2026年天津高考物理二轮复习讲练测重难 13 电磁感应（重难专练）（原卷版）

重难13电磁感应

内容导航

速度提升技巧掌握手感养成

重难考向聚焦

锁定目标精准打击：快速指明将要攻克的核心靶点，明确主攻方向

重难技巧突破

授予利器瓦解难点：总结瓦解此重难点的核心方法论与实战技巧

重难保分练

稳扎稳打必拿分数：聚焦可稳拿分数题目，确保重难点基础分值

重难抢分练

突破瓶颈争夺高分：聚焦于中高难度题目，争夺关键分数

重难冲刺练

模拟实战挑战顶尖：挑战高考压轴题，养成稳定攻克难题的“题感”

一：电磁感应现象的理解和判断

常见的产生感应电流的三种情况

二：感应电流方向的判断

1．用楞次定律判断

(1)楞次定律中“阻碍”的含义：

2．用右手定则判断

该方法只适用于切割磁感线产生的感应电流，注意三个要点：

(1)掌心——磁感线垂直穿入掌心；

(2)拇指——指向导体运动的方向；

(3)四指——指向感应电流的方向．

【技巧总结】判断感应电流方向的“四步法”

三：楞次定律推论的应用

内容例证

阻碍原磁通量变化——“增反减同”

磁铁靠近线圈，B感与B原方向相反

阻碍相对运动——“来拒去留”

使回路面积有扩大或缩小的趋势

——“增缩减扩”

P、Q是光滑固定导轨，a、b是可动金属棒，磁铁下移，a、b靠近

阻碍原电流的变化——“增反减同”

合上S，B先亮

【规律方法】楞次定律中“阻碍”的问题的思路

技巧1：会正确应用“三定则一定律”

安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的应用对比

基本现象因果关系应用规律

运动电荷、电流产生磁场因电生磁安培定则

磁场对运动电荷、电流有作用力因电受力左手定则

部分导体做切割磁感线运动因动生电右手定则

闭合回路磁通量变化因磁生电楞次定律

1.左、右手定则巧区分

(1)区分左手定则和右手定则的根本是抓住“因果关系”：“因电而动”——用左手，“因动生电”——用右手。

(2)使用中左手定则和右手定则很容易混淆，为了便于记忆，可把两个定则简单地总结为通电受力，“力”的

最后一笔“丿”向左，用左手；运动生电，“电”的最后一笔“乚”向右，用右手。

2.解题思路

(1)应用楞次定律时，一般要用到安培定则来分析原来磁场的分布情况．

(2)研究感应电流受到的安培力，一般先用右手定则确定电流方向，再用左手定则确定安培力的方向，或者

直接应用楞次定律的推论确定．

(3)“三定则、一定律”中只要是涉及力的判断都用左手判断，涉及“电生磁”或“磁生电”的判断都用右手判断，

即“左力右电”．

技巧2：感应电动势求解的“四种”模型

情景图

绕一端垂直匀强磁场绕与B垂直的轴

回路(不一定一段直导线(或等

研究对象匀速转动的一段导体匀速转动的导线

闭合)效成直导线)

棒框

E＝NBSωsinω

ΔΦ1

表达式E＝nE＝BlvsinθE＝Bl2ωt(从中性面位置开

Δt2

始计时)

【规律总结】应用法拉第电磁感应定律应注意的三个问题

ΔΦ

(1)公式E＝n求解的是一个回路中某段时间内的平均电动势，在磁通量均匀变化时，瞬时值才等于平均

Δt

值．

ΔB

(2)利用公式E＝nS求感应电动势时，S为线圈在磁场范围内的有效面积．

Δt

nΔΦ

(3)通过回路截面的电荷量q仅与n、ΔΦ和回路电阻R有关，与时间长短无关．推导如下：q＝IΔt＝Δt

ΔtR

nΔΦ

＝.

