2025年高考物理核心考点：电磁感应（有解析）

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2025年高考物理核心考点：电磁感应
一、单选题：本大题共14小题。
1.如图所示，正方形线框放在光滑的绝缘水平面上，为正方形线框的对称轴，在的左侧存在竖直向下的匀强磁场。现使正方形线框在磁场中以两种不同的方式运动：第一种方式以速度使正方形线框匀速向右运动，直到边刚好与重合第二种方式只将速度变为。则下列说法正确的是( )
A. 两过程线框中产生的焦耳热之比为
B. 两过程流过线框某一横截面的电荷量之比为
C. 两次线框中的感应电流大小之比为
D. 两过程中线框中产生的平均电动势之比为
2.如图所示，固定在竖直平面内半径均为的两金属圆环平行正对，相距为，圆环的电阻不计。导体棒搭在两环的最低点，接入电路的电阻为。用导线将一阻值为的电阻与两圆环相连，理想交流电压表接在电阻两端。整个空间存在磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场。若导体棒在外力作用下以的转速绕两圆环的中心轴紧贴圆环匀速转动，则导体棒在运动过程中，电压表的示数为( )
A. B. C. D.
3.如图所示，两根相同的导体棒和静置于两根固定在水平面内的光滑的长直平行导电轨道上，并处于垂直水平面向下的匀强磁场中。时，获得一个水平向右的初速度并任由其滑动，运动中和始终平行且与轨道接触良好。则下列描述正确的是
A. 时，回路中产生的感应电流的方向为
B. 时，作用在棒上的安培力水平向右
C. 棒水平向右做加速度减小的加速运动，最后做匀速直线运动
D. 棒水平向右做匀减速直线运动直至速度为零
4.如图甲所示，列车车头底部安装强磁铁，线圈及电流测量仪埋设在轨道地面测量仪未画出，、为接测量仪器的端口，磁铁的匀强磁场垂直地面向下、宽度与线圈宽度相同，俯视图如图乙。当列车经过线圈上方时，测量仪记录线圈的电流为。磁铁的磁感应强度为，线圈的匝数为，长为，电阻为，则在列车经过线圈的过程中，下列说法正确的是( )
A. 线圈的磁通量一直增加 B. 线圈的电流方向先顺时针后逆时针方向
C. 线圈的安培力大小为 D. 列车运行的速率为
5.如图所示，边长为、阻值为的正方形单匝金属线圈从图示位置线圈平面与纸面相平行开始绕通过、两点的轴以角速度匀速转动，的左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，右侧没有磁场，下列说法正确的是( )
A. 在图示位置线圈的磁通量最大，磁通量的变化率也最大
B. 从图示位置转出磁场的过程中，线圈中产生方向的感应电流
C. 线圈中产生的感应电动势的最大值为
D. 线圈中产生的感应电动势的最大值为
6.如图，边长、材料相同，粗细不同的单匝正方形金属线框甲、乙。乙线框导线的横截面积是甲的倍。在竖直平面内距磁场相同高度由静止开始同时下落，一段时间后进入方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平，如图所示。不计空气阻力，则在甲、乙线框进入磁场的过程中( )
A. 感应电流的方向均一定为顺时针方向 B. 甲、乙线框的加速度时时相同
C. 甲线框的焦耳热是乙线框的倍 D. 通过甲线框的电荷量是乙线框的倍
7.物理学中有很多关于圆盘的实验，第一个是法拉第圆盘，圆盘全部处于磁场区域，可绕中心轴转动，通过导线将圆盘圆心和边缘与外面电阻相连。第二个是阿拉果圆盘，将一铜圆盘水平放置，圆盘可绕中心轴自由转动，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，以下说法正确的是( )
A. 法拉第圆盘在转动过程中，圆盘中磁通量不变，无感应电动势，无感应电流
B. 阿拉果圆盘实验中，转动圆盘，小磁针会同向转动，反之，转动小磁针，圆盘则不动
C. 阿拉果圆盘实验中，转动圆盘，小磁针会同向转动，但会滞后于圆盘
D. 法拉第圆盘和阿拉果圆盘都是电磁驱动的表现
