第35讲 电磁感应中的三大力学观点的综合性应用（复习讲义）（全国通用） 2027年高考物理一轮复习讲练测

该高中物理高考复习讲义聚焦电磁感应中的动力学、能量、动量三大观点综合应用，按命题趋势研判、知识框架搭建、核心考点拆解的逻辑架构，通过核心知识解构、易错辨析、考向破译及真题训练等环节，帮助学生系统构建电磁感应问题的分析思路与解题范式。 资料以模型建构为核心，如单棒阻尼式、双棒等间距模型的分类梳理，结合科学推理方法归纳解题步骤，通过例题变式训练强化科学思维。设置分层练习与真题溯源模块，助力学生高效突破难点，为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支持。

第35讲 电磁感应中的三大力学观点的综合性应用 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 电磁感应中的动力学问题 5 核心知识·解构 5 一、两种状态及处理方法 5 二、参考系 5 三、分析电磁感应现象中动力学问题的基本步骤 5 易错辨析·AI命题 6 热点考向·破译 6 考向1 电磁感应中的平衡问题 6 考向2 电磁感应中的非平衡问题 7 考点二 电磁感应现象中的能量问题 8 核心知识·解构 8 一、电磁感应现象中的能量转化 8 二、求解焦耳热Q的三种方法 8 三、能量转化问题的分析步骤 8 易错辨析·AI命题 9 热点考向·破译 9 考向1 电磁感应现象中有关线框类的能量问题 9 考向2 电磁感应现象中有关导体棒类的能量问题 10 考点三 电磁感应现象中有关动量的综合问题 11 核心知识·解构 11 一、三类常见单棒模型 11 二、三类含容单棒模型 12 三、等间距双棒模型 13 四、不等间距双棒模型 13 易错辨析·AI命题 14 热点考向·破译 14 考向1 单棒模型中的动量问题 14 考向2 含容单棒模型中的动量问题 15 考向3 等间距双棒模型中的动量问题 16 考向4 不等间距双棒模型中的动量问题 17 溯源真题逻辑，感知高考考向 1904 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 电磁感应中的三大观点的应用 2026·甘肃卷 2026·四川卷 2026·湖北卷 2026·贵州卷 2026·山东卷 2026·河北卷 2026·黑吉辽蒙卷 2026·陕晋青宁卷 2025·江西卷 2025·陕晋青宁卷 2025·福建卷 2025·山东卷 2025·云南卷 2025·重庆卷 2025·湖南卷 2025·海南卷 2024·河北卷 2024·辽吉黑卷 2024·山东卷 2024北京卷 2024湖南卷 2024江西卷 2024辽宁卷 2024海南卷 考情分析 题型与考向：从近三年全国各地的高考物理试题命题情况来看，电磁感应背景下的动力学、能量、动量这三大力学观点，在高中物理电学模块的考查中出现频率较高、考查分布较为普遍，从题型占比来看，考查该知识点的题目以选择题形式出现的情况居多，也有计算题。该知识点以计算题作为整张试卷压轴题的形式出现，该题目在难度设置上整体较大，命题过程中同时结合了动力学分析与能量分析的相关知识，对考生的知识整合能力与综合分析能力要求较高，题目的综合性比较强。 情境与立意：从高考物理针对电磁感应中三大观点应用这一知识点的命题思路来看，历年公开的高考试题当中，考查该知识点的题目所设置的问题情景，大多都以导体框切割磁感线运动、单棒在导轨上运动和双棒在导轨上互动运动作为命题背景。 复习目标 1.利用动力学的观点处理电磁感应问题。 2.利用能量的观点处理电磁感应问题。 3.利用动量的观点处理电磁感应问题。 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 电磁感应中的动力学问题 核心知识·解构 一、两种状态及处理方法 状态 特征 处理方法 平衡态 加速度为零 根据平衡条件列式分析 非平衡态 加速度不为零 根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系进行分析 二、参考系 三、分析电磁感应现象中动力学问题的基本步骤 易错辨析·AI命题 1.水平导轨上的导体棒在安培力作用下运动，安培力越大，导体棒的加速度一定越大。（ ） 2.导体棒切割磁感线，只要回路不闭合，导体棒就会受到安培力。（ ） 3.足够长的光滑导轨上，导体棒自由切割磁场，最终一定做匀速直线运动。（ ） 4.同一导体棒加速切割磁感线时，受到的安培力大小保持不变。（ ） 5.有摩擦力的导轨系统，导体棒匀速运动时，外力功率等于电路热功率与摩擦热功率之和。（ ） 热点考向·破译 考向1 电磁感应中的平衡问题 例1如图所示，间距为的两条平行光滑竖直金属导轨PQ、MN足够长，底部Q、N之间连接阻值为的电阻，磁感应强度大小为、足够大的匀强磁场与导轨平面垂直。质量为m、阻值为的金属棒ab垂直放在导轨上，且棒的两端始终与导轨接触良好。导轨的上端点P、M分别与横截面积为的匝线圈的两端连接，线圈的轴线与磁感应强度大小均匀变化的匀强磁场平行。开关K闭合后，金属棒ab恰能保持静止。已知重力加速度大小为g，其余部分电阻均不计。则由此可知（　　） A．匀强磁场的磁感应强度均匀减小 B．流过电阻的电流为 C．匀强磁场的磁感应强度的变化率为 D．断开K之后，金属棒ab下滑的最大速度为 【变式训练1】（多选）如图所示是法拉第圆盘发电机，其圆盘的半径为，圆盘处于磁感应强度大小为，方向竖直向上的匀强磁场中。圆盘左边有两条光滑平行足够长倾斜导轨，导轨间距为，其所在平面与水平面夹角为，导轨处于磁感应强度大小为，方向竖直向下的匀强磁场中。现用导线把两导轨分别与圆盘发电机中心和边缘的电刷连接，圆盘边缘和圆心之间的电阻为。在倾斜导轨上放置一根质量为，长度也为，电阻为的导体棒，其余电阻不计。当圆盘以角速度匀速转动时，棒刚好能静止在斜面上，则（　　） A．从上往下看，圆盘顺时针方向转动 B．间电势差 C．若大小、方向均可改变，导体棒始终保持静止状态时，的最小值为 D．若圆盘停止转动，棒将沿导轨先匀加速下滑后匀速运动 考向2 电磁感应中的非平衡问题 例2如图，两条“Λ”形的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，间距为，左、右两导轨面与水平面夹角均为，均处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小分别为和。将电阻均为的导体棒、在导轨上同时由静止释放，两棒在下滑过程中始终与导轨垂直并接触良好，且加速度大小始终相等，两棒长度均为，的质量为。导轨足够长且电阻不计，重力加速度为，两棒在下滑过程中（　　） A．回路中的电流方向为 B．的质量为 C．中电流最终为 D．棒最终下滑速度为 【变式训练2】如图所示，倾角的光滑斜面上存在着两个磁感应强度大小均为的匀强磁场区域，区域Ⅰ和区域Ⅱ的磁场方向分别垂直于斜面向上和向下，磁场宽度HP及PN均为。一个质量、电阻（每边电阻相等）、边长也为L的单匝正方形导线框abcd由静止开始沿斜面下滑，ab边恰好匀速穿过区域Ⅰ，再经区域Ⅱ的磁场后离开。则（　　） A．