電路與電磁感應(yīng)-2025年高考物理復(fù)習(xí)（含答案）

電路與電磁感應(yīng)…2025年高考物理含答案

專敦電路與電磁感感

°°

題型概述...................................................................................1

題型解讀...................................................................................1

題型一直流電路的動態(tài)分析................................................................1

題型二交流電的產(chǎn)生、描述以及變壓器.....................................................4

題型三楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用.............................................8

題型四電磁感應(yīng)的圖象問題..............................................................11

題型五電磁感應(yīng)中的力、電綜合與能量轉(zhuǎn)化問題...........................................17

題型六電磁感應(yīng)中的動量問題............................................................21

真題訓(xùn)練..................................................................................26

題型概述）

電路的基本構(gòu)成與運作原理，以及電磁感應(yīng)產(chǎn)生電動勢的機(jī)制，歷來是高考物理命題的重點，常以選擇

題形式檢驗學(xué)生對電路基礎(chǔ)分析、電磁感應(yīng)基本法則及變壓器相關(guān)計算的理解與應(yīng)用。本專題深入探討了兩

種典型電路模型的分析對比，并結(jié)合電磁感應(yīng)的復(fù)雜情境進(jìn)行綜合解析。通過本專題的系統(tǒng)復(fù)習(xí)與細(xì)致講

解，旨在提升學(xué)生的知識整合能力，培養(yǎng)他們靈活運用所學(xué)理論解決實際綜合問題的能力。

I題型一I

【提分秘籍】

1.直流電路的動態(tài)分析方法

⑴程序法:部分電路阻值變化T電路總電阻R總變化7干路電流/變化7路端電壓U變化-各分量變化，

即R局Error!一R息Error!->I&Error\—U^Error\tErrorI,,

（2）串反并同法:所謂“串反”，即某一電阻阻值增大（減?。r，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端的電

壓、電功率都減?。ㄔ龃螅?。所謂“并同”，即某一電阻阻值增大（減?。r，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、

兩端的電壓、電功率都增大（減?。?。

2.直流電路中的功率變化的判斷

（1）定值電阻的功率隨其電壓或電流的增大而增大。

（2）外電阻越接近電源的內(nèi)阻，電源輸出功率越大，等于內(nèi)阻時電源的輸出功率最大。

（3）判斷變化電阻的功率時，可以將其他電路等效到電源內(nèi)部，當(dāng)變化電阻等于等效電阻時其功率最大，若不能

等于則越接近越大。?M

【典例剖析】

1.（2025高三上?山東濟(jì)南?階段練習(xí)）在如圖所示電路中，電源電動勢E=12V,內(nèi)阻r=8。,定值電阻

3=2Q，凡=10Q,晶=20。,滑動變阻器的取值范圍為0-30Q,所有電表均為理想電表。閉合開

關(guān)S,在滑動變阻器的滑片從。端滑到b端的過程中，電壓表Y'電壓表電流表A示數(shù)的變化量分

別為△"、皿、拉。下列說法正確的是（）

A.弘讀數(shù)變小，H讀數(shù)變大，公口大于］△為

B.|等=20,等=300

C.凡的功率先增大后減小，最大值為0.36W

D.電源的輸出功率先增大后減小，最大值為4.5W

2.（2024?北京朝陽?模擬預(yù)測）如圖甲所示的電路中，定值電阻用=凡。白熾燈泡L的伏安特性曲線如

圖乙所示。電源電動勢E=100U,內(nèi)阻不計。當(dāng)開關(guān)S斷開時，燈泡消耗的實際電功率為24W,則開

關(guān)閉合后，燈泡消耗的實際功率約為（）

A.20WB.15WC.12WD.9W

【變式演練】

3.（2025高三上?江蘇連云港?期中）如圖所示的閉合電路中，①、凡為定值電阻。當(dāng)變阻器凡的滑動觸

頭P向上滑動時，理想電壓表與電流表的示數(shù)分別為U、I,其變化量的絕對值分別為△"、下列

說法中正確的是（）

Ri

E__I?

R2J,

URQ

<A)J—

A.U不變B.1變大C.詈=aD.R2的功率變大

4.（2025高三上?河北石家莊?階段練習(xí)）如圖所示，當(dāng)電動機(jī)兩端電壓為UQ時,通過電動機(jī)的電流為10,

風(fēng)扇不轉(zhuǎn)動。當(dāng)電動機(jī)兩端電壓為U時,通過電動機(jī)的電流為1，電動機(jī)正常工作，帶動風(fēng)扇轉(zhuǎn)動。若

