增分热点6 电磁感应与现代科技（复习讲义）（全国通用） 2027年高考物理一轮复习讲练测

该高中物理讲义聚焦电磁感应与现代科技高考热点，系统整合涡流效应、楞次定律、磁电耦合器件及特种高端装备四大核心考点，按“原理解构-技术应用-综合拓展”逻辑架构知识体系，通过核心知识梳理、易错辨析、热点考向破译及真题溯源训练，帮助学生构建电磁感应问题的分析框架与解题范式。 讲义以前沿科技情境为载体，如电磁阻尼器、无线充电等实例，引导学生剥离复杂情境建构物理模型，培养科学思维与模型建构能力。设置“例题-变式训练”分层练习，配合核心素养导向的考向分析，有效提升学生知识迁移与问题解决能力，为教师精准把控复习节奏、高效突破高考难点提供实用教学资源。

函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 增分热点6电磁感应与现代科技 考点精讲•靶向突破 一一拆解核心考点，归纳解题范式 一考点一涡流效应与电磁阻尼的技术应用剩 。热点考向破译 考向1涡流效应的技术应用 例 【答案】B 【变式训练1变情境】【答案】C 考向2：电磁阻尼的技术应用 例2【答案】D 【变式训练2变情境】【答案】A, 考点二 楞次定律与法拉第电磁感应定律的技术应用、 。热点考向破译 考向1楞次定律的技术应用 例1【答案】A 【变式训练1变情境】【答案】D 1/4 可学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 考向2法拉第电磁感应定律的技术应用 例2【答案】D 【变式训练2变情境】【答案】B >考点三磁电耦合器件《 >热点考向破译 考向1无线充电技术应用 例1【答案】D 【变式训练1·变情境】【答案】B 考向2变压技术应用 例2【答案】A 【变式训练2变情境】【答案】A 考点四特种高端科技装备 ●热点考向破译 考向1电磁弹射阻拦 例1【答案】C 【变式训练1变情境】【答案】D 考向2电子感应加速器 例2【答案】A 【变式训练2变考法】【答案】C 214 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 314 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 真题溯源·考向感知 一一朔源真题逻辑，感知高考考向 1.【答案】B 2.【答案】B 414 增分热点6 电磁感应与现代科技 内容导航 对标素养，研判高考命题趋势 301 命题透视·考情前瞻 搭建知识框架，构建系统思维 402 思维建模·脉络梳理 拆解核心考点，归纳解题范式 503 考点精讲·靶向突破脉络梳理 考点一 涡流效应与电磁阻尼的技术应用 5 核心知识·解构 5 一、涡流原理 5 二、电磁阻尼原理 5 易错辨析·AI命题 5 热点考向·破译 5 考向1 涡流效应的技术应用 5 考向2 电磁阻尼的技术应用 7 考点二 楞次定律与法拉第电磁感应定律的技术应用 8 核心知识·解构 8 一、楞次定律 8 二、法拉第电磁感应定律 9 易错辨析·AI命题 9 热点考向·破译 9 考向1 楞次定律的技术应用 9 考向2 法拉第电磁感应定律的技术应用 11 考点三 磁电耦合器件 12 核心知识·解构 12 一、变压器基本原理 12 二、有关变压器的基本关系 13 易错辨析·AI命题 13 热点考向·破译 13 考向1 无线充电技术应用 13 考向2 变压技术应用 15 考点四 特种高端科技装备 17 核心知识·解构 17 一、电磁感应中三大观点的应用 17 二、电子感应加速器的基本原理 17 易错辨析·AI命题 17 热点考向·破译 17 考向1 电磁弹射阻拦 17 考向2 电子感应加速器 19 溯源真题逻辑，感知高考考向 2204 真题溯源·考向感知 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 核心考点 2026年 2025年 2024年 涡流效应与电磁阻尼的技术应用 —— —— 2024·甘肃 楞次定律与法拉第电磁感应定律的技术应用 2026·河南 2026·黑吉辽蒙 2025·天津 2025·江西 2024·广东 磁电耦合器件 —— 2025·广东 2025·云南 2024·湖南 2024·浙江 特种高端科技装备 2026·甘肃 2026·陕晋青宁 2025·浙江 2025·河北 2025·甘肃 —— 考情分析 题型与考向：本考点高考命题以选择题、计算题为主，常依托前沿科技情境命题。选择题侧重考查涡流、互感原理辨析，难度适中，考查对基础电磁感应规律的掌握；计算题多为物理压轴题，融合动力学、能量、动量观点考查，重点考查情境建模与规律迁移能力，区分度较高。 情境与立意：试题多选取前沿科技、工程设备、生产应用作为真实命题素材，剥离复杂外壳构建物理模型。立足电磁感应主干规律，侧重考查模型建构、信息提取与知识迁移能力，渗透科学态度，引导体会物理技术的实用价值 复习目标 1.掌握电磁感应核心规律，能辨析各类科技装置的物理原理，夯实知识基础。 2.学会剥离科技情境，建构物理模型，熟练运用动力学、能量、动量观点处理综合问题。 3.提升信息提取与知识迁移能力，规范答题，能够应对陌生科技类电磁感应考题。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 涡流效应与电磁阻尼的技术应用 核心知识·解构 一、涡流原理 1.产生条件：导体处在变化的磁场中，或导体与磁场发生相对运动；整块导体内部磁通量发生变化，导体内部形成闭合感应电流，就是涡流。 2.本质：电磁感应现象，遵从法拉第电磁感应定律、楞次定律。 3.两大效果：(1)热效应：涡流通过导体电阻产生大量焦耳热。应用：电磁炉、高频冶炼炉。 (2)机械效应：涡流在磁场中受安培力，产生阻碍相对运动的作用力。 二、电磁阻尼原理 1.产生条件：导体（可产生涡流）和磁场之间发生相对运动。 2.本质：导体中产生涡流，涡流在磁场中受到安培力；由楞次定律，安培力的效果阻碍导体与磁场的相对运动，这个安培力就是阻尼力。 3.核心规律：来拒去留；阻碍相对运动，不是阻止运动。 4.动力学特点：相对速度越大，感应电动势越大，涡流越大，阻尼安培力越大。 易错辨析·AI命题 1. 电磁炉利用交变磁场在金属锅底产生涡流，通过涡流的热效应实现加热，陶瓷锅无法产生涡流，因此不能被电磁炉加热。