重难13 电磁感应（重难专练）（江苏专用）2026年高考物理二轮复习讲练测

重难13 电磁感应 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” 一、 楞次定律 法拉第电磁感应定律的应用 重难点1．楞次定律和右手定则 1.楞次定律及应用 楞次定律中“阻碍”的含义 “四步法”判断感应电流方向 2.右手定则的理解和应用 (1)右手定则适用于闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。 (2)右手定则是楞次定律的一种特殊形式，用右手定则能解决的问题，用楞次定律均可代替解决。 (3)右手定则应用“三注意”： ①磁感线必须垂直穿入掌心。 ②拇指指向导体运动的方向。 ③四指所指的方向为感应电流方向。 重难点2．法拉第电磁感应定律 1.法拉第电磁感应定律 (1)内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。 (2)公式E＝n求的是一个回路中某段时间内的平均电动势，在磁通量均匀变化时，瞬时值才等于平均值。 (3)感应电动势的大小由线圈的匝数和穿过线圈的磁通量的变化率共同决定，而与磁通量Φ的大小、变化量ΔΦ的大小没有必然联系。 (4)磁通量的变化率对应Φ­t图线上某点切线的斜率。 (5)通过回路截面的电荷量q＝，仅与n、ΔΦ和回路电阻R有关，与时间长短无关。 (6)感应电动势E＝S有效中的S有效为圆环回路在磁场中的面积，而不是圆环回路的面积。 2.感应电流电荷量的求法 公　式 说　明 方法1 q＝It，式中I为回路中的恒定电流，t为时间。 ①由于导体棒匀速切割磁感线产生感应电动势而使得闭合回路中的电流恒定，根据电流定义式可知q＝It。 ②闭合线圈中磁通量均匀增大或减小且回路电阻保持不变，则电路中的电流I恒定，时间t内通过线圈横截面的电荷量q＝It。 方法2 q＝n。其中R为回路电阻，ΔФ为穿过闭合回路的磁通量变化量。 ①闭合回路中的电阻R不变，并且只有磁通量变化为电路提供电动势。 ②从表面来看，通过回路的电荷量与时间无关，但ΔФ与时间有关，随时间变化。 方法3 Δq＝C·ΔU＝CBLΔv，式中C为电容器的电容，B为匀强磁场的磁感应强度，L为导体棒切割磁感线的有效长度，Δv为导体棒切割速度的变化量。 在匀强磁场中，电容器接在切割磁感线的导体棒两端，不计一切电阻，电容器两极板间电压等于导体棒切割磁感线产生的感应电动势E，通过电容器的电流I＝＝，又E＝Blv，则ΔU＝BLΔv，可得Δq＝CBLΔv。 重难点3．动生电动势 1.E=Blv的三个特性 正交性 本公式要求磁场为匀强磁场，而且B、l、v三者互相垂直 有效性 公式中的l为导体棒切割磁感线的有效长度，如图中ab 相对性 E＝Blv中的速度v是导体棒相对磁场的速度，若磁场也在运动，应注意速度间的相对关系 2.动生电动势的三种常见情况 情景图 研究对象 一段直导线(或等效成直导线) 绕一端转动的一段导体棒 绕与B垂直的轴转动的导线框 表达式 E＝BLv E＝BL2ω E＝NBSωsin ωt 二、电磁感应的图像问题 重难点1．电磁感应常见图像问题的种类及分析方法 重难点2．电磁感应图像类选择题的常用解法 1.排除法：定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化)，特别是物理量的正负，排除错误的选项。 2.函数法：根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系，然后由函数关系对图像进行分析和判断。 三、电磁感应的电路问题 重难点1．电磁感应中电路知识的关系图 重难点2．“三步走”分析电路为主的电磁感应问题 四、电磁感应的动力、能量综合问题 重难点1．电磁感应的动力学问题处理方法 1.力学对象和电学对象的相互关系 2.分析电磁感应现象中动力学问题的基本步骤 重难点2．电磁感应的能量问题处理方法 1.电磁感应现象中的能量转化 2.求解焦耳热Q的三种方法 3.能量转化问题的分析步骤 （建议用时：15分钟） 1．（2025·江苏南京·模拟预测）如图所示，有一根竖直向下的长直导线，导线中通有向下的恒定电流，从靠近导线的位置以水平向右的速度抛出一金属圆环，圆环运动过程中始终与导线处于同一竖直面。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．圆环中不会产生感应电流 B．圆环中会产生顺时针方向的电流 C．圆环做平抛运动 D．开始的一段时间内，圆环所受安培力向左 【答案】D 【详解】AB．根据右手螺旋定则可知导线右边的磁场方向垂直纸面向外，圆环水平向右的速度抛出，离通电直导线越远，磁感应强度越小，故圆环中的磁通量向外变小，根据楞次定律，可判断出圆环的感应电流为逆时针方向的电流，故AB错误； C．圆环中有感应电流，而圆环在运动过程中会受到安培力的作用，不再只受重力，所以圆环不做平抛运动，故C错误； D．开始的一段时间内，圆环中产生逆时针方向的电流，把圆环看成由无数小段电流元组成，根据左手定则，每一小段电流元受到的安培力的合力方向向左，所以圆环所受安培力向左，故D正确。 