8.如图所示，单匝正方形闭合线圈放置在水平面上，空间存在方向竖直向下、磁感应强度为的有界匀强磁场，磁场两边界成角。线圈的边长为、总电阻为。现使线圈以水平向右的速度匀速进入磁场。下列说法正确的是( )
A. 当线圈中心经过磁场边界时，、两点间的电压
B. 当线圈中心经过磁场边界时，线圈所受安培力
C. 当线圈中心经过磁场边界时，回路的瞬时电功率
D. 线圈从开始进入磁场到其中心经过磁场边界的过程，通过导线某一横截面的电荷量
9.城市施工时，为了避免挖到铺设在地下的电线，需要在施工前用检测线圈检测地底是否铺设导线。若地下有一条沿着东西方向的水平直导线，导线中通过电流。现用一闭合的检测线圈来检测，俯视检测线圈，下列说法正确的是
A. 若线圈静止在导线正上方，当导线中通过正弦交流电，线圈中会产生感应电流
B. 若线圈在恒定电流正上方由西向东运动，检测线圈受到安培力与运动方向相反
C. 若线圈由北向南沿水平地面通过恒定电流上方，感应电流的方向先逆时针后顺时针，然后再逆时针
D. 若线圈由北向南沿水平地面通过恒定电流上方，检测线圈所受安培力在水平方向的分量一直向南
10.如图所示，两宽度均为的水平匀强磁场，磁感应强度的大小等，两磁场区域间距为。一个边长为的正方形金属线框从磁场上方距离为处由静止自由下落，匀速通过上方匀强磁场区域，之后又通过下方匀强磁场区域。已知下落过程中线框平面始终在竖直平面内，不计空气阻力，下列说法正确的是
A. 线框通过上、下两个磁场的过程中产生的电能相等
B. 线框通过上、下两个磁场的过程中流过线框的电荷量不相等
C. 线框通过下方磁场的过程中加速度的最大值与重力加速度的大小相等
D. 线框通过上、下两个磁场的时间相等
11.电子感应加速器是利用感生电场加速电子的设备，其加速区域简化模型如图所示，一个光滑的环形真空室放置在磁感应强度大小为按一定规律变化、垂直纸面向外的磁场中，以为圆心，半径为的圆形区域内存在一磁感应强度大小为其中为大于零的常数，方向垂直纸面向外的磁场。在时真空室内有一电子从点由静止释放，电子做半径为不变的圆周运动。已知电子的电荷量为、质量为运动过程中不变，与近似相等。下列说法正确的是
A. 电子在真空室内沿逆时针方向运动 B. 电子沿切线方向的加速度不断增大
C. 电子在轨道内运动一周，动能增加 D. 和应时刻相等
12.图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈，、、是三个完全相同的灯泡。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. 图甲中，与的电阻值相同
B. 图甲中，闭合，电路稳定后，中电流大于中电流
C. 图乙中，变阻器与的电阻值相同
D. 图乙中，闭合瞬间，中电流与变阻器中电流相等
13.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
14.有一种“电磁动力小火车”玩具，一节干电池与两钕铁硼强磁铁紧都相连置于探例导线表面没有绝缘层绕成的螺线管内部，两块磁铁与铜导线接触良好，实验发现如果干电池的“““”极与两块磁铁的““““极排布如图所示，则干电池与磁铁组成的“小火车”就会按照图中“运动方向“在螺线管内运动起来，关于小火车的运动，下列判断正确的是( )
A. 驱动“小火车”运动的动力来自于两块磁铁之间的相互排斥力
B. 其他材料不变，只将干电池的“”“”极左右对调，则“小火车”运动方向变为向右运动
C. 其他材料不变，改用旧的干电池，则“小火车”运动速度一定变大
D. 其他材料不变，只增加两端磁铁数量两端“”“”极排布方向不变，则“小火车”运动速度一定变大
二、多选题：本大题共6小题。
15.如图所示是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图．将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘；图中、导线与铜盘的中轴线处在同一平面内；转动铜盘，就可以使闭合电灯获得电流．若图中的铜盘半径为，匀强磁场的磁感应强度为，回路总电阻为，从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为，则下列说法正确的是( )