（√） 2. 电磁阻尼的本质是导体产生的涡流在磁场中受安培力，能够阻止导体与磁场的相对运动。（×） 3. 变压器铁芯采用叠压硅钢片的方式，目的是增大导体电阻，减小涡流产生的能量损耗。（√） 热点考向·破译 考向1 涡流效应的技术应用 例1 电磁感应在生产生活中有广泛的应用，如工业生产中使用的高频感应炉、金属探测器等。如图所示是电磁炉的原理图，下列关于电磁炉说法正确的是（     ） A．电磁炉可加热玻璃器皿 B．电磁炉的锅体需选用铁、不锈钢等导磁金属材质 C．电磁炉是利用线圈电阻产生焦耳热直接加热锅体的 D．电磁炉工作时，线圈中通恒定电流也能产生涡流实现加热 【答案】B 【详解】A．玻璃是绝缘体，无法产生涡流，A错误； B．铁、不锈钢等导磁金属能在交变磁场中产生涡流，利用涡流的热效应实现加热，是电磁炉锅体的合适材质，B正确； C．电磁炉是利用电磁感应产生的涡流热效应加热，C错误； D．恒定电流产生的是恒定磁场，无法使锅体中产生感应电动势和涡流，只有变化的电流才可以，D错误。 故选B。 【变式训练1·变情境】某种探测地雷的探雷器的工作原理简化图如图所示，探雷器的探头线圈中有变化的电流，如果地下埋着金属物品，探雷器就会报警。下列说法正确的是（　　） A．由于铝无法被磁化，因此探雷器无法探测铝制品 B．探头相对于金属物品运动时，金属物品对探头没有作用力 C．探雷器的工作原理与电磁炉的工作原理相同 D．由于金属物品始终静止，因此金属物品中没有感应电流 【答案】C 【详解】C．探雷器是利用涡流工作的，与电磁炉的工作原理相同，故C正确； A．金属是否能被磁化，都不影响涡流的产生，故A错误； B．探头相对于金属物品运动时，探头对金属物品有作用力，因此金属物品对探头也有作用力，故B错误； D．探头相对于金属物品运动时，穿过金属物品的磁通量变化，金属物品内部会产生感应电流，故D错误。 故选C。 考向2 电磁阻尼的技术应用 例22023年3月22日02时至20时，北京市阵风7级左右，山区阵风高达9级，并伴有沙尘暴，给人们的出行带来困难。北京中信大厦（中国尊）上的电磁阻尼器出现了摆动，及时对大厦进行减振，示意图如图所示，下列说法正确的是（　　）    A．风速越大，导体板中磁通量变化率越小 B．风速越大，导体板内产生的感应电动势越小 C．风速越大，导体板内电涡流越小 D．导体板内电涡流对永磁铁的电磁阻力是中信大厦（中国尊）减振的原因 【答案】D 【详解】ABC．风速越大，永磁铁与可摆动质量块摆动越厉害，导体板中磁通量变化率越大，由电磁感应定律可知，导体板中产生的感应电动势越大，产生的电涡流也越大，ABC错误； D．导体板内的电涡流与永磁铁间的电磁阻力，是中信大厦（中国尊）减振的原因，D正确。 故选D。 【变式训练2·变情境】扫描隧道显微镜（STM）可用来探测样品表面原子尺寸上的形貌。为了有效隔离外界震动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小震动，如图所示。如图所示是对紫铜薄板施加恒定磁场的四种方案。试问出现扰动时，对于紫铜薄板上下、左右震动衰减最有效的方案是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．紫铜薄板上下、左右微小震动时，穿过紫铜薄板的磁通量均发生变化，紫铜薄板中产生涡流，磁场对涡流的安培力阻碍紫铜薄板震动，即能够快速衰减其微小震动，故A正确； B．紫铜薄板上下微小震动时，穿过紫铜薄板的磁通量没有发生变化，紫铜薄板中没有产生涡流，即不能够快速衰减其上下微小震动，故B错误； C．紫铜薄板上下、左右微小震动时，穿过紫铜薄板的磁通量均没有发生变化，紫铜薄板中没有产生涡流，即不能够快速衰减其上下、左右微小震动，故C错误； D．紫铜薄板上下微小震动时，穿过紫铜薄板的磁通量没有发生变化，紫铜薄板中没有产生涡流，即不能够快速衰减其上下微小震动，故D错误。故选A。 考点二 楞次定律与法拉第电磁感应定律的技术应用 核心知识·解构 一、楞次定律 1.内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 2.核心理解：阻碍≠阻止；只阻碍磁通量变化、相对运动、回路形变，不能让变化直接消失。 3.四种推论： (1)增反减同：原磁通量增大，感应磁场与原磁场反向；原磁通量减小，感应磁场与原磁场同向。 (2)来拒去留：导体靠近磁场，受到排斥；导体远离磁场，受到吸引。 (3)增缩减扩：磁通量增大，回路有收缩趋势；磁通量减小，回路有扩张趋势。 (4)阻碍相对运动：电磁阻尼、电磁驱动的理论根源。 4.右手定则：楞次定律的特例，适用于导体切割磁感线，直接判断感应电流方向。 5.应用场景：判断感应电流方向，分析电磁阻尼、电磁驱动、涡流现象。 二、法拉第电磁感应定律 1.内容：闭合回路中感应电动势的大小，跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比。 2.感生电动势： 3.动生电动势：导体切割磁感线 （三者两两垂直）。 4.应用场景：计算感应电动势大小，求解感应电流、电功率，分析发电机、各类电磁感应仪器。 易错辨析·AI命题 1. 根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻止原磁场的磁通量发生变化。（×） 2. 法拉第电磁感应定律表明，感应电动势的大小由磁通量的变化快慢决定，与磁通量大小无关。（√） 3. 导体在磁场中做切割磁感线运动，回路不闭合时，会产生感应电动势但无感应电流，依然遵循电磁感应规律。（√） 热点考向·破译 考向1 楞次定律的技术应用 例1近年来，无线门铃逐渐流行。图甲为某款无线门铃按钮，其“自发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是（     ） A．按下按钮过程，螺线管上有P→Q方向的电流 B．松开按钮过程，螺线管上有P→Q方向的电流 C．按住按钮不动，螺线管上的导线两端PQ间仍有电势差 D．按下和松开按钮过程，螺线管产生的感应电动势大小一定相等 【答案】A 【详解】A．磁铁N极向左靠近螺线管，螺线管内向左的磁通量增大。