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重难14 电磁感应规律及动生与感生 内容导航 速度提升 技巧掌握 手感养成 重难考向聚焦 锁定目标 精准打击：快速指明将要攻克的核心靶点，明确主攻方向 重难技巧突破 授予利器 瓦解难点：总结瓦解此重难点的核心方法论与实战技巧 重难保分练 稳扎稳打 必拿分数：聚焦可稳拿分数题目，确保重难点基础分值 重难抢分练 突破瓶颈 争夺高分： 聚焦于中高难度题目，争夺关键分数 重难冲刺练 模拟实战 挑战顶尖：挑战高考压轴题，养成稳定攻克难题的“题感” 内容Ⅰ： 公式中（概念题）只能说 变化快、 变化快. 形如1： 匝数 匝， ， 问题： 经过 的电荷量 破解：① ② ③ 经过 的电荷量 . 形如2：（有滑动变阻器的模型） 匝数 匝， ， 问题：求 的最大功率？ 破解： 当 时， 注意：外电路电阻等于内阻时功率最大. 动生电动势 1、 三者全部互相垂直（落霞与孤鹜齐飞， 等于 ） 形如1：简单模型 形如2：斜切 （分解速度） 形如3：两种方式 （分解速度） （分解长度） 形如4：小模型 有效长度为 ，故 总结：奇形怪状图形求 （建议用时：30 分钟） 1．（2025·吉林松原·模拟预测）如图所示，两足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面内，匀强磁场方向 垂直导轨平面向下，恒力F 作用在金属棒 上，金属棒 以相同的加速度沿导轨滑动，某时刻撤去 F。已知运动过程中， 、 始终与导轨垂直并接触良好，下列说法中正确的是（ ） A．撤去 前，两棒速度相同 B．撤去F 前，两棒间距恒定 C．撤去F 后， 的速度不小于 的速度 D．撤去 后，两棒在相等时间内产生的焦耳热相同 2．（2025·黑龙江·二模）国产电动汽车采用电磁式动力回收装置，可将部分动能转化为电能并储存。如图 所示为该装置的简化模型，“日”字形的金属线框放在光滑的水平面上，各边长均为l，ab、cd、ef 边电阻 均为R，其余部分电阻可忽略不计。线框以速度v 进入宽度为l 的匀强磁场，最终恰好穿出磁场。已知磁场 的磁感应强度大小为B，方向竖直向下，边界与ab 边平行，则线框（ ） A．刚进磁场时，a 端电势高于b 端电势 B．刚进磁场时，a、b 两点间电势差为 C．质量 D．穿越磁场过程中ab 边产生的热量 3．（2025·吉林长春·二模）如图，固定于水平面上的金属架 处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒 沿框架以速度向右做匀速运动。 时，磁感应强度为 ，此时 到达的位置恰好使 构成 一个边长为的正方形。为使 棒中不产生感应电流，磁感应强度 变化规律的图像为（ ） A． B． C． D． 4．（2025·吉林长春·二模）下面对四幅图片中所涉及物理知识的描述，正确的是（ ） A．甲图中小磁针转动是由于电流产生的电场对小磁针有作用力 B．乙图中回旋加速器通过磁场加速粒子 C．丙图中高频冶炼炉利用涡流热效应工作 D．丁图中无线充电过程利用了接触起电原理 5．（2024·吉林长春·模拟预测）如图，电路中红灯与绿灯均为发光二极管，弹簧下端连接一条形磁铁，磁 铁沿螺线管轴线上下振动过程中，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ） A．红灯与绿灯交替发光 B．红灯与绿灯亮度不变 C．条形磁铁振幅不变 D．条形磁铁所受合力方向与运动方向始终相反 6．（2025·吉林长春·模拟预测）某研发小组设计了一个臂力测试仪。装置的简化原理图如图甲所示，两平 行光滑金属导轨MM'、NN'竖直放置，两者间距为L，在M、N 间和M、N'间分别接一个阻值为R 的电阻， 在两导轨间EFGH 矩形区域内有垂直导轨平面向里、宽为d 的匀强磁场。一质量为m 长为L、电阻为R 的 导体棒垂直放置在导轨上，导体棒与弹簧相连，弹簧下端固定，弹簧原长时导体棒恰好与EF 在同一条直 线上。测试者利用臂力将导体棒向下压至某位置后释放，导体棒向上运动经过HG 时，会与HG 处的压力 传感器发生撞击（图乙为装置的侧视图），压力传感器可以显示撞击力的大小，以此来反映臂力的大小。 (1)为测试其电特性，进行如下实验：磁场区域内的磁感应强度如图丙所示，B0、t0、t1为已知量。求0~t0及 t0~t1时间内流过M、N 的电流I1和I2的大小。 (2)为测试其力特性，在t>t0这段时间内进行如下实验：设某次测试中，将弹簧压缩至AB 位置后释放，AB 与EF 间的竖直距离为2d，当导体棒进入磁场的瞬间，加速度为2g，导体棒运动到HG 时压力传感器示数 恰好为0， 已知弹簧的弹性势能与弹簧形变量的平方成正比，磁感应强度大小为B，导体棒运动中与导轨 始终保持接触良好且导轨电阻不计，重力加速度为g，求： ①导体棒出磁场时弹簧的弹性势能； ②导体棒向上运动到HG 的过程中在导体棒中产生的焦耳热。 7．（2025·内蒙古赤峰·三模）如图两足够长且电阻不计的光滑平行金属导轨倾斜固定放置，导轨间存在竖 直向下的匀强磁场，导轨上端与开关 相连。一质量为 电阻为 的金属杆 垂直放在导轨上且始终接触 良好。让杆 由静止自由下滑一段时间后，闭合开关 开始计时，杆 的 、 图像可能正确的是 （ ） A． B． C． D． 8．（2025·黑龙江·模拟预测）安检门是一个用于安全检查的“门”，“门”框内有线圈，线圈里通有交变 电流，电流在“门”内产生磁场，当有金属物品通过“门”时，在金属内部产生涡流，涡流的磁场又反过 来影响线圈中的电流，从而报警。安检门工作时利用了（ ） A．电磁感应原理B．电磁驱动原理 C．电磁阻尼原理 D．电流的热效应 （建议用时：30 分钟） 9．（2025·辽宁沈阳·模拟预测）《科学》中文版的文章中介绍了一种新技术——航天飞缆，航天飞缆是用 柔性缆索将两个物体连接起来在太空飞行的系统。飞缆系统在太空飞行中能为自身提供电能和拖拽力，它 还能清理“太空垃圾”等。如图所示为飞缆系统的简化模型示意图，图中两个物体P、Q 的质量分别为 、 ，柔性金属缆索长为 ，外有绝缘层，系统在近地轨道做圆周运动，运动过程中Q 距地面高为 h，设缆索总保持指向地心，Q 更靠近地表，P 的速度为 ，所在处的地磁感应强度大小为B，方向垂直纸 面向里。已知地球半径为R，地面的重力加速度g。（ ） A．缆索P 端电势高于Q 端 B． C．若此时飞缆系统在赤道平面上，为了更好地清理垃圾，缆索的绕行方向应与地球自转方向相反 D．若想清理更低轨道上的“太空垃圾”，飞缆系统机械能需要增大 10．（2025·辽宁沈阳·模拟预测）下列四幅图中的现象说法正确的是（ ） A．麦克斯韦利用甲图装置，发现发射电路有火花放电时，接收线圈也火花放电，验证了电磁波存在 B．乙图中若仅增大电池电动势，其余条件不变，则开关闭合瞬间，检流计的指针偏角会变大 C．丙图中若铝管侧壁沿竖直方向有裂缝，则小磁块在铝管中下落过程将不会受到电磁阻尼作用 D．电子在丁图的感应加速器中加速运动时，上、下线圈中的变化电流产生的变化磁场会激发感生电 场，感生电场力可以为电子的圆周运动提供了向心力 11．（2025·辽宁沈阳·模拟预测）2024 年9 月，中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心自主研制 的水冷磁体，成功产生了42.02T 的稳态磁场（稳态磁场是指磁感应强度不随时间变化的磁场），其磁感应 强度约为地磁场磁感应强度的80 万倍，打破了2017 年美国国家强磁场实验室水冷磁体创造的世界纪录， 成为国际强磁场水冷磁体技术发展新的里程碑，下列说法正确的是（ ） A．42.02T 表示磁通量的大小 B．该稳态磁场不可能激发出电场 C．磁感应强度不随时间变化的磁场一定是匀强磁场 D．将通电直导线放入该稳态磁场，受到的安培力一定很大 12．（2025·辽宁鞍山·一模）如图，两条平行光滑金属导轨水平放置，间距为L，中间有宽度为L、磁感应 强度为B 的匀强磁场；导轨右侧接有一个阻值为R 的定值电阻。一个边长为L 的正方形导线框abcd 置于导 轨左侧，其ab、cd 边始终与导轨接触良好。导线框的ac、bd 两边电阻均为R，ab、cd 边电阻可忽略，现 给导线框一个初速度v，当它完全进入磁场区域时，速度变为 ，求： (1)线框进入磁场区域左边界瞬间bd 两点间的电压U； (2)线框的质量m； (3)上述过程中导轨右侧定值电阻R 上产生的焦耳热Q。 13．（2025·辽宁·模拟预测）如图（a），将半径 、总电阻 的均匀金属圆环固定在水平面上， 直径 一侧有垂直纸面向里的磁感应强度大小 的匀强磁场。一根电阻 的均匀金属杆 固定在过圆心 的转轴上，两端与金属圆环接触良好。金属杆在外力作用下以角速度 顺时针匀 速转动至图示位置（ 垂直于 ）。求： (1)经图示位置金属杆产生的电动势 及 间的电势差 ； (2)如图（b），撤去金属杆，使匀强磁场磁感应强度从 开始按照 的规律变化，规定顺时针方 向为电动势的正方向，写出圆环中感应电动势随时间变化的表达式（结果可用 表示）。 14．（2025·黑龙江大庆·模拟预测）将一均匀导线围成一闭合的环状扇形线框MNPQ，其中 ， ，圆弧MN 和PQ 的圆心均为O 点，O 点为直角坐标系的原点，其中第二和第四象限存在垂直纸 面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为B，第三象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 2B。从 时刻开始让导线框以O 点为圆心，以恒定的角速度 沿逆时针方向做匀速圆周运动，规定沿 QMNP 方向的电流为正，则导线框中的电流随时间的变化规律描绘正确的是（ ） A． B． C． D． 15．（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）两根相距为L 的足够长金属直角导轨 如图放置， 与 水平， 与 竖直，转角 、 处用阻值为R 的金属杆连接。整个装置处于水平向右、 磁感应强度为 的匀强磁场中。质量均为 、电阻均为 的两金属杆 、 垂直导轨放置且与导轨接触 良好， 、 与直角导轨间的动摩擦因数均为 ，不计导轨电阻，重力加速度为g。由静止释放 杆的 同时，对 杆施加一水平向左的外力 ，使其一直向左做匀速运动。当 杆也匀速运动时，外力 的大 小为（ ） A． B． C． D． 16．（2025·黑龙江哈尔滨·三模）如图所示，有两个质量分别为 和 的正方形单匝导线 框a、b，电阻均为 ，边长均为 ；它们分别系在一跨过两个轻质定滑轮的绝缘轻绳两端， 在两导线框之间有一方向垂直纸面向里、宽度为2l 的匀强磁场区域，磁感应强度大小为 。开始时， 线框b 的上边框与匀强磁场的下边界重合，线框a 的下边框到匀强磁场的上边界的距离为l。现将系统由静 止释放，线框a 恰好匀速穿越磁场区域。不计滑轮摩擦和空气阻力，重力加速度 。则下列说法 正确的是（ ） A．线框a 穿出磁场区域时的电流大小为0.3A B．线框b 进入磁场过程中产生的热量等于线框a 机械能的减少量 C．线框a 穿越磁场区域时的速度大小为0.6m/s D．线框a 进入磁场过程中安培力的冲量大于线框b 进入磁场过程中安培力的冲量 （建议用时：40 分钟） 17．（2025·黑龙江·二模）磁悬浮列车的悬浮控制技术是利用双线圈系统产生动态磁场，通过磁场调整列 车位置，确保运行稳定。如图所示，半径不同的两个圆形线圈A、B，放置于同一水平面内，圆心重合。 甲图中A 线圈的电流变大，乙图中B 线圈的电流变大，则甲图中B 线圈的面积变化趋势与乙图中A 线圈的 面积变化趋势分别为（ ） A．缩小 缩小 B．缩小 增大 C．增大 增大 D．增大 缩小 18．（2025·黑龙江大庆·模拟预测）磁悬浮电梯依据电磁学原理实现轿厢悬停与上下运动，由磁场和带导 线框的轿厢构成，其模型如图甲所示。其原理如下：竖直面内两根相距L 的绝缘平行直导轨，处于等距分 布、方向相反的匀强磁场中，磁场垂直导轨平面，磁感应强度 ，各磁场区间长a，相间排列（见 图乙）。电梯轿厢内固定一匝跨导轨的闭合金属线框 ，宽为 、长为a、总电阻 。 利用移动磁场与金属线框的相互作用使轿厢获得牵引力，从而驱动电梯上升。当磁场以 匀速上 移，轿厢从地面静止启动，上升距离足够长。已知轿厢总质量 ，忽略运行阻力与金属框电感， 重力加速度g 取 。 (1)求启动瞬间金属线框感应电流大小； (2)求电梯轿厢向上运动的最大速度； (3)若电梯轿厢匀速上行一段时间后，由于故障电梯轿厢突然制动，制动时所有磁场瞬间静止，从开始制动 到轿厢停止，轿厢位移 ，求从制动到轿厢停止所用的时间。 19．（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）光滑的水平长直轨道放在磁感应强度为B=0.2T 的匀强磁场中，磁场 方向垂直于水平面向下，轨道宽L=0.5m；当开关与a 接通时，电源可提供大小稳定为2A 的电流，棒中电 流方向由Q 流向P；开关与b 接通时，电阻R=0.05Ω。一导体棒PQ 长为0.5m，质量m=0.2kg、电阻 r=0.05Ω 静止在导轨上，不计其他电阻，它与导轨接触良好，且在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导 轨保持良好接触。开关开始接a，当棒的位移x1=18m 时开关瞬间与a 断开、与b 接通，棒继续运动一段距 离后停下来，导轨足够长。求： (1)当开关与a 接通时，棒PQ 加速度的大小及棒在运动全过程中的最大速度v 是多少； (2)当开关与b 接通后，棒运动的位移x2大小； (3)运动全过程中棒PQ 产生的焦耳热Q 是多少。 20．（2025·黑龙江·二模）理想变压器是指在变压的过程中，线圈和铁芯不损耗能量、磁场被束缚在铁芯 内不外漏的变压器。实际生活中，某变压器原、副线圈匝数分别为 和 ，由于磁场外漏，穿过副线圈的 磁通量只有原线圈的 。若原线圈接电压为 、频率为 的交流电，副线圈输出电压为 ，频率为 的交流电，原、副线圈中的磁通量变化率分别为 和 ，则下列说法正确的是（ ） A． B． C． D． 21．（2025·黑龙江齐齐哈尔·三模）如图所示，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B，金属棒 MN 以角速度ω 绕过O 点的竖直轴PQ 沿顺时针（从上往下看）旋转。已知 。则（ ） A．M 点电势低于O 点电势 B．N 点电势低于M 点电势 C．MN 两点的电势差为 D．NM 两点的电势差为 22．（2025·黑龙江齐齐哈尔·二模）如图所示，两条相同的半圆弧形光滑金属导轨固定在绝缘水平桌面上， 半圆弧的直径为d，间距为L，两半圆弧面竖直且平行，导轨最高点到水平桌面的距离等于半径，最低点 O、O′的连线与导轨所在竖直面垂直，整个空间存在着磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场， 导轨左端连接一阻值为R 的电阻。现使一电阻为r 的金属棒MN 从导轨左端最高点，以恒定的速率v0沿导 轨运动到右端最高点，运动过程中金属棒始终与OO′平行且与两导轨接触良好，则在金属棒MN 从左端最 高点运动到右端最高点的过程中，下列说法正确的是（ ） A．金属棒MN 中电流方向始终由M 到N B．金属棒MN 中电流大小始终不变 C．金属棒MN 所受安培力先做负功后做正功 D．回路中产生的焦耳热为 23．（2025·黑龙江·模拟预测）在一次公开课的展示中，小王老师给同学们做了“探究感应电流的方向” 实验。王老师拿了一块磁极方向未知的条形磁铁，平板小车上安装线圈、导线、发光二极管等元件，线圈 绕法及电路连接方式如图所示，已知桌面的摩擦很小，下列说法中正确的是（ ） A．当条形磁铁向右靠近线圈时，平板小车将向左移动 B．当左侧二极管发光时，此过程一定是条形磁铁的S 极向右插入线圈 C．在条形磁铁插入线圈的过程中，如果右侧的二极管发光则条形磁铁的右端为N 极 D．实验中发现左侧二极管发光的同时，小车又向右移动，则我们无法判断条形磁铁哪一端为N 极 24．（2025·黑龙江·二模）如图所示，两相邻宽度均为L 的有界匀强磁场，其磁场方向相反，磁感应强度 大小均为B。边长为L、电阻为R 的单匝正方形线框abcd 的ab 边与磁场左边界共线，线框在外力作用下， 以速度v 匀速穿越有界磁场。以ab 边刚进入磁场为计时零点，规定线框中感应电流i 逆时针方向为正方向， 力方向向右为正方向，ab 边所受安培力为 ，外力为F，下列图像正确的是（ ） A． B． C． D．
