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2026年高考物理二轮复习第11讲电磁感应规律及应用专项训练
一、选择题
1．（2025·杨浦模拟）利用如图（a）所示装置验证感应电动势大小与磁通量变化率之间的关系。线圈匝数和面积均不变，通过调节智能电源在线圈中产生可控的变化的磁场，用磁传感器测量线圈内的磁感应强度，用电压传感器测量线圈内的感应电动势。为了进一步确定定量关系，可利用图（b）中的信息，做出（　　）
A．图像 B．图像
C．图像 D．图像
【答案】C
【知识点】法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】由图(b)所示图象可知，在线圈匝数与横截面积一定的情况下，B随时间的变化率越大，产生的感应电动势越大，为进一步确定感应电动势E与B的关系，可以作出图象。
故选C．
【分析】一、法拉第电磁感应定律的核心关系
感应电动势大小与磁通量变化率成正比，与磁通量本身无关：
当线圈面积 不变且磁场均匀穿过时：
二、实验验证的关键思路
控制变量：保持 、 不变，只改变磁感应强度 的变化率
测量量：用磁传感器测 ，可计算 （近似为 ）。
用电压传感器测感应电动势 。
验证方法：作E 图，若得到过原点的直线，则证明 。
五、易混淆点与常见错误
误以为 与 成正比（实际上与 的变化率成正比）。
误用 图像作为验证依据（该图只能反映E 随时间变化，不能直接得出与变化率的关系）。
忽略面积 和匝数 的控制变量条件。
错误地将 理解为 （本质相同，但要注意 ）。
2．（2024高三上·甘肃期末）如图甲所示，正方形闭合线框MNPQ的总电阻r=0.4Ω，边长为0.8m，线框内存在一个边长为0.4m的正方形磁场区域。从t=0时刻开始，磁场的磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示，t=0时刻，磁场方向垂直纸面向里，0~1s内，线框中感应电流的大小和方向分别为（　　）
A．0.16A逆时针 B．0.16A，顺时针
C．0.08A，逆时针 D．0.08A，顺时针
【答案】C
【知识点】感应电动势及其产生条件
【解析】【解答】 根据法拉第电磁感应定律可知0~1s内，线框中感应电动势
根据闭合回路欧姆定律可得，感应电流大小为
磁场方向垂直纸面向里， 根据楞次定理可知，线框中感应电流的方向为逆时针。
故选C。
【分析】根据法拉第电磁感应定律结合图像分析电动势大小，根据楞次定律判断感应电流方向。
3．（2025高二上·铜仁期末）如图所示是法拉第在1831年做电磁感应实验的示意图，分析这个实验，下列说法中正确的是（　　）
A．闭合开关S的瞬间，电流表G中有的感应电流
B．断开开关S的瞬间，电流表G中有的感应电流
C．闭合开关S后，滑动变阻器滑动触头向左移动，电流表G中有的感应电流
D．闭合开关S后，滑动变阻器滑动触头向右移动，电流表G中有的感应电流
【答案】C
【知识点】楞次定律；感应电动势及其产生条件
【解析】【解答】AB．闭合或断开开关S的瞬间，线圈B中的磁通量不变，电流表G中没有感应电流通过，故AB错误；
CD．闭合开关S后，滑动变阻器滑动触头向左移动，线圈A中的电流减小，根据安培定则可知线圈B中的磁通量向下减小，根据楞次定律可知电流表G中有的感应电流；滑动变阻器滑动触头向右移动，根据安培定则可知线圈B中的磁通量向下增大，根据楞次定律可知电流表G中有的感应电流，故C正确，D错误。
故选C。
【分析】1. 电磁感应的根本条件——磁通量变化
产生感应电动势（电流）的唯一条件是：穿过闭合回路的磁通量 Φ 发生变化（）。
磁通量 Φ = （B 为磁感应强度，S 为回路面积，θ 为 B 与法线的夹角）。
变化可能来自：B 变化（电流变化、磁体运动），S 变化（回路面积变化），θ 变化（线圈转动）
回路中的磁介质变化（如插入拔出铁芯）
2. 感应电流方向的判断（楞次定律）
若磁通量变化，则：磁通量增加 → 感应电流的磁场方向与原磁场方向相反（阻碍增加）。
磁通量减少 → 感应电流的磁场方向与原磁场方向相同（阻碍减少）。再结合右手螺旋定则判断感应电流方向。
3. 实验电路分析能力
原线圈（A）回路：直流电源、开关、滑动变阻器、线圈 A。
副线圈（B）回路：无电源，只有电流表 G 和线圈 B。
若 A、B 间有铁芯且闭合，则磁通几乎完全耦合；若无铁芯或位置特殊，则耦合弱，磁通变化小或为零。
4. 常见错误
误以为“只要有电流变化就一定有感应电流”：错误，必须看磁通量是否变化。
误以为“开关瞬间一定有感应电流”：若两线圈无磁耦合，则无感应电流。
分析滑动变阻器移动时，要正确判断原电流是增大还是减小，从而推出磁通量增减，再用楞次定律。
4．（2025高三上·柳州月考）电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示.两对永磁铁可随发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，边长为L的n匝正方形线圈竖直固定在减震装置上.某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示，磁场分界线恰好经过线圈的位置处，且此时永磁铁相对线圈运动的速度大小为v，永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈.关于图乙中的线圈，下列说法正确的是（　　）
A．此时刻线圈中的感应电动势大小
B．若减小永磁铁相对线圈上升的速度v，则线圈中感应电动势增大
C．若永磁铁相对线圈下降，则线圈中感应电流的方向为顺时针方向
D．若永磁铁相对线圈左右振动，则线圈中也能产生感应电流
【答案】C
【知识点】楞次定律；导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【解答】A．根据题意可知，线圈上下两边均切割磁感线，故此时刻线圈中的感应电动势大小，故A错误；
B．根据法拉第电磁感应定律可知永磁铁相对线圈上升越慢，磁通量变化越慢，线圈中产生的感应电动势越小，故B错误；
C．永磁铁相对线圈下降时，根据安培定则可知线圈中感应电流的方向为顺时针方向，故C正确；
D．永磁铁相对线圈左右振动时，穿过线圈的磁通量不变，线圈中不能产生感应电动势和感应电流，故D错误。
故选C。
【分析】整体易错点与解题策略
1、多导体切割的叠加问题
必须分析每一段有效切割导体的电动势方向和大小，然后根据回路连接方式确定总电动势。
牢记：磁场方向相反 + 运动方向相同 → 电动势方向相同（串联叠加）。
2、物理公式的理解
中的 是相对速度，且三者方向要两两垂直。
明确各物理量的直接影响关系，避免凭感觉判断。
3、感应电流方向的判断
对于复杂切割问题，用楞次定律（分析磁通量变化趋势）往往比单独用右手定则更可靠、更整体。
右手定则用于判断单一导体的动生电动势方向。
4、抓住产生感应电流的本质
无论线圈怎么运动，只要穿过回路的磁通量不发生变化，就一定没有感应电流。
这是判断此类问题的“终极法则”。
5．（2025高二下·梅江月考）图甲为某“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示。按下门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位。下列说法正确的有（　　）
A．按下按钮过程，螺线管P端电势较高
B．若更快按下按钮，则P、Q两端的电势差更大
C．按住按钮不动，螺线管中产生恒定的感应电动势
D．按下和松开按钮过程，螺线管对磁铁的力方向相同
【答案】B
