二轮综合提能突破小练
专题四 电路与电磁感应
一、单项选择题
1．(2025·茂名一中学月考)如图甲所示是今年春节期间多地流行的国潮霓虹灯．霓虹灯的核心部件是惰性气体放电管，其两端的电压大于等于110 V时惰性气体会被击穿放电而发光，低于110 V时就会熄灭，如果将霓虹灯接在输出电压为如图乙所示的交流电源上，则一分钟内霓虹灯发光的时间为( B )
甲
乙
A．10 s B．20 s
C．25 s D．35 s
【解析】根据题意和图乙可知，交流电的瞬时值表达式为u＝Emsin ωt＝220sin (100πt)V，周期为T＝0.02 s，由110V＝220sin (100πt)V，可得sin (100πt)＝，可得一个周期的前半个周期，在≥t≥内u≥110 V，一个周期的后半个周期，在≥t≥内|u|≥110 V，霓虹灯均会发光，故一个周期内发光时间Δt＝＝，则一分钟内霓虹灯发光的时间为t＝1 min×＝20 s，故选B.
2．(2024·广东六校联考)美国《大众科学》月刊网站报道，明尼苏达大学的研究人员发现，一种具有独特属性的新型合金能够将热能直接转化为电能．具体而言，只要略微提高温度，这种合金就会变成强磁性合金，从而使环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图所示．A为圆柱形合金材料，B为线圈，将B套在圆柱形合金材料上，线圈的半径大于合金材料的半径．现对A进行加热，则A变成两端为磁极的强磁合金．下列说法中正确的是( D )
A．B中一定产生逆时针方向的电流
B．B中一定产生顺时针方向的电流
C．B线圈一定有收缩的趋势
D．B线圈一定有扩张的趋势
【解析】提高温度，这种合金会从非磁性合金变成强磁性合金，穿过线圈的磁通量增大，从而在环绕它的线圈中产生电流．由于原磁场的方向未知，所以不能判断出感应电流的方向，故A、B错误；A外侧的磁场的方向与A内部的磁场的方向相反，B的面积越大，则穿过线圈B的合磁通量越小，当B中磁通量增大时，根据楞次定律，线圈有扩张的趋势，故C错误，D正确．
3．(2025·江门鹤山一中模拟)图甲是医用红外理疗灯，图乙是其内部电路结构示意图，自耦变压器可视为理想变压器，其抽头P与M、N点间的线圈匝数分别为n1和n2(n1甲
乙
A．电流表示数变大
B．电流表示数变小
C．电压表示数变大
D．电压表示数变小
【解析】单刀双掷开关从a切换到b，由题知，变压器原线圈的电压不变，故电压表的示数不变，C、D错误；由题知，变压器原线圈的电压和匝数不变，单刀双掷开关从a切换到b，n14．(2025·潮州饶平县月考)在匀强磁场中放置一金属圆环，磁场方向与圆环平面垂直．规定图甲所示磁场方向为正，磁感应强度B随时间t按图乙所示的正弦规律变化时，下列说法中正确的是( D )
甲
乙
A．t2时刻，圆环中无感应电流
B．t3时刻，圆环上某一小段Δl受到的安培力最大
C．圆环上某一小段Δl所受安培力最大的时刻也是感应电流最大的时刻
D．t2～t3时间内，圆环中感应电流方向沿顺时针方向
【解析】根据法拉第电磁感应定律E＝n＝nS可知，t2时刻磁通量变化率最大，圆环中感应电流最大，A错误；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，B错误；由上述可知，当感应电流最大时，磁感应强度为0，根据F＝BIL可知，此时圆环上某一小段Δl所受安培力为0，C错误；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沿顺时针方向，D正确．
5．(2025·汕头金山中学等四校联考)如图甲所示，底部固定有正方形线框的列车进站停靠时，以初速度v水平进入竖直向上的磁感应强度为B的正方形有界匀强磁场区域，如图乙所示，假设正方形线框边长为l，每条边的电阻相同．磁场的区域边长为d，且l甲
乙
A．线框进入磁场过程中，克服安培力做的功小于线框中产生的焦耳热
B．线框离开磁场过程中，克服安培力做的功等于线框减少的动能
C．线框右边刚刚进入磁场时，感应电流沿图乙逆时针方向，其两端的电压为Blv
D．线框右边刚刚进入磁场时，感应电流沿图乙顺时针方向，其两端的电压为 Blv
【解析】根据功能关系可知，线框克服安培力做的功全部转化为电能，线框为纯电阻电路，则又全部转化为线框中产生的焦耳热，则克服安培力做的功等于线框中产生的焦耳热，A错误；线框离开磁场过程中，根据动能定理可知，克服安培力做功和克服摩擦力、空气阻力做功之和等于线框和列车动能的减小量，B错误；根据右手定则，线框进入磁场时，感应电流沿顺时针方向．线框此时切割磁感线产生的感应电动势为Blv，导线框右边两端的电压为路端电压，即为U＝E＝Blv，C错误，D正确．
