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2024 高考30 热点最新模拟题精练
热点24 电磁感应+图像
1. （2024 湖南永州重点高中质检）如图所示，光滑绝缘的水平桌面上有一直角三角形导线框ABC，其中
AB=L，BC=2L，两平行虚线间有一垂直于桌面向下的匀强磁场，磁场宽度为L，导线框BC 边与虚线边界垂
直．现让导线框从图示位置开始沿BC 方向匀速穿过磁场区域．设线框中产生顺时针方向的感应电流为正，
则在线框穿过磁场的过程中，产生的感应电流与线框运动距离x 的函数关系图象正确的是
A.
B.
C.
D.
【参考答案】D
【名师解析】
在线圈进入0-L 范围时，线圈内产生的感应电流为逆时针方向；切割磁感线的有效长度从0 均匀增加到
，
可知感应电流均匀增加；从L-2L，线圈切割磁感线的有效长度为
不变，感应电流不变，方向为逆时针方
1
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向；从2L-3L，线圈切割磁感线的有效长度从
逐渐增加到L，则感应电动势增加到原来的2 倍，感应电流
增加到2 倍，方向为顺时针方向，故选D.
2. （2024 北京丰台期末）如图所示，匀强磁场中MN 和PQ 是两根互相平行、竖直放置的光滑金属导轨，
已知导轨足够长，电阻不计。ab 是一根与导轨垂直而且始终与导轨接触良好的金属杆，金属杆具有一定质
量和电阻。开始时，将开关S 断开，让杆ab 由静止开始自由下落，过段时间后，再将S 闭合。下列给出的
开关闭合后金属杆速度随时间变化的图像，可能正确的是（ ）
A.
B.
C
D.
【参考答案】C
【名师解析】．设闭合开关时导体棒速度为v，则根据题意可得
通过导体棒的电流为
则导体棒受到的安培力为
若闭合开关时
，则导体棒做匀速运动；
2
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若闭合开关时
，则导体棒加速下降，下降过程中加速度大小为
所以加速度减小，直到为零，导体棒做匀速运动，故B 错误，C 正确；
若闭合开关时
，则导体棒减速下降，下降过程中加速度大小为
可知加速度减小，直到为零，导体棒匀速运动，故AD 错误。
3. （2024 重庆乌江新高考协作体一模）如图所示，倒U 型等间距光滑导轨
倾斜放置，
，在
中存在垂直导轨平面向下的匀强磁场（图中未画出）。一金属棒从
上方
静止释放，金属棒向下运动过程中始终与导轨接触良好且与
平行，不计导轨电阻，I 为金属棒中的电流、
q 为通过金属棒的电量、U 为金属棒两端的电压、P 为金属棒中的电功率，若从金属棒刚进入磁场开始计时，
它在磁场中运动的过程中，下列图像中不可能正确的有（ ）
3
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A.
B.
C.
D.
【参考答案】AC
【名师解析】．如果电流减小，则表明导体棒在减速运动，受力分析有
随着电流减小，加速度减小。根据闭合电路的欧姆定律得
则有
随着加速度减小，图像的斜率减小。A 错误，符合题意；
如果导体棒进入磁场时，安培力与重力分力平衡，则导体棒做匀速直线运动，其电流不变，则根据
可知，电量与时间成正比。B 正确，不符合题意；
如果路端电压随时间增大，则表明导体棒在加速，受力分析有
随着电压增大，则电流增大，加速度减小。根据闭合电路
欧姆定律得
则有
4
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随着加速度减小，图像的斜率减小。但是计时起点路端电压不可能为零。C 错误，符合题意；
如果导体棒进入磁场时，安培力与重力分力平衡，则导体棒做匀速直线运动，其电流不变，则根据
可知，金属棒的电功率不变。D 正确，不符合题意。
4．（2024 辽宁朝阳质检）如图所示为宽度为3L 的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向
里。磁场左侧有一个边长为L 的正方形导体线框，其总电阻为R，线框所在平面与磁场方向垂直。线框以
速度v 向右匀速穿过磁场区域，以线框cd 边刚进入磁场的时刻为计时起点，规定电流沿逆时针方向为正，
安培力F 向左为正。则以下关于线框中的感应电流I、ab 两点间的电势差
、安培力F 和线框的发热功
率P 随时间变化的图像正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【参考答案】．C
【名师解析】根据题意，线框进入磁场的过程，根据楞次定律可判断电流沿逆时针方向，为正，由法拉第
电磁感应定律和闭合回路欧姆定律有
，ab 两点间的电势差
（a 点电势高），cd 边受
到的安培力大小为
，方向向左，线框的发热功率
；线
框全部进入磁场后，没有感应电流，所以线框不受安培力的作用，线框的发热功率为零，ab 两点间的电势
5
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差
（a 点电势高）；线框离开磁场的过程，电流沿顺时针方向，为负，电流大小为
，线框受安培力大小为
，方向向左，ab 两点间的电势
差
（a 点电势高），线框的发热功率
，A、B、D 错误，C 正确。
5. （2024 陕西咸阳一模）如图甲所示，虚线
是斜面上平行于斜面底端的一条直线，
上方存在垂
直于斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B 随时间t 的变化规律如图乙所示。
时刻将一单匝正方形导体
框自与
距离
处由静止释放，直至导体框完全穿出磁场的过程中其速度一时间图像如图丙所示。
已知斜面倾角
，导体框与斜面间的动摩擦因数
，运动中导体框底边与
始终平行，导
体框质量
，电阻
，边长
，重力加速度
。设从释放至导体框穿出磁
场的过程中，整个导体框所受安培力大小为F，回路中产生的焦耳热的功率为P，通过导体框的电流为I，
导体框的机械能为E（释放处
），沿斜面下滑的位移为x，则下列图像正确的是（ ）
6
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A.
