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第42 讲 法拉第电磁感应定律 自感和涡流
目录
01
考情解码·命题预警2
02 体系构建·思维可视.........................................................................................................................3
03 核心突破·靶向攻坚.........................................................................................................................4
考点一 法拉第电磁感应定律............................................................................................................4
知识点1 法拉第电磁感应定律..................................................................................................................4
知识点2 导体平动与转动切割磁感线问题......................................................................................5
考向1 感生电动势......................................................................................................................................5
考向2 动生电动势......................................................................................................................................8
考点二 自感 涡流............................................................................................................................16
知识点1 自感与互感................................................................................................................................16
知识点2 涡流 电磁阻尼与电磁驱动..............................................................................................17
考向1 自感与互感....................................................................................................................................18
考向2 涡流................................................................................................................................................21
考向3 电磁阻尼与电磁驱动....................................................................................................................24
04 真题溯源·考向感知.......................................................................................................................28
1
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考点要求
考察形式
2025 年
2024 年
2023 年
法拉第电磁感应
定律 自感和涡
流
选择题
非选择题
四川卷T14，12 分
全国甲卷T25，20 分
全国甲卷T21,6 分
全国甲卷T25,20 分
全国甲卷T21,6 分
考情分析：
1．法拉第电磁感应定律、自感和涡流作为电磁学领域的重要知识板块，在四川高考物理里扮演着关键角
色，是考查学生对电磁感应现象深入理解及综合运用能力的核心要点。
2．从命题思路上看，试题情景为
命题将更加注重对学生思维深度与灵活性考查。如设置开放性问题，让学生设计利用电磁感应原理的新型
传感器，并阐述工作原理；或给出复杂实验数据，要求学生分析其中自感、涡流现象并提出优化方案，考
查学生创新思维、批判性思维与解决实际问题能力。
复习目标：
目标一：深入理解法拉第电磁感应定律，精准计算感应电动势。
目标二：熟练分析自感现象，掌握其规律与应用。
目标三.：理解涡流是块状金属在变化磁场中（或在磁场中运动），因磁通量变化产生的闭合感应电流，
本质是电磁感应。能分析涡流大小与磁场变化率、金属电阻的关系（变化率越大、电阻越小，涡流越
强）。
2
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3
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考点一 法拉第电磁感应定律
知识点1 法拉第电磁感应定律
1.感生电动势
（1）概念：在电磁感应现象中产生的电动势。
（2 ）产生条件：穿过回路的磁通量发生改变，与电路是否闭合
。
（
3
）
方
向
判
断
：
感
应
电
动
势
的
方
向
用
楞
次
定
律
或
判断。
2.法拉第电磁感应定律
（1 ）内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的
成正比。
（2）公式：E＝n ΔΦ
Δt ，其中n 为线圈匝数。
3.导体切割磁感线时的感应电动势（动生电动势）
（1）垂直切割：E＝ 。
（2）倾斜切割：E＝ ，其中θ 为
v 与B 的夹角。
4.对法拉第电磁感应定律的理解
（1）公式E＝n ΔΦ
Δt 求解的是一个回路中某段时间内的平均电动势，在磁通量均匀变化时，瞬时值才等于
平均值。
（2）感应电动势的大小由线圈的匝数和穿过线圈的磁通量的变化率ΔΦ
Δt 共同决定，而与磁通量Φ 的大小、
磁通量的变化量ΔΦ 的大小没有必然联系。
（3）磁通量的变化率ΔΦ
Δt 对应Φ-t 图像上某点切线的斜率。
（4）通过回路横截面的感应电荷量q＝n ΔΦ
R
，仅与n、ΔΦ 和回路电阻R 有关，与时间长短无关。
5.磁通量变化时感应电动势的三种求法
4
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（1）磁通量的变化仅由面积变化引起时，则ΔΦ＝BΔS，E＝n Δ S
Δt B。
（2）磁通量的变化仅由磁场变化引起时，则ΔΦ＝ΔBS，E＝n ΔB
Δt S，注意S 应为线圈在磁场中的有效面积。
（3）磁通量的变化由面积和磁场同时变化引起时，则ΔΦ＝｜Φ 末－Φ 初｜，E＝n｜B2S2－B1S1｜
Δt
≠n ΔB ΔS
Δt
。
知识点2 导体平动与转动切割磁感线问题
1.平动切割公式E＝Blv 的两个特性
（1）正交性：本公式要求磁场为匀强磁场，而且B、l、v 三者互相垂直。
（2）有效性：公式中的l 为导体棒切割磁感线的有效长度。如图所示，导体棒的有效长度为a、b 间的距
离。
2.导体转动切割磁感线
（1）以中点为轴时，E＝0（不同两段的代数和）。
（2）以端点为轴时，E＝1
2Bl2ω，（平均速度取中点位置的线速度1
2ωl），如图所示。
（3）以任意点为轴时，E＝1
2Bω·（l1
2－l2
2），（l1、l2分别为转轴到两端点的距离，E 为导体两端间的电
势差），如图所示。
考向1 感生电动势
例1（2025·四川达州·高三月考）如图所示，甲乙为横截面积相同的同种材料制成的等边三角形线框和正
方形线框，两线框的边长相等，现将它们置于磁感应强度随时间按图丙变化的匀强磁场中，线框平面始终
5
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与磁场方向垂直，则甲乙两线框中的感应电流大小比值为（ ）
A．√3
3
B．√3
C．2√3
D．2√3
3
【变式训练1】（2025·四川成都·
高三月考）如图所示，纸面内有一边长为3L，质量为m的单匝正方形金属线框，金属线框每条边的电阻为
R。金属线框正中间有一个边长L的正方形abcd，在金属线框与正方形abcd 之间存在磁场方向垂直纸面向
里、磁感应强度大小随时间变化规律为B = B0+kt（k为常数且大于0）的磁场。若金属线框面积不会变
化，则金属线框中产生的感应电流大小为（ ）
A．k L
2
R
B．2 k L
2
R
C．4 k L
