2023·北京第166中学·校考三模）如图所示，某物理兴趣小组制作了一种可“称量”磁感应强度大小的实验装置。U形磁铁置于水平电子测力计上，U形磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，不计两极间以外区域磁场。一水平导体棒垂直磁场方向放入U形磁铁两极之间（未与磁铁接触），导体棒由两根绝缘杆固定于铁架台上。导体棒没有通电时，测力计的示数为；导体棒通以图示方向电流I（如图所示）时，测力计的示数为。测得导体棒在两极间的长度为L，磁铁始终静止，不考虑导体棒电流对磁铁磁场的影响。下列说法正确的是（ ）
A．导体棒所在处磁场的磁感应强度大小为
B．导体棒所在处磁场的磁感应强度大小为
C．若使图示方向电流增大，被“称量”的磁感应强度将减小
D．若通以图示大小相等方向相反的电流I，测力计示数将变为
【答案】D
【详解】AB．当导体棒通以图示方向电流I时，根据左手定则可知，导体棒受安培力向上，则磁铁受到向下的作用力，由平衡可知
解得
选项AB错误；
C．磁体两极间的磁感应强度只与磁体本身有关，若使图示方向电流增大，被“称量”的磁感应强度不变，选项C错误；
D．若通以图示大小相等方向相反的电流I，则安培力反向，此时测力计示数将变为
选项D正确。
故选D。
3.（2023·北京第101中学·校考三模）如图所示，在光滑水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd．t=0时刻，线框在水平外力的作用下，从静止开始向右做匀加速直线运动，bc边刚进入磁场的时刻为t1，ad边刚进入磁场的时刻为t2，设线框中产生的感应电流的大小为i，ad边两端电压大小为U，水平拉力大小为F，则下列i、U、F随运动时间t变化关系图像正确的是
A． B．C．D．
【答案】C
【详解】AB．金属杆的速度与时间的关系式为，a是加速度．由和得，感应电流与时间的关系式为，B、L、a均不变，当时间内，感应电流为零，时间内，电流I与t成正比，时间后无感应电流，故AB错误；
C．由和得，感应电流与时间的关系式为，当时间内，感应电流为零，ad的电压为零，时间内，电流I与t成正比
电压随时间均匀增加，时间后无感应电流，但有感应电动势
电压随时间均匀增加，故C正确；
D．根据推论得知：金属杆所受的安培力为，由牛顿第二定律得，得
当时间内，感应电流为零，，为定值，时间内，F与t成正比，F与t是线性关系，但不过原点，时间后无感应电流，，为定值，故D错误．
故选C。
4.（2023·北京第101中学·校考三模）如图所示，左右两套装置完全相同，用导线悬挂的金属细棒ab、cd分别位于两个蹄形磁铁的中央，悬挂点用导线分别连通．现用外力使ab棒向右快速摆动，则此时cd棒受到的安培力方向及这个过程中右侧装置的工作原理相当于
A．cd棒受到的安培力向右，右侧装置的工作原理相当于电动机
B．cd棒受到的安培力向左，右侧装置的工作原理相当于发电机
C．cd棒受到的安培力向右，右侧装置的工作原理相当于发电机
D．cd棒受到的安培力向左，右侧装置的工作原理相当于电动机
【答案】A
【详解】ab棒向右切割磁感线，根据右手定则可知，感应电流方向由b到a，则cd中电流由c到d，再根据左手定则可知，cd中电流受力向右；右侧装置的运动属于电流在磁场中受力运动，故相当于电动机．故选A.
5.（2023·北大附中·校考三模）磁电式电流表是常用的电学实验器材。如图所示，电表内部由线圈、磁铁极靴、圆柱形.软铁螺旋弹簧等构成。下列说法正确的是（ ）
A．极靴与圆柱形软铁之间为匀强磁场.
B．当线圈中电流方向改变时，线圈受到的安培力方向不变
C．通电线圈通常绕在铝框上，主要因为铝的电阻率小，可以减小焦耳热的产生
D．在运输时.通常把正、负极接线柱用导线连在一起，是应用了电磁阻尼的原理
【答案】D
【详解】A．极靴与圆柱间的磁场是均匀地辐向分布，并不是匀强磁场，故A选项错误；
B．当线圈中电流方向改变时，磁场方向不变，所以线圈受到的安培力方向发生改变，故B选项错误；
C．用金属铝做线圈框架，主要的原因有：1、铝不导磁，用铝做框架可以减小对磁场的影响，保证仪表的准确性更高。2、铝材料较轻、电阻率较小，能更好地利用电磁阻尼现象，使指针迅速停下来。故C选项错误；
D．运输过程中由于振动会使指针不停摆动，可能会使指针损坏。将接线柱用导线连在一起，相当于把表的线圈电路组成闭合回路，在指针摆动过程中线圈切割磁感线产生感应电流，利用电磁阻尼原理，阻碍指针摆动，防止指针因撞击而变形，故D选项正确。
故选D。
6.（2023·北大附中·校考三模）1831年8月，法拉第在软铁环两侧分别绕有M、N两个线圈的实验中，发现了电磁感应现象。装置如图所示，在正确操作的情况下，符合实验事实的选项是（ ）
A．闭合开关瞬间，电流计指针无偏转
B．闭合开关稳定后，电流计指针有偏转
C．开关断开的瞬间，感应电流的方向为a→电流计→b
D．将绕线的铁环换成木环，闭合开关瞬间，电流计指针会明显偏转
【答案】C
【详解】A．闭合开关瞬间，M线圈中的电流增大，产生的磁场增大，此磁场穿过N线圈的磁通量增大，N线圈与电流表组成的回路中产生感应电流，即电流计指针发生偏转，故A错误；
B．闭合开关稳定后，M线圈中的电流不变，产生的磁场不变，此磁场穿过N线圈的磁通量不变，N线圈与电流表组成的回路中无感应电流产生，则电流计指针无偏转，故B错误；
C．开关断开的瞬间，M线圈中的电流减小，产生的磁场减小，此磁场穿过N线圈的磁通量减小，方向向下，由楞次定律可知，感应电流的方向为a→电流计→b，故C正确；
D．闭合开关瞬间，M线圈中的电流增大，将绕线的铁环换成木环，木环不能被磁化，此磁场不能穿过N线圈，即N线圈中无磁场，则电流计指针不会偏转，故D错误。
故选C。
7.（2023·北京房山·统考二模）如图所示，在“探究感应电流产生的条件”实验中，正确连接好电路后，关于该实验，下列说法不正确的是（ ）
A．开关闭合瞬间，电流表的指针发生偏转
B．开关闭合后，电路达稳定状态，电流表指针不发生偏转
C．开关闭合后，线圈A从线圈B中插入与拔出时，电流表指针发生偏转
D．开关闭合后，滑动变阻器的滑片匀速滑动，电流表指针不发生偏转
【答案】D
【详解】A．开关闭合瞬间，线圈B的磁通量增大，产生感应电流，所以电流表的指针发生偏转，故A正确，不符合题意；
B．开关闭合后，电路达稳定状态，线圈B的磁通量不变，不产生感应电流，电流表指针不发生偏转，故B正确，不符合题意；
C．开关闭合后，线圈A从线圈B中插入与拔出时，线圈B的磁通量变化，产生感应电流，电流表指针发生偏转，故C正确，不符合题意；
D．开关闭合后，滑动变阻器的滑片匀速滑动，线圈B的磁通量变化，产生感应电流，电流表指针发生偏转，故D错误，符合题意。
故选D。
8.（2023·北京房山·统考二模）矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴OO′匀速转动，线圈平面位于如图所示的匀强磁场中。下列说法正确的是（ ）
A．图甲时刻通过线圈的磁通量变化率最大 B．图乙时刻线圈中感应电流方向改变
C．图丙时刻线圈中磁通量最大 D．图丁时刻线圈中感应电动势最小
【答案】C
【详解】AC．图中线圈平面与磁场方向垂直，此时穿过线圈的磁通量最大，而感应电动势、感应电流和磁通量的变化率均为零，感应电流在此位置改变方向，故A错误，C正确；
BD．图中线圈平面与磁场方向平行，穿过线圈的磁通量为零，而感应电动势、感应电流和磁通量的变化率均达到最大，该时刻电流方向不变，故BD错误。
故选C。
9.（2023·北京朝阳·统考一模）如图所示，足够长的平行光滑金属导轨ab、cd水平放置，间距为L，一端连接阻值为R的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻为r的导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。导轨的电阻可忽略不计。时金属棒以初速度v水平向右运动，经过一段时间停在导轨上。下列说法不正确的是（ ）
A. 全过程中，金属棒克服安培力做功为
B. 全过程中，电阻R上产生的焦耳热为
C. 时刻，金属棒受到的安培力大小为
D. 时刻，金属棒两端的电压
【答案】D
【详解】A．全过程对导体棒用动能定理有
金属棒克服安培力做功为，A正确；
B．全过程中，设电阻R上产生的焦耳热为，电阻r上产生的焦耳热为，由能量守恒定律有，
解得
B正确；
C．时刻，金属棒受到的安培力F的大小为
解得
C正确；
D．时刻，根据闭合电路欧姆定律得，金属棒两端的电压为
D错误。
本题选不正确的，故选D。
10．（2023·北京朝阳·统考一模）某同学利用电压传感器来研究电感线圈工作时的特点。图甲中三个灯泡完全相同，不考虑温度对灯泡电阻的影响。在闭合开关S的同时开始采集数据，当电路达到稳定状态后断开开关。图乙是由传感器得到的电压u随时间t变化的图像。不计电源内阻及电感线圈L的电阻。下列说法正确的是（ ）
A. 开关S闭合瞬间，流经灯和的电流相等
B. 开关S闭合瞬间至断开前，流经灯的电流保持不变
C. 开关S断开瞬间，灯闪亮一下再熄灭
D. 根据题中信息，可以推算出图乙中与的比值
【答案】D
【详解】AB．开关S闭合瞬间，由于电感线圈的阻碍作用，灯D3逐渐变亮，通过灯D3的电流缓慢增加，待稳定后，流经灯和的电流相等；故从开关S闭合瞬间至断开前，流经灯的电流也是逐渐增加，A、B错误；
C．开关S断开瞬间，由于电感线圈阻碍电流减小的作用，由电感线圈继续为灯和提供电流，又因为电路稳定的时候，流经灯和的电流相等，所以灯逐渐熄灭，C错误；
D．开关S闭合瞬间，灯和串联，电压传感器所测电压为D2两端电压，由欧姆定律
电路稳定后，流过D3电流为
开关S断开瞬间，电感线圈能够为和提供与之前等大电流，故其两端电压为
所以
故可以推算出图乙中与的比值，D正确。
故选D。
11．（2023·北京东城·统考一模）如图所示，用同种细导线做成两个闭合单匝线圈，正方形线圈的边长与圆形线圈的直径相等，把它们放入磁感应强度随时间均匀变化的同一匀强磁场中，线圈所在平面均与磁场方向垂直，若正方形，圆形线圈中感应电动势分别用，表示，感电流分别用，表示，则（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】设正方形线圈的边长为L，则圆形线圈的直径也为L，根据法拉第电磁感应定律分别得正方形线圈与圆形线圈的感应电动势为
解得
根据电阻定律可得正方形线圈与圆形线圈的电阻分别为
根据欧姆定律
解得
故选B。
12.（2023·北京市中关村中学·校考三模）某同学用图所示装置探究影响感应电流方向的因素，将磁体从线圈中向上匀速抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转。关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．必须保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针才会向右偏转
B．若将磁体向上加速抽出，灵敏电流计指针也会向右偏转
C．将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，灵敏电流计指针仍向右偏转
D．将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，灵敏电流计指针仍向左偏转
【答案】B
【详解】AB．如图磁体只要向上抽出，穿过线圈的磁通量就会减小，感应电流的磁场方向向上，就能观察到灵敏电流计指针向右偏转，故A错误，B正确；
C．将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，穿过线圈的磁通量减小，产生的感应电流磁场向下，所以灵敏电流计指针向左偏转，故C错误；
D．将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，磁通量增大，产生的感应电流磁场向上，所以灵敏电流计指针仍向右偏转，故D错误。
故选B。
13．（2023·北京东城·统考一模）如图所示电路中，灯泡A，B的规格相同，电感线圈L的自感系数足够大且电阻可忽略。下列说法正确的是（ ）
A. 开关S由断开变为闭合时，A，B同时变亮，之后亮度都保持不变
B. 开关S由断开变为闭合时，B先亮，A逐渐变亮，最后A，B一样亮
C. 开关S由闭合变为断开时，A，B闪亮一下后熄灭
D. 开关S由闭合变为断开时，A闪亮一下后熄灭，B立即熄灭
【答案】D
【详解】AB．开关S由断开变为闭合时，根据电感线圈的自感现象可知，A，B同时变亮，随着线圈上的电流逐渐增大，最终稳定时，线圈为可视为导线。则A灯逐渐变暗直至熄灭，电路中总电阻减小，则B灯逐渐变亮。故AB错误；
CD．开关S由闭合变为断开时，B立即熄灭，电感线圈电流不能突变为0，则会充当电源，回路中A灯变亮，之后线圈中电流减小，直至A灯熄灭。故C错误，D正确。
故选D。
14．（2023·北京丰台·统考一模）某实验装置如图所示，在铁芯上绕着两个线圈和。如果线圈中电流与时间的关系有图所示的甲、乙、丙、丁四种情况，那么在这段时间内，哪种情况可以观察到线圈中有感应电流？
【答案】图乙、丙和丁中都能使线圈B中产生感应电流。
【详解】要在线圈B中产生感应电流，线圈A的电流要改变，从而使穿过B的磁通量变化；甲图中电流是恒定的，不可能激发出感应电流；图乙、丙和丁中的电流都是变化的，能使线圈B中产生感应电流。
15．（2023·北京丰台·统考一模）如图甲所示，某同学在研究电磁感应现象时，将一线圈两端与电流传感器相连，强磁铁从长玻璃管上端由静止下落，电流传感器记录了强磁铁穿过线圈过程中电流随时间变化的图像，时刻电流为0，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 在时刻，穿过线圈的磁通量的变化率为0
B. 在到时间内，强磁铁的加速度大于重力加速度
C. 强磁铁穿过线圈的过程中，受到线圈的作用力先向上后向下
D. 在到的时间内，强磁铁重力势能的减少量等于其动能的增加量
【答案】A
【详解】A．时刻电流为0，说明感应电动势为零，由 可知穿过线圈的磁通量的变化率为0，故A正确；
B．由“来拒去留”可知在到时间内，强磁铁受到线圈向上的作用力F，且初始阶段有F小于重力，由
可知初始阶段强磁铁的加速度小于重力加速度，故B错误；
C．由“来拒去留”可知强磁铁穿过线圈的过程中，受到线圈的作用力始终向上，故C错误；
D．在到的时间内，强磁铁重力势能的减少量等于其动能的增加量加上线圈的内能，故D错误。
故选A。
16．（2023·北京海淀八模（一））一根带有绝缘皮的硬质细导线顺次绕成如图所示的线圈，其中大圆面积为S1，小圆面积均为S2，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，B0和k均为常量，则线圈中总的感应电动势大小为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】根据法拉第电磁感应定律，大圆中的感应电动势为
每个小圆中的感应电动势为
根据楞次定律可知小圆中的感应电动势方向与大圆中的感应电动势方向相反，所以线圈中总的感应电动势大小为
故选C。
17．（2023·北京海淀八模（二））一个半径为r、质量为m、电阻为R的金属圆环，用一根长为L的绝缘轻细杆悬挂于O点，在O的正下方有一半径为的圆形匀强磁场区域，其圆心与O在同一竖直线上，若金属环的圆心为，如图所示。现使绝缘轻细杆由水平位置由静止释放，下摆中金属环所在平面始终垂直磁场，已知重力加速度为g，忽略空气阻力。则下列说法正确的是（ ）
A. 金属环最终可能静止在点的正下方
B. 金属环在进人磁场时所受安培力的方向沿连线方向
C. 金属环在整个过程中产生的焦耳热是
D. 金属环在第一次进入磁场过程中通过导线截面的电量为
【答案】BCD
【详解】A．金属环进入磁场与出磁场过程中，穿过环的磁通量发生变化，有感应电流，则进入磁场与出磁场过程均有一部分机械能转化为焦耳热，因此，金属环每次摆动的最高点位置不断降低，直到金属环与磁场圆内切时速度为0之后，在摆动过程中，穿过金属环的磁通量不再改变，环中不再产生感应电流，金属棒之后在左右与磁场圆内切的位置往返摆动，可知金属环最终不可能静止在点的正下方，A错误；
B．金属环在进人磁场时，产生感应电流，受到安培力
金属圆环与磁场圆的两交点连线为两个圆的一条公共弦，该条弦的长度为金属环在进人磁场时所受安培力中的等效长度L，根据左手定则可知，安培力垂直于该公共弦，根据楞次定律，该安培力为阻力，即金属环在进人磁场时所受安培力的方向沿连线方向，B正确；
C．根据上述可知，金属环最终与磁场圆内切时速度为0，作出示意图如图所示
根据几何关系，金属环在切点A、C位置时，其圆心与O、O2的距离均为，则金属环A、C位置时，圆心到O的高度为
则有
C正确；
D．金属环最终全部进入磁场中，在磁场中左右往返摆动，在整个过程中磁通量的变化量为
感应电动势的平均值
感应电流的平均值
解得
D正确。
故选BCD。
18．（2023·北京海淀八模（三））近代物理研究表明K-介子衰变的方程为，其中K-介子和π-介子带负电的基元电荷，介子不带电。一个K-介子在磁感应强度为B的匀强磁场中做半径为R的匀速圆周运动，在某时刻K-介子发生衰变，观察到π-介子做半径为2R的匀速圆周运动，运动轨迹如图所示，介子的轨迹未画出。则K-介子、π-介子、介子的动量大小之比为（ ）
A. B. C. D. 2：1：3
【答案】C
【详解】对K-介子，根据洛伦兹力公式和向心力公式可得
可得K-介子的动量为
同理，可得π-介子的动量为
则K-介子、π-介子的动量大小之比为；
K-介子发生衰变，π-介子、介子组成的系统动量守恒，即介子的动量等于π-介子的动量，所以K-介子、π-介子、介子的动量大小之比为
故选C。
19．（2023·北京海淀八模（三））如图所示，abcd是边长为l、电阻为R的正方形金属框，磁场区域边界PM与PN的夹角，磁感应强度B=B0，此时P点位于cd的中点。下列说法正确的是（ ）
