2026届高考物理冲刺复习：电磁感应中的电路问题

2026届高考物理冲刺复习电磁感应的电路问题【学习目标】1、能分析电磁感应的电路结构，会求电源的电动势、电路电流、外电压、电功和电荷量。2、会画电磁感应中等效电路图3、通过学习，能知道求解电磁感应中电荷量的几种求解方法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_______，其余部分是_________．2．电源电动势和路端电压(1)电动势：E＝_______或E＝nΔΦ/Δt.(2)路端电压：U＝IR＝________.(3)在电磁感应电路中，相当于电源的部分把其他形式的能通过电流做功转化为电能．(4)“电源”两端的电压为路端电压，而不是感应电动势．内阻外电路BlvE－IrErRI考点一、电磁感应中的电路问题3.电磁感应电路的几个等效问题NS3.电磁感应中电路知识的关系图ErR（1）电源分析：

①产生感应电动势的那部分导体（切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈）相当于电源。②电动势大小：③电动势方向：（2）电路结构分析：

①电路元件的串并联关系，作等效电路图

②路端电压和电动势关系：

★等效电源两端电压是路端电压

，而不是等效电源的电动势。

★只有开路时或电源内阻忽略时,路端电压才等于电动势。E=nΔΦ/Δt或E=BLVsinθ电源的正负极（电源内部电流由电源负极流向电源正极）可以根据楞次定律或右手定则来判断。4.解决电磁感应中的电路问题三部曲感应电流电荷量q的三种求法q＝It，式中I为回路中的恒定电流，t为时间。2．闭合线圈中磁通量均匀增大或减小且回路电阻保持不变，则电路

中的电流恒定，时间t内通过线圈横截面的电荷量q＝It。1．由于导体棒匀速切割磁感线产生感应电动势而使得闭合回路中的电流恒定，根据电流定义式可知q＝It。

式中R为回路电阻，ΔФ为穿过闭合回路的磁通量变化量。1．闭合回路中的电阻R不变，并且只有磁通量变化为电路提供电动势。2．从表面来看，通过回路的电荷量与时间无关，但ΔФ与时间有关，随时间变化。(1)由上式可知，通过某一截面的感应电荷量q仅由线圈匝数n、回路电阻R和磁通量的变化量ΔΦ决定，与时间长短无关。闭合回路中磁通量发生变化时，电荷发生定向移动而形成感应电流，在Δt内通过某一截面的电荷量q：(2)求解电路中通过的电荷量时，I、E均为平均值.5.问题归类两种类型求解的物理量应用的物理规律以闭合电路欧姆定律为中心进行的求解以部分电路欧姆定律为中心进行的求解感应电动势E、电流I、路端电压U、电路中通过的电荷量q以及闭合电路中的能量转化等法拉第电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律、电流的定义、功能关系以及能量守恒定律等六个基本物理量(电压、电流、电阻、电功、电功率和电热)、电容器充电电荷量等三条定律(部分电路欧姆定律、电阻定律和焦耳定律)以及若干基本规律(串、并联电路特点等)画出等效电路图注意电路中各个部分的串并联关系关注电源有无内阻注意电源两端的电压是路端电压不是电源电动势6、解题思路命题点1磁场变化引起的电磁感应的电路问题[例1](2020·湖北荆门模拟)(多选)如图所示,螺线管中线圈匝数为n,横截面积为S,总电阻为R,其a、b两端与两个定值电阻R1和R2相连,已知R1=R2=R,匀强磁场沿轴线向上穿过螺线管,其大小随时间变化的关系式为B=B0+kt,则下列说法正确的有(

)AD解析显隐A.导体棒ef两端的电压不变B.导体棒ef中的电流变大C.拉力F的瞬时功率变大D.导轨abcd消耗的电功率先变大后变小DB例5.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行．现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差的绝对值最大的是(

)

命题点3导体棒转动切割引起的电磁感应的电路问题[例6](多选)如图所示,在纸面内有半圆形轻质导体框,O为圆心,圆半径长为L,AO段、弧AB段的电阻均为r,BO段导体的电阻可忽略,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场的边界与半圆直径重合。现用外力使导体框在纸面内绕O点以角速度ω沿顺时针方向转动,从图示位置匀速转动一周,下列说法正确的是(

)CD[例7](2020·山东临沂期末)如图所示,光滑铜环水平固定,半径为l,长为l、电阻为r的铜棒OA的一端在铜环的圆心O处,另一端与铜环良好接触,整个装置处在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。现使铜棒OA以角速度ω逆时针(俯视)匀速转动,A端始终在铜环上,定值电阻的阻值为3r,上方导线与O点连接,下方导线与铜环连接,其他电阻不计。下列说法正确的是(

