專題13電磁感應

目錄

01考情透視?目標導航...........................................................................3

02知識導圖?思維弓|航...........................................................................4

03核心精講?題型突破...........................................................................5

題型一楞次定律法拉第電磁感應定律的應用..................................................5

【核心精講】...............................................................................5

一、楞次定律和右手定則...................................................................5

二、法拉第電磁感應定律...................................................................5

三、動生電動勢............................................................................6

【真題研析】...............................................................................7

【命題預測】...............................................................................8

考向一楞次定律和右手定則的應用...........................................................8

考向二法拉第電磁感應定律的應用..........................................................10

考向三動生電動勢的求解..................................................................11

題型二電磁感應的圖像問題..................................................................13

【核心精講】..............................................................................13

一、電磁感應常見圖像問題的種類及分析方法...............................................13

二、電磁感應圖像類選擇題的常用解法.....................................................13

【真題研析】..............................................................................13

【命題預測】..............................................................................15

1/35

考向一分/圖像和圖像..................................................................15

考向二設圖像和圖像...................................................................17

考向三UY圖像............................................................................19

考向四vY圖像和“Y圖像..................................................................21

題型三電磁感應的電路問題..................................................................23

【核心精講】..............................................................................23

一、電磁感應中電路知識的關系圖..........................................................23

二、"三步走"分析電路為主的電磁感應問題................................................24

【真題研析】..............................................................................24

【命題預測】..............................................................................26

考向一動生電動勢的電路問題..............................................................26

考向二感生電動勢的電路問題..............................................................27

題型四電磁感應的動力、能量綜合問題.......................................................29

【核心精講】..............................................................................29

一、電磁感應的動力學問題處理方法.......................................................29

二、電磁感應的能量問題處理方法...........................................................29

【真題研析】..............................................................................30

【命題預測】..............................................................................31

