文档文本内容
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
考点48 电磁感应现象中的电路和图像问题
1. 高考真题考点分布
题型
考点考查
考题统计
选择题
图像问题
2024 年全国甲卷
计算题
电路问题
2024 年浙江卷
2. 命题规律及备考策略
【命题规律】高考对电磁感应现象中的电路和图像的考查较为频繁，对于图像问题的考查大多以选择题的
形式出现，难度不是太大，电路问题的考查多在计算题中出现，题目多与功能动量等问题结合。
【备考策略】
1.结合闭合电路欧姆定律，能够处理电磁感应现象中的电路问题。
2.结合法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律，能够分析电磁感应现象中的各类图像问题。
【命题预测】重点关注电磁感应现象中的图像问题。
一、电磁感应中电路知识的关系图
二、电磁感应中的图像问题
图像类型
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；随位移变化的图像，如
E-x 图像、I-x 图像(所以要先看坐标轴：哪个物理量随哪个物理量变化要弄清)
问题类型
(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像(画图像)
(2)由给定的有关图像分析电磁感应过程，求解相应的物理量(用图像)
应
用
知
四个规
律
左手定则、安培定则、右手定则、楞次定律
六类公
(1)平均电动势E＝n
1
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
识
式
2)平动切割电动势E＝Blv
(3)转动切割电动势E＝Bl2ω
(4)闭合电路欧姆定律I＝
(5)安培力F＝BIl
(6)牛顿运动定律的相关公式等
考点一 电磁感应中的电路问题
“三步走”分析电路为主的电磁感应问题
考向
1 电路中的路端电压
1．如图，一个半径为L 的半圆形硬导体AB 以速度v，在水平U 型框架上匀速滑动，匀强磁场的磁感应强
度为B，回路中的电阻为
，半圆形硬导体AB 的电阻为r，其余电阻不计，则半圆形导体AB 切割磁感线
产生感应电动势的大小及AB 之间的电势差分别为（ ）
A．BLv，
B．2BLv，BLv
2
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
C．BLv，2BL
D．2BLv，
【答案】D
【详解】半圆形硬导体切割磁感线的有效长度为2L，则感应电动势大小为
根据闭合电路的欧姆定律可得，感应电流大小为
AB 之间的电势差为
故选D。
2．如图所示，在水平放置的、宽度为d 的光滑U 形框架上有一长度为L 的金属棒，其单位长度对应的电阻
为r，以速度v 匀速向右运动，U 形框左端连接一定值电阻R，整个空间充满垂直于U 形框平面向里的匀强
磁场B（不计其他电阻），则金属棒PQ 两端电势差为（ ）
A．BLv
B．Bdv
C．
D．
【答案】C
【详解】金属棒上MN 两端电势差
其中
UPM+UNQ=B(L－d)v
则有
UPQ=UMN+UPM+UNQ=
+B(L－d)v=
3
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
故ABD 错误，C 正确。
故选C。
考向
2 电路中的能量功率问题
3．如图所示，半径为L 的导电圆环（电阻不计）绕垂直于圆环平面、通过圆心O 的金属轴以角速度ω 逆
时针匀速转动。圆环上接有电阻均为r 的三根金属辐条OA、OB、OC，辐条互成120°角。在圆环圆心角
∠MON＝120°的范围内（两条虚线之间）分布着垂直圆环平面向外、磁感应强度大小为B 的匀强磁场，圆
环的边缘通过电刷P 和导线与一个阻值也为r 的定值电阻R0相连，定值电阻R0的另一端通过导线接在圆环
的中心轴上，在圆环匀速转动过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．金属辐条OA、OB、OC 进出磁场前后，辐条中电流的大小不变，方向改变
B．定值电阻R0两端的电压为
BL2ω
C．通过定值电阻R0的电流为
D．圆环转动一周，定值电阻R0产生的热量为
【答案】C
【详解】A．由题意知，三根金属辐条始终有一根在磁场中切割磁感线，切割磁感线的金属辐条相当于内
阻为r 的电源，另外两根金属辐条和定值电阻R0并联，辐条进出磁场前后电流的大小、方向均改变，故A
错误；
BC．电路的总电阻
圆环匀速转动时感应电动势
所以定值电阻R0两端的电压
4
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
通过定值电阻R0的电流
故B 错误，C 正确；
D．圆环转动一周，定值电阻R0产生的热量
故D 错误。
故选C。
4．如图所示，两根等高光滑的
圆弧轨道，
与
等高，半径为、间距为
，轨道电阻不计。在轨道
右侧连有一阻值为
的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为
，现有一根长
度为
、电阻为
的金属棒，在外力
的作用下以初速度
从
沿轨道做匀速圆周运动至
处，则该过
程中（ ）
A．金属棒经过最低位置
处时，通过金属棒的电流方向为
B．金属棒经过最低位置
处时，电路中的电流最小
C．电阻上产生的热量为
