“电磁感应”考查的几种类型
高中物理：电磁感应题型分析
高中物理：电磁感应题型分析电磁感应是电磁学中最为重要的内容，对于电磁感应的考查主要是从以下的几个方面进行。
1. 电磁感应的图象问题电磁感应和图象的结合是高考考查电磁感应的常见方法之一，考查的方式主要是两种：一是给出电磁感应过程选出或画出正确图象；二是由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量.例1、矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图1所示. 若规定顺时针方向为感应电流I的正方向，图2中正确的是（）解析：0~1s内B垂直纸面向里均匀增大，则由楞次定律及法拉第电磁感应定律可知线圈中产生恒定的感应电流，方向为逆时针方向，排除A、C选项；2s~3s内，B垂直纸面向外均匀增大，同理可知线圈中产生的感应电流方向为顺时针方向，排除B选项，D正确.例2、如图3，一个边长为l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场；一个边长也为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直；虚线框对角线ab与导线框的一条边垂直，ba的延长线平分导线框. 在t=0时，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向移动，直到整个导线框离开磁场区域. 以i表示导线框中感应电流的强度，取逆时针方向为正. 图4表示i－t关系的图示中，可能正确的是（）解析：从正方形线框下边开始进入到下边完全进入过程中，线框切割磁感线的有效长度逐渐增大，所以感应电流也逐渐增大，A项错误；从正方形线框下边完全进入至下边刚穿出磁场边界时，切割磁感线有效长度不变，故感应电流不变，B项错；当正方形线框下边离开磁场，上边未进入磁场的过程比正方形线框上边进入磁场过程中，磁通量减少得稍慢，故这两个过程中感应电动势不相等，感应电流也不相等，D项错，故正确选项为C.2. 电磁感应与力学综合电磁感应与力学的结合，实际上是受力分析中多了一个安培力，安培力随速度变化，部分弹力及相应的摩擦力也随之而变，导致物体的运动状态发生变化，在分析问题时要注意上述联系. 通过分析物体的受力情况，根据物体在运动过程中所受安培力的情况从运动和力的关系着手，运用牛顿第二定律解决问题. 解决问题的基本思路：受力分析→运动分析→变化趋向→确定运动过程和最终的稳定状态→由牛顿第二定律列方程求解.例3、均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为m. 将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图5所示. 线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行. 当cd边刚进入磁场时，（1）求线框中产生的感应电动势大小；（2）求cd两点间的电势差大小；（3）若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h所应满足的条件.解析：（1）cd边刚进入磁场时，线框速度线框中产生的感应电动势（2）此时线框中电流cd两点间的电势差（3）安培力根据牛顿第二定律由a=0解得下落高度满足3. 电磁感应与动量、能量的综合电磁感应与动量和能量的结合经常出现在计算题中，在与动量的结合中主要是运用动量定理或动量守恒定律，应用动量定理可以由动量变化来求解变力的冲量. 在与能量的结合中主要是从能量转化和守恒着手，运用动能定理或能量守恒定律. 解题的基本思路：受力分析→弄清哪些力做功，正功还是负功→明确有哪些形式的能量参与转化，哪增哪减→由动能定理或能量守恒定律列方程求解.例4、如图6所示，间距为l的两条足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为θ，导轨光滑且电阻忽略不计. 场强为B的条形匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁场区域的宽度为d1，间距为d2. 两根质量均为m、有效电阻均为R的导体棒a和b放在导轨上，并与导轨垂直. （设重力加速度为g）（1）若a进入第2个磁场区域时，b以与a同样的速度进入第1个磁场区域，求b穿过第1个磁场区域过程中增加的动能.（2）若a进入第2个磁场区域时，b恰好离开第1个磁场区域；此后a离开第2个磁场区域时，b又恰好进入第2个磁场区域. 且a、b在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均相等. 求a穿过第2个磁场区域过程中，两导体棒产生的总焦耳热Q.（3）对于第（2）问所述的运动情况，求a穿出第k个磁场区域时的速率v.解析：（1）a和b不受安培力作用，由机械能守恒定律知（2）设导体棒刚进入无磁场区域时的速度为v1，刚离开无磁场区域时的速度为v2，由能量守恒知：在磁场区域中，在无磁场区域中，解得（3）在无磁场区域：根据匀变速直线运动规律且平均速度有磁场区域：棒a受到的合力感应电动势E=Blv 感应电流解得根据牛顿第二定律，在t到时间内则有解得联立以上几式解得4. 电磁感应与电容、电路、电场、磁场综合在电磁感应现象中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路相当于电源. 解决电磁感应与电路综合问题的基本思路是：（1）明确哪部分相当于电源，由法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向. （2）运用闭合电路欧姆定律、串并联电路的性质求解未知物理量.例5、如图7所示的电路中，三个相同的灯泡a、b、c和电感L1、L2与直流电源连接，电感的电阻忽略不计. 电键K从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有（）A. a先变亮，然后逐渐变暗B. b先变亮，然后逐渐变暗C. c先变亮，然后逐渐变暗D. b、c都逐渐变暗解析：电键K闭合时，电感L1的电流是b的电流和L2的电流之和，三个灯泡的电流均相等，断开电键K的瞬间，电感上的电流突然减小，三个灯泡均处于回路中，故b、c灯泡电流逐渐减小，B、C均错，D对；灯泡a上的电流等于L1的电流，故灯泡a先变亮，然后逐渐变暗，A对.例6、两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻. 将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图8所示. 除电阻R外其余电阻不计. 现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放。
(高中段)第20讲难点增分电磁感应计算题中常考的四种题型
(3)如图丙所示，在第(2)问的基础上在 Q、N 处各接上一根相互平行的足够 长的水平光滑金属导轨 QR、NS，QR 与 PQ 在同一竖直面内，在与 QN 平行的 GH 边界右侧导轨间有竖直向下的匀强磁场 B2＝0.5 T，QG 间导轨表面有绝缘 光滑膜，棒 ab 经过 QN 时速度大小 v＝4 m/s 保持不变，求最终电容器上所带的 电荷量。
[典例 2] (2019·浙江 4 月选考)如图所示，倾角 θ＝37°、间距 l＝0.1 m 的 足够长金属导轨底端接有阻值 R＝0.1 Ω 的电阻，质量 m＝0.1 kg 的金属棒 ab 垂直导轨放置，与导轨间的动摩擦因数 μ＝0.45。建立原点位于底端、方向沿 导轨向上的坐标轴 x。在 0.2 m≤x≤0.8 m 区间有垂直导轨平面向上的匀强磁 场。从 t＝0 时刻起，棒 ab 在沿 x 轴正方向的外力 F 作用下，从 x＝0 处由静 止开始沿斜面向上运动，其速度 v 与位移 x 满足 v＝kx(可导出 a＝kv)，k＝5 s －1。当棒 ab 运动至 x1＝0.2 m 处时，电阻 R 消耗的电功率 P＝0.12 W，运动至 x2＝0.8 m 处时撤去外力 F，此后棒 ab 将继续运动，最终返回至 x＝0 处。棒 ab 始终保持与导轨垂直，不计其他电阻，求：(提示：可以用 F-x 图像下的“面 积”代表力 F 做的功，sin 37°＝0.6，g 可取 10 m/s2)
(1)通过棒 cd 的电流 Icd； (2)电动机对该装置的输出功率 P； (3)电动机转动角速度 ω 与弹簧伸长量 x 之间的函数关系。 [解析] (1)S 断开，cd 棒静止有 mg＝kx0 S 闭合，cd 棒静止时受到的安培力 F＝IcdB2l cd 棒静止有 mg＋IcdB2l＝kx 得：Icd＝mgBx2l－x0x0。
高考系列物理电磁感应的四种类型
高考系列物理电磁感应的四种类型备考攻略选择题中等难度题，计算题难度较大．电磁感应知识点较少，一般与电路知识、安培力进行简单的结合，或定性分析、或定量计算，通常涉及4～5个知识点．电磁感应中的计算题综合了力学，电学、安培力等知识，难度较大，尤其是导体棒模型和线框模型．,高考热点1．如图所示，平行金属导轨与水平面成α角，导轨与固定电阻R 1和R 2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。
