专题07电磁感应 交流电(解析版)—2023年高考物理试题分类解析
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。
电磁感应综合问题(解析版)--2024年高考物理大题突破
电磁感应综合问题1.掌握应用动量定理处理电磁感应问题的思路。
2.掌握应用动量守恒定律处理电磁感应问题的方法。
3.熟练应用楞次定律与法拉第电磁感应定律解决问题。
4.会分析电磁感应中的图像问题。
5.会分析电磁感应中的动力学与能量问题。
电磁感应中的动力学与能量问题1(2024·河北·模拟预测)如图甲所示，水平粗糙导轨左侧接有定值电阻R =3Ω，导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B =1T ，导轨间距L =1m 。
一质量m =1kg ，阻值r =1Ω的金属棒在水平向右拉力F 作用下由静止开始从CD 处运动，金属棒与导轨间动摩擦因数μ=0.25，金属棒的v -x 图像如图乙所示，取g =10m/s 2，求：(1)x =1m 时，安培力的大小；(2)从起点到发生x =1m 位移的过程中，金属棒产生的焦耳热；(3)从起点到发生x =1m 位移的过程中，拉力F 做的功。
【答案】(1)0.5N ；(2)116J ；(3)4.75J 【详解】(1)由图乙可知，x =1m 时，v =2m/s ，回路中电流为I =E R +r =BLv R +r=0.5A安培力的大小为F 安=IBL =0.5N (2)由图乙可得v =2x金属棒受到的安培力为F A =IBL =B 2L 2v R +r=x2(N )回路中产生的焦耳热等于克服安培力做的功，从起点到发生x =1m 位移的过程中，回路中产生的焦耳热为Q =W 安=F A x =0+0.52×1J =0.25J金属棒产生的焦耳热为Q 棒=r R +rQ =116J(3)从起点到发生x =1m 位移的过程中，根据动能定理有W F -W 安-μmgx =12mv 2解得拉力F 做的功为W F =4.75J1．电磁感应综合问题的解题思路2．求解焦耳热Q 的三种方法(1)焦耳定律：Q =I 2Rt ，适用于电流恒定的情况；(2)功能关系：Q =W 克安(W 克安为克服安培力做的功)；(3)能量转化：Q =ΔE (其他能的减少量)。
电磁感应规律的综合应用(解析版)-2023年高考物理压轴题专项训练(新高考专用)
压轴题07电磁感应规律的综合应用目录一，考向分析 (1)二．题型及要领归纳 (2)热点题型一以动生电动势为基综合考查导体棒运动的问题 (2)热点题型二以感生电动势为基综合考查导体棒运动的问题 (9)热点题型三以等间距双导体棒模型考动量能量问题 (16)热点题型四以不等间距双导体棒模型考动量定理与电磁规律的综合问题 (21)热点题型五以棒＋电容器模型考查力电综合问题 (27)三．压轴题速练 (33)一，考向分析1.本专题是运动学、动力学、恒定电流、电磁感应和能量等知识的综合应用，高考既以选择题的形式命题，也以计算题的形式命题。
2.学好本专题，可以极大地培养同学们数形结合的推理能力和电路分析能力，针对性的专题强化，可以提升同学们解决数形结合、利用动力学和功能关系解决电磁感应问题的信心。
3.用到的知识有：左手定则、安培定则、右手定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、平衡条件、牛顿运动定律、函数图像、动能定理和能量守恒定律等。
电磁感应综合试题往往与导轨滑杆等模型结合，考查内容主要集中在电磁感应与力学中力的平衡、力与运动、动量与能量的关系上,有时也能与电磁感应的相关图像问题相结合。
通常还与电路等知识综合成难度较大的试题，与现代科技结合密切,对理论联系实际的能力要求较高。
4.电磁感应现象中的电源与电路(1)产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
(2)在电源内部电流由负极流向正极。
(3)电源两端的电压为路端电压。
5.电荷量的求解电荷量q＝IΔt，其中I必须是电流的平均值。
由E＝n ΔΦΔt、I＝ER总、q＝IΔt联立可得q＝n ΔΦR总，与时间无关。
6.求解焦耳热Q的三种方法(1)焦耳定律：Q＝I2Rt，适用于电流、电阻不变。