R

技巧3：会分析自感现象

1．自感现象的四大特点

(1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化．

(2)通过线圈中的电流不能发生突变，只能逐渐变化．

(3)电流稳定时，自感线圈就相当于普通导体．

(4)线圈的自感系数越大，自感现象越明显，自感电动势只是延缓了过程的进行，但它不能使过程停止，更

不能使过程反向．

2．自感中“闪亮”与“不闪亮”问题

与线圈串联的灯泡与线圈并联的灯泡

电路图

电流逐渐增大，灯泡逐渐

通电时电流突然增大，然后逐渐减小达到稳定

变亮

电路中稳态电流为I1、I2：

电流逐渐减小，灯泡逐渐①若I2≤I1，灯泡逐渐变暗；

断电时

变暗，电流方向不变②若I2＞I1，灯泡“闪亮”后逐渐变暗．

两种情况下灯泡中电流方向均改变

涡流、电磁阻尼和电磁驱动

电磁阻尼电磁驱动

由于磁场运动引起磁通量的变化而

由于导体在磁场中运动而产生感应电

成因产生感应电流，从而使导体受到安

不同流，从而使导体受到安培力

培力

点

安培力的方向与导体运动方向相反，阻导体受安培力的方向与导体运动方

效果

碍导体运动向相同，推动导体运动

由于电磁感应，磁场能转化为电能，

导体克服安培力做功，其他形式的能转

能量转化通过安培力做功，电能转化为导体

化为电能，最终转化为内能

的机械能，从而对外做功

两者都是电磁感应现象，都遵循楞次定律，都是安培力阻碍引起感应电流的

相同点

导体与磁场间的相对运动

（建议用时：50分钟）

1．（2025·天津和平·模拟预测）如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，

两导轨间距L0.3m，导轨的电阻不计，其间连接有固定电阻R0.4Ω，导轨上停放一质量为m0.1kg，

电阻r0.2Ω的金属杆ab、整个装置处于磁感应强度为B0.5T的匀强磁场中，磁场的方向竖直向下.现用

一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入

电脑，获得电压U随时间t的变化关系如图乙所示.

