近三年高考电磁感应
高考物理电磁感应基础概念及典型题解析
高考物理电磁感应基础概念及典型题解析在高考物理中，电磁感应是一个重要且具有一定难度的知识点。
理解电磁感应的基础概念，并能够熟练解决相关的典型题目，对于在高考中取得优异成绩至关重要。
一、电磁感应基础概念1、磁通量磁通量是指穿过某一面积的磁感线的条数。
其计算公式为Φ ＝B·S·cosθ，其中 B 是磁感应强度，S 是面积，θ 是 B 与 S 法线方向的夹角。
如果 B 是均匀的，且 S 与 B 垂直，那么磁通量就可以简单地表示为Φ ＝ B·S。
2、电磁感应现象当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，回路中就会产生感应电动势，这种现象称为电磁感应现象。
产生的感应电动势如果形成了闭合回路，就会产生感应电流。
3、楞次定律楞次定律指出，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。
简单来说，就是“来拒去留，增反减同”。
例如，当磁通量增加时，感应电流产生的磁场会阻碍磁通量的增加；当磁通量减少时，感应电流产生的磁场会阻碍磁通量的减少。
4、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律表明，感应电动势的大小与穿过回路的磁通量的变化率成正比。
公式为 E ＝nΔΦ/Δt，其中 n 是线圈的匝数。
二、典型题解析1、动生电动势问题例如：一根长度为 L 的导体棒，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，以速度 v 垂直于磁场方向做匀速直线运动。
求导体棒产生的感应电动势。
解析：根据动生电动势的公式 E ＝ BLv，可直接得出感应电动势为E ＝ BLv。
2、感生电动势问题假设一个面积为 S 的闭合线圈，处于均匀变化的磁场中，磁场的变化率为ΔB/Δt。
求线圈中产生的感应电动势。
解析：由法拉第电磁感应定律 E ＝nΔΦ/Δt，磁通量Φ ＝ B·S，所以感应电动势 E ＝ n SΔB/Δt 。
3、楞次定律的应用有一个闭合回路，其中的磁场在逐渐增强。
判断回路中感应电流的方向。
解析：由于磁场增强，根据楞次定律，感应电流的磁场要阻碍磁通量的增加，所以感应电流的磁场方向与原磁场方向相反。
电磁感应+动量(解析版)—三年(2022-2024)高考物理真题汇编(全国通用)
电磁感应+动量考点01 电磁感应+动量定理1. （2024年高考湖南卷）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，导轨左端与一阻值为R 的定值电阻相连，导轨BC 段与11B C 段粗糙，其余部分光滑，1AA 右侧处于竖直向下的匀强磁场中，一质量为m 的金属杆垂直导轨放置。
现让金属杆以初速度0v 沿导轨向右经过1AA 进入磁场，最终恰好停在1CC 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μ，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1BB 的速度为02v B. 在整个过程中，定值电阻R 产生的热量为201122mv mgd μ-C. 金属杆经过11AA B B 与11BB C C 区域，金属杆所受安培力的冲量相同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大于原来的2倍【答案】CD 【解析】设平行金属导轨间距为L ，金属杆在AA 1B 1B 区域向右运动的过程中切割磁感线有E = BLv ，2EI R=金属杆在AA 1B 1B 区域运动的过程中根据动量定理有-D =D BIL t m v则222t B L v t m v R-D =D 由于t d v t =åD ，则上面方程左右两边累计求和，可得2202B B L d mv mv R-=-则2202B B L dv v mR=-设金属杆在BB 1C 1C 区域运动的时间为t 0，同理可得，则金属杆在BB 1C 1C 区域运动的过程中有2202BB L d mgt mv Rμ--=-解得2202B B L d v gt mRμ=+综上有000222B v gt v v μ=+>则金属杆经过BB 1的速度大于2v ，故A 错误；在整个过程中，根据能量守恒有2012mv mgd Q μ=+则在整个过程中，定值电阻R 产生的热量为20111242R Q Q mv mgdμ==-故B 错误；金属杆经过AA 1B 1B 与BB 1C 1C 区域，金属杆所受安培力的冲量为222222t B L B L xBIL t v t R R-D =-D =åå则金属杆经过AA 1B 1B 与BB 1C 1C 区域滑行距离均为d ，金属杆所受安培力的冲量相同，故C 正确；根据A 选项可得，金属杆以初速度0v 在磁场中运动有220022B L dmgt mv Rμ´--=-金属杆的初速度加倍，则金属杆通过AA 1B 1B 区域时中有220'22B B L d mv mv R-=-则金属杆的初速度加倍，则金属杆通过1BB 时速度为220'22B B L dv v mR=-则设金属杆通过BB 1C 1C 区域的时间为1t ， 则221''2C B B L d mgt mv mv R μ--=-，2210022B L x mgt mv Rμ--=-则22102'22C B L dmgt mv mv Rμ´--=-，则0101220022(2)2mv mgt Rx mv mgt d B L mv mgt μμμ-=-=´-由于10t t <，则4x d>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 正确。
《电磁感应》历年高考题
《电磁感应》高考试题回顾1.第一个发现电磁感应现象的科学家是:A.奥斯特B.库仑C.法拉第D.安培2.如图所示，一均匀的扁平条形磁铁与一圆线圈同在一平面内，磁铁中央与圆心O重合．为了在磁铁开始运动时在线圈中得到一方向如图所示的感应电流i，磁铁的运动方式应为：A.N极向纸内，S极向纸外，使磁铁绕O点转动B.N极向纸外，S极向纸内，使磁铁绕O点转动C.使磁铁沿垂直于线圈平面的方向向纸外做平动D.使磁铁沿垂直于线圈平面的方向向纸内做平动E.使磁铁在线圈平面内绕O点沿顺时针方向转动F.使磁铁在线圈平面内绕O点沿逆时针方向转动3.如图所示，一无限长直导线通有电流I，有一矩形线圈与其共面．当电流I减小时，矩形线圈将：A.向左平动B.向右平动C.静止不动D.发生转动4.如图所示，有一固定的超导体圆环，在其右侧放着一条形磁铁，此时圆环中没有电流．当把磁铁向右方移动时，由于电磁感应，在超导体圆环中产生了一定电流：A.该电流的方向如图中箭头所示．磁铁移走后，这电流很快消失B.该电流的方向如图中箭头所示．磁铁移走后，这电流继续维持C.该电流的方向与图中箭头方向相反．磁铁移走后，电流很快消失D.该电流的方向与图中箭头方向相反．磁铁移走后，电流继续维持5.如图所示，在水平放置的光滑绝缘杆ab上，挂有两个金属环M和N．两环套在一个通电密绕长螺线管的中部，螺线管中部区域的管外磁场可以忽略．当变阻器的滑动触头向左移动时，两环将怎样运动？A.两环一起向左运动B.两环一起向右运动C.两环互相靠近D.两环互相离开6.如图所示，金属圆环放在匀强磁场中，将它从磁场中匀速拉出，下列哪个说法是正确的？A.向左拉出和向右拉出，其感应电流方向相反B.不管向什么方向拉出，环中感应电流方向总是顺时针的C.不管向什么方向拉出，环中感应电流方向总是逆时针的D.在此过程中，感应电流大小不变7.恒定的匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈，线圈平面垂直于磁场方向．当线圈在此磁场中做下列哪种运动时，线圈中能产生感应电流？A.线圈沿自身所在的平面做匀速运动B.线圈沿自身所在的平面做加速运动C.线圈绕任意一条直径做匀速转动D.线圈绕任意一条直径做变速转动8.M和N是绕在一个环形铁心上的两个线圈，绕法和线路如图所示．现将开关K从a处断开，然后合向b处．在此过程中，通过电阻R2的电流方向是：A.先由c流向d，后又由c流向dB.先由c流向d，后由d流向cC.先由d流向c，后又由d流向cD.先由d流向c，后由c流向d9.如图所示，A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置．A线圈中通有如图(a)所示的交流电i，则：A.在t1到t2时间内A、B两线圈相吸B.在t2到t3时间内A、B两线圈相斥C.t1时刻两线圈间作用力为零D.t2时刻两线圈间作用力最大10.如图所示，一个N极朝下的条形磁铁竖直下落，恰能穿过水平放置的固定小方形导线框A.磁铁经过图中位置⑴时，线框中感应电流沿abcd方向，经过位置⑵时，沿adcb方向B.磁铁笋过⑴时，感应电流沿adcb方向，经过⑵时沿abcd方向C.磁铁经过⑴和⑵时，感应电流都沿adcb方向D.