第十章 第2节 法拉第电磁感应定律 自感 涡流-【高考DNA解码】2026年高考物理一轮总复习学生用书word（江苏专用）

　法拉第电磁感应定律　自感　涡流 一、法拉第电磁感应定律 1．感应电动势 (1)概念：在电磁感应现象中产生的电动势。 (2)产生条件：穿过回路的磁通量发生改变，与电路是否闭合________。 (3)方向判断：感应电动势的方向用楞次定律或____________判断。 2．法拉第电磁感应定律 (1)内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的________________成正比。 (2)公式：E＝n，其中n为线圈匝数。 (3)感应电流与感应电动势的关系：I＝。 (4)说明：E的大小与Φ、ΔΦ无关，决定于磁通量的变化率。 3．导体切割磁感线的情形 (1)垂直切割：E＝________。 (2)倾斜切割：E＝________，其中θ为v与B的夹角。 (3)旋转切割(以一端为轴)：E＝Bl2ω。 二、自感和涡流 1．自感现象 当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在线圈本身激发出______________。这种现象称为自感。 2．自感电动势 (1)定义：在自感现象中产生的感应电动势。 (2)表达式：E＝L。 (3)自感系数L：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有________等因素有关，单位为亨利(H)。 3．涡流 (1)涡流：块状金属放在________磁场中，或者让它在磁场中运动时，金属块内产生的漩涡状感应电流。 (2)产生原因：金属块内__________变化→感应电动势→感应电流。 4．电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到__________，安培力总是________导体的运动。 5．电磁驱动：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生____________，使导体受到安培力作用，安培力使导体运动起来。交流感应电动机就是利用____________的原理工作的。 一、易错易误辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)线圈中磁通量越大，产生的感应电动势越大。 (　　) (2)线圈中磁通量变化越大，产生的感应电动势越大。 (　　) (3)线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大。 (　　) (4)感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同。 (　　) (5)线圈中的电流越大，自感系数也越大。 (　　) (6)对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈中的自感电动势越大。 (　　) 二、教材习题衍生 1．(法拉第电磁感应定律的应用)如图甲所示，100匝面积为100 cm2的圆形金属线圈处于匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，t＝0时刻磁场方向如图甲所示，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是(　　) A．0～2 s内，线圈中感应电流的方向为顺时针 B．3～4 s内，线圈中感应电动势大小为0.08 V C．3～4 s和4～5 s内，线圈中感应电流方向相同 D．第5 s内，线圈有扩张的趋势 2．(导体棒切割磁感线产生感应电动势)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0.1 m、总电阻为0.005 Ω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t＝0时刻进入磁场。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0.5 T B．导线框运动的速度的大小为0.5 m/s C．磁感应强度的方向垂直于纸面向里 D．在t＝0.4 s至t＝0.6 s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1 N 3．