【知识点】楞次定律；法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】本题考查楞次定律和法拉第电磁感应的理解，了解楞次定律的应用场景，法拉第电磁感应定律的大小影响因素即可得到答案。A．按下按钮过程中，穿过线圈内向左的磁通量增大，根据楞次定律可知，感应电流的磁场的方向向右，此时螺线管Q端电势高，故A错误；
B．根据法拉第电磁感应定律可知，产生的电动势的大小与穿过线圈的磁通量的变化率成正比，若更快按下按钮，穿过线圈的磁通量的变化率变大，则P、Q两端的电势差更大，故B正确；
C．按住按钮不动，线圈内磁通量不变化，无感应电动势，故C错误；
D．根据“来拒去留”可知，按下和松开按钮过程，螺线管对磁铁的力方向相反，故D错误。
故选B。
【分析】根据楞次定律和安培定则可以判断电势的高低；根据发生电磁感应的条件进行判断；根据法拉第电磁感应定律可以比较电势差的大小；根据来拒去留分析。
6．（2025高二下·罗湖月考）太空单车是利用电磁阻尼原理的一种体育锻炼器材。某同学根据电磁学的相关知识，设计了如图的单车原理图：在铜质轮子外侧有一些磁铁（与轮子不接触），人在健身时带动轮子转动，磁铁会对轮子产生阻碍，磁铁与轮子间的距离可以改变，则下列说法正确的是（　　）
A．轮子受到的阻力主要来源于铜制轮内产生的感应电流受到的安培力
B．轮子受到的阻力大小与其材料电阻率无关
C．若轮子用绝缘材料替换，也能保证相同的效果
D．磁铁与轮子间距离不变时，轮子转速越大，受到的阻力越小
【答案】A
【知识点】安培力；涡流、电磁阻尼、电磁驱动；感应电动势及其产生条件；导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【解答】A .轮子受到的阻力来源于铜轮切割磁感线产生的涡流（动生感应电动势和感应电流）所受的安培力，对运动的轮子产生阻力，以阻碍轮子与磁场之间的相对运动，所以轮子受到的阻力主要来源于磁铁对它的安培力，安培力大小与电阻率有关这是电磁阻尼的核心原理，故A正确；
B . 阻力大小与材料电阻率密切相关（电阻率越小，涡流越大，安培力越强），故B错误；
C . 绝缘材料无法形成涡流，无法产生电磁阻尼效果，故C错误；
D . 转速越大，切割磁感线的速率越快，感应电流和安培力越大，阻力越大，故D错误；
故选A；
【分析】（1）电磁感应分析：铜轮旋转切割磁感线→产生涡流→安培力阻碍运动（楞次定律）；
参数影响：阻力大小取决于磁感应强度 B、转速 ω、材料电阻率 ρ 和轮子尺寸。
（2）易错点：混淆电磁阻尼与摩擦阻力的区别，误认为绝缘材料可替代导体（需闭合回路或涡流），忽略电阻率对涡流强度的直接影响。
7．（2025高二下·东莞期中）如图甲所示，圆形线圈置于垂直线圈平面向外的匀强磁场中，阻值为的电阻两端分别与线圈两端、相连，其他电阻忽略不计。磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示，不考虑线圈缺口对感应电动势的影响，下列关于感应电流、通过电阻的电荷量、电阻中产生的热量、线圈的张力随时间变化的图像中可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】焦耳定律；感应电动势及其产生条件；电磁感应中的磁变类问题
【解析】【解答】A．由法拉第电磁感应定律和欧姆定律得，感应电动势，结合图乙可知感应电动势恒定不变，感应电流恒定不变，故A错误；
B．通过电阻的电荷量，则图像为正比例函数，故B错误；
C．电阻中产生的热量，则图像为正比例函数，故C正确；
D．线圈的张力，为线圈的周长，B增大，张力随时间逐渐增大，故D错误。
故答案为：C。
【分析】这道题的核心是分析变化的磁场在圆形线圈中产生的电磁感应现象，结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、焦耳定律以及安培力来推导各物理量的变化规律。
8．（2025高二下·汉阳期末）如图所示，两平行虚线间区域存在垂直纸面向里、宽度为l的匀强磁场，梯形abcd是位于纸面内的直角梯形导线框，ab边刚好与磁场区域右边界重合，bc间的距离为2l，．从时刻起，使线圈沿垂直于磁场区域边界的方向以速度v匀速穿越磁场区域，规定梯形线圈中感应电流顺时针方向为正方向，则在线圈穿越磁场区域的过程中，下列关于感应电流I随时间t变化的图像可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】楞次定律；法拉第电磁感应定律；电磁感应中的磁变类问题
【解析】【解答】由楞次定律可知，在时间内感应电流方向沿逆时针方向，线圈切割磁感线的有效长度越来越短且成线性递减，所以感应电动势减小，故感应电流也随时间线性减小；在时间内感应电流方向沿顺时针，只有ad边切割磁感线，有效切割长度不变，则感应电动势不变，故感应电流大小不变；在时间内感应电流方向沿顺时针，线圈切割磁感线的有效长度越来越短且成线性递减，则感应电动势减小，故感应电流也随时间线性减小。
故答案为：B。
【分析】通过分析线框穿越磁场的两个阶段（进入磁场、离开磁场），结合法拉第电磁感应定律、楞次定律，确定感应电流的方向和大小变化：核心是分阶段判断有效切割长度的变化，进而推导电流的变化规律。
9．（2025高二上·桃城期末）竖直平行导轨MN上端接有电阻R，金属杆ab质量为m，跨在平行导轨间的长度为L，垂直导轨平面的水平匀强磁场方向向里，不计ab杆及导轨电阻，不计摩擦，且ab与导轨接触良好，如图所示。若ab杆在竖直方向上的外力F作用下匀速上升h，则下列说法错误的是（　　）
A．金属杆ab克服安培力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热
B．金属杆ab克服安培力所做的功与克服重力做功之和等于金属杆机械能的增加量
C．拉力F与重力做功的代数和等于金属杆克服安培力做的功
D．拉力F与安培力的合力所做的功等于mgh
【答案】B
【知识点】电磁感应中的能量类问题
【解析】【解答】本题考查电磁感应中的功能问题，解题关键是知道电磁感应中的一些功能关系以及会用动能定理分析相应的力做功。A．根据功能关系可知，金属杆ab克服安培力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热，故A正确，不符合题意；
B．金属杆机械能的增加量等于除重力外的其他力所做的功，即金属杆机械能的增加量等于外力F与克服安培力做功之差，即
故B错误，符合题意；
CD．ab杆在竖直方向外力F作用下匀速上升h，由动能定理可得
故金属杆克服安培力做的功
拉力F与安培力的合力所做的功为
故CD正确，不符合题意；
故选B。
【分析】根据功能关系分析，根据动能定理求解金属杆克服安培力做的功以及拉力F与安培力的合力所做的功。
10．（2025高三上·宝安期末）旅客在网上购买高铁票后，可使用二代身份证在自动检票闸机上刷证进出站。当身份证进入刷卡器感应范围后，机器发出变化的磁场，身份证内的铜线圈获取能量，对自身短暂供电，将芯片中的信息发送出去，从而完成一次信息交换。若铜线圈匝数为N，面积为S，机器发出的磁场变化率为。则下列说法正确的是（　　）
A．若磁场逐渐增强，铜线圈有扩张的趋势
B．若磁场逐渐增强、铜线圈的电动势逐渐增大
C．铜线圈中产生的电动势最大值为
D．只有当身份证进入或离开机器感应范围那一瞬间，铜线圈中才会有感应电流
【答案】C
【知识点】楞次定律；法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】A．根据楞次定律，当磁场增强时，穿过铜线圈的磁通量增大，线圈中会产生感应电流，其方向会阻碍磁通量的变化。由于铜线圈可自由形变，为抵抗磁通量增加，线圈面积有减小的趋势（以减少磁通量），故A错误；
BC．由法拉第电磁感应定律，感应电动势 。若 B 随时间增加但变化率 减小，则电动势大小逐渐减小，且方向由楞次定律决定（负号表示方向）。选项B未明确说明变化趋势，而C正确指出了电动势减小的特性，故B错误、C正确；