D．外力
做的功为
【答案】C
【详解】A．金属棒经过最低位置
处时，根据右手定则，通过金属棒的电流方向为
，故A 错；
B．金属棒经过最低位置
处时，金属棒垂直切割磁感线，产生的感应电动势最大，电路中的电流最大，
故B 错；
C．金属棒切割磁感线产生的电动势为
电路中的电动势的有效值为
5
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
则有
，
联立解得
故C 正确；
D．根据能量关系，外力
做的功等于电路的总热量为
故D 错误。
故选C。
考点二 电磁感应中的图像问题
一、电磁感应常见图像问题的种类及分析方法
二、电磁感应图像类选择题的常用解法
1.排除法：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)，特别是物理量的正负，排除错误的选项。
2.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。
考向
1 Φ-t
图像
5．如图甲所示，
匝的线圈（图中只画了1 匝），总电阻
，其两端a、b 与一个
的电
阻相连，线圈内有垂直纸面向里的磁场，线圈中的磁通量按图乙所示的规律变化，下列判断正确的是（
）
6
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A．线圈中的感应电流大小为1A
B．线圈中的感应电动势大小为3V
C．a 端电势比b 端低
D．线圈中感应电流的方向为逆时针方向
【答案】A
【详解】AB．根据法拉第电磁感应定律可得
所以
故A 正确，B 错误；
CD．由楞次定律可知，电源内部线圈中电流为顺时针方向，a 端电势高于b 端，故CD 错误。
故选A。
6．如图甲所示，100 匝的线圈（图中只画了2 匝）两端A、B 与一个
的电阻相连。线圈内有垂直
纸面向里的匀强磁场，穿过线圈的磁通量按图乙所示规律变化。已知线圈的电阻
，则（ ）
A．线圈内感应电流的方向为顺时针
B．A 点电势比B 点电势低
C．通过电阻R 的电流大小为
D．
内电路中产生的电能为
【答案】C
【详解】AB．由图可知，穿过线圈的磁通量方向向里增大，根据楞次定律可知，线圈内感应电流的方向为
逆时针，外电路中电流从A 点经电阻R 流到B 点，所以A 点电势比B 点电势高，故AB 错误；
C．根据法拉第电磁感应定律可得，线圈中产生的感应电动势为
通过电阻R 的电流大小为
7
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
故C 正确；
D．0.2s 内电路中产生的电能等于电路中产生的焦耳热，则有
故D 错误。
故选C。
考向
2 B-t
图像
7．如图甲所示，质量为m 的单匝正方形金属线框用绝缘细线悬挂于天花板上处于静止状态，线框平面在
纸面内，线框的边长为a，总电阻为R，线框的下半部分（总面积的一半）处于垂直纸面的有界磁场中，
磁场的磁感应强度按图乙所示规律变化，以垂直纸面向里为正方向，线框始终不动，重力加速度为g，图
中
、T 均为已知量，下列说法正确的是（ ）
A．线框中电流方向始终不变
B．
时刻，细线中的拉力大于
C．
时间内，线框中的平均电动势为
D．线框中感应电流的电功率为
【答案】D
【详解】A．由于磁感应强度随时间按余弦规律变化，线框中产生正弦式交变电流，方向周期性变化，故A
错误；
B．
时刻
，因此感应电流为零，安培力为零，根据力的平衡，悬线的拉力
故B 错误；
C．
时间内
根据法拉第电磁感应定律，这段时间内的平均感应电动势
8
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
故C 错误；
D．线框中电动势的最大值
有效值
则线框中感应电流的电功率
故D 正确。
故选D。
8．如图甲所示，单匝矩形线圈abcd 垂直固定在匀强磁场中，规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向，
磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。以向下方向为安培力正方向，下列关于bc 段导线受到的安培力
F 随时间变化的图像正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
9
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
【答案】A
【详解】根据法拉第电磁感应定律有
结合欧姆定律可知
bc 段导线受到的安培力
B-t 图像的斜率即为
，由此可知0~3s 内感应电流大小不变，根据楞次定律可判断电流方向为顺时针方
向，由左手定则可判断出bc 段导线受到的安培力则先向下后向上，大小则先减小后增大；同理3~6s 内，
电流方向为逆时针方向，bc 段导线受到的安培力则先向下后向上，大小则先减小后增大。
故选A。
考向
3 i-t
图像
9．如图所示，空间有一个边长为2L 的等边三角形匀强磁场区域，现有一个底边长为L 的直角三角形金属
线框，电阻为R，高度与磁场区域相等，金属线框以速度v 匀速穿过磁场区域的过程中，规定逆时针方向
的电流为正，则下列关于线框中感应电流i 随位移x 变化的图线正确的是（开始时线框右端点与磁场区域
左端点重合）（ ）
A．
B．
10
