专题08 电磁感应（期末真题汇编，陕晋宁青专用）（期末真题汇编，陕晋青宁专用）高二物理上学期

学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 专题08电磁感应 ☆3大高频烤点概览 考点01电磁感应现象 考点02感应电流方向的判断 考点03法拉第电磁感应定律 目目 考点01 电磁感应现象 1.如图所示， 竖直放置的长直导线通以竖直向上的恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面上，现 使线框先向右移动，然后以长直导线为轴逆时针旋转。下列说法中正确的是() A.长直导线左侧区域的磁场垂直纸面向里 B.在题中叙述的两个过程中，线框内均会产生感应电流 C.只有在线框水平向右移动过程中，线框内才会产生感应电流 D.在以长直导线为轴逆时针旋转过程中，线框中的磁通量先减小后增大 2.(24-25高二上陕西榆林.期末)法拉第在1831年发现了“磁生电”现象。在探究磁生电实验中，将电池组、 滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线图B、电流表及开关按如图所示的方式连接。下列说法中正确的是 () 白购+ A.线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间电流表指针均不会偏转 B.开关闭合后，将线圈A从B中拔出会引起电流表指针偏转 C.开关闭合后，保持滑片P不动，电流表指针会发生偏转 D.开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流表指针才会偏转 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 3.(22-23高二上·陕西西安长安区第一中学.期末)如图所示，水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长 直导线，以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系。四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称 放置，两直导线中的电流大小与变化情况完全相同，电流方向如图所示，当两直导线中的电流都增大 时，四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是() A.线圈a中无感应电流 B.线圈b中无感应电流 C.线圈c中无感应电流 D.线圈d中有感应电流 4.(22-23高二上陕西西安鄂邑区期末)如图所示，小螺线管与手机耳机输出相连，大螺线管直接与音箱 (大熊猫)相连，小螺线管插在大螺线管中，当用手机播放音乐时，“大熊猫”就会响起来，那么大小螺 线管之间发生的物理现象是() B A.电磁感应 B.电流的磁效应C.电流的热效应D.静电感应 5.(22-23高二上陕西西安鄂邑区·期末)图甲为法拉第在研究电磁感应时用过的线圈，其工作原理如图乙所 示。实验中不会使电流表指针发生偏转的是() 乙 A.开关闭合的瞬间 B.保持开关闭合且其他不变时 C.保持开关闭合移动变阻器的滑片时D.开关断开的瞬间 6.(21-22高二上山西太原·期末)如图所示，在匀强磁场中，闭合等腰直角三角形线圈bc垂直磁场方向放 置，下列情况中，线圈内能产生感应电流的是() 学科网 www zxxk com 让教与学更高效 XX + + B b A.线圈在磁场中加速向上平移 B.磁场磁感应强度均匀减小 C.线圈以ab为轴匀速转动 D.保持周长不变，将线圈拉成正方形 7.(24-25高二下陕西西安第八十五中学.期末)如图所示线圈匀速转动或匀速直线运动，能产生交变电流的 是() B. ×××× C. ×米，为 D ×.×. 8.(24-25高二上宁夏银川第二中学.期末)如图所示，金属导轨上的导体棒b在匀强磁场中沿导轨做下列哪 种运动时，铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引() ● ● b A.向左做减速运动 B.向左做加速运动 C.向右做匀速运动 D.向右做加速运动 9.(23-24高二上宁夏石嘴山平罗中学期末)如图所示，垂直于纸面的匀强磁场局限于虚线框内，闭合矩形 线框由位置α向右穿过磁场区域运动到位置b的过程中，能产生感应电流的是() 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 X-X ×××××× A.仅在线框进入磁场的过程中 B.仅在线框离开磁场的过程中 C.仅在线框整体处于磁场的过程中 D. 仅在线框进入与离开磁场的过程中 目目 考点02 感应电流方向的判断 10.如图所示，水平地面下一根通有水平向左恒定电流I的长直导线。O、P和Q为地面上的三点，O 点位于导线正上方，PQ连线平行于导线，OP连线垂直于导线。一闭合的圆形金属线圈，圆心在O点， 其直径小于OP距离，线圈平面始终与地面平行，以相同的速率沿不同方向做匀速直线运动，则下列 说法正确的是() A.P、Q两点的磁感应强度大小相等方向不同 B.线圈从O点开始竖直向上运动时，线圈中无感应电流 C.线圈沿OP方向运动时，从上往下看线圈中有顺时针方向的电流 D.线圈从O到P与从O到Q的两个过程平均感应电动势不相等 11.(24-25高二上宁夏银川第二中学期末)如图甲所示电路图，螺线管匝数N=100匝，横截面积S=0.01m2, 线圈电阻12，定值电阻R=32。螺线管内沿轴线方向存在如图乙规律变化的匀强磁场，规定向右为磁 场的正方向。下列说法正确的是() ↑B/T B R 11.52 3 4 t/s 甲 A.从左侧观察，0-3s内回路中产生的是逆时针方向电流 B.0-1s内流过R的电流为1A C.0-4s内线圈两端AB间的最大电压为3V D.0-3s内任意相邻两匝线圈间均相互排斥 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 12.(24-25高二上.宁夏银川第二中学期末)如图所示是延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B。当 开关S断开后，电磁铁还会继续吸住衔铁D一小段时间，之后弹簧才把衔铁D拉起，能做到延时的主 要原因是() L K多 D m分m C S o A.线圈B中的电流逐渐减小 B.线圈A中产生了感应电流 C.铁芯中有剩磁起主要作用 D.衔铁D有剩磁起主要作用 13.(23-24高二上宁夏银川唐徕中学.期末)如图所示虚线00'左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应 强度B=a,矩形线框bcd以00'为轴匀速转动，角速度是o,ad边到o0'轴的距离是L,bc边到 Lo 轴OO'的距离是2L,ad和bc长度均是L,请画出从图示位置开始计时的一个周期内瞬时感应电动势随 时间变化的关系图形，电流以abeda为正方向，并求出感应电动势的有效值。 ( ××× 14.(24-25高二上·陕西渭南大荔县·期末)课堂上老师演示了一个有趣实验，将磁性小球由静止释放，通过 内壁光滑的金属铜管，经较长时间落于地面，将磁性小球下落过程简化为条形磁体穿过金属圆环的过 程，如图所示。