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高考电学压轴题模型解读与针对性训练
专题13 电磁感应+图像信息模型
【电磁感应+图像信息模型解读】
分析电磁感应中图像信息问题的思路与方法
图像类型
(1)各量随时间变化的图像：如B -t 图像、Φ -t 图像、E -t 图像、I -t 图
像、F -t 图像、v—t 图像等。
(2)各量随位移变化的图像：如E -x 图像、I -x 图像、v—x 图像等。
问题类型
(1)根据给定的电磁感应过程选择有关图像。
(2)根据给定的图像分析电磁感应过程。
(3)根据某种图像分析判断其它图像。
常用规律
有关方向
的判断
左手定则、安培定则、右手定则、楞次定律
六类公式
(1)平均感应电动势E＝n。
(2)平动切割电动势E＝Blv。
(3)转动切割电动势E＝Bl2ω(以一端为轴)。
(4)闭合电路的欧姆定律I＝。
(5)安培力F＝IlB。
(6)牛顿运动定律及运动学的相关公式等。
常用方法
排除法
1.定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、变化
快慢(均匀变化还是非均匀变化)，特别是分析物理量的正负，以排除错
误的选项。
2.定量计算相关问题。
函数法
根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系，然后由函数
关系对图像进行分析和判断。
【高考真题】
【典例1】.[2023 上海]如图（a），单匝矩形线框cdef 位于倾角θ＝30°的斜面上，斜面上有
一长度为D 的匀强磁场区域，磁场方向垂直于斜面向上，磁感应强度大小为B＝0.5T，已
知线框边长cd＝D＝0.4m，质量m＝0.1kg，总电阻R＝0.25Ω.现对线框施加一沿斜面向上
的恒力F 使之向上运动，运动一段时间后，撤去外力F.线框与斜面间的动摩擦因数μ＝
❑√3
3
，线框速度随时间变化的图像如图（b）所示.求：（重力加速度g 取9.8m/s2）
图（a） 图（b）
（1）外力F 的大小；
（2）cf 的长度L；
（3）回路产生的焦耳热Q.
【典例2】. （2022 福建高考）如图（a），一倾角为
的绝缘光滑斜面固定在水平地面上，
其顶端与两根相距为L 的水平光滑平行金属导轨相连；导轨处于一竖直向下的匀强磁场中，
其末端装有挡板M、N．两根平行金属棒G、H 垂直导轨放置，G 的中心用一不可伸长绝缘
细绳通过轻质定滑轮与斜面底端的物块A 相连；初始时刻绳子处于拉紧状态并与G 垂直，
滑轮左侧细绳与斜面平行，右侧与水平面平行．从
开始，H 在水平向右拉力作用下
向右运动；
时，H 与挡板M、N 相碰后立即被锁定．G 在
后的速度一时间图线
如图（b）所示，其中
段为直线．已知：磁感应强度大小
，
，G、
H 和A 的质量均为
，G、H 的电阻均为
；导轨电阻、细绳与滑轮的摩擦力均忽
略不计；H 与挡板碰撞时间极短；整个运动过程A 未与滑轮相碰，两金属棒始终与导轨垂
直且接触良好：
，
，重力加速度大小取
，图（b）中e 为
自然常数，
．求：
（1）在
时间段内，棒G 的加速度大小和细绳对A 的拉力大小；
（2）
时，棒H 上拉力的瞬时功率；
（3）在
时间段内，棒G 滑行的距离．
【针对性训练】
1. (山东德州2025 年5 月冲刺模拟) 如图甲所示，光滑且足够长的固定斜面与水平面的夹
角为
，斜面上两平行水平虚线MN 和PQ 之间有垂直于斜面向下的匀强磁场；PQ 以下
区域有垂直于斜面向上的匀强磁场，PQ 两侧匀强磁场的磁感应强度大小相等。正方形导线
框abcd 四条边的阻值相等，
时刻将处于斜面上的导线框由静止释放，开始释放时ab
边恰好与虚线MN 重合，之后导线框的运动方向始终垂直于两虚线，其运动的v-t 图像如图
乙所示，
时间内导线框的速度大小为v0，重力加速度为g，下列说法正确的是（
）
A.
时间内，导线框的ab 边一定没有经过虚线PQ
B.
时间内，导线框的速度大小为
C.
时间内，导线框a、c 两点间的电势差为0
D.