ab边刚进入磁场Ⅰ至到达JP的过程中，ab边产生的热量为0.8J B．ab边刚进入磁场Ⅰ时ab两端的电压为1V C．ab边刚进入磁场Ⅱ时加速度大小为 D．ab边刚进入磁场Ⅱ至到达MN的过程中，通过ab边的电荷量为0.4C 考点二 电磁感应现象中的能量问题 核心知识·解构 一、电磁感应现象中的能量转化 二、求解焦耳热Q的三种方法 三、能量转化问题的分析步骤 易错辨析·AI命题 1．电磁感应过程中，克服安培力做的功等于回路产生的焦耳热。（ ） 2．导体棒匀速切割磁感线时，外力做功大于回路产生的焦耳热。（ ） 3．电磁感应现象中，可以创造出新的电能，不遵守能量守恒定律。（ ） 4．若导轨存在摩擦，导体棒运动时，外力做功等于焦耳热与摩擦产生的内能之和。（ ） 5．安培力做正功的时候，也会产生回路的焦耳热。（ ） 热点考向·破译 考向1 电磁感应现象中有关线框类的能量问题 例1（多选）质量为、高为的线框在磁场边界的下方处，受到竖直向上的拉力作用，从静止开始运动（上升过程中底边始终水平，线框平面始终与磁场方向垂直，当边刚进入磁场时，线框的加速度恰好为零，且在边刚进入磁场前的一段时间内，线框做匀速运动，线框边刚进入磁场时，速度为边刚进入磁场时速度的。重力加速度为，下列说法正确的是（     ） A．边刚进入磁场时，线框的速度大小为 B．边刚进入磁场时，线框中安培力的瞬时功率为 C．边刚进入磁场时，线框速度大小为 D．从线框开始运动到边刚进入磁场的过程中，线框产生的焦耳热为 【变式训练1·变考法】（多选）电磁制动是一种利用电磁感应产生的电磁力来制动的技术，广泛应用于各种机械设备中。如图甲所示为一竖直下降的电梯内电磁制动系统核心部分模拟原理图，“日”字形导线框始终处于竖直平面内，线框水平部分，电阻均为，与、间距均为，线框竖直部分电阻不计，线框总质量；线框下方有垂直纸面向外的有界匀强磁场，磁感应强度大小，磁场高度，上下边界水平，导线框以初速度进入磁场，流过的电流与下降位移的关系如图乙所示（部分），不计空气阻力，重力加速度取。则（     ） A．线框刚进入磁场时，边中电流的方向 B．线框刚进入磁场时，线框的速度 C．边刚进入磁场时，线框的加速度 D．线框边穿越磁场的过程中边产生的焦耳热 考向2 电磁感应现象中有关导体棒类的能量问题 例2（多选）如图所示，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑连接，右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、接入电路的电阻为2R的金属棒从高度为h处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为，金属棒与导轨垂直且接触良好，重力加速度为g。则在金属棒穿过磁场区域的过程中（　　） A．流过金属棒的最大电流为 B．通过金属棒的电荷量为 C．克服安培力所做的功为mgh D．金属棒产生的焦耳热为 【变式训练2·变考法】（多选）如图所示，有两平行、且竖直放置的光滑金属导轨，固定在方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的足够大的匀强磁场中，导轨间距为L，顶端接有阻值为R的电阻。将一根质量为m，棒的长度略大于L，两导轨间电阻为r的金属棒，从导轨上N点所在的水平面由静止释放，当金属棒到达M点所在的水平面时速度最大。已知N到M的竖直距离为h，金属棒始终处于水平且与导轨良好接触，导轨的电阻不计且足够长，重力加速度为g。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A．金属棒的最大速度 B．导体棒从N到M所用的时间为 C．电阻R上的产生的热量为 D．所受安培力对金属棒做功为 考点三 电磁感应现象中有关动量的综合问题 核心知识·解构 一、三类常见单棒模型 模型 过程分析 规律 阻尼式 （导轨光滑，电阻为R，导体棒电阻为r） 设运动过程中某时刻的速度为v，加速度为a，，a、v反向，导体棒做减速运动，v↓⇒a↓，当a＝0时，v＝0，导体棒做加速度减小的减速运动，最终静止 1.力学关系：； 2.能量关系： 3.动量电量关系：； 电动式 （导轨光滑，电阻为R，导体棒电阻不计，电源电动势为E内阻为r） 开关S闭合瞬间，ab棒受到的安培力 ，此时，速度v↑ ⇒E反BLv↑⇒ ⇒FA＝BIL↓⇒加速度a↓， 当E反＝E时，v最大， 且 1.力学关系：； 2.动量关系： 3.能量关系： 4.两个极值： (1)最大加速度：当v=0时，E反=0， (2)最大速度：当E反＝E时， 发电式 (导轨光滑，电阻为R，导体棒电阻为r，F为恒力) 设运动过程中某时刻棒的速度为v，加速度为， 随v的增加，a减小， 当a＝0时，v最大。 1.力学关系： 2.动量关系： 3.能量关系： 4.两个极值： （1）最大加速度：当v=0时，。 （2）最大速度：当a=0时， 二、三类含容单棒模型 模型 过程分析 规律 放电式 (先接1后接2,导轨光滑) 电容器充电后，电键接2后放电，导体棒向右移动，切割磁感线，产生反电动势，当电容器电压等于Blvm时，导体棒以最大速度匀速运动。 1.电容器充电量： 2.放电结束时电量： 3.电容器放电电量： 4.动量关系：； 5.功能关系： 无外力充电式 （导轨光滑） 充电电流减小，安培力减小，a减小，当a＝0时，导体棒匀速直线运动 达到最终速度时： 1.电容器两端电压：（v为最终速度） 2.电容器电量： 3.动量关系：； 有外力充电式 （导轨光滑） 电容器持续充， 得I恒定，a恒定，导体棒做匀加速直线运动 1.力学关系： 2.电流大小： 3.加速度大小： 三、等间距双棒模型 模型 过程分析 规律 无外力等距式 （导轨光滑） 棒2做变减速运动，棒1做变加速运动，稳定时，两棒的加速度均为零，以相同的速度匀速运动.对系统动量守恒，对其中某棒适用动量定理。 1.电流大小： 2.稳定条件：两棒达到共同速度 3.动量关系： 4.能量关系：； 有外力等距式 （导轨光滑） a2减小，a1增大，当a2＝a1时二者一起匀加速运动，存在稳定的速度差 1.电流大小： 2.力学关系：；。（任意时刻两棒加速度） 3.稳定条件：当a2＝a1时，v2-v1恒定；I恒定；FA恒定；两棒匀加速。 4.稳定时的物理关系： ；；； 四、不等间距双棒模型 模型 过程分析 规律 无外力不等距式 （导轨光滑） 棒1做变减速运动，棒2做变加速运动，稳定时，两棒的加速度均为零，两棒以不同的速度做匀速运动，所围的面积不变.v1L1＝v2L2 1.动量关系：； 2.稳定条件： 3.最终速度：； 4.能量关系： 5.电量关系： 易错辨析·AI命题 1．电磁感应的双棒问题中，系统合外力为零，则两根导体棒组成的系统动量守恒。（ ） 2．单棒在水平导轨上运动，安培力属于外力，可用动量定理求解导体棒速度变化。（ ） 3．双棒模型中，只要回路有感应电流，系统动量就一定守恒。（ ） 4．利用动量定理处理电磁感应问题时，安培力冲量可推导为I=BqL。（ ） 5．电磁感应双棒最终一定达到两棒速度相等的共速状态。（ ） 热点考向·破译 考向1 单棒模型中的动量问题 例1绝缘水平桌面上固定着间距为L、足够长的平行金属导轨，导轨左侧通过单刀双掷开关S可与电源或定值电阻连接，导轨处于竖直向上的匀强磁场中，俯视图如图所示。