考向一電磁感應的動力學問題..............................................................32

考向二電磁感應的能量問題................................................................33

2/35

命題統計

2024年2023年2022年

命題要點

2024?湖南卷-T42023?湖北卷?T52022?河北卷-T5

楞次定律、法拉

2024?廣東卷142022?廣東卷110

第電磁感應定律

2022?山東卷一T12

電磁感應中的電2024?全國甲卷?T82023?遼寧卷142022?河北卷?T8

熱

路和圖像問題

考2024?山東卷?T8

角2024?河北卷?T142023?北京卷?T92022?湖南卷一T10

度

2024?遼寧、吉林、黑龍江卷192023?廣東卷1142022?重慶卷17

電磁感應中的動

2024?山東卷一T112023?山東卷-T122022?湖北卷?T11

力和能量問題

2024?安徽卷?T152023?天津卷-Til

對楞次定律和法拉第電磁感應定律的考查形式多以選擇題的形式，題目較為

命題規律簡單。對利用動力學和能量觀點處理電磁感應問題的考查較為頻繁，題目的形式

有選擇題也有計算題，不管那種題型，題目的難度都較大

預測2025年高考對于楞次定律和法拉第電磁感應定律的考查還是會以選擇

考向預測題的形式出現，要重點關注對線框類、單棒類模型的動力學和能量問題的計算題

中的應用。

命題情景以單幫類、線框類、現代科技應用為情景

常用方法應用動力學和能量守恒的觀點方法

3/35

內容：增反減同

4/35

0

核上增;壯?翱型空衲

題型一楞次定律法拉第電磁感應定律的應用

核心精講

一、

1.楞次定律及應用

楞次定律中“阻礙”的含義“四步法”判斷感應電流方向

感應電流的磁場阻礙引起感應電流的磁場（一原I明確要研究的回路及原磁場B的尤司

（原磁場）的磁通量的變化

阻礙的是磁通量的變化，而不是阻礙磁通（二變I確定磁通量4的變化）

量本身

楞次定律）

當磁通量增加時，感應電流的磁場方向與

原磁場的方向相反；當磁通量減少時，感（三感I判斷感應電流的磁場方向）

應電流的磁場方向與原磁場的方向相同，即

“增反減同”年/安培定貝）、；

阻礙并不是阻止，只是延緩了磁通量的變._：：__,0二一J、

（四電流I判斷感應電流的方向）

化，這種變化將繼續進行

2.右手定則的理解和應用

（1）右手定則適用于閉合電路的部分導體切割磁感線產生感應電流的情況。

（2）右手定則是楞次定律的一種特殊形式，用右手定則能解決的問題，用楞次定律均可代替解決。

（3）右手定則應用“三注意”：

①磁感線必須垂直穿入掌心。

②拇指指向導體運動的方向。

③四指所指的方向為感應電流方向。

二、感應定律

1.法拉第電磁感應定律

5/35

(1)內容：閉合電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。

(2)公式￡=〃妝求的是一個回路中某段時間內的平均電動勢，在磁通量均勻變化時，瞬時值才等于平均值。

△t

(3)感應電動勢的大小由線圈的匝數和穿過線圈的磁通量的變化率皿共同決定，而與磁通量。的大小、變化

△t

量A⑦的大小沒有必然聯系。

(4)磁通量的變化率較對應⑦Y圖線上某點切線的斜率。

(5)通過回路截面的電荷量g=修，僅與〃、和回路電阻R有關，與時間長短無關。

(6)感應電動勢E=S有效線中的S有效為圓環回路在磁場中的面積，而不是圓環回路的面積。

△t

2.感應電流電荷量的求法

公式說明

①由于導體棒勻速切割磁感線產生感應電動勢而使得閉

合回路中的電流恒定，根據電流定義式可知

q=It,式中/為回路中的恒定電

方法1

流，/為時間。②閉合線圈中磁通量均勻增大或減小且回路電阻保持不

變，則電路中的電流/恒定，時間f內通過線圈橫截面

的電荷量q=It。

①閉合回路中的電阻R不變，并且只有磁通量變化為電

q=4。其中R為回路電阻，A0)

R路提供電動勢。

方法2

為穿過閉合回路的磁通量變化

②從表面來看，通過回路的電荷量與時間無關，但△①

量。

與時間有關，隨時間變化。

△q=CNU=CBL"式中。為電在勻強磁場中，電容器接在切割磁感線的導體棒兩端，

容器的電容，2為勻強磁場的磁不計一切電阻，電容器兩極板間電壓等于導體棒切割磁

方法3感應強度”為導體棒切割磁感線感線產生的感應電動勢E,通過電容器的電流/=醺=

的有效長度，Av為導體棒切割速

又￡=Rv,則可得函=

度的變化量。△t

三、動生電劭勢

1.E=Blv的三個特性

正交性本公式要求磁場為勻強磁場，而且8、/、v三者互相垂直

6/35

公式中的/為導體棒切割磁感線的有效長度，如圖中成

XXXXxx^x^xXXXX

尸a/\a

有效性X/X：xxx/xxxX；xX

M

X\X：XXX\XX><?x\x;XX

XXXXXXX^XX

中的速度v是導體棒相對磁場的速度，若磁場也在運動，應注意

相對性

速度間的相對關系

2.動生電動勢的三種常見情況

XXXX

X

情景圖在x"-XJx

XXX-------1-------?