磁铁经过⑴和⑵时，感应电流都沿abcd方向11.一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动．已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置I和位置Ⅱ时，顺着磁场的方向看去，线圈中感应电流的方向分别为：A.逆时针方向逆时针方向B.逆时针方向顺时针方向C.顺时针方向顺时针方向D.顺时针方向逆时针方向．12.法拉第电磁感应定律可以这样表述，闭合电路中感应电动势大小A.跟穿过这一闭合回路的磁通量成正比B.跟穿过这一闭合回路的磁通量变化量成正比C.跟穿过这一闭合回路的磁通量变化率成正比D.跟穿过这一闭合回路的磁感应强度成正比13.如图所示，甲中两条轨道不平行而乙中的两条轨道是平行的，其余物理条件都相同，金属棒MN都正在轨道上向右匀速平动，在棒运动的过程中，将观察到：A.L1、L2小电珠都发光，只是亮度不同B.L1、L2都不发光C.L2发光，L1不发光D.L1发光，L2不发光14.如图所示，闭合矩形线圈abcd从静止开始竖直下落，穿过一个匀强磁场区域，此磁场区域竖直方向的长度远大于矩形线圈bc边的长度．不计空气阻力，则：A.从线圈山边进入磁场到口6边穿出磁场的整个过程中，线圈中始终有感应电流B.从线圈dc边进入磁场到ab边穿出磁场的整个过程中，有一个阶段线圈的加速度等于重力加速度C.dc边刚进入磁场时线圈内感生电流的方向，与dc边刚穿出磁场时感生电流的方向相反D.dc边刚进入磁场时线圈内感生电流的大小，与dc边刚穿出磁场时的感生电流的大小一定相等15.边长为h的正方形金属导线框，从图所示的初始位置由静止开始下落，通过一匀强磁场区域．磁场方向是水平的，且垂直于线框平面磁场区宽度等于H，上下边界如图中水平虚线所示，H>A．从线框开始下落到完全穿过磁场区的整个过程中：A.线框中总是有感应电流存在B.线框受到的磁场力的合力的方向有时向上，有时向下．C.线框运动的方向始终是向下的．D.线框速度的大小不一定总是在增加．16.如图所示，PQRS为一正方形导线框，它以恒定的速度向右进入以MN为边界的匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面，MN线与线框的边成450角．E、F分别为PS和PQ的中点．关于线框中的感应电流，正确的说法是：A.当E点经过边界MN时，线框中感应电流最大B.当P点经过边界MN时，线框中感应电流最大C.当F 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大D.当Q 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大17. 如图所示，大小相等的匀强磁场分布在直角坐标系的四个象限里，相邻象限的磁感强度B 的方向相反，均垂直于纸面，现在一闭合扇形线框OABO ，以角速度ω绕Oz 轴在xOy 平面内匀速转动，那么在它旋转一周的过程中(从图中所示位置开始计时)，线框内感应电动势与时间的关系图线是：18. 一闭合线圈固定在垂直于纸面的匀强磁场中，设向里为磁感强度B 的正方向，线圈中的箭头为电流i 的正方向(如图所示)．已知线圈中感生电流i 随时间而变化的图像如图所示，则磁感强度B 随时间而变化的图像可能是：19. 图中A 是一边长为l 的方形线框，电阻为R ．今维持线框以恒定的速度v 沿x轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场B 区域．若以x 轴正方向作为力的正方向，线框在图示位置的时刻作为时间的零点，则磁场对线框的作用力F 随时间t 的变化图线为：20. 如图所示电路，多匝线圈的电阻和电池的内电阻可以忽略，两个电阻器的阻值都是R ，电键K 原来打开着，电流R I 20ε=，今合下电键将一电阻器短路，于是线圈中有自感电动势产生，该自感电动势：A.有阻碍电流的作用，最后电流由I 0减小到零B.有阻碍电流的作用，最后电流小于I 0C.有阻碍电流增大的作用，因而电流保持为I 0不变D.有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是要增大到2I 021.如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略．下列说法中正确的是：A1后亮，最后一A.合上开关K接通电路时，A样亮B.合上开关K接通电路时，A1和A2始终一样亮C.断开开关K切断电路时，A2立刻熄灭，A l过一会儿才熄灭D.断开开关K切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭22.如图所示为演示自感现象的实验电路图，L是电感线圈，A1、A2是规格相同的灯泡，R的阻值与L 的电阻值相同，当开关K由断开到合上时，观察到的自感现象是，最后达到同样亮．23.电阻为R的矩形导线框abcd，边长ab＝L，ad＝h，质量为m，自某一高度自由落下，通过一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁场区域的宽度为h(如图所示)．若线框恰好以恒定速度通过磁场，线框中产生的焦耳热是。
电磁感应定律高考解读
电磁感应定律高考解读1. 在真空中，一个磁通量为1Wb的磁场垂直穿过一个面积为1m^2的闭合平面，则该平面内的感应电动势是多少？答案：1V2. 一个导体棒在磁场中以1m/s的速度沿垂直于磁场方向移动，磁场磁感应强度为0.5T，导体棒长度为0.5m，则导体棒两端的感应电动势是多少？答案：0.25V3. 一个闭合回路在磁场中绕垂直于磁场方向的轴旋转，回路半径为0.2m，角速度为2rad/s，磁场磁感应强度为0.5T，则回路中的感应电动势是多少？答案：1V4. 一个磁铁插入一个闭合线圈中，磁铁的磁极与线圈平面的夹角为30°，磁感应强度为0.5T，线圈匝数为10，则线圈中的感应电动势是多少？答案：0.125V5. 一个闭合回路在磁场中以1m/s的速度沿垂直于磁场方向移动，磁场磁感应强度为0.5T，回路面积为0.5m^2，则回路中的感应电动势是多少？答案：0.25V6. 一个磁铁在空间中以1m/s的速度沿垂直于磁场方向移动，磁场磁感应强度为0.5T，磁铁面积为0.5m^2，则磁场中的感应电动势是多少？答案：0.25V7. 一个闭合回路在磁场中绕垂直于磁场方向的轴旋转，回路半径为0.2m，角速度为2rad/s，磁场磁感应强度为0.5T，则回路中的感应电动势是多少？答案：1V8. 一个磁铁插入一个闭合线圈中，磁铁的磁极与线圈平面的夹角为30°，磁感应强度为0.5T，线圈匝数为10，则线圈中的感应电动势是多少？答案：0.125V9. 一个闭合回路在磁场中以1m/s的速度沿垂直于磁场方向移动，磁场磁感应强度为0.5T，回路面积为0.5m^2，则回路中的感应电动势是多少？答案：0.25V10. 一个磁铁在空间中以1m/s的速度沿垂直于磁场方向移动，磁场磁感应强度为0.5T，磁铁面积为0.5m^2，则磁场中的感应电动势是多少？答案：0.25V11. 一个闭合回路在磁场中绕垂直于磁场方向的轴旋转，回路半径为0.2m，角速度为2rad/s，磁场磁感应强度为0.5T，则回路中的感应电动势是多少？答案：1V12. 一个磁铁插入一个闭合线圈中，磁铁的磁极与线圈平面的夹角为30°，磁感应强度为0.5T，线圈匝数为10，则线圈中的感应电动势是多少？答案：0.125V13. 一个闭合回路在磁场中以1m/s的速度沿垂直于磁场方向移动，磁场磁感应强度为0.5T，回路面积为0.5m^2，则回路中的感应电动势是多少？答案：0.25V14. 一个磁铁在空间中以1m/s的速度沿垂直于磁场方向移动，磁场磁感应强度为0.5T，磁铁面积为0.5m^2，则磁场中的感应电动势是多少？答案：0.25V15. 一个闭合回路在磁场中绕垂直于磁场方向的轴旋转，回路半径为0.2m，角速度为2rad/s，磁场磁感应强度为0.5T，则回路中的感应电动势是多少？答案：1V16. 一个磁铁插入一个闭合线圈中，磁铁的磁极与线圈平面的夹角为30°，磁感应强度为0.5T，线圈匝数为10，则线圈中的感应电动势是多少？答案：0.125V17. 一个闭合回路在磁场中以1m/s的速度沿垂直于磁场方向移动，磁场磁感应强度为0.5T，回路面积为0.5m^2，则回路中的感应电动势是多少？答案：0.25V18. 一个磁铁在空间中以1m/s的速度沿垂直于磁场方向移动，磁场磁感应强度为0.5T，磁铁面积为0.5m^2，则磁场中的感应电动势是多少？答案：0.25V19. 一个闭合回路在磁场中绕垂直于磁场方向的轴旋转，回路半径为0.2m，角速度为2rad/s，磁场磁感应强度为0.5T，则回路中的感应电动势是多少？答案：1V20. 一个磁铁插入一个闭合线圈中，磁铁的磁极与线圈平面的夹角为30°，磁感应强度为0.5T，线圈匝数为10，则线圈中的感应电动势是多少？答案：0.125V21. 一个闭合回路在磁场中以1m/s的速度沿垂直于磁场方向移动，磁场磁感应强度为0.5T，回路面积为0.5m^2，则回路中的感应电动势是多少？