2024年高考物理易錯題專項復習：電磁感應（3大陷阱）含答案

備戰(zhàn)2024年高考物理易錯題（新高考專用）

易錯點12電磁感應（3大陷阱）-備戰(zhàn)2024年高考物理考

試易錯題）含答案易錯點12電磁感應

目錄

01易錯陷阱（3大陷阱）

02舉一反三

【易錯點提醒一】根據(jù)楞次定律判斷電流方向分不清因果，混淆兩種磁場方向

【易錯點提醒二】計算感應電動勢分不清的平均值不是瞬時值或有效長度錯誤

【易錯點提醒三】分析與電路綜合問題沒有弄清電路結構，錯誤把內(nèi)電路當外電路

【易錯點提醒四】分析力學綜合問題不會受力分析，錯誤地用功能關系列式。

03易錯題通關

易錯點一：錯誤地運用楞次定律求感應電流

1.判斷電磁感應現(xiàn)象是否發(fā)生的一般流程

［確定研究的電路］，［確該電路內(nèi)的磁場分布］

［電路閉合，有感應電流卜、|

電路不閉合，無感應確定該電路|

電流、有感應電動勢［的蕨質(zhì)量⑦

（無感應電流、無感應電動勢

2.“阻礙”的含義及步驟

楞次定律中“阻礙”的含義四步法”判斷感應電流方向

感應電流的磁場阻礙引起感應電流的磁場「一原I明確要研究的回路及原磁場8的方向

誰阻礙海

（原磁場）的磁通量的變化

X阻礙的是磁通量的變化，而不是阻礙磁通（二變Z確號磁通量⑦的變化）

區(qū)礙付冬

量本身

<K楞次定律）

當磁通量增加時，感應電流的磁場方向與

原磁場的方向相反；當磁通量減少時，感【三?感I函里感應電流的磁場方向）

應電流的磁場方向與原磁場的方向相同，即

爰培定則、】

“增反減同”

,、,4、、二一1

阻礙并不是阻止，只是延緩了磁通量的變

阻礙效禺（四電流K判斷感應電流的方向）

化，這種變化將繼續(xù)進行

易錯點二：地亶地運用法拉北電磁感應定律求感應電動勢和分析自感現(xiàn)象

1.感應電動勢兩個公式的比較

公式E=Blv

導體一個回路一段導體

適用普遍適用導體切割磁感線

意義常用于求平均電動勢既可求平均值也可求瞬時值

本質(zhì)上是統(tǒng)一的.但是，當導體做切割磁感線運動時，用￡=引丫求E比

聯(lián)系較方便；當穿過電路的磁通量發(fā)生變化時，用￡=第求E比較方便

2E=Blv的三個特性

正交性本公式要求磁場為勻強磁場，而且8、/、v三者互相垂直

公式中的/為導體棒切割磁感線的有效長度，如圖中必

XXXXX>^xaXXX

有效性X/X：XXX/XXXX|XX

XgXXX%x\x,xX

XXXXXX七XX

E=B/y中的速度v是導體棒相對磁場的速度，若磁場也在運動，應注意

相對性

速度間的相對關系

3動生電動勢的三種常見情況

XXXX中3"

ai----1-----ID

情景圖X也-------1-------?

x"XJx

XXX-------1-------?

XXfX&I

一段直導線（或等效成直導繞與2垂直的軸轉(zhuǎn)動的導

研究對象繞一端轉(zhuǎn)動的一段導體棒

線）線框

1

表達式

E=BLvE=2BL2COE=NBScosincot

易錯點三：錯誤求解電磁感應與電路和力學的綜合問題

1.電磁感應與電路綜合問題的求解

（1）電磁感應中電路知識的關系圖

閉合電路電磁感應

1R+r

E=Blv

U=-^-E聯(lián)系1：電動勢E

R+r

E

P=IU.聯(lián)系2：功和能

Q=PRt…丁

q=CU

楞次定律

電流方向（右手定則）

（2）.分析電磁感應電路問題的基本思路

(U,=Ir

內(nèi)