6．(2025·清远三中集团期中)如图所示，光滑长直金属杆上套有两个与杆接触良好的金属环，两个金属环与一个形状为完整正弦图形的金属导线ab连接，其余部分没有与杆接触，杆的电阻不计，金属导线ab电阻为R，a、b间距离为2L，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆的距离都为d.在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域，磁场的宽度为L，磁感应强度为B.在外力作用下，导线ab沿杆以恒定的速度v向右运动．导线从O点进入磁场，直到全部穿过磁场的过程中( C )
A．导线ab中电流的方向一直是a到b
B．通过导线ab某一截面的电荷量不为零
C．外力F做功
D．导线ab中产生的电热是
【解析】根据右手定则可得，导线在向右运动过程中，电流方向先b到a，后a到b，再b到a，整个过程中通过导线ab某一截面的电荷量为零，A、B错误；金属导线在磁场中运动时，产生的电动势为e＝Byv，y为导线切割磁感线的有效长度，在导线运动的过程中，y随时间的变化为y＝d sin ，x＝vt，所以y＝d sin ＝d sin ωt，导线从开始向右运动到L的过程中，如图所示，电动势的最大值为Em＝Bdv，电动势的有效值为E＝＝，导线从L向右运动到2L的过程中，电动势的最大值为E′m＝2Bdv，电动势的有效值为E′＝＝＝Bdv，导线向右从2L运动到3L的过程与导线从开始向右运动L的过程相同，在这三段中运动的时间均为t＝，则在整个过程中产生的内能为Q＝t＋t＋t＝，因导线在拉力F的作用下匀速运动，所以拉力F所做的功全部转化为内能，即WF＝Q＝，C正确，D错误．
二、多项选择题
7．(2025·广州外国语学校模拟)如图所示，竖直固定的光滑圆弧形金属导轨PQ半径为r，O为圆心，P、O之间用导线连接阻值为R的电阻．粗细均匀的轻质金属棒的一端通过铰链固定在O点，另一端连接质量为m的金属小球，小球套在导轨PQ上．初始时刻金属棒处于水平位置，小球、金属棒与导轨始终接触良好．过圆心O的水平线下方分布着磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场．已知重力加速度为g，金属棒总电阻为2R，小球、导轨及导线电阻不计，不计一切摩擦阻力．现将小球由静止释放，第一次运动到最低点时小球速度大小为v，关于此过程，下列说法中正确的是( BC )
A．小球运动到最低点时，金属棒产生的感应电动势为Brv
B．小球运动到最低点时，金属棒两端的电压为
C．通过电阻R的电荷量为
D．电阻R上产生的焦耳热为mgr－ mv2
【解析】当小球运动到最低点时，金属棒切割磁感线，产生的感应电动势为E＝Br＝B·r＝，金属棒两端的电压为U＝E＝，A错误，B正确；此过程中回路中的平均感应电动势为＝Δt，联立解得q＝＝＝，C正确；根据能量守恒可知，回路中产生的总焦耳热为Q＝mgr－mv2，电阻R上产生的焦耳热为Q′＝Q＝mv2，D错误．
8．(2025·广东省联考)如图所示为模拟“电磁制动”原理的示意图，间距为L的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，左端连接阻值为R的定值电阻，质量为m、长度为L、阻值为的金属棒垂直放在导轨上，整个装置处在竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中．现使金属棒以初速度v0向右运动，经距离d后停止运动，下列说法中正确的是( ABC )
A．整个过程中通过电阻R的电荷量为
B．当金属棒运动距离为 时，速度大小为 v0
C．当金属棒运动距离为 时，电阻R的发热功率为
D．若仅将磁感应强度大小加倍，则经距离后金属棒停止运动
【解析】根据动量定理可得－Bt＝，A正确；根据牛顿第二定律可得BL＝m，导体棒的制动距离为d＝＝，若仅将磁感应强度大小加倍，则制动距离将变为，D错误；根据动量定理可得－BL＝mv－mv0，当x＝时，可得v＝v0，B正确；当x＝时，可知v＝v0，电阻R的发热功率P＝2R＝，C正确．
三、非选择题
9． (2025·广东省第一次调研)下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验，请按要求完成相关实验内容．
(1) 在“用多用电表测量电学中的物理量”实验中，某次测量时，多用电表的刻度盘和指针位置如图甲所示，若选择开关位于电阻“×10”挡，则测量结果为__160__Ω；若选择开关位于直流10 V挡，则测量结果为__5.4__V.