答案：0.25V22. 一个磁铁在空间中以1m/s的速度沿垂直于磁场方向移动，磁场磁感应强度为0.5T，磁铁面积为0.5m^2，则磁场中的感应电动势是多少？答案：0.25V23. 一个闭合回路在磁场中绕垂直于磁场方向的轴旋转，回路半径为0.2m，角速度为2rad/s，磁场磁感应强度为0.5T，则回路中的感应电动势是多少？答案：1V24. 一个磁铁插入一个闭合线圈中，磁铁的磁极与线圈平面的夹角为30°，磁感应强度为0.5T，线圈匝数为10，则线圈中的感应电动势是多少？答案：0.125V25. 一个闭合回路在磁场中以1m/s的速度沿垂直于磁场方向移动，磁场磁感应强度为0.5T，回路面积为0.5m^2，则回路中的感应电动势是多少？答案：0.25V26. 一个磁铁在空间中以1m/s的速度沿垂直于磁场方向移动，磁场磁感应强度为0.5T，磁铁面积为0.5m^2，则磁场中的感应电动势是多少？答案：0.25V27. 一个闭合回路在磁场中绕垂直于磁场方向的轴旋转，回路半径为0.2m，角速度为2rad/s，磁场磁感应强度为0.5T，则回路中的感应电动势是多少？答案：1V28. 一个磁铁插入一个闭合线圈中，磁铁的磁极与线圈平面的夹角为30°，磁感应强度为0.5T，线圈匝数为10，则线圈中的感应电动势是多少？答案：0.125V29. 一个闭合回路在磁场中以1m/s的速度沿垂直于磁场方向移动，磁场磁感应强度为0.5T，回路面积为0.5m^2，则回路中的感应电动势是多少？答案：0.25V30. 一个磁铁在空间中以1m/s的速度沿垂直于磁场方向移动，磁场磁感应强度为0.5T，磁铁面积为0.5m^2，则磁场中的感应电动势是多少？答案：0.25V31. 一个闭合回路在磁场中绕垂直于磁场方向的轴旋转，回路半径为0.2m，角速度为2rad/s，磁场磁感应强度为0.5T，则回路中的感应电动势是多少？答案：1V32. 一个磁铁插入一个闭合线圈中，磁铁的磁极与线圈平面的夹角为30°，磁感应强度为0.5T，线圈匝数为10，则线圈中的感应电动势是多少？答案：0.125V33. 一个闭合回路在磁场中以1m/s的速度沿垂直于磁场方向移动，磁场磁感应强度为0.5T，回路面积为0.5m^2，则回路中的感应电动势是多少？答案：0.25V34. 一个磁铁在空间中以1m/s的速度沿垂直于磁场方向移动，磁场磁感应强度为0.5T，磁铁面积为0.5m^2，则磁场中的感应电动势是多少？答案：0.25V35. 一个闭合回路在磁场中绕垂直于磁场方向的轴旋转，回路半径为0.2m，角速度为2rad/s，磁场磁感应强度为0.5T，则回路中的感应电动势是多少？答案：1V36. 一个磁铁插入一个闭合线圈中，磁铁的磁极与线圈平面的夹角为30°，磁感应强度为0.5T，线圈匝数为10，则线圈中的感应电动势是多少？答案：0.125V37. 一个闭合回路在磁场中以1m/s的速度沿垂直于磁场方向移动，磁场磁感应强度为0.5T，回路面积为0.5m^2，则回路中的感应电动势是多少？答案：0.25V38. 一个磁铁在空间中以1m/s的速度沿垂直于磁场方向移动，磁场磁感应强度为0.5T，磁铁面积为0.5m^2，则磁场中的感应电动势是多少？答案：0.25V39. 一个闭合回路在磁场中绕垂直于磁场方向的轴旋转，回路半径为0.2m，角速度为2rad/s，磁场磁感应强度为0.5T，则回路中的感应电动势是多少？答案：1V40. 一个磁铁插入一个闭合线圈中，磁铁的磁极与线圈平面的夹角为30°，磁感应强度为0.5T，线圈匝数为10，则线圈中的感应电动势是多少？答案：0.125V。
楞次定律和法拉第电磁感应定律(原卷版)—三年(2022-2024)高考物理真题汇编(全国通用)
楞次定律和法拉第电磁感应定律考点01 楞次定律1. （2024年高考江苏卷）如图所示，在绝缘的水平面上，有闭合的两个线圈a、b，线圈a处在匀强磁场中，现将线圈a从磁场中匀速拉出，线圈a、b中产生的感应电流方向分别是（）A. 顺时针，顺时针B. 顺时针，逆时针C. 逆时针，顺时针D. 逆时针，逆时针2．（2024年高考北京卷）如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是（）A．闭合开关瞬间，线圈M和线圈P相互吸引B．闭合开关，达到稳定后，电流表的示数为0C．断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由a到bD．断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向左3. （2023年高考河北卷）如图，绝缘水平面上四根完全相同的光滑金属杆围成矩形，彼此接触良好，匀强磁场方向竖直向下。
金属杆2、3固定不动，1、4同时沿图箭头方向移动，移动过程中金属杆所围成的矩形周长保持不变。
当金属杆移动到图位置时，金属杆所围面积与初始时相同。
在此过程中（ ）A. 金属杆所围回路中电流方向保持不变B. 通过金属杆截面的电荷量随时间均匀增加C. 金属杆1所受安培力方向与运动方向先相同后相反D. 金属杆4所受安培力方向与运动方向先相反后相同4 （2023年高考海南卷）汽车测速利用了电磁感应现象，汽车可简化为一个矩形线圈abcd，埋在地下的线圈分别为1、2，通上顺时针（俯视）方向电流，当汽车经过线圈时（）A. 线圈1、2产生的磁场方向竖直向上B. 汽车进入线圈1过程产生感应电流方向为abcdC. 汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为abcdD. 汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同15. （2022高考上海）半径为R的金属圆环里，有一个垂直于纸面向里且半径为r的圆形区域匀强磁场，磁感应强度大小为B。
若增大该区域的磁感应强度，则金属圆环的感应电流方向为（选填：“顺时针”或“逆时针”）；若保持圆形区域内磁场的磁感应强度大小不变，方向变化180°，则金属圆环的磁通量变化的大小为。
专题31电磁感应+电路和动力学-三年(2022-2024)高考物理真题分类汇编(全国通用)
专题31电磁感应+电路和动力学考点三年考情（2022-2024）命题趋势考点1电磁感应+电路（5年2考）2024年高考湖北卷第15题：金属棒在两足够长平行金属直导轨滑动；2022年全国理综甲卷第20题：两根相互平行的光滑长直金属导轨一端接电阻或电容，金属棒在其上滑动；2022年全国理综甲卷第16题：三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框，放入磁感应强度随时间线性变化的同一匀强磁场中。
1.电磁感应中电路问题包括电容电路和串并联电路，是考查的热点。
2.电磁感应中动力学问题的考查主要集中在加速度、速度、安培力等，解答此类问题，需要利用牛顿运动定律、法拉第电磁感应定律、安培力及其相关知识。
考点2电磁感应+动力学（5年4考）2024年1月浙江选考第21题：扫描隧道显微镜减振装置。
2022年高考辽宁物理：两金属杆在两平行光滑长直金属导轨上滑动。
考点01电磁感应+电路1．（2024年高考湖北卷第15题）.如图所示，两足够长平行金属直导轨MN、PQ的间距为L，固定在同一水平面内，直导轨在左端M、P点分别与两条竖直固定、半径为L的14圆弧导轨相切。
MP连线与直导轨垂直，其左侧无磁场，右侧存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。
长为L、质量为m、电阻为R的金属棒ab跨放在两圆弧导轨的最高点。
质量为2m、电阻为6R的均匀金属丝制成一个半径为L的圆环，水平放置在两直导轨上，其圆心到两直导轨的距离相等。
忽略导轨的电阻、所有摩擦以及金属环的可能形变，金属棒、金属环均与导轨始终接触良好，重力加速度大小为g 。
现将金属棒ab 由静止释放，求（1）ab 刚越过MP 时产生的感应电动势大小；（2）金属环刚开始运动时的加速度大小；（3）为使ab 在整个运动过程中不与金属环接触，金属环圆心初始位置到MP 的最小距离。
【答案】（1）（2；（3【解析】（1）根据题意可知，对金属棒ab 由静止释放到刚越过MP 过程中，由动能定理有2012mgL mv =解得0v =则ab 刚越过MP 时产生的感应电动势大小为0E BLv ==（2）根据题意可知，金属环在导轨间两段圆弧并联接入电路中，轨道外侧的两端圆弧金属环被短路，由几何关系可得，每段圆弧的电阻为01623R R R=⨯=可知，整个回路的总电阻为32R R R R R R R ⋅=+=+总ab 刚越过MP 时，通过ab 的感应电流为E I R ==总对金属环由牛顿第二定律有222IBL ma ⋅=解得a =（3）根据题意，结合上述分析可知，金属环和金属棒ab 所受的安培力等大反向，则系统的动量守恒，由于金属环做加速运动，金属棒做减速运动，为使ab 在整个运动过程中不与金属环接触，则有当金属棒ab 和金属环速度相等时，金属棒ab 恰好追上金属环，设此时速度为v ，由动量守恒定律有02mv mv mv=+解得13v v =对金属棒ab ，由动量定理有03v BILt m mv -=⋅-则有23BLq mv =设金属棒运动距离为1x ，金属环运动的距离为2x ，则有()12BL x x q R -=总联立解得12x x x ∆=-=则金属环圆心初始位置到MP 的最小距离d L x =+∆=2..（2022高考上海）宽L=0.75m 的导轨固定，导轨间存在着垂直于纸面且磁感应强度B=0.4T 的匀强磁场。
