第二章 电磁感应 专项训练 -2025-2026学年高二下学期物理期末复习(人教版)
2026-05-17
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2份
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35页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版选择性必修 第二册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 复习与提高 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 电磁感应 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 14.65 MB |
| 发布时间 | 2026-05-17 |
| 更新时间 | 2026-06-12 |
| 作者 | 物理开挂所 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57906335.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
电磁感应专项以规律应用为主线,系统覆盖楞次定律、法拉第定律及衍生模型,题型从基础判断到力电综合,知识逻辑层层递进。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|楞次定律|3考向7题|方向判断(单选/多选)|从定律内容到推广应用,结合右手定则|
|法拉第电磁感应定律|6考向14题|电动势计算、图像分析、单/双杆模型(计算为主)|从定律公式到动生电动势,拓展到电路及力学综合|
|涡流、电磁阻尼和电磁驱动|2考向3题|现象分析(单选/多选)|基于电磁感应原理解释实际应用|
|自感与互感|2考向3题|电路动态分析(单选)|从自感现象到互感应用,联系实际情境|
内容正文:
06电磁感应
一.楞次定律 1
考向1:楞次定律 1
考向2:楞次定律的推广应用 2
考向3:右手定则 3
二.法拉第电磁感应定律 4
考向1:法拉第电磁感应定律的内容 4
考向2:动生电动势(切割,旋转) 4
考向3:电磁感应图像类问题 6
考向4:电磁感应中的电路问题 7
考向5:单杆问题 7
考向6:双杆问题 9
三.涡流、电磁阻尼和电磁驱动 11
考向1:涡流 11
考向2:电磁阻尼与电磁驱动 11
四.自感与互感 12
考向1:自感 12
考向2:互感 13
一.楞次定律
考向1:楞次定律
1.如图,在铁芯P上绕着两个线圈A和B。在A中通入以下四种不同的电流,规定从铁芯P竖直向下看顺时针方向为电流正方向,在这段时间内,能使线圈B中产生负方向感应电流的是()
A. B.
C. D.
2.(多选)某实验小组想自制一个发电装置,于是找来了带电的铁环A和不带电的铁环B,两个铁环在同一平面内。若沿顺时针方向转动铁环A,B环中产生图示方向的感应电流,则下列说法正确的是()
A.A环可能带负电且转速不变 B.A环可能带正电且转速增大
C.A环可能带正电且转速减小 D.A环可能带负电且转速减小
考向2:楞次定律的推广应用
3.在匀强磁场中放置一个金属圆环,磁场方向与圆环平面垂直,规定图1所示磁场方向为正,当磁感应强度随时间t按图2所示的正弦规律变化时,下列说法正确的是( )
A.时刻,圆环中有感应电流
B.时刻,圆环中无感应电流
C.时间内,圆环中感应电流方向始终沿逆时针方向
D.时间内,圆环出现收缩趋势
4.如图所示,光滑绝缘水平面上并排放置两个长方形线圈、,在两线圈的上方有一N极朝下的条形磁铁由静止下落靠近线圈,且两线圈均有一定的电阻。下列说法正确的是( )
A.条形磁铁的机械能守恒
B.线圈、中的感应电流方向相反
C.线圈对水平面的压力等于线圈的重力
D.线圈、远离
5.(多选)如图所示,光滑固定导轨m、n水平放置,两根导体棒p、q平行放于导轨上,形成一个闭合回路。当一条形磁体从高处下落接近回路时(重力加速度为g)( )
A.p、q将互相靠拢 B.p、q将互相远离
C.磁体的加速度仍为g D.磁体的加速度小于g
考向3:右手定则
6.如图所示,CDEF是金属框,框内存在着如图所示的匀强磁场。当导体棒MN向右移动时,关于回路中的感应电流,下列说法正确的是()
A.导体棒MN中的电流方向由M流向N
B.电流表甲的电流方向由E流向F
C.电流表乙的电流方向由C流向D
D.导体棒MN中的电流大小等于单个电流表的电流大小
7.工厂生产金属工件时,光滑水平传送带上的闭合圆形金属线框,以恒定速度斜向上匀速通过有界匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,磁场宽度与线框直径恰好相等。下列说法正确的是( )
A.线框中不产生感应电流
B.线框中感应电流方向一直沿顺时针方向
C.线框中感应电流方向一直沿逆时针方向
D.线框中感应电流方向先沿顺时针后沿逆时针
二.法拉第电磁感应定律
考向1:法拉第电磁感应定律的内容
8.关于线圈中的感应电动势,下列说法中正确的是( )
A.线圈放在磁场越强的位置,线圈中的感应电动势越大
B.穿过线圈的磁通量越大,线圈中的感应电动势越大
C.穿过线圈的磁通量变化率越大,线圈中的感应电动势越大
D.穿过线圈的磁通量变化越大,线圈中的感应电动势越大
9.如图所示,用相同材料导线制成的边长为或的四个单匝闭合矩形线圈甲、乙、丙和丁,先后进入单边有界匀强磁场区域,磁场区域左边界竖直且足够长,右侧空间足够大,磁场方向垂直纸面向外。则线圈恰好完全进入磁场的过程中( )
A.丁的磁通量的变化量一定最大
B.丙产生的平均感应电动势一定最大
C.乙产生的平均感应电流一定最大
D.甲通过导线横截面积的电荷量一定最大
考向2:动生电动势(切割,旋转)
10.如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,将一根水平放置的金属棒以某一水平速度抛出,金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域。不计空气阻力,金属棒在运动过程中,下列说法正确的是( )
A.感应电动势越来越大
B.a点电势比b点电势高
C.金属棒的机械能越来越小
D.单位时间内金属棒扫过的曲面中的磁通量不变
11.著名的法拉第圆盘发电机示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两电刷P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中。圆盘以恒定角速度旋转时,关于流过电阻R的电流,下列说法正确的是()
A.流过电阻R的电流恒定
B.若从上向下看,圆盘沿顺时针转动,则通过电阻R的电流方向由b到a
C.若仅将磁感应强度大小变为原来的2倍,则电流在R上的热功率变为原来的2倍
D.若仅将圆盘转动角速度变为原来的2倍,则电流在R上的热功率变为原来的2倍
12.法拉第发明了世界上第一台发电机—法拉第圆盘发电机,原理图如图所示。半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B中,绕O轴以角速度沿逆时针方向匀速转动,则通过电阻R的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计)( )
A.水平向右, B.水平向右,
C.水平向左, D.水平向左,
考向3:电磁感应图像类问题
13.如图所示,垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a,磁感应强度的大小为B。一边长为a、电阻为4R的正方形均匀导线框CDEF从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域。规定逆时针为线框中电流的正方向。则线框中的电流i,E、F两端的电势差UEF随x的变化图像正确的是( )
A. B.
C. D.
14.如图,在光滑水平桌面上有一边长为、电阻为R的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为的条形匀强磁场区域,磁场的边界与边平行,磁场方向竖直向下。导线框以某一初速度向右运动,时边恰与磁场的左边界重合,随后导线框在垂直于边的水平外力作用下沿直线匀加速通过磁场区域。下列图像中,可能正确描述上述过程的是( )
A. B.
C. D.
考向4:电磁感应中的电路问题
15.如图甲所示,线圈总电阻r=0.5Ω,匝数n=10,其端点a、b与R=1.5Ω的电阻相连,线圈内磁通量变化规律如图乙所示,磁场方向以垂直纸面向里为正。则a、b两点电势φa、φb的关系及两点电势差Uab分别为( )
A., B.,
C., D.,
16.如图所示,两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为匝,边长,图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则( )
A.两线圈内产生顺时针方向的感应电流
B.两线圈有向外扩张的趋势
C.线圈中感应电动势之比为
D.线圈中感应电流之比为
考向5:单杆问题
17.(多选)如图所示,磁感应强度为的匀强磁场方向水平(垂直于纸面向外)。竖直放置的“门”形导轨宽为,上端接有电阻R,导轨部分的电阻可忽略不计。光滑金属棒的质量为、阻值为R。将金属棒由静止释放,金属棒下降的高度为h时达到最大速度。已知金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触,则在金属棒下降h的过程中( )
A.金属棒中的电流方向为
B.金属棒的最大速度
C.通过金属棒的电荷量为
D.金属棒产生的焦耳热为
18.如图所示,和为固定在水平面上的平行光滑金属轨道,轨道间距为,质量为的金属杆置于轨道上,与轨道垂直。整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度.在平行于导轨的拉力作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度.电路中除了电阻之外,杆的电阻,其余电阻不计,求:
(1)感应电动势的大小;
(2)判断流过电阻的电流方向并计算电流的大小;
(3)杆两端的电压.
19.如图所示,水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨和,两导轨间距为,电阻不计。在之间接有一阻值的电阻。导体杆质量为,电阻,并与导轨接触良好,整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场中。现给杆一个初速度,使杆向右运动。求:
(1)杆速度减为时,杆加速度大小;
(2)杆速度减为时,求杆上、两点电势差并判断、两点谁的电势更高?
(3)整个过程电阻上产生的热量;
20.如图甲所示,足够长的水平粗糙固定导轨左侧接有的定值电阻,导轨处于磁感应强度的匀强磁场中,方向垂直纸面向里,导轨间距。一质量的金属棒在水平拉力F作用下以初速度开始从处沿导轨向右运动,金属棒中的电流i与位移x的关系图像如图乙所示。已知金属棒与导轨间动摩擦因数,,忽略金属棒与导轨电阻,不计电磁辐射。求:
(1)金属棒的初速度v0;
(2)从开始到x=2m处回路产生的焦耳热;
(3)从开始到x=2m处拉力做功。
21.如图所示,间距为的两条平行金属导轨固定在水平面上,导轨左端与直流电源相连,电源电动势和内阻分别为,,质量为,电阻为的金属杆垂直放在导轨上,它们之间接触良好,动摩擦因数为,导轨足够长,电阻不计,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为,闭合开关后,金属杆由静止开始向右加速运动,在时,达到最大速度。已知重力加速度g取10m/s2。求:
(1)闭合开关瞬间,金属杆的加速度大小;
(2)金属杆的最大速度;
(3)金属杆在这8s内的位移;
(4)这8s内金属杆中产生的焦耳热。
考向6:双杆问题
22.(多选)间距为L、电阻不计且足够长的光滑平行导轨如图所示放置,水平和倾斜部分平滑连接。质量分别为m和2m、电阻均为R的金属棒b、c静置在水平导轨上,两金属棒平行且与导轨垂直。图中虚线de的右侧存在着范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。质量为m的绝缘棒a垂直放在倾斜导轨高为h处静止释放,运动到水平导轨上与金属棒b发生弹性正碰,碰后金属棒b进入磁场最终未与金属棒c碰撞。重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.整个过程通过金属棒c的电荷量为
B.整个过程金属棒c产生的焦耳热为mgh
C.绝缘棒a与金属棒b碰后瞬间金属棒b的速度大小为
D.金属棒c的初始位置距离磁场边界de的最小距离为
23.如图所示,两条无限长且光滑的平行金属、的电阻为零,相距,水平放置在方向竖直向下、磁感应强度的匀强磁场中,、两金属棒垂直地跨放在导轨上,与导轨接触良好,电阻均为,的质量为,的质量。给棒一个向右的瞬时冲量,使之以初速度开始滑动,当、两金属棒速度相等后保持匀速运动。求:
(1)从棒刚开始运动到两金属棒速度相等这一过程,电路中一共产生了多少焦耳热;
(2)从棒刚开始运动到两金属棒速度相等这一过程,通过回路中的电量为多少?