XXXX4二

一段直導線（或等效成直導繞與8垂直的軸轉動的導

研究對象繞一端轉動的一段導體棒

線）線框

表達式E=BLvE=-BL2coE=NBScosincot

2

真題研析U

1.（2024?廣東?高考真題）電磁俘能器可在汽車發動機振動時利用電磁感應發電實現能量回收，結構如圖

甲所示。兩對永磁鐵可隨發動機一起上下振動，每對永磁鐵間有水平方向的勻強磁場，磁感應強度大小均

為左磁場中，邊長為乙的正方形線圈豎直固定在減震裝置上。某時刻磁場分布與線圈位置如圖乙所示，永

磁鐵振動時磁場分界線不會離開線圈。關于圖乙中的線圈。下列說法正確的是（）

A.穿過線圈的磁通量為8/

B.永磁鐵相對線圈上升越高，線圈中感應電動勢越大

C.永磁鐵相對線圈上升越快，線圈中感應電動勢越小

D.永磁鐵相對線圈下降時，線圈中感應電流的方向為順時針方向

【答案】D

【詳解】A.根據圖乙可知此時穿過線圈的磁通量為0,故A錯誤；

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BC.根據法拉第電磁感應定律可知永磁鐵相對線圈上升越快，磁通量變化越快，線圈中感應電動勢越大，