三年高考(2017-2019)物理真题分项版解析——专题12 电磁感应(解析版)
专题12 电磁感应1．（2019·新课标全国Ⅰ卷）空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a ）中虚线MN 所示，一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S ，将该导线做成半径为r 的圆环固定在纸面内，圆心O 在MN 上。
t =0时磁感应强度的方向如图（a ）所示。
磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图（b ）所示，则在t =0到t =t 1的时间间隔内A ．圆环所受安培力的方向始终不变B ．圆环中的感应电流始终沿顺时针方向C ．圆环中的感应电流大小为004B rS t ρD ．圆环中的感应电动势大小为200π4B r t【答案】BC【解析】AB 、根据B-t 图象，由楞次定律可知，线圈中感应电流方向一直为顺时针，但在t 0时刻，磁场的方向发生变化，故安培力方向A F 的方向在t 0时刻发生变化，则A 错误，B 正确；CD 、由闭合电路欧姆定律得：E I R =，又根据法拉第电磁感应定律得：22B r E t t φπ∆∆==∆∆，又根据电阻定律得：2rR S πρ=，联立得：004B rS I t ρ=，则C 正确，D 错误。
故本题选BC 。
2．（2019·新课标全国Ⅱ卷）如图，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为θ，导轨电阻忽略不计。
虚线ab 、cd 均与导轨垂直，在ab 与cd 之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场。
将两根相同的导体棒PQ 、MN 先后自导轨上同一位置由静止释放，两者始终与导轨垂直且接触良好。
已知PQ 进入磁场时加速度变小恰好为零，从PQ 进入磁场开始计时，到MN 离开磁场区域为止，流过PQ 的电流随时间变化的图像可能正确的是【答案】AD【解析】于PQ进入磁场时加速度为零，AB．若PQ出磁场时MN仍然没有进入磁场，则PQ出磁场后至MN进入磁场的这段时间，由于磁通量φ不变，无感应电流。
由于PQ、MN同一位置释放，故MN进入磁场时与PQ进入磁场时的速度相同，所以电流大小也应该相同，A正确B错误；CD．若PQ出磁场前MN已经进入磁场，由于磁通量φ不变，PQ、MN均加速运动，PQ出磁场后，MN由于加速故电流比PQ进入磁场时电流大，故C正确D错误。
(word完整版)高中物理电磁感应专题复习
高考综合复习——电磁感应专题复习一电磁感应基础知识、自感和互感编稿：郁章富审稿：李井军责编：郭金娟总体感知知识网络考纲要求内容要求电磁感应现象磁通量法拉第电磁感应定律楞次定律自感、涡流I I II II I命题规律1．从近五年的高考试题可以看出，本专题内容是高考的重点，每年必考，命题频率较高的知识点有：感应电流的产生条件、方向判断和感应电动势的计算；电磁感应现象与磁场、电路、力学、能量等知识相联系的综合题及感应电流（或感应电动势）的图象问题，在高考中时常出现。
2．本专题在高考试卷中涉及的试题题型全面，有选择题、填空题和计算题，选择题和填空题多为较简单的题目，计算题试题难度大，区分度高，能很好地考查学生的能力，备受命题专家的青睐。
今后高考对本专题内容的考查可能有如下倾向：①判断感应电流的有无、方向及感应电动势的大小计算仍是高考的重点，但题目可能会变得更加灵活。
②力学和电学知识相结合且涉及能量转化与守恒的电磁感应类考题将继续扮演具有选拔性功能的压轴题。
复习策略1．左手定则与右手定则在使用时易相混，可采用“字形记忆法”：（1）通电导线在磁场中受安培力的作用，“力”字的最后一撇向左，用左手定则；（2）导体切割磁感线产生感应电流，“电”字最后一钩向右，用右手定则；总之，可简记为力“左”电“右”。
2．矩形线框穿越有界匀强磁场问题，涉及楞次定律（或右手定则）、法拉第电磁感应定律、磁场对电路的作用力、含电源电路的计算等知识，综合性强，能力要求高，这也是命题热点。
3．电磁感应图象问题也是高考常见的题型之一；滑轨类问题是电磁感应中的典型综合性问题，涉及的知识多，与力学、静电场、电路、磁场及能量等知识综合，能很好的考察考生的综合分析能力。
本章知识在实际中应用广泛，如日光灯原理、磁悬浮原理、电磁阻尼、超导技术应用等，有些问题涉及多学科知识，不可轻视。
第一部分电磁感应现象、楞次定律知识要点梳理知识点一——磁通量▲知识梳理1．定义磁感应强度B与垂直场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，。
2023年高考物理热点复习：法拉第电磁感应定律 自感现象(附答案解析)
第1页（共22页）2023年高考物理热点复习：法拉第电磁感应定律
自感现象【2023高考课标解读】
1.能应用法拉第电磁感应定律E ＝n
ΔΦΔt
和导线切割磁感线产生电动势公式E ＝Blv 计算感应电动势.2.会判断电动势的方向，即导体两端电势的高低.3.理解自感现象、涡流的概念，能分析通电自感和断电自感．
【2023高考热点解读】
一、法拉第电磁感应定律
1．感应电动势
(1)感应电动势：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．
2．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 ΔΦΔt
，其中n 为线圈匝数．(3)感应电流与感应电动势的关系：遵循闭合电路的欧姆定律，即I ＝E R ＋r .3．导体切割磁感线时的感应电动势
(1)导体垂直切割磁感线时，感应电动势可用E ＝Blv 求出，式中l 为导体切割磁感线的有效长度；
(2)导体棒在磁场中转动时，导体棒以端点为轴，在匀强磁场中垂直于磁感线方向匀速转动
产生感应电动势E ＝Bl v －＝12Bl 2ω(平均速度等于中点位置的线速度12
lω)．二、自感、涡流、电磁阻尼和电磁驱动
1．自感现象
(1)概念：由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势．
(2)表达式：E ＝L ΔI Δt
.(3)自感系数L 的影响因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关．
2．涡流现象。
电磁感应+图像(解析版)—三年(2022-2024)高考物理真题汇编(全国通用)
电磁感应+图像考点01 图像信息1. （2023年高考全国乙卷）一学生小组在探究电磁感应现象时，进行了如下比较实验。
用图（a）所示的缠绕方式，将漆包线分别绕在几何尺寸相同的有机玻璃管和金属铝管上，漆包线的两端与电流传感器接通。
两管皆竖直放置，将一很小的强磁体分别从管的上端由静止释放，在管内下落至管的下端。
实验中电流传感器测得的两管上流过漆包线的电流I随时间t的变化分别如图（b）和图（c）所示，分析可知（ ）A. 图（c）是用玻璃管获得的图像B. 在铝管中下落，小磁体做匀变速运动C. 在玻璃管中下落，小磁体受到的电磁阻力始终保持不变D. 用铝管时测得的电流第一个峰到最后一个峰的时间间隔比用玻璃管时的短【参考答案】A【命题意图】本题考查电磁阻尼及其相关知识点。
【解题思路】强磁体从管的上端由静止释放，铝管本身和线圈都将对强磁体产生电磁阻尼，在铝管下落，强磁体做加速度减小的加速运动，图（c）是用玻璃管获得的图像，图（b）是用铝管获得的图像，A正确B错误；在玻璃管中下落，线圈中将产生感应电流，感应电流对小磁体下落产生电磁阻力，由安培力公式可知，电磁阻力与产生的感应电流成正比，所以在玻璃管中下落，小磁体受到的电磁阻力逐渐增大，C错误；由于在铝管中下落，受到的电磁阻力大于在玻璃管中下落，所以用铝管时测得的电流第一个峰到最后一个峰的时间间隔比用玻璃管时的长，D错误。
【知识拓展】电磁阻尼的实质是受到了与运动方向相反的安培力作用。
2 （2023高考全国甲卷）一有机玻璃管竖直放在地面上，管上有漆包线绕成的线圈，线圈的两端与电流传感器相连，线圈在玻璃管上部的5匝均匀分布，下部的3匝也均匀分布，下部相邻两匝间的距离大于上部相邻两匝间的距离。
如图（a）所示。
现让一个很小的强磁体在玻璃管内沿轴线从上端口由静止下落，电流传感器测得线圈中电流I随时间t变化如图（b）所示。