时间内，导线框
位移大小为
2. (2024 江西赣州期末) 如图甲所示，正方形线圈abcd 内右半部分存在垂直于线圈的匀强
磁场，已知线圈匝数
，边长
，线圈总电阻
，线圈内磁感应强度随时
间的变化情况如图乙所示，线圈始终静止在粗糙的水平面。规定垂直平面向里为磁场的正
方向，则线圈产生的感应电流I（规定顺时针为电流正方向）、受到的安培力F 安（取向右
为正方向）、受到的摩擦力f（取向右为正方向）和产生的焦耳热Q 随时间t 变化的图像，
正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
3.（2024 陕西咸阳一模）如图甲所示，虚线
是斜面上平行于斜面底端的一条直线，
上方存在垂直于斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B 随时间t 的变化规律如图乙所示。
时刻将一单匝正方形导体框自与
距离
处由静止释放，直至导体框完全穿
出磁场的过程中其速度一时间图像如图丙所示。已知斜面倾角
，导体框与斜面间
的动摩擦因数
，运动中导体框底边与
始终平行，导体框质量
，电阻
，边长
，重力加速度
。设从释放至导体框穿出磁场的过程
中，整个导体框所受安培力大小为F，回路中产生的焦耳热的功率为P，通过导体框的电
流为I，导体框的机械能为E（释放处
），沿斜面下滑的位移为x，则下列图像正确
的是（ ）
A.
B.
C.
D.
4 (2025 年湖南长沙期末)如图甲所示，一足够长电阻不计的光滑平行金属导轨
MN、PQ 之间的距离L=0.5m，NQ 两端连接阻值R=2.0Ω 的定值电阻，导轨间
有垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场，导轨平面与水平面间的夹角θ=30°。
一质量m1=0.40kg、接入电路的阻值r=1.0Ω 的金属棒垂直于导轨放置，用绝缘
细线通过光滑的轻质定滑轮与质量m2=0.80kg 的重物相连，细线与金属导轨平
行。无初速度释放重物，测得金属棒沿导轨向上滑行的速度v 与时间t 之间的关
系如图乙所示。g=10m/s2，求：
（1）磁感应强度B 的大小；
（2）从t1=1.11s 到t2=2.22s 流过金属棒的电荷量q；
（3）从t1=1.11s 到t2=2.22s 定值电阻R 上产生的热量Q。（结果保留3 位有效
数字）
.
5（16 分）．2024 年4 月长沙名校质检）如图甲所示，水平面上固定着间距为
的两
条平行直轨道（除
是绝缘的连接段外，其他轨道均为不计电阻的导体，且轨道
足够长。），
之间有一个
的定值电阻，
的左侧轨道内分布着竖直向下的
匀强磁场
，该磁场随时间的变化情况如图乙所示，
的右侧轨道内分布着垂直导轨平
面的匀强磁场，磁感应强度
，方向竖直向上。
时刻，质量
、电阻
的
棒静止在距离导轨左侧
处，质量
、电阻
的
棒在
距离
右侧
处被一种特定的装置锁定，两棒均长
，且与轨道接触良好。
左侧的轨道与棒间的动摩擦因数
右侧的轨道光滑且足够长，可认为最大
静摩擦力等于滑动摩擦力，不考虑轨道连接处的阻碍。
时，对
棒施加水平向右
的恒力，在离开
磁场区域时已达到稳定的速度，过
后撤去恒力。当
棒刚
接触到
棒时，
棒的锁定装置迅速解除，随后两棒发生弹性碰撞。
（1）
时，通过
棒的电流大小及方向（图中向上或向下）；
（2）
棒刚进入
磁场时，求
棒两端的电势差
；
（3）求
棒在整个过程中产生的焦耳热；
6．（2024 年山东潍坊重点高中3 月质检）如图甲所示，倾角为θ＝37°足够长的倾斜导体
轨道与光滑水平轨道平滑连接。轨道宽度d＝0.5m，电阻忽略不计。在水平轨道平面内
有水平向右的匀强磁场，倾斜轨道平面内有垂直于倾斜轨道向下的匀强磁场，大小都为
B，现将质量m＝0.4kg、电阻R＝1Ω 的两个相同导体棒ab 和cd，垂直于轨道分别置于
水平轨道上和倾斜轨道的顶端，同时由静止释放。导体cd 下滑过程中加速度a 和速度v
的关系如图乙所示。cd 棒从开始运动到最大速度的过程中流过cd 棒的电荷量q＝0.4C
（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2），则：
（1）cd 和倾斜轨道之间的动摩擦因数是多少；
（2）ab 和水平轨道之间的最大压力是多少；
（3）cd 棒从开始运动到速度最大的过程中ab 棒上产生的焦耳热是多少。