故BC錯誤；

D.永磁鐵相對線圈下降時，根據安培定則可知線圈中感應電流的方向為順時針方向，故D正確。

故選D。

【技巧點撥】

根據法拉第電磁感應定律，電動勢的大小取決于磁通量的變化快慢

2.（2024?福建?高考真題）拓撲結構在現代物理學中具有廣泛的應用。現有一條絕緣紙帶，兩條平行長邊

鑲有銅絲，將紙帶一端扭轉180。，與另一端連接，形成拓撲結構的莫比烏斯環，如圖所示。連接后，紙環

邊緣的銅絲形成閉合回路，紙環圍合部分可近似為半徑為尺的扁平圓柱。現有一勻強磁場從圓柱中心區域

垂直其底面穿過，磁場區域的邊界是半徑為7?的圓（r<R）。若磁感應強度大小3隨時間/的變化關系為3

=kt"為常量），則回路中產生的感應電動勢大小為（）

A.0B.knR2C.Ikur2D.IkuR2

【答案】C

【詳解】由題意可知，銅絲構成的“莫比烏斯環”形成了兩匝（"=2）線圈串聯的閉合回路，穿過回路的磁

場有效面積為S=仃2根據法拉第電磁感應定律可知，回路中產生的感應電動勢大小為E=n^=n華=

△tAt

2k仃2故選Co

【技巧點撥】

（1）根據法拉第電磁感應定律求電動勢大小，明確閉合回路磁場的有效面積多大；

（2）根據法拉第電磁感應定律求電動勢大小，明確銅絲構成的“英比烏斯環”的匝數。

命題預測

考向一楞次定律和右手定則的應用

3.（2024?云南?模擬預測）如圖所示，輕質彈簧上端固定，下端懸掛一個條形磁體，靜止時磁體下端與6

點等高，磁體正下方水平放置一個固定的圓形鋁環，圓心為。。將磁體托起到下端與。點等高處由靜止釋

放，磁體第一次向下運動的過程中，下端恰好能到達。點。下列說法正確的是（）

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s

Q

N6

C?1

A.磁體做簡諧運動

B.鋁環對磁體的作用力總是豎直向上

C.磁體下端運動到。點時，磁體受到的合外力為零

D.磁體向下運動的過程中，從上往下看鋁環中感應電流的方向為逆時針

【答案】D

【詳解】A.磁體在運動過程中，由于鋁環的存在，會產生感應電流，這個感應電流會產生一個阻礙磁體運

動的安培力，此力不滿足與位移成正比且方向始終與位移方向相反的條件，所以磁體的運動不是簡諧運動,

故A錯誤；

B.根據楞次定律，鋁環中的感應電流會產生一個阻礙磁體運動的安培力，這個安培力的方向與磁體的運動

方向相反，并不是總是豎直向上，故B錯誤；

C.當磁體下端運動到。點后，磁體會繼續向上運動，若磁體運動到。點時所受合外力為零，則應保持靜

止或勻速直線運動，與題描述不符，故c錯誤；

D.磁體向下運動的過程中，穿過線圈的磁場方向向下，穿過線圈的磁通量增大，由楞次定律可知，感應電

流產生的磁場方向向上，由右手螺旋定則可知，線圈中的感應電流方向為逆時針（從上往下看），故D正

確。故選D。

4.（2024?陜西西安?模擬）如圖所示為旋轉磁體發電機簡化模型，線圈靜止，磁體按圖示順時針方向旋轉,

A和C圖中磁體和線圈平面平行，B圖中磁體偏向左上方，D圖中磁體和線圈平面成一定夾角，則下列4

【詳解】A.由圖可知，左側磁場向左，線圈方向相對于磁鐵向下，則由右手定則可知，電流方向應為順時

針，故A錯誤；

B.由圖可知，左側磁場水平方向分磁場向左，線圈方向相對于磁鐵向下，則由右手定則可知，電流方向應

為順時針，故B錯誤；

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C.左側磁場向右，線圈相對磁場向下運動，由右手定則可知，電流方向應為逆時針，故c錯誤；

