2023-2025年高考物理试题分类汇编：电磁感应解析版

三年真题(2023—2025)

11电磁感应

■三年考情-探规律•

考点三年考情(2023-2025)命题趋势

考点1电磁感

应现象楞次2025・河南卷・T5、2025・北京卷・T10、2024•江苏

定律卷-TIO、2024・广东卷・T4、2023•海南卷・T6

考查热点：(1)感应电流方向

的确定。

2025•四川卷114、2025•陕晋宁青卷・T7、2024•广东

(2)感应电动势大小的计算。

卷.T4、2024•甘肃卷・T4、T6、2024•河北卷・T甘、

(3)电磁现象中的电路问题和

2024•山东卷111、2024・湖南卷・T4、T8、2024•浙江

考点2法拉第图像问题。

6月选考卷・T13、T19、2024•海南卷113、2024•北京

电磁感应定律(4)电磁感应与动力学、功能

卷・T14、T20、2024•江西卷口15、2024・湖北卷・T1、

及应用关系和动量综合问题。

T15、2024•全国甲卷-T25、2024•安徽卷-T15、2024•黑

吉辽卷-T9、2023•全国甲卷・T21、2023•全国乙卷・T17、

2023•新课标卷・T26、2023・北京卷・T19、2023•湖南

卷.T14、2023•江苏卷・T8

—•考点分练-精准达标一

考点01电磁感应现象楞次定律

1.(2025•河南•高考真题)手机拍照时手的抖动产生的微小加速度会影响拍照质量，光学防抖

技术可以消除这种影响。如图，镜头仅通过左、下两侧的弹簧与手机框架相连，两个相同

线圈c、d分别固定在镜头右、上两侧，c、d中的一部分处在相同的匀强磁场中，磁场方向

垂直纸面向里。拍照时，手机可实时检测手机框架的微小加速度。的大小和方向，依此自

动调节c、d中通入的电流人和人的大小和方向(无抖动时4和4均为零)，使镜头处于零

加速度状态。下列说法正确的是()

上

A.若4沿顺时针方向，4=°，则表明。的方向向右

B.若乙沿顺时针方向，4=0,则表明。的方向向下

C.若。的方向沿左偏上30。，则4沿顺时针方向，4沿逆时针方向且4>4

D.若。的方向沿右偏上30。，则人沿顺时针方向，人沿顺时针方向且4<4

【答案】BC

【详解】A.顺时针而/,=（）,则镜头向左运动，加速度方向向左，A错误；

B.〃顺时针而4=。，则镜头向下运动，加速度方向向下，B正确；

C.若。的方向左偏上30。，说明镜头向上运动以及向左运动拉伸弹簧，且向左运动的分速

度大于向上运动的分速度，可知顺时针乙逆时针，由石=可知（>/",C正确；

D.若。的方向右偏上30。，说明镜头向上运动以及向右运动，且向右运动的分速度大于向

上运动的分速度，可知4逆时针乙逆时针，D错误。

故选BCo

2.（2025•河南•高考真题）如图，一金属薄片在力R作用下自左向右从两磁极之间通过。当金

属薄片中心运动到N极的正下方时，沿N极到S极的方向看，下列图中能够正确描述金属

薄片内涡电流绕行方向的是（）

【详解】根据题意当金属薄片中心运动到N极正下方时，薄片右侧的磁通量在减小，左侧

磁通量在增加，由于两极间的磁场竖直向下，根据楞次定律可知此时薄片右侧的涡电流方

向为顺时针，薄片左侧的涡电流方向为逆时针。

故选C。

3.（2025•北京・高考真题）绝缘的轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁。将磁铁从弹簧原长

