高考物理学案第10单元电磁感应

第10单元电磁感应

高考纵览

2014年2015年2016年2017年高考基础要求

高考热点统计要求及

IIIIIIIIIIIIIIIIII冷山'统计

电磁感应现象I14182015自感、涡流

磁通量I192518(I)

法拉第电磁感

、

应定律II18251.524202125182015

楞次定律II25192420252015高考可于自

考查属于冷

点，一般不

1.高考着重考查的知识点有：甩磁感应现象、产生感应电流的条件、

单独出题.

楞次定律、法拉第电磁感应定律.

可以与物理

2.从近年来高考命题趋势看,结合图像综合考查楞次定律和电磁感

考情分析学史结合考

应定律的应用为选择题的命题热点；以导轨+导体棒模型为载体，以

杳电磁感应

近代科技、生活实际为背景，考查电磁感应规律与力学、电路知识

现象.如

的综合应用,是计算题(或选择题)的命题热点.

2015年全国

卷I第19

题.

第26讲电磁感应现象、楞次定律

教材知识梳理

一回扣教材对点检测一

一、磁通量

[6^

(D施义:磁感应强度《与垂直于磁场方向的面积S的.

(2)公式：(p=(419;单位:韦伯(Wb).

(3)矢标性:磁通量是，但有正负.

2.磁通量的变化量：A①二..

A①

3.磁通量的变化率(磁通量变化的快慢)：与所用时间的比值，即右，与线圈的匝数

无关.

二、电磁感应现象

1.电磁感应现象

当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有产生的现象.

2.产生感应电流的条件

(1)闭合电路；(2)发生变化.

三、感应电流的方向

1.楞次定律:感应电流的磁场总要引起感应电流的的变化.适用于一切电

磁感应现象.

2手定则’:伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感

线从掌心进入，并使拇指指向的方向，这时四指所指方向就是感应电流的方向.适用

于判断导线时感应电流的方向.

【思维辨析】

(1)闭合电路内只要有磁通量,就有感应电流产生.()

(2)穿过线圈的磁通量和线圈的匝数无关.()

(3)线框不闭合时，，即使穿过线框的磁通量发生变化，线框中也没有感应电流产生.()

(4)当导体切割磁感线时，一定产生感应电动势.()

(5)由楞次定律知,感应电流的磁场一定与引起感应电流H勺磁场方向相反.()

(6)磁通量变化量越大，感应电动势越大.()

(7)自感现象是电磁感应现象的应用.()

考点互动探究

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一不同考点不同讲法一

。考点一电磁感应现象的理解与判断

1.磁通晟发生变化的三种常见情况

(1)磁场强弱不变，回路面积改变.

(2)回路面积不变，磁场强弱改变.

(3)I可路面积和磁场强弱均不变，但二者的相对位置发生改变.

2.判断是否产生感应电流的流程

(D确定研究的回路.

(2)弄清楚回路内的磁场分布，并确定穿过该回路的磁通量①.

(3)①不变无感应电流

［不闭合，无感应电流，但有感应电动势

①变化-I向路闭合，有感应电流

例1［2017令国卷I］扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌.为了

有效隔离外界振动对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振动,如图261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左右振动的衰减最有效的方案是图262中的

()

ST!、?描头j

rrn可加吵区

111工11厂彳

.宜

.铜|»板/

图261

—』日

ABCI)

图262

变式题1图263中能产生感应电流的是()

通人增大的、与线

圈平面平徨的电流XXXfix

[Tx^x

I史IX

~vXXXX

D

图263

度式题2利用所学物理知识，可以初步了解常用的公交一卡通(IC卡)的工作原理及相关问

题.IC卡内部有一个由电感线圈L和电容器C构成的£C振荡电路,公交卡上的读卡机(刷卡

时“滴”的响一声的机器)向外发射某一特定频率的电磁波.刷卡时，IC卡内的线圈£中产生

感应电流，给电容器C充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输.下列说

法正确的是()

A.IC卡工作所需要的能量来源于卡内的电池

B.仅当读卡机发射该特定频率的电磁波时，IC卡才能有效工作

C.若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，则线圈L中不会产七感应电流

D.IC卡只能接受读卡机发射的电磁波,而不能向读卡机传输自身的数据信息

◎考点二楞次定律的理解与应用

考向一应用楞次定律判断感应电流方向的“四步法”

