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押广东卷选择题 8
电磁感应
高考对于这部分知识点主要以常见模型为背景，通过创新情景灵活出题，其本质与常规无异。强化对
物理基本概念、基本规律的考核。在解决此类问题时要将所学物理知识与题意中的模型联系起来，抓住问
题实质，具备一定的物理分析能力和数学推导能力。选择题规避了定量计算，通过定性和半定量分析即可
选出正确答案。主要考查的知识点有：磁通量，感应电动势，自感，电磁感应图像，电磁感应中的电路分
析，电磁感应动力学问题。
常考考点 真题举例
由B-t图像计算感生电动势的大小 2023·广东·高考真题
磁通量的变化率 感应电流产生条件的总结 2022·广东·高考真题
导体棒转动切割磁感线产生的动生电动势 2021·广东·高考真题
考点 1：电磁感应
1、磁通量
判断电磁感应现象发生的方法：
磁通量变化的两种判断方法：
①穿过回路磁感线条数的计算；
②利用公式Φ＝BSsin θ(θ是B与S的夹角)来确定磁通量的变化。2、楞次定律
感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
感应电流沿着楞次定律所述的方向，是能量守恒定律的必然结果，当磁极插入线圈或从线圈内抽出时，
推力或拉力做功，使机械能转化为感应电流的电能。
楞次定律可简化如下表所示：
内容 图例
增反减同（阻碍原磁通量变化）
来拒去留（阻碍相对运动）
增反减同（阻碍原电流的变化）
增缩减扩（回路面积有扩大或缩小的趋势）
B减小，线圈扩张
感应电流方向的判断方法：①楞次定律；
②右手定则（伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌
心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向）。
电磁感应可分为两种：①闭合回路磁通量变化；②导体做切割磁感线运动。前者是因磁生电，可用楞
次定律进行分析；后者是因动生电，可用右手定则。
3、感应电动势的求解方法
不同情景的分析方法如下：
情景图
研究对象 回路(不一定闭合) 一段直导线(或 绕一端转动的 绕与B垂直且在导线框平等效成直导线) 一段导体棒 面内的轴转动的导线框
表达式 E＝n E＝BLvsin θ E＝BL2ω E＝NBSωsin(ωt＋φ)
0
4、自感
一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在它本身激发出感应电动势的现象。
常见自感现象的分析如下：
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，灯泡逐渐变
通电时 电流突然增大，然后逐渐减小达到稳定
亮
电路中稳态电流为I、I：①若I≤I，灯
1 2 2 1
电流逐渐减小，灯泡逐渐变
断电时 泡逐渐变暗；②若I＞I，灯泡闪亮后逐渐
暗，电流方向不变 2 1
变暗．两种情况灯泡中电流方向均改变。
5、电磁感应中的图像问题
电磁感应中的图像类型为两种：①随时间t变化（B－t图像、Φ－t图像、E－t图像和I－t图像）；②
随位移x变化（E－x图像和I－x图像）。
问题类型分为两种：①给定的电磁感应过程判断或画出正确的图像；②由给定的有关图象分析电磁感
应过程，求解相应的物理量(用图像)。
求解方法：应用左手定则、安培定则、右手定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿
运动定律等知识。根据题意分析相关物理量的函数关系、分析物理过程中的转折点、明确“＋、－”号的
含义，结合数学知识做正确的判断。
6、电磁感应电路问题的分析思路电荷量的计算公式：q＝Δt＝Δt＝Δt＝.即q＝n。
考点 2：电磁感应的动力学问题
1、力学和电学的联系
2、单杆模型分析如下表：
常见情景(导轨和杆电阻不
过程分析 三大观点的应用
计，以水平光滑导轨为例)
设运动过程中某时刻的速度为 动力学观点：分析加速度
单杆阻尼式 v，加速度为a，a＝，a、v反 能量观点：动能转化为焦
向，导体棒做减速运动， 耳热
v↓ a↓，当a＝0时，v＝0，导 动量观点：分析导体棒的
体棒做加速度减小的减速运 位移、通过导体棒的电荷
