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专题27 楞次定律和法拉第电磁感应定律
考点
三年考情(2022-2024)
命题趋势
考点1 楞次定
律
(5 年3 考)
2024 年高考江苏卷:线圈从有界磁场中拉出;
2024 年高考北京卷:线圈M 和线圈P 绕在同一
个铁芯上,判断感应电流方向;
2023 年高考河北卷:绝缘水平面上四根完全相
同的光滑金属杆围成矩形,处在匀强磁场中。
2023 年高考海南卷:利用了电磁感应现象测
速。
1. 楞次定律是高考考查频率较高
的知识点,可能单独考查,也可
能与其他知识点结合考查。
2. 法拉第电磁感应定律是电磁感
应的核心知识点,年年考查,一
般与安培力、动力学、功和能结
合考查。
考点2 法拉第
电磁感应定律
(5 年5 考)
2024 年高考甘肃卷:工业上利用感应电炉冶炼
合金;
2024 年高考甘肃卷:导体棒ab 沿导轨向右做匀
速直线运动;
2024 年高考广东卷: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;
2024 年高考北京卷:在信息存储、人工智能等
领域具有广阔的应用前景的“忆阻器”;
2023 年高考湖北卷:近场通信(NFC)器件应
用电磁感应原理进行通讯;
2023 高考江苏卷:圆形匀强磁场区域内导体棒
绕O 点在纸面内逆时针转动;
2022 年高考天津卷:铝框依靠惯性滑过磁场区
域。
1
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考点01 楞次定律
1. (2024 年高考江苏卷)如图所示,在绝缘的水平面上,有闭合的两个线圈a、b,线圈a 处在匀强磁场
中,现将线圈a 从磁场中匀速拉出,线圈a、b 中产生的感应电流方向分别是( )
A. 顺时针,顺时针
B. 顺时针,逆时针
C. 逆时针,顺时针
D. 逆时针,逆时针
2.(2024 年高考北京卷)如图所示,线圈M 和线圈P 绕在同一个铁芯上,下列说法正确的是( )
A.闭合开关瞬间,线圈M 和线圈P 相互吸引
B.闭合开关,达到稳定后,电流表的示数为0
C.断开开关瞬间,流过电流表的电流方向由a 到b
D.断开开关瞬间,线圈P 中感应电流的磁场方向向左
3. (2023 年高考河北卷)如图,绝缘水平面上四根完全相同的光滑金属杆围成矩形,彼此接触良好,匀
强磁场方向竖直向下。金属杆2、3 固定不动,1、4 同时沿图箭头方向移动,移动过程中金属杆所围成的
矩形周长保持不变。当金属杆移动到图位置时,金属杆所围面积与初始时相同。在此过程中( )
2
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A. 金属杆所围回路中电流方向保持不变
B. 通过金属杆截面的电荷量随时间均匀增加
C. 金属杆1 所受安培力方向与运动方向先相同后相反
D. 金属杆4 所受安培力方向与运动方向先相反后相同
4 (2023 年高考海南卷)汽车测速利用了电磁感应现象,汽车可简化为一个矩形线圈abcd,埋在地下的线
圈分别为1、2,通上顺时针(俯视)方向电流,当汽车经过线圈时( )
A. 线圈1、2 产生的磁场方向竖直向上
B. 汽车进入线圈1 过程产生感应电流方向为abcd
C. 汽车离开线圈1 过程产生感应电流方向为abcd
D. 汽车进入线圈2 过程受到的安培力方向与速度方向相同
15. (2022 高考上海)半径为R 的金属圆环里,有一个垂直于纸面向里且半径为r 的圆形区域匀强磁场,
磁感应强度大小为B。若增大该区域的磁感应强度,则金属圆环的感应电流方向为 (选填:
“顺时针”或“逆时针”);若保持圆形区域内磁场的磁感应强度大小不变,方向变化180°,则金属
圆环的磁通量变化的大小为 。
考点02 法拉第电磁感应定律
1. (2024 年高考甘肃卷)工业上常利用感应电炉冶炼合金,装置如图所示。当线圈中通有交变电流时,
下列说法正确的是( )
3
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A. 金属中产生恒定感应电流
B. 金属中产生交变感应电流
C. 若线圈匝数增加,则金属中感应电流减小
D. 若线圈匝数增加,则金属中感应电流不变
2. (2024 年高考甘肃卷)如图,相距为d 的固定平行光滑金属导轨与阻值为R 的电阻相连,处在磁感应强
度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中长度为L 的导体棒ab 沿导轨向右做匀速直线运动,速度大小
为v。则导体棒ab 所受的安培力为( )
A.
,方向向左
B.
,方向向右
C.
,方向向左
D.
