2024届高考物理第一轮复习： 电磁感应

小型交流发电机的示意图如图所示，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场。线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向以恒定的角速度匀速转动，下列说法正确的是（    ）

如图所示，铁芯上绕有和两个线圈，铁芯左侧悬挂一个轻铝环，铝环有一个小缺口，小磁针在导线AB的正下方，静止时与AB平行。下列说法正确的是（    ）

如图所示，纸面内一边长为L粗细均匀的等边三角形金属线框abc匀速穿过宽度为d的匀强磁场区域，匀强磁场的方向垂直于纸面向里，已知 ， 线框穿过磁场区域过程中，ab边始终与磁场边界垂直，取a→b→c→a为电流的正方向，则线框穿过磁场区域的过程中，线框中的感应电流i随时间t变化的关系可能为（   ）

下列说法正确的是（　　）

如图所示，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  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  随时间  变化的图像．不计电源内阻及电感线圈  的电阻．下列说法正确的是（    ） 

 

下列说法中正确的是（  ） 

新型交通信号灯，如图所示，在交通信号灯前方路面埋设通电线圈，这个包含线圈的传感器电路与交通信号灯的时间控制电路连接，当车辆通过线圈上方的路面时，会引起线圈中电流的变化，系统根据电流变化的情况确定信号灯亮的时间长短，下列判断正确的是（　　）

如图所示，在光滑绝缘的水平面上方，有两个方向相反的水平方向的匀强磁场，磁场范围足够大，磁感应强度的大小左边为2B，右边为3B，一个竖直放置的宽为L。长为3L、单位长度的质量为m、单位长度的电阻为r的矩形金属线框，以初速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动，当线框运动到虚线位置（在左边磁场中的长度为L。在右边磁场中的长度为2L）时，线框的速度为 ， 则下列判断正确（   ）

的是（   ）

如图所示，在光滑绝缘水平面上有一单匝线圈ABCD，在水平外力作用下以大小为v的速度向右匀速进入竖直向上的匀强磁场，第二次以大小为的速度向右匀速进入该匀强磁场，则下列说法不正确的是（）

如图所示，一个有矩形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。一个三角形闭合导线框，由位置1(左)沿纸面匀速运动到位置2(右)。取线框刚到达磁场边界的时刻为计时起点(t=0)，规定逆时针方向为电流的正方向，则下图中能正确反映线框中电流与时间关系的是（ ）

某种儿童娱乐“雪橇”的结构简图如图所示，该“雪橇”由两根间距为2m且相互平行的光滑倾斜金属长直导轨和金属杆MN、PQ及绝缘杆连接形成“工”字形的座椅（两金属杆的间距为0.4m，质量不计）构成，且导轨与水平面的夹角θ=30°，在两导轨间金属杆PQ下方有方向垂直于导轨平面、磁感应强度大小为1 T、宽度为0.4m的匀强磁场区域。现让一质量为20kg的儿童坐在座椅上由静止出发，座椅进入磁场后做匀速运动直到完全离开磁场。已知金属杆MN、PQ的电阻均为0.1Ω，其余电阻不计，取重力加速度大小g=10 m/s²。下列说法正确的是（　　）

图甲为发电机线圈中的磁通量随时间变化的图像，发电机线圈共有100匝，其电阻忽略不计。将发电机接在乙图中的a、b两端并为其供电。R₁、R₂阻值均为400Ω，R₂与一理想二极管串联，其右侧接一理想交流电压表。下列说法中正确的是（　　）

如图甲所示，匝的线圈（图中只画了1匝），电阻 ， 其两端a、b与一个的电阻相连，线圈内有垂直纸面向里的磁场，线圈中的磁通量按图乙所示的规律变化，下列判断正确的是（　　）

如图所示，光滑且不计电阻的导轨，一端接有定值电阻R=2Ω，导轨的宽度为l=0.5m，整个空间存在竖直方向的匀强磁场，磁感应强度为B=5T。在导轨上有一与导轨接触良好的足够长金属棒PQ ， 且与导轨夹角为θ（锐角），现用外力使PQ做匀速直线运动，速度大小为v=2m/s，方向与导轨平行。已知金属棒单位长度电阻为r=2Ω。则下列说法正确的是（　　）

如图所示，宽度为L的足够长的光滑金属导轨，与水平面的夹角为θ ， 电阻不计，上端连接一阻值为R的电阻，磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直于导轨平面向下。现有一质量为m、电阻为r的金属杆沿导轨由静止下滑，下滑达到最大速度时，运动的位移为x ， 则（　　）

一有机玻璃管竖直放在水平地面上，管上有漆包线绕成的线圈，线圈的两端与电流传感器相连，线圈在玻璃管上部的5匝均匀分布，下部的3匝也均匀分布，下部相邻两匝间的距离大于上部相邻两匝间的距离。如图(a)所示。现让一个很小的强磁体在玻璃管内沿轴线从上端口由静止下落，电流传感器测得线圈中电流I随时间t的变化如图(b)所示。则（    ）

 如图， 倾角为e、间距为d的两足够长光滑平行导轨固定放置， 导轨顶端接有 阻值为R的电阻， 质量为m、阻值也为R的导体棒ab垂直导轨放置，整个装置处于磁感应强度 大小为B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。现给ab一个大小为v、方向沿导轨平面向上 的初速度， 已知ab沿导轨上滑过程中通过其横截面的电荷量为q，重力加速度为g，不计导轨 的电阻。

 如图甲所示的半径为的圆形导体环内，存在以圆环为边界竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小随时间的变化关系为且为常量。该变化的磁场会在空间产生圆形的感生电场，如图乙所示，感生电场的电场线是与导体环具有相同圆心的同心圆，同一条电场线上各点场强大小相同，方向沿切线。导体环中的自由电荷会在感生电场的作用下定向运动，产生感应电流，或者说导体中产生了感应电动势。涡旋电场力充当非静电力，其大小与场强的关系与静电场相同。