位置由静止释放，磁铁开始振动，由于空气阻力的影响，振动最终停止。现将一个闭合铜

线圈固定在磁铁正下方的桌面上（如图所示），仍将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，振动

最终也停止。则（）

A.有无线圈，磁铁经过相同的时间停止运动

B.磁铁靠近线圈时，线圈有扩张趋势

C.磁铁离线圈最近时，线圈受到的安培力最大

D.有无线圈，磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能相同

【答案】D

【详解】A.有线圈时，磁铁受到电磁阻尼的作用，振动更快停止，故A错误；

B.根据楞次定律，磁铁靠近线圈时，线圈的磁通量增大，此时线圈有缩小的趋势，故B错

误；

C.磁铁离线圈最近时，此时磁铁与线圈的相对速度为零，感应电动势为零，感应电流为零，

线圈受到的安培力为零，故c错误；

D.分析可知有无线圈时，根据平衡条件最后磁铁静止后弹簧的伸长量相同，由于磁铁和弹

簧组成的系统损失的机械能为磁铁减小的重力势能减去此时弹簧的弹性势能，故系统损失

的机械能相同，故D正确。

故选D。

4.（2025•甘肃・高考真题）闭合金属框放置在磁场中，金属框平面始终与磁感线垂直。如图，

磁感应强度3随时间。按正弦规律变化。①为穿过金属框的磁通量，E为金属框中的感应

电动势，下列说法正确的是（）

TT3T

A.f在0-----内，①和E均随时间增大B.当，=—与—时，E大小相等，方向相同

488

C.当/=工时，①最大，E为零D.当r=Z时，①和E均为零

42

【答案】C

【详解】A.在0-3时间内，磁感应强度8增加，根据①=BS则磁通量①增加，但是图

4

像的斜率减小，即磁感应强度B的变化率逐渐减小，根据法拉第电磁感应定律可知

E=—S,感应电动势E逐渐减小，选项A错误；

T3T

B.当，=三和/=——时，因31图像的斜率大小相等，符号相反，可知感应电动势E大小

88

相等，方向相反，选项B错误；

C.，=工时，B最大,则磁通量中最大，但是3的变化率为零，则感应电动势E为零，选

4

项C正确；

D.t=g时，B为零,则磁通量①为零，但是3的变化率最大，则感应电动势E最大，选

项D错误。

故选Co

5.（2025•北京•高考真题）下列图示情况，金属圆环中不熊产生感应电流的是（）

XXXXXX

XXXXXXXXXXXX

(a)(b)(d)

A.图（。）中,圆环在匀强磁场中向左平移

B.图中,圆环在匀强磁场中绕轴转动

C.图(c)中,圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移

D.图(d)中,圆环向条形磁铁N极平移

【答案】A

【详解】A.圆环在匀强磁场中向左平移，穿过圆环的磁通量不发生变化，金属圆环中不能

产生感应电流，故A正确;

B.圆环在匀强磁场中绕轴转动，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流,

故B错误;

C.离通有恒定电流的长直导线越远，导线产生的磁感应强度越弱，圆环在通有恒定电流的

长直导线旁向右平移，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故C错

误;

