2025版高考物理二轮复习 第11讲　电磁感应规律及其应用

第11讲电磁感应规律及其应用高考专题辅导与测试·物理目录CONTENTS01构建·知识网络锁定主干知识02试做·高考真题探明高考考向03洞悉·高频考点精研典型例题04培优·提能加餐

拓展思维空间05演练·分层强化提升关键能力

构建·知识网络

锁定主干知识01

试做·高考真题

探明高考考向02

1.

（2024·北京高考6题）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√解析：

闭合开关瞬间，根据安培定则可知线圈M中突然产生向右的

磁场，根据楞次定律可知，线圈P中感应电流的磁场方向向左，因此线

圈M和线圈P相互排斥，A错误；线圈M中的磁场稳定后，线圈P中的磁

通量也不再变化，则线圈P产生的感应电流为0，电流表示数为0，B正

确；断开开关瞬间，线圈M中向右的磁场瞬间减为0，根据楞次定律可

知，线圈P中感应电流的磁场方向向右，根据安培定则可知流过电流表

的方向由b到a，C、D错误。2.

（2024·江苏高考10题）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处在垂直纸面向里的匀强磁场中，线圈b位于右侧无磁

场区域，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√解析：

将线圈a匀速拉出磁场的过程中，穿过线圈a的磁通量垂直纸

面向里且不断减小，则由楞次定律可知，线圈a中的感应电流在其内部

产生的磁场垂直纸面向里，在其外部产生的磁场垂直纸面向外，由右手

螺旋定则可知，线圈a中产生的感应电流方向为顺时针，C、D错误；由

法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律可知，线圈a中产生的感应电

流大小不变，线圈a被拉出磁场，与线圈b的距离逐渐减小，则穿过线圈

b的磁通量垂直纸面向外且不断增大，由楞次定律与右手螺旋定则可知

线圈b中的感应电流为顺时针方向，A正确，B错误。3.

（多选）（2024·山东高考11题）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√√√解析：

由楞次定律结合左手定则可知，安培力的方向与MN的运

动方向的夹角始终大于90°，则安培力始终做负功，MN最终一定静止

在OO'位置，A、B正确；根据楞次定律可知，金属棒从释放到第一次到

达OO'位置过程中，MN中电流方向由M到N，D正确；金属棒在即将到

达OO'位置的时刻，MN所受安培力水平向左，沿速度方向的分力一定大

于MN所受重力沿速度方向的分力，处于减速状态，C错误。

C.1

N√

洞悉·高频考点精研典型例题03

考点一楞次定律法拉第电磁感应定律1.

感应电流方向的判断方法2.

感应电动势大小的求法情境图研究对象表达式

回路（不一定闭合）情境图研究对象表达式

一段直导线（或等效直导

线）E＝Blv

绕一端转动的一段导体棒情境图研究对象表达式

绕与B垂直的轴转动的导线框从图示时刻计时e＝

NBSωcos

ωt【例1】

（2024·广东深圳二模）如图所示，一块绝缘薄圆盘可绕其中心

的光滑轴自由转动，圆盘的四周固定着一圈带电的金属小球，在圆盘的中

部有一个圆形线圈。实验中圆盘沿顺时针方向（俯视）绕中心轴转动时，

发现线圈中产生逆时针方向（俯视）的电流，则下列描述可能的是（

）A.

圆盘上金属小球带负电，且转速减小B.

圆盘上金属小球带负电，且转速增大C.

圆盘上金属小球带正电，且转速不变D.