(1)试证明金属杆做匀加速直线运动，并计算加速度的大小；

(2)求第2s末外力F的瞬时功率；

(3)如果水平外力从静止开始拉动杆2s所做的功为0.3J，求回路中定值电阻R上产生的焦耳热是多少？

2．（2025·天津·二模）如图所示的装置为了探究导体棒在有磁场存在的斜面上的运动情况，MN、M'N'是两

条相距为L0.5m的足够长的光滑金属导轨，放置在倾角均为30的对称斜面上，两导轨平滑连接，连

接处水平，两导轨右侧接有阻值为R0.8Ω的固定电阻，导轨电阻不计。左边斜面区域存在大小为B1T，

方向垂直于左边斜面向上的匀强磁场，右侧斜面区域没有磁场。质量为m0.1kg，电阻为r0.2Ω的导体

棒从左侧导轨足够高处自由释放，运动到底端时已匀速运动。运动过程中导体棒与轨道接触良好且始终与

轨道垂直，g10m/s2。

(1)求导体棒第一次沿右侧斜面上滑的最大高度h；

(2)若导体棒从最低点沿左侧斜面上滑的最大距离为s0.25m，求该上滑过程的时间t；

(3)若从释放导体棒到导体棒最终静止的整个过程中，电阻R上产生的热量为Q0.64J，求导体棒最初释放

点的高度H。

3．（2025·天津河西·模拟预测）利用电磁感应现象，可以测量空间某处的磁场。

(1)如图甲所示，电阻为r、长为l的导体棒ab放置在光滑的水平导轨上，导轨左侧接一阻值为R的定值电阻，

导轨间距也为l。导轨处在竖直向下的匀强磁场中，导体棒ab在外力作用下沿导轨水平向右做匀速直线运

动，速度大小为v，电流表的示数为I。导体棒ab始终与导轨接触良好，导轨电阻不计，求磁感应强度的

大小B；

(2)已知北半球某处地磁场的磁感应强度没有东西方向的分量，磁感应强度方向与水平方向夹角为。在该

处一水平面内放置一个长、宽分别为l1、l2的单匝矩形线框CDEF，线框总电阻为r0，其中CD沿南北方向、

DE沿东西方向，如图乙所示。线框分别以CD、DE为轴向下转动到竖直平面内，两次通过线框导线某横

截面的电荷量分别为Q1、Q2，线框所在处的磁场可视为匀强磁场。求该处磁感应强度大小B0和的正切值。

4．（2025·天津南开·二模）利用超导体可以实现磁悬浮，图甲是超导磁悬浮的示意图。在水平桌面上有一个

周长为L的超导圆环，将一块永磁铁沿圆环中心轴线从圆环的正上方缓慢向下移动，由于超导圆环与永磁

铁之间有排斥力，结果永磁铁能够悬浮在超导圆环的正上方h1高处，此时圆环所处位置的磁感应强度为B1、

磁场方向与水平方向的夹角为θ1，永磁铁磁场方向如图甲中所示。

(1)从上向下看，判断超导圆环中的电流方向；

(2)若永磁铁在h1高处时超导圆环中的电流强度为I1，求此时超导圆环所受的安培力F的大小和方向；

(3)在接下来的几周时间内，发现永磁铁在缓慢下移。经过较长时间t0后，永磁铁的平衡位置变为离超导圆

环h2高处。有一种观点认为超导体也有很微小的电阻率，只是现在一般仪器无法直接测得，超导圆环内电

流的变化造成了永磁铁下移。若已知永磁铁在h2高处时，圆环所处位置的磁感应强度大小为B2，磁场方

向与水平方向的夹角为θ2，永磁铁的质量为m，重力加速度为g，永磁铁从h1处经时间t0缓慢下移到h2处

过程中，超导圆环中电流强度的平方随时间变化的图像如图乙所示(I1和I2均为未知量)，超导圆环导线的

横截面积为S。求永磁铁平衡位置变为h2高处时，超导圆环中的电流强度I2和该超导圆环的电阻率ρ。

5．（2025·天津滨海新·模拟预测）如图甲，足够长水平固定的平行金属导轨MN、PQ，其宽度L1m，导轨

间接R11.5Ω、R23Ω的电阻，质量为m0.5kg、电阻为r1Ω、长度为1m的金属杆ab静置在导轨上，

整个装置处于竖直向下匀强磁场中。现用一垂直杆水平向右的恒力F6N拉金属杆ab，使它由静止开始运

动，金属杆与导轨接触良好并保持与导轨垂直，ab速度v随时间t的关系如图乙所示，导轨电阻不计，ab

与导轨间的动摩擦因数0.4，取g10m/s2（忽略ab杆运动过程中对原磁场的影响），求：

(1)磁感应强度B的大小；

(2)02s内通过金属杆ab的电荷量；

(3)02s内ab产生的热量。

6．（2025·天津·二模）某种新型智能化汽车独立悬架系统的电磁减震器是利用电磁感应原理制造的，下图为

其简化的原理图。该减震器由绝缘的橡胶滑动杆及多个相同的单匝矩形闭合线圈组成，线圈相互靠近、彼

此绝缘，固定在绝缘杆上，线圈之间的间隔忽略不计。滑动杆及线圈的总质量为m，每个矩形线圈的电阻

L

为R，ab边长为L，bc边长为。某次减震过程中，该减震器从距离磁场边缘高h处由静止自由下落，当

2

gh

线圈2恰好完全进入磁场时减震器的速度大小为。已知匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度大小为B，

