文档文本内容
专题 10 电磁感应
考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势
知识考查层面，注重对法拉第电磁感
考点1 电磁感
2024、2025 应定律、楞次定律等核心知识的深度理解
应现象
与应用。一方面，强化导体切割磁感线产
生感应电动势、磁通量变化引起感应电流
考点2 感应电
2021、2022、2025
等基本现象的考查，常结合电路知识，分
流方向
析电磁感应电路中的电流、电压、电功率
考点3 法拉第
等问题；另一方面，突出电磁感应与力
电磁感应定律 2021、2022、2023、2024、
学、能量知识的综合运用，如通过导体棒
的应用
在磁场中的运动，综合考查牛顿运动定
律、动能定理、能量守恒定律，分析导体
棒的受力、运动状态及能量转化过程。
能力要求上，着重数理结合与逻辑推
理。考生需运用数学工具，如函数图像分
析感应电流、感应电动势随时间或空间的
变化规律，借助微元法、积分思想处理非
均匀磁场、变切割速度等复杂情况；面对
多过程、多因素的电磁感应问题，能依据
物理规律，梳理各物理量间的逻辑关系，
考点4 自感和
2021、2023 推导结论。实验探究能力的考查力度逐步
涡流
加大，要求考生设计实验验证电磁感应定
律，利用传感器等设备测量感应电动势、
磁通量变化率，处理实验数据并分析误
差，如探究影响感应电流大小的因素。此
外，部分试题会引入新的科研成果或情境
信息，考查考生获取信息、迁移知识、解
决新问题的创新能力，全方位检验考生对
电磁感应知识的掌握程度与物理学科核心
素养的发展水平 。
考点01 电磁感应现象1．（2025·北京·高考）下列图示情况，金属圆环中不能产生感应电流的是（ ）
A．图（a）中，圆环在匀强磁场中向左平移
B．图（b）中，圆环在匀强磁场中绕轴转动
C．图（c）中，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移
D．图（d）中，圆环向条形磁铁N极平移
2．（2024·北京·高考）如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关瞬间，线圈M和线圈P相互吸引
B．闭合开关，达到稳定后，电流表的示数为0
C．断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由a到b
D．断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向左
考点02 感应电流方向
3．（2025·北京·高考）绝缘的轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁。将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，
磁铁开始振动，由于空气阻力的影响，振动最终停止。现将一个闭合铜线圈固定在磁铁正下方的桌面上
（如图所示），仍将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，振动最终也停止。则（ ）
A．有无线圈，磁铁经过相同的时间停止运动
B．磁铁靠近线圈时，线圈有扩张趋势
C．磁铁离线圈最近时，线圈受到的安培力最大
D．有无线圈，磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能相同
4．（2022·北京·高考）如图所示平面内，在通有图示方向电流I的长直导线右侧，固定一矩形金属线框abcd，ad边与导线平行。调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，则（ ）
A．线框中产生的感应电流方向为a→b→c→d→a
B．线框中产生的感应电流逐渐增大
C．线框ad边所受的安培力大小恒定
D．线框整体受到的安培力方向水平向右
5．（2021·北京·高考）某同学搬运如图所示的磁电式电流表时，发现表针晃动剧烈且不易停止。按照老师