兩端電壓U=EIr

求感應電動勢E=B/v或6嚶一畫等效電路圖-求感應電流/丁，外M-

仍=IU

夕卜外

〔電路功率「總=出

2。電磁感應中的動力學問題的求解

（1）導體受力與運動的動態(tài)關系

（3）.解決電磁感應中的動力學問題的一般思路

分離出電路中由電磁

“源”的分析，'感應所產(chǎn)生的電源1確定E和r

g弄清串、

“路”的分析,?求電流+確定尸安

并聯(lián)關系

確定桿或

“力”的分析，

線圈受力,求合力

0由力和運

“運動”的分析，確定運

動的關系'動模型

4.求解焦耳熱Q的三種方法

,______,產(chǎn)|焦耳定律:Qnl2一

焦耳熱

Q的三十|功能關系:Q=WA（克服安培力做的而］

能量變化:Q=AE（其他形式的能的減少量）|

【易錯點提醒一】根據(jù)楞次定律判斷電流方向?qū)Υ﹥删€圈的磁通量變化情況判斷

錯誤

【例1】（多選）如圖所示軟鐵環(huán)上繞有加、N兩個線圈，線圈M通過滑動變阻器及開關與

電源相連，線圈N連接電流表G,下列說法正確的是（）

A.開關閉合瞬間，通過電流表G的電流由。到b

B.開關閉合穩(wěn)定后，通過電流表G的電流由b到a

C.開關閉合穩(wěn)定后，將滑動變阻器滑片向右滑動，通過電流表G的電流由a到b

D.開關閉合穩(wěn)定后再斷開瞬間，通過電流表G的電流由。到6

支式練習

【變式1T］如圖所示，一平行光滑金屬導軌水平置于豎直向下的勻強磁場中，導軌電阻

不計，與大螺線管M相接，在M螺線管內(nèi)同軸放置一絕緣圓盤N,N的邊緣固定著許多帶

負電的小球（每個小球都可視為一點電荷），且圓盤N可繞軸心在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。當

導體棒"運動時，圓盤N能沿箭頭方向逆時針轉(zhuǎn)動，則導體棒防的運動情況是（）

M

A.導體棒ab向右做勻速運動B.導體棒ab向右做加速運動

C.導體棒ab向左做加速運動D.導體棒油向左做減速運動

【變式1-2】2023年海南卷高考真題）汽車測速利用了電磁感應現(xiàn)象，汽車可簡化為一個

矩形線圈必cd,埋在地下的線圈分別為1、2,通上順時針（俯視）方向電流，當汽車經(jīng)過

線圈時（）

A.線圈1、2產(chǎn)生的磁場方向豎直向上

B.汽車進入線圈1過程產(chǎn)生感應電流方向為abed

C.汽車離開線圈1過程產(chǎn)生感應電流方向為abed

D.汽車進入線圈2過程受到的安培力方向與速度方向相同

【變式1-3]1（2023?廣東廣州天河二模）（多選）圖甲為某款“自發(fā)電”無線門

鈴按鈕，其“發(fā)電”原理如圖乙所示，按下門鈴按鈕過程磁鐵靠近螺線管，松開門鈴按鈕磁

鐵遠離螺線管回歸原位置。下列說法正確的是（）

A.按下按鈕過程，螺線管尸端電勢較高

B.松開按鈕過程，螺線管尸端電勢較高

C.按住按鈕不動，螺線管中產(chǎn)生恒定的感應電動勢

D.若按下和松開按鈕的時間相同，螺線管產(chǎn)生大小相同的感應電動勢

【易錯點提醒二】計算感應電動勢分不清的平均值不是瞬時值或有效長度錯誤

【例2】（多選）（2017?全國卷II-20）兩條平行虛線間存在一勻強磁場，磁感應強度方向與

紙面垂直.邊長為0.1m、總電阻為0.005。的正方形導線框abed位于紙面內(nèi)，cd邊與磁場

邊界平行，如圖（a）所示.已知導線框一直向右做勻速直線運動,cd邊于t=0時刻進入磁場.線

框中感應電動勢隨時間變化的圖線如圖（b）所示（感應電流的方向為順時針時，感應電動勢取

正）.下列說法正確的是（）

，0.40.6

0^2~!丁永

-0.01

A.磁感應強度的大小為0.5T

B.導線框運動的速度的大小為0.5m/s

C.磁感應強度的方向垂直于紙面向外

D.在r=0.4s至t=0.6s這段時間內(nèi)，導線框所受的安培力大小為01N

例題3.（多選汝口圖，光滑水平面上兩虛線之間區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向里的范圍足夠大的勻