(自感的理解与应用)如图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个相同的小灯泡，开始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮，Q灯正常发光，断开开关(　　) A．P与Q同时熄灭 B．P比Q先熄灭 C．Q闪亮后再熄灭 D．P闪亮后再熄灭 4．(涡流的理解与应用)变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这是因为(　　) A．增大涡流，提高变压器的效率 B．减小涡流，提高变压器的效率 C．增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量 D．减小铁芯中的电阻，以减小发热量 法拉第电磁感应定律的理解和应用 1．对法拉第电磁感应定律的理解 (1)公式E＝n求解的是一个回路中某段时间内的平均电动势，在磁通量均匀变化时，瞬时值才等于平均值。 (2)感应电动势的大小由线圈的匝数和穿过线圈的磁通量的变化率共同决定，而与磁通量Φ的大小、磁通量的变化量ΔΦ的大小没有必然联系。 (3)磁通量的变化率对应Φ­t图线上某点切线的斜率。 (4)通过回路截面的电荷量q＝，仅与n、ΔΦ和回路电阻R有关，与时间长短无关。 2．磁通量发生变化的三种情况 (1)磁通量的变化是由面积变化引起时，ΔΦ＝BΔS，则E＝n。 (2)磁通量的变化是由磁场变化引起时，ΔΦ＝ΔBS，则E＝n，注意S为线圈在磁场中的有效面积。 (3)磁通量的变化是由面积和磁场变化共同引起时，则根据定义求ΔΦ＝|Φ末－Φ初|，E＝n≠n。 [典例1]　(法拉第电磁感应定律的理解)关于感应电动势的大小，下列说法中正确的是(　　) A．穿过线圈的磁通量Φ越大，所产生的感应电动势就越大 B．穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ越大，所产生的感应电动势就越大 C．穿过线圈的磁通量的变化率越大，所产生的感应电动势就越大　 D．穿过线圈的磁通量Φ等于0，所产生的感应电动势就一定为0 [听课记录]　_________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 　应用法拉第电磁感应定律应注意的两个问题 (1)利用公式E＝nS求感应电动势时，S为线圈在磁场范围内的有效面积。 (2)通过回路截面的电荷量q仅与n、ΔΦ和回路电阻R有关，与时间长短无关。推导如下：q＝Δt＝Δt＝。 [典例2]　(由电荷量找B的关系)如图所示，导体轨道OPQS固定，其中PQS是半圆弧，Q为半圆弧的中点，O为圆心。轨道的电阻忽略不计。OM是有一定电阻、可绕O转动的金属杆，M端位于PQS上，OM与轨道接触良好。空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。现使OM从OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定(过程Ⅰ)；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到B′(过程Ⅱ)。在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过OM的电荷量相等，则等于(　　) A． B． C． D．2 审题指导：在电磁感应中计算通过电路的电荷量时要用到电流的平均值，因此在本题中，首先根据法拉第电磁感应定律计算感应电动势的平均值，再利用欧姆定律计算平均电流，最后根据电流的定义式得出电荷量。 [听课记录]　_________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ [典例3]　(穿过线圈的磁感应强度变化)如图所示，半径为r2的圆形单匝线圈中央有半径为r1的有界匀强磁场，磁感应强度随时间的变化关系为B＝B0＋kt(k>0)，线圈电阻为R，则磁感应强度从B0增大到2B0时间内(　　) A．线圈面积有缩小的趋势 B．线圈中电子沿逆时针方向定向移动 C．线圈中产生的焦耳热为 D．通过导线横截面的电荷量为 [听课记录]　_________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ [典例4]　(穿过线圈的磁场面积变化)如图所示，匀强磁场中有一个用软导线制成的单匝闭合线圈，线圈平面与磁场垂直。已知线圈的面积S＝0.3 m2、电阻R＝0.6 Ω，磁场的磁感应强度B＝0.2 T。