2026年高考物理培优复习：电磁感应培优100道题（学生版）

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电磁感应最热门的100题-困难-学生版

命题人：星辰物理

学校:姓名：班级：考号：

评卷入得分

一、电磁感应

1.(2025・山东•高考真题)如图所示，平行轨道的间距为3轨道平面与水平面夹角为%二者的交线与轨道垂直，

以轨道上。点为坐标原点，沿轨道向下为x轴正方向建立坐标系。轨道之间存在区域kII,区域I(-2L<x<-L)

内充满磁感应强度大小为8、方向竖直向上的匀强磁场；区域H(x>0)内充满方向垂直轨道平面向上的磁场,

磁感应强度大小B,=kit+k2X,内和々均为大于零的常量，该磁场可视为由随时间/均匀增加的匀强磁场和随x轴

坐标均匀增加的磁场叠加而成。将质量为机、边长为L、电阻为R的匀质正方形闭合金属框缈力放置在轨道上,

/%边可轨道垂直，由静止释放。已知轨道绝缘、光滑、足够长且不可移动，磁场上、下边界均与x轴垂直，整个

过程中金属框不发生形变，重力加速度大小为g,不计自感。

(1)若金属框从开始进入到完全离开区域I的过程中匀速运动，求金属框匀速运动的速率u和释放时“边与区域I

上边界的距离

,Asina

(2)金属框沿轨道下滑，当蛾边刚进入区域II时开始计时a=0),此时金属框的速率为3,若｛=置,求

从开始计时到金属框达到平衡状态的过程中，边移动的距离乩

2.（2025・云南・高考真题）如图所示，光滑水平面上有一个长为L、宽为d的长方体空绝缘箱，其四周紧固一电

阻为R的水平矩形导线框，箱了与导线框的总质量为M。与箱了右侧壁平行的磁场边界平面如截面图中虚线尸Q

所示，边界右侧存在范围足够大的匀强磁场，其磁感应强度大小为反方向竖直向下。，=0时刻，箱子在水平向

右的恒力产（大小未知）作用下由静止开始做匀加速直线运动，这时箱子左侧壁上距离箱底力处、质量为，〃的木

块（视为质点）恰好能与箱子保持相对静止。箱子右侧壁进入磁场瞬间，木块与箱子分离；箱子完全进入磁场前

某时刻，木块落到箱子底部，且箱子与木块均不反弹（木块下落过程中与箱子侧壁无碰撞）：木块落到箱子底部

时即撤去凡运动过程中，箱子右侧壁始终与磁场边界平行，忽略箱壁厚度、箱子形变、导线粗细及空气阻力。

木块与箱子内壁间的动摩擦因数为4,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。

绝缘箱立体图截面图

⑴求"的大小：

（2）求/=0时刻，箱子右侧壁距磁场边界的最小距离；

（3）若/=0时刻，箱子右侧壁距磁场边界的距离为s（s大于（2）问中最小距离），求最终木块与箱子的速度大小。

心⑴%泮

(M+m)2gR2

（3）见解析

2

3.（2024.河南•一模）如图（a）所示，一个电阻不计的平行金属导轨，间距L=左半部分倾斜且粗糙，倾角

0=37。，处于沿斜面向下的匀强磁场中；右半部分水平且光渭，导轨之间存在一个三角形匀强遨场区域，磁场

方向竖直向下，其边界与两导轨夹角均为a/ana=O.l。右半部分俯视图如图（b）。导体棒Q借助小立柱静置于

倾斜导轨上，其与导轨的动摩擦因数4=0.5。导体棒P以%=0.5m/s的速度向右进入三角形磁场区域时，撤去

小立柱，Q棒开始下滑，同时对P棒施加一外力使其始终保持匀速运动。运动过程中，两棒始终垂直于导轨且接

触良好。已知两磁场的磁感应强度大小均为8=1T,两棒的质量均为加=01kg,Q棒电阻R=05Q,P棒电阻

不计。重力加速度大小取g=10m/s2,sin37"=0.6,cos37o=0.8,以。棒开始下滑为计时起点。求

（1）撤去小立柱时，Q棒的加速度大小为;