2

不计空气阻力，该减震器始终保持竖直，重力加速度为g。

(1)求线圈1的ab边进入磁场瞬间，减震器的加速度大小a；

(2)求减震器下落过程中，线圈1和2产生的热量之和；

(3)求从减震器开始下落到线圈2恰好完全进入磁场所用的时间t。

7．（2025·天津·二模）著名的法拉第圆盘发电示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q

分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中。圆盘以恒定角速度旋转时，关于

流过电阻R的电流，下列说法正确的是（）

A．圆盘中的电流呈周期性变化特点

B．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动

C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向发生变化

D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍

（建议用时：50分钟）

8．（2025·天津红桥·二模）在abcd空间区域内有一个垂直于水平传送带向下、磁感应强度为B的匀强磁场，

ab、cd边界与传送带运行方向垂直且ac2d。有一N匝边长为d的正方形绝缘闭合线圈，总质量为m，总

电阻为R。线圈在运动过程中左右两边始终与磁场边界平行，其底面与传送带间的动摩擦因数为，进入

磁场前已和传送带共速，传送带的速度始终保持向右的v0。已知线圈在完全进入磁场前已经达到匀速，且

在线圈右侧边到达cd时恰好与传送带再次共速。求：

(1)线圈在完全进入磁场前一瞬间的速度v的大小；

(2)在进入磁场的过程中，线圈中产生的焦耳热Q；

(3)从线圈的右侧边刚要进入磁场到线圈的右侧边刚要穿出磁场的过程所经历的时间t。

9．（2025·天津·二模）如图甲所示，质量m1.0102kg、边长L0.20m、电阻R2.0Ω的正方形单匝金

属线框abcd，置于倾角30的绝缘斜面上，ab边与斜面底端平行，线框的一半面积处在垂直斜面向上

的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t按图乙所示的规律周期性变化，已知线框在斜面上始终保持静止，取

g10m/s2。求：

2

(1)在t2.010s时线框受到斜面摩擦力Ff的大小；

(2)线圈中感应电流的有效值I。

10．（2025·天津·模拟预测）下列图中有四幅图片，涉及有关物理学发展历史的四个重大发现，有关说法正

确的是（）

A．甲图片所涉及的物理现象属于核裂变，由德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼在实验中发现

B．乙图片中的电磁波是人们利用X射线管来产生的，它的波长比紫外线更长

C．丙图片是法拉第研究阴极射线并发现电子的装置

D．丁图片所反映的现象是居里夫妇最先发现的，后来他们又深入研究发现了两种新元素“钋”和“镭”

11．（2025·天津河西·二模）“福建号”航母装备了最先进的电磁弹射装置，某兴趣小组设计制作了该电磁弹

射装置的简易模型，其加速和减速过程如下所述。如图所示，两根足够长的平直轨道AB和CD固定在水平

面上，轨道电阻忽略不计，其中PQ左侧为光滑金属轨道，PQ右侧为粗糙绝缘轨道，AC间接有定值电阻R。

沿CD轨道建立x轴，坐标原点与Q点重合。PQ左侧分布有垂直于轨道平面向下的匀强磁场B0，PQ右侧分

布有垂直于轨道平面向下、沿x轴渐变的磁场B1kx。现将一质量为m、长度为L、电阻为R的金属棒ab

垂直放置在轨道上，放置位置位于PQ的左侧。PQ的右方还有质量为3m、各边长均为L的U形框cdef，其

电阻为3R，开始时U形框恰好不与PQ左侧的光滑金属轨道接触。ab棒在恒力F作用下向右运动，到达PQ

前已匀速。当ab棒运动到PQ处时撤去恒力F，随后与U形框发生碰撞，碰后连接成“口”字形闭合线框，并

k2L4

一起运动，后续运动中受到与运动方向相反的阻力，阻力大小f与速度大小v满足fv。已知m1kg，

2R

F2N，L1m，R1Ω，B01T，k1T/m。

(1)金属棒ab在PQ左侧运动时，比较a、b两点的电势高低，ab（填写“>”“<”或“=”）；

(2)求金属棒ab与U形框碰撞前速度的大小v0；

(3)①求“口”字形线框停止运动时，ed边的坐标xed；

②求U形框在运动过程中产生的焦耳热QU。

12．（2025·天津·二模）如图甲所示，列车进站时利用电磁制动技术产生的电磁力来刹车。某种列车制动系

统核心部分的模拟原理图如图乙所示，一闭合正方形刚性单匝均匀导线框abcd放在水平面内，其质量为m，

阻值为R，边长为L，左、右两边界平行且宽度为L的区域内有磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强