一

原

，

二

变

，

三

感

，

四

电

流

例2［2017•全国卷HI］如图264所示,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/©置于导轨上并与导轨形成闭合回路必况V,一圆环形金

属线框7位于回路围成的区域内，线框与导轨共面.现让金属杆突然向右运动，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()

图264

A.4WS中沿顺时针方向，r中沿逆时针方向

B.中沿顺时针方向，:中沿顺时针方向

C.修胎中沿逆时针方向，7中沿逆时针方向

D/0"S中沿逆时针方向，『中沿顺时针方向

变式题［2017•哈尔滨六中二模］如图265所示,•圆形金属环与两固定的平行长直导线在

同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等,环的直径小于两导线间距.两导线中通有大小

相等、方向均向下的恒定电流，则()

图265

A.金属环向上运动时,环上的感应电流方向为顺时针

B.金属环向下运动时,环上的感应电流方向为顺时针

C.金属环向左侧直导线靠近时，环上的感应电流方向为逆时针

D.金属环向右侧直导线靠近时,环上的感应电流方向为逆时针

■方法技巧.......................................

楞次定律中“阻碍”的含义

感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场(原

谁阻碍谁

IIf磁场》的磁通贵的变化

阻碍什么-*阻碍的是磁通域的变化,而不是对碍磁通址本身

当磁通心增加时，感应电流的磁场方向与原磁场

如何阻碍f的方向相反，当磁通盘减小时，感应电流的磁场

方向与原磁场的方向相同，即“增反减同”

阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化，这

阻碍效果

II-种变化将维续进行

考向二利用楞次定律的推论速解电磁感应问题

电磁感应现象中因果相对的美系恰好反映了自然界的这种对立统一规律，对楞次定律中

“阻碍”的含义可以推广为感应电流的“效果”总是阻碍产生感应电流的原因，可.由以卜四

种方式呈现：

(1)阻碍磁通量的变化，即“增反减同”.

(2)阻碍相对运动，即“来拒去留”.

(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势，即“增缩减扩”.

(4)阻碍原电流的变化(自感现象)，即“增反减同”.

例3如图266所示,光滑固定导轨机N水平放置,两根导体棒A。平行放置在导轨上,形成

一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时(重力加速度为g)()

图266

A.P、。将互相靠拢B.P、0将互相远离

C.磁铁的加速度仍为gD.磁铁的加速度大于g

变式题［2017•上海静安质检］如图267所示，在同一水平面内有两根光滑平行金属导轨,腑

和PQ,在两导轨之间竖直放置通电螺线管，f访和cd是放在导轨上的两根金属棒，它们分别放

在螺线管的左、右两侧，俣持开关闭合,最初两金属棒处于静止状态.当滑动变阻器的滑片向

左滑动时，两根金属棒与导轨构成的回路中感应电流方向(俯视图)及四、cd两棒的运动情

况是()

图267

A.感应电流为顺时针方向：两棒相互靠近

B.感应电流为顺时针方向:两棒相互远离

C.感应电流为逆时针方向:两棒相互靠近

D.感应电流为逆时针方向：两棒相互远离

。考点三左手定则、右手定则、楞次定律、安培定则

1.规律比较

名称基本现象因果关系应用嘴则或定

电流的磁效应运动电荷、电流产生磁场因电生磁安培定则

洛伦兹力、安培磁场对运动电荷、电流有因电受力左手定则

力作用力

部分导体做切割磁感线运

因磁生电右手定则

电磁感应动

闭合回路磁通豉变化因磁生电楞次定律

2.相互联系

(D应用楞次定律时,一般要用到安培定则.

(2)研究感应电流受到的安培力，一般先用右手定则确定电流方向，再用左手定则确定安培力

的方向，有时也可以直接应用楞次定律的推论确定.