建议，该同学在两接线柱间接一根导线后再次搬运，发现表针晃动明显减弱且能很快停止。下列说法正确
的是（ ）
A．未接导线时，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势
B．未接导线时，表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用
C．接上导线后，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势
D．接上导线后，表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用
考点03 法拉第电磁感应及应用
6.（2024·北京·高考）如图甲所示为某种“电磁枪”的原理图。在竖直向下的匀强磁场中，两根相距L的平
行长直金属导轨水平放置，左端接电容为C的电容器，一导体棒放置在导轨上，与导轨垂直且接触良好，
不计导轨电阻及导体棒与导轨间的摩擦。已知磁场的磁感应强度大小为B，导体棒的质量为m、接入电路
的电阻为R。开关闭合前电容器的电荷量为Q。
（1）求闭合开关瞬间通过导体棒的电流I；
（2）求闭合开关瞬间导体棒的加速度大小a；
（3）在图乙中定性画出闭合开关后导体棒的速度v随时间t的变化图线。7．（2024·北京·高考）电荷量Q、电压U、电流I和磁通量Φ是电磁学中重要的物理量，其中特定的两个
物理量之比可用来描述电容器、电阻、电感三种电磁学元件的属性，如图所示。类似地，上世纪七十年代
有科学家预言Φ和Q之比可能也是一种电磁学元件的属性，并将此元件命名为“忆阻器”，近年来实验室
已研制出了多种类型的“忆阻器”。由于“忆阻器”对电阻的记忆特性，其在信息存储、人工智能等领域
具有广阔的应用前景。下列说法错误的是（ ）
A．QU的单位和ΦI的单位不同
B．在国际单位制中，图中所定义的M的单位是欧姆
I
C．可以用 来描述物体的导电性质
U
ΔI
D．根据图中电感L的定义和法拉第电磁感应定律可以推导出自感电动势的表达式E=L
Δt
8．（2023·北京·高考）如图所示，光滑水平面上的正方形导线框，以某一初速度进入竖直向下的匀强磁场
并最终完全穿出。线框的边长小于磁场宽度。下列说法正确的是（ ）
A．线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向
B．线框出磁场的过程中做匀减速直线运动
C．线框在进和出的两过程中产生的焦耳热相等
D．线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等
9．（2022·北京·高考）指南针是利用地磁场指示方向的装置，它的广泛使用促进了人们对地磁场的认识。
现代科技可以实现对地磁场的精确测量。
（1）如图1所示，两同学把一根长约10m的电线两端用其他导线连接一个电压表，迅速摇动这根电线。
若电线中间位置的速度约10m/s，电压表的最大示数约2mV。粗略估算该处地磁场磁感应强度的大小B ；
地（2）如图2所示，一矩形金属薄片，其长为a，宽为b，厚为c。大小为I的恒定电流从电极P流入、从电
极Q流出，当外加与薄片垂直的匀强磁场时，M、N两电极间产生的电压为U。已知薄片单位体积中导电
的电子数为n，电子的电荷量为e。求磁感应强度的大小B；
（3）假定（2）中的装置足够灵敏，可用来测量北京地区地磁场磁感应强度的大小和方向，请说明测量的
思路。
10．（2021·北京·高考）如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平U型导体框左端连接一阻值为R的电
阻，质量为m、电阻为r的导体棒ab置于导体框上。不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。ab以水平
向右的初速度v 开始运动，最终停在导体框上。在此过程中 （ ）
0
A．导体棒做匀减速直线运动 B．导体棒中感应电流的方向为a→b
mv2R 1
