第32讲 法拉第电磁感应定律 自感和涡流（复习讲义）（江苏专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

该高中物理高考复习教案围绕法拉第电磁感应定律、动生电动势（平动与转动切割）、自感和涡流等核心考点，按考情分析-知识框架-考点拆解-真题训练的逻辑组织，通过知识点解构、考向破译（例题+变式）、真题演练等环节，帮助学生系统构建电磁感应知识体系，突破转动切割等高频难点。 资料以科学思维中的模型建构为核心，如对比平动与转动切割模型，归纳E=BLv与E=½BL²ω的适用条件，结合生活实践情境（电磁炉、电磁阻尼）培养物理观念。设置分层变式训练（变考法、变情境）和真题溯源，助力教师精准把控复习节奏，提升学生应考能力。

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（感生电动势） 知识点1 感应电动势 知识点2 法拉第电磁感应定律 考向1 感应电动势及感应电流的计算重 考点二 导体切割磁感线时的感应电动势（动生电动势） 知识点1 导体平动切割磁感线 知识点2 导体转动切割磁感线 考向1 导体平动切割磁感线难 考向2 导体转动切割磁感线难 考点三 自感和涡流 知识点1 自感现象 知识点2 涡流 知识点3 电磁驱动和电磁阻尼 考向1 自感现象 考向2 涡流 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的理解与应用 感生电动势与动生电动势的比较 江苏卷·T15，计算题 导体棒转动切割磁感线的电动势计算 江苏卷·T8，4分 自感现象（通电自感与断电自感） 涡流、电磁阻尼与电磁驱动 考情分析 题型与考向：江苏高考对“法拉第电磁感应定律 自感和涡流”的考查以选择题为主要形式，分值4分。考查内容涵盖两个核心维度： 法拉第电磁感应定律：感生电动势（B随时间变化，2022年T5考查）和动生电动势（导体切割磁感线，2023年、2025年T8考查）。感生电动势的考查侧重于E=nΔΦ/Δt的直接应用，动生电动势的考查侧重于导体棒转动切割的特殊情形及电势高低的判断。 自感和涡流：自感现象（通电自感、断电自感）和涡流现象（电磁阻尼、电磁驱动）在江苏卷中尚未以独立选择题形式出现，但属于教材核心内容，且2025年北京卷、2023年全国乙卷、广东卷、天津卷、北京卷、山东卷、湖北卷、辽宁卷等均考查了自感与涡流，江苏卷未来考查的可能性较大。 情境与立意： 生活实践类：电磁阻尼在磁电式仪表中的应用（运输微安表时用金属片将接线柱连接）、电磁驱动在交通工具中的应用、涡流在电磁炉和金属探测器中的应用、汽车测速中的电磁感应现象等。 学习探究类：法拉第电磁感应定律的定量理解（E=nΔΦ/Δt）、感生电动势与动生电动势的成因比较、导体棒转动切割磁感线的特殊情形分析、通电自感与断电自感的现象观察与原理分析、涡流现象的观察与解释。 复习目标 法拉第电磁感应定律的理解与应用：掌握法拉第电磁感应定律E=nΔΦ/Δt，理解其物理意义——感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，与磁通量的大小无关。能计算因磁场变化产生的感生电动势（2022年江苏卷T5考查方向），注意区分“磁通量变化量ΔΦ”与“磁通量变化率ΔΦ/Δt”的物理含义。 感生电动势与动生电动势的比较：掌握两类电动势的成因区别——感生电动势由变化的磁场产生（感生电场驱动电荷），动生电动势由导体运动切割磁感线产生（洛伦兹力驱动电荷）。理解两者在能量转化上的区别：感生电动势中磁场能转化为电能，动生电动势中机械能转化为电能。能根据具体情境判断电动势类型并选择相应的计算方法。 导体棒转动切割磁感线的电动势计算：掌握导体棒转动切割磁感线时感应电动势的计算方法（E=½BL²ω），能判断导体棒各点的电势高低（2023年、2025年江苏卷T8考查方向）。江苏卷选择题高频考点，务必熟练掌握。 注意区分导体棒“平动切割”（E=BLv）与“转动切割”（E=½BL²ω）两种情形。 自感现象（通电自感与断电自感） ：理解自感现象的成因——导体本身电流变化引起磁通量变化，产生自感电动势阻碍原电流的变化。掌握通电自感（与线圈串联的灯泡延迟变亮）和断电自感（与线圈并联的灯泡闪亮后再熄灭）的现象特征与原理分析。理解自感系数L的物理意义（由线圈自身性质决定）及自感电动势公式E=LΔI/Δt。 涡流、电磁阻尼与电磁驱动：理解涡流的成因——块状导体在变化的磁场中或在磁场中运动时，内部产生涡旋状感应电流。掌握涡流的应用（电磁炉、金属探测器、真空冶炼）与防止（变压器铁芯采用硅钢片叠压）。理解电磁阻尼（导体在磁场中运动时受到安培力的阻碍作用，如电磁制动）和电磁驱动（磁场运动带动导体运动）的物理原理。全国多卷已考查，江苏卷未来考查可能性较大。 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 法拉第电磁感应定律（感生电动势） 知识点1 感应电动势 知●识●解●构 1、定义 在电磁感应现象中产生的电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 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。 在电磁感应现象中，只要闭合回路中有感应电流，这个回路就一定有感应电动势；回路断开时，虽然没有感应电流，但感应电动势依然存在。 