根据楞次定律，感应电流产生的磁场要阻碍磁通量增加，即感应磁场方向向右；结合右手螺旋定则，可判断螺线管内感应电流方向为P→Q，故A正确； B．松开按钮时，磁铁N极向右远离螺线管，螺线管内向左的磁通量减小。根据楞次定律，感应电流产生的磁场要阻碍磁通量减小，即感应磁场方向向左；结合右手螺旋定则，可判断螺线管内感应电流方向为Q→P，故B错误。 C．按住按钮不动时，螺线管处的磁通量不发生变化，根据电磁感应条件，无感应电动势产生，因此PQ两端没有电势差，故C错误； D．根据法拉第电磁感应定律，感应电动势大小由磁通量的变化率决定，按下和松开按钮的过程中，磁铁的运动速率不一定相等，磁通量的变化率不一定相同，因此产生的感应电动势大小不一定相等，故D错误。 故选A 。 【变式训练1·变情境】高层建筑中的电梯系统安装了电磁缓冲装置。在电梯轿厢底部对称安装了8台永久强磁铁，磁铁极均朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，当电梯轿厢超速下降时会迅速启动缓冲系统，使线圈立即闭合。当电梯轿厢超速下降到如图所示位置时，下列说法正确的是（     ） A．俯视看，下方线圈中产生顺时针方向的感应电流 B．磁铁对上方线圈产生的安培力方向向上 C．若拆掉上方线圈，缓冲效果会更好 D．上方线圈有扩张的趋势，下方线圈有收缩的趋势 【答案】D 【详解】A．当电梯轿厢超速下降到如图所示位置时，穿过线圈的磁通量向下增加，根据楞次定律俯视看，下方线圈中产生逆时针方向的感应电流，A错误； BC．根据楞次定律“来拒去留”可知，磁铁远离上方线圈，则上方线圈对磁铁的作用力向上，磁铁对上方线圈产生的安培力方向向下，所以若拆掉上方线圈，缓冲效果会变得不好，BC错误； D．磁铁远离上方线圈，靠近下方线圈，根据楞次定律“增缩减扩”可知，上方线圈有扩张的趋势，下方线圈有收缩的趋势，D正确。 故选D。 考向2 法拉第电磁感应定律的技术应用 例2某齿轮式电磁转速传感器的结构如图（a）所示，齿轮上的齿由可磁化金属制成，齿轮旁放置一个条形永磁铁，永磁铁上绕有闭合线圈，闭合线圈两端连接电压传感器。当齿轮转动时，金属齿会周期性地靠近、远离永磁铁，导致穿过线圈的磁通量发生周期性变化。已知从某时刻开始计时，穿过线圈的磁通量变化如图（b）所示。忽略线圈产生的磁场，则从初始时刻起的一个周期内，A、B的电势差UAB随时间变化的图像是（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】AB．由法拉第电磁感应定律 图b中图像先变得平缓再变陡，再变得平缓，即t=0时，最大，则感应电动势最大 时，最小，则感应电动势最小，故AB错误； CD．t=0时，穿过线圈的磁场向左，，穿过线圈的磁场向左且增加，根据楞次定律线圈中感应电流方向为逆时针（从右向左看），即线圈右端为等效电源的正极，故故C错误，D正确。故选D。 【变式训练2·变情境】在现代社会，移动电子设备如智能手机、平板电脑等已成为人们生活中不可或缺的一部分。无线充电技术成为一种越来越受欢迎的充电方式。其工作原理可简化为如图甲，在送电线圈a中通入交变电流，电流产生变化的磁场，变化的磁场使受电线圈b中产生感应电流，从而对设备充电。当送电线圈a中通入如图乙的电流时，下列说法正确的是（　　） A．时刻，受电线圈b中的感应电流最大 B．时刻，受电线圈b中的感应电流最大 C．到时间内，受电线圈b中感应电流方向与a中的电流方向相同 D．到时间内，受电线圈b中感应电流方向与a中的电流方向相反 【答案】B 【详解】A．由法拉第电磁感应定律由图乙可知时刻， 所以时刻受电线圈b中的感应电流为零，故A错误； B．由图乙可知时刻，最大所以时刻受电线圈b中的感应电流最大，故B正确； C．根据楞次定律“增反减同”可知，段a的正向电流减小，感应电流与a的电流同向；段a的反向电流增大，感应电流与a的电流反向，因此整个时间段感应电流方向不都与a相同，故C错误； D．根据楞次定律“增反减同”可知，段a的反向电流增大，感应电流与a的电流反向；段a的反向电流减小，感应电流与a的电流同向，因此整个时间段感应电流方向不都与a的电流相反，故D错误。 考点三 磁电耦合器件 核心知识·解构 一、变压器基本原理 1.工作原理：互感现象，原线圈交变电流产生交变磁通量，铁芯将交变磁场传递到副线圈，副线圈磁通量发生变化，从而产生感应电动势，属于电磁感应。 2.工作条件：原线圈输入交变电流（变化的磁通量）；恒定直流接入原线圈，磁通量不变，副线圈无感应电动势，变压器不能工作。 3.能量转化：电能→磁场能→电能，理想变压器无能量损耗。 二、有关变压器的基本关系 1.电压关系：，电压与匝数成正比。 2.功率关系：输入功率等于输出功率 ；多个副线圈：。 3.电流关系：只有一组原、副线圈时：，电流与匝数成反比。 易错辨析·AI命题 1. 变压器的工作原理是自感现象，既可以改变交变电压，也可以改变恒定直流电压。（×） 2. 理想变压器原、副线圈的电压之比，始终等于原、副线圈的匝数之比，与负载电阻大小无关。（√） 3. 理想变压器正常工作时，副线圈负载电阻增大，输出功率减小，输入功率也随之减小。（√） 热点考向·破译 考向1 无线充电技术应用 例1如图1所示，无线充电技术是近年发展起来的新技术，充电原理可近似看成理想变压器，如图2所示。下列说法正确的是（　　） A．两个线圈中电流大小一定相同 B．两个线圈中电流的频率可能不同 C．充电基座线圈接的电源是恒定的直流电 D．充电基座线圈接的电源必须是交流电且，都闭合才能充电 【答案】D 【详解】A．理想变压器原、副线圈电流满足 仅当两线圈匝数相等时电流大小才相同，匝数未知的情况下电流大小不一定相同，A错误； B．理想变压器利用互感现象传输能量，不会改变交流电的频率，两线圈中电流频率一定相同，B错误； C．若充电基座接恒定直流电，基座线圈产生的磁场恒定，接收线圈的磁通量不发生变化，不会产生感应电动势，无法实现充电，C错误； D．充电基座接交流电才能产生变化的磁场，使接收线圈产生感应电动势；且S1闭合时原线圈才有电流，S2闭合时接收线圈形成闭合回路才有感应电流，满足这两个条件才能充电，D正确。故选D。 【变式训练1·变情境】图1是手机无线充电器的示意图，其原理如图2所示：当送电线圈接上220V的正弦交变电流后，会产生一个变化的磁场从而使手机中的受电线圈中产生交变电流，该电流经过其他装置转化为直流电给手机充电，该装置实际上可等效为一个无漏磁的理想变压器：送电线圈的匝数为N1，受电线圈匝数为N2，且。