(2)功能关系：Q＝W克服安培力，电流变不变都适用。
(3)能量转化：Q＝ΔE(其他能的减少量)，电流变不变都适用。
7.用到的物理规律匀变速直线运动的规律、牛顿运动定律、动能定理、能量守恒定律等。
备战2023年高考物理真题汇编12电磁感应篇(含答案解析)
备战2023年高考物理真题汇编选择题篇（解析版）历年高考真题是备考的重中之重，尤其是经典的真题，历经岁月淘漉磨炼，其包含的知识点依然活跃在高考的试题中，有些高考试题甚至出现类似的往年真题。
因此，专注高考教学一线物理教师，查阅近几年的各地区全部真题，结合最新考情，精挑细选，进行分类重组，做出这套试卷，愿为你的备考点燃一盏指路明灯。
该套卷共包含直线运动、曲线运动、光学、近代（原子）物理、机械振动和机械波、万有引力、热力学、静电场、交变电流、牛顿运动定律，功能及动量、磁场、电磁感应12个篇章。
十二、电磁感应125．（2022·河北·统考高考真题）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1S ，小圆面积均为2S ，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0B B kt =+，0B 和k 均为常量，则线圈中总的感应电动势大小为（ ）A ．1kSB ．25kSC ．12()5S k S -D ．12(5)k S S +【答案】D【详解】由法拉第电磁感应定律可得大圆线圈产生的感应电动势1111B S E kS t t∆Φ∆⋅===∆∆；每个小圆线圈产生的感应电动势222ΔΦΔE kS t==；由线圈的绕线方式和楞次定律可得大、小圆线圈产生的感应电动势方向相同，故线圈中总的感应电动势大小为()121255E E E k S S =+=+；故D 正确，ABC 错误。
126．（2021·辽宁·统考高考真题）（多选）如图（a ）所示，两根间距为L 、足够长的光滑平行金属导轨竖直放置并固定，顶端接有阻值为R 的电阻，垂直导轨平面存在变化规律如图（b ）所示的匀强磁场，t =0时磁场方向垂直纸面向里。
在t =0到t =2t 0的时间内，金属棒水平固定在距导轨顶端L 处；t =2t 0时，释放金属棒。
整个过程中金属棒与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻不计，则（ ）A ．在02t t =时，金属棒受到安培力的大小为2300B L t RB ．在t =t 0时，金属棒中电流的大小为200B L t RC ．在032t t =时，金属棒受到安培力的方向竖直向上D ．在t =3t 0时，金属棒中电流的方向向右【答案】BC【详解】AB ．由图可知在0~t0时间段内产生的感应电动势为200∆Φ==∆B L E t t ；根据闭合电路欧姆定律有此时间段的电流为200=B L E I R Rt =；在02t 时磁感应强度为02B ，此时安培力为23002B L F BIL Rt ==；故A 错误，B 正确；C ．由图可知在032t t =时，磁场方向垂直纸面向外并逐渐增大，根据楞次定律可知产生顺时针方向的电流，再由左手定则可知金属棒受到的安培力方向竖直向上，故C 正确；D ．由图可知在03t t =时，磁场方向垂直纸面向外，金属棒向下掉的过程中磁通量增加，根据楞次定律可知金属棒中的感应电流方向向左，故D 错误。
2023年新高考I卷物理电磁感应题及答案
2023年新高考I卷物理电磁感应题及答案一、选择题1. 下面哪个选择最符合电磁感应定律？A. 法拉第定律B. 压强定律C. 康普顿散射定律D. 狄拉克定理2. 一个长直导线通电，当导线距离一个方向固定的磁铁越来越近时，导线中感应电流的方向会如何变化？A. 保持不变B. 从正方向向负方向变化C. 从负方向向正方向变化D. 随机变化3. 在一个恒定磁场中，一个导线框图如下所示：\[\begin{array}{cccc}\hline1 &2 &3 &4 \\\hline5 &6 &7 &8 \\\hline\end{array}\]当磁场方向向右，导线1和导线2的感应电流方向分别为：A. 1从上到下，2从左到右B. 1从左到右，2从上到下C. 1从下到上，2从左到右D. 1从上到下，2从右到左4. 一个长直导线产生的磁场方向向外，我们可以推断电流有：A. 顺时针方向B. 逆时针方向C. 零电流D. 不确定二、计算题1. 一个半径为5cm的扇形线圈，旋转至匀强磁场中，磁场的大小为0.5T，旋转角度为60°，扇形线圈的匝数为1000，求产生的感应电动势。
