暑假作业01 电磁感应（巩固培优）高二物理人教版

**基本信息** 以“知识积累-题型速练-综合应用”为逻辑链，系统整合电磁感应核心概念与解题方法，突出科学思维中的模型建构与科学推理。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |知识积累|磁通量、楞次定律等9个核心概念|楞次定律“四步法”、E=BLv有效长度分析|从概念（磁通量）到定律（楞次、法拉第），再到应用（动生/转动切割、自感）递进| |题型速练|9类40题（含3类★★难题）|右手定则与楞次定律适用场景区分、转动切割电动势推导|按“现象判断-方向判断-大小计算-综合应用”分阶，匹配不同方法| |综合应用|解题步骤+定则比较表|“因果关系法”区分安培/左手/右手定则|通过典例整合多定则综合应用，强化物理观念中的相互作用观念|

( 完成时间： 月 日 今日打卡：☐ 已完成 用时： min 自评勋章： ) 暑假作业01 电磁感应 ( 目 录 01 知识积累 02 题型速练 一． 电磁感应现象 （共 5 小题） 二．楞次定律的基本认识（共 4 小题） 三．楞次定律的综合应用（共 6 小题） （难★★） 四．右手定则的基本应用（共 4 小题） 五．法拉第电磁感应定律的认识与基本应用（共 5 小题） 六． E=BLv 的认识与基本应用（共 4 小题） （难★★） 七．转动切割问题（共 4 小题） （ 难 ★★） 八．通电自感与断电自感（共 4 小题） 九．涡流与电磁阻尼（共 4 小题） 03 巩固提升练 04 能力培优练 ) ( 知识梳理 一天一练，温故知新，快乐过暑假 ) 一、电磁感应现象的基本认识 1．磁通量 (1)公式：Φ＝BS，S为垂直磁场的投影面积，磁通量为标量(填“标量”或“矢量”)． (2)物理意义：磁通量的大小可形象表示穿过某一面积的磁感线条数的多少． (3)磁通量变化：ΔΦ＝Φ2－Φ1. 2．电磁感应现象 (1)当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫作电磁感应． (2)感应电流产生的条件 穿过闭合电路的磁通量发生变化． (3)电磁感应现象产生感应电动势，如果电路闭合，则有感应电流．如果电路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流． 3．楞次定律 (1)内容：感应电流具有这样的方向。即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化． (2)核心特点：阻碍。 (3)作用：判断感应电流的方向 (4)使用：第一步，判断原磁场的方向 第二步，判断磁通量的变化情况，即增加还是减少 第三步，判断感应磁场的方向——根据“增反减同”的原则 第四步，判断感应电流的方向——利用安培定则 4.右手定则 （1）内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线垂直掌心进入，并是拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。 （2）适用范围： 闭合回路的部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。 二、法拉第电磁感应定律 1．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，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比． (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. 2.动生电动势 导体平动切割磁感线产生感应电动势的算式E＝Blv的理解 (1)直接使用E＝Blv的条件是：在匀强磁场中，B、l、v三者互相垂直．如果不相互垂直，应取垂直分量进行计算． (2)特别关注点：有效长度 公式E＝Blv中的l为导体两端点连线在垂直于速度方向上的投影长度．如图，导体的有效长度分别为： 图甲：l＝sin β. 图乙：沿v方向运动时，l＝. 图丙：沿v1方向运动时，l＝R；沿v2方向运动时，l＝R. (3)相对速度 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． 3．导体转动切割磁感线 如图，当长为l的导体在垂直于匀强磁场(磁感应强度为B)的平面内，绕一端以角速度ω匀速转动，当导体运动Δt时间后，转过的弧度θ＝ωΔt，扫过的面积ΔS＝l2ωΔt，则E＝＝＝Bl2ω(或E＝Bl＝Bl＝Bl＝Bl2ω)． 三、自感现象 1.通电自感和断电自感的比较 电路图 器材要求 A1、A2同规格，R＝RL，L较大 L很大(有铁芯) 通电时 在S闭合瞬间，灯A2立即亮起来，灯A1逐渐变亮，最终一样亮 灯A立即亮，然后逐渐变暗达到稳定 断电时 回路电流减小，灯泡逐渐变暗，A1电流方向不变，A2电流反向 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 总结 自感电动势总是阻碍原电流的变化 ( 题型速练 一题一思，查漏补缺，轻松迎开学 ) 1． 电磁感应现象（共5小题） 1．(25-26高二下·江西多校·)下列科学家对电磁感应的发现作出过贡献的是（　　） A．伽利略 B．法拉第 C．焦耳 D．库仑 2．(25-26高二下·湖南部分名校·期中)下列各图的线圈或回路中能产生感应电流的是（　　） A． B． C． D． 3．(24-25高一上·广东深圳桃源居中澳实验学校普高部·)如图，小明用线圈、条形磁铁和灵敏电流计来验证电磁感应现象，下列不能使灵敏电流计指针发生偏转的操作是（　　） A．线圈不动，磁铁快速向上 B．线圈不动，磁铁快速向下 C．磁铁不动，线圈快速向上 D．线圈和磁铁同时同速向上 4．(25-26高二上·安徽皖中名校联考·期末)水平面某一区域存在平行边界的匀强磁场，磁场方向竖直向上，一金属框在外力作用下匀速通过磁场区域，过程中经过位置、、、，如图所示。下列关于金属框运动过程中感应电流的说法中正确的是（　　） A．在位置处，金属框中存在感应电流 B．在位置处，金属框中存在感应电流 C．从位置到位置过程中，金属框中存在感应电流 D．从位置到位置过程中，金属框中始终无感应电流 5．我国已经制订了登月计划，假如航天员登月后想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流计和一个线圈。则下列推断中正确的是（　　） A．用导线将灵敏电流计连成闭合回路并放于月球表面，若无示数则月球表面无磁场 B．将灵敏电流计与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如灵敏电流计无示数，则月球表面无磁场 C．将灵敏电流计与线圈组成闭合回路，使线圈绕某一轴转动，若灵敏电流计有示数，则月球表面有磁场 D．将灵敏电流计与线圈组成闭合回路，使线圈绕某一轴转动，若灵敏电流计无示数，则月球表面无磁场 二．楞次定律的基本认识（共4小题） 6．(25-26高二下·四川成都树德中学·)如图所示，一个“9”字型导线框放在光滑绝缘水平台面上，“9”外“○”为一用丝绸摩擦过的环形玻璃棒，在外力作用下绕其中轴在水平面上转动。下列说法正确的是（    ） A．如“○”匀速转动，导线框中的感应电流为顺时针方向 B．如“○”匀速转动，导线框中的感应电流为逆时针方向 C．如“○”加速转动，导线框将远离环形玻璃棒 D．如将“○”放在“□”内（“○”直径小于“□”边长），且减速转动，导线框具有扩张趋势 7．如图甲所示，将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表及开关进行连接。该电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从右接线柱流入电流表时，指针向右偏转。其中A线圈绕法如图乙所示，B线圈绕法如图丙所示。开关闭合，线圈A放在线圈B中。下列判断正确的是（　　） A．断开开关的瞬间，电流表指针将向右偏转 B．将线圈A从线圈B中拔出时，电流表指针将向右偏转 C．当滑动变阻器的滑片向左加速滑动时，电流表指针将向右偏转 D．当滑动变阻器的滑片向左匀速滑动时，电流表指针不发生偏转 8．(25-26高二上·北京大兴区·期末)如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关瞬间，线圈M和线圈P相互吸引 B．闭合开关，达到稳定后，电流表的示数不为0 C．断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由b到a D．断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向左 9．(25-26高二上·内蒙古包头·期末)包头市某高中教室墙上有一扇朝南的钢窗，当把钢窗向内拉开90°的过程中（不考虑地磁偏角），下列说法正确的是（　　） A．穿过钢窗的地磁场的磁通量变大 B．穿过钢窗的地磁场的磁通量不变 C．从开窗人的角度看，钢窗中的感应电流方向是逆时针 D．从开窗人的角度看，钢窗中的感应电流方向是顺时针 三．楞次定律的综合应用（共6小题） 10．(25-26高二下·山西现代双语学校学校等校·期中)如图所示，电磁俘能器由动磁铁、定磁铁和若干固定线圈组成，当受到外界激励时，动磁铁围绕定磁铁顺时针旋转，与线圈发生相对运动，线圈中会产生感应电流。若动磁铁产生的磁场垂直于纸面向里，下列说法正确的是（　　） A．动磁铁的磁性越强，线圈中产生的感应电流越大 B．如图位置时，线圈1中感应电流产生的磁场垂直纸面向里 C．如图位置时，线圈1和2中感应电流方向均为顺时针 D．如图位置时，线圈2有扩大的趋势 11．如图1所示，红色发光二极管和绿色发光二极管并联后与圆形导体线圈的两端点连接。线圈中存在垂直线圈平面的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图2所示，其中t1~t2时间内为与横轴平行的直线。已知磁场方向垂直纸面向外为正方向，两二极管均为理想二极管，下列判断正确的是（　　） A．0~t1的时间内，红色二极管发光 B．t1~t2的时间内，绿色二极管发光 C．t2~t3的时间内，红色二极管发光 D．t3~t4的时间内，绿色二极管发光 12．(25-26高二下·四川成都实验外国语学校·期中)在光滑绝缘水平面上，有三个金属圆环依次等间距排列，在金属圆环2直径位置的正上方固定一条直导线通以电流（导线与金属环2距离很近），俯视图如图所示。当电流增加时，则（　　） A．1圆环向左运动，3圆环向右运动 B．2圆环静止不动，但圆环面积有缩小的趋势 C．2圆环对桌面的压力变大 D．1圆环与3圆环产生的感应电流方向相同 13．(25-26高二下·广西玉林九校·期中)用一根轻质细杆悬挂在O点的圆形导体环可以在竖直平面内来回摆动，空气阻力和摩擦力均不计，在如图所示的虚线正方形区域有垂直于圆环的摆动面指向纸内的匀强磁场。下列说法错误的是（　　） A．此摆开始摆动进入磁场时机械能不守恒 B．导体环通过最低位置时，环中感应电流最大 C．导体环进入磁场和离开磁场时，环中感应电流的方向肯定相反 D．最后此摆在匀强磁场中摆动时，机械能守恒 14．(25-26高二上·湖北天门·期末)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 15．如图，A和B都是铝环，环A是闭合的，环B是断开的，两环分别固定在一横梁的两端，横梁可以绕中间的支点转动。下列说法正确的是（　　） A．用磁铁的N极靠近A环，A环会被吸引 B．用磁铁的N极靠近B环，B环内没有产生感应电动势 C．分别用磁铁的N极和S极靠近A环，A环均会被排斥 D．分别用磁铁的N极和S极靠近A环，A环产生的感应电流方向相同 四．右手定则的基本应用（共4小题） 16．如图所示，两个线圈绕在同一根铁芯上，并分别与两个光滑水平金属导轨相连，金属棒ab和cd分别静止放在两个导轨上，接触良好。左侧轨道有竖直向下的匀强磁场，右侧轨道有竖直向上的匀强磁场，当ab棒开始向右做匀加速运动，关于cd棒运动情况下列说法正确的是（    ） A．静止 B．向左运动 C．向右运动 D．无法确定 17．(25-26高二·浙江北斗联盟·期中)2025年9月3日，为纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年，北京天安门广场举行了盛大的“九三阅兵”。在阅兵中，我国自主研制的歼-35A战机组成编队保持完美队形于9点55分匀速飞越天安门上空。若飞行员观察到身旁的战机始终保持静止，则在歼-35A战机飞越天安门的过程中，下列说法正确的是（　　） A．9点55分指的是时间间隔 B．歼-35A战机加速度为g C．飞行员观察到身旁的战机始终保持静止是以地面为参考系 D．若飞机水平飞过天安门广场，则飞行员左侧机翼电势高 18．(25-26高二下·重庆大足中学·月考)如图所示，金属导轨上的导体棒在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈中将有感应电流产生且被螺线管吸引（　　） A．向右做加速运动 B．向右做减速运动 C．向左做匀速运动 D．向左做加速运动 19．(25-26高二下·湖南张家界第一中学·月考)如图所示，线圈C连接光滑平行水平导轨，导轨处在方向垂直纸面向里的匀强磁场中，导轨电阻不计，导轨上放着导体棒MN。为了使闭合线圈A产生图示方向的感应电流，可使导体棒MN（　　） A．向左匀速运动 B．向左减速运动 C．向右匀速运动 D．向右减速运动 五．法拉第电磁感应定律的认识与基本应用（共5小题） 20．