電動機(jī)的內(nèi)阻為R,則下列說法正確的是（）

A.電動機(jī)的內(nèi)阻B.電動機(jī)正常工作時,產(chǎn)生的熱量為64

C.電動機(jī)正常工作時，輸出功率為U/-畢D.電動機(jī)正常工作時,效率為1—果

5.（2025高三上?廣東深圳?階段練習(xí)）如圖所示的電路中，E為電源，其內(nèi)電阻為r,V為理想電壓表，L

為阻值恒定的小燈泡，晶為定值電阻，凡為半導(dǎo)體材料制成的光敏電阻（光照越強(qiáng)，電阻越?。娙?/p>

器兩極板處于水平狀態(tài)，閉合開關(guān)S，電容器中心P點有一帶電油滴處于靜止?fàn)顟B(tài)，電源負(fù)極接地,下

列說法正確的是（）

A.若將凡的滑片下移，電壓表的示數(shù)增大

B.若光照變強(qiáng)，則P點電勢升高

C.若光照變強(qiáng)，則燈泡變暗

D.若斷開8節(jié)點，并將電容器上極板上移，油滴仍然保持靜止

題型二交流電的產(chǎn)生、描述以及變壓器

【提分秘籍】

1.解決交變電流問題要注意的幾點

⑴理解幾個特殊位置的磁通量、磁通量的變化率、感應(yīng)電動勢及感應(yīng)電流的特點。

①線圈平面與中性面重合時，SJ_B，①最大，等=°，e=0,i=0,電流方向?qū)l(fā)生改變。

②線圈平面與中性面垂直時，S〃氏①=0,等最大，e最大，i最大，電流方向不變。

(2)區(qū)分交變電流的峰值、瞬時值、有效值和平均值。

(3)確定交變電流中電動勢、電壓、電流的有效值后就可以運用直流電路的規(guī)律處理交流電路中的能量問題。

(4)交變電流瞬時值表達(dá)式書寫的基本思路

①根據(jù)已知圖象或由公式礴=確定正、余弦交變電流的峰值，其中°=半=2爐=2jm(n為轉(zhuǎn)速)。

②明確線圈的初始位置，找出對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式。

a.若線圈從中性面位置開始計時，則et圖象為正弦函數(shù)，e=&sinst;

b.若線圈從垂直中性面位置開始計時，則et圖象為余弦函數(shù)，e=&1cos皿。

2.計算交變電流有效值的方法

(1)分段計算電熱，然后求和得出一個周期內(nèi)產(chǎn)生的總熱量.

⑵利用兩個公式Q=I2Rt和Q=與力可分別求得電流有效值和電壓有效值.

(3)若圖象部分是正弦(或余弦)式交變電流,其中的：(但必須是從零至最大值或從最大值至零)和y周期部

Id

分可直接應(yīng)用正弦式交變電流有效值與最大值間的關(guān)系/=不、u=:求解.

3.變壓器動態(tài)變化分析方法

(1)變壓器動態(tài)分析常見的兩種情況

①負(fù)載不變,匝數(shù)比變化；

②匝數(shù)比不變，負(fù)載變化。

(2)處理此類問題應(yīng)注意三點

①根據(jù)題意分清變量和不變量；

②要弄清，，誰決定誰，，的制約關(guān)系——電壓是輸入決定輸出，電流和功率是輸出決定輸入；

③動態(tài)分析順序：

a.由U和;;決定仿；

b.由負(fù)載電阻R和U決定心；

c.由確定R；

d.由R=確定幾

4.解決遠(yuǎn)距離輸電問題的一般思路

（1）電路分析:遠(yuǎn)距離輸電線路由升壓變壓器、輸電線、降壓變壓器和負(fù)載四部分組成。

17|HI

（2）電壓關(guān)系：升壓變壓器輸入電壓a是不變的，根據(jù)一=1可以確定升壓變壓器的輸出電壓偽，輸電線上有

g巴

一定的電壓損失，降壓變壓器輸入端電壓&=區(qū)—降壓變壓器輸出電壓a由1確定。

（3）功率關(guān)系：升壓變壓器輸入功率為P],輸電線上損失功率為AP=/.五,降壓變壓器輸出功率為馬，則丹=

局+'P=E+Ro

u網(wǎng)ftin

（4）電流關(guān)系:用戶電路的電流由心=蔡確定，降壓變壓器的電流由7=「確定，升壓變壓器的輸出電流k=h，

升壓變壓器的輸入電流由:=2確定。

【典例剖析】

6.如圖甲所示為一臺小型發(fā)電機(jī)構(gòu)造示意圖，線圈逆時針轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢隨時間按正弦規(guī)律變化,

圖象如圖乙所示。發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)電阻為LOG,外接燈泡的電阻為，0Q。則（）

A.在f=0005$的時亥U，穿過線圈磁通量最大B.通過燈泡的電流為。8A

C.電壓表的示數(shù)為5VD.前001s內(nèi)燈泡消耗的電能為。04J

7.如圖所示，圖甲為方波交流電源的電壓隨時間周期性變化的圖像，圖乙所示為給方波交流電源加上二

極管后得到的電壓隨時間周期性變化的圖像，則圖甲和圖乙中電壓有效值之比為（）

圖甲圖乙

A.V2：1B.1：V2C.1：2D.2：1

8.如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比九1：%=九：L在原線圈回路中接有定值電阻Ri，副線圈回路

中接有滑動變阻器B2O原線圈一側(cè)接在電壓恒為Uo的正弦式交流電源上，電流表和電壓表均為理想

交流電表?；瑒幼冏杵骰陨舷蛳禄瑒訒r，下列說法正確的是（）

A.電壓表的示數(shù)增大B.電流表的示數(shù)增大

C.電壓表的示數(shù)減小D.電流表的示數(shù)先增大后減小

9.近些年中國研發(fā)出多項獨有的先進(jìn)技術(shù)，其中特高壓輸電技術(shù)讓中國標(biāo)準(zhǔn)成為了國際標(biāo)準(zhǔn)，該技術(shù)可