质量为m、长度也为L的导体棒ab垂直于导轨放置。0时刻，将开关S拨至1，时刻，导体棒的加速度恰好为0，此时将开关S拨至2，时刻，导体棒恰好静止。已知电源的电动势为E，内阻为r，定值电阻的阻值也为r，磁场的磁感应强度大小为，导体棒运动时与导轨间的阻力大小始终为。不计导轨及导体棒电阻，导体棒始终与导轨接触良好。下列说法正确的是（　　） A．内，导体棒做加速度逐渐增大的加速直线运动 B．时刻，导体棒的速度大小为 C．内通过导体棒的电荷量比内通过导体棒的电荷量多 D．内通过导体棒的电荷量比内通过导体棒的电荷量多 【变式训练1·变考法】某电磁缓冲装置如图所示，两足够长的平行金属导轨置于同一水平面内，导轨宽度为，导轨左端与一阻值为R的定值电阻相连，导轨BC段与段粗糙，其余部分光滑，右侧处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为，一质量为m的金属杆垂直导轨放置。现让金属杆以初速度沿导轨向右经过进入磁场，最终恰好停在处。已知金属杆接入导轨之间的阻值为R，与粗糙导轨间的摩擦因数为，金属杆在区域运动的时间为，AB＝BC＝d。导轨电阻不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．金属杆经过的速度等于 B．在整个过程中，定值电阻R产生的热量为 C．金属杆经过区域，金属杆所受安培力的冲量大小为 D．若将金属杆的初速度加倍，则金属杆在磁场中运动的距离等于4d 考向2 含容单棒模型中的动量问题 例2（多选）电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理可用来研制新式武器和航天运载器。电磁轨道炮示意图，图中直流电源电动势为，电容器的电容为。两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距离为，电阻不计。炮弹可视为一质量为、电阻为的金属棒，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触。首先开关接1，使电容器完全充电。然后将接至2，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为的匀强磁场（图中未画出），开始向右加速运动。当上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零，达到最大速度，之后离开导轨下列说法正确的是（     ） A．磁场的方向垂直于导轨平面向上 B．刚开始运动时加速度的大小为 C．离开导轨后电容器上剩余的电荷量为 D．离开导轨后电容器上剩余的电荷量为 【变式训练2·变考法】（多选）如图所示，两根足够长且相互平行的光滑长直金属导轨固定在与水平面成的绝缘斜面上，在导轨的右上端分别接入阻值为的电阻、电动势为、内阻不计的电源和电容为的电容器（电容器不会被击穿），导轨上端用单刀多掷开关可以分别连接电阻、电源和电容器。质量为、长为、阻值忽略不计的金属杆锁定于导轨上，与导轨垂直且接触良好，解除锁定后，其运动时始终与平行，不计导轨的电阻和空气阻力，整个导轨处在垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度为，重力加速度为。则下列说法正确的是（　　） A．当开关打到同时解除对金属杆的锁定，则金属杆最大速度为 B．当开关打到同时解除对金属杆的锁定，则金属杆一定沿轨道向下加速 C．当开关打到同时解除对金属杆的锁定，则金属杆一定先做匀加速直线运动最后匀速运动 D．当开关打到同时解除对金属杆的锁定，则在内金属杆运动的位移为 考向3 等间距双棒模型中的动量问题 例3（多选）如图所示，足够长的光滑金属导轨MN、PQ水平平行放置，处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，导轨间距为L。导体棒a、b垂直导轨放置并与导轨接触良好，导体棒a的质量为m，导体棒b的质量为2m，两导体棒在导轨间的电阻均为R，不计一切摩擦及导轨电阻。现给导体棒a一个平行于导轨向右的初速度，运动中导体棒a、b未相撞。下列说法正确的是（　　） A．整个运动过程中导体棒a产生的焦耳热为 B．整个运动过程穿过导轨横截面的电荷量为 C．导体棒a做匀减速直线运动，导体棒b做匀加速直线运动 D．金属棒a从运动时间内发生的位移为，则金属棒b的位移为 【变式训练3·变考法】（多选）某物理兴趣小组设计出了一种理想化的“隔空”加速系统，该系统通过利用一根金属棒在磁场中运动产生感应电流从而使另一根金属棒获得速度，这样就避免了直接接触所带来的磨损和接触性损伤，该系统可以抽象为在足够长的固定水平平行金属导轨上放有两根金属棒MN和PQ，磁感应强度的匀强磁场与导轨所在水平面垂直，方向竖直向下，导轨电阻很小可忽略不计。如图为模型俯视图，导轨间的距离，两根金属棒质量均为，电阻均为，可在导轨上无摩擦滑动，滑动过程中金属棒与导轨保持垂直且接触良好；在时刻，两金属棒都处于静止状态，现有一与导轨平行、大小为的恒力作用于金属棒MN上使其滑动，经过时间，金属棒MN的速度。关于两金属棒说法正确的是（　　） A．回路中感应电流的方向为NMQP方向 B．时，MN杆的加速度 C．时，PQ杆获得的速度 D．金属棒MN、PQ在运动过程中的最大速度差 考向4 不等间距双棒模型中的动量问题 例4（多选）如图所示，足够长且间距分别为、的光滑水平导轨间存在方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为，导体棒a初速度水平向右滑上导轨，此时导体棒b静置在导轨上。已知两导体棒在运动过程中均与导轨垂直且始终接触良好，导轨电阻不计，导体棒a、b的电阻分别为和，质量分别为和。下列说法正确的是（     ） A．导体棒a、b构成的系统动量守恒 B．导体棒a达到稳定状态时的速度为 C．导体棒a从进入磁场到稳定，流过的电荷量为 D．导体棒a从进入磁场到稳定，导体棒b产生的焦耳热为 【变式训练4·变考法】（多选）如图所示，两段足够长的光滑平行金属导轨水平放置，导轨左右两部分的间距分别为L、；空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，质量分别为m、的导体杆a、b均垂直导轨放置，接入电路的电阻分别为R、，导轨电阻忽略不计；a、b两杆同时分别以的初速度向右运动，a总在左边窄导轨上运动，b总在右边宽导轨上运动，从开始运动到两杆稳定的过程中，下列说法正确的是（　　） A．a杆安培力方向与b杆安培力方向相反 B．a杆加速度与b杆加速度大小相等 C．电路中a杆上产生的焦耳热为 D．稳定时a杆和b杆的速度相等，即为 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2026·山东·高考真题）（多选）如图所示，足够长 形光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，宽度为 ，电阻不计。