例4(多选)如图268所示,水平放置的两条光滑的金属轨道上有可自由移动的金属棒掰、

MN,4V的左边有一闭合电路.当图在一外力的作用下运动时，朗V向右运动，则”所做的运动

可能是()

图268

A.向右加速运动B.向左加速运动

C.向右减速运动D.向左减速运动

变式题(多选)如图269所示装置中，cd金属杆原来静止.当他杆做如下哪些运动时，cd金属

杆将向右移动()

图269

A.向右匀速运动B.向右加速运动

C.向左加速运动D.向左减速运动

■方法技巧.......................................

左、右手定则巧区分

(1)右手定则与左手定则的区别:抓住“因果关系”才能无误，“因动而电”一一用右手；“因

电而动”一一用左手.

(2)左手定则和右手定则很容易混淆，为了便于区分，可把两个定则简单地总结为“通电受力

用左手,运动生电用右手”.

第27讲法拉第电磁感应定律、自感和涡流

教材知识梳理

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一回扣教材对点检测一

一、法拉第电磁感应定律

1.感应电动势

(D定义:在中产生的电动势.

(2)产生条件:穿过回路的发生改变，与电路是否闭合无关.

(3)方向判断:感应电动势的方向用或判断.

2.法拉第电磁感应定律

(1)内容:感应电动势的大小跟穿过这一回路的成正比.

(2)公式:E=.

二、自感和涡流

1.自感现象

⑴由于导体本身的电流发生变化时而产生的现象.由于自感而产生的感应电动势

叫作自感电动势.

(2)自感电动势生.

(3)自感系数/与线圈的大小、形状、圈数、是否有铁芯等有关,单位是.

2.涡流:块状金属在磁场内运动，或者处在变化的磁场中，金属块内部会产生感应电流，这种

电流在整块金属内部自成闭合回路，叫作

【思维辨析】

(D穿过线圈的磁通量越尢产生的感应电动势越大.()

(2)穿过线圈的磁通量变化越大,产生的感应电动势越大.()

(3)穿过线圈的磁通量变化越快,产生的感应电动势越大.()

(4)线圈匝数〃越多，磁通量越大,产生的感应电动势也越大.()

(5)对于同一线圈，电流变化越快,线圈中的自感电动势越大.()

(6)自感电动势阻碍电流的变化，但不能阻止电流的变化.()

考点互动探究

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一不同考点不同讲法一

。考点一法拉第电磁感应定律的理解和应用

1.法拉第电磁感应定律的理解

A①

(D感应电动势的大小由线圈的匝数和穿过线圈的磁通量的变化率后■共同决定，而与磁通量

S的大小、变化量△3的大小没有必然联系.

A①

(2)磁通量的变化率△£对应06图线上某点切线的斜率.

2.应用法拉第电磁感应定律的三种情况

(D磁通量的变化是由面积变化引起时，△CD=B・

SAB

(2)磁通量的变化是由磁场变化引起时，△①;S・△氏则At；

⑶磁通量的变化是由面积和磁场共同变化引起时，则根据定义，A①二j①末①初

IB2s2-8品||ABAS|

H71

/,E=n及----------At.

例1[2015•重庆卷]图271为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为面积

为S.若在△到友时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由笈均

匀增加到几则该段时间线圈两端a和6之间的电势差凡九()

图271

nS(B2-BQ

A.恒为f2-fl

nS(B2-BQ

B.从()均匀变化到f2-ci

nS(B2-BQ

c.恒为b-G

nS(^B2-B1)

D.从0均匀变化到b-G

变式题［2017•合肥-中段考］在半径为八电阻为斤的圆形导线框内，以直径为界，左、右

两侧分别存在着方向如图272甲所示的匀强磁场，以垂直于纸面向外为磁场的正方向，两部

分磁场的磁感应强度8随时间t的变化规律分别如图乙所示，则OY。时间内，导线框中

()

A.感应电流方向为顺时针B.感应电流方向为逆时针

2

3兀//2nrBQ

。・感应电流大小为——■

C.感应电流大小为“R

■方法技巧.......................................

应用法拉第电磁感应定律应注意的三个问题

（1）公式后力且求解的是一个回路中某段时间内的平均感应电动势,在磁通量均匀变化时，瞬

时值才等于平均值.

（2）利用公式力求感应电动势时，S为线圈在磁场范围内的有效面积.