A. 若将金属框以bd为轴向纸面外转动角度，通过金属框截面的电量为
B. 若将金属框以ad为轴向纸面外转动角度，通过金属框截面的电量为
C. 若将金属框以bd为轴向纸面外转动角度，通过金属框截面的电量为
D. 若将金属框向右移动l，通过金属框截面的电量为
【答案】CD
【详解】A．若将金属框以bd为轴向纸面外转动角度到达该位置时磁通量为0，该过程中磁通量的变化量为
通过金属框截面的电量为
A错误；
B．将金属框以ad为轴向纸面外转动角度，穿过金属框的磁通量转动前后方向相反，磁通量的变化量为
通过金属框截面的电量为
B错误；
C．将金属框以bd为轴向纸面外转动角度，穿过金属框的磁通量转动前后方向相反，磁通量的变化量为
通过金属框截面的电量为
C正确；
D．将金属框向右移动l，磁通量的变化量为
通过金属框截面的电量为
D正确。
故选CD。
20．（2023·北京平谷·统考一模）摩托车和汽车上装有的磁性转速表的结构原理如图所示，转轴Ⅰ随待测物沿图示方向旋转，永久磁体同步旋转。铝盘、游丝和指针固定在转轴Ⅱ上，铝盘靠近永久磁体，当待测物以一定的转速旋转时，指针指示的转角即对应于被测物的转速。下列说法正确的是（ ）
A. 铝盘接通电源后，通有电流的铝盘才会在磁场作用下带动指针转动
B. 永久磁体转动时，铝盘中产生感应电流，感应电流使铝盘受磁场力作用而转动
C. 刻度盘上的零刻度线应标在刻度盘的a端
D. 若去掉游丝和指针，使转轴Ⅱ可以无阻碍地自由转动，铝盘就能同永久磁体完全同步转动
【答案】B
【详解】AB．当永久磁体随转轴转动时，产生转动的磁场，在铝盘中会产生感应电流，这时永久磁体会对铝盘上的感应电流有力的作用，从而产生一个转动的力矩，由于弹簧游丝的反力矩，会使指针稳定指在某一刻度上，A错误，B正确；
C．刻度盘上的零刻度线应标在刻度盘的中央，C错误；
D．若去掉游丝和指针，使转轴Ⅱ可以无阻碍地自由转动，永久磁体固定在转轴Ⅰ上，铝盘固定在转轴Ⅱ上，由楞次定律知，铝盘不能同永久磁体完全同步转动，转速低于磁体，D错误。
故选B。
21．（2023·北京延庆·统考一模）图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈。实验时，断开开关瞬间，灯突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关，灯逐渐变亮，而另一个相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同。下列说法正确的是（ ）
A. 图1中，的电阻值小于的电阻值
B. 图1中，断开开关瞬间，流过的电流方向自右向左
C. 图2中，闭合瞬间，中电流与变阻器R中电流相等
D. 图2中，闭合电路达到稳定时，变阻器R的电阻值大于的电阻值
【答案】B
【详解】AB．根据题意可知，断开开关瞬间，流过的电流由于自感现象保持不变，流过的原电流消失，和组成新的回路，此时流过电流大小与流过的电流大小相等，方向自右向左，灯突然闪亮，随后逐渐变暗是因为电路稳定时，的电流小于的电流，根据并联分流原理可知，的电阻小于的电阻，故A错误，B正确；
C．图2中，闭合瞬间，对电流有阻碍作用，所以中电流与变阻器中电流不相等，故C错误；
D．图2中，闭合，电路稳定时，与的亮度相同，说明两支路的电流相同，因此变阻器与的电阻值相同，故D错误。
故选B。
22．（2023·北京延庆·统考一模）如图甲所示，100匝的线圈（图中只画了2匝）两端A、B与一个的电阻相连。线圈内有垂直纸面向里的匀强磁场，穿过线圈的磁通量按图乙所示规律变化。已知线圈的电阻，则（ ）
A. 线圈内感应电流的方向为顺时针 B. A点电势比B点电势低
C. 通过电阻R的电流大小为 D. 内电路中产生的电能为
【答案】C
【详解】AB．由图可知，穿过线圈的磁通量方向向里增大，根据楞次定律可知，线圈内感应电流的方向为逆时针，外电路中电流从A点经电阻R流到B点，所以A点电势比B点电势高，故AB错误；
C．根据法拉第电磁感应定律可得，线圈中产生的感应电动势为
通过电阻R的电流大小为
故C正确；
D．0.2s内电路中产生的电能等于电路中产生的焦耳热，则有
故D错误。
故选C。
23．（2023·北京延庆·统考一模）利用霍尔元件可以进行微小位移的测量．如图甲所示，将固定有霍尔元件的物体置于两块磁性强弱相同、同极相对放置的磁体缝隙中，建立如图乙所示的空间坐标系．保持沿x方向通过霍尔元件的电流I不变，当物体沿z轴方向移动时，由于不同位置处磁感应强度B不同，霍尔元件将在y轴方向的上、下表面间产生不同的霍尔电压．当霍尔元件处于中间位置时，磁感应强度B为0，为0，将该点作为位移的零点．在小范围内，磁感应强度B的大小和坐标z成正比，这样就可以把电压表改装成测量物体微小位移的仪表．下列说法中正确的是（ ）
A. 在小范围内，霍尔电压的大小和坐标z成反比
B. 测量某一位移时，只减小霍尔元件在y轴方向的尺寸，测量结果将偏大
C. 其他条件相同的情况下，霍尔元件沿z轴方向的长度越小，霍尔电压越小
D. 若霍尔元件中导电的载流子为电子，若测出霍尔元件的下表面电势高，说明元件的位置坐标
【答案】D
【详解】ABC．设自由电荷的定向移动速度为，单位体积内自由电荷数为，自由电荷的电荷量为，霍尔元件沿轴方向的长度为，沿轴方向的长度为，当霍尔元件在轴方向的上、下表面间产生的霍尔电压达到稳定时，则有
根据电流微观表达式可得
联立可得
由题意可知在小范围内，磁感应强度的大小和坐标成正比，则霍尔电压的大小和坐标z成正比；测量某一位移时，只减小霍尔元件在y轴方向的尺寸，测量结果保持不变；其他条件相同的情况下，霍尔元件沿轴方向的长度越小，霍尔电压越大；故ABC错误；
D．若霍尔元件中导电的载流子为电子，若测出霍尔元件的下表面电势高，可知电子受到的洛伦兹力沿轴向上，根据左手定则可知，磁场方向沿轴负方向，故霍尔元件所处位置更靠近右侧极，说明元件的位置坐标，故D正确。
故选D。
24．（2023·北京四中·校考一模）如图所示，竖直放置的“”形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为B。质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等。金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g。则金属杆（ ）
A. 刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下
B. 穿过磁场Ⅰ的时间等于在两磁场之间的运动时间
C. 穿过两磁场产生的总热量为4mgd
D. 释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于
【答案】C
【详解】A．由于金属杆进入两个磁场的速度相等，而穿出磁场后金属杆做加速度为g的加速运动，所以金属杆进入磁场Ⅰ时应做减速运动，加速度向上，故A错误；
B．对金属杆受力分析，根据
可知，金属杆做加速度减小的减速运动，而金属杆在两个磁场间做匀加速运动，又因为金属杆进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等，金属杆在磁场Ⅰ中运动的平均速度小于在磁场间运动的平均速度，两段位移相同，故穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间，故B错误；
C．从进入Ⅰ磁场到进入Ⅱ磁场之前过程中，动能不变，根据能量守恒，金属棒减小的重力势能全部转化为焦耳热，又因为进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等，所以金属杆通过磁场Ⅰ和磁场Ⅱ产生的热量相等，则总热量为
故C正确；
D．若金属杆进入磁场做匀速运动，则
得
有前面分析可知金属杆进入磁场的速度大于，根据
得金属杆进入磁场高度应
故D错误。
故选C。
25．（2023·北京海淀·统考一模）如图所示，空间中存在竖直向下、磁感应强度为的匀强磁场。边长为的正方形线框的总电阻为。除边为硬质金属杆外，其它边均为不可伸长的轻质金属细线，并且边保持不动，杆的质量为。将线框拉至水平后由静止释放，杆第一次摆到最低位置时的速率为。重力加速度为，忽略空气阻力。关于该过程，下列说法正确的是（ ）
A. 端电势始终低于端电势
B. 杆中电流的大小、方向均保持不变
C. 安培力对杆的冲量大小为
D. 安培力对杆做功为
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据题意，由右手定则可知，杆切割磁感线产生的感应电流方向为，则端电势始终高于端电势，故A错误；
B．根据题意可知，杆运动过程中，垂直磁场方向的分速度大小发生变化，则感应电流大小变化，故B错误；
C．安培力对杆的冲量大小为
又有、和，可得
则培力对杆的冲量大小为
故C正确；
D．根据题意，设安培力对杆做的功为，由动能定理有
解得
故D错误。
故选C。
26．（2023·北京石景山·统考一模）如图所示平面内，在通有图示方向电流I的长直导线右侧，固定一矩形金属线框，边与导线平行。调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，则（ ）
A. 线框中产生的感应电流方向为
B. 线框中产生的感应电流逐渐增大
C. 线框边所受的安培力大小恒定
D. 线框整体受到的安培力方向水平向右
【答案】D
【详解】A．根据安培定则可知，通电直导线右侧的磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度随时间均匀增加，根据楞次定律可知线框中产生的感应电流方向为，A错误；
B．线框中产生的感应电流为
空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，故线框中产生的感应电流不变，B错误；
C．线框边感应电流保持不变，磁感应强度随时间均匀增加，根据安培力表达式，故所受的安培力变大，C错误；
D．线框所处空间的磁场方向垂直纸面向里，线框中产生的感应电流方向为，根据左手定则可知，线框边所受的安培力水平向右，线框边所受的安培力水平向左。通电直导线的磁场分部特点可知边所处的磁场较大，根据安培力表达式可知，线框整体受到的安培力方向水平向右，D正确。
故选D。
27．（2023·北京石景山·统考一模）汽车使用的电磁制动原理示意图如图所示，当导体在固定通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，使导体受到阻碍运动的制动力。下列说法正确的是（ ）
A. 制动过程中，导体不会发热
B. 制动力的大小与导体运动的速度无关
C. 改变线圈中的电流方向，导体就可获得动力
D. 制动过程中导体获得的制动力逐渐减小
【答案】D
【详解】A．由于导体中产生了涡流，根据
可知，制动过程中，导体会发热，A错误；
B．导体运动速度越大，穿过导体中回路的磁通量的变化率越大，产生的涡流越大，则所受安培力，即制动力越大，即制动力的大小与导体运动的速度有关，B错误；
C．根据楞次定律，可知，原磁场对涡流的安培力总是要阻碍导体的相对运动，即改变线圈中的电流方向，导体受到的安培力仍然为阻力，C错误；
D．制动过程中，导体的速度逐渐减小，穿过导体中回路的磁通量的变化率变小，产生的涡流变小，则所受安培力，即制动力变小，D正确。
故选D。
28．（2023·北京房山·统考一模）如图所示，电路中线圈L的自感系数足够大，两个灯泡和的规格相同，与线圈L串联后接到电源上，与可调电阻串联后接到电源上。先闭合开关S，调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，再调节可调电阻，使它们都正常发光，然后断开开关S。下列说法正确的是（ ）
A．重新闭合开关S，先亮，后亮 B．断开开关S，先熄灭，后熄灭
C．断开开关S，先熄灭，后熄灭 D．断开开关S，流过电流方向向左
【答案】D
【详解】A．重新闭合开关S，线圈L的自感系数足够大，阻碍电流增大，所以先亮，后亮，A错误；
BCD．断开开关S，A1、A2与L、R构成回路，L相当于电源，A1、A2都会逐渐变暗，且同时熄灭，电感产生的电阻阻碍电流减小，所以流过A1的电流向右，流过电流方向向左，故D正确，BC错误。
故选D。
29．（2023·北京房山·统考一模）如图所示为磁流体发电机的示意图，一束等离子体（含正、负离子）沿图示方向垂直射入一对磁极产生的匀强磁场中，A、B是一对平行于磁场放置的金属板，板间连入电阻R，不计粒子重力和粒子间相互作用，则（ ）
A．电路稳定后，A、B板聚集电荷量基本不变
B．通过电阻R的电流方向向下
C．若只增大离子的射入速度，发电机的电动势不变
D．若只增大两极板的正对面积，发电机的电动势将增大
【答案】A
【详解】A．电路稳定 ，两板间粒子所受洛伦兹力与电场力平衡，即
故电路稳定后，场强不变，A、B板聚集电荷量基本不变，A正确；
B．由左手定则可知，正离子向B板偏转，负离子向A板偏转，故通过电阻R的电流方向向上，B错误；
CD．设两板间的距离为，则电动势为
电动势的大小与B、、有关，与极板间的正对面积无关，CD错误。
故选A。
30．（2023·北京门头沟·统考一模）如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻，电阻为r的导体棒ab置于导体框上。已知导体框的宽度为l，磁场的磁感应强度为B，不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。导体棒ab在外力F作用下以水平向右的速度v匀速运动。在此过程中（ ）
A．线框abcd中的磁通量保持不变
B．导体棒ab产生的感应电动势保持不变
C．导体棒ab中感应电流的方向为
D．外力F大小为
【答案】B
【详解】A．导体棒向右运动，穿过线框的磁通量增大，A错误；
B．导体棒向右匀速运动
即导体棒ab产生的感应电动势保持不变，B正确；
C．根据右手定则，导体棒ab中感应电流的方向为，C错误；
D．感应电流
根据平衡条件有
解得
D错误。
故选B。
31．（2023·北京门头沟·统考一模）某课外研究性学习小组在“如何防止电梯坠落的研究”中，设计的防止电梯坠落的应急安全装置如图所示。在电梯轿厢上安装上永久磁铁，电梯的井壁铺设闭合金属线圈A和B。下列说法正确的是（ ）
A．电梯突然坠落时，该装置可使电梯停在空中
B．电梯突然坠落时，该装置不可能起到阻碍电梯下落的作用
C．电梯坠落至永久磁铁图示位置时，线圈A、B中电流方向相反
D．电梯坠落至永久磁铁图示位置时，已穿过线圈A，所以线圈A不会阻碍电梯下落
【答案】C
【详解】A．感应电流会阻碍磁铁的相对运动，但不能阻止磁铁的运动，若电梯停在空中，线圈不会产生感应电流，电梯上的磁铁不会受到感应电流的作用，所以电梯不可能停在空中，A错误；
B．若电梯突然坠落时，线圈内的磁通量发生变化，线圈中产生感应电流，感应电流会阻碍磁铁的相对运动，可起到阻碍电梯下落的作用，B错误；
C．当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈A中向上的磁场减弱，感应电流的方向从上向下看是逆时针方向，B中中向上的磁场增强，感应电流的方向从上向下看是顺时针方向，可知A与B中感应电流方向相反，C正确；
D．结合A的分析可知，当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落，D错误。
故选C。
32．（2023·北京通州·统考一模）如图所示，边长为L的单匝均匀金属线框置于光滑水平桌面上，在拉力作用下以恒定速度通过宽度为D、方向竖直向下的有界匀强磁场，线框的边长L小于有界磁场的宽度D，在整个过程中线框的ab边始终与磁场的边界平行，若以I表示通过线框的电流（规定逆时针为正）、F表示拉力、P表示拉力的功率、表示线框ab两点间的电势差，则下列反映这些物理量随时间变化的图像中正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A．线框中的感应电流大小为
大小保持不变，由楞次定律可知，线框进入磁场时感应电流为逆时针方向（正值），离开磁场时电流为顺时针方向（负值），A错误；
B．进出磁场时线框所受安培力均向左，大小恒定，故拉力F均向右，大小恒定，当线框完全进入磁场后，拉力应为0，B错误；
C．由于线框匀速运动，故满足
拉力的功率为
进出磁场时功率相同，C正确；
D．进入磁场时ab边切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，ab两点间电压为路端电压，即
离开磁场时cd边相当于电源，ab只是外电路的一部分，此时ab两点间的电压为
当线框完全在磁场中运动时，虽无感应电流，但ab、cd均向右切割磁感线，ab间电压等于电动势E，对比图像可知，D错误。
故选C。
33.（2023·北京西城·统考二模）在匀强磁场中放置一个金属圆环，磁场方向与圆环平面垂直。规定图1所示磁场方向为正。当磁感应强度B随时间t按图2所示正弦规律变化时，下列说法正确的是（ ）
A. 时刻，圆环中无感应电流
B. 时刻，圆环上各点受到的安培力最大
C. 时间内，圆环中感应电流方向始终沿顺时针方向
D. 时间内，圆环先出现扩张趋势，后出现收缩趋势
【答案】C
【详解】A．在t2时刻，磁感应强度为零，但是磁通量的变化率最大，则感应电流最大，故A错误；
B．在t3时刻，磁感应强度最大，但是磁通量的变化率为零，则感应电流为零，圆环上各点受到的安培力为零，故B错误；
C．t1-t2时间内，磁感应强度垂直圆环向里，磁通量逐渐减小，根据楞次定律可知圆环中感应电流方向始终沿顺时针方向，t2-t3时间内，磁感应强度垂直圆环向外，磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知圆环中感应电流方向始终沿顺时针方向，故C正确；
D．时间内，穿过圆环的磁通量先增大后减小，根据楞次定律可知圆环先出现收缩趋势，后出现扩张趋势，故D错误。
故选C。
