高考物理压轴题之电磁学专题(5年)(含答案分析).

高考物理电磁学知识点之电磁感应基础测试题附答案(5)

一、选择题

1．如图甲所示，光滑导轨水平放置在与水平方向夹角为60°的斜向下的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示(规定斜向下为正方向)，导体棒ab垂直导轨放置，除电阻R的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平外力F作用下始终处于静止状态．规定a→b的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力F的正方向，则在0～t1时间内，选项图中能正确反映流过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图象是（）

A．

B．

C．

D．

2．如图所示，水平绝缘的桌面上放置一个金属环，现有一个竖直的条形磁铁从圆环左上方沿水平方向快速移动经过正上方到达右上方，在此过程中（）

A．圆环一定向右运动B．圆环中的感应电流方向不变

C．圆环受到的摩擦力方向不变D．圆环对桌面的压力先减小后增大

3．如图所示，将直径为d，电阻为R的闭合金属环从匀强磁场B中拉出，这一过程中通过金属环某一截面的电荷量为（）

A ．24

B d R π B ．2Bd R π

C ．2Bd R

D ．2Bd R

π 4．磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈．当以速度v 0刷卡时，在线圈中产生感应电动势，其E －t 关系如图所示．如果只将刷卡速度改为02

v ，线圈中的E －t 关系图可能是( )

A ．

B ．

C ．

D ．

5．有一种自行车，它有能向自行车车头灯泡供电的小型发电机，其原理示意图如图甲所示，图中N ，S 是一对固定的磁极，磁极间有一固定的绝缘轴上的矩形线圈，转轴的一端有一个与自行车后轮边缘结束的摩擦轮．如图乙所示，当车轮转动时，因摩擦而带动摩擦轮转动，从而使线圈在磁场中转动而产生电流给车头灯泡供电．关于此装置，下列说法正确的是（ ）

高考物理电磁感应现象压轴题知识归纳总结含答案解析

一、高中物理解题方法：电磁感应现象的两类情况

1．如图所示，质量为4m 的物块与边长为L 、质量为m 、阻值为R 的正方形金属线圈abcd 由绕过轻质光滑定滑轮的绝缘细线相连，已知细线与斜面平行，物块放在光滑且足够长的固定斜面上，斜面倾角为300。垂直纸面向里的匀强磁场的磁感应强度为B ，磁场上下边缘的高度为L ，上边界距离滑轮足够远，线圈ab 边距离磁场下边界的距离也为L 。现将物块由静止释放，已知线圈cd 边出磁场前线圈已经做匀速直线运动，不计空气阻力，重力加速度为g ，求：

（1）线圈刚进入磁场时ab 两点的电势差大小 （2）线圈通过磁场的过程中产生的热量

【答案】（1）32

45

ab U BL gL =；（2）32244532m g R Q mgL B L =-

【解析】 【详解】

（1）从开始运动到ab 边刚进入磁场，根据机械能守恒定律可得

214sin 30(4)2mgL mgL m m v =++，2

5

v gL =应电动势E BLv =，此时ab 边相当于是电源，感应电流的方向为badcb ，a 为正极，b 为负极，所以ab 的电势差等于电路的路端电压，可得332

445

ab U E BL gL =

= （2）线圈cd 边出磁场前线圈已经做匀速直线运动，所以线圈和物块均合外力为0，可得

绳子的拉力为2mg ，线圈受的安培力为mg ，所以线圈匀速的速度满足22m

B L v mg R

=，从

ab 边刚进入磁场到cd 边刚离开磁场，根据能量守恒定律可知

2024高考物理电磁学专题历年真题全面解读电磁学是物理学的重要分支，也是高考物理考试的重点内容之一。

考生在备考过程中，理解和掌握历年真题的解题思路和方法是提高成

绩的关键。本文将对2024年高考物理电磁学专题历年真题进行全面解读，帮助考生更好地准备考试。

1. 2008年真题解析

题目：某时刻，一长直导线准确地安置在东西方向的平面内，导线

内有电流i，指向东。导线所在平面与地平面的夹角为θ，向上。

问题：确定地磁场的方向。

解析：根据题目中给出的导线电流的方向，根据左手定则可知，沿

导线方向左手握住导线，拇指所指的方向即为磁场的方向。根据导线

所在平面与地平面的夹角，可以确定地磁场的方向为东向上。

2. 2012年真题解析

题目：如图所示，一长直导线的电流为i，导线端点A与一半径为

R的无限长圆轴相切，且导线与圆轴所在的平面垂直。已知圆轴中心O 处的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。求导线所受磁力大小