C．电阻R消耗的总电能为 0 D．导体棒克服安培力做的总功小于 mv2
2(R+r) 2 0
考点04 自感和涡流
11．（2023·北京·高考）如图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个相同的小灯泡，开
始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮，Q灯正常发光，断开开关（ ）A．P与Q同时熄灭 B．P比Q先熄灭
C．Q闪亮后再熄灭 D．P闪亮后再熄灭
12．（2021·北京·高考）类比是研究问题的常用方法。
（1）情境1：物体从静止开始下落，除受到重力作用外，还受到一个与运动方向相反的空气阻力f =kv（k
Δv
为常量）的作用。其速率v随时间t的变化规律可用方程G−kv=m （①式）描述，其中m为物体质量，
Δt
G为其重力。求物体下落的最大速率v 。
m
（2）情境2：如图1所示，电源电动势为E，线圈自感系数为L，电路中的总电阻为R。闭合开关S，发现
电路中电流I随时间t的变化规律与情境1中物体速率v随时间t的变化规律类似。类比①式，写出电流I
随时间t变化的方程；并在图2中定性画出I - t图线。
（3）类比情境1和情境2中的能量转化情况，完成下表。
情境1 情境2
物体重力势能的减少量
物体动能的增加量
电阻R上消耗的电能
情境1 情境2
电源提供的电能
线圈磁场能的增加量
克服阻力做功消耗的机械能1．（2025·北京丰台·二模）利用电磁学原理能够方便准确地探测地下金属管线的位置、走向和埋覆深度。
如图所示，在水平地面下埋有一根足够长的走向已知且平行于地面的金属管线，管线中通有正弦式交变电
i
流。已知电流为i的无限长载流导线在距其为r的某点处产生的磁感应强度大小B=k ，其中k为常数，r
r
大于导线半径。在垂直于管线的平面上，以管线正上方地面处的O点为坐标原点，沿地面方向为x轴方向，
垂直于地面方向为y轴方向建立坐标系。在x轴上取两点M、N，y轴上取一点P。利用面积足够小的线框
（线框平面始终与xOy平面垂直），仅通过测量以下物理量金属管线截面无法得到管线埋覆深度h的是（
）
A．M、N的距离，线框在M、N两点水平放置时的感应电动势
B．O、P的距离，线框在O、P两点竖直放置时的感应电动势
C．O、M的距离，线框在M点水平放置和竖直放置时的感应电动势
D．O、M的距离，线框在M点感应电动势最大时与水平面的夹角
2．（24-25高三下·北京海淀·二模）如图所示，铜质圆盘安装在水平铜轴上，圆盘位于两磁极之间。两磁
极产生的磁场区域面积小于圆盘面积，磁场方向与圆盘平面垂直。两铜片C、D分别与转动轴和圆盘的边
缘接触。不计接触点的摩擦力和空气阻力。在外力作用下圆盘以恒定的角速度转动。下列说法正确的是（
）
A．因圆盘无磁通量变化，故电阻R中无电流通过
B．铜片C的电势高于铜片D的电势C．若撤去外力，则圆盘会逐渐停止转动
D．若使圆盘反向转动，电阻R中的电流方向不变
3．（2025·北京西城·一模）如图所示，一根无限长的通电直导线固定在光滑水平面上，一质量为m的导体
圆环在该平面内运动，其初速度大小为v，方向与导线的夹角为30°。已知距离导线越远，磁场的磁感应
0
强度越小，则导体圆环（ ）
A．做速度逐渐减小的直线运动
B．距导线的距离先增大后减小
C．产生的电能最多为0.25mv 2
0
D．受到安培力的冲量最大为0.5mv
0
4．（2025·北京丰台·二模）图1为某无线门铃按钮，其原理如图2所示。其中M为信号发射装置，M中有
电流通过时，屋内的门铃会响。磁铁固定在按钮内侧，按下门铃按钮，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．按住按钮不动，门铃会一直响
B．松开按钮的过程，门铃会响
C．按下和松开按钮过程，通过M的电流方向相同
D．按下按钮的快慢不同，通过M的电流大小相同
5．（2025·北京西城·二模）一种延时继电器的结构如图所示。铁芯上有两个线圈A和B，线圈A与电源连