2
R
D．8 k L
2
R
【变式训练2】（2025·四川南充·
高三月考）如图所示，电阻R、电容器C与一半径为a的单匝圆形线圈连成闭合回路，线圈内有垂直纸面向
里的匀强磁场。在Δt时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀增加到2B。在此过程中（ ）
A．流过R的电流方向从b到a
B．线圈中产生的感应电动势为Bπ a
2
Δt
C．电容器下极板带正电，上极板带负电
D．电阻R消耗的功率逐渐增大
【变式训练3】（多选）（2025·
四川广安·二模）电磁感应是发电机的重要工作原理，如图甲所示，在边长为L 的正方形abcd 虚线区域
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内，分布着方向垂直水平面向外的匀强磁场，电阻为R 的圆形导体框放置在绝缘水平面上，其圆心O 点与
ab 边的中点重合，导体框恰好有一半处于磁场中。磁感应强度B 随时同t 的变化规律如图乙所示，其中
B0、t0都是已知量。由于水平面粗糙，圆形导体框一直处于静止状态。则（ ）
A．t0时刻通过导体框的电流大小为π B0 L
2
16 Rt0
B．0~t0时间内通过圆形导体框任一横截面的电荷量为π B0 L
2
32 R
C．2.5t0时刻，水平面对导体框的摩擦力大小为π B0
2 L
3
16 Rt0
，方向水平向右
D．0~3t0时间内圆形导体框中产生的焦耳热为3 π
2B0
2 L
4
256 Rt0
考向2 动生电动势
例1（2025·四川成都·高三月考）如图所示，半径为L 的金属圆环水平放置，圆心处及圆环边缘通过导线
分别与两条倾角θ =37°的平行倾斜金属轨道相连，圆环区域内分布着磁感应强度大小为B、方向竖直向下
的匀强磁场，圆环上放置一金属棒a，棒a 一端在圆心处，另一端恰好搭在圆环上，棒a 可绕圆心转动。
倾斜轨道部分处于垂直轨道平面向下、磁感应强度大小也为B 的匀强磁场中，金属棒b 放置在倾斜平行轨
道上，其长度与轨道间距均为2 L。已知金属棒b 的质量为m，棒a、b的电阻分别为R 和2 R，其余电阻不
计。若金属棒b 与轨道间的动摩擦因数μ=0.5，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37° =0.6，
cos37° =0.8，重力加速度为g。当金属棒a 绕圆心以角速度ω 顺时针（俯视）匀速旋转时，金属棒b 保
持静止。下列说法正确的是（ ）
A．金属棒a 中产生的感应电动势E = B L
2ω B．金属棒a 两端的电压为1
6 B L
2ω
C．金属棒a 旋转的最大角速度为2mgR
B
2 L
3
D．金属棒a 旋转的最小角速度为3mgR
5 B
2 L
3
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例2（2025·四川绵阳·高三月
考）如图甲所示，一辆电动汽车在北京的一段平直公路上以速度v 自东向西匀速行驶，金属车头上左右对
称的B 点与A 点间距为L。图乙是从外侧看汽车左前轮转动的示意图，C 点在金属轮毂边缘，D 点在转轴
中心。已知当地地磁场磁感应强度竖直分量大小为B1、水平分量大小为B2。下列说法正确的是（ ）
A．B 点电势比A 点电势低
B．C 点电势比D 点电势低
C．A、B 之间的电势差U AB= B1 Lv
D．A、B 之间的电势差U AB=−B2 Lv
例3 如图所示，光滑水平面上存
在有界匀强磁场，磁感应强度为B，质量为m 边长为a 的正方形线框ABCD 斜向穿进磁场，当AC 刚进入
磁场时速度为v，方向与磁场边界成45
∘。若线框的总电阻为R，则（ ）
A．AC 刚进入磁场时，DA 两端电势差等于DC 两端电势差
B．AC 刚进入磁场时，线框中感应电流为√2Bav
R
C．AC 刚进入磁场时，线框所受安培力为2B
2a
2v
R
D．在以后穿过磁场的过程中，线框的速度不可能减小到零
【变式训练1】（2025·四川成都·
三模）如图所示，圆心为O、直径d=2m 的圆形金属导轨内存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小B=1T
的匀强磁场。金属杆PQ 长度与导轨直径相等，单位长度电阻r0= 4 Ω/ m，PQ 绕O 点以角速度
ω=20rad/s逆时针匀速转动并与导轨保持良好接触。O、M 两点用导线相连，A 是理想电流表，阻值
R=8Ω 的电阻和电容C =1.2×10
−10F的电容器并联在电路中，圆形导轨与导线电阻不计。下列说法正确的
是（ ）
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A．流过电阻R 的电流方向为b→a
B．电流表的读数为2.5A
