2026年高考物理专题训练：电磁感应（含答案）

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2026年高考物理专题训练：电磁感应
一、选择题
1．如图所示，一处于匀强磁场的矩形线圈，磁场方向垂直于纸面向里，线圈位于纸面内。如果线圈做下列几种运动：①在纸面内向右平移而未移出磁场；②沿垂直于纸面方向平移；③绕ab边转动；④绕通过线圈中心且垂直于纸面的轴转动。以上述几种运动中，能产生感应电流的是（　　）
A．只有③ B．①③④ C．②③④ D．①②③④
2．经过十多年的不懈努力与探索，法拉第终于在1831年发现了电磁感应现象，为人类进入电气化时代奠定了基础。如图是法拉第研究电磁感应现象所做的一个实验。下列说法正确的是（　　）
A．导线EF应沿东西方向水平放置
B．闭合开关的瞬间，小磁针偏转至南北方向
C．断开开关的瞬间，小磁针偏转至东西方向
D．开关闭合不动，线圈中也会产生电磁感应现象
3．如图所示，铝环A用轻线静止悬挂于长直螺线管左侧，且与螺线管共轴，下列判断正确的是（　　）
A．闭合开关瞬间，环A将向右摆动
B．断开开关瞬间，环A的面积有收缩趋势
C．保持开关闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向右滑，从左往右看A环中将产生顺时针方向的感应电流
D．保持开关闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑，环A将向右摆动
4．将一段导线绕成图甲所示的闭合电路，并固定在水平面（纸面）内，回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中。回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示。用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图像是（　　）
A． B．
C． D．
5．如图所示电路中，A、B为两个相同灯泡，为自感系数较大、电阻可忽略不计的电感线圈，下列说法正确的是（　　）
A．接通开关S，A立即变亮，最后A比B亮
B．接通开关S，B即变亮，最后、B一样亮
C．断开开关，A、B都立刻熄灭
D．断开开关，A、B都逐渐熄灭
6．匀强磁场方向垂直纸面，规定垂直纸面向里的方向为正，磁感应强度B随时间t变化规律如图甲所示。在磁场中有一细金属矩形线框，线框平面位于纸面内，如图乙所示。令分别表示Oa、ab、bc段的感应电流，分别表示Oa、ab、bc段线框右侧PQ边受到的安培力。则（　　）
A．I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向
B．I2沿顺时针方向，I3沿逆时针方向
C．F1方向向右，F2方向向左
D．F2方向向右，F3方向向右
7．竖直平行导轨MN上端接有电阻R，金属杆ab质量为m，跨在平行导轨间的长度为L，垂直导轨平面的水平匀强磁场方向向里，不计ab杆及导轨电阻，不计摩擦，且ab与导轨接触良好，如图所示。若ab杆在竖直方向上的外力F作用下匀速上升h，则下列说法错误的是（　　）
A．金属杆ab克服安培力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热
B．金属杆ab克服安培力所做的功与克服重力做功之和等于金属杆机械能的增加量
C．拉力F与重力做功的代数和等于金属杆克服安培力做的功
D．拉力F与安培力的合力所做的功等于mgh
8．如图所示，在直径为的圆形区域内存在垂直平面的匀强磁场，有一边长为的正方形金属线框，线框右侧边恰好与圆形区域左侧相切，现使线框匀速向右运动，并保持线框边始终在虚线上，从线框开始进入磁场区域到完全离开过程中，以顺时针为正方向，电流随时间变化的图像可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
9．如图所示，平行导轨间的距离为d，一端跨接一个电阻R，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于平行金属导轨所在的平面。一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置。金属棒与导轨的电阻不计，当金属棒沿垂直于棒的方向滑行时，通过电阻R的电流为（　　）。
A． B． C． D．
10．如图甲所示，正方形闭合线框MNPQ的总电阻r=0.4Ω，边长为0.8m，线框内存在一个边长为0.4m的正方形磁场区域。从t=0时刻开始，磁场的磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示，t=0时刻，磁场方向垂直纸面向里，0~1s内，线框中感应电流的大小和方向分别为（　　）
A．0.16A逆时针 B．0.16A，顺时针
C．0.08A，逆时针 D．0.08A，顺时针
二、多项选择题
11．如图甲所示，在超声波悬浮仪中，由LC振荡电路产生高频电信号，通过压电陶瓷转换成同频率的超声波，利用超声波最终实现小水珠的悬浮。若某时刻LC振荡电路线圈中的磁场及电容器两极板所带的电荷如图乙所示，则下列说法正确的是（　　）
A．此时电容器正在充电
B．此时电场能正向磁场能转化
C．此时线圈中的电流正在增大
D．在线圈中插入铁芯，LC振荡电路的周期增大
12．如图所示，水平面内有两根间距为d的光滑平行导轨，右端接有电容为C的电容器。一质量为m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M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B，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g，则在物块由静止下落高度为h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
13．如图所示，一质量为m、边长为L、电阻为R的正方形金属线框在绝缘水平地面上向一磁感应强度大小为B、方向竖直向下的有界匀强磁场滑去（磁场宽度d>L)，ab边刚进入磁场时，线框abef的速度大小为．已知线框abef与地面间的动摩擦因数为，线框abef恰好能完全进入磁场．下列说法正确的是