D．即使身份证静止，只要磁场变化（如 随时间变化），穿过线圈的磁通量就会变化，从而产生感应电流（涡流），故D错误。
故选C。【分析】核心要点：1、楞次定律：感应电流的效果总是阻碍磁通量的变化（形变趋势或电流方向）；
2、法拉第电磁感应定律：电动势大小取决于磁通量变化率，与磁场是否均匀无关；
3涡流效应：变化磁场中导体内部会产生感应电流，无需导体运动。
易错提示：1、误认为线圈需运动才能产生感应电流（只要磁通量变化即可）；
2、混淆磁场大小变化与变化率（电动势取决于变化率，而非磁场本身大小）。
11．（2024高二下·九龙坡月考）将一段导线绕成图甲所示的闭合电路，并固定在水平面（纸面）内，回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中。回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示。用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图像是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】安培力；感应电动势及其产生条件
【解析】【解答】在内，磁感应强度均匀变化，由法拉第电磁感应定律可得
则闭合电路中产生的感应电动势恒定不变，则感应电流恒定不变。ab边在磁场中所受的安培力
由于匀强磁场Ⅰ中磁感应强度B恒定，则，安培力为平行t轴的直线，方向向左（为负）。同理分析可得在，安培力与时间的关系为内F-t关于时间轴对称一条的直线。
故答案为：B。
【分析】先根据磁场Ⅱ的变化率求感应电流，再结合磁场Ⅰ的分布计算ab边的安培力，重点分析电流方向和安培力方向的变化。
12．（2024高二下·无锡期末）如图所示，两电阻不计的足够长光滑导轨倾斜放置，上端连接一电阻R，空间有一垂直导轨平面向上的匀强磁场B，一质量为m的导体棒与导轨接触良好，从某处自由释放，下列四幅图像分别表示导体棒运动过程中速度v与时间t关系、加速度a与时间t关系、机械能E与位移x关系、以及通过导体棒电量q与位移x关系，其中可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】电磁感应中的电路类问题
【解析】【解答】本题主要是考查电磁感应现象中的图像问题，根据导体棒的运动情况和受力情况，推导出纵坐标与横坐标的关系式，由此进行解答，这是电磁感应问题中常用的方法和思路。A．根据右手定则和左手定则，导体棒在斜面方向受力有
可得
可知，速度逐渐增加，其他物理量不变，加速度逐渐减小，而速度时间图像中斜率表示加速度，由图可知加速度逐渐增加，与分析不符合，A错误；
B．由加速度时间图像可知，加速度逐渐减小，且加速度的变化率逐渐增大，由分析可得，加速度为
图像与分析变化率减小不符合，B错误；
C．开始时，合力方向沿斜面向下，位移沿斜面向下，合力做正功，动能增加，由动能定理有
又
联立可得
因此，机械能减小，当加速度为零时，导体棒会继续匀速下滑，此后动能不变，重力势能减小，机械能减小，C正确；
D．由电荷量的公式可得
在电磁感应中，电流与磁通量的关系为
联立可得
可知，电荷量与位移成正比，D错误。
故选C。
【分析】根据导体棒的受力情况和运动情况推导出位移a与t、速度v与t、E与x、q与x的关系，根据关系式结合图像进行分析。
二、多项选择题
13．如图是一种精确测量质量的装置原理示意图，竖直平面内，质量恒为M的称重框架由托盘和矩形线圈组成。线圈的一边始终处于垂直线圈平面的匀强磁场中，磁感应强度不变。测量分两个步骤，步骤①：托盘内放置待测物块，其质量用m表示，线圈中通大小为I的电流，使称重框架受力平衡；步骤②：线圈处于断开状态，取下物块，保持线圈不动，磁场以速率v匀速向下运动，测得线圈中感应电动势为E。利用上述测量结果可得出m的值，重力加速度为g。下列说法正确的有（　　）
A．线圈电阻为 B．I越大，表明m越大
C．v越大，则E越小 D．m＝－M
【答案】B,D
【知识点】涡流、电磁阻尼、电磁驱动；受力分析的应用；电磁感应在生活中的应用
【解析】【解答】A：设线圈的长为l，磁场的磁感应强度大小为B，由题意，I与E无关，A错误；
B：由平衡条件得BIl＝（M＋m）g可得m＝－M，I越大，m越大，B正确；
C：根据E＝Blv，v越大，E越大，C错误；
D：将Bl＝代入m＝－M得m＝－M，D正确。
【分析】 本题核心思路是先对步骤①进行受力平衡分析，再对步骤②应用电磁感应定律，联立两个步骤的方程推导待测质量 m 的表达式，进而判断各选项。
14．（2025高二下·岳阳期末）如图所示、为足够长的两平行金属导轨，它们之间连接一个阻值的电阻；导轨间距为；一质量为，电阻，长为的均匀金属杆水平放置在导轨上，它与导轨的动摩擦因数，导轨平面的倾角为。在垂直导轨平面方向有匀强磁场，磁感应强度为，今让金属杆由静止开始下滑，下滑过程中杆与导轨一直保持良好接触，杆从静止开始到杆匀速运动的过程中经过杆的电量，则（　　）
A．下滑过程中杆受到的安培力方向平行导轨向下
B．杆下滑的最大速度为
C．当杆下滑速度为时加速度的大小为
D．从静止开始到杆匀速运动过程R上产生的热量为
【答案】B,D
【知识点】电磁感应中的能量类问题
【解析】【解答】解：A. 金属杆下滑时切割磁感线，由右手定则可知感应电流方向为，再由左手定则，磁感线垂直导轨平面向里，电流沿杆由到，则安培力方向平行导轨向上，故A错误。
B. 杆匀速下滑时速度最大，受力平衡，沿导轨方向有；感应电动势，感应电流，联立得，代入数据：，解得，故B正确。
C. 速度时，感应电动势，感应电流；由牛顿第二定律，代入数据得，解得，故C错误。
D. 由电量公式，解得下滑位移；由能量守恒，代入数据得总热量；上的热量，故D正确。
故答案为：BD
【分析】本题考查电磁感应中的动力学和能量问题，涉及安培力的判断、平衡条件、牛顿第二定律、电量计算和能量守恒的应用。先利用右手定则和左手定则判断安培力的方向；再根据杆匀速运动的受力平衡，结合电磁感应公式求解最大速度；由感应电动势和欧姆定律求出电流，利用牛顿第二定律计算特定速度下的加速度；根据电量公式推导下滑位移，再由能量守恒求出总热量，结合串并联电路的热量分配求出上的热量，逐一判断选项。
15．（2025高三上·盘州期中）电磁炮的基本发射原理如图所示，宽度为L的两条平行金属导轨水平固定，磁感应强度大小为B的匀强磁场方向竖直向上，带有弹体的金属杆垂直导轨放置，现给金属导体通上恒定电流I，经过一段时间t，弹体与金属杆的整体发射出去。已知弹体与金属杆的整体质量为m，金属杆与导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．弹体的加速度大小为
B．金属杆与导轨间的摩擦生热为
C．弹体发射出去时的速度大小为
D．若金属导轨的电阻忽略不计，发射过程中消耗掉的电能为
【答案】B,D
【知识点】牛顿第二定律；电磁感应中的能量类问题
【解析】【解答】AB．弹体与金属杆受到的安培力大小为
同时受到摩擦力为
根据牛顿第二定律
解得加速度为
由运动学公式
金属杆与导轨间的摩擦生热为
联立解得，故A错误，B正确；
C．由运动公式，解得，故C错误；
D．若金属导轨的电阻忽略不计，根据能量守恒定律，发射过程中消耗的电能E等于弹体与金属杆的动能与摩擦生热Q之和。弹体与金属杆的动能，消耗的电能为，故D正确。
故答案为：BD。
【分析】本题考查电磁感应中的动力学与能量分析，核心思路是通过牛顿第二定律分析加速度，结合运动学公式求位移、速度，再利用能量守恒推导摩擦生热与消耗的电能。