故选D。 2．（2025·江苏徐州·模拟预测）如图所示，水平面上放置足够长的光滑导轨，一对相互平行的完全相同的导体棒、静置在导轨上。虚线两侧均有竖直方向的匀强磁场，左侧磁场竖直向下，磁感应强度大小为，右侧磁场竖直向上，磁感应强度大小为，除导体棒外其他电阻不计。现对棒施加向左的恒力，导体棒始终与导轨垂直且接触良好，则（　　） A．回路中电流方向始终为逆时针，电流逐渐减小为零 B．导体棒在相同时间内所受安培力的冲量大小总为导体棒的一半 C．导体棒、经足够长时间均做匀加速直线运动，且、加速度大小相同 D．导体棒、经足够长时间均做匀加速直线运动，且导体棒的加速度为的2倍 【答案】B 【详解】初始状态：导体棒a受恒力F向左加速，切割左侧磁场的磁感线，产生感应电动势（方向由右手定则判定） 导体棒b因a的运动被带动，切割右侧磁场的磁感线，产生感应电动势（方向与相反） 回路总电动势 电流方向与大小：若，电流方向为逆时针（从a流向b）；若，电流方向为顺时针（从b流向a） 电流大小（假设每根导体棒电阻为R，回路总电阻） 安培力作用：导体棒a受安培力，方向向右（阻碍运动），导体棒b受安培力，方向向左（促进运动） 由牛顿第二定律有， 长期动态分析：随着时间推移，和逐渐增大，但和的差值会趋于稳定，使得趋于恒定，此时电流趋于恒定，两导体棒所受安培力恒定，最终均做匀加速运动。 A．初始时、，，电流逆时针；但会逐渐增大，若，电流方向会反向（顺时针）；最终趋于恒定，电流稳定不为零。故A错误； B．安培力关系， 冲量，因此，故B正确； CD．导体棒、经足够长时间，最终恒定，可知两棒均做匀加速直线运动，但加速度大小关系不确定，故CD错误。 故选B。 3．（2025·江苏常州·二模）关于教材中的四张图，下列说法中不正确的是（　　） A．甲图，真空炉内待冶炼的金属中产生涡流，使金属自身融化 B．乙图，转动蹄形磁体，会观察到放在下方的铝框同向转动 C．丙图，强磁铁从有竖直裂缝的铝管中下落，铝管内不会产生感应电动势 D．丁图，磁铁向右平移，桌面上静止的金属圆环有向右运动的趋势 【答案】C 【详解】A．甲图，真空炉内通入高频电流后，则待冶炼的金属中产生涡流，使金属自身融化，选项A正确，不符合题意； B．乙图，转动蹄形磁体，根据电磁驱动可知，会观察到放在下方的铝框同向转动，选项B正确，不符合题意； C．丙图，强磁铁从有竖直裂缝的铝管中下落，磁通量发生变化，铝管内也会产生感应电动势，选项C错误，符合题意； D．丁图，根据 “来拒去留”，则磁铁向右平移，桌面上静止的金属圆环有向右运动的趋势，选项D正确，不符合题意。 故选C。 4．（2024·江苏·高考真题）如图所示，、为正方形金属线圈，线圈从图示位置匀速向右拉出匀强磁场的过程中，、中产生的感应电流方向分别为（      ） A．顺时针、顺时针 B．逆时针、逆时针 C．顺时针、逆时针 D．逆时针，顺时针 【答案】A 【详解】线圈a从磁场中向右匀速拉出磁场的过程中穿过a线圈的磁通量在减小，则根据楞次定律可知a线圈的电流为顺时针，由于线圈a从磁场中匀速拉出，则a中产生的电流为恒定电流，则线圈a靠近线圈b的过程中线圈b的磁通量在向外增大，同理可得线圈b产生的电流为顺时针。 故选A。 5．（2023·江苏·高考真题）如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，OC导体棒的O端位于圆心，棒的中点A位于磁场区域的边缘。现使导体棒绕O点在纸面内逆时针转动。O、A、C点电势分别为φ0、φA、φC，则（   ）    A．φO > φC B．φC > φA C．φO = φA D．φO－φA = φA－φC 【答案】A 【详解】ABC．由题图可看出OA导体棒转动切割磁感线，则根据右手定则可知 φO > φA 其中导体棒AC段不在磁场中，不切割磁感线，电流为0，则φC = φA，A正确、BC错误； D．根据以上分析可知 φO－φA > 0，φA－φC = 0 则 φO－φA > φA－φC D错误。 故选A。 6．（2022·江苏·高考真题）如图所示，半径为r的圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化关系为，、k为常量，则图中半径为R的单匝圆形线圈中产生的感应电动势大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由题意可知磁场的变化率为 根据法拉第电磁感应定律可知 故选A。 7．（2025·江苏徐州·一模）作为高速交通的有益补充，高速磁悬浮列车可以满足人们多元化的出行需求（如图甲所示），图乙为磁悬浮列车系统的简化模型：水平光滑的绝缘平行直导轨间，等距离分布方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，导轨的间距为L，每个磁场分布区间的长度也为L。现导轨上有一边长为L、质量为m的单匝正方形金属线框，电阻为R。线框从如图乙所示位置以速度开始向右滑行，下列说法正确的是（　　） A．