2. 一个闭合线圈的自感系数为1H，通过线圈的电流发生改变，若在0.5秒内电流由0.5A增加到1A，求此过程中产生的感应电动势大小。
三、简答题1. 电磁感应现象的基本原理是什么？请简要解释。
2. 电磁感应定律的表达式是什么？请说明其中各个符号的含义。
四、解答题请根据提供的实验数据，回答下列问题。
实验数据：- 引线1：导线材质为铜，长度为20cm，电阻为10Ω。
- 引线2：导线材质为铁，长度为15cm，电阻为5Ω。
- 磁铁：与导线平行，磁场强度为0.2T。
1. 引线1和引线2的端点A夹角为90°，引线1的位置固定不动，求当磁铁与引线2距离为5cm时，通过引线2的感应电流大小。
2. 实验中引线2存在一段长度的焊缝，将导电性较差的金属连接在一起，这会对实验结果产生什么影响？为什么？答案：选择题1. A2. C3. B4. A计算题1. 0.5T × 0.05m × 1000 × sin60° = 21.65V2. ΔI/Δt = (1A - 0.5A) / 0.5s = 1A/s，V = L × (ΔI/Δt) = 1H × 1A/s = 1V简答题1. 电磁感应现象的基本原理是磁场变化导致感应电流发生。
2007-2013七年高考新课标全国卷(物理)分类全解全析 考点11电磁感应 Word版含解析
考点11 电磁感应1 .（2007·新课标全国卷·T 20）（6分）.电阻R 、电容C 与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N 极朝下，如图所示。
现使磁铁开始自由下落，在N 极接近线圈上端的过程中，流过R 的电流方向和电容器极板的带电情况是A.从a 到b ，上极板带正电B.从a 到b ，下极板带正电C.从b 到a ，上极板带正电D.从b 到a ，下极板带正电2 .（2008·新课标全国卷·T16）（6分）、如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R 和r ，导体棒PQ 与三条导线接触良好；匀强磁场的方向垂直纸面向里．导体棒的电阻可忽略．当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是 （ ） A ．流过R 的电流为由d 到c ，流过r 的电流为由b 到aB ．流过R 的电流为由c 到d ，流过r 的电流为由b 到aC ．流过R 的电流为由d 到c ，流过r 的电流为由a 到bD ．流过R 的电流为由c 到d ，流过r 的电流为由a 到b3 .（2009·新课标全国卷·T19）（6分）如图所示，一导体圆环位于纸面内，O 为圆心。
环内两个圆心角为90°的扇形区域内分别有匀强磁场，两磁场磁感应强度的大小相等，方向相反且均与纸面垂直。
导体杆OM 可绕O 转动，M 端通过滑动触点与圆环良好接触。
在圆心和圆环间连有电阻R 。
杆OM 以匀角速度ω逆时针转动，t=0时恰好在图示位置。
规定从a 到b 流经电阻R 的电流方向为正，圆环和导体杆的电阻忽略不计，则杆从t=0开始转动一周的过程中，电流随t ω变化的图象是4.（2010·新课标全国卷·T21）（6分）如图所示，两个端面半径同为R 的圆柱形铁芯同轴水平放置，相对的端面之间有一缝隙，铁芯上绕导线并与电源连接，在缝隙中形成一匀强磁场。
一铜质细直棒ab 水平置于缝隙中，且与圆柱轴线等高、垂直。
07 磁场与电磁感应交流电 -2021年高考6套物理真题分类解析(解析版)
将（13）式代入（2）式得
将（13）式代入（1）式得
概括之：联立以上可得 ， ， ，
我也试图把（11）式改为 代入（7）式先求m，因为出现了x4项而不成功。
我解这道题用了10几张草稿纸，用计算器还用了半天的时间，考生在考场上怎么能解得出来呢？
（3）金属棒出磁场以后，速度小于导体框的速度，因此受到向下的摩擦力，做加速运动，则有 解得a1=9m/s2
得0.4- =x（7）
金属框进入磁场时匀速运动，此时的电动势为
， (8)
导体框受到向上的安培力和滑动摩擦力，因此可得
（9）
(8)代入（9）得 （10）