与方向。

解析：根据题目中给出的导线与圆轴的关系以及磁感应强度的方向，可以利用安培力定律来求解。将导线分割为很短的一段，根据右手定

则可知，每一段导线所受到的磁力大小相等，且方向垂直于圆轴。将

各段导线所受到的磁力进行叠加，即可求得导线所受总磁力的大小和方向。

3. 2016年真题解析

题目：如图所示，一长直导线A与一短直导线B共面，且与导线A 的方向相同。已知导线A、B的电流分别为iA和iB。求导线B在点P 处产生的磁感应强度大小。

解析：根据题目中给出的导线A和导线B的电流方向，可以利用比奥萨伐尔定律来求解。对于导线B在点P处产生的磁感应强度，可以通过导线B上各点产生的磁感应强度进行叠加，最终求得。

1、在半径为R 的半圆形区域中有一匀强磁场，磁场的方

向

垂直于纸面，磁感应强度为B 。一质量为m ，带有电

量q 的粒子以一定的速度沿垂直于半圆直径AD 方向经P 点

（AP ＝d ）射入磁场（不计重力影响）。

⑴如果粒子恰好从A 点射出磁场，求入射粒子的速度。

⑵如果粒子经纸面内Q 点从磁场中射出，出射方向与半圆在Q 点切线方向的夹角为φ（如图）。求入射粒子的速度。

解：⑴由于粒子在P 点垂直射入磁场，故圆弧轨道的圆心在AP 上，AP 是直径。 设入射粒子的速度为v 1

2

11/2

v m qBv d = 解得：12qBd

v m =

⑵设O /是粒子在磁场中圆弧轨道的圆心，连接O /

Q ，设O /Q ＝R /。

由几何关系得： /OQO ϕ∠=

由余弦定理得：2

/22//()2cos OO R R RR ϕ=+

- 解得：[]

/(2)

2(1cos )d R d R R d ϕ-=

+-

设入射粒子的速度为v ，由2

/v m qvB R

=

解出：[]

(2)

2(1cos )qBd R d v m R d ϕ-=

+-

2、（17分） 如图所示，在xOy 平面的第一象限有一匀强电场，

电场的方向平行于y 轴向下；在x 轴和第四象限的射线OC 之间有一匀强磁场，磁感应强度的大小为B ，方向垂直于纸面向外。有一质量为m ，带有电荷量+q 的质点由电场左侧平行于x 轴射入电场。质点到达x 轴上A 点时，速度方向与x 轴的夹角为φ，A 点与原点O 的距离为d 。接着，质点进入磁场，并垂直于OC 飞离磁场。不计重力影响。若OC 与x 轴的夹角也为φ，求：⑴质点在磁场中运动速度的大小；⑵匀强电场的场强大小。

高考物理电磁感应现象压轴题专项复习及答案解析

一、高中物理解题方法：电磁感应现象的两类情况

1．如图，垂直于纸面的磁感应强度为B ，边长为 L 、电阻为 R 的单匝方形线圈 ABCD 在外力 F 的作用下向右匀速进入匀强磁场，在线圈进入磁场过程中，求： (1)线圈进入磁场时的速度 v 。 (2)线圈中的电流大小。 (3)AB 边产生的焦耳热。

【答案】(1)22FR v B L =；(2)F I BL

=；(3)4FL Q =

【解析】 【分析】 【详解】

(1)线圈向右匀速进入匀强磁场，则有

F F BIL ==安

又电路中的电动势为

E BLv =

所以线圈中电流大小为

=

=E BLv

I R R 联立解得

22

FR

v B L =

(2)根据有F F BIL ==安得线圈中的电流大小

F I BL

=

(3)AB 边产生的焦耳热

22(

)4AB F R L Q I R t BL v

==⨯⨯ 将22

FR

v B L =

代入得 4

FL Q =

2．如图所示，两根粗细均匀的金属棒M N 、，用两根等长的、不可伸长的柔软导线将它们连接成闭合回路，并悬挂在光滑绝缘的水平直杆上，并使两金属棒水平。在M 棒的下方有高为H 、宽度略小于导线间距的有界匀强磁场，磁感应强度为B ，磁场方向垂直纸面向里，此时M 棒在磁场外距上边界高h 处（h