甲
乙
丙
丁
戊
(2) 图乙是“观察电容器充、放电现象”的实验电路图，图丙中已正确连接了部分电路，请完成实物图连线．当单刀双掷开关掷于__1__(填“1”或“2”)时，电容器放电．
(3) 图丁和图戊是“探究影响感应电流方向的因素”实验．
①如图丁所示连接实验器材，闭合开关，观察并记录电流表指针偏转方向，对调电源正负极，重复以上操作．该操作是为了获得电流表指针偏转方向与__电流__方向的对应关系；
②如图戊所示，将实验操作的内容和观察到的指针偏转方向，记录在下表，由实验序号1和__3__(填实验序号)可得出结论：当穿过线圈的磁通量增大时，感应电流的磁场与磁体的磁场方向相反．
实验 序号 磁体的 磁场 方向 磁体运 动情况 指针偏 转情况 感应电 流的磁 场方向
1 向下 插入线圈 向左 向上
2 向下 拔出线圈 向右 向下
3 向上 插入线圈 向右 向下
4 向上 拔出线圈 向左 向上
【解析】(1) 选择开关位于电阻 “×10”挡，由图甲可知，电阻的测量结果为16×10 Ω＝160 Ω.
选择开关位于直流10 V挡，由图甲表盘可知，其分度为0.2 V，则电压的测量结果为5.4 V.
(2) 根据实验电路，连接的实物图，如图所示．
当单刀双掷开关掷于1时，与电源E断开，与电流传感器形成回路，电容器放电．
(3) ①该操作是为了获得电流表指针偏转方向与电流方向的对应关系．
②实验序号1和3都是磁体插入线圈，线圈的磁通量增大，根据楞次定律，线圈产生与磁体的磁场方向相反的感应磁场．实验序号2和4都是磁体拔出线圈，线圈的磁通量减小，根据楞次定律，线圈产生与磁体的磁场方向相同的感应磁场．故由实验序号1和3可得出结论：当穿过线圈的磁通量增大时，感应电流的磁场与磁体的磁场方向相反．
10．(2025·大湾区联合模拟二)如图甲所示，水平放置的平行长直金属导轨MN、PQ，间距为L，导轨右端接有阻值为R的电阻，导体棒EF垂直放置在两导轨上并与导轨接触良好，导体棒及导轨的电阻均不计．导轨间直径为L的圆形区域内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小随时间变化的规律如图乙所示．在外力作用下，导体棒EF从t＝0时开始向右运动，在t＝t0时进入圆形磁场区域，通过磁场区域的速度大小始终为v.求：
甲
乙
(1) 0～t0时间内，流过R的电流大小I及方向．
(2) 导体棒通过圆形磁场区域的过程中受到安培力的最大值Fm.
(3) 导体棒通过圆形磁场区域的过程中，通过电阻R的电荷量q.