D.左側磁場水平方向分磁場向右，線圈相對磁場向下運動，由右手定則可知，電流方向應為逆時針，故D

正確。故選D。

考向二法拉第電磁感應定律的應用

5.（2024?江西?一模）如圖，一正方形金屬線圈用絕緣細繩懸掛于。點，線圈的匝數為"、邊長為°、總質

量為加、總電阻為r,線圈平面與勻強磁場垂直，且一半處在磁場中。垓時間內，磁感應強度的方向始終垂

直線圈平面向里，大小由8均勻增加到2瓦繩子始終保持繃緊狀態，重力加速度大小為g,則這段時間內，

下列說法正確的是（）

A.金屬線圈中電流大小恒為華

B.金屬線圈中電流方向為順時針

C.金屬線圈受到安培力保持不變

D.繩子受到拉力小于金屬線圈重力加g,并逐漸減小

【答案】D

【詳解】A.根據題意，由法拉第電磁感應定律有E=兀詈又有△①=2BS-BS=BSS=ga?聯立解得石=喏

感應電流為/=J=瞥故A錯誤；

R2rAt

B.根據楞次定律，可知金屬線圈中電流方向為逆時針，故B錯誤；

C.根據產安=幾8〃，可知金屬線圈受到安培力將增大，故C錯誤；

D.根據平衡條件可得%+/安=爪9則繩子受到拉力小于金屬線圈重力加g，尸安增大，故FT減小，故D正

確。故選D。

6.（2024?浙江紹興?一模）如圖甲所示，一圓心位于。點的圓形導線框半徑尸1m,電阻R=5O,某時刻起，

在導線框圓形區域內加一垂直線框平面的磁場，方向向里為正，磁感應強度大小隨時間正弦規律變化如圖

乙所示。已知當磁場變化時，將產生渦旋電場，其電場線是在線框平面內以。為圓心的同心圓，同一條電

場線上各點的電場強度大小相等，計算時取/=10。下列說法正確的是（）

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A.0?Is內，線框中產生的感應電動勢增大

B.線框最大瞬時熱功率為尸=5W

C.0?2s內，通過線框的電荷量為

7T

D.電荷沿圓心為。、半徑為的路徑運動過程中電場力不做功

【答案】B

【詳解】A.根據法拉第電磁感應定律岳=竽=仃2.竽=0!cos9（V）由圖可知，（Ms內，”不斷減小，

AtAt22vyAt

所以線框中產生的感應電動勢減小，故A錯誤；

2（空心

B.線框最大瞬時熱功率為P=E§=2人=5W故B正確；

RK

C.0?2s內，通過線框的電荷量為q=7t=。?t=萼=0故C錯誤；

AR

D.電荷沿圓心為。、半徑為/（/＜，）的路徑運動過程中感生電場電場力做功，故D錯誤。故選B。

考向三動生電動勢的求解

7.（2024?江蘇泰州?一模）如圖所示，整個空間中存在方向垂直導軌平面向里的勻強磁場比導軌間距為/

且足夠長，左端接阻值為R的定值電阻，導軌電阻不計，現有一長為2/的金屬棒垂直放在導軌上，在金屬

棒以。點為軸沿順時針方向以恒定角速度。轉過60。的過程中（金屬棒始終與導軌接觸良好，電阻不計）

（）

A.通過定值電阻的電流方向由6到aB.轉動過程中棒兩端的電動勢大小不變

C.通過定值電阻的最大電流為畔D.通過定值電阻的電荷量為萼

AoK

【答案】B

【詳解】A.根據右手定則可知，通過定值電阻的電流方向由。到6,故A錯誤；

B.整個導體棒都在磁場中切割磁感線，故產生感應電動勢不變U=；B（21）23=2引23故B正確;

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C.當金屬棒兩端接觸到導軌時，電路接入感應電動勢最大，則有Em=38（22）23=2引則最大感應電流

為。=熟=竺獸故C錯誤；

KK

—A中_

D.轉過60。的過程中，通過定值電阻的電荷量為勺=741="/:=耳》=字又45=q?業=,2聯立解

RRR22

得勺=萼故D錯誤。故選B。

8.（2024?河北?期末）如圖所示，水平放置足夠長且光滑的金屬導軌abc和de,仍與de平行并相距為乙

6c是以。為圓心、半徑為r的圓弧導軌，圓弧6左側和扇形。be內有方向如圖所示的勻強磁場，磁感應強

度均為2,a、d兩端接有一個電容為。的電容器，金屬桿。尸的。端與e點用導線相接，P端與圓弧6c接

觸良好，初始時，可滑動的金屬桿靜止在平行導軌上，金屬桿質量為心，金屬桿和OP電阻均

為R其余電阻不計,若桿。夕繞。點在勻強磁場區域內以角速度。從b到c勻速轉動時，回路中始終有電流,

則此過程中，下列說法正確的有（）

A.桿。P產生的感應電動勢恒為B3r2

B.電容器帶電量恒為喑

C.桿中的電流逐漸減小

D.桿〃N向左做勻加速直線運動，加速度大小為牛等

【答案】C

【詳解】A.桿。尸產生的感應電動勢恒為E=Br5=Br與=竽故人錯誤；

BC.由右手定則知。尸產生的感應電流方向為由O到尸，則桿中電流方向為由M到N,由左手定則知

桿受到向左的安培力，桿向左做加速運動，也產生感應電動勢，與OP產生的感應電動勢方向相反,

則有石總=￡—既加=竽一隨著兒加的速度增加，回路中的總電動勢逐漸減小，回路電流減小；根

據（/「0=岳-/7?=器-//?可知產。間電勢差增大，則電容器的電壓增大，電容器帶電量增大，故B錯誤,

C正確；

D.回路中電流逐漸減小，桿受到的安培力逐漸減小，則桿向左做加速度逐漸減小的加速直線運動，故

D錯誤。

故選Co

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題型二電磁感應的圖像問題

核心精講H

二、

1.排除法：定性地分析電磁感應過程中物理量的變化趨勢（增大還是減小）、變化快慢（均勻變化還是非均勻

變化），特別是物理量的正負，排除錯誤的選項。

2.函數法：根據題目所給條件定量地寫出兩個物理量之間的函數關系，然后由函數關系對圖像進行分析和

判斷。

真題研析U

9.（2024?天津?高考真題）如圖所示，兩根不計電阻的光滑金屬導軌平行放置，導軌及其構成的平面均與

水平面成某一角度，導軌上端用直導線連接，整個裝置處在垂直于導軌平面向上的勻強磁場中。具有一定

阻值的金屬棒從某高度由靜止開始下滑，下滑過程中始終與導軌垂直并接觸良好，則血W所受的

安培力/及其加速度°、速度V、電流/,隨時間，變化的關系圖像可能正確的是（）

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A.B.