使輸電線電壓高達(dá)1000千伏及以上等級。某電廠對用戶進(jìn)行供電的原理如圖所示。發(fā)電機(jī)的輸出電

壓為q=300V,輸電線的總電阻r=50Q,為了減小輸電線路上的損耗采用了高壓輸電技術(shù)。變壓器

視為理想變壓器，其中升壓變壓器的匝數(shù)比為4：%-LI。。。，用戶獲得的電壓為兄-2?6'。若在某

一段時間內(nèi)，發(fā)電廠的輸出功率恒為9=00」口W,則下列說法中正確的是（）

A.輸電線上的電流為300A

B.降壓變壓器的匝數(shù)比為”4?11

C.輸電線上損失的功率為90To"V

D.若改用1000千伏超高壓輸電，則輸電線路上可減少損失的電功率為4050W

【變式演練】

10.（2025高三上?江蘇徐州?階段練習(xí)）圖甲是某燃?xì)庠铧c火裝置的原理圖，轉(zhuǎn)換器將直流電壓轉(zhuǎn)換為圖乙

所示的正弦交流電壓，并加在一臺理想變壓器的原線圈上，電壓表為交流電表。當(dāng)變壓器副線圈電壓

的瞬時值大于5006'時，就會在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進(jìn)而點燃?xì)怏w。開關(guān)閉合后（）

A.電壓表的示數(shù)為5'」B.放電針每隔時間T點火一次

C.穿過原、副線圈的磁通量之比為1」D.將鋼針替換為鋼球，更容易引發(fā)電火花

11.（2024?湖北?模擬預(yù)測）如圖所示，理想變壓器原線圈接入電壓恒定的正弦交流電，副線圈接入最大阻

值為R的滑動變阻器和阻值為R的定值電阻，電壓表和電流表均為理想交流電表。在變阻器滑片從

a端向b端緩慢移動的過程中（）

A.電流表4示數(shù)增大B.電壓表V示數(shù)減小

C.定值電阻R消耗的功率減小D.原線圈的輸入功率先減小后增大

12.（2024.全國.模擬預(yù)測）如圖所示,變壓器為理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)比“*］；8、F為定

值電阻，R=R=16R,滑動P可以改變接入電路的線圈匝數(shù)，在。、b兩端接入電壓最大值為的

正弦交流電，則下列判斷正確的是（）

A.P從上向下滑的過程中電阻顯的功率先增大后減小

B.P從上向下滑的過程中變壓器的輸出功率先減小后增大

C.P下滑到線圈的中點時，變壓器的輸出功率最大，為獲

If

D.P下滑到線圈的中點時，B消耗的功率為存

13.（2024?全國?模擬預(yù)測）逆變器是把直流電轉(zhuǎn)變成交流電的裝置，駕車外出野營或旅游時，用逆變器連

接到汽車蓄電池上就能輸出正弦式交變電流，可以帶動家用的電風(fēng)扇、電飯煲、照明燈等電器正常工

作。逆變器主要由交流轉(zhuǎn)換器和變壓電路組成,逆變器中的交流轉(zhuǎn)換器可以將電壓為Uo的直流電轉(zhuǎn)

變成”一力/皿10。k的交變電流。將一逆變器的輸入端接到汽車蓄電池上，在另一端接有燈泡和電

風(fēng)扇，逆變器內(nèi)變壓器原線圈接有理想交流電流表，開始時開關(guān)K閉合，電流表讀數(shù)為5.5A,燈泡和

電風(fēng)扇都正常工作。已知燈泡的額定電壓為220V,電阻為2200Q,電風(fēng)扇的額定電壓為220V,內(nèi)部

電動機(jī)線圈電阻為100Q,汽車蓄電池的電壓為12『，變壓器可視為理想變壓器，電風(fēng)扇可視為一電動

機(jī),燈泡為純電阻元件。下列說法正確的是（）

A.如果將開關(guān)K斷開,逆變器內(nèi)變壓器原線圈兩端的電壓將減小

B.逆變器內(nèi)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為6:55

C.電風(fēng)扇的額定功率為44W

D.電風(fēng)扇的效率為30%

14.（2024?北京朝陽?模擬預(yù)測）我們一般把變壓器分成左右兩個電路來看待，使得在分析時將問題變得復(fù)

雜?，F(xiàn)在我們將變壓器與負(fù)載視為一個整體，等效為一個新的電阻長，變成一個單一的回路。若已知

原、副線圈的匝數(shù)比為R,副線圈所接電阻為五，則R等于（）

題型三楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用

【提分秘籍】

1.感應(yīng)電流方向的判斷方法

⑴右手定則，即根據(jù)導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動的情況進(jìn)行判斷。