34.（2023·北京西城·统考二模）将灯泡A、线圈L、电池组E和开关S连接成如图所示的电路。先闭合开关S，使灯泡发光，然后断开开关S，观察到灯泡闪亮的现象。下列说法正确的是（ ）
A. 闭合S瞬间线圈L不产生自感电动势
B. 断开S瞬间电路中a点电势低于b点
C. 断开S前后通过灯泡A的电流大小不变
D. 闭合S后电源输出的电功率等于灯泡A和线圈L的发热功率之和
【答案】B
【详解】A．闭合S瞬间，电路接通，线圈L要阻碍电流通过，产生与电源相反的自感电动势，故A错误；
B．开关S断开前，自感线圈中的电流是自左向右的，当断开S瞬间，自感线圈要阻碍电流的减小，因此产生与原电流方向相同的感应电流，与灯泡构成闭合回路，回路中的电流为逆时针方向，因此a点电势低于b点，故B正确；
C．灯泡与自感线圈并联，断开开关S，观察到灯泡闪亮的现象，说明自感线圈的电阻小于灯泡的电阻，在断开开关前通过自感线圈的电流大于通过灯泡的电流，因此当断开开关S后，灯泡与自感线圈串联，通过灯泡的瞬时电流大于开关断开前的电流，所以灯泡将闪亮一下，故C错误；
D．因为自感线圈将一部分电场能转化为磁场能储存起来，因此闭合S后电源输出的电功率大于灯泡A和线圈L的发热功率之和，故D错误。
故选B。
35.（2023·北京海淀·统考二模）如图所示，MN和PQ是竖直放置的两根平行光滑金属导轨，导轨足够长且电阻不计，MP间接有一定值电阻R，电阻为r的金属杆cd保持与导轨垂直且接触良好。杆cd由静止开始下落并开始计时，杆cd两端的电压U、杆cd所受安培力的大小F随时间t变化的图像，以及通过杆cd的电流I、杆cd加速度的大小a随杆的速率v变化的图像，合理的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】C．设杆长为L，杆下落过程中切割磁感线产生的感应电流大小为
故C错误；
D．根据牛顿第二定律有
即
故D正确；
B．杆所受安培力的大小为
杆下落过程中先做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，速度保持不变，所以安培力随速度先增大，后不变，其大小为mg，故B错误；
A．导体杆两端的电压为
速度先增大，后不变，所以U先增大，后不变，且U增大的越来越慢，即图线的斜率减小，故A错误。
故选D。
36.（2023·北京丰台·统考二模）某实验小组的同学用如图所示装置研究电磁感应现象，软铁环上绕有M、N两个线圈，M线圈与电源和滑动变阻器相连，N线圈与电流表相连，闭合开关S的瞬间，观察到电流表指针向右偏转。下列说法正确的是（ ）
A. 闭合S后，滑片P匀速向上滑动的过程中，电流表指针不偏转
B. 闭合S后，滑片P加速向上滑动的过程中，电流表指针向左偏转
C. 断开S的瞬间，电流表指针不发生偏转
D. 断开S的瞬间，电流表指针向右偏转
【答案】B
【详解】A．闭合S后，滑片P匀速向上滑动的过程中，线圈M中电流逐渐减小，线圈N中磁通量逐渐减小，电流表指针向左偏转，故A错误；
B．闭合S后，滑片P加速向上滑动的过程中，线圈M中电流逐渐减小，线圈N中磁通量逐渐减小，电流表指针向左偏转，故B正确；
CD．断开S的瞬间，线圈M中电流变为零，线圈N中磁通量减小，电流表指针向左偏转，故CD错误。
故选B。
37.（2023·北京东城·统考二模）图甲所示为一种手机无线充电装置的简化原理图，充电基座内有送电线圈，手机中安装有受电线圈。送电线圈接入正弦式交变电流，电流激发周期性变化的磁场，磁场在周围空间激发感生电场，受电线圈中产生交变电流。图乙所示为受电线圈的电流i随时间t变化的图像，图丙所示为图乙电流再经过整流电路（图中未画出）处理后的电流i'随时间t'变化的图像。下列说法正确的是（ ）
A. 受电线圈工作原理是电流的磁效应
B. 送电线圈的电能先转化为磁场能，再转化为受电线圈的电能
C. 相同时间内，图乙、图丙电流通过相同电阻产生的热量之比为2:1
D. 受电线圈未正对送电线圈放置时，受电线圈中感应电流的频率变小
【答案】B
【详解】A．受电线圈的工作原理是电磁感应的原理，故A错误；
B．根据题意可知送电线圈的电能先转化为磁场能，再转化为受电线圈的电能，故B正确；
C．图乙中电流的有效值为
图丙中电流的有效值为
可知相同时间内，图乙、图丙电流通过相同电阻产生的热量之比为1:1；
故C错误；
D．受电线圈未正对送电线圈放置时，受电线圈中感应电流的频率不变，故D错误；
故选B。
38.（2023·北京朝阳·统考二模）如图所示，用细线吊起一个铝环，将磁铁的N极沿铝环的中心轴线靠近铝环，铝环向右摆动。下列说法正确的是（ ）
A. N极靠近铝环时，从左向右看铝环中的感应电流方向为顺时针
B. 铝环右摆的过程中，磁铁对铝环做的功大于铝环动能的增加量
C. 仅将铝环改为铁环，铁环也一定会向右摆动
D. 若将磁铁的S极沿铝环的中心轴线靠近铝环，铝环将会向左摆动
【答案】B
【详解】A．N极靠近铝环时，通过铝环的磁通量增加，根据楞次定律可知，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，从左向右看铝环中的感应电流方向为逆时针，故A错误；
B．铝环右摆的过程中，铝环的动能和重力势能均增大，所以磁铁对铝环做的功大于铝环动能的增加量，故B正确；
C．仅将铝环改为铁环，条形磁铁吸引铁环，所以铁环向左摆动，故C错误；
D．若将磁铁的S极沿铝环的中心轴线靠近铝环，铝环将会向右摆动，故D错误。
故选B。
39.（2023·北京昌平·统考二模）如图1所示，矩形导线框固定在变化的磁场中，线框平面与磁场垂直。线框中产生的感应电流如图2所示（规定电流沿为正）。若规定垂直纸面向里为磁场正方向，能够产生如图所示的电流的磁场为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】AB．根据法拉第电磁感应定律，有
可知恒定的磁场不能产生电动势，不会有电流产生，AB错误；
C．根据楞次定律，可知垂直纸面向外的磁场增强，线圈会产生垂直纸面向里的磁场，即产生方向的电流，又因为磁场均匀变化，所以产生恒定的电动势，根据闭合电路的欧姆定律，有
所以线圈中产生恒定的电流，同理，磁场均匀减弱时，线圈中产生的电流，C正确；
D．当垂直纸面向里的磁场增强时，根据楞次定律，可知线圈中会产生的电流，形成垂直纸面向外的磁场，D错误。
故选C。
40.（2023·北京育才学校·校考模拟）如图所示，一沿水平方向的匀强磁场分布在竖直高度为2L的某矩形区域内（宽度足够大），该区域的上下边界MN、PS是水平的．有一边长为L的正方形导线框abcd从距离磁场上边界MN的某高处由静止释放下落而穿过该磁场区域．已知当线框的ab边到达MN时线框刚好做匀速直线运动（以此时开始计时），以MN处为坐标原点，取如图坐标轴x，并规定逆时针方向为感应电流的正方向，则关于线框中的感应电流与ab边的位置坐标x间的以下图线中，可能正确的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.由于ab边向下运动，由右手定则可以判断出，线框在进入磁场时，其感应电流的方向为abcd，沿逆时针方向，故在图像中，的这段距离内，电流是正的；线框完全进入磁场后，穿过线框的磁通量没有变化，故其感应电流为0；当线框的ab边从磁场的下边出来时，由于其速度要比ab边刚入磁场时的速度大，故其感应电流要比大，感应电流的方向与ab边刚入磁场时相反；由于ab边穿出磁场时其速度较大，产生的感应电流较大，且其电流与线框的速度成正比，即线框受到的安培力与线框的速度也成正比，与刚入磁场时线框受到的平衡力做对比，发现线框受到的合外力方向是向上的，即阻碍线框的下落，且合外力是变化的，故线框做的是变减速直线运动，产生的电流也是非均匀变化的，故AB错误；
C.再就整体而言，线框穿出磁场时动能要大于穿入磁场时的动能，故穿出时的电流要大于，所以C错误，D正确．
41.（2023·北京六十六中学·校考模拟）如图甲所示，虚线右侧有一方向垂直纸面的有界匀强磁场，磁场的磁感应强度B随时间t变化关系如图乙所示（取磁场垂直纸面向里的方向为正方向），固定的闭合导线框一部分在磁场内。从t=0时刻开始，下列关于线框中感应电流i、线框ab边受到的安培力F随时间t变化图象中，可能正确的是（取线框中逆时针方向的电流为正，安培力向右为正方向）（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】AB．由图可知，在内线圈中磁感应强度的变化率相同，故内电流的方向相同，由楞次定律可知，电路中电流方向为逆时针，即电流为正方向；在内内线圈中磁感应强度的变化率相同，故内电流的方向相同，由楞次定律可知，电路中电流方向为顺时针，即电流为负方向；根据法拉第电磁感应定律有
则感应电流为
由图可知两段时间内的磁感应强度大小相等，故两段时间内的感应电流大小相等，故A错误，B正确；
CD．由上分析可知，一个周期内电路的电流大小恒定不变，根据
可知F与B成正比，则在内磁场垂直纸面向外减小，电流方向由b到a，根据左手定则可知，线框ab边受到的安培力F方向向右，为正方向，大小随B均匀减小；在内磁场垂直纸面向里增大，电流方向由b到a，根据左手定则可知，线框ab边受到的安培力F方向向左，为负方向，大小随B均匀增大；在内磁场垂直纸面向里减小，电流方向由a到b，根据左手定则可知，线框ab边受到的安培力F方向向右，为正方向，大小随B均匀减小；在内磁场垂直纸面向外增大，电流方向由a到b，根据左手定则可知，线框ab边受到的安培力F方向向左，为负方向，大小随B均匀增大，故CD错误。
故选B。
42.（2023·北京十九中学·校考模拟）如图所示，用材料、粗细均相同的电阻丝做成ab、cd、ef三种形状的导线，分别放在电阻可忽略的足够长的相同的光滑金属导轨上，匀强磁场的方向垂直于导轨平面，在相同的水平外力F作用下，三根导线均向右做匀速运动，某一时刻撤去外力F，已知三根导线接入导轨间的长度关系满足labA. 三根导线匀速运动的速度相同
B. 三根导线产生的感应电动势相同
C. 匀速运动时，三根导线热功率相同
D. 从撤去外力到三根导线停止运动，通过导线ef的电荷量最大
【答案】D
【详解】A．当匀速运动时，由可知，三种情况下F、B、L相同，但是R不同，则速度v不同，ef电阻较大，则速度较大，选项A错误；
B．因速度v不同，则由E=BLv可知，三根导线产生的感应电动势不相同，选项B错误；
C．匀速运动时，三根导线的热功率等于外力F的功率，即P=Fv，因v不同，则热功率不相同，选项C错误；
D．撤去F后由动量定理：
而
则
因ef的速度v和质量m都比较大，则从撤去外力到三根导线停止运动，通过导线ef的电荷量q最大，选项D正确；
故选D。
二、多选题
43.（2023·北京十一中学·校考三模）矩形导线框abcd放在匀强磁场中，在外力控制下处于静止状态，如图甲所示。磁感线方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图像如图乙所示。时刻，磁感应强度的方向垂直导线框平面向里，在0~4s时间内，流过导线框的电流（规定顺时针方向为正方向）与导线框ad边所受安培力随时间变化的图像（规定以向左为安培力正方向）可能是下图中的（ ）
A． B．
C． D．
【答案】AD
【详解】AB．在0~1s内，原磁场磁感应强度垂直纸面向里，且线性减小，线框产生的感应电流为顺时针方向，即为正方向；同理可得，在1~2s时间内，线框上的感应电流为顺时针方向，即为正方向；，在2~3s时间内，线框上的感应电流为逆时针方向，即为负方向；在3~4s内，线框产生的感应电流为逆时针方向，则A正确，B错误；
CD．由以上分析得，在1~2s时间内，导线框ad边电流方向为由d向a，空间所加磁场的磁感应强度B为垂直纸面向外，且线性增大，根据左手定则得，导线框ad边受安培力向右，且线性增大，即安培力为负方向，线性增大，C错误，D正确。
故选AD。
44.（2023·昌平区市级名校·联考）如图，方向竖直向上的匀强磁场中固定着两根位于同一水平面内的足够长平行金属导轨，导轨上静止着与导轨接触良好的两根相同金属杆1和2，两杆与导轨间的动摩擦因数相同且不为零，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用平行于导轨的恒力F拉金属杆2使其开始运动，在足够长时间里，下列描述两金属杆的速度v随时间t变化关系的图像中，可能正确的是（ ）
A．B．C． D．
【答案】BD
【解析】
AB．当力F作用到杆2上时，杆2立刻做加速运动，随着速度的增加产生感应电流，从而产生向左的安培力，此时的加速度
则随速度增加，杆2做加速度减小的加速运动，当加速度减为零时做匀速运动；此时对杆1所受的安培力若小于最大静摩擦力，则此过程中杆1始终不动，则图像A错误，B正确；
CD．由上述分析可知，若安培力增加到一定值时杆2开始运动，则随着安培力的增加，棒2做加速度逐渐增加的加速运动，杆1做加速度减小的加速运动，当两杆的加速度相等时，两杆的速度差恒定，此时两杆所受的安培力恒定，加速度恒定，则选项C错误，D正确。
故选BD。
45．（2023·北京一七一中学·校考模拟）如图，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=37°角固定，M、P之间接电阻箱R，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B=0.5T。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆ab，当电阻箱R=0Ω时，杆的最大速度为2m/s，当电阻箱R=4Ω时，杆的最大速度为4m/s。已知轨距为L=2m，重力加速度g取10m/s2，轨道足够长且电阻不计。以下说法正确的是（ ）
A．杆ab的最大速度随电阻箱R的增大而均匀增大
B．当R一定时，杆ab下滑时通过R的电流方向由P到M
C．当R=4Ω时，杆ab从释放到获得最大速度的过程中，杆ab所受安培力的功率等于杆ab的热功率
D．由已知条件可以求得，
【答案】AD
【解析】A．设杆的最大速度为，根据平衡条件可得
解得
所以杆的最大速度随电阻箱的增大而均匀增大，故A正确；
B．当一定时，杆下滑时根据右手定则可知通过的电流方向由到，则通过的电流方向由到，故B错误；
C．当时，杆从释放到获得最大速度的过程中，杆所受安培力的功率等于杆的热功率与电阻箱产生的热功率之和，故C错误；
D．由于，根据题意可知，当电阻箱时，杆的最大速度为2m/s，代入则有
当电阻箱时，杆的最大速度为4m/s，代入则有
联立可得，
故D正确；
故选AD。
46．（2023·北京一五六中学·校考模拟）如图甲所示，两条平行实线间存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为，一总电阻为的圆形线圈从靠近左侧实线的位置开始向右做匀速直线运动，圆形线圈产生的感应电动势随时间变化的图线如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 圆形线圈的半径为 B. 圆形线圈运动速度的大小为
C. 两实线之间的水平距离 D. 在0.05s，圆形线圈所受的安培力大小为400N
【答案】BD
【详解】AB．设线框向右运动的速度为，线框的半径为R，圆形线框匀速进入磁场，切割磁感线的有效长度为
产生的感应电动势
显然时，产生的感应电动势最大，结合图像有：，即
由图像可知，当时，线框全部进入磁场有：
联立以上两式可求得：
故A错误，B正确；
C．由以上分析知，全部离开磁场时线框向右移动的距离为
所以两磁场边界的距离为
故C错误；
D．由图像知，时，，线框正向右运动了1m，此时有效切割长度为2R，则安培力F安=
故D正确。
故选BD。
真题再现
1.（2023·北京卷）如图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个相同的小灯泡，开始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮，Q灯正常发光，断开开关（ ）
A．P与Q同时熄灭 B．P比Q先熄灭
C．Q闪亮后再熄灭 D．P闪亮后再熄灭
2.（2023·北京卷）如图所示，光滑水平面上的正方形导线框，以某一初速度进入竖直向下的匀强磁场并最终完全穿出。线框的边长小于磁场宽度。下列说法正确的是（ ）
A．线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向
B．线框出磁场的过程中做匀减速直线运动
C．线框在进和出的两过程中产生的焦耳热相等
D．线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等
3.（2022·北京卷）如图所示平面内，在通有图示方向电流I的长直导线右侧，固定一矩形金属线框，边与导线平行。调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，则（ ）
A．线框中产生的感应电流方向为
B．线框中产生的感应电流逐渐增大
C．线框边所受的安培力大小恒定
D．线框整体受到的安培力方向水平向右
4.（2021·北京卷）如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻，质量为m、电阻为r的导体棒ab置于导体框上。不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。ab以水平向右的初速度v0开始运动，最终停在导体框上。在此过程中 （ ）
A．导体棒做匀减速直线运动 B．导体棒中感应电流的方向为
C．电阻R消耗的总电能为 D．导体棒克服安培力做的总功小于
5.（2021·北京卷）某同学搬运如图所示的磁电式电流表时，发现表针晃动剧烈且不易停止。按照老师建议，该同学在两接线柱间接一根导线后再次搬运，发现表针晃动明显减弱且能很快停止。下列说法正确的是（ ）
A．未接导线时，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势
B．未接导线时，表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用