(25-26高二下·重庆名校联盟·期中)如图甲所示，一个圆形线圈用绝缘杆固定在天花板上，线圈的匝数为，半径为，总电阻为，线圈平面与匀强磁场垂直，且下面一半处在磁场中，时磁感应强度的方向如图甲所示，磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．在的时间间隔内线圈内感应电流先沿顺时针方向后沿逆时针方向 B．在的时间间隔内线圈受到的安培力先向上后向下 C．在的时间间隔内线圈中感应电流的大小为 D．在时线圈受到的安培力的大小为 21．(25-26高二·广西·)如图甲所示，边长为、电阻为的单匝正方形导线框固定在水平纸面内。以线框的对角线所在的虚线为分界线，左侧空间内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，规定垂直于纸面向里为正方向，左侧磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，图中、均已知。虚线右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小恒为。下列说法正确的是（　　） A．0时刻穿过线框的磁通量为0，线框受到的安培力为0 B．时刻线框受到的安培力大小为 C．内线框产生的焦耳热为 D．内通过线框的电荷量为 22．如图所示，某范围足够大的匀强磁场中，有两个用相同规格导线制成的单匝圆形闭合线圈a、b，线圈a、b的半径之比为1：2，两线圈所在平面均与磁场方向垂直。当该磁场的磁感应强度变化一段时间后，线圈a中产生的热量为1J，则该段时间内，线圈b中产生的热量为（　　） A．0.5J B．1J C．4J D．8J 23．(25-26高二下·河南驻马店第二高级中学等校·期中)在竖直方向的磁场中水平放置一个匝、面积为的圆形导体线圈，圆形线圈由电阻率为、横截面积为的导线绕制而成。规定线圈中电流和磁场的正方向如图甲所示（图示电流方向为正，磁场向上为正）。磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示，下列说法不正确的是（　　） A．线圈的总电阻为 B．在内，线圈中的感应电流方向为正方向 C．在内，线圈中的感应电动势大小为 D．内与内，线圈中的感应电流大小之比为1∶8 24. (25-26高二下·广东深圳沙井中学·期中)如图甲所示，匝的线圈（图中只画了2匝），电阻，其两端与一个的电阻相连，线圈内有指向纸内方向的磁场。线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。求： (1)判断通过电阻的电流方向； (2)线圈产生的感应电动势大小； (3)电阻在内产生的焦耳热。 六．E=BLv的认识与基本应用（共4小题） 25．(25-26高二·新疆喀什·期中)如图所示，导体ab是金属线框的一个可动边，ab边长L=0.4m，磁场的磁感应强度B=0.1T，当ab边以速度v=5m/s向右匀速移动时，下列判断正确的是（     ） A．流过R的电流的方向向上，感应电动势的大小为0.2V B．流过R的电流的方向向下，感应电动势的大小为0.4V C．感应电流的方向由b到a，感应电动势的大小为0.2V D．感应电流的方向由b到a，感应电动势的大小为0.4V 26．(25-26高二·北京房山区·调研)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 27．如图所示，在MN、PQ间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场区域宽度为2L。“L”型铝线框，在水平面上以速度向左匀速穿过磁场区域，运动过程中af与MN始终平行，铝线框边长，。则在线框穿过磁场区域的过程中，产生的感应电动势有效值为（　　） A． B． C． D． 28. 如图1为三相交流电电动机模型示意图，三根线圈通电后会产生以角速度ω0匀速旋转的磁场。边长为L、总电阻为R的单匝正方形金属框abcd置于线圈内部。图2为简化后的俯视图，已知转动过程中ab、cd经过位置的磁感应强度大小均为B，磁场方向始终与ab、cd垂直，也与它们的运动方向垂直。金属框绕中心轴OO'转动，不计一切阻力，不考虑自感现象。 (1)当金属框在图2位置时，金属框角速度为0，求金属框ab边产生的感应电动势大小，并判断此时电流方向（用字母abcd表示）； (2)求（1）问状态下ab边受到的安培力大小； (3)金属框在磁场的驱动下加速转动。当金属框的角速度达到ω1（ω1<ω0）时，求金属框的热功率P1与金属框所受安培力功率P2之比。 七．转动切割问题（共4小题） 29．(25-26高二·广东东莞实验中学等校·期中)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， 30．(25-26高二下·河南开封六校·期中)如图所示，为法拉第圆盘发电机的示意图：铜质圆盘安装在水平铜轴上，圆盘位于两磁极之间，两磁极产生的磁场（视为磁感应强度为B的匀强磁场）区域面积小于圆盘面积，磁场方向与圆盘平面垂直。两铜片C、D分别与转动轴和圆盘的边缘接触。不计接触点的摩擦力和空气阻力。在外力作用下圆盘以恒定的角速度顺时针转动（从左向右看）。已知圆盘半径为r，电路中只考虑定值电阻R，其余电阻忽略不计，下列说法正确的是（　　） A．因圆盘无磁通量变化，故电阻R中无电流通过 B．铜片C的电势高于铜片D的电势 C．流过电阻R的电流大小为 D．若使圆盘反向转动，同时对调磁极，电阻R中的电流方向不变 21．(25-26高二·江苏扬州新华中学·)如图，导体的长为，绕点以角速度匀速转动，长为，且、、三点在一条直线上，有一磁感应强度为的匀强磁场充满转动平面，且与转动平面垂直，则导体产生的感应电动势大小为（　　） A． B． C． D． 32．如图，在xOy平面内，x>0的区域内有垂直纸面向外的磁场，磁场上边界为直线y=L，下边界为x轴，磁感应强度随横坐标变化而变化的关系为。一无限长直导体棒初始时与y轴正半轴重合，某时刻以坐标原点为圆心顺时针转动，角速度恒为ω，则导体棒离开磁场前其产生的感应电动势最小值为（　　） A． B． C． D． 八．通电自感与断电自感（共4小题） 33. (25-26高二下·江西多校·)如图所示，该电路为演示自感现象的实验电路。实验时，先闭合开关，稳定后设通过线圈的电流为，通过小灯泡的电流为，小灯泡处于正常发光状态，迅速断开开关，则可观察到小灯泡仍发光一小段时间后才熄灭。在小灯泡仍发光的一小段时间中，下列判断正确的是（　　） A．线圈中电流逐渐增大 B．线圈的端电势低于端电势 C．小灯泡中电流由逐渐减为零，方向与相同 D．小灯泡中电流由逐渐减为零，方向不变 34．(25-26高二下·江西景德镇一中·期中)如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其自感系数很大，直流电阻忽略不计，下列说法正确的是（　　） A．S闭合瞬间，B立即亮 B．S闭合瞬间，A立即亮，B不亮 C．S断开瞬间，B逐渐熄灭 D．S断开瞬间，A闪亮一下，然后逐渐熄灭 35．(25-26高二下·江西南昌中学·期中)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 36．如图所示，和是规格相同的两个灯泡，与线圈串联，与可调电阻串联。调节电阻和，使两个灯泡都正常发光。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S，和同时亮起 B．断开开关S，缓慢熄灭，立即熄灭 C．增大电阻，断开开关S瞬间可能观察到闪亮一下 D．减小电阻，断开开关S瞬间可能观察到闪亮一下 九．涡流与电磁阻尼（共4小题） 37．(25-26高二下·四川巴中南江中学·期中)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，原来静止的铝框会受到电磁力的作用而反方向转动 B．图乙中，金属线圈对条形磁铁的振动没有影响 C．图丁中，线圈通入高频交流电时，冶炼炉中的金属形成涡流产生大量热量使金属熔化 D．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，在塑料管中运动时间长 38．电磁炉热效率高达90%，炉面无明火，无烟无废气，“火力”强劲，安全可靠。图示是描述电磁炉工作原理的示意图，下列说法正确的是（　　） A．电磁炉通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作 B．电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅，主要原因是这些材料的导热性能较差 C．锅底的涡流方向与线圈平面平行 D．锅底厚一些加热效果更好 39．(25-26高三下·北京海淀区·期中)轻轻拨动一个铜盘可以使其长时间地绕OO′轴逆时针（俯视图）自由转动。如果在铜盘转动时把蹄形磁体的两极放在铜盘的边缘（但并不接触），如图所示，铜盘可以在较短的时间内停止转动。关于铜盘逐渐停止转动的过程，下列说法正确的是（　　） A．铜盘的发热功率不变 B．铜盘边缘的电势高于铜盘圆心处的电势 C．若仅增强磁体的磁性，铜盘运动时间将变长 D．若使磁体绕OO′轴与铜盘同向转动，铜盘一定会越转越快 40．(25-26高三上·安徽阜阳临泉县安徽临泉田家炳实验中学（临泉县教师进修学校）·月考)金属探测器是一款高性能、专为安防设计的探测金属的电子仪器，手持式金属探测器广泛用于公共安全、教育、原材料加工等领域。其核心部件发射线圈和接收线圈如图所示。其原理是发射线圈产生的磁场遇到金属时，会在金属中产生涡流，涡流产生的磁场被接收线圈接收，金属探测器发出声光报警。金属探测器工作时通过发射线圈的电流最好是（　　） A．较强恒定电流 B．较弱恒定电流 C．低频交变电流 D．高频交变电流 一、一般解题步骤 第一步：梳理题干已知信息，判断问题类型； 第二步：明确磁场方向和磁通量变化情况； 第三步：利用楞次定律判断感应电流方向，利用法拉第电磁感应定律求解感应电动势大小； 第四步：根据问题，建立相关等式，求解问题。 二、楞次定律、右手定则、法拉第电磁感应定律等综合应用 一、应用楞次定律判断感应电流方向的“四步法” 二、安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的综合应用 1.规律比较 基本现象 应用的定则或定律 运动电荷、电流产生磁场 安培定则 磁场对运动电荷、电流有作用力 左手定则 电磁感应 部分导体做切割磁感线运动 右手定则 闭合回路磁通量变化 楞次定律 2.应用区别 关键是抓住因果关系： （1）因电而生磁 安培定则； （2）因动而生电、 右手定则； （3）因电而受力、 左手定则。 一、单选题 1．(25-26高二下·湖北武汉5G联合体·期中)物理学的发展离不开科学家们的贡献，他们的发现和研究成果对生活生产产生了很大的影响。下列描述正确的是（　　） A．通过甲图的实验，法拉第发现了电磁感应现象 B．法拉第在乙图情境中发现了电流的磁效应，首次建立了电与磁的联系 C．伏特根据丙图提出了分子电流假说，揭示了磁现象的电本质 D．丁图中，两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过电场实现的 2．(24-25高三下·江苏南京汉开书院高中部·月考)如图，线圈A、滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B连到电流表上，线圈A装在线圈B里面。开关闭合瞬间电流表指针向右偏转。下列正确的是（　　） A．开关断开瞬间，电流表指针向左偏转 B．开关闭合瞬间，在A线圈中没有电磁感应现象发生 C．开关闭合，向右移动滑动变阻器的滑片，电流表指针向左偏转 D．开关闭合，向上拔出线圈A的过程中，线圈B将对线圈A产生排斥力 3．与一般吉他以箱体的振动发声不同，电吉他靠拾音器发声。如图所示，拾音器由磁体及绕在其上的线圈组成。磁体产生的磁场使钢质琴弦磁化而产生磁性，即琴弦也产生自己的磁场。当某根琴弦被拨动而相对线圈振动时，线圈中就会产生相应的电流，并最终还原为声音信号。下列说法中正确的是（　　） A．若磁体失去磁性，电吉他仍能正常工作 B．换用尼龙材质的琴弦，电吉他仍能正常工作 C．琴弦振动的过程中，线圈中电流的方向不会发生变化 D．拾音器的作用是利用电磁感应把琴弦的振动转化成电信号 4．(25-26高二·北京房山区·调研)如图所示，将线圈套在长玻璃管上，线圈的两端与电流传感器（可看作理想电流表）相连。将强磁铁从长玻璃管上端由静止释放，磁铁下落过程中将穿过线圈。实验观察到如图所示的感应电流随时间变化的图像。下列说法正确的是（　　） A．至时间内，磁铁受到线圈的作用力始终向上 B．至时间内，磁铁受到线圈的作用力方向先向上后向下 C．若将线圈到玻璃管上端的距离加倍，线圈中产生的电流峰值也将加倍 D．若将线圈的匝数加倍，线圈中产生的电流峰值可能几乎不变 5．图为户外应急手摇发电手电筒的结构简图，当手电筒沿图示方向摇动时，小磁铁会不断往复地穿过固定线圈，连接线圈的小电珠随即发光。下列说法正确的是（　　） A．摇动过程中装置的机械能守恒 B．小磁铁往复运动过程中，线圈中的电流方向保持不变 C．手电筒摇动的振幅和周期不变，若只更换磁性更强的磁铁，则小电珠的亮度保持不变 D．手电筒摇动的振幅和周期不变，若只增加线圈的匝数，则小电珠的亮度增强 6．(25-26高二·北京房山区·调研)如图所示，a、b两个闭合单匝线圈用同样的导线制成，半径。如图所示区域内有匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小。