则A. 小磁体在玻璃管内下降的速度越来越快B. 下落过程中，小磁体的N 极、S 极上下颠倒了8次C. 下落过程中，小磁体受到的电磁阻力始终保持不变D. 与上部相比，小磁体通过线圈下部的过程中，磁通量变化率的最大值更大【参考答案】AD【命题意图】本题考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、电磁阻尼、对电流I 随时间t 变化图像的理解及其相关知识点。
2020--2022年三年全国高考物理真题汇编：电磁感应
2020--2022年三年全国高考物理真题汇编：电磁感应一、单选题1．（2分）将一根绝缘硬质细导线顺次绕成如图所示的线圈，其中大圆面积为S1，小圆面积均为S2，垂直线圈平面方向有一随时间t变化的磁场，磁感应强度大小B=B0+kt，B0和k均为常量，则线圈中总的感应电动势大小为（）A．kS1B．5kS2C．k(S1−5S2)D．k(S1+5S2) 2．（2分）如图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。
定子是仅匝数n不同的两线圈，n1>n2，二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点O的距离相等，且均连接阻值为R 的电阻，转子是中心在O点的条形磁铁，绕O点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流。
不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是（）A．两线圈产生的电动势的有效值相等B．两线圈产生的交变电流频率相等C．两线圈产生的电动势同时达到最大值D．两电阻消耗的电功率相等3．（2分）三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框，正方形线框的边长与圆线框的直径相等，圆线框的半径与正六边形线框的边长相等，如图所示。
把它们放入磁感应强度随时间线性变化的同一匀强磁场中，线框所在平面均与磁场方向垂直，正方形、圆形和正六边形线框中感应电流的大小分别为I1、I2和I3。
则（）A．I1<I3<I2B．I1>I3>I2C．I1=I2>I3D．I1=I2=I34．（2分）如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环。
圆环初始时静止。
将图中开关S由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到（）A．拨至M端或N端，圆环都向左运动B．拨至M端或N端，圆环都向右运动C．拨至M端时圆环向左运动，拨至N端时向右运动D．拨至M端时圆环向右运动，拨至N端时向左运动5．（2分）管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接。
焊机的原理如图所示，圆管通过一个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流，电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接。
专题29电磁感应+功和能-三年(2022-2024)高考物理真题分类汇编(全国通用)
专题29电磁感应+功和能考点三年考情（2022-2024）命题趋势考点1电磁感应+功和功率（5年4考）2024年高考山东卷：金属棒在两条相同的半圆弧形光滑金属导轨上滑动；2022年高考上海卷：一个正方形导线框以初速度v0向右穿过一个有界的匀强磁场；2024高考广西卷：研究非摩擦形式的阻力装置；2022年福建高考：金属棒在平行导轨上运动切割磁感线；2024年高考辽宁卷：导体棒在两条“∧”形的光滑平行金属导轨滑动切割磁感线；1.功和功率是高考考查频率较高的知识点，与电磁感应综合主要表现在考查安培力功和功率。
2.电磁感应中的能量包括动能定理、焦耳热、能量守恒定律、功能关系等。
考点2电磁感应+能量（5年5考）2023学业水平等级考试上海卷：线框在斜面上切割磁感线运动；2023年高考全国甲卷：绝缘棒和金属棒在光滑U型金属导轨滑动切割磁感线运动；2023年高考湖南卷：两根足够长的光滑金属直导轨平行放置，金属棒下滑切割磁感线运动；2023全国高考新课程卷：线框在两条光滑长直金属导轨移动切割磁感线；考点01电磁感应+功和功率1.（2024年高考山东卷）.如图所示，两条相同的半圆弧形光滑金属导轨固定在水平桌面上，其所在平面竖直且平行，导轨最高点到水平桌面的距离等于半径，最低点的连线OO'与导轨所在竖直面垂直。
空间充满竖直向下的匀强磁场（图中未画出），导轨左端由导线连接。
现将具有一定质量和电阻的金属棒MN平行OO'放置在导轨图示位置，由静止释放。
MN运动过程中始终平行于OO'且与两导轨接触良好，不考虑自感影响，下列说法正确的是（）A.MN最终一定静止于OO'位置B.MN运动过程中安培力始终做负功C.从释放到第一次到达OO'位置过程中，MN的速率一直在增大D.从释放到第一次到达OO'位置过程中，MN中电流方向由M到N【答案】ABD【解析】由于金属棒MN运动过程切割磁感线产生感应电动势，回路有感应电流，产生焦耳热，金属棒MN的机械能不断减小，由于金属导轨光滑，所以经过多次往返运动，MN最终一定静止于OO'位置，故A正确；当金属棒MN向右运动，根据右手定则可知，MN中电流方向由M到N，根据左手定则，可知金属棒MN受到的安培力水平向左，则安培力做负功；当金属棒MN向左运动，根据右手定则可知，MN中电流方向由N到M，根据左手定则，可知金属棒MN受到的安培力水平向右，则安培力做负功；可知MN运动过程中安培力始终做负功，故B正确；金属棒MN从释放到第一次到达OO'位置过程中，由于在OO'位置重力沿切线方向的分力为0，可知在到达OO'位置之前的位置，重力沿切线方向的分力已经小于安培力沿切线方向的分力，金属棒MN已经做减速运动，故C错误；从释放到第一次到达OO'位置过程中，根据右手定则可知，MN中电流方向由M到N，故D正确。
【电磁感应】高考必考题(详解版)
A. 磁感应强度地大小为
B. 导线框运动速度地大小为
C. 磁感应强度地方向垂直于纸面向外
D. 在
至
这段时间内,导线框所受地安培力大小为
解析 BC
解析 由于匀速运动,所以
面向外．
所以D错．
故选BC．
考点
电磁感应 电磁感应规律地应用 线框模型
由于电流方向顺时针,所以磁场垂直于纸
5 某同学自制地简易电动机示意图如下图所示,矩形线圈由一根漆包线绕制而成,漆包线地两端分别 从线圈地一组对边地中间位置引出,并作为线圈地转轴．将线圈架在两个金属支架之间,线圈平 面位于竖直面内,永磁铁置于线圈下方．为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来, 该同学应将（ ）
开关 接 后, 开始向右加速运动,速度达到最大值 时,设 上地感应
电动势为 ,有
⑥
依题意有
⑦
设在此过程中 地平均电流为 , 上受到地平均安培力为 ,有
⑧
由动量定理,有
⑨
又
⑩
联立⑤⑥⑦⑧⑨⑩式得 ⑪
考点
电磁感应 交变电流地产生原理
三、计算题
4 两条平行线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向与纸面垂直．边长为 、总电阻为
地正
方形导线框 位于纸面内, 边与磁场边界平行,如图（a）所示,已知导线框一直向右做匀速
直线运动, 边于 时刻进入磁场．线框中感应电动势随时间变化地图线如图（b）所示（感
应电流地方向为顺时针时,感应电动势取正）,下列说法正确地是（ ）
器．电磁轨道炮示意如图,图中直流电源电动势为 ,电容器地电容为 ．两根固定于水平面内地
光滑平行金属导轨间距为 ,电阻不计．炮弹可视为一质量为 、电阻为 地金属棒 ,垂直放
(2020-2022)三年高考物理真题分项汇编专题11电磁感应2