关于条形磁体由静止释放到穿过金属圆环的过程，下列说法正确的是() A,从上方看，圆环中的感应电流方向沿顺时针 B.圆环对条形磁体的作用力一直向上 C.圆环对条形磁体的作用力先向上后向下 命学科网 www zxxk com 让教与学更高效 D.磁体重力势能的减少量大于圆环产生的焦耳热 15.(24-25高二上陕西渭南韩城期末)如图甲所示，长直导线与闭合金属环位于同一平面内，长直导线中 通入电流1随时间t的变化关系如图乙所示。规定直导线中电流方向向上为正，则在0-T时间内，下列 说法正确的是() 正 A.穿过金属环的磁通量一直减小 B.金属环中始终产生逆时针方向的感应电流 C.长直导线左侧的磁场方向始终垂直纸面向外 D.金属环中的感应电流先减小后增大 16.(24-25高二上·陕西渭南临渭区·期末)如图甲所示，有一闭合线圈，磁场方向垂直于线圈平面向里（为 正方向)，当磁感应强度随时间按如图乙所示规律变化，则在0~2。时间内，线圈中感应电流的方向 () AB/T B 甲 A.一直顺时针 B.一直逆时针 C.先顺时针后逆时针 D.先逆时针后顺时针 17.(23-24高二上·陕西韩城期末)如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=100匝，线圈面积S=0.2m2,线圈 的电阻r=1Q。线圈外接一个阻值R=4Q的电阻，把线圈放入方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中， 磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。则下列说法正确的是() AB/T XXXX 0.4 02 2 4 6 t/s 图甲 图乙 A.t=2s时电流由b经电阻R流向aB.t=2s时线圈内产生的感应电动势为2V 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 C.t=5s时线圈内产生的感应电动势为4VD.t=2s时电阻R两端的电压大小为1.6V 18.(23-24高二上陕西渭南大荔县期末)如图所示，在通电长直导线AB的一侧悬挂一可以自由摆动的闭合 矩形金属线圈P,直导线与线圈在同一平面内。下列说法正确的是() LLLLLL B A.AB导线右侧的磁场是匀强磁场 B.AB导线右侧的磁场方向垂直纸面向外 C.当AB导线中的电流增大时，线圈中产生的感应电流沿顺时针方向 D.当AB导线中的电流增大时，线圈会向右摆动 19.(22-23高二下·陕西韩城期末)如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN, MN的左边有一如图所示的闭合电路，当PQ在一外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的 运动可能是() a,M P A.向左加速运动 B.向右加速运动 C.向左减速运动 D.向右匀速运动 20.(24-25高二上山西名校联考期末)如图甲所示，面积为S,电阻为r的单匝金属线框处在垂直纸面向里 的匀强磁场中，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，线框与电阻为R的定值电阻相连形 成闭合回路。下列说法正确的是() XXX 本B 2B B 甲 命学科网 www zxxk.com 让教与学更高效 A.线框有扩张的趋势 B.a点的电势高于b点的电势 C.0~t。时间内通过定值电阻的电流为 2BoS to(R+r) D.0~,时间内通过定值电阻的电荷量为，S R+r 21.(24-25高二上山西长治·期末)如图所示，光滑斜面上方的某个区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场， 虚线1、2是磁场的两条边界线且与斜面垂直，一直立固定在平板上的正方形导线框从斜面的最高点无 初速度释放，经过一段时间，线框通过磁场区域.已知磁场边界线的长度与磁场边界线之间的距离均 大于线框的边长，斜面足够长。下列说法正确的是() A.线框进入磁场的过程中，感应电流的方向为顺时针方向 B.线框有可能一直匀速穿过磁场区域 C.线框进入和穿出磁场的过程中，线框产生的焦耳热相等 D.线框进入和穿出磁场的过程中，通过线框横截面的电荷量相等 22.(24-25高二上山西长治·期末)如图甲所示的电路中，螺线管线圈的匝数为n、面积为S,、电阻为R,定 值电阻的阻值为4R,电动机绕线电阻为R,穿过螺线管线圈磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律 如图乙所示（取向上为正方向）。在0~。时间内电动机不转动，。~2时间内电动机正常转动且螺 线管线圈中的电流变为0~时间内螺线管线圈中的电流的2.4倍。下列说法正确的是() 4B B 2to 甲 A.0~t时间内C点电势高于A点电势 B.0~6时间内流过螺线管线圈的电流为9R。 5nSB。 C.在。~21，时间内电动机的电压为 5nSoBo 3t。 命学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 5nS,B。 D.在。~2t,时间内流过电动机的电流为 3Rto 23.(24-25高三上山西太原期末)如图所示，矩形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，固定一水平金属棒 AD,弹性金属丝绕过绝缘笔端点P与A、D连接，金属丝始终处于拉直状态且在纸面内，AD与金属丝 的电阻均不可忽略。在绝缘笔端点P沿虚线从B点经C点移动到D点的过程中，下列说法正确的是 B X D A,三角形APD穿过的磁通量先增大后减小B,三角形APD中的感应电流始终为0 C.A点的电势始终高于P点的电势D.P点的电势始终高于D点的电势 24.(23-24高二上山西吕梁孝义·期末)如图所示，地面上放着一个铝制线圈，线圈的正上方悬挂着用绝缘 材料制成的轻弹簧，弹簧下端吊着质量为m的条形磁铁，将磁铁向下拉，在其下降高度时将它由静 止释放，在此后磁铁运动过程中，铝制线圈静止不动，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，重力 加速度为8，则下列判断正确的是() S N A.磁铁向上运动过程中，弹簧向上的拉力等于磁铁的重力时磁铁速度最大 B.磁铁向上运动过程中，弹簧向上的拉力等于铝制线圈中感应电流的磁场对磁铁向下的磁场力时磁 铁速度最大 C.磁铁运动过程中，铝制线圈对地面的压力均大于线圈的重力 D.磁铁运动过程中，磁铁和弹簧总的机械能一直减少 25.(23-24高二上山西长治期末)水平桌面上固定着一根绝缘长直导线，矩形导线框bcd靠近长直导线静 止放在桌面上，如图甲所示。当长直导线中的电流按图乙的规律变化时（图甲所示电流方向为其正方 向)，则( / 命学科网 www zxxk.com 让教与学更高效 A.O-t1,线框内电流的方向为abcda B.tt,线框内电流的方向为abeda C.tt,线框所受安培力方向一直向左 D.t一4，线框所受安培力方向一直不变 目目 考点03 法拉第电磁感应定律 26.2024年4月11日《光明日报》报道，东华大学团队研发出集无线能量采集、信息感知与传输等功 能于一体的新型智能纤维，由其编织制成的智能纺织品无须依赖芯片和电池便可实现发光显示、触控 等人机交互功能。