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高考物理模拟题（电磁感应综合）

一、命题趋势分析

电磁感应综合题是高考物理的压轴重点之一，常结合动力学、能量守恒、电路分析等知识点，考查学生对电磁感应规律（法拉第电磁感应定律、楞次定律）的灵活应用能力。其命题趋势主要体现在：

1.情境复杂化：多以导体棒在磁场中运动（如导轨模型、线圈切割）、电磁感应与力学/电路/能量综合为背景，涉及动态分析（如速度变化、受力平衡）、能量转化（如电能与机械能的相互转化）等。

2.能力要求高：需综合运用法拉第电磁感应定律（计算感应电动势）、楞次定律（判断感应电流方向）、闭合电路欧姆定律（分析电路）、牛顿运动定律（研究导体棒受力与运动）及能量守恒定律（解决能量问题）。

3.创新设计：部分题目会引入新情境（如多导体棒相互作用、含电容器的电磁感应、交变磁场中的感应现象），考查学生的建模能力和创新思维。

二、典型模拟题解析（附详细步骤）

题1（单导体棒导轨模型·动力学+能量守恒）

题目：如图所示，足够长的光滑平行金属导轨倾斜放置，倾角θ=37°，导轨间距L=1?m，导轨上端连接一阻值R=2?Ω的电阻，下端开口。整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B=1?T。一质量m=0.5?kg、电阻r=1?Ω的金属棒ab垂直导轨放置，从静止开始沿导轨下滑。已知金属棒与导轨始终接触良好，导轨电阻不计，sin37

解析：

（1）感应电流的最大值Im

-金属棒刚开始下滑时（速度v=0），感应电动势E=0，但随着速度增大，感应电动势E=BLv增大，感应电流I=E/(R+r)也随之增大。当金属棒达到最大速度vm时（此时加速度为0，受力平衡），速度最大，感应电流也达到最大值Im。

-但题目问的是“下滑过程中”的最大值，实际上电流是逐渐增大的，严格来说最大电流出现在速度最大时（后续会求

修正思路：先求最大速度vm（见（2）），再计算Im。但若（1）单独考查“初始到稳定过程中电流的变化”，则需说明电流随速度增大而增大，最大值在v

直接解法（按常规逻辑）：

金属棒下滑时，受重力mg、支持力N和安培力F

重力沿导轨的分力：FG

最大速度时，安培力FA

感应电动势E=BLv

代入FA

但这样计算较复杂，更简单的方法是先求vm（见（2）），再求I

（2）先求最大速度vm

（2）金属棒下滑的最大速度vm

-当金属棒匀速下滑时（加速度a=0），受力平衡：重力沿导轨的分力FG∥=mgsinθ等于安培力FA=BIL。

-感应电动势：E=BLvm。

-感应电流：I=E

修正计算：

公式应为mgsinθ=B2L2vm/(R+r)，即3=(1×1×v

但检查单位：B2L2vm

（1）感应电流的最大值Im

-最大电流出现在v=vm=9?

（3）当v=2?m/s时的加速度a

-此时感应电动势：E=BLv=1×1×2=2?V。

-感应电流：I=E/

修正计算：

F合=m

题2（双导体棒导轨模型·动量+能量）

题目：如图所示，光滑水平平行金属导轨间距L=1?m，导轨左端连接一阻值R=4?Ω的电阻，导轨处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=2?T。质量m1=1?kg的金属棒ab和质量m2=2?kg的金属棒cd均垂直导轨静止放置。现给ab棒一个水平向右的瞬时冲量I=4?N·s，使其获得初速度v0。两棒在运动过程中始终与导轨接触良好，导轨电阻不计。求：

解析：

（1）初速度v0

-冲量定理：I=Δp

（2）两棒最终稳定时的速度v1和v2

-最终两棒达到共同速度v（因无外力，系统动量守恒）。

-动量守恒：m1v0=(m1+m2

（3）电阻R上产生的焦耳热Q

-系统初始动能：Ek0=12m1v02=12×1×42=8?J。

修正：题目未给出cd棒的电阻，假设导轨电阻不计，总电阻为R=4?Ω（仅ab和cd的回路电阻为R）。若cd棒无电阻，则总电阻为R

三、备考建议

1.夯实基础：熟练掌握法拉第电磁感应定律（E=nΔΦ/Δt或

2.模型积累：重点练习单导体棒（导轨模型）、双导体棒（相互作用）、含电容器的电磁感应、电磁感应与动量/能量综合等高频模型，明确其动力学和能量转化特点。

3.规范答题：解题时按“受力分析→运动分析→能量转化”的逻辑链展开，注明关键步骤（如平衡条件、动量守恒方程），避免跳步导致扣分。

4.计算准确：注意单位统一和公式推导的正确性（如感应电动势的方向、安培力的方向用右手定则和左手定则判断）。

总结：电磁感应综合题的核心是“动力学+能量+电路”的联动分析，需通过大量练习培养综合应用能力，尤其关注多过程问题（如变加速运动到匀速）和能量转化细节（如