C．接上导线后，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势
D．接上导线后，表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用
模拟练习
一、单选题
1.（2023·清华附中·校考三模）在某个趣味物理小实验中，几位同学手拉手与一节电动势为1.5V的干电池、导线、开关、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示方式连接，实验过程中人会有触电的感觉。下列说法正确的是（ ）
A．人有触电感觉是在开关闭合瞬间
B．人有触电感觉时流过人体的电流大于流过线圈的电流
C．断开开关时流过人的电流方向从B→A
D．断开开关时线圈中的电流突然增大
2.（2023·北京第166中学·校考三模）如图所示，某物理兴趣小组制作了一种可“称量”磁感应强度大小的实验装置。U形磁铁置于水平电子测力计上，U形磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，不计两极间以外区域磁场。一水平导体棒垂直磁场方向放入U形磁铁两极之间（未与磁铁接触），导体棒由两根绝缘杆固定于铁架台上。导体棒没有通电时，测力计的示数为；导体棒通以图示方向电流I（如图所示）时，测力计的示数为。测得导体棒在两极间的长度为L，磁铁始终静止，不考虑导体棒电流对磁铁磁场的影响。下列说法正确的是（ ）
A．导体棒所在处磁场的磁感应强度大小为
B．导体棒所在处磁场的磁感应强度大小为
C．若使图示方向电流增大，被“称量”的磁感应强度将减小
D．若通以图示大小相等方向相反的电流I，测力计示数将变为
3.（2023·北京第101中学·校考三模）如图所示，在光滑水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd．t=0时刻，线框在水平外力的作用下，从静止开始向右做匀加速直线运动，bc边刚进入磁场的时刻为t1，ad边刚进入磁场的时刻为t2，设线框中产生的感应电流的大小为i，ad边两端电压大小为U，水平拉力大小为F，则下列i、U、F随运动时间t变化关系图像正确的是
A． B．C．D．
4.（2023·北京第101中学·校考三模）如图所示，左右两套装置完全相同，用导线悬挂的金属细棒ab、cd分别位于两个蹄形磁铁的中央，悬挂点用导线分别连通．现用外力使ab棒向右快速摆动，则此时cd棒受到的安培力方向及这个过程中右侧装置的工作原理相当于
A．cd棒受到的安培力向右，右侧装置的工作原理相当于电动机
B．cd棒受到的安培力向左，右侧装置的工作原理相当于发电机
C．cd棒受到的安培力向右，右侧装置的工作原理相当于发电机
D．cd棒受到的安培力向左，右侧装置的工作原理相当于电动机
5.（2023·北大附中·校考三模）磁电式电流表是常用的电学实验器材。如图所示，电表内部由线圈、磁铁极靴、圆柱形.软铁螺旋弹簧等构成。下列说法正确的是（ ）
A．极靴与圆柱形软铁之间为匀强磁场.
B．当线圈中电流方向改变时，线圈受到的安培力方向不变
C．通电线圈通常绕在铝框上，主要因为铝的电阻率小，可以减小焦耳热的产生
D．在运输时.通常把正、负极接线柱用导线连在一起，是应用了电磁阻尼的原理
6.（2023·北大附中·校考三模）1831年8月，法拉第在软铁环两侧分别绕有M、N两个线圈的实验中，发现了电磁感应现象。装置如图所示，在正确操作的情况下，符合实验事实的选项是（ ）
A．闭合开关瞬间，电流计指针无偏转
B．闭合开关稳定后，电流计指针有偏转
C．开关断开的瞬间，感应电流的方向为a→电流计→b
D．将绕线的铁环换成木环，闭合开关瞬间，电流计指针会明显偏转
7.（2023·北京房山·统考二模）如图所示，在“探究感应电流产生的条件”实验中，正确连接好电路后，关于该实验，下列说法不正确的是（ ）
A．开关闭合瞬间，电流表的指针发生偏转
B．开关闭合后，电路达稳定状态，电流表指针不发生偏转
C．开关闭合后，线圈A从线圈B中插入与拔出时，电流表指针发生偏转
D．开关闭合后，滑动变阻器的滑片匀速滑动，电流表指针不发生偏转
8.（2023·北京房山·统考二模）矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴OO′匀速转动，线圈平面位于如图所示的匀强磁场中。下列说法正确的是（ ）
A．图甲时刻通过线圈的磁通量变化率最大 B．图乙时刻线圈中感应电流方向改变
C．图丙时刻线圈中磁通量最大 D．图丁时刻线圈中感应电动势最小
9.（2023·北京朝阳·统考一模）如图所示，足够长的平行光滑金属导轨ab、cd水平放置，间距为L，一端连接阻值为R的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻为r的导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。导轨的电阻可忽略不计。时金属棒以初速度v水平向右运动，经过一段时间停在导轨上。下列说法不正确的是（ ）
A. 全过程中，金属棒克服安培力做功为
B. 全过程中，电阻R上产生的焦耳热为
C. 时刻，金属棒受到的安培力大小为
D. 时刻，金属棒两端的电压
10．（2023·北京朝阳·统考一模）某同学利用电压传感器来研究电感线圈工作时的特点。图甲中三个灯泡完全相同，不考虑温度对灯泡电阻的影响。在闭合开关S的同时开始采集数据，当电路达到稳定状态后断开开关。图乙是由传感器得到的电压u随时间t变化的图像。不计电源内阻及电感线圈L的电阻。下列说法正确的是（ ）
A. 开关S闭合瞬间，流经灯和的电流相等
B. 开关S闭合瞬间至断开前，流经灯的电流保持不变
C. 开关S断开瞬间，灯闪亮一下再熄灭
D. 根据题中信息，可以推算出图乙中与的比值
11．（2023·北京东城·统考一模）如图所示，用同种细导线做成两个闭合单匝线圈，正方形线圈的边长与圆形线圈的直径相等，把它们放入磁感应强度随时间均匀变化的同一匀强磁场中，线圈所在平面均与磁场方向垂直，若正方形，圆形线圈中感应电动势分别用，表示，感电流分别用，表示，则（ ）
A. B.
C. D.
12.（2023·北京市中关村中学·校考三模）某同学用图所示装置探究影响感应电流方向的因素，将磁体从线圈中向上匀速抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转。关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．必须保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针才会向右偏转
B．若将磁体向上加速抽出，灵敏电流计指针也会向右偏转
C．将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，灵敏电流计指针仍向右偏转
D．将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，灵敏电流计指针仍向左偏转
13．（2023·北京东城·统考一模）如图所示电路中，灯泡A，B的规格相同，电感线圈L的自感系数足够大且电阻可忽略。下列说法正确的是（ ）
A. 开关S由断开变为闭合时，A，B同时变亮，之后亮度都保持不变
B. 开关S由断开变为闭合时，B先亮，A逐渐变亮，最后A，B一样亮
C. 开关S由闭合变为断开时，A，B闪亮一下后熄灭
D. 开关S由闭合变为断开时，A闪亮一下后熄灭，B立即熄灭
14．（2023·北京丰台·统考一模）某实验装置如图所示，在铁芯上绕着两个线圈和。如果线圈中电流与时间的关系有图所示的甲、乙、丙、丁四种情况，那么在这段时间内，哪种情况可以观察到线圈中有感应电流？
15．（2023·北京丰台·统考一模）如图甲所示，某同学在研究电磁感应现象时，将一线圈两端与电流传感器相连，强磁铁从长玻璃管上端由静止下落，电流传感器记录了强磁铁穿过线圈过程中电流随时间变化的图像，时刻电流为0，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 在时刻，穿过线圈的磁通量的变化率为0
B. 在到时间内，强磁铁的加速度大于重力加速度
C. 强磁铁穿过线圈的过程中，受到线圈的作用力先向上后向下
D. 在到的时间内，强磁铁重力势能的减少量等于其动能的增加量
16．（2023·北京海淀八模（一））一根带有绝缘皮的硬质细导线顺次绕成如图所示的线圈，其中大圆面积为S1，小圆面积均为S2，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，B0和k均为常量，则线圈中总的感应电动势大小为（ ）
A. B.
C. D.
17．（2023·北京海淀八模（二））一个半径为r、质量为m、电阻为R的金属圆环，用一根长为L的绝缘轻细杆悬挂于O点，在O的正下方有一半径为的圆形匀强磁场区域，其圆心与O在同一竖直线上，若金属环的圆心为，如图所示。现使绝缘轻细杆由水平位置由静止释放，下摆中金属环所在平面始终垂直磁场，已知重力加速度为g，忽略空气阻力。则下列说法正确的是（ ）
A. 金属环最终可能静止在点的正下方
B. 金属环在进人磁场时所受安培力的方向沿连线方向
C. 金属环在整个过程中产生的焦耳热是
D. 金属环在第一次进入磁场过程中通过导线截面的电量为
18．（2023·北京海淀八模（三））近代物理研究表明K-介子衰变的方程为，其中K-介子和π-介子带负电的基元电荷，介子不带电。一个K-介子在磁感应强度为B的匀强磁场中做半径为R的匀速圆周运动，在某时刻K-介子发生衰变，观察到π-介子做半径为2R的匀速圆周运动，运动轨迹如图所示，介子的轨迹未画出。则K-介子、π-介子、介子的动量大小之比为（ ）
A. B. C. D. 2：1：3
19．（2023·北京海淀八模（三））如图所示，abcd是边长为l、电阻为R的正方形金属框，磁场区域边界PM与PN的夹角，磁感应强度B=B0，此时P点位于cd的中点。下列说法正确的是（ ）
A. 若将金属框以bd为轴向纸面外转动角度，通过金属框截面的电量为
B. 若将金属框以ad为轴向纸面外转动角度，通过金属框截面的电量为
C. 若将金属框以bd为轴向纸面外转动角度，通过金属框截面的电量为
D. 若将金属框向右移动l，通过金属框截面的电量为
20．（2023·北京平谷·统考一模）摩托车和汽车上装有的磁性转速表的结构原理如图所示，转轴Ⅰ随待测物沿图示方向旋转，永久磁体同步旋转。铝盘、游丝和指针固定在转轴Ⅱ上，铝盘靠近永久磁体，当待测物以一定的转速旋转时，指针指示的转角即对应于被测物的转速。下列说法正确的是（ ）
A. 铝盘接通电源后，通有电流的铝盘才会在磁场作用下带动指针转动
B. 永久磁体转动时，铝盘中产生感应电流，感应电流使铝盘受磁场力作用而转动
C. 刻度盘上的零刻度线应标在刻度盘的a端
D. 若去掉游丝和指针，使转轴Ⅱ可以无阻碍地自由转动，铝盘就能同永久磁体完全同步转动
21．（2023·北京延庆·统考一模）图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈。实验时，断开开关瞬间，灯突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关，灯逐渐变亮，而另一个相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同。下列说法正确的是（ ）
A. 图1中，的电阻值小于的电阻值
B. 图1中，断开开关瞬间，流过的电流方向自右向左
C. 图2中，闭合瞬间，中电流与变阻器R中电流相等
D. 图2中，闭合电路达到稳定时，变阻器R的电阻值大于的电阻值
22．（2023·北京延庆·统考一模）如图甲所示，100匝的线圈（图中只画了2匝）两端A、B与一个的电阻相连。线圈内有垂直纸面向里的匀强磁场，穿过线圈的磁通量按图乙所示规律变化。已知线圈的电阻，则（ ）
A. 线圈内感应电流的方向为顺时针 B. A点电势比B点电势低
C. 通过电阻R的电流大小为 D. 内电路中产生的电能为
23．（2023·北京延庆·统考一模）利用霍尔元件可以进行微小位移的测量．如图甲所示，将固定有霍尔元件的物体置于两块磁性强弱相同、同极相对放置的磁体缝隙中，建立如图乙所示的空间坐标系．保持沿x方向通过霍尔元件的电流I不变，当物体沿z轴方向移动时，由于不同位置处磁感应强度B不同，霍尔元件将在y轴方向的上、下表面间产生不同的霍尔电压．当霍尔元件处于中间位置时，磁感应强度B为0，为0，将该点作为位移的零点．在小范围内，磁感应强度B的大小和坐标z成正比，这样就可以把电压表改装成测量物体微小位移的仪表．下列说法中正确的是（ ）
A. 在小范围内，霍尔电压的大小和坐标z成反比
B. 测量某一位移时，只减小霍尔元件在y轴方向的尺寸，测量结果将偏大
C. 其他条件相同的情况下，霍尔元件沿z轴方向的长度越小，霍尔电压越小
D. 若霍尔元件中导电的载流子为电子，若测出霍尔元件的下表面电势高，说明元件的位置坐标
24．（2023·北京四中·校考一模）如图所示，竖直放置的“”形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为B。质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等。金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g。则金属杆（ ）
A. 刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下
B. 穿过磁场Ⅰ的时间等于在两磁场之间的运动时间
C. 穿过两磁场产生的总热量为4mgd
D. 释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于
25．（2023·北京海淀·统考一模）如图所示，空间中存在竖直向下、磁感应强度为的匀强磁场。边长为的正方形线框的总电阻为。除边为硬质金属杆外，其它边均为不可伸长的轻质金属细线，并且边保持不动，杆的质量为。将线框拉至水平后由静止释放，杆第一次摆到最低位置时的速率为。重力加速度为，忽略空气阻力。关于该过程，下列说法正确的是（ ）
A. 端电势始终低于端电势
B. 杆中电流的大小、方向均保持不变
C. 安培力对杆的冲量大小为
D. 安培力对杆做功为
26．（2023·北京石景山·统考一模）如图所示平面内，在通有图示方向电流I的长直导线右侧，固定一矩形金属线框，边与导线平行。调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，则（ ）
A. 线框中产生的感应电流方向为
B. 线框中产生的感应电流逐渐增大
C. 线框边所受的安培力大小恒定
D. 线框整体受到的安培力方向水平向右
27．（2023·北京石景山·统考一模）汽车使用的电磁制动原理示意图如图所示，当导体在固定通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，使导体受到阻碍运动的制动力。下列说法正确的是（ ）
A. 制动过程中，导体不会发热
B. 制动力的大小与导体运动的速度无关
C. 改变线圈中的电流方向，导体就可获得动力
D. 制动过程中导体获得的制动力逐渐减小
28．（2023·北京房山·统考一模）如图所示，电路中线圈L的自感系数足够大，两个灯泡和的规格相同，与线圈L串联后接到电源上，与可调电阻串联后接到电源上。先闭合开关S，调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，再调节可调电阻，使它们都正常发光，然后断开开关S。下列说法正确的是（ ）
A．重新闭合开关S，先亮，后亮 B．断开开关S，先熄灭，后熄灭
C．断开开关S，先熄灭，后熄灭 D．断开开关S，流过电流方向向左
29．（2023·北京房山·统考一模）如图所示为磁流体发电机的示意图，一束等离子体（含正、负离子）沿图示方向垂直射入一对磁极产生的匀强磁场中，A、B是一对平行于磁场放置的金属板，板间连入电阻R，不计粒子重力和粒子间相互作用，则（ ）
A．电路稳定后，A、B板聚集电荷量基本不变
B．通过电阻R的电流方向向下
C．若只增大离子的射入速度，发电机的电动势不变
D．若只增大两极板的正对面积，发电机的电动势将增大
30．（2023·北京门头沟·统考一模）如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻，电阻为r的导体棒ab置于导体框上。已知导体框的宽度为l，磁场的磁感应强度为B，不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。导体棒ab在外力F作用下以水平向右的速度v匀速运动。在此过程中（ ）
A．线框abcd中的磁通量保持不变
B．导体棒ab产生的感应电动势保持不变
C．导体棒ab中感应电流的方向为
D．外力F大小为
31．（2023·北京门头沟·统考一模）某课外研究性学习小组在“如何防止电梯坠落的研究”中，设计的防止电梯坠落的应急安全装置如图所示。在电梯轿厢上安装上永久磁铁，电梯的井壁铺设闭合金属线圈A和B。下列说法正确的是（ ）
A．电梯突然坠落时，该装置可使电梯停在空中
B．电梯突然坠落时，该装置不可能起到阻碍电梯下落的作用
C．电梯坠落至永久磁铁图示位置时，线圈A、B中电流方向相反
D．电梯坠落至永久磁铁图示位置时，已穿过线圈A，所以线圈A不会阻碍电梯下落
32．（2023·北京通州·统考一模）如图所示，边长为L的单匝均匀金属线框置于光滑水平桌面上，在拉力作用下以恒定速度通过宽度为D、方向竖直向下的有界匀强磁场，线框的边长L小于有界磁场的宽度D，在整个过程中线框的ab边始终与磁场的边界平行，若以I表示通过线框的电流（规定逆时针为正）、F表示拉力、P表示拉力的功率、表示线框ab两点间的电势差，则下列反映这些物理量随时间变化的图像中正确的是（ ）