（2）楞次定律，即根據(jù)穿過閉合回路的磁通量的變化情況進(jìn)行判斷。

2.楞次定律中“阻礙”的主要表現(xiàn)形式

⑴阻礙原磁通量的變化--“增反減同”。

（2）阻礙相對運動-一“來拒去留”。

（3）使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢--“增縮減擴(kuò)”。

（4）阻礙原電流的變化（自感現(xiàn)象）一一“增反減同”。

3.感應(yīng)電動勢大小的計算

宰”，

情景圖$一1

kMHX/

研究對象回路（不一定閉合）一段直導(dǎo)線（或等繞一端轉(zhuǎn)動的一段繞與B垂直的軸轉(zhuǎn)動

效直導(dǎo)線）導(dǎo)體棒的導(dǎo)線框

1從圖示時刻計時E—

表達(dá)式把E=BLv

E=nMNBS'（ocosa）t

【典例剖析】

15.如圖所示,螺線管豎直固定,螺線管正下方水平地面上有一金屬圓環(huán),螺線管的軸線通過圓環(huán)的圓心,

給螺線管通入如圖所示方向的電流，電流均勻增大，圓環(huán)保持不動,則下列說法正確的是（）

A.從上往下看，圓環(huán)中有順時針方向的感應(yīng)電流

B.圓環(huán)中磁通量均勻增大

C.圓環(huán)中感應(yīng)電流均勻增大

D.圓環(huán)受到的安培力均勻增大

16.如圖所示，一不可伸長的細(xì)繩的上端固定，下端系在邊長為I=0.40m的正方形金屬框的。點上。金

屬框的一條對角線人。水平，其下方有方向垂直于金屬框所在平面的勻強(qiáng)磁場。己知構(gòu)成金屬框的導(dǎo)

線單位長度的阻值為，=5.0x10—3Q/mo在t=0至h=3.0s時間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時間t的變

化關(guān)系為B（t）=0.3—制）。則下列說法正確的是（）

A.t=0至此=3.0s時間內(nèi)，金屬框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為0.016V

B.1=0至Ut=3.0s時間內(nèi)，金屬框中的電流方向為f。一口一人

C.t=2.0s時金屬框所受安培力的大小為OUV?N

D.在t=0至!Jt=2.0s時間內(nèi)金屬框產(chǎn)生的焦耳熱為0.032J

17.（2025高三上?江蘇南京?期中）如圖所示,光滑水平地面上有一輛靜止小車，車上固定一個螺線管，螺線

管通過電阻R連成通路。虛線表示一光滑絕緣軌道穿過線圈內(nèi)部，一個條形磁鐵，N極向右，可以沿

著軌道運動，且磁鐵、軌道和線圈不接觸。現(xiàn)推動一下磁鐵，使它獲得向右的初速度,下列說法正確的

是（）

——

_________________（）（）

A.磁鐵在運動過程中，速度可能為零

B.當(dāng)磁鐵處于線圈正中位置時，磁鐵和小車的總動能最小

C.當(dāng)磁鐵向小車運動時，電阻R中的電流方向由人向B,磁鐵和小車的總動量減少

D.若磁鐵穿過了線圈并逐漸遠(yuǎn)離線圈，則此時電阻R中的電流方向由B向A,磁鐵和小車的總動能

減少

【變式演練】

18.（2025高三上?湖北武漢?開學(xué)考試）有一種科普玩具由一枚強(qiáng)磁鐵和一根厚鋁管組成,鋁管豎直放置,

磁鐵從鋁管上端口由靜止釋放，在鋁管內(nèi)下落很慢。小明同學(xué)認(rèn)為鋁管可以等效成多個鋁環(huán)疊放，所

以用套在長玻璃管外的線圈代替鋁環(huán)，結(jié)合傳感器進(jìn)行研究,如圖甲所示?，F(xiàn)將連接電流傳感器的線

圈套在豎直放置的長玻璃管上,如圖甲所示。將強(qiáng)磁鐵從離玻璃管上端高為h處由靜止釋放,磁鐵在

玻璃管內(nèi)下落并穿過線圈。如圖乙所示是實驗中觀察到的線圈中電流隨時間變化的圖像，則（）

A.該科普玩具的原理是電流的磁效應(yīng)

B.若上下翻轉(zhuǎn)磁鐵，電流先負(fù)向后正向

C.線圈匝數(shù)加倍后重復(fù)實驗，電流峰值將加倍

D./i加倍后重復(fù)實驗，電流峰值將加倍

19.（2025高三上?甘肅張掖?開學(xué)考試）線圈炮由加速線圈和彈丸線圈構(gòu)成，根據(jù)通電線圈之間磁場的相互

作用原理而工作。如圖所示，彈丸線圈放在絕緣且內(nèi)壁光滑的水平發(fā)射導(dǎo)管內(nèi)。閉合開關(guān)3后，在加

速線圈中接通方向如圖所示、大小變化的電流4,發(fā)現(xiàn)靜止的彈丸線圈向右發(fā)射，則下列說法正確的

是（）

A.加速線圈內(nèi)部磁場方向向左

B.穿過彈丸線圈的磁通量減小

C.加速線圈中的電流L變大

D.加速線圈中的電流?變化越快,彈丸線圈中感應(yīng)電動勢越小

20.如圖所示，圓環(huán)形導(dǎo)體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管仇二者軸線重合，

螺線管b與電源、滑動變阻器連接成如圖所示的電路。若將滑動變阻器的滑片P向下滑動，下列表述

正確的是（）

A.線圈a中將產(chǎn)生沿順時針方向（俯視）的感應(yīng)電流

B.穿過線圈a的磁通量減小

C.線圈a有擴(kuò)張的趨勢

D.線圈a對水平桌面的壓力FN將增大

題型四電磁感應(yīng)的圖象問題

【提分秘籍】

1.圖象類型

拿卜q'闈育電1191?定律J

I￡一黑就?；

2.分析方法???