C．电容器的电荷量为9.6×10-10C
D．为了维持金属杆匀速转动，外力做功的功率为6.25W
【变式训练2】金属圆环圆心为
O、半径为L，转轴经圆心O 且垂直圆环平面，三根电阻为r 的金属棒互成夹角120°，连接在圆环和转轴
上。磁感应强度大小为B 的匀强磁场垂直圆环平面，其截面是半径为L、圆心角为120°、圆心与O 点重合
的扇形。当圆环以角速度ω顺时针（俯视）转动时，圆环及其他电阻不计，下列说法正确的是（ ）
A．当金属棒OQ 在磁场中转动时电流方向为从Q 到O
B．当金属棒OQ 在磁场中转动时产生的电动势为B L
2ω
C．当金属棒OM 在磁场中转动时（不包括磁场边界），MO 两端电压为1
6 B L
2ω
D．三根金属棒通过的电流大小始终相等
【变式训练3】如图所示，单匝
正方形闭合线圈MNPQ 放置在水平面上，空间存在方向竖直向下、磁感应强度为B 的有界匀强磁场，磁场
两边界成θ = 45°角。线圈的边长为L、总电阻为R。现使线圈以水平向右的速度v匀速进入磁场。下列说
法正确的是（ ）
A．当线圈中心经过磁场边界时，N、P 两点间的电压U = BLv
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B．当线圈中心经过磁场边界时，线圈所受安培力F安= B
2 L
2v
R
C．当线圈中心经过磁场边界时，回路的瞬时电功率P= B
2 L
2v
2
R
D．线圈从开始进入磁场到其中心经过磁场边界的过程，通过导线某一横截面的电荷量q = B
2 L
2
R
【变式训练4】如图，从匀强磁
场中把不发生形变的矩形线圈匀速拉出磁场区，若两次拉出的速度之比为1:2，则两次线圈所受外力大小
之比F1: F2为（ ）
A．F1: F2=2:1
B．F1: F2=1:2
C．F1: F2=1:4
D．F1: F2=1:1
【变式训练5】如图，两条“
”形的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，间距为L，左、右两导轨面与水平面夹角均为30°，均处于
竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小分别为2B 和B．将有一定阻值的导体棒ab、cd 放置在导轨上，
同时由静止释放，两棒在下滑过程中始终与导轨垂直并接触良好。ab、cd 的质量分别为2m 和m，长度均
为L。导轨足够长且电阻不计，重力加速度大小为g，两棒在下滑过程中（ ）
A．回路中的电流方向为adcba
B．ab 中电流趋于√3mg
3 BL
C．ab 与cd 加速度大小之比始终为2 1∶
D．两棒产生的电动势始终相等
【变式训练6】（2025·四川成都·
高三月考）如图所示，MN、PQ 为水平光滑金属导轨（金属导轨电阻忽略不计），MN、PQ 相距L=50cm
，导体棒AB 在两轨道间的电阻为r =0.5Ω，且可以在MN、PQ 上滑动，定值电阻R1=3Ω，R2=6 Ω，整
个装置放在磁感应强度为B =2.0T的匀强磁场中，磁场方向垂直于整个导轨平面，现用水平外力F 拉着AB
棒向右以v = 4 m/s速度做匀速运动（ ）
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A．导体棒AB 产生的感应电动势E =8 V
B．导体棒AB 两端的电压U AB=3.2V
C．导体棒AB 受到的外力F =1.8 N
D．定值电阻R1和R2的总电功率为6.4W
考点二 自感 涡流
知识点1 自感和互感
1.互感现象
两个互相靠近的线圈，当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生
。
这
种
现
象
叫
作
互
感
，
这
种
感
应
电
动
势
叫
作
电动势。
2.自感现象
由于通过导体自身的 发生变化而
产生的电磁感应现象。
3.自感电动势
（1）定义：在自感现象中产生的感应电动势。
（2）表达式：E＝L Δ I
Δt 。
（3 ）自感系数
L ：与线圈的大小
、形状、匝数以及是否有
等因素有关，单位为亨利，简称亨，符号H。
4.通电自感和断电自感的比较
电路图
器材
要求
A1、A2同规格，R＝RL，L 较大
L 很大（有铁芯）
通电时
在S 闭合瞬间，灯A2立即亮起来，灯A1逐渐变亮，
最终一样亮
灯A 立即亮，然后逐渐变暗达到稳定
断电时
回路电流减小，灯泡逐渐变暗，A1电流方向不变，（1）若I2≤I1，灯泡逐渐变暗；
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A2电流反向
（2）若I2＞I1，灯泡闪亮后逐渐变
暗。
两种情况下灯泡中电流方向均改变
总结
自感电动势总是阻碍原电流的变化
知识点2 涡流 电磁阻尼与电磁驱动
1.涡流现象