16．（2025高二上·汨罗期末）如图所示为某人设计的一个汽车“再生能源装置”原理简图，在车厢底部靠近车轮处固定永久磁铁，刹车时接通装在车轮上的线圈，将汽车的一部分动能转化为电能储存起来。图中五个扇形区域匀强磁场的磁感应强度均为B，五个形状与磁场边界形状完全相同的线圈对称地固定在车轮内侧，已知车轴到线圈内侧的距离为r1，到线圈外侧的距离为r2，车轮的半径为R。若刹车过程中的某时刻车速大小为v，则此时（　　）
A．车轮转动的角速度为
B．某个线圈进入或者出磁场时产生的电动势大小为
C．某个线圈进入或者出磁场时产生的电动势大小为
D．线圈受到磁场的阻尼作用，进而也起到辅助刹车的作用
【答案】A,C,D
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【解答】A．以车轴为参考系，车轮边缘的线速度为 ，因此转动的角速度①，A正确；
BC．某个线圈进入或者出磁场时产生的电动势大小为②
由①②联立得，B错误。C正确；
D．根据“来拒去留”安培力阻碍汽车前进，因此起到辅助刹车的作用，D正确；
故答案为：ACD。
【分析】利用线速度与角速度的关系求角速度，结合导体切割磁感线的电动势公式推导电动势大小，再根据电磁阻尼的原理分析刹车作用。
17．（2025·湖南模拟）如图甲所示，正方形线圈abcd内有垂直于线圈的匀强磁场，已知线圈匝数，边长，线圈总电阻，线圈内磁感应强度随时间的变化情况如图乙所示。设图示的磁场方向与感应电流方向为正方向，电动势顺时针为正，则下列有关线圈的感应电流i、电动势e、焦耳热Q以及ab边的安培力F（取向下为正方向）随时间t的变化图像正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B,D
【知识点】焦耳定律；安培力的计算；感应电动势及其产生条件
【解析】【解答】本题考查电磁感应定律，解题关键掌握图像的含义及楞次定律的应用。AC．在0-1s内感应电动势
方向为逆时针方向（负方向）；
感应电流
方向为逆时针方向（负方向）；
在1-5s内感应电动势
方向为顺时针方向（正方向）；
感应电流
方向为顺时针方向（正方向），选项AC错误；
B．在0-1s内安培力
在1-5s内安培力
选项B正确；
D．在0-1s内焦耳热
在1-5s内焦耳热
选项D正确。
故选CD。
【分析】根据法拉第电磁感应定律结合图像分析电动势大小，根据楞次定律判断感应电流方向，根据安培力的计算公式和左手定则分析安培力，焦耳热需要通过焦耳定律计算。
三、计算题
18．（2025·四川）如图所示，长度均为s的两根光滑金属直导轨MN和PQ固定在水平绝缘桌面上，两者平行且相距l，M、P连线垂直于导轨，定滑轮位于N、Q连线中点正上方h处。MN和PQ单位长度的电阻均为r，M、P间连接一阻值为的电阻。空间有垂直于桌面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。过定滑轮的不可伸长绝缘轻绳拉动质量为m、电阻不计的金属杆沿导轨向右做匀速直线运动，速度大小为v。零时刻，金属杆位于M、P连线处。金属杆在导轨上时与导轨始终垂直且接触良好，重力加速度大小为g。
（1）金属杆在导轨上运动时，回路的感应电动势；
（2）金属杆在导轨上与M、P连线相距d时，回路的热功率；
（3）金属杆在导轨上保持速度大小v做匀速直线运动的最大路程。
【答案】（1）金属杆在导轨上运动时，切割磁感线，产生感应电动势
（2）金属杆运动距离d时，电路中的总电阻为
故此时回路中的总的热功率为
（3）设金属杆保持速度大小v做匀速直线运动的最大路程为，此时刚好将要脱离导轨，此时绳子拉力为T，与水平方向的夹角为 ，对金属杆根据受力平衡可知，
根据位置关系有
同时有，
联立解得
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的动力学问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】（1）根据公式E=Blv求解作答；
（2）根据功率公式求解作答；
（3）根据闭合电路欧姆定律和安培力公式求解安培力；根据平衡条件结合数学知识求解作答。
19．（2024高二下·江津月考）如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定于同一水平面内，导轨间的距离为L，导轨上平行放置两根导体棒ab和cd，构成矩形回路。已知两根导体棒的质量均为m、电阻均为R，其他电阻忽略不计，整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，导体棒均可沿导轨无摩擦滑行。开始时，导体棒cd静止、ab有水平向右的初速度，两导体棒在运动中始终不接触。求：
（1）开始时，导体棒cd中电流的大小和方向；
（2）从开始到导体棒cd达到最大速度的过程中，ab棒上产生的焦耳热；
（3）当导体棒ab的速度变为时，导体棒cd的加速度大小。
【答案】（1）解：ab棒产生的感应电动势
cd棒中的电流
方向由d→c
（2）解：当ab棒与cd棒的速度相同时，cd棒的速度最大，设其最大速度为v，由动量守恒定律有
解得
由能量守恒关系有
解得
ab棒上
（3）解：当ab棒的速度为时，cd棒的速度为，由动量守恒定律有
解得
解得
cd棒的受力大小
ab棒的加速度大小
【知识点】右手定则；导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的电路类问题；电磁感应中的动力学问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】（1）开始时，只有导体棒ab做切割磁感线运动，根据右手定则确定电流的方向，再根据法拉第电磁感应定律及闭合电路欧姆定律进行解答；
（2）导体棒ab开始运动后，ab棒做减速运动，cd棒做加速运动，两棒构成的系统动量守恒，当两棒速度相等时，cd棒速度最大。对两棒开始运动至共速过程运用动量守恒定律确定共速时两棒的速度，系统损耗的机械能转化为回路中产生的焦耳热，再根据能量守恒定律及串联电路规律进行解答；
（3）两棒在运动过程中，两棒构成的系统动量守恒，对系统运用动量守恒定律确定此时导体棒cd的速度。两棒均做切割磁感线运动产生感应电动势，根据右手定则确定两棒产生感应电流的方向，再根据法拉第电磁感应定律及闭合电路欧姆定律确定回路中感应电流的大小，再结合安培力公式及牛顿第二定律进行解答。
20．（2024高三下·江西模拟） 电磁炮是利用安培力对金属炮弹进行加速，使其达到打击目标所需的动能，与传统的火药推动的大炮相比，电磁炮可大大提高弹丸的速度和射程。某学习小组利用图示的电路模型分析电磁炮的运动规律。将质量的导体棒放在两根足够长，且平行的光滑水平导轨上，导轨间距，导轨所在的平面内存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。导轨的右端连接一个电容的电容器。开始时用的高压直流电源对电容器充电，充电完成后将开关闭合，不计导轨电阻。求：
（1）为使导体棒向左运动，电容器的上极板带何种电荷；
（2）导体棒向左运动的最大速度；
（3）若电容器的储能公式为（其中为电容器带的电荷量），求该发射器的效率。
【答案】（1）导体棒向左运动，根据左手定则，导体棒中的电流向上，电容器的上极板带负电
（2）对导体棒，由动量定理得
累加得
流过导体棒的电荷量等于电容器的电荷量的减少量有
导体棒达到最大速度时有
解得
（3）电容器放电消耗的总能量为
而
导体棒获得的动能为
则该发射器的效率为
【知识点】动量定理；电容器及其应用；电磁感应中的电路类问题
【解析】【分析】（1）根据右手定则判断电流方向；
（2） 对导体棒，由动量定理可以求得流过导体棒的电荷量的相应等量关系，结合电容定义式进行分析；
（3）求出电容器放电消耗的总能量，再求导体棒获得的动能，获得的动能除以消耗的总能量等于 发射器的效率 。