24.如图,光滑平行轨道abcd的曲面部分ab是半径为R的四分之一圆弧,bcd水平部分位于竖直向上、大小为B的匀强磁场中,导轨I部分两导轨间距为2L,导轨II部分两导轨间距为L,将质量均为m的金属棒P和Q分别置于轨道上的ab段和cd段,且与轨道垂直。P、Q棒电阻均为r,导轨电阻不计。Q棒静止,让P棒从圆弧最高点静止释放,当P棒在导轨I部分运动时,Q棒已达到稳定运动状态。两棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,重力加速度为g,求:
(1)P棒运动到圆弧轨道末端b处时,P棒对轨道的压力大小;
(2)Q棒从开始运动到第一次速度达到稳定,P棒的速度大小;
(3)从P棒进入导轨II运动到再次稳定过程中,P棒中产生的热量。
三.涡流、电磁阻尼和电磁驱动
考向1:涡流
25.台风“烟花”登陆上海后,中国第一高楼上海中心大厦上的阻尼器“上海慧眼”开始出现摆动,摆幅达1.4米,给大楼进行减振。“上海慧眼”阻尼器首次采用了涡电流技术,其外形和结构如图所示,12根吊索吊着重达1000吨的圆盘质量块构成了一个巨大的摆,在质量块下方,圆盘状的磁场源与金属板构成了电涡流阻尼系统。关于该阻尼器,下列说法正确的是( )
A.质量块中产生涡电流的原因是穿过质量块的磁通量在变化
B.质量块摆动得越快,质量块上产生的涡电流越小
C.质量块采用铜制作,是因为铜的导电性能好,产生的涡电流大、电磁阻尼大
D.阻尼器摆动幅度不受风力大小影响
考向2:电磁阻尼与电磁驱动
26.下列关于电磁现象的说法中,正确的是( )
A.图甲中,转动蹄形磁铁时,原来静止的铝框不会随磁铁转动
B.图乙中,金属线圈对条形磁铁的振动没有影响
C.图丙中,两个相同的小磁体由静止穿过等长的铝管和塑料管所用时间相等
D.图丁中,线圈通入高频交流电时,金属内部形成涡流产生大量热量使其熔化
27.(多选)磁力刹车是游乐场中过山车采用的一种新型刹车装置,比靠摩擦力刹车更稳定。如图为该新型装置的原理图(从后面朝前看),过山车的两侧装有铜片,停车区的轨道两侧装有强力磁体,当过山车进入停车区时,铜片与磁体的相互作用能使过山车很快停下来。下列说法正确的是( )
A.磁力刹车的过程中动能转化为电能,最终转化成内能
B.将磁极反向,磁体会使过山车加速
C.将铜片换成尺寸相同的铝片,刹车效果会增强
D.过山车的速度越大,进入停车区时由电磁作用引起的刹车阻力越大
四.自感与互感
考向1:自感
28.晓强在研究通电自感和断电自感时,设计了如图所示的电路,其中、为两个完全相同的灯泡,L为电感线圈且直流电阻不能忽略,R为定值电阻,两灯泡的电阻不受温度影响。下列说法正确的是( )
A.开关闭合瞬间,两灯泡均立即变亮
B.开关闭合后,灯泡逐渐变亮,灯泡立即变亮
C.开关断开后,灯泡逐渐变暗,灯泡闪亮一下再逐渐熄灭
D.开关闭合与断开瞬间,流过灯泡的电流均向右
29.如图所示,P和Q是两个相同的小灯泡,L是自感系数很大的线圈,其直流电阻小于灯泡的电阻。假定两灯泡在以下操作中均不会被烧坏,下列说法正确的是( )
A.开关S闭合瞬间,Q灯比P灯先亮
B.开关S闭合一段时间后,两灯一样亮
C.开关S断开后,Q灯闪亮后逐渐熄灭
D.开关S断开后,P灯闪亮后逐渐熄灭
考向2:互感
30.手机无线充电是比较新颖的充电方式。如图所示,电磁感应式无线充电的原理与变压器类似,通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈,利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后,就会在邻近的受电线圈中感应出电流,最终实现为手机电池充电。在充电过程中( )
A.送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化
B.受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变
C.送电线圈和受电线圈无法通过互感现象实现能量传递
D.手机和基座无需导线连接,这样传递能量没有损失
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06电磁感应
一.楞次定律 1
考向1:楞次定律 1
考向2:楞次定律的推广应用 3
考向3:右手定则 4
二.法拉第电磁感应定律 5
考向1:法拉第电磁感应定律的内容 5
考向2:动生电动势(切割,旋转) 6
考向3:电磁感应图像类问题 8
考向4:电磁感应中的电路问题 10
考向5:单杆问题 11
考向6:双杆问题 16
三.涡流、电磁阻尼和电磁驱动 18
考向1:涡流 18
考向2:电磁阻尼与电磁驱动 19
四.自感与互感 21
考向1:自感 21
考向2:互感 22
一.楞次定律
考向1:楞次定律
1.如图,在铁芯P上绕着两个线圈A和B。在A中通入以下四种不同的电流,规定从铁芯P竖直向下看顺时针方向为电流正方向,在这段时间内,能使线圈B中产生负方向感应电流的是()
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.由图示可知,A中电流不变,电流产生的磁场不变,穿过B的磁通量不变,不产生感应电流,故A错误;
B.由图示可知,通过A的电流正向增大,穿过B的磁通量向下增大,根据楞次定律可知,B中产生逆时针的感应电流,故B正确;
C.由图示可知,通过A的电流正向减小,穿过B的磁通量向下减小,根据楞次定律可知,B中产生顺时针的感应电流,故C错误;
D.由图示可知,通过A的电流正向减小,穿过B的磁通量向下减小,根据楞次定律可知,B中产生顺时针的感应电流,故D错误.