T明確圖象所描述的物理嫌幻

T：明確各種正二負(fù)與而看成

PM

明

T：明確科率濟(jì)收

(確

用

象明■圖象和電磁必應(yīng)過程之間的對應(yīng)關(guān)系］

分

析

一三個相似關(guān)系及其各自的物理意義:

-Av-ffB-AB-j?，

0-AS-然

3.解答電磁感應(yīng)中圖象類選擇題的兩個常用方法

排

定性地分析電磁感應(yīng)過程中物理量的變化趨勢（增大還是減?。?、變化快慢

除

（均勻變化還是非均勻變化），特別是分析物理量的正負(fù)，以排除錯誤的選項

法

函

根據(jù)題目所給條件定量地寫出兩個物理量之間的函數(shù)關(guān)系,然后由函數(shù)關(guān)系

數(shù)

對圖象進(jìn)行分析和判斷

法

【典例剖析】

21.（2024?廣西?模擬預(yù)測）水平桌面上固定一根絕緣長直導(dǎo)線，矩形導(dǎo)線框abed靠近長直導(dǎo)線固定在桌

面上,如圖甲所示。當(dāng)長直導(dǎo)線中的電流按圖乙的規(guī)律變化時（圖甲所示電流方向為其正方向），則

（）

A.'",線框內(nèi)電流的方向為abedaB.0~。，線框內(nèi)電流的方向為abeda

c.L-L,線框所受安培力方向先向左后向右D.，,線框所受安培力方向一直向左

22.如圖所示，空間有一個邊長為2L的等邊三角形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，現(xiàn)有一個底邊長為力的直角三角形金

屬線框，電阻為高度與磁場區(qū)域相等，金屬線框以速度”勻速穿過磁場區(qū)域的過程中，規(guī)定逆時針

方向的電流為正，則下列關(guān)于線框中感應(yīng)電流i隨位移立變化的圖線正確的是（開始時線框右端點與

磁場區(qū)域左端點重合）（）

23.（2025高三上?江蘇鎮(zhèn)江?開學(xué)考試）如圖甲所示，足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌處在垂直于導(dǎo)軌平面向里的勻

強(qiáng)磁場中，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化圖像如圖乙所示。導(dǎo)軌左端接有一個電阻值恒為R的燈

泡。從0時刻開始，垂直于導(dǎo)軌的導(dǎo)體棒就在水平外力下的作用下從導(dǎo)軌的左端沿導(dǎo)軌以速度”水

平向右勻速運動。導(dǎo)體棒而的長度為，，導(dǎo)體棒運動過程中與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌的電阻均

不計。在導(dǎo)體棒而向右運動的過程中，下列說法正確的是（）

A.燈泡亮度不變

再?v

C.在to時亥

24.（2025?海南省直轄縣級單位?模擬預(yù)測）如圖甲所示,單匝矩形線圈GXd垂直固定在勻強(qiáng)磁場中。規(guī)

定垂直紙面向里為磁感應(yīng)強(qiáng)度的正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。以逆時針方向

為電流正方向，以向右方向為安培力正方向，下列關(guān)于加段導(dǎo)線中的感應(yīng)電流i和受到的安培力斤隨

時間變化的圖像正確的是（）

【變式演練】

25.（2025?江西贛州?二模）如圖甲所示為某電動牙刷的無線充電示意圖,送電線圈以由a到b為電流的正

方向，當(dāng)送電線圈通過如圖乙所示的電流時，在時間內(nèi)（）

甲乙

A.受電線圖中產(chǎn)生的感應(yīng)電流增大且方向由d到c

B.受電線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流減小且方向由d到c

C.受電線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流增大且方向由c到d

D.受電線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流減小且方向由c到d

26.（2025高三上?廣西?階段練習(xí)）如圖甲所示,一固定豎直倒放的“U”形足夠長金屬導(dǎo)軌的上端接一定

值電阻R,整個裝置處于方向垂直軌道平面向里的勻強(qiáng)磁場中，現(xiàn)將一質(zhì)量為小的金屬棒從距電阻

R足夠遠(yuǎn)的導(dǎo)軌上某處，以大小為團(tuán)的初動量豎直向上拋出，金屬棒的動量隨時間變化的圖像如圖乙

所示（圖中p=-O.5po的虛線為圖像漸近線）。整個過程中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好且保持垂直,不計空

氣阻力及金屬棒和導(dǎo)軌電阻，重力加速度大小為g。關(guān)于此過程中，下列說法正確的是（）

R

A.功時刻金屬棒的加速度為零

B.金屬棒的最大加速度大小為3g

C.金屬棒上升過程安培力的沖量大小為

D.金屬棒上升過程定值電阻產(chǎn)生的焦耳熱大于乎

27.（2025?湖北?一模）艦載機(jī)返回航母甲板時有多種減速方式，如圖所示,為一種電磁減速方式的簡要模

型。固定在水平面上足夠長的平行光滑導(dǎo)軌，左端接有定值電阻，整個裝置處在勻強(qiáng)磁場中?，F(xiàn)有一

艦載機(jī)可等效為垂直于導(dǎo)軌的導(dǎo)體棒而，以一定初速度水平向右運動，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌的電阻不計。則

導(dǎo)體棒運動過程中,其速度。、加速度a隨運動時間土的關(guān)系圖像可能正確的是（）

XXXXXX

RXXXXXX

XXXXXX

h

28.兩條平行虛線間存在一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與紙面垂直。邊長為0.1小、總電阻為0.005Q的正