2020-2022年三年山东卷高考汇编专题11电磁感应【考纲定位】一、关于电磁感应的几个基本问题1．电磁感应现象利用磁场产生电流(或电动势)的现象，叫电磁感应现象．所产生的电流叫感应电流，所产生的电动势叫感应电动势．2．产生感应电流的条件(1)当穿过电路的磁通量发生变化时就将发生电磁感应现象，电路里产生感应电动势．如果电路闭合，则产生感应电流．(2)当导体在磁场中做切割磁感线的运动时将发生电磁感应现象，导体里产生感应电动势．如果做切割磁感线运动的导体是某闭合电路的一部分，则电路里将产生感应电流．产生感应电动势的那部分导体相当于电源．应指出的是：闭合电路的一部分做切割磁感线运动时，穿过闭合电路的磁通量也将发生变化．所以上述两个条件从根本上还应归结为磁通量的变化．如图所示，如果矩形线圈abcd 在匀强磁场中以速度v平动时，尽管线圈的bc和ad边都在做切割磁感线运动，但由于穿过线圈的磁通量没有变，所以线圈回路中没有感应电流．3．发生电磁感应现象的理论解释(1)导体在磁场中做切割磁感线运动而发生的电磁感应现象，可以用运动电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用来解释．(2)磁场变化使穿过磁场中闭合回路的磁通量改变而发生的电磁感应现象，可以用麦克斯韦的电磁场理论来解释．二、感应电流方向的判断1．右手定则使用方法如图所示．右手定则适用于导体切割磁感线(平动或转动)产生的感应电流方向的判定．2．楞次定律(1)内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．楞次定律主要用来判断感应电流的方向．它涉及两个磁场，感应电流的磁场(新产生的磁场)和引起感应电流的磁场(原来就有的磁场)，前者和后者的关系不是“同向”和“反向”的简单关系，而是前者“阻碍”后者“变化”的关系．(2)对“阻碍”意义的理解3.楞次定律和右手定则的区别(1)判断感应电流的方向时，右手定则只适用于部分导体切割磁感线的情况，楞次定律适用于任何情况．(2)楞次定律的研究对象是整个回路，而右手定则却是一段做切割磁感线运动的导体．但二者是统一的．(3)用到楞次定律必定要用安培定则(判断感应电流产生的磁场方向，或由磁场方向判断感应电流)．三、感应电动势的大小1．感应电动势(1)感应电动势：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，导体的电阻相当于电源内阻．(2)感应电流与感应电动势的关系：遵循闭合电路欧姆定律，即I ＝ER ＋r .2．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．表达式为E ＝n ΔΦΔt .(2)理解①方向：感应电动势的方向与电源内部感应电流方向一致．②当Δt 为一段时间时，E 为这段时间内的平均感应电动势；当Δt →0时，E 为瞬时感应电动势；Φ—t 图象的斜率为ΔΦΔt.③n 为线圈的匝数，Φ与n 无关，E 与n 有关，相当于多个电源串联． ④磁通量Φ变化的三种方式E ＝n ΔΦΔt →⎣⎢⎢⎡―――→B 不变E ＝nBΔS Δt―――→S 不变E ＝nS ΔB Δt―――――→B 、S 均变E ＝n B 2S 2－B 1S 1Δt ≠n ΔB ΔS Δt(3)应用E ＝n ΔΦΔt时应注意的几个问题①由于磁通量有正负之分，计算磁通量的变化时一定要规定磁通量的正方向．正向的磁通量增加与反向的磁通量减少产生的感应电流的方向相同．②公式E ＝n ΔΦΔt 是求解回路某段时间内平均感应电动势的最佳选择，所求得的感应电动势是整个回路的电动势，而不是某部分导体的电动势．③用公式E ＝nS ΔBΔt 求感应电动势时，S 为线圈在磁场范围内垂直磁场方向的有效面积．④计算通过回路的电荷量：通过回路截面的电荷量q 仅与n 、ΔΦ和回路电阻R 总有关，与时间长短无关．推导如下：q ＝I －Δt ＝n ΔΦR 总Δt ·Δt ＝n ΔΦR 总. 3．导体切割磁感线(1)感应电动势公式：E ＝BLv (可由法拉第电磁感应定律推出)． (2)说明：①上式仅适用于导体各点以相同的速度在匀强磁场中切割磁感线的情况，且L 、v 与B 两两垂直．②当L ⊥B ，L ⊥v ，而v 与B 成θ角时，感应电动势E ＝BLv sin θ.③若导线是曲折的，则L 应是导线的有效切割长度．下图中，棒的有效长度均为ab 间的距离．④公式E ＝BLv 中，若v 是一段时间内的平均速度，则E 为平均感应电动势；若v 为瞬时速度，则E 为瞬时感应电动势． 4．导体转动切割磁感线如图所示，导体棒以端点为轴，在垂直于磁感线的平面内以角速度ω匀速转动，产生的感应电动势E ＝12Bωl 2(用中点的线速度来计算)．四、自感和涡流 1．自感(1)自感现象：由于通过导体的电流发生变化而引起的电磁感应现象叫自感现象．(2)自感电动势：自感现象中产生的电动势叫自感电动势，E ＝L ΔIΔt .自感电动势和电流的变化率ΔIΔt 及自感系数L 成正比．自感系数由导体本身的特性决定，线圈越长，单位长度上的匝数越多，横截面积越大，它的自感系数就越大；线圈中加入铁芯，自感系数也会增大． (3)通电自感：通电时电流增大，阻碍电流增大，自感电动势和原来电流方向相反． (4)断电自感：断电时电流减小，阻碍电流减小，自感电动势和原来电流方向相同． 自感线圈的特点可以总结为这样几句话：闭合时，像电阻；稳定时，像导线；断开时，像电源． 2．涡流当线圈中的电流发生变化时，在它附近的任何导体中都会产生感应电流，这种电流像水中的旋涡，所以叫涡流．【真题汇编】1．（2022·山东·高考真题）如图所示，xOy 平面的第一、三象限内以坐标原点O 为圆心、半的扇形区域充满方向垂直纸面向外的匀强磁场。
2024高考物理电磁感应现象及其应用
2024高考物理电磁感应现象及其应用电磁感应是物理学中的重要现象之一，广泛应用于现代科技和工业领域。
本文将详细介绍电磁感应的基本原理、应用以及未来的发展趋势。
一、电磁感应的基本原理电磁感应是指当导体处于磁场中或磁场发生变化时，由于感应电动势的存在，将产生电流。
这个现象最早由法拉第在19世纪发现和研究，并总结为法拉第电磁感应定律。
该定律表明，在一段导线内，感应电动势的大小与导线长度、磁场强度和导线运动速度有关。
二、电磁感应的应用1. 发电机电磁感应的最重要应用之一是发电机。
发电机通过利用电磁感应的原理，将机械能转化为电能。
当导体线圈在磁场中旋转时，磁场的变化将导致电流的产生，从而实现了电能的转化和输送。
2. 变压器变压器也是电磁感应的重要应用之一。
通过将交流电输入主线圈，产生交变磁场，进而诱导出次级线圈中的电流，实现电能的传递和降压升压。
3. 电动机电动机是将电能转化为机械能的装置。
通过利用电磁感应现象产生的磁场力线和导体电流的相互作用，实现电能转化为机械能，驱动设备的运转。
4. 感应炉感应炉是一种利用电磁感应原理加热的设备。
通过高频交流电在线圈中产生的磁场，诱发电流在导体中产生热能，并在短时间内将导体加热到高温。
5. 电磁感应传感器电磁感应传感器在现代工业和科技领域有着广泛的应用，如位移传感器、速度传感器、涡流传感器等。
这些传感器利用电磁感应现象对物体的运动和变化进行检测和测量。
三、电磁感应的发展趋势随着科技的不断进步，电磁感应在各个领域的应用将变得更加广泛和深入。
以下是电磁感应未来的几个发展趋势：1. 高效能量转换技术：尽管现有的发电机、变压器和电动机已经经过多年的改进和优化，但在能量转换效率上仍有提升的空间。
未来的发展趋势将主要集中在提高能量转换效率，减少能源浪费。
2. 环保与可持续发展：电磁感应技术在可再生能源中的应用将得到进一步发展，如风力发电、太阳能发电等。
通过结合电磁感应技术和可持续能源，可以实现对环境的保护和可持续发展。
2022年高考物理新版3年高考2年模拟电磁感应
2022年高考物理新版3年高考2年模拟电磁感应第十二章电磁感应第一部分三年高考题荟萃2022年高考新题1(广东卷第15题).将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关B.穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同2(2022江苏卷第2题)．如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行。
线框由静止释放，在下落过程中B．线框中感应电流方向保持不变C．线框所受安掊力的合力为零D．线框的机械能不断增大3(2022江苏卷第5题)．如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计。
匀强磁场与导轨一闪身垂直。
阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触。
T=0时，将形状S由1掷到2。
Q、i、v 和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度。
下列图象正确的是(D)4(福建第17题).如图，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成角（0＜＜90°),其中MN平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。
金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电量为q时，它的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中A.F运动的平均速度大小为B.平滑位移大小为12qRBLC.产生的焦尔热为qBLB2L2inD.受到的最大安培力大小为R5(海南第6题).如图，EOF和EOF为空间一匀强磁场的边界，其中EO∥EO，FO∥FO，且EO⊥OF；OO为∠EOF的角平分线，OO间的距离为l；磁场方向垂直于纸面向里。
一边长为l的正方形导线框沿OO方向匀速通过磁场，t=0时刻恰好位于图示位置。
专题10 电磁感应 -五年(2019-2023)高考物理真题(全国通用) (解析版)
专题10电磁感应一、单选题1(2023·全国·统考高考真题)一学生小组在探究电磁感应现象时，进行了如下比较实验。
