高中物理電磁感應試題的解題技巧探討

【摘要】電磁感應屬于高中物理課程體系中的一個重要部分，教學效果如何直接關系到高中物理的整體教學質量，其中解題訓練是不可或缺的教學環節之一，教師需給予高度重視，平常多組織學生圍繞電磁感應進行解題訓練，幫助他們掌握更多的解題技巧.本文主要對高中物理電磁感應試題的解題技巧進行深入探討，同時分享一系列解題實例.

【關鍵詞】高中物理；電磁感應；解題技巧

電磁感應作為高考物理中的一個熱門考點，該部分理論知識難度相對較大，比較抽象，相關試題更是不易解決，教師需根據實際教學情況科學設置電磁感應試題專題訓練，將這方面具有代表性與典型性的題目集中起來，通過專題訓練模式帶領學生進行解題練習，向學生傳授一些常用且有效的解題技巧，使學生掌握解決電磁感應試題的方法及竅門，提高學習成績［1］.

1 電磁感應定性判斷試題解題技巧

例1 在圖1中，在水平桌面上豎直放置一個條形磁鐵，然后把一個閉合的圓形鋁環由這根條形磁鐵正上方從靜止狀態開始釋放，那么在這個圓形鋁環下落過程中將會（ ）

（A）鋁環里面出現的感應電流方向不發生變化.

（B）這根條形磁鐵對桌面產生的壓力一直比自身重力大.

（C）圓形鋁環受到的安培力是先上后下.

（D）圓形鋁環的加速度不會比g大.

分析 處理這道電磁感應定性判斷類的題目時，首先應當大致了解條形磁鐵的磁場規律，知道其磁感線的具體方向，然后結合楞次定律對圓形鋁環的受力情況和感應電流產生的方向進行研究和判斷，并結合排除法快速找到正確選項［2］.

詳解 在（A）選項中，基于圓形鋁環整個運動情況來看，先接近條形磁鐵、再遠離，結合楞次定律從上往下展開觀察，當它接近條形磁鐵時電流方向為逆時針，離開時則為順時針，所以是錯誤的；

在（B）選項中，當圓形鋁環運動至條形磁鐵正中間部位時，無感應電流產生，此時條形磁鐵對桌面所產生的壓力即為自身重力，也錯誤；

在（C）選項中，根據楞次定律能夠判斷出，圓形鋁環在整個運動過程中所受的安培力始終是向上的，（C）選項同樣錯誤；

運用排除法，只有（D）選項是正確的.

2 電磁感應圖象判斷試題解題技巧

例2 在圖2中，有一個邊長是a的正方形區域，在該區域內是一個方向相反、大小一樣的勻強磁場，具體分布情況如圖所示，另外有一個邊長也是a的正方形邊框，當時間t=0時，沿著x軸方向慢慢進到這個勻強磁場中，設邊框中電流的順時針方向是正方向，那么圖3中哪個表示的是邊框位移與電流的關系（ ）

（A） （B）

（C） （D）

分析 雖然本題從表面看比較復雜，但是如果能夠采用特殊位置法展開判斷，選擇邊框運動到一些特殊位置進行研究，問題就會簡便一些，且同樣搭配排除法.

詳解 當正方形邊框剛剛進到勻強磁場時，根據右手定則判斷出出現的感應電流方向是順時針，故（A）被排除；

當正方形邊框離開勻強磁場時，出現的感應電流也是順時針方向，（C）排除；

當正方形邊框同勻強磁場區域相重合時，其位移是a，接著沿x軸繼續往右進行運動，出現的感應電流方向是逆時針，可把（D）排除；

綜合起來，正確答案是（B）.

3 電磁感應定量計算試題解題技巧

例3 在圖4中，有一個寬度是L，上端連接一個電阻R，且長度足夠長的導軌，與水平桌面之間的角是θ，其中一個電阻是r、質量是m的導體棒ab位于導軌上面，處于靜止狀態，兩者之間動摩擦因數是μ=tanθ，圖中虛線區域為勻強磁場，強度大小是B，且垂直于導軌，當這個勻強磁場沿這導軌往斜上方進行運動時，導體棒ab隨著運動，始終不離開勻強磁場，最stDqWvNELzw556ErdC+1Qc8SPbEsOGLTCZjnrY1ac2g=終達到速度v0時開始做勻速運動，假如忽視導軌電阻，那么（ ）

（A）當導體棒ab以v0速度進行勻速向上運動時，導軌兩端電勢差為RR+rBLv0.

（B）這個勻強磁場進行運動時速度大小是v0+2mg（R+r）sinθB2L2.

（C）當導體棒ab以v0速度進行勻速向上運動時，該電路所消耗的總功率是（2mgsinθ）2B2L2（R+r）.

（D）當導體棒ab在這個勻強磁場區域運動時，通過電阻R的電荷量大小是BLR+r.

解 針對（A）選項，可直接直接采用公式E=BLv0，故不正確；

針對（B）選項，當導體棒ab處于靜止狀態時，根據平衡條件可得mgsinθ+μmgcosθ=BIL，

因為μ=tanθ，I=BL（v－v0）R+r，

故聯立起來可求得v=v0+2mg（R+r）sinθB2L2，所以正確；

針對（C）選項，該電路所消耗總功率是P=I2（R+r）=（2mgsinθ）2B2L2（R+r），也正確；

針對（D）選項，當導體棒ab在勻強磁場區域運動時，通過電阻R的電荷量大小是BL2R+r，故不正確；

綜合起來，正確答案是（B）（C）.

4 結語

綜上所述，在高中物理電磁感應解題訓練活動中，教師不僅需做好對相關理論知識的講授工作，還需開展專題訓練，指導學生解題時以擁有穩固的理論知識為基礎，根據題目實際情況靈活采用相應的解題技巧，積累更多的物理解題經驗，并能夠遷移至其他試題中.

參考文獻：

［1］張衛星.電磁感應相關問題解題技巧分析［J］.數理天地（高中版），2023（18）：15-16.

［2］劉俊廷.高考中電磁感應常見題型及解題策略［J］.數理天地（高中版），2023（14）：25-26.