方形導(dǎo)線框abed位于紙面內(nèi),cd邊與磁場邊界平行，如圖（a）所示。已知導(dǎo)線框一直向右做勻速直

線運動，cd邊于t=0時刻進(jìn)入磁場。線框中感應(yīng)電動勢隨時間變化的圖線如圖他）所示（感應(yīng)電流

為順時針方向時，感應(yīng)電動勢取正），下列說法正確的是（）

A.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向里

B.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.5T

C.導(dǎo)線框運動的速度大小為0.5m/s

D.在t=0.4s至t=0.6s這段時間內(nèi)，導(dǎo)線框所受的安培力大小為0.1N

29.一長直導(dǎo)線與閉合金屬線框放在同一豎直面內(nèi)，如圖甲所示,長直導(dǎo)線中的電流i隨時間t的變化關(guān)

系如圖乙所示（以豎直向上為電流的正方向）。則在0?T時間內(nèi)，下列說法正確的是（）

A.。?手時間內(nèi)，穿過線框的磁通量最小

B.￡~軍時間內(nèi)，線框中始終產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流

C.手?與時間內(nèi)，線框先有擴(kuò)張的趨勢后有收縮的趨勢

OO

D.與?T時間內(nèi)，線框所受安培力的合力方向向右???

題型五電磁感應(yīng)中的力、電綜合與能量橋化問題

【酬加

1.分析導(dǎo)體棒切割磁感線運動時要由牛頓第二定律列方程，在方程中討論n的變化影響安培力的變化,進(jìn)而影

響加速度a的變化，a的變化又影響n的變化.

2.克服安培力做功的過程就是其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的過程，克服安培力做了多少功，就有多少其他形式

的能轉(zhuǎn)化為電能.

3.電磁感應(yīng)中的力電綜合問題的分析思路

注:有些物理量必須用動量定理或動量守恒定律定量計算（參考易錯警示）。

4.求解電磁感應(yīng)問題中焦耳簿的三個途徑

⑴感應(yīng)電路為純電阻電路時產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力做的功，即Q=叫安,一般用于電流變化的電路。

（2）感應(yīng)電路中電阻產(chǎn)生的焦耳熱等于電流通過電阻做的功，即Q=一般用于電流恒定的電路。

（3）感應(yīng)電路中產(chǎn)生的焦耳熱可通過能量守恒定律列方程求解。

【典例剖析】

30.（2025?全國?模擬預(yù)測）如圖所示，間距為d的平行光滑金屬導(dǎo)軌中間水平部分長為2d,距離地面高度

為2d,導(dǎo)軌右側(cè)向上彎曲部分為半徑為2d的四分之一圓弧，且圓弧導(dǎo)軌左側(cè)最低點切線水平，導(dǎo)軌左

側(cè)向下彎折，位于豎直平面內(nèi)，并連接定值電阻R。水平導(dǎo)軌abed所在區(qū)域存在豎直向上的勻強(qiáng)磁

場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3。將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒從圓弧的最高點由靜止釋放,導(dǎo)體棒最終從中間水

平導(dǎo)軌左邊緣飛出并落至水平地面上的p點（圖中未畫出）。已知重力加速度為g,空氣阻力忽略不

計，導(dǎo)體棒接入回路的電阻為2凡金屬導(dǎo)軌電阻不計，導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上運動時始終垂直于導(dǎo)軌且與導(dǎo)

軌接觸良好，則下列說法正確的是（）

oz

2Brd'y[^

A.導(dǎo)體棒在磁場中運動的最大加速度為-3，￡

Bd:

B.通過導(dǎo)體棒的電荷量為百

4d—笆心叵

C.P點到懸的水平距離為‘

4廳/而’W

D.定值電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為~表9）nR2

31.（2025?廣西?模擬預(yù)測）如圖所示，線框ac、bd邊長為2乙、電阻不計，三條短邊曲、cd、長均為乙、電阻

均為R,^位于線框正中間。線框下方有一寬度為力的有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,cd邊與

磁場邊界平行，當(dāng)cd距磁場上邊界一定高度時無初速釋放線框，線框cd邊進(jìn)入磁場時線框恰好勻速

運動，下落過程中線框始終在豎直面內(nèi)，已知線框質(zhì)量為m,重力加速度為g,則下列判斷正確的是

XXX

XXX

A.線框通過磁場過程中流過而邊的電流不變

U.邈

B.線框通過磁場過程中a、b兩點間電勢差始終為'

C.釋放時cd邊到磁場上邊界高度為S3E

D.整個過程中就邊產(chǎn)生的焦耳熱一定為2館0乙

32.（2025高三上?廣西?階段練習(xí)）如圖甲所示，不計電阻的足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直固

定,其間距L=1小，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小8=17的勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端河與P之間

連接一電阻R=0.75。,一阻值「=0.25。、長度L=1m的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上?，F(xiàn)使金屬棒ab由

靜止開始下滑，下滑過程中金屬棒ab始終保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好，其下滑距離，與時間力的關(guān)

系如圖乙所示，圖像中的OA段為曲線，43段為直線,忽略金屬棒就運動過程中對原磁場的影響，取

重力加速度大小g=10m/s2。下列說法正確的是（）

A.金屬棒而穩(wěn)定運動時的速度大小為6m/s

B.金屬棒ab的質(zhì)量為0.8kg

C.金屬棒而勻速運動時，其兩端的電壓為2V

D.在/0~10+1s內(nèi)，金屬棒ab中產(chǎn)生的熱量為16J

33.如圖所示,足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，兩金屬棒M、N緊靠在一起垂直導(dǎo)軌放

置,空間內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面豎直向下的勻強(qiáng)磁場?，F(xiàn)用水平恒力F使金屬棒M向右做直線運動,