下列说法正确的是（　　） A．a、b线圈都产生了逆时针方向的电流 B．a、b线圈中产生的感应电动势之比 C．a、b线圈中感应电流之比 D．a、b线圈中电功率之比 7．(25-26高三上·内蒙古呼和浩特·期末)如图，足够长的平行光滑金属导轨、水平放置，间距为L，一端连接阻值为R的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻为r的导体棒放在导轨上，与导轨接触良好。导轨的电阻忽略不计。时金属棒以初速度v水平向右运动，经过一段时间停在导轨上，此过程中（　　） A．金属棒中的电流方向为 B．金属棒做匀减速直线运动 C．电阻R上产生的焦耳热为 D．金属棒的位移为 8．如图所示，光滑水平面上存在竖直向下的匀强磁场，磁场的左右边界相互平行，范围足够大。一正方形金属线框在水平面上以初速度进入磁场，则穿过磁场的过程中（    ） A．线框做直线运动 B．线框做匀变速曲线运动 C．线框进、出磁场动能的变化相等 D．线框进、出磁场速度的变化相等 9．在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环。规定导体环中电流的正方向如图1所示，磁场向上为正。当磁感应强度随时间按图2变化时，下列说法正确的是（　　） A．时，导体环中的感应电流最大 B．时，导体环中的感应电流方向为正 C．时，导体环受到的安培力最大 D．内，导体环有扩张趋势 二、解答题 10．(25-26高二下·四川成都外国语学校·)如图所示，一个匝、内阻的正方形线圈与的定值电阻串成闭合回路，正方形线圈的内切圆半径，内切圆区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度由经时间均匀增加到。在上述过程中，求： (1)正方形线圈内磁通量的变化量。 (2)流经定值电阻R的电流大小I。 11．(25-26高二下·新疆喀什莎车县第九中学·月考)如图甲所示，一个圆形线圈的匝数，线圈面积，线圈的电阻，线圈外接一个阻值的电阻，把线圈放入一个方向垂直于线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。 (1)线圈中产生的感应电动势等于多少？ (2)线路中的电流等于多少？ 12．如图所示，足够长的U形光滑导体框水平放置，宽度为L，一端连接的电阻为R。导体框所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。电阻为r的导体棒MN放在导体框上，其长度恰好等于导体框的宽度，且相互接触良好。其余电阻均可忽略不计。在水平拉力作用下，导体棒向右匀速运动，速度大小为v。 (1)请根据法拉第电磁感应定律推导导体棒匀速运动时产生的感应电动势的大小E=BLv； (2)求回路中感应电流I和导体棒两端的电压U； 一、单选题 1．如图所示，在水平放置的条形磁铁的N极附近，一个闭合线圈竖直下落并始终保持水平。在位置B处磁铁的磁感线正好与线圈平面平行，A、B之间和B、C之间的距离都比较小。在线圈从A到C的下落过程中，下列说法正确的是（　　） A．线圈受到的安培力始终做负功 B．线圈的机械能先减小后增大 C．在B位置时线圈的感应电流为0 D．俯视时，线圈的感应电流方向先逆时针后顺时针 2．在两根光滑的平行金属导轨上有两根直导线，导线中分别接有电流表A和电压表V，如图所示。导线以相同的初速度，在匀强磁场中用相同的加速度沿相同方向运动，则下列说法正确的是（　　） A．A读数为零，V读数为零 B．A读数不为零，V读数为零 C．V读数不为零，A读数为零 D．V读数不为零，A读数不为零 3．图为应用于新能源汽车某生产环节的“无接触电磁限位”装置示意图，铁芯上绕有线圈，其正前方有一闭合铝环，二者共轴。当线圈中电流突然增大时，则（     ） A．穿过铝环的磁通量变小 B．铝环与线圈之间无作用力 C．铝环与线圈之间有相互吸引的作用力 D．轴线上，铝环感应电流的磁场与线圈产生的磁场方向相反 4．(25-26高二下·安徽特色高中教研联谊会·期中)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．(25-26高二下·湖北十堰县级高中教联体·月考)一个光滑平行金属导轨固定在水平桌面上，两导轨间通有竖直向下的匀强磁场，导轨左端连接着一个定值电阻。甲、乙、丙、丁四根导体棒在导轨上均以速度做匀速直线运动，则产生的感应电动势最大的是（　　） A．丁 B．丙 C．乙 D．可能是丙也可能是丁最大 6．(25-26高二下·湖北十堰二中教联体·)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 7．在断电自感现象的研究中，几位同学手拉手与一节电动势为的干电池、导线、开关、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示方式连接，断开开关时人会有触电的感觉。已知人体的电阻比线圈的电阻大得多。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关瞬间，人也会有被电击的感觉 B．断开开关瞬间，线圈中的电流突然增大 C．断开开关瞬间，流过人的电流方向为由 D．断开开关瞬间，流过人的电流大于流过线圈的电流 8．(25-26高二下·重庆巴蜀中学校·)工程师小李正在设计一款新型汽车的仪表盘。驾驶员转动钥匙启动汽车（相当于闭合开关S）的瞬间，代表“发动机运行正常”的主指示灯（L2）能立刻亮起，给驾驶员即时的反馈。同时，他还想加入一个特殊的“系统自检”指示灯（L1），在发动机稳定运行后才会熄灭，以此告诉驾驶员自检程序已经完成。为了实现这个效果他设计了如下的电路图∶将“系统自检”指示灯与电感线圈并联，然后再将这个并联部分与“主指示灯”串联，最后接入汽车的电池（E）和启动开关（S）。以下说法错误的是（　　） A．刚闭合（启动汽车）的瞬间，主指示灯立刻变亮，给予驾驶员即时反馈 B．刚闭合的瞬间，通过主指示灯的电流大于通过自检指示灯的电流 C．闭合待电路稳定后（发动机正常运行），自检指示灯熄灭，主指示灯比启动瞬间更亮 D．闭合待电路稳定后，若将断开（关闭汽车）的瞬间，主指示灯立即熄灭，而自检指示灯会闪亮一下再熄灭 9．(25-26高二·广西·)上海慧眼是中国自主研制开发的世界上首个电涡流摆式调谐质量阻尼器。该阻尼器的原理如图所示：摆锤的底部附着永磁体，它们一起在导体板的上方左右摆动，导体板内产生涡流。下列说法正确的是（　　） A．导体板产生的感应电流大小与摆锤的速度大小无关 B．将导体板更换为绝缘板，阻尼器的减振效果会增强 C．导体板对摆锤的作用力大于摆锤对导体板的作用力 D．将整块的导体板沿平行于纸面竖直分割成多块，阻尼器的减振效果会减弱 二、多选题 10．(25-26高二下·湖北三所名校·)如图甲所示，圆形线圈静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管，和共轴，中通有变化的电流，电流随时间变化的规律如图乙所示，时刻电流方向如图甲所示。所受的重力为，桌面对的支持力为，则下列说法正确的是（　　） A．时刻，线圈有收缩的趋势 B．时刻，且线圈中有电流 C．时刻，且线圈中电流为0 D．时间内，线圈中感应电流在增大 11．有一种自行车，它有能向自行车车头灯泡供电的小型发电机，其原理示意图如图甲所示，图中N、S是一对固定的磁极，磁极间有一固定在绝缘转轴上的矩形线圈，转轴的一端有一个与自行车后轮边缘接触的摩擦轮。如图乙所示，当车轮转动时，因摩擦而带动摩擦轮转动，从而使线圈在匀强磁场中转动而产生电流给车头灯泡供电。自行车匀速行驶时，下列说法正确的是(　　) A．图甲所示位置线圈平面与磁感线平行 B．图甲所示位置线圈中电流最大 C．图甲所示位置线圈中电流方向将发生改变 D．图甲所示位置穿过线圈磁通量的变化率最小 12．如图甲所示，匝的线圈（图中只画了2匝），电阻，其两端与一个的电阻相连，线圈内有指向纸内方向的磁场。线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。以下说法正确的是（　　） A．通过电阻的电流方向 B．线圈产生的感应电动势 C．电阻两端的电压 D．时间内通过电阻的电荷量为 三、解答题 13．如图，两足够长平行金属导轨MN、PQ构成的平面与水平面间的夹角为，导轨间距为L=1m 。在导轨平面中，有一垂直导轨的虚线边界，MPGF区域无磁场，区域直导轨平面向下、磁感应强度大小为的匀强磁场。质量分别为，的导体棒ab和cd垂直导轨放置，cd距离FG足够远，ab与导轨间无摩擦、cd与轨间的滑动摩擦因数为，ab和cd接入电路的总电阻为，导轨电阻不计，导体棒ab从轨道上距FG上方x=0.75 m处由静止释放，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，，。求： (1)导体棒ab刚进入磁场时的速度大小； (2)导体棒ab刚进入磁场时，cd棒的加速度大小； (3)导体棒ab和cd在磁场中运动的最终速度大小。 14．(25-26高二·北京房山区·调研)电磁感应现象的发现，标志着人类步入了电气化时代。感应电动势一般分为动生和感生两种。 (1)如图所示，把矩形线框CDMN放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线框平面跟磁感应强度方向垂直。设线框可动部分导体棒MN的长度为l。它以速度v向右匀速运动，请推导导体棒切割磁感线时，产生的感应电动势E。 (2)电子感应加速器是利用感生电场加速电子的装置。其基本原理如图所示。上图为侧视图，S、N为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一环形真空室，下图为真空室的俯视图。电磁铁线圈中电流发生变化时，产生的感生电场可以使电子在真空室中加速运动。已知电子的质量为m，电荷量为e。 a．若电子做半径不变的变加速圆周运动，已知电子运动轨迹半径为R，电子轨迹所在处的感生电场的场强大小恒为E，方向沿轨迹切线方向。求初速为0的电子经时间t获得的动能Ek及此时电子所在位置的磁感应强度大小B； b．在静电场中，由于静电力做的功与电荷运动的路径无关，电荷在静电场中具有电势能，电场中某点的电荷的电势能与它的电荷量的比值、叫作这一点的电势。试分析说明对于感生电场是否可以引入电势的概念。 1 / 28 学科网（北京）股份有限公司 $ ( 完成时间： 月 日 今日打卡：☐ 已完成 用时： min 自评勋章： ) 暑假作业01 电磁感应 ( 目 录 01 知识积累 02 题型速练 一． 电磁感应现象 （共 5 小题） 二．楞次定律的基本认识（共 4 小题） 三．楞次定律的综合应用（共 6 小题） （难★★） 四．右手定则的基本应用（共 4 小题） 五．法拉第电磁感应定律的认识与基本应用（共 5 小题） 六． E=BLv 的认识与基本应用（共 4 小题） （难★★） 七．转动切割问题（共 4 小题） （ 难 ★★） 八．通电自感与断电自感（共 4 小题） 九．涡流与电磁阻尼（共 4 小题） 03 巩固提升练 04 能力培优练 ) ( 知识梳理 一天一练，温故知新，快乐过暑假 ) 一、电磁感应现象的基本认识 1．磁通量 (1)公式：Φ＝BS，S为垂直磁场的投影面积，磁通量为标量(填“标量”或“矢量”)． (2)物理意义：磁通量的大小可形象表示穿过某一面积的磁感线条数的多少． (3)磁通量变化：ΔΦ＝Φ2－Φ1. 2．电磁感应现象 (1)当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫作电磁感应． (2)感应电流产生的条件 穿过闭合电路的磁通量发生变化． (3)电磁感应现象产生感应电动势，如果电路闭合，则有感应电流．如果电路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流． 3．楞次定律 (1)内容：感应电流具有这样的方向。即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化． (2)核心特点：阻碍。 (3)作用：判断感应电流的方向 (4)使用：第一步，判断原磁场的方向 第二步，判断磁通量的变化情况，即增加还是减少 第三步，判断感应磁场的方向——根据“增反减同”的原则 第四步，判断感应电流的方向——利用安培定则 4.右手定则 （1）内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线垂直掌心进入，并是拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。 （2）适用范围： 闭合回路的部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。 二、法拉第电磁感应定律 1．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，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比． (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. 2.动生电动势 导体平动切割磁感线产生感应电动势的算式E＝Blv的理解 (1)直接使用E＝Blv的条件是：在匀强磁场中，B、l、v三者互相垂直．如果不相互垂直，应取垂直分量进行计算． (2)特别关注点：有效长度 公式E＝Blv中的l为导体两端点连线在垂直于速度方向上的投影长度．如图，导体的有效长度分别为： 图甲：l＝sin β. 图乙：沿v方向运动时，l＝. 