添加特定功能材料后，仅经过人体触碰，这种新型纤维就会展现发光发电的“神奇 一幕”。电磁场和电磁波无处不在，这种新型纤维利用了电磁感应原理。下列说法错误的是() A.变化的电磁场使纤维导体中磁通量变化产生感应电动势 B.人体接触纤维时，纤维、人体、大地组成导体回路 C.当手接触电阻为R的纤维两端，纤维发光时电流为I,则纤维中感应电动势等于R D.纤维中磁通量变化越快产生的感应电动势越大 27.(23-24高二上山西吕梁孝义.期末)如图甲所示，正方形闭合线圈abcd边长为10cm,总电阻为1.02， 匝数为100匝，放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。求： (1)在0~1s内线圈中感应电流的大小： (2)在t=5.5s时线圈的b边所受安培力的大小和方向； (3)3s内线圈产生的热量。 个BT ×a× ×b X BX X X 0123456 甲 28.(23-24高二上山西吕梁孝义期末)图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下 门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位，下列说法正确的有 () 专题08 电磁感应 3大高频考点概览 考点01 电磁感应现象 考点02 感应电流方向的判断 考点03 法拉第电磁感应定律 1．如图所示，竖直放置的长直导线通以竖直向上的恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面上，现使线框先向右移动，然后以长直导线为轴逆时针旋转。下列说法中正确的是（   ）地 城 考点01 电磁感应现象 A．长直导线左侧区域的磁场垂直纸面向里 B．在题中叙述的两个过程中，线框内均会产生感应电流 C．只有在线框水平向右移动过程中，线框内才会产生感应电流 D．在以长直导线为轴逆时针旋转过程中，线框中的磁通量先减小后增大 【答案】C 【详解】A．根据安培定则可知，长直导线左侧区域的磁场垂直纸面向外，故A错误； BCD．通电直导线产生的是以导线为中心的环形磁场，且离通电直导线越远磁场越弱，因此在线框水平向右移动过程中，线框中的磁通量将发生变化，可知线框中将产生感应电流，而以长直导线为轴旋转时，线框中的磁通量不会发生改变，因此不会产生感应电流，故C正确，BD错误。 故选C。 2．(24-25高二上·陕西榆林·期末)法拉第在1831年发现了“磁生电”现象。在探究磁生电实验中，将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线图B、电流表及开关按如图所示的方式连接。下列说法中正确的是（      ） A．线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间电流表指针均不会偏转 B．开关闭合后，将线圈A从B中拔出会引起电流表指针偏转 C．开关闭合后，保持滑片P不动，电流表指针会发生偏转 D．开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流表指针才会偏转 【答案】B 【详解】A.线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，线圈A将产生一个变化的磁场，这个变化的磁场引起线圈B中的磁通量变化，线圈B中会产生出感应电流，所以电流表的指针会偏转，A错误； B.开关闭合后，将线圈A从B中拔出时，线圈B中的磁通量将会减小，线圈B中会产生感应电流，所以电流表指针会偏转，B正确； C.开关闭合后，滑动变阻器的滑片P不动，线圈A中的电流不变，线圈A将产生恒定的磁场，通过线圈B的磁通量不变，线圈B中不会产生感应电流，电流表指针不会偏转，C错误； D.开关闭合后，只要滑动变阻器的滑片Р滑动，线圈A中的电流就发生变化，线圈A产生的磁场发生变化，通过线圈B的磁通量发生变化，线圈B中产生感应电流，电流表指针会偏转，即滑片Р不一定要加速滑动，D错误。 故选B。 3．(22-23高二上·陕西西安长安区第一中学·期末)如图所示，水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线，以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系。四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置，两直导线中的电流大小与变化情况完全相同，电流方向如图所示，当两直导线中的电流都增大时，四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是（　　） A．线圈a中无感应电流 B．线圈b中无感应电流 C．线圈c中无感应电流 D．线圈d中有感应电流 【答案】B 【详解】AC．根据右手螺旋定则可知线圈ac中磁场不为零，a中磁场垂直纸面向里，c中磁场垂直纸面向外，当两直导线中的电流都增大时，线圈ac中的磁通量都变大，所以有感应电流，AC错误； BD．同理，根据右手螺旋定则可知两直导线在线圈bd处的磁场始终相互抵消，即线圈bd中的磁通量始终为零，故没有感应电流，B正确，D错误。 故选B。 4．(22-23高二上·陕西西安鄠邑区·期末)如图所示，小螺线管与手机耳机输出相连，大螺线管直接与音箱（大熊猫）相连，小螺线管插在大螺线管中，当用手机播放音乐时，“大熊猫”就会响起来，那么大小螺线管之间发生的物理现象是（　　） A．电磁感应 B．电流的磁效应 C．电流的热效应 D．静电感应 【答案】A 【详解】当用手机播放音乐时，小螺线管中有变化的电流，使得大螺线管中磁通量发生变化，产生感应电动势，使“大熊猫”响起来，则大小螺线管之间发生的物理现象是电磁感应。 故选A。 5．(22-23高二上·陕西西安鄠邑区·期末)图甲为法拉第在研究电磁感应时用过的线圈，其工作原理如图乙所示。实验中不会使电流表指针发生偏转的是（　　） A．开关闭合的瞬间 B．保持开关闭合且其他不变时 C．保持开关闭合移动变阻器的滑片时 D．开关断开的瞬间 【答案】B 【详解】A．开关闭合的瞬间，线圈中的磁通量发生变化，电流表指针发生偏转，故A不满足题意要求； B．保持开关闭合且其他不变时，线圈中的磁通量保持不变，电流表指针不会发生偏转，故B满足题意要求； C．保持开关闭合移动变阻器的滑片时，线圈中的磁通量发生变化，电流表指针发生偏转，故C不满足题意要求； D．开关断开的瞬间，线圈中的磁通量发生变化，电流表指针发生偏转，故D不满足题意要求。 故选B。 6．(21-22高二上·山西太原·期末)如图所示，在匀强磁场中，闭合等腰直角三角形线圈abc垂直磁场方向放置，下列情况中，线圈内能产生感应电流的是（　　） A．线圈在磁场中加速向上平移 B．磁场磁感应强度均匀减小 C．线圈以ab为轴匀速转动 D．保持周长不变，将线圈拉成正方形 【答案】BCD 【详解】A. 线圈在磁场中加速向上平移，线圈的磁通量不变，不能产生感应电流，A错误；     B. 磁场磁感应强度均匀减小，线圈的磁通量减小，能产生感应电流，B正确； C. 线圈以ab为轴匀速转动，线圈的磁通量变化，能产生感应电流，C正确； D. 保持周长不变，将线圈拉成正方形，线圈的面积变化，磁通量发生变化，能产生感应电流，D正确。 