有一质量为m 的导体棒ab ，其电阻与R 1和R 2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导体棒ab 沿导轨向上运动，当其速度为v 时，受到的安培力大小为F 。
此时A ．电阻R 1消耗的热功率为Fv/6B ．电阻R 2消耗的热功率为Fv/3C ．整个装置因摩擦而消耗的热功率为（F+μmgcos αD ．整个装置消耗机械能的功率为（F+μmgcos α）v 1．AD2．如图所示，一沿水平方向的匀强磁场分布在宽度为2L 的某矩形区域内（长度足够大），该区域的上下边界MN 、PS 是水平的。
有一边长为L 的正方形导线框abcd 从距离磁场上边界MN 的某高处由静止释放下落而穿过该磁场区域，已知当线框的ab 边到达MN 时线框刚好做匀速直线运动，（以此时开始计时）以MN 处为坐标原点，取如图坐标轴x ，并规定逆时针方向为感应电流的正方向，则关于线框中的感应电流与ab 边的位置坐标x 间的以下图线中，可能正确的是-I I I -I -II -I xI ab cd S2.D3.如图所示，质量为m 的U 型金属框N MN M ''，静放在倾角为θ的粗糙绝缘斜面上，与斜面间的动摩擦因数为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力；MM′、NN′边相互平行，相距L ，电阻不计且足够长；底边MN 垂直于MM′，电阻为r ；光滑导体棒ab 电阻为R ，横放在框架上；整个装置处于垂直斜面向上、磁感应强度为B 的匀强磁场中。
在沿斜面向上与ab 垂直的拉力作用下，ab 沿斜面向上运动。
电磁感应常考的几种题型
电磁感应常考的几种题型泗县二中倪怀轮题型一：电磁感应与力学的综合问题1、如图所示，磁感应强度的方向垂直于轨道平面倾斜向下，当磁场从零均匀增大时，金属杆ab始终处于静止状态，则金属杆受到的静摩擦力将( D )．A．逐渐增大B．逐渐减小C．先逐渐增大，后逐渐减小D．先逐渐减小，后逐渐增大2、如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出，设运动的整个过程中棒的取向不变且不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小将（ C ）A.越来越大B.越来越小C.保持不变D.无法确定3．如图所示，竖直平行导轨间距L＝20 cm，导轨顶端接有一电键K．导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦，ab的电阻R＝0.4 Ω，质量m＝10g，导轨的电阻不计，整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度B＝1 T．当ab棒由静止释放0.8 s后，突然接通电键，不计空气阻力，设导轨足够长．求ab棒的最大速度和最终速度的大小．（g取10 m/s24、如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻．一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略·让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．(1)由b向a方向看到的装置如图2所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；(2)在加速下滑过程中，当杆ab的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；(3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值．题型二：电磁感应与能量综合问题5、如图所示，匀强磁场和竖直导轨所在面垂直，金属棒ab 可在导轨上无摩擦滑动，在金属棒、导轨和电阻组成的闭合回路中，除电阻R 外，其余电阻均不计，在ab 下滑过程中：（ C ）A.由于ab 下落时只有重力做功，所以机械能守恒．B.ab 达到稳定速度前，其减少的重力势能全部转化为电阻R 的内能．C.ab 达到稳定速度后，其减少的重力势能全部转化为电阻R 的内能．D.ab 达到稳定速度后，安培力不再对ab 做功．6、匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一导体棒ab ，质量为m ，导体棒的电阻与固定电阻R 1和R 2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab 沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v 时，受到安培力的大小为F ．此时下列说法错误的是（ A ）（A ）电阻R 1消耗的热功率为Fv ／3（B ）电阻 R 1消耗的热功率为 Fv ／6．（C ）整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ．（D ）整个装置消耗的机械功率为（F ＋μmgcosθ）v·7、如图所示,质量为m ,边长为L 的正方形线框,在有界匀强磁场上方h 高处由静止自由下落,线框的总电阻为R ,磁感应强度为B 的匀强磁场宽度为2L .线框下落过程中,ab 边始终与磁场边界平行且处于水平方向.已知ab 边刚穿出磁场时线框恰好做匀速运动.求:（1）cd 边刚进入磁场时线框的速度.（2）线框穿过磁场的过程中,产生的焦耳热.8、如图所示，AB ．CD 是两根足够长的固定平行金属导轨，两轨间距离为L ，导轨平面与水平面的夹角为θ，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感应强度为B ，在导轨的AC 端连接一个阻值为R 的电阻，一根垂直于导轨放置的金属棒ab ，质量为m ，电阻为R ，与导轨的动摩擦因数为μ ，从静止开始沿导轨下滑，求：（1）ab 棒的最大速度（2）ab 释放的最大功率 （3）若ab 棒下降高度h 时达到最大速度，在这个过程中，ab 棒产生的焦耳热为多大？B a θ D R b A C题型三：电磁感应中的图像问题9、如图3所示，竖直放置的螺线管与导线abed 构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平面桌面上有一导体圆环．导线abcd 所围区域内磁场的磁感强度按图1 5—11中哪一图线所表示的方式随时问变化时，导体圆环将受到向上的磁场力作用?( A )．图3 A B C D10、如图所示，两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一较小的三角形线框abc 的ab 边与磁场边界平行，现使此线框向右匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与ab 边垂直．则下列各图中哪一个可以定性地表示线框在进入磁场的过程中感应电流随时间变化的规律： ( D )11．如图所示，一有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B ，方向分 别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L ，在磁场区域的左侧相距为L处，有一边长为L 的正方形导体线框，总电阻为R ，且线框平面与磁场方向垂直。
高考电磁感应-三类题型总结
高考电磁感应中的三类常见问题的解题思路一、 与力学问题相关的电磁感应问题 近年来，与安培力相关的平衡问题多次在高考中出现，须要做好“源”、“路”、“力”的分析，解决这类问题的一般思路如下：例题1、不计电阻的平行金属导轨与水平面成某角度固定放置，两完全相同的金属导体棒a 、b 垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，匀强磁场垂直穿过导轨平面，如图所示，现用一平行于导轨的恒力F 拉导体棒a ，使其沿导轨向上运动，在a 运动过程中，b 始终保持静止，则以下说法正确的是（ ）A ．导体棒a 做匀变速直线运动B ．导体棒b 所受摩擦力可能变为0C ．导体棒b 所受摩擦力可能先增大后减小D ．导体棒b 所受摩擦力方向可能沿导轨向下【题型点津】题目较为简洁，细致体会一般步骤例题2、如图所示，DEF 、XYZ 为处于竖直向上匀强磁场中的两个平行直角导轨，DE 、XY 水平，EF 、YZ 竖直．MN 和PQ 是两个质量均为m 、电阻均为R 的相同金属棒，分别与水平和竖直导轨良好接触，并垂直导轨，且与导轨间的动摩擦因数均为μ．当MN 棒在水平恒力的作用下向右匀速运动时，PQ 棒恰好匀速下滑．已知导轨间距为L ，磁场的磁感应强度为B ，导轨电阻不计，重力加速度为g ，试求：（1）作用在MN棒上的水平恒力的大小；（2）金属棒MN的运动速度大小．【题型点津】解决此类问题的关键是：依据右手定则或楞次定律推断感应电流方向，再依据左手定则推断安培力的方向，进行受力分析，确定物体的运动状况，由动力学方程结合物体的运动状态进行求解。
二、与能量问题相关的电磁感应问题能量转化和守恒定律在电磁感应现象中的体现特别明显，是高考题命题关注的热点之一。