图丙：沿v1方向运动时，l＝R；沿v2方向运动时，l＝R. (3)相对速度 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． 3．导体转动切割磁感线 如图，当长为l的导体在垂直于匀强磁场(磁感应强度为B)的平面内，绕一端以角速度ω匀速转动，当导体运动Δt时间后，转过的弧度θ＝ωΔt，扫过的面积ΔS＝l2ωΔt，则E＝＝＝Bl2ω(或E＝Bl＝Bl＝Bl＝Bl2ω)． 三、自感现象 1.通电自感和断电自感的比较 电路图 器材要求 A1、A2同规格，R＝RL，L较大 L很大(有铁芯) 通电时 在S闭合瞬间，灯A2立即亮起来，灯A1逐渐变亮，最终一样亮 灯A立即亮，然后逐渐变暗达到稳定 断电时 回路电流减小，灯泡逐渐变暗，A1电流方向不变，A2电流反向 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 总结 自感电动势总是阻碍原电流的变化 ( 题型速练 一题一思，查漏补缺，轻松迎开学 ) 1． 电磁感应现象（共5小题） 1．(25-26高二下·江西多校·)下列科学家对电磁感应的发现作出过贡献的是（　　） A．伽利略 B．法拉第 C．焦耳 D．库仑 【答案】B 【详解】A．伽利略的核心贡献集中在力学领域，如总结自由落体运动规律、提出理想斜面实验等，未涉及电磁感应相关研究，故A错误； B．法拉第在1831年首次发现电磁感应现象，是电磁感应发现的核心贡献者，故B正确； C．焦耳的主要贡献是总结出焦耳定律，研究电流的热效应，与电磁感应发现无关，故C错误； D．库仑的主要贡献是提出库仑定律，研究静电场中点电荷的相互作用规律，与电磁感应的发现无关，故D错误。 故选B。 2．(25-26高二下·湖南部分名校·期中)下列各图的线圈或回路中能产生感应电流的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．若要产生感应电流，需要回路闭合，且穿过回路的磁通量发生变化。长直通电导线在圆形线框的一条直径上方，根据安培定则可知，线框内直径两侧磁通量大小相等、方向相反，总磁通量始终为0。即使导线电流增大，总磁通量仍为0，磁通量不变，因此无感应电流，故A错误； B．在平行导轨上运动的两根金属棒，速度相等，则穿过回路的磁通量保持不变，不会产生感应电流，故B错误； C．金属框是闭合回路，磁场垂直纸面向里，线框绕垂直于磁场方向的对称轴转动，转动过程中穿过线框的磁通量随转动不断变化，满足感应电流产生条件，因此有感应电流，故C正确； D．条形磁铁向右运动时，穿过线圈的磁通量确实变化，但线圈回路是断开的，不满足闭合回路的条件，因此无感应电流，故D错误。 故选C。 3．(24-25高一上·广东深圳桃源居中澳实验学校普高部·)如图，小明用线圈、条形磁铁和灵敏电流计来验证电磁感应现象，下列不能使灵敏电流计指针发生偏转的操作是（　　） A．线圈不动，磁铁快速向上 B．线圈不动，磁铁快速向下 C．磁铁不动，线圈快速向上 D．线圈和磁铁同时同速向上 【答案】D 【详解】A．图中线圈和电流计组成了闭合回路，线圈不动，磁铁快速向上运动时，线圈切割磁感线，产生感应电流，故A错误； B．线圈不动，磁铁快速向下运动时，线圈切割磁感线，产生感应电流，故B错误； C．磁铁不动，线圈快速向上运动，根据运动的相对性，线圈切割磁感线，产生感应电流，故C错误； D．线圈和磁铁同时同速向上运动，由于相对静止，线圈没有切割磁感线，因而不会产生感应电流，故D正确。 故选D。 4．(25-26高二上·安徽皖中名校联考·期末)水平面某一区域存在平行边界的匀强磁场，磁场方向竖直向上，一金属框在外力作用下匀速通过磁场区域，过程中经过位置、、、，如图所示。下列关于金属框运动过程中感应电流的说法中正确的是（　　） A．在位置处，金属框中存在感应电流 B．在位置处，金属框中存在感应电流 C．从位置到位置过程中，金属框中存在感应电流 D．从位置到位置过程中，金属框中始终无感应电流 【答案】A 【详解】A．在位置处，穿过金属框的磁通量正在增大，金属框中存在感应电流，故A正确； BC．从位置到位置过程中，穿过金属框的磁通量不变，金属框中无感应电流，故BC错误； D．从位置到位置过程中，金属框穿出磁场边界时，穿过金属框的磁通量减小，金属框中存在感应电流，故D错误。 故选A。 5．我国已经制订了登月计划，假如航天员登月后想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流计和一个线圈。则下列推断中正确的是（　　） A．用导线将灵敏电流计连成闭合回路并放于月球表面，若无示数则月球表面无磁场 B．将灵敏电流计与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如灵敏电流计无示数，则月球表面无磁场 C．将灵敏电流计与线圈组成闭合回路，使线圈绕某一轴转动，若灵敏电流计有示数，则月球表面有磁场 D．将灵敏电流计与线圈组成闭合回路，使线圈绕某一轴转动，若灵敏电流计无示数，则月球表面无磁场 【答案】C 【详解】该同学是利用电磁感应来检验月球表面是否存在磁场的。 A．如果回路不动，就算有磁场，回路中的磁通量也不变，回路中没有感应电流，所以不能判断，故A错误； B．线圈沿某一方向运动，如果磁场与该方向平行，电流计也是没有示数的，但是存在磁场，故B错误； C．如果灵敏电流计有示数，则说明回路中磁通量发生了变化，当然存在磁场，C正确； D．如果线圈绕着磁感线转动，线圈中的磁通量不变，灵敏电流计无示数，但是存在磁场，所以不能判断，故D错误。 故选C。 二．楞次定律的基本认识（共4小题） 6．(25-26高二下·四川成都树德中学·)如图所示，一个“9”字型导线框放在光滑绝缘水平台面上，“9”外“○”为一用丝绸摩擦过的环形玻璃棒，在外力作用下绕其中轴在水平面上转动。下列说法正确的是（    ） A．如“○”匀速转动，导线框中的感应电流为顺时针方向 B．如“○”匀速转动，导线框中的感应电流为逆时针方向 C．如“○”加速转动，导线框将远离环形玻璃棒 D．如将“○”放在“□”内（“○”直径小于“□”边长），且减速转动，导线框具有扩张趋势 【答案】C 【详解】AB．匀速转动时，环形电流大小不变，产生的磁场强弱也不变，穿过 “9” 字型导线框的磁通量不变化，因此“9” 字型导线框中不会产生感应电流，故AB错误； C．加速转动时，环形电流增大，产生的磁场增强，穿过“9” 字型导线框的磁通量增加，根据楞次定律，“9” 字型导线框会通过远离环形玻璃棒来阻碍磁通量的增加，故C正确； D．减速转动时，环形电流减小，产生的磁场减弱，穿过“9” 字型导线框的磁通量减少，根据楞次定律，“9” 字型导线框会通过收缩来阻碍磁通量的减少，因此导线框具有收缩趋势，故D错误。 故选C。 7．如图甲所示，将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表及开关进行连接。该电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从右接线柱流入电流表时，指针向右偏转。其中A线圈绕法如图乙所示，B线圈绕法如图丙所示。开关闭合，线圈A放在线圈B中。下列判断正确的是（　　） A．断开开关的瞬间，电流表指针将向右偏转 B．将线圈A从线圈B中拔出时，电流表指针将向右偏转 C．当滑动变阻器的滑片向左加速滑动时，电流表指针将向右偏转 D．当滑动变阻器的滑片向左匀速滑动时，电流表指针不发生偏转 【答案】C 【详解】A．断开开关的瞬间，由安培定则可知，A线圈中的磁场方向向上，磁通量减小，B线圈中磁通量减小，由楞次定律可知，B线圈中感应电流的磁场方向向上， B线圈中的感应电流由c流向d，电流从左接线柱流入电流表，电流表指针将向左偏转，故A错误。 B．将线圈A从线圈B中拔出时，B线圈中磁通量减小，由楞次定律可知，B线圈中感应电流的磁场方向向上， B线圈中的感应电流由c流向d，电流从左接线柱流入电流表，电流表指针将向左偏转，故B错误。 CD．当滑动变阻器的滑片向左加速滑动时，或者向左匀速滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻值都减小，电路中的电流增大，A线圈中的磁场方向向上，磁通量增大，B线圈中的磁通量增大，由楞次定律可知，B线圈中感应电流的磁场方向向下，B线圈中感应电流由d流向c，电流从右接线柱流入电流表，电流表指针将向右偏转，故C正确，D错误。 故选C。 8．(25-26高二上·北京大兴区·期末)如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关瞬间，线圈M和线圈P相互吸引 B．闭合开关，达到稳定后，电流表的示数不为0 C．断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由b到a D．断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向左 【答案】C 【详解】A．闭合开关瞬间，穿过线圈P的磁通量增加，根据楞次定律的推论（感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因）可知，线圈M和线圈P相互排斥，故A错误； B．闭合开关，达到稳定后，穿过线圈P的磁通量不变，线圈P中感应电流为零，电流表的示数为0，故B错误； CD．断开开关之前，线圈M中的电流方向为逆时针（从右向左看），穿过线圈P的磁场向右，断开开关瞬间，穿过线圈P的磁通量减少，根据楞次定律可知，线圈P中的感应电流的磁场向右，根据右手螺旋定则可知，线圈P中的电流为逆时针（从右向左看），流过电流表的电流方向由b到a，故C正确，D错误。 故选C。 9．(25-26高二上·内蒙古包头·期末)包头市某高中教室墙上有一扇朝南的钢窗，当把钢窗向内拉开90°的过程中（不考虑地磁偏角），下列说法正确的是（　　） A．穿过钢窗的地磁场的磁通量变大 B．穿过钢窗的地磁场的磁通量不变 C．从开窗人的角度看，钢窗中的感应电流方向是逆时针 D．从开窗人的角度看，钢窗中的感应电流方向是顺时针 【答案】C 【详解】AB．根据 其中为把钢窗向内拉开过程中钢窗初、末位置的夹角，即增大，穿过钢窗的地磁场的磁通量变小，故AB错误； CD．因地球等效于条形磁铁，其南北极与地理的南北极相反，故地磁场方向是进来的，当增大，Φ减小，根据楞次定律的增反减同，感应电流的磁场方向也是进来的，再据右手螺旋定则知从开窗人的角度看，钢窗中的感应电流方向是逆时针，故C正确，D错误。 故选C。 三．楞次定律的综合应用（共6小题） 10．(25-26高二下·山西现代双语学校学校等校·期中)如图所示，电磁俘能器由动磁铁、定磁铁和若干固定线圈组成，当受到外界激励时，动磁铁围绕定磁铁顺时针旋转，与线圈发生相对运动，线圈中会产生感应电流。若动磁铁产生的磁场垂直于纸面向里，下列说法正确的是（　　） A．动磁铁的磁性越强，线圈中产生的感应电流越大 B．如图位置时，线圈1中感应电流产生的磁场垂直纸面向里 C．如图位置时，线圈1和2中感应电流方向均为顺时针 D．如图位置时，线圈2有扩大的趋势 【答案】B 【详解】A．感应电流的大小与磁通量变化快慢有关，即动磁铁的磁性越强，但是转动很慢，则线圈中产生的感应电流不会越大，故A错误； BCD．当动磁铁围绕定磁铁顺时针旋转到如图位置时，线圈1中的磁通量垂直于纸面向里且减小，则线圈1中感应电流产生的磁场垂直纸面向里，线圈2中的磁通量垂直于纸面向里且增大，根据楞次定律可知，线圈1和2中感应电流方向分别为顺时针和逆时针，线圈2有缩小的趋势，故B正确，CD错误。 故选B。 11．如图1所示，红色发光二极管和绿色发光二极管并联后与圆形导体线圈的两端点连接。线圈中存在垂直线圈平面的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图2所示，其中t1~t2时间内为与横轴平行的直线。已知磁场方向垂直纸面向外为正方向，两二极管均为理想二极管，下列判断正确的是（　　） A．0~t1的时间内，红色二极管发光 B．t1~t2的时间内，绿色二极管发光 C．t2~t3的时间内，红色二极管发光 D．t3~t4的时间内，绿色二极管发光 【答案】C 【详解】A．已知磁场方向垂直纸面向外为正方向，0~t1的时间内,穿过线圈的磁场方向是向外且磁通量随磁感应强度增加而增加，由楞次定律的“增反减同”，线圈的上端相当于等效电源的正极，根据二极管的单向导电性，此时绿色二极管发光，故A错误； B．t1~t2的时间内，穿过线圈的磁通量不变化，不产生感应电动势，两二极管都不发光，故B错误； C．t2~t3的时间内，穿过线圈的磁场方向是向外且磁通量随磁感应强度减小而减小，由楞次定律的“增反减同”，线圈的下端相当于等效电源的正极，此时红色二极管发光，故C正确； D．t3~t4的时间内，穿过线圈的磁场方向是垂直纸面向里且磁通量随磁感应强度增大而增加，由楞次定律的“增反减同”，线圈的下端相当于等效电源的正极，此时红色二极管发光，故D错误。 故选C。 12．(25-26高二下·四川成都实验外国语学校·期中)在光滑绝缘水平面上，有三个金属圆环依次等间距排列，在金属圆环2直径位置的正上方固定一条直导线通以电流（导线与金属环2距离很近），俯视图如图所示。当电流增加时，则（　　） A．1圆环向左运动，3圆环向右运动 B．2圆环静止不动，但圆环面积有缩小的趋势 C．2圆环对桌面的压力变大 D．1圆环与3圆环产生的感应电流方向相同 【答案】A 【详解】A．根据楞次定律可知，当电流增加时，穿过圆环1和圆环3的磁通量均增大，为阻碍磁通量的增大，两圆环均有远离导线的趋势，即1圆环向左运动，3圆环向右运动，故A正确； B．由于直导线位于圆环2直径的正上方，根据对称性，穿过圆环2左半部分的磁通量（向外）与右半部分的磁通量（向里）大小相等、方向相反，总磁通量始终为零。当电流增加时，总磁通量仍为零，不产生感应电流，圆环2不受安培力，没有收缩或扩张的趋势，故B错误； C．圆环2中无感应电流，不受安培力作用，竖直方向上只受重力和支持力，对桌面的压力等于重力，保持不变，故C错误； D．圆环1处原磁场方向垂直纸面向外，磁通量增加，根据楞次定律，感应电流磁场方向向里，由安培定则可知感应电流为顺时针方向；圆环3处原磁场方向垂直纸面向里，磁通量增加，根据楞次定律，感应电流磁场方向向外，由安培定则可知感应电流为逆时针方向。两圆环感应电流方向相反，故D错误。 故选A。 13．(25-26高二下·广西玉林九校·期中)用一根轻质细杆悬挂在O点的圆形导体环可以在竖直平面内来回摆动，空气阻力和摩擦力均不计，在如图所示的虚线正方形区域有垂直于圆环的摆动面指向纸内的匀强磁场。下列说法错误的是（　　） A．此摆开始摆动进入磁场时机械能不守恒 B．导体环通过最低位置时，环中感应电流最大 C．导体环进入磁场和离开磁场时，环中感应电流的方向肯定相反 D．最后此摆在匀强磁场中摆动时，机械能守恒 【答案】B 【详解】A．感应电流产生的条件是穿过闭合导体环的磁通量发生变化，圆环进入磁场时，穿过圆环的磁通量发生变化，会产生感应电流，安培力做负功，机械能转化为电能，因此机械能不守恒，A正确； B．当圆环运动到最低位置时，整个圆环完全处于匀强磁场中，穿过圆环的磁通量不变，因此感应电流为零，B错误； C．根据楞次定律：进入磁场时，向里的磁通量增加，感应电流的磁场向外，感应电流沿逆时针方向；离开磁场时，向里的磁通量减少，感应电流的磁场向里，感应电流沿顺时针方向，因此感应电流方向相反，C正确； D．最终圆环整体都在匀强磁场中摆动，穿过圆环的磁通量始终不变，没有感应电流，圆环只受重力，则机械能守恒，D正确。 故选B。 14．(25-26高二上·湖北天门·期末)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 【详解】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。 15．如图，A和B都是铝环，环A是闭合的，环B是断开的，两环分别固定在一横梁的两端，横梁可以绕中间的支点转动。下列说法正确的是（　　） A．用磁铁的N极靠近A环，A环会被吸引 B．用磁铁的N极靠近B环，B环内没有产生感应电动势 C．分别用磁铁的N极和S极靠近A环，A环均会被排斥 D．分别用磁铁的N极和S极靠近A环，A环产生的感应电流方向相同 【答案】C 【详解】AC．无论是用磁铁的N极还是S极靠近A环时，根据“来拒去留”可知，A环均会被排斥，A错误，C正确； B．用磁铁的N极靠近B环，穿过B环的磁通量发生变化，则B环有感应电动势，只是无感应电流，B错误； D．用磁铁的N极靠近A环时，穿过A环的磁通量向里增加；而用磁铁的S极靠近A环时，穿过A环的磁通量向外增加，根据楞次定律可知，A环产生的感应电流方向相反，D错误。 故选C。 四．右手定则的基本应用（共4小题） 16．如图所示，两个线圈绕在同一根铁芯上，并分别与两个光滑水平金属导轨相连，金属棒ab和cd分别静止放在两个导轨上，接触良好。左侧轨道有竖直向下的匀强磁场，右侧轨道有竖直向上的匀强磁场，当ab棒开始向右做匀加速运动，关于cd棒运动情况下列说法正确的是（    ） A．静止 B．向左运动 C．向右运动 D．无法确定 【答案】B 【详解】根据右手定则，当ab棒开始向右做匀加速运动时，在ab中的感应电流从b到a，且感应电流大小逐渐增加；根据右手螺旋定则可知，在铁芯中的磁场向上增加，根据楞次定律可知，下方线圈中产生的感应电流由下到上，则流过cd的电流由c到d，由左手定则可知，cd受安培力向左，则cd向左运动。 故选B。 17．(25-26高二·浙江北斗联盟·期中)2025年9月3日，为纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年，北京天安门广场举行了盛大的“九三阅兵”。在阅兵中，我国自主研制的歼-35A战机组成编队保持完美队形于9点55分匀速飞越天安门上空。若飞行员观察到身旁的战机始终保持静止，则在歼-35A战机飞越天安门的过程中，下列说法正确的是（　　） A．9点55分指的是时间间隔 B．歼-35A战机加速度为g C．飞行员观察到身旁的战机始终保持静止是以地面为参考系 D．若飞机水平飞过天安门广场，则飞行员左侧机翼电势高 【答案】D 【详解】A．9点55分指的是时刻，故A错误； B．歼-35A战机匀速运动，则加速度为零，故B错误； C．因飞行员观察到身旁的战机始终保持静止，可知飞行员以他自己驾驶的歼-35A战机为参考系，故C错误； D．北半球地磁场存在竖直向下的分量，飞机水平飞行时，机翼切割地磁场磁感线产生动生电动势，根据右手定则可知左侧机翼电势更高，故D正确。 故选D。 18．(25-26高二下·重庆大足中学·月考)如图所示，金属导轨上的导体棒在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈中将有感应电流产生且被螺线管吸引（　　） A．向右做加速运动 B．向右做减速运动 C．向左做匀速运动 D．向左做加速运动 【答案】B 【详解】A．导体向右做加速运动时，根据右手定则判断，ab中产生的感应电流方向从a到b，根据安培定则可知，螺线管左端为S极，感应电流增大，螺线管产生的磁场增强，穿过c的磁通量增大，根据楞次定律可知，c中产生逆时针方向（从左向右看）的感应电流，右侧相当于S极，则线圈c被螺线管排斥，故A错误。 B．导体向右做减速运动时，根据右手定则判断，ab中产生的感应电流方向从a到b，根据安培定则可知，螺线管左端为S极，感应电流减小，螺线管产生的磁场减弱，穿过c的磁通量减小，根据楞次定律可知，c中产生顺时针方向（从左向右看）的感应电流，右侧相当于N极，则线圈c被螺线管吸引，故B正确； C．当导体棒向左匀速运动时，产生恒定的电流，线圈中的磁通量恒定不变，线圈c中无感应电流出现，也不被螺线管排斥，故C错误； D．导体棒向左做加速运动时，根据右手定则可判断，ab中产生的感应电流方向从b到a，根据安培定则可知，螺线管左端为N极，感应电流增大，螺线管产生的磁场增强，穿过c的磁通量增大，根据楞次定律可知，c中产生顺时针方向（从左向右看）的感应电流，右侧相当于N极，则线圈c被螺线管排斥，故D错误。 故选B。 19．(25-26高二下·湖南张家界第一中学·月考)如图所示，线圈C连接光滑平行水平导轨，导轨处在方向垂直纸面向里的匀强磁场中，导轨电阻不计，导轨上放着导体棒MN。为了使闭合线圈A产生图示方向的感应电流，可使导体棒MN（　　） A．向左匀速运动 B．向左减速运动 C．向右匀速运动 D．向右减速运动 【答案】B 【详解】如果是磁通量减小引起的感应电流，则感应电流产生的磁场与原磁场方向相同，所以线圈C中的电流方向和A中的电流方向相同，并且在减小，所以根据右手定则，导体棒在向左做减速运动；如果是磁通量增加引起的感应电流，则C中的感应电流方向与原磁场方向相反，且原磁场强度在增加，即导体棒向右做加速运动。 故选B。 五．法拉第电磁感应定律的认识与基本应用（共5小题） 20．(25-26高二下·重庆名校联盟·期中)如图甲所示，一个圆形线圈用绝缘杆固定在天花板上，线圈的匝数为，半径为，总电阻为，线圈平面与匀强磁场垂直，且下面一半处在磁场中，时磁感应强度的方向如图甲所示，磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．在的时间间隔内线圈内感应电流先沿顺时针方向后沿逆时针方向 B．在的时间间隔内线圈受到的安培力先向上后向下 C．在的时间间隔内线圈中感应电流的大小为 D．在时线圈受到的安培力的大小为 【答案】C 【详解】A．由楞次定律可知，在内原磁场向里减小，故感应磁场向里，电流顺时针方向；内原磁场向外增大，故感应磁场向里，电流仍顺时针，因此线圈内感应电流始终沿顺时针方向，故A错误； B．感应电流始终沿顺时针方向，由左手定则可知，在内原磁场向里减小，安培力向下；内原磁场向外增大，安培力向上，因此在的时间间隔内线圈受的安培力向下后向上，故B错误； C．由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势 由欧姆定律可知，在的时间间隔内线圈中感应电流的大小 解得，故C正确； D．由图乙所示图像可知，在时磁感应强度大小，线圈所受安培力大小，故D错误； 故选C。 21．(25-26高二·广西·)如图甲所示，边长为、电阻为的单匝正方形导线框固定在水平纸面内。以线框的对角线所在的虚线为分界线，左侧空间内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，规定垂直于纸面向里为正方向，左侧磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，图中、均已知。虚线右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小恒为。下列说法正确的是（　　） A．0时刻穿过线框的磁通量为0，线框受到的安培力为0 B．时刻线框受到的安培力大小为 C．内线框产生的焦耳热为 D．内通过线框的电荷量为 【答案】C 【详解】A．由题意可知，时刻虚线左侧磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外，而虚线右侧磁场始终垂直纸面向里，大小恒为，所以0时刻穿过线框的磁通量为0；根据楞次定律可知，线圈中的感应电流方向为逆时针方向，则根据左手定则可知，时刻线框受到的安培力不为0，故A错误； B．根据法拉第电磁感应定律可知，线框中的感应电动势为 则根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的电流为 由题图可知，时刻线框虚线的左侧磁感应强度为0，则时刻线框受到的安培力大小为，故B错误； C．内线框产生的焦耳热为，故C正确； D．内通过线框的电荷量为，故D错误。 故选C。 22．如图所示，某范围足够大的匀强磁场中，有两个用相同规格导线制成的单匝圆形闭合线圈a、b，线圈a、b的半径之比为1：2，两线圈所在平面均与磁场方向垂直。当该磁场的磁感应强度变化一段时间后，线圈a中产生的热量为1J，则该段时间内，线圈b中产生的热量为（　　） A．0.5J B．1J C．4J D．8J 【答案】D 【详解】根据法拉第电磁感应定律 ​ 可得 导线电阻率、横截面积均相同，线圈电阻为 ​ 可得 根据焦耳定律，线圈产生的热量 可得 由题意知，因此 故选 D。 23．(25-26高二下·河南驻马店第二高级中学等校·期中)在竖直方向的磁场中水平放置一个匝、面积为的圆形导体线圈，圆形线圈由电阻率为、横截面积为的导线绕制而成。规定线圈中电流和磁场的正方向如图甲所示（图示电流方向为正，磁场向上为正）。磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示，下列说法不正确的是（　　） A．线圈的总电阻为 B．在内，线圈中的感应电流方向为正方向 C．在内，线圈中的感应电动势大小为 D．内与内，线圈中的感应电流大小之比为1∶8 【答案】C 【详解】A．圆形导体线圈的面积为 线圈的总电阻为 联立可得，故A正确； B．0～0.4s内，磁感应强度增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，感应电流的磁场与原场强方向相反，根据右手螺旋定则，可知感应电流的方向为正，故B正确； C．0.4～0.5s内线圈中的感应电动势大小，故C错误； D．0～0.4s内线圈中的感应电动势大小 设线圈的电阻为，0～0.4s内与0.4～0.5s内线圈中的感应电流大小之比，故D正确。 本题选错误的，故选C。 24. (25-26高二下·广东深圳沙井中学·期中)如图甲所示，匝的线圈（图中只画了2匝），电阻，其两端与一个的电阻相连，线圈内有指向纸内方向的磁场。线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。求： (1)判断通过电阻的电流方向； (2)线圈产生的感应电动势大小； (3)电阻在内产生的焦耳热。 【答案】(1)电流方向为 (2) (3) 【详解】（1）根据图像可知，线圈中垂直于纸面向里的磁场增大，为了阻碍线圈中磁通量的增大，根据楞次定律可知线圈中感应电流产生的磁场垂直于纸面向外，根据安培定则可知线圈中的感应电流为逆时针方向，结合该图，通过电阻的电流方向为 （2）由图乙 根据法拉第电磁感应定律 代入数据解得 （3）电阻两端的电压为路端电压，根据分压规律可知 根据焦耳定律，时间内产生的焦耳热为 代入数据解得 六．E=BLv的认识与基本应用（共4小题） 25．(25-26高二·新疆喀什·期中)如图所示，导体ab是金属线框的一个可动边，ab边长L=0.4m，磁场的磁感应强度B=0.1T，当ab边以速度v=5m/s向右匀速移动时，下列判断正确的是（     ） A．流过R的电流的方向向上，感应电动势的大小为0.2V B．流过R的电流的方向向下，感应电动势的大小为0.4V C．感应电流的方向由b到a，感应电动势的大小为0.2V D．感应电流的方向由b到a，感应电动势的大小为0.4V 【答案】C 【详解】根据右手定则可知，感应电流的方向由b到a，流过R的电流的方向向下，又由 代入数据可得，感应电动势的大小为E=0.2V 故选C。 26．(25-26高二·北京房山区·调研)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 【详解】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。 27．如图所示，在MN、PQ间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场区域宽度为2L。“L”型铝线框，在水平面上以速度向左匀速穿过磁场区域，运动过程中af与MN始终平行，铝线框边长，。则在线框穿过磁场区域的过程中，产生的感应电动势有效值为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】进入磁场至进入磁场阶段，切割磁场，感应电动势为 进入磁场至进入磁场阶段， 与切割磁场，感应电动势 进入磁场至出磁场阶段，与切割磁场，感应电动势 出磁场至出磁场阶段，切割磁场，感应电动势 每个阶段位移均为，故每个阶段时间 总时间 根据感应电动势有效值的定义 解得 故选A。 28. 如图1为三相交流电电动机模型示意图，三根线圈通电后会产生以角速度ω0匀速旋转的磁场。边长为L、总电阻为R的单匝正方形金属框abcd置于线圈内部。图2为简化后的俯视图，已知转动过程中ab、cd经过位置的磁感应强度大小均为B，磁场方向始终与ab、cd垂直，也与它们的运动方向垂直。金属框绕中心轴OO'转动，不计一切阻力，不考虑自感现象。 (1)当金属框在图2位置时，金属框角速度为0，求金属框ab边产生的感应电动势大小，并判断此时电流方向（用字母abcd表示）； (2)求（1）问状态下ab边受到的安培力大小； (3)金属框在磁场的驱动下加速转动。当金属框的角速度达到ω1（ω1<ω0）时，求金属框的热功率P1与金属框所受安培力功率P2之比。 【答案】(1)， (2) (3) 【详解】（1）根据题中所给情境，可知金属框ab边和cd边此时均切割磁感，产生感应电动势，相对切割磁感线的速度为 产生的电动势为 解得 根据右手定则，可知电流方向为 （2）图2状态瞬时感应电流为 解得 则ab边所受的安培力为 （3）当线框的角速度为时，线框的生热功率为 其中， 联立解得 金属框ab边和cd边所受安培力的功率和为 其中 联立解得 故金属框的热功率P1与金属框所受安培力功率P2之比 七．转动切割问题（共4小题） 29．(25-26高二·广东东莞实验中学等校·期中)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 【详解】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。 30．(25-26高二下·河南开封六校·期中)如图所示，为法拉第圆盘发电机的示意图：铜质圆盘安装在水平铜轴上，圆盘位于两磁极之间，两磁极产生的磁场（视为磁感应强度为B的匀强磁场）区域面积小于圆盘面积，磁场方向与圆盘平面垂直。两铜片C、D分别与转动轴和圆盘的边缘接触。不计接触点的摩擦力和空气阻力。在外力作用下圆盘以恒定的角速度顺时针转动（从左向右看）。已知圆盘半径为r，电路中只考虑定值电阻R，其余电阻忽略不计，下列说法正确的是（　　） A．因圆盘无磁通量变化，故电阻R中无电流通过 B．铜片C的电势高于铜片D的电势 C．流过电阻R的电流大小为 D．若使圆盘反向转动，同时对调磁极，电阻R中的电流方向不变 【答案】D 【详解】A．圆盘在磁场中做切割磁感线运动，根据法拉第电磁感应定律，会产生感应电动势，电路是闭合回路，从而在电路中形成感应电流，电阻R中有电流通过，故A错误； B．根据右手定则，圆盘转动时，相当于半径切割磁感线，四指指向感应电流方向，在圆盘这个电源内部，电流从低电势流向高电势，所以铜片C的电势低于铜片D的电势，故B错误； C．铜盘转动时，相当于半径切割磁感线，但是两磁极产生的磁场（视为磁感应强度为B的匀强磁场）区域面积小于圆盘面积，圆盘半径为r，可知切割磁感线的是半径的一部分，产生的感应电动势小于半径切割磁感线产生的感应电动势，即感应电动势小于 可知流过电阻R的电流大小小于，故C错误； D．若使圆盘反向转动，同时对调磁极，根据右手定则，感应电流方向不变，那么电阻R中的电流方向不变，故D正确。 故选D。 21．(25-26高二·江苏扬州新华中学·)如图，导体的长为，绕点以角速度匀速转动，长为，且、、三点在一条直线上，有一磁感应强度为的匀强磁场充满转动平面，且与转动平面垂直，则导体产生的感应电动势大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】导体产生的感应电动势大小为 故选C。 32．如图，在xOy平面内，x>0的区域内有垂直纸面向外的磁场，磁场上边界为直线y=L，下边界为x轴，磁感应强度随横坐标变化而变化的关系为。一无限长直导体棒初始时与y轴正半轴重合，某时刻以坐标原点为圆心顺时针转动，角速度恒为ω，则导体棒离开磁场前其产生的感应电动势最小值为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】设导体棒转过的角度为α，以原点为圆心转动，棒上任意一点到原点的距离为r，则该点的横纵坐标分别为， 由于 所以 取微元dr，其产生的感应电动势为 所以导体棒产生的感应电动势为 由此可知，当时，sin2α最大，等于1，所以感应电动势最小，最小值为 故选C。 八．通电自感与断电自感（共4小题） 33. (25-26高二下·江西多校·)如图所示，该电路为演示自感现象的实验电路。实验时，先闭合开关，稳定后设通过线圈的电流为，通过小灯泡的电流为，小灯泡处于正常发光状态，迅速断开开关，则可观察到小灯泡仍发光一小段时间后才熄灭。在小灯泡仍发光的一小段时间中，下列判断正确的是（　　） A．线圈中电流逐渐增大 B．线圈的端电势低于端电势 C．小灯泡中电流由逐渐减为零，方向与相同 D．小灯泡中电流由逐渐减为零，方向不变 【答案】B 【详解】A．迅速断开开关瞬间，线圈中电流试图减小，根据楞次定律，线圈产生自感电动势阻碍电流减小，线圈中电流方向仍为，大小由逐渐减小，故A错误； B．此时线圈相当于电源，线圈中电流方向，即电源内部电流方向为，线圈的端电势低于端电势，故B正确； CD．断开开关后，线圈与小灯泡构成闭合回路，线圈中的电流流过小灯泡，所以小灯泡中电流由逐渐减为零，回路中电流方向为小灯泡，即通过小灯泡的电流方向与原电流方向相反，故CD错误。 故选B。 34．(25-26高二下·江西景德镇一中·期中)如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其自感系数很大，直流电阻忽略不计，下列说法正确的是（　　） A．S闭合瞬间，B立即亮 B．S闭合瞬间，A立即亮，B不亮 C．S断开瞬间，B逐渐熄灭 D．S断开瞬间，A闪亮一下，然后逐渐熄灭 【答案】D 【详解】AB．开关S闭合时，灯泡A所在支路由于二极管的单向导电性而处于断路状态，所以灯泡A不会亮；由于线圈的自感作用，灯泡B逐渐亮起来，故A错误，B错误； CD．开关S断开瞬间，由于线圈的自感作用，线圈、二极管、灯泡A构成了一个闭合回路，自感电流的方向符合二极管的导通方向，所以灯泡A开始发光，随着自感电流减小，灯泡A熄灭，即灯泡A闪亮一下，然后逐渐熄灭；灯泡B则立即熄灭，故C错误，D正确。 故选D。 35．(25-26高二下·江西南昌中学·期中)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 【详解】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。 36．如图所示，和是规格相同的两个灯泡，与线圈串联，与可调电阻串联。调节电阻和，使两个灯泡都正常发光。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S，和同时亮起 B．断开开关S，缓慢熄灭，立即熄灭 C．增大电阻，断开开关S瞬间可能观察到闪亮一下 D．减小电阻，断开开关S瞬间可能观察到闪亮一下 【答案】C 【详解】电路稳定时，两灯均正常发光，说明通过两灯的电流相同，设为，即 A．闭合开关S时，线圈L会产生自感电动势，阻碍电流的增大，因此是逐渐变亮的，而所在支路无电感，会立即亮起，故A错误； B．断开开关S时，线圈L会产生自感电动势，与、构成闭合回路，电流逐渐衰减，因此和都会缓慢熄灭，故B错误； C．若增大电阻R，电路稳定时，支路的电流会减小，而支路的电流保持不变，此时，断开开关S瞬间，线圈中的电流会流过，其大小大于原来的电流，因此闪亮一下再熄灭，故C正确； D．减小电阻，只会增大干路电流，和支路的电流仍相等，断开开关时，流过的电流不会超过其原来的电流，因此不会闪亮，故D错误。 故选C。 九．涡流与电磁阻尼（共4小题） 37．(25-26高二下·四川巴中南江中学·期中)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，原来静止的铝框会受到电磁力的作用而反方向转动 B．图乙中，金属线圈对条形磁铁的振动没有影响 C．图丁中，线圈通入高频交流电时，冶炼炉中的金属形成涡流产生大量热量使金属熔化 D．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，在塑料管中运动时间长 【答案】C 【详解】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．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C正确； D．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D错误。 故选C。 38．电磁炉热效率高达90%，炉面无明火，无烟无废气，“火力”强劲，安全可靠。图示是描述电磁炉工作原理的示意图，下列说法正确的是（　　） A．电磁炉通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作 B．电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅，主要原因是这些材料的导热性能较差 C．锅底的涡流方向与线圈平面平行 D．锅底厚一些加热效果更好 【答案】A 【详解】A．电磁炉是利用了电磁感应现象，非均匀变化的电流产生变化的磁场，变化的磁场在铁质锅底产生涡流，使锅发热而对锅内物体加热，故A正确； B．金属锅自身产生无数小涡流而直接加热于锅，陶瓷锅或耐热玻璃锅属于绝缘材料，里面不会产生涡流，故B错误； C．涡流是在锅底内部的闭合电流，其方向与线圈产生的磁场方向垂直，而不是与线圈平面平行，故C错误； D．锅底太厚的话，涡流产生的热量会更多地消耗在锅底内部，反而降低加热效率，所以锅底薄一些加热效果更好，故D错误。 故选A。 39．(25-26高三下·北京海淀区·期中)轻轻拨动一个铜盘可以使其长时间地绕OO′轴逆时针（俯视图）自由转动。如果在铜盘转动时把蹄形磁体的两极放在铜盘的边缘（但并不接触），如图所示，铜盘可以在较短的时间内停止转动。关于铜盘逐渐停止转动的过程，下列说法正确的是（　　） A．铜盘的发热功率不变 B．铜盘边缘的电势高于铜盘圆心处的电势 C．若仅增强磁体的磁性，铜盘运动时间将变长 D．若使磁体绕OO′轴与铜盘同向转动，铜盘一定会越转越快 【答案】B 【详解】A．铜盘减速转动过程中，角速度不断减小，铜盘切割磁感线产生的感应电动势 故不断减小，发热功率为 所以发热功率也不断减小，A错误； B．由图可知，蹄形磁铁N极在下，S极在上，磁场方向竖直向上，铜盘逆时针（俯视图）转动，对磁场中从圆心到边缘的导体切割磁感线，由右手定则可知，感应电动势方向由圆心指向边缘，因此铜盘边缘电势高于圆心电势，B正确； C．仅增强磁体磁性，磁感应强度增大，相同转速下感应电动势更大，涡流更大，电磁阻力更大，铜盘更快停止，运动时间更短，C错误； D．若磁体和铜盘同向转动，只有当磁体角速度大于铜盘角速度时，铜盘才会加速，此时为电磁驱动；若磁体角速度小于铜盘，铜盘仍受电磁阻力减速，因此铜盘不一定越转越快，D错误。 故选B。 40．(25-26高三上·安徽阜阳临泉县安徽临泉田家炳实验中学（临泉县教师进修学校）·月考)金属探测器是一款高性能、专为安防设计的探测金属的电子仪器，手持式金属探测器广泛用于公共安全、教育、原材料加工等领域。其核心部件发射线圈和接收线圈如图所示。其原理是发射线圈产生的磁场遇到金属时，会在金属中产生涡流，涡流产生的磁场被接收线圈接收，金属探测器发出声光报警。金属探测器工作时通过发射线圈的电流最好是（　　） A．较强恒定电流 B．较弱恒定电流 C．低频交变电流 D．高频交变电流 【答案】D 【详解】AB．发射线圈产生的磁场在金属内部产生涡流，故发射线圈产生的磁场一定是变化的，恒定电流不符合，故AB错误； CD．高频交变电流在金属内部激发的涡流较强，涡流产生的磁场较强，易于被接收线圈接收，故C错误，D正确。 故选D。 一、一般解题步骤 第一步：梳理题干已知信息，判断问题类型； 第二步：明确磁场方向和磁通量变化情况； 第三步：利用楞次定律判断感应电流方向，利用法拉第电磁感应定律求解感应电动势大小； 第四步：根据问题，建立相关等式，求解问题。 二、楞次定律、右手定则、法拉第电磁感应定律等综合应用 一、应用楞次定律判断感应电流方向的“四步法” 二、安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的综合应用 1.规律比较 基本现象 应用的定则或定律 运动电荷、电流产生磁场 安培定则 磁场对运动电荷、电流有作用力 左手定则 电磁感应 部分导体做切割磁感线运动 右手定则 闭合回路磁通量变化 楞次定律 2.应用区别 关键是抓住因果关系： （1）因电而生磁 安培定则； （2）因动而生电、 右手定则； （3）因电而受力、 左手定则。 一、单选题 1．(25-26高二下·湖北武汉5G联合体·期中)物理学的发展离不开科学家们的贡献，他们的发现和研究成果对生活生产产生了很大的影响。下列描述正确的是（　　） A．通过甲图的实验，法拉第发现了电磁感应现象 B．法拉第在乙图情境中发现了电流的磁效应，首次建立了电与磁的联系 C．伏特根据丙图提出了分子电流假说，揭示了磁现象的电本质 D．丁图中，两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过电场实现的 【答案】A 【详解】A． 图甲是法拉第发现电磁感应的实验装置，故A正确； B．图乙装置对应的事件是奥斯特发现电流的磁效应，故B错误； C．图丙是安培提出的分子电流假说，故C错误； D．图丁的现象是通过电流产生的磁场实现的，故D错误。 故选A。 2．(24-25高三下·江苏南京汉开书院高中部·月考)如图，线圈A、滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B连到电流表上，线圈A装在线圈B里面。开关闭合瞬间电流表指针向右偏转。下列正确的是（　　） A．开关断开瞬间，电流表指针向左偏转 B．开关闭合瞬间，在A线圈中没有电磁感应现象发生 C．开关闭合，向右移动滑动变阻器的滑片，电流表指针向左偏转 D．开关闭合，向上拔出线圈A的过程中，线圈B将对线圈A产生排斥力 【答案】A 【详解】A．开关闭合瞬间，穿过线圈B的磁通量增加，电流表指针向右偏转；则开关断开瞬间，穿过线圈B的磁通量减少，电流表指针向左偏转，故A正确； B．开关闭合瞬间，A线圈中的电流增大，穿过线圈A的磁通量增加，在A线圈中有电磁感应现象发生，故B错误； C．开关闭合，向右移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器接入电路的阻值减小，A线圈中的电流增大，穿过线圈B的磁通量增加，电流表指针向右偏转，故C错误； D．开关闭合，向上拔出线圈A的过程中，穿过线圈B的磁通量减少，根据楞次定律推论“来拒去留”可知，线圈B将对线圈A产生吸引力，故D错误。 故选A。 3．与一般吉他以箱体的振动发声不同，电吉他靠拾音器发声。如图所示，拾音器由磁体及绕在其上的线圈组成。磁体产生的磁场使钢质琴弦磁化而产生磁性，即琴弦也产生自己的磁场。当某根琴弦被拨动而相对线圈振动时，线圈中就会产生相应的电流，并最终还原为声音信号。下列说法中正确的是（　　） A．若磁体失去磁性，电吉他仍能正常工作 B．换用尼龙材质的琴弦，电吉他仍能正常工作 C．琴弦振动的过程中，线圈中电流的方向不会发生变化 D．拾音器的作用是利用电磁感应把琴弦的振动转化成电信号 【答案】D 【详解】A．若失去磁性则无法产生电磁感应，因此吉他不能正常工作，故A错误； B．电吉他不可以使用尼龙线做琴弦．若是尼龙线则不能构成回路，不会产生电磁感应现象，故B错误； C．琴弦振动时，线圈中产生感应电流的大小和方向均是变化的，若是恒定，则声音全是一种调，所以电流方向不可能不发生变化；而根据右手定则可知，电流方向一定是变化的．故C错误； D．电吉他是属于磁生电的应用，是根据电磁感应原理工作的．拾音器的作用是利用电磁感应把琴弦的振动转化成电信号，故D正确。 故选D。 4．(25-26高二·北京房山区·调研)如图所示，将线圈套在长玻璃管上，线圈的两端与电流传感器（可看作理想电流表）相连。将强磁铁从长玻璃管上端由静止释放，磁铁下落过程中将穿过线圈。实验观察到如图所示的感应电流随时间变化的图像。下列说法正确的是（　　） A．至时间内，磁铁受到线圈的作用力始终向上 B．至时间内，磁铁受到线圈的作用力方向先向上后向下 C．若将线圈到玻璃管上端的距离加倍，线圈中产生的电流峰值也将加倍 D．若将线圈的匝数加倍，线圈中产生的电流峰值可能几乎不变 【答案】D 【详解】AB．磁铁在线圈上方下落过程中，当磁铁接近线圈时，穿过线圈的磁通量增大，磁铁在靠近线圈下方下落过程中，穿过线圈的磁通量减小，可知磁铁下落过程中，在线圈中产生感应电流的一段时间内，感应电流激发的磁场对磁铁有磁场力的作用，根据楞次定律可知，该磁场力阻碍磁铁的相对运动，可知磁铁受到线圈的作用力向上，考虑到玻璃管为长玻璃管，在磁铁距离线圈较远时，线圈中不会产生感应电流，则线圈对磁铁无作用力，则t1～t3时间内磁铁不是始终受到线圈向上的作用力，故AB错误； C．如果没有磁场力的作用，对线圈有 解得 若将线圈到玻璃管上端的距离加倍，由于实际上线圈中产生了感应电流，该激发的磁场对磁铁有磁场力的作用，根据上述可知，该磁场力做负功，即速度并不是原来的两倍，可知，线圈中产生的电动势峰值不会加倍，即线圈中产生的电流峰值也不会加倍，故C错误； D．根据法拉第电磁感应定律有 令单匝线圈电阻为R0，根据闭合电路欧姆定律有 解得 则该值与线圈匝数无关，由于高度不变，可知线圈中产生的电流峰值可能几乎不变，故D正确。 故选D。 5．图为户外应急手摇发电手电筒的结构简图，当手电筒沿图示方向摇动时，小磁铁会不断往复地穿过固定线圈，连接线圈的小电珠随即发光。下列说法正确的是（　　） A．摇动过程中装置的机械能守恒 B．小磁铁往复运动过程中，线圈中的电流方向保持不变 C．手电筒摇动的振幅和周期不变，若只更换磁性更强的磁铁，则小电珠的亮度保持不变 D．手电筒摇动的振幅和周期不变，若只增加线圈的匝数，则小电珠的亮度增强 【答案】D 【详解】A．摇动过程中，小磁铁和线圈的机械能转化为电能，电能再转化为小电珠的光能和热能，所以装置的机械能不守恒，故A错误； B．当小磁铁穿过线圈时，磁通量先增加后减少，且磁铁运动方向相反时，磁通量变化的趋势也相反。根据楞次定律，感应电流的方向会发生改变，产生的是交变电流，故B错误； C．手电筒摇动的振幅和周期不变，意味着磁铁穿过线圈的时间Δt不变。更换磁性更强的磁铁，磁感应强度增大，使得磁通量增大，磁通量的变化量ΔΦ增大，根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势增大，灯泡亮度增加，故C错误； D．手电筒摇动的振幅和周期不变，意味着磁铁穿过线圈的时间Δt不变，磁感应强度不变，磁通量的变化量ΔΦ不变，若只增加线圈的匝数n，根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势增大，灯泡亮度增加，故D正确。 故选D。 6．(25-26高二·北京房山区·调研)如图所示，a、b两个闭合单匝线圈用同样的导线制成，半径。如图所示区域内有匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小。下列说法正确的是（　　） A．a、b线圈都产生了逆时针方向的电流 B．a、b线圈中产生的感应电动势之比 C．a、b线圈中感应电流之比 D．a、b线圈中电功率之比 【答案】C 【详解】A．根据楞次定律可知，a、b线圈都产生了顺时针方向的电流，A错误； B．根据 可得a、b线圈中产生的感应电动势之比，B错误； C．根据 可知 根据可知，a、b线圈中感应电流之比，C正确； D．根据可得，a、b线圈中电功率之比，D错误。 故选C。 7．(25-26高三上·内蒙古呼和浩特·期末)如图，足够长的平行光滑金属导轨、水平放置，间距为L，一端连接阻值为R的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻为r的导体棒放在导轨上，与导轨接触良好。导轨的电阻忽略不计。时金属棒以初速度v水平向右运动，经过一段时间停在导轨上，此过程中（　　） A．金属棒中的电流方向为 B．金属棒做匀减速直线运动 C．电阻R上产生的焦耳热为 D．金属棒的位移为 【答案】D 【详解】A．金属棒MN向右运动切割磁感线，根据右手定则电流方向为从N到M，故A错误； B．金属棒在运动过程中，受到的安培力为 F = BIL 根据闭合电路欧姆定律，感应电流 感应电动势 E = BLv'（v'为金属棒的瞬时速度） 联立可得安培力 根据牛顿第二定律，金属棒的加速度 由于金属棒的速度v'在减小，所以其加速度a也在减小。因此，金属棒做的是加速度减小的变减速直线运动，故B错误； C．根据能量守恒定律，金属棒减少的动能全部转化为整个电路中产生的焦耳热，即 电阻R和导体棒r串联，产生的焦耳热与电阻成正比，所以电阻R上产生的焦耳热，故C错误； D．对金属棒的整个减速过程，取向右为正方向，根据动量定理，安培力的冲量等于动量的变化量 即 通过的总电荷量 解得金属棒的位移 ，故D正确。 故选D。 8．如图所示，光滑水平面上存在竖直向下的匀强磁场，磁场的左右边界相互平行，范围足够大。一正方形金属线框在水平面上以初速度进入磁场，则穿过磁场的过程中（    ） A．线框做直线运动 B．线框做匀变速曲线运动 C．线框进、出磁场动能的变化相等 D．线框进、出磁场速度的变化相等 【答案】D 【详解】AB．线框穿过磁场的过程中，可将其实际运动分解为水平方向和竖直方向的两个分运动。对线框进行受力分析可知，在竖直方向上，线框所受安培力的合力为0，所以线框在竖直方向上做匀速直线运动；由于在水平方向上安培力阻碍线框的相对运动，所以线框在水平方向上向右做减速直线运动，根据法拉第电磁感应定律及安培力的表达式可知，随着速度的减小线框受到的安培力越来越小，故线框在水平方向的加速度越来越小，即合加速度越来越小，因此穿过磁场的过程中线框做的是变加速曲线运动， 故AB错误； C．根据动能定理可知，安培力做的功等于线框动能的变化。由于线框进磁场时的平均速度大于出磁场时的平均速度，故线框进磁场时受到安培力的平均值更大，所以位移相同的情况下，进磁场时安培力做的功更多，线框动能的变化更大，故C错误； D．在水平方向分别对线框进、出磁场的过程列动量定理方程有， 由于线框进出磁场的过程中磁通量的变化量相等，则有 联立解得 即线框进、出磁场的过程中水平方向速度的变化量大小相等，方向相同。由于竖直方向上线框做匀速直线运动，其速度的变化量为零，所以线框进、出磁场的过程中速度的变化相等，故D正确。 故选D。 9．在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环。规定导体环中电流的正方向如图1所示，磁场向上为正。当磁感应强度随时间按图2变化时，下列说法正确的是（　　） A．时，导体环中的感应电流最大 B．时，导体环中的感应电流方向为正 C．时，导体环受到的安培力最大 D．内，导体环有扩张趋势 【答案】B 【详解】A．根据法拉第电磁感应定律 可知时，导体环中感应电动势为零，感应电流为零，故A错误； B．时，磁感应强度正向减小，根据楞次定律“增反减同”可知导体环中的感应电流方向为正，故B正确； C．根据法拉第电磁感应定律可知时，感应电流不为零，但磁感应强度为零，根据可知导体环所受的安培力为零，故C错误； D．内，穿过导体环的磁通量变化，根据楞次定律“增缩减扩”可知导体环有收缩趋势，故D错误。 故选B。 二、解答题 10．(25-26高二下·四川成都外国语学校·)如图所示，一个匝、内阻的正方形线圈与的定值电阻串成闭合回路，正方形线圈的内切圆半径，内切圆区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度由经时间均匀增加到。在上述过程中，求： (1)正方形线圈内磁通量的变化量。 (2)流经定值电阻R的电流大小I。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）正方形线圈内磁场区域的面积 则正方形线圈内磁通量的变化量 （2）由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势大小 由闭合电路的欧姆定律，可得 11．(25-26高二下·新疆喀什莎车县第九中学·月考)如图甲所示，一个圆形线圈的匝数，线圈面积，线圈的电阻，线圈外接一个阻值的电阻，把线圈放入一个方向垂直于线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。 (1)线圈中产生的感应电动势等于多少？ (2)线路中的电流等于多少？ 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由图乙可知，磁感应强度的变化率为： 根据法拉第电磁感应定律： （2）电路总电阻为： 根据闭合电路欧姆定律： 12．如图所示，足够长的U形光滑导体框水平放置，宽度为L，一端连接的电阻为R。导体框所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。电阻为r的导体棒MN放在导体框上，其长度恰好等于导体框的宽度，且相互接触良好。其余电阻均可忽略不计。在水平拉力作用下，导体棒向右匀速运动，速度大小为v。 (1)请根据法拉第电磁感应定律推导导体棒匀速运动时产生的感应电动势的大小E=BLv； (2)求回路中感应电流I和导体棒两端的电压U； 【答案】(1)见解析 (2)， 【详解】（1）设导体棒匀速运动的时间为，则内导体棒向右移动的距离为 回路中磁通量的变化量为 根据法拉第电磁感应定律 可得 （2）回路总电阻为，感应电动势 根据闭合电路欧姆定律 导体棒两端电压为外电路的路端电压，即电阻两端的电压 一、单选题 1．如图所示，在水平放置的条形磁铁的N极附近，一个闭合线圈竖直下落并始终保持水平。在位置B处磁铁的磁感线正好与线圈平面平行，A、B之间和B、C之间的距离都比较小。在线圈从A到C的下落过程中，下列说法正确的是（　　） A．线圈受到的安培力始终做负功 B．线圈的机械能先减小后增大 C．在B位置时线圈的感应电流为0 D．俯视时，线圈的感应电流方向先逆时针后顺时针 【答案】A 【详解】AB．根据楞次定律的“来拒去留”由A到C过程中，线圈受到的安培力有竖直向上的分力，则安培力始终做负功，机械能一直减小，故A正确，B错误； C．经过位置B时，磁通量为零，但磁通量变化率不为零，感应电动势不为零，则电流不为零，故C错误； D．线圈经过A位置向B位置运动时，磁感线向上，磁通量减小，由楞次定律知线圈中感应电流为逆时针方向(从上往下看)；，经过位置B时向C位置运动时，磁感线向下，磁通量增大，感应电流为逆时针方向(从上往下看)，综上所述，俯视时，线圈的感应电流方向一直为逆时针，故D错误。 故选A。 2．在两根光滑的平行金属导轨上有两根直导线，导线中分别接有电流表A和电压表V，如图所示。导线以相同的初速度，在匀强磁场中用相同的加速度沿相同方向运动，则下列说法正确的是（　　） A．A读数为零，V读数为零 B．A读数不为零，V读数为零 C．V读数不为零，A读数为零 D．V读数不为零，A读数不为零 【答案】A 【详解】当两根导线以相同的初速度，在匀强磁场中用相同的加速度向右运动时，由两根导线和导轨组成的回路磁通量不变，回路无感应电流，电流表示数为零；只有当回路中存在电流时，电压表的指针才会偏转，回路无电流，电压表示数也为零。 故选A。 3．图为应用于新能源汽车某生产环节的“无接触电磁限位”装置示意图，铁芯上绕有线圈，其正前方有一闭合铝环，二者共轴。当线圈中电流突然增大时，则（     ） A．穿过铝环的磁通量变小 B．铝环与线圈之间无作用力 C．铝环与线圈之间有相互吸引的作用力 D．轴线上，铝环感应电流的磁场与线圈产生的磁场方向相反 【答案】D 【详解】A．当线圈中电流突然增大时，电流产生的磁场，其磁感应强度变大，根据可知穿过铝环的磁通量增大，故A错误； BC．根据楞次定律可知铝环与线圈之间有力的作用，且为斥力，故BC错误； D．根据楞次定律可知轴线上，铝环感应电流的磁场与线圈产生的磁场方向相反，故D正确。 故选D。 4．(25-26高二下·安徽特色高中教研联谊会·期中)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 【详解】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．(25-26高二下·湖北十堰县级高中教联体·月考)一个光滑平行金属导轨固定在水平桌面上，两导轨间通有竖直向下的匀强磁场，导轨左端连接着一个定值电阻。甲、乙、丙、丁四根导体棒在导轨上均以速度做匀速直线运动，则产生的感应电动势最大的是（　　） A．丁 B．丙 C．乙 D．可能是丙也可能是丁最大 【答案】B 【详解】设导轨间距为d，根据可知，甲乙丁切割磁感线的有效长度，产生的感应电动势均为，而丙满足磁场、速度和导体棒相互垂直，此时导体棒的有效长度为，其中为导体棒与导轨间的夹角，则产生的电动势为，所以感应电动势最大的是丙图。 故B正确。 6．(25-26高二下·湖北十堰二中教联体·)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 【详解】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。 7．在断电自感现象的研究中，几位同学手拉手与一节电动势为的干电池、导线、开关、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示方式连接，断开开关时人会有触电的感觉。已知人体的电阻比线圈的电阻大得多。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关瞬间，人也会有被电击的感觉 B．断开开关瞬间，线圈中的电流突然增大 C．断开开关瞬间，流过人的电流方向为由 D．断开开关瞬间，流过人的电流大于流过线圈的电流 【答案】C 【详解】A．闭合开关瞬间，人体两端电压约为，由于人体电阻很大，流过人体的电流很小，人不会有被电击的感觉，故A错误； B．断开开关瞬间，线圈产生自感电动势阻碍电流减小，线圈中的电流从原来的数值逐渐减小，不会突然增大，故B错误； C．断开开关前，线圈中电流方向从左向右。断开开关瞬间，线圈产生自感电动势，阻碍电流减小，线圈中电流方向不变，仍从左向右。此时线圈与人体构成闭合回路，电流从线圈右端流出，经过点流向点，即流过人的电流方向为由，故C正确； D．断开开关瞬间，线圈与人体串联构成回路，流过人的电流等于流过线圈的电流，故D错误。 故选C。 8．(25-26高二下·重庆巴蜀中学校·)工程师小李正在设计一款新型汽车的仪表盘。驾驶员转动钥匙启动汽车（相当于闭合开关S）的瞬间，代表“发动机运行正常”的主指示灯（L2）能立刻亮起，给驾驶员即时的反馈。同时，他还想加入一个特殊的“系统自检”指示灯（L1），在发动机稳定运行后才会熄灭，以此告诉驾驶员自检程序已经完成。为了实现这个效果他设计了如下的电路图∶将“系统自检”指示灯与电感线圈并联，然后再将这个并联部分与“主指示灯”串联，最后接入汽车的电池（E）和启动开关（S）。以下说法错误的是（　　） A．刚闭合（启动汽车）的瞬间，主指示灯立刻变亮，给予驾驶员即时反馈 B．刚闭合的瞬间，通过主指示灯的电流大于通过自检指示灯的电流 C．闭合待电路稳定后（发动机正常运行），自检指示灯熄灭，主指示灯比启动瞬间更亮 D．闭合待电路稳定后，若将断开（关闭汽车）的瞬间，主指示灯立即熄灭，而自检指示灯会闪亮一下再熄灭 【答案】B 【详解】A．刚闭合的瞬间，中立即有电流，则立刻变亮，故A正确； B．刚闭合的瞬间，线圈中产生很大的自感电动势阻碍电流的增加，则线圈相当于断路，则此时通过的电流等于通过的电流，故B错误； C．闭合待电路稳定后，线圈将短路，则熄灭，比原来更亮，故C正确； D．闭合待电路稳定后，将断开瞬间，中电流立即消失，则立即熄灭，而线圈中产生自感电动势阻碍电流的减小，则线圈相当于电源，与组成回路，则闪亮一下再熄灭，故D正确。 本题要求选择错误的，故选B。 9．(25-26高二·广西·)上海慧眼是中国自主研制开发的世界上首个电涡流摆式调谐质量阻尼器。该阻尼器的原理如图所示：摆锤的底部附着永磁体，它们一起在导体板的上方左右摆动，导体板内产生涡流。下列说法正确的是（　　） A．导体板产生的感应电流大小与摆锤的速度大小无关 B．将导体板更换为绝缘板，阻尼器的减振效果会增强 C．导体板对摆锤的作用力大于摆锤对导体板的作用力 D．将整块的导体板沿平行于纸面竖直分割成多块，阻尼器的减振效果会减弱 【答案】D 【详解】A．根据法拉第电磁感应定律，感应电动势 ，而磁通量变化率随摆锤速度增大而增大，故感应电流也增大。因此，感应电流与速度正相关，A错误。 B．更换为绝缘板会增强减振效果 绝缘体中无法形成自由电子流动，故无涡流产生，电磁阻尼消失，减振效果将显著减弱甚至归零。B错误。 C．导体板对摆锤的作用力大于摆锤对导体板的作用力 二者为作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，大小必相等、方向相反。C错误。 D．导体板竖直分割成多块，减振效果减弱分割后，每块导体板内涡流回路被限制在更小区域，涡流强度下降，导致电磁阻尼减小，减振效果随之减弱。D正确。 故选D。 二、多选题 10．(25-26高二下·湖北三所名校·)如图甲所示，圆形线圈静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管，和共轴，中通有变化的电流，电流随时间变化的规律如图乙所示，时刻电流方向如图甲所示。所受的重力为，桌面对的支持力为，则下列说法正确的是（　　） A．时刻，线圈有收缩的趋势 B．时刻，且线圈中有电流 C．时刻，且线圈中电流为0 D．时间内，线圈中感应电流在增大 【答案】BC 【详解】A．时刻，螺线管中电流减小，穿过线圈P的磁通量减小，根据楞次定律的推论“增缩减扩”，线圈P有扩张的趋势，故A错误； B．时刻，螺线管中电流，螺线管产生的磁场为零，线圈P不受安培力作用，则；此时电流变化率最大，根据法拉第电磁感应定律，线圈P中感应电动势最大，感应电流最大，故B正确； C．时刻，螺线管中电流最大，但电流变化率=0，线圈P中感应电流为零，不受安培力作用，则，故C正确； D．时间内，螺线管中电流的变化率减小，根据法拉第电磁感应定律，线圈P中感应电动势减小，感应电流减小，故D错误。 故选BC。 11．有一种自行车，它有能向自行车车头灯泡供电的小型发电机，其原理示意图如图甲所示，图中N、S是一对固定的磁极，磁极间有一固定在绝缘转轴上的矩形线圈，转轴的一端有一个与自行车后轮边缘接触的摩擦轮。如图乙所示，当车轮转动时，因摩擦而带动摩擦轮转动，从而使线圈在匀强磁场中转动而产生电流给车头灯泡供电。自行车匀速行驶时，下列说法正确的是(　　) A．图甲所示位置线圈平面与磁感线平行 B．图甲所示位置线圈中电流最大 C．图甲所示位置线圈中电流方向将发生改变 D．图甲所示位置穿过线圈磁通量的变化率最小 【答案】CD 【详解】A．图甲所示位置线圈平面与磁感线垂直，故A错误； B．图甲所示位置线圈中为中性面，电流大小为零，故B错误； C．图甲所示位置线圈中为中性面，电流在此位置，电流方向将发生改变，故C正确； D．图甲所示位置线圈中为中性面，电流大小为零，即感应电动势为零，由法拉第电磁感应定律，则穿过线圈磁通量的变化率最小，故D正确。 故选CD 。 12．如图甲所示，匝的线圈（图中只画了2匝），电阻，其两端与一个的电阻相连，线圈内有指向纸内方向的磁场。线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。以下说法正确的是（　　） A．通过电阻的电流方向 B．线圈产生的感应电动势 C．电阻两端的电压 D．时间内通过电阻的电荷量为 【答案】BD 【详解】A．根据图像可知，线圈中垂直于纸面向里的磁场增大，为了阻碍线圈中磁通量的增大，根据楞次定律可知线圈中感应电流产生的磁场垂直于纸面向外，根据安培定则可知线圈中的感应电流为逆时针方向，所以通过电阻R的电流方向为a→b，故A错误； BCD．根据法拉第电磁感应定律，可得线圈产生的感应电动势为 根据闭合电路欧姆定律知，通过电阻R的电流大小为 电阻R两端的电压为 时间内通过电阻的电荷量为，故BD正确，C错误。 故选BD。 三、解答题 13．如图，两足够长平行金属导轨MN、PQ构成的平面与水平面间的夹角为，导轨间距为L=1m 。在导轨平面中，有一垂直导轨的虚线边界，MPGF区域无磁场，区域直导轨平面向下、磁感应强度大小为的匀强磁场。质量分别为，的导体棒ab和cd垂直导轨放置，cd距离FG足够远，ab与导轨间无摩擦、cd与轨间的滑动摩擦因数为，ab和cd接入电路的总电阻为，导轨电阻不计，导体棒ab从轨道上距FG上方x=0.75 m处由静止释放，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，，。求： (1)导体棒ab刚进入磁场时的速度大小； (2)导体棒ab刚进入磁场时，cd棒的加速度大小； (3)导体棒ab和cd在磁场中运动的最终速度大小。 【答案】(1) (2) (3)， 【详解】（1）(1)导体棒从静止开始沿导轨平面向下运动到进入磁场前瞬间的过程中，设导体棒刚进入磁场时的速度为，根据动能定理有 解得 （2）导体棒刚进入磁场时，根据法拉第电磁感应定律有   根据闭合电路欧姆定律有   导体棒cd受到的安培力大小为 对导体棒cd受力分析，设此时cd棒的加速度为，根据牛顿第二定律有 解得 （3）对导体棒和cd构成的系统，受力分析有   安培力总是等大反向，由此可知导体棒和cd构成的系统动量守恒。设导体棒和cd在磁场中运动的最终速度分别为和，根据动量守恒定律有    导体棒和cd切割磁感线产生的总电动势为 根据闭合电路欧姆定律    导体棒最终匀速运动时受力平衡，有 联立解得  ， 14．(25-26高二·北京房山区·调研)电磁感应现象的发现，标志着人类步入了电气化时代。感应电动势一般分为动生和感生两种。 (1)如图所示，把矩形线框CDMN放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线框平面跟磁感应强度方向垂直。设线框可动部分导体棒MN的长度为l。它以速度v向右匀速运动，请推导导体棒切割磁感线时，产生的感应电动势E。 (2)电子感应加速器是利用感生电场加速电子的装置。其基本原理如图所示。上图为侧视图，S、N为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一环形真空室，下图为真空室的俯视图。电磁铁线圈中电流发生变化时，产生的感生电场可以使电子在真空室中加速运动。已知电子的质量为m，电荷量为e。 a．若电子做半径不变的变加速圆周运动，已知电子运动轨迹半径为R，电子轨迹所在处的感生电场的场强大小恒为E，方向沿轨迹切线方向。求初速为0的电子经时间t获得的动能Ek及此时电子所在位置的磁感应强度大小B； b．在静电场中，由于静电力做的功与电荷运动的路径无关，电荷在静电场中具有电势能，电场中某点的电荷的电势能与它的电荷量的比值、叫作这一点的电势。试分析说明对于感生电场是否可以引入电势的概念。 【答案】(1)见解析 (2)a．，；b．不可以，分析见解析 【详解】（1）设在时间内，导体棒向右运动的距离为 线框面积的变化量 穿过线框的磁通量变化量 根据法拉第电磁感应定律 解得 （2）a．电子在感生电场中受电场力 根据牛顿第二定律 解得切向加速度 电子做初速度为0的加速运动，加速度大小不变，经时间速度 动能 电子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力 解得 b．静电场是保守场，电荷在静电场中移动一周电场力做功为零，电势能变化为零，故可定义电势；而感生电场是涡旋场，电子在感生电场中沿闭合轨道运动一周，电场力做功 即电场力做功与路径有关，不满足电势定义的条件，故不能引入电势概念。 1 / 47 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