答案：(1) 方向为N→Q (3)
【解析】(1) 根据法拉第电磁感应定律可知，在棒进入磁场前，回路中的电动势为E1＝·S
依题意＝，又S＝π
流过R的电流大小I＝
联立得I＝，方向为N→Q
(2) 当棒进入磁场后，磁场磁感应强度B＝5B0恒定不变，根据法拉第电磁感应定律可知，当棒运动到圆心时，感应电动势达到最大
E2m＝5B0Lv
回路中的感应电流最大Im＝
可见棒在运动过程中受到的最大安培力
Fm＝5B0ImL
联立得Fm＝
(3) 在棒通过圆形磁场区域的过程中，由法拉第电磁感应定律＝N
又＝，可得流经R的电荷量
q＝·Δt＝
11．(2025·广州月考)如图所示，两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨相距为L＝1 m．导轨平面与水平面成θ＝30°角，质量均为m＝0.5 kg、阻值均为R＝0.1 Ω、长度均为L＝1 m的金属棒M、N紧挨着放在两导轨上，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B＝0.2 T.现固定金属棒N，将金属棒M由静止释放，经过一段时间开始匀速下滑，已知运动过程中金属棒与导轨始终垂直并保持良好接触，取g＝10 m/s2求：
(1) 金属棒M匀速下滑时的速度大小．
(2) 已知从金属棒M释放至速度达到最大速度一半的过程中，通过金属棒M的电荷量为6 C，求该过程中金属棒M产生的焦耳热Q.(结果保留两位小数)．
(3) 若金属棒N不固定，将金属棒M由静止释放的同时，给金属棒N平行于导轨向上的恒力F＝5 N，求金属棒M匀速运动时的速度大小．
答案：(1) 12.5 m/s (2) 2.62 J (3) 6.25 m/s
【解析】(1) 设金属棒M匀速下滑时的速度大小为v，金属棒M切割磁感线产生的电动势为E＝BLv
通过金属棒M的电流为I＝
金属棒M受到的安培力为F＝BIL
金属棒M做匀速直线运动时有F＝mg sin θ
解得v＝12.5 m/s
(2) 设当金属棒M的速度大小为
v′＝＝6.25 m/s
通过金属棒M的电荷量为q＝＝
平均电动势＝，ΔΦ＝BLs
解得s＝＝6 m
由能量守恒定律可得mgs sin θ＝mv′2＋2Q
代入数据解得Q≈2.62 J
(3) 对金属棒M进行受力分析，可得
mg sin θ－BIL＝ma1
对金属棒N进行受力分析，可得
F－mg sin θ－BIL＝ma2
分析可得金属棒M、N的加速度大小始终满足a1＝a2，金属棒M、N同时做匀速直线运动，且金属棒M、N的速度大小相等，设匀速运动时
vM＝vN＝v0
回路中电流为I1＝
金属棒M受到的安培力为F1＝BI1L
金属棒M匀速直线运动，可得F1＝mg sin θ
解得v0＝6.25 m/s
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共30张PPT)
二轮综合提能突破小练
专题四 电路与电磁感应
甲
乙
B
2．(2024·广东六校联考)美国《大众科学》月刊网站报道，明尼苏达大学的研究人员发现，一种具有独特属性的新型合金能够将热能直接转化为电能．具体而言，只要略微提高温度，这种合金就会变成强磁性合金，从而使环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图所示．A为圆柱形合金材料，B为线圈，将B套在圆柱形合金材料上，线圈的半径大于合金材料的半径．现对A进行加热，则A变成两端为磁极的强磁合金．下列说法中正确的是 ( )
A．B中一定产生逆时针方向的电流
B．B中一定产生顺时针方向的电流
C．B线圈一定有收缩的趋势
D．B线圈一定有扩张的趋势
D
【解析】提高温度，这种合金会从非磁性合金变成强磁性合金，穿过线圈的磁通量增大，从而在环绕它的线圈中产生电流．由于原磁场的方向未知，所以不能判断出感应电流的方向，故A、B错误；A外侧的磁场的方向与A内部的磁场的方向相反，B的面积越大，则穿过线圈B的合磁通量越小，当B中磁通量增大时，根据楞次定律，线圈有扩张的趋势，故C错误，D正确．
3．(2025·江门鹤山一中模拟)图甲是医用红外理疗灯，图乙是其内部电路结构示意图，自耦变压器可视为理想变压器，其抽头P与M、N点间的线圈匝数分别为n1和n2(n1A．电流表示数变大 B．电流表示数变小
C．电压表示数变大 D．电压表示数变小
A
甲 乙
【解析】单刀双掷开关从a切换到b，由题知，变压器原线圈的电压不变，故电压表的示数不变，C、D错误；由题知，变压器原线圈的电压和匝数不变，单刀双掷开关从a切换到b，n14．(2025·潮州饶平县月考)在匀强磁场中放置一金属圆环，磁场方向与圆环平面垂直．规定图甲所示磁场方向为正，磁感应强度B随时间t按图乙所示的正弦规律变化时，下列说法中正确的是 ( )
D
甲 乙
A．t2时刻，圆环中无感应电流
B．t3时刻，圆环上某一小段Δl受到的安培力最大
C．圆环上某一小段Δl所受安培力最大的时刻也是感应电流最大的时刻
D．t2～t3时间内，圆环中感应电流方向沿顺时针方向
5．(2025·汕头金山中学等四校联考)如图甲所示，底部固定有正方形线框的列车进站停靠时，以初速度v水平进入竖直向上的磁感应强度为B的正方形有界匀强磁场区域，如图乙所示，假设正方形线框边长为l，每条边的电阻相同．磁场的区域边长为d，且lA．线框进入磁场过程中，克服安培力做的功小于线框中产生的焦耳热
D
甲
乙
C
【解析】根据右手定则可得，导线在向右运动过程中，电流方向先b到a，后a到b，再b到a，整个过程中通过导线ab某一截面的电荷量为零，A、B错误；金属导线在磁场中运动时，产生的电动势为e＝Byv，y为导线切割磁感线的有效长度，在导线运动的过程中，y随时间的
BC
ABC
三、非选择题
9． (2025·广东省第一次调研)下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验，请按要求完成相关实验内容．
(1) 在“用多用电表测量电学中的物理量”
实验中，某次测量时，多用电表的刻度盘和指
针位置如图甲所示，若选择开关位于电阻“×
10”挡，则测量结果为_______Ω；若选择开
关位于直流10 V挡，则测量结果为________V.