主要包括以下两个方面：①由有效面积改变引起的电磁感应现象中，由于磁场本身不发生改变，一般认为磁场并不输出能量，而是其他形式的能量借助安培力做功来实现能量的转化。
②由磁场改变引起的电磁感应现象中，无论磁场增加还是减弱，在回路闭合的状况下，磁场通过感应导体对外输出能量。
电磁感应高考题型解析
电磁感应高考题型解析电磁感应是高考物理中的重要考点之一，涉及到的知识点较多，考察的形式也多样化。
下面我将为大家解析一下电磁感应在高考中常见的题型，并提供一些解题思路和方法。
1. 磁通量和法拉第电磁感应定律题型这类题目一般给出一个磁场强度、一个磁场面积以及磁场的变化速率，让求电动势、磁通量的变化量等。
解题思路：首先根据题意计算出磁通量的变化量。
根据法拉第电磁感应定律，电动势的大小等于磁通量的变化率的负值乘以匝数，即E=-dΦ/dt。
然后将计算得到的电动势代入恰当的公式中求解所需的物理量。
2. 线圈和磁感强度题型这类题目一般给出一个线圈在磁场中的面积、匝数以及磁感强度，让求电动势、力等。
解题思路：首先根据题意计算出磁通量。
磁通量的大小等于磁感强度与线圈面积乘积，即Φ=B*A。
然后根据电动势和力的定义，求解所需的物理量。
3. 涡旋电场题型这类题目一般给出一个金属棒在磁场中匀速旋转，然后问金属棒两端是否有电压出现。
解题思路：根据电磁感应的原理，在磁场中，当导体相对于磁场匀速运动时，导体两端会产生电压。
这是由于导体内部电荷因受到规则的磁场力而分开产生的电场导致的。
4. 安培环路定理题型这类题目一般给出一个闭合回路和一段电流，让求该回路在磁场中受到的力。
解题思路：首先根据安培环路定理，计算出该回路中的磁通量的变化量。
然后根据法拉第电磁感应定律，计算出回路上的电动势。
最后利用洛伦兹力定律，求解所需的力。
除了这些常见的题型，还可能出现一些结合其他知识点的复合题型，需要综合运用相关的物理知识进行解题。
总之，电磁感应作为高考物理考点之一，是考生必须掌握的内容。
了解常见的题型，并掌握解题的方法和思路是提高解题技巧的关键。
通过多做真题，掌握解题方法，加强对电磁感应的理解与运用，相信大家在高考中能够取得好成绩。
高考物理如何解答常见的电磁感应题目
高考物理如何解答常见的电磁感应题目电磁感应是物理学中的重要概念，也是高考物理考试中常常出现的考点。
在解答电磁感应题目时，我们需要掌握相关的理论知识，并且灵活运用这些知识来分析和解决问题。
本文将从电磁感应的基本原理、常见题型及解题思路几个方面来介绍高考物理中常见的电磁感应题目的解答方法。
一、电磁感应的基本原理电磁感应是指导体中的磁通量发生变化时，会在导体中产生感应电动势，从而引起电流的现象。
此现象基于法拉第电磁感应定律和楞次定律两个基本定律。
法拉第电磁感应定律描述了导体中的感应电动势与磁通量变化率之间的关系。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小等于磁通量的变化率。
(ε = -dΦ/dt)楞次定律是另一个关键原理，它规定了感应电流的方向。
根据楞次定律，感应电流的方向总是尽可能地阻碍变化磁场的产生。
基于以上两个原理，我们可以通过解答电磁感应题目来进一步理解和应用这些原理。
二、常见电磁感应题型及解题思路1. 导线在磁场中运动题型这类题目要求我们分析导线在磁场中运动时产生的感应电动势和感应电流的变化。
通常可以采用三个步骤来解答这类题目：步骤一：确定符号及参考方向在解答这类题目时，首先要确定所给导线上的正、负方向，并选择一个参考方向，通常选取导线正方向和磁场垂直时的感应电动势方向为正方向。
步骤二：计算磁通量的变化率根据题目给出的导线运动方式，计算磁通量的变化率，即dΦ/dt。
步骤三：计算感应电动势和感应电流利用法拉第电磁感应定律，计算感应电动势的大小，并利用楞次定律确定感应电流的方向。
对于这类题目，我们要注意导线是否存在支架、连接导线的电阻大小等因素对感应电流的影响。
2. 磁通量变化题型这类题目要求我们分析磁通量的变化引起的感应电动势和感应电流变化。
一般可采用以下方法解答：方法一: 利用法拉第电磁感应定律根据题目给出的磁通量变化率，利用法拉第电磁感应定律计算感应电动势的大小。
方法二: 利用楞次定律根据楞次定律，磁通量的增大会导致感应电流的方向，而磁通量的减少会产生与之相反的感应电流方向。
高考物理中电磁感应的考点和解题技巧有哪些
高考物理中电磁感应的考点和解题技巧有哪些在高考物理中，电磁感应是一个重要且具有一定难度的考点。
理解和掌握电磁感应的相关知识，以及熟练运用解题技巧，对于在高考中取得优异成绩至关重要。
一、电磁感应的考点1、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是电磁感应的核心内容之一。
其表达式为：＄E ＝ n\frac{＼Delta ＼Phi}｛＼Delta t}＄，其中＄E$ 表示感应电动势，＄n$ 为线圈匝数，＄＼Delta ＼Phi$ 表示磁通量的变化量，＄＼Delta t$ 表示变化所用的时间。
这个考点通常会要求我们计算感应电动势的大小，或者根据给定的条件判断感应电动势的变化情况。
2、楞次定律楞次定律用于判断感应电流的方向。
其核心思想是：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
这一定律在解决电磁感应中的电流方向问题时经常用到，需要我们能够准确理解并运用“阻碍”这一概念。
3、电磁感应中的电路问题当导体在磁场中做切割磁感线运动或者磁通量发生变化时，会产生感应电动势，从而形成闭合回路中的电流。
在这类问题中，我们需要根据电路的基本规律，如欧姆定律、串并联电路的特点等，来计算电路中的电流、电压、电阻等物理量。
4、电磁感应中的能量转化问题电磁感应现象中，机械能与电能相互转化。
例如，导体棒在磁场中运动时，克服安培力做功，将机械能转化为电能；而电流通过电阻时，电能又转化为内能。
在解题时，需要运用能量守恒定律来分析能量的转化和守恒关系。
5、电磁感应与力学的综合问题这类问题通常将电磁感应现象与力学中的牛顿运动定律、功和能等知识结合起来。
例如，导体棒在磁场中受到安培力的作用，其运动情况会受到影响，我们需要综合运用电磁学和力学的知识来求解。
6、电磁感应中的图像问题包括磁感应强度＄B$、磁通量＄＼Phi$、感应电动势＄E$、感应电流＄I$ 等随时间或位移变化的图像。
要求我们能够根据给定的物理过程，准确地画出相应的图像，或者从给定的图像中获取有用的信息，分析物理过程。
电磁感应六类常考问题解析要点
“电磁感应”六类常考问题解析电磁感应是高中物理电磁学部分的重点内容之一, 也是高考重点考查的内容之一, 每年必考. 在这一知识模块中, 考查频率较高的知识点是感应电流的产生条件、方向判定和导体棒切割磁感线产生感应电动势大小的计算. 其中感应电流(或感应电动势随时间变化的图象问题、电磁感应现象与电场、电路、力和运动、能量等知识相联系的综合问题是近几年高考的热点问题. 分析近五年高考试题, 虽是管中窥豹, 但可略见一斑, 归纳起来, 涉及“电磁感应”考点有六类常考问题, 以下作一解析.一、应用楞次定律判定感应电流方向问题楞次定律的内容是“感应电流具有这样的方向, 即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”，定律中没有直接陈述感应电流的方向, 只是描述出感应电流磁场的作用总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化, 因此, 在应用楞次定律解题时, 首先要明确原磁场的方向, 由“阻碍”根据楞次定律得出感应电流的磁场方向, 再由安培定则来确定感应电流的方向. 楞次定律的理解关键在于对“阻碍”二字含义的理解, “阻碍”不等于“阻止”. 针对产生感应电流方式的不同, 可将楞次定律中的“阻碍”二字含义理解推广为下列几种表述:(1 就穿过闭合线圈中磁通量而言, 总是阻碍引起感应电流的磁通量(原磁通量的变化. 即当原磁通量增加时, 感应电流的磁场就与原磁场方向相反；当原磁通量减少时, 感应电流的磁场就与原磁场方向相同, 简称口诀“增反减同”.(2 就导体（或磁体）的相对运动而言, 阻碍所有的相对运动, 简称口诀:“来拒去留”. 从运动的效果上看, 也可以形象地表达为“敌”进“我”退, “敌”逃“我”追.(3 就闭合电路的面积改变而言, 致使电路的面积有收缩或扩张的趋势, 收缩或扩张是为了阻碍电路磁通量的变化. 若穿过闭合电路的磁感线皆朝同一个方向, 则磁通量增大时, 面积有收缩趋势；磁通量减少时, 面积有增大趋势, 简称口诀“增缩减扩”.(4 就电流变化而言, 感应电流阻碍原电流的变化. 若原电流增大, 则感应电流方向与原电流方向相反；若原电流减小, 则感应电流的方向与原电流方向相同, 简称口诀“增反减同”. 在解决一些具体问题时, 有时应用推广表达式解题比用楞次定律本身直接解题要方便、简捷得多.例1 （2005全国卷Ⅲ, 16）如图1所示, 闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁, 磁铁的N 极朝下. 当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部）（）Ａ. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同, 磁铁与线圈相互吸引Ｂ. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同, 磁铁与线圈相互排斥Ｃ. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反, 磁铁与线圈相互吸引Ｄ. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反, 磁铁与线圈相互排斥解析当磁铁的N 极向下运动时, 穿过闭合线圈的磁通量向下且增大, 由上述楞次定律的推论(1 可知, 线圈中感应电流的磁场方向向上,线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同；当磁铁向下运动时, 闭合线圈中产生感应电流,闭合线圈也就成为一个磁体, 它要阻碍条形磁铁的运动, 由上述楞次定律的推论(2 可知, 闭合线圈要阻碍条形磁铁向下运动, 即磁铁与线圈相互排斥. 故选项Ｂ正确.二、电磁感应中的图象问题图象问题是一种半定量分析, 电磁感应中常涉及磁感应强度B 、磁通量Ф、感应电动势ε和感应电流i 随时间t 变化的图象, 即B -t 图象、Ф-t 图象、ε-t 图象、i -t 图象. 此外, 还涉及感应电动势ε和感应电流i 随线圈位移x 变化的图象, 即ε-x 图象和i -x 图象. 这些图象问题大体上可分为两类: (1 由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象；(2 由给定的有关图象分析电磁感应过程, 求解相应的物理量. 不管是何种类型图象问题, 都需要考生有较高的审题能力、理解能力, 对电磁感应的过程分析和判断能力；并且, 要注意初始状态及正方向的选取, 并结合右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等规律去分析解决问题.例2 （2007全国卷Ⅰ, 21）如图2所示, LOO /L /为一折线, 它所形成的两个角∠LOO / 和∠OO /L / 均为450．折线的右边有一匀强磁场, 其方向垂直于纸面向里.边长为l 的正方形导线框沿垂直于OO /的方向以速度v 做匀速直线运动在t = 0时刻恰好位于图中所示位置. 方向, 在图3中能够正确表示电流—时间（I －t ）关系的是(时间以l /v 单位）（）解析四个特殊位置, 如图4所示. 由于导线框做匀速直线运动, 所以由位置Ⅰ→Ⅱ、Ⅱ→Ⅲ、Ⅲ→Ⅳ过程所花时间相等, 均为l /v . 由图4可以看出, 在第１个l /v 的时间内, 穿过导线框的磁通量逐渐增大, 切割的有效长度在均匀增大, 因而导线框中的电流在均匀增大, 由楞次定律可判定, 导线框中产生的电流方向为逆时针(即电流为正值；在第2个和第3个l /v 的时间里, 穿过导线框的磁通量一直减少, 由楞次定律可判定, 导线框中产生的电流方向为顺时针(即电流为负值, 在这两段时间内, 导线框切割的有效长度先均匀增加后均匀减小, 因而导线框中的电流先均匀增大后均匀减小, 故选项D 正确.三、电磁感应与电场、电路知识的综合应用问题在电磁感应中, 导体棒切割磁感线或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势, 该导体棒或回路就相当于电源. 若将产生感应电动势的导体或回路接上电容器, 可使电容器充、放电. 充电后的电容器两板间存在电场；若将产生感应电动势的导体或回路接上电阻或用电器, 就构成完整的供电电路. 这就使得电磁感应与电场、电路知识相结合成为一类综合应用问题. 解决这类问题的关键是(1找准电源, 正确判断感应电动势的方向, 即电源的正负极；(2分析清楚哪部分是内电路(产生感应电动势的导体或磁通量发生变化的那部分回路当做电源内电路处理, 哪部分是外电路, 并画出等效电路图；(3 根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势的大小, 利用串并联电路的性质、闭合(部分电路的欧姆定律计算电流、电压等物理量, 再结合带电粒子在电场中静止、加速及偏转的有关规律求解问题.例3 如图5所示, 光滑的平行导轨P 、Q 间距m 0. 1=l , 处在同一竖直面内, 导轨的左端接有如图所示的电路, 其中水平放置的电容器两极板相距 mm 10=d , 定值电阻Ω==831R R , Ω=22R , 导轨的电阻不计. 磁感强度T 4. 0=B 的匀强磁场垂直穿过导轨面. 当金属棒ab 沿导轨向右匀速运动(开关S 断开时, 电容器两极板之间质量m =1×10-14㎏、带电量q C =-⨯-11015的微粒恰好静止不动；当S 闭合时, 微粒以加速度2m/s7=a 向下做匀加速运动，取2m/s10=g . 求：(1金属棒ab 运动的速度多大？电阻多大？ (2S 闭合后, 使金属棒ab 做匀速运动的外力的功率多大？解析金属棒ab 沿导轨运动切割磁感线, ab 棒相当于电源画出等效电路图如图6所示.R R(1带电微粒在电容器两极间静止时, 受向上的电场力和向下的重力作用而平衡, 因而有mg q U d =1, 由此可求得电容器板间电压 V 0. 11001. 010*******=⨯⨯==--q mgd U . 因微粒带负电, 可知上板电势高.由于S 断开, R 1与R 2的电压和等于电容器两端电压U 1, R 3上无电流通过，可知电路中的感应电流即通过R 1、R 2的电流强度为 A R R U I 1. 02111=+= 根据闭合电路的知识, 可知ab 切割磁感线运动产生的感应电动势为r I U E 11+= ① S 闭合时, 带电粒子向下做匀加速运动, 运动方程为 mg qU d ma -=2 S 闭合时, 电容器两板间电压为 (V 3. 02=-=q d a g m U 这时电路的感应电流为 A R U I 15. 0222== 根据闭合电路的知识, 可列方程⎪⎪⎭⎫⎝⎛+++=r R R R R R I E 131312 ②联立①、②式并代入数据得 E V r==122. ，Ω由E BLv =可得m/s3==BLE v 即ab 匀速运动的速度m/s3=v ，电阻Ω=2r . (2S 闭合时, 通过ab 的电流I A 2015=. , ab 所受安培力为F BI L N 22006==. ；ab 以速度v m s =3/做匀速运动, 所受外力F 必与磁场力F 2等大, 反向, 即F N =006. , 方向向右(与v 相同, 所以外力F 的功率为W 18. 0306. 0=⨯=⋅=v F P四、电磁感应与力学知识的综合应用问题电磁感应中产生感应电流的导体棒在磁场中将会受到安培力的作用, 因此, 电磁感应问题中往往涉及到力和运动等方面的力学知识, 成为一类电磁感应与力学知识综合应用问题. 在解决这类问题时, 不仅要用电磁学中的有关规律, 如楞次定律, 法拉第电磁感应定律, 左、右手定则, 安培力的计算公式等, 还要用到力学中的有关规律, 如牛顿运动定律, 动量定理, 动能定理, 动量守恒定律等, 要将这两部分知识综合起来应用. 做好受力分析和运动过程分析是解决这类问题的关键.例4 （2003新课程, 25）如图7所示, 两根平行的金属导轨, 固定在同一水平面上, 磁感应强度为B =0.50T 的匀强磁场与导轨所在平面垂直, 导轨的电阻很小, 可不计. 导轨间的距离l =0.20m . 两根质量均为m =0.10kg 的平行杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动, 滑动过程中与导轨保持垂直, 每根金属杆的为电阻R =0.50Ω, 在t =0时刻, 两杆都处于静止状态. 现有一与导轨平行, 大小为0.20N 的外力F 作用于金属杆甲上, 使金属杆在导轨上滑动. 经过t =0.5s , 金属杆甲的加速度a =1.37m/s2, 问此时两金属杆的速度各为多少？解析设任一时刻t 两金属杆甲、乙之间的距离为x , 速度分别为v 1和v 2, 经过很短的时间△t (△t →0, 杆甲移动距离v 1△t , 杆乙移动距离v 2△t , 回路面积改变t l v v lx l t v t v x S ∆-=-⨯∆+∆-=∆ (] [(2112由法拉第电磁感应定律, 回路中的感应电动势t S B E ∆∆= ,回路中的电流 R E I 2=由牛顿第二定律得杆甲的动力学方程 ma BlI F =- 由于作用于杆甲和杆乙的安培力总是大小相等, 方向相反所以, 两杆的动量改变量等于外力F 的冲量, 即 0 (21-+=⋅mv mv t F乙甲联立以上各式并代入数据解得 m/s15. 8](2[21221=-+⋅=ma F lB R m t F v m/s85. 1](2[21222=--⋅=ma F lB R m t F v 五、电磁感应中的能量转化和守恒问题在电磁感应现象中, 当导体棒做切割磁感线运动或通过线圈的磁通量发生变化时，在电路中就可产生感应电流, 实现了由其他形式的能量转化为电能. 由于机械运动而产生感应电流时, 外力要克服感应电流产生的“阻碍”作用而做功, 感应电流的电能是由外界机械能转化或外力做功而来的；无机械运动而产生感应电流时, 感应电流的电能是由产生变化磁场的电路中的电能转化而来的. 总之, 产生和维持感应电流的存在的过程就是其他形式的能量转化为感应电流电能的过程.当感应电流通过用电器时, 电能又转化为其他形式的能量, 这个过程就是安培力做功的过程. 