【答案】A

【詳解】ABC.根據題意，設導體棒的電阻為心導軌間距為磁感應強度為8,導體棒速度為v時，受

到的安培力為尸=BIL=唾可知Focu由牛頓第二定律可得，導體棒的加速度為a=理—=gsin。-

Rm

華可知，隨著速度的增大，導體棒的加速度逐漸減小，當加速度為零時，導體棒開始做勻速直線運動，則

mR

V-f圖像的斜率逐漸減小直至為零時，速度保持不變，由于安培力/與速度V成正比，則尸-f圖像的斜率

逐漸減小直至為零時，尸保持不變，故A正確，BC錯誤；

D.根據題意，由公式可得，感應電流為/=字由數學知識可得?=?字=萼由于加速度逐漸減小，則/-

RLtRLtR

/圖像的斜率逐漸減小，故D錯誤。故選A。

【技巧點撥】

（1）根據牛頓第二定律寫出導體棒的加速度表達式，判斷加速度的變化；

（2）求電流的變化率，判斷Lt圖像斜率的變化。

10.（2024?寧夏四川?高考真題）如圖，一絕緣細繩跨過兩個在同一豎直面（紙面）內的光滑定滑輪，繩的

一端連接一矩形金屬線框，另一端連接一物塊。線框與左側滑輪之間的虛線區域內有方向垂直紙面的勻強

磁場，磁場上下邊界水平，在t=0時刻線框的上邊框以不同的初速度從磁場下方進入磁場。運動過程中，

線框始終在紙面內且上下邊框保持水平。以向上為速度的正方向，下列線框的速度v隨時間t變化的圖像中

可能正確的是（）

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【詳解】設線圈的上邊進入磁場時的速度為V,設線圈的質量物塊的質量加，圖中線圈進入磁場時線圈

D2T2..

的加速度向下，則對線圈由牛頓第二定律可知Mg+F安一T=Ma對滑塊T—mg=zna其中F安=中即

又父A

安+（M-m）g=（M+zn）a線圈向上做減速運動，隨速度的減小，向下的加速度減小；當加速度為零時,

A

即線圈勻速運動的速度為%”

