2026届高考物理一轮复习专题训练 电磁感应（含解析）

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2026届高考物理一轮复习专题训练 电磁感应
一、单选题
1．如图所示，水平面内有4条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线，它们构成一个九宫格。四个相同的圆形闭合线圈在其中四个方格内放置于正中心，直导线中的电流大小与变化情况完全相同，电流方向如图所示，当4条直导线中的电流都增大时，四个线圈1、2、3、4中感应电流的情况是( )
A.线圈1中有感应电流 B.线圈2中有感应电流
C.线圈3中无感应电流 D.线圈4中无感应电流
2．如图所示，A中闭合线圈平面垂直于匀强磁场，线圈在磁场中以线圈中心为轴转动；B中线圈平面从平行于匀强磁场平面的位置开始在磁场中以为轴转动；C中竖直放置的线圈在通电螺旋线圈附近；D中线圈位于条形磁铁正上方并以竖直向上的速度v远离条形磁铁。线圈中能产生感应电流的是( )
A.B.C. D.
3．闭合金属线圈或线框在磁场中运动的情景如下各图所示，有关线圈或线框中磁通量变化或产生感应电流的说法中正确的有( )
①甲图，线框从P进入垂直纸面的匀强磁场区域到达Q的过程中，线框中始终有感应电流
②乙图，磁感线向右，垂直纸面的线圈从P到达Q的过程中，线圈中有感应电流
③丙图，线圈从磁铁的上端M到达N的过程中，线圈中磁通量先减小后增大
④丁图，与通电导线在同一平面内的线框远离的过程中，线框中有感应电流
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
4．如图所示，有界匀强磁场的宽度为，方向垂直纸面向里，边长为L的等边三角形线圈位于纸面内。时刻，边与磁场边界垂直且c点在磁场边界上。当线圈沿垂直于磁场边界的方向以速度v匀速穿过磁场时，线圈中的感应电流i随时间t变化的图像可能是( )（取逆时针方向为感应电流的正方向）
A. B.
C. D.
5．如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，总长为的导体棒的O端位于圆心，A为棒的中点。现使导体棒绕O点在纸面内逆时针匀速转动，则O点到导体棒上任意一点的电势差与间距离的关系图像正确的是( )
A. B.
C. D.
6．如图所示，磁铁靠近超导体时，超导体中会产生强大的电流，从而对磁铁有排斥作用，可以使磁铁悬浮于空中。下列说法中正确的是( )
A.磁铁产生的磁场和超导体中电流产生的磁场方向垂直
B.磁铁产生的磁场和超导体中电流产生的磁场方向相反
C.将磁铁翻转，超导体中的电流方向不变
D.磁体悬浮时，超导体中无电流
7．如图甲所示，金属圆环的直径与两匀强磁场的边界重合，边界右侧有垂直纸面向里，大小恒为的匀强磁场（图中未画出）。边界左侧的磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示，取垂直纸面向外为正方向。关于0~2T时间内，金属环中感应电流的方向，下列说法正确的是( )
A.先逆时针方向后顺时针方向
B.先顺时针方向后逆时针方向
C.顺时针方向
D.逆时针方向
8．一个U形金属线框在匀强磁场中绕轴以相同的角速度匀速转动，通过导线给同一电阻R供电，如图甲、乙所示。图甲中轴右侧有磁场，图乙中轴左右两侧均有磁场，两磁场的磁感应强度相同。则甲、乙两图中交流电流表的示数之比为( )
A. B.1:2 C.1:4 D.1:1
9．在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环。规定导体环中电流的正方向如图甲所示，磁场向上为正。当磁感应强度B随时间t按图乙变化时，下列关于导体环中的感应电流i随时间t变化的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
10．电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。磁场中，边长为L的正方形线圈竖直固定在减震装置上。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示，永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。关于图乙中的线圈，下列说法正确的是( )
A.穿过线圈的磁通量为
B.永磁铁相对线圈上升越高，线圈中感应电动势越大
C.永磁铁相对线圈上升越快，线圈中感应电动势越小
D.永磁铁相对线圈下降时，线圈中感应电流的方向为顺时针方向
11．将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是( )
A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关
B.穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大
C.穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大
D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同
12．间距为L的水平边界MN、PQ之间存在垂直纸面向外的匀强磁场，一正方形线框abcd位于磁场区域上方某一高度，线框的边长为L、ab边的电阻是dc边电阻的2倍，ad边、bc边的电阻不计。若线框由静止释放，时刻dc边进入磁场，整个线框通过磁场区域的过程中，ab边与dc边保持水平，且线框平面始终垂直于磁场，则下列关于a、b两点间电势差随时间t变化的图像可能正确的是( )
A.B.C. D.