故选BCD。 7．(24-25高二下·陕西西安第八十五中学·期末)如图所示线圈匀速转动或匀速直线运动，能产生交变电流的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．该图中当线圈匀速转动时，穿过线圈的磁通量总为零不变，则不会产生感应电流，故A错误； B．该图中当线圈匀速转动时，穿过线圈的磁通量不断变化，则会产生交变电流，故B正确； C．该图中当线圈匀速运动时，穿过线圈的磁通量不变，则不会产生感应电流，故C错误； D．该图中当线圈做匀速直线运动出离磁场时，线圈的后边的边切割磁感线，则会产生不变的感应电流，不是交变电流，故D错误。 故选B。 8．(24-25高二上·宁夏银川第二中学·期末)如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引（    ） A．向左做减速运动 B．向左做加速运动 C．向右做匀速运动 D．向右做加速运动 【答案】A 【详解】A．当导体棒向左做减速运动时，由右手定则可判定回路中的感应电流方向由b到a，且减小，由安培定则知螺线管中感应电流的磁场向左在减弱，由楞次定律知c中出现顺时针方向的感应电流（从右向左看）且被螺线管吸引，故A正确； B．当导体棒向左做加速运动时，由右手定则可判定回路中的感应电流方向由b到a，且增大，由安培定则知螺线管中感应电流的磁场向左在增强，由楞次定律知c中出现逆时针方向的感应电流（从右向左看）且被螺线管排斥，故B错误； C．当导体棒向右匀速运动时产生恒定的电流，线圈中的磁通量恒定，无感应电流出现，C错； D．当导体棒向右做加速运动时，由右手定则可判定回路中的感应电流方向由a到b，且增大，由安培定则知螺线管中感应电流的磁场向右在增强，由楞次定律知c中出现顺时针方向的感应电流（从右向左看）且被螺线管排斥，故D错误； 故选A。 9．(23-24高二上·宁夏石嘴山平罗中学·期末)如图所示，垂直于纸面的匀强磁场局限于虚线框内，闭合矩形线框由位置a向右穿过磁场区域运动到位置b的过程中，能产生感应电流的是（　　） A．仅在线框进入磁场的过程中 B．仅在线框离开磁场的过程中 C．仅在线框整体处于磁场的过程中 D．仅在线框进入与离开磁场的过程中 【答案】D 【详解】线框进入磁场的过程中，通过线圈的磁通量增加，线圈会产生感应电流；线框离开磁场的过程中，通过线圈的磁通量减少，线圈会产生感应电流；线框整体处于磁场的过程中，通过线圈的磁通量不变，线圈不会产生感应电流。 故选D。 10．如图所示，水平地面下一根通有水平向左恒定电流I的长直导线。O、P和Q为地面上的三点，O点位于导线正上方，PQ连线平行于导线，OP连线垂直于导线。一闭合的圆形金属线圈，圆心在O点，其直径小于OP距离，线圈平面始终与地面平行，以相同的速率沿不同方向做匀速直线运动，则下列说法正确的是（   ）地 城 考点02 感应电流方向的判断 A．P、Q两点的磁感应强度大小相等方向不同 B．线圈从O点开始竖直向上运动时，线圈中无感应电流 C．线圈沿OP方向运动时，从上往下看线圈中有顺时针方向的电流 D．线圈从O到P与从O到Q的两个过程平均感应电动势不相等 【答案】BCD 【详解】A．通电直导线周围磁场的截面图是以导线为圆心的一个个同心圆，某一位置的磁感应强度大小和这个点到圆心的距离成反比；P、Q的连线平行于通电直导线，即两点到导线的距离相等，所以P点Q点的磁感应强度大小相等，方向也相同，故A错误； B．由于O在导线正上方，直导线在线圈内的合磁场为零，穿过线圈的磁通量为0；当线圈从O点开始竖直向上运动时，穿过线圈的磁通量始终为0，根据楞次定律可知，线圈中无感应电流，故B正确； C．线圈在沿OP移动的过程中，穿过线圈中磁感应强度有向下的竖直分量，因此有向下的磁通量，在移动过程中穿过线圈中的磁通量不断减小，根据楞次定律，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，则从上往下看线圈中有顺时针方向的电流，故C正确； D．线圈从O到P过程和从O到Q过程，根据上述分析可知，两个过程中磁通量的变化量相等，但因为线圈的速率恒定，且OQ的距离小于OP的距离，所用时间Δt不等，根据法拉第电磁感应定律可知，两个过程中产生的平均感应电动势不相等，故D正确。 故选BCD。 11．(24-25高二上·宁夏银川第二中学·期末)如图甲所示电路图，螺线管匝数N=100匝，横截面积S=0.01m2，线圈电阻1Ω，定值电阻R=3Ω。螺线管内沿轴线方向存在如图乙规律变化的匀强磁场，规定向右为磁场的正方向。下列说法正确的是（    ） A．从左侧观察，0-3s内回路中产生的是逆时针方向电流 B．0-1s内流过R的电流为1A C．0-4s内线圈两端AB间的最大电压为3V D．0-3s内任意相邻两匝线圈间均相互排斥 【答案】C 【详解】A．根据图乙可知，0~1s内通过螺线管的磁场逐渐增大，则由楞次定律结合安培定则可知，螺线管中产生的感应电流沿逆时针方向（从左向右看），1s~2s内通过螺线管的磁场减小，则由楞次定律结合安培定则可知，螺线管中产生的感应电流沿顺时针方向（从左向右看），2s~3s内通过螺线管的磁场逐渐增大，则由楞次定律结合安培定则可知，螺线管中产生的感应电流沿逆时针方向（从左向右看），故A错误； BC．根据法拉第电磁感应定律有V 根据欧姆定律可知A 根据图乙可知，磁场的变化率最大的时刻在1s时，可得线圈两端间的最大电压为V=3V 故B错误，C正确； D．0~3s内任意相邻两匝线圈间的电流方向相同，而根据通电导线相互之间所受磁场力的作用的结论可知，同向电流相互吸引，故D错误。 故选C。 12．(24-25高二上·宁夏银川第二中学·期末)如图所示是延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B。当开关S断开后，电磁铁还会继续吸住衔铁D一小段时间，之后弹簧才把衔铁D拉起，能做到延时的主要原因是（    ） A．线圈B中的电流逐渐减小 B．线圈A中产生了感应电流 C．铁芯中有剩磁起主要作用 D．衔铁D有剩磁起主要作用 【答案】A 【详解】当开关S断开后，电磁铁还会继续吸住衔铁一段时间是由于通过B线圈的磁通量减少，由于互感现象，B中产生互感电流且电流逐渐减小，产生的电流磁场对衔铁仍有吸引，所以能够继续吸住衔铁D一小段时间。 故选A。 13．(23-24高二上·宁夏银川唐徕中学·期末)如图所示虚线左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度，矩形线框abcd以为轴匀速转动，角速度是，ad边到轴的距离是L，bc边到轴的距离是2L，ad和bc长度均是L，请画出从图示位置开始计时的一个周期内瞬时感应电动势随时间变化的关系图形，电流以abcda为正方向，并求出感应电动势的有效值。 【答案】见解析 【详解】ad边出磁场前，即前四分之一周期，瞬时感应电动势为 则ad边切割磁感线的瞬时速度为 整理有 根据楞次定律可知，其电流方向为abcda，即为正方向；在接下来二分之一周期则为cb边切割磁感线，其切割的瞬时速度为 瞬时感应电动势为 由楞次定律可知，在四分之一周期到二分之一周期，电流方向为abcda，在二分之一到四分之三周期，电流方向为adcba，最后四分之一周期是ad边切割磁感线，其瞬时电动势同第一个四分之一相同，由楞次定律可知，其电流方向为adcba。