此时线框中的感应电流方向是顺时针方向 B．线框中产生的电流最大值为 C．线框运动过程中的最大加速度为 D．当线框停止滑行时，通过线框截面的电荷量为 【答案】C 【详解】A．线框向右运动，根据右手定则可知此时线框中的感应电流方向是逆时针方向，故A错误； B ．线框左、右两个边产生的感应电动势顺次相加，根据法拉第电磁感应定律，知此时有最大感应电动势 线框中的电流，故B错误； C．线框所受安培力为 根据牛顿第二定律得线框的最大加速度，故C正确； D．在线框滑行过程中，其左、右两条边均受到安培力作用，由左手定则可知安培力水平向左，对线框从速度为到停止的过程，由动量定理有 且，联立解得通过线框截面的电荷量，故D错误。 故选C。 8．（2025·江苏徐州·二模）台风“贝碧嘉”登陆上海，中国自主研发的千吨阻尼器——“上海慧眼”（如图所示）摆动明显，保障了上海中心大厦的安全。“上海慧眼”采用了电涡流阻尼技术，永磁体形成的磁场与质量块一起摆动时，与其下方固定的导体板产生相对运动，从而在导体板中产生电涡流。关于该阻尼器，下列说法正确的是（　　） A．阻尼器的电涡流阻尼技术原理是电流的磁效应 B．振动稳定时，阻尼器的振动频率小于大厦的振动频率 C．阻尼器将机械能最终转化为内能 D．若将阻尼器下方的导体板换成木地板，对使用效果没有影响 【答案】C 【详解】B．阻尼器受迫振动，稳定时阻尼器的振动频率与大厦的振动频率相等，故B错误； ACD．根据电磁感应原理可知，永磁体通过导体板上方时会在导体板中产生电涡流，阻碍永磁体相对导体板的运动，将机械能最终转化为内能，若将阻尼器下方的导体板换成绝缘的木地板，将不会产生电涡流，影响使用效果，故AD错误，C正确。 故选C。 （建议用时：30分钟） 9．（2025·江苏扬州·模拟预测）如图所示，线圈L的自感系数很大、电阻不计，电阻的阻值大于电阻的阻值，在时刻闭合开关S，经过一段时间后，在时刻断开S，下列表示电阻的电流、电阻的电流随时间t变化的图像中，正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】开关闭合时，线圈由于自感对电流的阻碍作用，可看作电阻，当电路逐渐稳定，通过线圈所在支路的电流逐渐增大，故电阻的电流逐渐减小；在时刻断开S，线圈的感应电流与原电流方向相同，形成回路，通过电阻的电流与原电流方向相反，并逐渐减小到0，又由于电阻的阻值大于电阻的阻值，当开关闭合稳定时，线圈所在支路的电流大于流过电阻的电流，故当开关断开瞬间，线圈产生的感应电流也大于原来流过电阻的电流。 故选D。 10．（2025·江苏扬州·模拟预测）如图所示，导体框位于竖直平面内，匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度大小B=2.0T，水平导体棒MN可沿两侧足够长的光滑导轨下滑而不分离，导体棒MN质量m=0.1kg，接入电路的电阻r=1.0Ω；导轨宽度L=1.0m，定值电阻R=3.0Ω，装置的其余部分电阻可忽略不计。将导体棒MN无初速度释放，导体棒下滑h=2.0m高度时速度达到最大，重力加速度g=10m/s2。则导体棒（　　） A．下滑的最大速度为4m/s B．从释放到下滑h高度所经历时间为1s C．从释放到下滑h高度过程中，电阻R产生的热量为1.95J D．从释放到下滑h高度过程中，通过电阻R的电荷量为1C 【答案】D 【详解】A．导体棒速度最大时，安培力等于重力，即 其中 联立得 代入数据得，故A错误； C．由动能定理可知 解得 所以全电路电阻上的焦耳热 所以电阻R上产生的热量，故C错误； D．导体下落h的过程中，通过导线横截面的电量 其中，， 联立，解得，故D正确； B．导体棒下落h的过程中，设经历时间为t，根据动量定理得 其中 代入数据解得，故B错误。 故选D。 11．（2025·江苏苏州·三模）如图所示，竖直平面内有一固定直导线水平放置，导线中通有恒定电流I，导线正下方有一个质量为m的铝质球，某时刻无初速释放铝球使其下落，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．小球下落过程机械能一定减小 B．小球下落过程机械能一定守恒 C．小球下落过程机械能一定增加 D．小球下落过程机械能先增加后不变 【答案】A 【详解】因通电直导线下方产生垂直纸面向里的磁场，且随着距离直导线的距离增加磁场逐渐减弱，可知小球下落过程中因磁通量逐渐减小在小球中产生涡流，铝制球产生热量，由能量关系可知，小球的机械能将逐渐减小。 故选A。 12．（2025·江苏盐城·模拟预测）如图所示，金属线框甲从匀强磁场的上边界由静止释放，末速度为v时线框还未完全进入磁场；相同的线框乙从磁场的下边界以速度v竖直向上抛出，到达最高点时线框也未完全进入磁场，两线框在上述进入磁场的过程中，甲线框（　　）    A．运动的时间短 B．运动的位移大 C．通过的电量小 D．产生的内能少 【答案】B 【详解】A．