1 / 12026年高考物理二轮复习第11讲电磁感应规律及应用专项训练
一、选择题
1．（2025·杨浦模拟）利用如图（a）所示装置验证感应电动势大小与磁通量变化率之间的关系。线圈匝数和面积均不变，通过调节智能电源在线圈中产生可控的变化的磁场，用磁传感器测量线圈内的磁感应强度，用电压传感器测量线圈内的感应电动势。为了进一步确定定量关系，可利用图（b）中的信息，做出（　　）
A．图像 B．图像
C．图像 D．图像
2．（2024高三上·甘肃期末）如图甲所示，正方形闭合线框MNPQ的总电阻r=0.4Ω，边长为0.8m，线框内存在一个边长为0.4m的正方形磁场区域。从t=0时刻开始，磁场的磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示，t=0时刻，磁场方向垂直纸面向里，0~1s内，线框中感应电流的大小和方向分别为（　　）
A．0.16A逆时针 B．0.16A，顺时针
C．0.08A，逆时针 D．0.08A，顺时针
3．（2025高二上·铜仁期末）如图所示是法拉第在1831年做电磁感应实验的示意图，分析这个实验，下列说法中正确的是（　　）
A．闭合开关S的瞬间，电流表G中有的感应电流
B．断开开关S的瞬间，电流表G中有的感应电流
C．闭合开关S后，滑动变阻器滑动触头向左移动，电流表G中有的感应电流
D．闭合开关S后，滑动变阻器滑动触头向右移动，电流表G中有的感应电流
4．（2025高三上·柳州月考）电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示.两对永磁铁可随发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，边长为L的n匝正方形线圈竖直固定在减震装置上.某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示，磁场分界线恰好经过线圈的位置处，且此时永磁铁相对线圈运动的速度大小为v，永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈.关于图乙中的线圈，下列说法正确的是（　　）
A．此时刻线圈中的感应电动势大小
B．若减小永磁铁相对线圈上升的速度v，则线圈中感应电动势增大
C．若永磁铁相对线圈下降，则线圈中感应电流的方向为顺时针方向
D．若永磁铁相对线圈左右振动，则线圈中也能产生感应电流
5．（2025高二下·梅江月考）图甲为某“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示。按下门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位。下列说法正确的有（　　）
A．按下按钮过程，螺线管P端电势较高
B．若更快按下按钮，则P、Q两端的电势差更大
C．按住按钮不动，螺线管中产生恒定的感应电动势
D．按下和松开按钮过程，螺线管对磁铁的力方向相同
6．（2025高二下·罗湖月考）太空单车是利用电磁阻尼原理的一种体育锻炼器材。某同学根据电磁学的相关知识，设计了如图的单车原理图：在铜质轮子外侧有一些磁铁（与轮子不接触），人在健身时带动轮子转动，磁铁会对轮子产生阻碍，磁铁与轮子间的距离可以改变，则下列说法正确的是（　　）
A．轮子受到的阻力主要来源于铜制轮内产生的感应电流受到的安培力
B．轮子受到的阻力大小与其材料电阻率无关
C．若轮子用绝缘材料替换，也能保证相同的效果
D．磁铁与轮子间距离不变时，轮子转速越大，受到的阻力越小
7．（2025高二下·东莞期中）如图甲所示，圆形线圈置于垂直线圈平面向外的匀强磁场中，阻值为的电阻两端分别与线圈两端、相连，其他电阻忽略不计。磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示，不考虑线圈缺口对感应电动势的影响，下列关于感应电流、通过电阻的电荷量、电阻中产生的热量、线圈的张力随时间变化的图像中可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
8．（2025高二下·汉阳期末）如图所示，两平行虚线间区域存在垂直纸面向里、宽度为l的匀强磁场，梯形abcd是位于纸面内的直角梯形导线框，ab边刚好与磁场区域右边界重合，bc间的距离为2l，．从时刻起，使线圈沿垂直于磁场区域边界的方向以速度v匀速穿越磁场区域，规定梯形线圈中感应电流顺时针方向为正方向，则在线圈穿越磁场区域的过程中，下列关于感应电流I随时间t变化的图像可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
9．（2025高二上·桃城期末）竖直平行导轨MN上端接有电阻R，金属杆ab质量为m，跨在平行导轨间的长度为L，垂直导轨平面的水平匀强磁场方向向里，不计ab杆及导轨电阻，不计摩擦，且ab与导轨接触良好，如图所示。若ab杆在竖直方向上的外力F作用下匀速上升h，则下列说法错误的是（　　）
A．金属杆ab克服安培力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热
B．金属杆ab克服安培力所做的功与克服重力做功之和等于金属杆机械能的增加量
C．拉力F与重力做功的代数和等于金属杆克服安培力做的功
D．拉力F与安培力的合力所做的功等于mgh
10．（2025高三上·宝安期末）旅客在网上购买高铁票后，可使用二代身份证在自动检票闸机上刷证进出站。当身份证进入刷卡器感应范围后，机器发出变化的磁场，身份证内的铜线圈获取能量，对自身短暂供电，将芯片中的信息发送出去，从而完成一次信息交换。若铜线圈匝数为N，面积为S，机器发出的磁场变化率为。则下列说法正确的是（　　）
A．若磁场逐渐增强，铜线圈有扩张的趋势
B．若磁场逐渐增强、铜线圈的电动势逐渐增大
C．铜线圈中产生的电动势最大值为
D．只有当身份证进入或离开机器感应范围那一瞬间，铜线圈中才会有感应电流
11．（2024高二下·九龙坡月考）将一段导线绕成图甲所示的闭合电路，并固定在水平面（纸面）内，回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中。回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示。用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图像是（　　）
A． B．
C． D．
12．（2024高二下·无锡期末）如图所示，两电阻不计的足够长光滑导轨倾斜放置，上端连接一电阻R，空间有一垂直导轨平面向上的匀强磁场B，一质量为m的导体棒与导轨接触良好，从某处自由释放，下列四幅图像分别表示导体棒运动过程中速度v与时间t关系、加速度a与时间t关系、机械能E与位移x关系、以及通过导体棒电量q与位移x关系，其中可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
二、多项选择题
13．如图是一种精确测量质量的装置原理示意图，竖直平面内，质量恒为M的称重框架由托盘和矩形线圈组成。线圈的一边始终处于垂直线圈平面的匀强磁场中，磁感应强度不变。测量分两个步骤，步骤①：托盘内放置待测物块，其质量用m表示，线圈中通大小为I的电流，使称重框架受力平衡；步骤②：线圈处于断开状态，取下物块，保持线圈不动，磁场以速率v匀速向下运动，测得线圈中感应电动势为E。利用上述测量结果可得出m的值，重力加速度为g。下列说法正确的有（　　）
A．线圈电阻为 B．I越大，表明m越大
C．v越大，则E越小 D．m＝－M
14．（2025高二下·岳阳期末）如图所示、为足够长的两平行金属导轨，它们之间连接一个阻值的电阻；导轨间距为；一质量为，电阻，长为的均匀金属杆水平放置在导轨上，它与导轨的动摩擦因数，导轨平面的倾角为。在垂直导轨平面方向有匀强磁场，磁感应强度为，今让金属杆由静止开始下滑，下滑过程中杆与导轨一直保持良好接触，杆从静止开始到杆匀速运动的过程中经过杆的电量，则（　　）
A．下滑过程中杆受到的安培力方向平行导轨向下
B．杆下滑的最大速度为
C．当杆下滑速度为时加速度的大小为
D．从静止开始到杆匀速运动过程R上产生的热量为
15．（2025高三上·盘州期中）电磁炮的基本发射原理如图所示，宽度为L的两条平行金属导轨水平固定，磁感应强度大小为B的匀强磁场方向竖直向上，带有弹体的金属杆垂直导轨放置，现给金属导体通上恒定电流I，经过一段时间t，弹体与金属杆的整体发射出去。已知弹体与金属杆的整体质量为m，金属杆与导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．弹体的加速度大小为
B．金属杆与导轨间的摩擦生热为
C．弹体发射出去时的速度大小为
D．若金属导轨的电阻忽略不计，发射过程中消耗掉的电能为
16．（2025高二上·汨罗期末）如图所示为某人设计的一个汽车“再生能源装置”原理简图，在车厢底部靠近车轮处固定永久磁铁，刹车时接通装在车轮上的线圈，将汽车的一部分动能转化为电能储存起来。图中五个扇形区域匀强磁场的磁感应强度均为B，五个形状与磁场边界形状完全相同的线圈对称地固定在车轮内侧，已知车轴到线圈内侧的距离为r1，到线圈外侧的距离为r2，车轮的半径为R。若刹车过程中的某时刻车速大小为v，则此时（　　）
A．车轮转动的角速度为
B．某个线圈进入或者出磁场时产生的电动势大小为
C．某个线圈进入或者出磁场时产生的电动势大小为
D．线圈受到磁场的阻尼作用，进而也起到辅助刹车的作用
17．（2025·湖南模拟）如图甲所示，正方形线圈abcd内有垂直于线圈的匀强磁场，已知线圈匝数，边长，线圈总电阻，线圈内磁感应强度随时间的变化情况如图乙所示。设图示的磁场方向与感应电流方向为正方向，电动势顺时针为正，则下列有关线圈的感应电流i、电动势e、焦耳热Q以及ab边的安培力F（取向下为正方向）随时间t的变化图像正确的是（　　）
A． B．
C． D．
三、计算题
18．（2025·四川）如图所示，长度均为s的两根光滑金属直导轨MN和PQ固定在水平绝缘桌面上，两者平行且相距l，M、P连线垂直于导轨，定滑轮位于N、Q连线中点正上方h处。MN和PQ单位长度的电阻均为r，M、P间连接一阻值为的电阻。空间有垂直于桌面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。过定滑轮的不可伸长绝缘轻绳拉动质量为m、电阻不计的金属杆沿导轨向右做匀速直线运动，速度大小为v。零时刻，金属杆位于M、P连线处。金属杆在导轨上时与导轨始终垂直且接触良好，重力加速度大小为g。
（1）金属杆在导轨上运动时，回路的感应电动势；
（2）金属杆在导轨上与M、P连线相距d时，回路的热功率；
（3）金属杆在导轨上保持速度大小v做匀速直线运动的最大路程。
19．（2024高二下·江津月考）如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定于同一水平面内，导轨间的距离为L，导轨上平行放置两根导体棒ab和cd，构成矩形回路。已知两根导体棒的质量均为m、电阻均为R，其他电阻忽略不计，整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，导体棒均可沿导轨无摩擦滑行。开始时，导体棒cd静止、ab有水平向右的初速度，两导体棒在运动中始终不接触。求：
（1）开始时，导体棒cd中电流的大小和方向；
（2）从开始到导体棒cd达到最大速度的过程中，ab棒上产生的焦耳热；
（3）当导体棒ab的速度变为时，导体棒cd的加速度大小。
20．（2024高三下·江西模拟） 电磁炮是利用安培力对金属炮弹进行加速，使其达到打击目标所需的动能，与传统的火药推动的大炮相比，电磁炮可大大提高弹丸的速度和射程。某学习小组利用图示的电路模型分析电磁炮的运动规律。将质量的导体棒放在两根足够长，且平行的光滑水平导轨上，导轨间距，导轨所在的平面内存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。导轨的右端连接一个电容的电容器。开始时用的高压直流电源对电容器充电，充电完成后将开关闭合，不计导轨电阻。求：
（1）为使导体棒向左运动，电容器的上极板带何种电荷；
（2）导体棒向左运动的最大速度；
（3）若电容器的储能公式为（其中为电容器带的电荷量），求该发射器的效率。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】由图(b)所示图象可知，在线圈匝数与横截面积一定的情况下，B随时间的变化率越大，产生的感应电动势越大，为进一步确定感应电动势E与B的关系，可以作出图象。
故选C．
【分析】一、法拉第电磁感应定律的核心关系
感应电动势大小与磁通量变化率成正比，与磁通量本身无关：
当线圈面积 不变且磁场均匀穿过时：
二、实验验证的关键思路
控制变量：保持 、 不变，只改变磁感应强度 的变化率
测量量：用磁传感器测 ，可计算 （近似为 ）。
用电压传感器测感应电动势 。
验证方法：作E 图，若得到过原点的直线，则证明 。
五、易混淆点与常见错误
误以为 与 成正比（实际上与 的变化率成正比）。
误用 图像作为验证依据（该图只能反映E 随时间变化，不能直接得出与变化率的关系）。
忽略面积 和匝数 的控制变量条件。
错误地将 理解为 （本质相同，但要注意 ）。
2．【答案】C
【知识点】感应电动势及其产生条件
【解析】【解答】 根据法拉第电磁感应定律可知0~1s内，线框中感应电动势
根据闭合回路欧姆定律可得，感应电流大小为
磁场方向垂直纸面向里， 根据楞次定理可知，线框中感应电流的方向为逆时针。
故选C。
【分析】根据法拉第电磁感应定律结合图像分析电动势大小，根据楞次定律判断感应电流方向。
3．【答案】C
【知识点】楞次定律；感应电动势及其产生条件
【解析】【解答】AB．闭合或断开开关S的瞬间，线圈B中的磁通量不变，电流表G中没有感应电流通过，故AB错误；
CD．闭合开关S后，滑动变阻器滑动触头向左移动，线圈A中的电流减小，根据安培定则可知线圈B中的磁通量向下减小，根据楞次定律可知电流表G中有的感应电流；滑动变阻器滑动触头向右移动，根据安培定则可知线圈B中的磁通量向下增大，根据楞次定律可知电流表G中有的感应电流，故C正确，D错误。
故选C。
【分析】1. 电磁感应的根本条件——磁通量变化
产生感应电动势（电流）的唯一条件是：穿过闭合回路的磁通量 Φ 发生变化（）。
磁通量 Φ = （B 为磁感应强度，S 为回路面积，θ 为 B 与法线的夹角）。
变化可能来自：B 变化（电流变化、磁体运动），S 变化（回路面积变化），θ 变化（线圈转动）
回路中的磁介质变化（如插入拔出铁芯）
2. 感应电流方向的判断（楞次定律）
若磁通量变化，则：磁通量增加 → 感应电流的磁场方向与原磁场方向相反（阻碍增加）。
磁通量减少 → 感应电流的磁场方向与原磁场方向相同（阻碍减少）。再结合右手螺旋定则判断感应电流方向。
3. 实验电路分析能力
原线圈（A）回路：直流电源、开关、滑动变阻器、线圈 A。
副线圈（B）回路：无电源，只有电流表 G 和线圈 B。
若 A、B 间有铁芯且闭合，则磁通几乎完全耦合；若无铁芯或位置特殊，则耦合弱，磁通变化小或为零。
4. 常见错误
误以为“只要有电流变化就一定有感应电流”：错误，必须看磁通量是否变化。
误以为“开关瞬间一定有感应电流”：若两线圈无磁耦合，则无感应电流。
分析滑动变阻器移动时，要正确判断原电流是增大还是减小，从而推出磁通量增减，再用楞次定律。
4．【答案】C