經(jīng)過時間力系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定。已知運動過程中兩金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計，下

A.系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，兩金屬棒的加速度相等且兩金屬棒之間的距離保持不變

B.系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)前，金屬棒N的速度與兩金屬棒之間的距離成正比

C.系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，安培力對兩金屬棒的總沖量為零、總功也為零

D.系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)前，金屬棒M克服安培力做的功等于系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱與金屬棒N的動能之和

【變式演練】

34.（2024?湖北?模擬預(yù)測）如圖所示，平行光滑金屬導(dǎo)軌間距為工，導(dǎo)軌處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，兩個

相同的金屬棒ab、cd垂直于導(dǎo)軌平行放置，與導(dǎo)軌始終接觸良好，每個金屬棒質(zhì)量為，"，接入電路的

電阻均為凡。開始時r棒鎖定在軌道上，對應(yīng)棒施加水平向右的恒定拉力尸，經(jīng)時間17。棒的速度

達(dá)到最大值人此時撤去拉力，同時解除對d棒的鎖定，導(dǎo)軌足夠長且電阻不計。則（）

B.撤去拉力前*5棒前進(jìn)的距離為'”一下'

Smr

-----

c.撤去拉力前內(nèi)棒前進(jìn)的距離為"-D.叭

35.如圖,足夠長光滑絕緣斜面的傾角為d,且and=0J,斜面上相距為1m的水平虛線和叩之間有

垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.4T,一邊長1405m、質(zhì)量n-05kg、電阻

￡-02Q的正方形金屬線框a”d的邊緊靠磁場邊界從W。f-D時刻,線框在沿斜面向上的外力作

用下，由靜止開始以大小為a?6m/§的加速度勻加速進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，當(dāng)線框小邊到達(dá)磁場邊界Ad'

時，撤去外力，當(dāng)線框cd邊到達(dá)磁場邊界FP時，線框速度恰好減為零。重力加速度g取10m/s：,此

過程中說法正確的是（）

A.線框進(jìn)磁場過程與出磁場過程安培力的沖量相同

B.整個過程線框中感應(yīng)電流的最大值為24

C.線框進(jìn)入磁場過程中，拉力的功率與時間的關(guān)系為尸“才+y“w）

D.線框從ab邊剛離開邊界PQ到cd邊抵達(dá)邊界PQ經(jīng)歷的時間為0.9s

36.（2024?全國?模擬預(yù)測）如圖甲所示，兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)且平行放置，導(dǎo)

軌間距為工，水平面內(nèi)存在垂直水平面向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)軌左側(cè)與一阻值為

京的電阻相連，一質(zhì)量為”的金屬棒在外力F作用下沿導(dǎo)軌向右運動,外力廠與金屬棒運動的時間I

的關(guān)系如圖乙所示，圖像斜率為＜，其余電阻不計,金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,下列說法正確

的是（）

*M

o

甲乙

歹=竺12

A.當(dāng)丁時，金屬棒做勻加速直線運動，加速度為標(biāo)

F_如.

B.當(dāng)"=ET時，金屬棒做加速度減小的加速運動，最終加速度為環(huán)