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
C．
D．
【答案】B
【详解】
时，穿过线框的磁通量垂直纸面向里增大，由楞次定律可知，线框中感应电流沿逆时针
方向为正，设线框有效切割长度为l，则由几何关系有
由法拉第电磁感应定律有
由闭合电路欧姆定律知
当
时
时，穿过线框的磁通量垂直纸面向里增大，由楞次定律可知，线框中感应电流沿
逆时针方向为正，由几何关系可得
当
时，
；
时，穿过线框的磁通量垂直纸面向里减小，由楞次定律可知，线框中感应
电流沿顺时针方向为负，当斜边刚出磁场时
之后，由几何关系可得
11
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
当
时，
，B 图符合题意。
故选B。
10．如图所示，半径为
的半圆形闭合金属线框可绕圆心
在纸面内逆时针匀速转动，过
点的边界上方
存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为
。初始时线框直径与虚线边界垂直。已知线框的电
阻为，线框匀速转动的角速度为
，从图示位置开始计时，以顺时针为感应电流的正方向，下列关于线
圈中的感应电流随时间的变化关系正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【详解】如图所示
在
时间内，穿过线圈的磁通量向外增加，根据楞次定律可知，线圈中的感应电流方向为顺时针方向
（正方向），线圈切割磁感线的有效长度为
12
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
则线圈转动切割磁感线产生的电动势为
线圈中的感应电流为
在
时间内，整个线圈都在磁场中，线圈的感应电流为0；
在
时间内，穿过线圈的磁通量向外减小，根据楞次定律可知，线圈中的感应电流方向为逆时针方
向（负方向），线圈切割磁感线的有效长度为
则线圈转动切割磁感线产生的电动势为
线圈中的感应电流为
在
时间内，整个线圈都在磁场外，线圈的感应电流为0。
故选D。
考向
4 E-t
图像
11．如图所示，两个有界匀强磁场的磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均
为L。距磁场区域的左侧L 处，有一边长为L 的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂
直。现用水平外力F 使线框以速度v 匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点。规定：电流沿逆时针方
向时电动势E 为正，磁感线垂直纸面向里时磁通量
为正，水平外力F 向右为正。则下列关于线框中的感
应电动势E、所受外力F、消耗的电功率P 和通过线框的磁通量
随时间变化的图象正确的是（ ）
13
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】D．进入磁场时磁通量随时间变化为
完全进入左边磁场后再运动0.5L 时磁通量减为零，再运动0.5L 磁通量变为反向的BL2，因此中间图像斜率
是两端的2 倍，故D 错误；
A．进入磁场时感应电动势
而运动到两磁场交接处时感应电动势
故A 错误；
BC．根据
运动到两个磁场交接处时，回路中的电动势为刚进入磁场时的2 倍，电流为刚进入磁场
时的2 倍，并且在两个磁场交接处时，左右两边都受到向左的安培力，因此在中间时，安培力是在两端时
的4 倍，根据P=Fv，则在中间安培力的功率也是两端的4 倍，故C 错误，B 正确。
故选B。
12．如图所示，两个相邻的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小分别为
、
，磁场方向分别为垂直纸
面向外、向里，两磁场边界均与
轴垂直且宽度均为
，在
轴方向足够长。现有一边长为
的正方形
导线框，从图示位置开始，在外力
的作用下沿
轴正方向匀速穿过磁场区域，在运动过程中，对角线
始终与
轴平行。线框中感应电动势的大小为
、线框所受安培力的大小为
。下列关于
、
随线框
向右匀速运动距离
的图像正确的是（ ）
14
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】AB．线框右半部分进入左边磁场过程，在0~
过程中，有效切割长度在随位移均匀增大，线圈在
位置有效切割长度达到最大L，电动势达到最大值为E0，在
~L 过程中，左半部分也进入左边磁场，有
效切割长度随位移均匀减小，到L 位置时有效切割长度减小到零，电动势减小到零；在L~
过程中，线
框右半部分进入右方磁场，左半部分在左方磁场，两部分切割磁感线的有效切割长度都在增大，当到达
位置时，有效切割长度都达到最大值L，由楞次定律知两磁场中两部分感应电流（电动势）对线圈来说
方向相同，都为逆时针方向，故总电动势为3E0，故A 错误，B 正确；
CD．设线圈有效切割长度为l，本题中也是各阶段计算安培力的等效长度，线圈受到的安培力大小
由于等效长度l 在随位移变化，成线性关系，所以安培力与位移不成线性关系，故CD 错误。
故选B。
考向
5 U-t
图像
15
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