现同时向两侧拉动线圈，线圈的两边在Δt＝0.5 s时间内合到一起。求线圈在上述过程中： (1)感应电动势的平均值E； (2)感应电流的平均值I，并在图中标出电流方向； (3)通过导线横截面的电荷量q。 [听课记录]　_________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ [典例5]　(磁感应强度和磁场面积同时变化)(2025·江苏南京市调研)如图甲所示，处于匀强磁场中的半封闭平行金属导轨框架MNPQ，NP宽为L。磁场与其平面垂直，磁感应强度B的变化规律如图乙所示。导体棒ab的电阻为R，导轨电阻不计。从t＝0开始，在外力作用下导体棒从导轨的最左端以速度v向右匀速运动，则t0时刻回路中的感应电流大小为(　　) A．0 B． C． D． [听课记录]　_________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ [典例6]　(回路中电荷量的求解)如图所示，虚线ad左侧有面积足够大的磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，ad右侧为真空区域。使边长为L的正方形单匝导线框绕其一顶点a，在纸面内顺时针匀速转动，线框电阻为R。经时间t转到图中虚线位置，则(　　) A．导线框abcd中感应电流方向为逆时针方向 B．该过程中流过线框任意横截面的电荷量为 C．平均感应电动势大小为 D．t时刻的感应电动势大小为 [听课记录]　_________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 导体切割磁感线产生感应电动势 1．E＝Blv的三个特性 (1)正交性：本公式要求磁场为匀强磁场，而且B、l、v三者互相垂直。 (2)有效性：公式中的l为导体切割磁感线的有效长度。如图所示，导体的有效长度为ab间的距离。 (3)相对性：E＝Blv中的速度v是导体相对磁场的速度，若磁场也在运动，应注意速度间的相对关系。 2．导体转动切割磁感线 当导体在垂直于磁场的平面内，绕一端以角速度ω匀速转动时，产生的感应电动势为E＝Bl＝Bl2ω，如图所示。 [典例7]　(转动切割产生感应电动势)(2023·江苏卷)如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，OC导体棒的O端位于圆心，棒的中点A位于磁场区域的边缘。现使导体棒绕O点在纸面内逆时针转动，O、A、C点电势分别为φO、φA、φC，则(　　) A．φO＞φC B．φC＞φA C．φO＝φA D．φO－φA＝φA－φC [听课记录]　_________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 　电磁感应现象中电势高低的判断 (1)产生感应电动势的那部分电路或导体相当于电源。 (2)若电路是不闭合的，则先假设有电流通过，然后应用楞次定律或右手定则判断出电流的方向。 (3)电源内部电流的方向是由负极(低电势)流向正极(高电势)，外电路顺着电流方向每经过一个电阻电势都要降低。 [典例8]　(平动切割产生感应电动势)如图所示，矩形线框abcd处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直，线框ab长为2L，bc长为L，MN为垂直于ab并可在ab和cd上自由滑动的金属杆，且杆与ab和cd接触良好，abcd和MN上单位长度的电阻皆为r。让MN从ad处开始以速度v向右匀速滑动，设MN与ad之间的距离为x(0≤x≤2L)，则在整个过程中不正确的是(　　) A．当x＝0时，MN中电流最小 B．当x＝L时，MN中电流最小 C．MN中电流的最小值为 D．MN中电流的最大值为 [听课记录]　_________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ [典例9]　(线框在磁场中平动切割产生感应电动势)(2024·江苏南京一模)磁悬浮模型车的动力系统可以简化为以下模型，abcd是固定在模型车底部的边长为L、电阻为R的单匝正方形金属框架，模型车与线圈总质量为M。驱动磁场为方向垂直于水平地面、等间隔交替分布的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，每个磁场宽度均为L。现使驱动磁场以速度v0向右匀速运动，金属框将受到磁场力并带动模型车运动。