代入已知数据解得 （11）
将（11）式代入（7）式解得
108x2+82.8x-21.6=0(幸亏x3项被消去)
解此关于x的一元二次方程得
x=0.344m约等于x=0.3m(12)
，
先减小后增大， 先减小后增大，则 先变暗后变亮。
根据
，
由于 先减小后增大，则副线圈的电压 先增大后减小，
联立解得
加速度和线圈的匝数、横截面积无关，则甲和乙进入磁场时，具有相同的加速度。当 时，甲和乙都加速运动，当 时，甲和乙都减速运动，当 时都匀速。
故选AB。
3.全国乙卷第3题.如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质量为m、电荷量为 的带电粒子从圆周上的M点沿直径 方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为 ，离开磁场时速度方向偏转 ；若射入磁场时的速度大小为 ，离开磁场时速度方向偏转 ，不计重力，则 为（ ）
得a=100m+3（2）
设磁场区域的宽度为x，则金属棒在磁场中运动的时间为
专题20电磁感应综合运用-2024高考物理真题分类汇编(全国版 含解析)
2024高考物理真题分项解析专题1电磁感应综合运用2024高考题1.21.（2024年6月浙江省物理选考）某小组探究“法拉第圆盘发电机与电动机的功用”，设计了如图所示装置。
飞轮由三根长0.8m a =的辐条和金属圆环组成，可绕过其中心的水平固定轴转动，不可伸长细绳绕在圆环上，系着质量1kg m =的物块，细绳与圆环无相对滑动。
飞轮处在方向垂直环面的匀强磁场中，左侧电路通过电刷与转轴和圆环边缘良好接触，开关S 可分别与图示中的电路连接。
已知电源电动势012V E =、内阻0.1r =Ω、限流电阻10.3R =Ω、飞轮每根辐条电阻0.9R =Ω，电路中还有可调电阻R 2（待求）和电感L ，不计其他电阻和阻力损耗，不计飞轮转轴大小。
（1）开关S 掷1，“电动机”提升物块匀速上升时，理想电压表示数8V U =。
①判断磁场方向，并求流过电阻R 1的电流I ；②求物块匀速上升的速度v 。
（2）开关S 掷2，物块从静止开始下落，经过一段时间后，物块匀速下降的速度与“电动机”匀速提升物块的速度大小相等，①求可调电阻R 2的阻值；②求磁感应强度B的大小。
【答案】（1）①垂直纸面向外，10A ；②5m/s ；（2）①0.2Ω；②2.5T【解析】（1）①物块上升，则金属轮沿逆时针方向转动，辐条受到的安培力指向逆时针方向，辐条中电流方向从圆周指向O 点，由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外；由闭合电路的欧姆定律可知011()E U I R r -=+则011128A 10A 0.30.1E U I R r --===++②辐条切割磁感线产生的电动势与电源电动势相反，设每根辐条产生的电动势为E 1，则0113r U E I -=解得15V E =此时金属轮可视为电动机11P E I =出当物块P 匀速上升时1P mgv =出解得15m/sv =另解：因8V U =，110A I =根据20113r UI I mgv =+解得5m/sv =（2）①物块匀速下落时，由受力分析可知，辐条受到的安培力与第（1）问相同，经过R 2的电流2110AI I ==由题意可知215m/sv v ==每根辐条切割磁感线产生的感应电动势215VE E ==225V 0.510AE R I ===Ω总023r R R =+总解得20.2R =Ω13.（2024年高考海南卷）两根足够长的导轨由上下段电阻不计，光滑的金属导轨组成，在M 、N 两点绝缘连接，M 、N 等高，间距L =1m ，连接处平滑。
五年(2019-2023)高考物理真题分项汇编(全国通用)：电磁感应 (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。
电磁感应压轴题(全国乙卷和Ⅱ卷)-2023年高考物理十年压轴真题题型解读与模拟预测(原卷版)
电磁感应压轴题（全国乙卷和Ⅱ卷）高考物理电磁压轴题是考查学生物理学科素养高低的试金石，表现为综合性强、求解难度大、对考生的综合分析能力和应用数学知识解决物理问题的能力要求高等特点。
一、命题范围1.楞次定律（压轴指数★★★★）利用楞次定律或右手定则判断感应电流方向。