区域Ⅰ为正方形，充满垂直轨道平面向上、磁感应强度大小随时间 均匀变化的匀强磁场，即 （ 为大于零的常量）；区域Ⅱ内，导轨上接有开关、，导轨间接有电容为、的两电容器；区域Ⅲ内充满方向垂直轨道平面向下、磁感应强度大小为 的匀强磁场。初始时，质量为 、有一定阻值的导体棒 静止于区域Ⅲ中某处，闭合，断开，充电。充电完毕后，断开，闭合，MN开始运动，经过一段时间系统达到最终稳定状态。MN长度与导轨宽度相同并始终与导轨接触良好。下列说法正确的是（     ） A．充电完毕时的电荷量为 B．充电完毕时，上极板带负电 C．最终 的速度为 D．最终的电荷量为 2．（2026·云南·高考真题）（多选）如图所示，光滑绝缘斜面固定在水平面上，与水平面交于，倾角，斜面上矩形区域存在垂直斜面向下、磁感应强度大小的匀强磁场（图中未画出）。单匝等腰梯形导线框的下底，上底，，质量，总电阻。线框从斜面上高于的某处由静止释放，边进入磁场时开始对线框施加外力F控制其运动，边进入磁场时边未出磁场。线框始终沿斜面运动，边始终与平行，速度方向始终与边垂直。取重力加速度大小，，设边进入磁场时速度为，在线框进入磁场的过程中（     ） A．若速度保持恒定，且，则线框中的感应电流方向为 B．若速度保持恒定，且，则该过程中F对线框始终做正功 C．若感应电流恒定，且F对线框做的功，则 D．若感应电流恒定，且F对线框做的功，则该过程的时间 5 / 32 学科网（北京）股份有限公司 $ 第35讲 电磁感应中的三大力学观点的综合性应用 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 电磁感应中的动力学问题 5 核心知识·解构 5 一、两种状态及处理方法 5 二、参考系 5 三、分析电磁感应现象中动力学问题的基本步骤 5 易错辨析·AI命题 6 热点考向·破译 6 考向1 电磁感应中的平衡问题 6 考向2 电磁感应中的非平衡问题 8 考点二 电磁感应现象中的能量问题 10 核心知识·解构 10 一、电磁感应现象中的能量转化 10 二、求解焦耳热Q的三种方法 10 三、能量转化问题的分析步骤 10 易错辨析·AI命题 10 热点考向·破译 11 考向1 电磁感应现象中有关线框类的能量问题 11 考向2 电磁感应现象中有关导体棒类的能量问题 13 考点三 电磁感应现象中有关动量的综合问题 15 核心知识·解构 15 一、三类常见单棒模型 15 二、三类含容单棒模型 16 三、等间距双棒模型 16 四、不等间距双棒模型 17 易错辨析·AI命题 17 热点考向·破译 18 考向1 单棒模型中的动量问题 18 考向2 含容单棒模型中的动量问题 20 考向3 等间距双棒模型中的动量问题 22 考向4 不等间距双棒模型中的动量问题 24 溯源真题逻辑，感知高考考向 2604 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 电磁感应中的三大观点的应用 2026·甘肃卷 2026·四川卷 2026·湖北卷 2026·贵州卷 2026·山东卷 2026·河北卷 2026·黑吉辽蒙卷 2026·陕晋青宁卷 2025·江西卷 2025·陕晋青宁卷 2025·福建卷 2025·山东卷 2025·云南卷 2025·重庆卷 2025·湖南卷 2025·海南卷 2024·河北卷 2024·辽吉黑卷 2024·山东卷 2024北京卷 2024湖南卷 2024江西卷 2024辽宁卷 2024海南卷 考情分析 题型与考向：从近三年全国各地的高考物理试题命题情况来看，电磁感应背景下的动力学、能量、动量这三大力学观点，在高中物理电学模块的考查中出现频率较高、考查分布较为普遍，从题型占比来看，考查该知识点的题目以选择题形式出现的情况居多，也有计算题。该知识点以计算题作为整张试卷压轴题的形式出现，该题目在难度设置上整体较大，命题过程中同时结合了动力学分析与能量分析的相关知识，对考生的知识整合能力与综合分析能力要求较高，题目的综合性比较强。 情境与立意：从高考物理针对电磁感应中三大观点应用这一知识点的命题思路来看，历年公开的高考试题当中，考查该知识点的题目所设置的问题情景，大多都以导体框切割磁感线运动、单棒在导轨上运动和双棒在导轨上互动运动作为命题背景。 复习目标 1.利用动力学的观点处理电磁感应问题。 2.利用能量的观点处理电磁感应问题。 3.利用动量的观点处理电磁感应问题。 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 电磁感应中的动力学问题 核心知识·解构 一、两种状态及处理方法 状态 特征 处理方法 平衡态 加速度为零 根据平衡条件列式分析 非平衡态 加速度不为零 根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系进行分析 二、参考系 三、分析电磁感应现象中动力学问题的基本步骤 易错辨析·AI命题 1.水平导轨上的导体棒在安培力作用下运动，安培力越大，导体棒的加速度一定越大。（×） 2.导体棒切割磁感线，只要回路不闭合，导体棒就会受到安培力。（×） 3.足够长的光滑导轨上，导体棒自由切割磁场，最终一定做匀速直线运动。（√） 4.同一导体棒加速切割磁感线时，受到的安培力大小保持不变。（×） 5.有摩擦力的导轨系统，导体棒匀速运动时，外力功率等于电路热功率与摩擦热功率之和。（√） 热点考向·破译 考向1 电磁感应中的平衡问题 例1如图所示，间距为的两条平行光滑竖直金属导轨PQ、MN足够长，底部Q、N之间连接阻值为的电阻，磁感应强度大小为、足够大的匀强磁场与导轨平面垂直。质量为m、阻值为的金属棒ab垂直放在导轨上，且棒的两端始终与导轨接触良好。导轨的上端点P、M分别与横截面积为的匝线圈的两端连接，线圈的轴线与磁感应强度大小均匀变化的匀强磁场平行。开关K闭合后，金属棒ab恰能保持静止。已知重力加速度大小为g，其余部分电阻均不计。则由此可知（　　） A．匀强磁场的磁感应强度均匀减小 B．流过电阻的电流为 C．匀强磁场的磁感应强度的变化率为 D．断开K之后，金属棒ab下滑的最大速度为 【答案】C 【详解】A．根据题意可知，开关K闭合后，金属棒ab恰能保持静止，则金属棒受竖直向上的安培力，大小等于金属棒的重力，保持不变，由左手定则可知，电流方向由，且大小不变，则线圈中电流方向为，由楞次定律可知，的磁感应强度均匀增加，故A错误； BC．设流过金属棒的电流为，由A分析可知解得由并联分流原理可得，流过电阻的电流为由于线圈电阻不计，则金属棒两端电压等于线圈产生的感应电动势，则有解得，故B错误，C正确； D．断开K之后，当金属棒所受合力为零时，速度最大，设最大速度为，则有， ，解得，故D错误。故选C。 【变式训练1】（多选）如图所示是法拉第圆盘发电机，其圆盘的半径为，圆盘处于磁感应强度大小为，方向竖直向上的匀强磁场中。圆盘左边有两条光滑平行足够长倾斜导轨，导轨间距为，其所在平面与水平面夹角为，导轨处于磁感应强度大小为，方向竖直向下的匀强磁场中。现用导线把两导轨分别与圆盘发电机中心和边缘的电刷连接，圆盘边缘和圆心之间的电阻为。在倾斜导轨上放置一根质量为，长度也为，电阻为的导体棒，其余电阻不计。当圆盘以角速度匀速转动时，棒刚好能静止在斜面上，则（　　） A．