安培力做多少功, 就有多少电能转化为其他形式的能.电磁感应现象的实质是不同形式能量转化为电能的过程, 在电磁感应现象中, 能量是守恒的. 楞次定律、法拉第电磁感应定律与能量守恒定律是相符合的. 认真分析电磁感应过程中的能量转化, 应用能量转化和守恒定律是求解较复杂的电磁感应问题常用的简便方法. 因为用能量转化和守恒观点解决电磁感应问题, 只需要从全过程考虑, 不涉及电流产生过程的具体的细节. 处理问题时重在分析导体棒机械能的变化, 寻找用能量守恒关系得到机械功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程.例5 （2004年全国卷Ⅱ, 24）图8中a 1b 1c 1d 1和a 2b 2c 2d 2为在同一竖直平面内的金属导轨, 处在磁感应强度为B 的匀强磁场中, 磁场方向垂直导轨所在的平面(纸面向里. 导轨的a 1b 1段与a 2b 2段是竖直的, 距离为l 1 ；c 1d 1段与c 2d 2段也是竖直的, 距离为l 2 . x 1y 1与x 2y 2为两根用不可伸长的绝缘轻线相连的金属细杆, 质量分别为m 1和m 2 , 它们都垂直于导轨并与导轨保持光滑接触. 两杆与导轨构成的回路的总电阻为R . F 为作用于金属杆x 1y 1上的竖直向上的恒力. 已知两杆运动到图示位置时, 已匀速向上运动, 求此时作用于两杆的重力的功率的大小和回路电阻上的热功率. 解析若从力和运动的角度来分析, 这是一道求解过程较为复杂的力电综合问题, 抓住运动特点、突破受力分析是解题的关键. 但若从功和能的角度来分析, 问题就比较简单. 因为当两杆向上匀速运动时, m 1和m 2的动能不变. 恒力F 做功, 把其它形式的能最终转化为m 1、m 2的重力势能和回路电阻上的焦耳热.根据能量转化与守恒定律, m 1、m 2的动能不变, F 的机械功率等于m 1、m 2的重力功率加上回路电阻上的热功率, 即 R I v g m m v F ⋅+⋅+=⋅221 ( ①回路中感应电流的大小为 R v l l B I (12-= ②由①②两式解得 R l l B g m m F v ⋅-+-=212221 ( ( 所以, 作用于两杆的重力的功率大小为gR m m l l B g m m F v g m m P (( ( (2121222121+⋅-+-=⋅+= 回路电阻上的热功率为R l l B g m m F v g m m v F R I Q ⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-=⋅+-⋅=⋅=21221212 ( ( ( 六、电磁感应知识在生活、生产和科技中的应用问题电磁感应知识与我们的生活、生产和科技联系非常紧密, 从能源角度看, 电气化时代的核心发电机、变压器等设备使电磁感应知识在生产和生活中得到广泛的应用；从信息产业的迅猛发展来看,Inter 网络、电脑、通讯等设备也都和电磁感应知识密切联系. 这类问题立意高而落点低, 用于考查考生的知识迁移能力, 要求考生会从分析复杂的“纯物理”过程变为更强调通过对实际情境分析, 建立物理模型, 综合运用电磁感应知识解决问题. 解决这类问题的关键是要善于挖掘出实际问题的本质内涵, 进行模型化处理.例6 （2001上海, 6）如图9所示是一种延时开关, 当S 1闭合时, 电磁铁F 将衔铁D 吸下, C 线路接通, 当S 1断开时, 由于电磁感应作用, D 将延迟一段时间才被释放, 则（）A . 由于A 线圈的电磁感应作用, 才产生延时释放D 的作用B . 由于B 线圈的电磁感应作用, 才产生延时释放D 的作用C . 如果断开B 线圈的电键S 2, 无延时作用D . 如果断开B 线圈的电键S 2, 延时将变长解析若S 2合上, 当S 1正常接通时, 线圈A 中有电流, 电磁铁的磁性来源于线圈A 中电流形成的磁场. 这时, 线圈B 中无电流. 当S 1断开时, 线圈A 中电流形成的磁场即刻消失, 因而穿过线圈B 的磁通量发生变化, 线圈B 与电键S 2形成一个闭合回路,从而线圈B 中有感应电流产生, 感应电流激发磁场, 这时电磁铁的磁性由线圈B 产生, 即F 仍然继续吸引D . 可见, 延时作用是由于线圈B 产生的. 如果断开与B线圈连接的电键S 2, 则在S 1断开时虽然穿过线圈B 的磁通量发生变化, 但无闭合回路, 线圈B 中无感应电流产生, 因而无延时作用. 故选项B 、C 正确.。
电磁感应中常考
电磁感应中常考问题主要题型：选择题或计算题 难度档次： 选择题中等难度题，计算题难度较大．电磁感应知识点较少，一般与电路知识、安培力进行简单的结合，或定性分析、或定量计算，通常涉及4～5个知识点．电磁感应中的计算题综合了力学，电学、安培力等知识，难度较大，尤其是导体棒模型和线框模型常考的3个问题1、电磁感应现象的演示实验(选择题)2、电磁感应中的图象问题(选择题)3、电磁感应规律与电路、力学规律的综合应用(计算题)一、电磁感应现象的演示实验(选择题)西城理综19、如图所示的电路可以用来“研究电磁感应现象”。
干电池、开关、线圈A 、滑动变阻器串联成一个电路，电流 计、线圈B 串联成另一个电路。
线圈A 、B 套在同一个 闭合铁芯上，且它们的匝数足够多。
从开关闭合时开始 计时，流经电流计的电流大小i 随时间t 变化的图象是AitO CitOBitODitOABCx 3L2L L 0I Bx3L 2L L 0I Ax3L 2L L 0I Dx3L 2L L 0I 2题图2题图2012北京理综19.物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”。
如图，她把一个带铁芯的线圈I 、开关S 和电源用导终连接起来后.将一金属套环置于线圈L 上，且使铁芯穿过套环。
闭合开关S 的瞬间，套环立刻跳起。
某司学另找来器材再探究此实验。
他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均末动。
对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是 A.线圈接在了直流电源上. B.电源电压过高.C.所选线圈的匝数过多，D.所用套环的材料与老师的不同二、电磁感应中的图象问题(选择题)讲练1、海淀一模18、在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环．规定导体环中电流的正方向如图1所示，磁场向上为正．当磁感应强度 B 随时间 t 按图2变化时，下列能正确表示导体环中感应电流变化情况的是：讲练2、如图所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x 轴上且长为2L ，高为L ．纸面内一边长为L 的正方形导线框沿x 轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域，在t =0时刻恰好位于图中所示的位置．以顺时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流——位移（I —x ）关系的是. . . . . . I ０ -I ０i /A0 1 2 3 4 5A . . . . . . I ０-I ０i /A0 1 2 3 4 5C . . . . . . I ０ -I ０i /A0 1 2 3 4 5D. . . . . . I ０ -I ０i /A0 t /s1 2 3 4 5Bt/st /st /sBI 图1图2.. . . . . B 0 -B 0B /T0 t /s1 2 3 4 52012福建理综18、如图所示，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合．若取磁铁中心O为坐标原点，建立竖直向下为正方向的x轴，则下图中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是()．必备知识点：感应电流方向的判断方法：右手定则和楞次定律楞次定律的使用步骤方法总结：解决电磁感应现象中图象问题的基本方法1、常采用分段法2、数学法来处理（定性或定量地表示出所研究问题的函数关系）三、电磁感应规律与电路、力学规律的综合应用(计算题)(杆模型)如图所示，两根光滑的平行金属导轨MN、PQ处于同一水平面内，相距L=0.5m，导轨的左端用R=3Ω的电阻相连，导轨电阻不计，导轨上跨接一电阻r=1Ω的金属杆ab，质量m=0.2kg，整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=2T，现对杆施加水平向右的拉力F=2N，使它由静止开始运动，求：⑴杆能达到的最大速度多大？最大加速度为多大？⑵杆的速度达到最大时，a、b两端电压多大？此时拉力的瞬时功率多大？⑶若已知杆从静止开始运动至最大速度的过程中，R上总共产生了10.2J的电热，则此过程中拉力F做的功是多大？此过程持续时间多长？⑷若杆达到最大速度后撤去拉力，则此后R上共产生多少热能？流过R的电荷量有多少？其向前冲过的距离会有多大？(框模型)超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起，同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力的新型交通工具.