加F,

C.當(dāng)"=15L時，金屬棒做加速度增大的加速運動，最終加速度為而

竺L二

D.當(dāng)「后丁時，金屬棒做加速度減小的加速運動，最終加速度為77

題型六電磁感應(yīng)中的動量問題

【崎丹

XXXXXXXXXXXX

示意圖XXXXXXXXXXX

2xXxlX2xXX】X

XXXXXXXXXXXX

導(dǎo)體棒1受安培力的作用做加速

導(dǎo)體棒1做加速度逐漸減小的加

度減小的減速運動，導(dǎo)體棒2受

速運動，導(dǎo)體棒2做加速度逐漸

動力學(xué)觀點安培力的作用做加速度減小的加

增大的加速運動，最終兩棒以相

速運動，最后兩棒以相同的速度

同的加速度做勻加速直線運動

做勻速直線運動

動量觀點系統(tǒng)動量守恒系統(tǒng)動量不守恒

棒1動能的減少量=棒2動能的外力做的功=棒1的動能+棒2

能量觀點

增加量+焦耳熱的動能+焦耳熱

1.桿+導(dǎo)軌模型可以考查學(xué)生綜合運用動力學(xué)、能量、動量的觀點解決電磁感應(yīng)問題，有可能作為壓軸題或最

后一道選擇題出現(xiàn)（如江蘇高考），所以有必要介紹一下。常見的桿+導(dǎo)軌模型如下：

⑴單桿模型的常見情況

(2)雙桿模型的常見情況

桿+導(dǎo)軌模型的動力學(xué)、能量分析參見典例探究例3后面的規(guī)律總結(jié)，因為桿一般做變加速運動，所以有些物

理量必須從動量的角度求解。

2.應(yīng)用動量觀點解決電磁感應(yīng)綜合問題可分為兩類：

(1)利用動量定理求感應(yīng)電荷量或運動位移

應(yīng)用動量定理可以由動量變化來求解變力的沖量，如在導(dǎo)體棒做非勻變速運動的問題中，應(yīng)用動量定理可以

解決牛頓運動定律不易解答的問題。

如：BILl^t—Ap,q—工At,可得q=RI。

1ra*_

,f=C=萬△力，可得2=BLo

(2)利用動量守恒定律分析雙導(dǎo)體桿問題

在相互平行的光滑水平軌道間的雙棒做切割磁感線運動時，由于這兩根導(dǎo)體棒所受的安培力等大反向，合外

力為零，若不受其他外力，兩導(dǎo)體棒的總動量守恒(上面雙桿模型的第二種情況動量不守恒，須用動量定理)。

解決此類問題往往要應(yīng)用動量守恒定律。

【典例剖析】

37.(2024?全國?模擬預(yù)測)如圖所示，足夠長的U形金屬框質(zhì)量"=05蚓，放在光滑絕緣水平面上，相距

上■1m的兩條邊W、W相互平行，電阻RZ2Q的」RV邊垂直于從“邊。質(zhì)量》?-0.1峭的光滑

導(dǎo)體棒砧橫放在金屬框上，其接入電路的電阻R=0」Q。提＞棒被左側(cè)固定在水平面上的兩個立柱

擋住。整個裝置處于豎直向上的空間足夠大的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度5=0ST。時刻,金屬框

獲得一水平向左、大小為。m/s的初速度，金屬框停止運動時，向左運動的總位移為*,。已知運動過

程中處棒與金屬框邊始終垂直且接觸良好,其他電阻忽略不計。下列說法正確的是()

???

A.：=i時亥I」,金屬框的加速度大小為3

B.1=36nl

C.若僅撤去立柱，則通過盤棒的總電荷量為5c

D.若僅撤去立柱，則B棒上產(chǎn)生的焦耳熱為0.5J

38.（2024?全國?模擬預(yù)測）如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置，以直線為分界線"仍‘

左、右兩側(cè)導(dǎo)軌的間距分別為1、20導(dǎo)軌處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，其中乂乂左側(cè)磁場的磁感應(yīng)

強(qiáng)度大小為28右側(cè)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為9。質(zhì)量分別為腐、%?的導(dǎo)體棒a、b均垂直導(dǎo)

軌放置，兩導(dǎo)體棒接入電路中的阻值均為R，其余電阻不計。初始時兩導(dǎo)體棒均靜止，現(xiàn)對a棒施加

水平向左的恒力尸，同時對b棒施加水平向右的恒力月，且?丁=7=尸，兩導(dǎo)體棒在運動過程中始終

與導(dǎo)軌垂直且保持良好接觸。已知從開始運動到兩棒運動狀態(tài)剛好穩(wěn)定的過程中b棒的位移大小為

1，則此過程中（）

A.同一時刻a棒的加速度大小等于b棒加速度大小的2倍

B.運動狀態(tài)穩(wěn)定時J棒做勻加速運動

FR

C.運動狀態(tài)穩(wěn)定時）棒的速度大小為35；

D.a棒產(chǎn)生的焦耳熱為？

39.（2025高三上?廣西貴港?階段練習(xí)）如圖所示,兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌

間的距離為乙，導(dǎo)軌上平行放置兩根導(dǎo)體棒ab和cd,構(gòu)成矩形回路，已知ab棒質(zhì)量為小，cd棒質(zhì)量

為2m,兩根導(dǎo)體棒電阻值均為其它電阻忽略不計，整個導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)

度為8,導(dǎo)體棒均可沿導(dǎo)軌無摩擦的滑行。開始時兩導(dǎo)體棒均靜止，現(xiàn)給cd一向右的初速度”0,對它

們之后的整個運動過程說法正確的是（）

23

5v0

A.cd的加速度為其最大加速度的一半時其速度大小為T

B.cd的克服安培力所做的總功為§說

2mv0

C.通過曲的電荷量為

D.兩導(dǎo)體棒間的距離最終變?yōu)長+而廠

【變式演練】

40.（2025高三上?廣東?階段練習(xí)）如圖所示為模擬“電磁制動”原理的示意圖，間距為L的光滑平行金屬導(dǎo)

R

軌固定在絕緣水平面上，左端連接阻值為R的定值電阻，質(zhì)量為，"、長度為Z、阻值為丁的金屬棒垂

直放在導(dǎo)軌上，整個裝置處在豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)磁場中?，F(xiàn)使導(dǎo)體棒以初速度%

向右運動,經(jīng)距離d后停止運動，下列說法正確的是（）

A.整個過程中通過電阻R的電荷量為面

d2,

B.當(dāng)導(dǎo)體棒運動距離3時，速度大小為3

d_—蟲

C.當(dāng)導(dǎo)體棒運動距離三時，電阻E的發(fā)熱功率為。三

D.若僅將磁感應(yīng)強(qiáng)度大小加倍，則經(jīng)距離2后導(dǎo)體棒停止運動

41.如圖所示，光滑平行長直導(dǎo)軌水平放置，間距2,-05m,左側(cè)接有阻值Kv；二口的電阻。導(dǎo)體棒質(zhì)量

"kg,垂直靜止放在導(dǎo)軌上，且接觸良好。導(dǎo)體棒及導(dǎo)軌的電阻均不計。導(dǎo)軌所在區(qū)域有垂直

紙面向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度20To初始時刻給導(dǎo)體棒一向右的初速丫?5m四，滑行一段時

間：后導(dǎo)體棒速度變?yōu)镠=3m〃，已知重力加速度g=lQm/s：,則以下說法中正確的是（）

X

XXX

XXX

A.導(dǎo)體棒做勻減速運動，直到速度為0B.在r時間內(nèi)，導(dǎo)體棒向右運動的位移