接，线圈B的两端M、N连在一起，构成一个闭合电路。断开开关S时，弹簧K并不会立刻将衔铁D拉起
而使触头C（连接工作电路）离开，而是过一小段时间才执行这个动作。下列说法正确的是（ ）A．断开S瞬间，线圈B中感应电流的磁场方向向上
B．若线圈B的两端不闭合，会对延时效果产生影响
C．改变线圈B的缠绕方向，会对延时效果产生影响
D．调换电源的正负极，不再有延时效果
6．（2025·北京四中·零模）电磁驱动是21世纪初问世的新概念，该技术被视为将带来交通工具大革命。
在日常生活中，摩托车和汽车上装有的磁性转速表就是利用了电磁驱动原理。如图所示是磁性转速表及其
原理图，永久磁铁随车轮系统的转轴转动，铝盘固定在指针轴上，与永久磁铁不固定。关于磁性式转速表
的电磁驱动原理，下列说法正确的是（ ）
A．铝盘接通电源，通有电流的铝盘在磁场作用下带动指针转动
B．永久磁体随转轴转动产生运动的磁场，在铝盘中产生感应电流，感应电流使铝盘受磁场力而转动
C．铝盘转动的方向与永久磁体转动方向相反
D．由于铝盘和永久磁体被同转轴带动，所以两者转动是完全同步的
7．（2025·北京通州·一模）如图所示，在光滑水平桌面上，边长为L、总电阻为R的单匝均匀正方形金属
线框abcd，在水平拉力作用下，以速度v匀速进入竖直向下的匀强磁场。进入过程中，线框ad边与磁场边
界平行，且线框平面保持水平。已知磁感应强度大小为B。在线框进入磁场过程中，下列说法正确的是
（ ）
A．线框产生沿a→b→c→d→a方向的感应电流1
B．ad边两端的电压U = BLv
ad 4
B2L3v
C．拉力做功为
R
D．ab边所受安培力始终为0
8．（24-25高三下·北京海淀·一模（期中））如图所示，弹簧上端固定、下端悬挂一个磁铁，在磁铁正下
方放置一个固定在桌面上的闭合铜质线圈。将磁铁托起到某一高度后放开、磁铁开始上下振动。不计空气
阻力。下列说法正确的是（ ）
A．磁铁振动过程中、线圈始终有收缩的趋势
B．磁铁振动过程中、弹簧和磁铁组成系统的机械能保持不变
C．磁铁远离线圈时，线圈对桌面的压力小于线圈的重力
D．磁铁靠近线圈时，线圈与磁铁相互吸引
9．（2025·北京西城·一模）如图所示，P和Q是两个相同的小灯泡，L是自感系数很大的线圈，其电阻小
于灯泡的电阻，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S闭合时，P灯先亮，Q灯后亮
B．开关S闭合一段时间后，两灯的亮度相同
C．开关S断开前后通过P灯的电流方向改变
D．开关S由闭合变为断开时，Q灯闪亮后熄灭
10．（2025·北京四中顺义分校·零模）如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是
（ ）A．闭合开关瞬间，线圈M和线圈P相互吸引
B．闭合开关，达到稳定后，流过电流表的电流方向由b到a
C．断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向右
D．断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由a到b
11．（2025·北京门头沟·一模）如图所示，空间中有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，MN和
PQ是两根互相平行、竖直放置的光滑金属导轨，导轨间距为L，导轨足够长且电阻不计。质量为m的金
属杆ab与导轨垂直且接触良好，金属杆ab电阻为R，重力加速度为g。开始时，开关S断开，金属杆ab
由静止自由下落，经过一段时间后再闭合开关S。当开关S闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．a点电势高于b点电势
B．导体棒做加速度增大的加速运动
C．安培力做正功，机械能转化为电能
gm2R2
D．当下落高度为 时闭合开关，则金属杆ab会立刻做减速运动
B4L4
12．（2025·北京顺义·一模）如图所示，铝管竖直放置在水平桌面上，把一枚小磁体从铝管上端管口放入，