A．线框abef进入磁场过程中的加速度不断减小
B．线框abef进入磁场过程中所产生的焦耳热为
C．整个过程中线框abef损失的机械能等于线框abef克服安培力所做的功
D．通过以上数据不能求出线框abef进入磁场所用的时间
14．电磁灶（又叫电磁炉）的基本结构图如图甲所示，利用电磁感应产生涡流的原理对食物进行加热，利用涡流现象来冶炼钢铁的炼钢炉装置如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．电磁灶的加热原理先是电能变成磁能，然后产生涡流最后产生焦耳热
B．铁质锅换成铜、铝锅，其加热效果与铁质锅一样
C．炼钢炉通上恒定电流也可以冶炼钢铁
D．炼钢炉的涡流现象与电磁灶的涡流现象本质相同，结构也类似
三、非选择题
15．如图为“探究感应电流产生的条件”的实验装置，有铁芯的线圈A放在线圈B中。
（1）为了保护电器，开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应位于　 　（填“最左端”“正中央”或“最右端”）。
（2）在闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向右偏转。下列说法中正确的是___________。
A．闭合开关后，将线圈A从线圈B中抽出时，电流计指针向右偏转
B．闭合开关后，滑片P向右滑动时，电流计指针向左偏转
C．闭合开关后，线圈A、B保持不动，电流计指针不偏转
D．断开开关瞬间，电流计指针向右偏转
（3）某同学在完成实验后未断开开关，也未把A、B两线圈和铁芯分开放置，在拆除电路时突然被电击了一下，则被电击是在拆除　 　（填“A”或“B”）线圈所在电路时发生的。
16．如图甲所示，固定光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面成倾斜放置，其电阻不计，导轨间距，导轨顶端与电阻相连。垂直导轨水平放置一根质量、电阻的导体棒ab，ab距导轨顶端，距导轨底端距离为（未知）。在装置所在区域加一个垂直导轨平面向上的匀强磁场，其磁感应强度B和时间t的函数关系如图乙所示。0～2s内，导体棒在外力作用下保持静止；2s后由静止释放导体棒，导体棒滑到导轨底部的过程，通过导体棒横截面的电荷量。导体棒始终与导轨垂直并接触良好，且导体棒滑到底部前已经做匀速运动，重力加速度，。求：
（1）0～2s内通过导体棒的电流的大小和方向；
（2）导体棒滑到底部前的最大速度；
（3）导体棒由静止开始下滑到导轨底部的过程，电阻R上产生的焦耳热QR。
17．如图所示，间距为的光滑平行金属导轨由倾斜部分、水平部分和竖直半圆弧部分组成，三部分平滑连接。倾斜部分与水平面间的夹角为，上端连接一电容值可调的电容器C（不带电），水平部分NP的长度为，半圆弧轨道半径为，倾斜部分中区域内存在垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为的匀强磁场（图中未画出），和之间的距离为。现将一绝缘棒b放置在水平导轨上，调节电容器的电容为某一合适的值，使另一金属棒a从位置由静止开始释放，a与b发生弹性碰撞后，b恰好能通过圆弧轨道的最高点。已知a和b的质量均为，长度均为L，两棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度大小取，，不计导轨、金属棒a的电阻及空气阻力。
（1）求b棒经过位置时对轨道单边的压力大小；
（2）求a棒下滑到位置时电容器所带的电荷量；
（3）仅改变电容器的电容，使b棒沿飞出后落到倾斜轨道上时速度方向与轨道垂直，求此时电容器的电容。
答案解析部分
1．【答案】A
2．【答案】C
3．【答案】C
4．【答案】B
5．【答案】D
6．【答案】A
7．【答案】B
8．【答案】D
9．【答案】D
10．【答案】C
11．【答案】A,D
12．【答案】B,C,D
13．【答案】A,B
14．【答案】A,D
15．【答案】（1）最左端
（2）C
（3）A
16．【答案】（1）解：由法拉第电磁感应定律可得前2s产生的感应电动势
由闭合电路欧姆定律
解得
根据楞次定律知感应电流的方向为a到b。
（2）解：当导体棒达最大速度后匀速下滑，根据平衡方程，，
其中
解得
（3）解：导体棒滑到底端过程中，，
解得
设下滑过程中系统产生的热量Q，根据动能定理有，
解得
电阻R产生的热量为
17．【答案】（1）解：由题意可知棒恰好可以经过圆弧轨道最高点，设棒在圆弧轨道最高点时的速度为，此时棒所受重力提供其做圆周运动的向心力，则有
设棒经过圆弧轨道最低点时的速度为，受到轨道单边对其的支持力为，棒对轨道单边的压力为，棒从圆弧轨道最低点运动至最高点过程中，由动能定理，有
棒在圆弧轨道最低点时，轨道对其的支持力与自身的重力的合力提供其做圆周运动的向心力，则有
由牛顿第三定律可得
联立并代入数据解得
（2）解：设棒运动到位置时的速度大小为，棒发生弹性碰撞后棒的速度大小为，由于水平导轨光滑，结合动量守恒定律与机械能守恒定律，有；
联立解得，
设棒在倾斜导轨上向下运动过程中很小一段时间内速度的变化量为，电容器带电量的变化量为，电容器两端电势差变化量为，由法拉第电磁感应定律，有
由电容的定义式有
电路中的电流为
棒的加速度为
由牛顿第二定律有
联立解得
则棒沿倾斜轨道向下运动过程中加速度保持不变，做初速度为零的匀加速直线运动，由运动学公式，有
棒下滑到位置时电容器所带的电荷量为
联立解得
（3）解：棒从圆弧轨道最高点飞出后做平抛运动，设电容器的电容为时棒能垂直落到倾斜轨道上，棒飞出时速度大小为棒在空中运动的时间为，水平方向上的位移为，竖直方向上的位移为，由平抛运动规律和几何关系，有，
又有
棒运动轨迹的正视图如图所示
由几何关系，有
设电容器的电容为时，棒在圆弧轨道最低点时的速度为，棒在倾斜导轨上的加速度为棒从圆弧轨道最低点运动至最高点过程中，由动能定理，有
由（2）分析可知，棒碰撞前的速度大小等于碰撞后的速度大小，即
加速度为
由运动学公式，有
联立解得
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