【知识点】楞次定律；导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【解答】A．根据题意可知，线圈上下两边均切割磁感线，故此时刻线圈中的感应电动势大小，故A错误；
B．根据法拉第电磁感应定律可知永磁铁相对线圈上升越慢，磁通量变化越慢，线圈中产生的感应电动势越小，故B错误；
C．永磁铁相对线圈下降时，根据安培定则可知线圈中感应电流的方向为顺时针方向，故C正确；
D．永磁铁相对线圈左右振动时，穿过线圈的磁通量不变，线圈中不能产生感应电动势和感应电流，故D错误。
故选C。
【分析】整体易错点与解题策略
1、多导体切割的叠加问题
必须分析每一段有效切割导体的电动势方向和大小，然后根据回路连接方式确定总电动势。
牢记：磁场方向相反 + 运动方向相同 → 电动势方向相同（串联叠加）。
2、物理公式的理解
中的 是相对速度，且三者方向要两两垂直。
明确各物理量的直接影响关系，避免凭感觉判断。
3、感应电流方向的判断
对于复杂切割问题，用楞次定律（分析磁通量变化趋势）往往比单独用右手定则更可靠、更整体。
右手定则用于判断单一导体的动生电动势方向。
4、抓住产生感应电流的本质
无论线圈怎么运动，只要穿过回路的磁通量不发生变化，就一定没有感应电流。
这是判断此类问题的“终极法则”。
5．【答案】B
【知识点】楞次定律；法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】本题考查楞次定律和法拉第电磁感应的理解，了解楞次定律的应用场景，法拉第电磁感应定律的大小影响因素即可得到答案。A．按下按钮过程中，穿过线圈内向左的磁通量增大，根据楞次定律可知，感应电流的磁场的方向向右，此时螺线管Q端电势高，故A错误；
B．根据法拉第电磁感应定律可知，产生的电动势的大小与穿过线圈的磁通量的变化率成正比，若更快按下按钮，穿过线圈的磁通量的变化率变大，则P、Q两端的电势差更大，故B正确；
C．按住按钮不动，线圈内磁通量不变化，无感应电动势，故C错误；
D．根据“来拒去留”可知，按下和松开按钮过程，螺线管对磁铁的力方向相反，故D错误。
故选B。
【分析】根据楞次定律和安培定则可以判断电势的高低；根据发生电磁感应的条件进行判断；根据法拉第电磁感应定律可以比较电势差的大小；根据来拒去留分析。
6．【答案】A
【知识点】安培力；涡流、电磁阻尼、电磁驱动；感应电动势及其产生条件；导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【解答】A .轮子受到的阻力来源于铜轮切割磁感线产生的涡流（动生感应电动势和感应电流）所受的安培力，对运动的轮子产生阻力，以阻碍轮子与磁场之间的相对运动，所以轮子受到的阻力主要来源于磁铁对它的安培力，安培力大小与电阻率有关这是电磁阻尼的核心原理，故A正确；
B . 阻力大小与材料电阻率密切相关（电阻率越小，涡流越大，安培力越强），故B错误；
C . 绝缘材料无法形成涡流，无法产生电磁阻尼效果，故C错误；
D . 转速越大，切割磁感线的速率越快，感应电流和安培力越大，阻力越大，故D错误；
故选A；
【分析】（1）电磁感应分析：铜轮旋转切割磁感线→产生涡流→安培力阻碍运动（楞次定律）；
参数影响：阻力大小取决于磁感应强度 B、转速 ω、材料电阻率 ρ 和轮子尺寸。
（2）易错点：混淆电磁阻尼与摩擦阻力的区别，误认为绝缘材料可替代导体（需闭合回路或涡流），忽略电阻率对涡流强度的直接影响。
7．【答案】C
【知识点】焦耳定律；感应电动势及其产生条件；电磁感应中的磁变类问题
【解析】【解答】A．由法拉第电磁感应定律和欧姆定律得，感应电动势，结合图乙可知感应电动势恒定不变，感应电流恒定不变，故A错误；
B．通过电阻的电荷量，则图像为正比例函数，故B错误；
C．电阻中产生的热量，则图像为正比例函数，故C正确；
D．线圈的张力，为线圈的周长，B增大，张力随时间逐渐增大，故D错误。
故答案为：C。
【分析】这道题的核心是分析变化的磁场在圆形线圈中产生的电磁感应现象，结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、焦耳定律以及安培力来推导各物理量的变化规律。
8．【答案】B
【知识点】楞次定律；法拉第电磁感应定律；电磁感应中的磁变类问题
【解析】【解答】由楞次定律可知，在时间内感应电流方向沿逆时针方向，线圈切割磁感线的有效长度越来越短且成线性递减，所以感应电动势减小，故感应电流也随时间线性减小；在时间内感应电流方向沿顺时针，只有ad边切割磁感线，有效切割长度不变，则感应电动势不变，故感应电流大小不变；在时间内感应电流方向沿顺时针，线圈切割磁感线的有效长度越来越短且成线性递减，则感应电动势减小，故感应电流也随时间线性减小。
故答案为：B。
【分析】通过分析线框穿越磁场的两个阶段（进入磁场、离开磁场），结合法拉第电磁感应定律、楞次定律，确定感应电流的方向和大小变化：核心是分阶段判断有效切割长度的变化，进而推导电流的变化规律。
9．【答案】B
【知识点】电磁感应中的能量类问题
【解析】【解答】本题考查电磁感应中的功能问题，解题关键是知道电磁感应中的一些功能关系以及会用动能定理分析相应的力做功。A．根据功能关系可知，金属杆ab克服安培力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热，故A正确，不符合题意；
B．金属杆机械能的增加量等于除重力外的其他力所做的功，即金属杆机械能的增加量等于外力F与克服安培力做功之差，即
故B错误，符合题意；
CD．ab杆在竖直方向外力F作用下匀速上升h，由动能定理可得
故金属杆克服安培力做的功
拉力F与安培力的合力所做的功为
故CD正确，不符合题意；
故选B。
【分析】根据功能关系分析，根据动能定理求解金属杆克服安培力做的功以及拉力F与安培力的合力所做的功。
10．【答案】C
【知识点】楞次定律；法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】A．根据楞次定律，当磁场增强时，穿过铜线圈的磁通量增大，线圈中会产生感应电流，其方向会阻碍磁通量的变化。由于铜线圈可自由形变，为抵抗磁通量增加，线圈面积有减小的趋势（以减少磁通量），故A错误；
BC．由法拉第电磁感应定律，感应电动势 。若 B 随时间增加但变化率 减小，则电动势大小逐渐减小，且方向由楞次定律决定（负号表示方向）。选项B未明确说明变化趋势，而C正确指出了电动势减小的特性，故B错误、C正确；
D．即使身份证静止，只要磁场变化（如 随时间变化），穿过线圈的磁通量就会变化，从而产生感应电流（涡流），故D错误。
故选C。【分析】核心要点：1、楞次定律：感应电流的效果总是阻碍磁通量的变化（形变趋势或电流方向）；
2、法拉第电磁感应定律：电动势大小取决于磁通量变化率，与磁场是否均匀无关；
3涡流效应：变化磁场中导体内部会产生感应电流，无需导体运动。
易错提示：1、误认为线圈需运动才能产生感应电流（只要磁通量变化即可）；
2、混淆磁场大小变化与变化率（电动势取决于变化率，而非磁场本身大小）。
11．【答案】B
【知识点】安培力；感应电动势及其产生条件
【解析】【解答】在内，磁感应强度均匀变化，由法拉第电磁感应定律可得
则闭合电路中产生的感应电动势恒定不变，则感应电流恒定不变。ab边在磁场中所受的安培力
由于匀强磁场Ⅰ中磁感应强度B恒定，则，安培力为平行t轴的直线，方向向左（为负）。同理分析可得在，安培力与时间的关系为内F-t关于时间轴对称一条的直线。
故答案为：B。
【分析】先根据磁场Ⅱ的变化率求感应电流，再结合磁场Ⅰ的分布计算ab边的安培力，重点分析电流方向和安培力方向的变化。
12．【答案】C
【知识点】电磁感应中的电路类问题