若手机电阻为5Ω，当该装置给手机充电时，则（ ） A．流过原、副线圈的电流之比为5∶1 B．受电线圈两端cd的输出电压为5V C．充电时流过手机的电流为44A D．保持ab端输入电压不变，若在充电时玩大型游戏（即增大手机用电功率），则受电线圈的输出电压将变大 【答案】B 【详解】A．原、副线圈的电流比等于匝数比的倒数，为1∶44，故A错误； B．原、副线圈的电压比等于匝数比，所以受电线圈两端cd的输出电压为故B正确； C．充电时流过手机的电流为故C错误； D．因为保持ab端输入电压不变，则受电线圈的输出电压将不变，与手机用电功率无关，故D错误。 故选B。 考向2 变压技术应用 例2汽油发动机内经过压缩的汽油与空气混合物需要火花塞来点燃。某汽油发动机火花塞需要高达的电压才能点火，如图所示为其工作原理图。闭合点火开关，凸轮不断旋转，使断电器触点交替开闭，当断电器触点闭合时，电压为的电源、断电器和变压器原线圈构成闭合回路，当断电器触点被凸轮顶开时，原线圈中电流急剧减小，变压器铁芯中的磁通量急剧变化，副线圈感应产生高压，使火花塞产生电火花，则（     ） A．原线圈回路中的电源可为直流电源 B．该变压器为降压变压器 C．该变压器的铁芯可用一整块导磁良好的硅钢做成 D．断电器触点被凸轮顶开时，因原线圈回路断路，原线圈不产生感应电动势 【答案】A 【详解】A．变压器的工作原理是电磁感应，需要穿过线圈的磁通量发生变化。虽然电源电压为直流电源，但通过断电器触点的交替开闭，使得原线圈中的电流发生急剧的通断变化，从而在铁芯中产生变化的磁通量，在副线圈中感应出高压。故A正确； B．原线圈输入电压为，副线圈输出电压高达，电压升高，根据变压器原理可知，副线圈匝数远多于原线圈匝数，该变压器为升压变压器，故B错误； C．变压器铁芯中的磁通量在不断变化，若铁芯用一整块导磁良好的硅钢做成，会在铁芯内部产生强大的涡流，导致大量的电能转化为内能，降低效率。为了减小涡流损耗，铁芯通常由相互绝缘的薄硅钢片叠压而成，故C错误； D．当断电器触点被凸轮顶开时，原线圈回路虽然断路，但原线圈中的电流从有到无急剧减小，磁通量急剧变化。根据法拉第电磁感应定律，原线圈自身会产生很大的自感电动势以阻碍电流的减小，故D错误。 故选A。 【变式训练2·变情境】某电子点火装置采用感应圈产生高压电火花，如左图所示，感应圈由闭合铁芯、匝数，自感系数的初级线圈和匝数的次级线圈组成。初级线圈与电动势、内阻忽略不计的直流电源和一个断续器串联，断续器使得初级线圈中的电流按照右图的方式周期性变化，从而在次级线圈两端感应出高电压。点火针的击穿电压。右图中电流达到峰值后经历极短时间降至零，线圈无磁损，可认为穿过初级和次级线圈每匝的磁通量始终相等，下列说法错误的是（　　） A．电流上升过程中初级线圈的自感电动势逐渐增大 B．初级线圈电流达到峰值时电源的输出功率最大 C．次级线圈中会感应出交变电流 D．要使点火针达到击穿电压，不超过 【答案】A 【详解】A．初级线圈接入直流电源后，电流从0逐渐增大到峰值Im。电流上升过程中，初级线圈产生自感电动势，方向总是阻碍电流增大，大小为 是i - t图像的斜率。电流上升阶段，图像曲线逐渐变平缓，斜率不断减小，因此初级线圈的自感电动势是逐渐减小的，并非逐渐增大。 故A错误； B．电源内阻可忽略，电源输出功率电源电动势E恒定，电流越大输出功率越大，因此初级线圈电流达到峰值时,电源输出功率最大。故B正确； C．初级线圈电流周期性重复上升到骤降为0的过程，产生的磁场磁通量会周期性增减，穿过次级线圈的磁通量周期性变化，且磁通量增加、减少阶段的变化趋势相反，次级感应电动势的方向会周期性切换，因此次级线圈会感应出交变电流。故C正确； D．穿过初级和次级线圈每匝的磁通量始终相等，则次级、初级感应电动势满足 初级线圈断电时感应电动势大小为代入得若要使点火针达到击穿电压，则要求所以即不能超过。故D正确。本题选错误的，故选A。 考点四 特种高端科技装备 核心知识·解构 一、电磁感应中三大观点的应用 1.动力学观点：安培力作为合力，分析导体的受力、加速度、速度变化；安培力阻碍相对运动，常结合牛顿运动定律处理动态过程。 2.能量观点：安培力做功实现能量转化，克服安培力做功等于电路产生的焦耳热；机械能、其他形式的能转化为电能，再转化为焦耳热。 3.动量观点：安培力的冲量 ，利用电荷量 ，处理安培力作用下导体的动量变化，常用于变加速过程。 4.应用场景：电磁炮、电磁弹射等。 二、电子感应加速器的基本原理 1.工作原理：利用变化磁场激发感生电场（涡旋电场），电场对电子加速；同时磁场提供洛伦兹力充当向心力，维持电子做圆周运动。 2.核心条件：①交变磁场产生涡旋电场，电场切线方向，对电子持续做功加速； ②磁场大小同步变化，保证洛伦兹力恰好提供向心力，电子轨道半径保持不变。 3.本质归属：电磁感应，变化的磁场产生电场，不需要导体回路。 易错辨析·AI命题 1. 电子感应加速器可以在交变磁场的任意时间段内，持续对电子进行加速。（×） 2. 电磁感应中动量定理结合电荷量公式，适用于安培力变化的复杂电磁装备运动过程。（√） 3. 电子感应加速器中，磁场既要产生涡旋电场加速电子，又要提供向心力束缚电子轨道。（√） 热点考向·破译 考向1 电磁弹射阻拦 例1电磁轨道炮的原理示意图如图所示。图中直流电源的电动势为E，电容器的电容为C。两根固定于绝缘水平面内的光滑平行金属导轨的间距为L，电阻不计。两导轨间存在磁感应强度大小为B、方向垂直两导轨平面向下的匀强磁场，炮弹等效为一质量为m、电阻为R的金属棒MN，MN垂直放在两导轨间且处于静止状态，并与两导轨接触良好。开关S接1，电容器充电完毕后将开关S接2，MN开始向右做加速运动。已知MN达到最大速度后才离开导轨，忽略空气阻力，则MN离开导轨时，电容器上剩余的电荷量为（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】当电容器充电完毕时，电容器所带的电荷量 开关S接2后，MN开始向右做加速运动，MN的速度达到最大值vmax时，MN切割磁感线产生的感应电动势则此时电容器所带的电荷量设从MN由静止开始运动至MN达到最大速度的过程，MN中的平均电流为，由动量定理，有又解得故选C。 