若不计阻力，下列说法正确的是(　　) A．在模型车运动过程中金属框中的电流方向不变 B．当模型车运动速度为v时，其所受安培力的值为F安＝ C．在到达最大速度前模型车将做匀加速直线运动 D．当模型车趋近最大速度时，回路电流趋近于0 [听课记录]　_________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 自感和涡流 1．自感现象的四大特点 (1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化。 (2)通过线圈中的电流不能发生突变，只能缓慢变化。 (3)电流稳定时，自感线圈就相当于普通导体。 (4)线圈的自感系数越大，自感现象越明显，自感电动势只是延缓了过程的进行，但它不能使过程停止，更不能使过程反向。 2．自感中“闪亮”与“不闪亮”问题 与线圈串联的灯泡 与线圈并联的灯泡 电路图 通电时 电流逐渐增大，灯泡逐渐变亮 电流突然增大，然后逐渐减小达到稳定 断电时 电流逐渐减小，灯泡逐渐变暗，电流方向不变 电路中稳态电流为I1、I2： ①若I2≤I1，灯泡逐渐变暗； ②若I2＞I1，灯泡“闪亮”后逐渐变暗。 两种情况下灯泡中电流方向均改变 [典例10]　(自感现象)如图所示，图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为自感线圈。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是(　　) A．图甲中，A1与L1的电阻值相同 B．图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流 C．图乙中，变阻器R与L2的电阻值相同 D．图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等 [听课记录]　_________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 　处理自感现象问题的技巧 (1)通电自感：线圈相当于一个变化的电阻——阻值由无穷大逐渐减小，通电瞬间自感线圈处相当于断路。 (2)断电自感：断电时自感线圈处相当于电源，自感电动势由某值逐渐减小到零，回路中电流在原电流基础上逐渐减为零。 (3)电流稳定时，理想的自感线圈相当于导线，非理想的自感线圈相当于定值电阻。 [典例11]　(通电自感现象的分析)(2024·江苏宿迁中学期末考试)在如图所示的甲、乙电路中，电阻R和灯泡A电阻的阻值相等，自感线圈L的电阻值可认为是0，在接通开关S时，则(　　) A．在电路甲中，灯泡A将立即变亮 B．在电路甲中，灯泡A将先变亮，然后渐渐变暗 C．在电路乙中，灯泡A将渐渐变亮 D．在电路乙中，灯泡A将先由亮渐渐变暗，然后熄灭 [听课记录]　_________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ [典例12]　(断电自感现象的分析)如图所示的电路，开关S闭合，电路处于稳定状态，在t1时刻突然断开开关S，则通过电阻R1中的电流I随时间变化的图线可能是(　　) A　　　　　B　　　　C　　　 　D [听课记录]　_________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ [典例13]　(涡流现象的分析与应用)如图所示，条形磁铁位于固定的半圆光滑轨道的圆心位置。一半径为R、质量为m的金属球从半圆轨道的一端沿半圆轨道由静止下滑。重力加速度大小为g。下列说法正确的是(　　) A．金属球会运动到半圆轨道的另一端 B．由于金属球没有形成闭合电路，所以金属球中不会产生感应电流 C．金属球受到的安培力做正功 D．系统产生的总热量为mgR [听课记录]　_________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ [典例14]　(电磁阻尼与电磁驱动)(2025·江苏泰州模拟)实验室使用的电流表是磁电式电流表，其外观如图甲所示，内部构造如图乙所示。该表的骨架用铝框做成，运输时常用短路片连接正负接线柱来保护。下列关于其结构和运输做法的叙述中正确的是(　　) A．用铝框做成骨架，主要是因为铝的密度小，转动轻巧 B．因线圈是铜质的，故除铜外的其他材质均可做骨架 C．运输时短接，能避免指针受损 D．