13．如图所示，间距为L 的水平边界MN、PQ 之间存在垂直纸面向外的匀强磁场，一正方形线框位于磁场
区域上方某一高度，线框的边长为L、ab 边的电阻是dc 边电阻的2 倍，ad 边、bc 边的电阻不计。若线框
由静止释放，t=0 时刻dc 边进入磁场，一段时间后ab 边进入磁场并匀速穿过磁场，整个线框通过磁场区域
的过程中，ab 边与dc 边保持水平，则下列关于a、b 两点之间电势差Uab随时间t 变化的图像肯定错误的是
（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】设dc 边的电阻是r，ab 边的电阻是2r，由于下落高度不确定，dc 边进入磁场后，线框可能做匀速
直线运动、加速度减小的加速直线运动或加速度减小的减速直线运动。dc 边进入磁场时电动势
E=BLva、b 两点之间的电势差
dc 边出磁场后当线框的加速度为0 后，线框做匀速运动，a、b 两点之间的电势差
则BCD 正确，A 错误。
此题选择错误的，故选A。
14．有边长为a 的正方形均匀铜线框abcd，在铜线框的右侧有一边界为等腰直角三角形区域，该区域内有
垂直纸面向里的匀强磁场，两直角边的边长也为a，且磁场的下边界与线框的ad 边处于同一水平面上，现
16
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
线圈以恒定的速度v 沿垂直于磁场左边界的方向穿过磁场区域，如右图所示。设ab 刚进入磁场为t＝0 时刻，
则在线圈穿越磁场区域的过程中，ab 间的电势差Uab随时间t 变化的图线是下图中的（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【详解】当ab 边刚进入时
电流方向为逆时针方向，所以b 点电势高于a 电势，ab 边穿过磁场过程，切割磁场的有效长度均匀减少，
故ab 间的电势差均匀减少；
当cd 边刚进入时，电流方向顺时针，仍是b 点电势高于a 电势
随后ab 间的电势差也是均匀减少，故D 正确。
故选D。
15．如图所示，直角三角形金属框abc 电阻为R，ab 边长为L，bc 边长为
L。金属框绕ab 边以角速度
逆时针转动，空间中存在磁感应强度大小为B 的匀强磁场。下列说法正确的是（ ）
17
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A．若磁场方向平行ab 边向上，金属框中没有感应电流，bc 间电势差也为0
B．若磁场方向垂直纸面向里，图示时刻金属框中的感应电流最大
C．若磁场方向垂直纸面向里，从图示时刻开始至金属框转过
的过程中，流经金属框的电量为
D．若磁场方向垂直纸面向里，从图示时刻开始至金属框转过
的过程中，金属框中产生的焦耳热
为
【答案】D
【详解】A．磁场方向平行ab 边向上时，金属框磁通量不变，不产生感应电流，但bc 边切割磁感线，有感
应电动势，bc 电势差不为0，A 错误；
B．若磁场方向垂直纸面向里，金属框转动产生正弦式交变电流，图示时刻感应电流为0，B 错误；
C．从图示时刻开始至金属框转过
的过程有
解得
C 错误；
D．从图示时刻开始至金属框转过
的过程中，金属框中产生的焦耳热由
联立解得
18
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
故D 正确。
故选D。
16．如图所示，
为固定在水平面上的半径为l、圆心为O 的金属半圆弧导轨，
间用导线连接一电阻
M。金属棒一端固定在O 点，另一端P 绕过O 点的轴，在水平面内以角速度为
逆时针匀速转动，该过程
棒与圆弧良好接触。整个空间分布着竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B，已知金属棒由同种材料制成
且粗细均匀，棒长为
、总电阻为
，M 阻值为r，其余电阻忽略不计。当棒转到图中所示的位置时，棒
与圆弧的接触处记为Q 点，则（ ）
A．通过M 的电流方向为
B．通过M 的电流大小为
C．
两点间电压为
D．
两点间电压为
【答案】D
【详解】A．根据右手定则可知金属棒O 端为负极，Q 端为正极，则M 的电流方向从a→O，A 错误；
B．金属棒转动产生的电动势为
根据欧姆定律有
B 错误；
C．由于其余电阻忽略不计，则OQ 两点间电压，即电阻M 的电压，根据欧姆定律有
C 错误；
D．金属棒PQ 转动产生的电动势为
由于PQ 没有连接闭合回路，则PQ 两点间电压，即金属棒PQ 转动产生的电动势，D 正确。
19
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
故选D。
17．半径分别为r 和
的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一根长为
、电阻为R 的均匀金属棒
置
于圆导轨上，
的延长线通过圆导轨中心O，在两导轨之间接阻值分别为
、
的两定值电阻，
装置的俯视图如图所示。整个装置位于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下。金属棒在水
平外力作用下以角速度
绕圆心O 顺时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触，不跟电阻相