小磁体不与管壁接触，且无翻转，不计空气阻力。小磁体在铝管内下落的过程中，下列说法正确的是（
）
A．小磁体的机械能不变B．小磁体做自由落体运动
C．铝管对桌面的压力大于铝管的重力
D．小磁体动能的增加量大于重力势能的减少量
13．（2025·北京石景山·一模）如图所示，一充好电的平行板电容器放在光滑绝缘水平面上，两极板垂直
于水平面，相距为L，匀强磁场方向垂直水平面向下，磁感应强度大小为B。t=0时刻，将一长度为L的导
体棒ab垂直极板放在两极板之间的水平面上，从静止释放，t 时刻导体棒经过图中虚线位置时电流大小为
1
i（i≠0），此时导体棒动量变化率为k。运动中导体棒始终与极板接触良好，不计一切摩擦。下列说法正确
的是（ ）
A．0~t 时间内，导体棒的动量变化量一定大于kt
1 1
B．0~t 时间内，导体棒的动量变化量一定小于kt
1 1
C．k的方向水平向左
D．k的大小为iL
14．（2025·北京石景山·一模）近场通信（NFC）器件应用电磁感应原理进行通讯，其天线类似一个压平的
线圈。设每匝线圈面积为S，共有n匝。若磁场垂直纸面向里通过此线圈且均匀增加，磁感应强度随时间
的变化率为k，则线圈中产生感应电动势的大小和感应电流的方向分别为（ ）
A．nkS，顺时针 B．kS，顺时针
C．nkS，逆时针 D．kS，逆时针
15．（2025·北京通州·一模）如图所示为导轨式电磁炮实验装置示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方
向固定，其间安放金属滑块（即实验用弹丸）。滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。
电源提供的强大电流从一根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流回电源。滑块被导轨中的电流形成的磁
场推动而发射。在发射过程中，该磁场在滑块所在位置始终可以简化为垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感
应强度大小为B=2.0T。已知两导轨内侧间距l=0.10m，滑块的质量m=0.04kg，滑块沿导轨滑行x=6m
后获得的发射速度v=3.0km/s（此过程可视为匀加速运动）。(1)求滑块在发射过程中的加速度a的大小；
(2)求发射过程中电源提供的电流I的大小；
(3)若滑块所在电路的总电阻为R=0.2Ω，试推导论证滑块在发射过程中可视为匀加速运动的合理性。
16．（2025·北京丰台·二模）如图1所示，一个匝数为N、边长为L的正方形导线框abcd，导线框总电阻
为R，总质量为m，匀强磁场区域的宽度为L。导线框由静止释放，下落过程中始终保持竖直，忽略空气
阻力，重力加速度为g。
(1)若导线框ab边刚进入匀强磁场区域时，恰能做速度为v 的匀速运动，求匀强磁场的磁感应强度B ；
0 1
(2)若导线框ab边进入磁场的速度为v ，cd边离开磁场的速度为v ，导线框在磁场中做减速运动，已知磁
1 2
感应强度为B 。在导线框穿过磁场的过程中，求：
2
a.导线框中产生的焦耳热Q；
b.在图2中定性画出导线框中的感应电流I随时间t的变化图线（规定逆时针为电流正方向）。
17．（2025·北京朝阳·二模）如图所示，一边长为L、质量为m的正方形单匝线圈abcd，自某高处沿竖直
面下落，匀速穿过磁感应强度大小为B的水平匀强磁场区域，速度大小为v ,重力加速度大小为g，不计空
气阻力。求：
(1)刚进入磁场时线圈中的电流大小I；
(2)线圈的电阻R；(3)线圈穿过磁场区域过程中产生的热量Q。
18．（2025·北京昌平·二模）电磁弹射是航空母舰上舰载机的一种起飞方式，是航空母舰的核心技术之一。
某学习小组设计了一个简易的电容式电磁弹射装置，如图甲所示，在竖直向下的匀强磁场中，两根相距为
L平行金属导轨水平放置，左端接电容为C的电容器，一导体棒MN放置在导轨右侧，与导轨垂直且接触