圆盘上金属小球带正电，且转速减小√解析：线圈中产生逆时针方向（俯视）的感应电流，由安培定则可知感应

电流的磁场方向向上，由楞次定律可知，可能是线圈中向上的磁场减弱或

向下的磁场增强的结果，若圆盘上金属小球带负电，顺时针（俯视）旋转

产生逆时针（俯视）方向的电流，感应电流的磁场方向向上，转速减小

时，向上的磁场减弱，A可能，B不可能；同理可知，若圆盘上金属小球带

正电，产生顺时针方向（俯视）的电流，感应电流的磁场方向向下，转速

增大时，向下的磁场增强，C、D不可能。

A.φO＞φa＞φb＞φcB.φO＜φa＜φb＜φcC.φO＞φa＞φb＝φcD.φO＜φa＜φb＝φc√

√

考点二电磁感应中的电路问题电磁感应中电路问题的解题流程【例4】

（2024·四川宜宾一模）如图所示，半径为L的半圆形光滑导体框

架MN垂直放置于磁感应强度为B的匀强磁场中，长为L的导体杆OP绕圆心

O以角速度ω匀速转动，N、O间接阻值为R的电阻，杆OP的电阻为r，框架

电阻不计，求杆沿框架转动过程中：（1）电阻R两端电压；

（2）电阻R消耗的电功率。

【例5】

（2024·浙江6月选考19题）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a＝0.8

m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m＝1

kg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E0＝12

V、内阻r＝0.1

Ω、限流电阻R1＝0.3

Ω、飞轮每根辐条电阻R＝0.9Ω，电路中还有可调电阻R2（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判断磁场方向，并求流过电阻R1的电流I；②求物块匀速上升的速度v。答案：①垂直纸面向外10

A

②5m/s（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U

＝8

V，

解得v＝5

m/s。

①求可调电阻R2的阻值；②求磁感应强度B的大小。答案：①0.2

Ω

②2.5

T（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，

考点三电磁感应中的图像问题解答图像问题应注意以下几个方面（1）把握三个关注①排除法：定性分析电磁感应过程中某个物理量的变化趋势、变化

快慢，特别是分析物理量的方向（正、负），排除错误的选项。这

种方法能快速解决问题，但不一定对所有问题都适用。②函数关系法：根据题目所给的条件写出物理量之间的函数关

系，再对图像作出判断，这种方法得到的结果准确、详细，但不

够简捷。（2）掌握两个常用方法【例6】

（2024·四川绵阳二模）如图所示，两根足够长的平行金属导轨

位于水平的xOy平面内，导轨与x轴平行，左端接有电阻R。在x＞0的一侧

存在竖直向下的匀强磁场。一金属杆与导轨垂直放置，且接触良好，在外

力F作用下沿x轴正方向由静止开始做匀加速运动。t＝0时金属杆位于x＝0

处，不计导轨和金属杆的电阻。下列图像中关于电路总功率P和所受外力F

大小的图像正确的是（

）√

【例7】

（多选）（2024·全国甲卷21题）如图，一绝缘细绳跨过两个在

同一竖直面（纸面）内的光滑定滑轮，绳的一端连接一矩形金属线框，另

一端连接一物块。线框与左侧滑轮之间的虚线区域内有方向垂直纸面的匀

强磁场，磁场上下边界水平。在t＝0时刻线框的上边框以不同的初速度从

磁场下方进入磁场。运动过程中，线框始终在纸面内且上下边框保持水

平。以向上为速度的正方向，下列线框的速度v随时间t变化的图像中可能

正确的是（

）√√

培优·提能加餐拓展思维空间04

电磁感应中含电容器的电路问题1.

含“容”有v0，无外力情境质量为m、电阻为R的金属杆ab在水平光

滑导轨上以速度v0开始运动，忽略导轨

电阻

等效电路

安培力运动过程

能量角度杆减少的动能转化为电容器的电场能和杆产生的热量动量角度【典例1】在图甲、乙、丙中，除导体棒ab可动外，其余部分均固定不

动，图甲中的电容器C原来不带电。设导体棒、导轨和直流电源的电阻均

可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计。图中装置均在水平面内，且都处

于方向垂直于水平面（即纸面）向下的匀强磁场中，导轨足够长。今给导

体棒ab一个向右的初速度v0，在图甲、乙、丙三种情形下导体棒ab的最终

运动状态是（

）A.

三种情形下导体棒ab最终

均做匀速运动B.

图甲、丙中，ab棒最终将

以不同的速度做匀速运动；图乙中，ab棒最终静止C.

图甲、丙中，ab棒最终将以相同的速度做匀速运动；图乙中，ab棒最终

静止D.

三种情形下导体棒ab最终均静止解析：题图甲中，导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流，从而使电容

器充电，当电容器C两极板间电压与导体棒产生的感应电动势相等时，电

路中没有电流，ab棒向右匀速运动；题图乙中，导体棒向右运动切割磁感

线产生感应电流，通过电阻R转化为内能，当ab棒的动能全部转化为内能

时，ab棒静止；题图丙中，导体棒先受到向左的安培力作用做减速运动，

速度减为零后再在安培力作用下向左做加速运动，当导体棒产生的感应电

动势与电源的电动势相等时，电路中没有电流，ab棒向左做匀速运动，所

以B正确。解析：B2.

含“容”有外力，F恒定，v0＝0情境质量为m、电阻为R的金属杆ab在水平光滑导

轨上由静止开始运动，所受外力F恒定，忽略

导轨电阻

运动过程

能量角度【典例2】足够长的平行金属导轨ab、cd水平放置于竖直向下的匀强磁场

中，磁感应强度大小为B，ac之间连接有电容为C的电容器，导轨间距为

l，长度为l的光滑金属棒垂直于导轨放置，与导轨接触良好，俯视图如图

所示。金属棒在水平恒力F的作用下开始向右运动，当金属棒运动距离为x

时撤去外力F，整个过程电容器未被击穿，重力加速度为g。（1）在外力F作用下金属棒做什么运动？（2）在外力F的作用下，电容器的电荷量随

时间如何变化？（3）撤去外力F时金属棒的速度为多少？（4）撤去外力F后金属棒做什么运动？

演练·分层强化

提升关键能力

05

1.

（2024·江苏宿迁一模）一弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，让磁铁

上下振动，若要使磁铁很快停下，下列铝框放置方式效果最明显的是

（

）√123456789解析：

当磁铁穿过固定的闭合线圈时，在闭合线圈中会产生感应电

流，感应电流的磁场会阻碍磁铁靠近或离开线圈，这样磁铁振动时除了

受空气阻力外，还要受到线圈的磁场阻力，克服阻力需要做的功较多，

机械能损失较快，因而会很快停下来。故铝框放置方式效果最明显的是

选项A。1234567892.

（多选）（2024·广东梅州一模）在第70场“南方教研大讲堂”罗老师

展示的课例中，她用磁力小车做了个小实验。磁力小车如图甲所示，它

的内部结构可以简化为如图乙所示，其中A、B是具有单向导电性的发

光二极管（正向电阻为零，反向电阻为无穷大），与线圈C构成闭合回

路。实验前，磁力小车静止在水平桌面上（不计一切阻力）。关于实验

现象，下列说法正确的是（

）A.

将强磁铁N极快速靠近小车，二极管A将闪亮B.

将强磁铁S极快速靠近小车，二极管B将闪亮C.

将强磁铁N极快速靠近小车，小车将向右运动D.

将强磁铁S极快速靠近小车，小车将向左运动√√√123456789解析：

将强磁铁N极快速靠近小车，穿过线圈的磁通量增大，由

“楞次定律”可知，整个回路中产生逆时针方向的感应电流，二极管A

将闪亮，A正确；将强磁铁S极快速靠近小车，穿过线圈的磁通量增

大，由“楞次定律”可知，整个回路中产生顺时针方向的感应电流，则

二极管B将闪亮，B正确；不管是强磁铁N极快速靠近小车，还是强磁铁

S极快速靠近小车，根据楞次定律的推论“来拒去留”，小车都将向右

运动，C正确，D错误。1234567893.