2、法拉第电磁感应定律（压轴指数★★★★）利用法拉第电磁感应定律判断感应电动势大小。
3、闭合电路欧姆定律（压轴指数★★★★）结合闭合电路欧姆定律，判断电路的综合问题。
4、动量守恒定律、动量定理、能量守恒定律（压轴指数★★★★★）设计金属棒进出磁场或双金属棒运动问题，利用动量定理或动量守恒定律及能量守恒定律解决问题。
二、命题类型1.单一情境。
物理情境选自生活生产情境或学习探究情境，物理力学情境综合型试题的物理模型有：导体棒或线框进出磁场。
研究对象包含一个或两上物体、物理过程复杂程度高。
已知条件情境化、隐秘化、需要仔细挖掘题目信息。
求解方法技巧性强、灵活性高、应用数学知识解决问题的能力要求高的特点。
命题常涉及运动学、力学、功能关系等多个物理规律的综合运用，有时也会与相关图像联系在一起。
2.单一物体多过程型、多物体同一过程型问题。
对单一物体多过程型问题，比较多过程的不同之处，利用数学语言列方程求解。
对于多物体同一过程型问题，要灵活选取研究对象，善于寻找相互联系。
选取研究对象，将电磁感应和电路知识及力学知识联系在一起。
一、单选题1．（2020·全国·高考真题）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。
焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为（）A．库仑B．霍尔C．洛伦兹D．法拉第2．（2018·全国·高考真题）如图，在同一水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（）A．B．C．D．3．（2015·全国·高考真题）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=﹣1Bl2ω，金属框中无电流2Bl2ω，金属框中电流方向沿a﹣c﹣b﹣aD．U bc=124．（2013·全国·高考真题）如图，在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d(d>L)的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下．导线框以某一初速度向右运动．t＝0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域．下列vt图像中，可能正确描述上述过程的是()A．B．C ．D ．二、多选题5．（2019·全国·高考真题）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。
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。
2023高考物理的实验题分析
2023高考物理的实验题分析2023年的高考物理试题涉及到实验题，本文将对这一部分试题进行深入分析和解读。
通过对实验题的分析，我们可以更好地理解物理实验的基本原理和应用，提升解题能力和实操能力。
实验题一：磁场感应实验实验题描述：在一个平面圆形线圈的中心放置一个磁铁，将该线圈与电阻箱相连，并将电流I通过线圈。
当磁铁与线圈静止时，测得电阻箱的电压为V1。
当使磁铁较快速地靠近线圈时，测得电阻箱的电压为V2。
问题一：当磁铁静止时，电阻箱的电压为何为V1？问题二：当使磁铁较快速地靠近线圈时，电阻箱的电压为何为V2？问题三：解释上述现象的物理原理，并列举影响实验结果的因素。
解析与讨论：问题一：当磁铁静止时，线圈内没有磁场变化，根据法拉第电磁感应定律，电阻箱中不会产生感应电动势，因此电压为0，即V1=0。
问题二：当使磁铁较快速地靠近线圈时，磁场的变化导致线圈内产生感应电动势，进而在电阻上产生感应电流，根据欧姆定律，感应电流通过电阻会引起电压降，即V2≠0。
问题三：上述现象可以通过以下物理原理解释：根据法拉第电磁感应定律，当磁通量的变化通过一个闭合回路时，会在回路中产生感应电动势。
实验中，当磁铁静止时，磁通量没有变化，因此无感应电动势产生；而当磁铁较快速地靠近线圈时，磁通量发生变化，产生感应电动势。
影响实验结果的因素包括以下几个方面：1. 磁铁的速度：磁铁越快速地靠近线圈，磁通量的变化越大，感应电动势产生的电压越大。