D.根据条形磁铁的磁感应特征可知，圆环向条形磁铁N极平移，穿过圆环的磁通量发生变

化，金属圆环中能产生感应电流，故D错误。

故选Ao

6.（2025・湖南•高考真题）如图，关于x轴对称的光滑导轨固定在水平面内，导轨形状为抛物

线，顶点位于。点。一足够长的金属杆初始位置与y轴重合，金属杆的质量为机，单位长

度的电阻为为。整个空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为瓦现给金属杆一沿x

轴正方向的初速度%，金属杆运动过程中始终与y轴平行，且与电阻不计的导轨接触良好。

下列说法正确的是（）

y

A.金属杆沿x轴正方向运动过程中，金属杆中电流沿y轴负方向

B.金属杆可以在沿x轴正方向的恒力作用下做匀速直线运动

C.金属杆停止运动时，与导轨围成的面积为竺驳

B-

D.若金属杆的初速度减半，则金属杆停止运动时经过的距离小于原来的一半

【答案】AC

【详解】A.根据右手定则可知金属杆沿x轴正方向运动过程中，金属杆中电流沿y轴负方

向，故A正确；

B.若金属杆可以在沿x轴正方向的恒力R作用下做匀速直线运动，可知b=G=B=,

I==B%

RLr°%

可得尸必

%

由于金属杆运动过程中接入导轨中的长度L在变化，故/在变化，故B错误；

C.取一微小时间。内，设此时金属杆接入导轨中的长度为//,根据动量定理有

-BI'L'At=-BL'q'=mAv

A①

同时有A①BAS

q=-Ar=

L%

—后52As

联“得------=mAAv

%

52s

对从开始到金属杆停止运动时整个过程累积可得-----=O-mvo

4

解得此时金属杆与导轨围成的面积为S=丝驮

B-

故C正确；

D.若金属杆的初速度减半，根据前面分析可知当金属杆停止运动时金属杆与导轨围成的面

积为S'=1s,根据抛物线的图像规律可知此时金属杆停止运动时经过的距离大于原来的

2

一半，故D错误。

故选ACo

7.（2025•浙江•高考真题）如图1所示，在平面内存在一以。为圆心、半径为厂的圆形区域，

其中存在一方向垂直平面的匀强磁场，磁感应强度3随时间变化如图2所示，周期为

变化的磁场在空间产生感生电场，电场线为一系列以。为圆心的同心圆，在同一电场线上，

电场强度大小相同。在同一平面内，有以。为圆心的半径为2r的导电圆环I,与磁场边界

相切的半径为0.5r的导电圆环回，电阻均为R,圆心0对圆环回上P、Q两点的张角。=30。；

另有一可视为无限长的直导线CD。导电圆环间绝缘，且不计相互影响，则（）

A.圆环I中电流的有效值为6谓为

曲

2舔

B./=1.5。时刻直导线CD电动势为万广」

’0

兀r?B

C.7=0.5%时刻圆环回中电流为77s

12Rt0

12

D.t=O.5to时刻圆环回上PQ间电动势为不乃广—

1，%

【答案】BD

JTYB

【详解】A.由题图可知，在。〜L内和2/。〜3/°内圆环I中的电流大小均为/]=——

及o

在务~2t0内圆环|中的电流大小为12=2]」

凡0

设圆环I中电流的有效值为/,根据有效值定义可得/2氏3。=/；氐2。+/；&0

联立解得1=f

氏。

故A错误；

B.设右侧又一无限长的直导线CD对称的无限长的直导线C'。'与CO构成回路，则

L225n

”1.5%时刻，CD、C'。'回路产生的总电动势为E总=nr

2

根据对称性可知t=1.5t0时刻直导线CD电动势为万厂,故B正确；

C.由于圆环回处于磁场外部，通过圆环回的磁通量一直为0,所以圆环回不会产生感应电流，

贝旷=0.5/0时刻圆环回中电流为0,故C错误；

L25n

D.以。点为圆心，过程P、。两点圆轨道，在/=0.510时刻产生的电动势为石=»厂黄

30°厂12线

贝UP、。两点间圆弧的电动势为£=布布£=不万厂^

JUV/J.乙I。

由于P、。两点间圆弧与圆环回上PQ构成回路不会产生感应电流，则圆环回上PQ间电动势

12

为77%广皆，故D正确。

故选BDo

8.（2024•福建・高考真题）拓扑结构在现代物理学中具有广泛的应用。现有一条绝缘纸带，两

条平行长边镶有铜丝，将纸带一端扭转180。，与另一端连接，形成拓扑结构的莫比乌斯环，

如图所示。连接后，纸环边缘的铜丝形成闭合回路，纸环围合部分可近似为半径为R的扁

平圆柱。现有一匀强磁场从圆柱中心区域垂直其底面穿过，磁场区域的边界是半径为厂的

圆（"R）。若磁感应强度大小5随时间/的变化关系为3=比（左为常量），则回路中产生

的感应电动势大小为（）

B铜丝

A.0B.kriR2C.Iknr2D.2knR2

【答案】C

【详解】由题意可知，铜丝构成的“莫比乌斯环”形成了两匝（«=2）线圈串联的闭合回路,

穿过回路的磁场有效面积为

S=71rl

根据法拉第电磁感应定律可知，回路中产生的感应电动势大小为

A①ABS〜2

E=n-----=n---------=2k7ir"