二、多选题
13．两根足够长的平行光滑导轨固定在水平面上，导轨左侧连接有单刀双掷开关，接头A连接充满电荷的平行板电容器C，接头B连接定值电阻R，两导轨之间有垂直导轨平面的匀强磁场（未画出），一根导体棒置于导轨上且与导轨垂直并接触良好，如图所示。现将开关掷于接头A，一段时间后掷于接头B，流过导体棒电量的绝对值q与时间t的关系图像和导体棒C运动的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
14．下列哪些措施是为了防止涡流的危害( )
A.电磁炉所用的锅要用平厚底金属锅
B.磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上
C.变压器的铁芯不做成整块，而是用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成
D.变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化层
15．如图甲所示，将粗细均匀的导线做成的正方形线框abcd在磁场上方某高处由静止释放，cd边刚进入磁场时开始计时（），线框的图像如图乙所示，在时刻cd边刚离开磁场时速度也为，最终线框离开磁场（离开图略）。已知线框的质量为m，边长为L，两条水平虚线、相距为d（），虚线之间的匀强磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B，重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A.线框进入磁场过程中线框中电流方向与离开磁场过程中电流方向相反
B.线框进入磁场过程中线框受安培力的方向与离开磁场过程中受安培力的方向相反
C.cd边刚进入磁场时c、d两点间的电势差为
D.线框进入磁场的过程中产生的电热为
16．如图所示为两个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于纸面向里和向外，磁场宽度均为L，距磁场区域的左侧L处有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直。现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定电流沿逆时针方向时的电动势E为正，磁感线垂直纸面向里时磁通量Φ的方向为正，外力F向右为正。线框中的磁通量Φ、感应电动势E、外力F和电功率P随时间变化的图像正确的是图中的( )
A. B.
C. D.
三、填空题
17．如图甲所示，半径为r的圆形区域内存在垂直纸面向里的磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，图中和均为已知量。半径为2r的单匝金属圆环垂直磁场方向放置，圆形磁场区域与金属圆环为同心圆，则时间内，圆环中感应电动势的大小为________，感应电流方向为________（选填“顺时针”或“逆时针”）。
18．如图所示，两相同灯泡与一理想二极管D连接，线圈L的直流电阻与灯泡阻值相等。闭合开关S后，会__________（填“立即亮”或“逐渐变亮”）；断开开关S的瞬间，会__________（填“闪亮一下再熄灭”或“立即熄灭”）。
四、实验题
19．某物理小组的同学设计了用磁感应强度传感器探究线圈中磁场变化产生感应电流的实验。如图甲所示，他将一条形磁铁放在转盘上，磁铁可随转盘转动，另将一磁感应强度传感器固定在转盘旁边，磁感应强度传感器上还套有一带有绝缘外层的闭合导线圈（图中未画出），感应电流产生的磁场对原磁场的磁感应强度产生影响不计，转动转盘（及磁铁），磁感应强度测量值周期性地变化，该变化周期与转盘转动的周期一致，该同学取向右为正方向在计算机上得到了如图乙所示的图像，请完成下面填空：
（1）在图像记录的这段时间内，线圈中产生的交流电________（填“是”或“不是”）按正弦变化的。