（2）Q棒中电流随时间变化的关系式：

（3）Q棒达到的最大速度％及所用时间4。

【答案】（1）2m/s2:（2）/=O.lt（A）；（3）4nVs,4s

4.（2024.浙江.二模）如图“自由落体塔”是一种惊险刺激的游乐设备，将游客升至数十米高空，自由下落至近地

面再减速停下，让游客体验失重的乐趣。物理兴趣小组设计了如图乙的减速模型，线圈代表乘客乘坐舱，质量为

6，匝数N匝，线圈半径为，•，总电阻为R。减速区设置一辐向磁场，俯视图如图丙，其到中心轴距离「处磁感

应强度8=区。线圈被提升到离地％处由静止释放做自由落体运动，减速区高度为打，忽略一切空气阻力，重力

r

加速度为g。

（1）判断线圈刚进入磁场时感应电流方向（从上往下看），计算此时受到的安培力大小。

（2）若落地时速度为I，，求全程运动的时间％.

（3）为增加安全系数，加装三根完全相同的轻质弹力绳（关于中心轴对称）如图丁，已知每一条弹力绳形变量机

时，都能提供弹力产=刈AJ同时储存弹性势能3网(AX)2,其原长等于悬挂点到磁场上沿的距离。线圈仍从离

地九处静止释放，由于弹力绳的作用会上下往复(未碰地)，运动时间/后静止，求线圈在往复运动过程中产生

的焦耳热Q，及每根弹力绳弹力提供的冲量/。大小。

【答幻⑴公『河口；⑵“喘『,3皿="叱％)+留谭卜爵

5.(2024.江西鹰潭・二模)如图所示，水平面内足够长的两光滑平行金属直导轨，左侧有电动势E=36V的直流

电源、C=°」F的电容器和R=S。5c的定值电阻组成的图示电路。右端和两半径,=°.45m的竖直面内;光滑圆

弧轨道在尸。处平滑连接，PQ与直导轨垂直，轨道仅在PQ左侧空间存在竖直向上，大小为B=IT的匀强磁场。

将质量为町=O2kg、电阻为9=0.1。的金属棒M静置在水平直导轨上，图中棒长和导轨间距均为L=lm,M距

R足够远，金属导轨电阻不计。开始时，单刀双掷开关S?断开，闭合开关加，使电容器完全充电；然后断开S-

同时$2接M从静止开始加速运动直至速度稳定；当M匀速运动到与PQ距离为d=0.27m时，立即将S2接

“2”，并择机释放另一静置于圆弧轨道最高点、质量为，%=0/kg的绝缘棒N,M、N恰好在PQ史发生第1次弹

性碰撞。随后N反向冲上圆弧轨道。已知之后N与M每次碰撞前M均已静止，所有碰撞均为弹性碰撞，且碰

撞时间极短，M、N始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度g=ICm//,(+(3)+(g)+—+=2,求:

4

（1）电容器完成充电时的电荷量，/和M稳定时的速度；

（2）第1次碰撞后绝缘棒N在离开圆弧轨道后还能继续上升的高度;

（3）自发生第1次碰撞后到最终两棒都静止，金属棒M的总位移。

【答案】（1）4=3.6C,V0=12m/s.（2）A=0.8m；（3）x=0.18m

6.（2024.北京顺义.一模）新能源汽车时代一项重要的技术是动能回收系统。其原理如图甲所示，当放开加速踏

板时，汽车由于惯性会继续前行，此时回收系统会让机械组拖拽发电机线圈，切割磁感线产生感应电流，当逆变

器输入电压高于Uc时，电机可以为电池充电，当电压低于Uc•时，动能回收系统关闭。将质量为M的电动汽车

的动能回收系统简化为如图乙所示的理想模型，水平平行宽为L的金属导轨处于•竖直方向的磁感应强度为B的匀

强磁场中，金属板MN的质量等效为汽车的质量，金属棒在导轨上运动的速度等效为汽车速度，将动能回收系统

的电阻等效为一外部电阻求：

（I）当逆变器输入电压等于Uc时，汽车的速度上

（2）电动汽车以速度口（v>vc）开始制动时，由动能回收系统产生的加速度的大小〃；

（3）电动汽车以〃倍（〃大于1）vc行驶时，突发情况采取紧急制动，动能回收系统开启时传统机械制动全程介

入，传统机械制动阻力与车速成正比/=匕，。速度降为9时，动能回收系统关闭，传统机械制阻力变为车重的"

倍，已知系统开启时长为3重力加速度为若动能的回收率为“，则

a.制动过程中被问收的动能

b.制动过程电动汽车的总位移X。

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