故选C。

9.（2024•甘肃・高考真题）工业上常利用感应电炉冶炼合金，装置如图所示。当线圈中通有交

变电流时，下列说法正确的是（）

A.金属中产生恒定感应电流B.金属中产生交变感应电流

C.若线圈匝数增加，则金属中感应电流减小D.若线圈匝数增加，则金

属中感应电流不变

【答案】B

【详解】AB.当线圈中通有交变电流时，感应电炉金属内的磁通量也不断随之变化，金属

中产生交变感应电流，A错误，B正确；

CD.若线圈匝数增加，根据电磁感应定律可知，感应电动势增大，则金属中感应电流变大，

CD错误。

故选Bo

10.（2024•甘肃・高考真题）如图，相距为d的固定平行光滑金属导轨与阻值为R的电阻相连,

处在磁感应强度大小为夙方向垂直纸面向里的匀强磁场中长度为L的导体棒时沿导轨向

右做匀速直线运动，速度大小为V。则导体棒时所受的安培力为（）

axx

XX

V

XX

“B2d2V+小心―

A.----------,方向向左

C看方向向左生包，方向向右

【答案】A

【详解】导体棒"切割磁感线在电路部分得有效长度为力故感应电动势为

E=Bdv

回路中感应电流为

R

根据右手定则，判断电流方向为。流向。。故导体棒时所受的安培力为

方向向左。

故选A。

11.（2024・广东•高考真题）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&磁场中，边长为L的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，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.穿过线圈的磁通量为BZ?