A. B.
C. D.
33.（2023·北京西城·统考二模）在匀强磁场中放置一个金属圆环，磁场方向与圆环平面垂直。规定图1所示磁场方向为正。当磁感应强度B随时间t按图2所示正弦规律变化时，下列说法正确的是（ ）
A. 时刻，圆环中无感应电流
B. 时刻，圆环上各点受到的安培力最大
C. 时间内，圆环中感应电流方向始终沿顺时针方向
D. 时间内，圆环先出现扩张趋势，后出现收缩趋势
34.（2023·北京西城·统考二模）将灯泡A、线圈L、电池组E和开关S连接成如图所示的电路。先闭合开关S，使灯泡发光，然后断开开关S，观察到灯泡闪亮的现象。下列说法正确的是（ ）
A. 闭合S瞬间线圈L不产生自感电动势
B. 断开S瞬间电路中a点电势低于b点
C. 断开S前后通过灯泡A的电流大小不变
D. 闭合S后电源输出的电功率等于灯泡A和线圈L的发热功率之和
35.（2023·北京海淀·统考二模）如图所示，MN和PQ是竖直放置的两根平行光滑金属导轨，导轨足够长且电阻不计，MP间接有一定值电阻R，电阻为r的金属杆cd保持与导轨垂直且接触良好。杆cd由静止开始下落并开始计时，杆cd两端的电压U、杆cd所受安培力的大小F随时间t变化的图像，以及通过杆cd的电流I、杆cd加速度的大小a随杆的速率v变化的图像，合理的是（ ）
A. B.
C. D.
36.（2023·北京丰台·统考二模）某实验小组的同学用如图所示装置研究电磁感应现象，软铁环上绕有M、N两个线圈，M线圈与电源和滑动变阻器相连，N线圈与电流表相连，闭合开关S的瞬间，观察到电流表指针向右偏转。下列说法正确的是（ ）
A. 闭合S后，滑片P匀速向上滑动的过程中，电流表指针不偏转
B. 闭合S后，滑片P加速向上滑动的过程中，电流表指针向左偏转
C. 断开S的瞬间，电流表指针不发生偏转
D. 断开S的瞬间，电流表指针向右偏转
37.（2023·北京东城·统考二模）图甲所示为一种手机无线充电装置的简化原理图，充电基座内有送电线圈，手机中安装有受电线圈。送电线圈接入正弦式交变电流，电流激发周期性变化的磁场，磁场在周围空间激发感生电场，受电线圈中产生交变电流。图乙所示为受电线圈的电流i随时间t变化的图像，图丙所示为图乙电流再经过整流电路（图中未画出）处理后的电流i'随时间t'变化的图像。下列说法正确的是（ ）
A. 受电线圈工作原理是电流的磁效应
B. 送电线圈的电能先转化为磁场能，再转化为受电线圈的电能
C. 相同时间内，图乙、图丙电流通过相同电阻产生的热量之比为2:1
D. 受电线圈未正对送电线圈放置时，受电线圈中感应电流的频率变小
38.（2023·北京朝阳·统考二模）如图所示，用细线吊起一个铝环，将磁铁的N极沿铝环的中心轴线靠近铝环，铝环向右摆动。下列说法正确的是（ ）
A. N极靠近铝环时，从左向右看铝环中的感应电流方向为顺时针
B. 铝环右摆的过程中，磁铁对铝环做的功大于铝环动能的增加量
C. 仅将铝环改为铁环，铁环也一定会向右摆动
D. 若将磁铁的S极沿铝环的中心轴线靠近铝环，铝环将会向左摆动
39.（2023·北京昌平·统考二模）如图1所示，矩形导线框固定在变化的磁场中，线框平面与磁场垂直。线框中产生的感应电流如图2所示（规定电流沿为正）。若规定垂直纸面向里为磁场正方向，能够产生如图所示的电流的磁场为（ ）
A. B.
C. D.
40.（2023·北京育才学校·校考模拟）如图所示，一沿水平方向的匀强磁场分布在竖直高度为2L的某矩形区域内（宽度足够大），该区域的上下边界MN、PS是水平的．有一边长为L的正方形导线框abcd从距离磁场上边界MN的某高处由静止释放下落而穿过该磁场区域．已知当线框的ab边到达MN时线框刚好做匀速直线运动（以此时开始计时），以MN处为坐标原点，取如图坐标轴x，并规定逆时针方向为感应电流的正方向，则关于线框中的感应电流与ab边的位置坐标x间的以下图线中，可能正确的是
A. B.
C. D.
41.（2023·北京六十六中学·校考模拟）如图甲所示，虚线右侧有一方向垂直纸面的有界匀强磁场，磁场的磁感应强度B随时间t变化关系如图乙所示（取磁场垂直纸面向里的方向为正方向），固定的闭合导线框一部分在磁场内。从t=0时刻开始，下列关于线框中感应电流i、线框ab边受到的安培力F随时间t变化图象中，可能正确的是（取线框中逆时针方向的电流为正，安培力向右为正方向）（ ）
A. B. C. D.
42.（2023·北京十九中学·校考模拟）如图所示，用材料、粗细均相同的电阻丝做成ab、cd、ef三种形状的导线，分别放在电阻可忽略的足够长的相同的光滑金属导轨上，匀强磁场的方向垂直于导轨平面，在相同的水平外力F作用下，三根导线均向右做匀速运动，某一时刻撤去外力F，已知三根导线接入导轨间的长度关系满足lab
B. 三根导线产生的感应电动势相同
C. 匀速运动时，三根导线热功率相同
D. 从撤去外力到三根导线停止运动，通过导线ef的电荷量最大
二、多选题
43.（2023·北京十一中学·校考三模）矩形导线框abcd放在匀强磁场中，在外力控制下处于静止状态，如图甲所示。磁感线方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图像如图乙所示。时刻，磁感应强度的方向垂直导线框平面向里，在0~4s时间内，流过导线框的电流（规定顺时针方向为正方向）与导线框ad边所受安培力随时间变化的图像（规定以向左为安培力正方向）可能是下图中的（ ）
A． B．
C． D．
44.（2023·昌平区市级名校·联考）如图，方向竖直向上的匀强磁场中固定着两根位于同一水平面内的足够长平行金属导轨，导轨上静止着与导轨接触良好的两根相同金属杆1和2，两杆与导轨间的动摩擦因数相同且不为零，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用平行于导轨的恒力F拉金属杆2使其开始运动，在足够长时间里，下列描述两金属杆的速度v随时间t变化关系的图像中，可能正确的是（ ）
A．B．C． D．
45．（2023·北京一七一中学·校考模拟）如图，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=37°角固定，M、P之间接电阻箱R，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B=0.5T。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆ab，当电阻箱R=0Ω时，杆的最大速度为2m/s，当电阻箱R=4Ω时，杆的最大速度为4m/s。已知轨距为L=2m，重力加速度g取10m/s2，轨道足够长且电阻不计。以下说法正确的是（ ）
A．杆ab的最大速度随电阻箱R的增大而均匀增大
B．当R一定时，杆ab下滑时通过R的电流方向由P到M
C．当R=4Ω时，杆ab从释放到获得最大速度的过程中，杆ab所受安培力的功率等于杆ab的热功率
D．由已知条件可以求得，
46．（2023·北京一五六中学·校考模拟）如图甲所示，两条平行实线间存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为，一总电阻为的圆形线圈从靠近左侧实线的位置开始向右做匀速直线运动，圆形线圈产生的感应电动势随时间变化的图线如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 圆形线圈的半径为 B. 圆形线圈运动速度的大小为
C. 两实线之间的水平距离 D. 在0.05s，圆形线圈所受的安培力大小为400N
参考答案
真题再现
1.（2023·北京卷）如图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个相同的小灯泡，开始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮，Q灯正常发光，断开开关（ ）
A．P与Q同时熄灭 B．P比Q先熄灭
C．Q闪亮后再熄灭 D．P闪亮后再熄灭
【答案】D
【详解】由题知，开始时，开关S闭合时，由于L的电阻很小，Q灯正常发光，P灯微亮，断开开关前通过Q灯的电流远大于通过P灯的电流，断开开关时，Q所在电路未闭合，立即熄灭，由于自感，L中产生感应电动势，与P组成闭合回路，故P灯闪亮后再熄灭。
故选D。
2.（2023·北京卷）如图所示，光滑水平面上的正方形导线框，以某一初速度进入竖直向下的匀强磁场并最终完全穿出。线框的边长小于磁场宽度。下列说法正确的是（ ）
A．线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向
B．线框出磁场的过程中做匀减速直线运动
C．线框在进和出的两过程中产生的焦耳热相等
D．线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等
【答案】D
【详解】A．线框进磁场的过程中由楞次定律知电流方向为逆时针方向，A错误；
B．线框出磁场的过程中，根据
E = Blv
联立有
由于线框出磁场过程中由左手定则可知线框受到的安培力向左，则v减小，线框做加速度减小的减速运动，B错误；
C．由能量守恒定律得线框产生的焦耳热
Q = FAL
其中线框进出磁场时均做减速运动，但其进磁场时的速度大，安培力大，产生的焦耳热多，C错误；
D．线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量
其中
，
则联立有
由于线框在进和出的两过程中线框的位移均为L，则线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等，故D正确。
故选D。
3.（2022·北京卷）如图所示平面内，在通有图示方向电流I的长直导线右侧，固定一矩形金属线框，边与导线平行。调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，则（ ）
A．线框中产生的感应电流方向为
B．线框中产生的感应电流逐渐增大
C．线框边所受的安培力大小恒定
D．线框整体受到的安培力方向水平向右
【答案】D
【详解】A．根据安培定则可知，通电直导线右侧的磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度随时间均匀增加，根据楞次定律可知线框中产生的感应电流方向为，A错误；
B．线框中产生的感应电流为
空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，故线框中产生的感应电流不变，B错误；
C．线框边感应电流保持不变，磁感应强度随时间均匀增加，根据安培力表达式，故所受的安培力变大，C错误；
D．线框所处空间的磁场方向垂直纸面向里，线框中产生的感应电流方向为，根据左手定则可知，线框边所受的安培力水平向右，线框边所受的安培力水平向左。通电直导线的磁场分部特点可知边所处的磁场较大，根据安培力表达式可知，线框整体受到的安培力方向水平向右，D正确。
故选D。
4.（2021·北京卷）如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻，质量为m、电阻为r的导体棒ab置于导体框上。不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。ab以水平向右的初速度v0开始运动，最终停在导体框上。在此过程中 （ ）
A．导体棒做匀减速直线运动 B．导体棒中感应电流的方向为
C．电阻R消耗的总电能为 D．导体棒克服安培力做的总功小于
【答案】C
【详解】AB．导体棒向右运动，根据右手定则，可知电流方向为b到a，再根据左手定则可知，导体棒向到向左的安培力，根据法拉第电磁感应定律，可得产生的感应电动势为
感应电流为
故安培力为
根据牛顿第二定律有
可得
随着速度减小，加速度不断减小，故导体棒不是做匀减速直线运动，故AB错误；
C．根据能量守恒定律，可知回路中产生的总热量为
因R与r串联，则产生的热量与电阻成正比，则R产生的热量为
故C正确；
D．整个过程只有安培力做负功，根据动能定理可知，导体棒克服安培力做的总功等于，故D错误。
故选C。
5.（2021·北京卷）某同学搬运如图所示的磁电式电流表时，发现表针晃动剧烈且不易停止。按照老师建议，该同学在两接线柱间接一根导线后再次搬运，发现表针晃动明显减弱且能很快停止。下列说法正确的是（ ）
A．未接导线时，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势
B．未接导线时，表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用
C．接上导线后，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势
D．接上导线后，表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用
【答案】D
【详解】A．未接导线时，表针晃动过程中导线切割磁感线，表内线圈会产生感应电动势，故A错误；
B．未接导线时，未连成闭合回路，没有感应电流，所以不受安培力，故B错误；
CD．接上导线后，表针晃动过程中表内线圈产生感应电动势，根据楞次定律可知，表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用，故C错误D正确。
故选D。
模拟练习
一、单选题
1.（2023·清华附中·校考三模）在某个趣味物理小实验中，几位同学手拉手与一节电动势为1.5V的干电池、导线、开关、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示方式连接，实验过程中人会有触电的感觉。下列说法正确的是（ ）
A．人有触电感觉是在开关闭合瞬间
B．人有触电感觉时流过人体的电流大于流过线圈的电流
C．断开开关时流过人的电流方向从B→A
D．断开开关时线圈中的电流突然增大
【答案】C
【详解】A．当开关闭合后，多匝线圈与同学们并联，由于电源为1.5V的干电池，所以电流很小，同学没有触电感觉，故A错误；
B．当断开时，多匝线圈电流产生自感现象，从而产生较大的自感电动势，此时人与线圈组成一个闭合的回路，流过人体的电流与流过线圈的电流相等，故B错误；
C．当断开时，多匝线圈产生自感电动势，电流方向不变，此时线圈的电流从左向右，流过人的电流从右向左，即从B向A，故C正确；
D．断开电键时，由于线圈的电流减小而产生自感电动势，而阻碍电流的减小，只是电流减小的慢一些，不会突然增大，故D错误。
故选C。
2.（2023·北京第166中学·校考三模）如图所示，某物理兴趣小组制作了一种可“称量”磁感应强度大小的实验装置。U形磁铁置于水平电子测力计上，U形磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，不计两极间以外区域磁场。一水平导体棒垂直磁场方向放入U形磁铁两极之间（未与磁铁接触），导体棒由两根绝缘杆固定于铁架台上。导体棒没有通电时，测力计的示数为；导体棒通以图示方向电流I（如图所示）时，测力计的示数为。测得导体棒在两极间的长度为L，磁铁始终静止，不考虑导体棒电流对磁铁磁场的影响。下列说法正确的是（ ）
A．导体棒所在处磁场的磁感应强度大小为
B．导体棒所在处磁场的磁感应强度大小为
C．若使图示方向电流增大，被“称量”的磁感应强度将减小
D．若通以图示大小相等方向相反的电流I，测力计示数将变为
【答案】D
【详解】AB．当导体棒通以图示方向电流I时，根据左手定则可知，导体棒受安培力向上，则磁铁受到向下的作用力，由平衡可知
解得
选项AB错误；
C．磁体两极间的磁感应强度只与磁体本身有关，若使图示方向电流增大，被“称量”的磁感应强度不变，选项C错误；
D．若通以图示大小相等方向相反的电流I，则安培力反向，此时测力计示数将变为
选项D正确。
故选D。
3.（2023·北京第101中学·校考三模）如图所示，在光滑水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd．t=0时刻，线框在水平外力的作用下，从静止开始向右做匀加速直线运动，bc边刚进入磁场的时刻为t1，ad边刚进入磁场的时刻为t2，设线框中产生的感应电流的大小为i，ad边两端电压大小为U，水平拉力大小为F，则下列i、U、F随运动时间t变化关系图像正确的是
A． B．C．D．
【答案】C
【详解】AB．金属杆的速度与时间的关系式为，a是加速度．由和得，感应电流与时间的关系式为，B、L、a均不变，当时间内，感应电流为零，时间内，电流I与t成正比，时间后无感应电流，故AB错误；
C．由和得，感应电流与时间的关系式为，当时间内，感应电流为零，ad的电压为零，时间内，电流I与t成正比
电压随时间均匀增加，时间后无感应电流，但有感应电动势
电压随时间均匀增加，故C正确；
D．根据推论得知：金属杆所受的安培力为，由牛顿第二定律得，得
当时间内，感应电流为零，，为定值，时间内，F与t成正比，F与t是线性关系，但不过原点，时间后无感应电流，，为定值，故D错误．
故选C。
4.（2023·北京第101中学·校考三模）如图所示，左右两套装置完全相同，用导线悬挂的金属细棒ab、cd分别位于两个蹄形磁铁的中央，悬挂点用导线分别连通．现用外力使ab棒向右快速摆动，则此时cd棒受到的安培力方向及这个过程中右侧装置的工作原理相当于
A．cd棒受到的安培力向右，右侧装置的工作原理相当于电动机
B．cd棒受到的安培力向左，右侧装置的工作原理相当于发电机
C．cd棒受到的安培力向右，右侧装置的工作原理相当于发电机
D．cd棒受到的安培力向左，右侧装置的工作原理相当于电动机
【答案】A
【详解】ab棒向右切割磁感线，根据右手定则可知，感应电流方向由b到a，则cd中电流由c到d，再根据左手定则可知，cd中电流受力向右；右侧装置的运动属于电流在磁场中受力运动，故相当于电动机．故选A.
