第二章 电磁感应 素养提升-2025-2026学年高二物理下册人教版选择性必修第二册

第二章电磁感应素养提升2025・2026学

年高二下学期物理人教版选择性必修第二

册

学号：班级：姓名：

思想方法提炼

一、二级结论法

“二级结论”是由基本规律和基本公式导出的推论，在解题时可

以直接应用.电磁感应中经常用到的二级结论有：（1）增反减同；（2）来

拒去留；（3）增缩减扩.

1.（多选）如图所示，一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在

水平面内，通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定，导体

棒与轨道垂直且接触良好，在导体棒向右匀速通过M、N两区域的过

程中，导体棒所受安培力分别用Ew、FN表示.不计轨道电阻.以下

叙述正确的是（）

导体棒

A.尸〃向右B.凡向左

C.Ew逐渐增大D.尺逐渐减小

二、等效法

等效法就是在特定的某种意义上，在保证效果相同的前提下，将

陌生的、复杂的、难处理的问题转换成熟悉的、简单的、易处理的问

题的一种方法.

2.如图所示，两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内，

其右端接定值电阻R.金属杆仍在导轨上以大小为。。的速度水平向左

匀速运动，其左侧的矩形区域MNPQ存在磁感应强度大小为以方向

竖直向下的匀强磁场.该磁场区域也以大小为优的速度匀速地向右

运动，当金属杆刚进入磁场时.，杆中产生的感应电动势的大小为（）

A.0B.Bdvo

C.2BdvoD.4Bdvo

高考真题体验

考点1楞次定律的应用

1.如图所示，在绝缘的水平面上，有闭合的两个线圈。、b,线

圈。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。从磁场中匀速拉出，线圈〃、〃中产生的感应电流方向分

别是（）

用XX二:口

a：ab

xx：

A.顺时针，顺口寸针B.顺时针，逆时针

C.逆时针，1顺时针D.逆时针，逆时针

2.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必〃

C.汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为Med

D.汽车进入线圈2过程受到的安培刀方向与速度方向相同

考点2法拉第电磁感应定律的简单应用

3.如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，0C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0点在纸面内逆时针转动，0、A、C点电势分别为M9八、9。，

则()

A.(po>(pcB.(pc>(PA

C.(pO=(pAD.(PO-(PA=(PA—(PC

4.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3、方向垂直纸面向里的匀强磁场中.长

度为L的导体棒ab沿导轨向右做匀速直线运动，速度大小为。,则导

体棒。〃所受的安培力为()

B2cPvB2cPv

,方向向左方向向右

RB・R'

B2l}vB*v

CR,方向向左D,R'方向向右

考点3自感

5.如图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个

相同的小灯泡.开始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮，Q灯正常

发光.断开开关()

p

A.P与Q同时熄灭

B.P比Q先熄灭

C.Q闪亮后再熄灭

D.P闪亮后再熄灭

考点4电磁感应中的图像问题

6.（多选）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=Q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。随时间，变化的图像中可能

正确的是（）

7.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MN始终与导轨垂直并接

触良好，则所受的安培力尸及其加速度〃、速度。、电流/,随时

间，变化的关系图像可能正确的是（）

8.（多选）如图，两条“八”形的光滑平行金属导轨固定在绝缘

水平面上，间距为3左、右两导轨面与水平面夹角均为30。，均处

于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小分别为2B和B.将有一定

阻值的导体棒cd放置在导轨上，同时由静止释放，两棒在下滑

过程中始终与导轨垂直并接触良好.cd的质量分别为2机和团,

长度均为L导轨足够长且电阻不计，重力加速度大小为g.两棒在下滑

过程中（）

A.回路中的电流方向为Me而

B.ab中电流趋于^

C.帅与cd加速度大小之比始终为2：1

D.两棒产生的电动势始终相等

9.如图甲所示为某种“电磁枪”的原理图.在竖直向下的匀强

磁场中，两根相距L的平行长直金属导轨水平放置，左端接电容为。

的电容器，一导体棒放置在导轨上，与导轨垂直且接触良好，不计导

轨电阻及导体棒与导轨间的摩擦.已知磁场的磁感应强度大小为fi,

导体棒的质量为〃人接入电路的电阻为R.开关闭合前电容器的电荷量

为。.

xxBxLx

甲乙

（1）求闭合开关瞬间通过导体棒的电流/；

（2）求闭合开关瞬间导体棒的加速度大小〃；

（3）在图乙中定性画出闭合开关后导体棒的速度。随时间t的

变化图线.

10.如图，两根足够长的光滑金属直导轨平行放置，导轨间距为

L,两导轨及其所构成的平面均与水平面成。角，整个装置处于垂直

于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为现将质量均为

〃，的金属棒4、〃垂直导轨放置，每根金属棒接入导轨之间的电阻均

为R.运动过程中金属棒与导轨始终垂直且接触良好，金属棒始终未滑

出导轨，导轨电阻忽略不计，重力加速度为g.