B.永磁铁相对线圈上升越高，线圈中感应电动势越大

C.永磁铁相对线圈上升越快，线圈中感应电动势越小

D.永磁铁相对线圈下降时，线圈中感应电流的方向为顺时针方向

【答案】D

【详解】A.根据图乙可知此时穿过线圈的磁通量为0,故A错误；

BC.根据法拉第电磁感应定律可知永磁铁相对线圈上升越快，磁通量变化越快，线圈中感

应电动势越大，故BC错误；

D.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

D正确。

故选D。

12.（2024・湖南•高考真题）如图，有一硬质导线Oabc,其中是半径为R的半圆弧，b为

圆弧的中点，直线段。。长为R且垂直于直径ac。该导线在纸面内绕。点逆时针转动，导

线始终在垂直纸面向里的匀强磁场中。则。、八b.c各点电势关系为（）

XXXbX

z**--J--

c

w

«JA。

XXXX

B

XXXX

A.%>%>%>/B.<Po<(Pa<(pb<5

((((D.(Pb=(Pc

C.po>Pa>Pb=Pc(po<(Pa<

【答案】C

【详解】如图，相当于。八Ob,Oc导体棒转动切割磁感线，根据右手定则可知。点电势

最高；根据

1

E=Blv=-Ba)l-9

2

同时有

l()b==也R

可得

0—=%

得

>(>(=(

(POPaPbPc

故选C。

XXXX

13.（2024•江苏•高考真题）如图所示，a、匕为正方形金属线圈，。线圈从图示位置匀速向右

拉出匀强磁场的过程中，。、匕中产生的感应电流方向分别为（）

A.顺时针、顺时针B.逆时针、逆时针

C.顺时针、逆时针D.逆时针，顺时针

【答案】A

【详解】线圈。从磁场中向右匀速拉出磁场的过程中穿过。线圈的磁通量在减小，则根据

楞次定律可知。线圈的电流为顺时针，由于线圈。从磁场中匀速拉出，则a中产生的电流

为恒定电流，则线圈。靠近线圈。的过程中线圈。的磁通量在向外增大，同理可得线圈。

产生的电流为顺时针。

故选A。

14.（2024•北京•高考真题）如图所示，线圈”和线圈尸绕在同一个铁芯上，下列说法正确的

是（）

A.闭合开关瞬间，线圈”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0

C.断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由。到6

D.断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向左

【答案】B

【详解】A.闭合开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场与线圈般中电流的磁场方向相反，

由楞次定律可知，二者相互排斥，故A错误；

B.闭合开关，达到稳定后，通过线圈P的磁通量保持不变，则感应电流为零，电流表的

示数为零，故B正确；

CD.断开开关瞬间，通过线圈P的磁场方向向右，磁通量减小，由楞次定律可知感应电流

的磁场方向向右，因此流过电流表的感应电流方向由6到。，故CD错误。

故选Bo

15.（2023•河北•高考真题）如图，绝缘水平面上四根完全相同的光滑金属杆围成矩形，彼此接

触良好，匀强磁场方向竖直向下。金属杆2、3固定不动，1>4同时沿图箭头方向移动，

移动过程中金属杆所围成的矩形周长保持不变。当金属杆移动到图位置时，金属杆所围面

积与初始时相同。在此过程中（）

A.金属杆所围回路中电流方向保持不变

B.通过金属杆截面的电荷量随时间均匀增加

C.金属杆1所受安培力方向与运动方向先相同后相反

D.金属杆4所受安培力方向与运动方向先相反后相同

【答案】CD

【详解】A.由数学知识可知金属杆所围回路的面积先增大后减小，金属杆所围回路内磁

通量先增大后减小，根据楞次定律可知电流方向先沿逆时针方向，后沿顺时针方向，故A

错误；

B.由于金属杆所围回路的面积非均匀变化，故感应电流的大小不恒定，故通过金属杆截

面的电荷量随时间不是均匀增加的，故B错误；

CD.由上述分析，再根据左手定则，可知金属杆1所受安培力方向与运动方向先相同后相

反，金属杆4所受安培力方向与运动方向先相反后相同，故CD正确。

故选CD。

16.（2023•北京・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=Blv

/=£

R

联立有

「B2£2V

=-------=ma

R

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=FAL

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=It

其中

/=邑E=BL-

Rt

则联立有

BL

q-----x

R

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。

故选Do

17.（2023•海南•高考真题）汽车测速利用了电磁感应现象，汽车可简化为一个矩形线圈abed,

埋在地下的线圈分别为1、2,通上顺时针（俯视）方向电流，当汽车经过线圈时（）

A.线圈1、2产生的磁场方向竖直向上

B.汽车进入线圈1过程产生感应电流方向为abed

C.汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为abed

D.汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同

【答案】C

【详解】A.由题知，埋在地下的线圈1、2通顺时针（俯视）方向的电流，则根据右手螺

旋定则，可知线圈1、2产生的磁场方向竖直向下，A错误；

B.汽车进入线圈1过程中，磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流方向为ad仍（逆

时针），B错误；

C.汽车离开线圈1过程中，磁通量减小，根据楞次定律可知产生感应电流方向为仍cd（顺

时针），C正确；

D.汽车进入线圈2过程中，磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流方向为adcb（逆

时针），再根据左手定则，可知汽车受到的安培力方向与速度方向相反，D错误。

故选C。

18.（2023・重庆•高考真题）某小组设计了一种呼吸监测方案：在人身上缠绕弹性金属线圈，观

察人呼吸时处于匀强磁场中的线圈面积变化产生的电压，了解人的呼吸状况。如图所示，

线圈P的匝数为N,磁场的磁感应强度大小为3,方向与线圈轴线的夹角为若某次吸

气时，在/时间内每匝线圈面积增加了S,则线圈P在该时间内的平均感应电动势为（）

NBScos0NBSsin0

A.----------------B.----------------

tt

5Ssin。BScos0

C.-------------D.--------------

【答案】A

【详解】根据法拉第电磁感应定律有

■N^=NBc°s9葭NBScos®

A/tt

故选A。

19.（2023・湖北•高考真题）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LOcm、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1（）3T/S，则线圈产生的感应电动势最接近

()

