第36讲 法拉第电磁感应定律、自感和涡流（复习讲义）（山东专用）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法拉第电磁感应定律、自感和涡流核心考点，按命题透视、思维建模、考点精讲、真题溯源逻辑架构知识，通过考点梳理（如感生/动生电动势公式推导）、方法指导（归纳切割模型解题范式）、真题训练（分考向分层练习），帮助学生系统构建电磁感应知识网络，突破综合应用难点。 讲义以科学思维中的模型建构为核心，创新设计“知识点解构-考向破译-真题溯源”三阶教学法，如在动生电动势部分，通过平动、转动切割模型对比分析，培养学生物理观念和科学推理能力。设置基础到综合分层练习，配合高考真题考向感知，确保高效突破高频考点，为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支持。

36讲 法拉第电磁感应定律、自感和涡流 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 法拉第电磁感应定律重 知识点1法拉第电磁感应定律重 知识点2感应电动势（感生，动生）重 考向1 法拉第电磁感应定律的基本应用重 考向2 感生电动势重 考向3 动生电动势重 考点二 自感和涡流 知识点1自感现象重 知识点2 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 考向1 自感现象重 考向2 涡流现象 考向3 电磁驱动和电磁阻尼 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 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 法拉第电磁感应定律 甘肃卷T2 北京卷T17 广西卷T7 山东卷T12 江苏T15 天津卷T13江西卷T8 浙江卷T10广东卷T9 湖北卷T5 福建卷T4浙江T21 北京卷T14河北卷T15 山东卷T11 自感和涡流 广西卷T7 北京卷T9 浙江卷T9(一月） 甘肃卷T6湖北卷T1 考情分析 题型与考向：法拉第电磁感应定律是高考考察的重点，该知识点的考题大多以选择题和计算题这两种典型形式出现在试卷中。在难度分布上，单独考查该定律的选择题一般围绕基本概念、基本规律的理解与简单应用命题，整体难度较为简单，多数考生都能顺利处理；针对该知识点命制的计算题，则大多会将法拉第电磁感应定律与电路知识、动力学分析、能量关系、动量规律等不同模块的物理内容进行综合，对考生的知识整合能力与综合分析能力都有较高要求，题目总体难度较大。在山东属于必考内容。 情境与立意：从新课标高考的命题思路来看，法拉第电磁感应定律相关试题的命题情景，多以高中物理常见的典型模型以及联系实际的生活化场景来设置，具体来说，大多以导体棒切割磁感线、静止或运动的导线框、与电磁感应原理有关的生活用品等作为核心载体搭建命题情境。 复习目标 目标一：熟练掌握法拉第电磁感应定律。 目标二：会求感应电动势。 目标三.：理解自感、涡流、电磁驱动和电磁阻尼及其各种现象。重点是自感。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 法拉第电磁感应定律自感和涡流 法拉第电磁感应定律 感应电动势与磁通量变化率成正比 公式：E=nΔΦ/Δt，用于求解平均电动势 电荷量的求法 动生电动势 E=Blv的特性 与磁场强度B、导体长度l和速度v相关 三种常见情况 自感和涡流 自感现象 通电和断电时产生的自感效应 涡流 方法一：q=It 方法二：q=n∆φ/R 方法三：Δq＝C·ΔU＝CBLΔv 导体棒平动：E＝BLv 导体棒转动切割：E＝BL2ω/2 线框转动：E＝NBSωsin ωt 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 法拉第电磁感应定律 知●识●解●构 知识点1 法拉第电磁感应定律 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求解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。 知识点2 感应电动势（感生，动生）重 1．感应电动势 (1)概念：在电磁感应现象中产生的电动势。 (2)产生条件：穿过回路的磁通量发生改变，与电路是否闭合无关。 (3)方向判断：感应电动势的方向用楞次定律或右手定则判断。 1.公式E＝n求解的是回路中某段时间内的平均感应电动势。 2.当磁通量均匀变化时，感应电动势恒定而且瞬时值等于平均值。 3.常见的三种表达式 产生原因 ΔΦ的表达式 E的表达式 仅磁场变化 ΔΦ＝S·ΔB E＝nS 仅面积变化 ΔΦ＝B·ΔS E＝nB 磁场和面积同时变化 ΔΦ＝Φ末－Φ初 E＝n≠n 2．导体平动切割磁感线产生感应电动势的公式：E＝Blv，其中l为切割磁感线的有效长度，v为导体相对于磁场的速度。 E＝Blv的“五性” (1)正交性：本公式是在一定条件下得出的，除磁场为匀强磁场外，还需B、l、v三者互相垂直。 (2)瞬时性：若v为瞬时速度，则E为相应的瞬时感应电动势。 (3)平均性：导体平动切割磁感线时，若v为平均速度，则E为平均感应电动势，即 ＝Bl。 (4)有效性：公式中的l为导体切割磁感线的有效长度。如图所示，棒的有效长度为ab间的距离。 (5)相对性：E＝Blv中的速度v是导体相对磁场的速度，若磁场也在运动，应注意速度间的相对关系。 3.导体转动切割磁感线产生感应电动势：如图，当长为l的导体在垂直于匀强磁场(磁感应强度为B)的平面内，绕一端以角速度ω匀速转动，当导体运动Δt时间后，转过的弧度θ＝ωΔt，扫过的面积ΔS＝l2ωΔt， 则E＝＝＝。 切割方式 电动势表达式 说明 垂直切割 E＝Blv (1)导体棒与磁场方向垂直 (2)磁场为匀强磁场 倾斜切割 E＝Blv sin θ 其中θ为v与B的夹角 旋转切割 (以一端为轴) E＝Bl2ω 考●向●破●译 考向1 法拉第电磁感应定律的基本应用 一、单选题 1．（26-27高三上·云南昆明·开学考试）在物理学发展的光辉历程中，许多科学家做出了卓越的贡献。下列有关物理学史的说法正确的是（     ） A．牛顿通过理想斜面实验，得出了力不是维持物体运动的原因的结论，进而提出了“惯性”的概念 B．库仑利用扭秤实验总结出了真空中点电荷间相互作用的规律，并精确测定了静电力常量的数值 C．法拉第通过实验发现了电磁感应现象，并提出了法拉第电磁感应定律 D．赫兹用实验验证了电磁波的存在，证明了麦克斯韦理论的正确性 【答案】D 【详解】A．伽利略通过理想斜面实验研究物体运动，得出了力不是维持物体运动的原因的结论，并提出了惯性思想；该实验不是牛顿完成的，故A错误； B．库仑利用扭秤实验总结出真空中点电荷间相互作用的规律，即库仑定律，但当时尚无电荷量的定量单位，库仑并未精确测定静电力常量的数值，故B错误； C．法拉第发现了电磁感应现象，但法拉第电磁感应定律是纽曼、韦伯等在大量实验资料的基础上总结提出的，并非法拉第本人提出，故C错误； D．麦克斯韦提出电磁场理论并预言了电磁波，赫兹通过实验首次验证了电磁波的存在，证明了麦克斯韦理论的正确性，故D正确。 故选D。 二、多选题 2．（25-26高二下·湖南株洲·阶段检测）城市施工时，为了避免挖到铺设在地下的电线，需要在施工前用检测线圈检测地底是否铺设导线。若地下有一条沿着东西方向的水平直导线，导线中通过电流。现用一闭合的检测线圈来检测，俯视检测线圈，下列说法正确的是（　　） A．若线圈静止在导线正上方，当导线中通过正弦交流电，线圈中不会产生感应电流 B．若线圈在恒定电流正上方由西向东运动，检测线圈受到的安培力与运动方向相反 C．若线圈由北向南沿水平地面通过恒定电流上方，感应电流的方向先顺时针后逆时针 D．若线圈由北向南沿水平地面通过恒定电流上方，检测线圈受到的安培力与运动方向相反 【答案】AD 【详解】A．若线圈静止在导线正上方，当导线中通过正弦交流电，由对称性可知，通过线圏的磁通量为零，变化量为零。感应电流为零，故A正确； B．若线圈在恒定电流正上方由西向东运动，由对称性可知，通过线圈的磁通量为零，变化量为零。感应电流为零，安培力为零，故B错误； C．根据通电直导线周围的磁感线分布特点，检测线圈自北靠近直导线到导线正上方的过程中，穿过线圈的磁场有向下的分量，且磁通量先增大后减小，由楞次定律和安培定则可知，线圈中的电流方向先逆时针后顺时针；当检测线圈向南逐渐远离直导线的过程中，穿过线圈的磁场有向上的分量，磁通量先增大后减小，由楞次定律和安培定则可知，线圈中的电流方向先顺时针后逆时针，故C错误； D．由楞次定律“来拒去留”可知，检测线圈受到安培力在水平方向的分量一直向北，与运动方向相反，故D正确。 故选AD。 3．（24-25高二下·贵州铜仁·期中）如图是同学们常用的饭卡内部示意图，其由线圈和芯片组成电路。当饭卡处于感应区域时，刷卡机会激发变化的磁场，从而在饭卡内线圈中产生感应电流来驱动芯片工作。已知线圈面积为，共匝。某次刷卡时，线圈平面与磁场垂直，且全部处于磁场区域内，在感应时间内，磁感应强度方向垂直纸面向外且由0增大到，此过程中（　　） A．线圈有收缩的趋势 B．线圈中感应电流方向为顺时针方向 C．通过线圈的磁通量变化量大小为 D．线圈中感应电动势大小为 【答案】AB 【详解】AB．穿过线圈的磁通量向外增加，根据楞次定律可知，线圈中感应电流方向为顺时针方向；根据增缩减扩推论可知，线圈有收缩的趋势，故AB正确； C．通过线圈的磁通量变化量大小为，故C错误； D．根据法拉第电磁感应定律可得，线圈中感应电动势大小为，故D错误。 故选AB。 4．（23-24高二下·福建泉州·期中）关于感应电动势和感应电流，下列说法正确的是（　　） A．在某一电路中产生了感应电流，电路中一定存在感应电动势 B．在某一电路中产生了感应电动势，电路中一定存在感应电流 C．在某一电路中磁通量的改变量越大，电路中的感应电动势也就越大 D．某一个电路中虽然磁通量的改变量不大，但发生这种改变的时间极短，电路中产生的感应电动势也会很大 【答案】AD 【详解】A．在电路中产生感应电流的必要条件是存在感应电动势，因此有感应电流必然存在感应电动势，故A正确； B．感应电动势的产生仅需磁通量变化，与电路是否闭合无关。若电路断开，虽有电动势但无电流，故B错误； C．感应电动势由磁通量变化率（）决定，而非改变量的大小，故C错误； D．若磁通量改变时间极短（极小），即使不大，变化率仍可能很大，导致感应电动势很大，故D正确。 故选AD。 三、解答题 5．（24-25高二下·江苏淮安·阶段检测）有一个1000匝的线圈，在0.2s内通过它的磁通量从0.02Wb增加到0.08Wb， (1)求线圈中的感应电动势。 (2)如果线圈的电阻是，把一个电阻为的电热器连接在它的两端，通过电热器的电流是多大？ 【答案】(1)300V (2)0.3A 【详解】（1）线圈中的感应电动势 （2）电热器的电流是 考向2 感生电动势 一、单选题 1．（24-25高二下·四川绵阳·阶段检测）如图所示，匀强磁场中有两个材料相同、横截面积相同的导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度B随时间均匀减小，两圆环半径之比为，圆环中产生的感应电动势分别为和，不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是（　　） A．，感应电流均沿顺时针方向 B．，感应电流均沿逆时针方向 C．，感应电流均沿逆时针方向 D．，感应电流均沿顺时针方向 【答案】C 【详解】根据法拉第电磁感应定律，得 已知磁感应强度均匀变化，对两圆环是相同的，因此 已知，因此 图中原磁场方向垂直纸面向外，且磁感应强度均匀减小，因此穿过圆环的向外的磁通量减小。根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍磁通量减小，因此感应磁场方向与原磁场方向相同，也垂直纸面向外。根据安培定则，感应磁场向外时，感应电流均沿逆时针方向。综上，，感应电流均沿逆时针方向。 故选C。 2．（2025·云南临沧·模拟预测）如图甲，一粗细均匀的闭合金属圆环，用绝缘细线悬挂在竖直平面内。圆环的上半部分处在方向垂直圆环向里的有界匀强磁场中，磁场磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示。已知圆环半径 ，单位长度的电阻为 ，则（　　） A．时，穿过圆环的磁通量为 B．时，圆环所受安培力大小为 C． 内，通过圆环导体某横截面的电量为 D．圆环中的感应电流方向为顺时针，且环有扩张趋势 【答案】B 【详解】A．由乙图可知， 时，所以穿过圆环的磁通量为 代入数据得 ，故A错误； B．圆环产生的感应电动势为 线圈电阻为 故线圈中电流为 故 时，圆环所受安培力大小为： ，故B正确； C．根据法拉第电磁感应定律有：， 电量表达式，联立代入解得 ，故C错误； D．由楞次定律可知，圆环中的感应电流方向为逆时针，且环有收缩的趋势，故D错误。 故选B。 二、多选题 3．（24-25高二上·陕西西安·期末）如图甲所示，螺线管匝数，横截面积，螺线管导线电阻，电阻。螺线管内部区域可视为存在水平方向的匀强磁场，以水平向右为正方向，磁感应强度大小B随时间变化的图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．回路中感应电流逐渐增大 B．通过电阻的感应电流方向为从到 C．时回路中的电流为0.6A D．电阻两端的电压为4.8V 【答案】CD 【详解】A．因为磁通量均匀增加，磁通量变化率恒定，根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势恒定，感应电流恒定，故A错误； B．由图可知，磁感应强度均匀增加，穿过螺线管的磁通量向右增加，结合螺线管的导线缠绕方向，由楞次定律和安培定则可知通过电阻R的感应电流方向为从C到D，故B错误； C．根据法拉第电磁感应定律可知 根据闭合电路欧姆定律，可知时回路中的电流为，故C正确； D．根据欧姆定律可知电阻R两端的电压为U=IR=0.6×8V=4.8V，故D正确。 故选CD。 4．（24-25高二下·海南海口·阶段检测）如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t均匀变化。正方形硬质金属框abcd放置在磁场中，金属框平面与磁场方向垂直，电阻R=0.1Ω，边长，下列说法正确的是（　　） A．在t=0到t=0.1s时间内，框中的感应电动势为0.08V B．框中感应电流沿逆时针方向 C．t=0.05s时，框ab边受到的安培力F的大小为0.016N D．在t=0到t=0.1s时间内，框中电流的电功率0.064W 【答案】ACD 【详解】A．根据法拉第电磁感应定律有 金属框的面积不变，磁场的磁感应强度变化，则有 可得 由图像可得斜率的绝对值为 且，代入数据解得，故A正确； B．由图像可知，磁场的磁感应强度垂直纸面向里随时间均匀减小，即磁通量垂直纸面向里均匀减小，根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场垂直纸面向里，根据安培定则可知，框中感应电流沿顺时针方向，故B错误； C．感应电流为 由图像可知，在t=0.05s时磁感应强度为，则此时ab受到的安培力为，故C正确； D．在t=0到t=0.1s时间内，框中电流的电功率，故D正确。 故选ACD。 三、解答题 （25-26高三上·上海·期中）门禁卡工作原理如下：把门禁卡（如图甲所示）靠近读卡器时，读卡器发射变化的磁场，门禁卡内部的线圈（如图乙所示）会产生一个微小的感应电流，将卡内存储的编码信息发送回读卡器，读卡器识别信息后发送一个“开门”指令给电锁，即可开门。 已知门禁卡内置一正方形线圈，其匝数为n=100匝，边长a=2cm，外接电阻的阻值R=1Ω，线圈自身电阻为r=1Ω，当门禁卡靠近读卡器时，读卡器在线圈处产生变化的磁场（如图丙所示），设垂直纸面向里为正方向，磁场方向与线圈平面垂直。 5．时间内，通过电阻R的电流的大小和方向； 6．时间内，电阻R上产生的热量Q； 7．时间内，通过电阻R的电荷量q。 【答案】5．， 6． 7． 【详解】5．根据法拉第电磁感应定律 代入，得 由闭合电路欧姆定律可得感应电流 根据楞次定律：磁场向里增大，感应电流的磁场向外，因此线圈中感应电流为逆时针方向，通过的电流方向为 6．同理，感应电动势 感应电流 电阻产生的热量 7．时间内为恒定电流，电荷量 代入数据得 考向3 动生电动势 一、单选题 1．（24-25高二下·湖南株洲·期中）几根金属棒焊接成如图所示的形状，其中共线，，几根金属棒位于同一平面内，将其放在垂直纸面的匀强磁场中，虚线左侧磁场垂直纸面向里，虚线右侧磁场垂直纸面向外，位于虚线上。将金属棒以过垂直纸面的轴顺时针转动，在转至图中位置时，关于这几个点电势高低关系中，下列说法错误的是（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】导体棒在切割磁感应线时产生感应电动势，根据右手定则，四指由低电势指向高电势。依题意金属棒顺时针转动，假设O点为零电势点，根据右手定则可得，，，，则C选项错误。 故选C。 2．（24-25高二上·贵州贵阳·阶段检测）如图，在绝缘水平面内固定着一金属框架ABCD，框架足够长且与金属棒接触良好。AC间有定值电阻R，其余电阻不计。在该空间存在垂直纸面向里的匀强磁场。金属棒在水平外力的作用下沿垂直金属棒的方向以速度v水平向右匀速运动，不计阻力。则回路中的电流I、外力F、通过金属棒的电荷量q、回路中的热功率P随时间t或x变化的图像正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．设金属棒长为，导体棒匀速切割磁感线，回路电流恒定，故A错误； B．由导体棒的平衡条件得恒定，故B错误； C．电流恒定，由电流强度定义式得，电荷量随时间均匀增大，图像为过原点的直线，故C正确； D．回路中电流恒定，回路热功率恒定，故D错误。 故选C。 3．（2026·浙江·一模）如图所示，在xOy水平面内，固定着间距为d的足够长光滑金属导轨N和Q，左端与一阻值为R的电阻相连，电路中串联一理想二极管D。在x≥0区域交替存在大小为、垂直导轨平面、方向相反的匀强磁场，磁场边界满足；位于x = 0处垂直导轨放置一根导体棒ab，其接入电路中的电阻也为R。现在外力作用下导体棒沿x轴正方向以速度做匀速直线运动，不计其它电阻，求（     ） A．当导体棒运动到时，导体棒受到的安培力为 B．当导体棒运动到时，导体棒两端电压为0 C．当导体棒运动到时，外力做功为 D．当导体棒运动到时，外力的冲量为 【答案】C 【详解】A．当导体棒运动到时，导体棒切割磁场的长度 感应电动势 根据右手定则，端电势高，二极管通路，感应电流大小为 由左手定则，可得导体棒受到向左的安培力，安培力大小为 解得，故A错误； B．当导体棒运动到时，导体棒切割磁场的长度 感应电动势 根据右手定则，端电势高，二极管断路，电路没有电流，导体棒两端电压 解得，故B错误； C．导体棒从处匀速运动到的过程，感应电流为 其中感应电流最大值 电流的有效值为 根据功能关系可得外力做功 其中 导体棒从处匀速运动到的过程，二极管断路，电路没有感应电流，外力做功为零。 则导体棒从处匀速运动到的过程，外力做功 解得，故C正确； D．导体棒从处匀速运动到的过程，外力的冲量的大小等于安培力的冲量的大小，即 安培力的冲量 根据 变量代换得 解得 导体棒从处匀速运动到的过程，外力的冲量为零。 则导体棒从处匀速运动到的过程，外力的冲量为，故D错误。 故选C。 二、多选题 4．（2024·湖北黄冈·模拟预测）如图所示，间距为L的平行金属导轨处在方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻R，其余电阻不计，现将足够长的导体棒ab放在导轨上，如图甲所示，第一次拉着导体棒ab沿导轨向右匀速运动一段时间，该过程中通过电阻R的电荷量为Q1。如图乙所示，第二次使导体棒ab以角速度绕着a端顺时针转过，该过程中通过电阻R的电荷量为Q2，已知两次运动时间相同。下列说法正确的是（　　） A． B．两次运动的时间 C．第一次导体棒ab匀速运动的速度 D．第一次导体棒ab匀速运动的速度 【答案】BC 【详解】A．第二次导体棒ab转动过程平均感应电动势为 与导轨围成的面积为 通过电阻R的电荷量，故A错误； B．根据，可得两次运动的时间，故B正确； CD．由于第一次通过电阻R的电荷量 可得，C正确，D错误。 故选BC。 三、解答题 5．（25-26高二上·西藏拉萨·期中）如图所示，两条足够长的平行长直金属细导轨、固定于同一水平面内，它们之间的距离为，电阻可忽略不计，导轨之间有方向竖直向上、大小为的匀强磁场。导轨左边接有阻值为R=8Ω的定值电阻，质量为的导体棒垂直放在水平金属导轨上，的有效电阻为r=2Ω。导体棒在外力作用下以的速度向右匀速运动，运动过程中与金属导轨保持良好接触并始终与平行，不计摩擦。求： (1)导体棒中感应电流的大小和方向； (2)外力的功率； (3)撤去外力后导体棒最终会停下来，在此过程中电阻上产生的热量。 【答案】(1)由到， (2) (3) 【详解】（1）已知、、、、，各物理量均已采用国际单位。根据右手定则，导体棒中正电荷受到的洛伦兹力沿到方向，因此感应电流方向为由到。导体棒切割磁感线产生的感应电动势为 闭合回路中的电流为 代入数据解得 （2）导体棒做匀速直线运动，所受外力与安培力平衡，根据安培力公式和平衡条件分别有， 外力的功率为 代入数据解得 （3）撤去外力后，安培力对导体棒做负功，导体棒的初动能全部转化为回路中的焦耳热，根据能量守恒定律有 电阻和导体棒串联，通过二者的电流始终相同，因此产生的热量之比为 解得 代入数据解得 6．（24-25高二上·贵州贵阳·阶段检测）如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场；长为L的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴上，随轴以角速度匀速转动；在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的定值电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g，不计其它电阻和摩擦，问： (1)金属棒产生的电动势大小和电阻R中电流方向及微粒带何种电荷； (2)微粒的比荷大小和电容器所带电量？ (3)转动100周，电阻R产生的焦耳热？；金属棒克服安培力所做的功？；外力的功率？ 【答案】(1)；电阻中电流由电刷流向点；微粒带正电 (2)； (3)；； 【详解】（1）磁场只存在于半径为的圆环内部，金属棒在磁场中的有效扫掠半径为，棒长只保证其能够伸到圆环，棒转过时在磁场内扫过的面积为 由法拉第电磁感应定律得 图示转动方向为俯视顺时针，棒内正电荷受力指向转轴，转轴端电势较高，因此电阻中电流由电刷流向点，电容器下极板为正、上极板为负，板间电场竖直向上，微粒静止时，电场力竖直向上抵消重力，所以微粒带正电 （2）电容器与金属棒并联，稳定时两端电压为，平行板间电场强度为 设微粒质量为、电荷量为，由平衡条件得 所以 电容器所带电量记为，则 （3）稳定工作时电阻中的电流为 转动100周所需时间为 由焦耳定律得 克服安培力的机械功率等于动生电动势的电功率，故 电容器已处于稳定状态，转动过程中其储能不变，外力克服安培力所做的功全部转化为电阻热，因此 考点二 自感和涡流 知●识●解●构 知识点1 自感现象重 1.自感现象 由于通过导体自身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。 2.自感电动势 (1)定义：由自感而产生的感应电动势。 (2)表达式：E＝L。 (3)自感系数L ①大小：与线圈的大小、形状、匝数，以及是否有铁芯等因素有关。 ②单位：亨利，简称亨，符号是H。 与线圈串联的灯泡 与线圈并联的灯泡 电路图 通电时 电流逐渐增大，灯泡逐渐变亮 电流突然增大，然后逐渐减小达到稳定 断电时 电流逐渐减小，灯泡逐渐变暗， 电流方向不变 电路中稳态电流为I1、I2： ①若I2≤I1，灯泡逐渐变暗； ②若I2＞I1，灯泡“闪亮”后逐渐变暗。 两种情况下灯泡中电流方向均改变 知识点2 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 1.产生涡流的两种情况 (1)块状金属放在变化的磁场中。 (2)块状金属进出磁场或在非匀强磁场中运动。 2．产生涡流时的能量转化 伴随着涡流现象，其他形式的能转化成电能最终在金属块中转化为内能。 (1)金属块放在变化的磁场中，则磁场能转化为电能，最终转化为内能。 (2)如果是金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动，则由于克服安培力做功，金属块的机械能转化为电能，最终转化为内能。 电磁阻尼和驱动 电磁阻尼 电磁驱动 不同点 成因 由于导体在磁场中运动而产生感应电流，从而使导体受到安培力 由于磁场运动引起磁通量的变化而产生感应电流，从而使导体受到安培力 效果 安培力的方向与导体运动方向相反，阻碍导体运动 导体受安培力的方向与导体运动方向相同，推动导体运动 能量转化 导体克服安培力做功，其他形式能转化为电能，最终转化为内能 由于电磁感应，磁场能转化为电能，通过安培力做功，电能转化为导体的机械能，而对外做功 相同点 两者都是电磁感应现象，都遵循楞次定律，都是安培力阻碍引起感应电流的导体与磁场间的相对运动 考●向●破●译 考向1 自感现象 重 一、单选题 1．（2025高二上·江苏扬州·专题练习）图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈，A1、A2、A3是三个完全相同的灯泡。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是（     ） A．图甲中，A1与L1的电阻相等 B．图甲中，闭合开关S1，电路稳定后，通过A1的电流等于通过L1的电流 C．图乙中，变阻器R接入电路的电阻与L2的电阻相等 D．图乙中，闭合开关S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等 【答案】C 【详解】A．图甲中，断开S1的瞬间，A1灯突然闪亮，是因为电路稳定时，L1的电流大于A1的电流，可知L1的电阻小于A1的电阻，故A错误； B．图甲中，闭合S1，电路稳定后，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，说明灯泡中的电流小于线圈中的电流，故B错误； C．图乙中，最终A2与A3的亮度相同，说明两支路电流相同，则变阻器与L2的电阻值相同，故C正确； D．图乙中，闭合S2瞬间，L2对电流有阻碍作用，所以L2中电流与变阻器中电流不相等，故D错误。 故选C。 2．（2025高二上·江苏徐州·专题练习）如图所示的电路中，电感线圈L的电阻不计，灯泡的阻值小于灯泡的阻值。闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S瞬间，电感线圈对电流有阻碍作用，是一种互感现象 B．闭合开关S，图甲中灯泡同时亮 C．断开开关S，图甲中灯泡的电流方向与原来相反 D．断开开关S，图乙中灯泡会闪亮一下再熄灭 【答案】D 【详解】A．电感线圈对电流的阻碍作用是自感现象，故A错误； B．闭合开关S，由于电感线圈对电流的阻碍作用，图甲中灯泡立刻亮，灯泡缓慢变亮，故B错误； C．断开开关S，图甲中电感线圈产生自感电动势，相当于新的电源，通过灯泡的电流方向与原来的电流方向相同，故C错误； D．已知灯泡的阻值小于灯泡的阻值，在图乙中稳定时，断开开关S，电感线圈产生自感电动势，灯泡和灯泡组成回路，自感电流从开始减小，所以灯泡会闪亮一下再逐渐熄灭，故D正确。 故选D。 3．（2025高二上·江苏徐州·专题练习）在物理兴趣活动时，老师组织10位健康的同学进行了“千人震”实验，两节干电池，带铁芯的多匝线圈（电阻很小），开关，同学按如图所示连接，同学们彼此之间手拉手。先闭合开关，待电路稳定后再断开开关，以下说法正确的是（　　） A．闭合开关瞬间，同学们感觉到有电流流过身体 B．断开开关瞬间，同学们感觉不到有电流流过身体 C．断开开关瞬间，流过同学们的电流突然减小 D．断开开关瞬间，流过同学们的电流方向为B到A 【答案】D 【详解】A．两节干电池电动势约为，闭合开关瞬间，人体两端的电压等于电源两端电压为，因人体电阻特别大，感觉不到有电流流过身体，故A错误； BC．断开开关的瞬间，由于电流变化太快，导致线圈产生的感应电动势非常大，故线圈两端电压会变大，流过同学们的电流变大，同学们感觉有电流流过身体，故BC错误； D．断开开关瞬间，线圈产生的电动势要阻碍线圈中的电流变小，因此感应电流的方向与原方向相同，自左向右，断开开关时，线圈与人组成新的闭合回路，因此流过人体的电流从B到A，故D正确。 故选D。 4．（25-26高二上·江苏扬州·期中）如图所示，L是自感系数很大的线圈，其电阻可忽略不计。A、B是两个相同的小灯泡。下列说法正确的是（     ） A．开关S闭合时，A灯先亮，B灯后亮 B．开关S闭合一段时间后，两灯亮度相同 C．开关S断开前后通过L的电流方向改变 D．开关S由闭合变为断开，A灯立即熄灭，B灯先变亮再逐渐熄灭 【答案】D 【详解】A．开关闭合瞬间，的自感电动势阻碍电流增大，初始时中电流几乎为0，电流同时流过干路的和支路的，因此、同时亮，故A错误； B．开关闭合稳定后，电阻可忽略，被短路，中电流几乎为0、熄灭，只有发光，两灯亮度不同，故B错误； C．自感电动势阻碍电流的变化，不会改变原有电流方向，断开前，中电流方向为左→右；断开后阻碍电流减小，电流方向仍为左→右，方向不变，故C错误； D．断开后，电源被切断，干路的不再形成通路，立即熄灭；由于自感，会维持原有电流，与形成闭合回路，从原来的熄灭状态变为发光，之后中电流逐渐减小，逐渐熄灭，因此先变亮再逐渐熄灭，故D正确； 故选D。 二、解答题 5．（2025高二上·江苏扬州·专题练习）如图所示，电源的电动势E＝15 V，内阻忽略不计，R1＝5 Ω，R2＝15 Ω，电感线圈的电阻不计，求当开关S接通的瞬间、S接通达到稳定时及S断开的瞬间流过R1的电流。 【答案】0，3A， 【详解】开关接通瞬间，由于L的自感作用，L所在的支路处于断路状态，流过R1的电流为0 稳定时，L相当于无阻导线，流过R1的电流I1＝＝3 A S断开瞬间，由于L的自感作用，R1中的电流仍为I1＝3 A。 考向2 涡流现象 一、单选题 1．（2025高二上·江苏扬州·专题练习）金属探测器已经广泛应用在考场检测、车站安检等领域，其利用的是电磁感应原理：探测器内的线圈中通以大小与方向快速变化的电流从而产生快速变化的磁场，该磁场会在金属物体内部感应出“涡流”（感应电流）。“涡流”会产生磁场，从而影响原始磁场，导致检测器发出蜂鸣声而报警。下列说法正确的是（     ） A．欲使待检测物体内部产生“涡流”（感应电流），探测器需在待检测物上方不停地晃动 B．探测器静止在待检测物上方，待检测物内部仍然可以产生“涡流”（感应电流） C．若待检测物为塑料则不能报警，因为检测区域内没有磁通量变化 D．若待检测物为塑料则也能报警，因为待检测物中有少量的能够自由移动的带电粒子 【答案】B 【详解】AB．因为金属探测器中通的是大小与方向快速变化的电流，以致产生快速变化的磁场，故即使探测器静止在待检测物的上方，待检测物中依然有感应电流产生，故A错误，B正确； CD．因为塑料制品为绝缘体，检测区域中虽然有磁通量变化，但塑料内部没有可自由移动的带电粒子，而使得待检测物中无感应电流，不能引起报警，故CD错误。 故选B。 2．（26-27高三上·北京海淀·开学考试）轻轻拨动一个铜盘可以使其长时间地绕 OO′轴逆时针（俯视图）自由转动。如果在铜盘转动时把蹄形磁体的两极（上面是 S 极、下面是 N 极）放在铜盘的边缘（但并不接触），如图所示，铜盘可以在较短的时间内停止转动。关于铜盘逐渐停止转动的过程，下列说法正确的是（     ） A．铜盘的发热功率不变 B．铜盘边缘的电势低于铜盘圆心处的电势 C．若仅增强磁体的磁性，铜盘运动时间将变短 D．若使磁体绕 OO′轴与铜盘同向转动，铜盘一定会越转越快 【答案】C 【详解】A．在铜盘逐渐停止转动的过程中，角速度减小，感应电动势E减小，感应电流I减小，根据 可知铜盘的发热功率减小，故A错误； B．由图可知，蹄形磁铁N极在下，S极在上，磁场方向竖直向上，铜盘逆时针（俯视图）转动，磁场中从圆心到边缘的导体切割磁感线，由右手定则可知，感应电动势方向由圆心指向边缘，因此铜盘边缘电势高于圆心电势，故B错误； C．仅增强磁体磁性，磁感应强度增大，相同转速下感应电动势更大，涡流更大，电磁阻力更大，铜盘更快停止，运动时间更短，故C正确； D．若磁体和铜盘同向转动，只有当磁体角速度大于铜盘角速度时，铜盘才会加速，此时为电磁驱动；若磁体角速度小于铜盘，铜盘仍受电磁阻力减速，因此铜盘不一定越转越快，故D错误。 故选C。 二、多选题 3．（24-25高二下·全国·课后作业）涡流检测是工业上无损检测的方法之一。如图所示，线圈中通入一定频率的交流，靠近待测工件时，工件内会产生涡流，同时线圈中的电流受涡流影响也会发生变化。下列说法正确的是（    ） A．涡流的磁场总是要阻碍穿过工件的磁通量的变化 B．涡流的大小等于通入线圈的交流的大小 C．通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力 D．待测工件可以是塑料或橡胶制品 【答案】AC 【详解】A．根据楞次定律可知感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故涡流的磁场总是要阻碍穿过工件的磁通量的变化， A正确； B．涡流是工件内的感应电流，其大小由线圈交流的频率、工件的电阻率、线圈与工件的距离等多个因素决定，远小于线圈中的交流电流， B错误； C．因为线圈交流电是周期变化的，故在工件中引起的交流电也是周期性变化的，可知通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力， C正确； D．电磁感应只能发生在金属物体上，故待测工件只能是金属制品， D错误。 故选AC。 考向3 电磁驱动和电磁阻尼 一、单选题 1．（2025高二上·江苏扬州·专题练习）为防止意外发生，游乐场等大型设施都配备有电磁阻尼装置，如图所示为某款阻尼缓冲装置的原理示意图：带有光滑轨道的机械主体，能产生垂直缓冲轨道平面的匀强磁场，边缘绕有闭合矩形线圈abcd的高强度缓冲滑块撞到竖直墙时，被瞬间强制制动，机械主体以及磁场由于惯性继续缓冲减速，对缓冲过程，下列说法不正确的是（     ） A．线圈bc段受到向右的安培力 B．同一匝线圈中b端的电势高于c端的电势 C．线圈ab段中电流方向为由b到a D．若磁场反向，则装置仍然能起到缓冲作用 【答案】A 【详解】AB．缓冲过程中，线圈bc段切割磁感线，根据右手定则，感应电流方向为c到b，故同一匝线圈中b端的电势高于c端的电势；由左手定则可知，线圈bc段受到向左的安培力作用，故A错误，B正确； CD．感应电流方向为c到b，b端的电势高于c端的电势，线圈ab段中电流方向为由b到a；磁场反向时，感应电流方向反向，线圈bc段受到的安培力方向仍然向左，仍起到缓冲作用，故CD正确。 本题选错误的，故选A。 2．（25-26高二下·四川成都·期中）绝缘的轻质弹簧上端固定，下端悬挂一磁铁。将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，磁铁开始振动，由于空气阻力的影响，振动最终停止。现将一闭合铜线圈固定在磁铁正下方的桌面上（如图所示），仍将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，振动最终也停止，振动过程中磁铁与桌面不相碰。则（     ） A．有线圈时，磁铁会更快地停止运动 B．有线圈时，系统损失的机械能等于线圈产生的热量 C．磁铁远离线圈时，线圈有收缩趋势 D．磁铁离线圈最近时，线圈中的感应电流最大 【答案】A 【详解】A．有线圈时，磁铁相对线圈运动，线圈中产生感应电流。由楞次定律，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量变化，磁铁受到与运动方向相反的电磁阻力，产生电磁阻尼，故A正确； B．磁铁和弹簧系统损失的机械能一部分转化为线圈产生的焦耳热，另一部分因克服空气阻力转化为内能，故B错误； C．磁铁远离线圈时，穿过线圈的磁通量减小。由楞次定律的“增缩减扩”可知，线圈有扩张趋势，故C错误； D．磁铁离线圈最近时位于振动的下端点，速度为零，穿过线圈的磁通量在该时刻取极值，其变化率为零。由法拉第电磁感应定律可知感应电动势为零，线圈中的感应电流也为零，故D错误。 故选A。 3．（25-26高二上·江苏扬州·期中）关于教材中的四幅图，下列说法中正确的是（     ） A．甲图中接通高频交流电，真空冶炼炉中自身产生强大涡流 B．乙图中顺时针转动蹄形磁体，下方的铝框将逆时针转动 C．丙图中强磁铁在铝管中做自由落体运动 D．丁图中磁铁向右平移时，桌面上静止的金属圆环受到向左的摩擦力 【答案】D 【详解】A．真空冶炼炉的工作原理是：外线圈通入高频交流电后，线圈产生交变磁场，在炉内的待冶炼金属中感应出涡流，依靠涡流热效应冶炼金属，并不是真空冶炼炉自身直接产生强大涡流，故A错误； B．根据楞次定律，感应电流的效果会阻碍相对运动，因此铝框的转动方向与蹄形磁体转动方向一致，磁体顺时针转动，铝框也会顺时针转动，并非逆时针转动，故B错误； C．强磁铁在铝管中下落时，铝管会感应出涡流，涡流的磁场会阻碍磁铁的相对运动，因此磁铁下落的加速度小于重力加速度，不是自由落体运动，故C错误； D．条形磁铁向右平移时，穿过静止金属圆环的磁通量减小，根据楞次定律的“来拒去留”，圆环为了阻碍磁通量减小，会产生向右跟随磁铁运动的趋势；圆环保持静止，因此桌面对圆环的摩擦力向左，即圆环受到向左的摩擦力，故D正确。 故选D 。 4．（24-25高二上·湖南株洲·阶段检测）关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A．图甲中小磁针放在超导环形电流中间，静止时小磁针的指向如图甲所示 B．摇动图乙中的手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会以相同的速度同向转动 C．图丙是速度选择器示意图，带电粒子不能够从N向M沿直线匀速通过 D．将图丁中金属矩形线框从匀强磁场中的a位置水平移到b位置，框内会产生感应电流 【答案】C 【详解】A．根据安培定则可知，环形电流在环内的磁场方向垂直于纸面向外，则静止时小磁针的N极应该向外，不是如图甲所示平行纸面，故A错误； B．摇动图乙中的手柄使得蹄形磁铁转动，导致穿过铝框的磁通量发生变化，铝框中产生感应电流，根据楞次定律可知，蹄形磁铁的磁场对感应电流的安培力使得铝框以小于蹄形磁铁转动的速度同向转动，故B错误； C．图丙中假设粒子带正电，从N向M运动，电场力的方向向下，洛伦兹力方向也向下，无法平衡，则不能做匀速直线运动；同理，若粒子带负电，电场力和洛伦兹力均向上，也不能做匀速直线运动，故C正确； D．将图丁中金属矩形线框从匀强磁场中的a位置水平移到b位置，穿过线框的磁通量没有发生变化，框内不会产生感应电流，故D错误。 故选C。 5．（24-25高二下·江苏扬州·阶段检测）下列说法正确的是（　　） A．甲图中，随着粒子速度的增大，交变电流的频率也应该增大 B．乙图是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈产生大量热量从而冶炼金属 C．丙图中，电子沿逆时针方向运动，为了使电子加速，电磁线圈中的电流应该变小 D．丁图中，磁电式仪表线圈的铝框骨架在指针偏转时起到了电磁阻尼的作用 【答案】D 【详解】A．甲图中，回旋加速器中的粒子做圆周运动， 解得，故频率与粒子速度的大小无关，A错误； B．乙图中，线圈通入高频交流电时，周围空间产生高频磁场，冶炼炉里金属内部产生很强的涡流，从而冶炼金属，B错误； C．丙图中，由楞次定律可知，线圈中的电流变小时，产生的涡旋电场逆时针方向，电子受到的电场力顺时针方向，电场力与运动方向相反，故电子减速，C错误； D．丁图中，线圈通电受力带动铝框转动，铝框内磁通量发生变化产生感应电流，感应电流产生的磁场阻碍原磁场磁通量的变化，在电磁阻尼的作用下，线圈很快停止摆动，故D正确。 故选 D。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 一、单选题 1．（2026·甘肃·高考真题）如图，边长为的正方形回路内，存在半径为的圆形匀强磁场区域，磁感应强度的方向与回路所在平面垂直、变化率（为常量）。除了电阻，不计其他电阻，则通过电阻的电流大小为（     ） A．0 B． C． D． 【答案】B 【详解】根据法拉第电磁感应定律可得，回路产生的电动势为 则通过电阻的电流大小为 故选B。 2．（2026·广西·高考真题）在如图甲所示的电路中，金属圆环内有垂直于其所在平面的匀强磁场，磁感应强度为，金属棒OP长度为，电阻为；初始时棒OP绕以恒定角速度逆时针旋转，时间内，角速度随时间变化情况如图乙所示，。电路左侧有电感和电阻的支路，支路上各串联了相同的发光二极管、，电感的阻值、电阻的阻值、和的正向电阻值都是，初始时刻，和一样亮，则（     ） A．初始时，通过的电流 B．时间内，整个电路消耗的电能 C．时刻，电感两端电压为零 D．时间，比先熄灭 【答案】B 【详解】A．初始时，金属棒OP转动切割磁感线，感应电动势为 电路总电阻为 则金属棒两端的电压为 通过的电流，故A错误； B．时间内，整个电路消耗的电能，故B正确； C．时间内角速度在变化，金属棒产生的感应电动势在变化，电路中的电流在变化，由于电感L的自感作用，会产生自感电动势阻碍电流的变化，所以时刻电感L两端电压不为零，故C错误； D．时间内，金属棒的角速度为0，产生的感应电动势为0，电感L会产生自感电动势，自感电流与原电流方向相同， 与电感L串联，与电阻串联，自感电流无法反向通过，时间， 比后熄灭，故D错误。 故选B。 3．（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。 4．（2026·浙江·高考真题）如图1所示，半径为、横截面半径为、匝数为N的圆环形螺线管通有电流I，管内产生磁感应强度（a为常量）的匀强磁场。管外磁场近似为0，小明用电阻为R的一段漆包线缠绕螺线管一圈后，并成双股线再缠绕螺线管两圈，最后将两端头短接，形成特殊线圈A。若电流I随时间t变化的关系如图2所示，则（   ） A．时，螺线管的自感电动势 B．时，线圈A的感应电动势 C．在内，通过线圈A的电荷量 D．在内，线圈A产生的焦耳热 【答案】D 【详解】A．螺线管的自感电动势公式为 其中，螺线管的横截面积​，磁感应强度。在 时间段内，电流变化率为 磁感应强度变化率为 代入自感电动势公式，A错误； B．线圈A的有效匝数是1，在 时间段内，电流变化率为 线圈A的感应电动势，B错误； C．流过线圈A的电荷量，其中是穿过线圈A的总磁通量变化量。在内，螺线管电流恒定，穿过线圈A的总磁通量不变通过线圈A的电荷量为0。 在内，电流从变为0，所以 在内，通过线圈A的电荷量，C错误； D．在 内，线圈A产生焦耳热只有在电流变化的区间才产生感应电动势和焦耳热即 和 时间段。时长为 ，线圈A的感应电动势 产生的焦耳热 在 时间段内，感应电动势 产生的焦耳热 在内，线圈A产生的焦耳热，D正确。 故选D。 5．（2025·北京·高考真题）如图所示，线圈自感系数为L，电容器电容为C，电源电动势为和是三个相同的小灯泡。开始时，开关S处于断开状态。忽略线圈电阻和电源内阻，将开关S闭合，下列说法正确的是（　　） A．闭合瞬间，与同时亮起 B．闭合后，亮起后亮度不变 C．稳定后，与亮度一样 D．稳定后，电容器的电荷量是 【答案】C 【详解】A．闭合开关瞬间，电容器C相当于通路，线圈L相当于断路，所以瞬间亮起，逐渐变亮，A错误； B．闭合开关后，电容器充电，充电完成后相当于断路，所以亮一下后熄灭，B错误； C．稳定后，电容器相当于断路，线圈相当于短路，所以、串联，所以一样亮，C正确； D．稳定后，电容器与并联，两端电压等于两端电压，由于线圈电阻和电源内阻忽略不计，且、串联，两端电压为，根据，可得电容器的电荷量等于，D错误。 故选C。 6．（2025·河南·高考真题）如图，一金属薄片在力F作用下自左向右从两磁极之间通过。当金属薄片中心运动到N极的正下方时，沿N极到S极的方向看，下列图中能够正确描述金属薄片内涡电流绕行方向的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据题意当金属薄片中心运动到N极正下方时，薄片右侧的磁通量在减小，左侧磁通量在增加，由于两极间的磁场竖直向下，根据楞次定律可知此时薄片右侧的涡电流方向为顺时针，薄片左侧的涡电流方向为逆时针。 故选C。 7．（2024·甘肃·高考真题）工业上常利用感应电炉冶炼合金，装置如图所示。当线圈中通有交变电流时，下列说法正确的是（　　） A．金属中产生恒定感应电流 B．金属中产生交变感应电流 C．若线圈匝数增加，则金属中感应电流减小 D．若线圈匝数增加，则金属中感应电流不变 【答案】B 【详解】AB．当线圈中通有交变电流时，感应电炉金属内的磁通量也不断随之变化，金属中产生交变感应电流，A错误，B正确； CD．若线圈匝数增加，根据电磁感应定律可知，感应电动势增大，则金属中感应电流变大，CD错误。 故选B。 二、多选题 8．（2026·山东·高考真题）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。 三、解答题 9．（2026·北京·高考真题）如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为、方向竖直向下，宽为的型长直金属导轨水平放置，导轨左端接阻值为的电阻。质量为的导体棒在导轨上以初速度开始运动。运动过程中导体棒与导轨垂直且接触良好，不计导体棒和导轨的电阻及它们间的摩擦。求： (1)初始时刻通过导体棒的电流大小和方向； (2)初始时刻导体棒加速度的大小； (3)导体棒速度从减为0的过程中电阻产生的热量。 【答案】(1)导体棒的电流方向，大小为 (2) (3) 【详解】（1）根据右手定则可知，导体棒中感应电流的方向为；刚开始运动时，感应电动势为 通过导体棒的电流大小 （2）初始时刻导体棒所受安培力为 由牛顿第二定律有 解得 （3）根据题意，由能量守恒定律可知，电阻产生的热量 10．（2026·江苏·高考真题）巡检机器人通过电磁悬浮与驱动技术对直流高压输电线进行巡检。简化模型如图所示，机器人由相对位置固定的矩形悬浮线圈和驱动线圈组成，两线圈与高压长直导线A处在同一直平面内，且边、边均平行于导线A。机器人始终处在导线A产生的磁场区域内，该区域磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里，和边被铁芯包裹，在铁芯作用下，两条边所在处的磁感应强度均增大为原来的k倍。当悬浮线圈通有电流恰好使机器人悬浮时，给驱动线圈接通另一电流，机器人沿平行于导线A的方向以速度向右匀速运动。已知机器人质量为m，和边的长度均为L，重力加速度为g，机器人运动过程中所受空气阻力保持不变，忽略两线圈之间的相互作用 (1)求机器人悬浮时悬浮线圈中电流的大小； (2)若给驱动线圈断电，求机器人的速度为时，边产生的感应电动势大小E； (3)若驱动线圈中电流大小保持不变，仅改变方向，机器人移动了距离后停止运动，求此过程中边所受安培力做功的功率。 【答案】(1)，电流方向为逆时针 (2) (3) 【详解】（1）根据题意可知，为了使线框整体悬浮，竖直方向上有 解得 由左手定则可知，电流方向为逆时针。 （2）若机器人向右运行速度为，ab边的感应电动势 （3）根据题意，若某时刻线框的水平速度为，由于cd边所受安培力一直为边所受安培力的倍，设cd边所受安培力大小为，则边所受安培力大小为，则有 保持电流大小不变，方向反向，则安培力方向反向，由牛顿第二定律有 又有 解得线框cd边所受安培力大小为 线框cd边所受安培力的平均功率 24 / 25 学科网（北京）股份有限公司 $ 36讲 法拉第电磁感应定律、自感和涡流 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 法拉第电磁感应定律重 知识点1法拉第电磁感应定律重 知识点2感应电动势（感生，动生）重 考向1 法拉第电磁感应定律的基本应用重 考向2 感生电动势重 考向3 动生电动势重 考点二 自感和涡流 知识点1自感现象重 知识点2 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 考向1 自感现象重 考向2 涡流现象 考向3 电磁驱动和电磁阻尼 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 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 法拉第电磁感应定律 甘肃卷T2 北京卷T17 广西卷T7 山东卷T12 江苏T15 天津卷T13江西卷T8 浙江卷T10广东卷T9 湖北卷T5 福建卷T4浙江T21 北京卷T14河北卷T15 山东卷T11 自感和涡流 广西卷T7 北京卷T9 浙江卷T9(一月） 甘肃卷T6湖北卷T1 考情分析 题型与考向：法拉第电磁感应定律是高考考察的重点，该知识点的考题大多以选择题和计算题这两种典型形式出现在试卷中。在难度分布上，单独考查该定律的选择题一般围绕基本概念、基本规律的理解与简单应用命题，整体难度较为简单，多数考生都能顺利处理；针对该知识点命制的计算题，则大多会将法拉第电磁感应定律与电路知识、动力学分析、能量关系、动量规律等不同模块的物理内容进行综合，对考生的知识整合能力与综合分析能力都有较高要求，题目总体难度较大。在山东属于必考内容。 情境与立意：从新课标高考的命题思路来看，法拉第电磁感应定律相关试题的命题情景，多以高中物理常见的典型模型以及联系实际的生活化场景来设置，具体来说，大多以导体棒切割磁感线、静止或运动的导线框、与电磁感应原理有关的生活用品等作为核心载体搭建命题情境。 复习目标 目标一：熟练掌握法拉第电磁感应定律。 目标二：会求感应电动势。 目标三.：理解自感、涡流、电磁驱动和电磁阻尼及其各种现象。重点是自感。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 法拉第电磁感应定律自感和涡流 法拉第电磁感应定律 感应电动势与磁通量变化率成正比 公式：E=nΔΦ/Δt，用于求解平均电动势 电荷量的求法 动生电动势 E=Blv的特性 与磁场强度B、导体长度l和速度v相关 三种常见情况 自感和涡流 自感现象 通电和断电时产生的自感效应 涡流 方法一：q=It 方法二：q=n∆φ/R 方法三：Δq＝C·ΔU＝CBLΔv 导体棒平动：E＝BLv 导体棒转动切割：E＝BL2ω/2 线框转动：E＝NBSωsin ωt 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 法拉第电磁感应定律 知●识●解●构 知识点1 法拉第电磁感应定律 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求解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。 知识点2 感应电动势（感生，动生）重 1．感应电动势 (1)概念：在电磁感应现象中产生的电动势。 (2)产生条件：穿过回路的磁通量发生改变，与电路是否闭合无关。 (3)方向判断：感应电动势的方向用楞次定律或右手定则判断。 1.公式E＝n求解的是回路中某段时间内的平均感应电动势。 2.当磁通量均匀变化时，感应电动势恒定而且瞬时值等于平均值。 3.常见的三种表达式 产生原因 ΔΦ的表达式 E的表达式 仅磁场变化 ΔΦ＝S·ΔB E＝nS 仅面积变化 ΔΦ＝B·ΔS E＝nB 磁场和面积同时变化 ΔΦ＝Φ末－Φ初 E＝n≠n 2．导体平动切割磁感线产生感应电动势的公式：E＝Blv，其中l为切割磁感线的有效长度，v为导体相对于磁场的速度。 E＝Blv的“五性” (1)正交性：本公式是在一定条件下得出的，除磁场为匀强磁场外，还需B、l、v三者互相垂直。 (2)瞬时性：若v为瞬时速度，则E为相应的瞬时感应电动势。 (3)平均性：导体平动切割磁感线时，若v为平均速度，则E为平均感应电动势，即 ＝Bl。 (4)有效性：公式中的l为导体切割磁感线的有效长度。如图所示，棒的有效长度为ab间的距离。 (5)相对性：E＝Blv中的速度v是导体相对磁场的速度，若磁场也在运动，应注意速度间的相对关系。 3.导体转动切割磁感线产生感应电动势：如图，当长为l的导体在垂直于匀强磁场(磁感应强度为B)的平面内，绕一端以角速度ω匀速转动，当导体运动Δt时间后，转过的弧度θ＝ωΔt，扫过的面积ΔS＝l2ωΔt， 则E＝＝＝。 切割方式 电动势表达式 说明 垂直切割 E＝Blv (1)导体棒与磁场方向垂直 (2)磁场为匀强磁场 倾斜切割 E＝Blv sin θ 其中θ为v与B的夹角 旋转切割 (以一端为轴) E＝Bl2ω 考●向●破●译 考向1 法拉第电磁感应定律的基本应用 一、单选题 1．（26-27高三上·云南昆明·开学考试）在物理学发展的光辉历程中，许多科学家做出了卓越的贡献。下列有关物理学史的说法正确的是（     ） A．牛顿通过理想斜面实验，得出了力不是维持物体运动的原因的结论，进而提出了“惯性”的概念 B．库仑利用扭秤实验总结出了真空中点电荷间相互作用的规律，并精确测定了静电力常量的数值 C．法拉第通过实验发现了电磁感应现象，并提出了法拉第电磁感应定律 D．赫兹用实验验证了电磁波的存在，证明了麦克斯韦理论的正确性 二、多选题 2．（25-26高二下·湖南株洲·阶段检测）城市施工时，为了避免挖到铺设在地下的电线，需要在施工前用检测线圈检测地底是否铺设导线。若地下有一条沿着东西方向的水平直导线，导线中通过电流。现用一闭合的检测线圈来检测，俯视检测线圈，下列说法正确的是（　　） A．若线圈静止在导线正上方，当导线中通过正弦交流电，线圈中不会产生感应电流 B．若线圈在恒定电流正上方由西向东运动，检测线圈受到的安培力与运动方向相反 C．若线圈由北向南沿水平地面通过恒定电流上方，感应电流的方向先顺时针后逆时针 D．若线圈由北向南沿水平地面通过恒定电流上方，检测线圈受到的安培力与运动方向相反 3．（24-25高二下·贵州铜仁·期中）如图是同学们常用的饭卡内部示意图，其由线圈和芯片组成电路。当饭卡处于感应区域时，刷卡机会激发变化的磁场，从而在饭卡内线圈中产生感应电流来驱动芯片工作。已知线圈面积为，共匝。某次刷卡时，线圈平面与磁场垂直，且全部处于磁场区域内，在感应时间内，磁感应强度方向垂直纸面向外且由0增大到，此过程中（　　） A．线圈有收缩的趋势 B．线圈中感应电流方向为顺时针方向 C．通过线圈的磁通量变化量大小为 D．线圈中感应电动势大小为 4．（23-24高二下·福建泉州·期中）关于感应电动势和感应电流，下列说法正确的是（　　） A．在某一电路中产生了感应电流，电路中一定存在感应电动势 B．在某一电路中产生了感应电动势，电路中一定存在感应电流 C．在某一电路中磁通量的改变量越大，电路中的感应电动势也就越大 D．某一个电路中虽然磁通量的改变量不大，但发生这种改变的时间极短，电路中产生的感应电动势也会很大 三、解答题 5．（24-25高二下·江苏淮安·阶段检测）有一个1000匝的线圈，在0.2s内通过它的磁通量从0.02Wb增加到0.08Wb， (1)求线圈中的感应电动势。 (2)如果线圈的电阻是，把一个电阻为的电热器连接在它的两端，通过电热器的电流是多大？ 考向2 感生电动势 一、单选题 1．（24-25高二下·四川绵阳·阶段检测）如图所示，匀强磁场中有两个材料相同、横截面积相同的导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度B随时间均匀减小，两圆环半径之比为，圆环中产生的感应电动势分别为和，不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是（　　） A．，感应电流均沿顺时针方向 B．，感应电流均沿逆时针方向 C．，感应电流均沿逆时针方向 D．，感应电流均沿顺时针方向 2．（2025·云南临沧·模拟预测）如图甲，一粗细均匀的闭合金属圆环，用绝缘细线悬挂在竖直平面内。圆环的上半部分处在方向垂直圆环向里的有界匀强磁场中，磁场磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示。已知圆环半径 ，单位长度的电阻为 ，则（　　） A．时，穿过圆环的磁通量为 B．时，圆环所受安培力大小为 C． 内，通过圆环导体某横截面的电量为 D．圆环中的感应电流方向为顺时针，且环有扩张趋势 二、多选题 3．（24-25高二上·陕西西安·期末）如图甲所示，螺线管匝数，横截面积，螺线管导线电阻，电阻。螺线管内部区域可视为存在水平方向的匀强磁场，以水平向右为正方向，磁感应强度大小B随时间变化的图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．回路中感应电流逐渐增大 B．通过电阻的感应电流方向为从到 C．时回路中的电流为0.6A D．电阻两端的电压为4.8V 4．（24-25高二下·海南海口·阶段检测）如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t均匀变化。正方形硬质金属框abcd放置在磁场中，金属框平面与磁场方向垂直，电阻R=0.1Ω，边长，下列说法正确的是（　　） A．在t=0到t=0.1s时间内，框中的感应电动势为0.08V B．框中感应电流沿逆时针方向 C．t=0.05s时，框ab边受到的安培力F的大小为0.016N D．在t=0到t=0.1s时间内，框中电流的电功率0.064W 三、解答题 （25-26高三上·上海·期中）门禁卡工作原理如下：把门禁卡（如图甲所示）靠近读卡器时，读卡器发射变化的磁场，门禁卡内部的线圈（如图乙所示）会产生一个微小的感应电流，将卡内存储的编码信息发送回读卡器，读卡器识别信息后发送一个“开门”指令给电锁，即可开门。 已知门禁卡内置一正方形线圈，其匝数为n=100匝，边长a=2cm，外接电阻的阻值R=1Ω，线圈自身电阻为r=1Ω，当门禁卡靠近读卡器时，读卡器在线圈处产生变化的磁场（如图丙所示），设垂直纸面向里为正方向，磁场方向与线圈平面垂直。 5．时间内，通过电阻R的电流的大小和方向； 6．时间内，电阻R上产生的热量Q； 7．时间内，通过电阻R的电荷量q。 考向3 动生电动势 一、单选题 1．（24-25高二下·湖南株洲·期中）几根金属棒焊接成如图所示的形状，其中共线，，几根金属棒位于同一平面内，将其放在垂直纸面的匀强磁场中，虚线左侧磁场垂直纸面向里，虚线右侧磁场垂直纸面向外，位于虚线上。将金属棒以过垂直纸面的轴顺时针转动，在转至图中位置时，关于这几个点电势高低关系中，下列说法错误的是（     ） A． B． C． D． 2．（24-25高二上·贵州贵阳·阶段检测）如图，在绝缘水平面内固定着一金属框架ABCD，框架足够长且与金属棒接触良好。AC间有定值电阻R，其余电阻不计。在该空间存在垂直纸面向里的匀强磁场。金属棒在水平外力的作用下沿垂直金属棒的方向以速度v水平向右匀速运动，不计阻力。则回路中的电流I、外力F、通过金属棒的电荷量q、回路中的热功率P随时间t或x变化的图像正确的是（     ） A． B． C． D． 3．（2026·浙江·一模）如图所示，在xOy水平面内，固定着间距为d的足够长光滑金属导轨N和Q，左端与一阻值为R的电阻相连，电路中串联一理想二极管D。在x≥0区域交替存在大小为、垂直导轨平面、方向相反的匀强磁场，磁场边界满足；位于x = 0处垂直导轨放置一根导体棒ab，其接入电路中的电阻也为R。现在外力作用下导体棒沿x轴正方向以速度做匀速直线运动，不计其它电阻，求（     ） A．当导体棒运动到时，导体棒受到的安培力为 B．当导体棒运动到时，导体棒两端电压为0 C．当导体棒运动到时，外力做功为 D．当导体棒运动到时，外力的冲量为 二、多选题 4．（2024·湖北黄冈·模拟预测）如图所示，间距为L的平行金属导轨处在方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻R，其余电阻不计，现将足够长的导体棒ab放在导轨上，如图甲所示，第一次拉着导体棒ab沿导轨向右匀速运动一段时间，该过程中通过电阻R的电荷量为Q1。如图乙所示，第二次使导体棒ab以角速度绕着a端顺时针转过，该过程中通过电阻R的电荷量为Q2，已知两次运动时间相同。下列说法正确的是（　　） A． B．两次运动的时间 C．第一次导体棒ab匀速运动的速度 D．第一次导体棒ab匀速运动的速度 三、解答题 5．（25-26高二上·西藏拉萨·期中）如图所示，两条足够长的平行长直金属细导轨、固定于同一水平面内，它们之间的距离为，电阻可忽略不计，导轨之间有方向竖直向上、大小为的匀强磁场。导轨左边接有阻值为R=8Ω的定值电阻，质量为的导体棒垂直放在水平金属导轨上，的有效电阻为r=2Ω。导体棒在外力作用下以的速度向右匀速运动，运动过程中与金属导轨保持良好接触并始终与平行，不计摩擦。求： (1)导体棒中感应电流的大小和方向； (2)外力的功率； (3)撤去外力后导体棒最终会停下来，在此过程中电阻上产生的热量。 6．（24-25高二上·贵州贵阳·阶段检测）如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场；长为L的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴上，随轴以角速度匀速转动；在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的定值电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g，不计其它电阻和摩擦，问： (1)金属棒产生的电动势大小和电阻R中电流方向及微粒带何种电荷； (2)微粒的比荷大小和电容器所带电量？ (3)转动100周，电阻R产生的焦耳热？；金属棒克服安培力所做的功？；外力的功率？ 考点二 自感和涡流 知●识●解●构 知识点1 自感现象重 1.自感现象 由于通过导体自身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。 2.自感电动势 (1)定义：由自感而产生的感应电动势。 (2)表达式：E＝L。 (3)自感系数L ①大小：与线圈的大小、形状、匝数，以及是否有铁芯等因素有关。 ②单位：亨利，简称亨，符号是H。 与线圈串联的灯泡 与线圈并联的灯泡 电路图 通电时 电流逐渐增大，灯泡逐渐变亮 电流突然增大，然后逐渐减小达到稳定 断电时 电流逐渐减小，灯泡逐渐变暗， 电流方向不变 电路中稳态电流为I1、I2： ①若I2≤I1，灯泡逐渐变暗； ②若I2＞I1，灯泡“闪亮”后逐渐变暗。 两种情况下灯泡中电流方向均改变 知识点2 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 1.产生涡流的两种情况 (1)块状金属放在变化的磁场中。 (2)块状金属进出磁场或在非匀强磁场中运动。 2．产生涡流时的能量转化 伴随着涡流现象，其他形式的能转化成电能最终在金属块中转化为内能。 (1)金属块放在变化的磁场中，则磁场能转化为电能，最终转化为内能。 (2)如果是金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动，则由于克服安培力做功，金属块的机械能转化为电能，最终转化为内能。 电磁阻尼和驱动 电磁阻尼 电磁驱动 不同点 成因 由于导体在磁场中运动而产生感应电流，从而使导体受到安培力 由于磁场运动引起磁通量的变化而产生感应电流，从而使导体受到安培力 效果 安培力的方向与导体运动方向相反，阻碍导体运动 导体受安培力的方向与导体运动方向相同，推动导体运动 能量转化 导体克服安培力做功，其他形式能转化为电能，最终转化为内能 由于电磁感应，磁场能转化为电能，通过安培力做功，电能转化为导体的机械能，而对外做功 相同点 两者都是电磁感应现象，都遵循楞次定律，都是安培力阻碍引起感应电流的导体与磁场间的相对运动 考●向●破●译 考向1 自感现象 重 一、单选题 1．（2025高二上·江苏扬州·专题练习）图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈，A1、A2、A3是三个完全相同的灯泡。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是（     ） A．图甲中，A1与L1的电阻相等 B．图甲中，闭合开关S1，电路稳定后，通过A1的电流等于通过L1的电流 C．图乙中，变阻器R接入电路的电阻与L2的电阻相等 D．图乙中，闭合开关S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等 2．（2025高二上·江苏徐州·专题练习）如图所示的电路中，电感线圈L的电阻不计，灯泡的阻值小于灯泡的阻值。闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S瞬间，电感线圈对电流有阻碍作用，是一种互感现象 B．闭合开关S，图甲中灯泡同时亮 C．断开开关S，图甲中灯泡的电流方向与原来相反 D．断开开关S，图乙中灯泡会闪亮一下再熄灭 3．（2025高二上·江苏徐州·专题练习）在物理兴趣活动时，老师组织10位健康的同学进行了“千人震”实验，两节干电池，带铁芯的多匝线圈（电阻很小），开关，同学按如图所示连接，同学们彼此之间手拉手。先闭合开关，待电路稳定后再断开开关，以下说法正确的是（　　） A．闭合开关瞬间，同学们感觉到有电流流过身体 B．断开开关瞬间，同学们感觉不到有电流流过身体 C．断开开关瞬间，流过同学们的电流突然减小 D．断开开关瞬间，流过同学们的电流方向为B到A 4．（25-26高二上·江苏扬州·期中）如图所示，L是自感系数很大的线圈，其电阻可忽略不计。A、B是两个相同的小灯泡。下列说法正确的是（     ） A．开关S闭合时，A灯先亮，B灯后亮 B．开关S闭合一段时间后，两灯亮度相同 C．开关S断开前后通过L的电流方向改变 D．开关S由闭合变为断开，A灯立即熄灭，B灯先变亮再逐渐熄灭 二、解答题 5．（2025高二上·江苏扬州·专题练习）如图所示，电源的电动势E＝15 V，内阻忽略不计，R1＝5 Ω，R2＝15 Ω，电感线圈的电阻不计，求当开关S接通的瞬间、S接通达到稳定时及S断开的瞬间流过R1的电流。 考向2 涡流现象 一、单选题 1．（2025高二上·江苏扬州·专题练习）金属探测器已经广泛应用在考场检测、车站安检等领域，其利用的是电磁感应原理：探测器内的线圈中通以大小与方向快速变化的电流从而产生快速变化的磁场，该磁场会在金属物体内部感应出“涡流”（感应电流）。“涡流”会产生磁场，从而影响原始磁场，导致检测器发出蜂鸣声而报警。下列说法正确的是（     ） A．欲使待检测物体内部产生“涡流”（感应电流），探测器需在待检测物上方不停地晃动 B．探测器静止在待检测物上方，待检测物内部仍然可以产生“涡流”（感应电流） C．若待检测物为塑料则不能报警，因为检测区域内没有磁通量变化 D．若待检测物为塑料则也能报警，因为待检测物中有少量的能够自由移动的带电粒子 2．（26-27高三上·北京海淀·开学考试）轻轻拨动一个铜盘可以使其长时间地绕 OO′轴逆时针（俯视图）自由转动。如果在铜盘转动时把蹄形磁体的两极（上面是 S 极、下面是 N 极）放在铜盘的边缘（但并不接触），如图所示，铜盘可以在较短的时间内停止转动。关于铜盘逐渐停止转动的过程，下列说法正确的是（     ） A．铜盘的发热功率不变 B．铜盘边缘的电势低于铜盘圆心处的电势 C．若仅增强磁体的磁性，铜盘运动时间将变短 D．若使磁体绕 OO′轴与铜盘同向转动，铜盘一定会越转越快 二、多选题 3．（24-25高二下·全国·课后作业）涡流检测是工业上无损检测的方法之一。如图所示，线圈中通入一定频率的交流，靠近待测工件时，工件内会产生涡流，同时线圈中的电流受涡流影响也会发生变化。下列说法正确的是（    ） A．涡流的磁场总是要阻碍穿过工件的磁通量的变化 B．涡流的大小等于通入线圈的交流的大小 C．通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力 D．待测工件可以是塑料或橡胶制品 考向3 电磁驱动和电磁阻尼 一、单选题 1．（2025高二上·江苏扬州·专题练习）为防止意外发生，游乐场等大型设施都配备有电磁阻尼装置，如图所示为某款阻尼缓冲装置的原理示意图：带有光滑轨道的机械主体，能产生垂直缓冲轨道平面的匀强磁场，边缘绕有闭合矩形线圈abcd的高强度缓冲滑块撞到竖直墙时，被瞬间强制制动，机械主体以及磁场由于惯性继续缓冲减速，对缓冲过程，下列说法不正确的是（     ） A．线圈bc段受到向右的安培力 B．同一匝线圈中b端的电势高于c端的电势 C．线圈ab段中电流方向为由b到a D．若磁场反向，则装置仍然能起到缓冲作用 2．（25-26高二下·四川成都·期中）绝缘的轻质弹簧上端固定，下端悬挂一磁铁。将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，磁铁开始振动，由于空气阻力的影响，振动最终停止。现将一闭合铜线圈固定在磁铁正下方的桌面上（如图所示），仍将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，振动最终也停止，振动过程中磁铁与桌面不相碰。则（     ） A．有线圈时，磁铁会更快地停止运动 B．有线圈时，系统损失的机械能等于线圈产生的热量 C．磁铁远离线圈时，线圈有收缩趋势 D．磁铁离线圈最近时，线圈中的感应电流最大 3．（25-26高二上·江苏扬州·期中）关于教材中的四幅图，下列说法中正确的是（     ） A．甲图中接通高频交流电，真空冶炼炉中自身产生强大涡流 B．乙图中顺时针转动蹄形磁体，下方的铝框将逆时针转动 C．丙图中强磁铁在铝管中做自由落体运动 D．丁图中磁铁向右平移时，桌面上静止的金属圆环受到向左的摩擦力 4．（24-25高二上·湖南株洲·阶段检测）关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A．图甲中小磁针放在超导环形电流中间，静止时小磁针的指向如图甲所示 B．摇动图乙中的手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会以相同的速度同向转动 C．图丙是速度选择器示意图，带电粒子不能够从N向M沿直线匀速通过 D．将图丁中金属矩形线框从匀强磁场中的a位置水平移到b位置，框内会产生感应电流 5．（24-25高二下·江苏扬州·阶段检测）下列说法正确的是（　　） A．甲图中，随着粒子速度的增大，交变电流的频率也应该增大 B．乙图是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈产生大量热量从而冶炼金属 C．丙图中，电子沿逆时针方向运动，为了使电子加速，电磁线圈中的电流应该变小 D．丁图中，磁电式仪表线圈的铝框骨架在指针偏转时起到了电磁阻尼的作用 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 一、单选题 1．（2026·甘肃·高考真题）如图，边长为的正方形回路内，存在半径为的圆形匀强磁场区域，磁感应强度的方向与回路所在平面垂直、变化率（为常量）。除了电阻，不计其他电阻，则通过电阻的电流大小为（     ） A．0 B． C． D． 2．（2026·广西·高考真题）在如图甲所示的电路中，金属圆环内有垂直于其所在平面的匀强磁场，磁感应强度为，金属棒OP长度为，电阻为；初始时棒OP绕以恒定角速度逆时针旋转，时间内，角速度随时间变化情况如图乙所示，。电路左侧有电感和电阻的支路，支路上各串联了相同的发光二极管、，电感的阻值、电阻的阻值、和的正向电阻值都是，初始时刻，和一样亮，则（     ） A．初始时，通过的电流 B．时间内，整个电路消耗的电能 C．时刻，电感两端电压为零 D．时间，比先熄灭 3．（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 4．（2026·浙江·高考真题）如图1所示，半径为、横截面半径为、匝数为N的圆环形螺线管通有电流I，管内产生磁感应强度（a为常量）的匀强磁场。管外磁场近似为0，小明用电阻为R的一段漆包线缠绕螺线管一圈后，并成双股线再缠绕螺线管两圈，最后将两端头短接，形成特殊线圈A。若电流I随时间t变化的关系如图2所示，则（   ） A．时，螺线管的自感电动势 B．时，线圈A的感应电动势 C．在内，通过线圈A的电荷量 D．在内，线圈A产生的焦耳热 5．（2025·北京·高考真题）如图所示，线圈自感系数为L，电容器电容为C，电源电动势为和是三个相同的小灯泡。开始时，开关S处于断开状态。忽略线圈电阻和电源内阻，将开关S闭合，下列说法正确的是（　　） A．闭合瞬间，与同时亮起 B．闭合后，亮起后亮度不变 C．稳定后，与亮度一样 D．稳定后，电容器的电荷量是 6．（2025·河南·高考真题）如图，一金属薄片在力F作用下自左向右从两磁极之间通过。当金属薄片中心运动到N极的正下方时，沿N极到S极的方向看，下列图中能够正确描述金属薄片内涡电流绕行方向的是（　　） A． B． C． D． 7．（2024·甘肃·高考真题）工业上常利用感应电炉冶炼合金，装置如图所示。当线圈中通有交变电流时，下列说法正确的是（　　） A．金属中产生恒定感应电流 B．金属中产生交变感应电流 C．若线圈匝数增加，则金属中感应电流减小 D．若线圈匝数增加，则金属中感应电流不变 二、多选题 8．（2026·山东·高考真题）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 三、解答题 9．（2026·北京·高考真题）如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为、方向竖直向下，宽为的型长直金属导轨水平放置，导轨左端接阻值为的电阻。质量为的导体棒在导轨上以初速度开始运动。运动过程中导体棒与导轨垂直且接触良好，不计导体棒和导轨的电阻及它们间的摩擦。求： (1)初始时刻通过导体棒的电流大小和方向； (2)初始时刻导体棒加速度的大小； (3)导体棒速度从减为0的过程中电阻产生的热量。 10．（2026·江苏·高考真题）巡检机器人通过电磁悬浮与驱动技术对直流高压输电线进行巡检。简化模型如图所示，机器人由相对位置固定的矩形悬浮线圈和驱动线圈组成，两线圈与高压长直导线A处在同一直平面内，且边、边均平行于导线A。机器人始终处在导线A产生的磁场区域内，该区域磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里，和边被铁芯包裹，在铁芯作用下，两条边所在处的磁感应强度均增大为原来的k倍。当悬浮线圈通有电流恰好使机器人悬浮时，给驱动线圈接通另一电流，机器人沿平行于导线A的方向以速度向右匀速运动。已知机器人质量为m，和边的长度均为L，重力加速度为g，机器人运动过程中所受空气阻力保持不变，忽略两线圈之间的相互作用 (1)求机器人悬浮时悬浮线圈中电流的大小； (2)若给驱动线圈断电，求机器人的速度为时，边产生的感应电动势大小E； (3)若驱动线圈中电流大小保持不变，仅改变方向，机器人移动了距离后停止运动，求此过程中边所受安培力做功的功率。 24 / 25 学科网（北京）股份有限公司 $