（1）先保持棒匕静止，将棒。由静止释放，求棒。匀速运动时

的速度大小

（2）在（1）问中，当棒。匀速运动时，再将棒匕由静止释放,

求释放瞬间棒h的加速度大小6/0；

（3）在（2）问中，从棒匕释放瞬间开始计时，经过时间加，两

棒恰好达到相同的速度th求速度。的大小，以及时间Eo内棒。相对

于棒人运动的距离Ax

第二章电磁感应素养提升2025・2026学

年高二下学期物理人教版选择性必修第二

册

学号：班级：姓名：

思想方法提炼

一、二级结论法

“二级结论”是由基本规律和基本公式导出的推论，在解题时可

以直接应用.电磁感应中经常用到的二级结论有：（1）增反减同；（2）来

拒去留；（3）增缩减扩.

1.（多选）如图所示，一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在

水平面内，通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定，导体

棒与轨道垂直且接触良好，在导体棒向右匀速通过M、N两区域的过

程中，导体棒所受安培力分别用Ew、网表示.不计轨道电阻.以下

叙述正确的是（）

导体棒

A.向右B.FN向左

C.b”逐渐增大D.尺逐渐减小

解析：导体棒靠近长直导线和远离长直导线时，导体棒受到的安

培力一定阻碍这种相对运动，故"向左，FN也向左，A错误，B正

确；导体棒匀速运动时，磁感应强度越强，安培力的阻碍作用也越强，

考虑到长直导线周围磁场的分布可知，Ew逐渐增大，FN逐渐减小，

C、D正确.

答案：BCD

二、等效法

等效法就是在特定的某种意义上，在保证效果相同的前提下，将

陌生的、复杂的、难处理的问题转换成熟悉的、简单的、易处理的问

题的一种方法.

2.如图所示，两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内，

其右端接定值电阻R.金属杆ab在导轨上以大小为uo的速度水平向左

匀速运动，其左侧的矩形区域MNPQ存在磁感应强度大小为8、方向

竖直向下的匀强磁场.该磁场区域也以大小为优的速度匀速地向右

运动，当金属杆刚进入磁场时，杆中产生的感应电动势的大小为（）

QM

A.0B.Bduo

C.2BdvoD.4Bdvo

解析：金属杆进入磁场时，金属杆与缴场的相对速度为2次）,则

杆中产生的感应电动势为E=2及加°,故选C.

答案：C

高考真题体验

考点1楞次定律的应用

1.如图所示，在绝缘的水平面上，有闭合的两个线圈。、b,线

圈。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。从磁场中匀速拉出，线圈。、人中产生的感应电流方向分

别是（）

XX；

用XX二:口

a：ab

xx：

A,顺时针，顺时针B.顺时针，逆时针

C.逆时针，1顺时针D.逆时针，逆时针

解析：线圈。从磁场中匀速拉出的过程中穿过。线圈的磁通量在

减小，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。中产生的电流为恒定电流，则线圈。靠近线圈b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.

答案：A

2.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必〃

C.汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为帅cd

D.汽车进入线圈2过程受到的安培刀方向与速度方向相同

解析：线圈1、2中通入顺时针方向电流，由右手螺旋定则可知

磁场方向竖直向下，A错误；汽车进入线圈1过程中，通过汽车向下

的磁通量增大，由楞次定律和右手螺旋定则可得感应电流方向为

adcba方向,B错误；汽车离开线圈1过程中，通过汽车向下的磁通

量减小，由楞次定律和右手螺旋定则可得感应电流方向为ahcda,C

正确；汽车进入线圈2过程中，感应电流的效果阻碍汽车的运动，汽

车所受安培力方向与速度方向相反，D错娱.

答案：C

考点2法拉第电磁感应定律的简单应用

3.如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，0C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so、(PA.G

贝()

A.(po>(pcB.(pc>(pA

C.(pO—(pAD.(PO-(PA=(PA~(PC

解析：0A段切割磁感线产生感应电动势，且未构成闭合回路，

不产生感应电流，所以由右手定则可知，8。>以,AC段不切割磁感线，

故(pA=(pCyA正确.

答案：A

4.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B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中.长

度为L的导体棒ah沿导轨向右做匀速直线运动，速度大小为。.则导

体棒"所受的安培力为()

A，R,方向向左B',方向向右

B2L2v-小心-B2L2v—小心一

方向向左方向向右

C.—ADA.—

解析：导体棒切割磁感线在电路部分的有效长度为4故感

E

应电动势为£=8加，回路中感应电流为/=左，根据右手定则，判断

B2CPV

电流方向为匕流向。.故导体棒仍所受的安培力为F=BId=F-,方

向向左，故选A.

答案：A

考点3自感

5.如图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个

相同的小灯泡.开始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮，Q灯正常

发光.断开开关（）

p

A.P与Q同时熄灭

B.P比Q先熄灭

C.Q闪亮后再熄灭

D.P闪亮后再熄灭

解析：断开开关瞬间，线圈中会产生很强的自感电动势，与P构

成闭合回路，通过P的电流比开始P微亮时大，所以P闪亮后再熄

灭，而Q中没有电流流过，直接熄灭，D正确，A、B、C错误.

