選擇8電磁感應(yīng)高頻問題

考點內(nèi)容考情分析

考向一電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律高考對于這部分知識點主要以常見模型

考向二電磁感應(yīng)中的電路與圖像問題為背景，通過創(chuàng)新情景靈活出題，其本

考向三電磁感應(yīng)中的功能轉(zhuǎn)化質(zhì)與常規(guī)無異。強化對物理基本概念、

考向四電磁感應(yīng)中的沖量動量問題基本規(guī)律的考查。

國深究懈題攻略”

1.思想方法

⑴電路分析：明確電源與外電路，可畫等效電路圖。

(2)受力分析:把握安培力的特點，安培力大小與導(dǎo)體棒速度有關(guān)，一般在牛頓第二定律方程里討論,

v的變化影響安培力大小，進而影響加速度大小，加速度的變化又會影響v的變化。

(3)過程分析:注意導(dǎo)體棒進入磁場或離開磁場時的速度是否達到“收尾速度”。

(4)能量分析:克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。

2.模型建構(gòu)

一、電磁感應(yīng)中電路綜合問題

1.等效電源的分析

(1)用法拉第電磁感應(yīng)定律算出E的大小。等效電源兩端的電壓等于路端電壓，一般不等于電源

電動勢，除非切割磁感線的導(dǎo)體(或線圈)電阻為零。

(2)用楞次定律或右手定則確定感應(yīng)電動勢的“方向”，從而確定電源正負(fù)極。感應(yīng)電流方向是電

源內(nèi)部電流的方向，要特別注意在等效電源內(nèi)部，電流由負(fù)極流向正極。

⑶明確電源內(nèi)阻r。

2.電路結(jié)構(gòu)的分析

(1)分析內(nèi)、外電路，以及外電路的串并聯(lián)關(guān)系，畫出等效的電路圖。

（2）應(yīng)用閉合電路的歐姆定律、串并聯(lián)電路知識和電功率、焦耳定律等關(guān)系式聯(lián)立求解。

二、分析線框在磁場中運動問題的兩大關(guān)鍵

1.分析電磁感應(yīng)情況：弄清線框在運動過程中是否有磁通量不變的階段，線框進入和穿出磁場的

過程中，才有感應(yīng)電流產(chǎn)生，結(jié)合閉合電路的歐姆定律列方程解答。

2.分析導(dǎo)線框的受力以及運動情況，選擇合適的力學(xué)規(guī)律處理問題：在題目中涉及電荷量、時間

以及安培力為變力時應(yīng)選用動量定理處理問題；如果題目中涉及加速度的問題時選用牛頓運動定律

解決問題比較方便。

三、電磁感應(yīng)中的能量問題

1.電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化

:其他彬式的能量）―克?安培力做功_>電能電流做功_>.《耳熱或其他杉式的能量

2.求解焦耳熱Q的三種方法

一艮耳定律：Q=『Rt,電流、電阻都不變時適用

（烝耳熱Q的三種求法）——功能關(guān)系：任意情況邯適用

一提量轉(zhuǎn)化：Q=AEx迪"4"，任意情況部適用

四、電磁感應(yīng)與動量、能量問題結(jié)合

在導(dǎo)體單桿切割磁感線做變加速運動時，若牛頓運動定律和能量觀點不能解決問題，可運用動

量定理巧妙解決問題

求解的物理量應(yīng)用示例

電荷量或速度—80￡加=加了2—機V1，夕=必，.

52￡20AZB2L2x

位移--------=0-mv（）,KP------=0-mvo

R總R總

—5@￡加+/其他△/=加V2一加vi

時間即—BLq~\~F其他一加Vi

已知電荷量外方其他（尸其他為恒力）

1/其他一加也加"1，一x

R總

已知位移X、F其他（/其他為恒力）

〃親臨"高考練場"

考向一電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律

1.（2024?關(guān)B州一模）電磁俘能器可在汽車發(fā)動機振動時利用電磁感應(yīng)發(fā)電實現(xiàn)能量回收，結(jié)構(gòu)如

圖甲所示。兩對永磁鐵可隨發(fā)動機一起上下振動，每對永磁鐵間有水平方向的勻強磁場，磁感

應(yīng)強度大小均為B。磁場中，邊長為L的正方形線圈豎直固定在減震裝置上。某時刻磁場分布

與線圈位置如圖乙所示，永磁鐵振動時磁場分界線不會離開線圈。關(guān)于圖乙中的線圈，下列說

A.穿過線圈的磁通量為BI?

B.永磁鐵相對線圈上升越高，線圈中感應(yīng)電動勢越大

C.永磁鐵相對線圈上升越快，線圈中感應(yīng)電動勢越小

D.永磁鐵相對線圈下降時，線圈中感應(yīng)電流的方向為順時針方向

2.（2024?衡陽縣模擬）高速鐵路列車通常使用磁剎車系統(tǒng)，磁剎車工作原理可簡述如下：將磁鐵

的N極靠近一塊正在以逆時針方向旋轉(zhuǎn)的圓形鋁盤，使磁感線總垂直射入鋁盤時，鋁盤隨即減

速，如圖所示，圓中磁鐵左方鋁盤的甲區(qū)域朝磁鐵方向運動，磁鐵右方的乙區(qū)域朝離開磁鐵方

向運動，下列說法中正確的是（）

A.鋁盤甲區(qū)域的感應(yīng)電流會產(chǎn)生垂直紙面向里的磁場

B.磁場與感應(yīng)電流的作用力，會產(chǎn)生將鋁盤減速旋轉(zhuǎn)的阻力

C.感應(yīng)電流在鋁盤產(chǎn)生的內(nèi)能，是將鋁盤減速的最主要原因

D.若將實心鋁盤轉(zhuǎn)換成布滿小空洞的鋁盤，則磁鐵對布滿空洞的鋁盤減速效果比實心鋁盤的效

果更好

3.（2024?衡陽縣模擬）如圖甲所示，列車車頭底部安裝強磁鐵，線圈及電流測量儀埋設(shè)在軌道地

面（測量儀未畫出），P、Q為接測量儀器的端口，磁鐵的勻強磁場垂直地面向下、寬度與線圈

寬度相同，俯視圖如圖乙。當(dāng)列車經(jīng)過線圈上方時，測量儀記錄線圈的電流為0.12A。磁鐵的

磁感應(yīng)強度為0.005T,線圈的匝數(shù)為5,長為0.2m,電阻為0.50,則在列車經(jīng)過線圈的過程中，

下列說法正確的是（）

甲乙

A.線圈的磁通量一直增加

B.線圈的電流方向先順時針后逆時針方向

C.線圈的安培力大小為1.2X10-4N

D.列車運行的速率為12m/s

4.（2024?盤錦三模）在水平放置的條形磁鐵的N極附近，一個閉合金屬線圈豎直向下運動，線

圈平面始終保持水平。在位置B,磁感線正好與線圈平面平行，A與B和B與C之間的距離都

比較小。在線圈從位置A運動到位置C的過程中，從上往下看，感應(yīng)電流的方向是（）

A

SN

A.順時針方向

B.逆時針方向

C.先順時針方向，后逆時針方向

D.先逆時針方向，后順時針方向

5.（2024?江蘇模擬）兩個完全相同的靈敏電流計A、B,按圖所示的連接方式，用導(dǎo)線連接起來,

當(dāng)把電流計A的指針向左邊撥動的過程中，電流計B的指針將（）

AB

A.向右擺動

B.向左擺動

C.靜止不動

D.發(fā)生擺動，但不知道電流計的內(nèi)部結(jié)構(gòu)情況，故無法確定擺動方向

考向二電磁感應(yīng)中的電路與圖像問題

6.（2024?浙江模擬）在如圖所示的磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中（可隨時間變化），存在一

足夠大的長方形導(dǎo)軌，并且導(dǎo)軌寬度為1。現(xiàn)導(dǎo)軌中有一電阻和一導(dǎo)體棒（與導(dǎo)軌接觸良好）,

而導(dǎo)體棒有效切割長度也為1。當(dāng)導(dǎo)體棒以速度vo向右勻速運動的時候，若導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌內(nèi)部

始終無電流，則下列圖像可能正確的是（）

A.tB.T

7.（多選）（2022?新寧縣校級三模）如圖甲所示，abed是匝數(shù)為100匝、邊長為10cm、總電阻

為0.1。的正方形閉合導(dǎo)線圈，放在與線圈平面垂直的圖示勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B隨時間t

的變化關(guān)系如圖乙所示。則以下說法正確的是（）

圖甲圖乙

A.導(dǎo)線圈中產(chǎn)生的是正弦式交變電流

B.在t=2.5s時導(dǎo)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為2V

C.在0?2s內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為10C

D.在t=1s時導(dǎo)線圈內(nèi)電流的瞬時功率為10W

8.（2024?廣東三模）我國最新航空母艦福建艦采用了世界上最先進的電磁彈射技術(shù)，裝備了三條

電磁彈射軌道，電磁彈射的簡化模型如圖所示：足夠長的水平固定金屬軌道處于豎直向下的勻

強磁場中，左端與充滿電的電容器C相連，與機身固連的金屬桿ab靜置在軌道上，閉合開關(guān)S

后，飛機向右加速。若不計所有阻力和摩擦，回路總電阻R保持不變，下列說法不正確的是

)

A.提高電容器的放電量，可以提高飛機的起飛速度

B.飛機運動過程中，a端的電勢始終高于b端的電勢

C.飛機的速度最大時，金屬桿ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與電容器兩端電壓相等

D.飛機的速度達到最大時，電容器所帶的電荷量為零

9.（2024?湖北模擬）如圖所示，足夠長的光滑水平固定金屬導(dǎo)軌寬為L,導(dǎo)軌上靜止放置著質(zhì)量

分別為2m、3m的兩根導(dǎo)體棒a、b?現(xiàn)給a—水平向右的初速度v。己知導(dǎo)軌電阻不計，兩導(dǎo)

體棒始終與導(dǎo)軌保持垂直且與導(dǎo)軌接觸良好，回路的總電阻為R,垂直于導(dǎo)軌平面向里的勻強

磁場的磁感應(yīng)強度大小為B。下列說法正確的是（）

A.a、b穩(wěn)定前回路中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流

3vv

B.a的速度為二-時，b的速度為￡

4q

3vB2L2V

C.a的速度為彳時,b的加速度為防而

6Rmv

D.從開始到a、b穩(wěn)定后，a、b間的距離增大了加方

10.（2024?重慶模擬）如圖為某同學(xué)設(shè)計的電磁彈射裝置示意圖，平行的足夠長光滑水平導(dǎo)軌

MN、PQ間距為L,置于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，質(zhì)量為m,長度為2L導(dǎo)體棒ab垂直

放在導(dǎo)軌上。單刀雙擲開關(guān)先打向c,內(nèi)阻不計電動勢為E的電源給電容為C的電容器充電,

充完電后打向d,導(dǎo)體棒ab在安培力的作用下發(fā)射出去。阻力不計，下列說法正確的是（

A.導(dǎo)體棒達到最大速度前，做加速度逐漸增大的加速運動

B.導(dǎo)體棒以最大速度發(fā)射出去后，電容器儲存的電荷量為零

2CEBL

C.導(dǎo)體棒能達到的最大速度為;^而

mCE

D.導(dǎo)體棒達到最大速度時，電容器放出的電荷量為昕環(huán)

考向三電磁感應(yīng)中的功能轉(zhuǎn)化

11.（2024?清江浦區(qū)模擬）如圖，光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，左端由導(dǎo)線相連，導(dǎo)體棒垂

直靜置于導(dǎo)軌上構(gòu)成回路。在外力F作用下，回路上方的條形磁鐵豎直向上做勻速運動。在勻

速運動過程中外力F做功WF，磁場力對導(dǎo)體棒做功WI，磁鐵克服磁場力做功W2，重力對磁

鐵做功WG，回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q，導(dǎo)體棒獲得的動能為Ek。則（）

A.Wi=QB.W2=Q

C.WF+WG=Q+EkD.WF+WG-W2=Ek

12.（2024?江蘇模擬）如圖所示，在光滑水平面上MN右側(cè)區(qū)域存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂

直于紙面向里的勻強磁場。t=0時刻，一質(zhì)量為m、高為a、電阻為R的正三角形金屬線框以

速度v從邊界MN處進入磁場，最終線框恰好完全進入。在線框運動過程中，下列說法錯誤的

是（）

A.線框中的電流始終為逆時針方向

B.t=0時刻，線框的感應(yīng)電動勢大小為Bav

y/3Ba2

C.通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為

3R

1

D.線框中感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱為萬M/

13.（2024?浙江模擬）如圖所示，在光滑絕緣的水平面上方，有兩個方向相反的水平方向的勻強磁

場，磁場范圍足夠大，磁感應(yīng)強度的大小左邊為2B,右邊為3B,一個豎直放置的寬為L、長

為3L、單位長度的質(zhì)量為m、單位長度的電阻為r的矩形金屬線框，以初速度v垂直磁場方向

從圖中實線位置開始向右運動，當(dāng)線框運動到虛線位置（在左邊磁場中的長度為L,在右邊磁

1

場中的長度為2L）時，線框的速度為鏟，則下列判斷正確的是（）

2BI；3B

???????IXXXXXXXXXX

???????!XXXXXXXXXX

?xxXXXXXXXX

??????IXXXXXXXXXX

尸*rS-]xVxxxxxxxx

????卜?[XXxxjcxxxxx

1382M7

A.此時線框中電流方向為逆時針，線框中感應(yīng)電流所受安培力為F—

24r

16mv

B.此過程中通過線框截面的電量為一^-

DD

4

C.此過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱為守小

D.線框剛好可以完全進入右側(cè)磁場

14.（2024?錦江區(qū)校級模擬）如圖所示，在豎直向下的勻強磁場B中，將一根水平放置的金屬棒

ab以某一水平速度vo拋出，金屬棒在運動過程中始終保持水平且未離開磁場區(qū)域，不計空氣阻

力，下列關(guān)于金屬棒在運動過程中的說法正確的是（）

A.機械能保持不變

B.感應(yīng)電動勢越來越大

C.a點電勢比b點電勢高

D.所受重力的功率保持不變

15.（2024?市中區(qū)校級三模）如圖所示，間距為L的平行導(dǎo)軌固定在水平絕緣桌面上，導(dǎo)軌右端

接有定值電阻，阻值為R,垂直導(dǎo)軌的虛線PQ和MN之間存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎

L

直向上的勻強磁場，其中導(dǎo)軌的PM和QN段光滑。在虛線PQ左側(cè)、到PQ的距離為E的位置

垂直導(dǎo)軌放置質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒，現(xiàn)給處于靜止?fàn)顟B(tài)的導(dǎo)體棒一個水平向右的恒力作用，經(jīng)過

PQ時撤去恒力，此時導(dǎo)體棒的速度大小v°=當(dāng)磐，經(jīng)過MN時導(dǎo)體棒的速度大小v=生留。

R

已知恒力大小為3mg,導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒接入電路的電阻為了，重力

加速度為g，導(dǎo)軌電阻不計，下列說法正確的是（）

A.導(dǎo)體棒與PQ左側(cè)導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為0.66

4mIT

B.導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中，通過導(dǎo)體棒的電荷量為言戶

16mqL

C.導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中，導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量為一^-

6mR（__

D.虛線PQ和MN之間的距離為=77，無

SB乙L乙v

考向四電磁感應(yīng)中的沖量動量問題

16.（2024?岳麓區(qū)校級模擬）定義“另類加速度”人==，A不變的運動稱為另類勻變速運動。若

Ax

物體運動的A不變，則稱物體做另類勻變速運動。如圖所示，光滑水平面上一個正方形導(dǎo)線框

以垂直于一邊的速度穿過一個勻強磁場區(qū)域（磁場寬度大于線框邊長）。導(dǎo)線框電阻不可忽略,

但自感可以忽略不計。己知導(dǎo)線框進入磁場前速度為VI，穿出磁場后速度為V2。下列說法中正

確的是（）

A.線框在進入磁場的過程中，速度隨時間均勻增加

B.線框在進入磁場的過程中，其另類加速度A是變化的

c.線框完全進入磁場后，在磁場中運動的速度為

D.線框完全進入磁場后，在磁場中運動的速度為J貨署

17.（多選）（2024?青羊區(qū)校級模擬）如圖所示，水平粗糙地面上有兩磁場區(qū)域，左右兩磁場區(qū)域

內(nèi)的勻強磁場寬度均為L,磁感應(yīng)強度大小分別為B和2B,左磁場區(qū)磁場方向豎直向下，右磁

場區(qū)磁場方向豎直向上，兩磁場間距為2L。一個質(zhì)量為m、匝數(shù)為n、電阻為R、邊長為L的

正方形金屬線框以速度V。水平向右進入左磁場區(qū)域，當(dāng)金屬線框剛離開右磁場區(qū)域時速度為

V1，金屬線框離開右磁場區(qū)運動一段距離后停下。金屬線框與水平面間的動摩擦因數(shù)為皿關(guān)

于金屬線框的運動下列判斷正確的是（）

A.金屬線框從剛進入左磁場區(qū)域到最終停止的過程中一直做勻減速直線運動

11

B.金屬線框通過兩個磁場區(qū)域過程中產(chǎn)生的焦耳熱為評說--mv^-5|imgL

nBL2

C.金屬線框進入左側(cè)磁場區(qū)域過程中，通過金屬線框的電荷量為一丁

D.若金屬線框進入左磁場區(qū)域過程所用時間為t,則金屬線框剛好完全進入左側(cè)磁場區(qū)域時的

nB2L3

速度為vo-211gt-------

TTIK

18.（2024?泉州模擬）如圖，在水平面上有兩條光滑平行導(dǎo)電導(dǎo)軌，勻強磁場垂直于導(dǎo)軌所在的平

面，磁感應(yīng)強度的大小為B,兩根材質(zhì)相同、長度相等的金屬桿P、Q間隔一定的距離擺開放

在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌垂直，桿P質(zhì)量是桿Q的兩倍，兩桿與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計。桿

P以初速度vo滑向桿Q,為使兩桿不相碰，則桿Q固定與不固定兩種情況下，最初擺放兩桿時

的最少距離之比為（）

Q

XXXXXX

xxXX

——?v

XXXXXX

XXXXXX

A.1：1B.1：2C.3：1D.1：3

19.（多選）（2024?南寧二模）如圖所示，間距L=lm的粗糙傾斜金屬導(dǎo)軌與水平面間的夾角

37°,其頂端與阻值R=10的定值電阻相連，間距相同的光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上,

兩導(dǎo)軌都足夠長且在AA，處平滑連接，AA，至DD均是光滑絕緣帶，保證傾斜導(dǎo)軌與水平導(dǎo)軌間

電流不通。傾斜導(dǎo)軌處有方向垂直傾斜導(dǎo)軌所在平面向上、磁感應(yīng)強度大小Bi=0.2T的勻強磁

場,水平導(dǎo)軌處有方向豎直向上、磁感應(yīng)強度大小B2=0.5T的勻強磁場。兩根導(dǎo)