运输时短接，使之成为一体，可避免雷击 [听课记录]　_________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 　电磁感应中的STSE问题 电磁感应现象与生活密切相关，高考对这部分更趋向于有关现代气息和STSE问题中信息题的考查。命题背景有电磁炉、电子秤、电磁卡、电磁焊接术、卫星悬绳发电、磁悬浮列车等。 [典例1]　(扫描隧道显微镜)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是(　　) A　　 　　B　　　　C　　　　D [听课记录]　_________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ [典例2]　(电吉他)电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音。下列说法不正确的有(　　) A．选用铜质弦，电吉他仍能正常工作 B．取走磁体，电吉他将不能正常工作 C．增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势 D．弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化 [听课记录]　_________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ [典例3]　(无线充电)目前手机的无线充电技术已经成熟，其工作过程可简化为如图所示的示意图，A、B两个线圈彼此靠近平行放置，当线圈A接通工作电源时，线圈B中会产生感应电动势，并对与其相连的手机电池充电。下列说法正确的是(　　) A．只要线圈A中输入电流，线圈B中就会产生感应电动势 B．若线圈A中输入变化的电流，线圈B中产生的感应电动势也会发生变化 C．线圈A中输入的电流越大，线圈B中产生的感应电动势越大 D．线圈A中输入的电流变化越快，线圈B中产生的感应电动势越大 [听课记录]　_________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ [典例4]　(封口机)“电磁感应铝箔封口机”被广泛应用在医药、食品、化工等生产行业的产品封口环节中，如图所示为一手持式封口机，它的工作原理是：当接通电源时，内置线圈产生磁场，当磁感线穿过封口铝箔材料时，瞬间产生大量小涡流，致使铝箔自行快速发热，熔化复合在铝箔上的热熔胶，从而粘贴在承封容器的封口处，达到迅速封口的目的。下列有关说法正确的是(　　) A．封口材料可用普通塑料来代替铝箔 B．该封口机可直接用干电池作为电源以方便携带 C．封口过程中温度过高，可适当增加所通电流的频率来解决 D．该封口机适用于玻璃、塑料等多种材质的容器封口但不适用于金属容器 [听课记录]　_________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ [典例5]　(金属探测器)(2024·江苏常州一模)金属探测器外环线圈中通有正弦交流电时，它产生的磁场会与所遇到的金属物发生作用，导致金属物自身也会产生微弱的电流，来自金属物的磁场进入内环线圈被接收到后，检测器会发出报警声。若外环线圈某时刻产生向下且增强的磁场，则下列说法中正确的是(　　) A．此时金属物产生的感应磁场的方向竖直向下 B．此时金属物中的涡流从上往下看是沿顺时针方向 C．金属物发出的磁场穿过内环线圈时，内环线圈会产生微弱的电流 D．金属物发出磁场是一种电磁感应现象 [听课记录]　_________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第2节　法拉第电磁感应定律　自感　涡流 链接教材·夯基固本 梳理·必备知识 一、1．(2)无关　(3)右手定则　2．(1)磁通量的变化率　3．(1)Blv　(2)Blv sin θ 二、1．感应电动势　2．(3)铁芯　3．(1)变化　(2)磁通量　4．安培力　阻碍　5．感应电流　电磁驱动 激活·基本技能 一、(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)√ 二、1．C　[0～2 s内，磁通量增大，根据楞次定律可知，线圈中感应电流的方向为逆时针方向，故A错误；3～4 s内，根据法拉第电磁感应定律有E＝nS＝8 V，故B错误；3～4 s内，由题图可看出，在该段时间，磁场的方向垂直纸面向里且在减小，根据楞次定律可知，线框中感应电流方向沿顺时针方向，4～5 s内，由题图可看出，在该段时间，磁场的方向垂直纸面向外且在增大，根据楞次定律可知，线框中感应电流方向沿顺时针方向，线圈有缩小的趋势，故C正确，D错误。