用图(a)所示的缠绕方式，将漆包线分别绕在几何尺寸相同的有机玻璃管和金属铝管上，漆包线的两端与电流传感器接通。
两管皆竖直放置，将一很小的强磁体分别从管的上端由静止释放，在管内下落至管的下端。
实验中电流传感器测得的两管上流过漆包线的电流I随时间t的变化分别如图(b)和图(c)所示，分析可知()A.图(c)是用玻璃管获得的图像B.在铝管中下落，小磁体做匀变速运动C.在玻璃管中下落，小磁体受到的电磁阻力始终保持不变D.用铝管时测得的电流第一个峰到最后一个峰的时间间隔比用玻璃管时的短【答案】A【详解】A．强磁体在铝管中运动，铝管会形成涡流，玻璃是绝缘体故强磁体在玻璃管中运动，玻璃管不会形成涡流。
强磁体在铝管中加速后很快达到平衡状态，做匀速直线运动，而玻璃管中的磁体则一直做加速运动，故由图像可知图(c)的脉冲电流峰值不断增大，说明强磁体的速度在增大，与玻璃管中磁体的运动情况相符，A正确；B．在铝管中下落，脉冲电流的峰值一样，磁通量的变化率相同，故小磁体做匀速运动，B错误；C．在玻璃管中下落，玻璃管为绝缘体，线圈的脉冲电流峰值增大，电流不断在变化，故小磁体受到的电磁阻力在不断变化，C错误；D．强磁体分别从管的上端由静止释放，在铝管中，磁体在线圈间做匀速运动，玻璃管中磁体在线圈间做加速运动，故用铝管时测得的电流第一个峰到最后一个峰的时间间隔比用玻璃管时的长，D错误。
故选A。
2(2023·北京·统考高考真题)如图所示，光滑水平面上的正方形导线框，以某一初速度进入竖直向下的匀强磁场并最终完全穿出。
线框的边长小于磁场宽度。
下列说法正确的是()A.线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向B.线框出磁场的过程中做匀减速直线运动C.线框在进和出的两过程中产生的焦耳热相等D.线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等【答案】D【详解】A ．线框进磁场的过程中由楞次定律知电流方向为逆时针方向，A 错误；B ．线框出磁场的过程中，根据E =BlvI =E R联立有F A =B 2L 2v R=ma由于线框出磁场过程中由左手定则可知线框受到的安培力向左，则v 减小，线框做加速度减小的减速运动，B 错误；C ．由能量守恒定律得线框产生的焦耳热Q =F A L其中线框进出磁场时均做减速运动，但其进磁场时的速度大，安培力大，产生的焦耳热多，C 错误；D ．线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量q =I t 其中I =E R，E =BLx t 则联立有q =BL Rx 由于线框在进和出的两过程中线框的位移均为L ，则线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等，故D 正确。
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（2014全国一卷）在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的线圈，然后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表相连。
往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化（2014全国卷一）如图(a)，线圈ab、cd绕在同一软铁芯上，在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间的电压如图(b)所示。
已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是（2015全国卷一）1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示。
实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后。
下列说法正确的是（）A.圆盘上产生了感应电动势B.圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动C.在圆盘转动过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D..在圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动O P S Q M 北 南N S （2017全国卷一）扫描对到显微镜（STM ）可用来探测样品表面原子尺寸上的形貌，为了有效隔离外界震动对STM 的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小震动，如图所示，无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及其左右震动的衰减最有效的方案是（2018全国卷一）如图，导体轨道OPQS 固定，其中PQS 是半圆弧，Q 为半圆弧的中点，O 为圆心。
轨道的电阻忽略不计。
OM 是有一定电阻、可绕O 转动的金属杆，M 端位于PQS 上，OM 与轨道接触良好。
空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B 。
现使OM 从OQ 位置以恒定的角速度逆时针转到OS 位置并固定（过程I ）；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B 增加到B '（过程II ）。
在过程I 、II 中，流过OM 的电荷量相等，则B B '等于 A ．54 B ．32C ．74D ．2 （2018全国卷一）如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。
将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。
下列说法正确的是A ．开关闭合后的瞬间，小磁针的N 极朝垂直纸面向里的方向转动B ．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N 极指向垂直纸面向里的方向C ．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N 极指向垂直纸面向外的方向D ．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N 极朝垂直纸面向外的方向转动（2019全国卷一）空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a ）中虚线MN 所示，一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S ，将该导线做成半径为r 的圆环固定在纸面内，圆心O 在MN 上。
t =0时磁感应强度的方向如图（a ）所示，磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图（b ）所示，则在t =0到t =t 1的时间间隔内A ．圆环所受安培力的方向始终不变B ．圆环中的感应电流始终沿顺时针方向C ．圆环中的感应电流大小为004B rS tD ．圆环中的感应电动势大小为200π4B r t（二卷）如图,直角三角形金属框abc 放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向平行于ab 边向上。
当金属框绕ab 边以角速度ω逆时针转动时,a 、b 、c 三点的电势分别为U a 、U b 、U c 。
已知bc 边的长度为l 。
下列判断正确的是( )A.U a >U c ,金属框中无电流B.U b >U c ,金属框中电流方向沿a-b-c-aC.U bc =-Bl 2ω,金属框中无电流 D.U ac =Bl 2ω,金属框中电流方向沿a-c-b-a（2016）法拉第圆盘发动机的示意图如图所示．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P 、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触．圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B 中．圆盘旋转时，关于流过电阻R 的电流，下列说法正确的是A．若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定B．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化D．若圆盘转动的角速度变为原来的两倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍（2017二卷）两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直。