A. 回路中有大小和方向做周期性变化的电流
B. 回路中有电流大小恒定，且等于
C. 回路中电流方向不变，且从导线流进灯泡，再从导线流向旋转的铜盘
D. 若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的按正弦规律变化的磁场，不转动铜盘，灯泡中仍有电流流过
16.如图所示，平面内有一外、内直径分别为和的环形区域，以直径为分界，左、右半环形区域内分别有垂直平面向里和向外的匀强磁场，磁感应强度大小均为。直径为、电阻不计的两个半圆形金属框，置于环形区域的外圆处，并在、两处分别用长度可忽略的绝缘材料连接。金属框的、两点间连有一阻值为的电阻，一长度为、电阻为的导体棒过圆心放置于金属框上，并绕过点的转轴以角速度顺时针匀速转动，转动过程其两端与金属框接触良好。当导体棒转至图中位置时，下列说法正确的是( )
A. 电阻中电流方向由到
B. 流过的电流大小为
C. 、两点间的电势差为
D. 导体棒段所受安培力大小为
17.如图所示，两根质量均为的金属棒垂直地放在光滑的水平导轨上，左、右两部分导轨间距之比为，导轨间左、右两部分有大小相等、方向相反的匀强磁场，两棒单位长度的电阻相同，不计导轨电阻，现用水平恒力向右拉棒，在棒向右运动距离为的过程中，棒上产生的焦耳热为，此时棒和棒的速度大小均为，此时立即撤去拉力，设导轨足够长且两棒始终在不同磁场中运动，则下列说法正确的是( )
A. 的大小等于
B. 撤去拉力后，棒的最终速度大小为，方向向右
C. 撤去拉力后，棒的最终速度大小为，方向向右
D. 撤去拉力后，整个回路产生的焦耳热为
18.如图所示，有一高度为、水平向里的有界匀强磁场，磁感应强度大小为。在磁场上方某处，竖直放置的“日”字型闭合导体线框，宽为，质量为，、的长度都大于，、、边均与磁场边界平行，边的电阻为、边的电阻为、边的电阻为，其余电阻不计。线框由静止开始下落，线框边、边、边刚进入磁场时，线框均恰好开始做匀速直线运动，不计空气阻力，重力加速度为，下列说法正确的是( )
A. 线框边进入磁场时的速度大小为
B. 边与边的距离为
C. 从开始下落到边离开磁场过程所用的时间为
D. 从开始下落到边离开磁场过程中，线框中产生的焦耳热为
19.如图所示，水平面内有两根间距为的光滑平行导轨，右端接有电容为的电容器。一质量为的导体棒固定于导轨上某处，轻绳一端连接导体棒，另一端绕过定滑轮下挂一质量为的物块。由静止释放导体棒，物块下落从而牵引着导体棒向左运动。空间中存在垂直导轨平面的匀强磁场，磁场磁感应强度大小为，不计导体棒和导轨的电阻，忽略绳与定滑轮间的摩擦。若导体棒运动过程中电容器未被击穿，导体棒始终与导轨接触良好并保持垂直，重力加速度为，则在物块由静止下落高度为的过程中( )
A. 物块做加速度逐渐减小的加速运动
B. 物块与导体棒组成的系统减少的机械能等于导体棒克服安培力做的功
C. 轻绳的拉力大小为
D. 电容器增加的电荷量为
20.涡流制动是磁悬浮列车高速运行过程中进行制动的一种方式。某研究所制成如图所示的车和轨道模型来定量模拟磁悬浮列车的涡流制动过程。如图所示，模型车的车厢下端安装有电磁铁系统，电磁铁系统在其下方的水平光滑轨道间距为中的长为、宽为的矩形区域内产生方向竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场。将长大于、宽为的单匝矩形线圈等间隔铺设在轨道正中央，其间距也为已知模型车的总质量为，每个线圈的电阻均为，导线粗细忽略不计，不计空气阻力，不考虑磁场边缘效应的影响。在某次实验中，模型车的速度为时，启动电磁铁制动系统，直到模型车停止运动，则( )
A. 在电磁铁系统进入线圈时，若俯视则线圈内的感应电流方向为顺时针
B. 线圈对电磁系统作用力的方向与模型车运动方向相同
C. 在电磁铁系统的磁场全部进入任意一个线圈的过程中，通过线圈的电荷量为
D. 在刹车过程中，电磁铁系统通过第一个线圈瞬间速度大小为