【答案】B

【详解】根据法拉第电磁感应定律可知

八詈=等"62+/+14卜1。"。皿

故选Bo

20.（2023•辽宁•高考真题）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

0P在磁场中匀速转动，且始终平行于。丸导体棒两端的电势差M随时间/变化的图像可

能正确的是（）

【答案】C

【详解】如图所示

导体棒匀速转动，设速度为V,设导体棒从A到8过程，棒转过的角度为0,则导体棒垂

直磁感线方向的分速度为

匕=vcosO

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5点和8点

关于P点的对称点时，电流方向发生变化，根据

u=BLvY

可知导体棒两端的电势差u随时间/变化的图像为余弦图像。

故选Co

21.（2023•江苏•高考真题）如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，。。导体棒的

。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。点在纸面内逆时针转动。

0、A、C点电势分别为00、4A、力c,则（）

----、、

/XX、、

八x「丁J

；XX。XX/CI

、、XX/

A.4）o>4>cB.6c>4>AC.4）O=4>AD.4）O—6A=6A—45c

【答案】A

【详解】ABC.由题图可看出04导体棒转动切割磁感线，则根据右手定则可知

4>o>6A

其中导体棒AC段不在磁场中，不切割磁感线，电流为0,则加=机，A正确、BC错误;

D.根据以上分析可知

6。—6A>0,加一耻=。

则

4）O—<t»A>坂-6c

D错误。

故选A。

22.（2023•全国甲卷・高考真题）一有机玻璃管竖直放在水平地面上，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/随时间f

的变化如图（b）所示。则（）

A.小磁体在玻璃管内下降速度越来越快

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

【答案】AD

【详解】AD.电流的峰值越来越大，即小磁铁在依次穿过每个线圈的过程中磁通量的变化

率越来越大，因此小磁体的速度越来越大，AD正确；

B.假设小磁体是N极向下穿过线圈，则在穿入靠近每匝线圈的过程中磁通量向下增加，

根据楞次定律可知线圈中产生逆时针的电流，而在穿出远离每匝线圈的过程中磁通量向下

减少产生顺时针的电流，即电流方向相反，与题干图中描述的穿过线圈的过程电流方向变

化相符，S极向下同理；所以磁铁穿过8匝线圈过程中会出现8个这样的图像，并且随下

落速度的增加，感应电流的最大值逐渐变大，所以磁体下落过程中磁极的N、S极没有颠

倒，选项B错误；

C.线圈可等效为条形磁铁，线圈的电流越大则磁性越强，因此电流的大小是变化的小磁

体受到的电磁阻力是变化的，不是一直不变的，C错误。

故选ADo

考点02法拉第电磁感应定律及应用

23.(2025・四川,高考真题)如图所示，长度均为s的两根光滑金属直导轨和PQ固定在水

平绝缘桌面上，两者平行且相距/,尸连线垂直于导轨，定滑轮位于N、。连线中点正

上方人处。和PQ单位长度的电阻均为r,M、P间连接一阻值为2s厂的电阻。空间有

垂直于桌面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为瓦过定滑轮的不可伸长绝缘轻绳拉动质

量为机、电阻不计的金属杆沿导轨向右做匀速直线运动，速度大小为丫。零时刻，金属杆

位于〃、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。

⑴金属杆在导轨上运动时，回路的感应电动势；

⑵金属杆在导轨上与〃、P连线相距d时，回路的热功率；

⑶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】⑴B/v

B212V2

⑵2r(d+s)

V2mgr

【详解】(1)金属杆在导轨上运动时，切割磁感线，产生感应电动势石=5加

(2)金属杆运动距离d时，电路中的总电阻为尺=2/+2打

E2B2l2v2

故此时回路中的总的热功率为P=—=———

R2Md+s)?