碰，导轨电阻忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A．金属棒中电流从N 流向M
B．金属棒转动产生的电动势为
C．电阻
中电流为
D．水平外力做功的功率为
【答案】D
【详解】A．磁感应强度方向竖直向下，导体棒顺时针匀速转动，由右手定则可知，金属棒中电流从M 流
向N，A 错误；
B．由电磁感应定律公式
，可得金属棒转动产生的电动势为
C．由闭合电路欧姆定律，可得电路中的电流为
电阻
中电流为
C 错误；
D．由能量守恒定律，可得水平外力做功的功率为
D 正确。
故选D。
18．如图，有一正方形线框，质量为m，电阻为R，边长为l，静止悬挂着，一个三角形磁场垂直于线框所
20
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
在平面，磁场方向垂直纸面向里，且线框中磁场面积为线框面积的一半，磁感应强度变化规律为
，已知重力加速度为g，则（ ）
A．线框保持静止时，线框中的电流为顺时针方向
B．从
时刻至线框开始运动，线框中的感应电动势大小为
C．线框开始运动的时刻为
D．从
时刻至线框开始运动这段时间，线框产生的热量为
【答案】D
【详解】A．根据磁场变化规律可知，磁感应强度增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知线框
中的电流为逆时针方向，故A 错误；
B．从
时刻至线框开始运动，线框中的感应电动势大小为
故B 错误；
C．设线框开始运动时刻为
，线框开始运动时有
又
，
解得
故C 错误；
D．从
时刻至线框开始运动这段时间，线框产生的热量为
故D 正确。
故选D。
21
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
19．将一段导线绕成图甲所示的闭合电路，并固定在纸面内，回路的
边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ
中。回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以垂直纸面向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度
随时间
变化的图像如图乙所示。用
表示
边受到的安培力，以水平向右为
的正方向，能正确反映
随时间
变化的图像是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】CD．根据法拉第电磁感应定律有
结合图乙，由于在相邻的
周期的时间间隔之内，磁感应强度与时间均成线性关系，可知磁感应强度的变
化率大小为定值，即圆环中的感应电动势大小一定，可知回路中感应电流大小一定，则
边所受安培力大
小也一定，故CD 错误；
AB．在
时间内，穿过圆环的原磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度减小，根据楞次定律可知感应电
流的方向为顺时针方向，根据左手定则，
边所受安培力方向水平向左，即
为负值，同理可以判定，在
时间内，
边所受安培力方向水平向左，即
为负值，在
时间内，
边所受安培力
方向水平向右，即
为正值，在
时间内，
边所受安培力方向水平向右，即
为正值，结合上述
可以确定，第二个选项符合要求，故A 错误，B 正确。
故选B。
20．在如图甲所示的电路中，电阻
，单匝、圆形金属线圈的半径为
，电阻为R，半径为
22
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
（
，圆心与线圈圆心重合）的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B 随时
间t 变化的关系图线如图乙所示（
均已知），其余导线的电阻不计。
时刻闭合开关S，下列说法
正确的是（ ）
A．流过电阻
的电流方向自下向上
B．电阻
两端的电压为
C．
时间内，通过电阻
电荷量为
D．
时间内，电阻
上产生的焦耳热为
【答案】D
【详解】A．由题图乙可知磁感应强度增大，根据楞次定律可判断出线圈中感应电流方向为逆时针，则通
过电阻
的电流方向为自上向下，故A 错误；
B．根据法拉第电磁感应定律有
其中
解得
根据闭合电路欧姆定律可得电阻
两端的电压
故B 错误；
C．根据闭合电路欧姆定律可得电路的电流为
23
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
根据电流的定义式，在
时间内通过电阻
的电荷量
故C 错误；
D．根据焦耳定律，在
时间内，电阻
上产生的焦耳热为
故D 正确。
故选D。
21．如图1 所示，矩形导线框
固定在变化的磁场中，线框平面与磁场垂直。线框中产生的感应电流如
图2 所示（规定电流沿
为正）。若规定垂直纸面向里为磁场正方向，能够产生如图所示的电流的磁场
为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【详解】AB．根据法拉第电磁感应定律，有
可知恒定的磁场不能产生电动势，不会有电流产生，AB 错误；
C．根据楞次定律，可知垂直纸面向外的磁场增强，线圈会产生垂直纸面向里的磁场，即产生
方向的
24
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