O考点二导体棒切割磁感线引起的感应电动势的计算物理题根

例2（多选）［2017嚏国卷M］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0.1m、总电阻为G.005Q的正方形导线框aAd位于纸面内，cd边与磁场边界平行,

如图273甲所示.已知导线框一直向右做匀速直线运动，c〃边于i=O时刻进入磁场.线框中感

应电动势随时间变化的图线如图乙所示（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（）

bc

甲乙

图273

A.磁感应强度的大小为0.5T

B.导线框运动速度的大小为0.5m/s

C.磁感应强度的方向垂直于纸面向外

D.在£4).4s至7).6s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1N

■题根分析.......................................

分析导体棒切割磁感线产生的感应电动势时应注意，一是导体棒切割磁感线有平动切割和转

动切割两种，二是要将其与根据法拉第电磁感应定律计算的感应电动势区别开.

(1)£必加的三个特性

①正交性:本公式要求磁场为匀强磁场，而且反/、P三者互相垂直.

②有效性:公式中的1为导体棒切割磁感线的有效长度.图274中，导体棒的有效长度为ab

间的距离.

XX/XXXXXX

xZqxxx/xX，xJGXX

X因XXxtxvx乂}XX

XX6XXXX汉XX

图274

③相对性:/二4八，中的速度v是导体棒相对磁场的速度，若磁场也在运动,应注意速度间的相

对关系.

(2)导体棒转动切割磁感线

当导体棒在垂直于磁场的平面内绕一端以角速度出匀速转动时，产生的感应电动势为

,1

V——

3,如图275所示.

XXXXX

:。依

乂X乂乂

图275

■变式网络.................................

度式题1[2015•安徽卷]如图276所示，他)为水平放置的平行“匚”形光滑金属导轨,

间距为L导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,导轨电阻不计.已知金

属杆期V倾斜放置,与导轨成0角，单位长度的电阻为"保持金属杆以速度/沿平行于cd的

方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好)，则()

Blv

A.电路中感应电动势的大小为

BsinO

B.电路中感应电流的大小为厂

B2lvsinO

C.金属杆所受安培力的大小为

也

D.金属杆的热功率为rsMO

IS式题2［2015•全国卷1【］如图277所示，直角三角形金属框aA放置在匀强磁场中，磁感

应强度大小为反方向平行于9边向上.当金属框绕数边以角速度3逆时针转动时,小b、

。三点的电势分别为人、力.•已知A边的长度为1.下列判断正确的是（）

8

图277

A.,，金属框中无电流

B.。b＞。金属框中电流方向沿abca

1

c.U5BF3,金属框中无电流

1

D.Ubc=2Bf3,金属框中电流方向沿acba

变式题3（多选）［2016•全国卷II］法拉第圆盘发电机的示意图如图278所示.铜圆盘安装

在竖直的铜轴上,两铜片A0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"中.圆盘旋转时,关于流过电阻〃的电流,下列说法正确的是（）

图278

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到力的方向流动

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2倍,则电流在"上的热功率也变为原来的2倍

变式题4（多选）如图279所示，半径为"的半圆形硬导体杆/仍以速度v在水平U形金属框

架上匀速滑动，且彼此接触良好.匀强磁场的磁感应强度为反U形框架中接有甩阻他则AB

进入磁场的过程中（）

图279

A.必中电流的方向由上到下

B.感应电动势的平均值为B以Rv

C.感应电动势的最大值为2阴和

D.感应电动势.的最大值为BnRv

。考点三涡流、自感现象的理解及应用

考向一通电自感与断电自感现象对比

断电白感

器材MA2灯规格相同，庐凡,心

A上很大（有铁芯）

规格较大

£s闭合瞬间,A2灯立即亮

白感在开关S断开时,A灯逐渐变暗

起来,Ai灯逐渐变亮，最终两

现象直至熄灭

灯一样亮

断开开关S时，流过线圈£的电

流减小，自感电动势阻碍电流的

开关闭合时，流过电感线圈

减小，通过L的电流通过A灯,A

的电流迅速增大，线圈中产生

产生灯不会立即熄灭,若RKR、,原来的

自感电动势，阻碍了电流的增

原因电流则A灯熄灭前要闪亮

大,流过A】灯的电流比流过A?