⇒
动，最终静止。 量和时间。
动力学观点：分析最大加
设运动过程中某时刻棒的速度 速度、最大速度
单杆发电式(v＝0) 为v，加速度为a＝－，F恒定 能量观点：力F做的功等
0
时，a、v同向，随v的增加， 于导体棒的动能与回路中
a减小，当a＝0时，v最大， 焦耳热之和
v ＝；a恒定时，F＝＋ma，F 动量观点：分析导体棒的
m
与t为一次函数关系。 位移、通过导体棒的电荷
量。
动力学观点：分析最大加
速度、最大速度
开关S闭合，ab棒受到的安培
含“源”电动式(v 0 ＝0) 能量观点：消耗的电能转
力F＝，此时a＝，速度v↑ E
化为动能与回路中的焦耳
＝BLv↑ I↓ F＝BIL↓ 加速
感 ⇒
热
度a↓，当E ＝E时，v最大，
⇒ 感⇒ ⇒ 动量观点：分析导体棒的
且v ＝。
m 位移、通过导体棒的电荷
量。含“容”无外力充电式
充电电流减小，安培力减小，
能量观点：动能转化为电
a减小，当a＝0时，导体棒匀
场能(忽略电阻)。
速直线运动。
含“容”有外力充电式 电容器持续充电F－BIL＝
(v＝0) ma，I＝，ΔQ＝CΔU＝
0
动力学观点：求导体棒的
CBLΔv，a＝，得I恒定，a恒
加速度a＝。
定，导体棒做匀加速直线运
动。
说明：在电磁感应中，动量定理应用于单杆切割磁感线运动，可求解变力的时间、速
度、位移和电荷量。
3、双杆模型分析如下表：
常见情景(以水平光滑
过程分析 三大观点的应用
导轨为例)
杆MN做变减速运动，杆PQ
动力学观点：求加速度
双杆切割式
做变加速运动，稳定时，两
能量观点：求焦耳热
杆的加速度均为零，以相同
动量观点：整体动量守恒求
的速度匀速运动．对系统动
末速度，单杆动量定理求冲
量守恒，对其中某杆适用动
量、电荷量
量定理
杆MN做变减速运动，杆PQ 动力学观点：求加速度
不等距导轨
做变加速运动，稳定时，两 能量观点：求焦耳热
杆的加速度均为零，两杆以 动量观点：动量不守恒，可
不同的速度做匀速运动，所 分别用动量定理联立末速度
围的面积不变．vL＝vL 关系求末速度
1 1 2 2
双杆切割式
a 减小，a 增大，当a ＝ 动力学观点：分别隔离两导
PQ MN PQ
a 时二者一起匀加速运动， 体棒， F－＝m a＝m a，
MN PQ MN
存在稳定的速度差 求加速度
说明：对于不在同一平面上运动的双杆问题，动量守恒定律不适用，可以用对应的牛
顿运动定律、能量观点、动量定理进行解决。
1．（2023·广东·高考真题）光滑绝缘的水平面上有垂直平面的匀强磁场，磁场被分成区域Ⅰ和Ⅱ，宽度均
为 ，其俯视图如图（a）所示，两磁场磁感应强度随时间 的变化如图（b）所示， 时间内，两区域磁场恒定，方向相反，磁感应强度大小分别为 和 ，一电阻为 ，边长为 的刚性正方形金属框 ，
平放在水平面上， 边与磁场边界平行． 时，线框 边刚好跨过区域Ⅰ的左边界以速度 向右
运动．在 时刻， 边运动到距区域Ⅰ的左边界 处，线框的速度近似为零，此时线框被固定，如图
（a）中的虚线框所示。随后在 时间内，Ⅰ区磁感应强度线性减小到0，Ⅱ区磁场保持不变；
时间内，Ⅱ区磁感应强度也线性减小到0。求：
（1） 时线框所受的安培力 ；
（2） 时穿过线框的磁通量 ；
（3） 时间内，线框中产生的热量 。
2．（2022·广东·高考真题）（多选）如图所示，水平地面（ 平面）下有一根平行于y轴且通有恒定电
流I的长直导线。P、M和N为地面上的三点，P点位于导线正上方， 平行于y轴， 平行于x轴。
一闭合的圆形金属线圈，圆心在P点，可沿不同方向以相同的速率做匀速直线运动，运动过程中线圈平面
始终与地面平行。下列说法正确的有（ ）
A．N点与M点的磁感应强度大小相等，方向相同
B．线圈沿PN方向运动时，穿过线圈的磁通量不变C．线圈从P点开始竖直向上运动时，线圈中无感应电流
D．线圈从P到M过程的感应电动势与从P到N过程的感应电动势相等
3．（2021·广东·高考真题）（多选）如图所示，水平放置足够长光滑金属导轨 和 ， 与 平行，
是以O为圆心的圆弧导轨，圆弧 左侧和扇形 内有方向如图的匀强磁场，金属杆 的O端与e点
用导线相接，P端与圆弧 接触良好，初始时，可滑动的金属杆 静止在平行导轨上，若杆 绕O点
在匀强磁场区内从b到c匀速转动时，回路中始终有电流，则此过程中，下列说法正确的有（ ）