2. 线圈的匝数：线圈匝数越多，磁通量的变化越大，感应电动势产生的电压越大。
3. 线圈的面积：线圈面积越大，磁通量的变化越大，感应电动势产生的电压越大。
4. 磁铁与线圈的距离：磁铁与线圈距离越近，磁通量的变化越大，感应电动势产生的电压越大。
通过对这个实验题的分析，我们可以加深对法拉第电磁感应定律的理解，并且了解影响实验结果的因素。
掌握这些基础知识，可以为解答其他相关物理题提供帮助。
总结：本文分析了2023年高考物理试题中的实验题，通过解答问题和解析实验原理，帮助读者理解了磁场感应实验的基本原理和应用，并讨论了影响实验结果的因素。
2023年高考物理热点复习：电磁感应中的动力学和能量问题(附答案解析)
第1页（共27页）2023年高考物理热点复习：电磁感应中的动力学和能量问题
【2023高考课标解读】
1．受力分析与运动分析
2．应用牛顿运动定律和运动学规律解答电磁感应问题
【2023高考热点解读】
一、电磁感应中的动力学问题
1．安培力的大小
安培力公式：F A ＝
感应电动势：E ＝Blv
感应电流：I ＝
E R ⇒
F A ＝B 2l 2v R
2．安培力的方向
(1)用左手定则判断：先用右手定则判断感应电流的方向，再用左手定则判定安培力的方向。
(2)用楞次定律判断：安培力的方向一定与导体切割磁感线的运动方向相反。
3．安培力参与下物体的运动
导体棒(或线框)在安培力和其他力的作用下，可以做加速运动、减速运动、匀速运动、静止或做其他类型的运动，可应用动能定理、牛顿运动定律等规律解题。
【特别提醒】
1．两种状态及处理方法
状态
特征处理方法平衡态
加速度为零根据平衡条件列式分析非平衡态加速度不为零
根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系进行分析
2.力学对象和电学对象的相互关系。
2023年高考物理热点复习：电磁感应中的电路与图象问题(附答案解析)
第1页（共29页）2023年高考物理热点复习：电磁感应中的电路与图象问题
【2023高考课标解读】
1．对电磁感应中电源的理解
2．解决电磁感应电路问题的基本步骤
【2023高考热点解读】
一、电磁感应中的电路问题
1．内电路和外电路
(1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于电源。
(2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的内阻，其余部分是外电路。
2．电源电动势和路端电压
(1)电动势：E ＝Blv 或E ＝n ΔΦΔt。
(2)路端电压：U ＝IR ＝E －Ir 。
【拓展提升】
1
．电磁感应中电路知识的关系图
2
．解决电磁感应中的电路问题三步曲
二、电磁感应中的图象问题
电磁感应中常见的图象问题。
电磁感应中的电路问题和图像问题(解析版)—2025年高考物理一轮复习考点通关卷(新高考通用)
电磁感应中的电路问题和图像问题建议用时：75分钟电磁感应中的电路问题和图像问题1．（2024·北京海淀·三模）如图所示，先后用一垂直于cd 边的恒定外力以速度1v 和2v 匀速把一正方形导线框拉出有界的匀强磁场区域，212v v =，拉出过程中ab 边始终平行于磁场边界。
先后两次把导线框拉出磁场情况下，下列结论正确的是（ ）A ．感应电流之比12:2:1I I =B ．外力大小之比12:1:2F F =C ．拉力的功率之比12:1:2P P =D ．拉力的冲量大小之比F1F2:1:2I I =【答案】B【详解】A ．根据：E BLv I R R==可得感应电流之比：12:1:2I I =故A 错误；B ．根据：22B L vF F BIL R ===安可得外力大小之比：12:1:2F F =故B 正确；C ．根据：222B L v P Fv R ==可得拉力的功率之比：12:1:4P P =故C 错误；D ．根据：I Ft =又：Lt v=联立，解得：23B L I R=可得拉力的冲量大小之比：F1F2:1:1I I =故D 错误。
故选B 。