【变式训练1·变情境】动车进站时采用电涡流制动：列车进站时，升降机构将励磁线圈降至轨道上方6~10mm，励磁线圈通电产生强磁场，与列车下方的金属感应板形成相对运动产生制动力。某小组设计如下模型：将列车下方的金属感应板等效为固定的矩形导体框abcd，列车携带强磁场（磁感应强度大小为B）随列车一起运动。已知列车质量为m，导体框ab边长为L，bc边长为，每个导体框总电阻为R。关闭动力后，线圈通电瞬间列车速度为v0，不计其他摩擦阻力。导体框均未离开磁场。下列说法正确的是（　　） A．导体框中涡流方向沿adcb方向流动 B．列车减速过程中通过导体框的电荷量越来越小 C．列车做匀减速制动 D．列车静止时通过的导体框数量约为 【答案】D 【详解】A．磁场随列车向右运动，穿过固定导体框的向里磁通量增加。由楞次定律及安培定则可知，感应电流磁场向外，电流方向为逆时针，即方向，故A错误； B．通过导体框的电荷量。列车减速过程中，每个导体框的面积和所处磁场不变，磁通量变化量均相同，故通过每个框的电荷量保持不变，故B错误； C．列车受到的安培力阻力。根据牛顿第二定律，加速度 随着速度减小，加速度也随之减小，列车做的是加速度逐渐减小的变减速运动，故C错误； D．取极短时间，由动量定理，有，即 对全过程累加求和得，解得总滑行距离 因框宽为，故通过的导体框数量，故D正确。故选D。 考向2 电子感应加速器 例2现代科学研究中常用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备。电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极和环形真空室组成。当电磁铁绕组通以变化的电流时会产生变化的磁场，穿过真空室所包围的区域内的磁通量也随时间变化，这时真空室空间内就产生感生电场，电子将在感生电场作用下得到加速。如图所示（上方为侧视图，下方为真空室的俯视图），当电磁铁绕组通以图中所示的电流时，电子被“约束”在半径为R的圆周上沿顺时针方向运动，下列说法正确的是（   ） A．电磁铁绕组中的电流必须持续增大 B．电子感应加速器是利用磁场对电子的洛伦兹力作用使电子加速的 C．电磁铁绕组中通以恒定的电流时，真空室中的电子仍能得到加速 D．根据楞次定律可知，电子在感生电场中的受力方向与电场方向相同 【答案】A 【详解】A．当电磁铁绕组通以图示电流时，线圈中的电流增大，磁场增强，根据楞次定律，感生电场产生的磁场要阻碍其增大，所以感生电场为逆时针方向，电子沿顺时针方向运动，加速器应对电子加速，A正确； B．洛伦兹力恒不做功，B错误； C．电磁铁绕组中通以恒定的电流时，不会发生电磁感应现象，也就不会产生感生电场，电子得不到加速，C错误； D．电子在感生电场中的受力方向与电场方向相反，这与楞次定律无关，D错误。 故选A。 【变式训练2·变考法】电子感应加速器的基本原理如图甲所示，在电磁铁的两极间有一环形向外逐渐减弱、并对称分布的交变磁场，这个交变磁场又在真空室内激发感生电场，其电场线是一系列绕磁感线的同心圆。这时若用电子枪把电子向右沿切线方向射入环形真空室，电子将受到环形真空室中的感生电场的作用而被加速，同时，电子还受到洛伦兹力的作用，使电子（电荷量绝对值为e）在半径为R的圆形轨道上运动。电子做圆周运动的方向如图乙所示，电子轨道所围面积内平均磁感应强度随时间变化如图丙所示（垂直纸面向内为的正方向）。下列说法正确的是（　　） A．加速器利用磁场变化产生的静电场对电子进行加速 B．为使电子加速，电场的方向应该沿逆时针方向 C．电子在加速器中可加速 D．电子在圆形轨道中加速的时间内，加速一周，感生电场对电子所做的功为 【答案】C 【详解】A．加速器利用磁场变化产生的感应电场对电子进行加速，故A错误； B．为使电子加速，电场的方向应该沿顺时针方向，故B错误； C．在时间内，磁场向外增强，根据楞次定律可知感应电场沿顺时针方向，此时电子受的洛伦兹力方向指向圆心，则电子能被正常加速，故C正确； D．感生电场的场强大小为 加速过程电场力总与速度方向一致，电子运动一周电场力做的功，故D错误。 故选C。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2026·江苏·高考真题）旅客在网上购买高铁票后，可使用二代身份证在自动检票闸机上刷身份证进出站。当身份证进入刷卡机感应范围后，刷卡机会向身份证发射高频电磁波，下列说法正确的是（     ） A．身份证放在刷卡机上不动不会产生感应电流 B．身份证放在刷卡机上不动就会产生感应电流 C．身份证快速靠近刷卡机感应电流会变大 D．身份证快速远离刷卡机感应电流会变大 【答案】B 【详解】感应电流产生的条件是闭合回路中磁通量发生变化，刷卡机发射的高频电磁波本质是周期性变化的磁场，结合法拉第电磁感应定律分析各选项。 A．身份证放在刷卡机上不动时，刷卡机产生的交变磁场会使穿过身份证内置线圈的磁通量随时间周期性变化，因此会产生感应电流，故A错误； B．由A的分析可知，身份证不动时磁通量持续变化，会产生感应电流，故B正确； C．根据法拉第电磁感应定律，感应电流大小与磁通量变化率成正比，身份证快速靠近或者快速远离刷卡机过程，由于刷卡机产生的是交变磁场，这两个过程中的磁通量变化率都有可能是减小的，感应电流也可能是减小的，故CD错误。 故选B。 2．（2025·浙江·高考真题）新能源汽车日趋普及，其能量回收系统可将制动时的动能回收再利用，当制动过程中回收系统的输出电压（U）比动力电池所需充电电压（）低时，不能直接充入其中。在下列电路中，通过不断打开和闭合开关S，实现由低压向高压充电，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．该电路中当开关S断开时，整个电路均断开，则不能给电池充电，选项A错误； B．该电路中当S闭合时稳定时，线圈L中有电流通过，当S断开时L产生自感电动势阻碍电流减小，L相当电源，电源U与L中的自感电动势共同加在电池两端，且此时二极管导通，从而实现给高压充电，选项B正确； C．该电路中当S闭合时稳定时，线圈L中有电流通过，但当S断开时L也与电路断开，还是只有回收系统的电压U加在充电电池两端，则不能实现给高压充电，选项C错误； D．