三、计算题：本大题共3小题。
21.如图，足够长的两光滑平行金属导轨、所构成的斜面与水平面的夹角为，两导轨间距为，两导轨顶端接一阻值为的电阻，导轨所在的空间存在垂直于斜面向下的匀强磁场，磁感应强度的大小为一根质量为的导体棒垂直放置于导轨底端，其在两导轨之间部分的电阻为现给导体棒一沿斜面向上的速度大小为，导体棒上滑过程通过导体截面的电荷量为；在运动过程中导体棒始终与导轨垂直且接触良好，两光滑平行金属导轨电阻忽略不计，重力加速度大小为求：
导体棒刚进入磁场时的加速度大小；
导体棒向上滑的最大位移；
上滑过程中，导体棒上产生的热量．
22.如图所示，和是两根足够长且电阻不计的固定光滑平行金属轨道，其中和为轨道的水平部分，和是倾角的倾斜部分。在右侧空间中存在磁感应强度大小，方向竖直向上的匀强磁场，不计导体棒在轨道连接处的动能损失。将质量，单位长度电阻值的导体棒置于倾斜导轨上，距离斜面轨道底端高度，另一完全相同的导体棒静止于水平导轨上，导轨间距均为，导体棒长度均为。时，导体棒从静止释放，到两棒最终稳定运动过程中，、棒未发生碰撞，且两导体棒始终与导轨保持垂直，取。求：
棒刚滑到斜面轨道底端时回路中产生的电流；
两导体棒的最终速度大小；
从开始计时到两棒最终稳定运动过程中，通过回路的电荷量。
23.如图所示，间距为、足够长的平行金属导轨、与水平面的夹角为，两导轨处在磁感应强度大小为、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中；导轨上端通过开关可以分别与电源内阻为、电阻和电容器相连。金属棒质量为、长度为，置于导轨上与导轨垂直且始终接触良好。已知重力加速度为，金属棒与导轨电阻不计，电容器的击穿电压为。
若导轨光滑，现将开关置于“”位置，金属棒由静止释放一段时间后恰好做匀速运动金属棒已达到稳定状态，求此时金属棒的速度大小；
若金属棒与导轨间的动摩擦因数为，现将开关置于“”位置，求金属棒由静止释放后沿导轨下滑的最大速度；
若导轨光滑，现将开关置于“”位置，为保证电容不被击穿，求金属棒由静止释放后沿轨道运动的最大距离。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.设正方形线框的边长为，第一次，线框匀速拉出，线框中产生感应电动势为，线框中感应电流为，线框出磁场的时间为，线框中产生的焦耳热为，解得；
第二次，将速度变为，，线框中感应电流为，线框出磁场的时间为，线框中产生的焦耳热为，解得，则两过程线框中产生的焦耳热之比为，故A正确；
B.该过程中线框中产生的平均感应电动势为，线框中的感应电流为，流过线框某一横截面的电荷量为，整理得，则两过程流过线框某一横截面的电荷量相同，即为，故B错误；
D.两过程中线框中产生的平均电动势之比，故D错误；
C.两次线框中的感应电流大小之比，故C错误。
2.【答案】
【解析】导体棒在金属圆环上运动时，设导体棒与圆心连线与竖直方向夹角为，则导体棒切割磁感线产生的电动势为 ，峰值为，其中，，有效值为 ，交流电压表的示数显示的是有效值，为；
故D正确，ABC错误。
3.【答案】
【解析】A.根据安培定则可知，开始阶段，回路中产生的感应电流的方向为，故 A错误；
B.根据左手定则可知，开始阶段，作用在棒上的安培力向左，故 B错误；
设棒的速度为，棒的速度为，回路中总电阻为，导轨间距为，则感应电流，棒减速，棒加速，则感应电流减小，根据，可知两棒所受安培力减小，结合牛顿第二定律可知加速度减小，即棒向右做加速度减小的减速运动，棒向右做加速度减小的加速运动，直到两棒的速度相等后，一起做匀速直线运动，故 C正确，D错误。
4.【答案】
【解析】A. 根据题意分析，在磁场经过线圈的过程中，穿过线圈的磁通量先增大，后减小，故A错误；
B. 在磁场经过线圈的过程中，竖直向下穿过线圈的磁通量先增大，后减小，根据楞次定律和安培定则可知，线圈的电流方向先逆时针后顺时针方向，故B错误；
C. 线圈的安培力大小，故C错误；
D. 根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律有，代入数据解得：，故D正确。