甲
【解析】(1) 选择开关位于电阻 “×10”挡，由图甲可知，电阻的测量结果为16×10 Ω＝160 Ω.
选择开关位于直流10 V挡，由图甲表盘可知，其分度为0.2 V，则电压的测量结果为5.4 V.
160
5.4
(2) 图乙是“观察电容器充、放电现象”的实验电路图，图丙中已正确连接了部分电路，请完成实物图连线．当单刀双掷开关掷于_____(填“1”或“2”)时，电容器放电．
乙
丙
【解析】(2) 根据实验电路，连接的实物图，如图所示．
当单刀双掷开关掷于1时，与电源E断开，与电流传感器形成回路，电容器放电．
1
(3) 图丁和图戊是“探究影响感应电流方向的因素”实验．
①如图丁所示连接实验器材，闭合开关，观察并记录电流表指针偏转方向，对调电源正负极，重复以上操作．该操作是为了获得电流表指针偏转方向与________方向的对应关系；
②如图戊所示，将实验操作的内容和观察到的指针偏转方向，记录在下表，由实验序号1和_____(填实验序号)可得出结论：当穿过线圈的磁通量增大时，感应电流的磁场与磁体的磁场方向相反．
实验
序号 磁体的
磁场方向 磁体运
动情况 指针偏
转情况 感应电流的
磁场方向
1 向下 插入线圈 向左 向上
2 向下 拔出线圈 向右 向下
3 向上 插入线圈 向右 向下
4 向上 拔出线圈 向左 向上
丁
戊
电流
3
【解析】(3) ①该操作是为了获得电流表指针偏转方向与电流方向的对应关系．
②实验序号1和3都是磁体插入线圈，线圈的磁通量增大，根据楞次定律，线圈产生与磁体的磁场方向相反的感应磁场．实验序号2和4都是磁体拔出线圈，线圈的磁通量减小，根据楞次定律，线圈产生与磁体的磁场方向相同的感应磁场．故由实验序号1和3可得出结论：当穿过线圈的磁通量增大时，感应电流的磁场与磁体的磁场方向相反．
10．(2025·大湾区联合模拟二)如图甲所示，水平放置的平行长直金属导轨MN、PQ，间距为L，导轨右端接有阻值为R的电阻，导体棒EF垂直放置在两导轨上并与导轨接触良好，导体棒及导轨的电阻均不计．导轨间直径为L的圆形区域内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小随时间变化的规律如图乙所示．在外力作用下，导体棒EF从t＝0时开始向右运动，在t＝t0时进入圆形磁场区域，通过磁场区域的速度大小始终为v.求：
甲
乙
甲
乙
甲
乙
甲
乙
11．(2025·广州月考)如图所示，两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨相距为L＝1 m．导轨平面与水平面成θ＝30°角，质量均为m＝0.5 kg、阻值均为R＝0.1 Ω、长度均为L＝1 m的金属棒M、N紧挨着放在两导轨上，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B＝0.2 T.现固定金属棒N，将金属棒M
由静止释放，经过一段时间开始匀速下滑，已知运动过程中金属棒与导轨始终垂直并保持良好接触，取g＝10 m/s2求：
(1) 金属棒M匀速下滑时的速度大小．
答案：(1) 12.5 m/s
(2) 已知从金属棒M释放至速度达到最大速度一半的过程中，通过金属棒M的电荷量为6 C，求该过程中金属棒M产生的焦耳热Q.(结果保留两位小数)．
答案：(2) 2.62 J
(3) 若金属棒N不固定，将金属棒M由静止释放的同时，给金属棒N平行于导轨向上的恒力F＝5 N，求金属棒M匀速运动时的速度大小．
答案：(3) 6.25 m/s二轮综合提能突破小练
专题四 电路与电磁感应
一、单项选择题
1．(2025·茂名一中学月考)如图甲所示是今年春节期间多地流行的国潮霓虹灯．霓虹灯的核心部件是惰性气体放电管，其两端的电压大于等于110 V时惰性气体会被击穿放电而发光，低于110 V时就会熄灭，如果将霓虹灯接在输出电压为如图乙所示的交流电源上，则一分钟内霓虹灯发光的时间为( )
甲
乙
A．10 s B．20 s