其推进原理可以简化为如图12-9所示的模型:在水平面上相距L的两根平行直导轨间，有竖直方向等距离分布的匀强磁场B1和B2，且B1=B2=B，每个磁场的宽度都是l，相间排列，所有这些磁场都以相同的速度向右匀速运动，这时跨在两导轨间的长为L、宽为l的金属框abcd(悬浮在导轨上方)在磁场力作用下也将会向右运动.设金属框的总电阻为R，运动中所受到的阻力恒为F f，金属框的最大速度为v m，则磁场向右匀速运动的速度v可表示为()图12-9A.v=(B2L2v m－F f R)/B2L2B.v=(4B2L2v m+F f R)/4B2L2C.v=(4B2L2v m－F f R)/4B2L2D.v=(2B2L2v m+F f R)/2B2L2方法总结：解决电磁感应综合问题的一般思路是“先电后力”即○1先作“源”的分析——分析电路中由电磁感应所产生的电源，求出电源参数E和r；○2再进行“路”的分析——分析电路结构，弄清串并联关系，求出相关部分的电流大小，以便安培力的求解○3然后是“力”的分析——分析研究对象(通常是金属杆、导体、线圈等)的受力情况，尤其注意其所受的安培力；○4接着进行“运动”状态的分析——根据力和运动的关系，判断出正确的运动模型；○5最后是“能量”的分析——寻找电磁感应过程和研究对象的运动过程中其能量转化和守恒的关系.方法总结：能量转化及焦耳热的求法电磁感应中的压轴大题常考的问题有以下四个方面1．电磁感应与力学综合问题2．电磁感应与能量综合问题3．电磁感应与电路综合问题4．电磁感应与力、技术应用综合问题不论考查哪类问题，实质上就两个模型．模型1：电磁场中的导体棒模型(单棒)模型2：电磁场中的线框模型(含两根导体棒)。
电磁感应解答题常考题型
现有一足够长、质量m＝0.10 kg的金属棒MN在竖直向上的外力F 作用下，以v＝3.0 m/s的速度向上匀速运动，设金属棒与两导轨 接触良好，除电阻R1、R2外其余电阻不计，g取10 m/s2，求：
(1)金属棒MN在导轨上运动时感应电流的最大值； (2)外力F的最大值； (3)金属棒MN滑过导轨OC段，整个回路产生的热量。 [解析] (1)金属棒MN沿导轨竖直向上运动，进入磁场
解决电磁感应电路问题的基本方法
电磁感应与现代科技的综合问题
电磁感应知识在生产、生活中的应用非常广泛， 各种发电装置、电磁驱动、电磁阻尼、传感器中都有 涉及，此类题目涉及力电的综合应用，一般综合性强，
物理情境复杂，难度较大，充分考查学生的建模能力、
分析综合能力以及推理判断能力等。
[例]
上海世博会某国家馆内，有一“自发电”地板，利用游人
E＝B2lv F＋m1gsin θ＝B2Il 拉力的瞬时功率为 P＝Fv 联立以上方程，代入数据得 P＝2 W。
[答案]
(1)0.2 N
(2)2 W
[例 2]
如图 2 所示，水平的平行虚线
间距为 d， 其间有磁感应强度为 B 的匀强磁 场。一个长方形线圈的边长分别为 L1、L2， 且 L2<d，线圈质量为 m，电阻为 R。现将 线圈由静止释放， 且线圈的下边缘到磁场上 边缘的距离为 h，其下边缘刚进入磁场和下 边缘刚穿出磁场时的速度恰好相等。 图2
[例] 如图3所示，一对光滑的平行 金属导轨固定在同一水平面内，导轨间 距l＝0.5 m，左端接有阻值R＝0.3 Ω的电 阻。一质量m＝0.1 kg、电阻r＝0.1 Ω的 金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于
图3
竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B＝0.4 T。金属棒在 水平向右的外力作用下，由静止开始以a＝2 m/s2的加速度做匀 加速运动，当金属棒的位移x＝9 m时撤去外力，金属棒继续运 动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热 之比Q1∶Q2＝2∶1。导轨足够长且电阻不计，金属棒在运动过 程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。求：
电磁感应几类题型
D
6.如图甲所示，两个相邻的有界匀强磁场区，方向相反， 且垂直纸面，磁感应强度的大小均为B，以磁场区左边界 为y轴建立坐标系，磁场区在y轴方向足够长，在x轴方向 宽度均为a。矩形导线框ABCD 的CD边与y轴重合，AD边长 为a。线框从图示位置水平向右匀速穿过两磁场区域，且 线框平面始终保持与磁场垂直。以逆时针方向为电流的正 方向，线框中感应电流i与线框移动距离x的关系图象正确 的是图乙中的（以逆时针方向为电流的正方向）（ C ）
3．如图所示，在一均匀磁场中有一 U形导线框abcd， 线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R为一电 阻， ef 为垂直于 ab 的一根导体杆，它可在 ab 、 cd 上 无摩擦地滑动。杆 ef 及线框中导线的电阻都可不计。 开始时，给ef一个向右的初速度，则 ( ) A A．ef 将减速向右运动，但不是匀减速 B． ef 将匀减速向右运动，最后停止 C．ef 将匀速向右运动 a e b D．ef 将往返运动
1.电磁感应中的电路问题:
解题要点：
电磁感应问题往往跟电路问题联系在一起。 产生感应电动势的导体相当于电源，将它们接 上电阻等用电器，便可对其供电；接上电容器， 便可使其充电。解决这类问题，不仅要运用电 磁感应中的规律，如右手定则、楞次定律和法 拉第电磁感应定律等，还要应用电场、电路中 的相关知识，如电容公式、欧姆定律、电功率 公式、串、并联电路性质等。关键是把电磁感 应的问题等效转换成稳恒电路问题来处理。一 般可按以下三个步骤进行。
2.如图，足够长的光滑平行金属导轨 MN、PQ固定在一水平面 上,两导轨间距L =0.2m，电阻R ＝0.4Ω，电容C＝2 μF，导轨 上停放一质量m =0.1kg、电阻r =0.1Ω的金属杆CD，导轨电阻 可忽略不计，整个装置处于方向竖直向上B =0.5T 的匀强磁场 中。现用一垂直金属杆CD的外力F沿水平方向拉杆，使之由静 止开始向右运动。求： ⑴若开关S闭合,力F 恒为0.5N, CD运动的最大速度； ⑵若开关S闭合，使CD以⑴问中的最大速度匀速运动，现使 其突然停止并保持静止不动，当 CD停止下来后，通过导体棒 CD的总电量； ⑶若开关 S 断开，在力 F 作用下， CD 由静止开始作加速度 a =5m/s2的匀加速直线运动，请写出电压表的读数U随时间t变化 的表达式。 M C N V R S P
电磁感应现象中的常见题型汇总(很全很细)---精华版
电磁感应现象的常见题型分析汇总（很全）命题演变“轨道+导棒”模型类试题命题的“基本道具”：导轨、金属棒、磁场，其变化点有： 1.图像 2．导轨（1）轨道的形状：常见轨道的形状为U 形，还可以为圆形、三角形、三角函数图形等；（2）轨道的闭合性：轨道本身可以不闭合，也可闭合；（3）轨道电阻：不计、均匀分布或部分有电阻、串上外电阻；（4）轨道的放置：水平、竖直、倾斜放置等等． 理图像是一种形象直观的“语言”，它能很好地考查考生的推理能力和分析、解决问题的能力，下面我们一起来看一看图像在电磁感应中常见的几种应用。
一、反映感应电流强度随时间的变化规律例1如图1—1，一宽40cm 的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。
一边长为20cm 的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v=20cm/s 通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始 终与磁场区域的边界平行。
取它刚进入磁场的时刻t=0，在图 1-2所示的下列图线中，正确反映感应电流强度随时间变化规律的是（ ）分析与解 本题要求能正确分解线框的运动过程（包括部分进入、全部进入、部分离开、全部离开），分析运动过程中的电磁感应现象，确定感应电流的大小和方向。
线框在进入磁场的过程中，线框的右边作切割磁感线运动，产生感应电动势，从而在整个回路中产生感应电流，由于线框作匀速直线运动，其感应电流的大小是恒定的，由右手定则，可判断感应电流的方向是逆时针的，该过程的持续时间为t=(20/20)s=1s 。
线框全部进入磁场以后，左右两条边同时作切割磁感线运动，产生反向的感应电动势，相当于两个相同的电池反向连接，以致回路的总感应电动势为零，电流为零，该过程的时间也为1s 。
而当线框部分离开磁场时，只有线框的左边作切割磁感线运动，感应电流的大小与部分进入时相同，但方向变为顺时针，历时也为1s 。
正确答案：C← → 图1—1图1—2评注 （1）线框运动过程分析和电磁感应的过程是密切关联的，应借助于运动过程的分析来深化对电磁感应过程的分析；（2）运用E=Blv 求得的是闭合回路一部分产生的感例2在磁棒自远处匀速沿一圆形线圈的轴线运动，并穿过 线圈向远处而去，如图2—1所示，则下列图2—2中较正确反 映线圈中电流i 与时间t 关系的是（线圈中电流以图示箭头为正方向）（ ）分析与解 本题要求通过图像对感应电流进行描述，具体思路为：先运用楞次定律判断磁铁穿过线圈时，线圈中的感应电流的情况，再提取图像中的关键信息进行判断。
高考物理考前基础回扣：电磁感应综合应用四种题型
v
FA ?,v ?