故选D。
5.【答案】
【解析】A.图示位置磁通量最大，但是速度与磁场平行，磁通量的变化率最小，故A错误；
B.从图示位置转出磁场的过程中，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈中产生顺时针方向的感应电流，线圈中产生方向的感应电流，故B错误；
单匝线圈只有一半在磁场中，故线圈中产生的感应电动势的最大值满足，带入数据可得感应电动势的最大值为，故C正确，D错误。
故选C。
6.【答案】
【解析】A、进入磁场过程中，穿过线框的磁通量增大，根据楞次定律可判断出感应电流的方向均为逆时针，故A错误；
B、设电阻率为，密度为，边长为，导线横截面积为，
则线框的质量为，
两线框从同一高度落下，进入磁场的速度相同，设为，
则，，，安培力，
根据牛顿第二定律有，
联立解得，所以甲、乙线框的加速度时时相同，故B正确；
C、线框减少的机械能转化为焦耳热，设恰好完全进入磁场时，线框下降的高度为，速度为，
两个线框进入磁场的加速度时刻相同，所以完全进入磁场的速度也是相同的，
产生的焦耳热为，可见焦耳热与质量成正比，
因为线框的质量为，可知质量与横截面积成正比，
所以乙线框的焦耳热是甲线框的倍，故C错误；
D、电荷量，可见通过乙线框的电荷量是甲线框的倍，故D错误。
故选B。
7.【答案】
【解析】法拉第圆盘运动过程中，半径方向的金属条在切割磁感线，在圆心和边缘之间产生了感应电动势，故A错误；
阿拉果圆盘实验中，转动圆盘或小磁针，都产生感应电流，因安培力的作用，另一个物体也会跟着转动，则转动圆盘，小磁针会同向转动，但会滞后于圆盘，故B错误，C正确；
D.如果磁场相对于导体运动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来，这种作用就是电磁驱动，显然法拉第圆盘是机械能转化为电能的过程，并不是电磁驱动，故D错误。
故选C。
8.【答案】
【解析】A.线框中产生的感应电动势为：，间的电压为路端电压，故A错误；
B.根据安培力公式：，故B错误；
C.根据功率公式，故C正确；
D.根据电磁感应的电荷量推论公式，故D错误；
故选：。
9.【答案】
【解析】A、若线圈静止在导线正上方，当导线中通过正弦交流电，由对称性可知，通过线圈的磁通量为零，变化量为零，感应电流为零，故 A错误；
B、若线圈在恒定电流正上方由西向东运动，由对称性可知，通过线圈的磁通量为零，变化量为零。感应电流为零，安培力为零，故 B错误；
C、根据通电直导线周围的磁感线分布特点，检测线圈自北靠近直导线到导线正上方的过程中，穿过线圈的磁场有向下的分量，且磁通量先增大后减小，由楞次定律和安培定则可知，线圈中的电流方向先逆时针后顺时针当检测线圈逐渐远离直导线的过程中，穿过线圈的磁场有向上的分量，磁通量先增大后减小，由楞次定律和安培定则可知，线圈中的电流方向先顺时针后逆时针，故C正确。
D、由楞次定律“来拒去留”可知，检测线圈受到安培力在水平方向的分量一直向北，故 D错误。
10.【答案】
【解析】A.线圈匀速通过上方的匀强磁场，根据能量守恒有，之后在无场区加速运动，进入下方匀强磁场，做减速运动，，根据能量守恒，，解得：，故A错误；
B.根据可知，线框通过上、下两个磁场的过程中流过线框的电荷量相等，故B错误；
C.线框匀速穿过上方磁场，有：，进入磁场时的速度，则
进入下方区域磁场时的速度，线框进入下方磁场时加速度最大，，联立解得：，故C正确；
D.线圈以匀速通过上方区域磁场，以进入下方区域磁场做减速运动，其平均速度大于，故线框通过上方区域磁场的时间大于通过下方区域磁场的时间，故D错误。
故选C．
11.【答案】
【解析】A.在圆形磁场区域内，垂直纸面向外的磁场均匀增大，由楞次定律可知感应电流的方向为顺时针方向，而电流的方向为感生电场的方向，则涡旋电场方向为顺时针，电子带负电，其所受的电场力与涡旋电场的方向相反，则电子沿逆时针方向运动，故A正确
B.的作用是产生感生电场，使电子加速，由法拉第电磁感应定律知，磁场产生的感应电动势，电子在轨道上运动时受涡旋电场的电场力，沿切线方向的加速度，大小不变，故B错误