磁场。当线框运动到ab边与磁场左边界间的距离为L时，线框具有水平向右的速度7v0，当cd边离开磁

场右边界时线框速度为v0。已知运动中ab边始终与磁场左边界平行，除磁场所给作用力外线框始终还受到

6mv2

与运动方向相反、大小恒为f0的阻力作用，求：

L

(1)线框进入磁场的过程中通过线框某一横截面的电荷量绝对值q；

(2)线框通过磁场过程中产生的总焦耳热Q；

(3)线框速度由7v0减小到v0所经历的时间t。

13．（2025·天津和平·二模）如图所示，匝数为N、电阻为R的线圈内有方向垂直于线圈平面向上的随时间

均匀变化的匀强磁场B1，线圈通过开关S连接两根间距为L、倾角为的足够长平行光滑金属导轨，导轨下

端连接阻值为R的电阻。一根阻值也为R、质量为m的导体棒ab垂直放置于导轨上。在平行金属导轨区域

内仅有垂直于导轨平面向上的恒定匀强磁场，磁感应强度大小为B2。接通开关S后，导体棒ab恰好能静止

在金属导轨上。假设导体棒ab与导轨接触良好，不计导轨电阻。求：

(1)B磁场穿过线圈磁通量的变化率；

1t

1

(2)开关S断开后，ab从静止开始下滑到速度大小为v时，此过程ab上产生的热量为其获得动能的，求此

5

过程通过ab的电荷量q。

14．（2025·天津河西·模拟预测）电动汽车通过能量回收装置增加电池续航。在行驶过程中，踩下驱动踏板

时电池给电动机供电，松开驱动踏板或踩下刹车时发电机工作回收能量。某兴趣小组为研究其原理，设计

了如图所示的模型：两个半径不同的同轴圆柱体间存在由内至外的辐向磁场，磁场方向沿半径方向，有一

根质量为m、长度为L、电阻为R的金属棒MN通过导电轻杆与中心轴相连，可绕轴无摩擦转动，金属棒

所在之处的磁感应强度大小均为B，整个装置竖直方向放置。中心轴右侧接一单刀双掷开关：踩下驱动踏

板，开关接通1，电池给金属棒供电，金属棒相当于电动机，所用电池的电动势为E，内阻为r；松开驱动

踏板或踩下刹车，开关自动切换接通2，金属棒相当于发电机，给电容器充电，所接电容器电容为C。初始

时电容器不带电、金属棒MN静止，电路其余部分的电阻不计。

(1)踩下驱动踏板后，求金属棒刚启动时加速度a的大小及开始运动后的转动方向（从上往下看）；

(2)踩下驱动踏板后，求金属棒可达到的最大转动线速度。

(3)当金属棒达到最大转动速度后松开驱动踏板，在一段时间后金属棒MN将匀速转动。

①求此时电容器C上的带电量。

②定性画出松开驱动踏板后的电容器的电压与电荷量关系的U—q图像，并结合图像和题目中的条件，求电

容器最终能回收多少能量储存起来

（建议用时：40分钟）

15．（2025·天津·一模）列车进站时，其刹车原理可简化如图所示，在车身下方固定一N匝闭合矩形线框abcd，

利用线框进入磁场时所受的安培力，辅助列车刹车。已知列车的质量为m，车身长为s，线框的ab和cd长

度均为L（L小于匀强磁场的宽度），线框的总电阻为R。站台轨道上匀强磁场区域足够长，磁感应强度的

大小为B。车头的线框刚进入磁场的速度为v0，列车停止前所受铁轨阻力及空气阻力的合力恒为f。线框cd

边刚进入磁场时，列车刚好停止。求：

(1)车头进入磁场瞬间，判断线框ab边产生的感应电流的方向及列车的加速度大小a。

(2)列车从进站到停下来的过程中线框产生的热量Q。

16．（2025·天津红桥·一模）某学校的一节物理课上，王老师以电磁炉上的金属戒指为研究对象，探究电磁

感应现象。戒指可视为周长为L、横截面积为S（如图所示）、电阻率为的单匝圆形线圈，放置在匀强磁

场中，磁感应强度方向垂直于戒指平面向里。若磁感应强度大小在t时间内从0均匀增加到B0，求：

(1)戒指中的感应电动势E的大小；

(2)戒指中的感应电流I的大小和方向；

(3)戒指中电流的热功率P。

17．（2025·天津宁河·一模）如图所示，电阻不计足够长的光滑平行金属导轨与水平面夹角θ=30°，导轨间距

l，所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场，磁感应强度为B=0.2T，方向垂直斜面向上。甲、乙