（2024·贵州贵阳二模）如图甲所示，一轻质弹簧上端固定，下端悬挂

一个体积很小的磁铁，在小磁铁正下方桌面上放置一个闭合铜制线圈。

将小磁铁从初始静止的位置向下拉到某一位置后放开，小磁铁将做阻尼

振动，位移x随时间t变化的示意图如图乙所示（初始静止位置为原点，

向上为正方向，经t0时间，可认为振幅A衰减到0）。不计空气阻力，下

列说法正确的是（

）A.

x＞0的那些时刻线圈对桌面的压力小于线圈的重力B.

x＝0的那些时刻线圈中没有感应电流C.

更换电阻率更大的线圈，振幅A会更快地衰减到零D.

增加线圈的匝数，t0会减小，线圈产生的内能不变√123456789解析：

根据“来拒去留”，则x＞0的那些时刻，当磁铁远离线圈向

上运动时，磁铁对线圈有向上的作用力，此时线圈对桌面的压力小于线

圈的重力；当磁铁靠近线圈向下运动时，磁铁对线圈有向下的作用力，

此时线圈对桌面的压力大于线圈的重力，A错误；x＝0的那些时刻磁铁

的速度最大，则穿过线圈的磁通量变化率最大，则线圈中有感应电流，

B错误；更换电阻率更大的线圈，线圈中产生的感应电流会变小，线圈

中产生的感应电流的磁场变弱，对磁铁的“阻碍”作用变弱，则振幅A

会更慢地衰减到零，C错误；增加线圈的匝数，线圈中产生的感应电动

势变大，感应电流变大，机械能很快就转化为内能，则t0会减小，由于

开始时线圈的机械能不变，则线圈产生的内能不变，D正确。1234567894.

（多选）（2024·广东茂名一模）如图（a）

所示，底部固定有正方形线框的列车进站

停靠时，以初速度v水平进入竖直向上的磁

感应强度为B的正方形有界匀强磁场区域，

如图（b）所示，假设正方形线框边长为l，每条边的电阻相同。磁场的区域边长为d，且l＜d，列车运动过程中受到的轨道摩擦力和空气阻力恒定，下列说法正确的是（

）A.

线框右边刚进入磁场时，感应电流沿图（b）逆时针方向，其两端的电

压为BlvC.

线框进入磁场过程中，克服安培力做的功等于线框中产生的焦耳热D.

线框离开磁场过程中，克服安培力做的功等于线框减少的动能√√123456789

1234567895.

（多选）某学习小组在探究线圈中感应电流的影响因素时，设计了如图

所示的实验装置，把一个闭合圆线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁

场方向成30°角，磁感应强度随时间均匀变化，则（

）A.

若仅把线圈的匝数增大1倍，线圈内感应电流大小不变B.

若仅把线圈的面积增大1倍，线圈内感应电流大小变为原

来的2倍C.

仅改变线圈轴线与磁场方向的夹角大小，线圈内感应电流大小可能变为原来的2倍D.

若仅把线圈的半径增大1倍，线圈内感应电流大小变为原来的2倍√√123456789

1234567896.

一个匀强磁场的边界是MN，MN左侧无磁场，右侧是范围足够大的匀强

磁场区域，如图甲所示。现有一个金属线框沿ab方向以恒定速度从MN

左侧垂直进入匀强磁场区域，线框中的电流随时间变化的I-t图像如图乙

所示，则可能的线框是（

）√123456789

123456789

7.

（2024·山东青岛三模）如图所示，先后用一垂直于cd边的恒定外力以

速度v1和v2匀速把一正方形导线框拉出有界的匀强磁场区域，v2＝2v1，

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I1∶I2＝2∶1B.

外力大小之比F1∶F2＝1∶2C.

拉力的功率之比P1∶P2＝1∶2D.

拉力的冲量大小之比IF1∶IF2＝1∶2√123456789

1234567898.

如图甲所示，光滑水平面上宽度为3L的区域有方向垂直于水平面向下的

匀强磁场，初始时磁