強磁場，磁感應強度大小為A邊長為a的正方形導線框PQMN沿圖示速度方向進入磁場，

當對角線PM剛進入磁場時線框的速度大小為v,方向與磁場邊界成45。角，若線框的總電

阻為R，貝1（）

X砍

PM剛進入磁場時線框中的感應電流大小為等

K

PM剛進入磁場時線框所受安培力大小為丁

C.PM剛進入磁場時兩端的電壓為智

D.進入磁場后線框中的感應電流逐漸變小

變式練習

【變式1T】（2023?廣東深圳一模）某國產(chǎn)直升機在我國某地上空懸停，長度為工

的螺旋槳葉片在水平面內(nèi)順時針勻速轉(zhuǎn)動（俯視），轉(zhuǎn)動角速度為0。該處地磁場的水平

分量為5,,豎直分量為3,。葉片的近軸端為a,遠軸端為瓦忽略轉(zhuǎn)軸的尺寸，則葉片中

感應電動勢為（）

b

a

19

A.—BLa),a端電勢高于6端電勢B.-Bxl}co,〃端電勢低于6端電勢

22

19_19,

C.—BLCD,a端電勢IWJ于6端電勢D.—BLco,a端電勢低于6端電勢

22

2【變式1-2](多選)(2019?全國卷1?20)空間存在一方向與紙面垂直、大小隨時間變化的

勻強磁場，其邊界如圖⑶中虛線MN所示.一硬質(zhì)細導線的電阻率為小橫截面積為S,將

該導線做成半徑為廠的圓環(huán)固定在紙面內(nèi)，圓心。在上./=0時磁感應強度的方向如

圖(a)所示；磁感應強度5隨時間/的變化關系如圖(b)所示.則在/=0至卜=人的時間間隔內(nèi)

()

xx[

XXX;、'。卜\

XX?xt0)|_

xxa^(Xi!t

XXXxT/VI

?

(a)(b)

A.圓環(huán)所受安培力的方向始終不變

B.圓環(huán)中的感應電流始終沿順時針方向

C.圓環(huán)中的感應電流大小為野

同工下』鉆心+山小耳上,,,BpTtr2

D.圓環(huán)中的感應電動勢大小為

【變式1-3如圖所示，由均勻?qū)Ь€制成的半徑為R的圓環(huán)，以速度v勻速進入一磁感應強

度大小為8的勻強磁場。當圓環(huán)運動到圖示位置(43=90。)時，心6兩點的電勢差Uab

為()

A.y/2BRvB.—BRv

2

C.--BRvD.-^LBRv

44

【易錯點提醒三】分析與電路綜合問題沒有弄清電路結構，錯誤把內(nèi)電路當外

電路

【例4】（多選）在如圖甲所示的虛線框內(nèi)有勻強磁場，設圖甲所示磁場方向為正，磁感應強

度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示.邊長為/、電阻為R的正方形均勻線框abed有一半處在

磁場中，磁場方向垂直于線框平面，此時線框湖邊的發(fā)熱功率為P,則（）

乙

A.線框中的感應電動勢為渴

B.線框中的感應電流為2雄

P

C.線框〃邊的發(fā)熱功率為方

D.b、a兩端電勢差”“=萼

【變式1T】（2023?河北?模擬預測）如圖所示，固定在水平面上的光滑金屬導軌48、CD,

導軌一端連接電阻R,導軌寬為L垂直于導軌平面向下存在磁感應強度為8的勻強磁場,

將一質(zhì)量為機、電阻為廠的導體棒垂直導軌放置，用恒力/向右拉動導體棒，經(jīng)過距離無導

體棒恰好達到最大速度v,則在此過程中（）

xAxx

T

xxxxD

A.外力F=g

R

B.從開始至速度最大所用的時間/=半空

DL

D2r2D

c.定值電阻產(chǎn)生的焦耳熱QR=D;

（R+r）

mx

D.通過導體棒的電荷量鄉(xiāng)=多

r+R

【變式1-2】（2023?廣東?模擬預測）如圖甲所示，在水平地面上固定有一光滑的且電阻

不計的平行金屬導軌，導軌間距乙=0.5m。導軌左端接入一個R=2Q的定值電阻，導軌右端

接入一個阻值為&=4。的小燈泡。在軌道中間CDFE矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強磁場，