综上所述，一个周期内电动势瞬时表达式为，在 在 在 图像为 设线框总电阻为R，由有效值的定义有 解得 14．(24-25高二上·陕西渭南大荔县·期末)课堂上老师演示了一个有趣实验，将磁性小球由静止释放，通过内壁光滑的金属铜管，经较长时间落于地面，将磁性小球下落过程简化为条形磁体穿过金属圆环的过程，如图所示。关于条形磁体由静止释放到穿过金属圆环的过程，下列说法正确的是（　　） A．从上方看，圆环中的感应电流方向沿顺时针 B．圆环对条形磁体的作用力一直向上 C．圆环对条形磁体的作用力先向上后向下 D．磁体重力势能的减少量大于圆环产生的焦耳热 【答案】BD 【详解】ABC．俯视图看，先是N极靠近圆环，磁通量向下且增大，根据楞次定律，圆环上感应磁场向上，则感应电流是逆时针，圆环上有了感应电流即变为通电导线，其处于条形磁铁的磁场中，我们取圆环左右对称的两小段很短的导线来研究（微元法），根据左手定则，左边导线受到斜向右下方的安培力，右边导线受到斜向左下方的安培力，两个安培力都有指向圆心的分力，即圆环有收缩趋势，另外圆环可等效为上面是N极的小磁铁，对竖直运动的磁铁有向上排斥作用。然后是条形磁铁S极远离圆环，磁通量向下且减小，根据楞次定律，圆环上感应磁场向下，则感应电流是顺时针, 圆环上有了感应电流即变为通电导线，其处于条形磁铁的磁场中，我们取圆环左右对称的两小段很短的导线来研究（微元法），根据左手定则，左边导线受到斜向左下方的安培力，右边导线受到斜向右下方的安培力，两个安培力都有背向圆心的分力，即圆环有扩张趋势，另外圆环可等效为下面是N极的小磁铁，对竖直运动的条形磁铁有向上吸引作用；总上可得从上方看圆环中的感应电流方向先沿逆时针后沿顺时针，圆环对条形磁体的作用力一直向上，故AC错误，B正确； D．根据能量守恒定律可知磁体重力势能减少量大于圆环产生的焦耳热，因为磁体还有动能，故D正确。 故选BD。 15．(24-25高二上·陕西渭南韩城·期末)如图甲所示，长直导线与闭合金属环位于同一平面内，长直导线中通入电流i随时间t的变化关系如图乙所示。规定直导线中电流方向向上为正，则在0~T时间内，下列说法正确的是（　　） A．穿过金属环的磁通量一直减小 B．金属环中始终产生逆时针方向的感应电流 C．长直导线左侧的磁场方向始终垂直纸面向外 D．金属环中的感应电流先减小后增大 【答案】B 【详解】A．根据图乙可知，电流先减小后增大，则电流周围空间激发的磁场先减小后增大，可知，穿过金属环的磁通量先减小后增大，故A错误； B．根据图乙可知，内金属环所在位置的磁感应强度的方向垂直于纸面向外，磁感应强度大小减小，穿过金属环的磁通量减小，根据楞次定律可知，金属环中感应电流的方向沿逆时针方向，内金属环所在位置的磁感应强度的方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小增大，穿过金属环的磁通量增大，根据楞次定律可知，金属环中感应电流的方向沿逆时针方向，即金属环中始终产生逆时针方向的感应电流，故B正确； C．根据安培定则可知，内长直导线左侧的磁场方向垂直纸面向里，内长直导线左侧的磁场方向垂直纸面向外，故C错误； D．根据图乙可知，图像为一条倾斜的直线，则电流的变化率一定，可知，金属环所在位置的磁感应强度的变化率一定，根据法律的电磁感应定律可知，金属环中的感应电流一定，故D错误。 故选B。 16．(24-25高二上·陕西渭南临渭区·期末)如图甲所示，有一闭合线圈，磁场方向垂直于线圈平面向里（为正方向），当磁感应强度随时间按如图乙所示规律变化，则在时间内，线圈中感应电流的方向（　　） A．一直顺时针 B．一直逆时针 C．先顺时针后逆时针 D．先逆时针后顺时针 【答案】A 【详解】在时间内，穿过线圈的磁通量向里减小，根据楞次定律可知，线圈中感应电流的方向为顺时针方向；在时间内，穿过线圈的磁通量向外增加，根据楞次定律可知，线圈中感应电流的方向为顺时针方向。 故选A。 17．(23-24高二上·陕西韩城·期末)如图甲所示，一个圆形线圈的匝数匝，线圈面积，线圈的电阻。线圈外接一个阻值的电阻，把线圈放入方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A．时电流由b经电阻R流向a B．时线圈内产生的感应电动势为 C．时线圈内产生的感应电动势为 D．时电阻R两端的电压大小为 【答案】AC 【详解】A．2s~4s，磁通量变大，根据楞次定律可知，时电流由b经电阻R流向a，故A正确； BD．根据法拉第电磁感应定律可知，时线圈内产生的感应电动势为 电阻R两端的电压大小为 故BD错误； C．时线圈内产生的感应电动势为 故C正确； 故选AC。 18．(23-24高二上·陕西渭南大荔县·期末)如图所示，在通电长直导线AB的一侧悬挂一可以自由摆动的闭合矩形金属线圈P，直导线与线圈在同一平面内。下列说法正确的是（　　） A．AB导线右侧的磁场是匀强磁场 B．AB导线右侧的磁场方向垂直纸面向外 C．当AB导线中的电流增大时，线圈中产生的感应电流沿顺时针方向 D．当AB导线中的电流增大时，线圈会向右摆动 【答案】D 【详解】A．由通电直导线周围的磁场分布可知，离通电导线越远，其磁感应强度越小，所以导线右侧的磁场不是匀强磁场，故A项错误； B．由安培定则可知，在AB导线的右侧，其磁场方向垂直于纸面向里，故B项错误； C．当AB导线中的电流增加时，其线圈内的磁感应强度变大，所以线圈的磁通量变大，由楞次定律可知，其线圈中产生的感应电流沿逆时针方向，故C项错误； D．由之前的分析可知，线圈内产生的感应电流逆时针，且导线右侧的磁场方向垂直于纸面向里，由左手定则可知，线圈上边受到的安培力方向向下，线圈下边受到的安培力方向向上，由于上下两边的电流大小相等，距离导线AB距离相等，所以安培力大小相等，互相抵消。由左手定则可知，线圈左边的安培力方向右，线圈右边的安培力方向左，由于左右两边的电流大小相等，左边线圈距离导线AB距离更近，所以线圈的安培力的合力向右，所以线圈向右摆动，故D项正确。 故选D。 19．(22-23高二下·陕西韩城·期末)如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，MN的左边有一如图所示的闭合电路，当PQ在一外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是（　　）    A．向左加速运动 B．向右加速运动 C．向左减速运动 D．向右匀速运动 【答案】A 【详解】根据安培定则可知，MN处于ab产生的垂直向里的磁场中，MN在磁场力作用下向右运动，说明MN受到的磁场力向右，由左手定则可知电流由M指向N，L1中感应电流的磁场向上，由楞次定律可知，L2线圈中产生感应电流的磁场应该是向上减小，或向下增加，再由右手定则可知PQ可能是向左加速运动或向右减速运动，A正确，BCD错误； 故选A。 20．(24-25高二上·山西名校联考·期末)如图甲所示，面积为S，电阻为r的单匝金属线框处在垂直纸面向里的匀强磁场中，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，线框与电阻为R的定值电阻相连形成闭合回路。下列说法正确的是（    ） A．线框有扩张的趋势 B．a点的电势高于b点的电势 C．时间内通过定值电阻的电流为 D．时间内通过定值电阻的电荷量为 【答案】BD 【详解】AB．