答案：D

考点4电磁感应中的图像问题

6.（多选）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1=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。随时间，变化的图像中可能

正确的是（）

解析：线框在减速进入磁场的过程中，对线框受力分析，根据牛

顿第二定律有〃吆+-^一一丁=加4,对物块受力分析，根据牛顿第二

B2L2VM-m

定律有T—Mg=M。,联立解得。=(M+m)R~M+m8,则随着速度的

减小，加速度不断减小，B错误；结合B项分析可知，若匀强磁场区

域高度与线框宽度相等且物块质量与线框质量相等，则线框在磁场中

一直做加速度逐渐减小的减速运动，出磁场后匀速运动，则A选项的

图像可能正确；若匀强磁场区域高度大于线框宽度且物块质量与线框

质量相等，则线框逃磁场和出磁场阶段均做加速度逐渐减小的减速运

动，完全在磁场中运动时不受安培力，做匀速运动，完全出磁场后,

也做匀速运动，则C选项的图像可能正确；D选项的图像中线框出磁

场后匀加速，说明物块质量大于线框质量，但在此情况下，结合B项

分析可知，存在第二段匀速阶段时，不会存在第三段减速阶段，D错

误.

答案：AC

7.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"N始终与导轨垂直并接

触良好，则MN所受的安培力尸及其加速度〃、速度。、电流/,随时

间，变化的关系图像可能正确的是（）

解析：根据题意，设导体棒的电阻为R,导轨间距为L,磁感应

强度为丛导体棒速度为。时，受到的安帝力为F=BIL=f-,可

mgsinO—F

知产8%由牛顿第二定律可得，导体棒的加速度为。=

m

gsin。一可知，随着速度的增大，导体棒的加速度逐渐减小，当

加速度为零时，导体棒开始做匀速直线运动，则。”图像的斜率逐渐

减小直至为零时，速度保持不变，由于安培力产与速度。成正比，则

F”图像的斜率逐渐减小直至为零时，产保持不变，故A正确，B、C

错误；根据题意，由公式可得，感应电流为/=等，由数学知识可得

△1BLBLa

\t~R,\t~R，由于加速度逐渐减小，则I-t图像的斜率逐渐减小,

故D错误.故选A.

答案：A

考点5电磁感应的综合应用

8.（多选）如图，两条“八”形的光滑平行金属导轨固定在绝缘

水平面上，间距为3左、右两导轨面与水平面夹角均为30。，均处

于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小分别为2B和区将有一定

阻值的导体棒。从〃放置在导轨上，同时由静止释放，两棒在下滑

过程中始终与导轨垂直并接触良好.。仄M的质量分别为2优和团,

长度均为L导轨足够长且电阻不计，重力加速度大小为g.两棒在下滑

过程中（）

A.回路中的电流方向为ahcda

B.ab中电流趋于雪，8

C.。人与cd加速度大小之比始终为2：1

D.两棒产生的电动势始终相等

解析：对两棒分别由右手定则知电流方向为。区而，A正确.导

轨倾角。=30。，对帅棒沿左导轨面方向由牛顿第二定律有2mgsin。

—2BILcosf）=2ma\，对cd棒沿右导轨面方向由牛顿第二定律有mgsin。

—BILcos6=ma2,曰以上两式比较得0=42,C错误.两棒加速度大

小始终相等，所以速率始终相等，因磁感应强度不同，所以两棒产生

的电动势不相等，D错误.稳定后，两棒各自沿左、右导轨面向下做

匀速运动，对ah棒沿左导轨面方向由力的平衡条件有2BILcoW=

2mgsin/可得1=当能,B正确.

答案：AB

9.如图甲所示为某种“电磁枪”的原理图.在竖直向下的匀强

磁场中，两根相距L的平行长直金属导轨水平放置，左端接电容为C

的电容器，一导体棒放置在导轨上，与导轨垂直且接触良好，不计导

轨电阻及导体棒与导轨间的摩擦.已知磁场的磁感应强度大小为

导体棒的质量为〃2、接入电路的电阻为R.开关闭合前电容器的电荷量

为Q.

cxX"XLx

甲乙

（1）求闭合开关瞬间通过导体棒的电流/；

（2）求闭合开关瞬间导体棒的加速度大小①

（3）在图乙中定性画出闭合开关后导休棒的速度。随时间t的

变化图线.

解析：（1）开关闭合前电容器的电荷量为Q,则电容器两极板间

电压U=^

开关闭合瞬间，通过导体棒的电流/

解得闭合开关瞬间通过导体棒的电流为/=乐.

（2）开关闭合瞬间由牛顿第二定律有

BIL=ma

将电流/代入解得4=然.

（3）由（2）中结论可知，随着电容器放电，所带电荷量不断减

少，所以导体棒的加速度不断减小，其。-f图线如图所示.

答案：（1）告（2）愕