A．杆 产生的感应电动势恒定
B．杆 受到的安培力不变
C．杆 做匀加速直线运动
D．杆 中的电流逐渐减小
单选题
1．（2024·广东江门·一模）如图甲所示，列车车头底部安装强磁铁，线圈及电流测量仪埋设在轨道地面
（测量仪未画出），P、Q为接测量仪器的端口，磁铁的匀强磁场垂直地面向下、宽度与线圈宽度相同，
俯视图如图乙。当列车经过线圈上方时，测量仪记录线圈的电流为0.12A。磁铁的磁感应强度为0.005T，
线圈的匝数为5，长为0.2m，电阻为0.5Ω，则在列车经过线圈的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．线圈的磁通量一直增加
B．线圈的电流方向先顺时针后逆时针方向C．线圈的安培力大小为
D．列车运行的速率为12m/s
2．（2024·广东·模拟预测）某同学发现滑板车使用久了车轮发光亮度变暗，拆开进行检查，内部原理图如
图所示，是由线圈连接发光二极管以及一个可以转动的磁铁组成，磁铁跟随车轮转动达到一定转速时二极
管就能发光。检查发现发光二极管均正常，以下说法正确的是（ ）
A．其他条件不变情况下，更换匝数更少的线圈可以使二极管变亮
B．其他条件不变情况下，更换磁性更强的磁铁可以使二极管变亮
C．这个发光装置原理是电流的磁效应
D．两个二极管同时发光同时熄灭
3．（2024·广东湛江·一模）如图所示，在区域Ⅰ、Ⅱ中分别有磁感应强度大小相等、垂直纸面但方向相反、
宽度均为 的匀强磁场区域。高为 的正三角形线框efg从图示位置沿 轴正方向匀速穿过两磁场区域，以
逆时针方向为电流的正方向，下列图像中能正确描述线框efg中感应电流 与线框移动距离 关系的是（
）
A． B．C． D．
4．（2022·广东汕头·三模）图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃
按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是（ ）
A．按下按钮过程，螺线管 端电势较高
B．松开按钮过程，螺线管 端电势较高
C．按住按钮不动，螺线管没有产生感应电动势
D．按下和松开按钮过程，螺线管产生大小相同的感应电动势
多选题
5．（2024·广东·二模）如图（a）所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R。金属棒
与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在变化的磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强
度随时间变化的规律如图（b）所示， 始终保持静止，在磁感应强度逐渐增加的过程中，下列说法正确
的是（ ）
A． 中的感应电流的方向不变
B． 中的感应电流逐渐增大
C． 所受的安培力大小可能不变
D． 所受的摩擦力方向始终保持水平向左
6．（2024·广东茂名·二模）如图所示是一种经颅磁刺激的医疗技术，在人体头部上方放置的金属线圈内通
以脉冲电流，电流流经线圈产生高强度脉冲磁场，磁场穿过头颅对脑部特定区域产生感应电流，下列说法正确的是（ ）
A．脉冲电流流经线圈会产生高强度的磁场是电磁感应现象
B．变化的磁场会使得脑部特定区域产生感应电场
C．若将脉冲电流改为恒定电流，也会持续对脑部产生感应电流
D．若脉冲电流最大强度不变，但脉冲电流时间 缩短，则在脑部产生的感应电流会增强
7．（2024·广东韶关·二模）电磁缓冲装置广泛应用于高铁等交通工具，它利用电磁力来实现有效缓冲，其
原理图如图所示。减速区分布着两部分磁场区域Ⅰ和Ⅱ（俯视），分别存在着垂直纸面向内和垂直纸面向
外的宽度均为L的匀强磁场，磁感应强度的大小均为B。缓冲车质量为M，其底部最前端固定有边长也为
L的N匝正方形线圈，线圈电阻为r，缓冲车以速度 无动力进入减速区，不计摩擦及空气阻力。则（
）
A．缓冲车的线圈进入区域Ⅰ的过程中，线圈中的感应电流（从上往下看）沿逆时针方向
B．缓冲车的线圈进入区域Ⅰ的过程中，车做加速度减小的减速运动
C．若缓冲车的线圈刚进入区域Ⅱ时的速度为v，此时缓冲车受到的安培力大小为
D．从缓冲车的线圈进入区域Ⅱ开始，缓冲车运动位移为L的过程中，通过线圈的电荷量为