故选C。] 2．B　[由题图乙可知，导线框经过0.2 s全部进入磁场，则速度v＝＝ m/s＝0.5 m/s，B正确；由题图乙可知，E＝0.01 V，根据E＝Blv得，B＝＝ T＝0.2 T，A错误；根据右手定则及正方向的规定可知，磁感应强度的方向垂直于纸面向外，C错误；在t＝0.4 s至t＝0.6 s这段时间内，导线框中的感应电流I＝＝ A＝2 A，所受的安培力大小为F＝BIl＝0.2×2×0.1 N ＝0.04 N，D错误。] 3．D　[由题知，开始时，开关S闭合，由于L的电阻很小，Q灯正常发光，P灯微亮，断开开关前通过Q灯的电流远大于通过P灯的电流，断开开关时，Q所在电路未闭合，立即熄灭，由于自感，L中产生感应电动势，与P组成闭合回路，故P灯闪亮后再熄灭。故选D。] 4．B　[不使用整块硅钢而采用很薄的硅钢片叠压，这样做的目的是增大铁芯中的电阻，阻断涡流回路，来减少电能转化成铁芯的内能，提高效率，故B正确，A、C、D错误。] 细研考点·突破题型 考点1 典例1　C　[根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，与磁通量Φ及磁通量的变化量ΔΦ没有必然联系。当磁通量Φ很大时，感应电动势可能很小，甚至为0。当磁通量Φ等于0时，其变化率可能很大，产生的感应电动势也会很大，所以只有C正确。] 典例2　B　[设OM的电阻为R，圆的半径为l，过程Ⅰ：OM转动的过程中产生的平均感应电动势大小为E1＝＝＝＝，流过OM的电流为I1＝＝，则流过OM的电荷量为q1＝I1·Δt1＝；过程Ⅱ：磁场的磁感应强度大小均匀增加，则该过程中产生的平均感应电动势大小为E2＝＝＝，电路中的电流为I2＝＝，则流过OM的电荷量为q2＝＝；由题意知q1＝q2，则解得＝，B正确，A、C、D错误。] 典例3　C　[线圈不在磁场中，不受安培力，无收缩、扩张趋势，故A错误；根据楞次定律和右手定则可知，线圈中感应电流为逆时针方向，因此电子运动方向为顺时针，故B错误；线圈中磁通量变化率为＝，线圈中的感应电动势为E＝＝，变化过程中产生的焦耳热为Q＝t＝，由于t＝＝，联立可得Q＝，故C正确；通过导线横截面的电荷量为q＝It＝t，可得q＝＝，故D错误。故选C。] 典例4　 解析：(1)由法拉第电磁感应定律有 感应电动势的平均值＝ 磁通量的变化量ΔΦ＝BΔS 代入数据得＝0.12 V。 (2)由闭合电路欧姆定律可得 平均电流＝ 代入数据得＝0.2 A 由楞次定律可得，感应电流方向如图所示。 (3)根据电荷量定义式q＝Δt 代入数据得q＝0.1 C。 答案：(1)0.12 V　(2)0.2 A　见解析图　(3)0.1 C 典例5　C　[t0时刻ab切割磁感线产生的动生电动势为E1＝B0Lv，ab中电流的方向由b到a；此时回路中的感生电动势为E2＝n＝LvΔt＝B0Lv，ab中电流的方向也是b到a。可知回路中的感应电流大小为I＝＝，故C正确。] 典例6　C　[由题意可知，通过线框的磁通量减少，根据楞次定律可知，导线框中感应电流产生的磁场与原磁场方向相同，所以导线框中感应电流方向为顺时针方向，故A错误；导线框在磁场中运动的过程磁通量的变化量为ΔΦ＝BL2－＝，则导线框中的平均电动势为＝故B错误，C正确；t时刻导线框旋转的角速度为＝BL＝，故D错误。故选C。] 考点2 典例7　A　[OA在磁场中逆时针切割磁感线，由右手定则知φO>φA，AC在磁场外，不产生电动势，φA＝φC，综合得φO>φA＝φC，A正确，B、C、D错误。] 典例8　A　[MN中产生的感应电动势为E＝BLv，MN中电流I＝＝＝(0≤x≤2L)，当x＝0或x＝2L时，MN中电流最大，MN中电流的最大值为Imax＝，当x＝L时，MN中电流最小，MN中电流的最小值为Imin＝，故A错误，B、C、D正确。故A选项符合题意。] 典例9　D　[由右手定则可知，金属框的ab边每经过磁场的边界时金属框中的电流方向都会发生改变，则A错误；当模型车运动速度为v时，其所受安培力的值为F安＝2BIL＝2B··L＝，B错误；由F安＝＝ma，可知在到达最大速度前，随速度v增加，模型车将做加速度减小的加速运动，当模型车趋近最大速度时，安培力趋近于零，则回路电流趋近于0，C错误，D正确。故选D。] 