故选B。
2.(多选)某实验小组想自制一个发电装置,于是找来了带电的铁环A和不带电的铁环B,两个铁环在同一平面内。若沿顺时针方向转动铁环A,B环中产生图示方向的感应电流,则下列说法正确的是()
A.A环可能带负电且转速不变 B.A环可能带正电且转速增大
C.A环可能带正电且转速减小 D.A环可能带负电且转速减小
【答案】BD
【解析】A.若A环带负电且转速不变,根据安培定则可知,B环内的磁通量保持不变,不会产生感应电流,选项A错误;
B.若A环带正电且转速增大,根据安培定则可知,B环内的磁场方向垂直纸面向里且磁通量增大,结合楞次定律可知,B环内的电流沿逆时针方向,选项B正确;
C.若A环带正电且转速减小,根据安培定则可知,B环内的磁场方向垂直纸面向里且磁通量减小,结合楞次定律可知B环内的电流沿顺时针方向,选项C错误;
D.若A环带负电且转速减小,根据安培定则可知,B环内的磁场方向垂直纸面向外且磁通量减小,结合楞次定律可知,B环产生的感应电流沿逆时针方向,选项D正确。
故选BD。
考向2:楞次定律的推广应用
3.在匀强磁场中放置一个金属圆环,磁场方向与圆环平面垂直,规定图1所示磁场方向为正,当磁感应强度随时间t按图2所示的正弦规律变化时,下列说法正确的是( )
A.时刻,圆环中有感应电流
B.时刻,圆环中无感应电流
C.时间内,圆环中感应电流方向始终沿逆时针方向
D.时间内,圆环出现收缩趋势
【答案】C
【解析】A.在时刻,磁感应强度最大,但磁通量的变化率为零,所以圆环中无感应电流,故A错误;
B.在时刻,磁感应强度为0,但磁通量的变化率最大,则圆环中有感应电流,故B错误;
C.在时间内,由图2可知穿过圆环的磁通量向里增大,根据楞次定律结合安培定则可知圆环中感应电流方向沿逆时针方向,故C正确;
D.时间内,穿过圆环的磁通量减小,根据楞次定律推论“增缩减扩”可知,圆环出现扩张趋势,故D错误。
故选C。
4.如图所示,光滑绝缘水平面上并排放置两个长方形线圈、,在两线圈的上方有一N极朝下的条形磁铁由静止下落靠近线圈,且两线圈均有一定的电阻。下列说法正确的是( )
A.条形磁铁的机械能守恒
B.线圈、中的感应电流方向相反
C.线圈对水平面的压力等于线圈的重力
D.线圈、远离
【答案】D
【解析】B.条形磁铁下落时,穿过两线圈的磁通量向下增加,则由楞次定律可知两线圈中均产生逆时针方向的电流(俯视),故B错误;
A.由于两线圈有电阻,则两线圈中均有焦耳热产生,由能量守恒定律可知,条形磁铁的机械能减少,故A错误;
C.由楞次定律的推广应用“来拒去留”可知,条形磁铁下落靠近线圈的过程,条形磁铁对线圈有斥力,则线圈对水平面的压力大于线圈的重力,故C错误;
D.当条形磁铁下落时,穿过两个线圈的磁通量增大,根据楞次定律可知,感应电流的磁场总要阻碍磁通量的变化,所以两线圈向磁通量减小的方向运动,则两线圈、相互远离,故D正确。
故选D。
5.(多选)如图所示,光滑固定导轨m、n水平放置,两根导体棒p、q平行放于导轨上,形成一个闭合回路。当一条形磁体从高处下落接近回路时(重力加速度为g)( )
A.p、q将互相靠拢 B.p、q将互相远离
C.磁体的加速度仍为g D.磁体的加速度小于g
【答案】AD
【解析】AB.由楞次定律可知,当穿过闭合回路的磁通量增加时,回路的面积有收缩的趋势且阻碍磁体的靠近,所以p、q将相互靠拢,故A正确,B错误;
CD.由楞次定律的推论“来拒去留”可知,磁体受到向上的阻力,磁体的加速度小于g,故C错误,D正确。
故选AD。
考向3:右手定则
6.如图所示,CDEF是金属框,框内存在着如图所示的匀强磁场。当导体棒MN向右移动时,关于回路中的感应电流,下列说法正确的是()
A.导体棒MN中的电流方向由M流向N
B.电流表甲的电流方向由E流向F
C.电流表乙的电流方向由C流向D
D.导体棒MN中的电流大小等于单个电流表的电流大小
【答案】C
【解析】ABC.根据右手定则,导体棒MN中的电流方向由N流向M;电流表甲的电流方向由F流向E;电流表乙的电流方向由C流向D,AB错误,C正确。
D.导体棒MN中的电流大小等于两个电流表的电流大小之和,D错误。
故选C。
7.工厂生产金属工件时,光滑水平传送带上的闭合圆形金属线框,以恒定速度斜向上匀速通过有界匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,磁场宽度与线框直径恰好相等。下列说法正确的是( )
A.线框中不产生感应电流
B.线框中感应电流方向一直沿顺时针方向
C.线框中感应电流方向一直沿逆时针方向
D.线框中感应电流方向先沿顺时针后沿逆时针
【答案】D
【解析】A.线框进入磁场过程,穿过线框的磁通量增大,线框出磁场过程,穿过线框的磁通量减小,即穿过线框的磁通量发生变化,则线框中产生感应电流,故A错误;
BCD.根据右手定则可知,线框中感应电流方向先沿顺时针后沿逆时针,故BC错误,D正确。
故选D。
二.法拉第电磁感应定律
考向1:法拉第电磁感应定律的内容
8.关于线圈中的感应电动势,下列说法中正确的是( )
A.线圈放在磁场越强的位置,线圈中的感应电动势越大
B.穿过线圈的磁通量越大,线圈中的感应电动势越大
C.穿过线圈的磁通量变化率越大,线圈中的感应电动势越大
D.穿过线圈的磁通量变化越大,线圈中的感应电动势越大
【答案】C
【解析】A.根据法拉第电磁感应定律,感应电动势与磁场强弱无直接关联,若线圈磁通量保持不变,即使处于极强磁场中,感应电动势也为0,故A错误;
B.感应电动势与磁通量本身的大小无直接关联,若磁通量很大但不发生变化,感应电动势为0,故B错误;
C.感应电动势与磁通量变化率成正比,因此磁通量变化率越大,线圈的感应电动势越大,故C正确;
D.磁通量变化量大时,若对应的变化时间很长,磁通量变化率反而很小,感应电动势也会很小,故D错误。
故选C。
9.如图所示,用相同材料导线制成的边长为或的四个单匝闭合矩形线圈甲、乙、丙和丁,先后进入单边有界匀强磁场区域,磁场区域左边界竖直且足够长,右侧空间足够大,磁场方向垂直纸面向外。则线圈恰好完全进入磁场的过程中( )
A.丁的磁通量的变化量一定最大
B.丙产生的平均感应电动势一定最大
C.乙产生的平均感应电流一定最大
D.甲通过导线横截面积的电荷量一定最大
【答案】A
【解析】A.,丁的面积最大,磁通量变化最大。故A正确;
BC.因未交代线圈进入磁场时的速度,无法判断平均感应电动势和平均感应电流的大小,故B、C错误;
D.设甲磁通量变化为,电阻为,知乙、丙和丁的磁通量和电阻分别为和、和、和,甲、乙、丙和丁通过的电荷量分别为、、和,通过丁的电荷量最大,故D错误。
故选A。
考向2:动生电动势(切割,旋转)