（3）设金属杆保持速度大小丫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G=Tcos°,

mg=Tsin8

h

根据位置关系有tan9=——

5-X

了Blv

同时有—=爪不

B2l2hv

联立解得％=

Imgr

24.（2025・陕晋青宁卷•高考真题）如图，光滑水平面上存在竖直向上、宽度d大于2L的匀强

磁场，其磁感应强度大小为瓦甲、乙两个合金导线框的质量均为见长均为2L，宽均

4R213

为L,电阻分别为R和2尺。两线框在光滑水平面上以相同初速度%=丝上并排进入磁

mR

A.甲线框进磁场和出磁场的过程中电流方向相同

B.甲、乙线框刚进磁场区域时，所受合力大小之比为1：1

C.乙线框恰好完全出磁场区域时，速度大小为0

D.甲、乙线框从刚进磁场区域到完全出磁场区域产生的焦耳热之比为4:3

【答案】D

【详解】A.根据楞次定律，甲线框进磁场的过程电流方向为顺时针，出磁场的过程中电

流方向为逆时针，故A错误；

B.甲线框刚进磁场区域时，合力为G1=3/J,4=也

R

乙线框刚进磁场区域时，合力为F安2=BhL,/2="匕

2R

可知兽=2；

F安2

故B错误；

CD.假设甲乙都能完全出磁场，对甲根据动量定理有「8/1£&=加匕—加%,

A①

2

=IZ=~^~NAO5-4£

1R友一R

A①

同理对乙有=mv,—mv。，%=3，"=瑞B-4£2

2R

1Q[3

解得4=0,%=_L%=^±_

2mR

故甲恰好完全出磁场区域，乙完全出磁场区域时，速度大小不为0；由能量守恒可知甲、

12

乙线框从刚进磁场区域到完全出磁场区域产生的焦耳热分别为。=5机%，

C121V}32

02=5机%0=g机%

故C错误，D正确。

故选D。

25.（2025・安徽•高考真题）如图，平行光滑金属导轨被固定在水平绝缘桌面上，导轨间距为L

右端连接阻值为R的定值电阻。水平导轨上足够长的矩形区域MNPQ存在竖直向上的匀

强磁场，磁感应强度大小为瓦某装置从MQ左侧沿导轨水平向右发射第1根导体棒，导

体棒以初速度丫。进入磁场，速度减为0时被锁定；从原位置再发射第2根相同的导体棒,

导体棒仍以初速度V。进入磁场，速度减为0时被锁定，以此类推，直到发射第〃根相同的

导体棒进入磁场。已知导体棒的质量为加，电阻为凡长度恰好等于导轨间距，与导轨接

触良好（发射前导体棒与导轨不接触），不计空气阻力、导轨的电阻，忽略回路中的电流

对原磁场的影响。

MN

求:

⑴第1根导体棒刚进入磁场时，所受安培力的功率;

(2)第2根导体棒从进入磁场到速度减为0的过程中，其横截面上通过的电荷量;

⑶从第1根导体棒进入磁场到第〃根导体棒速度减为0的过程中，导轨右端定值电阻R上

产生的总热量。

R2r22

【答案】⑴士心

2R

⑵簧

nmvl

(3)-------n=1,2,3,.

2(n+l)

【详解】(1)第1根导体棒刚进入磁场时产生的感应电动势为后=3小。

F

则此时回路的电流为/=—

2R

此时导体棒受到的安培力产安=BIL

R2r22

此时导体棒受安培力的功率0=4%=匕心

2R

(2)第2根导体棒从进入磁场到速度减为0的过程中,根据动量定理有-面L-Ar=O-mvo

其中/=q

解得”箸

(3)由于每根导体棒均以初速度vo进入磁场，速度减为0时被锁定，则根据能量守恒,

1

每根导体棒进入磁场后产生的总热量均为Q=-mvl9

第1根导体棒进入磁场到速度减为0的过程中，导轨右端定值电阻R上产生的热量

eR1=1-e

第2根导体棒进入磁场到速度减为0的过程中，导轨右端定值电阻R上产生的热量

第3根导体棒进入磁场到速度减为0的过程中，导轨右端定值电阻R上产生的热量

第〃根导体棒进入磁场到速度减为o的过程中，导轨右端定值电阻R上产生的热量

则从第1根导体棒进入磁场到第〃根导体棒速度减为0的过程中，导轨右端定值电阻R上

产生的总热量QR=QRI+QR2+QR3+...+QRYI

通过分式分解和观察数列的“望远镜求和“性质，得出0R=---Q=〃M"°,n=l,2,

n+12(〃+1)

3,...

