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专题十八 《电磁感应》信息优化卷（基础A）
----备战2024 年高考物理一轮复习单元信息优化AB 卷
（原卷版）
（考试时间90 分钟 试卷满分100 分）
注意事项：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。
2．测试范围：人教版（2019） 选择性必修第二册 第二章《电磁感应》
第 Ⅰ 卷（选择题）
一、选择题：本题共12 小题，每小题4 分，共48 分。在每小题给出的四个选项中，第1~8 题只有一项符
合题目要求，第9~12 题有多项符合题目要求。全部选对的得4 分，选对但不全的得2 分，有选错或不
答的得0 分。
1．法拉第于1822 年12 月开始，多次对“磁生电”进行实验研究，直到1831 年8 月29 日，他把两个线圈
绕在同一个软铁环上，如图所示，线圈A 连接电池与开关，线圈B 通过较长的导线闭合，并在其中一段水
平直导线下方放置小磁针，开始时磁针静止。他发现，当开关合上瞬间，磁针偏转了一下。法拉第敏锐地
意识到，寻找近10 年的“磁生电”效应终于被发现了。对实验下列说法正确的是（ ）
A．法拉第是利用“电生磁”现象来判断感应电流的有无
B．开关闭合瞬间，小磁针的N 极向纸外旋转一下，并随即复原
C．开关闭合后，小磁针的N 极向纸内旋转一定角度，并保持不变
D．开关闭合后，铁芯中始终存在磁场和涡流
2．如图甲所示是新型的高效节能厨具——电磁炉，又名电磁灶，是现代厨房革命的产物。电磁炉是利用
电磁感应加热原理制成的电气烹饪器具，如图乙所示是电磁炉的工作示意图，它无需明火或传导式加热而
让热直接在锅底产生，因此热效率得到了极大的提高。下列关于电磁炉的说法正确的是（ ）
A．提高励磁线圈中电流变化的频率，可提高电磁炉的加热效果
B．炊具中的涡流是由励磁线圈中的恒定电流的磁场产生的
C．利用陶瓷材料制成的炊具可以在电磁炉上正常加热
D．电磁炉工作时，炉面板中将产生强大的涡流
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3．如图所示为测量自感线圈直流电阻R 的实验电路，线圈的自感系数L 很大，电源电动势为E，内阻不
计，
为定值电阻，初始时S2闭合，S1断开。下列说法中正确的是（ ）
A．S1闭合瞬间，电路中电流表、电压表示数均几乎为零
B．闭合S1，电路稳定后，若电压表、电流表的示数分别为U、I，则测量值
C．实验结束后，为保证电路安全，应先断开S1，再断开S2
D．该实验，电阻R 的测量值大于真实值
4．如图甲所示，等离子气流由左方连续以速度
射人
和
两板间的匀强磁场中，
直导线与
、
相连接，线圈
与直导线
连接，线圈
内有按图乙所示规律变化的磁场，且规定向左为磁场
的正方
向，则下列说法正确的是（ ）
A．
内，
导线互相排斥
B．
内，
导线互相排斥
C．
内，
导线互相排斥
D．
内，
导线互相吸引
5．如图所示，右端为N 极的磁铁置于粗糙水平桌面上并与轻质弹簧相连，弹簧一端固定在竖直墙面上，
当弹簧处于原长时，磁铁的中心恰好是接有一盏小灯泡的竖直固定线圈的圆心。用力将磁铁向右拉到某一
位置，撤去作用力后磁铁穿过线圈来回振动，有关这个振动过程，以下说法正确的是（ ）
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A．灯泡的亮暗不会发生变化
B．磁铁接近线圈时，线圈对磁铁产生排斥力
C．从左往右看线圈中的电流一直沿逆时针方向
D．若忽略摩擦力和空气阻力，磁铁振动的幅度不会减小
6．电磁阻尼可以无磨损地使运动的线圈快速停下来。如图所示，扇形铜框在绝缘细杆作用下绕转轴O 在
同一水平面内快速逆时针转动，虚线把圆环分成八等份，扇形铜框恰好可以与其中份重合。为使线框快速
停下来，实验小组设计了以下几种方案，其中虚线为匀强磁场的理想边界，边界内磁场大小均相同，其中
最合理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
7．某同学设想的减小电梯坠落时造成伤害的一种应急安全装置如图所示，在电梯轿厢底部安装永久强磁
铁，磁铁N 极朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，线圈在电梯轿厢坠落时能自动闭合，从而减小对