一下，若吊2%原来的电流/W

灯的电流增加得慢

R则A灯逐渐变暗直至熄灭，不

会闪亮一下

例3[2017•北京卷]图2710甲和乙是教材中演示自感现象的两个电路图，/“和为电感

线圈.实验时,断开开关Si瞬间，灯Ai突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关冬,灯A?逐渐变亮,

而另一个相同的灯A」立即变亮,最终汽与A：,的亮度相同.下列说法正确的是（）

甲乙

图2710

A.图甲中,Ai与A的电阻值相同

B.图甲中，闭合S1，电路稳定后,Ai中电流大于中电流

C.图乙中，变阻器〃与乙的电阻值相同

D.图乙中，闭合S?瞬间，心中电流与变阻器〃中电流相等

考向二对涡流的考查

例4（多选）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2711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•起转动起来，但略有

滞后.下列说法正确的是（）

铜圆盘

图2711

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.在圆盘转动的过程中,磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化

D.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

WF电磁感应中的电路和图像问题

热点题型探究

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一把脉磨考'重点突破一

❶热点一电磁感应中的电路问题

(1)对•电源的理解:在电磁感应现象中，产生感应电动势的那部分导体相当于电源.如:切割磁

感线的导体棒、内有磁通量变化的线圈等.

(2)对电路的理解：内电路是切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈；除电源外其余部分

是外电路，外电路由电阻、电容器等电学元件组成.在外电路中，电流从高电势处流向低电势

处;在内电路中，电流则从低电势处流向高电势处.

(3)分析电磁感应电路问题的基本思路

求感应电幻势

^面等

%或

E=*效电

E=^路图

例1如图Z101甲所示，水平放置的两根平行金属导轨间距ZO.3m,导轨左端连接阻值

村.6Q的电阻，区域aAd内存在垂直于导轨平面、磁感应强度次).6T的匀强磁场，磁场

区域宽2m.细金属棒力和4用长为2〃R.4m的轻质绝缘杆连接,放置在导轨平面上,

均与导轨垂直且接触良好,每根金属棒在导轨间的电阻均为尸0.3Q.导轨电阻不计.使金属

棒以恒定速度片l.()m/s沿导轨向右穿过磁场.计算从金属棒4进入磁场(片0)到4离开磁

场的时间内，不同时间段通过电阻发的电流,并在图乙中画出.

甲

图Z101

度式题如图Z102所示，由某种粗细均匀的总电阻为的金属条制成的矩形线框数”固定

在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场8中.一接入电路电阻为"的导体棒〃。在水平拉

力作用下沿ab.dc以速度/匀速滑动,滑动过程PQ始终与劭垂直,且与线框接触良好,不计

摩擦.在闻从靠近ad处向曲滑动的过程中()

图Z102

A.“中电流先增大后减小

B.々两端电压先减小后增大

C.”上拉力的功率先减小后增大

D.线框消耗的电功率先减小后增大

■规律总结.................................

电磁感应中申，路知识的关系图

闭合电路电磁感应

E=Blv

联系】：电动势E

U每r

P=IU联系2:功和能

Q=PRi

q=CU

O热点二电磁感应中的图像问题

考向一感生类图像问题总结

(1)问题类型

①给定电磁感应过程,选出或画出正确的图像.

②由给定的有关图像分析电磁感应过程,求解相应物理量.

(2)分析方法

A①

①电动势大小：E=n△£,取决于磁通量的变化率.

②电动势方向:注意感应电流的实际方向是否与规定情况一致，同向取正，反向取负.

(3)注意问题

①关注初始时刻：如初始时刻感应电流是否为零，是正方向还是负方向.

②关注变化过程:看电磁感应发生过程分为几个阶段，这几个阶段是否和图像变化相对应.

③关注大小、方向的变化趋势，看图像斜率大小、图像的曲直和物理过程是否相对应.

④求Ft图像时，不但要注意it变化,还需要关注Bt变化.有时/W0,但万，所以尸0.