5.（2023·北大附中·校考三模）磁电式电流表是常用的电学实验器材。如图所示，电表内部由线圈、磁铁极靴、圆柱形.软铁螺旋弹簧等构成。下列说法正确的是（ ）
A．极靴与圆柱形软铁之间为匀强磁场.
B．当线圈中电流方向改变时，线圈受到的安培力方向不变
C．通电线圈通常绕在铝框上，主要因为铝的电阻率小，可以减小焦耳热的产生
D．在运输时.通常把正、负极接线柱用导线连在一起，是应用了电磁阻尼的原理
【答案】D
【详解】A．极靴与圆柱间的磁场是均匀地辐向分布，并不是匀强磁场，故A选项错误；
B．当线圈中电流方向改变时，磁场方向不变，所以线圈受到的安培力方向发生改变，故B选项错误；
C．用金属铝做线圈框架，主要的原因有：1、铝不导磁，用铝做框架可以减小对磁场的影响，保证仪表的准确性更高。2、铝材料较轻、电阻率较小，能更好地利用电磁阻尼现象，使指针迅速停下来。故C选项错误；
D．运输过程中由于振动会使指针不停摆动，可能会使指针损坏。将接线柱用导线连在一起，相当于把表的线圈电路组成闭合回路，在指针摆动过程中线圈切割磁感线产生感应电流，利用电磁阻尼原理，阻碍指针摆动，防止指针因撞击而变形，故D选项正确。
故选D。
6.（2023·北大附中·校考三模）1831年8月，法拉第在软铁环两侧分别绕有M、N两个线圈的实验中，发现了电磁感应现象。装置如图所示，在正确操作的情况下，符合实验事实的选项是（ ）
A．闭合开关瞬间，电流计指针无偏转
B．闭合开关稳定后，电流计指针有偏转
C．开关断开的瞬间，感应电流的方向为a→电流计→b
D．将绕线的铁环换成木环，闭合开关瞬间，电流计指针会明显偏转
【答案】C
【详解】A．闭合开关瞬间，M线圈中的电流增大，产生的磁场增大，此磁场穿过N线圈的磁通量增大，N线圈与电流表组成的回路中产生感应电流，即电流计指针发生偏转，故A错误；
B．闭合开关稳定后，M线圈中的电流不变，产生的磁场不变，此磁场穿过N线圈的磁通量不变，N线圈与电流表组成的回路中无感应电流产生，则电流计指针无偏转，故B错误；
C．开关断开的瞬间，M线圈中的电流减小，产生的磁场减小，此磁场穿过N线圈的磁通量减小，方向向下，由楞次定律可知，感应电流的方向为a→电流计→b，故C正确；
D．闭合开关瞬间，M线圈中的电流增大，将绕线的铁环换成木环，木环不能被磁化，此磁场不能穿过N线圈，即N线圈中无磁场，则电流计指针不会偏转，故D错误。
故选C。
7.（2023·北京房山·统考二模）如图所示，在“探究感应电流产生的条件”实验中，正确连接好电路后，关于该实验，下列说法不正确的是（ ）
A．开关闭合瞬间，电流表的指针发生偏转
B．开关闭合后，电路达稳定状态，电流表指针不发生偏转
C．开关闭合后，线圈A从线圈B中插入与拔出时，电流表指针发生偏转
D．开关闭合后，滑动变阻器的滑片匀速滑动，电流表指针不发生偏转
【答案】D
【详解】A．开关闭合瞬间，线圈B的磁通量增大，产生感应电流，所以电流表的指针发生偏转，故A正确，不符合题意；
B．开关闭合后，电路达稳定状态，线圈B的磁通量不变，不产生感应电流，电流表指针不发生偏转，故B正确，不符合题意；
C．开关闭合后，线圈A从线圈B中插入与拔出时，线圈B的磁通量变化，产生感应电流，电流表指针发生偏转，故C正确，不符合题意；
D．开关闭合后，滑动变阻器的滑片匀速滑动，线圈B的磁通量变化，产生感应电流，电流表指针发生偏转，故D错误，符合题意。
故选D。
8.（2023·北京房山·统考二模）矩形线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴OO′匀速转动，线圈平面位于如图所示的匀强磁场中。下列说法正确的是（ ）
A．图甲时刻通过线圈的磁通量变化率最大 B．图乙时刻线圈中感应电流方向改变
C．图丙时刻线圈中磁通量最大 D．图丁时刻线圈中感应电动势最小
【答案】C
【详解】AC．图中线圈平面与磁场方向垂直，此时穿过线圈的磁通量最大，而感应电动势、感应电流和磁通量的变化率均为零，感应电流在此位置改变方向，故A错误，C正确；
BD．图中线圈平面与磁场方向平行，穿过线圈的磁通量为零，而感应电动势、感应电流和磁通量的变化率均达到最大，该时刻电流方向不变，故BD错误。
故选C。
9.（2023·北京朝阳·统考一模）如图所示，足够长的平行光滑金属导轨ab、cd水平放置，间距为L，一端连接阻值为R的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻为r的导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。导轨的电阻可忽略不计。时金属棒以初速度v水平向右运动，经过一段时间停在导轨上。下列说法不正确的是（ ）
A. 全过程中，金属棒克服安培力做功为
B. 全过程中，电阻R上产生的焦耳热为
C. 时刻，金属棒受到的安培力大小为
D. 时刻，金属棒两端的电压
【答案】D
【详解】A．全过程对导体棒用动能定理有
金属棒克服安培力做功为，A正确；
B．全过程中，设电阻R上产生的焦耳热为，电阻r上产生的焦耳热为，由能量守恒定律有，
解得
B正确；
C．时刻，金属棒受到的安培力F的大小为
解得
C正确；
D．时刻，根据闭合电路欧姆定律得，金属棒两端的电压为
D错误。
本题选不正确的，故选D。
10．（2023·北京朝阳·统考一模）某同学利用电压传感器来研究电感线圈工作时的特点。图甲中三个灯泡完全相同，不考虑温度对灯泡电阻的影响。在闭合开关S的同时开始采集数据，当电路达到稳定状态后断开开关。图乙是由传感器得到的电压u随时间t变化的图像。不计电源内阻及电感线圈L的电阻。下列说法正确的是（ ）
A. 开关S闭合瞬间，流经灯和的电流相等
B. 开关S闭合瞬间至断开前，流经灯的电流保持不变
C. 开关S断开瞬间，灯闪亮一下再熄灭
D. 根据题中信息，可以推算出图乙中与的比值
【答案】D
【详解】AB．开关S闭合瞬间，由于电感线圈的阻碍作用，灯D3逐渐变亮，通过灯D3的电流缓慢增加，待稳定后，流经灯和的电流相等；故从开关S闭合瞬间至断开前，流经灯的电流也是逐渐增加，A、B错误；
C．开关S断开瞬间，由于电感线圈阻碍电流减小的作用，由电感线圈继续为灯和提供电流，又因为电路稳定的时候，流经灯和的电流相等，所以灯逐渐熄灭，C错误；
D．开关S闭合瞬间，灯和串联，电压传感器所测电压为D2两端电压，由欧姆定律
电路稳定后，流过D3电流为
开关S断开瞬间，电感线圈能够为和提供与之前等大电流，故其两端电压为
所以
故可以推算出图乙中与的比值，D正确。
故选D。
11．（2023·北京东城·统考一模）如图所示，用同种细导线做成两个闭合单匝线圈，正方形线圈的边长与圆形线圈的直径相等，把它们放入磁感应强度随时间均匀变化的同一匀强磁场中，线圈所在平面均与磁场方向垂直，若正方形，圆形线圈中感应电动势分别用，表示，感电流分别用，表示，则（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】设正方形线圈的边长为L，则圆形线圈的直径也为L，根据法拉第电磁感应定律分别得正方形线圈与圆形线圈的感应电动势为
解得
根据电阻定律可得正方形线圈与圆形线圈的电阻分别为
根据欧姆定律
解得
故选B。
12.（2023·北京市中关村中学·校考三模）某同学用图所示装置探究影响感应电流方向的因素，将磁体从线圈中向上匀速抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转。关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．必须保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针才会向右偏转
B．若将磁体向上加速抽出，灵敏电流计指针也会向右偏转
C．将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，灵敏电流计指针仍向右偏转
D．将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，灵敏电流计指针仍向左偏转
【答案】B
【详解】AB．如图磁体只要向上抽出，穿过线圈的磁通量就会减小，感应电流的磁场方向向上，就能观察到灵敏电流计指针向右偏转，故A错误，B正确；
C．将磁体的N、S极对调，并将其向上抽出，穿过线圈的磁通量减小，产生的感应电流磁场向下，所以灵敏电流计指针向左偏转，故C错误；
D．将磁体的N、S极对调，并将其向下插入，磁通量增大，产生的感应电流磁场向上，所以灵敏电流计指针仍向右偏转，故D错误。
故选B。
13．（2023·北京东城·统考一模）如图所示电路中，灯泡A，B的规格相同，电感线圈L的自感系数足够大且电阻可忽略。下列说法正确的是（ ）
A. 开关S由断开变为闭合时，A，B同时变亮，之后亮度都保持不变
B. 开关S由断开变为闭合时，B先亮，A逐渐变亮，最后A，B一样亮
C. 开关S由闭合变为断开时，A，B闪亮一下后熄灭
D. 开关S由闭合变为断开时，A闪亮一下后熄灭，B立即熄灭
【答案】D
【详解】AB．开关S由断开变为闭合时，根据电感线圈的自感现象可知，A，B同时变亮，随着线圈上的电流逐渐增大，最终稳定时，线圈为可视为导线。则A灯逐渐变暗直至熄灭，电路中总电阻减小，则B灯逐渐变亮。故AB错误；
CD．开关S由闭合变为断开时，B立即熄灭，电感线圈电流不能突变为0，则会充当电源，回路中A灯变亮，之后线圈中电流减小，直至A灯熄灭。故C错误，D正确。
故选D。
14．（2023·北京丰台·统考一模）某实验装置如图所示，在铁芯上绕着两个线圈和。如果线圈中电流与时间的关系有图所示的甲、乙、丙、丁四种情况，那么在这段时间内，哪种情况可以观察到线圈中有感应电流？
【答案】图乙、丙和丁中都能使线圈B中产生感应电流。
【详解】要在线圈B中产生感应电流，线圈A的电流要改变，从而使穿过B的磁通量变化；甲图中电流是恒定的，不可能激发出感应电流；图乙、丙和丁中的电流都是变化的，能使线圈B中产生感应电流。
15．（2023·北京丰台·统考一模）如图甲所示，某同学在研究电磁感应现象时，将一线圈两端与电流传感器相连，强磁铁从长玻璃管上端由静止下落，电流传感器记录了强磁铁穿过线圈过程中电流随时间变化的图像，时刻电流为0，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 在时刻，穿过线圈的磁通量的变化率为0
B. 在到时间内，强磁铁的加速度大于重力加速度
C. 强磁铁穿过线圈的过程中，受到线圈的作用力先向上后向下
D. 在到的时间内，强磁铁重力势能的减少量等于其动能的增加量
【答案】A
【详解】A．时刻电流为0，说明感应电动势为零，由 可知穿过线圈的磁通量的变化率为0，故A正确；
B．由“来拒去留”可知在到时间内，强磁铁受到线圈向上的作用力F，且初始阶段有F小于重力，由
可知初始阶段强磁铁的加速度小于重力加速度，故B错误；
C．由“来拒去留”可知强磁铁穿过线圈的过程中，受到线圈的作用力始终向上，故C错误；
D．在到的时间内，强磁铁重力势能的减少量等于其动能的增加量加上线圈的内能，故D错误。
故选A。
16．（2023·北京海淀八模（一））一根带有绝缘皮的硬质细导线顺次绕成如图所示的线圈，其中大圆面积为S1，小圆面积均为S2，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，B0和k均为常量，则线圈中总的感应电动势大小为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】根据法拉第电磁感应定律，大圆中的感应电动势为
每个小圆中的感应电动势为
根据楞次定律可知小圆中的感应电动势方向与大圆中的感应电动势方向相反，所以线圈中总的感应电动势大小为
故选C。
17．（2023·北京海淀八模（二））一个半径为r、质量为m、电阻为R的金属圆环，用一根长为L的绝缘轻细杆悬挂于O点，在O的正下方有一半径为的圆形匀强磁场区域，其圆心与O在同一竖直线上，若金属环的圆心为，如图所示。现使绝缘轻细杆由水平位置由静止释放，下摆中金属环所在平面始终垂直磁场，已知重力加速度为g，忽略空气阻力。则下列说法正确的是（ ）
A. 金属环最终可能静止在点的正下方
B. 金属环在进人磁场时所受安培力的方向沿连线方向
C. 金属环在整个过程中产生的焦耳热是
D. 金属环在第一次进入磁场过程中通过导线截面的电量为
【答案】BCD
【详解】A．金属环进入磁场与出磁场过程中，穿过环的磁通量发生变化，有感应电流，则进入磁场与出磁场过程均有一部分机械能转化为焦耳热，因此，金属环每次摆动的最高点位置不断降低，直到金属环与磁场圆内切时速度为0之后，在摆动过程中，穿过金属环的磁通量不再改变，环中不再产生感应电流，金属棒之后在左右与磁场圆内切的位置往返摆动，可知金属环最终不可能静止在点的正下方，A错误；
B．金属环在进人磁场时，产生感应电流，受到安培力
金属圆环与磁场圆的两交点连线为两个圆的一条公共弦，该条弦的长度为金属环在进人磁场时所受安培力中的等效长度L，根据左手定则可知，安培力垂直于该公共弦，根据楞次定律，该安培力为阻力，即金属环在进人磁场时所受安培力的方向沿连线方向，B正确；
C．根据上述可知，金属环最终与磁场圆内切时速度为0，作出示意图如图所示
根据几何关系，金属环在切点A、C位置时，其圆心与O、O2的距离均为，则金属环A、C位置时，圆心到O的高度为
则有
C正确；
D．金属环最终全部进入磁场中，在磁场中左右往返摆动，在整个过程中磁通量的变化量为
感应电动势的平均值
感应电流的平均值
解得
D正确。
故选BCD。
18．（2023·北京海淀八模（三））近代物理研究表明K-介子衰变的方程为，其中K-介子和π-介子带负电的基元电荷，介子不带电。一个K-介子在磁感应强度为B的匀强磁场中做半径为R的匀速圆周运动，在某时刻K-介子发生衰变，观察到π-介子做半径为2R的匀速圆周运动，运动轨迹如图所示，介子的轨迹未画出。则K-介子、π-介子、介子的动量大小之比为（ ）
A. B. C. D. 2：1：3
【答案】C
【详解】对K-介子，根据洛伦兹力公式和向心力公式可得
可得K-介子的动量为
同理，可得π-介子的动量为
则K-介子、π-介子的动量大小之比为；
K-介子发生衰变，π-介子、介子组成的系统动量守恒，即介子的动量等于π-介子的动量，所以K-介子、π-介子、介子的动量大小之比为
故选C。
19．（2023·北京海淀八模（三））如图所示，abcd是边长为l、电阻为R的正方形金属框，磁场区域边界PM与PN的夹角，磁感应强度B=B0，此时P点位于cd的中点。下列说法正确的是（ ）
A. 若将金属框以bd为轴向纸面外转动角度，通过金属框截面的电量为
B. 若将金属框以ad为轴向纸面外转动角度，通过金属框截面的电量为
C. 若将金属框以bd为轴向纸面外转动角度，通过金属框截面的电量为
D. 若将金属框向右移动l，通过金属框截面的电量为
【答案】CD
【详解】A．若将金属框以bd为轴向纸面外转动角度到达该位置时磁通量为0，该过程中磁通量的变化量为
通过金属框截面的电量为
A错误；
B．将金属框以ad为轴向纸面外转动角度，穿过金属框的磁通量转动前后方向相反，磁通量的变化量为
通过金属框截面的电量为
B错误；
C．将金属框以bd为轴向纸面外转动角度，穿过金属框的磁通量转动前后方向相反，磁通量的变化量为
通过金属框截面的电量为
C正确；
D．将金属框向右移动l，磁通量的变化量为
通过金属框截面的电量为
D正确。
故选CD。
20．（2023·北京平谷·统考一模）摩托车和汽车上装有的磁性转速表的结构原理如图所示，转轴Ⅰ随待测物沿图示方向旋转，永久磁体同步旋转。铝盘、游丝和指针固定在转轴Ⅱ上，铝盘靠近永久磁体，当待测物以一定的转速旋转时，指针指示的转角即对应于被测物的转速。下列说法正确的是（ ）
A. 铝盘接通电源后，通有电流的铝盘才会在磁场作用下带动指针转动
B. 永久磁体转动时，铝盘中产生感应电流，感应电流使铝盘受磁场力作用而转动
C. 刻度盘上的零刻度线应标在刻度盘的a端
D. 若去掉游丝和指针，使转轴Ⅱ可以无阻碍地自由转动，铝盘就能同永久磁体完全同步转动
【答案】B