穿过线框的磁通量在增大，根据楞次定律可知线框有缩小的趋势；结合安培定则可得感应电流沿逆时针方向，故流过电阻R的感应电流由a到b，电阻R为外电路，故a点的电势高于b点的电势，故A错误，B正确； C．穿过线圈的感应电动势为 时间内通过定值电阻的电流为 故C错误； D．时间内通过定值电阻的电荷量为 故D正确。 故选BD。 21．(24-25高二上·山西长治·期末)如图所示，光滑斜面上方的某个区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，虚线1、2是磁场的两条边界线且与斜面垂直，一直立固定在平板上的正方形导线框从斜面的最高点无初速度释放，经过一段时间，线框通过磁场区域．已知磁场边界线的长度与磁场边界线之间的距离均大于线框的边长，斜面足够长。下列说法正确的是（　　） A．线框进入磁场的过程中，感应电流的方向为顺时针方向 B．线框有可能一直匀速穿过磁场区域 C．线框进入和穿出磁场的过程中，线框产生的焦耳热相等 D．线框进入和穿出磁场的过程中，通过线框横截面的电荷量相等 【答案】AD 【详解】A．线框进入磁场的过程中，穿过线框的磁通量向外增加，根据楞次定律可知，感应电流的方向为顺时针方向，故A正确； B．若线框匀速进入磁场，由于磁场边界线的长度与磁场边界线之间的距离均大于线框的边长，则线框完全进入磁场后将做加速运动，线框出磁场时的速度大于进入磁场时的速度，根据 可知线框出磁场将做减速运动，所以线框不可能一直匀速穿过磁场区域，故B错误； C．若线框匀速进入磁场，则线框出磁场过程受到的安培力大于进入磁场过程受到的安培力，线框出磁场过程克服安培力做功大于进入磁场过程克服安培力做功，线框出磁场过程产生的焦耳热大于进入磁场过程产生的焦耳热，故C错误； D．根据 由于线框进入和穿出磁场的过程中，磁通量变化大小相等，所以通过线框横截面的电荷量相等，故D正确。 故选AD。 22．(24-25高二上·山西长治·期末)如图甲所示的电路中，螺线管线圈的匝数为n、面积为、电阻为R，定值电阻的阻值为4R，电动机绕线电阻为R，穿过螺线管线圈磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示（取向上为正方向）。在时间内电动机不转动，时间内电动机正常转动且螺线管线圈中的电流变为时间内螺线管线圈中的电流的2.4倍。下列说法正确的是（　　） A．时间内C点电势高于A点电势 B．时间内流过螺线管线圈的电流为 C．在时间内电动机的电压为 D．在时间内流过电动机的电流为 【答案】BC 【详解】A．时间内，均匀增大，根据楞次定律，可判断出线圈中的感应电流方向为顺时针，则A点电势高于C点电势，A错误； B．时间内螺线管中产生的感应电动势为 并联电路的电阻为 流过螺线管线圈的电流为 B正确； C．在时间内螺线管中产生的感应电动势为 电动机的电压为 C正确； D．在时间内流过定值电阻的电流为 流过电动机的电流为 D错误。 故选BC。 23．(24-25高三上·山西太原·期末)如图所示，矩形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，固定一水平金属棒AD，弹性金属丝绕过绝缘笔端点P与A、D连接，金属丝始终处于拉直状态且在纸面内，AD与金属丝的电阻均不可忽略。在绝缘笔端点P沿虚线从B点经C点移动到D点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．三角形APD穿过的磁通量先增大后减小 B．三角形APD中的感应电流始终为0 C．A点的电势始终高于P点的电势 D．P点的电势始终高于D点的电势 【答案】D 【详解】A．在绝缘笔沿虚线从B点经C点移动到D点的过程中，三角形APD的面积先不变后减小，故磁通量先不变后减小，故A错误； B．由“增反减同”可知，三角形中感应电流先为0，后沿顺时针方向，故B错误； CD．根据右手定则可知，A点的电势始终低于P点的电势，P点的电势始终高于D点的电势，故C错误，D正确。 故选D。 24．(23-24高二上·山西吕梁孝义·期末)如图所示，地面上放着一个铝制线圈，线圈的正上方悬挂着用绝缘材料制成的轻弹簧，弹簧下端吊着质量为的条形磁铁，将磁铁向下拉，在其下降高度时将它由静止释放，在此后磁铁运动过程中，铝制线圈静止不动，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度为，则下列判断正确的是（　　） A．磁铁向上运动过程中，弹簧向上的拉力等于磁铁的重力时磁铁速度最大 B．磁铁向上运动过程中，弹簧向上的拉力等于铝制线圈中感应电流的磁场对磁铁向下的磁场力时磁铁速度最大 C．磁铁运动过程中，铝制线圈对地面的压力均大于线圈的重力 D．磁铁运动过程中，磁铁和弹簧总的机械能一直减少 【答案】D 【详解】AB．磁铁向上运动过程中，弹簧向上的拉力等于磁铁重力与铝制线圈中感应电流磁场对磁铁向下的磁场力之和时速度最大，故AB错误； C．磁铁向下的运动过程中，铝制线圈受到向下的磁场力，此时线圈对地面的压力大于线圈的重力；磁铁向上的运动过程中，铝制线圈受到向上的磁场力，此时线圈对地面的压力小于线圈的重力，故C错误； D．磁铁运动过程中一直克服磁场力做功，磁铁和弹簧的总机械能一直减少，故D正确。 故选D。 25．(23-24高二上·山西长治·期末)水平桌面上固定着一根绝缘长直导线，矩形导线框abcd靠近长直导线静止放在桌面上，如图甲所示。当长直导线中的电流按图乙的规律变化时（图甲所示电流方向为其正方向），则（　　） A．0~t1，线框内电流的方向为abcda B．t1~t2，线框内电流的方向为abcda C．t2~t3，线框所受安培力方向一直向左 D．t1~t3，线框所受安培力方向一直不变 【答案】B 【详解】A．0~t1，长直导线中电流沿正方向增大，由安培定则可知线框内磁通量垂直纸面向里增大，根据楞次定律判断线框内电流的方向为adcba。故A错误； B．同理，t1~t2，长直导线中电流沿正方向减小，由安培定则可知线框内磁通量垂直纸面向里减小，根据楞次定律判断线框内电流的方向为abcda。故B正确； CD．根据B选项分析，由左手定则可判断t1~t2，线框所受安培力方向向左。t2~t3，长直导线中电流沿负方向增大，由安培定则可知线框内磁通量垂直纸面向外增大，根据楞次定律判断线框内电流的方向为abcda。由左手定则可判断线框所受安培力方向向右。故CD错误。 故选B。 26．2024年4月11日《光明日报》报道，东华大学团队研发出集无线能量采集、信息感知与传输等功能于一体的新型智能纤维，由其编织制成的智能纺织品无须依赖芯片和电池便可实现发光显示、触控等人机交互功能。添加特定功能材料后，仅经过人体触碰，这种新型纤维就会展现发光发电的“神奇一幕”。电磁场和电磁波无处不在，这种新型纤维利用了电磁感应原理。下列说法错误的是（　　）地 城 考点03 法拉第电磁感应定律 A．变化的电磁场使纤维导体中磁通量变化产生感应电动势 B．人体接触纤维时，纤维、人体、大地组成导体回路 C．当手接触电阻为R的纤维两端，纤维发光时电流为I，则纤维中感应电动势等于IR D．纤维中磁通量变化越快产生的感应电动势越大 【答案】C 【详解】A．变化的电磁场使纤维导体中磁通量变化产生感应电动势，选项A正确，不符合题意； B．人体接触纤维时，纤维、人体、大地组成导体回路，选项B正确，不符合题意； C．当手接触电阻为R的纤维两端，纤维发光时电流为I，人体和大地之间的电阻为r，则纤维中感应电动势等于I(R+r)，选项C错误，符合题意； D．