C.电子在轨道内运动一周，由动能定理，解得，故C错误
D.电子在轨道运动的瞬时速度随时间均匀增大，电子的质量为，电荷量为，由洛伦兹力提供向心力，，由此可知磁场需随时间均匀增大。若，电子的加速度，经时间，电子的轨迹半径，显然不成立，故D错误。
12.【答案】
【解析】断开开关瞬间，通过的电流逐渐减小，线圈由于自感产生自感电流，灯突然闪亮，即自感电流会大于原来通过的电流，说明闭合电路稳定时，通过的电流小于通过的电流，的电阻小于的电阻，故AB错误；
C.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 C正确；
D. 闭合开关，逐渐变亮，而立即变亮，说明通过中电流与通过变阻器中电流不相等，故D错误。
故选C。
13.【答案】
【解析】、电磁制动的原理是当导体在通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，导体会发热，故A错误；
B、导体运动的速度越大，产生的感应电流越强，制动器对转盘的制动力越大，故制动力的大小与导体运动的速度有关，故B错误；
C、如果改变线圈中的电流方向，铁芯产生的磁感线的方向变为反向，此时产生的涡流方向也相反，根据安培力的公式，电流和所处的磁场方向同时反向，安培力方向不变，故还是使导体受到阻碍运动的制动力，故C错误；
D、制动过程，导体的速度逐渐减小，产生的感应电流变小，制动器对转盘的制动力减小，故D正确。
故选：。
导体在磁场中运动时，会产生涡流，电流流过电阻时会产生热量；导体运动的速度越大，磁通量的变化越快，产生的感应电流越强，制动器对转盘的制动力越大；根据安培力公式，电流和所处的磁场方向同时反向，安培力方向不变仍然是阻碍作用。
明确电磁制动的原理，知道涡流的方向与线圈中电流的方向的关系，知道运动速度大小对制动力的影响。
14.【答案】
【解析】、根据安培定则可知，螺线管产生的磁场的方向向右；因为小火车是放在螺线管里面的。内部磁场方向自左向右，小火车左侧磁铁的被螺线管左侧磁极吸引参考小磁针，而小火车右侧磁铁级要受到右侧极的排斥力，方向沿螺线管内部磁感线方向，最终小火车两侧磁铁所受总合力向左；驱动“小火车”运动的动力来自于两块磁铁与螺线管之间的作用。故A错误；
B、只将干电池的“”“”极左右对调，则螺线管产生的磁场的方向向左，结合的分析可知，最终小火车两侧磁铁所受总合力向右，小火车将向右运动。故B正确；
C、只改用旧的干电池，则旧电池的内阻增大，则螺线管内的电流减小，产生的磁场减小，“小火车”运动速度一定变小。故C错误；
D、只增加两端磁铁数量，则小火车的质量也增大，所以“小火车”运动速度不一定变大，故D错误。
故选：。
分析给出的原理图，明确小火车原理；根据安培定则分析磁场的方向，再根据磁体间的相互作用即可明确受力情况，从而确定运动情况。
本题考查科技小制作中”电磁动力小火车“的原理，要注意明确两端磁铁只有方向相同时才能形成对电池前进的动力，从而使电池前进。
15.【答案】
【解析】把铜盘看做若干条由中心指向边缘的铜棒组合而成，当铜盘转动时，每根金属棒都在切割磁感线，相当于电源，由右手定则知，中心为电源正极，盘边缘为负极，若干个相同的电源并联对外供电，电流方向由经灯泡再从流向铜盘，方向不变，故A错误，C正确。
B.回路中感应电动势为，所以电流，故B错误。
D.若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的按正弦规律变化的磁场，不转动铜盘时闭合回路磁通量发生变化，灯泡中仍有电流流过，D正确．
故选CD。
16.【答案】
【解析】A.根据右手定则，金属棒转动切割点电势高，电阻中电流方向由到，A正确；
B.导体棒电动势 ，流过的电流大小为，B正确；
C.、两点间的电势差为，C错误；
D.导体棒段所受安培力大小为，D正确。
正确答案ABD。
17.【答案】
【解析】、两棒的长度之比为：，所以电阻之比为：，