由题知，甲向下做加速运动，速度由0加速到v，速度变化量为 其下边切割磁感应线，产生逆时针的电流，根据左手定则，可知下边所受的安培力向上，根据牛顿第二定律有 又 联立可得 可知随着甲的速度增大，加速度不断减小，故甲向下做加速度减小的加速运动； 乙向上做减速运动，速度由v减到0，其上边切割磁感应线，产生逆时针的电流，根据左手定则，可知上边所受的安培力向下，根据牛顿第二定律有 又 联立可得 可知随着乙的速度减小，加速度不断减小，故乙向上做加速度减小的减速运动； 此时可以将乙反向看成向下的加速运动，速度由0加到v；速度变化量为 可知甲、乙的速度变化量都相等，根据 因甲的加速度大小小于乙的加速度大小，故甲运动的时间长，故A错误； B．由A项分析，则在同一个v-t图像中大致画出甲和乙的速度图像如图所示    根据图像可知甲运动的位移大，即，故B正确； C．设线框的电阻为R，边长为L，磁感应强度为B，根据电荷量的计算公式有，，， 联立解得 由于甲的位移大，所以通过甲线框的电荷量大，故C错误； D．甲线框运动过程中速度越来越大，运动的位移更大，克服安培力做功多，产生的内能多，故D错误。 故选B。 13．（2025·江苏·一模）如图所示，两根足够长光滑平行金属导轨与水平面成θ＝30°，导轨上放置两根质量均为m、电阻均为R的导体棒ab、cd，导轨电阻不计，并处在垂直于导轨平面的匀强磁场中。t＝0时刻，在ab棒上施加一沿导轨平面向上大小为mg的恒力，同时释放cd棒。下列图像中，a、v、x、分别为ab棒的加速度、速度、位移和机械能，E为ab、cd棒组成系统的机械能，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】AB．释放两棒后ab向上运动，cd向下运动，对ab棒分析可知加速度 其中 则随速度的增加，安培力变大，则加速度减小，当加速度减为零时，此时对ab有 此时对cd因满足 则cd也匀速运动，两棒的加速度减为零后均做匀速运动，可知AB错误； C．ab棒的机械能变化量等于力F与F安做功的代数和，开始时随安培力变大，则这两个力做功的代数和逐渐减小，最后匀速时两个力的合力为，则合力不变，随位移增加合力功逐渐增加，即Eab图像的斜率先减小后不变，选项C正确； D．对两棒整体，机械能的变化量等于力F与两棒受的安培力做功的代数和，因最终两棒均匀速运动，且由于系统沿斜面方向受合外力为零，系统沿斜面方向动量守恒，可知最终两棒匀速运动的速度相等，安培力（均为）对两棒均做负功，力F对系统做正功，可知两个安培力和力F做功代数和为零，则系统的机械能不变，则选项D错误。 故选C。 14．（2025·江苏·二模）如图所示，正方形导线框在光滑水平面上以某初速度进入有界匀强磁场，线框边长是磁场宽度的一半。线框穿过磁场的过程中，感应电流i随时间t的变化关系和速度v随位移x的变化关系图像，可能正确的是 （　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】AB．根据法拉第电磁感应定律 设线圈电阻为R，根据闭合电路的欧姆定律 根据安培力公式 根据牛顿第二定律 联立解得 根据加速度的表达式可知，线框向右全部进入磁场的过程，线框做加速度减小的减速运动；线框完全进入磁场后，穿过线框的磁通量不变，线框中感应电动势为零，感应电流为零，安培力为零，加速度为零，因此线框完全进入磁场到刚要离开磁场过程，线框做匀速运动；线框穿出磁场过程中，根据加速度的表达式可知，线框继续做加速度减小的减速运动，直到完全穿出磁场；此过程v-t图应为如下图所示 由于线框宽度只有磁场宽度的一半，所以线框整体在磁场中匀速运动的距离与出磁场的距离相等 则根据 可知出磁场电流将越来越小，方向与进磁场时的电流方向相反 综上可以得出出磁场时间比在磁场中匀速运动时间更长，故AB错误； CD．线框进入磁场过程中，水平向右由动量定理 联立得 即 因此v-x图应该线性变化；完全进入磁场后，通过线框的磁通量为定值，所以没有安培力，线框做匀速直线运动；出磁场时同理可得线框v-x图应该也为线性变化，故C错误，D正确。 故选D。 （建议用时：40分钟） 15．（2025·江苏徐州·二模）某游乐园中过山车从倾斜轨道最高点无动力静止滑下后到水平直轨道停下。为保证安全，水平轨道上安装有磁力刹车装置，其简化示意图如图所示。水平直轨道右侧与定值电阻相连，虚线的右侧有竖直向上的匀强磁场，左侧无磁场。过山车的刹车金属片可等效为一根金属杆，其从倾斜轨道上某一位置由静止释放，最终静止在水平轨道某一位置，忽略摩擦力和空气阻力。下列关于金属棒运动过程中速率、加速度大小与运动时间或运动路程的关系图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】AB．金属棒在倾斜轨道上受重力和支持力作用，加速度恒定不变，由知，速度随时间均匀增大；由知，速度与运动路程的关系图像为开口向右的抛物线，故A正确，B错误； C．金属棒进入水平轨道后，切割磁感线产生感应电流，受到向左的安培力作用，由知，金属棒在水平轨道上做加速度减小的减速运动，由于加速度与速度成正比，因此加速度随时间变化的趋势与速率随时间变化的趋势相同，故C错误； D．在极短时间内，对金属棒由动量定理有，即，则速度随运动路程均匀减小，因此加速度随运动路程也均匀减小，故D错误。 