（2）在图像记录的这段时间内，线圈中产生的交流电的频率________（填“先不变，后变小”“不变”或“先不变，后变大”）。
（3）在时刻，线圈内产生的感应电流的方向________（填“不变”或“变化”）。
（4）在0.10~0.15s时间内，线圈内产生的感应电流________（填“逐渐减小”“不变”或“逐渐增大”）。
五、计算题
20．如图所示，两根间距、足够长光滑平行导轨与水平面夹角为，导轨上端用一单刀双掷开关分别连接阻值的电阻和电容的电容器，整个装置处于磁感应强度大小、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。在导轨上垂直于导轨放置一质量的导体棒ab，并将其锁定在图示位置。将单刀双掷开关掷到1，并解除对导体棒的锁定，导体棒由静止开始向下运动，重力加速度g取，导轨和导体棒电阻均不计，求：
(1)导体棒获得的最大速度；
(2)若将单刀双掷开关掷到2，并解除锁定，导体棒获得（1）中同样的速度所用的时间。
21．如图所示，宽度的U形平行金属导轨固定在水平地面上，导轨之间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度随时间的变化规律为，与导轨最左端相距处静止放置质量、电阻的导体棒。已知导体棒始终与导轨垂直且接触良好，二者之间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导轨的电阻忽略不计，取重力加速度。
(1)求时，导体棒所受摩擦力f的大小和0~2s内通过导体棒的电荷量q；
(2)时，给导体棒施加水平向右的外力，使其由静止开始向右做匀加速运动，加速度大小，导体棒运动2s时，求外力F的大小。
参考答案
1．答案：D
解析:D根据安培定则可判断出长直导线中电流产生的磁场方向，线圈1、2、4中的合磁通量始终为零，所以增大直导线中的电流时，线圈1、2、4中的磁通量不发生变化，无感应电流产生，而线圈3中有感应电流产生。故选D。
2．答案：B
解析:A.A中闭合线圈在磁场中以线圈中心为轴转动，穿过线圈的磁通量没有变化，不会产生感应电流，故A错误；
B.B中线圈平面从平行于匀强磁场平面的位置开始在磁场中以OO为轴转动，穿过线圈的磁通量发生变化，会产生感应电流，故B正确；
C.C中坚直放置的线圈在通电螺旋线圈附近，穿过线圈的磁通量没有变化，不会产生感应电流，故C错误；
D.D中线圈位于条形磁铁正上方并以竖直向上的速度v远离条形磁铁，穿过线圈的磁通量没有变化，不会产生感应电流，故D错误。
故选B。
3．答案：D
解析: ①甲图，线框从P进入垂直纸面的匀强磁场区域到达Q的过程中，线框从P进入垂直纸面的匀强磁场区域，穿过线框的磁通量发牛变化，有感应
电流，在相框完全进入磁场区域到达Q的过程中，穿过线框的磁通量不会发生变化，没有有感应电流，故错误;
②乙图，磁感线向右，垂直纸面的线圈从P到达Q的过程中，穿过线圈的磁通量减小，线圈中有感应电流，故②正确;
③丙图，线圈从磁铁的上端M到达N的过程中，穿过线圈的磁感线先变多后变少，线圈中磁通量先增大后减小，故③错误
④丁图，与通电导线在同一平面内的线框远离的过程中，穿过相框的磁通量减少，线框中有感应电流，故④正确。
故选D。
4．答案：A
解析: C.线框进入磁场的过程中，根据楞次定律判断，感应电流的方向为逆时针方向，即为正方向，线框离开磁场的过程中，感应电流的方向为顺时针方向，即为负方向，故C错误；
D.线框匀速进入和离开磁场所用时间均为 ，线框完全进入磁场后运动 的时间内磁通量不变化，线框中没有感应电流，故D错误；
B.线框进入磁场过程中，设等边三角形线圈a b c的顶角为 ，匀强磁场的磁感应强度为 B在 时间内，切割磁感线的有效长度为
根据法拉第电磁感应感应定律得
根据闭合电路欧姆定律得
联立各式得
即感应电流是时间暏一次函数，故 B 错误；
A.同理可得，在线框进入磁场的 时间内，电流随时间均匀减小，但方向不变；当线框离开磁场的 和 时间段内，电流随时间均匀增大和均匀减少，但电流方向为负，故A正确；
故选A。
5．答案：A