箱内人员的伤害。当轿厢坠落到图示位置时，关于该装置，以下说法正确的是（ ）
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A．从下往上看，金属线圈A 中的感应电流沿逆时针方向
B．从下往上看，金属线圈B 中的感应电流沿顺时针方向
C．金属线圈B 对轿厢下落有阻碍作用，A 没有阻碍作用
D．金属线圈B 有收缩的趋势，A 有扩张的趋势
8．电阻为r、边长为
的正三角形金属导体框，放在光滑绝缘水平面上，在水平力F 作用下以恒定速率
v 进入圆形匀强磁场区域，如图所示，磁场方向垂直水平面向下，磁场区域的半径为R，下列说法正确的
是（ ）
A．导体框从进入到离开磁场，导体中电流方向先逆时针再顺时针
B．导体框所受力F 为恒力
C．导体框中产生的电流大小恒定
D．导体框中产生的电流大小随时间呈线性变化
9．如图所示，水平铜圆盘与沿其轴线的竖直金属杆固定连接，并可一同绕圆盘中心轴线自由转动。
接线
柱通过导线与金属杆连通，
接线柱通过电刷与圆盘边缘接触良好，方向竖直向下的匀强磁场穿过整个圆
盘，则（ ）
A．若使圆盘沿图示方向转动，
接线柱处电势高、
接线柱处电势低
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B．若使圆盘沿图示方向转动，
接线柱处电势高、
接线柱处电势低
C．若使
接电源正极、
接电源负极，圆盘将沿图示方向转动
D．若使
接电源正极、
接电源负极，圆盘将沿图示方向转动
10．如图，电吉他中拾音器的线圈绕在磁体上。工作时，拨动被磁体磁化的琴弦，线圈就能将振动产生的
信号转换为电信号并传送到音箱发出声音，则（ ）
A．琴弦振动时，琴弦中将产生感应电流
B．琴弦振动时，穿过线圈的磁通量将发生变化
C．琴弦振动时，线圈中的电流会不断变化
D．若用软铁芯替代磁铁，拾音器依然可以正常工作
11．电子感应加速器的基本原理如图所示，图中上部分为侧视图、下部分为俯视图，图中上、下为两个电
磁铁，电磁铁线圈中电流的大小、方向可以调节。电磁铁在两极间产生的磁场的磁感应强度大小B1随时间
t 均匀增大，且
（k 为常量）。变化的磁场在真空室内激发出感生电场，其电场线是在同一平面内的
一系列同心圆，产生的感生电场使电子加速，另外在两圆之间有方向垂直纸面、磁感应强度大小随时间变
化的“轨道约束”磁场
，恰能使电子在两圆之间贴近内圆在“轨道约束”磁场
中做半径为R 的圆周
运动。若电子沿顺时针方向运动，则下列说法正确的是（ ）
A．通入电磁铁线圈中的电流方向与图示方向相反
B．“轨道约束”磁场
的方向为垂直纸面向外
C．电子轨道上感生电场的场强为
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D．电子运行一周动能的增加量为
12．法拉第圆盘的装置结构可简化为图甲，一半径为的匀质金属圆盘全部水平放置在竖直向上、磁感应
强度为
的匀强磁场中，在圆心
和圆盘边缘的A 点之间接有一小灯泡，通过握把带动圆盘在磁场中绕轴
心
沿箭头所示方向转动，当角速度为
时，可观察到小灯泡发光。某同学改变实验条件分别进行了如图
乙、图丙的实验，其中图乙仅撤去了小灯泡：图丙撤去了小灯泡，且仅有阴影区域的一半圆盘处在匀强磁
场中，其他条件不变。下列说法正确的是（ ）
A．图甲A 点的电势大于
点的电势
B．图乙
间的电势差大小为
C．图丙圆盘中没有感应电流
D．撤去施加在握把上的外力，不考虑转轴的摩擦，则甲、丙圆盘减速转动至静止，乙圆盘保持匀速
转动
第Ⅱ卷（非选择题）
二、实验题
13．（10 分）某兴趣小组在探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素
（1）图a 中，将条形磁铁从图示位置先向上后向下移动一小段距离，出现的现象是
A．灯泡A、B 均不发光 B．灯泡A、B 交替短暂发光
C．灯泡A 短暂发光、灯泡B 不发光 D．灯泡A 不发光、灯泡B 短暂发光
（2）通过实验得知：当电流从图b 中电流计的正接线柱流入时指针向右偏转；则当磁体 （选填
“向上”或“向下”）运动时，电流计指针向右偏转。
（3）为进一步探究影响感应电流方向的因素，该小组设计了如图c 的电路，请用实线完成其余部分电路的
连接