（1）涡流：导体放在 磁场中，
导体内产生的 状的感应电流。
（2）产生原因：导体内 变化→
感应电动势→感应电流。
2.电磁阻尼
当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力总是
导体的运动。
3.电磁驱动
如
果
磁
场
相
对
于
导
体
转
动
，
在
导
体
中
会
产
生
使导体受到安培力的作用而 起来。
4.电磁阻尼和电磁驱动
电磁阻尼
电磁驱动
不同
点
成因
由于导体在磁场中运动而产生感应电流，从
而使导体受到安培力
由于磁场运动引起磁通量的变化而产生感应电流，
从而使导体受到安培力
效果
安培力的方向与导体运动方向相反，阻碍导
体运动
导体受安培力的方向与导体运动方向相同，推动导
体运动
能量
转化
导体克服安培力做功，其他形式的能转化为
电能，最终转化为内能
由于电磁感应，磁场能转化为电能，通过安培力
做功，电能转化为导体的机械能，从而对外做功
相同点
两者都是电磁感应现象，都遵循楞次定律，都是安培力阻碍引起感应电流的导体与磁场间的相
对运动
考向1 自感与互感
例1 类比是研究问题的常用方法，在情景1 中：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 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 Δv
Δt
描述，其中m 为物体质量，G 为其重力。在情境2 中：如图所示，电源电动势为E，线圈自感系数为L，
电路中稳定后的总电阻为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
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间t 的变化规律类似。从接通开关到电路稳定，关于该过程下列说法正确的是（ ）
A．该变化规律是由于自感线圈中会产生阻止原电流变化的感应电流
B．其电流I随时间t的变化规律可用方程G−kv =m Δv
Δt 描述
C．电路中的电流变化率逐渐减小
D．电源提供的电能全部转化为了焦耳热
例2（2025·四川成都·高三月
考）无线充电是近年发展起来的新技术，它让手机摆脱了充电线的牵制。如图为某品牌的无线充电手机利
用电磁感应的方式充电的原理简化图。当充电基座上的送电线圈通入交流电后，就会在邻近的受电线圈中
产生感应电流，从而为手机电池充电。下列关于无线充电的说法正确的是（ ）
A．将送电线圈接到稳恒直流电源上也可为手机电池充电
B．受电线圈与送电线圈中交变电流的频率相同
C．送电线圈和受电线圈之间通过自感现象实现能量的传递
D．手机和充电基座没有通过充电线连接，故充电过程中没有能量损失
【变式训练1】（多选）如图所
示电路，L 是一直流电阻可忽略的自感线圈，A、B、C 为完全相同的三个灯泡，下列说法正确的是
（ ）
A．闭合电键S 稳定后，A 灯最亮
B．闭合电键S 的瞬间，A、B、C 三灯一样亮
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C．闭合电键S 稳定后，再断开电键S，A、B、C 灯都缓慢熄灭
D．闭合电键S 稳定后，再断开电键S，A、B、C 灯都立即熄灭
【答案】AC
【变式训练2】（多选）（2025·
四川南充·高三月考）家用日光灯电路如图示，S为启动器，A为灯管，L为镇流器，下列说法中正确的是（
）
A．镇流器的作用是将交流电变为直流电
B．在日光灯的启动阶段，镇流器能提供一个瞬时高压，使灯管开始工作
C．日光灯点亮后，启动器不再起作用，可以将启动器去掉
D．日光灯点亮后，使镇流器短路，日光灯仍能正常发光，并能降低对电能的消耗
【变式训练3】（多选）无线充
电近几年发展迅猛，充电功率及效率越来越高，无线充电是利用变化的电流在送电线圈中产生变化的磁
场，变化的磁场通过手机中的受电线圈感应出电流为手机充电。图为遥遥领先品牌的无线充电手机利用无
线充电底座充电的原理图。关于无线充电，下列说法正确的是（ ）
A．无线充电底座可以给所有手机无线充电
B．无线充电过程中，手机发生的是自感现象，不是互感现象
C．当穿过接收线圈的磁通量增加时，接收线圈有收缩的趋势
D．无线充电时手机发射线圈的工作原理是电流磁效应
【变式训练4】（2025·四川·高三
月考）在物理趣味实验中，三位同学合作完成了一个惊奇的小实验：他们手拉手与一节电动势为1.5V 的干
电池、若干导线、一个开关、一个有铁芯且匝数适中的线圈（纯电阻较小）按图示方式连接，实验过程中
进行某种操作，人会有触电的感觉。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关的瞬间，人有触电的感觉