26.(2025•海南•高考真题)间距为L的金属导轨倾斜部分光滑，水平部分粗糙且平滑相接，导

轨上方接有电源和开关，倾斜导轨与水平面夹角8=30。，处于垂直于导轨平面向上的匀

强磁场中，水平导轨处于垂直竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小均为3,两相同导

体棒出?、〃与水平导轨的动摩擦因数〃=0.25,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两棒质

量均加，接入电路中的电阻均为〃棒仅在水平导轨上运动，两导体棒在运动过程中

始终与导轨垂直并接触良好，且不互相碰撞，忽略金属导轨的电阻，重力加速度为g。

⑴锁定水平导轨上的〃棒，闭合开关，曲棒静止在倾斜导轨上，求通过M棒的电流；

断开开关，同时解除〃棒的锁定，当M棒下滑距离为与时，〃棒开始运动，求〃棒从

解除锁定到开始运动过程中，4棒产生的焦耳热；

⑵此后出?棒在下滑过程中，电流达到稳定，求此时〃棒的速度大小之差；

(3)出?棒中电流稳定之后继续下滑，从次?棒到达水平导轨开始计时，。时刻〃棒速度为

零，加速度不为零，此后某时刻，〃棒的加速度为零，速度不为零，求从4时刻到某时刻,

ab、M的路程之差。

1

【r答公案安】、小1山—g—，-mgx--机---g--R

2BL4016B4£4

3mgR

⑵

4B2f

m2gR2

⑶As=

4B4lf

【详解】(l)曲棒静止在倾斜导轨上，根据平衡条件可得与=/wgsin30。，F安曲=BLJ

解得通过ab棒的电流为Iab=篝

设当。6棒下滑距离为与时速度为V。，〃棒开始运动时回路中的电流为小此时对cd棒

有F安4=pimg

同时有F安cd=BIJ,人=。

分析可知〃棒从解除锁定到开始运动过程中，〃棒产生的焦耳热与时棒产生的焦耳热相

等，整个过程根据能量守恒可得加g/sin30°-=2Q”

322

1mo/?

联立解得〃棒产生的焦耳热为=；mgx°_；6小

(2)分析可知出?棒在下滑过程中产生的电动势与cd棒在向左运动的过程中产生的电动

势方向相反，故当电流达到稳定时，两棒的速度差恒定，故可知此时两棒的加速度相等,

由于两棒受到的安培力大小相等，对两棒有叫sin3。°-七=7篦a,F^-/umg=ma

「0DTTBLV,-BLvBLAv

同时有牛=5〃，1T=——1--------0=--------

2R2R

联立解得此时a。、〃棒的速度大小之差为Av萼

4B2£2

（3）分析可知从开始到4时刻，两棒整体所受的合外力为零，故该过程系统动量守恒,

设《时刻ab棒的速度为,可知mAv=mv/

解得…普

设某时刻时，。。棒速度为,Cd棒速度为乜d,〃棒的加速度为零，可得七42①

其中F妾©az=B%L

分析可知此时两导体棒产生的电动势方向相反，可得/产（％f）②

2R

从4时刻到某时刻间，对两棒分别根据动量定理有+丽）加=根匕"-w；,

（BIL-pimg）△/=mvcd

变式可得+BLq=mv/—mv：，BLq-^imgAt=mvcd

两式相加得2BLq=w；-—%）③

A①

同时有,二丝=g④

2R2R2R

联立①②③④可得从%到某时刻，ab、cd的路程之差为As='雪

27.（2024,天津•高考真题）如图所示，两根不计电阻的光滑金属导轨平行放置，导轨及其构成

的平面均与水平面成某一角度，导轨上端用直导线连接，整个装置处在垂直于导轨平面向

上的匀强磁场中。具有一定阻值的金属棒从某高度由静止开始下滑，下滑过程中

始终与导轨垂直并接触良好，则MN所受的安培力R及其加速度八速度v、电流/,随时

间。变化的关系图像可能正确的是（）

【答案】A

【详解】ABC.根据题意，设导体棒的电阻为凡导轨间距为L,磁感应强度为5,导体棒

速度为v时，受到的安培力为