DL

A.若線圈進入磁場時的速度較小，則線圈進入磁場時做加速度減小的減速運動，線圈的速度和加速度都趨

近于零，則圖像A可能正確；

B.因Q0時刻線圈就進入磁場，則進入磁場時線圈向上不可能做勻減速運動，則圖像B不可能；

CD.若線圈的質量等于物塊的質量，且當線圈進入磁場時，且速度大于vo,線圈進入磁場做加速度減小的

減速運動，完全進入磁場后線圈做勻速運動；當線圈出離磁場時，受向下的安培力又做加速度減小的減速

運動，最終出離磁場時做勻速運動，則圖像C有可能，D不可能。故選AC。

【技巧點撥】

對M和m分別列牛頓第二定律表達式，判斷加速度的變化。

命題預測

考向一分/圖像和圖像

11.（2024?浙江，一模）麥克斯韋從場的觀點出發，認為變化的磁場會激發感生電場。如圖甲所示，半徑為

廠的絕緣光滑真空管道（內徑遠小于半徑r）固定在水平面上，管內有一質量為加、帶電量為+q的小球，直

徑略小于管道內徑。真空管處在勻強磁場中，磁感應強度8隨時間變化如圖乙所示，規定豎直向上為正方

向。t=0時刻無初速釋放小球。下列說法正確的是（）

15/35

A.俯視真空管道，感生電場的方向是逆時針

B.感生電場對小球的作用力大小為馴q

to

C.小球繞環一周，感生電場做功為㈣dq

CO

D.t0時刻管道對小球的作用力大小瞥

【答案】C

【詳解】A.根據楞次定律判斷，感生電場為順時針，故A項錯誤；

B.由法拉第電磁感應定律可得E電動勢=詈由于A①=ABS面積公式為S=兀八整理有E電動勢=等由題圖可

知，有胃=也產生的感生電場強度為E,由于E申劫勢=Ed=E-2仃整理有E=2些感生電場對小球的作用

△tt0電切勢2nr

力尸=Eq=黑q故B項錯誤；

C.小球繞一圈電場力做功W=F?2TZT=嗎'q故C項正確；

to

D.小球在感生電場中的加速度Eq=血疑七0時刻小球的速度〃=即，S=等2在水平方向上由B（）qu+FN%=

當解得人工=-誓所以管道對小球的作用力的大小為人=J曙P+⑺嬴D項錯誤。故選Co

12.（2024?山東青島?期末）如圖甲所示電路圖，螺線管匝數N=50匝，橫截面積S=0.01m2,線圈電阻0,211,

定值電阻R=0.3。。螺線管內沿軸線方向存在如圖乙規律變化的勻強磁場，規定向右為磁場的正方向。下列

說法正確的是（）

A.0?3s內回路中產生的是直流電流

B.。?4s內線圈兩端A8間的最大電壓為2V

C.2s?3s內/點電勢低于3點電勢

D.0-3s內任意相鄰兩匝線圈間均相互吸引

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【答案】D

【詳解】A.根據圖乙可知，0?1s內通過螺線管的磁場逐漸增大，則由楞次定律結合安培定則可知，螺線

管中產生的感應電流沿逆時針方向（從左向右看），1s?2s內通過螺線管的磁場減小，則由楞次定律結合安

培定則可知，螺線管中產生的感應電流沿順時針方向（從左向右看），2s?3s內通過螺線管的磁場逐漸增大,

則由楞次定律結合安培定則可知，螺線管中產生的感應電流沿逆時針方向（從左向右看），因此可知0?3s

內回路中產生的是交流電流，故A錯誤；

B.根據法拉第電磁感應定律有E=N竽=NS學可知，當磁場的變化率最大時，感應電動勢有最大值，根

△tAt

據圖乙可知，磁場的變化率最大的時刻在t=ls時，可得線圈兩端力B間的最大電壓為以B=/；Em=|x

50X0.01x-^-V=1.2V故B錯誤；

1.5-1

C.根據以上分析知，2s?3s內螺線管中產生的感應電流沿逆時針方向（從左向右看），而此時螺線管相當

于電源，在電源內部電流從負極流向正極，在外部由正極流向負極，可知在該段時間內4點電勢高于5點

電勢，故C錯誤；

D.0~3s內任意相鄰兩匝線圈間的電流方向相同，而根據通電導線相互之間所受磁場力的作用的結論可知,

同向電流相互吸引，故D正確。故選D。

考向二口圖像和E-f圖像

13.（2024?湖北?模擬預測）如圖所示，在水平光滑絕緣桌面上有一等腰直角三角形單匝均勻金屬線框Me,

直角邊長為L空間存在豎直向下的有界勻強磁場，有界磁場的寬度為2L線框在水平拉力F作用下向右勻

速穿過磁場區域，若圖示位置為t=0時刻，設逆時針方向為電流的正方向，水平向右為拉力的正方向，則