【解析】【解答】本题主要是考查电磁感应现象中的图像问题，根据导体棒的运动情况和受力情况，推导出纵坐标与横坐标的关系式，由此进行解答，这是电磁感应问题中常用的方法和思路。A．根据右手定则和左手定则，导体棒在斜面方向受力有
可得
可知，速度逐渐增加，其他物理量不变，加速度逐渐减小，而速度时间图像中斜率表示加速度，由图可知加速度逐渐增加，与分析不符合，A错误；
B．由加速度时间图像可知，加速度逐渐减小，且加速度的变化率逐渐增大，由分析可得，加速度为
图像与分析变化率减小不符合，B错误；
C．开始时，合力方向沿斜面向下，位移沿斜面向下，合力做正功，动能增加，由动能定理有
又
联立可得
因此，机械能减小，当加速度为零时，导体棒会继续匀速下滑，此后动能不变，重力势能减小，机械能减小，C正确；
D．由电荷量的公式可得
在电磁感应中，电流与磁通量的关系为
联立可得
可知，电荷量与位移成正比，D错误。
故选C。
【分析】根据导体棒的受力情况和运动情况推导出位移a与t、速度v与t、E与x、q与x的关系，根据关系式结合图像进行分析。
13．【答案】B,D
【知识点】涡流、电磁阻尼、电磁驱动；受力分析的应用；电磁感应在生活中的应用
【解析】【解答】A：设线圈的长为l，磁场的磁感应强度大小为B，由题意，I与E无关，A错误；
B：由平衡条件得BIl＝（M＋m）g可得m＝－M，I越大，m越大，B正确；
C：根据E＝Blv，v越大，E越大，C错误；
D：将Bl＝代入m＝－M得m＝－M，D正确。
【分析】 本题核心思路是先对步骤①进行受力平衡分析，再对步骤②应用电磁感应定律，联立两个步骤的方程推导待测质量 m 的表达式，进而判断各选项。
14．【答案】B,D
【知识点】电磁感应中的能量类问题
【解析】【解答】解：A. 金属杆下滑时切割磁感线，由右手定则可知感应电流方向为，再由左手定则，磁感线垂直导轨平面向里，电流沿杆由到，则安培力方向平行导轨向上，故A错误。
B. 杆匀速下滑时速度最大，受力平衡，沿导轨方向有；感应电动势，感应电流，联立得，代入数据：，解得，故B正确。
C. 速度时，感应电动势，感应电流；由牛顿第二定律，代入数据得，解得，故C错误。
D. 由电量公式，解得下滑位移；由能量守恒，代入数据得总热量；上的热量，故D正确。
故答案为：BD
【分析】本题考查电磁感应中的动力学和能量问题，涉及安培力的判断、平衡条件、牛顿第二定律、电量计算和能量守恒的应用。先利用右手定则和左手定则判断安培力的方向；再根据杆匀速运动的受力平衡，结合电磁感应公式求解最大速度；由感应电动势和欧姆定律求出电流，利用牛顿第二定律计算特定速度下的加速度；根据电量公式推导下滑位移，再由能量守恒求出总热量，结合串并联电路的热量分配求出上的热量，逐一判断选项。
15．【答案】B,D
【知识点】牛顿第二定律；电磁感应中的能量类问题
【解析】【解答】AB．弹体与金属杆受到的安培力大小为
同时受到摩擦力为
根据牛顿第二定律
解得加速度为
由运动学公式
金属杆与导轨间的摩擦生热为
联立解得，故A错误，B正确；
C．由运动公式，解得，故C错误；
D．若金属导轨的电阻忽略不计，根据能量守恒定律，发射过程中消耗的电能E等于弹体与金属杆的动能与摩擦生热Q之和。弹体与金属杆的动能，消耗的电能为，故D正确。
故答案为：BD。
【分析】本题考查电磁感应中的动力学与能量分析，核心思路是通过牛顿第二定律分析加速度，结合运动学公式求位移、速度，再利用能量守恒推导摩擦生热与消耗的电能。
16．【答案】A,C,D
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【解答】A．以车轴为参考系，车轮边缘的线速度为 ，因此转动的角速度①，A正确；
BC．某个线圈进入或者出磁场时产生的电动势大小为②
由①②联立得，B错误。C正确；
D．根据“来拒去留”安培力阻碍汽车前进，因此起到辅助刹车的作用，D正确；
故答案为：ACD。
【分析】利用线速度与角速度的关系求角速度，结合导体切割磁感线的电动势公式推导电动势大小，再根据电磁阻尼的原理分析刹车作用。
17．【答案】B,D
【知识点】焦耳定律；安培力的计算；感应电动势及其产生条件
【解析】【解答】本题考查电磁感应定律，解题关键掌握图像的含义及楞次定律的应用。AC．在0-1s内感应电动势
方向为逆时针方向（负方向）；
感应电流
方向为逆时针方向（负方向）；
在1-5s内感应电动势
方向为顺时针方向（正方向）；
感应电流
方向为顺时针方向（正方向），选项AC错误；
B．在0-1s内安培力
在1-5s内安培力
选项B正确；
D．在0-1s内焦耳热
在1-5s内焦耳热
选项D正确。
故选CD。
【分析】根据法拉第电磁感应定律结合图像分析电动势大小，根据楞次定律判断感应电流方向，根据安培力的计算公式和左手定则分析安培力，焦耳热需要通过焦耳定律计算。
18．【答案】（1）金属杆在导轨上运动时，切割磁感线，产生感应电动势
（2）金属杆运动距离d时，电路中的总电阻为
故此时回路中的总的热功率为
（3）设金属杆保持速度大小v做匀速直线运动的最大路程为，此时刚好将要脱离导轨，此时绳子拉力为T，与水平方向的夹角为 ，对金属杆根据受力平衡可知，
根据位置关系有
同时有，
联立解得
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的动力学问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】（1）根据公式E=Blv求解作答；
（2）根据功率公式求解作答；
（3）根据闭合电路欧姆定律和安培力公式求解安培力；根据平衡条件结合数学知识求解作答。
19．【答案】（1）解：ab棒产生的感应电动势
cd棒中的电流
方向由d→c
（2）解：当ab棒与cd棒的速度相同时，cd棒的速度最大，设其最大速度为v，由动量守恒定律有
解得
由能量守恒关系有
解得
ab棒上
（3）解：当ab棒的速度为时，cd棒的速度为，由动量守恒定律有
解得
解得
cd棒的受力大小
ab棒的加速度大小
【知识点】右手定则；导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的电路类问题；电磁感应中的动力学问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】（1）开始时，只有导体棒ab做切割磁感线运动，根据右手定则确定电流的方向，再根据法拉第电磁感应定律及闭合电路欧姆定律进行解答；
（2）导体棒ab开始运动后，ab棒做减速运动，cd棒做加速运动，两棒构成的系统动量守恒，当两棒速度相等时，cd棒速度最大。对两棒开始运动至共速过程运用动量守恒定律确定共速时两棒的速度，系统损耗的机械能转化为回路中产生的焦耳热，再根据能量守恒定律及串联电路规律进行解答；
（3）两棒在运动过程中，两棒构成的系统动量守恒，对系统运用动量守恒定律确定此时导体棒cd的速度。两棒均做切割磁感线运动产生感应电动势，根据右手定则确定两棒产生感应电流的方向，再根据法拉第电磁感应定律及闭合电路欧姆定律确定回路中感应电流的大小，再结合安培力公式及牛顿第二定律进行解答。
20．【答案】（1）导体棒向左运动，根据左手定则，导体棒中的电流向上，电容器的上极板带负电
（2）对导体棒，由动量定理得
累加得
流过导体棒的电荷量等于电容器的电荷量的减少量有
导体棒达到最大速度时有
解得
（3）电容器放电消耗的总能量为
而
导体棒获得的动能为
则该发射器的效率为
【知识点】动量定理；电容器及其应用；电磁感应中的电路类问题
【解析】【分析】（1）根据右手定则判断电流方向；
（2） 对导体棒，由动量定理可以求得流过导体棒的电荷量的相应等量关系，结合电容定义式进行分析；
（3）求出电容器放电消耗的总能量，再求导体棒获得的动能，获得的动能除以消耗的总能量等于 发射器的效率 。
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