電磁感應(yīng)的綜合分析-2025年廣東高考物理復(fù)習(xí)專練

重難點18電磁感應(yīng)的綜合分析

命題趨勢J

考點三年考情分析2025考向預(yù)測

(1)楞次定律與法拉第電磁感應(yīng)定主要考查法拉第電磁感應(yīng)定律、楞

律的應(yīng)用；次定律和自感等知識的應(yīng)用，主要

(2)電磁感應(yīng)中的圖像問題；涉及電流、電壓、電功率、電熱和

3年2考

(3)電磁感應(yīng)中的動力學(xué)與能量問電荷量的分析與計算，從命題形式

[(2024,T4),(2022,T10)]

題；看，既有單獨考查的選擇題,也有綜

(4)電磁感應(yīng)規(guī)律在生活、生產(chǎn)、科合考查的計算題，且綜合命題的頻

技中的應(yīng)用.率和分值更高，難度也較大。

EtSSSSS

I重難詮釋

【情境解讀】

磁通量發(fā)生變化

方向:以次定福K＞方向:右’手萩T微元法

T右手螺旋定則一

判

由給定的電磁感應(yīng)根據(jù)斜率、截距、面——?左手定則——斷

過程畫出相應(yīng)的物積、正負、拐點等判方

函

向

理量的函數(shù)圖像數(shù)斷可能性

表

達

由給定的有關(guān)圖像式

L-分析電磁感應(yīng)過程,找出圖像的斜率、

確定相關(guān)的物理量截距、面積、正負等計

—閉合電路歐姆定律算

表示的物理意義大

「動能、動量定理一小

T動量、能量守恒定律

【高分技巧】

內(nèi)容重要的規(guī)律、公式和二級結(jié)論

1.電磁感應(yīng)現(xiàn)(1)磁通量：蟲=BS,它是標(biāo)量，但有正負。

象、磁通量(2)感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件是：①閉合回路②磁通量發(fā)生變化。

(3)楞次定律：感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通

量的變化。

(4)阻礙方式：增反減同；來拒去留；增縮減擴。

(5)右手定則：判斷感應(yīng)電流或感應(yīng)電動勢的方向。

(6)法拉第電磁感應(yīng)定律：E=n—,其中〃為線圈匝數(shù)。

2.法拉第電磁感

應(yīng)定律、楞次定(7)感生電動勢：E=〃任；動生電動勢：E=Blv；轉(zhuǎn)動切割

律、右手定則

產(chǎn)生的電動勢：E=-BP(oa

2

nA6

(8)感應(yīng)電荷量：q=——o

R總

(9)渦流、電磁阻尼、電磁驅(qū)動。

【考向一：楞次定律與法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用】

1.感應(yīng)電流方向的判斷方法

[楞次定律修也!穿過回路的磁通量變化]

|右手定則修駕!導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動)