【详解】AB．当永久磁体随转轴转动时，产生转动的磁场，在铝盘中会产生感应电流，这时永久磁体会对铝盘上的感应电流有力的作用，从而产生一个转动的力矩，由于弹簧游丝的反力矩，会使指针稳定指在某一刻度上，A错误，B正确；
C．刻度盘上的零刻度线应标在刻度盘的中央，C错误；
D．若去掉游丝和指针，使转轴Ⅱ可以无阻碍地自由转动，永久磁体固定在转轴Ⅰ上，铝盘固定在转轴Ⅱ上，由楞次定律知，铝盘不能同永久磁体完全同步转动，转速低于磁体，D错误。
故选B。
21．（2023·北京延庆·统考一模）图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈。实验时，断开开关瞬间，灯突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关，灯逐渐变亮，而另一个相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同。下列说法正确的是（ ）
A. 图1中，的电阻值小于的电阻值
B. 图1中，断开开关瞬间，流过的电流方向自右向左
C. 图2中，闭合瞬间，中电流与变阻器R中电流相等
D. 图2中，闭合电路达到稳定时，变阻器R的电阻值大于的电阻值
【答案】B
【详解】AB．根据题意可知，断开开关瞬间，流过的电流由于自感现象保持不变，流过的原电流消失，和组成新的回路，此时流过电流大小与流过的电流大小相等，方向自右向左，灯突然闪亮，随后逐渐变暗是因为电路稳定时，的电流小于的电流，根据并联分流原理可知，的电阻小于的电阻，故A错误，B正确；
C．图2中，闭合瞬间，对电流有阻碍作用，所以中电流与变阻器中电流不相等，故C错误；
D．图2中，闭合，电路稳定时，与的亮度相同，说明两支路的电流相同，因此变阻器与的电阻值相同，故D错误。
故选B。
22．（2023·北京延庆·统考一模）如图甲所示，100匝的线圈（图中只画了2匝）两端A、B与一个的电阻相连。线圈内有垂直纸面向里的匀强磁场，穿过线圈的磁通量按图乙所示规律变化。已知线圈的电阻，则（ ）
A. 线圈内感应电流的方向为顺时针 B. A点电势比B点电势低
C. 通过电阻R的电流大小为 D. 内电路中产生的电能为
【答案】C
【详解】AB．由图可知，穿过线圈的磁通量方向向里增大，根据楞次定律可知，线圈内感应电流的方向为逆时针，外电路中电流从A点经电阻R流到B点，所以A点电势比B点电势高，故AB错误；
C．根据法拉第电磁感应定律可得，线圈中产生的感应电动势为
通过电阻R的电流大小为
故C正确；
D．0.2s内电路中产生的电能等于电路中产生的焦耳热，则有
故D错误。
故选C。
23．（2023·北京延庆·统考一模）利用霍尔元件可以进行微小位移的测量．如图甲所示，将固定有霍尔元件的物体置于两块磁性强弱相同、同极相对放置的磁体缝隙中，建立如图乙所示的空间坐标系．保持沿x方向通过霍尔元件的电流I不变，当物体沿z轴方向移动时，由于不同位置处磁感应强度B不同，霍尔元件将在y轴方向的上、下表面间产生不同的霍尔电压．当霍尔元件处于中间位置时，磁感应强度B为0，为0，将该点作为位移的零点．在小范围内，磁感应强度B的大小和坐标z成正比，这样就可以把电压表改装成测量物体微小位移的仪表．下列说法中正确的是（ ）
A. 在小范围内，霍尔电压的大小和坐标z成反比
B. 测量某一位移时，只减小霍尔元件在y轴方向的尺寸，测量结果将偏大
C. 其他条件相同的情况下，霍尔元件沿z轴方向的长度越小，霍尔电压越小
D. 若霍尔元件中导电的载流子为电子，若测出霍尔元件的下表面电势高，说明元件的位置坐标
【答案】D
【详解】ABC．设自由电荷的定向移动速度为，单位体积内自由电荷数为，自由电荷的电荷量为，霍尔元件沿轴方向的长度为，沿轴方向的长度为，当霍尔元件在轴方向的上、下表面间产生的霍尔电压达到稳定时，则有
根据电流微观表达式可得
联立可得
由题意可知在小范围内，磁感应强度的大小和坐标成正比，则霍尔电压的大小和坐标z成正比；测量某一位移时，只减小霍尔元件在y轴方向的尺寸，测量结果保持不变；其他条件相同的情况下，霍尔元件沿轴方向的长度越小，霍尔电压越大；故ABC错误；
D．若霍尔元件中导电的载流子为电子，若测出霍尔元件的下表面电势高，可知电子受到的洛伦兹力沿轴向上，根据左手定则可知，磁场方向沿轴负方向，故霍尔元件所处位置更靠近右侧极，说明元件的位置坐标，故D正确。
故选D。
24．（2023·北京四中·校考一模）如图所示，竖直放置的“”形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为B。质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等。金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g。则金属杆（ ）
A. 刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下
B. 穿过磁场Ⅰ的时间等于在两磁场之间的运动时间
C. 穿过两磁场产生的总热量为4mgd
D. 释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于
【答案】C
【详解】A．由于金属杆进入两个磁场的速度相等，而穿出磁场后金属杆做加速度为g的加速运动，所以金属杆进入磁场Ⅰ时应做减速运动，加速度向上，故A错误；
B．对金属杆受力分析，根据
可知，金属杆做加速度减小的减速运动，而金属杆在两个磁场间做匀加速运动，又因为金属杆进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等，金属杆在磁场Ⅰ中运动的平均速度小于在磁场间运动的平均速度，两段位移相同，故穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间，故B错误；
C．从进入Ⅰ磁场到进入Ⅱ磁场之前过程中，动能不变，根据能量守恒，金属棒减小的重力势能全部转化为焦耳热，又因为进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等，所以金属杆通过磁场Ⅰ和磁场Ⅱ产生的热量相等，则总热量为
故C正确；
D．若金属杆进入磁场做匀速运动，则
得
有前面分析可知金属杆进入磁场的速度大于，根据
得金属杆进入磁场高度应
故D错误。
故选C。
25．（2023·北京海淀·统考一模）如图所示，空间中存在竖直向下、磁感应强度为的匀强磁场。边长为的正方形线框的总电阻为。除边为硬质金属杆外，其它边均为不可伸长的轻质金属细线，并且边保持不动，杆的质量为。将线框拉至水平后由静止释放，杆第一次摆到最低位置时的速率为。重力加速度为，忽略空气阻力。关于该过程，下列说法正确的是（ ）
A. 端电势始终低于端电势
B. 杆中电流的大小、方向均保持不变
C. 安培力对杆的冲量大小为
D. 安培力对杆做功为
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据题意，由右手定则可知，杆切割磁感线产生的感应电流方向为，则端电势始终高于端电势，故A错误；
B．根据题意可知，杆运动过程中，垂直磁场方向的分速度大小发生变化，则感应电流大小变化，故B错误；
C．安培力对杆的冲量大小为
又有、和，可得
则培力对杆的冲量大小为
故C正确；
D．根据题意，设安培力对杆做的功为，由动能定理有
解得
故D错误。
故选C。
26．（2023·北京石景山·统考一模）如图所示平面内，在通有图示方向电流I的长直导线右侧，固定一矩形金属线框，边与导线平行。调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，则（ ）
A. 线框中产生的感应电流方向为
B. 线框中产生的感应电流逐渐增大
C. 线框边所受的安培力大小恒定
D. 线框整体受到的安培力方向水平向右
【答案】D
【详解】A．根据安培定则可知，通电直导线右侧的磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度随时间均匀增加，根据楞次定律可知线框中产生的感应电流方向为，A错误；
B．线框中产生的感应电流为
空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，故线框中产生的感应电流不变，B错误；
C．线框边感应电流保持不变，磁感应强度随时间均匀增加，根据安培力表达式，故所受的安培力变大，C错误；
D．线框所处空间的磁场方向垂直纸面向里，线框中产生的感应电流方向为，根据左手定则可知，线框边所受的安培力水平向右，线框边所受的安培力水平向左。通电直导线的磁场分部特点可知边所处的磁场较大，根据安培力表达式可知，线框整体受到的安培力方向水平向右，D正确。
故选D。
27．（2023·北京石景山·统考一模）汽车使用的电磁制动原理示意图如图所示，当导体在固定通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，使导体受到阻碍运动的制动力。下列说法正确的是（ ）
A. 制动过程中，导体不会发热
B. 制动力的大小与导体运动的速度无关
C. 改变线圈中的电流方向，导体就可获得动力
D. 制动过程中导体获得的制动力逐渐减小
【答案】D
【详解】A．由于导体中产生了涡流，根据
可知，制动过程中，导体会发热，A错误；
B．导体运动速度越大，穿过导体中回路的磁通量的变化率越大，产生的涡流越大，则所受安培力，即制动力越大，即制动力的大小与导体运动的速度有关，B错误；
C．根据楞次定律，可知，原磁场对涡流的安培力总是要阻碍导体的相对运动，即改变线圈中的电流方向，导体受到的安培力仍然为阻力，C错误；
D．制动过程中，导体的速度逐渐减小，穿过导体中回路的磁通量的变化率变小，产生的涡流变小，则所受安培力，即制动力变小，D正确。
故选D。
28．（2023·北京房山·统考一模）如图所示，电路中线圈L的自感系数足够大，两个灯泡和的规格相同，与线圈L串联后接到电源上，与可调电阻串联后接到电源上。先闭合开关S，调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，再调节可调电阻，使它们都正常发光，然后断开开关S。下列说法正确的是（ ）
A．重新闭合开关S，先亮，后亮 B．断开开关S，先熄灭，后熄灭
C．断开开关S，先熄灭，后熄灭 D．断开开关S，流过电流方向向左
【答案】D
【详解】A．重新闭合开关S，线圈L的自感系数足够大，阻碍电流增大，所以先亮，后亮，A错误；
BCD．断开开关S，A1、A2与L、R构成回路，L相当于电源，A1、A2都会逐渐变暗，且同时熄灭，电感产生的电阻阻碍电流减小，所以流过A1的电流向右，流过电流方向向左，故D正确，BC错误。
故选D。
29．（2023·北京房山·统考一模）如图所示为磁流体发电机的示意图，一束等离子体（含正、负离子）沿图示方向垂直射入一对磁极产生的匀强磁场中，A、B是一对平行于磁场放置的金属板，板间连入电阻R，不计粒子重力和粒子间相互作用，则（ ）
A．电路稳定后，A、B板聚集电荷量基本不变
B．通过电阻R的电流方向向下
C．若只增大离子的射入速度，发电机的电动势不变
D．若只增大两极板的正对面积，发电机的电动势将增大
【答案】A
【详解】A．电路稳定 ，两板间粒子所受洛伦兹力与电场力平衡，即
故电路稳定后，场强不变，A、B板聚集电荷量基本不变，A正确；
B．由左手定则可知，正离子向B板偏转，负离子向A板偏转，故通过电阻R的电流方向向上，B错误；
CD．设两板间的距离为，则电动势为
电动势的大小与B、、有关，与极板间的正对面积无关，CD错误。
故选A。
30．（2023·北京门头沟·统考一模）如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻，电阻为r的导体棒ab置于导体框上。已知导体框的宽度为l，磁场的磁感应强度为B，不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。导体棒ab在外力F作用下以水平向右的速度v匀速运动。在此过程中（ ）
A．线框abcd中的磁通量保持不变
B．导体棒ab产生的感应电动势保持不变
C．导体棒ab中感应电流的方向为
D．外力F大小为
【答案】B
【详解】A．导体棒向右运动，穿过线框的磁通量增大，A错误；
B．导体棒向右匀速运动
即导体棒ab产生的感应电动势保持不变，B正确；
C．根据右手定则，导体棒ab中感应电流的方向为，C错误；
D．感应电流
根据平衡条件有
解得
D错误。
故选B。
31．（2023·北京门头沟·统考一模）某课外研究性学习小组在“如何防止电梯坠落的研究”中，设计的防止电梯坠落的应急安全装置如图所示。在电梯轿厢上安装上永久磁铁，电梯的井壁铺设闭合金属线圈A和B。下列说法正确的是（ ）
A．电梯突然坠落时，该装置可使电梯停在空中
B．电梯突然坠落时，该装置不可能起到阻碍电梯下落的作用
C．电梯坠落至永久磁铁图示位置时，线圈A、B中电流方向相反
D．电梯坠落至永久磁铁图示位置时，已穿过线圈A，所以线圈A不会阻碍电梯下落
【答案】C
【详解】A．感应电流会阻碍磁铁的相对运动，但不能阻止磁铁的运动，若电梯停在空中，线圈不会产生感应电流，电梯上的磁铁不会受到感应电流的作用，所以电梯不可能停在空中，A错误；
B．若电梯突然坠落时，线圈内的磁通量发生变化，线圈中产生感应电流，感应电流会阻碍磁铁的相对运动，可起到阻碍电梯下落的作用，B错误；
C．当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈A中向上的磁场减弱，感应电流的方向从上向下看是逆时针方向，B中中向上的磁场增强，感应电流的方向从上向下看是顺时针方向，可知A与B中感应电流方向相反，C正确；
D．结合A的分析可知，当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落，D错误。
故选C。
32．（2023·北京通州·统考一模）如图所示，边长为L的单匝均匀金属线框置于光滑水平桌面上，在拉力作用下以恒定速度通过宽度为D、方向竖直向下的有界匀强磁场，线框的边长L小于有界磁场的宽度D，在整个过程中线框的ab边始终与磁场的边界平行，若以I表示通过线框的电流（规定逆时针为正）、F表示拉力、P表示拉力的功率、表示线框ab两点间的电势差，则下列反映这些物理量随时间变化的图像中正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A．线框中的感应电流大小为
大小保持不变，由楞次定律可知，线框进入磁场时感应电流为逆时针方向（正值），离开磁场时电流为顺时针方向（负值），A错误；
B．进出磁场时线框所受安培力均向左，大小恒定，故拉力F均向右，大小恒定，当线框完全进入磁场后，拉力应为0，B错误；
C．由于线框匀速运动，故满足
拉力的功率为
进出磁场时功率相同，C正确；
D．进入磁场时ab边切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，ab两点间电压为路端电压，即
离开磁场时cd边相当于电源，ab只是外电路的一部分，此时ab两点间的电压为
当线框完全在磁场中运动时，虽无感应电流，但ab、cd均向右切割磁感线，ab间电压等于电动势E，对比图像可知，D错误。
故选C。
33.（2023·北京西城·统考二模）在匀强磁场中放置一个金属圆环，磁场方向与圆环平面垂直。规定图1所示磁场方向为正。当磁感应强度B随时间t按图2所示正弦规律变化时，下列说法正确的是（ ）
A. 时刻，圆环中无感应电流
B. 时刻，圆环上各点受到的安培力最大
C. 时间内，圆环中感应电流方向始终沿顺时针方向
D. 时间内，圆环先出现扩张趋势，后出现收缩趋势
【答案】C
【详解】A．在t2时刻，磁感应强度为零，但是磁通量的变化率最大，则感应电流最大，故A错误；
B．在t3时刻，磁感应强度最大，但是磁通量的变化率为零，则感应电流为零，圆环上各点受到的安培力为零，故B错误；
C．t1-t2时间内，磁感应强度垂直圆环向里，磁通量逐渐减小，根据楞次定律可知圆环中感应电流方向始终沿顺时针方向，t2-t3时间内，磁感应强度垂直圆环向外，磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知圆环中感应电流方向始终沿顺时针方向，故C正确；
D．时间内，穿过圆环的磁通量先增大后减小，根据楞次定律可知圆环先出现收缩趋势，后出现扩张趋势，故D错误。
故选C。
34.（2023·北京西城·统考二模）将灯泡A、线圈L、电池组E和开关S连接成如图所示的电路。先闭合开关S，使灯泡发光，然后断开开关S，观察到灯泡闪亮的现象。下列说法正确的是（ ）
A. 闭合S瞬间线圈L不产生自感电动势
B. 断开S瞬间电路中a点电势低于b点
C. 断开S前后通过灯泡A的电流大小不变
D. 闭合S后电源输出的电功率等于灯泡A和线圈L的发热功率之和
【答案】B
【详解】A．闭合S瞬间，电路接通，线圈L要阻碍电流通过，产生与电源相反的自感电动势，故A错误；
B．开关S断开前，自感线圈中的电流是自左向右的，当断开S瞬间，自感线圈要阻碍电流的减小，因此产生与原电流方向相同的感应电流，与灯泡构成闭合回路，回路中的电流为逆时针方向，因此a点电势低于b点，故B正确；
C．灯泡与自感线圈并联，断开开关S，观察到灯泡闪亮的现象，说明自感线圈的电阻小于灯泡的电阻，在断开开关前通过自感线圈的电流大于通过灯泡的电流，因此当断开开关S后，灯泡与自感线圈串联，通过灯泡的瞬时电流大于开关断开前的电流，所以灯泡将闪亮一下，故C错误；
D．因为自感线圈将一部分电场能转化为磁场能储存起来，因此闭合S后电源输出的电功率大于灯泡A和线圈L的发热功率之和，故D错误。
故选B。
35.（2023·北京海淀·统考二模）如图所示，MN和PQ是竖直放置的两根平行光滑金属导轨，导轨足够长且电阻不计，MP间接有一定值电阻R，电阻为r的金属杆cd保持与导轨垂直且接触良好。杆cd由静止开始下落并开始计时，杆cd两端的电压U、杆cd所受安培力的大小F随时间t变化的图像，以及通过杆cd的电流I、杆cd加速度的大小a随杆的速率v变化的图像，合理的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】C．设杆长为L，杆下落过程中切割磁感线产生的感应电流大小为
故C错误；
D．根据牛顿第二定律有
即
故D正确；
B．杆所受安培力的大小为
杆下落过程中先做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，速度保持不变，所以安培力随速度先增大，后不变，其大小为mg，故B错误；
A．导体杆两端的电压为
速度先增大，后不变，所以U先增大，后不变，且U增大的越来越慢，即图线的斜率减小，故A错误。
故选D。
36.（2023·北京丰台·统考二模）某实验小组的同学用如图所示装置研究电磁感应现象，软铁环上绕有M、N两个线圈，M线圈与电源和滑动变阻器相连，N线圈与电流表相连，闭合开关S的瞬间，观察到电流表指针向右偏转。下列说法正确的是（ ）
A. 闭合S后，滑片P匀速向上滑动的过程中，电流表指针不偏转
B. 闭合S后，滑片P加速向上滑动的过程中，电流表指针向左偏转
C. 断开S的瞬间，电流表指针不发生偏转
D. 断开S的瞬间，电流表指针向右偏转
【答案】B
【详解】A．闭合S后，滑片P匀速向上滑动的过程中，线圈M中电流逐渐减小，线圈N中磁通量逐渐减小，电流表指针向左偏转，故A错误；
B．闭合S后，滑片P加速向上滑动的过程中，线圈M中电流逐渐减小，线圈N中磁通量逐渐减小，电流表指针向左偏转，故B正确；
CD．断开S的瞬间，线圈M中电流变为零，线圈N中磁通量减小，电流表指针向左偏转，故CD错误。
故选B。
37.（2023·北京东城·统考二模）图甲所示为一种手机无线充电装置的简化原理图，充电基座内有送电线圈，手机中安装有受电线圈。送电线圈接入正弦式交变电流，电流激发周期性变化的磁场，磁场在周围空间激发感生电场，受电线圈中产生交变电流。图乙所示为受电线圈的电流i随时间t变化的图像，图丙所示为图乙电流再经过整流电路（图中未画出）处理后的电流i'随时间t'变化的图像。下列说法正确的是（ ）
A. 受电线圈工作原理是电流的磁效应
B. 送电线圈的电能先转化为磁场能，再转化为受电线圈的电能
C. 相同时间内，图乙、图丙电流通过相同电阻产生的热量之比为2:1
D. 受电线圈未正对送电线圈放置时，受电线圈中感应电流的频率变小
【答案】B
【详解】A．受电线圈的工作原理是电磁感应的原理，故A错误；
B．根据题意可知送电线圈的电能先转化为磁场能，再转化为受电线圈的电能，故B正确；
C．图乙中电流的有效值为
图丙中电流的有效值为
可知相同时间内，图乙、图丙电流通过相同电阻产生的热量之比为1:1；
故C错误；
D．受电线圈未正对送电线圈放置时，受电线圈中感应电流的频率不变，故D错误；
故选B。
38.（2023·北京朝阳·统考二模）如图所示，用细线吊起一个铝环，将磁铁的N极沿铝环的中心轴线靠近铝环，铝环向右摆动。下列说法正确的是（ ）
A. N极靠近铝环时，从左向右看铝环中的感应电流方向为顺时针
B. 铝环右摆的过程中，磁铁对铝环做的功大于铝环动能的增加量
C. 仅将铝环改为铁环，铁环也一定会向右摆动
D. 若将磁铁的S极沿铝环的中心轴线靠近铝环，铝环将会向左摆动
【答案】B
【详解】A．N极靠近铝环时，通过铝环的磁通量增加，根据楞次定律可知，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，从左向右看铝环中的感应电流方向为逆时针，故A错误；
B．铝环右摆的过程中，铝环的动能和重力势能均增大，所以磁铁对铝环做的功大于铝环动能的增加量，故B正确；
C．仅将铝环改为铁环，条形磁铁吸引铁环，所以铁环向左摆动，故C错误；
D．若将磁铁的S极沿铝环的中心轴线靠近铝环，铝环将会向右摆动，故D错误。
故选B。
39.（2023·北京昌平·统考二模）如图1所示，矩形导线框固定在变化的磁场中，线框平面与磁场垂直。线框中产生的感应电流如图2所示（规定电流沿为正）。若规定垂直纸面向里为磁场正方向，能够产生如图所示的电流的磁场为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】AB．根据法拉第电磁感应定律，有
可知恒定的磁场不能产生电动势，不会有电流产生，AB错误；
C．根据楞次定律，可知垂直纸面向外的磁场增强，线圈会产生垂直纸面向里的磁场，即产生方向的电流，又因为磁场均匀变化，所以产生恒定的电动势，根据闭合电路的欧姆定律，有
所以线圈中产生恒定的电流，同理，磁场均匀减弱时，线圈中产生的电流，C正确；
D．当垂直纸面向里的磁场增强时，根据楞次定律，可知线圈中会产生的电流，形成垂直纸面向外的磁场，D错误。
故选C。
40.（2023·北京育才学校·校考模拟）如图所示，一沿水平方向的匀强磁场分布在竖直高度为2L的某矩形区域内（宽度足够大），该区域的上下边界MN、PS是水平的．有一边长为L的正方形导线框abcd从距离磁场上边界MN的某高处由静止释放下落而穿过该磁场区域．已知当线框的ab边到达MN时线框刚好做匀速直线运动（以此时开始计时），以MN处为坐标原点，取如图坐标轴x，并规定逆时针方向为感应电流的正方向，则关于线框中的感应电流与ab边的位置坐标x间的以下图线中，可能正确的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.由于ab边向下运动，由右手定则可以判断出，线框在进入磁场时，其感应电流的方向为abcd，沿逆时针方向，故在图像中，的这段距离内，电流是正的；线框完全进入磁场后，穿过线框的磁通量没有变化，故其感应电流为0；当线框的ab边从磁场的下边出来时，由于其速度要比ab边刚入磁场时的速度大，故其感应电流要比大，感应电流的方向与ab边刚入磁场时相反；由于ab边穿出磁场时其速度较大，产生的感应电流较大，且其电流与线框的速度成正比，即线框受到的安培力与线框的速度也成正比，与刚入磁场时线框受到的平衡力做对比，发现线框受到的合外力方向是向上的，即阻碍线框的下落，且合外力是变化的，故线框做的是变减速直线运动，产生的电流也是非均匀变化的，故AB错误；
C.再就整体而言，线框穿出磁场时动能要大于穿入磁场时的动能，故穿出时的电流要大于，所以C错误，D正确．
41.（2023·北京六十六中学·校考模拟）如图甲所示，虚线右侧有一方向垂直纸面的有界匀强磁场，磁场的磁感应强度B随时间t变化关系如图乙所示（取磁场垂直纸面向里的方向为正方向），固定的闭合导线框一部分在磁场内。从t=0时刻开始，下列关于线框中感应电流i、线框ab边受到的安培力F随时间t变化图象中，可能正确的是（取线框中逆时针方向的电流为正，安培力向右为正方向）（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】AB．由图可知，在内线圈中磁感应强度的变化率相同，故内电流的方向相同，由楞次定律可知，电路中电流方向为逆时针，即电流为正方向；在内内线圈中磁感应强度的变化率相同，故内电流的方向相同，由楞次定律可知，电路中电流方向为顺时针，即电流为负方向；根据法拉第电磁感应定律有
则感应电流为
由图可知两段时间内的磁感应强度大小相等，故两段时间内的感应电流大小相等，故A错误，B正确；
CD．由上分析可知，一个周期内电路的电流大小恒定不变，根据
可知F与B成正比，则在内磁场垂直纸面向外减小，电流方向由b到a，根据左手定则可知，线框ab边受到的安培力F方向向右，为正方向，大小随B均匀减小；在内磁场垂直纸面向里增大，电流方向由b到a，根据左手定则可知，线框ab边受到的安培力F方向向左，为负方向，大小随B均匀增大；在内磁场垂直纸面向里减小，电流方向由a到b，根据左手定则可知，线框ab边受到的安培力F方向向右，为正方向，大小随B均匀减小；在内磁场垂直纸面向外增大，电流方向由a到b，根据左手定则可知，线框ab边受到的安培力F方向向左，为负方向，大小随B均匀增大，故CD错误。
故选B。
42.（2023·北京十九中学·校考模拟）如图所示，用材料、粗细均相同的电阻丝做成ab、cd、ef三种形状的导线，分别放在电阻可忽略的足够长的相同的光滑金属导轨上，匀强磁场的方向垂直于导轨平面，在相同的水平外力F作用下，三根导线均向右做匀速运动，某一时刻撤去外力F，已知三根导线接入导轨间的长度关系满足lab
B. 三根导线产生的感应电动势相同
C. 匀速运动时，三根导线热功率相同
D. 从撤去外力到三根导线停止运动，通过导线ef的电荷量最大
【答案】D
【详解】A．当匀速运动时，由可知，三种情况下F、B、L相同，但是R不同，则速度v不同，ef电阻较大，则速度较大，选项A错误；
B．因速度v不同，则由E=BLv可知，三根导线产生的感应电动势不相同，选项B错误；
C．匀速运动时，三根导线的热功率等于外力F的功率，即P=Fv，因v不同，则热功率不相同，选项C错误；
D．撤去F后由动量定理：
而
则
因ef的速度v和质量m都比较大，则从撤去外力到三根导线停止运动，通过导线ef的电荷量q最大，选项D正确；
故选D。
二、多选题
43.（2023·北京十一中学·校考三模）矩形导线框abcd放在匀强磁场中，在外力控制下处于静止状态，如图甲所示。磁感线方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图像如图乙所示。时刻，磁感应强度的方向垂直导线框平面向里，在0~4s时间内，流过导线框的电流（规定顺时针方向为正方向）与导线框ad边所受安培力随时间变化的图像（规定以向左为安培力正方向）可能是下图中的（ ）
A． B．
C． D．
【答案】AD
【详解】AB．在0~1s内，原磁场磁感应强度垂直纸面向里，且线性减小，线框产生的感应电流为顺时针方向，即为正方向；同理可得，在1~2s时间内，线框上的感应电流为顺时针方向，即为正方向；，在2~3s时间内，线框上的感应电流为逆时针方向，即为负方向；在3~4s内，线框产生的感应电流为逆时针方向，则A正确，B错误；
CD．由以上分析得，在1~2s时间内，导线框ad边电流方向为由d向a，空间所加磁场的磁感应强度B为垂直纸面向外，且线性增大，根据左手定则得，导线框ad边受安培力向右，且线性增大，即安培力为负方向，线性增大，C错误，D正确。
故选AD。
44.（2023·昌平区市级名校·联考）如图，方向竖直向上的匀强磁场中固定着两根位于同一水平面内的足够长平行金属导轨，导轨上静止着与导轨接触良好的两根相同金属杆1和2，两杆与导轨间的动摩擦因数相同且不为零，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用平行于导轨的恒力F拉金属杆2使其开始运动，在足够长时间里，下列描述两金属杆的速度v随时间t变化关系的图像中，可能正确的是（ ）
A．B．C． D．
【答案】BD
【解析】
AB．当力F作用到杆2上时，杆2立刻做加速运动，随着速度的增加产生感应电流，从而产生向左的安培力，此时的加速度
则随速度增加，杆2做加速度减小的加速运动，当加速度减为零时做匀速运动；此时对杆1所受的安培力若小于最大静摩擦力，则此过程中杆1始终不动，则图像A错误，B正确；
CD．由上述分析可知，若安培力增加到一定值时杆2开始运动，则随着安培力的增加，棒2做加速度逐渐增加的加速运动，杆1做加速度减小的加速运动，当两杆的加速度相等时，两杆的速度差恒定，此时两杆所受的安培力恒定，加速度恒定，则选项C错误，D正确。
故选BD。
45．（2023·北京一七一中学·校考模拟）如图，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=37°角固定，M、P之间接电阻箱R，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B=0.5T。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆ab，当电阻箱R=0Ω时，杆的最大速度为2m/s，当电阻箱R=4Ω时，杆的最大速度为4m/s。已知轨距为L=2m，重力加速度g取10m/s2，轨道足够长且电阻不计。以下说法正确的是（ ）
A．杆ab的最大速度随电阻箱R的增大而均匀增大
B．当R一定时，杆ab下滑时通过R的电流方向由P到M
C．当R=4Ω时，杆ab从释放到获得最大速度的过程中，杆ab所受安培力的功率等于杆ab的热功率
D．由已知条件可以求得，
【答案】AD
【解析】A．设杆的最大速度为，根据平衡条件可得
解得
所以杆的最大速度随电阻箱的增大而均匀增大，故A正确；
B．当一定时，杆下滑时根据右手定则可知通过的电流方向由到，则通过的电流方向由到，故B错误；
C．当时，杆从释放到获得最大速度的过程中，杆所受安培力的功率等于杆的热功率与电阻箱产生的热功率之和，故C错误；
D．由于，根据题意可知，当电阻箱时，杆的最大速度为2m/s，代入则有
当电阻箱时，杆的最大速度为4m/s，代入则有
联立可得，
故D正确；
故选AD。
46．（2023·北京一五六中学·校考模拟）如图甲所示，两条平行实线间存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为，一总电阻为的圆形线圈从靠近左侧实线的位置开始向右做匀速直线运动，圆形线圈产生的感应电动势随时间变化的图线如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 圆形线圈的半径为 B. 圆形线圈运动速度的大小为
C. 两实线之间的水平距离 D. 在0.05s，圆形线圈所受的安培力大小为400N
【答案】BD
【详解】AB．设线框向右运动的速度为，线框的半径为R，圆形线框匀速进入磁场，切割磁感线的有效长度为
产生的感应电动势
显然时，产生的感应电动势最大，结合图像有：，即
由图像可知，当时，线框全部进入磁场有：
联立以上两式可求得：
故A错误，B正确；
C．由以上分析知，全部离开磁场时线框向右移动的距离为
所以两磁场边界的距离为
故C错误；
D．由图像知，时，，线框正向右运动了1m，此时有效切割长度为2R，则安培力F安=
故D正确。
故选BD。
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