电流，又因为磁场均匀变化，所以产生恒定的电动势，根据闭合电路的欧姆定律，有
所以线圈中产生恒定的电流，同理，磁场均匀减弱时，线圈中产生
的电流，C 正确；
D．当垂直纸面向里的磁场增强时，根据楞次定律，可知线圈中会产生
的电流，形成垂直纸面向外的
磁场，D 错误。
故选C。
22．如图甲所示，同心放置的两个圆环a、b，是由同一根导线裁制而成的，半径分别为r 和2r。过圆环直
径的虚线为磁场边界，在虚线的右侧存在一个足够大的匀强磁场。
时刻磁场方向垂直于圆环平面向里，
磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图乙所示，不考虑两圆环之间的相互作用，在
时间内，下列说法
正确的是（ ）
A．两圆环中的感应电流均为顺时针方向的恒定电流
B．两圆环受到的安培力始终为向右的恒力
C．两圆环a、b 中的感应电流大小之比为
D．两圆环a、b 中的电功率之比为
【答案】A
【详解】A．由楞次定律可知两圆环中的感应电流均为顺时针方向的恒定电流，故A 正确；
B．由楞次定律“增反减同”可知
时间内，两圆环受到的安培力向右，电流大小不变，磁感应强度减
小，所受安培力减小，
时间内，两圆环受到的安培力向左，电流大小不变，磁感应强度增大，所受
安培力增大，故B 错误；
C．根据
，又
联立可得
可知两圆环a、b 中的感应电流大小之比为
，故C 错误；
D．根据
结合C 选项分析可知两圆环a、b 中的电功率之比为
，故D 错误。
25
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
故选A。
23．矩形线框PQMN 固定在一绝缘斜面上，PQ 长为L，PN 长为4L，其中长边由单位长度电阻为r0的均匀
金属条制成，短边MN 电阻忽略不计，两个短边上分别连接理想电压表和理想电流表。磁感应强度大小为
B 的匀强磁场，方向垂直斜面向上，一与长边材料、粗细完全相同的金属杆与线框接触良好，在沿导轨向
上的外力作用下，以速度v 从线框底端匀速滑到顶端。已知斜面倾角为θ，不计一切摩擦。则下列说法中
正确的是（ ）
A．金属杆上滑过程中电流表的示数先变大后变小
B．作用于金属杆的外力一直变大
C．金属杆运动到长边正中间时，电压表示数为
D．当金属杆向上运动到距线框底端3.5L 的位置时，金属杆QM、PN 上消耗的总电功率最大
【答案】BD
【详解】A．金属杆相当于电源，金属杆上滑匀速滑动过程中，产生恒定的感应电动势，外电路的总电阻
一直减小，则总电流即电流表的示数一直变大，故A 错误；
B．金属杆匀速运动，作用于金属杆的外力
由于总电流一直变大，所以作用于金属杆的外力一直变大，故B 正确；
C．由电磁感应定律，金属杆运动时产生的感应电动势为
金属杆到达轨道正中间时，所组成回路的总电阻为
由闭合电路欧姆定律，回路电流为
电压表测的是路端电压，所以电压表示数为
故C 错误；
D．设金属杆向上运动x 距离时，金属杆QM、PN 上消耗的总电功率即电源的输出功率最大。电源电动势
26
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
一定，内外电阻相等时电源输出功率最大
解得
故D 正确。
故选BD。
24．一个圆形金属框和三根相同的导体棒
焊接成如图所示的形状，金属框的阻值忽略不计，
导体棒的阻值均为r，长度均为R，且互成
，以O 为圆心、R 为半径的
扇形区域内有垂直纸面向外
的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，使金属框绕O 点以角速度
逆时针匀速转动，下列说法正确的是（
）
A．
棒内的电流方向一直为从O 指向A
B．当
棒在磁场中时，
两点间的电势差为
C．
棒内的最大电流为
D．每转一周，三根导体棒所产总热量为
【答案】BD
【详解】A．当OA 在磁场区域切割磁感线时，由右手定则知OA 中电流方向从O 指向A，当其他两棒切割
磁感线时，通过OA 的电流方向从A 指向O，A 错误；
BC．当
棒在磁场中切割磁感线时，OA 是电源，通过OA 的电流达到最大，OB 与OC 是外电路的两个并
联电阻，此时OA 上的电动势为
则
此时OA 上电流为
27
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
B 正确，C 错误；
D．每根导体棒转过磁场区域时间内，闭合回路产生的焦耳热为
则每转一周，三根导体棒所产总热量为
D 正确。
故选BD。
25．如图所示，光滑圆弧形导轨
的半径分别为、
，
点为两个圆弧的圆心，
之间用导
线连接电阻R。轻质金属棒通过铰链固定在O 点，另一端连接质量为m、中心有孔的金属小球C，金属球
套在导轨PQ 上；金属棒初始位置水平，金属球、金属棒与导轨接触良好。在过圆心O 的水平线下方有垂
直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。已知重力加速度为g，金属棒粗细均匀，总电阻为
，金
属球与导轨电阻不计。现将金属球由静止释放，当其运动到O 点正下方D 点时，金属球的速度大小为v，
则（ ）
A．金属球运动到D 点时，金属棒OA 两点间的感应电动势为零
B．金属球运动到D 点时，电阻R 两端的电压为
C．该过程中，通过电阻的电荷量为
D．该过程中，电阻上产生的焦耳热为
【答案】BC