線框中的感應電流i和拉力F隨時間t的關系圖像可能正確的是（時間單位為巴圖中曲線為拋物線）（）

V

17/35

【詳解】AB.在時間為0至嶺范圍內，由幾何關系可知，線框有效切割長度為（L-戊），可得感應電動勢e=

B（L-可知感應電動勢隨時間線性減小，根據右手定則可判斷電流方向由b指向a,所以感應電流為正

方向，且線性減小到0；在時間為與|2人范圍內，線框的磁通量保持不變，沒有感應電流；在時間為升到3七

VVVV

范圍內，線框有效切割長度為?-式），可得感應電動勢后=3?-a）"可知感應電動勢線性減小，根據右

手定則可判斷電流方向由c指向。，所以感應電流為負方向，且線性減小到0,故AB錯誤；

CD.由以上分析可知，在時間為o至*范圍內，線框處于磁場中的實際長度為a-"），可得安培力大小為尸安=

的彳效根據左手定則可判斷安培力方向為水平向左，拉力與安培力二力平衡，所以拉力水平向右，即拉力

方向為正方向，其大小為F=F安=嗎也&同理得在時間為到3乙到范圍內，有尸=尸安=更生產且拉

女Rvv女R

力方向為正。在時間為4到2人范圍內，線框的磁通量保持不變，沒有感應電流，安培力為零，拉力也為零，

VV

故C錯誤，D正確。故選D。

14.（2024?河北滄州?三模）如圖所示，“凹”字形金屬線框右側有一寬度為北的勻強磁場區域，磁場方向

垂直于紙面向里。線框在紙面內向右勻速通過磁場區域，仁0時，線框開始進入磁場。設逆時針方向為感應

電流的正方向,則線框中感應電流，?隨時間￡變化的圖像可能正確的是（）

3L

XXXX

XXXX

XXXX

XXXX

XXXX

XXXX

XXXX

18/35

【詳解】設運動的速度為v,線框總電阻為七線框進入磁場0U時，只有最右側的兩個短邊切割磁感線,

感應電流的方向為逆時針，大小為/=半線框進入磁場工?3￡時，金屬線切割磁感線的有效長度為33感

A

應電流方向為逆時針，大小為/=等線框離開磁場07時，金屬線切割磁感線的有效長度為2L從左側長

A

邊進入磁場，至右側的中間短邊離開磁場，感應電流方向為順時針，大小為/=半線框離開磁場上?34時,

A

金屬線切割磁感線的有效長度為3L從右側中間短邊離開磁場，至左側長邊離開磁場，感應電流方向為順

時針，大小為/=等故選A。

K

考向三UY圖像

15.（2024?河北?模擬預測）如圖所示，空間有一寬度為2L的有界勻強磁場，磁感應強度大小為2,方向垂

直紙面向里。一邊長為L、電阻分布均勻的正方形導體框abed,以恒定的速度v向左勻速穿過磁場區域，從

導體框防邊進入磁場開始計時，則a、6兩點的電勢差上〃隨時間/變化的圖線正確的是（）

19/35

【詳解】由法拉第電磁感應知識可得，在線框進入磁場的過程中與出磁場的過程中線框內的磁通量都發生

變化，線圈中有感應電動勢。

①在0-乙時間內，線框的邊切割磁感線，由￡=BLu可知此時ab邊相當于電源，電流由b流向a,a、b

V

兩點的電勢差相當于路端電壓，大小為（/4=:石=孥電勢差為正;

②在人-4時間內，線框完全在磁場中運動，穿過線框的磁通量沒有變化，不產生感應電流，但是ab邊仍然

VV

在切割磁感線，a、6兩點的電勢差大小為Uab=電勢差為正;

③在冬一%時間內，線圈開始出磁場，ab邊離開磁場，只有cd邊切割磁感線，此時cd邊相當于電源，ah

VV

邊中電流由a流向b,線圈中電動勢為E=BLva.b兩點的電勢差為外電路部分電壓，大小為=[E=等

電勢差為正。故選項B正確，選項ACD錯誤。故選B。

16.（2024?吉林?模擬預測）如圖，abcdef為“日”字形導線框，其中abdc和cdfe均為邊長為/的正方形，導

線帥、cd、e/的電阻相等，其余部分電阻不計。導線框右側存在著寬度同為Z的勻強磁場，磁感應強度為8,

導線框以速度u勻速穿過磁場區域，運動過程中線框始終和磁場垂直且無轉動。線框穿越磁場的過程中，cd

兩點電勢差隨位移變化的圖像正確的是（）

XXX

XXX

XXX

XXX

XXX

XXX

20/35

u

2Blv

3

Blv

3

03Z*B.

J

Blv'

3ji

0：31~X

I

I

.ZBlv_!

C.3D.

【答案】B

【詳解】根據題意，設cd、e/的電阻均為R,線框勻速通過磁場，且磁場寬度1=ac=ce可知，開始時,

ab切割磁感線，感應電動