专题24 电磁感应中的能量转化（全国通用）（学生卷）-十年（2016-2025）高考物理真题分类汇编
专题 24 电磁感应中的能量转化
考点 十年考情（2016-2025）命题趋势
考点 1 电磁
感应中的能
量转化
（10 年10
考）
2025·重庆·高考真题 2025·福建·高
考真题 2025·广西·高考真题 2024·
湖北·高考真题、2024·浙江·高考真
题、2024·河北·高考真题、2024·全
国·高考真题、2024·安徽·高考真
题、2023·广东·高考真题、2023·天
津·高考真题、2023·湖南·高考真
题、2022·重庆·高考真题、2022·浙
江·高考真题、2021·浙江·高考真
题、2021·天津·高考真题、2020·北
京·高考真题、2020·江苏·高考真
题、2020·天津·高考真题、2019·天
津·高考真题、2016·全国·高考真
题、2017·浙江·高考真题、2016·天
津·高考真题
1. 注重综合考查：常将电磁感应与力学、电
路、能量守恒等知识综合考查，如导体棒切割磁
感线过程中，涉及安培力做功、机械能与电能、
热能的转化，多以计算题形式出现，难度较大，
要求学生综合运用多种物理规律解决问题。
2. 结合实际情境：命题情境逐渐向生活、科
技等领域拓展，如以无线充电技术、磁悬浮列车
等为背景，考查学生对电磁感应中能量转化的理
解和应用能力。
3. 强调过程分析：重视对电磁感应过程中能
量转化过程的考查，要求学生分析不同阶段的能
量转化情况，建立能量守恒方程。备考时，学生
应扎实掌握基础知识，强化综合应用训练，关注
实际情境，注重过程分析，提升解题能力。
考点 01 电磁感应中的能量转化
1．（2025·重庆·高考真题）如图 1所示，小明设计的一种玩具小车由边长为 d的正方形金属框 efgh 做成，
小车沿平直绝缘轨道向右运动，轨道内交替分布有边长均为 d的正方形匀强磁场和无磁场区域，磁场
区域的磁感应强度大小为 B，方向竖直向上。gh 段在磁场区域运动时，受到水平向右的拉力 F = kv＋
b（k > 0，b > 0），且 gh 两端的电压随时间均匀增加；当 gh 在无磁场区域运动时，F = 0。gh 段速度大
小v与运动路程 S的关系如图 2所示，图中 为 gh 每次经过磁场区域左边界时速度大小，忽略
摩擦力。则（ ）
A．gh 在任一磁场区域的运动时间为 B．金属框的总电阻为
C．小车质量为 D．小车的最大速率为
2．（2025·福建·高考真题）光滑斜面倾角为 θ=30°，Ⅰ区域与Ⅱ区域均存在垂直斜面向外的匀强磁场，两
区磁感应强度大小相等，均为 B。正方形线框 abcd 质量为 m，总电阻为 R，同种材料制成且粗细均匀，
Ⅰ区域长为 L1，Ⅱ区域长为 L2，两区域间无磁场的区域长度大于线框长度。线框从某一位置释放，cd
边进入Ⅰ区域时速度为 v，且直到 ab 边离开Ⅰ区域时速度均为 v，当 cd 边进入Ⅱ区域时的速度和 ab 边
离开Ⅱ区域时的速度一致，重力加速度为 。则：
(1)求线框释放点 cd 边与Ⅰ区域上边缘的距离；
(2)求cd 边进入Ⅰ区域时 cd 边两端的电势差；
(3)求线框进入Ⅱ区域到完全离开过程中克服安培力做功的平均功率。
3．（2025·广西·高考真题）如图，两条固定的光滑平行金属导轨，所在平面与水平面夹角为 ，间距为 l，
导轨电阻忽略不计，两端各接一个阻值为 2R的定值电阻，形成闭合回路：质量为 m的金属棒垂直导轨
放置，并与导轨接触良好，接入导轨之间的电阻为 R；劲度系数为 k的两个完全相同的绝缘轻质弹簧与
导轨平行，一端固定，另一端均与金属棒中间位置相连，弹簧的弹性势能 与形变量 x的关系为
；将金属棒移至导轨中间位置时，两弹簧刚好处于原长状态；整个装置处于垂直导轨所在平
面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为 B。将金属棒从导轨中间位置向上移动距离 a后静止释放，金
属棒沿导轨向下运动到最远处，用时为 t，最远处与导轨中间位置距离为 b，弹簧形变始终在弹性限度
内。此过程中（ ）
A．金属棒所受安培力冲量大小为
B．每个弹簧对金属棒施加的冲量大小为
C．每个定值电阻产生的热量为
D．金属棒的平均输出功率为
4．（2025·山东·高考真题）如图所示，平行轨道的间距为 L，轨道平面与水平面夹角为 α，二者的交线与
轨道垂直，以轨道上 O点为坐标原点，沿轨道向下为 x轴正方向建立坐标系。轨道之间存在区域 I、Ⅱ，
区域 I（−2L ≤ x < −L）内充满磁感应强度大小为 B、方向竖直向上的匀强磁场；区域Ⅱ（x ≥ 0）内充满
方向垂直轨道平面向上的磁场，磁感应强度大小 B1 = k1t+k2x，k1和k2均为大于零的常量，该磁场可视为
由随时间 t均匀增加的匀强磁场和随 x轴坐标均匀增加的磁场叠加而成。将质量为 m、边长为 L、电阻
为R的匀质正方形闭合金属框 epqf 时放置在轨道上，pq 边与轨道垂直，由静止释放。已知轨道绝缘、
光滑、足够长且不可移动，磁场上、下边界均与 x轴垂直，整个过程中金属框不发生形变，重力加速度
大小为 g，不计自感。
(1)若金属框从开始进入到完全离开区域 I的过程中匀速运动，求金属框匀速运动的速率 v和释放时 pq
边与区域 I上边界的距离 s；
(2)金属框沿轨道下滑，当 ef 边刚进入区域Ⅱ时开始计时（t = 0），此时金属框的速率为 v0，若
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作者：三十六
分类：高中
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