磁場的磁感應強度B隨時間f的變化規(guī)律如圖乙所示，已知CE長s=2m。在f=0時，一阻

值r=2O的金屬棒，在垂直于金屬棒的恒定外力廠作用下從A2位置由靜止開始沿導軌向右

運動，金屬棒與導軌始終接觸良好，金屬棒從位置運動到￡廠位置的過程中，小燈泡的

A.金屬棒在未進入磁場時，通過小燈泡的電流4=0」A

B.金屬棒在未進入磁場時，金屬棒所受到的恒定外力77=0.4N

C.金屬棒從48位置運動到EF位置的過程中，金屬棒的最大速度為v=lm/s

D.金屬棒的質(zhì)量，〃=L2kg,小燈泡的功率為p=0Q4W

【易錯點提醒四】分析力學綜合問題不會受力分析，錯誤地用功能關系列式

【例5】（多選X2021.全國甲卷21）由相同材料的導線繞成邊長相同的甲、乙兩個正方形閉合

線圈，兩線圈的質(zhì)量相等，但所用導線的橫截面積不同，甲線圈的匝數(shù)是乙的2倍.現(xiàn)兩線

圈在豎直平面內(nèi)從同一高度同時由靜止開始下落，一段時間后進入一方向垂直于紙面的勻強

磁場區(qū)域，磁場的上邊界水平，如圖所示.不計空氣阻力，已知下落過程中線圈始終平行于

紙面，上、下邊保持水平.在線圈下邊進入磁場后且上邊進入磁場前，可能出現(xiàn)的是（）

甲□□乙

XXXXX

XXXXX

XXXXX

A.甲和乙都加速運動

B.甲和乙都減速運動

C.甲加速運動，乙減速運動

D.甲減速運動，乙加速運動

變式練習

【變式1T】（2022?湖南卷?T10）如圖，間距L=lm的U形金屬導軌，一端接有O.1Q

的定值電阻A,固定在高/z=O.8m的絕緣水平桌面上。質(zhì)量均為0.1kg的勻質(zhì)導體棒。和6

靜止在導軌上，兩導體棒與導軌接觸良好且始終與導軌垂直，接入電路的阻值均為0.1Q,

與導軌間的動摩擦因數(shù)均為0.1（設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），導體棒。距離導軌最

右端1.74m。整個空間存在豎直向下的勻強磁場（圖中未畫出），磁感應強度大小為O.1T。

用b=0.5N沿導軌水平向右的恒力拉導體棒訪當導體棒。運動到導軌最右端時，導體棒

6剛要滑動，撤去導體棒a離開導軌后落到水平地面上。重力加速度取10m/sZ,不計

空氣阻力，不計其他電阻，下列說法正確的是（）

A.導體棒a離開導軌至落地過程中，水平位移為0.6m

B.導體棒a離開導軌至落地前，其感應電動勢不變

C.導體棒。在導軌上運動的過程中，導體棒6有向右運動的趨勢

D.導體棒a在導軌上運動的過程中，通過電阻R的電荷量為0.58C

【變式1-2】（2022?全國甲卷?T20）如圖，兩根相互平行的光滑長直金屬導軌固定在

水平絕緣桌面上，在導軌的左端接入電容為C的電容器和阻值為R的電阻。質(zhì)量為相、阻

值也為R的導體棒靜止于導軌上，與導軌垂直，且接觸良好，導軌電阻忽略不計，整個

系統(tǒng)處于方向豎直向下的勻強磁場中。開始時，電容器所帶的電荷量為。，合上開關S后,

（）

XX”XXXX

XX

XX

XXNxXXX

A.通過導體棒電流的最大值為2

RC

B.導體棒MN向右先加速、后勻速運動

C.導體棒跖V速度最大時所受的安培力也最大

D.電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱大于導體棒上產(chǎn)生的焦耳熱

【變式1-3］（2023?湖南?模擬預測）如圖所示，傾斜放置的平行金屬導軌固定在范圍足

夠大，方向豎直向上，磁感應強度為B的勻強磁場中，導軌與水平面夾角為凡兩導軌間距

為L導軌下端連入一個阻值為R的定值電阻。將一質(zhì)量為機的導體桿AC水平放置于導軌

某處，并對它施加一瞬時沖量，使其獲得一個沿斜面向上的初速度均。一段時間后，觀察到

導體桿沿斜面勻速下滑。已知導體桿和斜面間的動摩擦因數(shù)為〃，導體桿和導軌電阻不計,

重力加速度為g,則下列說法正確的是（）

A.導體桿剛開始上滑時摩擦力最小

B.導體桿剛開始上滑時加速度最小

mgR(sin6—〃cos6)

C.導體桿的最終速度為"=

B2L2COS6(cos6+〃sinff)