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B．电路稳定时，流过线圈的电流小于流过人体的电流
C．断开开关的瞬间，流过人体的电流方向为P→Q
D．断开开关的瞬间，线圈两端的电压突然增大
考向2 涡流
例1 如图所示，把一铁块放入通电线圈内部、一段时间后，铁块就会“烧”得通红。下列说法中正确的是
（ ）
A．铁块中产生了涡流
B．线圈接的是干电池
C．如果是用木块放在线圈内部，木块可能会燃烧
D．如果是将手指伸入线圈内部，手指可能被“烧”伤
【变式训练1】如图所示，电磁
炉没有明火却能达到加热的效果，深受人们喜爱．电磁炉的工作原理是利用高频交变电流通过线圈产生磁
场，交变的磁场在铁锅底部产生无数小涡流，使铁质锅自身生热而直接加热于锅内的食物。下列关于电磁
炉的说法，正确的是（ ）
A．电磁炉面板采用陶瓷材料，发热部分为铁锅底部
B．电磁炉面板采用金属材料，通过面板发热加热锅内食品
C．电磁炉可用陶瓷器皿作为锅具对食品加热
D．改变交流电的频率不能改变电磁炉的功率
【变式训练2】进高铁站时，安
检员会使用手持金属探测器对旅客全身进行扫描，探测到携带违禁的金属制品时会鸣笛提醒。探测器的工
作原理是（ ）
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A．静电感应
B．静电屏蔽
C．电磁感应
D．电磁驱动
【变式训练3】（多选）电磁技
术在生活中的应用非常广泛：图甲是霍尔元件，当通以如图所示的电流I 和磁场B 时，即可在M、N 两极
处产生电压，电压的大小可以用来检测磁场的变化；图乙是冶炼合金钢的真空冶炼炉的示意图。则下列说
法正确的是（ ）
A．图甲中，若霍尔元件的载流子为负离子，则M 点的电势高于N 点
B．图甲中，若霍尔元件的载流子为正离子，则M 点的电势高于N 点
C．图乙中，当真空冶炼炉的线圈中通高频交流电时，线圈电阻产生焦耳热，从而炼化金属
D．图乙中，当真空冶炼炉线圈中通高频交流电时，使炉内的金属产生涡流，从而炼化金属
考向3 电磁阻尼与电磁驱动
例1 如图所示，足够长铝管竖直放置在水平桌面上，把一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（ ）
A．小磁体受合外力一直向下
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
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例2 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
【变式训练1】电磁阻尼可以无
磨损地使运动的线圈快速停下来。如图所示，扇形铜框在绝缘细杆作用下绕转轴O 在同一水平面内快速逆
时针转动，虚线把圆环分成八等份，扇形铜框恰好可以与其中份重合。为使线框快速停下来，实验小组设
计了以下几种方案，其中虚线为匀强磁场的理想边界，边界内磁场大小均相同，其中最合理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【变式训练2】如图所示，条形
磁铁用细线悬挂在O 点，O 点正下方固定一个水平放置的实心铝盘。让磁铁在竖直面内从左边静止释放，
虚线为释放位置的对称位置，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
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A．磁铁由于电磁阻尼无法摆到虚线位置
B．磁铁由于电磁驱动会持续摆动
C．铝盘中的涡流总是排斥磁铁，对磁铁的作用力总是阻力
D．最终铝盘中涡流产生的焦耳热大于磁铁损失的重力势能
【变式训练3】如图所示为电磁
驱动的简易图，永久磁体转动起来后对铝盘产生安培力，最后指针指在某一位置。下列说法正确的是（
）
A．永久磁体转动时，铝盘的转动方向可能与永久磁体的转动方向相反
B．铝盘转动的角速度一定小于永久磁体的角速度
C．该装置是将磁场能转化为电能
D．如果忽略一切摩擦，永久磁体停止转动后，铝盘将一直转动下去
【变式训练4】如图所示，甲、
乙为形状与大小均相同且内壁光滑的圆筒，竖直固定在相同高度。两块相同的钕铁硼强磁铁，从甲、乙上
端筒口同一高度同时无初速度释放，穿过乙筒的磁铁先落到地面。关于两圆筒的制作材料，下列可能正确
的是（ ）
A．甲—塑料，乙—铝
B．甲—铜，乙—胶木
C．甲—玻璃，乙—塑料
D．甲—毛竹，乙—木头
【变式训练5】车速表是用来测
量车辆瞬时速度的一种装置，其工作原理如图所示。永久磁铁固定在驱动轴上，当车运动时，驱动轴会带
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动磁铁转动，由于电磁感应，由金属做成的速度盘也会随之转动，从而带动指针指示出相应的速度。则下
列说法正确的是（ ）
A．速度盘和磁铁将以相同的角速度同时转动
B．在速度盘转动过程中，穿过整个速度盘的磁通量发生了变化
C．速度盘中产生的感应电流受到的安培力驱使速度盘转动
D．速度盘中的感应电流是速度盘中的自由电子随圆盘转动形成的
1．（2025·甘肃·高考真题）闭合金属框放置在磁场中，金属框平面始终与磁感线垂直。如图，磁感应强度
B 随时间t 按正弦规律变化。Φ为穿过金属框的磁通量，E 为金属框中的感应电动势，下列说法正确的是
（ ）
A．t 在0~ T
4 内，Φ和E 均随时间增大
B．当t = T
8 与3T
8 时，E 大小相等，方向相同
C．当t = T
4 时，Φ最大，E 为零
D．当t = T
2 时，Φ和E 均为零
2．（2025·湖北·高考真题）如图
（a）所示，相距L 的两足够长平行金属导轨放在同一水平面内，两长度均为L、电阻均为R 的金属棒ab、
cd 垂直跨放在两导轨上，金属棒与导轨接触良好。导轨电阻忽略不计。导轨间存在与导轨平面垂直的匀强
磁场，其磁感应强度大小B 随时间变化的图像如图（b）所示，t =T时刻，B =0。t =0时刻，两棒相距x0
，ab 棒速度为零，cd 棒速度方向水平向右，并与棒垂直，则0~T 时间内流过回路的电荷量为（ ）
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A．B0 L x0
4 R
B．B0 L x0
2 R
C．B0 L x0
R
D．2B0 L x0
R
3．（2024·福建·高考
真题）拓扑结构在现代物理学中具有广泛的应用。现有一条绝缘纸带，两条平行长边镶有铜丝，将纸带一
端扭转180°，与另一端连接，形成拓扑结构的莫比乌斯环，如图所示。连接后，纸环边缘的铜丝形成闭合
回路，纸环围合部分可近似为半径为R 的扁平圆柱。现有一匀强磁场从圆柱中心区域垂直其底面穿过，磁
场区域的边界是半径为r 的圆（r < R）。若磁感应强度大小B 随时间t 的变化关系为B = kt（k 为常
量），则回路中产生的感应电动势大小为（ ）
A．0
B．kπR2
C．2kπr2
D．2kπR2
4.（2025·陕晋青宁卷·高考真
题）如图，光滑水平面上存在竖直向上、宽度d 大于2 L的匀强磁场，其磁感应强度大小为B。甲、乙两个
合金导线框的质量均为m，长均为2 L，宽均为L，电阻分别为R 和2 R。两线框在光滑水平面上以相同初
速度v0= 4 B
2 L
3
mR
并排进入磁场，忽略两线框之间的相互作用。则（ ）
A．甲线框进磁场和出磁场的过程中电流方向相同
B．甲、乙线框刚进磁场区域时，所受合力大小之比为1:1
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C．乙线框恰好完全出磁场区域时，速度大小为0
D．甲、乙线框从刚进磁场区域到完全出磁场区域产生的焦耳热之比为4:3
5.（2025·河南·高考真题）如
图，一金属薄片在力F 作用下自左向右从两磁极之间通过。当金属薄片中心运动到N 极的正下方时，沿N
极到S 极的方向看，下列图中能够正确描述金属薄片内涡电流绕行方向的是（ ）
A．
B．
C．
D．
6.（2025·浙江·高考真题）新能
源汽车日趋普及，其能量回收系统可将制动时的动能回收再利用，当制动过程中回收系统的输出电压
（U）比动力电池所需充电电压（U 0）低时，不能直接充入其中。在下列电路中，通过不断打开和闭合开
关S，实现由低压向高压充电，其中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
7.（2023·北京·高考真题）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
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C．Q 闪亮后再熄灭
D．P 闪亮后再熄灭
8.（多选）（2023·全国甲卷·高
考真题）一有机玻璃管竖直放在水平地面上，管上有漆包线绕成的线圈，线圈的两端与电流传感器相连，
线圈在玻璃管上部的5 匝均匀分布，下部的3 匝也均匀分布，下部相邻两匝间的距离大于上部相邻两匝间
的距离。如图（a）所示。现让一个很小的强磁体在玻璃管内沿轴线从上端口由静止下落，电流传感器测
得线圈中电流I 随时间t 的变化如图（b）所示。则（ ）
A．小磁体在玻璃管内下降速度越来越快
B．下落过程中，小磁体的N 极、S 极上下颠倒了8 次
C．下落过程中，小磁体受到的电磁阻力始终保持不变
D．与上部相比，小磁体通过线圈下部的过程中，磁通量变化率的最大值更大
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