I例2将一段导线绕成如图Z103甲所示的闭合回路,并固定在水平面(纸面)内.回路的仍边

置于垂直于纸面向里的匀强磁场I中.回路的圆环区域内有垂直于纸面的磁场II,以向

里为磁场II的正方向，其磁感应强度8随时间1变化的图像如图乙所示.用户表示四边受

到的安培力，以水平向右为厂的正方向，能正确反映随时间t变化的图像是图Z104中的

()

B

4KCO

甲7.

变式题（多选）如图Z105甲所示,正六边形导线框疑cdef放在匀强磁场中静止不动,磁场方

向与线框平面垂直，磁感应强度〃随时间t的变化关系如图乙所示.ER时亥％磁感应强度B

的方向垂直于纸面向里，设产生的感应电流以顺时针方向为正，竖直边cd所受安培力的方向

以水平向左为正.关于感应电流，和cd边所受安培力/随时间£变化的图像，正确的是图

Z106中的（）

图Z106

考向二动生类图像问题总结

（1）问题类型

由闭合线圈的运动过程画出it图像或Et图像.

（2）分析方法

①电动势大小：夕二班匕

要注意是单边切割还是双边切割（感应电流同向相加、反向相减），等效长度为在磁场中导线

首尾相连在垂直于速度方向的分量.

②电动势方向:用右手定则判断.

例3如图Z107所示,一个矩形匀强磁场区域内，磁场方向垂直于纸面向里.一个三角形闭合

导线框在纸面内由位置1（左）匀速运动到位置2（右）.取线框刚到达磁场左边界的时刻为计

时起点1旬），规定逆时针方向为电流的正方向，则能正确反映线框中电流与时间关系的图像

是图Z108中的（）

XXX

2B

XX

X

XX

AiX

图Z107

ARCD

图Z108

变式题如图Z109所示,有两个相邻的有界匀强磁场区域,磁感应强度的大小均为方向相

反,且与纸面垂直,磁场区域在x轴方向宽度均为a,在y轴方向足够宽.现有一高为a的正三

角形导线框从图示位置开始向右匀速穿过磁场区域.若以逆时针方向为电流的正方向，则线

框中感应电流/与线框移动距离x的关系图像正确的是图Z1010中的()

图Z1010

。热点三电磁感应中电珞与图像的综合

例4匀强磁场的磁感应强度B=0.2T,磁场宽度LAm,一正方形金属框边长ab=l=\m,每边

电阻2M).2Q,金属框以/-IOm/s的速度匀速穿过磁场区域，其平面始终保持与磁感线方向

垂直，如图Z10U所示.

(1)画出金属框穿过磁场区域的过程中金属框内感应电流的〃图像；(以逆时针方向为/的正

方向)

(2)画出〃两端电压的次图像.

?------4\xxxB

II'XXX

bC!

图Z1011

度式题1[2017•南昌十校二模]如图Z1012甲所示，光滑平行金属导轨水平放置在竖直向

下的匀强磁场中，轨道左侧连接一定值电阻H导体棒劭垂直于导朝L并与导轨接触良好,导体

棒和导轨的电阻不计.导体棒数在向右的水平外力作用卜.运动，外力/随时间「变化关系如

图乙所示，已知导体棒在0%时间内从静止开始做匀加速直线运动，则在归以后，导体棒ab

的运动情况为（）

A.一直做匀加速直线运动

B.做匀减速直线运动,直到速度为零

C.先做加速运动，最后做匀速直线运动

D.一直做匀速直线运动

度式题2如图Z1013甲所示,水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置.，间距月）.5%电阻

不计，左端通过导线与阻值G的电阻连接，右端通过导线与阻值用FG的小灯泡L迷

接.在〃矩形区域内有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，以长/=2m,有一阻值尸2Q的

金属棒放置在靠近磁场边界切处（恰好不在磁场中），与导轨垂直并接触良好.CDFE区域

内磁场的磁感应强度《随时间变化的图像如图乙所示.在至INs时间内，金属棒图保

持静止，在s时使金属棒/铝以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动.已知从L0开始

到金属棒运动到磁场边界4处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化.求：

（1）通过小灯泡的电流；

（2）金属棒闾在磁场区域中运动的速度大小.