D.導體桿下滑過程中，電阻R的功率增加的越來越慢，然后保持不變

易錯題通關

.Io（2023?廣東湛江?校聯(lián)考模擬預測）如圖所示，光滑絕緣水平面上存在方向豎直向下的

有界（邊界豎直）勻強磁場，一直徑與磁場區(qū)域?qū)挾认嗤拈]合金屬圓形線圈在平行于水平

面的拉力作用下，在水平面上沿虛線方向勻速通過磁場。下列說法正確的是（）

\/II

'、一，漢X：

A.線圈進磁場的過程中，線圈中的感應電流沿順時針方向

B.線圈出磁場的過程中，線圈中的感應電流沿逆時針方向

C.該拉力的方向與線圈運動速度的方向相同

D.該拉力的方向水平向右

2.（2003?浙江?統(tǒng)考二模）如圖所示，圓環(huán)形導體線圈。平放在水平桌面上，在。的正上方

固定一豎直螺線管上二者軸線重合，螺線管6與電源、滑動變阻器連接成如圖所示的電路。

若將滑動變阻器的滑片P向下滑動，下列表述正確的是（）

a

A.線圈。中將產(chǎn)生沿順時針方向（俯視）的感應電流

B.穿過線圈。的磁通量減小

C.線圈a有擴張的趨勢

D.線圈a對水平桌面的壓力風將增大

3.（2023?江西鷹潭?統(tǒng)考三模）國產(chǎn)航母福建艦上的艦載飛機起飛實現(xiàn)了先進的電磁彈射技

術。電磁驅(qū)動原理示意圖如圖所示，在固定線圈左右兩側對稱位置放置兩個閉合金屬圓環(huán),

鋁環(huán)和銅環(huán)的形狀、大小相同、已知銅的電阻率較小，不計所有接觸面間的摩擦，則閉合開

關S的瞬間（）

固定線圈

鐵芯I11O

銅環(huán)

A.鋁環(huán)向右運動，銅環(huán)向左運動

B.鋁環(huán)和銅環(huán)都向右運動

C.銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力

D.從左向右看，兩環(huán)中的感應電流均沿沿逆時針方向

4.（2023?河北滄州?滄縣中學?？寄M預測）如圖甲所示，一長直導線與閉合金屬線框位于

同一豎直平面內(nèi)，長直導線中的電流i隨時間r的變化關系如圖乙所示（以水平向右為電流

的正方向），則在。?馬時間內(nèi)，下列說法正確的是（）

長直導線

閉合金屬線框

甲

A.穿過線框的磁通量一直減小

B.線框中始終產(chǎn)生順時針方向的感應電流

C.線框先有收縮的趨勢后有擴張的趨勢

D.線框所受安培力的合力先向下后向上

5.（2022?廣東卷?門）如圖所示，水平地面（°盯平面）下有一根平行于y軸且通有恒定

電流/的長直導線。P、M和N為地面上的三點，尸點位于導線正上方，平行于＞軸，PN

平行于x軸。一閉合的圓形金屬線圈，圓心在尸點，可沿不同方向以相同的速率做勻速直線

運動，運動過程中線圈平面始終與地面平行。下列說法正確的有（）

A.N點與M點的磁感應強度大小相等，方向相同

B.線圈沿PN方向運動時，穿過線圈的磁通量不變

C.線圈從P點開始豎直向上運動時，線圈中無感應電流

D.線圈從P到M過程的感應電動勢與從P到N過程的感應電動勢相等

6。（2022?全國甲卷?門6）三個用同樣的細導線做成的剛性閉合線框，正方形線框的邊

長與圓線框的直徑相等，圓線框的半徑與正六邊形線框的邊長相等，如圖所示。把它們放入

磁感應強度隨時間線性變化的同一勻強磁場中，線框所在平面均與磁場方向垂直，正方形、

圓形和正六邊形線框中感應電流的大小分別為乙、4和八。則（）

/]>>AC.=I2〉I3D.

/|==，3

7.（2022?浙江1月卷?T13）如圖所示，將一通電螺線管豎直放置，螺線管內(nèi)部形成方向

豎直向上、磁感應強度大小8=公的勻強磁場，在內(nèi)部用絕緣輕繩懸掛一與螺線管共軸的金

屬薄圓管，其電阻率為夕、高度為限半徑為人厚度為1，則（）

/〃〃〃//

A.從上向下看，圓管中的感應電流為逆時針方向

B.圓管的感應電動勢大小為的二

h

「村山口，一，，Tidhk'r3

C.圓管的熱功率大小為一-——

2P

D.輕繩對圓管的拉力隨時間減小

8.（2022?廣東卷?T4）圖是簡化的某種旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機原理圖。定子是僅匝數(shù)“不同的

兩線圈，%>“，二者軸線在同一平面內(nèi)且相互垂直，兩線圈到其軸線交點。的距離相等,

且均連接阻值為R的電阻,轉(zhuǎn)子是中心在。點的條形磁鐵,繞。點在該平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動時,

兩線圈輸出正弦式交變電流。不計線圈電阻、自感及兩線圈間的相互影響，下列說法正確的

是（）

rCZI-i

R

跚

?i

A.兩線圈產(chǎn)生的電動勢的有效值相等B.兩線圈產(chǎn)生的交變電流頻率相等

C.兩線圈產(chǎn)生電動勢同時達到最大值D.兩電阻消耗的電功率相等

9.（2022?河北?T5）將一根絕緣硬質(zhì)細導線順次繞成如圖所示的線圈，其中大圓面積為5,

小圓面積均為邑，垂直線圈平面方向有一隨時間，變化的磁場，磁感應強度大小8=坊+W,

綜和人均為常量，則線圈中總的感應電動勢大小為（）

2）

A.kS[B.5ks2C,4（S[-5sD,k（S1+5S2）

10.（2023?山東威海?統(tǒng)考二模）如圖所示，兩足夠長的水平光滑導軌置于豎直方向的勻強

磁場中，左端分別連接一定值電阻和電容器，將兩導體棒分別垂直放在兩導軌上。給甲圖導

體棒一水平向右的初速度v,乙圖導體棒施加水平向右的恒定拉力凡不計兩棒電阻，兩棒

向右運動的過程中，下列說法正確的是（）

1XXXXX

XXx

V

LXXXXX

甲乙

A.圖甲中，導體棒速度的減小量與運動的時間成正比

B.圖甲中，導體棒速度的減小量與通過的距離成正比

C.圖乙中，電容器儲存的電能與運動時間的平方成正比

11.（2023?山東濟南?統(tǒng)考三模）如圖所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導軌豎直放置，導

軌間距為L=O.lm,導軌平面內(nèi)分布著垂直導軌平面向里的勻強磁場，磁感應強度大小B=5T,

導軌上端分別接有電阻R和電源瓦質(zhì)量為〃z=0.2kg的金屬棒MN緊靠導軌水平放置，已知

電阻R=1Q,電源E=1.5V、內(nèi)阻r=0.5Q,重力加速度g=10m/s2,不計金屬棒和導軌的電阻。

閉合開關后將金屬棒MN由靜止釋放，以下說法正確的是（）

C.若開關與1接通，金屬棒最終以8m/s的速度勻速運動

D.若開關與2接通，金屬棒最終以lm/s的速度勻速運動

12.（2023?山西運城?統(tǒng)考二模）如圖甲所示，光滑絕緣水平面上有一間距L=1m的U形金

屬導軌，左端接一電阻R=1Q,在虛線（與導軌垂直）范圍內(nèi)存在垂直導軌平面向上的勻強

磁場，磁感應強度3="。質(zhì)量帆=01kg的導體棒必（與導軌垂直）以一定初速度水平向

左運動，規(guī)定向左為正方向，導體棒通過磁場區(qū)域的加速度。隨時間r變化的圖像如圖乙所

示,導體棒通過磁場區(qū)域的平均速度為U=L6m/s，導軌與導體棒的電阻不計，則導體棒（

A.剛進入磁場時的速度為6m/s

B.剛要離開磁場時克服安培力的功率為2W

C.在磁場中的運動時間為

O

D.在穿過磁場的過程中的平均加速度為-16m/s2

13.（2023?山東淄博?山東省淄博第一中學校聯(lián)考二模）如圖所示，兩根足夠長且相互平行

的光滑金屬導軌固定在與水平面成，角的絕緣斜面上，導軌間距為L在導軌的右上端分別

用單刀雙擲開關接入阻值為R的電阻和電容為C的電容器（電容器不會被擊穿）。質(zhì)量為相、

長為工、阻值不計的金屬桿仍鎖定于導軌上，與導軌垂直且接觸良好，解除鎖定后，油由

靜止沿導軌下滑，并始終與底邊加平行，不計導軌的電阻和空氣阻力，整個導軌處在垂直

導軌平面向下的勻強磁場中，磁感應強度大小為B,重力加速度為g。下列說法正確的是（

則金屬桿最大速度為鬻

A.當開關打到1同時解除鎖定,

DL

則金屬桿所受安培力的功率最大值為近2

B.當開關打到1同時解除鎖定,

C.當開關打到2同時解除鎖定，則金屬桿做加速度為“=普等-的勻加速直線運動

BLC—m

mgfsin0

D.當開關打到2同時解除鎖定,則在時間t內(nèi)金屬桿運動的位移為

2(B2Z?C+m)

14.（2023?北京西城?北京四中?？寄M預測）如圖甲所示，光滑的金屬導軌MN和平

行，間距L=1.0m,與水平面之間的夾角。=37。，勻強磁場磁感應強度2=2QT,方向垂直于

導軌平面向上，間接有阻值R=L6Q的電阻，質(zhì)量〃z=0.5kg,電阻片0.4。的金屬棒漏垂

直導軌放置，現(xiàn)用和導軌平行的恒力廠沿導軌平面向上拉金屬桿ab,使其由靜止開始運動，

當金屬棒上滑的位移s=3.8m時達到穩(wěn)定狀態(tài)，對應過程的v-f圖像如圖乙所示。取g=10m/s2,

導軌足夠長（sin37°=0.6,cos37°=0.8）。求：

（1）運動過程中。、6哪端電勢高，并計算恒力產(chǎn)的大?。?/p>

（2）從金屬桿開始運動到剛達到穩(wěn)定狀態(tài)，此過程金屬桿上產(chǎn)生的焦耳熱;

（3）計算導體棒在第1秒末的加速度。

15.（2023?浙江?校聯(lián)考模擬預測）如圖所示，一對平行光滑軌道傾斜放置在水平面上，與

水平面間夾角為仇兩軌道相距3兩軌道間通過開關，并列連接阻值為R的電阻和電容為

C的超級電容器，有一質(zhì)量機的導體棒仍靜止放在軌道上，與兩軌道垂直，導體棒的電阻

為零，軌道足夠長且軌道的電阻忽略不計，整個裝置處于垂直于導軌平面磁感應強度B的

勻強磁場中，磁場方向垂直軌道平面向下?，F(xiàn)用沿平行于導軌的恒力產(chǎn)拉動導體棒向上運

動，貝

（1）當開關S接通時求導體棒的最終速度；

（2）若開關S斷開，求導體棒運動過程中的加速度大??；

（3）當開關S接通時，已知從靜止開始直到導體棒達到穩(wěn)定速度所經(jīng)歷的位移為無，求在

此過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱（電容器儲存的電能表達式紜=小，U是電容器兩端的電

壓）。

16.（2023?湖南長沙?長郡中學?？寄M預測）某研發(fā)小組設計了一個臂力測試儀.裝置的

簡化原理圖如圖甲所示，兩平行金屬導軌肱W'、MV'豎直放置，兩者間距為乙=lm,在M、

N間和M'、N'間分別接一個阻值為R=5O的電阻，在兩導軌間EFG”矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導

軌平面向里、寬為d=0.5m的磁場，磁場變化如圖丙所示，已知穌=0.75T,%=0.25s。一

質(zhì)量為%=0.5kg、長為L=lm、電阻也為R的導體棒垂直放置在導軌上，導體棒與彈簧相

連，彈簧下端固定，彈簧伸至原長后其頂端恰好與上萬'在同一條直線上。測試者利用臂力將

導體棒向下壓至某位置后釋放，導體棒向上運動經(jīng)過8G時，會與8G處的壓力傳感器發(fā)生

撞擊（圖乙為裝置的側視圖），壓力傳感器可以顯示撞擊力的大小，以此來反映臂力的大小。

（1）為測試其電特性，進行如下實驗：磁場區(qū)域內(nèi)的磁感應強度如圖丙所示，求。?時間

內(nèi)流過的電流/的大小和方向；

（2）為測試其力特性，在￡＞務這段時間內(nèi)進行如下實驗：設某次測試中，將彈簧壓縮至A8

位置后釋放，A5與所間的豎直距離為2d,當導體棒進入磁場的瞬間，加速度為2g,導

體棒運動到HG時壓力傳感器示數(shù)恰好為0.已知彈簧的彈性勢能與彈簧形變量的平方成正

比，導體棒運動中與導軌始終保持接觸良好且導軌電阻不計，重力加速度g=10m/s2,求:

①導體棒出磁場時彈簧的彈性勢能；

②導體棒向上運動過程中產(chǎn)生的焦耳熱。

易錯點12電磁感應

目錄

01易錯陷阱（3大陷阱）

02舉一反三

【易錯點提醒一】根據(jù)楞次定律判斷電流方向分不清因果，混淆兩種磁場方向

【易錯點提醒二】計算感應電動勢分不清的平均值不是瞬時值或有效長度錯誤

【易錯點提醒三】分析與電路綜合問題沒有弄清電路結構，錯誤把內(nèi)電路當外電路

【易錯點提醒四】分析力學綜合問題不會受力分析，錯誤地用功能關系列式。

03易錯題通關

易錯點一：錯誤地運用楞次定律求感應電流

1.判斷電磁感應現(xiàn)象是否發(fā)生的一般流程

［確定研究的電路闞確該電路內(nèi)的磁場分布）

［電路閉合，有感應電流〉

變化z確定該電路

電路不閉合，無感應

電流、有感應電動勢的磁通量中

（無感應電流、無感應電動勢

2.“阻礙”的含義及步驟

楞次定律中“阻礙”的含義四步法”判斷感應電流方向

感應電流的磁場阻礙引起感應電流的磁場（一原I明確要研究的回路及原磁場的方向:

誰阻礙迤8

（原磁場）的磁通量的變化

阻礙的是磁通量的變化，而不是阻礙磁通（二，變I確號磁通量。的變化）

阻礙什

4量本身

<=（'楞次定律］

.當磁通量增加時，感應電流的磁場方向與,、、:二一一，

益贏f原磁場的方向相反；當磁通量減少時，感e

（三，感I判岬感應電流的磁場方向）

應電流的磁場方向與原磁場的方向相同，即

“增反減同”<x?培定則'、；

“V''二一

阻礙并不是阻止，只是延緩了磁通量的變

阻礙效斃（四電流I判斷感應電流的方向）

化，這種變化將繼續(xù)進行

易錯點二：鋼亶地運用法拉北電磁感應定律求感應電動勢和分析自感現(xiàn)象

1.感應電動勢兩個公式的比較

公式E=Blv

導體一個回路一段導體

適用普遍適用導體切割磁感線

意義常用于求平均電動勢既可求平均值也可求瞬時值

本質(zhì)上是統(tǒng)一的.但是，當導體做切割磁感線運動時，用求E比

聯(lián)系

較方便；當穿過電路的磁通量發(fā)生變化時，用后=噂求￡比較方便

2E=Blv的三個特性

正交性本公式要求磁場為勻強磁場，而且2、/、v三者互相垂直

公式中的/為導體棒切割磁感線的有效長度，如圖中必

XXXXXXXX

有效性X/X：XXX/XXxXX[XX

xxx\JXX

XXXXXXX^XX

E=8/v中的速度v是導體棒相對磁場的速度，若磁場也在運動，應注意

相對性

速度間的相對關系

3動生電動勢的三種常見情況

XXXX

ai----1-----ID

情景圖x必-------1-------?

xyXJx

XXX-------1-------?

XXX°Xd14

一段直導線（或等效成直導繞與2垂直的軸轉(zhuǎn)動的導

研究對象繞一端轉(zhuǎn)動的一段導體棒

線）線框

1

表達式

E=BLvE=2BL2CDE=NBScosincot

易錯點三：錯誤求解電磁感應與電路和力學的綜合問題

1.電磁感應與電路綜合問題的求解

（1）電磁感應中電路知識的關系圖

閉合電路電磁感應

1R+r

E=Blv

U=-^-E聯(lián)系1：電動勢E

R+r

E

P=IU.聯(lián)系2：功和能

Q=PRt…丁

q=CU

楞次定律

電流方向（右手定則）

（2）.分析電磁感應電路問題的基本思路

(U,=Ir

內(nèi)

兩端電壓U=EIr

求感應電動勢E=B/v或6嚶一畫等效電路圖-求感應電流/丁，外M-

仍=IU

夕卜外

〔電路功率「總=出

2。電磁感應中的動力學問題的求解

（1）導體受力與運動的動態(tài)關系

（3）.解決電磁感應中的動力學問題的一般思路

分離出電路中由電磁

“源”的分析，'感應所產(chǎn)生的電源1確定E和r

g弄清串、

“路”的分析,?求電流+確定尸安

并聯(lián)關系

確定桿或

“力”的分析，

線圈受力,求合力

0由力和運

“運動”的分析，