由于流过两金属棒的电流在任何时刻均相等，由焦耳定律可知，棒产生的焦耳热是棒产生焦耳热倍，即棒产生的焦耳热为，在棒向右运动距离为的过程中，对系统由功能关系得：，解得：，故A错误；
、令棒的长度为，则棒长为，撤去拉力后，棒继续向左加速运动，而棒向右开始减速运动，两棒最终匀速运动时，电路中电流为零，两棒切割磁感线产生的感应电动势大小相等，感应电动势：，解得：，
撤去外力后到棒匀速运动过程，由动量定理得：
对：
对：，
由安培力公式可知，安培力大小：，
解得：，水平向左
，水平向右，故B错误，C正确；
D、撤去外力到最终稳定运动过程中，由能量守恒定律得；
解得：，故D正确。
故选：。
18.【答案】
【解析】A.边进入磁场时切割磁感线，产生感应电动势相当于电源，与并联，则电路中的总电阻为
由于线框匀速运动，重力与安培力平衡，根据平衡条件则
设边中的电流为，则边受到安培力的大小为
设边进入磁场时的速度为 ，则边进入磁场时的电动势为
根据闭合电路欧姆定律
以上各式联立，解得，故A正确；
B.若线框边刚进入磁场时做匀速运动，产生感应电动势相当于电源，与并联，则电路中的总电阻为
由于线框匀速运动，重力与安培力平衡，根据平衡条件则
设边中的电流为，则边受到安培力的大小为
设边进入磁场时的速度为 ，则边进入磁场时的电动势为
根据闭合电路欧姆定律
以上各式联立，解得
同理可得，边在磁场中做匀速直线运动的速度为
边出磁场到进磁场，穿过线框的磁通量不变，没有感应电流产生，线框做加速度为的匀加速运动，则边与边的距离为，故B错误；
C.从开始下落到边离开磁场过程中，、、边在磁场中分别匀速直线运动，当三个边都不在磁场的所有过程可整体看作是自由落体，则从开始下落到边离开磁场过程中总时间为，故C正确；
D.开始时边到磁场上边界的距离为
边与边的距离为
根据能量守恒，线圈产生的焦耳热为
解得，故D错误。
故选AC。
19.【答案】
【解析】导体棒在物块拉动下切割磁感线运动，产生电动势，给电容器充电，形成充电电流，电流流过导体棒，导体棒受到安培力作用，对导体棒受力分析有：，，对物块有：，解得，，故A错误，C正确，
根据功能关系可知，物块与导体棒组成的系统减少的机械能等于导体棒克服安培力做的功，B正确；
物块由静止下落高度为时，导体棒速度为，根据匀变速运动规律有：，解得，此时电容器两端的电压，故电容器增加的电荷量为，D正确；
故选BCD。
20.【答案】
【解析】A.在电磁铁系统进入线圈时，根据右手定则可知，若俯视则线圈内的感应电流方向为逆时针，故A错误；
B.模型车做减速度运动，线圈对电磁系统作用力的方向与模型车运动方向相反，故B错误；
C.在电磁铁系统的磁场全部进入任意一个线圈的过程中，通过线圈的电荷量为
故C正确；
D.取向右为正方向，根据动量定理有
即
解得
故D正确。
故选CD。
21.【解析】刚进入磁场时，
电流为，
对导体棒受力分析，
解得；
在导体棒上滑过程中，
产生的平均感应电动势为，
根据闭合电路欧姆定律，有，
通过的电荷量为，
联立可得；
上滑过程根据能量守恒，有，
导体棒与电阻串联，电流相同，时间相同，由焦耳定律可得导体棒产生的热量为，
解得。
22.【解析】棒从斜面轨道滑到底端，有：
又：
解得：
因为两导体棒所受的安培力始终大小相等、方向相反，所以将两棒组成的系统作为研究
对象，由动量守恒得：
解得：
从棒刚进入磁场到与棒共速，对导体棒，由动量定理得：
解得：
23.【解析】将开关置于“”位置，金属棒与电源形成回路，且金属棒产生的感应电动势与电源电动势方向相反。则
，
，
，
联立解得。
将开关置于“”位置，金属棒由静止释放并沿导轨下滑，产生感应电动势、感应电流，
设其沿导轨向下运动的最大速度为，则，
，
，
当金属棒达到最大速度时，开始匀速运动，
有，
联立解得。
将开关置于“”位置时，金属棒与电容器形成回路，金属棒在倾斜轨道上运动时电流，
据有，结合题意电容的表达式，
加速度为，
联立可得，
对金属棒受力分析，根据牛顿第二定律得
，
所以，
显然金属棒做匀加速运动，为保证电容不被击穿，其最大速度为，
由运动学公式，
解得。
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