B.
C.
D.
【参考答案】AD
【名师解析】
0~1s 内，根据感生电动势
，得
由于上下两个边均切割磁感线因此动生电动势为0；回路中感应电流沿顺时针方向，导体框所受安培力对
边相抵
根据功能关系得：从开始到
处过程中导体框所受安培力合力为0，做匀加速直线运动，加速度
解得
1s 末速率
位移
之后磁感应强度B 不变
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，
导体框开始匀速穿出磁场，故A 正确；
B．0~1s 内
解得
恒定不变，故B 错误；
C．0~1s 内，通过导体框的电流
故C 错误；
D．0~1s 内导体框机械能满足
，
即
处
从
到
处过程中满足
解得
处时
故D 正确。
6. （2024 山东德州期末）如图所示，电阻不计的光滑平行金属导轨水平置于方向竖直向下的匀强磁场中，
左端接一定值电阻R，电阻为r 的金属棒MN 置于导轨上，金属棒与导轨始终垂直且接触良好。在t＝0 时
8
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金属棒受到垂直于棒的水平恒力F 的作用由静止开始运动，金属棒中的感应电流为i，所受的安培力大小为
，电阻R 两端的电压为
，电路的电功率为P，下列描述各量随时间t 变化的图像正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【参考答案】C
【名师解析】
设金属棒在某一时刻速度为v，由题意可知，感应电动势
电阻R 两端的电压为
金属棒中的感应电流为
金属棒所受的安培力大小为
由牛顿第二定律可知
可知金属棒在水平恒力作用下做加速度减小的加速运动，当安培力与水平恒力大小相等时做匀速直线运动，
所以电流、安培力、电阻R 两端的电压都随时间变化逐渐增大且变化率逐渐减小，增大到一定程度保持不
变；故AB 错误，C 正确；
电路的电功率为
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可知电功率随时间t 变化的图像是曲线，故D 错误。
故选C。
7. （2024 重庆乌江新高考协作体一模）如图所示，两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一
较小的三角形闭合导线框abc 的ab 边与磁场边界平行。现使此线框向右匀速穿过磁场区域，运动过程中始
终保持速度方向与ab 边垂直。则图中哪一个可以定性地表示线框在上述过程中感应电流随时间变化的规律
（ ）
A.
B.
C.
D.
【参考答案】D
【名师解析】
根据感应电动势大小
而导体棒有效长度L 等于导体进入磁场过程中与磁场边界相交线的长度，因此进入磁场过程中，感应电动
势逐渐减小，从而感应电流逐渐减小；离开磁场时，感应电动势也逐渐减小，从而感应电流也逐渐减小。
再根据右手定则，进入磁场过程中感应电流为逆时针方向，离开磁场过程中，感应电流为顺时针方向。
故选D。
8. （2024 南京重点高中期末联考） 如图甲所示，矩形导线框abcd 放在匀强磁场中固定不动，磁场方向
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与线框平面垂直，规定磁感应强度方向垂直纸面向里为正方向。线框ab 边所受的安培力F 随时间t 变化
的图像如图乙所示（规定 ab 边所受的安培力向左为正）。在0~4s 时间内，B 随时间t 变化的图像正确的
是（ ）
A.
B.
C.
D.
【参考答案】C
【名师解析】
根据图像可知，在0-1 时间内，磁场不变，则没有感应电流产生，不受安培力作用，故AB 错误；
磁感应强度方向垂直纸面向里为正方向，0-1s 内磁场向里减小，根据楞次定律可知，此时线框有扩大的趋
势，ab 边受安培力向左，根据
可知，安培力随时间均匀变小，1-2s 内磁场向外增大，根据楞次定律可知，此时线框有收缩
趋势，ab 边
受安培力向右，且安培力随时间均匀增大，同理可分析2-4s 内的安培力符合题意要求，故C 正确；
磁感应强度方向垂直纸面向里为正方向，0-1s 内磁场向里增大，根据楞次定律可知，此时线框有收缩的趋
势，ab 边受安培力向右，为负值，故D 错误。
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9. （2024 湖北武汉江岸区调考）如图，
为“日”字形导线框，其中
和
均为边长为的
正方形，导线
的电阻相等，其余部分电阻不计。导线框右侧存在着宽度同为的匀强磁场，磁
感应强度为
，导线框以速度
匀速穿过磁场区域，运动过程中线框始终和磁场垂直且无转动。线框穿越
磁场的过程中，
两点电势差
随位移变化的图像正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【参考答案】B
【名师解析】
根据题意，设
的电阻均为
，线框匀速通过磁场，且磁场宽度
可知，开始时，
切割磁感线，感应电动势为
棒中电流方向由
，则
点电势高于
点电势，则有
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棒离开磁场，
棒切割磁感线，感应电动势为
棒中电流方向由
，则
点电势高于
点电势，则有
棒离开磁场，
棒切割磁感线，感应电动势为
棒中电流方向由
，则
点电势高于
点电势，则有
综上所述可知，
两点电势差
随位移变化一直保持不变为
。图像B 正确。
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