【详解】A．当金属球运动到O 点正下方时，金属棒OA 段切割磁感线，感应电动势不为零，故A 错误；
B．当金属球运动到O 点正下方时，金属球的速度为，A 点的速度为
28
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
金属棒AC 段产生的电动势为
则电阻R 两端的电压为
故B 正确；
C．金属球滑动到O 点正下方时，回路中的平均电动势为
回路中的平均电流为
此过程通过电阻的电荷量为
联立可得
故C 正确；
D．金属球滑动到O 点正下方时，根据能量守恒定律可知，回路中产生的总焦耳热为
电阻上产生的焦耳热为
故D 错误。
故选BC。
26．如图所示，竖直光滑导轨上端接入一定值电阻R，C1和C2分别是半径为a 的圆形磁场区域与边长为2a
的正方形磁场区，区域内的磁场方向分别为垂直于导轨平面向外与竖直向上，区域C1中磁场的磁感应强度
随时间按
变化，C2中磁场的磁感应强度恒为B2，一质量为m 电阻为r 的金属杆AB 穿过C2
的中心垂直跨放在两导轨上，且与导轨接触良好，并恰能保持静止，已知棒与导轨间动摩擦因数为
，且
最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则（ ）
29
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A．通过金属杆的电流方向为从A 到B
B．回路中电流大小
C．定值电阻的阻值为
D．整个电路的热功率
【答案】BCD
【详解】A．区域
中磁场的磁感强度随时间按
变化，可知磁感强度均匀增大，穿过整个
回路的磁通量增大，由楞次定律分析知，通过金属杆的电流方向为从B 到A，故A 错误；
B．对金属杆，根据平衡方程得
解得
故B 正确；
C．由法拉第电磁感应定律，则有：回路中产生的感应电动势为
且闭合电路欧姆定律有
又
，解得
故C 正确；
30
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
D．整个电路中产生的热功率为
故D 正确．
故选BCD。
27．如图所示，abcd 是位于竖直平面内用粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框，它的下方有一个垂直纸面
向外的匀强磁场，MN、PQ 为磁场的上下水平边界，两边界间的距离与正方形的边长均为L，线框从某一
高度开始下落，恰好能匀速进入磁场。不计空气阻力，以bc 边进入磁场时为起点，在线框通过磁场的过程
中，线框中的感应电流i、bc 两点间的电势差Ubc、线框所受的安培力F、线框产生的焦耳热Q 分别随下落
高度h 的变化关系可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】ABD
【详解】设正方形线框每条边的电阻为R，进入磁场时速率为v。正方形线框进入磁场第一个L 过程中，只
有bc 边切割磁感线，由右手定则可知，线框中电流方向为逆时针方向，设为正方向，大小为
i1＝
b、c 两点间的电势差为
正方形线框所受安培力为
F1＝Bi1L＝
＝mg
由左手定则知方向向上。线框产生的焦耳热为
31
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
Q＝
·4R·t＝
×4R×
＝
h
由于v 为定值，所以进入磁场过程，电流i、Ubc、F 都恒定不变，Q 随下降高度h 均匀增大；正方形线框
离开磁场过程中，线框所受安培力继续被重力平衡，所以速度还是v。ad 边在切割磁感线，由右手定则可
知，线框中电流方向为顺时针，与进入磁场过程方向相反，则为负值，其大小为
i2＝
与i1等大反向。b、c 两点间的电势差为
Ubc＝
BLv
正方形线框所受安培力为
F2＝Bi2L＝
＝mg
与F1相同。线框产生的焦耳热为
Q＝
·4R·t＝
×4R×
＝
（h－L）
随位移继续均匀增大。
故选ABD。
28．如图，足够长的“
”形光滑金属框架
固定在水平面内，金属框架所在空间分布有范围足够大、
方向竖直向上的匀强磁场。
时刻，一足够长导体棒
在水平拉力
作用下，以速度沿金属框架角
平分线从
点开始向右匀速运动，已知金属框架和导体棒单位长度的电阻相等。下列关于整个回路的电动
势
电流，拉力
拉力
的功率
随时间变化的图像正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
32
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
【答案】BD
【详解】A．设三角形框架的顶角为
，导体棒匀速运动的速度为v，单位长度的电阻为R，当运动时间为
t 时，导体棒的位移为
x=vt
则连入电路的导体的长度为
连入电路的框架的长度为
则回路中的电动势为
故A 错误；
B．电流为
可知电流为一定值，故B 正确；
C．因导体棒做匀速运动，则外力F 与安培力平衡，则有
故C 错误；
D．拉力
的功率
故D 正确。
故选BD。
29．在光滑绝缘的水平面上两相互平行的边界MN、PQ，边界内有竖直向下的匀强磁场。紧靠MN 有一用
均匀导线绕制的正方形金属板abcd，如图所示（俯视图）。已知线框边长为L，电阻为R，磁场磁感应强
33
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
度大小为B、磁场宽度为2L。现给线框一初速度