根据法拉第电磁感应定律，纤维中磁通量变化越快产生的感应电动势越大，选项D正确，不符合题意。 故选C。 27．(23-24高二上·山西吕梁孝义·期末)如图甲所示，正方形闭合线圈边长为，总电阻为，匝数为100匝，放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度B随时间的变化关系如图乙所示。求： （1）在内线圈中感应电流的大小； （2）在时线圈的边所受安培力的大小和方向； （3）内线圈产生的热量。 【答案】（1）；（2），方向向左；（3） 【详解】（1）根据题意，由法拉第电磁感应定律有 代入数据解得，内线圈中感应电动势的大小为 则感应电流的大小 （2）内线圈中感应电动势的大小为 解得 感应电流为 由图知时，磁感应强度，则此时线圈的边所受安培力的大小为 解得 由楞次定律可知，线圈中感应电流方向为逆时针，由左手定则可知，边所受安培力的方向水平向左。 （3）由图乙可知，内线圈产生的热量为 代入数据解得 28．(23-24高二上·山西吕梁孝义·期末)图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位，下列说法正确的有（　　） A．按下按钮过程，螺线管端电势较高 B．按住按钮不动，螺线管中产生恒定的电流 C．若更快按下按钮，则电阻两端的电压更大 D．按下按钮的过程和松开按钮的过程，螺线管对磁铁都是做负功 【答案】CD 【详解】A．按下按钮过程中，穿过线圈内向左的磁通量增大，根据楞次定律可知，感应电流的磁场的方向向右，此时螺线管端电势高，故A错误； B．按住按钮不动，线圈内磁通量不发生变化，无感应电动势，故无感应电流，故B错误； C．根据法拉第电磁感应定律可知，产生的电动势的大小与穿过线圈的磁通量的变化率成正比，若更快按下按钮，穿过线圈的磁通量的变化率变大，感应电动势变大，则定值电阻两端的电压变大，故C正确； D．按下按钮的过程，螺线管对磁铁有排斥力，磁铁所受排斥力的方向和位移方向相反，螺线管对磁铁做负功；松开按钮的过程，螺线管对磁铁有吸引力，磁铁所受吸引力的方向和位移方向相反，螺线管对磁铁做负功，故D正确。 故选CD。 29．(23-24高二上·山西长治·期末)海浪发电装置的俯视图可简化为图甲所示：圆柱体磁芯N极和外壳S极间形成均匀辐射状的磁场，它们可随着海浪上下浮动；磁芯与外壳的间隙中固定有环面水平的环形线圈，线圈半径为d、匝数为n、总电阻为r。当磁体随海浪上下浮动时，线圈切割磁感线，就会产生感应电动势对外供电。已知线圈所在处磁感应强度的大小恒为B，将线圈与阻值为R的电阻组成闭合回路，则当磁体的速度v随t按图乙的规律变化时，求： （1）线圈中的最大感应电动势Em； （2）线圈所受的最大安培力Fm； （3）内通过线圈的电荷量。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）由法拉第电磁感应定律，磁体的速度最大时，线圈中的感应电动势最大 （2）线圈中的感应电动势最大时，感应电流最大，由闭合电路欧姆定律 线圈所受的最大安培力 （3）内通过线圈的平均感应电动势 内通过线圈的平均感应电流 内通过线圈的电荷量 30．(22-23高二上·山西忻州中学·期末)如图所示，一导线弯成半径为a 的半圆形闭合回路。虚线MN 右侧有磁感应强度为B 的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v 向右匀速进入磁场，直径CD 始终与MN 垂直。从D 点到达边界开始到C 点进入磁场为止，下列结论正确的是（   ）。 A．感应电流方向不变 B．CD 段直线始终不受安培力 C．感应电动势最大值 D．感应电动势平均值 【答案】AC 【详解】A．闭合回路进入磁场的过程中，磁通量一直在变大，由楞次定律可知，感应电流的方向不变，A正确； B．从D 点到达边界开始到C 点进入磁场为止，闭合回路的磁通量一直在变大，故回路中始终存在感应电流，CD 段与磁场方向垂直，所以CD 段直线始终受安培力，B错误； C．从D 点到达边界开始到C 点进入磁场的过程可以理解为部分电路切割磁感线的运动，在切割的过程中，切割的有效长度先增大后减小，最大有效长度等于半圆的半径，即最大感应电动势为 C正确； D．根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势的平均值为 D错误。 故选AC。 31．(24-25高二下·陕西榆林横山中学·期末)如图甲所示，两根足够长的平行光滑直导轨、水平固定，其间距为，阻值的电阻接在导轨、端，质量的导体棒静止在导轨上，棒接入电路的电阻为，初始时棒离距离为。从0时刻开始，棒被锁定保持静止，给空间加入方向竖直向下的磁场，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示；时，给棒一个向左的初速度，棒向左运动，最终停在导轨上。棒始终保持与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计。求： (1)内整个回路内产生的热量； (2)当棒的速度时，两点的电势差； (3)整个过程流过棒的电荷量。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由题意和图知线圈的磁场面积不变，磁感应强度均匀变大，根据法拉第电磁感应定律，有 由图乙知磁感应强度的变化率为 代入数据解得 回路中的感应电流 解得 根据焦耳定律 解得 （2）由图乙知当金属棒的速度时，磁感应强度，金属棒切割磁感线产生的感应电动势 代入数据解得 根据右手定则，金属棒切割磁感线时点为高电势，所以两点的电势差 代入数据解得 （3）当时，流过棒的电荷量 解得 当到金属棒停下时，假设时间为，平均电流为，根据动量定理 其中 解得 整个过程流过棒的电荷量 解得 32．(24-25高二下·陕西铜川王益中学·期末)如图甲所示，单匝矩形线框在匀强磁场中，绕与磁场垂直的轴匀速转动.已知线框电阻为R，转动周期为T，穿过线框的磁通量Φ与时间t的关系如图乙所示。下列说法正确的是（    ） A．时刻，线框平面与中性面平行 B．感应电流的有效值为 C．到过程中，线框的平均感应电动势为零 D．线框转动一周，线框中产生的热量为 【答案】BD 【详解】A．由图乙可知时刻，线框磁通量为零，则线框平面与中性面垂直，故A错误； B．角速度为 感应电动势最大值为 感应电流最大值为 感应电流的有效值为，故B正确； C．到过程中，磁通量变化不为零，则线框的平均感应电动势不为零，故C错误； D．线框转动一周，线框中产生的热量为，故D正确。 故选BD。 33．(24-25高二上·陕西咸阳·期末)如图甲所示，一个圆形线圈的匝数，线圈面积，线圈的电阻，在线圈外接一个阻值的电阻。把线圈放入一个方向垂直线圈平面向里的圆形匀强磁场中，磁场的大小和线圈完全重合，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示，求： (1)时电阻上的电流大小和方向； (2)内电阻上产生的焦耳热； (3)其他条件不变，只将圆形磁场半径变为原来的，其磁感应强度随时间变化规律仍如图乙所示，求内通过电阻的电荷量。 【答案】(1)，从到 (2) (3) 【详解】（1）时，线圈内产生的感应电动势大小 感应电流的大小 由楞次定律可知，电阻上感应电流的方向为从到。 （2）内产生的感应电动势大小 感应电流的大小 电阻上产生的焦耳热 （3）把磁场半径缩小为原来的一半，面积内产生的平均感应电动势为 产生的平均感应电流为 内通过的电荷量为 34．(23-24高二下·陕西榆林第十中学·期末)如图所示，将粗细均匀的导体圆环固定在竖直平面内，圆环半径为a，圆环的最高点A处用铰链连接粗细均匀的导体棒AD，导体棒的长度为2a，电阻为r，圆环电阻不计，整个装置处于垂直纸面向里的匀强磁场（图中未画出）中。现使导体棒AD绕铰链从水平位置开始逆时针匀速转动，导体棒与圆环始终接触良好。导体棒转动一周的过程中，i表示流过导体棒的电流，取电流从A流向D的方向为正方向，则正确描述电流i随时间t变化关系的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】导体棒匀速转动，令角速度为，则在时间t内转过的角度 根据几何关系可知，导体棒接入电路的长度 感应电动势为 感应电流为 其中导体棒接入电阻 解得 可知，感应电流的大小随时间呈现正弦式关系，根据右手定则可知，开始时，感应电流的方向沿，即开始时的感应电流为负值，由于导体棒转动一周过程中，只有半周时间内电路闭合，即只有半周时间内才有感应电流，第一个选择项中的图像符合要求。 故选A。 35．(23-24高二上·陕西宝鸡金台区·期末)同学以金属戒指为研究对象，探究金属物品在变化磁场中的热效应。如图所示，戒指可视为周长为L，电阻为R的单匝圆形线圈，放置在匀强磁场中，磁感应强度方向垂直于戒指平面。若磁感应强度大小在Δt时间内从0均匀增加到，求： （1）戒指中的感应电流大小； （2）戒指中电流的热功率。 【答案】（1） ；（2） 【详解】（1）设戒指的半径为r，则有 磁感应强度大小在时间内从0均匀增加到，产生的感应电动势为 可得 则戒指中的感应电流为 （2）戒指中电流的热功率为 36．(23-24高二上·陕西西安·期末)如图甲所示，两根足够长的平行金属导轨固定在水平面上，宽度L = 1m；导轨的上表面光滑，且左端封闭，导轨所在平面有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。垂直导轨放置的导体棒MN质量m = 2kg、电阻R = 2Ω，其他电阻不计。0到t0 = 2s时间内使导体棒静止，此阶段导体棒距导轨左端的距离也为L = 1m；自t0 = 2s时刻起，释放导体棒，同时对导体棒施加一水平向右的恒力F，F = 2N，导体棒达到最大速度后，其电流与0到t0 = 2s时间内的电流相同。已知自0时刻开始至导体棒刚达到最大速度的过程中，回路中产生的焦耳热Q = 4.75J。导体棒始终与导轨接触良好，结果可用根号表示。求： （1）导体棒达到最大速度后回路中的电流； （2）自t0 = 2s时刻开始至导体棒刚达到最大速度的过程中，导体棒运动的位移及通过MN的电荷量。 【答案】（1）；（2）1.5m， 【详解】（1）导体棒达到最大速度后，电流与0到t0时间内的电流相同，电动势也与0到t0时间内的电动势相同 导体棒达到最大速度后 F = ILB0 由以上三式得导体棒达最大速度时回路中的电流 （2）0到t0时间内回路中产生的焦耳热 Q1 = I2Rt0 = 2J 自t0 = 2s时刻开始至导体棒刚达到最大速度的过程中，导体棒克服安培力做的功 W安 = Q－Q1 由动能定理 得导体棒经过的位移 x = 1.5m 通过MN的电荷量为 其中 联立解得 37．(23-24高二上·陕西西安铁一中学·期末)矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示。若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，bc边所受安培力向左为正方向，则下列各图中正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】AD 【详解】AB．0-1s内，根据法拉第电磁感应定律可知线框中的电流为 根据右手定则可知线框中产生逆时针电流，且为恒定值，即电流为负方向； 1s-2s内，根据右手定则可知线框中产生顺时针的电流，且为恒定值，即电流为正方向； 2s-3s内，根据右手定则可知线框中产生顺时针的电流，且为恒定值，即电流为正方向； 3s-4s内，根据右手定则可知线框中产生逆时针的电流，且为恒定值，即电流为负方向 故A正确，B错误； CD．0-1s内，根据左手定则可知安培力向左，即为正值，结合 可知安培力的变化和磁感应强度的成正比，为倾斜直线，同理得出1s-2s、2s-3s、3s-4s各时间内的安培力为负值、正值、负值，故C错误，D正确。 故选AD。 38．(23-24高二上·陕西咸阳·期末)如图甲所示，一个匝数匝的圆形导体线圈，面积，电阻。在线圈中存在面积的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示。有一个的电阻，将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接，下列说法正确的是（　　） A．内a点电势高于b点电势 B．内a、b间的电压为 C．内通过电阻的电荷量为 D．内电阻上产生的焦耳热为 【答案】CD 【详解】AC．内根据法拉第电磁感应定律得线圈中产生的感应电动势为 回路电流为 在0∼4s时间内，B增大，穿过线圈的磁通量向外增加，根据楞次定律知，线圈中产生的感应电流由b流经电阻R回到a，a、b间的电势差为 通过电阻R的电荷量为 故A错误，C正确； BD．在4∼6s时间内，线圈产生的感应电动势为 感应电流为 根据楞次定律知，线圈中产生的感应电流由a流经电阻R回到b，a、b间的电势差为 电阻R上产生的焦耳热为 故B错误，D正确。 故选CD。 39．(23-24高二上·陕西西安·期末)如图所示是圆盘发电机的示意图，铜盘安装在水平的铜轴上，它的盘面恰好与匀强磁场垂直，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触。若铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路的总电阻为R，从左往右看，铜盘以角速度沿顺时针方向匀速转动。则（    ） A．由于穿过铜盘的磁通量不变，故回路中无感应电流 B．回路中感应电流大小不变，为 C．回路中感应电流方向不变，为 D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在上的热功率也变为原来的2倍 【答案】B 【详解】A．将圆盘看成由无数条幅向分布的导体棒组成的，圆盘在外力作用下这些导体棒转动切割磁感线，从而产生感应电动势，出现感应电流，故A错误； C．根据右手定则可知，电流从D点流出，流向C点，因此电流方向为从D向R再到C，即为C→D→R→C，故C错误； B．根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势 产生的感应电动势大小不变，感应电流大小不变，由闭合电路的欧姆定律可知，感应电流大小为 故B正确； D．电流在上的热功率 则圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在上的热功率也变为原来的4倍，故D错误。 故选B。 / 学科网（北京）股份有限公司 $