故选A。 16．（2025·江苏泰州·模拟预测）如图所示，两根光滑且平行的电阻不计长直金属导轨固定在水平桌面上，左端接入电容为C、带电荷量为Q的电容器和阻值为R的电阻．一质量为m、阻值也为R的导体棒MN垂直静置在导轨上且接触良好，整个系统处于竖直向下的匀强磁场中．闭合开关S后（    ） A．导体棒 MN中电流的最大值为 B．导体棒MN向右先加速后匀速运动 C．导体棒MN所受安培力最大时，速度也最大 D．电阻R上产生的热量大于导体棒MN上产生的热量 【答案】D 【详解】A．在运动过程中，MN上的电流瞬时值为，当闭合的瞬间，电流最大，故A错误； B．当时，导体棒加速运动，当速度达到最大值之后，电容器与MN及R构成回路，由于一直处于通路的形式，由能量守恒可知，最后MN的速度为零，故B错误； C．当时，MN上电流瞬时为零，安培力为零，此时MN速度最大，故C错误； D．在MN加速阶段，由于MN反电动势存在，故MN上电流小于电阻R上的电流，电阻R消耗的电能大于MN消耗的电能，故加速过程中，；在MN减速为零的过程中，电容器的电流和导体棒的电流都流经电阻 R形成各自的回路，因此可知此时也是电阻R的电流大，综上分析可知全过程中电阻R上的热量大于导体棒上的热量，故D正确。 故选D。 17．（2025·江苏泰州·模拟预测）如图，两条固定的光滑平行金属导轨与水平面夹角为，导轨电阻忽略不计。虚线、均与导轨垂直，在与之间的区域存在垂直于导轨平面的匀强磁场。将两根相同的导体棒、同时自导轨上图示位置由静止释放，两者始终与导轨垂直且接触良好。已知进入磁场时恰好匀速。从进入磁场开始计时，到离开磁场的过程中，导体棒中的电流随时间变化的图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】设导轨宽度为L，回路电阻为R，PQ 进入磁场时速度为，MN进入磁场时速度为，易判断，已知进入磁场时恰好匀速，则有安培力等于，回路电流 情况1：若PQ出磁场时，MN未进入磁场，则当PQ匀速出磁场过程，电流不变，右手定则可知电流方向为Q指向P，之后当MN进入磁场时，回路电流 右手定则可知，电流方向P到Q，因为，所以有，分析可知MN棒做减速运动，即会逐渐减小到可能等于的过程； 情况2：若PQ出磁场前，MN已进入磁场，则此时回路电流 楞次定律可知电流方向为P到Q，由于不知道具体大小，故可能此时有，则有，之后MN减速，PQ加速，即减小，减小，综合以上分析可知D选项符合题意。 故选D。 18．（2024·江苏盐城·模拟预测）为如图所示，在光滑水平桌面上有两个闭合金属圆环，在它们圆心连线中点正上方有一个条形磁铁，当给条形磁铁一竖直向上的初速度后，磁铁上升到最高点后下落，在条形磁铁向下运动的过程中，将会出现的情况是（　　） A．磁铁的加速度小于g B．金属环对桌面压力小于自身重力 C．俯视观察，左边金属圆环会产生逆时针感应电流 D．两金属环将加速靠近（不考虑金属环之间的作用） 【答案】A 【详解】AB．当磁铁从最高点开始下落时，穿过两个圆环的磁通量增大，金属环产生感应电流，金属环受到向下的安培力，而磁铁受到向上的磁场力，所以磁铁向下运动时的加速度会小于g，金属环对桌面压力大于自身重力，故A正确，B错误； C．当磁铁从最高点开始下落时，穿过两个圆环的向上的磁通量增大，俯视观察，左边金属圆环会产生顺时针感应电流，故C错误； D．当磁铁从最高点开始下落时，穿过两个圆环的磁通量增大，根据楞次定律可知，感应电流的磁场总要阻碍磁通量的变化，所以两个圆环要向磁通量增减小的方向运动，则知a、b两线圈相互排斥远离，故D错误。 故选A。 19．（2024·江苏南通·二模）如图所示，两足够长的光滑平行金属导轨放置在水平面内，匀强磁场与导轨平面垂直，左端连接一个带有一定电荷量的电容器，导轨上有一金属棒垂直导轨放置。时刻，金属棒获得水平向右初速度的同时闭合开关，金属棒的速度v和加速度a随时间t变化的关系图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】金属棒初始时产生的感应电动势 若电容器的电压，根据牛顿第二定律 则通过金属棒的电流向下，根据左手定则，所受的安培力向右，金属棒做向右的加速运动，速度变大，金属棒做加速度减小，并且由于速度变大的幅度逐渐变小，所以加速度变小的幅度也逐渐减小； 若电容器的电压，根据牛顿第二定律 则通过金属棒的电流向上，根据左手定则，所受的安培力向左，金属棒做向右的减速运动，速度变小，金属棒做加速度减小的加速度运动，并且由于速度变小的幅度逐渐变小，所以加速度变小的幅度也逐渐减小； 若电容器的电压，则加速度为零，金属棒做匀速运动； 综上所述，故选A。 20．（2023·江苏南京·模拟预测）如俯视图所示，水平桌面上放着一根足够长的刚性折线形导轨FOG，一根足够长的金属棒PQ放在导轨上并与导轨接触良好，FOG的角平分线垂直平分金属棒。整个空间中有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。导轨及金属棒单位长度的电阻均为r。导轨和金属棒的质量均为m。不计一切摩擦。金属棒初始时紧靠O点。给金属棒一个沿着FOG角平分线向右的初速度v0，金属棒最终与O点的距离为d，下列说法正确的是（    ）    A．金属棒开始运动之后，回路中的电流保持不变 B．PQ两端最终的电势差是初始时的一半 C．B越大，导轨上产生的总焦耳热越大 D．若v0加倍，则d加倍 【答案】B 【详解】A．由题可知，金属棒开始运动之后，某位置金属棒到O的距离为，FOG的角平分线与FO的夹角为，则回路中的电流为 运动过程中金属棒减速，导轨加速，故两者的相对速度减小，故回路中的电流在减小，A错误； B．由动量守恒定律可知 解得 根据动生电动势的表达式可知，PQ两端最终的电势差是初始时的一半，B正确； C．由上分析可知，这个过程电路中的产生的热量等于这个过程中损失的机械能，即 与B的大小无关，C错误； D．根据动量定理可知，则整个过程有 解得 故v0加倍，则d是原来的倍，D错误。 故选B。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 重难13 电磁感应 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” 一、 楞次定律 法拉第电磁感应定律的应用 重难点1．楞次定律和右手定则 1.楞次定律及应用 楞次定律中“阻碍”的含义 “四步法”判断感应电流方向 2.右手定则的理解和应用 (1)右手定则适用于闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。 (2)右手定则是楞次定律的一种特殊形式，用右手定则能解决的问题，用楞次定律均可代替解决。 (3)右手定则应用“三注意”： ①磁感线必须垂直穿入掌心。 ②拇指指向导体运动的方向。 ③四指所指的方向为感应电流方向。 重难点2．法拉第电磁感应定律 1.法拉第电磁感应定律 (1)内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。 (2)公式E＝n求的是一个回路中某段时间内的平均电动势，在磁通量均匀变化时，瞬时值才等于平均值。 (3)感应电动势的大小由线圈的匝数和穿过线圈的磁通量的变化率共同决定，而与磁通量Φ的大小、变化量ΔΦ的大小没有必然联系。 (4)磁通量的变化率对应Φ­t图线上某点切线的斜率。 (5)通过回路截面的电荷量q＝，仅与n、ΔΦ和回路电阻R有关，与时间长短无关。 (6)感应电动势E＝S有效中的S有效为圆环回路在磁场中的面积，而不是圆环回路的面积。 2.感应电流电荷量的求法 公　式 说　明 方法1 q＝It，式中I为回路中的恒定电流，t为时间。 ①由于导体棒匀速切割磁感线产生感应电动势而使得闭合回路中的电流恒定，根据电流定义式可知q＝It。 ②闭合线圈中磁通量均匀增大或减小且回路电阻保持不变，则电路中的电流I恒定，时间t内通过线圈横截面的电荷量q＝It。 方法2 q＝n。其中R为回路电阻，ΔФ为穿过闭合回路的磁通量变化量。 ①闭合回路中的电阻R不变，并且只有磁通量变化为电路提供电动势。 ②从表面来看，通过回路的电荷量与时间无关，但ΔФ与时间有关，随时间变化。 方法3 Δq＝C·ΔU＝CBLΔv，式中C为电容器的电容，B为匀强磁场的磁感应强度，L为导体棒切割磁感线的有效长度，Δv为导体棒切割速度的变化量。 在匀强磁场中，电容器接在切割磁感线的导体棒两端，不计一切电阻，电容器两极板间电压等于导体棒切割磁感线产生的感应电动势E，通过电容器的电流I＝＝，又E＝Blv，则ΔU＝BLΔv，可得Δq＝CBLΔv。 重难点3．动生电动势 1.E=Blv的三个特性 正交性 本公式要求磁场为匀强磁场，而且B、l、v三者互相垂直 有效性 公式中的l为导体棒切割磁感线的有效长度，如图中ab 相对性 E＝Blv中的速度v是导体棒相对磁场的速度，若磁场也在运动，应注意速度间的相对关系 2.动生电动势的三种常见情况 情景图 研究对象 一段直导线(或等效成直导线) 绕一端转动的一段导体棒 绕与B垂直的轴转动的导线框 表达式 E＝BLv E＝BL2ω E＝NBSωsin ωt 二、电磁感应的图像问题 重难点1．电磁感应常见图像问题的种类及分析方法 重难点2．电磁感应图像类选择题的常用解法 1.排除法：定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化)，特别是物理量的正负，排除错误的选项。 2.函数法：根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系，然后由函数关系对图像进行分析和判断。 三、电磁感应的电路问题 重难点1．电磁感应中电路知识的关系图 重难点2．“三步走”分析电路为主的电磁感应问题 四、电磁感应的动力、能量综合问题 重难点1．电磁感应的动力学问题处理方法 1.力学对象和电学对象的相互关系 2.分析电磁感应现象中动力学问题的基本步骤 重难点2．电磁感应的能量问题处理方法 1.电磁感应现象中的能量转化 2.求解焦耳热Q的三种方法 3.能量转化问题的分析步骤 （建议用时：15分钟） 1．（2025·江苏南京·模拟预测）如图所示，有一根竖直向下的长直导线，导线中通有向下的恒定电流，从靠近导线的位置以水平向右的速度抛出一金属圆环，圆环运动过程中始终与导线处于同一竖直面。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．圆环中不会产生感应电流 B．圆环中会产生顺时针方向的电流 C．圆环做平抛运动 D．开始的一段时间内，圆环所受安培力向左 2．（2025·江苏徐州·模拟预测）如图所示，水平面上放置足够长的光滑导轨，一对相互平行的完全相同的导体棒、静置在导轨上。虚线两侧均有竖直方向的匀强磁场，左侧磁场竖直向下，磁感应强度大小为，右侧磁场竖直向上，磁感应强度大小为，除导体棒外其他电阻不计。现对棒施加向左的恒力，导体棒始终与导轨垂直且接触良好，则（　　） A．回路中电流方向始终为逆时针，电流逐渐减小为零 B．导体棒在相同时间内所受安培力的冲量大小总为导体棒的一半 C．导体棒、经足够长时间均做匀加速直线运动，且、加速度大小相同 D．导体棒、经足够长时间均做匀加速直线运动，且导体棒的加速度为的2倍 3．（2025·江苏常州·二模）关于教材中的四张图，下列说法中不正确的是（　　） A．甲图，真空炉内待冶炼的金属中产生涡流，使金属自身融化 B．乙图，转动蹄形磁体，会观察到放在下方的铝框同向转动 C．丙图，强磁铁从有竖直裂缝的铝管中下落，铝管内不会产生感应电动势 D．丁图，磁铁向右平移，桌面上静止的金属圆环有向右运动的趋势 4．（2024·江苏·高考真题）如图所示，、为正方形金属线圈，线圈从图示位置匀速向右拉出匀强磁场的过程中，、中产生的感应电流方向分别为（      ） A．顺时针、顺时针 B．逆时针、逆时针 C．顺时针、逆时针 D．逆时针，顺时针 5．（2023·江苏·高考真题）如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，OC导体棒的O端位于圆心，棒的中点A位于磁场区域的边缘。现使导体棒绕O点在纸面内逆时针转动。O、A、C点电势分别为φ0、φA、φC，则（   ）    A．φO > φC B．φC > φA C．φO = φA D．φO－φA = φA－φC 6．（2022·江苏·高考真题）如图所示，半径为r的圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化关系为，、k为常量，则图中半径为R的单匝圆形线圈中产生的感应电动势大小为（　　） A． B． C． D． 7．（2025·江苏徐州·一模）作为高速交通的有益补充，高速磁悬浮列车可以满足人们多元化的出行需求（如图甲所示），图乙为磁悬浮列车系统的简化模型：水平光滑的绝缘平行直导轨间，等距离分布方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，导轨的间距为L，每个磁场分布区间的长度也为L。现导轨上有一边长为L、质量为m的单匝正方形金属线框，电阻为R。线框从如图乙所示位置以速度开始向右滑行，下列说法正确的是（　　） A．此时线框中的感应电流方向是顺时针方向 B．线框中产生的电流最大值为 C．线框运动过程中的最大加速度为 D．当线框停止滑行时，通过线框截面的电荷量为 8．（2025·江苏徐州·二模）台风“贝碧嘉”登陆上海，中国自主研发的千吨阻尼器——“上海慧眼”（如图所示）摆动明显，保障了上海中心大厦的安全。“上海慧眼”采用了电涡流阻尼技术，永磁体形成的磁场与质量块一起摆动时，与其下方固定的导体板产生相对运动，从而在导体板中产生电涡流。关于该阻尼器，下列说法正确的是（　　） A．阻尼器的电涡流阻尼技术原理是电流的磁效应 B．振动稳定时，阻尼器的振动频率小于大厦的振动频率 C．阻尼器将机械能最终转化为内能 D．若将阻尼器下方的导体板换成木地板，对使用效果没有影响 （建议用时：30分钟） 9．（2025·江苏扬州·模拟预测）如图所示，线圈L的自感系数很大、电阻不计，电阻的阻值大于电阻的阻值，在时刻闭合开关S，经过一段时间后，在时刻断开S，下列表示电阻的电流、电阻的电流随时间t变化的图像中，正确的是（　　） A． B． C． D． 10．（2025·江苏扬州·模拟预测）如图所示，导体框位于竖直平面内，匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度大小B=2.0T，水平导体棒MN可沿两侧足够长的光滑导轨下滑而不分离，导体棒MN质量m=0.1kg，接入电路的电阻r=1.0Ω；导轨宽度L=1.0m，定值电阻R=3.0Ω，装置的其余部分电阻可忽略不计。将导体棒MN无初速度释放，导体棒下滑h=2.0m高度时速度达到最大，重力加速度g=10m/s2。则导体棒（　　） A．下滑的最大速度为4m/s B．从释放到下滑h高度所经历时间为1s C．从释放到下滑h高度过程中，电阻R产生的热量为1.95J D．从释放到下滑h高度过程中，通过电阻R的电荷量为1C 11．