C．25 s D．35 s
2．(2024·广东六校联考)美国《大众科学》月刊网站报道，明尼苏达大学的研究人员发现，一种具有独特属性的新型合金能够将热能直接转化为电能．具体而言，只要略微提高温度，这种合金就会变成强磁性合金，从而使环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图所示．A为圆柱形合金材料，B为线圈，将B套在圆柱形合金材料上，线圈的半径大于合金材料的半径．现对A进行加热，则A变成两端为磁极的强磁合金．下列说法中正确的是( )
A．B中一定产生逆时针方向的电流
B．B中一定产生顺时针方向的电流
C．B线圈一定有收缩的趋势
D．B线圈一定有扩张的趋势
3．(2025·江门鹤山一中模拟)图甲是医用红外理疗灯，图乙是其内部电路结构示意图，自耦变压器可视为理想变压器，其抽头P与M、N点间的线圈匝数分别为n1和n2(n1甲
乙
A．电流表示数变大
B．电流表示数变小
C．电压表示数变大
D．电压表示数变小
4．(2025·潮州饶平县月考)在匀强磁场中放置一金属圆环，磁场方向与圆环平面垂直．规定图甲所示磁场方向为正，磁感应强度B随时间t按图乙所示的正弦规律变化时，下列说法中正确的是( )
甲
乙
A．t2时刻，圆环中无感应电流
B．t3时刻，圆环上某一小段Δl受到的安培力最大
C．圆环上某一小段Δl所受安培力最大的时刻也是感应电流最大的时刻
D．t2～t3时间内，圆环中感应电流方向沿顺时针方向
5．(2025·汕头金山中学等四校联考)如图甲所示，底部固定有正方形线框的列车进站停靠时，以初速度v水平进入竖直向上的磁感应强度为B的正方形有界匀强磁场区域，如图乙所示，假设正方形线框边长为l，每条边的电阻相同．磁场的区域边长为d，且l甲
乙
A．线框进入磁场过程中，克服安培力做的功小于线框中产生的焦耳热
B．线框离开磁场过程中，克服安培力做的功等于线框减少的动能
C．线框右边刚刚进入磁场时，感应电流沿图乙逆时针方向，其两端的电压为Blv
D．线框右边刚刚进入磁场时，感应电流沿图乙顺时针方向，其两端的电压为 Blv
6．(2025·清远三中集团期中)如图所示，光滑长直金属杆上套有两个与杆接触良好的金属环，两个金属环与一个形状为完整正弦图形的金属导线ab连接，其余部分没有与杆接触，杆的电阻不计，金属导线ab电阻为R，a、b间距离为2L，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆的距离都为d.在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域，磁场的宽度为L，磁感应强度为B.在外力作用下，导线ab沿杆以恒定的速度v向右运动．导线从O点进入磁场，直到全部穿过磁场的过程中( )
A．导线ab中电流的方向一直是a到b
B．通过导线ab某一截面的电荷量不为零
C．外力F做功
D．导线ab中产生的电热是
二、多项选择题
7．(2025·广州外国语学校模拟)如图所示，竖直固定的光滑圆弧形金属导轨PQ半径为r，O为圆心，P、O之间用导线连接阻值为R的电阻．粗细均匀的轻质金属棒的一端通过铰链固定在O点，另一端连接质量为m的金属小球，小球套在导轨PQ上．初始时刻金属棒处于水平位置，小球、金属棒与导轨始终接触良好．过圆心O的水平线下方分布着磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场．已知重力加速度为g，金属棒总电阻为2R，小球、导轨及导线电阻不计，不计一切摩擦阻力．现将小球由静止释放，第一次运动到最低点时小球速度大小为v，关于此过程，下列说法中正确的是( )
A．小球运动到最低点时，金属棒产生的感应电动势为Brv
B．小球运动到最低点时，金属棒两端的电压为
C．通过电阻R的电荷量为
D．电阻R上产生的焦耳热为mgr－ mv2
8．(2025·广东省联考)如图所示为模拟“电磁制动”原理的示意图，间距为L的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，左端连接阻值为R的定值电阻，质量为m、长度为L、阻值为的金属棒垂直放在导轨上，整个装置处在竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中．现使金属棒以初速度v0向右运动，经距离d后停止运动，下列说法中正确的是( )
A．整个过程中通过电阻R的电荷量为
B．当金属棒运动距离为 时，速度大小为 v0
C．当金属棒运动距离为 时，电阻R的发热功率为
D．若仅将磁感应强度大小加倍，则经距离后金属棒停止运动
三、非选择题
9． (2025·广东省第一次调研)下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验，请按要求完成相关实验内容．
(1) 在“用多用电表测量电学中的物理量”实验中，某次测量时，多用电表的刻度盘和指针位置如图甲所示，若选择开关位于电阻“×10”挡，则测量结果为__ __Ω；若选择开关位于直流10 V挡，则测量结果为__ __V.
甲
乙
丙
丁
戊
(2) 图乙是“观察电容器充、放电现象”的实验电路图，图丙中已正确连接了部分电路，请完成实物图连线．当单刀双掷开关掷于__ __(填“1”或“2”)时，电容器放电．
(3) 图丁和图戊是“探究影响感应电流方向的因素”实验．
①如图丁所示连接实验器材，闭合开关，观察并记录电流表指针偏转方向，对调电源正负极，重复以上操作．该操作是为了获得电流表指针偏转方向与__ __方向的对应关系；
②如图戊所示，将实验操作的内容和观察到的指针偏转方向，记录在下表，由实验序号1和__ __(填实验序号)可得出结论：当穿过线圈的磁通量增大时，感应电流的磁场与磁体的磁场方向相反．
实验 序号 磁体的 磁场 方向 磁体运 动情况 指针偏 转情况 感应电 流的磁 场方向
1 向下 插入线圈 向左 向上
2 向下 拔出线圈 向右 向下
3 向上 插入线圈 向右 向下
4 向上 拔出线圈 向左 向上
10．(2025·大湾区联合模拟二)如图甲所示，水平放置的平行长直金属导轨MN、PQ，间距为L，导轨右端接有阻值为R的电阻，导体棒EF垂直放置在两导轨上并与导轨接触良好，导体棒及导轨的电阻均不计．导轨间直径为L的圆形区域内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小随时间变化的规律如图乙所示．在外力作用下，导体棒EF从t＝0时开始向右运动，在t＝t0时进入圆形磁场区域，通过磁场区域的速度大小始终为v.求：
甲
乙
(1) 0～t0时间内，流过R的电流大小I及方向．
(2) 导体棒通过圆形磁场区域的过程中受到安培力的最大值Fm.
(3) 导体棒通过圆形磁场区域的过程中，通过电阻R的电荷量q.
11．(2025·广州月考)如图所示，两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨相距为L＝1 m．导轨平面与水平面成θ＝30°角，质量均为m＝0.5 kg、阻值均为R＝0.1 Ω、长度均为L＝1 m的金属棒M、N紧挨着放在两导轨上，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B＝0.2 T.现固定金属棒N，将金属棒M由静止释放，经过一段时间开始匀速下滑，已知运动过程中金属棒与导轨始终垂直并保持良好接触，取g＝10 m/s2求：
(1) 金属棒M匀速下滑时的速度大小．
(2) 已知从金属棒M释放至速度达到最大速度一半的过程中，通过金属棒M的电荷量为6 C，求该过程中金属棒M产生的焦耳热Q.(结果保留两位小数)．
(3) 若金属棒N不固定，将金属棒M由静止释放的同时，给金属棒N平行于导轨向上的恒力F＝5 N，求金属棒M匀速运动时的速度大小．
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