光滑绝缘的水平面上有垂直平面的匀强磁场，磁场被分成区域Ⅰ和Ⅱ，宽度均为 ， 其俯视图如图（a）所示，两磁场磁感应强度随时间的变化如图（b）所示，时间内，两区域磁场恒定，方向相反，磁感应强度大小分别为和 ， 一电阻为 ， 边长为的刚性正方形金属框 ， 平放在水平面上，边与磁场边界平行．时，线框边刚好跨过区域Ⅰ的左边界以速度向右运动．在时刻，边运动到距区域Ⅰ的左边界处，线框的速度近似为零，此时线框被固定，如图（a）中的虚线框所示。随后在时间内，Ⅰ区磁感应强度线性减小到0，Ⅱ区磁场保持不变；时间内，Ⅱ区磁感应强度也线性减小到0。求：

  

 如图甲所示，两条电阻忽略不计的平行金属导轨、 ， 导轨的间距为 ， 其中、段导轨水平放置，、段导轨竖直放置。、是两根由相同材料制成的导体棒，电阻均为 ， 质量均为 ， 与导轨间的动摩擦因数均为。时把导体棒锁定在距距离为处，把导体棒由处在竖直段导轨、右侧紧靠导轨由静止释放，同时给整个导轨装置加上如图乙所示的规律变化、竖直向上的磁场，时导体棒恰好匀速下落，此时解除对导体棒的锁定，并给导体棒一个瞬时冲量使导体棒获得一速度 ， 同时给导体棒施加水平力 ， 使导体棒仍保持匀速下落。若导轨足够长，、两导体棒与导轨始终垂直且接触良好，重力加速度大小取。求：

如图甲所示，平行的金属导轨MN和PQ平行，间距L=1.0m，与水平面之间的夹角 ， 匀强磁场磁感应强度B=2.0T，方向垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值的电阻，质量m=0.5kg，电阻的金属杆ab垂直导轨放置，金属棒与导轨间的动摩擦因数为。现用恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab ， 使其由静止开始运动，当金属棒上滑的位移s=3.8m时达到稳定状态，对应过程的v-t图像如图乙所示。取g=10m/s² ， 导轨足够长。求：

如图所示，质量为m、边长为L的正方形线框，从有界匀强磁场上方高h处由静止自由下落，线框的总电阻为R ， 磁感应强度为B的匀强磁场宽度为2L线框下落过程中，ab边始终与磁场边界平行且处于水平方向。已知ab边刚穿出磁场时线框恰好做匀速运动，求：

世界首条高温超导高速磁悬浮样车在中国下线，我国技术已达世界领先水平。超导磁悬浮列车可以简化为如图所示模型：在水平面上固定两根相距L的平行直导轨，导轨间有大小均为B宽度都为L的匀强磁场，相邻磁场区域的磁场方向相反。整个磁场以速度v水平向右匀速运动，边长为L的单匝正方形线圈abcd悬浮在导轨上方，在磁场力作用下向右运动，并逐渐达到最大速度。匀速运动一段时间后超导磁悬浮列车开始制动，所有磁场立即静止，经位移x停下来。设线圈的电阻为R，质量为m，运动过程中受阻力大小恒为f。求：

1831年法拉第发明了世界上第一台圆盘发电机。圆形金属盘安置在电磁铁的两个磁极之间，两电刷M、N分别与圆盘的边缘和中心点接触良好，且与灵敏电流计G相连。金属盘绕中心轴沿图示方向转动，试回答下列问题：

电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理可用来研制新武器和航天运载器。电磁轨道炮示意如图，图中直流电源电动势为E， 电容器的电容为C。两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为l， 电阻不计。炮弹可视为一质量为m、电阻为R的金属棒MN， 垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触。首先开关S接1，使电容器完全充电。然后将S接至2，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出），MN开始向右加速运动。当MN上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零，MN达到最大速度，之后离开导轨。问：

轻质细线吊着一质量为m=0.32kg，边长为L=0.8m、匝数n=10的正方形线圈总电阻为r=1Ω．边长为 的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图甲所示．磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化如图乙所示，从t=0开始经t₀时间细线开始松弛，g=10m/s² ． 求：

如下图所示，固定在匀强磁场中的水平导轨ab、cd的间距L₁＝0.5m，金属棒ad与导轨左端bc的距离L₂＝0.8m，整个闭合回路的电阻为R＝0.2Ω，匀强磁场的方向竖直向下穿过整个回路。ad杆通过细绳跨过定滑轮接一个质量为m＝0.04kg的物体，不计一切摩擦，现使磁感应强度从零开始以 ＝0.2T/s的变化率均匀地增大，求经过多长时间物体m刚好能离开地面？（g取10m/s²）

在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，某同学用试触法判断电流计指针偏转方向与电流流向的关系时，将电池的负极与电流计的A接线柱连接，用连接B接线柱的导线试触电池正极，发现指针指在如图1中的b位置。

如图甲所示，两平行且足够长光滑金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为θ=37°，两导轨之间的距离为d=0.8m，导轨顶端接入阻值R=0.8Ω的电阻，导轨电阻不计。质量为m=0.8kg、电阻r=0.2Ω的金属棒ab垂直放在金属导轨上，以金属棒ab所处位置为坐标原点0，沿导轨向下建立x轴，x>0区域存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B随x的变化规律如图乙所示。某时刻由静止释放金属棒ab，到达x₁=6m处前电压表的示数已稳定不变。重力加速度g取10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：