良好。单刀双掷开关S先接1，经过足够长的时间后，再把开关S接到2，导体棒向右离开导轨后水平射出。
已知匀强磁场的磁感应强度大小为B，导体棒的质量为m，接入电路部分的电阻为R，电源的电动势为E。
不计导轨电阻及导体棒与导轨间的摩擦。
(1)
将开关S接1给电容器充电，在图乙所示的坐标系中画出电容器两极板电压u与电荷量q变化关系的图像；
并求出经过足够长的时间后电容器极板的电荷量Q和电容器储存的电能E ；
p
(2)求开关S接2的瞬间导体棒的加速度大小a；
1
(3)若某次试验导体棒弹射出去后电容器两端的电压减为初始值的 ，求导体棒离开导轨时的速度大小v。
4
19．（24-25高三下·北京海淀·一模（期中））如图所示，光滑水平面内存在一有界匀强磁场，磁感应强度
大小为B、方向如图所示。一边长为L的正方形单匝导线框位于水平面内，某时刻导线框以垂直磁场边界
的初速度v从磁场左边缘进入磁场。已知导线框的质量为m、电阻为R。求导线框完全进入磁场的过程中，
求：
(1)感应电流的最大值I；
(2)加速度的最大值a；
(3)流过导线截面的电荷量q。
20．（24-25高三·北京海淀·一模（期中））如图所示，光滑水平面内存在一有界匀强磁场，磁感应强度大
小为B、方向如图所示。一边长为L的正方形单匝导线框位于水平面内，某时刻导线框以垂直磁场边界的
初速度v从磁场左边缘进入磁场。已知导线框的质量为m、电阻为R。求线框完全进入磁场的过程中(1)感应电流的最大值I；
(2)线框完全进入磁场时的速度；
(3)线框进入磁场产生的焦耳热。
21．（24-25高三下·北京海淀·一模（期中））寻求守恒量，是解决物理问题的重要方法。
(1)如图1所示，用细线悬挂的两个完全相同的小球，静止时恰能接触且悬线平行、球心等高。把小球1向
左拉起一定高度h后由静止释放，与小球2发生弹性正碰。已知重力加速度为g，求碰后瞬间小球2的速
度大小v。
(2)某同学设计了一个“电磁弹射”装置，并将其简化成如图2所示的模型。在水平光滑导轨上，固定着两
个相同的“载流线圈”，放置着三个质量均为m的小磁铁充当“磁性弹头”，弹头2和弹头3左侧都非常
靠近无磁性的、质量均为m的弹性“圆柱”。弹头和圆柱可以在水平导轨上沿轴线自由移动，圆柱静止时，
其左端恰好位于载流线圈圆心处。发射过程如下：弹头1仅受载流线圈1施加的磁力作用从静止开始加速
运动，通过碰撞将动能传给中间的弹头2；弹头2被载流线圈2加速，通过碰撞将动能传给弹头3，弹头3
最终被弹出。弹头可视为半径为r，电流大小恒为I、方向如图2方框中所示的单匝细圆线圈，且r远小于载流线圈半径。
所有碰撞均可视为弹性正碰，不考虑弹头之间的磁力作用，相邻两线圈之间的距离足够远，水平轨道足够
长。
a．标出载流线圈1和载流线圈2中电流的方向。
b．已知弹头1在载流线圈1处产生磁场的磁感应强度的轴向分量B 和径向分量Br。求弹头1在图2方框
x
中所示情况下受到载流线圈1的作用力的大小F。
c．通过查阅资料得知：电流为i、面积为S的单匝细圆线圈放入磁感应强度为B的外界匀强磁场中所具有
的“势能”可表示为E =−iBScosθ,，其中θ为细圆线圈在轴向上产生的磁场与外界匀强磁场之间的夹
p
角。
已知载流线圈1和载流线圈2在各自圆心处产生的磁感应强度大小均为B 。 求弹头3理论上能获得的速
0
度上限v
m
22．（2025·北京西城·一模）如图为某种“电磁弹射”装置的简化原理图。在竖直向下的匀强磁场中，两
根光滑的平行长直导轨水平放置，一根导体棒放置在导轨上，与导轨垂直且接触良好。已知磁场的磁感应
强度大小为B，导轨间距为L，导体棒的质量为m，电阻为R。开关S接1，导轨与恒流源相连，回路中的
电流恒定为I，导体棒由静止开始做匀加速运动，一段时间后速度增大为v。此时，将开关S接2，导轨与
定值电阻R 相连，导体棒开始做减速运动直至停止。不计导轨电阻及空气阻力。
0
(1)开关S接1后，求导体棒受到安培力的大小F 及其加速运动的时间t；
A
(2)开关S接2后，求导体棒速度为0.5v时加速度的大小a；
(3)求导体棒在加速运动阶段及减速运动阶段产生的焦耳热Q 和Q
1 2.