2.感應(yīng)電動勢大小的求法

情境圖研究對象表達式

三種形式

nN①

E=------

2

fXXx\

XXX回路（不一定閉合）XBS

(\XXX/E=n-----

nB\S

E=-------

2

XX一段直導(dǎo)線（或等效直

E=Blv

導(dǎo)線）

XXXX

XX7XX繞一端轉(zhuǎn)動的一段導(dǎo)體E=-BP(o

2

XXXX

J3棒

XXXX

一B

Q_____1____山繞與5垂直的軸轉(zhuǎn)動的

從圖示時刻計時e=NBS（ocoscat

-----1----

dc導(dǎo)線框

1.（多選）（2023廣州三模）圖甲為某款“自發(fā)電”無線門鈴按鈕，其“發(fā)電”原理如圖乙所示，按下門鈴

按鈕過程，磁鐵靠近螺線管；松開門鈴按鈕過程，磁鐵遠離螺線管回歸原位，下列說法中正確的有（）

甲

A.按下按鈕過程，螺線管尸端電勢較高

B.若更快按下按鈕，則P、。兩端的電勢差更大

C.按住按鈕不動，螺線管中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動勢

D.若按下和松開按鈕的時間相同，則兩過程螺線管產(chǎn)生大小相等的感應(yīng)電動勢

2.（多選）（2023全國甲卷）一有機玻璃管豎直放在水平地面上，管上有漆包線繞成的線圈，線圈的兩端與電

流傳感器相連，線圈在玻璃管上部的5匝均勻分布，下部的3匝也均勻分布，下部相鄰兩匝間的距離大

于上部相鄰兩匝間的距離。如圖（a）所示?，F(xiàn)讓一個很小的強磁體在玻璃管內(nèi)沿軸線從上端口由靜止下落,

電流傳感器測得線圈中電流/隨時間f的變化如圖（b）所示。則（）

,強磁體

電流傳感器

A.小磁體在玻璃管內(nèi)下降速度越來越快

B.下落過程中，小磁體的N極、S極上下顛倒了8次

C.下落過程中，小磁體受到的電磁阻力始終保持不變

D.與上部相比，小磁體通過線圈下部的過程中，磁通量變化率的最大值更大

3.（2023廣東新高考模擬）浮桶式燈塔模型如圖甲所示，其由帶空腔的磁體和一個連著燈泡的線圈組成，磁

體在空腔產(chǎn)生的磁場如圖乙所示，磁體通過支柱固定在暗礁上，線圈隨波浪相對磁體沿豎直方向運動，

且始終處于磁場中，則浮桶線圈（）

浮桶截面

A.當(dāng)海面平靜時，燈泡穩(wěn)定發(fā)光

B.當(dāng)海水水平勻速流動時，燈泡穩(wěn)定發(fā)光

C.海水上下振蕩幅度越大，燈泡發(fā)光越亮

D.海水上下振蕩速度越快，燈泡發(fā)光越亮

4.（多選）如圖所示，將半徑分別為廠和2r的同心圓形導(dǎo)軌固定在同一絕緣水平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌之間接有阻值

為R的定值電阻和一個電容為C的電容器，整個裝置處于磁感應(yīng)強度大小為5、方向豎直向下的勻強磁

場中。將一個長度為八阻值為R的金屬棒ND置于圓導(dǎo)軌上，0、/、。三點共線，在外力的作用下金

屬棒以。為轉(zhuǎn)軸逆時針勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為〃，元電荷大小為e,轉(zhuǎn)動過程中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)

軌電阻不計。下列說法正確的是（）

XX

T

A.D點的電勢高于4點的電勢

B.金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為3nBnr2

C.電容器的電荷量為3jiCBnr2

D.一質(zhì)子在電容器中從S板附近運動到T板附近時，靜電力所做的功為-------

2

5.（多選）（2024廣東六校聯(lián)考）圖甲所示的一款健身車的主要構(gòu)件如圖乙所示，金屬飛輪工和金屬前輪C可

繞同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，/和C之間有金屬輻條，輻條長度等于/和C的半徑之差.腳踏輪2和飛輪/通過

鏈條傳動，帶動前輪C轉(zhuǎn)動.整個前輪C都處在方向垂直輪面向里的勻強磁場中.將電阻R的。端用

導(dǎo)線連接在飛輪/上，b端用導(dǎo)線連接前輪C邊緣.健身者腳蹬腳踏輪8使其以角速度。順時針轉(zhuǎn)動，

轉(zhuǎn)動過程不打滑，電路中其他電阻忽略不計,下列說法中正確的是（）

A.電阻。端的電勢高于6端的電勢

B.金屬前輪邊緣所組成的圓形閉合回路中的磁通量保持不變

C.電阻R的熱功率與“成正比

5

D.若。保持不變，飛輪，的半徑也不變，但金屬前輪C的半徑變?yōu)樵瓉韱?，則仍兩端的電壓變

為原來的-

16

【考向二：電磁感應(yīng)中的電路問題】

電磁感應(yīng)中電路問題的解題流程

6.如圖所示，一不計電阻的導(dǎo)體圓環(huán)，半徑為人圓心在。點，過圓心放置一長度為2人電阻為R的輻

條，輻條與圓環(huán)接觸良好?，F(xiàn)將此裝置放置于磁感應(yīng)強度為2、方向垂直紙面向里的有界勻強磁場中，

磁場邊界恰與圓環(huán)直徑在同一直線上，現(xiàn)使輻條以角速度。繞。點逆時針轉(zhuǎn)動，右側(cè)電路通過電刷與

圓環(huán)中心和環(huán)的邊緣相接觸，&S處于閉合狀態(tài)，不計其他電阻，則下列判斷正確的是（）

A.通過凡的電流方向為自上而下

B.感應(yīng)電動勢大小為2Br2co

C.理想電壓表的示數(shù)為1歷2。

6

D.理想電流表的示數(shù)為-----

3R

7.（多選）（2024山東濟寧統(tǒng)考一模）如圖所示，豎直固定的光滑圓弧形金屬導(dǎo)軌尸。半徑為r,。為圓心，P、

。之間用導(dǎo)線連接阻值為R的電阻。粗細均勻的輕質(zhì)金屬棒的一端通過錢鏈固定在。點，另一端連接質(zhì)