2．（2024·四川巴中·一模）如图所示，平行金属导轨水平放置，导轨左端连接一阻值为R 的电阻，导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B ，已知长度为l 导体棒MN 倾斜放置于导轨上，与导轨成θ角，导体棒电阻为r ，保持导体棒以速度v 沿平行于导轨方向匀速向右运动，导轨电阻不计，下列说法正确的是（ ）A ．导体棒中感应电流的方向为N 到MB ．MN 两端的电势差大小为RBlv R r+C ．导体棒所受的安培力大小为22sin B l v R r q+D ．电阻R 的发热功率为2222sin ()RB l v R r q +【答案】C【详解】A ．导体棒沿导轨向右匀速运动时，由右手定则可知，导体棒中感应电流的方向为N 到M ，故A 错误；B ．导体棒切割产生的感应电动势大小为：sin E Blv q =故导体棒两端的电势差大小为：sin E Blv U IR R R R r R rq ===++故B 错误；C ．导体棒所受的安培力大小为：22sin E B l v F BIl Bl R r R r q===++故C 正确；D ．电阻R 的发热功率为：2222222sin ()()E B l v P I R R R R r R r q ===++故D 错误。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
专题07电磁感应 交流电（解析版）
—2023年高考物理试题分类解析
湖南9.某同学自制了一个手摇交流发电机，如图所示。
大轮与小轮通过皮带传动(皮带不打滑)，半径之比为4:1,小轮与线圈固定在同一转轴上。
线圈是由漆包线绕制而成的边长为L 的正方形，共n 匝，总阻值为R 。
磁体间磁场可视为磁感应强度大小为B 的匀强磁场。
大轮以角速度ω匀速转动，带动小轮及线圈绕转轴转动，转轴与磁场方向垂直。
线圈N 通过导线、滑环和电刷连接-一个阻值恒为 R 的灯泡。
假设发电时灯泡能发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是
A.线圈转动的角速度为4ω .
B.灯泡两端电压有效值为3√2nBL 2ω
C.若用总长为原来两倍的相同漆包线重新绕制成边长仍为L 的多匝正方形线圈， 则灯泡两端电压有效值为4√2nB L 2ω/3
D.若仅将小轮半径变为原来的两倍，则灯泡变得更亮
【答案】AC
【解析】
A ．大轮和小轮通过皮带传动，线速度相等，小轮和线圈同轴转动，角速度相等，根据
v r ω=
根据题意可知大轮与小轮半径之比为4:1，则小轮转动的角速度为4ω，线圈转动的角速度为4ω，A 正确；
B ．线圈产生感应电动势的最大值
max 4E nBS ω=⋅
又
2S L =
联立可得
2max 4E nBL ω=
则线圈产生感应电动势的有效值
2
E ω== 根据串联电路分压原理可知灯泡两端电压有效值为
2RE U R R
ω=
=+ B 错误； C ．若用总长为原来两倍的相同漆包线重新绕制成边长仍为L 的多匝正方形线圈，则线圈的匝数变为原来的2倍，线圈产生感应电动势的最大值
'2max 8E nBL ω=
此时线圈产生感应电动势的有效值
'
'
2
E ω== 根据电阻定律''l
R S
ρ= 可知线圈电阻变为原来的2倍，即为2R ，根据串联电路分压原理可得灯泡两端电压有效值
''
223RE U R R ω==+ C 正确；
D ．若仅将小轮半径变为原来的两倍，根据v r ω=可知小轮和线圈的角速度变小，根据
E = 可知线圈产生的感应电动势有效值变小，则灯泡变暗，D 错误。
故选AC 。
易错点：线圈电阻变为原来的2倍，即为2R ，根据串联电路分压原理可得灯泡
两端电压有效值U=
'
'
1
'
23
RE
U E
R R
==
+
,而不是上一问中的
1
2
RE
U E
R R
==
+。
不小
心会仍按
1
2
RE
U E
R R
==
+
计算。
江苏8. 如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，OC导体棒的O端位于圆心，棒的中点A位于磁场区域的边缘。
现使导体棒绕O点在纸面内逆时针转动。
O、A、C点电势分别为φ0、φA、φC，则（）
A. φO > φC
B. φC > φA
C. φO = φA
D. φO－
φA = φA－φC
【答案】A
【解析】ABC．由题图可看出OA导体棒转动切割磁感线，则根据右手定则可知
φO > φA