)A.O点的电势比A点的电势高C【例8】如图所示，电阻不计的光滑U形导轨水平放置，导轨间距L=0.5m，导轨一端接有R=4.0Ω的电阻.有一质量m=0.1kg、电阻r=1.0Ω的金属棒ab与导轨垂直放置.整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.2T.现用F=5N的水平恒力垂直拉动金属棒ab，使它由静止开始向右加速运动，当金属棒向右运动的距离为x=2m时速度达到v=10m/s.设导轨足够长.求：（1）此时金属棒ab中电流I的大小和方向；（2）此时金属棒ab两端的电压U.【1】如图所示，在宽为l＝0.5m的平行导轨上垂直放置一个有效电阻为r＝0.6Ω的直导体棒，在导轨的两端分别连接两个电阻R1＝4Ω、R2＝6Ω，其他电阻不计．整个装置处在垂直导轨向里的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.1T．当直导体棒在导轨上以v＝6m/s的速度向右运动时，求直导体棒两端的电压和流过电阻R1和R2的电流大小．【2】(20-21)20.如图，电阻R=0.1Ω的导体棒ab沿光滑导线框向右匀速运动，线框中接有电阻R=0.4Ω。线框放在磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面。导体棒ab的长度L=0.4m，运动速度V=5m/s。线框的电阻不计。（1）电路abcd中电动势多大？哪个位置相当于电源的正极？（2）ab棒受安培力的功率是多大？R的热功率是多大？Rab的热功率是多大？从能的转化和守恒的角度说一说这三个功率关系的含义。【3】如图所示，导线全部为裸导线，半径为r的圆形导线框内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B，一根长度大于2r的导线MN以速度v在圆环上无摩擦地自左向右匀速滑动，电路中的定值电阻为R，其余部分电阻忽略不计.试求MN从圆环的左端滑到右端的过程中电阻R上通过的电荷量.解析

MN从圆环的左端滑到右端的过程中，ΔΦ＝B·ΔS＝B·πr2【4】（20-21）9.“冲击电流计”可用来测磁感应强度。已知匝数为n、面积为S的线圈与冲击电流计组成闭合电路，总电阻为R。将线圈放在被测匀强磁场中，初始时线圈平面与磁场垂直。现把线圈绕中心轴00转动90°，冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q，则磁感应强度为（

）C解析显隐【5】如图示,MN、PQ是间距为L的平行金属导轨,置于磁感应强度为B,方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中,M、P间接有一阻值为R的电阻.一根与导轨接触良好、有效阻值为R/2的金属导线ab垂直导轨放置,并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动,则(不计导轨电阻)(

)A.通过电阻R的电流方向为P→R→MB.a、b两点间的电压为BLvC.a端电势比b端高D.外力F做的功等于电阻R上产生的焦耳热[6]如图(甲)所示,螺线管与平行金属导轨M、N以及金属杆CD组成闭合回路。螺线管匝数n=500匝、阻值R=0.5Ω、线圈面积S=2.5×10-2m2,线圈处在空间分布均匀、方向与线圈平面垂直的磁场B1中。导轨M、N的间距L=0.25m,与水平方向的夹角θ=53°,处在磁感应强度大小为B2=0.5T、方向垂直导轨平面向下的另一匀强磁场中。CD杆质量m=5×10-2kg,水平放置在导轨M、N上与导轨垂直且接触良好。两磁场区域不重合,导轨M、N和CD杆的电阻均不计。重力加速度g取10m/s2,磁场B1按图(乙)规律变化时,CD杆静止在金属导轨上,sin53°=0.8。求:(1)流过CD杆电流的大小和方向;(2)CD杆受到的摩擦力大小。解析:(2)设CD杆受到的安培力为F,摩擦力为f,由平衡条件可得mgsinθ=F+f其中F=ILB2联立可得f=0.15N。7.(1)如图甲所示，两根足够长的平行导轨，间距L＝0.3m，在导轨间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B1＝0.5T。一根直金属杆MN以v＝2m/s的速度向右匀速运动，杆MN始终与导轨垂直且接触良好。杆MN的电阻r1＝1Ω，导轨的电阻可忽略。求杆MN中产生的感应电动势E1。(2)如图乙所示，一个匝数n＝100的圆形线圈，面积S1＝0.4m2，电阻r2＝1Ω。在线圈中存在面积S2＝0.3m2垂直线圈平面(指向纸外)的匀强磁场区域，磁感应强度B2随时间t变化的关系如图丙所示。求圆形线圈中产生的感应电动势E2。(3)将一个R＝2Ω的电阻分别与图甲和图乙中的a、b端相连接，然后b端接地。试判断以上两种情况中，哪种情况a端的电势较高？并求出较高的电势φa。8.如图所示，竖直平面内有一金属环，其半径为a，总电阻为2r(金属环粗细均匀)，磁感应强度大小为B0的匀强磁场垂直穿过环平面，环的最高点A处用铰链连接长度为2a、电阻为r的导体棒AB，AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则此时A、B两端的电压大小为?9、如图所示，半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B中，绕过O点的轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，则通过电阻R的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计)(

)10.(多选)如