,方向向右
3. (2024 年高考广东卷)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( )
4
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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
4.(2024 年高考北京卷)电荷量Q、电压U、电流I 和磁通量Φ 是电磁学中重要的物理量,其中特定的两
个物理量之比可用来描述电容器、电阻、电感三种电磁学元件的属性,如图所示.类似地,上世纪七十年
代有科学家预言Φ 和Q 之比可能也是一种电磁学元件的属性,并将此元件命名为“忆阻器”,近年来实验
室已研制出了多种类型的“忆阻器”.由于“忆阻器”对电阻的记忆特性,其在信息存储、人工智能等领
域具有广阔的应用前景.下列说法错误的是( )
A.QU 的单位和ΦI 的单位不同
B.在国际单位制中,图中所定义的M 的单位是欧姆
C.可以用
来描述物体的导电性质
D.根据图中电感L 的定义和法拉第电磁感应定律可以推导出自感电动势的表达式
5. (2023 年高考湖北卷)近场通信(NFC)器件应用电磁感应原理进行通讯,其天线类似一个压平的线
圈,线圈尺寸从内到外逐渐变大。如图所示,一正方形NFC 线圈共3 匝,其边长分别为
、
和
,图中线圈外线接入内部芯片时与内部线圈绝缘。若匀强磁场垂直通过此线圈,磁感应强度变化率
为
,则线圈产生的感应电动势最接近( )
5
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A.
B.
C.
D.
6. (2023 高考江苏学业水平选择性考试)如图所示,圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,OC 导体棒
的O 端位于圆心,棒的中点A 位于磁场区域的边缘。现使导体棒绕O 点在纸面内逆时针转动。O、A、C 点
电势分别为φ0、φA、φC,则( )
A. φO > φC
B. φC > φA
C. φO = φA
D. φO-φA = φA-φC
7.(2023 年6 月高考浙江选考科目)如图所示,质量为M、电阻为R、长为L 的导体棒,通过两根长均为
l、质量不计的导电细杆连在等高的两固定点上,固定点间距也为L。细杆通过开关S 可与直流电源E0或理
想二极管串接。在导体棒所在空间存在磁感应强度方向竖直向上、大小为B 的匀强磁场,不计空气阻力和
其它电阻。开关S 接1,当导体棒静止时,细杆与竖直方向的夹角固定点
;然后开关S 接2,棒从右
侧开始运动完成一次振动的过程中( )
A.电源电动势
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B.棒消耗的焦耳热
C.从左向右运动时,最大摆角小于
D.棒两次过最低点时感应电动势大小相等
8. (2023 年高考山东高中学业水平等级考试)足够长U 形导轨平置在光滑水平绝缘桌面上,宽为
,电
阻不计。质量为
、长为
、电阻为
的导体棒MN 放置在导轨上,与导轨形成矩形回路并始终接触
良好,I 和Ⅱ区域内分别存在竖直方向的匀强磁场,磁感应强度分别为
和
,其中
,方向向下。
用不可伸长的轻绳跨过固定轻滑轮将导轨CD 段中点与质量为
的重物相连,绳与CD 垂直且平行于桌
面。如图所示,某时刻MN、CD 同时分别进入磁场区域I 和Ⅱ并做匀速直线运动,MN、CD 与磁场边界平
行。MN 的速度
,CD 的速度为
且
,MN 和导轨间的动摩擦因数为0.2。重力加速度大
小取
,下列说法正确的是( )
A.
的方向向上
B.
的方向向下
C.
D.
9. (2022 年高考天津学业水平选择性考试)如图所示,边长为a 的正方形铝框平放在光滑绝缘水平桌面上,
桌面上有边界平行、宽为b 且足够长的匀强磁场区域,磁场方向垂直于桌面,铝框依靠惯性滑过磁场区域,
滑行过程中铝框平面始终与磁场垂直且一边与磁场边界平行,已知
,在滑入和滑出磁场区域的两个
过程中( )
A. 铝框所用时间相同
B. 铝框上产生的热量相同
C. 铝框中的电流方向相同
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D. 安培力对铝框的冲量相同
11. (2023 高考选择性考试辽宁卷) 如图,两根光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上,左、右两侧导
轨间距分别为d 和2d,处于竖直向上的磁场中,磁感应强度大小分别为2B 和B。已知导体棒MN 的电阻为
R、长度为d,导体棒PQ 的电阻为2R、长度为2d,PQ 的质量是MN 的2 倍。初始时刻两棒静止,两棒中
点之间连接一压缩量为L 的轻质绝缘弹簧。释放弹簧,两棒在各自磁场中运动直至停止,弹簧始终在弹性
限度内。整个过程中两棒保持与导轨垂直并接触良好,导轨足够长且电阻不计。下列说法正确的足
( )
A. 弹簧伸展过程中、回路中产生顺时针方向的电流
B. PQ 速率为v 时,MN 所受安培力大小为
C. 整个运动过程中,MN 与PQ 的路程之比为2:1
D. 整个运动过程中,通过MN 的电荷量为
12.(2023 高考北京卷)如图所示,光滑水平面上的正方形导线框,以某一初速度进入竖直向下的匀强磁
场并最终完全穿出.线框的边长小于磁场宽度.下列说法正确的是( )
A.线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向
B.线框出磁场的过程中做匀减速直线运动
C.线框在进和出的两过程中产生的焦耳热相等
D.线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等
13.(2023 高考北京卷)如图所示,L 是自感系数很大、电阻很小的线圈,P、Q 是两个相同的小灯泡,
开始时,开关S 处于闭合状态,P 灯微亮,Q 灯正常发光,断开开关( )
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A.P 与Q 同时熄灭 B.P 比Q 先熄灭
C.Q 闪亮后再熄灭 D.P 闪亮后再熄灭
14. (2022 新高考江苏卷)如图所示,半径为r 的圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度B 随
时间t 的变化关系为
,
、k 为常量,则图中半径为R 的单匝圆形线圈中产生的感应电动势大
小为( )
A.
B.
C.
D.
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