该电路中当S闭合时稳定时，线圈L中有电流通过，但当S断开时电源U也断开，只有L产生的自感电动势相当电源加在充电电池两端，则不能实现给高压充电，选项D错误。 故选B。 5 / 32 学科网（北京）股份有限公司 $ 增分热点6 电磁感应与现代科技 内容导航 对标素养，研判高考命题趋势 301 命题透视·考情前瞻 搭建知识框架，构建系统思维 402 思维建模·脉络梳理 拆解核心考点，归纳解题范式 503 考点精讲·靶向突破脉络梳理 考点一 涡流效应与电磁阻尼的技术应用 5 核心知识·解构 5 一、涡流原理 5 二、电磁阻尼原理 5 易错辨析·AI命题 5 热点考向·破译 5 考向1 涡流效应的技术应用 5 考向2 电磁阻尼的技术应用 6 考点二 楞次定律与法拉第电磁感应定律的技术应用 7 核心知识·解构 7 一、楞次定律 7 二、法拉第电磁感应定律 8 易错辨析·AI命题 8 热点考向·破译 8 考向1 楞次定律的技术应用 8 考向2 法拉第电磁感应定律的技术应用 9 考点三 磁电耦合器件 10 核心知识·解构 10 一、变压器基本原理 10 二、有关变压器的基本关系 11 易错辨析·AI命题 11 热点考向·破译 11 考向1 无线充电技术应用 11 考向2 变压技术应用 12 考点四 特种高端科技装备 13 核心知识·解构 13 一、电磁感应中三大观点的应用 13 二、电子感应加速器的基本原理 13 易错辨析·AI命题 14 热点考向·破译 14 考向1 电磁弹射阻拦 14 考向2 电子感应加速器 15 溯源真题逻辑，感知高考考向 1704 真题溯源·考向感知 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 核心考点 2026年 2025年 2024年 涡流效应与电磁阻尼的技术应用 —— —— 2024·甘肃 楞次定律与法拉第电磁感应定律的技术应用 2026·河南 2026·黑吉辽蒙 2025·天津 2025·江西 2024·广东 磁电耦合器件 —— 2025·广东 2025·云南 2024·湖南 2024·浙江 特种高端科技装备 2026·甘肃 2026·陕晋青宁 2025·浙江 2025·河北 2025·甘肃 —— 考情分析 题型与考向：本考点高考命题以选择题、计算题为主，常依托前沿科技情境命题。选择题侧重考查涡流、互感原理辨析，难度适中，考查对基础电磁感应规律的掌握；计算题多为物理压轴题，融合动力学、能量、动量观点考查，重点考查情境建模与规律迁移能力，区分度较高。 情境与立意：试题多选取前沿科技、工程设备、生产应用作为真实命题素材，剥离复杂外壳构建物理模型。立足电磁感应主干规律，侧重考查模型建构、信息提取与知识迁移能力，渗透科学态度，引导体会物理技术的实用价值 复习目标 1.掌握电磁感应核心规律，能辨析各类科技装置的物理原理，夯实知识基础。 2.学会剥离科技情境，建构物理模型，熟练运用动力学、能量、动量观点处理综合问题。 3.提升信息提取与知识迁移能力，规范答题，能够应对陌生科技类电磁感应考题。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 涡流效应与电磁阻尼的技术应用 核心知识·解构 一、涡流原理 1.产生条件：导体处在变化的磁场中，或导体与磁场发生相对运动；整块导体内部磁通量发生变化，导体内部形成闭合感应电流，就是涡流。 2.本质：电磁感应现象，遵从法拉第电磁感应定律、楞次定律。 3.两大效果：(1)热效应：涡流通过导体电阻产生大量焦耳热。应用：电磁炉、高频冶炼炉。 (2)机械效应：涡流在磁场中受安培力，产生阻碍相对运动的作用力。 二、电磁阻尼原理 1.产生条件：导体（可产生涡流）和磁场之间发生相对运动。 2.本质：导体中产生涡流，涡流在磁场中受到安培力；由楞次定律，安培力的效果阻碍导体与磁场的相对运动，这个安培力就是阻尼力。 3.核心规律：来拒去留；阻碍相对运动，不是阻止运动。 4.动力学特点：相对速度越大，感应电动势越大，涡流越大，阻尼安培力越大。 易错辨析·AI命题 1. 电磁炉利用交变磁场在金属锅底产生涡流，通过涡流的热效应实现加热，陶瓷锅无法产生涡流，因此不能被电磁炉加热。（ ） 2. 电磁阻尼的本质是导体产生的涡流在磁场中受安培力，能够阻止导体与磁场的相对运动。（ ） 3. 变压器铁芯采用叠压硅钢片的方式，目的是增大导体电阻，减小涡流产生的能量损耗。（ ） 热点考向·破译 考向1 涡流效应的技术应用 例1 电磁感应在生产生活中有广泛的应用，如工业生产中使用的高频感应炉、金属探测器等。如图所示是电磁炉的原理图，下列关于电磁炉说法正确的是（     ） A．电磁炉可加热玻璃器皿 B．电磁炉的锅体需选用铁、不锈钢等导磁金属材质 C．电磁炉是利用线圈电阻产生焦耳热直接加热锅体的 D．电磁炉工作时，线圈中通恒定电流也能产生涡流实现加热 【变式训练1·变情境】某种探测地雷的探雷器的工作原理简化图如图所示，探雷器的探头线圈中有变化的电流，如果地下埋着金属物品，探雷器就会报警。下列说法正确的是（　　） A．由于铝无法被磁化，因此探雷器无法探测铝制品 B．探头相对于金属物品运动时，金属物品对探头没有作用力 C．探雷器的工作原理与电磁炉的工作原理相同 D．由于金属物品始终静止，因此金属物品中没有感应电流 考向2 电磁阻尼的技术应用 例22023年3月22日02时至20时，北京市阵风7级左右，山区阵风高达9级，并伴有沙尘暴，给人们的出行带来困难。北京中信大厦（中国尊）上的电磁阻尼器出现了摆动，及时对大厦进行减振，示意图如图所示，下列说法正确的是（　　）    A．风速越大，导体板中磁通量变化率越小 B．风速越大，导体板内产生的感应电动势越小 C．风速越大，导体板内电涡流越小 D．导体板内电涡流对永磁铁的电磁阻力是中信大厦（中国尊）减振的原因 【变式训练2·变情境】扫描隧道显微镜（STM）可用来探测样品表面原子尺寸上的形貌。为了有效隔离外界震动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小震动，如图所示。如图所示是对紫铜薄板施加恒定磁场的四种方案。试问出现扰动时，对于紫铜薄板上下、左右震动衰减最有效的方案是（　　） A． B． C． D． 考点二 楞次定律与法拉第电磁感应定律的技术应用 核心知识·解构 一、楞次定律 1.