2027年高考物理总复习训练题-电磁感应的应用

2027年高考物理总复习训练题——电磁感应的应用

一,选择题（共15小题）

1.（2026•昆明模拟）如图所示，两根足够长的平行金属导轨位于水平的xOy平面内，导轨与x轴平行，

左端接有电阻R。在x>0的一侧存在竖直向下的磁场，磁感应强度B随空间均匀变化，满足B=Bo+kx

（k>0且为定值）。一金属杆与导轨垂直放置，且接触良好.在外力作用下沿x轴正方向匀速运动。t

=0时金属杆位于x=0处，不计导轨和金属杆的电阻。图中关于金属打两端的电压U和所受安培力F

2.（2026•邯郸二模）穿过一单匝闭合导线框的磁通量按如图所示规律变化，则导线框中因电磁感应产生

的电动势随时间变化的图像可能为（）

3.（2026•揭阳模拟）如图所示，两光滑直导轨AB、CD放在水平桌面上，右端连接一个定值电阻，左端

放一根导体棒。导轨之间有竖直方向等大的匀强磁场，磁场分界线ab、cd、ef、mn之间的距离均为L,

不计导轨和导体棒的电阻，导体棒以速度v水平向右匀速运动，且始终保持与导轨良好接触，以俯视时

顺时针方向为电流的正方向、从导体棒经过ab分界线开始时、通过电阻的电流i、电阻两端的电势差

UBD随时间t变化的图像正确的是（）

B.

4.（2026•重庆校级模拟）如图所示，光滑绝缘的水平桌面上有一等腰直角三角形区域ABC,BD是斜边

AC的高，且BD=L,三角形ABD区域内（含AB及AD边上）存在垂直于桌面向下的匀强磁场，三

角形BDC区域内（含BD、BC及DC边上）存在垂直于桌面向上的匀强磁场，两匀强磁场的磁感应强

度大小相同。一边长为L的正方形线框abed由粗细均匀的同种电阻丝构成，在外力的作用下，匀速通

过两个磁场区域。运动过程中，线框的cd边始终与等腰三角形AC边所在的直线MN重合。规定线框

中逆时针方向的电流为正，线框受到垂直于be边向左的安培力为正，穿过线框向下的磁通量为正，把

A点作为线框位移的起始点。则线框中产生的感应电流I、b点和a点间的电势差Uba、线柩所受安培力

F、穿过线框的磁通量中随线框运动位移x变化的图像正确的是（）

5.（2026•包头一模）如图，单匣正力形导体线框用细线悬挂，abed为匀强磁场边界，t=0时刻，ab、de

边界从正方形线框中点位置O向左右两边匀速展开，当磁场边界ab、de与线框边界重合时，剪断细线。

规定导线框中电流逆时针方向为正方向，下列线框中感应电流随时间变化关系图像可能正确的是（）

//////////////////////////////

6.（2026•湖北模拟）电子感应加速器常用于核物理研究。其简化原理如图所示，环形真空室水平放置，

半径为R的圆形区域内存在垂直于纸面向里，磁感应强度大小Bi=kt（k为大于零的常数）的变化磁场，

该磁场在环形真空室内激发感生电场使电子加速。真空室内存在另一个磁场B2（未画出），其作用是约

束电子在真空室内做圆周运动。已知电子的电荷量为e,则（）

电子

A.B2应垂直于纸面向外

B.B2应为恒定的匀强磁场

C.电子沿逆时针方向加速运动

D.因Bi变化，电子在真空室内每转一周动能增加nkeR2

7.（2026•云南模拟）关于如图所示四幅图所涉及的物理知识，下列说法正确的是（）

0

甲乙

A.图甲中转动把手可以使铝框跟随磁铁以相反方向转动，用到了甩磁阻尼原理

B.图乙中电子从左孔水平向右射入装置，可能做匀速直线运动或类平抛运动

C.图丙是电磁振荡实验电路，图中时刻电容器的电场能最大，此后的四分之一周期内线圈中的电流一

直增大

D.图丁是闭合电路中电源输出功率与外电阻的关系，当R=r•时，电源效率最大

8.（2026•丰台区模拟）如图所示的电路中，a、b、c为三盏完全相同的灯泡，L是自感线圈，下列说法正

确的是（）

L

0

C

a

—__

A.闭合开关S,a^b、c同时亮起来

B.电路稳定后，a比c暗

C.电路稳定后再断开开关，通过b的电流方向与之前相反

D.电路稳定后再断开开关，b比c先熄灭

9.（2026•镇江模拟）几位同学手拉手一起进行“千人震”实验，实验器材包含两节干电池（3.0V）、带铁

芯的多匝线圈（电阻很小）、开关，同学们按图示电路连接。实验中，先闭合开关，待电路稳定后再断

开开关，则（）

T1一

A.闭合开关瞬间，同学们有触电感，电流方向为A到B

B.断开开关瞬间，同学们有触电感，且AB间电压远大于3.0V

C.断开开关瞬间，同学们有触电感，且AB间电压等于3.0V

D.断开开关瞬间，流过同学们的电流方向为A到B

10.（2026•顺义区模拟）金属探测器的线圈中通有变化的电流，探测金属物品时，金属中会感应出涡流,

涡流的磁场反过来影响线圈中的电流，使仪器报警。关于其工作原理，下列说法正确的是（）

A.线圈中通有变化电流的目的是为了产生变化的磁场

B.探测器接触金属物品，才能在金属物品中产生涡流

C.涡流产生的磁场总是与线圈的磁场方向相反

D.探测器报警的直接原因是金属物品发热

11.（2026•通州区模拟）在断电自感现象的研究中，几位同学手拉手与一节电动势为L5V的干电池、导

线、开关、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示方式连接,断开开关时人会有触电的感觉。已知人体的电