8．（2024·广东·一模）如图甲所示，浮桶式灯塔的装置可简化为由带空腔的磁体和一个连着灯泡的线圈组
成，磁体在空腔中产生磁场的俯视图如图乙所示，磁体通过支柱固定在暗礁上，线圈随波浪相对磁体在竖
直方向上做简谐运动的图像如图丙所示。若取竖直向上为正方向，则下列说法正确的是（ ）A．若海水水平匀速流动时，灯泡不会发光
B．线圈和磁感线共面，磁通量没有变化，灯泡不会发光
C．若仅增大线圈随海水上下振荡的幅度，灯泡变亮
D．若仅增大线圈随海水上下振荡的频率，灯泡变亮
9．（2024·广东广州·二模）列车进站时，其刹车原理可简化如图，在车身下方固定一单匝矩形线框，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。轨道上匀强磁场区域足够长，磁感应强度的大小为
B。车头进入磁场瞬间的速度为v，列车停止前所受铁轨及空气阻力的合力恒为f。车尾进入磁场瞬间，列
0
车刚好停止。下列说法正确的是（ ）
A．列车进站过程中电流方向为abcda
B．列车ab边进入磁场瞬间，线框的电流大小为
C．列车从进站到停下来的过程中，减少的动能大于线框产生的焦耳热
D．列车ab边进入磁场瞬间，加速度大小
10．（2024·广东中山·模拟预测）10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运
载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，飞船入轨后，将按照预定程序与空间站组合体进行自主快速交会对
接，航天器对接时存在一定的相对速度，由于航天器的质量大，对接时产生的动能比较大，为了减少对接
过程中产生的震动和撞击，对接机构内部采用了电磁阻尼器消耗对接能量．如图为某电磁阻尼器的简化原
理图，当质量块上下移动时会带动磁心一起运动，磁心下方为N极，下列说法正确的是（ ）A．当质量块带动磁心从线圈上方向下移时，线圈有收缩趋势
B．当质量块带动磁心下移时，通过电阻R的电流向上
C．整个过程对应的是动能向磁场能转换
D．减小线圈匝数，阻尼效果增强
多选题
11．（2024·山东泰安·二模）如图所示，电阻不计的两光滑平行金属导轨相距 ，固定在水平绝缘桌面
上，左侧圆弧部分处在竖直平面内，其间接有一电容为 的电容器，右侧平直部分处在磁感应强度为
。方向竖直向下的匀强磁场中，末端与桌面边缘平齐。电阻为 的金属棒ab垂直于两导轨放置且与导
轨接触良好，质量为 。棒ab从导轨左端距水平桌面高 处无初速度释放，离开水平直导轨前已匀
速运动。已知电容器的储能 ，其中C为电容器的电容，U为电容器两端的电压，不计空气阻力，
重力加速度 。则金属棒ab在沿导轨运动的过程中（ ）
A．通过金属棒ab的电荷量为
B．通过金属棒ab的电荷量为C．金属棒ab中产生的焦耳热为
D．金属棒ab中产生的焦耳热为
12．（23-24高三下·湖南·阶段练习）如图所示，两条电阻不计的光滑平行导轨AED和BFC与水平面成
角，平行导轨之间间距为L，一劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在O点，弹簧中心轴线与轨道平行，另
一端与质量为m、电阻为 的导体棒a相连接，导轨的一端连接定值电阻 ，匀强磁场垂直穿过导轨平面
ABCD，AB到CD距离足够大，磁感应强度大小为 ，O点到AB的距离等于弹簧的原长，导体棒从AB位
置静止释放，到达EF位置时速度达到最大，AB到EF距离为d，导体棒a始终与轨道良好垂直接触，重力
加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．导体棒在AB位置时，加速度为
B．到达EF时导体棒最大速度为
C．下滑到最低点的过程中导体棒机械能先增大后减小
D．导体棒最终可以回到AB位置
13．（2024·新疆·二模）磁电式仪表的线圈常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，如图所示，假定仪表工
作时指针向右转动，下列叙述正确的是（ ）
A．线圈中的电流沿俯视顺时针方向
B．线圈受到的安培力使指针向左转动C．铝框中的感应电流沿俯视顺时针方向
D．铝框受到的安培力对铝框的转动产生阻碍作用