内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 2.核心理解：阻碍≠阻止；只阻碍磁通量变化、相对运动、回路形变，不能让变化直接消失。 3.四种推论： (1)增反减同：原磁通量增大，感应磁场与原磁场反向；原磁通量减小，感应磁场与原磁场同向。 (2)来拒去留：导体靠近磁场，受到排斥；导体远离磁场，受到吸引。 (3)增缩减扩：磁通量增大，回路有收缩趋势；磁通量减小，回路有扩张趋势。 (4)阻碍相对运动：电磁阻尼、电磁驱动的理论根源。 4.右手定则：楞次定律的特例，适用于导体切割磁感线，直接判断感应电流方向。 5.应用场景：判断感应电流方向，分析电磁阻尼、电磁驱动、涡流现象。 二、法拉第电磁感应定律 1.内容：闭合回路中感应电动势的大小，跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比。 2.感生电动势： 3.动生电动势：导体切割磁感线 （三者两两垂直）。 4.应用场景：计算感应电动势大小，求解感应电流、电功率，分析发电机、各类电磁感应仪器。 易错辨析·AI命题 1. 根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻止原磁场的磁通量发生变化。（ ） 2. 法拉第电磁感应定律表明，感应电动势的大小由磁通量的变化快慢决定，与磁通量大小无关。（ ） 3. 导体在磁场中做切割磁感线运动，回路不闭合时，会产生感应电动势但无感应电流，依然遵循电磁感应规律。（ ） 热点考向·破译 考向1 楞次定律的技术应用 例1近年来，无线门铃逐渐流行。图甲为某款无线门铃按钮，其“自发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是（     ） A．按下按钮过程，螺线管上有P→Q方向的电流 B．松开按钮过程，螺线管上有P→Q方向的电流 C．按住按钮不动，螺线管上的导线两端PQ间仍有电势差 D．按下和松开按钮过程，螺线管产生的感应电动势大小一定相等 【变式训练1·变情境】高层建筑中的电梯系统安装了电磁缓冲装置。在电梯轿厢底部对称安装了8台永久强磁铁，磁铁极均朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，当电梯轿厢超速下降时会迅速启动缓冲系统，使线圈立即闭合。当电梯轿厢超速下降到如图所示位置时，下列说法正确的是（     ） A．俯视看，下方线圈中产生顺时针方向的感应电流 B．磁铁对上方线圈产生的安培力方向向上 C．若拆掉上方线圈，缓冲效果会更好 D．上方线圈有扩张的趋势，下方线圈有收缩的趋势 考向2 法拉第电磁感应定律的技术应用 例2某齿轮式电磁转速传感器的结构如图（a）所示，齿轮上的齿由可磁化金属制成，齿轮旁放置一个条形永磁铁，永磁铁上绕有闭合线圈，闭合线圈两端连接电压传感器。当齿轮转动时，金属齿会周期性地靠近、远离永磁铁，导致穿过线圈的磁通量发生周期性变化。已知从某时刻开始计时，穿过线圈的磁通量变化如图（b）所示。忽略线圈产生的磁场，则从初始时刻起的一个周期内，A、B的电势差UAB随时间变化的图像是（     ） A． B． C． D． 【变式训练2·变情境】在现代社会，移动电子设备如智能手机、平板电脑等已成为人们生活中不可或缺的一部分。无线充电技术成为一种越来越受欢迎的充电方式。其工作原理可简化为如图甲，在送电线圈a中通入交变电流，电流产生变化的磁场，变化的磁场使受电线圈b中产生感应电流，从而对设备充电。当送电线圈a中通入如图乙的电流时，下列说法正确的是（　　） A．时刻，受电线圈b中的感应电流最大 B．时刻，受电线圈b中的感应电流最大 C．到时间内，受电线圈b中感应电流方向与a中的电流方向相同 D．到时间内，受电线圈b中感应电流方向与a中的电流方向相反 考点三 磁电耦合器件 核心知识·解构 一、变压器基本原理 1.工作原理：互感现象，原线圈交变电流产生交变磁通量，铁芯将交变磁场传递到副线圈，副线圈磁通量发生变化，从而产生感应电动势，属于电磁感应。 2.工作条件：原线圈输入交变电流（变化的磁通量）；恒定直流接入原线圈，磁通量不变，副线圈无感应电动势，变压器不能工作。 3.能量转化：电能→磁场能→电能，理想变压器无能量损耗。 二、有关变压器的基本关系 1.电压关系：，电压与匝数成正比。 2.功率关系：输入功率等于输出功率 ；多个副线圈：。 3.电流关系：只有一组原、副线圈时：，电流与匝数成反比。 易错辨析·AI命题 1. 变压器的工作原理是自感现象，既可以改变交变电压，也可以改变恒定直流电压。（ ） 2. 理想变压器原、副线圈的电压之比，始终等于原、副线圈的匝数之比，与负载电阻大小无关。（ ） 3. 理想变压器正常工作时，副线圈负载电阻增大，输出功率减小，输入功率也随之减小。（ ） 热点考向·破译 考向1 无线充电技术应用 例1如图1所示，无线充电技术是近年发展起来的新技术，充电原理可近似看成理想变压器，如图2所示。下列说法正确的是（　　） A．两个线圈中电流大小一定相同 B．两个线圈中电流的频率可能不同 C．充电基座线圈接的电源是恒定的直流电 D．充电基座线圈接的电源必须是交流电且，都闭合才能充电 【变式训练1·变情境】图1是手机无线充电器的示意图，其原理如图2所示：当送电线圈接上220V的正弦交变电流后，会产生一个变化的磁场从而使手机中的受电线圈中产生交变电流，该电流经过其他装置转化为直流电给手机充电，该装置实际上可等效为一个无漏磁的理想变压器：送电线圈的匝数为N1，受电线圈匝数为N2，且。若手机电阻为5Ω，当该装置给手机充电时，则（ ） A．流过原、副线圈的电流之比为5∶1 B．受电线圈两端cd的输出电压为5V C．充电时流过手机的电流为44A D．保持ab端输入电压不变，若在充电时玩大型游戏（即增大手机用电功率），则受电线圈的输出电压将变大 考向2 变压技术应用 例2汽油发动机内经过压缩的汽油与空气混合物需要火花塞来点燃。某汽油发动机火花塞需要高达的电压才能点火，如图所示为其工作原理图。闭合点火开关，凸轮不断旋转，使断电器触点交替开闭，当断电器触点闭合时，电压为的电源、断电器和变压器原线圈构成闭合回路，当断电器触点被凸轮顶开时，原线圈中电流急剧减小，变压器铁芯中的磁通量急剧变化，副线圈感应产生高压，使火花塞产生电火花，则（     ） A．