量為加的金屬小球，小球套在導(dǎo)軌尸0上。初始時刻金屬棒處于水平位置，小球、金屬棒與導(dǎo)軌始終接

觸良好。過圓心。的水平線下方分布著磁感應(yīng)強度大小為8、方向垂直紙面向里的勻強磁場。已知重力

加速度為g,金屬棒總電阻為2R,小球、導(dǎo)軌及導(dǎo)線電阻不計，不計一切摩擦阻力?，F(xiàn)將小球由靜止釋

放，第一次運動到最低點時小球速度大小為v,在此過程中下列說法正確的是（）

A.小球運動到最低點時，金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為Brv

B.小球運動到最低點時，金屬棒兩端的電壓為一

6

C.通過電阻火的電荷量為巴二

12R

D.電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為mgi—-mv2

8.（2024河北邯鄲統(tǒng)考一模）如圖所示，紙面內(nèi)的菱形金屬線框/2CD以速度為平行于方向勻速通過一

有界的勻強磁場，磁場的邊界尸。、相互平行，磁感應(yīng)強度大小為3、方向垂直紙面向里。已知線框

的電阻為R,線框的邊長和磁場寬度均為乙ZA=60°,ADLPQ,下列說法正確的是（）

X\M

X:

XI

X：

XI

X\N

A.A點離開磁場后線框內(nèi)的感應(yīng)電流沿順時針方向

B.線框內(nèi)感應(yīng)電動勢的最大值為爭Evo

c.此過程中穿過線框的磁通量的最大值為嗎/

16

B-L2vi

D.線框穿過磁場的整個過程中回路的最大熱功率為-----

2R

9.某同學(xué)設(shè)計了一種帶有閃爍燈的自行車車輪，以增強夜間騎車的安全性。如圖5所示為自行車后車輪,

已知金屬車輪半徑為r=0.6m,金屬輪軸半徑可以忽略，有絕緣輻條連接輪軸與車輪（輻條未畫出）。車

輪與輪軸之間對稱地接有4根相同的金屬條，每根金屬條中間都串接一個LED燈，LED燈可視為純電

阻，每個LED燈的阻值恒為R=0.45。，不計其他電阻。車輪旁的車架上固定有一特殊磁鐵，能在車輪

與輪軸之間形成一個方向垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強度大小3=0.5T的扇形勻強磁場區(qū)域，扇形對應(yīng)的

圓心角6=30。。使自行車沿平直路面勻速前進，已知車輪轉(zhuǎn)動的角速度為。=20rad/s,不計車輪厚度，

忽略磁場的邊緣效應(yīng)，取兀=3.0,則下列說法正確的是（）

圖5

A.車輪轉(zhuǎn)動一周過程中，LED燈亮的總時間為0.075s

B.金屬條進入磁場時，上電流的方向是

C.金屬條進入磁場時，上電流大小是2A

D.車輪轉(zhuǎn)動一周，LED燈產(chǎn)生的總焦耳熱為0.54J

10.如圖所示，水平面內(nèi)固定足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌乙、Z，間距d=0.5m,左端接有電容C=0.02F

的電容器，整個空間存在著垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度3=2T,質(zhì)量加=0.06kg的

導(dǎo)體棒垂直放置在導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌的電阻不計，現(xiàn)用一水平向右的恒力尸=0.32N作用于導(dǎo)體棒,

使棒從靜止開始運動，到達，處時速度v=4m/s,此時突然將拉力方向變?yōu)橄蜃?，則之后導(dǎo)體棒向右

運動的最大距離為（）

L|

?Lxhr

d

c[第WXr

~~2

A.lmB.2mC.3mD.4m

【考向三：電磁感應(yīng)中的圖像問題】

解答圖像問題應(yīng)注意以下幾個方面

（1）把握三個關(guān)注

如某一過程的起點、終點、轉(zhuǎn)