其中导体棒AC段不在磁场中，不切割磁感线，电流为0，则φC= φA，A正确、BC错误；
D．根据以上分析可知
φO－φA > 0，φA－φC = 0
则φO－φA > φA－φC，D错误。
所以选A。
全国乙卷17. 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
【解析】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。
辽宁卷4. 如图，空间中存在水平向右的匀强磁场，一导体棒绕固定的竖直轴OP 在磁场中匀速转动，且始终平行于OP。
导体棒两端的电势差u随时间t变化的图像可能正确的是（）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
如图所示
导体棒匀速转动，设速度为v，设导体棒从A到B过程，棒穿过的角度为θ，则导体棒垂直磁感线方向的分速度为
=
cos
v vθ
⊥
可知导体棒垂直磁感线的分速度为余弦变化，根据左手定则可知，导体棒经过B 点和B点关于P点的对称点时，电流方向发生变化，根据
=
u BLv
⊥
可知导体棒两端电势差u随时间t变化的图像为余弦图像。
所以选C。
辽宁卷10. 如图，两根光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，左、右两侧导轨间距分别为d和2d，处于竖直向上的磁场中，磁感应强度大小分别为2B和B。
已知导体棒MN 的电阻为R 、长度为d ，导体棒PQ 的电阻为2R 、长度为2d ，PQ 的质量是MN 的2倍。
初始时刻两棒静止，两棒中点之间连接一压缩量为L 的轻质绝缘弹簧。
释放弹簧，两棒在各自磁场中运动直至停止，弹簧始终在弹性限度内。
整个过程中两棒保持与导轨垂直并接触良好，导轨足够长且电阻不计。
下列说法正确的足（ ）
A. 弹簧伸展过程中、回路中产生顺时针方向的电流
B. PQ 速率为v 时，MN 所受安培力大小为2243B d v R
C. 整个运动过程中，MN 与PQ 的路程之比为2：1
D. 整个运动过程中，通过MN 的电荷量为
3BLd R
【答案】AC
【解析】
A ．弹簧伸展过程中，根据右手定则可知，回路中产生顺时针方向的电流，选项A 正确；
B ．任意时刻，设电流为I ，则PQ 受安培力
2PQ F BI d =⋅ 方向向左；MN 受安培力
2MN F BId =
方向向右，可知两棒系统受合外力为零，动量守恒，设PQ 质量为2m ，则MN 质量为m ， PQ 速率为v 时，则
'2mv mv =
解得
'2v v =
回路的感应电流
'2223Bdv B dv Bdv I R R
+⋅== MN 所受安培力大小为
2242MN
B d v F BId R
== 选项B 错误； C ．两棒最终停止时弹簧处于原长状态，由动量守恒可得
122mx mx =
12x x L +=
可得则最终MN 位置向左移动
123L x =
PQ 位置向右移动
23
L x = 因任意时刻两棒受安培力和弹簧弹力大小都相同，设整个过程两棒受的弹力的平均值为F 弹，安培力平均值F 安，则整个过程根据动能定理
10MN F x F x -=弹安
20PQ F x F x -=弹安
可得
1221
MN PQ x x x x == 选项C 正确；
D ．两棒最后停止时，弹簧处于原长位置，此时两棒间距增加了L ，由上述分析可知，MN 向左位置移动23L ，PQ 位置向右移动3
L ，则 22223333L L B d B d BLd q I t R R R +∆Φ=∆=
==总
选项D 错误。
所以选AC 。
湖北卷5. 近场通信（NFC ）器件应用电磁感应原理进行通讯，其天线类似一个压平的线圈，线圈尺寸从内到外逐渐变大。
如图所示，一正方形NFC 线圈共3匝，其边长分别为1.0cm 、1.2cm 和1.4cm ，图中线圈外线接入内部芯片时与内部线圈绝缘。
若匀强磁场垂直通过此线圈，磁感应强度变化率为310T /s ，则线圈产生的感应电动势最接近（ ）
A. 0.30V
B. 0.44V
C. 0.59V
D. 4.3V 【答案】B
【解析】
根据法拉第电磁感应定律可知
()3222410 1.0 1.2 1.410V 0.44V BS
E t t -∆Φ
∆===⨯++⨯=∆∆
所以选B 。