a F合 FA ？ mm
能量转化特点：①导体切割磁感线或磁通量发 生变化在回路中产生感应电流，机械能或其他 形式的能量便转化为电能。 ②具有感应电流的导体在磁场中受安培力作用 或通过电阻发热，又可使电能转化为机械能或 电阻的内能，因此电磁感应过程总是伴随着能 量的转化。
度均匀减小。在这一过程中通过电阻R的电流多大小和
方向？
利用楞次定律判断方向
由E n n BS 求电动势
R
t t
画等效电路图利用闭合欧姆定律求电流 B
基本方法：
1、用法拉第电磁感应定律和楞次定律确 定感应电动势的大小和方向。 2、画等效电路。 3、运用闭合电路欧姆定律，串并联电路 性质，电功率等公式联立求解。
例7：如图所示的异形导线框，匀速穿过
一匀强磁场区，导线框中的感应电流i随时间t
变化的图象是（设导线框中电流沿abcdef为正
方向）（ D ）
b
c
de
a
f
例8：如图所示，一闭合直角三角形线框以 速度v匀速穿过匀强磁场区域．从BC边进入磁 场区开始计时，到A点离开磁场区止的过程中， 线框内感应电流的情况(以逆时针方向为电流的 正方向)是如下图所示中的（ A ）
(1)速度稳定时F FA mgsin
B a F
v 2m / s
（2）从能量的角度看：Pt EK mgh Q
b
θ
t 1.5s
例2、水平面光滑，金属环r=10cm、R=1Ω、m=1kg，v= 10m/s向右匀速滑向有界磁场，匀强磁场B=0.5T；从环 刚进入磁场算起，到刚好有一半进入磁场时，圆环释放 了32J的热量，求：（1）此时圆环中电流的即时功率； （2）此时圆环运动的加速度。
(总结题型)电磁感应四种类型
例题一：55页例8
• 在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不 变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电 流方向如图1所示时的感应电动势为正．当磁 场的磁感应强度B（向上为正方向）随时间t 的变化如图2所示时，图中能正确表示线圈中 感应电动势E随时间t变化的图线是（ ）
27
例一：如图所示，矩形线圈abcd质量为m，宽为d， 在竖直平面内由静止自由下落。其下方有如图方 向的匀强磁场，磁场上、下边界水平，宽度也为d， 线圈ab边刚进入磁场就开始做匀速运动，那么在 线圈穿越磁场的全过程，产生了多少电热？
例二（52页例1）如图所示，y轴左方有磁 感应强度为B的匀强磁场，一个半径为r的 直角扇形金属框架，总电阻为R，不计重力 及一切摩擦，以O为圆心以角速度ω匀速转 动.从图示位置转动四分之一周期时，外力 做功为多少？
A
B
C
D
例三(55页例9）在如图甲直角坐标系的 四个象限中，分布图示方向的匀强磁场 （磁感应强度大小都相等）一个直角扇 • 形线框垂直于磁场放置，圆心在原点处 并以过原点平行于磁场的直线为轴。沿 • 逆时针方向匀速转动，角速度为，自线 框的两直角边与+X，+Y轴重合时开始计 时，则图乙中穿过线框的磁通量 随时 间t变化的图象正确的是：（ B ）
例四(52页例3）如图，匀强磁场的磁感应强度
为B，方向竖直向下，磁场中有一个边长为L的正 方形金属框，已知ab边的质量为m,其他三边的质 量不计，线框的总电阻为R，cd边上装有固定的 水平轴，现将金属框从水平位置由静止开始释放， 不计一切摩擦。金属框经过时间t正好到达竖直 位置，若在t时间内金属框中产生的焦耳热为Q， 求ab边通过最低点时受到的安培力大小。
电磁感应高考题型分析
电磁感应高考题型分析电磁感应是高中物理中的重要内容之一。
在高考中，电磁感应的考题通常包括计算电动势、磁通量的变化、电感和自感等方面，要求考生对电磁感应的基本原理和相关公式进行运用和分析。
首先，高考中的电磁感应计算题主要围绕三个方面展开：电动势、磁通量的变化以及电感和自感的计算。
电动势的计算是电磁感应考题中常见的一种类型。
这种题目通常给出一个导体在磁场中运动的情景，要求考生计算导体上的感应电动势。
解决这类问题的关键在于应用法拉第电磁感应定律，即电动势的大小等于导体在磁场中所受磁感应强度的变化率乘以该导体所包围的磁通量：ε = -dΦ/dt其中，ε表示电动势，Φ表示磁通量，t表示时间。
通过对题目中提供的数据进行处理和计算，可以得到最终的结果。
磁通量的变化是电磁感应考题中的另一类重要内容。
这类题目通常要求考生计算磁通量的变化量，或者根据磁通量的变化计算所产生的感应电动势。
为了解决这类问题，考生需要掌握磁通量的计算公式和其变化过程。
在一个匀强磁场中，磁通量的计算公式为：Φ = B * S * cosθ其中，Φ表示磁通量，B表示磁感应强度，S表示被磁场穿过区域的面积，θ表示磁场与该区域法线的夹角。
通过对题目中给出的数据进行计算，考生可以得到磁通量的变化量或感应电动势。
此外，电感和自感也是高考中的常见考点。
计算电感和自感的题目通常要求考生根据题目中给出的线圈的参数和磁场信息，计算电感或自感的值。
电感的计算公式为：L = (μ0 * N² * S) / l其中，L表示电感，μ0表示真空中的磁导率，N表示线圈中的匝数，S表示线圈的截面积，l表示线圈的长度。
而自感的计算公式为：L = (μ * N² * S) / l其中，L表示自感，μ表示线圈材料的磁导率，N表示线圈中的匝数，S表示线圈的截面积，l表示线圈的长度。
通过对这些公式的灵活运用，考生可以解决与电感和自感相关的考题。
综上所述，高考中的电磁感应考题主要包括电动势、磁通量变化、电感和自感的计算。
2024年全国高考考前必考考点之电磁感应方法归纳与模型探究
电磁感应是高中物理的重要考点之一，在2024年全国高考中也是必考的内容之一、本文将从方法归纳和模型探究两个方面，对电磁感应这一考点进行详细介绍。
方法归纳：电磁感应是指磁场的变化引起电流的产生，或者电流的变化引起磁场的产生的现象。
在高考考试中，常见的考察方法有以下几种：1.法拉第电磁感应定律：当导体与磁场相对运动时，导体中会产生感应电动势，大小与导体在磁场中的运动速度、磁感应强度以及导体布置的方向都有关。
常见的题型有根据法拉第电磁感应定律判断感应电动势的方向和大小等。
2.感应电动势的计算：根据导体在磁场中的运动状态和参数，如速度、磁感应强度等，利用公式计算感应电动势的大小。
3.动生电动势和感应电流：当导体在磁场中运动时，除了感应电动势外，还会产生感应电流。
常见的题型有根据导体的运动状态和参数，计算感应电流的大小和方向等。
4.变压器的原理和性质：变压器是一种基于电磁感应现象的重要装置，常见的题型有根据给定的变压器的参数，计算输入输出电压和电流的关系等。
5.感应电磁力：当导体中有电流通过时，会产生磁场，而磁场对导体中的电流也会产生作用力。
常见的题型有根据给定的导体和磁场的参数，计算感应电磁力的大小和方向等。
模型探究：在学习电磁感应的过程中，通过实验和模型的建立可以帮助我们更好地理解和应用电磁感应的概念。
1.漂移电流模型：通过漂移电流模型，可以解释导体中电荷的移动方向和速度与磁场的关系。
通过观察电子在导体中的运动情况，可以发现电子形成漂移电流，并且其方向和速度与磁场的方向和强度有关。