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（4）若图c 电路连接正确，在闭合开关前，滑动变阻器滑片应移至最 （选填“左”或“右”）
端
（5）若图c 电路连接正确，开关闭合瞬间，指针向左偏转，则将铁芯从线圈P 中快速抽出时，观察到电流
计指针
A．不偏转 B．向左偏转 C．向右偏转
二、计算题
14．（10 分）轻质细线吊着一由同种均匀导线绕成正方形单匝线框
，线框质量为
，边长为
l=2m，其总电阻为
。在线框的中间位置以上区域分布着磁场，如图甲所示。磁场方向垂直纸面
向里，磁感应强度大小随时间变化的关系如图乙所示。（g 取
）
（1）判断线框中产生的感应电流的方向是顺时针还是逆时针；
（2）求整个线圈框4s 内产生的焦耳热；
（3）若细线能承受的最大拉力F 为3N，则刚要断时磁感应强度大小多少。
15．（10 分）饭卡是学校等单位最常用的辅助支付手段，其内部主要部分是一个多匝线圈，当刷卡机发出
电磁信号时，置于刷卡机上的饭卡线圈的磁通量发生变化，发生电磁感应，产生电信号，其原理可简化为
如图所示。设线圈的匝数为1200 匝，每匝线圈面积均为S＝10-4 m2，线圈的总电阻为r =0.1Ω，线圈连接
一电阻R=0.3Ω，其余部分电阻不计。线圈处磁场的方向不变，其大小按如图所示的规律变化，（垂直纸面
向里为正），求：
（1）t=0.05s 时线圈产生的感应电动势大小；
（2）0～0.1s 时间内，电阻R 产生的焦耳热；
（3）0.1～0.4s 时间内，通过电阻R 的电荷量。
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16．（10 分）如图所示，半径为L 的圆环放置在光滑水平地面上，圆环上固定OA、OB、OC、OD 四根金
属棒，夹角互为
，长均为L，电阻值均为r。以圆环圆心O 为原点建立直角坐标系，其第二象限存在方
向垂直水平面向下、半径为L、圆心角为
、圆心在O 点的扇形磁场，沿半径OG 各点的磁感应强度大小
均满足
（
为OG 与x 轴负方向夹角），圆环中心与环面分别通过电刷E、F 与固定在水平面上
的间距为2L 的两光滑平行导轨连接。导轨间MN、PQ 区域内存在垂直水平面竖直向上、边长为2L、磁感
应强度大小为
的正方形匀强磁场，长为2L、质量为m、电阻为r 的导体棒ab 锁定在磁场边界MN 处，与
两导轨接触良好，两导轨右端接有阻值为r 的电阻，其它电阻均不计。在外力作用下，圆环绕中心轴线沿
顺时针方向以角速度
匀速转动，以OA 进入磁场为计时零点，求：
（1）写出OA 在磁场中运动时感应电动势e 与时间t 的关系式；
（2）圆环转动一周的过程中，外力做的功W；
（3）若锁定圆环，导体棒ab 解除锁定且获得向右的初速度，恰好能运动到PQ 处，初速度大小是多少？
17．（12 分）如图所示，一半径为
水平金属圆环，其上固定一电阻为
的金属棒，金属棒随圆
环绕竖直轴以角速度
匀速转动，圆环内存在竖直向上的匀强磁场I。转轴及圆环边缘通过电刷与
间距
的平行轨道
相连，轨道上
两处用长度不计的绝缘材料平滑连接
水平和倾斜金属轨道。水平轨道右侧
区域存在方向竖直向上的匀强磁场II。金属棒a 靠近磁场II
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右边界处垂直轨道放置，长为
不可伸长的轻绳连接倾斜轨道上的金属棒b，轻绳伸直但不绷紧。倾
斜轨道末端连一阻值
的电阻，
区域存在宽度
，垂直轨道平面向上的匀强磁场
III。开始b 棒被固定，闭合开关后，a 棒被弹出磁场II 的瞬间释放b 棒，并开始计时。绝缘材料上方有一
小段光滑圆弧，使a 棒通过绝缘轨道时速度大小不变，方向变为沿倾斜轨道向下。当
时，a 棒与b 棒
恰好同时到达磁场III 上边界并发生碰撞，碰撞后两棒粘在一起，并匀速通过磁场III。已知倾斜轨道的倾
角
，a，b 棒质量均为
，电阻均为
，匀强磁场I、II、III 的磁感应强度分别为
，
，
如图乙所示，不计一切阻力，求：
（1）开关闭合瞬间，a 棒两端的电压U；
（2）a 棒弹出瞬间通过其电荷量q；
（3）a、b 棒在倾斜轨道上运动时，整个电路产生的焦耳热Q。
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