10.如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,将一根水平放置的金属棒以某一水平速度抛出,金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域。不计空气阻力,金属棒在运动过程中,下列说法正确的是( )
A.感应电动势越来越大
B.a点电势比b点电势高
C.金属棒的机械能越来越小
D.单位时间内金属棒扫过的曲面中的磁通量不变
【答案】D
【解析】A.导体棒做平抛运动,则水平速度不变,即切割磁感线的速度不变,根据E=BLvx可知感应电动势不变,A错误;
B.根据右手定则可知,a点电势比b点电势低,B错误;
C.金属棒不受安培力作用,只有重力做功,则机械能守恒,C错误;
D.因水平速度不变,则单位时间内金属棒扫过的曲面中的磁通量,不变,D正确。
故选D。
11.著名的法拉第圆盘发电机示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两电刷P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中。圆盘以恒定角速度旋转时,关于流过电阻R的电流,下列说法正确的是()
A.流过电阻R的电流恒定
B.若从上向下看,圆盘沿顺时针转动,则通过电阻R的电流方向由b到a
C.若仅将磁感应强度大小变为原来的2倍,则电流在R上的热功率变为原来的2倍
D.若仅将圆盘转动角速度变为原来的2倍,则电流在R上的热功率变为原来的2倍
【答案】A
【解析】A.圆盘以恒定角速度旋转时,根据可知感应电动势大小恒定,则流过电阻R的电流恒定,故A正确;
B.根据右手定则可知,若从上向下看,圆盘顺时针转动,则通过电阻R的电流方向由a到b,故B错误;
CD.根据,,
若仅将磁感应强度大小变为原来的2倍,感应电动势变为原来的2倍,通过R的电流变为原来的2倍,电流在R上的热功率变为原来的4倍;若仅将圆盘转动角速度变为原来的2倍,感应电动势变为原来的2倍,通过R的电流变为原来的2倍,电流在R上的热功率变为原来的4倍;故CD错误。
故选A。
12.法拉第发明了世界上第一台发电机—法拉第圆盘发电机,原理图如图所示。半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B中,绕O轴以角速度沿逆时针方向匀速转动,则通过电阻R的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计)( )
A.水平向右, B.水平向右,
C.水平向左, D.水平向左,
【答案】A
【解析】根据法拉第电磁感应定律,切割产生的感应电动势为
根据欧姆定律,通过电阻R的电流为
由右手定则,圆盘相当于电源,其方向为从边缘指向圆心,所以电阻R中的电流方向为水平向右。
故选A。
考向3:电磁感应图像类问题
13.如图所示,垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a,磁感应强度的大小为B。一边长为a、电阻为4R的正方形均匀导线框CDEF从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域。规定逆时针为线框中电流的正方向。则线框中的电流i,E、F两端的电势差UEF随x的变化图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】AB.当x在0~a范围内时,线框进入磁场,此时EF切割磁感线产生的感应电动势大小为
则回路中感应电流大小恒定,并且根据右手定则可知,此时E点电势高于F点电势,回路中电流的方向为逆时针,即电流为正,电流大小为,故AB错误;
CD.由以上分析可得,x在0~a范围内时,E、F两端的电势差为
x在a~2a范围内时,线框全部在磁场中运动,此时回路中磁通量不变,感应电流为零,但EF、DC都切割磁感线产生的感应电动势大小相等,大小为
所以E、F两端的电势差为
x在2a~3a范围内时,线框离开磁场,此时DC切割磁感线产生的感应电动势大小为
根据右手定则可知此时E点电势仍高于F点电势,根据闭合电路欧姆定律可得回路中感应电流,方向为顺时针,电流大小为
所以E、F两端的电势差为,故C正确,D错误。
故选C。
14.如图,在光滑水平桌面上有一边长为、电阻为R的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为的条形匀强磁场区域,磁场的边界与边平行,磁场方向竖直向下。导线框以某一初速度向右运动,时边恰与磁场的左边界重合,随后导线框在垂直于边的水平外力作用下沿直线匀加速通过磁场区域。下列图像中,可能正确描述上述过程的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】线框刚进入磁场及刚出磁场时,对线框受力分析,根据牛顿第二定律可得
其中,
联立可得
由于线框始终做匀加速直线运动,故此阶段的图像为一次函数,当线框完全进入磁场时,线框不受安培力的作用,此时,即线框受到的外力大小不变,只是比刚进入磁场和刚出磁场时的拉力略小。
故选C。
考向4:电磁感应中的电路问题
15.如图甲所示,线圈总电阻r=0.5Ω,匝数n=10,其端点a、b与R=1.5Ω的电阻相连,线圈内磁通量变化规律如图乙所示,磁场方向以垂直纸面向里为正。则a、b两点电势φa、φb的关系及两点电势差Uab分别为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】A
【解析】由图可知,穿过线圈的磁通量向里增大,根据楞次定律结合安培定则可知,线圈中感应电流的方向为逆时针方向,a相当于电源的正极,b相当于电源的负极,则有
根据法拉第电磁感应定律得
感应电流为
a、b两点电势差为
故选A。
16.如图所示,两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为匝,边长,图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则( )
A.两线圈内产生顺时针方向的感应电流
B.两线圈有向外扩张的趋势
C.线圈中感应电动势之比为
D.线圈中感应电流之比为
【答案】D
【解析】A.根据楞次定律,原磁场垂直纸面向里且均匀增大,穿过线圈的磁通量增加,感应电流的磁场方向应垂直纸面向外,由安培定则可知感应电流方向为逆时针方向,故A错误;
B.根据楞次定律的推论“增缩减扩”,磁通量增大,线圈有收缩的趋势以阻碍磁通量的增加,故B错误;
C.根据法拉第电磁感应定律
由于相同,相同,则,已知,则,故C错误;
D.根据电阻定律
线圈导线总长度
则,由欧姆定律
可得
所以,故D正确。
故选D。
考向5:单杆问题