阻比线圈的电阻大得多。下列说法正确的是（）

p-Hi----Q

A.闭合开关瞬间，人也会有被电击的感觉

B.断开开关瞬间，线圈中的电流突然增大

C.断开开关瞬间，流过人的电流方向为由Q-P

D.断开开关瞬间，流过人的电流大于流过线圈的电流

12.（2026•西城区二模）如图所示，Ai和A2是规格相同的两个灯泡，Ai与线圈L串联，A2与可调电阻R

串联，调节电阻R和Ri,使两个灯泡都正常发光。下列说法正确的是（)

A.闭合开关S,Ai和A2同时亮起

B.断开开关S,Ai缓慢熄灭，A2立即熄灭

C.增大电阻R,断开开关S瞬间可能观察到A2闪亮一下

D.减小电阻Ri,断开开关S瞬间可能观察到A2闪亮一下

13.（2026•昌平区二模）如图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，A和B是两个相同的小灯泡。

若两灯泡在以下操作中不会被烧坏，下列说法正确的是（）

A.开关由断开到闭合,灯泡A慢慢变亮，最终亮度不变

B.开关由断开到闭合,灯泡B立即变亮，然后慢慢熄灭

C.开关由闭合到断开,灯泡A闪比一下，然后熄灭

D.开关由闭合到断开,灯泡B闪亮一下，然后熄灭

14.（2026•顺义区模拟）在如图所示电路中，两个灯泡Ai和A2的规格相同，Ai与线圈L串联，A2与可

调电阻R串联。先闭合开关S,调节电阻R,使两个灯泡的亮度相同，再调节可调电阻Ri,使它们都

正常发光，然后断开开关S。重新接通电路，下列说法正确的是（）

A.闭合开关，Ai、A2亮度始终相同

B.闭合开关，A2缓慢亮起

C.电路稳定后断开开关，AHA2同时熄灭

D.电路稳定后断开开关，A2闪亮一下再熄灭

15.（2026•西安校级二模）下列四幅插图中说法正确的是（）

A.甲图中，铜盘靠惯性转动，手持磁铁靠近铜盘，铜盘转动加快

B.乙图中，大量粒子以初速度为。进入加速电场，之后粒子轨迹半径越大，比荷越大

C.内图中，把一根柔软的金属弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触并保持静止，通电后

弹簧会上下振动

D.丁图中，当人对着话筒讲话时线圈中会产生强弱变化的电流，这利用了电流的磁效应

二,多选题（共3小题）

（多选）16.（2026•武汉模拟）如图所示，光滑绝缘水平面上放置一个边长为L的正方形导线框abed。在

OWxVL与LWxV2L的区域内存在垂直水平面大小相等方向相反的匀强磁场，现给线框初速度vo让其

垂直边界进入左侧磁场，线框cd边恰好能出右侧磁场，已知线框ab边刚进入左侧磁场时所受安培力大

小为Fo,线框始终垂直于磁场。则运动过程中线框速度大小V、所受安培力大小F与线框位移x关系图

像正确的是（）

空间有两个宽度分别为L和2L的有界匀强磁场区域,

磁感应强度大小都为R.左侧磁场方向垂直于纸面向里，右侧磁场方向垂直于纸面向外.abed是一个由

均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框，线框以垂直于磁场边界的速度v匀速通过两个磁场区域,

在运动过程中，线框ab、cd两边始终与磁场的边界平行。设线框cd边刚进入磁场的位置为x=0,x轴

正方向水平向右，从线框cd边刚进入磁场开始到整个线框离开磁场区域的过程中，ab两点间的电势差

和线框受到的安培力F（规定水平向右为正方向）随着位置X变化的图像正确的是（）

2L1

2〃

U.

O：4x/(XL)

-3U。

A.一4〃

C.

D.

（多选）18.（2026•拉萨模拟）如图甲，水平面内有间距为Li的两根平行金属导轨，金属棒ab电阻不计,

放置在导轨上，并与导轨垂直并保持良好接触，导轨c、d之间接有电阻R,b、c间距为L2。整个装置

放在竖宜向下的匀强磁场中。现使磁感应强度随时间均匀减小，如图乙所示，金属棒ab始终保持静止，

A.ab中的感应电流方向从a到b

B.ab中的感应电流逐渐减小

C.ab所受的安培力不变

D.流过电阻R的电荷量为厚生

三,解答题（共4小题）

19.（2026•攀枝花二模）如图所示，两组足够长的平行固定金属导轨，间距均为Li=0.5m,含有倾角为8

的abed和水平桌面上的efqp,两者在c、d两点处绝缘但平滑连接。abed处于垂直导轨平面向.卜•的匀强

磁场中，ab间接有一阻值R=2C的定值电阻。在ef之间接有一恒流源，其电流大小I恒为4A且方向

如方框中箍头所示，在水平耒面的K度Lz=O2”矩形区域ghij处丁另磁场中。在iw和jn处开有正

对的缺口，当有物体从左向右经过缺口时，金属导轨被完美合上，旦恒流源同时自动断开停止供电。在

mnqp之间存在方向竖直向上、磁感应强度大小B?=0.5T的匀强磁场，在pq之间接有一自感系数L=

0.2H的纯电感线圈。现将质量m=0.2kg、长度也为Li电阻不计的导体棒从倾斜导轨abed上释放，其

在到达cd之前重力的瞬时功率P恒为6W。导体棒始终与导轨垂直且接触良好，经过ghij时磁场方向

水平向左、磁感应强度大小B2=kx（x为导体棒与gh的距离，k=0.1T/m）o已知磁场Bi和B2两区域

中导体棒与导机间动摩擦因数|1=0.5,其余部分均光滑，重力加速度g取lUm/s2,自感系数为L电感

线圈产生的自感电动势E=L令（式中式为电流变化率），不考虑电磁辐射造成的能量损失，俄丽«4.8,

4tAt

sinO=06,求：

（1）abed之间磁场的磁感应弛度大小Bi；

（2）导体棒经过区域ghij过程中动能的改变量AEk；

（3）导体棒通过缺口im和jn后，第一次向右运动到最远处离mn的距离s。

20.（2026•蚌埠模拟）如图甲所示，水平面内以O为圆心的圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁

感应强度B随时间均匀增大，满足B=kt（k>0）。根据麦克斯韦电磁理论，该磁场会在空间产生圆形

的感生电场，其电场线是以O为圆心的同心圆，方向为逆时针。在磁场区域内水平放入一半径为r的单

匝金属线圈，圆心位于O点。

（1）求穿过线圈的磁通量中和线圈中产生的感应电动势Eg

（2）线圈中的自由电荷在感生电场力的作用下定向移动形成感应电流，移送电荷量为q的电荷时感生

电场力做的功W，u=qE电，感生电场力F与感生电场强度E的关系满足F=qE。请证明线圈所在处的感

生电场强度E=/r。

（3）撤去线圈，在磁场中水平固定一光滑绝缘圆形轨道环，环的半径为r,圆心位于O点，如图乙所

示。环内最右侧锁定一电荷量为q、质量为m的带正电小球A,环内最左侧静置一质量为m的不带电

绝缘小球C,两小球均可视为质点。解除锁定，A在感生电场力的作用下沿凯道运动并与C发生弹性碰

撞，整个过程无电荷转移，不计带电小球运动时的电磁辐射。求从解除锁定到两球第2次碰撞前，感生

电场力对A做的功。

21.（2026•西城区校级一模）物理学家可以通过构建新模型、借助己有理论和逻辑推理，形成对微观世界

的新认识，如对光电效应、a粒子散射实验等现象的解释.

经典理论认为：①金属导体中自由电子与金属离子（即金属原子失去电子后的剩余部分）的碰撞，形成

了自由电子定向移动的阻力，其大小为£=",k称为阻力系数，v为自由电子定向移动的速率。②通电

金属导线中，电场线总是与导线的表面平行。

已知元电荷为e,忽略电子的重力及其热运动的影响，请借助上面的理论，通过构建模型来解答以下问

题。

（1）现有两种不同的金属材料1和2,材料对电子定向移动的阻力系数分别为ki和k2,单位体积内的

自由电子数分别为ni和皿。如图甲所示，用这两种金属材料制成横截面积相同、长度相同的两个圆柱

形导体，将它们串联在一起接入电路，达到稳定时会有恒定电流流过。

①在电压、电流、电阻三个电学量中，写出稳定时两导体一定相同的物理量。

②求稳定时两导体中的电场强度大小之比Ei：E2。

（2）测得（1）中的两种圆柱形导体的横截面积相同，将它们制成半径为I•的两个半圆环，再拼接成一

个导体圆环（圆柱形导体娥面的直径远小于圆环半径r）,如图乙所示，M、N为拼接位置。已知ki=2k2,

m=3n2o金属细圆环内部存在垂直于圆环平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间均匀增加，变化

率为0,其激发的涡旋电场会推动电子开始沿圆环运动。由7电子定向移动速率比较小，可忽略自由电

子绕圆环运动所需的向心力。经过短暂的时间后，电子的运动达到稳定状态。

①在稳定状态下，导体I中某电子受到的涡旋电场力F浅如图丙所示，请补充完整该电子受力的示意图：

并判断拼接位置M处堆积的冷剩电荷的电性。

②求稳定状态下，导体1中的静电场场强大小E。

22.（2026•河南模拟）一个阻值为R、质数为n的圆形金属线圈与阻值为R的电阻Ri、电容为C的电容

器连接成如图甲所示回路。金属线圈的半径为门,在线圈中半径为F2的圆形区域内存在垂直于线圈平

面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间变化的关系图线如图乙所示。图线与横、纵轴的截距分别为

to和Bo,导线的电阻不计。求：

（1）通过电阻Ri的电流大小和方向;

（2）U时刻电容器所带电荷最Q。

解答

一,选择题（共15小题）

1.（2026•昆明模拟）如图所示，两根足够长的平行金属导轨位于水平的xOy平面内，导轨与x轴平行，

左端接有电阻R。在x>0的一侧存在竖直向下的磁场，磁感应强度B随空间均匀变化，满足B=Bo+kx

（k>0且为定值）。一金属杆与导轨垂直放置，且接触良好.在外力作用下沿x轴正方向匀速运动。t

=0时金属杆位于x=0处，不计导轨和金属杆的电阻。图中关于金属打两端的电压U和所受安培力F

【分析】题目描述金属杆在x>0区域沿x轴正方向匀速运动，该区域存在竖直向下且随空间线性变化

的磁场。金属杆切割磁感线产生感应电动势，其两端电压等于感应电动势。已知磁场随x线性增加，金

属杆匀速运动，因此感应电动势与x成正比，电压U随时间t也线性增加，对应U7图像应为倾斜更

线。金属杆所受安培力与电流和磁场强度乘积成正比，电流由感应电动势和电阻决定，磁场随x线性变

化，因此安培力与x的平方成正比，随时间t的变化为二次函数关系，F-t图像应为开口向上的曲线。

【解答】解：CD、由闭合电路欧姆定律可得，电路中的感应电流为/=*=白噌注。金属杆所受

KoKo

22

安培力为F=BIL,代入数据可得B=人、可知F与x不是线性关系，F-x图像应为曲线。

2222

由尸二（Bo+j）L:结合x=\（可得?=（无+整）L匕可知F与t也不是线性关系，F-t图像应为

曲线，故C错误，D错误。

AB、设金属杆在时间At内运动的位移为X,且At-O,两导轨间的距离为L。在At时间内，金属杆与

导彷、电阻构成的闭合回路中磁通量的变化量为△<1>=（Bo+kx）xL-Oo则内闭合回路中产生的感

应电动势为E=羿=(BQ+%汉设金属杆匀速运动的速度为v,则有u=卷,代入上式可得E=(Bo+kx)

Lvo不计导轨和金属杆的电阻，则金属杆两端的电压U=E=(Bo+kx)Lv,可知U与x成线性关系,

其图像为一条倾斜的直线。由U=(Bo+kx)Lv,结合x=v【，可得U=(Bo+kvt)Lv,可知U与1也

成线性关系，其图像为•条倾斜的直线，故A错误，B正确；

故选:故

【点评】本题综合考查电磁感应与动力学、图像分析，涉及法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、

安培力公式等核心知识点。题目情境设计新颖，磁场分布满足B=Bo+kx且金属杆匀速运动，需要学生

建立动态的物理模型。求解金属杆两端电压U时，需通过微元思想分析内磁通量的变化，推导出U

=(Bo+kx)Lv,明确U与x或l均呈线性关系；分析安培力F时，则需联立/=/与F=BIL,得到F<x

(%+kx)2,故F随x或1非线性增长。本题计算量适中，但侧重考查学生对变化磁场的感应电动势的

定量推导能力、图像转换能力以及公式的综合应用能力，区分度较好。

2.(2026•邯郸二模)穿过一单而闭合导线框的磁通量按如图所示规律变化，则导线框中因电磁感应产生

的电动势随时间变化的图像可能为()

234

34t/s

【分析】根据法拉第电磁感应定律，感应电动势大小等于中-t图像的斜率，分阶段分析斜率的正负与

大小，判断电动势的变化规律。

【解答】解：法拉第电磁感应定律：后=川骅|,感应电动势的大小等于磁通量中7图像的斜率绝对

值；电动势的方向由斜率的正负决定，斜率不变时，电动势大小和方向均恒定。

0〜1s：磁通量中从0线性增大，斜率为正的常数，因此感应电动势大小恒定，方向为某一固定方向(设

为正方向）；

1-3s：磁通量先从最大值线性减小到0（1〜2s）,再反向线性增大到负的最大值（2〜3s）。这两个阶段

的斜率均为负的常数（与0〜1s斜率符号相反，绝对值相同），因此感应电动势大小不变，方向与。〜

Is相反（负方向），且I〜3s内斜率恒定，电动势保持不变。

3〜4s：磁通量从负的最大值线性减小到0,斜率为正的常数（与0〜1s斜率相同），因此感应电动势大

小恒定，方向与。〜1s相同（正方向），故A正确，BCD错猊。

故选：Ao

【点评】本题考查①-t图像与感应电动势的对应关系，侧重考查对磁通量变化率的理解，属于基础图

像分析题。

3.（2026•揭阳模拟）如图所示，两光滑直导轨AB、CD放在水平桌面上，右端连接一个定值电阻，左端

放一根导体棒。导轨之间有竖直方向等大的匀强磁场，磁场分界线ab、cd、ef、mn之间的距离均为L,

不计导轨和导体棒的电阻，导体棒以速度v水平向右匀速运动，且始终保持与导轨良好接触，以俯视时

顺时针方向为电流的正方向、从导体棒经过ab分界线开始时、通过电阻的电流i、电阻两端的电势差

A.

【分析】题目描述导体棒在宽度变化的导轨I:匀速通过方向交替的磁场区域，产生感应电流和电势差。

分析时需关注导体棒切割磁感线的有效长度随时间线性减小，导致感应电动势线性变化。根据右手定则,

在不同磁场方向区域感应电流方向相反，规定正方向后电流有正负。在无磁场区域感应电流为零。电阻

两端的电势差与感应电动势大小相等，其变化趋势与有效长度变化一致，方向由电流方向决定。因此需

分段判断电流和电势差随时间变化的线性关系及方向。

【解答】解：设导轨切割磁感线的有效长度为1,由于导轨收缩，1随时间严格单调递减。

在。（亡＜3介段，导体棒在向里的磁场中运动，根据右手定则，感应电流方向为顺时针（正方向），大

小।，.=下Blv;

因电流由B流向D,电阻两端电势差UBD=iR为正。随1减小，i与UBD均正向减小。

在L阶段，无磁场，感应电流及电势差均为零。

VV

在一＜t＜一阶段，导体棒在向外的磁场中运动，感应电流方向转为逆时针（负方向），电流由D流向

vv

B,故UBDVO;

此阶段i与UBD均为负值，且随I减小其绝对值继续减小。

由于导轨间距持续变窄，t二多时刻的有效长度必然小于t=［时刻的有效长度，故第三阶段起始时刻电

流和电压的绝对值，必须严格小于第一阶段结束时刻的绝对值。

综合以上分析•，图D中第三阶段电势差大于零，图A、C中第三段起始绝对值大于第一段结束绝对值，

均不符合物理事实，图B变化规律及幅值关系均正确，故B正确，ACD错误。

故选:B。

【点评】本题以电磁感应中导体棒在变化磁场中匀速运动为背景，考查法拉第电磁感应定律与闭合电路

欧姆定律的综合应用。题目巧妙设置了导轨宽度随位置变化的情景，使得切割磁感线的有效长度成为时

间的线性函数，从而将感应电动势、电流和路端电压的变化与运动学过程紧密关联。本题;I•算量适中，

但要求考生具备清晰的物理图景构建能力，能够分段分析导体棒在不同磁场区域中的电磁感应现象，并

准确判断感应电流的方向与大小变化规律。重点考查了学生对动生电动势公式E=Blv的理解、右手定

则的应用以及对路端电压U=IR的掌握，同时锻炼了其逻辑推理与图像分析能力。题目将空间上的磁

场分布与时间上的运动过程相结合，设问层次分明，是一道综合性较强的中等难度好题。

4.（2026•重庆校级模拟）如图所示，光滑绝缘的水平桌面上有一等腰直角三角形区域ABC,BD是斜边

AC的高，且BD=L,三角形ABD区域内（含AB及AD边上）存在垂直于桌面向下的匀强磁场，三

角形BDC区域内（含BD、BC及DC边上）存在垂直于桌面向上的匀强磁场，两匀强磁场的磁感应强

度大小相同。一边长为L的正方形线框abed由粗细均匀的同种电阻丝构成，在外力的作用下，匀速通

过两个磁场区域。运动过程中，线框的cd边始终与等腰三角形AC边所在的直线MN重合。规定线框

中逆时针方向的电流为正，线框受到垂直于be边向左的安培力为正，穿过线框向下的磁通审:为正，把

A点作为线框位移的起始点。则线框中产生的感应电流I、b点和a点间的电势差Uba、线框所受安培力

F、穿过线框的磁通量中随线框运动位移x变化的图像正确的是（）

【分析】线框匀速通过两个方向相反的匀强磁场区域，运动过程中cd边始终与AC边重合。分析感应

电流I、电势差Uba、安培力F及磁通量6随位移X的变化，需明确线框在不同位移区间内切割磁感线

的有效长度变化及磁通量变化情况。从线框位移起始点A开始，需分段考察线框进入、完全在磁场中

及离开磁场的过程，结合右手定则判断感应电流方向，根据有效切割长度计算感应电动势，并利用安培

力公式分析受力，同时注意磁通量正负的规定，从而推断各物理量图像的正确形态。

【解答】解：线框穿过磁场区域时，安培力F随位移x的变化关系可分段分析：在OWxVL区间，仅

be边切割磁感线，有效切割长度l=x,感应电动势E=Bvx,安培力尸=8〃=岸/,该段图像为开

A

口向上的抛物线；

在LWxV2L区间，be边与ad边均切割磁感线，由于两侧磁场方向相反，根据右手定则可知两边产生

的感应电动势方向相同，总电动势E=Bv(2L-x)+Bv(x-L)=BLv,为恒定值，此时两边所受安

R2.2

培力方向均向左，总安培力/?=8/(2乙一”)+8/(%-乙)=8〃=%’=尸0，保持恒定；

在2LWxV3L区间，仅ad边切割磁感线，有效切割长度1=3L-x,感应电动势E=Bv(3L-x),安培

力F==空(3L-%)2,该段图像亦为开口向上的抛物线。

综合以上分析，安培力F随x的变化图像与选项C相符，故C正确，ABD错误。

故选：Co

【点评】本题综合考杳了电磁感应中的动生电动势、安培力、闭合电路欧姆定律以及图像分析能力。题

目将线框匀速通过两个方向相反、边界呈等腰三角形的磁场区域，涉及切割磁感线有效长度的动态变化、

多段并联边切割的叠加处理以及多个物理量随位移变化的图像判断。计算量中等，但过程分析较为复杂,

需要学生具备清晰的物理图景构建能力和严谨的分段推理逻辑。本题的亮点在于巧妙设置磁场分布与线

框运动轨迹，使得安培力、电流等物理量在不同阶段呈现抛物线或恒定值的变化规律，有效考查了学生

对电磁感应核心规律的深度理解和灵活应用。

5.（2026•包头二模）如图，单匝正方形导体线框用细线悬挂，abed为匀强磁场边界，t=0时刻，ab、de

边界从正方形线框中点位置O向左右两边匀速展开，当磁场边界ab、de与线框边界重合时，剪断细线。

规定导线框中电流逆时针方向为正方向，下列线框中感应电流随时间变化关系图像可能正确的是（）

【分析】题目描述磁场边界从线框中点向两侧匀速展开，线桂在磁场中经历两个物理过程。第一阶段磁

场区域扩大，线框内磁通量变化率恒定，产生恒定大小的感应电流；根据楞次定律判断电流方向为逆时

针，与规定正方向一致。第二阶段剪断细线后线框自由下落，下边切割磁感线，产生感应电流方向为顺

时针即负方向；下落过程中线框速度增大，但加速度因安培力而减小，导致电流随时间增大的速率逐渐

变小。因此电流图像应为先出现一段水平正方向线段，后接一段斜率绝对值逐渐减小的负方向曲线。

【解答】解：分析线框运动的两个过程。在磁场扩展阶段（0〜ti）,磁场区域的宽度随时间线性增加，

即w=2vto

根据法拉第电磁感应定律，回路中的磁通量变化率;7=BL-2u为一恒定值，因此感应电流i1=华大

AtK

小保持不变；

依据楞次定律，感应电流方向为逆时针，将其取为正方向，却

在自由下落阶段线框下边处于磁场内，释放瞬间速度为零，之后随线框下落，磁通量向里减

小，感应电流方向为顺时针，即i2<0,其大小12=等随速度v的增大而增大。

在线框下落过程中，根据牛顿第二定律有mg-更鼾=ma物可知加速度a川随速度v增大而减小。

由于i-t图像的斜率a勿，因此在U时刻之后，图线斜率的绝对值应逐渐减小，曲线趋于平缓。综

At邮

合0〜U阶段电流为正向恒值这一条件，故A正确，BCD错误。

故选：Ao

【点评】本题综合考查电磁感应中的法拉第电磁感应定律、楞次定律以及动力学分析，是一道构思巧妙、

思维层次丰富的难题。题目通过磁场边界匀速展开与线框自由下落两个阶段的组合，全面检验学生对动

生电动势产生条件、感应电流方向判断以及非匀变速过程中物理量变化趋势的深入理解。计算量适中，

但需要学生精准构建两个不同阶段的物理模型，并敏锐识别下落阶段感应电流大小与加速度之间的关联,

即i-t图像斜率反映加速度变化。其亮点在于将恒定的磁通量变化率与变加速运动中的感应电流变化有

机衔接，要求学生具备较强的逻辑推理和图像分析能力。易错点在于容易忽略下落阶段电流方向为负，

且其增长率逐渐减小，需通过牛顿第二定律进行严谨推导。

6.（2026•湖北模拟）电子感应加速器常用于核物理研究。其简化原理如图所示，环形真空室水平放置，

半径为R的圆形区域内存在垂直于纸面向里，磁感应强度大小Bi=kt（k为大于零的常数）的变化磁场，

该磁场在环形真空室内激发感生电场使电子加速。真空室内存在另一个磁场B2（未画出），其作用是约

束电子在真空室内做圆周运动。已知电子的电荷量为e,则（）

A.B2应垂直于纸面向夕卜

B.B2应为恒定的匀强磁场

C.电子沿逆时针方向加速运动

D.因B1变化，电子在真空室内每转一周动能增加nkeX

【分析】根据楞次定律判断感生电场方向，结合电子受力判断运动方向，再由洛伦兹力提供向心力分析

B2的方向与变化规律，最后利用动能定理计算电子转一周的动能增量。

【解答】解：ABC、根据楞次定律可以判断磁场Bi产生的感应电场方向为逆时针方向，电子在感生电

场作用下顺时针加速运动，电子在磁场B2作用下做圆周运动，根据左手定则可知磁场B2方向为垂直于

纸面向里，故ABC错误；

2

D、根据法拉第电磁感应定律可知磁场的变化产生的感应电动势大小为E=篝TTR2=knR

根据动能定理有eE=AEk

即电子在真空室内每转一周动能增加为=nkeR2,故D正确。

故选：Do

【点评】本题以电子感应加速器为背景，综合考查感生电场、楞次定律、洛伦兹力与动能定理的应用，

侧重电磁感应与圆周运动的结合分析，能有效考查对电磁感应综合问题的理解。

7.（2026•云南模拟）关于如图所示四幅图所涉及的物理知识，下列说法正确的是（）

A.图甲中转动把手可以使铝框跟随磁铁以相反方向转动，用到了电磁阻尼原理

B.图乙中电子从左孔水平向右射入装置，可能做匀速直线运动或类平抛运动

C.图丙是电磁振荡实验电路，图中时刻电容器的电场能最大，此后的四分之一周期内线圈中的电流一

直增大

D.图丁是闭合电路中电源输出功率与外电阻的关系，当R=i•时，电源效率最大

【分析】对四幅图分别结合电磁驱动、带电粒子在复合场的受力分析、LC振荡电路的能量变化规律、

电源输出功率与效率的关系逐一分析选项。

【解答】解：A.图甲中转动把手带动磁铁转动，铝框因电磁感应产生感应电流，根据楞次定律，感应电

流的磁场会阻碍铝框与磁铁的相对运动，因此铝框会跟随磁铁以相同方向转动，这是电磁驱动原理，而

非电磁阻尼，故A错误；

B.图乙中电子水平向右射入，电场力FtneE方向向上，洛伦兹力F洛=evB,方向向下，当葩寸，

F电=F洛，电子做匀速直线运动；若号合力为变力（洛伦兹力随速度方向变化），加速度方向改变,

无法做类平抛运动，故B错误；

C.图丙中电流i=0,此时电容器电荷量最大，电场能最大；此后电容器放电，在四分之一周期内，电场

能转化为磁场能，线圈中的电流持续增大，故C正确：

D.电源效率〃=得x100%,外电阻R越大效率越高；当R=i•时输出功率最大，但效率仅为50%,并

非最大，故D错误。

故选：Co

【点评】本题综合考查电磁学多个基础实验与规律，涵盖电磁驱动、复合场、电磁振荡、电源效率等知

识点，检验对物理概念和原理的理解。

8.（2026•丰台区模拟）如图所示的电路中，a、b、c为三盏完全相同的灯泡，L是自感线圈，下列说法正

确的是（）

L

______

c

A.闭合开关S,a、b、c同时亮起来

B.电路稳定后，a比c暗

C.电路稳定后再断开开关，通过b的电流方向与之前相反

D.电路稳定后再断开开关，b比c先熄灭

【分析】闭合开关瞬间，先分析干路和两条支路的电流通路，干路的a灯、直接支路的b灯可立即形成

电流；带自感线圈的c灯支路，因线圈会产生自感电动势阻碍电流增大，电流只能缓慢增加，再结合并

联电路的电流分配，分析稳定后各灯的电流大小；断开开关时，电源被切断，自感线圈会阻碍自身电流

减小，此时线圈、c灯、b灯形成闭合回路，再分析回路中电流的路径与方向变化，以及电流衰减时各

灯的状态变化。

【解答】解•：A、闭合瞬间，自感线圈L会产生很大的自感电动势，阻碍电流的增大，所以c灯是逐渐

变亮的，电流从电源正极流出，干路的a和并联支路的b会立即获得电流，同时亮起，即a、b光亮，

c后亮，故A错误；

B、稳定后，线圈L相当于导线，对电流无阻碍，干路电流为Ia=Ib+Ic,灯泡亮度由实际功率决定P

=「R,电阻相同，所以RAPc,a比c亮，故B错误；

C、稳定时，b灯的电流方向是自右向左，断开开关后，电源被切断，线圈L会产生自感电动势，维持

原来的电流方向，线圈中电流方向不变自右向左，此时L、c、b构成闭合回路，线圈L相当于电源，b

灯的电流方向变为自左向右，与原来相反，故C正确；

D、断开开关后，线圈L、灯泡c、灯泡b构成一个闭合的自感回路，电流会逐渐衰减，b和c会同时逐

渐熄灭，不存在谁先谁后，故D错误。

故选：Co

【点评】学生易错点，一是混淆通电和断电时自感线圈的作用，误以为闭合开关时c灯能立即亮起；二

是忽略断电后线圈与灯泡形成的闭合回路，误判电流方向和灯泡熄灭顺序；三是没理清稳定时干路和支

路的电流关系，错判灯泡亮度对比。

9.（2026•镇江模拟）几位同学手拉手一起进行“千人震”实验，实验器材包含两节干电池（3.0V）、带铁

芯的多匝线圈（电阻很小）、开关，同学们按图示电路连接。实验中，先闭合开关，待电路稳定后再断

开开关，则（）

A.闭合开关瞬间，同学们有触电感，电流方向为A到B

B.断开开关瞬间，同学们有触电感，且AB间电压远大于3.0V

C.断开开关瞬间,同学们有触电感,旦AB间电压等于3.0V

D.断开开关瞬间,流过同学们的电流方向为A到B

【分析】''千人震”实验，线圈电流变化时会产生自感电动势，阻碍电流变化，尤其断电瞬间会产生远

高于电源电压的感应电压，再结合楞次定律判断电流方向。

【解答】解：A、闭合开关瞬间，线圈的自感电动势只是阻碍电流增大，电源电压仅为3.0V,此时人

体两端几乎没有电压差，不会有触电感觉，故A错误；

BC、断开开大瞬间，线圈电流突然减小，产生很高的自感电动势，与人体构成闭合回路，AB问电压

远大于3.0V,同学们会有触电感觉，故B正确，C错误；

D、断开开关时，线圈的自感电流方向与原电流方向相同，因此流过人体的电流方向是B至IJA,故D

错误。

故选：Bo

【点评】学生容易混淆通电和断电自感的效果，误以为通电瞬间会产生高压；也容易忽略自感电动势的

方向判断，错判流过人体的电流方向。

10.（2026•顺义区模拟）金属探测器的线圈中通有变化的电流，探测金属物品时，金属中会感应出涡流,

涡流的磁场反过来影响线圈中的电流，使仪器报警。关于其工作原理，下列说法正确的是（）

A.线圈中通有变化电流的目的是为了产生变化的磁场

B.探测器接触金属物品，才能在金属物品中产生涡流

C.涡流产生的磁场总是与线圈的磁场方向相反

D.探测器报警的直接原因是金属物品发热

【分析】结合电磁感应和涡流的相关知识，先分析线圈中通变化电流的作用，再思考涡流产生的条件、

涡流磁场与原磁场的关系，最言结合题H描述的报警原理，逐一判断每个选项的表述是否符合楞次定律

与金属探测器的工作逻辑。

【解答】解：A.根据电流的磁效应，变化的电流会产生变化的磁场，这是使金属内部磁通量发生变化、

产生涡流的前提，故A正确；

B.涡流产生的条件是金属处于变化的磁场中，并不需要探测器和金属直接接触，磁场可以穿过空气作

用于金属，不需要探测器接触金属，故B错误；

C.根据楞次定律，涡流的磁场仅阻碍原磁场的变化：线圈磁场增强时涡流磁场与线圈磁场反向，线圈

磁场减弱时涡流磁场与线圈磁场同向，并非总是相反，故c错误；

D.题干明确说明报警的直接原因是涡流的磁场反过来影响线圈中的电流，和金属发热无关,故D错误。

故选：Ao

【点评】这道题的陷阱主要集中在对涡流产生条件、楞次定律的理解误区上，容易误以为必须接触金属

才能产生涡流，或错误认为涡流磁场总是与原磁场方向相反，还可能混淆探测器报警的直接原因和涡流

的热效应。

11.（2026•通州区模拟）在断电自感现象的研究中，几位同学手拉手与一节电动势为1.5V的干电池、导

线、开关、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示方式连接，断开开关时人会有触电的感觉。已知人体的电

阻比线圈的电阻大得多。下列说法正确的是（）

A.闭合开关瞬间，人也会有被电击的感觉

B.断开开关瞬间，线圈中的电流突然增大

C.断开开关瞬间，流过人的电流方向为由Q-P

D.断开开关瞬间，流过人的电流大于流过线圈的电流

【分析】根据自感现象，通过分析开关闭合和断开瞬间电路中电流、电压的变化情况，以及自感电动势

产生的原因和方向等知识来判断各选项的正误。

【解答】解：A、当开关闭合后，多质线圈与同学们并联，由于电源为I.5V的新干电池，所以电流很

小。同学没有触电感觉，故A错误；

B、断开电键时，由于线圈的电流减小而产生自感感动势，而阻碍电流的减小，只是电流减小的慢一些，

不会突然增大，故B错误；

C、当断开时，多匝线圈产生自感电动势，电流方向不变，此时线圈的电流从左向右，流过人的电流从

右向左即从QfP,故C正确；

D、当断开时，多匝线圈电流产生自感现象，从而产生很高的瞬间电压，与一队人组成自感回路，电流

通过同学们身体有触电的感觉。而此时流过人体的电流是由线圈的自感电动势提供的，电流是从流过线

圈的最大逐渐减小的，故流过人体的电流不会大于线圈的电流，故D错误。

故选：Co

【点评】本题主要考查自感现象，分析开关闭合和断开瞬间电路中电流、电压的变化情况，以及自感电

动势产生的原因和方向，属于基础题目，难度不大。

12.（2026•西城区二模）如图所示，Ai和A2是规格相同的两个灯泡，Ai与线圈L串联，A2与可调电阻R

串联，调节电阻R和Ri,使两个灯泡都正常发光。下列说法正确的是（）

A.闭合开关S,Ai和A2同时亮起

B.断开开关S,A1缓慢熄灭，A2立即熄灭

C.增大电阻R,断开开关S瞬间可能观察到A2闪亮一下

D.减小电阻Ri,断开开关S瞬间可能观察到A2闪亮一下

【分析】先分析开关闭合时，自感线圈对电流的阻碍作用，判断两灯亮起的先后；再分析开关断开时,

线圈与两灯构成的闭合回路，判断电流衰减方式；最后结合“闪亮一下”的条件，逐一分析改变电阻对

两支路稳定电流的影响，判断是否满足条件。

【解答】解：A、闭合开关瞬间，线圈L会产生自感电动势，阻碍电流的增大，因此Ai支路的电流是

逐渐增大的，Ai会慢慢亮起；而A2支路是纯电阻电路，电流会立即建立，A2会立即亮起。所以Ai和

A?不是同时亮起，故A错误；

B、断开开关S时，电源被切断，但线圈L会产生自感电动势，与Ai、A2和R构成闭合回路，电流会

通过这个回路逐渐衰减，因此Ai和A2都会缓慢熄火，并非A2立即熄火，故B错误：

C、原来两个灯泡正常发光，说明稳定时通过Ai的电流h和通过A2的电流12相等，增大电阻R后，

稳定时A2支路的电流12'会小于原来的h,断开开关瞬间，线圈L的自感电流会从原来的h开始衰减，

流过A2的初始电流就是II,大于A2原来的稳定电流12,，因此A2会闪亮一下再缓慢熄灭，故C正确；

D、减小Ri时，电路的总电阻减小，总电流增大，但Ai和A2支路的电流仍然保持相等，断开开关瞬

间，线圈L的自感电流从原来的h开始衰减，流过A2的电流不会超过其稳定电流，因此A2不会闪亮

一下，只会缓慢熄灭，故D错误。

故选：Co

【点评】学生容易混淆通电自感和断电自感的过程，尤其容易忽略“灯泡闪亮”的核心条件是稳定时线

圈支路电流大于灯泡支路电流，错误认为只要有自感现象灯泡就会闪凫，同时也容易误判断开开关后两

灯的熄灭方式。

13.（2026•昌平区二模）如图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，A和B是两个相同的小灯泡。

若两灯泡在以下操作中不会被烧坏，下列说法正确的是（）

ES

A.开关由断开到闭合，灯泡A慢慢变亮，最终亮度不变

B.开关由断开到闭合，灯泡B立即变亮，然后慢慢熄灭

C.开关由闭令到断开，灯泡A闪亮一下，然后熄灭

D.开关由闭合到断开，灯泡B闪亮一下，然后熄灭

【分析】先分析开关闭合时的通电自感过程，线圈L自感系数大、电阻小，闭合瞬间阻碍电流增大，

电流主要从A灯流过，B灯与A灯串联会立即亮起；稳定后L的电阻可忽略，A灯被短路，电流几乎

全部从L流过，A灯熄灭，B灯变亮；再分析开关断开时的