14．（2024·陕西西安·模拟预测）用一段横截面半径为r、电阻率为ρ、密度为d的均匀导体材料做成一个
半径为 的圆环，圆环竖直向下落入如图所示的径向磁场中，圆环的圆心始终在N极的轴线上，
圆环所在位置的磁感应强度大小均为B。圆环在加速下落过程中某一时刻的速度为v，忽略电感的影响，
下列说法正确的是（ ）
A．下落过程圆环中磁通量不变
B．此时圆环受到竖直向上的安培力作用
C．此时圆环的加速度大小为
D．如果径向磁场足够深，则圆环的最大速度为
15．（2024·新疆·一模）电子感应加速器是利用感生电场加速电子的设备。它的基本原理如甲图（侧视
图）所示，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动。电磁
铁线圈电流方向如甲图所示，乙图（俯视图）中电子沿逆时针方向加速运动。下列说法正确的是（ ）A．真空室中的磁场方向向上
B．真空室中的磁场方向向下
C．电磁铁线圈中的电流由小变大
D．电磁铁线圈中的电流由大变小
16．（2024·内蒙古赤峰·一模）矩形导线框abcd放在匀强磁场中，在外力控制下处于静止状态，如图甲所
示。磁感线方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图像如图乙所示（规定磁感应强度的
方向垂直导线框平面向里为正方向），在0~4s时间内，流过导线框的电流（规定顺时针方向为正方向）与
导线框ad边所受安培力随时间变化的图像（规定以向左为安培力正方向）可能是图中的（ ）
A． B． C． D．
17．（2024·湖南·二模）2022年6月17日，我国003号航母“福建舰”下水，该舰是我国完全自主设计建
造的首艘电磁弹射型航母。某同学采用如图甲所示装置模拟电磁弹射，线圈可在圆柱形铁芯上无摩擦滑动，
并通过电刷与导轨保持良好接触；铁芯上存在垂直于表面向外的辐向磁场，线圈所在处的磁感应强度大小均为B=0.1T。将开关S与1连接，恒流源输出电流使线圈向右匀加速一段时间，之后将开关S掷向2与阻
值为R=4Ω的电阻相连，同时施加水平外力F，使线圈向右匀减速到零，线圈运动的v-t图像如图乙所示。
已知线圈匝数：n=100，质量m=0.5kg，每匝周长l=0.1m，不计线圈及导轨电阻，忽略电刷与导轨间摩擦及
空气阻力，则线圈（ ）
A．0~0.2s，电流从恒流源a端流出，且电流大小为I=2500A
B．0~0.2s，线圈所受安培力的功率不变
C．0.2~0.3s，水平外力F随时间t变化的关系为F=42.5+25t（N）
D．0~0.2s与0.2~0.3s，通过线圈的电荷量之比为40：1
18．（2024·河北沧州·一模）如图甲所示，光滑绝缘水平面上有两个间距为L且不计电阻的平行金属导轨，
将其固定放置在水平向右的匀强磁场中（磁场未画出），磁感应强度大小为B，其中导轨左侧半圆的半径
为1.5R，右侧半圆的半径为R，其正视图如图乙所示。金属棒M、N完全相同、电阻均为r，其在外力作用
下同时由金属导轨半圆顶端以角速度 沿顺时针方向做匀速圆周运动至圆心等高处。金属棒始终与金属导
轨接触良好，金属棒M、N在此运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．无电流流过金属棒 B．流过导轨某一截面的电荷量
C．流过金属棒的电流有效值 D．回路中产生的焦耳热
19．（2024·辽宁·模拟预测）磁悬浮电梯是基于电磁学原理使电梯的轿厢悬停及上下运动的，如图甲所示，
它主要由磁场和含有导线框的轿厢组成。其原理为：竖直面上相距为 的两根绝缘平行直导轨，置于等距
离分布的方向相反的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面，磁感应强度大小均为 ，每个磁场分布区间
的长度都是 ，相间排列，如图乙所示。当这些磁场在竖直方向匀速平动时，跨在两导轨间的宽为 、长为 、总电阻为 的导线框 （固定在轿厢上）将受到安培力。当磁场平动速度为 时，轿厢悬停；
当磁场平动速度为 时，轿厢最终竖直向上做匀速运动。重力加速度为 ，下列说法中正确的是（ ）
A．速度 和 的方向都是竖直向上
B．速度 的方向竖直向上，速度 的方向竖直向下
C．导线框和电梯轿厢的总质量为
D．轿厢匀速上升的过程中，外界每秒钟提供给轿厢系统的总能量为