金属杆质量均为m=0.02kg、电阻均为R，甲金属杆处在磁场的上边界，乙金属杆距甲也为l，其中l=0.4m。

同时无初速释放两金属杆，此刻在甲金属杆上施加一个沿着导轨的外力F，保持甲金属杆始终与乙金属杆未

进入磁场时的加速度相同。（取g=10m/s2）

(1)若甲金属杆刚出磁场时，乙金属杆进入磁场恰好做匀速运动，计算电阻R为多少？

(2)以刚释放时t=0，写出从开始到甲金属杆离开磁场，外力F随时间t的变化关系，并说明F的方向；

(3)若从开始释放到乙金属杆离开磁场，整个过程回路中共产生热量Q=0.055J，试求此过程中外力F对甲做

的功W。

18．（2025·天津和平·一模）磁悬浮列车是通过电磁力牵引列车运行。简化模型如图甲所示，若磁悬浮列车

模型的总质量为m，模型底部固定一与其绝缘的单匝矩形金属线框abcd，线框的总电阻为R。用两根足够

长水平固定的光滑平行金属导轨PQ、MN模拟列车行驶的轨道，导轨间距为L（和矩形线框的ab边长相等），

导轨间存在垂直导轨平面的等间距的交替匀强磁场，相邻两匀强磁场的方向相反、磁感应强度大小均为B，

每个磁场宽度与矩形线框的边长ad相等，如图乙所示。将列车模型放置于导轨上，当交替磁场以速度v0

v

向右匀速运动时，列车模型受磁场力由静止开始运动，速度达到0时开始匀速运动，假定列车模型在运动

2

过程中受到的空气阻力大小恒定，不考虑磁场运动时产生的其他影响。

(1)求列车模型所受阻力f的大小；

(2)求列车模型匀速运动时，外界在单位时间内需提供的总能量；

3v

(3)列车模型匀速运动后，某时刻开始磁场又调整速度，经过t时间后列车模型速度达到0，这段时间内磁

4

场运动的位移为d，求此过程列车的位移x车

19．（2025·天津南开·一模）如图所示，光滑绝缘水平面上PQ右侧有垂直水平面向上的匀强磁场（磁场区

域足够大），磁场的磁感应强度大小为B，质量为m、电阻为R的单匝直角梯形金属线框ACDE放在水平面

上，ED边长为L，DE90,ACD30。现给线框施加一个水平向右的推力，使线框以速度v匀速

进入磁场，当A点刚进磁场时撤去推力，线框恰能全部进入磁场，线框运动过程中CD边始终与PQ垂直。

求：

(1)A点刚进磁场时线框中的电流I大小和刚进磁场时撤去推力线框的加速度a的大小；

(2)从撤去推力至线框全部进入磁场的过程，线框产生的焦耳热Q；

(3)从撤去推力至线框全部进入磁场的过程，通过线框横截面的电荷量q及AE边的长度L′。

20．（2025·天津南开·一模）如图所示，矩形导线框的匝数为N，面积为S，处在磁感应强度大小为B的匀

强磁场中，矩形导线框以角速度绕垂直磁场方向的轴OO'匀速转动，线框与理想变压器原线圈相连。理

想变压器原、副线圈的匝数比为1:4，图示时刻线框平面与磁感线，垂直并以此时刻为计时起点，R1为定值

电阻，R为滑动变阻器，交流电压表V1、V2均视为理想电表，不计线框的电阻。下列说法正确的是（