十年（2011-2020）高考真题物理分项详解15 电磁感应（解析版）

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十年高考分类汇编专题 15 电磁感应

（2011-2020）

题型一、有效长度、楞次定律的理解与认识....................................................................................1

题型二、电磁感应中的图像类问题..................................................................................................12

题型三、互感与自感现象的考查......................................................................................................15

题型四、压轴大题—法拉第电磁感应定律与动力学、能量的综合考查......................................17

题型一、有效长度、楞次定律的理解与认识

1.（2020 全国 3）如图，一边长为 l0的正方形金属框 abcd 固定在水平面内，空间存在方向垂直于水平面、

磁感应强度大小为 B的匀强磁场。一长度大于的均匀导体棒以速率 v自左向右在金属框上匀速滑过，

滑动过程中导体棒始终与 ac 垂直且中点位于 ac 上，导体棒与金属框接触良好。已知导体棒单位长度的电

阻为 r，金属框电阻可忽略。将导体棒与 a点之间的距离记为 x，求导体棒所受安培力的大小随 x（

）变化的关系式。

【答案】

【解析】当导体棒与金属框接触的两点间棒的长度为 l时，由法第电磁感应定律可知导体棒上感应电动势

的大小为

由欧姆定律可知流过导体棒的感应电流为

式中 R为这一段导体棒的电阻。按题意有

此时导体棒所受安培力大小为

由题设和几何关系有

联立各式得

2.（2020 全国 3）如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环。圆环初

始时静止。将图中开关 S由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到（　　）

A. 拨至 M端或 N端，圆环都向左运动

B. 拨至 M端或 N端，圆环都向右运动

C. 拨至 M端时圆环向左运动，拨至 N端时向右运动

D. 拨至 M端时圆环向右运动，拨至 N端时向左运动

【答案】B

【解析】无论开关 S拨至哪一端，当把电路接通一瞬间，左边线圈中的电流从无到有，电流在线圈轴线上

的磁场从无到有，从而引起穿过圆环的磁通量突然增大，根据楞次定律（增反减同），右边圆环中产生了

与左边线圈中方向相反的电流，异向电流相互排斥，所以无论哪种情况，圆环均向右运动。

故选 B。

3.（2020 全国 2）管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接。焊机的原理如图所示，圆管

通过一个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流，电流产生的热量使接

缝处的材料熔化将其焊接。焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为（　　）

A. 库仑 B. 霍尔 C. 洛伦兹 D. 法拉第

【答案】D

【解析】由题意可知，圆管为金属导体，导体内部自成闭合回路，且有电阻，当周围的线圈中产生出交变

磁场时，就会在导体内部感应出涡电流，电流通过电阻要发热。该过程利用原理的是电磁感应现象，其发

现者为法拉第。故选 D。

4.（2020 江苏）如图所示，两匀强磁场的磁感应强度和大小相等、方向相反。金属圆环的直径与

两磁场的边界重合。下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是（　　）

A. 同时增大减小

B. 同时减小增大

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