17.(多选)如图所示,磁感应强度为的匀强磁场方向水平(垂直于纸面向外)。竖直放置的“门”形导轨宽为,上端接有电阻R,导轨部分的电阻可忽略不计。光滑金属棒的质量为、阻值为R。将金属棒由静止释放,金属棒下降的高度为h时达到最大速度。已知金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触,则在金属棒下降h的过程中( )
A.金属棒中的电流方向为
B.金属棒的最大速度
C.通过金属棒的电荷量为
D.金属棒产生的焦耳热为
【答案】AD
【解析】A.由右手定则可知,金属棒中的电流方向为,故A正确;
B.金属棒匀速运动时速度最大,此时其平衡,有
且感应电流
电动势
联立,解得金属棒的最大速度,故B错误;
C.由法拉第电磁感应定律可知,平均感应电动势为
平均感应电流为
通过金属棒的电荷量为
联立,解得,故C错误;
D.对回路,由能量守恒定律,有
则金属棒产生的热量为
联立,解得,故D正确。
故选AD。
18.如图所示,和为固定在水平面上的平行光滑金属轨道,轨道间距为,质量为的金属杆置于轨道上,与轨道垂直。整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度.在平行于导轨的拉力作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度.电路中除了电阻之外,杆的电阻,其余电阻不计,求:
(1)感应电动势的大小;
(2)判断流过电阻的电流方向并计算电流的大小;
(3)杆两端的电压.
【答案】(1)1V
(2)流过的电流方向为到,20A
(3)0.8V
【解析】(1)感应电动势
(2)由右手定则流过的电流方向为到
由闭合电路的欧姆定律感应电流的大小为
(3)由部分电路的欧姆定律金属杆两端电压
19.如图所示,水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨和,两导轨间距为,电阻不计。在之间接有一阻值的电阻。导体杆质量为,电阻,并与导轨接触良好,整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场中。现给杆一个初速度,使杆向右运动。求:
(1)杆速度减为时,杆加速度大小;
(2)杆速度减为时,求杆上、两点电势差并判断、两点谁的电势更高?
(3)整个过程电阻上产生的热量;
【答案】(1)
(2)1.5V,b点电势高
(3)
【解析】(1)ab杆速度减为2m/s时,ab杆产生的电动势为
回路电流为
ab杆受到的安培力为
则ab杆的加速度的大小为
(2)根据右手定则可知,b点电势高于a点电势,根据闭合电路的欧姆定律可知,杆上、两点电势差
(3)由能量守恒可知整个过程产生的热量为
电阻R上产生的热量为
20.如图甲所示,足够长的水平粗糙固定导轨左侧接有的定值电阻,导轨处于磁感应强度的匀强磁场中,方向垂直纸面向里,导轨间距。一质量的金属棒在水平拉力F作用下以初速度开始从处沿导轨向右运动,金属棒中的电流i与位移x的关系图像如图乙所示。已知金属棒与导轨间动摩擦因数,,忽略金属棒与导轨电阻,不计电磁辐射。求:
(1)金属棒的初速度v0;
(2)从开始到x=2m处回路产生的焦耳热;
(3)从开始到x=2m处拉力做功。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】(1)由图像可知时
根据法拉第电磁感应定律有
回路电流
代入数据可得
(2)由图像可知
回路中产生的焦耳热等于克服安培力做的功,安培力满足
可知在及处安培力的大小分别为,
由安培力与位移的线性关系,可知回路中产生的焦耳热为
(3)则金属棒在处的电流为
根据
解得
根据动能定理,拉力做功满足
其中
解得
21.如图所示,间距为的两条平行金属导轨固定在水平面上,导轨左端与直流电源相连,电源电动势和内阻分别为,,质量为,电阻为的金属杆垂直放在导轨上,它们之间接触良好,动摩擦因数为,导轨足够长,电阻不计,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为,闭合开关后,金属杆由静止开始向右加速运动,在时,达到最大速度。已知重力加速度g取10m/s2。求:
(1)闭合开关瞬间,金属杆的加速度大小;
(2)金属杆的最大速度;
(3)金属杆在这8s内的位移;
(4)这8s内金属杆中产生的焦耳热。
【答案】(1)
(2)4m/s
(3)16m
(4)18J
【解析】(1)开关闭合瞬间,根据牛顿第二定律
根据闭合电路欧姆定律有
解得
(2)导体棒匀速运动时速度最大,此时安培力与摩擦力平衡
解得
导体棒匀速运动时,由于切割磁感线产生与电源相反的感应电动势,回路中满足
解得
(3)在这8s内,根据动量定理有
其中
带入得
由微元法可得
解得
(4)8s内,根据动量定理得
由微元法可得,表达式中It的乘积为通过导线横截面的电荷量q,即
解得
由能量守恒得,电源产生的电能转化为金属杆的动能、摩擦热和焦耳热
解得,回路产生的焦耳热为
金属杆产生的焦耳热为
考向6:双杆问题
22.(多选)间距为L、电阻不计且足够长的光滑平行导轨如图所示放置,水平和倾斜部分平滑连接。质量分别为m和2m、电阻均为R的金属棒b、c静置在水平导轨上,两金属棒平行且与导轨垂直。图中虚线de的右侧存在着范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。质量为m的绝缘棒a垂直放在倾斜导轨高为h处静止释放,运动到水平导轨上与金属棒b发生弹性正碰,碰后金属棒b进入磁场最终未与金属棒c碰撞。重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.整个过程通过金属棒c的电荷量为
B.整个过程金属棒c产生的焦耳热为mgh
C.绝缘棒a与金属棒b碰后瞬间金属棒b的速度大小为
D.金属棒c的初始位置距离磁场边界de的最小距离为
【答案】AD
【解析】C.a下滑机械能守恒
得碰前速度。
a、b质量均为,弹性碰撞交换速度,因此碰后:,
故C错误;
A.b进入磁场后,b、c系统动量守恒最终共速(恰好不碰撞时共速),由动量守恒定律
得。
对b用动量定理
代入得
故A正确;
B.总焦耳热等于系统动能损失
b、c电阻相等,串联分压,故
故B错误;
D.电荷量满足
联立
得
故D正确。
故选AD。
23.如图所示,两条无限长且光滑的平行金属、的电阻为零,相距,水平放置在方向竖直向下、磁感应强度的匀强磁场中,、两金属棒垂直地跨放在导轨上,与导轨接触良好,电阻均为,的质量为,的质量。给棒一个向右的瞬时冲量,使之以初速度开始滑动,当、两金属棒速度相等后保持匀速运动。求:
(1)从棒刚开始运动到两金属棒速度相等这一过程,电路中一共产生了多少焦耳热;
(2)从棒刚开始运动到两金属棒速度相等这一过程,通过回路中的电量为多少?
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)从棒刚开始运动到两金属棒速度相等这一过程,由动量守恒定律得
解得
由能量守恒定律可知,电路中一共产生焦耳热
代入数据,解得
(2)从棒刚开始运动到两金属棒速度相等这一过程,对金属棒,由动量定理
其中,通过回路中的电量满足
故有
解得
24.如图,光滑平行轨道abcd的曲面部分ab是半径为R的四分之一圆弧,bcd水平部分位于竖直向上、大小为B的匀强磁场中,导轨I部分两导轨间距为2L,导轨II部分两导轨间距为L,将质量均为m的金属棒P和Q分别置于轨道上的ab段和cd段,且与轨道垂直。P、Q棒电阻均为r,导轨电阻不计。Q棒静止,让P棒从圆弧最高点静止释放,当P棒在导轨I部分运动时,Q棒已达到稳定运动状态。两棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,重力加速度为g,求:
(1)P棒运动到圆弧轨道末端b处时,P棒对轨道的压力大小;
(2)Q棒从开始运动到第一次速度达到稳定,P棒的速度大小;
(3)从P棒进入导轨II运动到再次稳定过程中,P棒中产生的热量。
【答案】(1)3mg
(2)
(3)
【解析】(1)P棒到达轨道最低点时速度大小设为,根据动能定理,有
对P棒在b点,有
解得
由牛顿第三定律,有
(2)设Q棒第一次稳定运动时的速度为,P棒的速度为。当稳定时感应电流为零,则两棒产生的感应电动势相等
从Q棒开始运动到第一次速度达到稳定过程中,根据动量定理,对P棒有
对Q棒,根据动量定理,有
联立解得
(3)从P棒进入导轨Ⅱ运动后,两棒切割磁场的长度相等,当速度稳定时,两棒的速度相同,设稳定速度为v。系统所受外力为零,则系统动量守恒,根据动量守恒定律有
根据能量守恒定律,有
解得
P棒进入导轨Ⅱ运动后,接入电路的阻值变为,故P棒产生的热量
三.涡流、电磁阻尼和电磁驱动
考向1:涡流
25.台风“烟花”登陆上海后,中国第一高楼上海中心大厦上的阻尼器“上海慧眼”开始出现摆动,摆幅达1.4米,给大楼进行减振。“上海慧眼”阻尼器首次采用了涡电流技术,其外形和结构如图所示,12根吊索吊着重达1000吨的圆盘质量块构成了一个巨大的摆,在质量块下方,圆盘状的磁场源与金属板构成了电涡流阻尼系统。关于该阻尼器,下列说法正确的是( )
A.质量块中产生涡电流的原因是穿过质量块的磁通量在变化
B.质量块摆动得越快,质量块上产生的涡电流越小
C.质量块采用铜制作,是因为铜的导电性能好,产生的涡电流大、电磁阻尼大
D.阻尼器摆动幅度不受风力大小影响
【答案】C
【解析】A.根据题意,电涡流阻尼系统由“圆盘状的磁场源与金属板”构成,位于质量块下方。当质量块摆动时,带动磁场源与金属板发生相对运动,导致穿过金属板的磁通量发生变化,从而在金属板中产生涡电流,而不是在重达1000吨的质量块中产生,故A错误;
B.根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,质量块摆动得越快,磁通量的变化率越大,产生的感应电动势越大,涡电流也就越大,故B错误;
C.涡电流的大小与导体的电阻成反比:导电性越好(电阻越小),在相同感应电动势下产生的涡电流越大,对应的安培力(电磁阻尼)也越大,减振效果越强。铜的导电性能优异,因此适合制作质量块,故C正确;
D.风力越大,大楼的晃动幅度越大,质量块随大楼的牵连运动幅度也越大,因此阻尼器的摆动幅度会受风力大小的影响,故D错误。
故选C。
考向2:电磁阻尼与电磁驱动
26.下列关于电磁现象的说法中,正确的是( )
A.图甲中,转动蹄形磁铁时,原来静止的铝框不会随磁铁转动
B.图乙中,金属线圈对条形磁铁的振动没有影响
C.图丙中,两个相同的小磁体由静止穿过等长的铝管和塑料管所用时间相等
D.图丁中,线圈通入高频交流电时,金属内部形成涡流产生大量热量使其熔化
【答案】D
【解析】A.当摇动手柄使得蹄形磁铁转动时,根据电磁驱动原理可知,铝框会同方向转动,故A错误;
B.振动的条形磁铁在金属线圈中产生感应电流,感应电流对磁铁的相对运动有阻碍作用,使条形磁铁快速停下来,利用了电磁阻尼规律,故B错误;
C.穿过塑料管的小磁体,只受重力作用,做的是自由落体运动。穿过铝管的小磁体,由于磁体在铝管中运动的过程中,铝管产生感应电流,则小磁体受到重力和向上的电磁阻力作用,小磁体在铝管中运动的加速度小于重力加速度,所以小磁体在塑料管中的运动时间小于在铝管中的运动时间,故C错误;
D.真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时,由于电磁感应会在金属内部产生很大的涡流使金属产生大量热量使炉内金属熔化,从而冶炼金属,故D正确。
故选D。
27.(多选)磁力刹车是游乐场中过山车采用的一种新型刹车装置,比靠摩擦力刹车更稳定。如图为该新型装置的原理图(从后面朝前看),过山车的两侧装有铜片,停车区的轨道两侧装有强力磁体,当过山车进入停车区时,铜片与磁体的相互作用能使过山车很快停下来。下列说法正确的是( )
A.磁力刹车的过程中动能转化为电能,最终转化成内能
B.将磁极反向,磁体会使过山车加速
C.将铜片换成尺寸相同的铝片,刹车效果会增强
D.过山车的速度越大,进入停车区时由电磁作用引起的刹车阻力越大
【答案】AD
【解析】A.过山车运动时,铜片切割磁感线产生涡电流,动能先转化为电能,再通过电流的热效应转化为内能,从而实现减速,故A正确;
B.根据楞次定律,安培力的作用总是阻碍导体与磁场的相对运动。即使磁极反向,铜片中感应电流的方向也会随之反向,安培力依然是阻力,不会使过山车加速,故B错误;
C.刹车效果与导体的导电性正相关:铜的导电性优于铝,因此将铜片换成铝片后,涡电流会变小,电磁阻尼减弱,刹车效果会变差,而不是增强,故C错误;
D.根据法拉第电磁感应定律,过山车速度越大,铜片切割磁感线的速度越快,磁通量变化率越大,产生的感应电动势和涡电流越大,对应的安培力(刹车阻力)也越大,故D正确。
故选AD。
四.自感与互感
考向1:自感
28.晓强在研究通电自感和断电自感时,设计了如图所示的电路,其中、为两个完全相同的灯泡,L为电感线圈且直流电阻不能忽略,R为定值电阻,两灯泡的电阻不受温度影响。下列说法正确的是( )
A.开关闭合瞬间,两灯泡均立即变亮
B.开关闭合后,灯泡逐渐变亮,灯泡立即变亮
C.开关断开后,灯泡逐渐变暗,灯泡闪亮一下再逐渐熄灭
D.开关闭合与断开瞬间,流过灯泡的电流均向右
【答案】B
【解析】AB.开关闭合瞬间,由于自感线圈L的存在,灯泡L1逐渐变亮,灯泡L2立刻变亮,A错误,B正确;
C.开关断开的瞬间,自感线圈L、L1、L2组成闭合回路,由于自感线圈阻碍原电流的变化,所以灯泡L1和L2都逐渐熄灭,故C错误;
D.开关闭合瞬间,通过灯泡L2的电流向右,开关断开瞬间,由于自感线圈产生感应电流,通过灯泡L2的电流向左,故D错误。
故选B。
29.如图所示,P和Q是两个相同的小灯泡,L是自感系数很大的线圈,其直流电阻小于灯泡的电阻。假定两灯泡在以下操作中均不会被烧坏,下列说法正确的是( )
A.开关S闭合瞬间,Q灯比P灯先亮
B.开关S闭合一段时间后,两灯一样亮
C.开关S断开后,Q灯闪亮后逐渐熄灭
D.开关S断开后,P灯闪亮后逐渐熄灭
【答案】D
【解析】A.开关S闭合瞬间,线圈的自感系数很大,通电瞬间会产生很强的自感电动势,阻碍电流的增大,此时可近似认为线圈支路相当于断路。电流只能从灯流过,再经过灯回到电源负极。所以闭合瞬间,、灯同时亮起,A错误。
B.开关闭合稳定后,线圈的自感作用消失,此时线圈的直流电阻。与灯并联,线圈的分流作用明显,大部分电流从流过,灯的电流变小,亮度变暗。而干路电流(即流经灯的电流)大于P灯电流,所以灯比灯更亮,B错误。
CD.开关断开瞬间,电源被切断,线圈会产生自感电动势,与灯形成闭合回路,阻碍自身电流的减小;原来稳定时,线圈中的电流(因为,并联电压相同,电流与电阻成反比);断开开关后,中的电流会通过灯形成回路,这个电流比灯原来的电流大,所以灯会闪亮一下,再随线圈电流的减小而逐渐熄灭;而灯所在的干路被切断,电流瞬间消失,不会闪亮,直接熄灭。因此C错误,D正确。
故选D。
考向2:互感
30.手机无线充电是比较新颖的充电方式。如图所示,电磁感应式无线充电的原理与变压器类似,通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈,利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后,就会在邻近的受电线圈中感应出电流,最终实现为手机电池充电。在充电过程中( )
A.送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化
B.受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变
C.送电线圈和受电线圈无法通过互感现象实现能量传递
D.手机和基座无需导线连接,这样传递能量没有损失
【答案】A
【解析】AB.由于送电线圈输入的是正弦式交变电流,是周期性变化的,因此产生的磁场也是周期性变化的,故A正确,B错误;
C.根据变压器原理,原、副线圈是通过互感现象实现能量传递,因此送电线圈和受电线圈也是通过互感现象实现能量传递,故C错误;
D.手机与基座无需导线连接就能实现充电,但磁场能有一部分以电磁波辐射的形式损失掉,因此这样传递能量是有能量损失的,故D错误。
故选A。
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