图Z1013

高考模拟演练

•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••I

一三年高考Ttt拟一

高考真题'

1.（多选）［2016•四川卷］如图Z1014所示,电阻不计、间距为/的光滑平行金属导轨水平放

置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻尼质量为外电

阻为，•的金属棒/V置于导轨上,受到垂直于金属棒的水平外力产的作用由静止开始运动,外

力尸与金属棒速度v的关系是F=R+kv5、才是常量），金属棒与导轨始终垂直且接触良好.

金属棒中感应电流为7,受到的安培力大小为A,电阻右两端的电压为以感应电流的功率为

忆它们随时间t变化图像可能正确的是图Z1015中的i）

图Z1014

UlkEk

OtOtOtOt

ABCD

图Z1015

2.（多选）［2016•上海卷］如图Z1016甲所示,螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图

中箭头所示方向为其正方向.螺线管与导线框加“相连，导线框内有一小金属圆环/，,圆环与

导线框在同一平面内.当螺线管内的磁感应强度〃随时间按图乙所示规律变化时（）

图Z1016

A.在乙，时间内，上有收缩趋势

B.在七飞时间内，£有扩张趋势

C.在套飞时间内，/内有逆时针方向的感应电流

D.在套上时间内，L内有顺时针方向的感应电流

模拟精选N

3.（多选）［2017・宁夏石嘴山三中期末］如图Z1017甲所示,光滑平行金属导轨放图所在

平面与水平面成"角，.伏夕两端接一电阻上金属棒劭与导轨垂直且接触良好，整个装置处

于方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中.fF时对金属棒ab施加一平行于导轨的外力F,

使金属棒由静止开始沿导轨向上运动，金属棒电阻为乙导轨电阻忽略不计.已知通过电阻R

的感应电流/随时间t变化的关系如图乙所示.关于棒运动速度人外力F、流过H的电荷量

A①

q以及穿过闭合回路的磁通量的变化率右随时间变化的，图像，正确的是图Z1018中的

（）

4.［2（）17•南昌上校二模］如图Z1019所示，由均匀导线制成的半径为〃的圆环以速度/匀速

进入--磁感应强度大小为笈的匀强磁场.当圆环运动到图示位置（Na。加90°）时,a、b两点

的电势差为（）

1}

图Z1019

d2BRv5.—

A.2BRv

a3企

—BRvD.—

C.44BRV

5.（多选）［2017•河北辛集中学测试］空间中存在一垂直于纸面向里的匀强磁场,磁场区域的

横截面为等腰直角三角形、底边水平,其斜边长度为£.一正方形导体框abed的边长也为L,

开始时正方形导体框的ab边与磁场区域横截面的斜边刚好重合，如图Z1020所示.由图示

的位置开始计时，正方形导体框以平行于be边的速度•/匀速穿越磁场.若导体框中的感应

电流为。a、6两点间的电势差为感应电流取逆时针方向为正，则导体框穿越磁场的

过程中，关于/、匾随时间变化的图像，正确的是图Z1021中的（）

涉及电磁感应的力电综合问题

热点题型探究

一把脉高考重点突破一

联点一电磁感应的动力学问题解答规范

1.用“四步法”分析电磁感应中的动力学问题:

解决电磁感应中的动力学问题的一般思路是“先电后力”，具体思路如卜.:

2.动态分析的基本思路

1•解决这类问题的关键是通过运动状态的分析,寻找过程中的临界状态，如速度、加速度最大

或最小的条件.具体思路如下：

i=E

导体在外力作用下运动|工^|^应电动势|一^4感应电流|-^半导体受安培力I一音为

藐|丁匚上3加速度变化।t速度变化।t临界状态

例1（14分）［2016•全国卷I］如图Z111所示,两固定的绝缘斜面倾角均为，，上沿相连.

两细金属棒"（仅标出a端）和cd（仅标出。端）长度均为L,质量分别为2勿和回用两根不可

伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca、并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑

轮跨放在斜面上,使两金属棒水平.右斜面上存在匀强磁场，磁感应强度大小为B,方向垂直

于斜面向上，已知两根导线刚好不在磁场中，问