，线框刚好能穿过磁场区域。则从线框ab 边刚进入磁
场到cd 边刚出磁场的过程中，ab 边电压
和线框所受安培力F 随位移x 变化的规律图像正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】BC
【详解】AB．设线圈进入磁场任意的位置位移为x，此时的速度为v，则由动量定理
其中
可得
则进入时ab 两端的电压为
34
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
设线圈完全进入磁场时的速度为v1，则进入磁场的过程
其中
出离磁场时
其中
联立，解得
线圈ab 边开始进入磁场时
完全进入磁场的瞬间
完全进入磁场后在磁场中匀速运动L，此时
线圈的ab 边刚出离磁场时
完全出离磁场后速度减为零，此时
故A 错误；B 正确；
CD．线圈ab 边开始进入磁场时安培力
则在进入过程中有
即安培力F 与x 成线性关系，递减。完全进入磁场的瞬间安培力
完全进入磁场后电流为零，故安培力为零。线圈的ab 边刚要出离磁场时安培力
35
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
完全出离磁场时安培力减为零。故C 正确；D 错误。
故选BC。
30．水平桌面上放置一个形状如图所示的均匀导体框，匝数为1 匝，其各短边长度相等，均为l，长边长度
是短边的3 倍，总电阻为R。桌面上有两个方向垂直于桌面并列的匀强磁场区域，边界平行、宽度均为l，
磁感应强度大小均为B，左边磁场方向垂直于纸面向里，右边磁场方向垂直于纸面向外，其俯视图如图所
示。规定电流顺时针为正方向，安培力水平向左为正方向，导体框刚进入磁场区域开始计时。当导体框以
速度v 匀速通过磁场区域时，感应电流i 与时间t 的关系及导体框所受的安培力F 与时间t 的图像正确的是
（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】AC
【详解】AB．导体框各边标注字母，磁场依次记为Ⅰ、Ⅱ，如图所示
当ab 边在磁场Ⅰ中时，根据法拉第电磁感应定律，有
电流为
36
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
根据右手定则可判断电流方向为逆时针。当ab 边在磁场Ⅱ中，cd 边和gh 边在磁场Ⅰ中时，有
电流为
根据右手定则可判断电流方向为顺时针。当ef 边在磁场Ⅰ中，cd 边和gh 边在磁场Ⅱ中时，有
电流为
根据右手定则可判断电流方向为逆时针。当ef 边在磁场Ⅱ中，有
电流为
根据右手定则可判断电流方向为逆时针。综上所述，可得
电流方向，先逆时针再顺时针然后再逆时针。故A 正确；B 错误；
CD．当ab 边在磁场Ⅰ中时，安培力大小为
方向水平向左。当ab 边在磁场Ⅱ中，cd 边和gh 边在磁场Ⅰ中时，有
方向水平向左。当ef 边在磁场Ⅰ中，cd 边和gh 边在磁场Ⅱ中时，有
方向水平向左。当ef 边在磁场Ⅱ中，有
方向水平向左。综上所述，可得
安培力方向均为水平向左。故C 正确；D 错误。
故选AC。
37
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
（2024·浙江·高考真题）某小组探究“法拉第圆盘发电机与电动机的功用”，设计了如图所示装置。飞轮
由三根长
的辐条和金属圆环组成，可绕过其中心的水平固定轴转动，不可伸长细绳绕在圆环上，
系着质量
的物块，细绳与圆环无相对滑动。飞轮处在方向垂直环面的匀强磁场中，左侧电路通过电
刷与转轴和圆环边缘良好接触，开关S 可分别与图示中的电路连接。已知电源电动势
、内阻
、限流电阻
、飞轮每根辐条电阻
，电路中还有可调电阻R2（待求）和电感L，
不计其他电阻和阻力损耗，不计飞轮转轴大小。
（1）开关S 掷1，“电动机”提升物块匀速上升时，理想电压表示数
。
①判断磁场方向，并求流过电阻R1的电流I；
②求物块匀速上升的速度v。
（2）开关S 掷2，物块从静止开始下落，经过一段时间后，物块匀速下降的速度与“电动机”匀速提升物
块的速度大小相等，
①求可调电阻R2的阻值；
②求磁感应强度B 的大小。
【答案】（1）①垂直纸面向外，10A；②5m/s；（2）①
；②2.5T
【详解】（1）①物块上升，则金属轮沿逆时针方向转动，辐条受到的安培力指向逆时针方向，辐条中电
流方向从圆周指向O 点，由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外；由闭合电路的欧姆定律可知
则
38
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
②辐条切割磁感线产生的电动势与电源电动势相反，设每根辐条产生的电动势为E1，则
解得
此时金属轮可视为电动机
当物块P 匀速上升时
解得
另解：因
，
根据
解得
（2）①物块匀速下落时，由受力分析可知，辐条受到的安培力与第（1）问相同，经过R2的电流
由题意可知
39
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
每根辐条切割磁感线产生的感应电动势
解得
另解：由能量关系可知
解得
②根据
而
解得
40
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
41