从上往下看，圆盘顺时针方向转动 B．间电势差 C．若大小、方向均可改变，导体棒始终保持静止状态时，的最小值为 D．若圆盘停止转动，棒将沿导轨先匀加速下滑后匀速运动 【答案】AC 【详解】A．ab棒刚好能静止在斜面上，由受力可知，电流方向由a到b，故b端电势低于a端电势，由右手定则可知，圆盘转动的方向（从上往下看）为顺时针方向，A正确； B．由题可知，圆盘产生的感应电动势为由闭合电路欧姆定律可知，ab间电势差为故B错误； C．若大小、方向均可改变，导体棒始终保持静止状态时，由平衡条件可得 由闭合电路欧姆定律圆盘产生的感应电动势为联立解得的最小值为 故C正确； D．若圆盘停止转动，ab棒沿导轨向下做切割磁感线运动，由ab棒受力可知，棒先做变加速运动后做匀速运动，D错误。故选AC。 考向2 电磁感应中的非平衡问题 例2如图，两条“Λ”形的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，间距为，左、右两导轨面与水平面夹角均为，均处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小分别为和。将电阻均为的导体棒、在导轨上同时由静止释放，两棒在下滑过程中始终与导轨垂直并接触良好，且加速度大小始终相等，两棒长度均为，的质量为。导轨足够长且电阻不计，重力加速度为，两棒在下滑过程中（　　） A．回路中的电流方向为 B．的质量为 C．中电流最终为 D．棒最终下滑速度为 【答案】D 【详解】A．两导体棒沿轨道向下滑动，根据右手定则可知回路中的电流方向为abcda；故A错误； B． 设回路中的总电阻为R，对于任意时刻当电路中的电流为I时， 对ab根据牛顿第二定律得 对cd根据牛顿第二定律得 又解得，，B错误； C．分析可知两个导体棒产生的电动势相互叠加，随着导体棒速度的增大，回路中的电流增大，导体棒受到的安培力在增大，故可知当安培力沿导轨方向的分力与重力沿导轨向下的分力平衡时导体棒将匀速运动，此时电路中的电流达到稳定值，此时对ab分析可得解得，C错误； D．开始运动后，因两导体棒的加速度大小相等，因此两导体棒的速度相等，根据法拉第电磁感应定律有感应电流解得棒最终下滑速度为，D正确。故选D。 【变式训练2】如图所示，倾角的光滑斜面上存在着两个磁感应强度大小均为的匀强磁场区域，区域Ⅰ和区域Ⅱ的磁场方向分别垂直于斜面向上和向下，磁场宽度HP及PN均为。一个质量、电阻（每边电阻相等）、边长也为L的单匝正方形导线框abcd由静止开始沿斜面下滑，ab边恰好匀速穿过区域Ⅰ，再经区域Ⅱ的磁场后离开。则（　　） A．ab边刚进入磁场Ⅰ至到达JP的过程中，ab边产生的热量为0.8J B．ab边刚进入磁场Ⅰ时ab两端的电压为1V C．ab边刚进入磁场Ⅱ时加速度大小为 D．ab边刚进入磁场Ⅱ至到达MN的过程中，通过ab边的电荷量为0.4C 【答案】D 【详解】A．线框匀速穿过区域Ⅰ时，受力平衡代入数据解得，刚进入磁场Ⅰ到到达（区域Ⅰ下边界）过程，线框匀速运动，动能不变， 总热量等于重力势能减少量 线框四个边电阻相等，电阻为总电阻的，故产生的热量，故A错误； B．刚进入磁场时，感应电动势 为电源，内阻，总电流 两端电压为路端电压 ，故B错误； C．刚进入磁场Ⅱ时，、切割磁感线，电动势叠加，总电流 两个边的安培力均沿斜面向上，总安培力 合力，加速度，故C错误； D．刚进入磁场Ⅱ到到达（区域Ⅱ下边界）过程： 初态磁通量，末态磁通量，磁通量变化量大小电荷量，故D正确。 故选D。 考点二 电磁感应现象中的能量问题 核心知识·解构 一、电磁感应现象中的能量转化 二、求解焦耳热Q的三种方法 三、能量转化问题的分析步骤 易错辨析·AI命题 1．电磁感应过程中，克服安培力做的功等于回路产生的焦耳热。（√） 2．导体棒匀速切割磁感线时，外力做功大于回路产生的焦耳热。（×） 3．电磁感应现象中，可以创造出新的电能，不遵守能量守恒定律。（×） 4．若导轨存在摩擦，导体棒运动时，外力做功等于焦耳热与摩擦产生的内能之和。（√） 5．安培力做正功的时候，也会产生回路的焦耳热。（×） 热点考向·破译 考向1 电磁感应现象中有关线框类的能量问题 例1（多选）质量为、高为的线框在磁场边界的下方处，受到竖直向上的拉力作用，从静止开始运动（上升过程中底边始终水平，线框平面始终与磁场方向垂直，当边刚进入磁场时，线框的加速度恰好为零，且在边刚进入磁场前的一段时间内，线框做匀速运动，线框边刚进入磁场时，速度为边刚进入磁场时速度的。重力加速度为，下列说法正确的是（     ） A．边刚进入磁场时，线框的速度大小为 B．边刚进入磁场时，线框中安培力的瞬时功率为 C．边刚进入磁场时，线框速度大小为 D．从线框开始运动到边刚进入磁场的过程中，线框产生的焦耳热为 【答案】ACD 【详解】AC．设边刚进入磁场时速度大小为，根据动能定理，有，其中 得依题意，线框边刚进入磁场时，速度为边刚进入磁场时速度的， 则此时线框速度大小，A、C正确； B．依题意，当边刚进入磁场时，线框的加速度恰好为零，根据牛顿第二定律，有 根据瞬时功率定义式，有得，B错误； D．从线框开始运动到边刚进入磁场的过程，根据动能定理，有 根据功能关系，有 得，D正确。 故选ACD。 【变式训练1·变考法】（多选）电磁制动是一种利用电磁感应产生的电磁力来制动的技术，广泛应用于各种机械设备中。如图甲所示为一竖直下降的电梯内电磁制动系统核心部分模拟原理图，“日”字形导线框始终处于竖直平面内，线框水平部分，电阻均为，与、间距均为，线框竖直部分电阻不计，线框总质量；线框下方有垂直纸面向外的有界匀强磁场，磁感应强度大小，磁场高度，上下边界水平，导线框以初速度进入磁场，流过的电流与下降位移的关系如图乙所示（部分），不计空气阻力，重力加速度取。则（     ） A．线框刚进入磁场时，边中电流的方向 B．线框刚进入磁场时，线框的速度 C．边刚进入磁场时，线框的加速度 D．线框边穿越磁场的过程中边产生的焦耳热 【答案】BD 【详解】A．由右手定则可知MN边刚进入磁场时电流的方向（向左），故A错误； B．MN边在磁场中运动产生的感应电动势，有感应电流由图像知总电阻联立解得速度，故B正确； C．由图像知，PQ边刚进入磁场时，MN中的电流则由电路结构知流过PQ的电流，根据牛顿第二定律解得，方向向上；故C错误； D．线框MN边出磁场时，线框的速度为v，根据法拉第电磁感应定律 感应电流由图像知总电阻联立解得速度 由能量守恒， MN边穿越磁场的过程MN边焦耳热 解得，故D正确。 故选BD。 考向2 电磁感应现象中有关导体棒类的能量问题 例2（多选）如图所示，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑连接，右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、接入电路的电阻为2R的金属棒从高度为h处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为，金属棒与导轨垂直且接触良好，重力加速度为g。则在金属棒穿过磁场区域的过程中（　　） A．流过金属棒的最大电流为 B．通过金属棒的电荷量为 C．克服安培力所做的功为mgh D．金属棒产生的焦耳热为 【答案】AB 【详解】AB．金属棒沿弯曲部分下滑过程中，机械能守恒，由机械能守恒定律，得 则金属棒到达平直部分时的速度金属棒到达平直部分后做减速运动，则刚到达平直部分时的速度最大，最大感应电动势为最大感应电流通过金属棒的电荷量，故AB正确； CD．金属棒在整个运动过程中，由动能定理得 则克服安培力做的功为 克服安培力做的功转化为整个回路中的焦耳热 通过定值电阻与金属棒的电流相等，则金属棒产生的焦耳热为，故CD错误。 故选AB。 【变式训练2·变考法】（多选）如图所示，有两平行、且竖直放置的光滑金属导轨，固定在方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的足够大的匀强磁场中，导轨间距为L，顶端接有阻值为R的电阻。将一根质量为m，棒的长度略大于L，两导轨间电阻为r的金属棒，从导轨上N点所在的水平面由静止释放，当金属棒到达M点所在的水平面时速度最大。已知N到M的竖直距离为h，金属棒始终处于水平且与导轨良好接触，导轨的电阻不计且足够长，重力加速度为g。在此过程中，下列说法正确的是（　　） A．金属棒的最大速度 B．导体棒从N到M所用的时间为 C．电阻R上的产生的热量为 D．所受安培力对金属棒做功为 【答案】AC 【详解】A．金属棒下滑过程中，受到安培力，安培力随速度增大而增大，则金属棒做加速度逐渐减小的变加速直线运动，加速度为零时，速度最大，有，， 可得可得最大速度，故A正确； B．对金属棒应用动量定理其中 可得导体棒从N到M所用的时间为，故B错误； C．由能量守恒，总热量等于重力势能减少量减去动能增加量 电阻R上产生的热量联立可得，故C正确； D．对金属棒有 可得，故D错误。 故选AC。 考点三 电磁感应现象中有关动量的综合问题 核心知识·解构 一、三类常见单棒模型 模型 过程分析 规律 阻尼式 （导轨光滑，电阻为R，导体棒电阻为r） 设运动过程中某时刻的速度为v，加速度为a，，a、v反向，导体棒做减速运动，v↓⇒a↓，当a＝0时，v＝0，导体棒做加速度减小的减速运动，最终静止 1.力学关系：； 2.能量关系： 3.动量电量关系：； 电动式 （导轨光滑，电阻为R，导体棒电阻不计，电源电动势为E内阻为r） 开关S闭合瞬间，ab棒受到的安培力 ，此时，速度v↑ ⇒E反BLv↑⇒ ⇒FA＝BIL↓⇒加速度a↓， 当E反＝E时，v最大， 且 1.力学关系：； 2.动量关系： 3.能量关系： 4.两个极值： (1)最大加速度：当v=0时，E反=0， (2)最大速度：当E反＝E时， 发电式 (导轨光滑，电阻为R，导体棒电阻为r，F为恒力) 设运动过程中某时刻棒的速度为v，加速度为， 随v的增加，a减小， 当a＝0时，v最大。 1.力学关系： 2.动量关系： 3.能量关系： 4.两个极值： （1）最大加速度：当v=0时，。 （2）最大速度：当a=0时， 二、三类含容单棒模型 模型 过程分析 规律 放电式 (先接1后接2,导轨光滑) 电容器充电后，电键接2后放电，导体棒向右移动，切割磁感线，产生反电动势，当电容器电压等于Blvm时，导体棒以最大速度匀速运动。 1.电容器充电量： 2.放电结束时电量： 3.电容器放电电量： 4.动量关系：； 5.功能关系： 无外力充电式 （导轨光滑） 充电电流减小，安培力减小，a减小，当a＝0时，导体棒匀速直线运动 达到最终速度时： 1.电容器两端电压：（v为最终速度） 2.电容器电量： 3.动量关系：； 有外力充电式 （导轨光滑） 电容器持续充， 得I恒定，a恒定，导体棒做匀加速直线运动 1.力学关系： 2.电流大小： 3.加速度大小： 三、等间距双棒模型 模型 过程分析 规律 无外力等距式 （导轨光滑） 棒2做变减速运动，棒1做变加速运动，稳定时，两棒的加速度均为零，以相同的速度匀速运动.对系统动量守恒，对其中某棒适用动量定理。 1.电流大小： 2.稳定条件：两棒达到共同速度 3.动量关系： 4.能量关系：； 有外力等距式 （导轨光滑） a2减小，a1增大，当a2＝a1时二者一起匀加速运动，存在稳定的速度差 1.电流大小： 2.力学关系：；。（任意时刻两棒加速度） 3.稳定条件：当a2＝a1时，v2-v1恒定；I恒定；FA恒定；两棒匀加速。 4.稳定时的物理关系： ；；； 四、不等间距双棒模型 模型 过程分析 规律 无外力不等距式 （导轨光滑） 棒1做变减速运动，棒2做变加速运动，稳定时，两棒的加速度均为零，两棒以不同的速度做匀速运动，所围的面积不变.v1L1＝v2L2 1.动量关系：； 2.稳定条件： 3.最终速度：； 4.能量关系： 5.电量关系： 易错辨析·AI命题 1．电磁感应的双棒问题中，系统合外力为零，则两根导体棒组成的系统动量守恒。（√） 2．单棒在水平导轨上运动，安培力属于外力，可用动量定理求解导体棒速度变化。（√） 3．双棒模型中，只要回路有感应电流，系统动量就一定守恒。（×） 4．利用动量定理处理电磁感应问题时，安培力冲量可推导为I=BqL。（√） 5．电磁感应双棒最终一定达到两棒速度相等的共速状态。（×） 热点考向·破译 考向1 单棒模型中的动量问题 例1绝缘水平桌面上固定着间距为L、足够长的平行金属导轨，导轨左侧通过单刀双掷开关S可与电源或定值电阻连接，导轨处于竖直向上的匀强磁场中，俯视图如图所示。质量为m、长度也为L的导体棒ab垂直于导轨放置。0时刻，将开关S拨至1，时刻，导体棒的加速度恰好为0，此时将开关S拨至2，时刻，导体棒恰好静止。已知电源的电动势为E，内阻为r，定值电阻的阻值也为r，磁场的磁感应强度大小为，导体棒运动时与导轨间的阻力大小始终为。不计导轨及导体棒电阻，导体棒始终与导轨接触良好。下列说法正确的是（　　） A．内，导体棒做加速度逐渐增大的加速直线运动 B．时刻，导体棒的速度大小为 C．内通过导体棒的电荷量比内通过导体棒的电荷量多 D．内通过导体棒的电荷量比内通过导体棒的电荷量多 【答案】BC 【详解】A．内，导体棒做加速度逐渐减小的加速直线运动，故A错误； B．时刻，导体棒的加速度恰好为0，则有，解得，故B正确； CD．内，由动量定理有 内，由动量定理有， 解得，故C正确，D错误。故选BC。 【变式训练1·变考法】某电磁缓冲装置如图所示，两足够长的平行金属导轨置于同一水平面内，导轨宽度为，导轨左端与一阻值为R的定值电阻相连，导轨BC段与段粗糙，其余部分光滑，右侧处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为，一质量为m的金属杆垂直导轨放置。现让金属杆以初速度沿导轨向右经过进入磁场，最终恰好停在处。已知金属杆接入导轨之间的阻值为R，与粗糙导轨间的摩擦因数为，金属杆在区域运动的时间为，AB＝BC＝d。导轨电阻不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．金属杆经过的速度等于 B．在整个过程中，定值电阻R产生的热量为 C．金属杆经过区域，金属杆所受安培力的冲量大小为 D．若将金属杆的初速度加倍，则金属杆在磁场中运动的距离等于4d 【答案】ABC 【详解】A．设平行金属导轨间距为L，金属杆在AA1B1B区域向右运动的过程中切割磁感线有E＝BL 由闭合电路的欧姆定律金属杆在AA1B1B区域运动的过程中根据动量定理有 则由于则上面方程左右两边累计求和，可得 则金属杆在BB1C1C区域运动的时间为t0，同理可得，则金属杆在BB1C1C区域运动的过程中有解得综上有 则金属杆经过BB1的速度大于，故A正确； B．在整个过程中，根据能量守恒有 则在整个过程中，定值电阻R产生的热量为，故B正确； C．金属杆经过AA1B1B与BB1C1C区域，金属杆所受安培力的冲量为 金属杆经过BB1C1C区域滑行距离为，金属杆所受安培力的冲量，故C正确； D．根据A选项可得，金属杆以初速度在磁场中运动有 杆的初速度加倍，设此时金属杆在BB1C1C区域运动的时间为， 全过程对金属棒分析得联立整理得 分析可知当金属杆速度加倍后，金属杆通过BB1C1C区域的速度比第一次大，故，可得，可见若将金属杆的初速度加倍，则金属杆在磁场中运动的距离大于原来的2倍，故D错误。故选ABC。 考向2 含容单棒模型中的动量问题 例2（多选）电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理可用来研制新式武器和航天运载器。电磁轨道炮示意图，图中直流电源电动势为，电容器的电容为。两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距离为，电阻不计。炮弹可视为一质量为、电阻为的金属棒，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触。首先开关接1，使电容器完全充电。然后将接至2，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为的匀强磁场（图中未画出），开始向右加速运动。当上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零，达到最大速度，之后离开导轨下列说法正确的是（     ） A．磁场的方向垂直于导轨平面向上 B．刚开始运动时加速度的大小为 C．离开导轨后电容器上剩余的电荷量为 D．离开导轨后电容器上剩余的电荷量为 【答案】BC 【详解】A．将接时，电容器充电，上极板带正电，下极板带负电，当将接时，电容器放电，流经的电流由到，又知向右运动，由左手定则可知磁场方向垂直于导轨平面向下，故A错误； B．电容器完全充电后，两极板间电压为，当开关接时，电容器放电。设刚放电时流经的电流为，有设受到的安培力为，有由牛顿第二定律，有联立得，故B正确； CD．当电容器充电完毕时，设电容器上电荷量为，有 开关接后，开始向右加速运动，速度达到最大值时，设上的感应电动势为，有 依题意有设在此过程中流经的平均电流为，受到的平均安培力为，有 由动量定理，有又联立得 故C正确，D错误。 故选BC。 【变式训练2·变考法】（多选）如图所示，两根足够长且相互平行的光滑长直金属导轨固定在与水平面成的绝缘斜面上，在导轨的右上端分别接入阻值为的电阻、电动势为、内阻不计的电源和电容为的电容器（电容器不会被击穿），导轨上端用单刀多掷开关可以分别连接电阻、电源和电容器。质量为、长为、阻值忽略不计的金属杆锁定于导轨上，与导轨垂直且接触良好，解除锁定后，其运动时始终与平行，不计导轨的电阻和空气阻力，整个导轨处在垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度为，重力加速度为。则下列说法正确的是（　　） A．当开关打到同时解除对金属杆的锁定，则金属杆最大速度为 B．当开关打到同时解除对金属杆的锁定，则金属杆一定沿轨道向下加速 C．当开关打到同时解除对金属杆的锁定，则金属杆一定先做匀加速直线运动最后匀速运动 D．当开关打到同时解除对金属杆的锁定，则在内金属杆运动的位移为 【答案】AD 【详解】A．当开关打到，杆下滑切割磁感线，产生感应电动势，安培力 杆受力，沿斜面方向当时，速度最大，此时有 解得，故A正确； B．当开关打到，电源使电流方向从到，由左手定则，安培力沿斜面向上，由于不知道与的大小关系，因此无法确定运动方向，故B错误； CD．当开关打到，杆下滑切割磁感线，产生感应电动势，电容器两端电压， 电荷量故电流，安培力，方向沿斜面向上 由牛顿第二定律解得为常数故杆做匀加速直线运动，加速度恒定。 在内，，故C错误，D正确； 故选AD。 考向3 等间距双棒模型中的动量问题 例3（多选）如图所示，足够长的光滑金属导轨MN、PQ水平平行放置，处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，导轨间距为L。导体棒a、b垂直导轨放置并与导轨接触良好，导体棒a的质量为m，导体棒b的质量为2m，两导体棒在导轨间的电阻均为R，不计一切摩擦及导轨电阻。现给导体棒a一个平行于导轨向右的初速度，运动中导体棒a、b未相撞。下列说法正确的是（　　） A．整个运动过程中导体棒a产生的焦耳热为 B．整个运动过程穿过导轨横截面的电荷量为 C．导体棒a做匀减速直线运动，导体棒b做匀加速直线运动 D．金属棒a从运动时间内发生的位移为，则金属棒b的位移为 【答案】ABD 【详解】AC．根据右手定则可知导体棒、以及两导轨构成的回路中电流方向为逆时针方向，根据左手定则可知刚开始导体棒a所受的安培力水平向左，做减速运动。导体棒b所受的安培力水平向右，开始向右做加速运动。两导体棒中感应电流大小相等且均为 两导体棒所受安培力方向相反、大小相等且均为 随着导体棒a减速、b加速可知感应电流逐渐减小，则两导体棒所受安培力逐渐减小，根据牛顿第二定律可知导体棒a、导体棒b的加速度均减小，故导体棒a做加速度逐渐减小的减速运动，导体棒b做加速度逐渐减小的加速运动，最终两导体棒会共速，规定向右为正方向，根据动量守恒有 根据能量守恒有联立解得整个过程回路产生的热量 则导体棒a产生的焦耳热为，故A正确，C错误； B．对导体棒b，由动量定理有联立解得，故B正确； D．根据整理得则有 联立解得，故D正确。 故选ABD。 【变式训练3·变考法】（多选）某物理兴趣小组设计出了一种理想化的“隔空”加速系统，该系统通过利用一根金属棒在磁场中运动产生感应电流从而使另一根金属棒获得速度，这样就避免了直接接触所带来的磨损和接触性损伤，该系统可以抽象为在足够长的固定水平平行金属导轨上放有两根金属棒MN和PQ，磁感应强度的匀强磁场与导轨所在水平面垂直，方向竖直向下，导轨电阻很小可忽略不计。如图为模型俯视图，导轨间的距离，两根金属棒质量均为，电阻均为，可在导轨上无摩擦滑动，滑动过程中金属棒与导轨保持垂直且接触良好；在时刻，两金属棒都处于静止状态，现有一与导轨平行、大小为的恒力作用于金属棒MN上使其滑动，经过时间，金属棒MN的速度。关于两金属棒说法正确的是（　　） A．回路中感应电流的方向为NMQP方向 B．时，MN杆的加速度 C．时，PQ杆获得的速度 D．金属棒MN、PQ在运动过程中的最大速度差 【答案】BD 【详解】A．由右手定则可知电流方向为MNPQ方向，A错误； C．5s内对两金属棒组成的系统，由动量定理有 解得PQ杆获得的速度，C错误； B．时，由牛顿第二定律 解得MN杆的加速度，B正确； D．系统稳定后两金属棒做加速度相等，但速度不相等的匀加速直线运动，此时金属棒MN和PQ的速度差最大，根据牛顿第二定律分别有， 即 解得，D正确。 故选BD。 考向4 不等间距双棒模型中的动量问题 例4（多选）如图所示，足够长且间距分别为、的光滑水平导轨间存在方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为，导体棒a初速度水平向右滑上导轨，此时导体棒b静置在导轨上。已知两导体棒在运动过程中均与导轨垂直且始终接触良好，导轨电阻不计，导体棒a、b的电阻分别为和，质量分别为和。下列说法正确的是（     ） A．导体棒a、b构成的系统动量守恒 B．导体棒a达到稳定状态时的速度为 C．导体棒a从进入磁场到稳定，流过的电荷量为 D．导体棒a从进入磁场到稳定，导体棒b产生的焦耳热为 【答案】BC 【详解】A．因为两根导体棒接入电路的长度不一样，所以两棒所受安培力方向相反，但是大小不等，则导体棒a、b构成的系统所受外力之和不为零，动量不守恒，故A错误； B．两导体棒最终分别做匀速直线运动，则有，， 可得 对a棒，应用动量定理有 对b棒，应用动量定理有 联立解得，，故B正确； C．导体棒a从进入磁场到稳定，根据 解得，故C正确； D．导体棒a从进入磁场到稳定，系统焦耳热 解得 导体棒b产生的焦耳热，故D错误。 故选BC。 【变式训练4·变考法】（多选）如图所示，两段足够长的光滑平行金属导轨水平放置，导轨左右两部分的间距分别为L、；空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，质量分别为m、的导体杆a、b均垂直导轨放置，接入电路的电阻分别为R、，导轨电阻忽略不计；a、b两杆同时分别以的初速度向右运动，a总在左边窄导轨上运动，b总在右边宽导轨上运动，从开始运动到两杆稳定的过程中，下列说法正确的是（　　） A．a杆安培力方向与b杆安培力方向相反 B．a杆加速度与b杆加速度大小相等 C．电路中a杆上产生的焦耳热为 D．稳定时a杆和b杆的速度相等，即为 【答案】ABC 【详解】AB．a杆、b杆和金属轨道组成闭合回路，感应电流大小相等，根据牛顿第二定律有， 可知，加速度大小相等，根据右手定则可知，从上往下看，感应电流方向沿顺时针方向，根据左手定则可知，a受到的安培力方向向右，b受到的安培力方向向左，安培力方向相反，故AB正确； CD．稳定时，感应电流为0，回路总的感应电动势为0，则有 对a杆，根据动量定理有 对b杆，根据动量定理有 解得， 回路产生的总的焦耳热 电路中a杆上产生的焦耳热 解得，故C正确，D错误。 故选ABC。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2026·山东·高考真题）（多选）如图所示，足够长 形光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，宽度为 ，电阻不计。区域Ⅰ为正方形，充满垂直轨道平面向上、磁感应强度大小随时间 均匀变化的匀强磁场，即 （ 为大于零的常量）；区域Ⅱ内，导轨上接有开关、，导轨间接有电容为、的两电容器；区域Ⅲ内充满方向垂直轨道平面向下、磁感应强度大小为 的匀强磁场。初始时，质量为 、有一定阻值的导体棒 静止于区域Ⅲ中某处，闭合，断开，充电。充电完毕后，断开，闭合，MN开始运动，经过一段时间系统达到最终稳定状态。MN长度与导轨宽度相同并始终与导轨接触良好。下列说法正确的是（     ） A．充电完毕时的电荷量为 B．充电完毕时，上极板带负电 C．最终 的速度为 D．最终的电荷量为 【答案】AC 【详解】A．闭合、断开时，区域Ⅰ中产生感应电动势给充电，由法拉第电磁感应定律可知产生的感应电动势为由电容定义式可得充电完毕时的电荷量为，故A正确； B．由楞次定律和右手螺旋定则可知区域Ⅰ中产生顺时针方向的感应电流，则充电完毕时，上极板带正电，故B错误； CD．断开、闭合时，放电，最终回路中感应电流为0，、和 两端电压相等，设最终稳定时的电荷量为，的电荷量为，流过 的电荷量为，MN的速度为 ，对 由动量定理和电流的定义式 有 结合法拉第电磁感应定律和电容的定义式可知 联立可得，整个过程由电荷守恒定律有 联立可得，，故C正确，D错误。故选AC。 2．（2026·云南·高考真题）（多选）如图所示，光滑绝缘斜面固定在水平面上，与水平面交于，倾角，斜面上矩形区域存在垂直斜面向下、磁感应强度大小的匀强磁场（图中未画出）。单匝等腰梯形导线框的下底，上底，，质量，总电阻。线框从斜面上高于的某处由静止释放，边进入磁场时开始对线框施加外力F控制其运动，边进入磁场时边未出磁场。线框始终沿斜面运动，边始终与平行，速度方向始终与边垂直。取重力加速度大小，，设边进入磁场时速度为，在线框进入磁场的过程中（     ） A．若速度保持恒定，且，则线框中的感应电流方向为 B．若速度保持恒定，且，则该过程中F对线框始终做正功 C．若感应电流恒定，且F对线框做的功，则 D．若感应电流恒定，且F对线框做的功，则该过程的时间 【答案】AD 【详解】A．根据右手定则可知，线框中的感应电流方向为，故A正确； B．若速度保持恒定，且，线框刚进入磁场时，感应电动势为 感应电流为线框所受安培力为又有 则有，可知外力沿斜面向下；边要进入磁场时，感应电动势为 感应电流为线框所受安培力为则有，可知外力沿斜面向上，则该过程中F对线框先做正功后做负功，故B错误； CD．根据题意，由几何关系可得，等腰梯形的高 该过程中重力做功为 若感应电流恒定，则感应电动势恒定，则有解得 安培力做功为 由动能定理有 解得（舍去），，则感应电流为，则有 代入数据解得，故C错误，D正确。故选AD。 5 / 32 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 第35讲电磁感应中的三大力学观点的综合性应用 考点精讲•靶向突破 一一拆解核心考点，归纳解题范式 考点一电磁感应中的动力学问题《 ◆热点考向破译 考向1电磁感应中的平衡问题 例1【答案】C 【变式训练1】【答案】AC 考向2电磁感应中的非平衡问题 例2【答案】D 【变式训练2】【答案】D >考点二 电磁感应现象中的能量问题、 ●热点考向破译 考向1电磁感应现象中有关线框类的能量问题 例1【答案】ACD 【变式训练1变考法】【答案】BD 1/3 可学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 考向2电磁感应现象中有关导体棒类的能量问题 例2【答案】AB 【变式训练2变考法】【答案】AC >考点三 电磁感应现象中有关动量的综合问题 >热点考向破译 考向1单棒模型中的动量问题重 例1【答案】BC 【变式训练1变考法】【答案】ABC 考向2含容单棒模型中的动量问题重 例2【答案】BC 【变式训练2变考法】【答案】AD 考向3等间距双棒模型中的动量问题难 例3【答案】ABD 【变式训练3·变考法】【答案】BD 考向4不等问距双棒模型中的动量问题难 例4【答案】BC 【变式训练4变考法】【答案】ABC 213 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】AC 2.【答案】AD 3/3