解析:由于AC段不切割磁感线则AC电势相同，在OA段，设某点到O的距离为d，根据
则离O越远电势减小得越快，即电势差增大得越快。
故选A。
6．答案：B
解析:AB.超导体感应电流的磁场对磁铁有排斥作用，由楞次定律可知，在磁铁和超导体间，磁铁产生的磁场和超导体中电流产生的磁场方向相反，故A错误，B正确；
C.磁铁翻转，由楞次定律可知，超导体和磁铁间的作用力还是斥力，但超导体中的电流方向改变，故C错误；
D.磁体悬浮时，磁体的重力与超导体的磁场力平衡，超导体中有电流，故D错误。
故选B。
7．答案：D
解析:设金属圆环的面积为S，则边界右侧的磁通量为，边界左侧磁通量初始为，所以，金属圆环的合磁通量先为零，此后时间内，左侧磁通量减小，所以穿过金属圆环的合磁通量垂直纸面向里增加；时间内，左侧磁场也垂直纸面向里且增强，则金属圆环的合磁通量垂直纸面向里增加。即时间内，金属圆环的合磁通量一直垂直纸面向里增加，根据楞次定律结合安培定则可知，金属圆环中感应电流的方向为逆时针。故选D。
8．答案：A
解析：
9．答案：D
解析: 均匀变化的磁场产生恒定的电流，在0~1s内，磁感应强度方向竖直向上，并且均匀增大，根据楞次定律可知感应电流方向为正;1~2s内磁场方向竖直向上，保持不变，则感应电流为0，2~4s内磁场变化情况与1~2s内相反，根据楞次定律可知2~4s内感应电流方向为负方向，4~5s内磁场方向竖直向下，保持不变，则感应电流为0，5~6s内，磁场向下减小，根据楞次定律可知感应电流方向为正故选D。
10．答案：D
解析：题图乙中穿过线圈的磁通量上下两部分相互抵消，磁通量为零，A错误；根据法拉第电磁感应定律可知，永磁铁相对线圈上升越快，磁通量变化越快，产生的感应电动势越大，永磁铁相对线圈上升越高，磁通量的变化量越大，与感应电动势大小无关，BC错误；永磁铁相对线圈下降时，可认为磁场不动，线圈向上运动，对线圈的上下边根据右手定则可知，线圈中的电流方向为顺时针方向，D正确。
11．答案：C
解析：AC.由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势，即感应电动势与线圈匝数有关，感应电动势与磁通量的变化率有关，磁通量变化越快，感应电动势越大故A错误，C正确；
B.穿过线圈的磁通量大，但若所用的时间长，则电动势可能小，故B错误；
D.由楞次定律可知：感应电流的磁场方向总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故原磁通增加，感应电流的磁场与之反向，原磁通减小，感应电流的磁场与原磁场方向相同，即“增反减同”，故D错误.
12．答案：D
解析:当线框进入磁场过程中做匀速直线运动时，dc边切割磁场，ab两点间的电压为路端电压，设电动势为E，则当线框离开磁场过程中，ab边切割磁场，电动势为E不变，ab两点间的电压为路端电压为可知线框进入磁场过程a、b两点间电势差是线框离开磁场过程的2倍。
故选D。
13．答案：AD
解析:AB.开关掷于接头A，电容器放电，导体棒加速运动，速度v越来越大，过程中，电容器两端电压U越来越小，导体棒反电动势越来越大，则电流越来越小，开关掷于接头B，导体棒切割磁感线，相当于电源对电阻R供电，导体棒减速运动，速度v越来越小。过程中，导体橦电动势越来越小，则越来越小，图像的斜率绝对值表示电流大小，故A正确，B错误；
CD.结合AB分析可知，开关掷于接头A时，导体棒加速运动，安培力越来越小，加速度越来越小，开关掷于接头B时，导体棒减速运动，且所受安培力越来越小，加速度越来越小，故C错误，D正确。故选AD。
14．答案：CD
解析:A.电磁炉是采用电磁感应原理，在金属锅上产生涡流，使锅体发热从而加热食物的，属于涡流的应用，故A不符合题意要求；
B.磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架，起到电磁阻尼作用，是为了利用电磁感应，故B不符合题意要求；
C.变压器的铁芯不做成整块，而是用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成，是为了减小变压器铁芯内产生的涡流，属于涡流的防止，故C符合题意要求；
D.变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化层，是为了减小变压器铁芯内产生的涡流，属于涡流的防止，故D符合题意要求。
故选CD。
15．答案：AD
解析:根据楞次定律可得，线框进入磁场过程中电流方向为adcba，离开磁场过程中电流方向为abcda，故A正确；根据楞次定律中＂来拒去留＂可知，线框进入磁场过程中受安培力的方向向上，离开磁场过程中受安培力的方向也向上，故B错误；cd边刚进入磁场时产生的感应电动势为，所以c、d两点间的电势差即路端电压为，故C错误；线框从进入磁场到cd边刚离开磁场过程中动能不变，根据能量守恒定律可得产生的焦耳热为，故D正确。
16．答案：BD
解析：A.当线框运动L时开始进入磁场，磁感线垂直纸面向里，磁通量为正开始增加，当全部进入时达最大，此后向外的磁通量增加，总磁通减小，当运动到2.5L时，磁通量最小为零。故A错误；B.当线圈进入第一个磁场时，产生的感应电动势为可知E保持不变，根据右手定则可知电流沿逆时针方向，电动势为正。而线圈开始进入第二个磁场时，两端同时切割磁感线，由右手定则可知电流沿顺时针方向，电动势E为负，电动势应为当线圈离开第二个磁场过程中，左端切割磁感线，根据右手定则可知电流沿逆时针方向，电动势E为正，大小为故B正确；D.拉力的功率因速度不变，而线框在第一个磁场时，电流为定值，安培力为定值，拉力为定值，电功率也为定值，两边分别在两个磁场中时，安培力为电功率为，变为4倍，此后从第二个磁场中离开时，安培力应等于线框在第一个磁场中的安培力，电功率也等于在第一个磁场中的电功率。故D正确；C.因安培力总是与运动方向相反，故拉力应一直向右，外力一直是正的。故C错误。故选BD。
17．答案：;逆时针
解析：根据图乙可知
根据法拉电磁感应定律有
其中
解得
原磁场的磁感应强度增大，方向垂直于纸面向里，穿过圆环的磁通量增大，根据楞次定律可知，园环中感应电流方向为逆时针。
18．答案：立即亮;立即熄灭
解析：闭合开关S后，因线圈自感，但两灯和线圈不是串联的关系，则两灯立即亮；
断开S的瞬间，会立刻熄灭，线圈L与灯泡及二极管构成回路，因线圈产生感应电动势，a端的电势低于b端，但二极管具有单向导电性，所以回路没有感应电流，也是立即熄灭。
19．答案：（1）不是（2）先不变，后变小（3）不变（4）逐渐减小
解析：（1）由于磁场不是按正弦变化的，所以线圈中产生的交流电不是按正弦变化的；
（2）在图像记录的这段时间内，磁场的变化周期0.8s之前不变，后来的周期增大，所以产生感应电流的频率应是先不变，后变小；
（3）时刻磁场由正向减小到负向增大，感应电流的方向不变；
（4）在0.10s~0.15s时间内，磁感应强度的变化率越来越小，所以感应电流逐渐减小。
20．答案：(1)
(2)0.5 s
解析:（1）单刀双掷开关掷到1时，导体棒做加速度逐渐减小的加速运动，当导体棒匀速时，可知
导体棒切割磁感线的感应电动势为
回路中感应电流为
导体棒所受安培力大小为
联立，解得
（2）若单刀双掷开关掷到2时，并解除固定，取极短时间导体棒速度变化量为Δv，感应电动势的变化量
电容器上电量的变化量
回路中电流强度为
解得
导体棒受到的安培力
根据牛顿第二定律
联立，可得
解得
21．答案：(1)0.096N，0.32C
(2)4.18N
解析:（1）感应电动势大小为
感应电流大小为
时的磁感应强度大小为
时的安培力为
导体棒的最大静摩擦力为
安培力小于最大静摩擦力。
导体棒所受摩擦力f的大小为
0~2s内通过导体棒的电荷量
（2）导体棒运动2s时的速度为
时的磁感应强度大小为
产生的动生电动势大小为
导体棒运动2s时的位移为
产生的感生电动势大小为
感应电流大小为
外力F的大小
解得
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