考点3 典例10　C　[断开开关S1瞬间，线圈L1产生自感电动势，阻碍电流的减小，通过L1的电流反向通过A1，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗，说明IL1>IA1，即RL1<RA1，故A、B错误；题图乙中，闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同，说明变阻器R与L2的电阻值相同，故C正确；闭合S2瞬间，通过L2的电流增大，由于电磁感应现象，线圈L2产生自感电动势，阻碍电流的增大，则L2中电流与变阻器R中电流不相等，故D错误。] 典例11　D　[在电路甲中，当接通开关S时，通过与灯泡A相连的自感线圈L的电流突然增大，由于线圈的自感现象，自感电动势阻碍电流的增大，所以通过灯泡A的电流只能慢慢增大，灯泡A将渐渐变亮，故A、B错误；在电路乙中，当接通开关S时，通过自感线圈L的电流突然增大，由于线圈的自感现象，开始时，自感线圈L会产生一个很大的自感电动势来阻碍电流的流入，电路中的电流可以认为都是从灯泡通过的，灯泡A亮起，然后自感线圈的阻碍作用逐渐减小，灯泡A渐渐变暗，电流稳定后，又因为自感线圈L的电阻值可认为是0，所以灯泡A被短路，熄灭，故C错误，D正确。] 典例12　D　[当断开开关时，原来通过R1的电流立即消失，由于电磁感应，线圈L产生自感电动势阻碍自身电流变化，产生的感应电流流过电阻R1，其方向与原来流过电阻R1的电流方向相反，慢慢减小最后为0，故D正确。] 典例13　D　[金属球在运动过程中，穿过金属球的磁通量不断变化，在金属球内形成闭合回路，产生涡流，金属球受到的安培力做负功，金属球产生的热量不断地增加，机械能不断地减少，直至金属球停在半圆轨道的最低点，A、B、C错误；根据能量守恒定律得系统产生的总热量为mgR，D正确。] 典例14　C　[线圈的框架选择铝质材料，不仅考虑到了铝的密度小、强度高，更主要的是铝框转动时产生涡流，阻碍线圈的转动，这样有利于使指针很快地稳定指到读数位置上，A错误；塑料等绝缘体不能做骨架，绝缘体转动时不能产生涡流，不能阻碍线圈的转动，不利于令指针很快地稳定指到读数位置上，B错误；在运输时用导线将电流表的两个接线柱连在一起，电流表短路，指针摆动时产生感应电流，感应电流受安培力作用，从而可减缓指针的晃动，C正确，D错误。故选C。] 微点突破10 典例1　A　[底盘上的紫铜薄板出现扰动时，其扰动方向不确定，在选项C这种情况下，紫铜薄板出现上下或左右扰动时，穿过薄板的磁通量难以改变，不能发生电磁感应现象，没有电磁阻尼效应；在选项B、D这两种情况下，紫铜薄板出现上下扰动时，也没有发生电磁阻尼现象；选项A这种情况下，不管紫铜薄板出现上下扰动还是左右扰动，都发生电磁感应现象，产生电磁阻尼效应，选项A正确。] 典例2　A　[铜质弦为非磁性材料，不能被磁化，选用铜质弦，电吉他不能正常工作，A错误；若取走磁体，金属弦不能被磁化，其振动时，不能在线圈中产生感应电动势，电吉他不能正常工作，B正确；由E＝n 可知，增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势，C正确；弦振动过程中，由楞次定律可知，线圈中感应电流方向不断变化，D正确。] 典例3　D　[根据感应电流产生的条件，若在线圈A中输入恒定电流，则线圈A只产生恒定的磁场，线圈B中的磁通量不发生变化，则线圈B中不会产生感应电动势，故A错误；若线圈A中输入随时间均匀变化的电流，则会使线圈A产生随时间均匀变化的磁场，根据法拉第电磁感应定律得E＝n，此时E为常数，则线圈B中会产生恒定不变的感应电动势，故B错误；若线圈A中电流恒定不变，无论多大，产生的磁场是恒定的，则线圈B中没有磁通量变化，则不会产生感应电动势，故C错误；线圈A中电流变化越快，则线圈A中电流产生的磁场变化越快，线圈B中磁通量变化越快，根据法拉第电磁感应定律E＝n，线圈B中感应电动势也会越大，故D正确。] 典例4　D　[由于封口机利用了电磁感应原理，故封口材料必须是金属类材料，而且电源必须是交流电，故A、B错误；减小内置线圈中所通过电流的频率可以降低封口过程中产生的热量，即控制温度，故C错误；封口材料应是金属类材料，但对应被封口的容器不能是金属，否则同样被熔化，只能是玻璃、塑料等材质，故D正确。] 典例5　C　[由题意知探测器发射线圈发出的磁场竖直向下且增强，根据楞次定律可确定金属物中感应电流产生的磁场方向应竖直向上，用安培定则可判断金属物中的感应电流的方向，从上往下看是逆时针方向，故A、B错误；金属物发出的磁场穿过接收线圈时，会引起接收线圈产生微弱的电流，使探测器报警，故C正确；金属物发出磁场是因为金属物内有电流产生，电流周围存在磁场，是电流的磁效应现象，故D错误。故选C。] 学科网（北京）股份有限公司 $$