边长为0.1 m、总电阻为0.005 Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图（a）所示。
已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于t=0时刻进入磁场。
线框中感应电动势随时间变化的图线如图（b）所示（感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正）。
下列说法正确的是A．磁感应强度的大小为0.5 TB．导线框运动速度的大小为0.5 m/sC．磁感应强度的方向垂直于纸面向外D．在t=0.4 s至t=0.6 s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1 N（2017二卷）某同学自制的简易电动机示意图如图所示。
矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴。
将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈下方。
为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该同学应将A．左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉B．左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉C．左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉D．左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉（2018二卷）如图，在同一平面内有两根平行长导轨，导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域，区域宽度均为l,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下。
一边长为32l的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动，线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是（2019二卷）如图，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为θ，导轨电阻忽略不计。
虚线ab、cd均与导轨垂直，在ab与cd之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场。
将两根相同的导体棒PQ、MN先后自导轨上同一位置由静止释放，两者始终与导轨垂直且接触良好。
已知PQ进入磁场开始计时，到MN离开磁场区域为止，流过PQ 的电流随时间变化的图像可能正确的是（2016三卷）如图，M 为半圆形导线框，圆心为O M ；N 是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为O N ；两导线框在同一竖直面（纸面）内；两圆弧半径相等；过直线O M O N 的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面。
现使线框M 、N 在t =0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过O M 和O N 的轴，以相同的周日T 逆时针匀速转动，则A ．两导线框中均会产生正弦交流电B ．两导线框中感应电流的周期都等于TC ．在时，两导线框中产生的感应电动势相等D ．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等（2017三卷）如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U 形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。
金属杆PQ 置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS ，一圆环形金属线框T 位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。
现让金属杆PQ 突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是A ．PQRS 中沿顺时针方向，T 中沿逆时针方向B ．PQRS 中沿顺时针方向，T 中沿顺时针方向C ．PQRS 中沿逆时针方向，T 中沿逆时针方向D ．PQRS 中沿逆时针方向，T 中沿顺时针方向（2018三卷）如图（a ），在同一平面内固定有一长直导线PQ 和一导线框R ，R 在PQ 的右侧。
导线PQ 中通有正弦交流电流i ，i 的变化如图（b ）所示，规定从Q 到P 为电流的正方向。
导线框R 中的感应电动势A ．在4T t =时为零 B ．在2T t =时改变方向C ．在2T t =时最大，且沿顺时针方向D ．在t T =时最大，且沿顺时针方向（2019三卷）楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现？A ．电阻定律B ．库仑定律C ．欧姆定律D ．能量守恒定律（2019三卷）．如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒ab 、cd 静止在导轨上。
t =0时，棒ab 以初速度v 0向右滑动。
运动过程中，ab 、cd 始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用v 1、v 2表示，回路中的电流用I 表示。
下列图像中可能正确的是（2017北京）图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，L 1和L 2为电感线圈。
实验时，断开开关S 1瞬间，灯A 1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S 2，灯A 2逐渐变亮，而另一个相同的灯A 3立即变亮，最终A 2与A 3的亮度相同。
下列说法正确的是A ．图1中，A 1与L 1的电阻值相同B ．图1中，闭合S 1，电路稳定后，A 1中电流大于L 1中电流C ．图2中，变阻器R 与L 2的电阻值相同D ．图2中，闭合S 2瞬间，L 2中电流与变阻器R 中电流相等（2017天津）如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R．金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是（）A．ab中的感应电流方向由b到a B．ab中的感应电流逐渐减小C．ab所受的安培力保持不变D．ab所受的静摩擦力逐渐减小（2014江苏）如图所示，一正方形线圈的匝数为n，边长为a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中，在△t时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B 均匀的增大到2B．在此过程中，线圈中产生的感应电动势为（）A．B．C．D．（2014江苏）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．增加线圈的匝数B．提高交流电源的频率C．将金属杯换为瓷杯D．取走线圈中的铁芯（2016江苏）电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发生声音，下列说法正确的有（A）选用铜质弦，电吉他仍能正常工作（B）取走磁体，电吉他将不能正常工作（C）增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势（D）弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化（2017江苏）某音响电路的简化电路图如图所示，输入信号既有高频成分，也有低频成分，则（A）电感L1的作用是通高频（B）电容G2的作用是通高频（C）扬声器甲用于输出高频成分（D）扬声器乙用于输出高频成分（2018江苏）如图所示，竖直放置的“Π”形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为B．质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等。