（2025·江苏苏州·三模）如图所示，竖直平面内有一固定直导线水平放置，导线中通有恒定电流I，导线正下方有一个质量为m的铝质球，某时刻无初速释放铝球使其下落，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．小球下落过程机械能一定减小 B．小球下落过程机械能一定守恒 C．小球下落过程机械能一定增加 D．小球下落过程机械能先增加后不变 12．（2025·江苏盐城·模拟预测）如图所示，金属线框甲从匀强磁场的上边界由静止释放，末速度为v时线框还未完全进入磁场；相同的线框乙从磁场的下边界以速度v竖直向上抛出，到达最高点时线框也未完全进入磁场，两线框在上述进入磁场的过程中，甲线框（　　）    A．运动的时间短 B．运动的位移大 C．通过的电量小 D．产生的内能少 13．（2025·江苏·一模）如图所示，两根足够长光滑平行金属导轨与水平面成θ＝30°，导轨上放置两根质量均为m、电阻均为R的导体棒ab、cd，导轨电阻不计，并处在垂直于导轨平面的匀强磁场中。t＝0时刻，在ab棒上施加一沿导轨平面向上大小为mg的恒力，同时释放cd棒。下列图像中，a、v、x、分别为ab棒的加速度、速度、位移和机械能，E为ab、cd棒组成系统的机械能，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 14．（2025·江苏·二模）如图所示，正方形导线框在光滑水平面上以某初速度进入有界匀强磁场，线框边长是磁场宽度的一半。线框穿过磁场的过程中，感应电流i随时间t的变化关系和速度v随位移x的变化关系图像，可能正确的是 （　　） A． B． C． D． （建议用时：40分钟） 15．（2025·江苏徐州·二模）某游乐园中过山车从倾斜轨道最高点无动力静止滑下后到水平直轨道停下。为保证安全，水平轨道上安装有磁力刹车装置，其简化示意图如图所示。水平直轨道右侧与定值电阻相连，虚线的右侧有竖直向上的匀强磁场，左侧无磁场。过山车的刹车金属片可等效为一根金属杆，其从倾斜轨道上某一位置由静止释放，最终静止在水平轨道某一位置，忽略摩擦力和空气阻力。下列关于金属棒运动过程中速率、加速度大小与运动时间或运动路程的关系图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 16．（2025·江苏泰州·模拟预测）如图所示，两根光滑且平行的电阻不计长直金属导轨固定在水平桌面上，左端接入电容为C、带电荷量为Q的电容器和阻值为R的电阻．一质量为m、阻值也为R的导体棒MN垂直静置在导轨上且接触良好，整个系统处于竖直向下的匀强磁场中．闭合开关S后（    ） A．导体棒 MN中电流的最大值为 B．导体棒MN向右先加速后匀速运动 C．导体棒MN所受安培力最大时，速度也最大 D．电阻R上产生的热量大于导体棒MN上产生的热量 17．（2025·江苏泰州·模拟预测）如图，两条固定的光滑平行金属导轨与水平面夹角为，导轨电阻忽略不计。虚线、均与导轨垂直，在与之间的区域存在垂直于导轨平面的匀强磁场。将两根相同的导体棒、同时自导轨上图示位置由静止释放，两者始终与导轨垂直且接触良好。已知进入磁场时恰好匀速。从进入磁场开始计时，到离开磁场的过程中，导体棒中的电流随时间变化的图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 18．（2024·江苏盐城·模拟预测）为如图所示，在光滑水平桌面上有两个闭合金属圆环，在它们圆心连线中点正上方有一个条形磁铁，当给条形磁铁一竖直向上的初速度后，磁铁上升到最高点后下落，在条形磁铁向下运动的过程中，将会出现的情况是（　　） A．磁铁的加速度小于g B．金属环对桌面压力小于自身重力 C．俯视观察，左边金属圆环会产生逆时针感应电流 D．两金属环将加速靠近（不考虑金属环之间的作用） 19．（2024·江苏南通·二模）如图所示，两足够长的光滑平行金属导轨放置在水平面内，匀强磁场与导轨平面垂直，左端连接一个带有一定电荷量的电容器，导轨上有一金属棒垂直导轨放置。时刻，金属棒获得水平向右初速度的同时闭合开关，金属棒的速度v和加速度a随时间t变化的关系图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 20．（2023·江苏南京·模拟预测）如俯视图所示，水平桌面上放着一根足够长的刚性折线形导轨FOG，一根足够长的金属棒PQ放在导轨上并与导轨接触良好，FOG的角平分线垂直平分金属棒。整个空间中有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。导轨及金属棒单位长度的电阻均为r。导轨和金属棒的质量均为m。不计一切摩擦。金属棒初始时紧靠O点。给金属棒一个沿着FOG角平分线向右的初速度v0，金属棒最终与O点的距离为d，下列说法正确的是（    ）    A．金属棒开始运动之后，回路中的电流保持不变 B．PQ两端最终的电势差是初始时的一半 C．B越大，导轨上产生的总焦耳热越大 D．若v0加倍，则d加倍 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $