高中物理电磁感应题型大全（电磁感应题型特点与命题规律）

电磁感应是电磁学部分的核心内容，是高考考查的重点和热点内容。本章内容集中体现了与恒定电流、磁场、力学内容的联系，综合性很强，难度大，特别是从能量的角度分析和解决问题。

本章的知识点并不是很多，但与其它章节的联系却很多，每年的高考题中对这一章的内容均有所涉及。重点考查的内容主要是导轨上的导体切割磁感线为模型，综合考查电磁感应、恒定电流、磁场、牛顿运动定律、能量的转化和守恒等知识点。解决问题的思路是，先解决电磁感应部分知识点，即切割磁感线的那部分导体相当于电源，导体的电阻为电源的内电阻；第二是解决恒定电流部分的知识点，即用恒定电流的串并联的知识求电路中的电流；第三是解决磁场部分的知识点，就可以求出通电导体在磁场中受到的安培力，这时，这一类问题已经成为一个力学问题，就可以通过牛顿运动定律或能量的转化和守恒定律的知识来具体求解。

本章即磁场之后继续对考生的空间想象能力进行考查，另外主要考查考生的综合分析应用能力。利用图象解决物理问题的能力，现在也正成为高考考查比较频繁的内容。

一、本章内容、考试范围及要求

二、常见题型展示

1. 磁通量、磁通量的变化量的理解与应用

2. 右手定则与楞次定律的理解与应用

3. 多定则的综合应用

4. 法拉第电磁感应定律的理解与应用

5. 电磁感应中的四大类问题分析与计算

（1）电路问题

（2）图像问题

（3）力学问题

（4）能量问题

6. 电磁感应中运动模型：“杆 导轨”模型

7. 最近几年高考题

考试核心考点与题型：

选择题：对磁通量的理解，以及对楞次定律概念的认识和应用，自感、与生活实际想联系。

（2）解答题：导体棒在磁场中运动产生电流，以及与电路、力学、能量等方面的综合问题。

三、近几年高考在本章中的考查特点

1.对法拉第电磁感应定律和楞次定律的理解及应用的考查

磁通量是标量，但是在做题时是要规定方向的，这会导致一部分同学做题时出错，忽视掉方向的问题，楞次定律的概念比较难理解，但是可以用十二个字来概括一下“增反减同；增缩减扩；来去拒留”

【典例1】(2016·全国卷Ⅱ，20) (多选) 法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。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。圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是()

A．若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定

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，则电流方向可能发生变化

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

【典例2】(2015新课标全国Ⅰ,19) (多选) 1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”．实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示．实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后．下列说法正确的是()

A．圆盘上产生了感应电动势

B．圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动

C．在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化

D．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流,此电流产生的磁场导致磁针转动

【典例3】(2015新课标全国Ⅱ，15) 如图，直角三角形金属框abc放置的匀强磁场中,磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上．当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc.已知bc边的长度为l.下列判断正确的是()

A．Ua＞Uc，金属框中无电流

B．Ub＞Uc，金属框中电流方向沿abca

C．Ubc＝－1/2Bl2ω，金属框中无电流

D．Ubc＝12Bl2ω，金属框中电流方向沿acba

2.数学图像在物理中的运用

【典例4】(2015山东理综，19) 如图甲，R0为定值电阻，两金属圆环固定在同一绝缘平面内．左端连接在一周期为T0的正弦交流电源上，经二极管整流后，通过R0的电流i始终向左，其大小按图乙所示规律变化．规定内圆环a端电势高于b端时，a、b间的电压uab为正，下列uabt图象可能正确的是()

【典例5】(2014·新课标全国Ⅰ，18) 如图(a)，线圈ab、cd绕在同一软铁芯上．在ab线圈中通以变化的电流．用示波器测得线圈cd间电压如图(b)所示.已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是()

3. 对电磁感应现象在生产、生活中的科技应用的考查

【典例6】(2016江苏单科，6)(多选)电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法正确的有()

A．选用铜质弦，电吉他仍能正常工作

B．取走磁体，电吉他将不能正常工作

C．增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势

D．弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化

【典例7】(2016天津理综，12)电磁缓速器是应用于车辆上以提高运行安全性的辅助制动装置，其工作原理是利用电磁阻尼作用减缓车辆的速度。电磁阻尼作用可以借助如下模型讨论：如图所示，将形状相同的两根平行且足够长的铝条固定在光滑斜面上，斜面与水平方向夹角为θ。一质量为m的条形磁铁滑入两铝条间，恰好匀速穿过，穿过时磁铁两端面与两铝条的间距始终保持恒定，其引起电磁感应的效果与磁铁不动，铝条相对磁铁运动相同。磁铁端面是边长为d的正方形，由于磁铁距离铝条很近，磁铁端面正对两铝条区域的磁场均可视为匀强磁场，磁感应强度为B，铝条的高度大于d，电阻率为ρ，为研究问题方便，铝条中只考虑与磁铁正对部分的电阻和磁场，其他部分电阻和磁场可忽略不计，假设磁铁进入铝条间以后，减少的机械能完全转化为铝条的内能，重力加速度为g。