(2)若已知M 棒从静止释放到将要进入磁场的过程中，经历的时间为t ，求该过程中M 棒上产生的焦耳热Q ；

(3)在图2坐标系内，已定性画出从静止释放M 棒，到其离开磁场的过程中“v -t 图像”的部分图线，请你补画出M 棒“从匀速运动结束，到其离开磁场”的图线，并写出两纵坐标a 、b 的值。

高考压轴题（5）——磁场

一、安培力

1．图是导轨式电磁炮实验装置示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放金属滑块（即实验用弹丸）．滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流从一根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流回电源。滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面，其强度与电流的关系为B=kI，比例常量k=2.5×10﹣6T/A．已知两导轨内侧间距l=1.5cm，滑块的质量m=30g，滑块沿导轨滑行5m后获得的发射速度v=3.0km/s（此过程视为匀加速运动）．

（1）求发射过程中电源提供的电流强度。

（2）若电源输出的能量有4%转换为滑块的动能，则发射过程中电源的输出功率和输出电压各是多大？（3）若此滑块射出后随即以速度v沿水平方向击中放在水平面上的砂箱，它嵌入砂箱的深度为s′．设砂箱质量为M，滑块质量为m，不计砂箱与水平面之间的摩擦。求滑块对砂箱平均冲击力的表达式。

2．为了降低潜艇噪音，提高其前进速度，可用电磁推进器替代螺旋桨．潜艇下方有左、右两组推进器，每组由6个相同的、用绝缘材料制成的直线通道推进器构成，其原理示意图如下．在直线通道内充满电阻率ρ=0.2Ω∙m的海水，通道中a×b×c=0.3m×0.4m×0.3m的空间内，存在由超导线圈产生的匀强磁场，其磁感应强度B=6.4T、方向垂直通道侧面向外．磁场区域上、下方各有a×b=0.3m×0.4m的金属板M、N，当其与推进器专用直流电源相连后，在两板之间的海水中产生了从N到M，大小恒为I=1.0×103A的电流，设电流只存在于磁场区域．不计电源内阻及导线电阻，海水密度ρm=1.0×103kg/m3．

高考物理法拉第电磁感应定律-经典压轴题含答案解析

一、法拉第电磁感应定律

1．如图所示，两根相距为L 的光滑平行金属导轨CD 、EF 固定在水平面内，并处在竖直向下的匀强磁场中，导轨足够长且电阻不计．在导轨的左端接入阻值为R 的定值电阻，将质量为m 、电阻可忽略不计的金属棒MN 垂直放置在导轨上，可以认为MN 棒的长度与导轨宽度相等，且金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，不计空气阻力．金属棒MN 以恒定速度v 向右运动过程中，假设磁感应强度大小为B 且保持不变，为了方便，可认为导体棒中的自由电荷为正电荷．

（1）请根据法拉第电磁感应定律，推导金属棒MN 中的感应电动势E ；

（2）在上述情景中，金属棒MN 相当于一个电源，这时的非静电力与棒中自由电荷所受洛伦兹力有关．请根据电动势的定义，推导金属棒MN 中的感应电动势E ．

（3）请在图中画出自由电荷所受洛伦兹力示意图．我们知道，洛伦兹力对运动电荷不做功．那么，金属棒MN 中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢？请结合图中自由电荷受洛伦兹力情况，通过计算分析说明．

【答案】（1）E BLv =；（2）v E BL =（3）见解析 【解析】 【分析】

(1)先求出金属棒MN 向右滑行的位移,得到回路磁通量的变化量∆Φ ,再由法拉第电磁感应定律求得E 的表达式;

(2)棒向右运动时,电子具有向右的分速度,受到沿棒向下的洛伦兹力，1v f e B =,棒中电子在洛伦兹力的作用下,电子从M 移动到N 的过程中,非静电力做功v W e Bl =,根据电动势定义

高考物理电磁感应现象压轴题专项复习及答案

一、高中物理解题方法：电磁感应现象的两类情况

1．如图所示，两根光滑、平行且足够长的金属导轨倾斜固定在水平地面上，导轨平面与水平地面的夹角37θ=︒，间距为d =0.2m ，且电阻不计。导轨的上端接有阻值为R =7Ω的定值电阻和理想电压表。空间中有垂直于导轨平面斜向上的、大小为B =3T 的匀强磁场。质量为m =0.1kg 、接入电路有效电阻r =5Ω的导体棒垂直导轨放置，无初速释放，导体棒沿导轨下滑一段距离后做匀速运动，取g =10m/s 2，sin37°=0.6，求：

