电磁感应综合问题（解析版）.pdf

电磁感应综合问题热点题型归类

目录

题型一电磁感应中的图像问题1

类型1动生问题的图像2

类型2感生问题的图像9

类型3动力学图像13

题型二电磁感应中的电路问题22

类型1动生电动势的电路问题23

类型2感生电动势的电路问题32

类型3电磁感应中电荷量的计算39

题型四电磁感应中的平衡和动力学问题43

题型五电磁感应中的能量问题65

题型一电磁感应中的图像问题

1．两类题型

(1)由给定的电磁感应过程选出正确的图像。

(2)由给定的图像分析电磁感应过程，定性或定量求解相应的物理量或推断出其他图像。常

见的图像有B－t图、Φ-t图、E－t图、i－t图、v－t图及F－t图等。

2．解题关键

弄清初始条件、正负方向的对应变化范围、所研究物理量的函数表达式、进出磁场的转折点

等是解决此类问题的关键。

3．解题步骤

(1)明确图像的种类，即是B－t图还是Φ-t图，或者E－t图、I－t图等。

(2)分析电磁感应的具体过程。

(3)用右手定则或楞次定律确定方向的对应关系。

(4)结合法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、牛顿运动定律等知识写出相应的函数关

系式。

(5)根据函数关系式，进行数学分析，如分析斜率的变化、截距等。

(6)画图像或判断图像。

1

类型动生问题的图像

1．两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直。边长为0.1m、总电阻为

0.005Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图甲所示。已知导线框

一直向右做匀速直线运动，cd边于t0时刻进入磁场。导线框中感应电动势随时间变化的图

线如图乙所示（感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正）。下列说法正确的是()

A．磁感应强度的大小为0.5T

B．导线框运动速度的大小为1m/s

C．磁感应强度的方向垂直于纸面向里

D．在t0.4s至t0.6s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.04N

【答案】D

【详解】AB．由电动势的图可知线框在0.2s刚好完全进入磁场，运动距离为线框长度L，

导线框运动的速度为

根据动生电动势公式和图象知

EBLv0.01V

代入数据解得

B0.2T

故AB错误；

C．根据楞次定律可知，磁感应强度的方向垂直于纸面向外，C错误；

D．在t0.4s至t0.6s这段时间内，导线框中的感应电流大小为

导线框所受的安培力大小为

FBIL0.2×2×0.1N0.04N

故D正确。

故选D。

2．形状如图所示闭合导线框abcde从图示位置开始以垂直ab边和磁感线的速度v匀速穿过

匀强磁场区域，图中LLL，匀强磁场方向垂直纸面向里。规定顺时针方向为线框中感

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应电流的正方向，则下图中导线框内感应电流i随时间t变化的图像正确的是()

A.B.

C.D.

【答案】A

【详解】如图所示当闭合导线框开始进入磁场时ab边切割磁感线，此时线框中的电流为

电流恒定，根据右手定则可知，方向为逆时针方向；当ab边与磁场右边界重合后，导线框

不切割磁感线，线框中的磁通量不发生变化，直到ce进入磁场左边界，故此过程无感应电

流产生；继续向右运动，导线框在磁场当中的有效切割长度逐渐变大，故感应电流也随之变

大，直到ce到达磁场右边界，由右手定则可知，感应电流的方向为顺时针方向；再继续向

右运动，直到d到达磁场左边界，导线框切割磁感线的有效长度不发生变化，此过程感应电

流的大小和方向都不发生变化；继续向右运动，直到导线框离开磁场，导线框在磁场中切割

磁感线的有效长度逐渐减小，感应电流也随之减小，方向仍是顺时针方向。

故选A。

3．如图所示，一足够大的正方形区域abcd内存在垂直纸面向里的匀强磁场，其顶点a在直

线MN上，且ab与MN的夹角为45°.一边长为L的正方形导线框从图示位置沿直线MN