2.电磁感应产生电流模型：通过磁通量的改变对应用导体产生感应电动势的模型进行探究。
可以通过改变磁场的方向、强度或导体与磁场的相对运动等条件，观察感应电流的变化情况，从而加深对电磁感应定律的理解。
3.变压器模型：通过变压器模型，可以理解变压器的工作原理。
可以通过比例关系和能量守恒的原理，推导出输入输出电压和电流的关系，加深对变压器的理解。
电磁感应中高考常考题型及解析
电磁感应中高考常考题型及解析山东省平度市第一中学韩显平 266700随着高考改革的不但深入，理科综合考试中对电磁感应部分难度有所逐年加大的趋势，考试题目不是单一的，而是通过电磁感应知识与电路知识、安培力进行简单的结合，或定性分析、或定量计算，尤其是导体棒模型和线框模型，是近几年高考的热点。
现就将这部分知识常考的题型总结如下，供同行们商榷。
类型一：电磁感应定律及楞次定律的应用。
【例1】(2012·福建理综，18)如图一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合．若取磁铁中心O为坐标原点，建立竖直向下为正方向的x轴，则下图中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是( )．解析：闭合铜环在下落过程中穿过铜环的磁场方向始终向上，磁通量先增加后减少，由楞次定律可判断感应电流的方向要发生变化，D项错误；因穿过闭合铜环的磁通量的变化率不是均匀变化，所以感应电流随x的变化关系不可能是线性关系，A项错误；铜环由静止开始下落，速度较小，所以穿过铜环的磁通量的变化率较小，产生的感应电流的最大值较小，过O 点后，铜环的速度增大，磁通量的变化率较大，所以感应电流的反向最大值大于正向最大值，故B项正确，C项错误．点评与预测：本题主要考查由楞次定律判断感应电流方向问题，速度与磁通量变化大小问题，属于中档题目。
纵观近几年高考可以看到，电磁感应与楞次定律是每年高考必考内用，小题考查线圈与环，磁通量变化，感应电流变化等问题，14年也是考试的重点。
类型二：电磁感应中的图象问题。
【例2】 (2013·课标，20)如图一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行．已知在t＝0到t＝t1的时间间隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线框中的感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右．设电流i正方向与图中箭头所示方向相同，则i随时间t变化的图线可能是( )．解析：因通电导线周围的磁场离导线越近磁场越强，而线框中左右两边的电流大小相等，方向相反，所以受到的安培力方向相反，导线框的左边受到的安培力大于导线框的右边受到的安培力，所以合力与左边导线框受力的方向相同．因为线框受到的安培力的合力先水平向左，后水平向右，根据左手定则，导线框处的磁场方向先垂直纸面向里，后垂直纸面向外，根据右手螺旋定则，导线中的电流先为正，后为负，所以选项A 正确、选项B 、C 、D 错误．选A.点评与预测：本题主要考查电流与安培力关系，有左右手定则判断磁场方向与电流正负关系，是中档题目。
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“电磁感应”考查的几种类型
江苏省徐州市睢宁县双沟镇第二中学宋晓楼
一、“实验装置”的考查
1．如图是电学中很重要的两个实验，其中甲图装置是研究__________________的规律；乙图装置是研究__________________的规律。
解析：此类试题经常将“磁场对电流的作用”和“电磁感应”放在一起考查，最有效的判别方法是观察装置图中是否有“电源”，有电源的是研究“磁场对电流的作用”，反之则是研究“电磁感应”，因为从能量的转化角度分析，“电磁感应”中是机械能转化为电能，而“磁场对电流的作用”是电能转化为机械能。
参考答案：磁场对电流的作用；电磁感应
二、“感应电流产生条件”的考查
2．在图中，a表示垂直于纸面的一根导体的横截面，导体是闭合电路中的一部分，它在磁场中按如图所示的方向运动，其中不能产生感应电流的是（）
解析：产生感应电流的条件是：①闭合电路的一部分导体；②在磁场中做切割磁感线运动。
只有这两个条件同时满足时才能在电路中产生感应电流。
在选项C中，导体运动的方向与磁感线的方向一致，并不切割磁感线，所以不能产生感应电流，故选C。
三、“感应电流方向”的考查
3．如图所示，蹄形磁铁位于水平木板上。
当导体棒向右运动时，电流表的指针向左偏转，则能使电流表的指针向右偏转的是（）
A．导体棒竖直向上运动
B．磁铁和导体棒以相同的速度同时向右运动
C．导体棒不动，使磁铁向左运动
D．对调磁铁的磁极，并使导体棒向右运动
解析：在电磁感应中产生的感应电流的方向与“磁感线（磁场）的方向和切割磁感线运动的方向”有关，当其中的任何一个方向发生改变时，感应电流的方向随之发生变化，当两个方向同时该变时，感应电流的方向不变。
此题要想使电流表的指针向右偏转可以有两种方法：一是改变磁场的方向，即将此题的两极对换；二是改变切割磁感线的方向，即将导体向左运动，故选D。
四、“影响感应电流强弱因素”的考查
4．如图所示，是小明同学探究“怎样产生感应电流”的实验装置。
ab是一根铜棒，通过导线连接在灵敏电流计的两接线柱上。
实验时发现，无论怎样水平移动金属棒，指针都没有明显偏转（仪器、接触都完好）。
请从两个方面写出改进措施：
①
②
解析：实验中“灵敏电流计”的指针没有明显的发生偏转，是实验中经常会出现的一个问题，在电路完好的情况下，最根本的原因是“产生的感应电流太小”。
影响感应电流强弱的因素有“磁场的强弱、切割磁感线的快慢程度、线圈匝数的多少”等，因此可以从影响因素入手进行改进。
比如：换用磁场更强的磁体、加快切割磁感线的速度、换用匝数更多的线圈来切割磁感线等。
参考答案：①换用磁场更强的磁体；②加快切割磁感线的速度；③换用匝数更多的线圈
五、综合考查
5．如图是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验装置。
闭合开关后，铜棒AB电流表、开关组成闭合电路。
（1）要使电流表指针发生偏转，选择一种可行的操作：；
（2）使铜棒AB上下运动，电流表指针能否发生偏转？
（3）要使电流表指针偏转方向发生改变，可以采取两种方法。
方法一：________________________________
方法二：________________________________。
（4）感应电流的大小除了与铜棒运动速度有关以外，还和_______________有关？
解析：此题是综合型考查，考查的知识点涉及“感应电流产生的条件、感应电流的方向、感应电流的强弱”等，对学生的要求较高。
参考答案：（1）保持磁体不动，迅速将导线AB向右（或向左）运动；（2）不发生偏转，因为上下运动时，导体不切割磁感线，电路中不产生感应电流；（3）保持切割磁感线运动方向不变，调换磁体的磁极；保持磁感线方向不变，改变切割磁感线的运动方向；（4）磁场的强弱、线圈匝数的多少等。