（1）导体棒匀速下滑的速度大小和导体棒匀速运动时电压表的示数； （2）导体棒下滑l =0.4m 过程中通过电阻R 的电荷量。 【答案】（1）20m/s 7V （2）0.02C 【解析】 【详解】

（1）设导体棒匀速运动时速度为v ，通过导体棒电流为I 。 由平衡条件

sin mg BId θ=①

导体棒切割磁感线产生的电动势为

E =Bdv ②

由闭合电路欧姆定律得

E

I R r

=

+③ 联立①②③得

v =20m/s ④

由欧姆定律得

U =IR ⑤

联立①⑤得

U =7V ⑥

（2）由电流定义式得

Q It =⑦

由法拉第电磁感应定律得

E t

∆Φ

=

∆⑧

B ld ∆Φ=⋅⑨

由欧姆定律得

E

I

R r

=

+⑩ 由⑦⑧⑨⑩得

Q =0.02C ⑪

2．如图甲所示，相距d 的两根足够长的金属制成的导轨，水平部分左端ef 间连接一阻值为2R 的定值电阻，并用电压传感器实际监测两端电压，倾斜部分与水平面夹角为37°.长度也为d 、质量为m 的金属棒ab 电阻为R ，通过固定在棒两端的金属轻滑环套在导轨上，滑环与导轨上MG 、NH 段动摩擦因数μ＝

高考物理电磁学知识点之磁场解析含答案(5)

一、选择题

1．如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场（图中未画出），三个质量和电荷量都相同的带电粒子a 、b 、c 以不同的速率对准圆心O 沿着AO 方向射入磁场，其运动轨迹如图所示，若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是（ ）

A ．a 粒子速率最大

B ．c 粒子速率最大

C ．c 粒子在磁场中运动时间最长

D ．它们做圆周运动的周期a b c T T T <<

2．科学实验证明，足够长通电直导线周围某点的磁感应强度大小I B k l

=，式中常量k >0，I 为电流强度，l 为该点与导线的距离。如图所示，两根足够长平行直导线分别通有电流3I 和I （方向已在图中标出），其中a 、b 为两根足够长直导线连线的三等分点，O 为两根足够长直导线连线的中点，下列说法正确的是( )

A ．a 点和b 点的磁感应强度方向相同

B ．a 点的磁感应强度比O 点的磁感应强度小

C ．b 点的磁感应强度比O 点的磁感应强度大

D ．a 点和b 点的磁感应强度大小之比为5：7

3．在探索微观世界中，同位素的发现与证明无疑具有里程碑式的意义。质谱仪的发现对证明同位素的存在功不可没，1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖。若速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，不计粒子重力，则下列说法中正确的是（ ）

A ．该束粒子带负电

B ．速度选择器的P 1极板带负电

C ．在B 2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大

高考物理电磁感应现象压轴题综合题含答案

一、高中物理解题方法：电磁感应现象的两类情况

1．如图甲所示，相距d 的两根足够长的金属制成的导轨，水平部分左端ef 间连接一阻值为2R 的定值电阻，并用电压传感器实际监测两端电压，倾斜部分与水平面夹角为37°.长度也为d 、质量为m 的金属棒ab 电阻为R ，通过固定在棒两端的金属轻滑环套在导轨上，滑环与导轨上MG 、NH 段动摩擦因数μ＝

1

8

(其余部分摩擦不计)．MN 、PQ 、GH 相距为L ，MN 、PQ 间有垂直轨道平面向下、磁感应强度为B 1的匀强磁场，PQ 、GH 间有平行于斜面但大小、方向未知的匀强磁场B 2，其他区域无磁场，除金属棒及定值电阻，其余电阻均不计，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，当ab 棒从MN 上方一定距离由静止释放通过MN 、PQ 区域(运动过程中ab 棒始终保持水平)，电压传感器监测到U －t 关系如图乙所示．

（1）求ab 棒刚进入磁场B 1时的速度大小． （2）求定值电阻上产生的热量Q 1.

（3）多次操作发现，当ab 棒从MN 以某一特定速度进入MNQP 区域的同时，另一质量为2m ，电阻为2R 的金属棒cd 只要以等大的速度从PQ 进入PQHG 区域，两棒均可同时匀速通过各自场区，试求B 2的大小和方向．

【答案】（1）11.5U B d （2）2

221934-mU mgL B d

；（3）32B 1 方向沿导轨平面向上 【解析】 【详解】

(1)根据ab 棒刚进入磁场B 1时电压传感器的示数为U ,再由闭合电路欧姆定律可得此时的感应电动势：

高考物理电磁学计算题（五）

组卷老师：莫老师

一．计算题（共50小题）

1．如图甲所示，竖直虚线MN、PQ间有垂直于纸面向里的匀强磁场，MN左侧有水平的平行金属板，板的右端紧靠虚线MN，在两板的电极E、F上加上如图乙所示的电压，在板的左端沿两板的中线不断地射入质量为m，电荷量为+q的带电粒子，粒子的速度均为v0，侧移最大的粒子刚好从板的右侧边缘射入磁场，

两板长为L，若远大于T，磁场的磁感应强度为B，U0=不计粒子的重力，

求：

（1）两板间的距离d为多少？

（2）要使所有粒子均不能从边界PQ射出磁场，PQ、MN间的距离至少多大？

（3）若将下板下移，则所有粒子进入磁场后，要使所有粒子均不能从边界PQ射出磁场，PQ、MN间的距离又至少为多大？

2．如图所示的xoy坐标系中，在第Ⅰ象限内存在沿y轴负向的匀强电场，第Ⅳ象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从y轴上的P点垂直进入匀强电场，经过x轴上的Q点以速度v进入磁场，方向与x轴正向成30°．若粒子在磁场中运动后恰好能再回到电场，已知OQ=3L，粒子的重力不计，求

（1）磁感应强度B的大小；

（2）粒子从P点运动至第3次到x轴的时间．

3．示波器是研究交变电流变化规律的重要仪器，其主要结构可简化为：电子枪中的加速电场、两水平放置的平行金属板中的偏转电场和竖直放置的荧光屏组成，如图所示．若已经加速电场的电压为U1．两平行金属板的板长、板间距离均为d，荧光屏距两平行金属板右侧距离也为d，电子枪发射的质量为m、电荷量为﹣e 的电子，从两平行金属板的中央穿过，打在荧光屏的中点O，不计电子在进入加速电场时的速度及电子重力．若两金属板间只存在竖直方向的匀强电场，两板间

考点十：电磁感应——（2019—2023）五年高考物理真题专项汇编

【老高考版】

一、单选题

1．[2022年全国高考真题]三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框，正方形线框的边长与圆线框的直径相等，圆线框的半径与正六边形线框的边长相等，如图所示。把它们放入磁感应强度随时间线性变化的同一匀强磁场中，线框所在平面均与磁场方向垂直，正方形、圆形和正六边形线框中感应电流的大小分别为12I I 、和3I 。则( )

A.132I I I <<

B.132I I I >>

C.123I I I =>

D.123I I I ==

2．[2020年全国高考真题]管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接。焊机的原理如图所示，圆管通过一个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流，电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接。焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为( )

A.库仑

B.霍尔

C.洛伦兹

D.法拉第

3．[2023年全国高考真题]一学生小组在探究电磁感应现象时，进行了如下比较实验。用图（a ）所示的缠绕方式，将漆包线分别绕在几何尺寸相同的有机玻璃管和金属铝管上，漆包线的两端与电流传感器接通。两管皆竖直放置，将一很小的强磁体分别从管的上端由静止释放，在管内下落至管的下端。实验中电流传感器测得的两管上流过漆包线的电流I 随时间t 的变化分别如图（b ）和图（c ）所示，分析可知( )

A.图（c）是用玻璃管获得的图像

B.在铝管中下落，小磁体做匀变速运动

C.在玻璃管中下落，小磁体受到的电磁阻力始终保持不变

一、法拉第电磁感应定律

1．如图所示，条形磁场组方向水平向里，磁场边界与地面平行，磁场区域宽度为L＝0.1 m，磁场间距为2L，一正方形金属线框质量为m＝0.1 kg，边长也为L，总电阻为R＝0.02 Ω.现将金属线框置于磁场区域1上方某一高度h处自由释放，线框在经过磁场区域时bc边始终与磁场边界平行．当h＝2L时，bc边进入磁场时金属线框刚好能做匀速运动．不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2.

（1）求磁感应强度B的大小；

（2）若h>2L，磁场不变，金属线框bc边每次出磁场时都刚好做匀速运动，求此情形中金属线框释放的高度h；

（3）求在(2)情形中，金属线框经过前n个磁场区域过程中线框中产生的总焦耳热．

【答案】（1）1 T （2）0.3 m（3）0.3n J

【解析】

【详解】

(1)当h=2L时，bc进入磁场时线框的速度

===

v gh gL

222m/s

此时金属框刚好做匀速运动，则有：

mg=BIL

又

E BLv

==

I

R R

联立解得

1mgR

=

B

L v

代入数据得：

1T

B=

(2)当h＞2L时，bc边第一次进入磁场时金属线框的速度

022v gh gL

=>

即有

0mg BI L <

又已知金属框bc 边每次出磁场时都刚好做匀速运动，经过的位移为L ，设此时线框的速度为v′，则有

'222v v gL =+

解得：

6m /s v '=

根据题意可知，为保证金属框bc 边每次出磁场时都刚好做匀速运动，则应有

2v v gh '==

即有

0.3m h =

(3)设金属线框在每次经过一个条形磁场过程中产生的热量为Q 0，则根据能量守恒有：

以下是高考物理电磁场的压轴题：

1.带电粒子在电磁场中的运动

在一个匀强磁场中，有一个竖直向下的匀强电场。一个带正电的粒子从A点以一定的初速度垂直射入这个电磁场中，粒子在电场力和洛伦兹力的共同作用下做运动。已知粒子在A点的初速度为v₀，质量为m，电量为q，磁场的磁感应强度为B，电场强度为E，重力加速度为g。若粒子能沿直线从A点运动到B点，求A、B两点间的距离。

2.电容器与电磁场的综合问题

真空中有一个竖直放置的平行板电容器，两极板间的距离为d，电容为C，上极板带正电。现有一个质量为m、带电量为+q的小球，从小孔正上方h高度处由静止开始释放，小球穿过小孔到达下极板处速度恰好为零。已知小球在运动过程中所受空气阻力的大小恒为f，静电力常量为k，重力加速度为g。求：

(1) 小球到达下极板时的动能；

(2) 电容器的带电量。

3.电磁感应与电磁场的综合问题

在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势的图象分别如甲、乙所示，则在两图中t₁和t₁时刻（）

A. 甲图中线圈平面与磁感线平行，乙图中线圈平面与磁感线垂直

B. 甲图中线圈的转速小于乙图中线圈的转速

C. 甲、乙两图中交变电动势的有效值相等

D. 甲、乙两图中交变电动势的瞬时值表达式相同

考点十三：电磁学计算——五年（2018-2022）高考物理真题专项汇

编卷全国卷版

1.【2022全国甲】光点式检流计是一种可以测量微小电流的仪器，其简化的工作原理示意图如图所示。图中A 为轻质绝缘弹簧，C 为位于纸面上的线圈，虚线框内有与纸面垂直的匀强磁场；M 为置于平台上的轻质小平面反射镜，轻质刚性细杆D 的一端与M 固连且与镜面垂直、另一端与弹簧下端相连，PQ 为圆弧形的、带有均匀刻度的透明读数条，PQ 的圆心位于M 的中心。使用前需调零：使线圈内没有电流通过时，M 竖直且与纸面垂直；入射细光束沿水平方向经PQ 上的O 点射到M 上后沿原路反射。线圈通入电流后弹簧长度改变，使M 发生倾斜，入射光束在M 上的入射点仍近似处于PQ 的圆心，通过读取反射光射到PQ 上的位置，可以测得电流的大小。已知弹簧的劲度系数为k ，磁场磁感应强度大小为B ，线圈C 的匝数为N 、沿水平方向的长度为l ，细杆D 的长度为d ，圆弧PQ 的半径为,,r r d d ?远大于弹簧长度改变量的绝对值。

（1）若在线圈中通入的微小电流为I ，求平衡后弹簧长度改变量的绝对值Δx 及PQ 上反射光点与O 点间的弧长s ；

（2）某同学用此装置测一微小电流，测量前未调零，将电流通入线圈后，PQ 上反射光点出现在O 点上方，与O 点间的弧长为1s ；保持其它条件不变，只将该电流反向接入，则反射光点出现在O 点下方，与O 点间的弧长为2s 。求待测电流的大小。

2.【2022全国乙】如图，一不可伸长的细绳的上端固定，下端系在边长为0.40m l =的正方形金属框的一个顶点上。金属框的一条对角线水平，其下方有方向垂直于金属框所在平面的匀强磁场。己知构成金属框的导线单位长度的阻值为35.010Ω/m λ-=⨯；在0t =到