(1)求铝条中与磁铁正对部分的电流I；

(2)若两铝条的宽度均为b，推导磁铁匀速穿过铝条间时速度v的表达式；

(3)在其他条件不变的情况下，仅将两铝条更换为宽度b′>b的铝条，磁铁仍以速度v进入铝条间，试简要分析说明磁铁在铝条间运动时的加速度和速度如何变化。

4. 对电磁感应与力学、电路、能量等方面的综合考查

【典例8】(2015福建理综，18)如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中．一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦．在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中()

A．PQ中电流先增大后减小

B．PQ两端电压先减小后增大

C．PQ上拉力的功率先减小后增大

D．线框消耗的电功率先减小后增大

【典例9】(2016全国卷Ⅰ，24)如图，两固定的绝缘斜面倾角均为θ，上沿相连。两细金属棒ab(仅标出a端)和cd(仅标出c端)长度均为L，质量分别为2m和m；用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca，并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上，使两金属棒水平。右斜面上存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上，已知两根导线刚好不在磁场中，回路电阻为R，两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g，已知金属棒ab匀速下滑。求

(1)作用在金属棒ab上的安培力的大小；

(2)金属棒运动速度的大小。

【典例10】(2016全国卷Ⅱ，24)如图，水平面(纸面)内间距为l的平行金属导轨间接一电阻，质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上，t＝0时，金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动，t0时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动。杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为μ。重力加速度大小为g。求

(1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小；

(2)电阻的阻值。

四、分析总结与趋势预测

1.分析总结

（1）常考点

考点1：电磁感应现象

要点提示：电磁感应现象的本质是闭合回路中的磁通量发生了变化．

考点2：右手定则、楞次定律

要点提示：右手定则是楞次定律的特殊表现形式，在分析直导线时较为方便．

考点3：楞次定律及法拉第电磁感应定律的应用

要点提示：楞次定律主要是判断感应电流或感应电动势的方向，是法拉第电磁感应定律的基础和前提．二者前后关联，映衬了电磁感应现象规律的多样性和复杂性．

考点4：电磁感应中的图象问题

要点提示：在电磁感应现象中，回路中产生的感应电动势、感应电流及磁场对导线的作用力随时间的变化规律，也可用图象直观地表示出来，如，I一t、B —t、E —t、E —x 、，I一x图象等．此问题可分为两类：( 1) 由给定的电磁感应过程选出或画出相应的物理量的函数图象；(2) 由给定的有关图象分析电磁感应过程，确定相关的物理量．

考点5：电磁感应规律与电路、力学规律的综合应用

要点提示：此类问题中力现象和电磁现象相互联系、相互制约，解决问题前首先要建立“ 动一电一动” 的思维顺序，可概括为：( 1) 找准主动运动者，用法拉第电磁感应定律和楞次定律求解感应电动势的大小和方向；(2) 根据等效电路图，求解回路中电流的大小及方向；(3) 分析安培力对导体棒运动速度、加速度的影响，从而推理得出对电路中的电流有什么影响，最后定性分析导体棒的最终运动情况；(4) 列牛顿第二定律或平衡方程求解．

（2）命题分析

电磁感应是电磁学中最为重要的内容，也是高考命题频率最高的内容之一．题型多为选择题、计算题．常在选择题中考查楞次定律的理解和应用、电磁感应中的图象问题、电磁感应过程中的动态分析问题；在计算题中作为压轴题，以导体棒运动为背景，综合应用电路的相关知识、牛顿运动定律和能量守恒定律解决导体棒类问题．

2.趋势预测

本专题是从磁通量开始，以引起磁通量变化的各种原因为线索，以判断磁通量变化导致的感应电动势和感应电流大小和方向的楞次定律和法拉第电磁感应定律为重点，综合力学和电学的相关知识点．2017年高考，命题的考点仍然会集中于两个定律即楞次定律、法拉第电磁感应定律的理解；两种观点即动力学观点和能量观点的应用．自感现象和涡流也是电磁感应考点中偶尔出现的黑马，给以一定的关注是必要的．

五、复习策略

本章内容是两年来高考的重点和热点，所占分值比重较大，复习时注意把握：

1. 磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率的区别与联系。

2. 楞次定律的应用和右手定则的应用，理解楞次定律中“阻碍”的具体含义。

3. 感应电动势的定量计算，以及与电磁感应现象相联系的电路计算题（如电流、电压、功率等问题）。

4. 滑轨类问题是电磁感应的综合问题，涉及力与运动、静电场、电路结构、磁场及能量、动量等知识、要花大力气重点复习。

5. 电磁感应中图像分析、要理解E-t、I-t等图像的物理意义和应用。

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