原线圈回路中的电源可为直流电源 B．该变压器为降压变压器 C．该变压器的铁芯可用一整块导磁良好的硅钢做成 D．断电器触点被凸轮顶开时，因原线圈回路断路，原线圈不产生感应电动势 【变式训练2·变情境】某电子点火装置采用感应圈产生高压电火花，如左图所示，感应圈由闭合铁芯、匝数，自感系数的初级线圈和匝数的次级线圈组成。初级线圈与电动势、内阻忽略不计的直流电源和一个断续器串联，断续器使得初级线圈中的电流按照右图的方式周期性变化，从而在次级线圈两端感应出高电压。点火针的击穿电压。右图中电流达到峰值后经历极短时间降至零，线圈无磁损，可认为穿过初级和次级线圈每匝的磁通量始终相等，下列说法错误的是（　　） A．电流上升过程中初级线圈的自感电动势逐渐增大 B．初级线圈电流达到峰值时电源的输出功率最大 C．次级线圈中会感应出交变电流 D．要使点火针达到击穿电压，不超过 考点四 特种高端科技装备 核心知识·解构 一、电磁感应中三大观点的应用 1.动力学观点：安培力作为合力，分析导体的受力、加速度、速度变化；安培力阻碍相对运动，常结合牛顿运动定律处理动态过程。 2.能量观点：安培力做功实现能量转化，克服安培力做功等于电路产生的焦耳热；机械能、其他形式的能转化为电能，再转化为焦耳热。 3.动量观点：安培力的冲量 ，利用电荷量 ，处理安培力作用下导体的动量变化，常用于变加速过程。 4.应用场景：电磁炮、电磁弹射等。 二、电子感应加速器的基本原理 1.工作原理：利用变化磁场激发感生电场（涡旋电场），电场对电子加速；同时磁场提供洛伦兹力充当向心力，维持电子做圆周运动。 2.核心条件：①交变磁场产生涡旋电场，电场切线方向，对电子持续做功加速； ②磁场大小同步变化，保证洛伦兹力恰好提供向心力，电子轨道半径保持不变。 3.本质归属：电磁感应，变化的磁场产生电场，不需要导体回路。 易错辨析·AI命题 1. 电子感应加速器可以在交变磁场的任意时间段内，持续对电子进行加速。（ ） 2. 电磁感应中动量定理结合电荷量公式，适用于安培力变化的复杂电磁装备运动过程。（ ） 3. 电子感应加速器中，磁场既要产生涡旋电场加速电子，又要提供向心力束缚电子轨道。（ ） 热点考向·破译 考向1 电磁弹射阻拦 例1电磁轨道炮的原理示意图如图所示。图中直流电源的电动势为E，电容器的电容为C。两根固定于绝缘水平面内的光滑平行金属导轨的间距为L，电阻不计。两导轨间存在磁感应强度大小为B、方向垂直两导轨平面向下的匀强磁场，炮弹等效为一质量为m、电阻为R的金属棒MN，MN垂直放在两导轨间且处于静止状态，并与两导轨接触良好。开关S接1，电容器充电完毕后将开关S接2，MN开始向右做加速运动。已知MN达到最大速度后才离开导轨，忽略空气阻力，则MN离开导轨时，电容器上剩余的电荷量为（     ） A． B． C． D． 【变式训练1·变情境】动车进站时采用电涡流制动：列车进站时，升降机构将励磁线圈降至轨道上方6~10mm，励磁线圈通电产生强磁场，与列车下方的金属感应板形成相对运动产生制动力。某小组设计如下模型：将列车下方的金属感应板等效为固定的矩形导体框abcd，列车携带强磁场（磁感应强度大小为B）随列车一起运动。已知列车质量为m，导体框ab边长为L，bc边长为，每个导体框总电阻为R。关闭动力后，线圈通电瞬间列车速度为v0，不计其他摩擦阻力。导体框均未离开磁场。下列说法正确的是（　　） A．导体框中涡流方向沿adcb方向流动 B．列车减速过程中通过导体框的电荷量越来越小 C．列车做匀减速制动 D．列车静止时通过的导体框数量约为 考向2 电子感应加速器 例2现代科学研究中常用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备。电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极和环形真空室组成。当电磁铁绕组通以变化的电流时会产生变化的磁场，穿过真空室所包围的区域内的磁通量也随时间变化，这时真空室空间内就产生感生电场，电子将在感生电场作用下得到加速。如图所示（上方为侧视图，下方为真空室的俯视图），当电磁铁绕组通以图中所示的电流时，电子被“约束”在半径为R的圆周上沿顺时针方向运动，下列说法正确的是（   ） A．电磁铁绕组中的电流必须持续增大 B．电子感应加速器是利用磁场对电子的洛伦兹力作用使电子加速的 C．电磁铁绕组中通以恒定的电流时，真空室中的电子仍能得到加速 D．根据楞次定律可知，电子在感生电场中的受力方向与电场方向相同 【变式训练2·变考法】电子感应加速器的基本原理如图甲所示，在电磁铁的两极间有一环形向外逐渐减弱、并对称分布的交变磁场，这个交变磁场又在真空室内激发感生电场，其电场线是一系列绕磁感线的同心圆。这时若用电子枪把电子向右沿切线方向射入环形真空室，电子将受到环形真空室中的感生电场的作用而被加速，同时，电子还受到洛伦兹力的作用，使电子（电荷量绝对值为e）在半径为R的圆形轨道上运动。电子做圆周运动的方向如图乙所示，电子轨道所围面积内平均磁感应强度随时间变化如图丙所示（垂直纸面向内为的正方向）。下列说法正确的是（　　） A．加速器利用磁场变化产生的静电场对电子进行加速 B．为使电子加速，电场的方向应该沿逆时针方向 C．电子在加速器中可加速 D．电子在圆形轨道中加速的时间内，加速一周，感生电场对电子所做的功为 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2026·江苏·高考真题）旅客在网上购买高铁票后，可使用二代身份证在自动检票闸机上刷身份证进出站。当身份证进入刷卡机感应范围后，刷卡机会向身份证发射高频电磁波，下列说法正确的是（     ） A．身份证放在刷卡机上不动不会产生感应电流 B．身份证放在刷卡机上不动就会产生感应电流 C．身份证快速靠近刷卡机感应电流会变大 D．身份证快速远离刷卡机感应电流会变大 2．（2025·浙江·高考真题）新能源汽车日趋普及，其能量回收系统可将制动时的动能回收再利用，当制动过程中回收系统的输出电压（U）比动力电池所需充电电压（）低时，不能直接充入其中。在下列电路中，通过不断打开和闭合开关S，实现由低压向高压充电，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 5 / 32 学科网（北京）股份有限公司 $