關(guān)注特殊時刻

?折點的感應(yīng)電動勢是否為零，

或特殊位置

電流方向是否改變

V看電磁感應(yīng)的發(fā)生過程分兒個

醫(yī)注變化過程I-?階段，這兒個階段是否和圖像

變化相對應(yīng)

V看圖像的斜率大小、圖像的曲

[關(guān)注變定趨勢）一直是否和物理過程相對應(yīng)，分

析大小和方向的變化趨勢

（2）掌握兩個常用方法

①排除法：定性分析電磁感應(yīng)過程中某個物理量的變化趨勢、變化快慢，特別是分析物理

量的方向（正、負），排除錯誤的選項。這種方法能快速解決問題，但不一定對所有問題都

適用。

②函數(shù)關(guān)系法：根據(jù)題目所給的條件寫出物理量之間的函數(shù)關(guān)系，再對圖像作出判斷，這

種方法得到的結(jié)果準(zhǔn)確、詳細，但不夠簡捷。

11.（2023大灣區(qū)二模）如圖甲所示，驅(qū)動線圈通過開關(guān)S與電源連接，發(fā)射線圈放在絕緣且內(nèi)壁光滑的發(fā)

射導(dǎo)管內(nèi).閉合開關(guān)S后，在0?力內(nèi)驅(qū)動線圈的電流％隨時間/的變化如圖乙所示.在這段時間內(nèi)，

下列說法中正確的是（）

A,驅(qū)動線圈內(nèi)部的磁場水平向左

B.發(fā)射線圈內(nèi)部的感應(yīng)磁場水平向左

C.r=0時發(fā)射線圈所受的安培力最大

D./=電時發(fā)射線圈中的感應(yīng)電流最大

12.（2024遼寧模擬預(yù)測）如圖甲所示，光滑導(dǎo)軌水平放置在與水平方向成60。角斜向下的勻強磁場中，勻強磁

場的磁感應(yīng)強度B隨時間f的變化規(guī)律如圖乙所示（規(guī)定斜向下為正方向），導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置，

除電阻R的阻值外，其余電阻不計，導(dǎo)體棒在水平外力作用下始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。規(guī)定a-b的方

向為電流的正方向，水平向右的方向為外力的正方向，安培力的正方向，則在0?4時間內(nèi)，能正確反

映電阻R的熱功率尸、流過導(dǎo)體棒。6的電流八導(dǎo)體棒防所受水平外力廠及安培力尸A隨時間f變化

的圖像的是（）

13.如圖甲所示，一個圓形線圈用絕緣桿固定在天花板上,線圈的匝數(shù)為"，半徑為r,總電阻為七線圈平

面與勻強磁場垂直，且下面一半處在磁場中，f=0時磁感應(yīng)強度的方向如圖甲所示，磁感應(yīng)強度8隨

時間/的變化關(guān)系如圖乙所示。下列說法正確的是（）

A.在0?2而的時間間隔內(nèi)線圈內(nèi)感應(yīng)電流先沿順時針方向后沿逆時針方向

B.在0?2擊的時間間隔內(nèi)線圈受到的安培力先向上后向下

C.在0?而的時間間隔內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的大小為2tR

nitr3Bi

2toR

14.（2024云南師大附中高三?？迹┤鐖D所示，一個平行于紙面的等腰直角三角形導(dǎo)線框，水平向右勻速運動,

穿過寬度為"的勻強磁場區(qū)域，三角形兩直角邊長度為2d,線框中產(chǎn)生隨時間變化的感應(yīng)電流3下列

圖形正確的是（）

A

11.（2024廣東廣州二模）為了模擬竹蜻蜓玩具閃閃發(fā)光的效果，某同學(xué)設(shè)計了如圖11甲所示的電路。半徑為

。的導(dǎo)電圓環(huán)內(nèi)等分為四個直角扇形區(qū)域，I、n區(qū)域內(nèi)存在垂直環(huán)面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小

為瓦長度為a、電阻為r的導(dǎo)體棒OP以角速度。繞O點逆時針勻速轉(zhuǎn)動，t=0時OP經(jīng)過圖示位置。

。尸通過圓環(huán)和導(dǎo)線與導(dǎo)通電阻為7?的發(fā)光二極管（LED）相連，忽略其他電阻。

（1）求OP切割磁感線過程中，通過二極管的電流大小和方向；

2兀

（2）在圖乙中作出0-----時間內(nèi)通過二極管的電流隨時間變化的圖像（規(guī)定從M到N為正方向，不用寫

CD

分析和計算過程）。

【考向四：電磁感應(yīng)中的動力學(xué)和能量問題】

1.電磁感應(yīng)綜合問題的解題思路

用法拉第電磁感應(yīng)定律（E=n等或

［“源”的分析卜

E=BM）確定電動勢的大小，用楞次

定律或右手定則判斷電動勢的方向

「'路”的分析卜［畫等效電路現(xiàn)求感應(yīng)電流上急

［“力”而分析卜［安培力F=B〃］——?］合夕卜力琮

JM:H:

「運動”的分析上［運動狀態(tài)］——?（加速度0］

卜能量”的分析H分析研究過程中能量轉(zhuǎn)化關(guān)系列碉

2.求解焦耳熱。的三種方法

（1）焦耳定律：Q=PRt,適用于電流恒定的情況。

（2）功能關(guān)系：。=%克安（次克安為克服安培力做的功）。

（3）能量轉(zhuǎn)化：Q=AE（其他能的減少量）。

16.（多選）（2024山東煙臺統(tǒng)考一模）如圖所示,水平面內(nèi)有兩根間距為d的光滑平行導(dǎo)軌,右端接有電容為C

的電容器。一質(zhì)量為根的導(dǎo)體棒固定于導(dǎo)軌上某處，輕繩一端連接導(dǎo)體棒，另一端繞過定滑輪下掛一

質(zhì)量為M的物塊。由靜止釋放導(dǎo)體棒，物塊下落從而牽引著導(dǎo)體棒向左運動。空間中存在垂直導(dǎo)軌平

面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為2,不計導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌的電阻，忽略繩與定滑輪間的摩擦。若導(dǎo)

體棒運動過程中電容器未被擊穿，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌接觸良好并保持垂直，重力加速度為g,則在物塊

由靜止下落高度為人的過程中（）

A.物塊做加速度逐漸減小的加速運動

B.物塊與導(dǎo)體棒組成的系統(tǒng)減少的機械能等于導(dǎo)體棒克服安培力做的功

.,,,,,,,Mg（機+82/C）

C.輕繩的拉力大小為~——

D.電容器增加的電荷量為CBdI-----f

M+m+B2cPC

17.（2024湖南模擬預(yù)測）如圖所示，有一正方形勻質(zhì)金屬框，其質(zhì)量為加，邊長為L,距離金屬框下底邊〃

處有一垂直紙面向里的勻強磁場。磁場區(qū)域上下邊界水平，高度為乙左右寬度足夠大。把該金屬框在

垂直磁場的平面內(nèi)以初速度處水平無旋轉(zhuǎn)拋出（金屬框下端保持水平），設(shè)置合適的磁感應(yīng)強度大小8,

使其勻速通過磁場，不計空氣阻力，重力加速度為g。下列說法正確的是（）

A.通過磁場的過程中，金屬框中電流的大小和方向保持不變

B.金屬框在通過磁場的過程中產(chǎn)生的熱量為mgL

C.僅改變〃，金屬框仍能勻速通過磁場

D.僅改變?yōu)?，金屬框仍能勻速通過磁場

18.如圖甲所示，傾角a=30。、寬度￡=0.5m、電阻不計的光滑金屬軌道足夠長，在軌道的上端連接阻值R=

1.0。的定值電阻，金屬桿兒W的電阻廠=0.25。，質(zhì)量機=0.2kg,整個裝置處于垂直軌道平面向下的

勻強磁場中。將金屬桿由靜止開始釋放，在計算機屏幕上同步顯示出電流z.和時間/的關(guān)系如圖乙所示，

己知f=3.2s之后電流漸近于某個恒定的數(shù)值，桿與軌道始終保持垂直，0?3.2s內(nèi)金屬桿下滑的距離s

—2m(g=10m/s2)o求：

MA

1.02.03.04.0t/s