知识点2 法拉第电磁感应定律 知●识●解●构 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、表达式 E＝n，n为线圈匝数。 E的大小与无关，决定于磁通量的变化率。 当仅由的变化引起时，，其中S为线圈在磁场中的有效面积。若，则。 当仅由的变化引起时，。 当、同时变化时，则。 若已知Φ－t图像，则图线上某一点的切线斜率为。 ✨得分速记：三个物理量的比较 物理量 磁通量Φ 磁通量的变化量ΔΦ 磁通量的变化率 物理 意义 某时刻穿过磁场中某个面的磁感线条数 在某一过程中穿过某个面的磁通量的变化量 穿过某个面的磁通量变化的快慢 大小 计算 Φ＝BS⊥ ΔΦ＝ ＝ 注意 适用于匀强磁场。 穿过某个面有方向相反的磁场时，则不能直接应用Φ＝B·S.应考虑相反方向的磁通量抵消以后所剩余的磁通量。 ①ΔΦ＝Φ2－Φ1适用各种情况，②ΔΦ＝B·ΔS适用匀强磁场的情况，③ΔΦ＝S·ΔB适用面积不变的情况。 开始和转过180°时，平面都与磁场垂直，但穿过平面的磁通量是不同的，一正一负，ΔΦ＝2B·S而不是零。 既不表示磁通量的大小也不表示变化的多少。在Φ-t图像中，可用图线的斜率表示。 考●向●破●译 考向1 感应电动势及感应电流的计算【重】 例1（25-26·江苏连云港·高二下） 如图甲所示，一个n=10匝的金属线圈固定在水平面内，线圈阻值r=1Ω，线圈外接一个阻值R=9Ω的电阻，其余电阻不计，a、b两点距离很近。线圈内的磁通量变化如图乙所示，规定磁场方向垂直纸面向里时磁通量为正。求 (1)t=1s时，通过电阻R中的电流I是多大； (2)t=1s时，a、b两点间的电势差Uab。 【答案】(1)1A (2)-9V 【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律可知 则由闭合电路的欧姆定律可知 （2）根据楞次定律可知t=1s时b点电势高于a点，可得a、b两点间的电势差 【变式训练1·变考法】【与电容器结合】（25-26·江苏常州·高二期末）如图所示，圆形线圈面积为0.4m2，匝数N=150匝，线圈中的磁感应强度B随时间t的变化如图所示（以垂直纸面向里为正方向），圆形线圈的电阻r=1Ω，框架电阻不计，电阻，，电容器电容C=10⁻6F，0时刻闭合开关。求： (1)稳定时流过线圈的感应电流的大小I和方向； (2)若稳定后再断开开关，求经过电阻R1的电荷量q。 【答案】(1)2A，顺时针 (2) 【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律可得线圈中产生的感应电动势为 外电路中、并联后的总电阻为 流过线圈的感应电流为 根据楞次定律，可知感应电流的方向为顺时针方向。 （2）电容器极板间电压为 电容器带电量为 经过的电量为 【变式训练2·变考法】（25-26·江苏连云港·高二下）如图甲所示，正方形闭合线圈边长为10cm，总电阻为1.0Ω，匝数为100匝，放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示。求： (1)在内线圈中感应电动势的大小； (2)线圈中感应电动势的有效值。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由题图乙可知，在内磁感应强度变化率的大小为 则由法拉第电磁感应定律可得，在内线圈中感应电动势的大小为 （2）同理可得，在内线圈中感应电动势的大小为 由题图乙可知，磁感应强度变化的周期为，设线圈中感应电动势的有效值为，则根据电流的热效应有 解得 考点二 导体切割磁感线时的感应电动势 知识点1 导体平动切割磁感线 知●识●解●构 1、公式 ，公式中要求B、L、v 三者相互垂直。 当导体做切割磁感线运动时，其感应电动势的计算公式为，θ为运动方向与磁感线方向的夹角。 公式中L为切割磁感线的有效长度，即导线在垂直速度方向的投影长度，如下图所示。 图甲中；图乙中若沿v1方向运动时，则；图丙中若沿v1方向运动时，则；沿v2方向运动时，则；图丁中。 公式中的v应理解为导体和磁场间的相对速度，当导体不动而磁场运动时，也有感应电动势产生。若v 为平均值，E就是平均感应电动势，若v为瞬时值，E就是瞬时感应电动势。 2、适用条件 导体在匀强磁场中做切割磁感线运动而产生的感应电动势的计算。 知识点2 导体转动切割磁感线 知●识●解●构 如图所示，当长为的导体在垂直于匀强磁场(磁感应强度为B)的平面内，绕一端以角速度匀速转动，当导体运动Δt时间后，转过的弧度，转过的面积，则。 若绕0转动，OA=L1，OC=L2则。 ✨得分速记：两个公式的比较 公式 E＝n E＝Blvsin θ 区别 研究对象 整个闭合回路 回路中做切割磁感线运动的那部分导体 适用范围 各种电磁感应现象 只适用于导体切割磁感线运动的情况 条件不同 不一定是匀强磁场E＝n＝n＝n，E由决定。 导线l上各点所在处的B相同。 l、v、B应取两两互相垂直的分量，可采用投影的办法。 计算结果 Δt内的平均感应电动势 某一时刻的瞬时感应电动势 联系 E＝Blvsin θ是由E＝n在一定条件下推导出来的。 考●向●破●译 考向1 导体平动切割磁感线【难】 例1（25-26·江苏海门·高二下）如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，一段长为 L金属导体棒MN折成等长的直角以速度v沿角平分线方向匀速运动。已知磁感应强度为B，则导体棒MN两端的电势差大小为（     ） A．0 B．BLv C．BLv D．BLv 【答案】C 【详解】由题意可知，金属导体棒与速度垂直的有效长度为 由右手定则可知，感应电流方向为由M指向N，则 根据法拉第电磁感应定律，有 所以导体棒MN两端的电势差大小为。 故选C。 【变式训练1·变考法】（2026·江苏南京·模拟）如图所示，先后以速度和匀速把一矩形线圈水平拉出有界匀强磁场区域，且，则在先后两种情况下（　　） A．先后在线圈中产生的感应电动势之比 B．先后在线圈中产生的感应电流之比 C．先后通过线圈某截面的电荷量之比 D．先后在线圈中产生的焦耳热之比 【答案】D 【详解】A．感应电动势，与成正比，因此，故A错误； B．感应电流，与成正比，因此，故B错误； C．通过截面的电荷量 两次拉出过程磁通量变化量相同，因此，故C错误； D．焦耳热 拉出时间 代入得 与成正比，因此，故D正确。 故选D。 【变式训练2·变考法】（25-26·江苏无锡·高二上）如图所示，无限长金属导轨EF、PQ固定在倾角为的光滑绝缘斜面上，轨道间距，底部接入一阻值为的定值电阻，上端开口。整个空间有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度。一质量为的金属棒ab与导轨接触良好，ab与导轨间的动摩擦因数，ab连入导轨间的电阻，电路中其余电阻不计。现用一质量的物体通过一不可伸长的轻质细绳绕过光滑的定滑轮与ab相连。由静止释放M，当M下落高度时，ab开始匀速运动（运动中ab始终垂直导轨，并接触良好）。不计空气阻力，，，g取。求 (1)ab棒从开始运动到匀速运动的这段时间内流过电阻R的总电荷量q； (2)ab棒从开始运动到匀速运动经历的时间t； (3)从开始运动到匀速运动的这段时间内，导体棒上产生的焦耳热。 【答案】(1)20.16C (2)2.1 (3)21.168 【详解】（1）ab 棒沿斜面上滑的距离等于 M 下落的高度，即 根据法拉第电磁感应定律，平均感应电动势 平均电流 流过电阻 R 的总电荷量 代入数据得 （2）当 ab 棒匀速运动时，受力平衡。对 M 有 对 ab 棒有 其中 解得 对系统应用动量定理，规定 M 运动方向为正方向，有 解得 （3）根据能量守恒定律，系统重力势能的减少量等于系统动能的增加量、摩擦产生的内能和电路产生的总焦耳热之和。即 解得 导体棒上产生的焦耳热 考向2 导体转动切割磁感线【难】 例2（25-26·江苏淮安·高二下）如图所示，金属轮子由圆环和三根辐条组成，环的电阻不计，辐条间夹角为120°且电阻相同，轮子在外力驱动下垂直圆面的轴O匀速转动。磁场垂直圆面向里，边界为通过圆心、夹角为120°的扇形区域，不计一切摩擦，当OQ处于图示位置时（　　） A．圆环上各点电势相等 B．三根辐条两端点间电压不等 C．流经三根辐条的电流大小相等 D．流经三根辐条的电流方向指向O点 【答案】A 【详解】A．由于圆环的电阻不计，所以圆环上没有电势降落，整个圆环为等势体，即圆环上各点的电势相等，故A项正确； B．设每根辐条电阻为r，OQ产生的感应电动势为E，OQ为电源，内阻为r。外电路是ON、OP并联，其外电路的总电阻为 路端电压 三根辐条的一端都接在圆心O，另一端都接在等势的圆环上，因此三根辐条两端的电压都等于，故B项错误； C．流过OQ的电流为总电流，有 流过ON、OP的电流相等，为 三根辐条的电流大小不相等，故C项错误； D．由右手定则/洛伦兹力判断：正电荷受洛伦兹力向Q移动，因此Q电势高于O，OQ作为电源，内部电流方向为（背离O），只有ON、OP中电流方向指向O，故D项错误。 故选A。 【变式训练1·变考法】（25-26·江苏苏州·高二下）如图所示是法拉第圆盘发电机的示意图，铜质圆盘安装在水平铜轴上，与电阻组成回路，现在顺时针（从左往右看）转动圆盘，则（　　） A．只有圆盘加速转动时，回路中才有感应电流 B．转动过程中的整个圆盘的磁通量不变，回路中没有电流 C．圆盘转动过程中，回路中的感应电流从经电阻到 D．圆盘转动过程中，回路中的感应电流从经电阻到 【答案】D 【详解】A．当圆盘匀速转动时导体持续切割磁感线，产生恒定电动势，回路中有感应电流，则不只有圆盘加速转动时，回路中才有感应电流，故A错误； B．整个圆盘磁通量虽不变，但本题中导体在磁场中运动，切割磁感线，产生动生电动势，故B错误； CD．由图，磁场方向水平向右，圆盘顺时针转动，点线速度方向垂直纸面指向纸内，利用右手定则，结合电源内部，电流方向从负极到正极可以判定，边缘点电势高于中心点，即为正极，故电流方向为，故C错误，D正确。 故选D。 【变式训练2·变情境】（25-26·江苏如皋·高二下）圆筒式磁力耦合器由内转子、外转子两部分组成。工作原理如图甲所示，内、外转子可绕中心轴转动。外转子半径为，由四个相同的单匝线圈紧密围成，每个线圈的电阻均为，直边的长度均为，与轴线平行。内转子由四个形状相同的永磁体组成，磁体产生径向磁场，线圈处的磁感应强度大小均为。当外转子以角速度匀速转动时，内转子被带动以角速度匀速转动，某时刻线圈的直边与处的磁场方向如图乙所示，求此时刻 (1)ab边产生的感应电动势大小； (2)ab边所受到的安培力大小。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据题意可知，转动时的线速度为 则ab产生的感应电动势 E方向沿adcb。 （2）cd边所在处的磁场沿半径向内，产生的感应电动势大小为 方向沿adcb，因此线圈总电动势 则电流 则ab边所受到的安培力大小 联立解得 考点三 自感和涡流 知识点1 自感现象 知●识●解●构 1．自感现象 (1)概念：当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在线圈本身激发出感应电动势，这种现象称为自感。 (2)自感电动势 ①定义：由于自感而产生的感应电动势叫作自感电动势。 ②表达式：E＝L。 (3)自感系数L ①相关因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关。 ②单位：亨利(H)，1 mH＝10－3 H，1 μH＝10－6 H。 知识点2 涡流 知●识●解●构 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。 知识点3 电磁驱动和电磁阻尼 知●识●解●构 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 例1（25-26高二下·江苏连云港灌南·期中）如图所示，A和B是两个相同的小灯泡，L是自感系数很大，电阻几乎为0的线圈。忽略电源内阻，下列说法正确的是（     ） A．开关S由断开变为闭合时，只有灯泡A立即变亮 B．开关S由断开变为闭合时，只有灯泡B立即变亮 C．开关S由闭合变为断开时，只有灯泡A闪亮后逐渐熄灭 D．开关S由闭合变为断开时，只有灯泡B闪亮后逐渐熄灭 【答案】D 【详解】AB．开关S由断开变为闭合时，灯泡AB都是立即变亮，由于线圈产生自感电动势阻碍电流增加，则线圈相当断路，随着线圈自感电动势逐渐减小，则B灯逐渐被短路，从而逐渐熄灭，而A灯变得更亮，AB错误； CD．开关S由闭合变为断开时，灯泡A立刻熄灭；因线圈产生自感电动势阻碍电流减小，线圈L相当于电源，与B灯组成新的回路，则只有灯泡B闪亮后逐渐熄灭，C错误，D正确。 故选D。 【变式训练1·变考法】（25-26高二下·江苏连云港）片式电感器因体积小，集成度高、性能稳定，已成为电子和通讯领域的主流选择。如图为某次测试电感器性能的实验电路图，、是规格相同的两个灵敏电流计，电路稳定后断开开关S瞬间，下列说法正确的是（     ） A．的示数逐渐增加 B．的示数立即为零 C．的示数大于的示数 D．和指针偏转方向相反 【答案】D 【详解】A．电路稳定时，流过的电流方向从左向右。断开开关S瞬间，由于电感线圈的自感作用，阻碍电流减小，流过的电流方向不变，大小逐渐减小，故A错误； B．断开开关S瞬间，电感线圈、、和构成闭合回路，有感应电流流过，其示数不会立即为零，故B错误； C．断开开关S瞬间，、、和构成串联回路，流过和的电流大小相等，故C错误； D．电路稳定时，流过和的电流方向均从左向右。断开开关S瞬间，流过的电流方向仍从左向右，而流过的电流方向变为从右向左，两者电流方向相反，指针偏转方向相反，故D正确。 故选D。 考向2 涡流 例2（25-26高二下·江苏高淳高级中学）下列与电磁感应有关的现象中说法正确的是（　　） A．甲图中，当蹄形磁体顺时针转动（从上往下看）时，铝框也将沿顺时针方向转动 B．乙图中，真空冶炼炉的线圈通入高频交流电时，线圈会产生大量热量使金属熔化 C．丙图中，磁电式仪表内部把线圈绕在铝框骨架上，起到电磁驱动的作用 D．丁图中，铜盘在转动过程中，当手持蹄形磁体靠近铜盘时，铜盘的转速不变 【答案】A 【详解】A．根据电磁驱动原理可知，当蹄形磁体顺时针转动（从上往下看）时，铝框也顺时针转动，故A正确； B．真空冶炼炉外线圈通入高频交流电时，周围空间产生高频磁场，炉内的金属内部就产生很强的涡流，从而冶炼金属，故B错误； C．磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，线圈通电受力后带动铝框转动，铝框内产生涡流，在电磁阻尼的作用下，线圈很快停止摆动，故C错误； D．铜盘在转动过程中，当手持蹄形磁体靠近铜盘时，铜盘中产生涡流，铜盘受到电磁阻尼作用，铜盘的转速变小，故D错误。 故选A。 【变式训练1·变考法】（25-26高二下·江苏苏州）如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来。若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有（　　） A．将金属杯换为陶瓷杯 B．增加线圈的匝数 C．取走线圈中的铁芯 D．交流电源换为直流电源 【答案】B 【详解】A．陶瓷是绝缘体，自由电荷极少，无法在变化的磁场中产生感应电流（涡流），也就无法产生焦耳热来加热水，故A错误； B．增加线圈匝数，线圈产生的磁场更强，穿过金属杯的磁通量变化率更大，金属杯感应出的涡流更大，发热功率增大，可缩短加热时间，故B正确； C．铁芯的作用是增强磁场，取走铁芯后磁场减弱，涡流减小，发热功率降低，加热时间变长，故C错误； D．直流电源产生稳定磁场，金属杯内磁通量不变，无法感应出涡流，不能加热水，故D错误。 故选B。 考向3 电磁驱动与电磁阻尼 例3（25-26·江苏连云港·高二下）如图所示，一个可以自由转动的铝框放在蹄形磁铁的两个磁极间，转动磁铁铝框也会跟着转动，下列说法正确的是（     ） A．这种现象叫电磁驱动 B．这种现象叫电磁阻尼 C．磁铁停止转动后、如果没有空气阻力和摩擦阻力，铝框将继续加速转动 D．磁铁停止转动后、如果没有空气阻力和摩擦阻力，铝框将保持匀速转动 【答案】A 【详解】AB．当磁铁转动时，磁场相对于铝框运动，铝框中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流的安培力会阻碍铝框与磁铁的相对运动，使铝框跟随磁铁转动，该现象叫做电磁驱动，不是电磁阻尼（电磁阻尼是安培力阻碍导体的相对运动、使导体减速的现象），故A正确，B错误 CD．当磁铁停止转动后，如果没有空气阻力和摩擦阻力，由于铝框转动的过程中仍然能产生感应电流，根据楞次定律，铝框会受到阻碍铝框转动的安培力作用，逐渐减速直到停止运动，故CD错误； 故选A。 【变式训练1·变考法】（25-26·江苏苏州·高二下）电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应实现减震及能量回收，结构如图甲所示。固定线圈电阻不计，两对永磁铁可随发动机一起上下振动，永磁铁在振子平面内的磁场分布情况如图乙所示。永磁铁振动时，磁场分界线不会离开线圈。下列说法正确的是（     ） A．增加线圈匝数，可以提升减震效果 B．若永磁铁相对线圈左右振动，则也可以起到很好的减震作用 C．永磁铁相对线圈的振幅越大，线圈中感应电动势越大 D．当永磁铁相对线圈向下振动时，图乙线圈中的感应电流为逆时针方向 【答案】A 【详解】A．根据，感应电动势、感应电流都跟匝数成正比，增加匝数，也会增大感应电流的安培力，阻碍相对运动，提升减震效果，故A正确； B．若永磁铁相对线圈左右振动，磁通量不发生变化，没有感应电流，也不受安培力，起不到减震的作用，故B错误； C．感应电动势跟磁通量变化率成正比，即与振动快慢有关，与振幅无关，故C错误； D．当磁铁相对线圈向下振动时，磁通量变化表现为向外增大，根据楞次定律，感应电流为顺时针，故D错误。 故选A。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2026·甘肃·高考）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）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 4．（2026·北京·高考）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 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 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（感生电动势） 知识点1 感应电动势 知识点2 法拉第电磁感应定律 考向1 感应电动势及感应电流的计算重 考点二 导体切割磁感线时的感应电动势（动生电动势） 知识点1 导体平动切割磁感线 知识点2 导体转动切割磁感线 考向1 导体平动切割磁感线难 考向2 导体转动切割磁感线难 考点三 自感和涡流 知识点1 自感现象 知识点2 涡流 知识点3 电磁驱动和电磁阻尼 考向1 自感现象 考向2 涡流 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的理解与应用 感生电动势与动生电动势的比较 江苏卷·T15，计算题 导体棒转动切割磁感线的电动势计算 江苏卷·T8，4分 自感现象（通电自感与断电自感） 涡流、电磁阻尼与电磁驱动 考情分析 题型与考向：江苏高考对“法拉第电磁感应定律 自感和涡流”的考查以选择题为主要形式，分值4分。考查内容涵盖两个核心维度： 法拉第电磁感应定律：感生电动势（B随时间变化，2022年T5考查）和动生电动势（导体切割磁感线，2023年、2025年T8考查）。感生电动势的考查侧重于E=nΔΦ/Δt的直接应用，动生电动势的考查侧重于导体棒转动切割的特殊情形及电势高低的判断。 自感和涡流：自感现象（通电自感、断电自感）和涡流现象（电磁阻尼、电磁驱动）在江苏卷中尚未以独立选择题形式出现，但属于教材核心内容，且2025年北京卷、2023年全国乙卷、广东卷、天津卷、北京卷、山东卷、湖北卷、辽宁卷等均考查了自感与涡流，江苏卷未来考查的可能性较大。 情境与立意： 生活实践类：电磁阻尼在磁电式仪表中的应用（运输微安表时用金属片将接线柱连接）、电磁驱动在交通工具中的应用、涡流在电磁炉和金属探测器中的应用、汽车测速中的电磁感应现象等。 学习探究类：法拉第电磁感应定律的定量理解（E=nΔΦ/Δt）、感生电动势与动生电动势的成因比较、导体棒转动切割磁感线的特殊情形分析、通电自感与断电自感的现象观察与原理分析、涡流现象的观察与解释。 复习目标 法拉第电磁感应定律的理解与应用：掌握法拉第电磁感应定律E=nΔΦ/Δt，理解其物理意义——感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，与磁通量的大小无关。能计算因磁场变化产生的感生电动势（2022年江苏卷T5考查方向），注意区分“磁通量变化量ΔΦ”与“磁通量变化率ΔΦ/Δt”的物理含义。 感生电动势与动生电动势的比较：掌握两类电动势的成因区别——感生电动势由变化的磁场产生（感生电场驱动电荷），动生电动势由导体运动切割磁感线产生（洛伦兹力驱动电荷）。理解两者在能量转化上的区别：感生电动势中磁场能转化为电能，动生电动势中机械能转化为电能。能根据具体情境判断电动势类型并选择相应的计算方法。 导体棒转动切割磁感线的电动势计算：掌握导体棒转动切割磁感线时感应电动势的计算方法（E=½BL²ω），能判断导体棒各点的电势高低（2023年、2025年江苏卷T8考查方向）。江苏卷选择题高频考点，务必熟练掌握。 注意区分导体棒“平动切割”（E=BLv）与“转动切割”（E=½BL²ω）两种情形。 自感现象（通电自感与断电自感） ：理解自感现象的成因——导体本身电流变化引起磁通量变化，产生自感电动势阻碍原电流的变化。掌握通电自感（与线圈串联的灯泡延迟变亮）和断电自感（与线圈并联的灯泡闪亮后再熄灭）的现象特征与原理分析。理解自感系数L的物理意义（由线圈自身性质决定）及自感电动势公式E=LΔI/Δt。 涡流、电磁阻尼与电磁驱动：理解涡流的成因——块状导体在变化的磁场中或在磁场中运动时，内部产生涡旋状感应电流。掌握涡流的应用（电磁炉、金属探测器、真空冶炼）与防止（变压器铁芯采用硅钢片叠压）。理解电磁阻尼（导体在磁场中运动时受到安培力的阻碍作用，如电磁制动）和电磁驱动（磁场运动带动导体运动）的物理原理。全国多卷已考查，江苏卷未来考查可能性较大。 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 法拉第电磁感应定律（感生电动势） 知识点1 感应电动势 知●识●解●构 1、定义 在电磁感应现象中产生的电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 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。 在电磁感应现象中，只要闭合回路中有感应电流，这个回路就一定有感应电动势；回路断开时，虽然没有感应电流，但感应电动势依然存在。 知识点2 法拉第电磁感应定律 知●识●解●构 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、表达式 E＝n，n为线圈匝数。 E的大小与无关，决定于磁通量的变化率。 当仅由的变化引起时，，其中S为线圈在磁场中的有效面积。若，则。 当仅由的变化引起时，。 当、同时变化时，则。 若已知Φ－t图像，则图线上某一点的切线斜率为。 ✨得分速记：三个物理量的比较 物理量 磁通量Φ 磁通量的变化量ΔΦ 磁通量的变化率 物理 意义 某时刻穿过磁场中某个面的磁感线条数 在某一过程中穿过某个面的磁通量的变化量 穿过某个面的磁通量变化的快慢 大小 计算 Φ＝BS⊥ ΔΦ＝ ＝ 注意 适用于匀强磁场。 穿过某个面有方向相反的磁场时，则不能直接应用Φ＝B·S.应考虑相反方向的磁通量抵消以后所剩余的磁通量。 ①ΔΦ＝Φ2－Φ1适用各种情况，②ΔΦ＝B·ΔS适用匀强磁场的情况，③ΔΦ＝S·ΔB适用面积不变的情况。 开始和转过180°时，平面都与磁场垂直，但穿过平面的磁通量是不同的，一正一负，ΔΦ＝2B·S而不是零。 既不表示磁通量的大小也不表示变化的多少。在Φ-t图像中，可用图线的斜率表示。 考●向●破●译 考向1 感应电动势及感应电流的计算【重】 例1（25-26·江苏连云港·高二下） 如图甲所示，一个n=10匝的金属线圈固定在水平面内，线圈阻值r=1Ω，线圈外接一个阻值R=9Ω的电阻，其余电阻不计，a、b两点距离很近。线圈内的磁通量变化如图乙所示，规定磁场方向垂直纸面向里时磁通量为正。求 (1)t=1s时，通过电阻R中的电流I是多大； (2)t=1s时，a、b两点间的电势差Uab。 【变式训练1·变考法】【与电容器结合】（25-26·江苏常州·高二期末）如图所示，圆形线圈面积为0.4m2，匝数N=150匝，线圈中的磁感应强度B随时间t的变化如图所示（以垂直纸面向里为正方向），圆形线圈的电阻r=1Ω，框架电阻不计，电阻，，电容器电容C=10⁻6F，0时刻闭合开关。求： (1)稳定时流过线圈的感应电流的大小I和方向； (2)若稳定后再断开开关，求经过电阻R1的电荷量q。 【变式训练2·变考法】（25-26·江苏连云港·高二下）如图甲所示，正方形闭合线圈边长为10cm，总电阻为1.0Ω，匝数为100匝，放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示。求： (1)在内线圈中感应电动势的大小； (2)线圈中感应电动势的有效值。 考点二 导体切割磁感线时的感应电动势 知识点1 导体平动切割磁感线 知●识●解●构 1、公式 ，公式中要求B、L、v 三者相互垂直。 当导体做切割磁感线运动时，其感应电动势的计算公式为，θ为运动方向与磁感线方向的夹角。 公式中L为切割磁感线的有效长度，即导线在垂直速度方向的投影长度，如下图所示。 图甲中；图乙中若沿v1方向运动时，则；图丙中若沿v1方向运动时，则；沿v2方向运动时，则；图丁中。 公式中的v应理解为导体和磁场间的相对速度，当导体不动而磁场运动时，也有感应电动势产生。若v 为平均值，E就是平均感应电动势，若v为瞬时值，E就是瞬时感应电动势。 2、适用条件 导体在匀强磁场中做切割磁感线运动而产生的感应电动势的计算。 知识点2 导体转动切割磁感线 知●识●解●构 如图所示，当长为的导体在垂直于匀强磁场(磁感应强度为B)的平面内，绕一端以角速度匀速转动，当导体运动Δt时间后，转过的弧度，转过的面积，则。 若绕0转动，OA=L1，OC=L2则。 ✨得分速记：两个公式的比较 公式 E＝n E＝Blvsin θ 区别 研究对象 整个闭合回路 回路中做切割磁感线运动的那部分导体 适用范围 各种电磁感应现象 只适用于导体切割磁感线运动的情况 条件不同 不一定是匀强磁场E＝n＝n＝n，E由决定。 导线l上各点所在处的B相同。 l、v、B应取两两互相垂直的分量，可采用投影的办法。 计算结果 Δt内的平均感应电动势 某一时刻的瞬时感应电动势 联系 E＝Blvsin θ是由E＝n在一定条件下推导出来的。 考●向●破●译 考向1 导体平动切割磁感线【难】 例1（25-26·江苏海门·高二下）如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，一段长为 L金属导体棒MN折成等长的直角以速度v沿角平分线方向匀速运动。已知磁感应强度为B，则导体棒MN两端的电势差大小为（     ） A．0 B．BLv C．BLv D．BLv 【变式训练1·变考法】（2026·江苏南京·模拟）如图所示，先后以速度和匀速把一矩形线圈水平拉出有界匀强磁场区域，且，则在先后两种情况下（　　） A．先后在线圈中产生的感应电动势之比 B．先后在线圈中产生的感应电流之比 C．先后通过线圈某截面的电荷量之比 D．先后在线圈中产生的焦耳热之比 【变式训练2·变考法】（25-26·江苏无锡·高二上）如图所示，无限长金属导轨EF、PQ固定在倾角为的光滑绝缘斜面上，轨道间距，底部接入一阻值为的定值电阻，上端开口。整个空间有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度。一质量为的金属棒ab与导轨接触良好，ab与导轨间的动摩擦因数，ab连入导轨间的电阻，电路中其余电阻不计。现用一质量的物体通过一不可伸长的轻质细绳绕过光滑的定滑轮与ab相连。由静止释放M，当M下落高度时，ab开始匀速运动（运动中ab始终垂直导轨，并接触良好）。不计空气阻力，，，g取。求 (1)ab棒从开始运动到匀速运动的这段时间内流过电阻R的总电荷量q； (2)ab棒从开始运动到匀速运动经历的时间t； (3)从开始运动到匀速运动的这段时间内，导体棒上产生的焦耳热。 考向2 导体转动切割磁感线【难】 例2（25-26·江苏淮安·高二下）如图所示，金属轮子由圆环和三根辐条组成，环的电阻不计，辐条间夹角为120°且电阻相同，轮子在外力驱动下垂直圆面的轴O匀速转动。磁场垂直圆面向里，边界为通过圆心、夹角为120°的扇形区域，不计一切摩擦，当OQ处于图示位置时（　　） A．圆环上各点电势相等 B．三根辐条两端点间电压不等 C．流经三根辐条的电流大小相等 D．流经三根辐条的电流方向指向O点 【变式训练1·变考法】（25-26·江苏苏州·高二下）如图所示是法拉第圆盘发电机的示意图，铜质圆盘安装在水平铜轴上，与电阻组成回路，现在顺时针（从左往右看）转动圆盘，则（　　） A．只有圆盘加速转动时，回路中才有感应电流 B．转动过程中的整个圆盘的磁通量不变，回路中没有电流 C．圆盘转动过程中，回路中的感应电流从经电阻到 D．圆盘转动过程中，回路中的感应电流从经电阻到 【变式训练2·变情境】（25-26·江苏如皋·高二下）圆筒式磁力耦合器由内转子、外转子两部分组成。工作原理如图甲所示，内、外转子可绕中心轴转动。外转子半径为，由四个相同的单匝线圈紧密围成，每个线圈的电阻均为，直边的长度均为，与轴线平行。内转子由四个形状相同的永磁体组成，磁体产生径向磁场，线圈处的磁感应强度大小均为。当外转子以角速度匀速转动时，内转子被带动以角速度匀速转动，某时刻线圈的直边与处的磁场方向如图乙所示，求此时刻 (1)ab边产生的感应电动势大小； (2)ab边所受到的安培力大小。 考点三 自感和涡流 知识点1 自感现象 知●识●解●构 1．自感现象 (1)概念：当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在线圈本身激发出感应电动势，这种现象称为自感。 (2)自感电动势 ①定义：由于自感而产生的感应电动势叫作自感电动势。 ②表达式：E＝L。 (3)自感系数L ①相关因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关。 ②单位：亨利(H)，1 mH＝10－3 H，1 μH＝10－6 H。 知识点2 涡流 知●识●解●构 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。 知识点3 电磁驱动和电磁阻尼 知●识●解●构 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 例1（25-26高二下·江苏连云港灌南·期中）如图所示，A和B是两个相同的小灯泡，L是自感系数很大，电阻几乎为0的线圈。忽略电源内阻，下列说法正确的是（     ） A．开关S由断开变为闭合时，只有灯泡A立即变亮 B．开关S由断开变为闭合时，只有灯泡B立即变亮 C．开关S由闭合变为断开时，只有灯泡A闪亮后逐渐熄灭 D．开关S由闭合变为断开时，只有灯泡B闪亮后逐渐熄灭 【变式训练1·变考法】（25-26高二下·江苏连云港）片式电感器因体积小，集成度高、性能稳定，已成为电子和通讯领域的主流选择。如图为某次测试电感器性能的实验电路图，、是规格相同的两个灵敏电流计，电路稳定后断开开关S瞬间，下列说法正确的是（     ） A．的示数逐渐增加 B．的示数立即为零 C．的示数大于的示数 D．和指针偏转方向相反 考向2 涡流 例2（25-26高二下·江苏高淳高级中学）下列与电磁感应有关的现象中说法正确的是（　　） A．甲图中，当蹄形磁体顺时针转动（从上往下看）时，铝框也将沿顺时针方向转动 B．乙图中，真空冶炼炉的线圈通入高频交流电时，线圈会产生大量热量使金属熔化 C．丙图中，磁电式仪表内部把线圈绕在铝框骨架上，起到电磁驱动的作用 D．丁图中，铜盘在转动过程中，当手持蹄形磁体靠近铜盘时，铜盘的转速不变 【变式训练1·变考法】（25-26高二下·江苏苏州）如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来。若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有（　　） A．将金属杯换为陶瓷杯 B．增加线圈的匝数 C．取走线圈中的铁芯 D．交流电源换为直流电源 考向3 电磁驱动与电磁阻尼 例3（25-26·江苏连云港·高二下）如图所示，一个可以自由转动的铝框放在蹄形磁铁的两个磁极间，转动磁铁铝框也会跟着转动，下列说法正确的是（     ） A．这种现象叫电磁驱动 B．这种现象叫电磁阻尼 C．磁铁停止转动后、如果没有空气阻力和摩擦阻力，铝框将继续加速转动 D．磁铁停止转动后、如果没有空气阻力和摩擦阻力，铝框将保持匀速转动 【变式训练1·变考法】（25-26·江苏苏州·高二下）电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应实现减震及能量回收，结构如图甲所示。固定线圈电阻不计，两对永磁铁可随发动机一起上下振动，永磁铁在振子平面内的磁场分布情况如图乙所示。永磁铁振动时，磁场分界线不会离开线圈。下列说法正确的是（     ） A．增加线圈匝数，可以提升减震效果 B．若永磁铁相对线圈左右振动，则也可以起到很好的减震作用 C．永磁铁相对线圈的振幅越大，线圈中感应电动势越大 D．当永磁铁相对线圈向下振动时，图乙线圈中的感应电流为逆时针方向 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2026·甘肃·高考）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）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。 4．（2026·北京·高考）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。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 法拉第电磁感应定律 自感和涡流 考点一 法拉第电磁感应定律（感生电动势） 考●向●破●译 考向1 感应电动势及感应电流的计算【重】 例1 【答案】(1)1A (2)-9V 【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律可知 则由闭合电路的欧姆定律可知 （2）根据楞次定律可知t=1s时b点电势高于a点，可得a、b两点间的电势差 【变式训练1·变考法】 【答案】(1)2A，顺时针 (2) 【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律可得线圈中产生的感应电动势为 外电路中、并联后的总电阻为 流过线圈的感应电流为 根据楞次定律，可知感应电流的方向为顺时针方向。 （2）电容器极板间电压为 电容器带电量为 经过的电量为 【变式训练2·变考法】 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由题图乙可知，在内磁感应强度变化率的大小为 则由法拉第电磁感应定律可得，在内线圈中感应电动势的大小为 （2）同理可得，在内线圈中感应电动势的大小为 由题图乙可知，磁感应强度变化的周期为，设线圈中感应电动势的有效值为，则根据电流的热效应有 解得 考点二 导体切割磁感线时的感应电动势 考●向●破●译 考向1 导体平动切割磁感线【难】 例1【答案】C 【变式训练1·变考法】【答案】D 【变式训练2·变考法】 【答案】(1)20.16C (2)2.1 (3)21.168 【详解】（1）ab 棒沿斜面上滑的距离等于 M 下落的高度，即 根据法拉第电磁感应定律，平均感应电动势 平均电流 流过电阻 R 的总电荷量 代入数据得 （2）当 ab 棒匀速运动时，受力平衡。对 M 有 对 ab 棒有 其中 解得 对系统应用动量定理，规定 M 运动方向为正方向，有 解得 （3）根据能量守恒定律，系统重力势能的减少量等于系统动能的增加量、摩擦产生的内能和电路产生的总焦耳热之和。即 解得 导体棒上产生的焦耳热 考向2 导体转动切割磁感线【难】 例2【答案】A 【变式训练1·变考法】【答案】D 【变式训练2·变情境】 【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据题意可知，转动时的线速度为 则ab产生的感应电动势 E方向沿adcb。 （2）cd边所在处的磁场沿半径向内，产生的感应电动势大小为 方向沿adcb，因此线圈总电动势 则电流 则ab边所受到的安培力大小 联立解得 考点三 自感和涡流 考●向●破●译 考向1 自感现象 例1【答案】D 【变式训练1·变考法】【答案】D 考向2 涡流 例2【答案】A 【变式训练1·变考法】【答案】B 考向3 电磁驱动与电磁阻尼 例3【答案】A 【变式训练1·变考法】【答案】A 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．【答案】B 2．【答案】B 3． 【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 4． 【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 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $