暑假闯关复习作业06 电磁感应 -2026-2027学年高二物理人教版选择性必修第二册

**基本信息** 以“现象-规律-应用”为逻辑主线，整合楞次定律推论、三定则比较等方法体系，通过高考真题与期末典例实现电磁感应专项突破，培养科学推理与模型建构能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |电磁感应现象|2题|磁通量变化判定法|从磁通量概念到感应电流产生条件递进| |楞次定律及应用|2题|增反减同/来拒去留推论|楞次定律→右手定则→情境化应用| |三定则一定律|2题|电生磁/磁生电等选用原则|通过比较表格构建定则应用逻辑| |法拉第电磁感应定律|2题|ΔΦ=BΔS/ΔB·S分类计算|定律公式→磁通量变化类型→综合计算| |切割磁感线电动势|2题|E=Blv正交性/有效性分析|公式推导→特性归纳→复杂模型应用| |自感现象|2题|闪亮/不闪亮问题分析框架|自感概念→电动势公式→电路动态分析| |涡流及电磁驱动|2题|电磁阻尼与驱动能量转化|涡流成因→两类现象对比→实际应用|

暑假闯关复习作业06 电磁感应 目录： 学习目标 考点解析和例题 限时训练 学习目标　1.通过实验探究影响感应电流方向的因素。 2.知道电磁感应现象的产生条件并会分析解决实际问题。 3.会根据楞次定律判断感应电流的方向,会应用楞次定律的推论分析问题。 4.能够综合应用安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律解决实际问题。5.理解法拉第电磁感应定律,会应用E=n进行有关计算。 6.会计算导体切割磁感线产生的感应电动势。 7.了解自感现象、涡流、电磁驱动和电磁阻尼。 考点一　电磁感应现象 1.磁通量 (1)公式:Φ=BS,S为垂直磁场方向的投影面积,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 穿过闭合导体回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。 1．（2026·陕晋青宁卷·高考真题）下列处于匀强磁场的导体回路中能产生交变电流的是（     ） A．甲图中绕轴匀速转动的导体环 B．乙图中绕轴匀速转动的导体框 C．丙图中在固定导轨上匀速运动的导体棒所在回路 D．丁图中匀速运动的导体框 【答案】B 【详解】A．甲：导体环绕轴匀速转动，磁通量不改变，不产生交变电流，故A错误； B．乙：导体框绕轴匀速转动，，周期性变化，产生交变电流，故B正确； C．丙：导体棒匀速运动，感应电动势，电流恒定，故C错误； D．丁：导体框匀速运动，不变，无感应电流，故D错误。 故选B。 2．（2026·北京丰台·二模）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。 考点二　楞次定律及推广应用 一、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。适用于一切电磁感应现象。 2.运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路 3.楞次定律中“阻碍”的含义可推广为:感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因。根据引起感应电流的情境,常见以下几种具体推论: 推论 例证 增反减同 来拒去留 磁体靠近,B感、B原反向,二者相斥; 磁体远离,B感、B原同向,二者相吸 增缩减扩 P、Q是光滑固定导轨,a、b是可移动金属棒,磁体下移(上移),a、b靠近(远离),使回路面积缩小(扩大) 增离减靠 当开关S闭合时,左环向左摆动、右环向右摆动,远离通电线圈 二、右手定则 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个平面内;让磁感线从掌心进入,并使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。适用于判定导体切割磁感线时感应电流的方向。 3．（25-26高二下·安徽马鞍山·期末）如图所示，通电直导线与矩形线圈abcd在同一个平面内，线圈放在直导线旁边，则（　　） A．若线圈以cd边为轴转动时，无感应电流产生 B．若通电直导线电流减小，线框有扩张的趋势 C．若线圈在平面内向上平动，产生的感应电流方向是a→d→c→b D．若线圈在平面内向左平动，产生的感应电流方向是a→d→c→b 【答案】B 【详解】A．若线圈以cd边为轴转动时，通过线圈的磁通量在变化，所以会产生感应电流，故A错误； B．若通电直导线电流减小，通过线圈的磁通量在减小，根据楞次定律，可知线圈有扩张的趋势阻碍磁通量的变化，故B正确； C．若线圈在平面内向上平动，通过线圈的磁通量不变，所以不产生感应电流，故C错误； D．若线圈在平面内向左平动，通过线圈的磁通量增大，根据楞次定律，线圈产生的感应磁场与电流产生的原磁场垂直纸面向里的方向相反，阻碍磁通量变化，结合右手螺旋定则判断感应电流方向为a→b→c→d，故D错误。 故选B。 4．（25-26高二下·广东佛山·期末）如图所示，在某一生产铜线圈的流水线上，为了检测出未闭合的不合格线圈，通常将完全相同的铜线圈沿同一直线等距离排列在匀速运动的水平绝缘传送带上，然后让传送带通过一固定的、磁场方向垂直于传送带的匀强磁场区域，根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈。下列说法正确的是（     ） A．由图可判断2号线圈为不合格线圈 B．从上往下看，此时7号线圈中的感应电流方向为顺时针 C．从上往下看，合格线圈进入磁场时的感应电流方向为逆时针 D．合格线圈进入磁场和离开磁场的过程受到的磁场力方向相同 【答案】D 【详解】A．由题图知第1、2、4、5个线圈位置均匀，则都发生了相对滑动，而第3个线圈没有向后滑动，则第3个线圈不闭合，没有产生感应电流，是不合格线圈，故A错误； B．此时穿过7号线圈的磁通量变化量为零，没有感应电流产生，故B错误； C．从上往下看，合格线圈进入磁场时，磁通量增大，根据楞次定律可知感应电流方向为顺时针，故C错误； D．由楞次定律可知合格的线圈进入磁场时，穿过线圈的磁通量变大，安培力阻碍磁通量变大，所以安培力方向与运动方向相反；线圈出磁场时，安培力阻碍磁通量变小，则安培力的方向仍与运动方向相反，所以合格线圈进入磁场和离开磁场的过程受到的磁场力方向相同，故D正确。 故选D。 考点三　“三定则、一定律”的应用 “三定则、一定律”的比较 名称 用途 选用原则 安培定则 判断电流产生的磁场(方向)分布 电生磁 左手定则 判断通电导线、运动电荷所受磁场力的方向 电受力 右手定则 判断导体切割磁感线产生的感应电流方向或等效电源正负极 动生电 楞次定律 判断因回路磁通量改变而产生的感应电流方向 磁生电 5．（25-26高二下·重庆九龙坡·期末）如图所示，水平桌面上放置金属导轨，铜棒静止在导轨上并与导轨构成闭合回路。将回路正上方的强磁铁（N极朝下）由静止释放，在磁铁保持竖直状态靠近回路的过程中，下列说法正确的是（     ） A．铜棒向右滚动 B．铜棒中电流方向为 C．磁铁和铜棒组成的系统机械能守恒 D．铜棒对导轨的压力大小等于铜棒所受重力大小 【答案】B 【详解】A．磁铁向下运动，穿过闭合回路的磁通量增加，根据楞次定律的“增缩减扩”可知，回路的面积将有缩小的趋势，因此铜棒将向左滚动，故A错误； B．磁铁的N极向下靠近，穿过回路的向下磁通量增加，根据楞次定律可知，感应电流的磁场方向向上，由安培定则可知，铜棒中电流方向为，故B正确； C．在磁铁下落过程中，回路中产生感应电流，有焦耳热产生，因此磁铁和铜棒组成的系统机械能有损失，机械能不守恒，故C错误； D．根据楞次定律的“来拒去留”，磁铁靠近回路，回路对磁铁有向上的排斥力，根据牛顿第三定律可知，磁铁对回路有向下的作用力，因此铜棒对导轨的压力大小大于铜棒所受重力大小，故D错误。 故选B。 6．（25-26高二下·湖北武汉·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排斥（     ） A．向右做匀速运动 B．向右做减速运动 C．向左做减速运动 D．向左做加速运动 【答案】D 【详解】根据楞次定律，若铜制线圈C中有感应电流产生且被螺线管排斥，则螺线管产生的磁场必须要增强，即螺线管中的电流要增大，ab必须要加速运动。 故选D。 考点四　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=。在国际单位制中,磁通量的单位是韦伯,感应电动势的单位是伏特。 若闭合电路是一个匝数为n的线圈,则E=n。感应电流I与感应电动势E的关系遵循闭合电路的欧姆定律:I=。 3.磁通量变化的几种情况 (1)B不变,S变化,则=B·。 (2)B改变,S不变,则=·S。 (3)B、S都变化,则=。 判断感应电路中电势高低的方法 7．（25-26高二下·四川乐山·期末）如图1，水平面内有电阻不计的“”形金属导轨，导轨c、d之间接有电阻R，金属棒ab电阻不计，放置在导轨上，并始终与导轨垂直且保持良好接触，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中。现使磁感应强度随时间均匀减小，如图2所示，金属棒ab始终保持静止，则在0~t0时间内（　　） A．ab中的感应电流方向从b到a B．ab中的感应电流逐渐减小 C．ab所受的安培力不变 D．ab所受的摩擦力逐渐减小 【答案】D 【详解】A．原磁场竖直向下，磁感应强度均匀减小，穿过回路的向下磁通量减小。根据楞次定律可得回路感应电流为顺时针方向，因此金属棒中感应电流方向为，故A错误； B．根据法拉第电磁感应定律，感应电动势 由于均匀变化，为定值，感应电动势恒定；回路总电阻不变，因此感应电流恒定不变，故B错误； C．安培力大小为，感应电流、棒长均不变，逐渐减小，因此安培力逐渐减小，故C错误； D．金属棒静止，水平方向摩擦力与安培力平衡，大小满足 安培力逐渐减小，因此摩擦力也逐渐减小，故D正确。 故选D。 8．（25-26高二下·河南驻马店·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。 考点五　导体切割磁感线产生感应电动势 1.导线切割磁感线时的感应电动势 (1)图甲导线垂直于磁场运动,B、l、v三者两两相互垂直,产生的感应电动势E=Blv。 (2)图乙导线运动方向与导线本身垂直,但与磁感线方向夹角为θ,速度 v 可以分解为两个分量:平行于磁感线的分量 v1=vcos θ,不切割磁感线,不产生感应电动势;垂直于磁感线的分量 v2 =vsin θ,产生的感应电动势为E=Blv2=Blvsin θ。  2.E=Blv的几个特性 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(如果不相互垂直,应取垂直分量进行计算) 有 效 性 公式E=Blv中的l为有效长度,即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 相 对 性 E=Blv中的速度v是导体棒相对磁场的速度,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,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,绕端点A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AC两点间动生电动势为EAC===Bl2ω (或EAC=Bl=Bl=Bl2ω;平均速度取杆中点位置的线速度ωl)。 9．（25-26高二下·山东德州·阶段检测）将均匀直导体棒弯折成如图所示的“折线”导体棒，并将其放置到光滑水平导轨上，“折线”导体棒所在平面与导轨平面平行。导轨所在平面有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，平行导轨间距为L，定值电阻阻值为R。现使“折线”导体棒沿着导轨以v向右匀速运动，导体棒和导轨电阻不计，导体棒与导轨接触点P、Q均接触良好，虚线PQ与导轨夹角为60°，且PO⊥OQ，PO＝OQ，则通过R的电流大小为（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由题意知有效长度为L，则切割产生的感应电动势为 通过R的电流大小为 故选D。 10．（3.1交变电流课后作业（拓展））如图为某种发电机的横截面图，闭合矩形线圈匝数为n，垂直纸面的长边长度为L，短边在纸面内且长度为d，矩形线圈放在均匀辐射状磁场中（磁场方向均沿半径方向），转轴在中心O，线圈两条长边经过的位置的磁感应强度大小均为B，方向始终与两边的运动方向垂直，磁场分布在磁极与铁芯之间的左右两个圆心角均为θ＝120°区域内。现让线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动时，下列说法正确的是（　　） A．线圈在匀速转动过程中产生的是正弦式交变电流 B．线圈在匀速转动过程中产生的是直流电 C．线圈在磁场中匀速转动时，产生的电动势大小始终不变 D．线圈在磁场中匀速转动时，产生的电动势大小是2nBLdω 【答案】C 【详解】A．正弦式交变电流的电动势大小随时间按正弦规律变化。辐射状磁场的磁感应强度始终与长边运动方向垂直，当线圈在磁场区域内时，感应电动势大小恒定。且线圈在匀速转动过程中，两长边会同时经过无磁场区域，不产生感应电流，整个过程产生的不可能是正弦交变电流，故A错误； B．线圈匀速转动一周的过程中，在两个磁场区域运动方向发生改变，由右手定则可知，感应电动势的方向会随之反向，因此产生的是交变电流，不是直流电，故B错误； CD．线圈在磁场中匀速转动时，两条长边均垂直切割磁感线。产生的感应电动势大小为 其中 代入得 由于，，，，均为定值，所以在磁场中转动时，产生的电动势大小是，始终不变，故C正确，D错误。 故选C。 考点六　自感现象 1.概念: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感应电动势。这种现象称为自感。由于自感而产生的感应电动势叫作自感电动势。 2.自感电动势大小:E=L,其中L是自感系数,简称自感或电感,单位是亨利,符号是H。 3.自感系数大小:与线圈的大小、形状、匝数,以及是否有铁芯等因素有关。 4.自感中“闪亮”、“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 分析自感问题的三个技巧 11．（25-26高二下·福建泉州·期末）如图为演示自感现象的电路，L为电感线圈，A1、A2为两规格相同的灯泡。实验时，闭合开关S，灯A1逐渐变亮，灯A2立即变亮，稳定时A1比A2亮。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S稳定后，电阻R的阻值与L的阻值相同 B．闭合开关S稳定后，电阻R的阻值比L的阻值小 C．断开开关S，A2会闪亮一下再逐渐熄灭 D．断开开关S瞬间，电感线圈L中的电流由b流向a 【答案】C 【详解】AB．闭合开关S稳定后，线圈的自感电动势为零，其相当于一个定值电阻，由于两灯泡完全相同，稳定时A1比A2亮，即通过A1的电流比通过A2的电流大，可知，闭合开关S稳定后，电阻R的阻值比L的阻值大，故AB错误； C．断开开关S，由于自感，线圈相当于一个电源，线圈中的电流在新的回路中由闭合开关时的稳定值逐渐减为零，由于闭合开关S稳定时通过A1的电流比通过A2的电流大，可知，断开开关S，A2会闪亮一下再逐渐熄灭，故C正确； D．结合上述，断开开关S，线圈中的电流在新的回路中由闭合开关时的稳定值逐渐减为零，可知，断开开关S瞬间，电感线圈L中的电流由a流向b，故D错误。 故选C。 12．（25-26高二下·四川绵阳·期末）下列4个电路中，开关闭合灯泡立即发光，开关断开灯泡逐渐熄灭的是（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．闭合开关，由于线圈L的自感作用，产生自感电动势阻碍电流增大，电路中电流只能逐渐增大，灯泡逐渐变亮，不符合“立即发光”，故A错误； B．闭合开关，灯泡所在支路没有电感线圈，电流立即通过灯泡，灯泡立即发光；断开开关，线圈L产生自感电动势，阻碍电流减小，线圈L与灯泡支路构成闭合回路，电流逐渐减小，灯泡逐渐熄灭，故B正确； C．闭合开关，二极管正向导通，灯泡立即发光；断开开关，线圈L产生自感电动势，线圈中电流方向不变（向右），线圈作为电源与灯泡支路构成回路，电流试图从右向左流过灯泡支路，由于二极管具有单向导电性（方向向右），灯泡立即熄灭，故C错误； D．闭合开关，由于线圈L的自感作用，阻碍电流增大，电路中电流逐渐增大，灯泡逐渐变亮，不符合“立即发光”，故D错误。 故选B。 考点七　涡流　电磁阻尼和电磁驱动 1.涡流现象 (1)涡流 块状金属放在变化磁场中,或者让它在非均匀磁场中运动时,金属块内产生的漩涡状感应电流。 (2)产生原因 金属块内磁通量变化→感应电动势→感应电流。 2.电磁阻尼和电磁驱动的比较 电磁阻尼 电磁驱动 相同点 两者都是电磁感应现象,都遵循楞次定律,都是安培力阻碍引起感应电流的导体与磁场间的相对运动 不 同 点 成因 由于导体在磁场中运动而产生感应电流,从而使导体受到安培力 由于磁场运动引起磁通量的变化而产生感应电流,从而使导体受到安培力 效果 安培力的方向与导体运动方向相反,阻碍导体运动 导体受安培力的方向与导体运动方向相同,推动导体运动 能量 转化 导体克服安培力做功,其他形式能转化为电能,最终转化为内能 由于电磁感应,磁场能转化为电能,通过安培力做功,电能转化为导体的机械能,而对外做功 13．（25-26高二下·安徽马鞍山·期末）关于甲、乙、丙、丁四幅图，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，将开关断开时，灯泡A立刻熄灭 B．图乙中，此时线圈中的磁感应强度正在增大 C．图丙中，若仅增大回旋加速器的电压U，粒子获得的最大动能增大 D．图丁中，真空冶炼炉冶炼金属的热量来源于线圈中电流的热效应 【答案】B 【详解】A．图甲，将开关断开时，线圈与灯泡组成闭合回路，线圈由于自感产生感应电流，会阻碍原电流减小，灯泡A逐渐熄灭，故A错误； B．对图乙，由图中电流方向和极板电性可知，此时正电荷正从上极板流出，电容器处于放电状态，电容器中电场能正在减小，线圈中的磁感应强度正在增大，故B正确； C．由于带电粒子在磁场中匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力，有 可知 粒子获得的最大动能为 所以要想粒子获得的最大动能增大，可增加D形盒的半径，而与加速电场的电压无关，故C错误； D．图丁中，通过线圈的高频电流使真空冶炼炉内的金属产生涡流从而熔化炉内的金属，故D错误。 故选B。 14．（25-26高一下·浙江宁波·期末）绝缘的轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁。将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，磁铁开始振动，由于空气阻力的影响，振动最终停止。现将一个闭合铜线圈固定在磁铁正下方的桌面上（如图所示），仍将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，振动最终也停止。则（     ） A．有线圈时，磁铁的动能有一部分转化为电能 B．有无线圈，磁铁经过相同的时间停止运动 C．磁铁离线圈最近时，线圈中感应电流最大 D．磁铁远离线圈时，线圈有收缩趋势 【答案】A 【详解】A．磁铁振动过程中，穿过闭合线圈的磁通量不断发生变化，线圈中会产生感应电流，因此磁铁的动能会有一部分转化为电能，最终电能转化为焦耳热，故A正确； B．没有线圈时，只有空气阻力消耗磁铁的机械能；有线圈时，除了空气阻力，感应电流的安培力也会阻碍磁铁运动，能量损耗更快，因此有线圈时磁铁会更早停止运动，故B错误； C．感应电流的大小由磁通量的变化率决定，磁铁离线圈最近时，速度为0，穿过线圈的磁通量变化率最小，感应电动势最小，感应电流最小，故C错误； D．根据楞次定律的“增缩减扩”，磁铁远离线圈时，穿过线圈的磁通量减小，线圈为阻碍磁通量减小，会有扩张趋势，故D错误。 故选A。 限时训练 一、单选题 1．（25-26高二上·北京海淀·期末）某兴趣小组设计了一种发电装置，如图所示，在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为，磁场均沿半径方向，除此区域之外的磁场可以忽略不计。匝数为N的矩形线圈abcd（d被遮挡，图中没有画出）的边长ab=dc=L、bc=ad=2L，线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动，bc和ad边同时进入磁场也同时离开磁场。在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直。线圈的总电阻为r，外接电阻为R=2r。则（　　） A．发电装置将产生正弦交流电 B．线圈处于图中水平方向时，产生的感应电动势为NBL2ω C．线圈产生的感应电动势有效值为 D．R两端电压的有效值为 【答案】D 【详解】A．边向左切割时，感应电流方向为；边向右切割时，感应电流方向为；故线圈连续转动，流过电阻R的电流是交流电，但电流的大小不变，故产生的不是正弦交流电，故A错误； B．线圈处于图中水平方向时不切割磁感线，感应电动势为0，故B错误； CD．一个周期内，通电时间为 电阻上消耗的电能为 且有 解得线圈上电流的有效值为 所以线圈产生的感应电动势有效值为 两端电压的有效值为，故C错误，D正确。 故选D。 2．（25-26高二上·宁夏银川·期末）如图所示，闭合线框在磁场中做下列四种运动，能够产生感应电流的是（　　） A．甲图中，线框与条形磁铁中心轴线在同一平面内且远离磁铁 B．乙图中，线框在纸面内平行于足够长的通电导线向上移动 C．丙图中，线框垂直于匀强磁场方向水平向右运动 D．丁图中，线框绕垂直于匀强磁场方向的轴转动 【答案】D 【详解】A．甲图中，线框在纸面内平动远离磁铁，导线框中磁通量始终为零，故不产生感应电流，故A错误； B．乙图中，线框在纸面内平行于通电导线向上移动，闭合导线框中的磁通量没有发生变化，闭合导线框中没有感应电流产生，故B错误； C．丙图中，线框在匀强磁场中垂直于磁场方向水平向右运动，闭合导线框中的磁通量没有发生变化，闭合导线框中没有感应电流产生，故C错误； D．丁图中，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴转动，闭合导线框中的磁通量发生改变，闭合导线框中产生感应电流，故D正确。 故选D。 3．（25-26高二上·北京顺义·期末）如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN在外力作用下沿框架以速度v向右做匀速运动。t=0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置恰好使MDEN构成一个边长为L的正方形。为使金属棒MN中始终不产生感应电流，磁感应强度B需随时间t变化。下列关系正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】当通过闭合回路的磁通量不变，则MN棒中不产生感应电流，有 解得 故选A。 4．（25-26高二上·陕西商洛·期末）如图所示，边长为L的正方形金属线框从某一高度处由静止释放，在下落过程中经过一个有水平边界、宽度为L的匀强磁场区域，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，已知边进入磁场时线框刚好以速度v做匀速直线运动（整个下落过程中边始终水平，线框始终竖直并垂直切割磁感线），线框质量为m，电阻为R，重力加速度为g，忽略空气阻力。则下列说法中正确的是（　　） A．边在磁场中时，线框中感应电流的方向为逆时针方向 B．边在磁场中时，线框中感应电流的方向为顺时针方向 C．边进入磁场时，两端的电压为 D．边进入磁场时，两端的电压为 【答案】D 【详解】A．边在磁场中向下切割磁感线，磁场垂直纸面向外，根据右手定则判断四指指向b到a，因此线框中感应电流为顺时针方向，A错误； B．边在磁场中向下切割磁感线，磁场仍垂直纸面向外，根据右手定则判断四指指向c到d，线框中感应电流为逆时针方向，B错误； C．边是电源，感应电动势，线框总电阻为R，每边电阻为；边的电压为路端电压，外电路总电阻为，路端电压，C错误； D．边进入磁场时，边是电源，感应电动势仍为，边为外电路的一段电阻（），两端的电压，D正确。 故选D。 5．（25-26高二上·湖北省直辖县级单位·期末）如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0，A和B是两个相同的小灯泡，则下列说法正确的是（　　） A．当开关S由断开变为闭合时，B灯的亮度始终不变 B．当开关S由断开变为闭合后，A灯的亮度始终不变 C．当开关S由闭合变为断开时，A、B两灯同时立即熄灭 D．当开关S由闭合变为断开时，A灯立即熄灭，B灯突然变亮再逐渐变暗，直至熄灭 【答案】D 【详解】AB．当开关S由断开变为闭合时，随着L中电流增大，分流作用增大，B灯逐渐变暗直至被短路熄灭，而这个过程外电路总电阻减小，总电流增大，A灯更亮，AB错误； CD．稳定后当开关S由闭合变为断开时，A灯立即熄灭，线圈L中电流减小，产生自感电动势，感应电流流过B灯，B灯突然变亮， 后逐渐变暗，直至熄灭，故C错误，D正确。 故选D。 6．（25-26高二上·河北·期末）电磁感应在生产生活中有广泛的应用，如工业生产中使用的高频感应炉、金属探测器等。如图所示是电磁炉的原理图，下列关于电磁炉说法正确的是（　　） A．电磁炉可加热玻璃器皿 B．电磁炉的锅体需选用铁、不锈钢等导磁金属材质 C．电磁炉是通过线圈电流的热效应直接加热锅体的 D．电磁炉工作时，线圈中的恒定电流能产生涡流实现加热 【答案】B 【详解】A．玻璃是绝缘体，无法产生涡流，故A错误； B．铁、不锈钢等导磁金属能在交变磁场中产生涡流，利用涡流的热效应实现加热，是电磁炉锅体的合适材质，故B正确； C．电磁炉是利用电磁感应产生的涡流热效应加热，并非线圈电流的热效应，二者原理不同，故C错误； D．恒定电流产生的是恒定磁场，无法使锅体中产生感应电动势和涡流，只有变化的电流才可以，故D错误。 故选B。 7．（25-26高二上·河北·期末）如图所示，电阻不计、半径均为r的两个正对的等大圆形金属导轨均固定在竖直平面内，圆心O1、O2间的距离为L，A、B、C、D为左侧导轨上的四等分点，B、D与圆心等高，匀强磁场的磁感应强度大小为B0，方向竖直向下。金属棒垂直于ab两圆面跨接在导轨上，在外力F作用下沿圆形导轨以角速度ω沿图示方向匀速转动。已知电表均为理想交流电表，力F始终垂直于金属棒，金属棒ab接入电路的电阻为R，定值电阻的阻值为2R，不计一切摩擦阻力及其他电阻，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数为 B．电压表示数为 C．金属棒ab运动到A处时，外力F大小为 D．金属棒ab从A运动到C过程中，定值电阻产生的热量为 【答案】D 【详解】A．ab切割磁感线产生电动势的有效值 电流表的示数，故A错误； B．电压表的示数，故B错误； C．金属棒ab运动到A处时受到的安培力大小 力F沿水平方向的分力等于FA，竖直方向的分力无法确定，故C错误； D．ab从A运动到C过程中，定值电阻产生的热量，故D正确。 故选D。 8．（25-26高二下·江西吉安·期末）某小组利用图示装置探究楞次定律。线圈A、B串联且相互远离，先将开关接至1、2端，调整线圈的绕向，使通电瞬间两线圈内的小磁针都按照图中所示方向偏转；再将开关接至3、4端，取走线圈A内的小磁针，用条形磁铁的N极快速靠近线圈A，下列说法正确的是（　　） A．靠近过程中，线圈A中感应电流形成的磁场方向与条形磁铁的磁场方向相同 B．靠近过程中，线圈A对条形磁铁做正功 C．靠近过程中，线圈B内小磁针的N极向西偏转 D．靠近后将条形磁铁的N极从线圈A中拔出，线圈B内小磁针的偏转方向与靠近时相同 【答案】C 【详解】A．开关接1、2通电时，两个小磁针N极都向东偏转，说明此时线圈A、B内部磁场方向都是向东（小磁针N极指向等于内部磁场方向），由此确定串联线圈通正向电流时，线圈内部磁场向东。条形磁铁N极快速靠近线圈A，线圈A内向东的磁通量增加。根据楞次定律，线圈A感应电流的磁场要阻碍磁通量增加，所以感应磁场方向向西，和条形磁铁（N极靠近，原磁场向东）的磁场方向相反，故A错误。 B．磁铁靠近线圈A时，线圈A会排斥磁铁，线圈A对磁铁的作用力阻碍磁铁靠近，所以线圈A对条形磁铁做负功，故B错误。 C．磁铁N极靠近A时，A的感应磁场向西，说明A中感应电流方向和之前接电源时相反；由于A、B串联，B中电流也反向，B内部磁场方向变为向西，小磁针N极会顺着磁场向西偏转，故C正确。 D．把N极从A中拔出时，A内向东的磁通量减少，感应磁场要阻碍减少，即感应磁场向东，A中电流方向和磁铁靠近时相反，B中电流也反向，B内部磁场方向和靠近时相反，小磁针偏转方向相反，故D错误。 故选C。 9．（25-26高二下·江西赣州·期末）如图所示，是一个自感系数较大的线圈，其直流电阻不可忽略，、是两个完全相同的小灯泡。下列说法正确的是（　　） A．开关闭合瞬间，灯立即变亮 B．闭合开关待电路稳定后，灯与灯亮度相同 C．断开开关，灯立即熄灭，灯慢慢熄灭 D．断开开关后，流过灯的电流方向与断开前相反 【答案】D 【详解】A．开关S闭合瞬间，线圈L会产生阻碍电流增大的自感电动势，L支路的电流只能逐渐增大，因此B灯是逐渐变亮，A支路无电感，A灯立即变亮，故A错误； B．电路稳定后，自感效应消失，由于L的直流电阻不可忽略，B支路的总电阻大于A支路的电阻； 并联支路电压相等，由欧姆定律得A支路电流更大，两灯泡完全相同，因此A灯功率更大、亮度更高，故B错误； C．断开开关S后，原电源被切断，线圈L因自感会阻碍自身电流减小，L会和A、B形成闭合的自感回路，因此A、B两灯都是逐渐熄灭，故C错误； D．断开S前，A灯的电流方向为从左向右；断开S后，线圈L原有电流方向保持左向右（自感阻碍电流减小，电流方向不变），L作为自感电源，电流从L右端流出，经过B后流过A灯时方向为从右向左，因此流过A灯的电流方向与断开前相反，故D正确。 故选 D。 二、多选题 10．（25-26高二上·贵州黔东南·期末）如图所示，竖直放置的长直导线中通有向下的恒定电流，在导线左侧附近由静止释放一金属圆环，在导线右侧附近以水平速度抛出另一金属圆环。已知通电直导线产生的磁场中某点处的磁感应强度大小与该点到导线的距离成反比，不计空气阻力和圆环彼此间的磁场影响。下列说法正确的是（　　） A．只有右侧圆环中会产生感应电流 B．两圆环均会产生感应电流 C．左侧圆环下落过程中加速度逐渐减小 D．右侧圆环下落过程中机械能不守恒 【答案】AD 【详解】AB．右侧圆环水平向右抛出，离通电直导线越远，磁感应强度越小，右侧圆环中的磁通量变小，可判断出右侧圆环会产生感应电流，左侧圆环由静止开始下落，磁通量不变，不会产生感应电流，故A正确，B错误； C．左侧圆环做自由落体运动，加速度大小保持不变，故C错误； D．右侧圆环中有感应电流，会产生焦耳热，机械能减小，故D正确。 故选AD。 三、实验题 11．（25-26高二上·河南南阳·期末）为探究影响感应电流方向的因素，小宁同学做了如下的实验。 (1)小宁同学用如图所示的器材研究感应电流的方向。将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，则保持开关闭合，以下操作中也能使电流计右偏的是_________。 A．插入铁芯 B．拔出线圈A C．将滑动变阻器的滑片向右移动 D．将滑动变阻器的滑片向左移动 (2)实验结束后，该同学又根据教材结合自感实验做了如下改动。在两条支路上将电流计换成电流传感器，接通电路稳定后，再断开电路，并记录下两支路的电流情况如图所示，由图可知： ①断电前流过灯泡的电流是_________（选填“”或“”）。 ②在不改变线圈电阻等其他条件的情况下，只将铁芯拔出后重做上述实验，可观察到灯泡在断电后处于亮着的时间将_________（选填“变长”、“变短”或“不变”）。 【答案】(1)AD (2) 变短 【详解】（1）闭合开关S瞬间，磁通量增大，发现电流计指针右偏。 A．插入铁芯，磁通量增大，电流计指针右偏，A符合题意； B．拔出线圈A，磁通量减小，电流计指针左偏，B不符合题意； C．将滑动变阻器的滑片向右移动，电阻增大，电流减小，磁通量减小，电流计指针左偏，C不符合题意； D．将滑动变阻器的滑片向左移动，电阻减小，电流增大，磁通量增大，电流计指针右偏，D符合题意； 故选AD。 （2）[1] 断电前后，通过灯泡的电流方向要发生变化，所以断电前通过灯泡的电流为 [2] 将铁芯拔出后，自感系数减小，对变化的电流阻碍作用减小，灯泡中的电流很快减小为0。 四、解答题 12．（25-26高二下·江苏淮安·期末）如图所示，光滑金属导轨、竖直平行放置，导轨电阻不计，导轨间距为，导轨间有垂直于导轨平面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小，质量、电阻的金属杆与导轨垂直且接触良好，静止在支撑装置上（图中未画出），导轨下端通过开关S与电动势、内阻分别为的直流电源相连。现将开关S闭合，杆从静止开始向上运动，重力加速度为。 (1)求开关S闭合瞬间杆加速度的大小； (2)求杆向上运动的最大速度； (3)若杆从静止开始向上运动经时间速度达到，求该过程中杆所受安培力做的功。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）闭合瞬间电路电流 由牛顿第二定律列方程 解得 （2）速度最大时加速度为0，合力为0，有 此时电路电流 联立解得： （3）对杆应用动量定理（微元法）： 即 解得 由动能定理 解得 13．（25-26高二下·四川·期末）如图所示，间距为的两光滑平行金属导轨和固定在水平面上，左端向上弯曲，其水平部分所处空间存在两个有界匀强磁场区域，两区域相隔一段距离。Ⅰ区域磁场沿导轨方向的长度为，磁感应强度大小为，方向竖直向上；Ⅱ区域磁场的磁感应强度大小也为，方向竖直向下。在Ⅱ区域磁场中有质量为、电阻为、边长为的正方形金属线框，水平放置在导轨上。现将质量为的金属棒从弯曲导轨上高度为处由静止释放，使其沿导轨运动，金属棒接入电路中的电阻为。金属线框的边和边与导轨处处接触良好，且始终在Ⅱ区域磁场中运动，金属棒与导轨接触良好，忽略导轨的电阻及所有摩擦，重力加速度为。求： (1)金属棒刚进入Ⅰ区域磁场时产生的感应电动势大小； (2)金属线框刚开始运动时的加速度大小和方向； (3)若在Ⅰ区域磁场中经过时间穿出且穿出时未达到匀速运动状态。则这段时间内流过横截面的电荷量及离开磁场Ⅰ时的速度大小。 【答案】(1) (2)，方向：沿导轨向右 (3)， 【详解】（1）金属棒下滑过程机械能守恒 解得刚进入磁场时速度 感应电动势 代入得 （2）电路总电阻分析和并联，每条边电阻为，并联电阻，加上金属棒电阻，总电阻 总感应电流 线框的、边电流方向相同，均垂直导轨向上，磁场竖直向下，由左手定则可知，两条边的安培力方向均沿导轨向右，总安培力大小 可得 根据牛顿第二定律 解得加速度大小 ，方向：沿导轨向右 （3）流过横截面的电荷量 平均电流，根据电磁感应定律 联立得 对金属棒，应用动量定理 代入及的表达式 解得离开时速度 【点睛】 学科网（北京）股份有限公司 $ 暑假闯关复习作业06 电磁感应 目录： 学习目标 考点解析和例题 限时训练 学习目标　1.通过实验探究影响感应电流方向的因素。 2.知道电磁感应现象的产生条件并会分析解决实际问题。 3.会根据楞次定律判断感应电流的方向,会应用楞次定律的推论分析问题。 4.能够综合应用安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律解决实际问题。5.理解法拉第电磁感应定律,会应用E=n进行有关计算。 6.会计算导体切割磁感线产生的感应电动势。 7.了解自感现象、涡流、电磁驱动和电磁阻尼。 考点一　电磁感应现象 1.磁通量 (1)公式:Φ=BS,S为垂直磁场方向的投影面积,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 穿过闭合导体回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。 1．（2026·陕晋青宁卷·高考真题）下列处于匀强磁场的导体回路中能产生交变电流的是（     ） A．甲图中绕轴匀速转动的导体环 B．乙图中绕轴匀速转动的导体框 C．丙图中在固定导轨上匀速运动的导体棒所在回路 D．丁图中匀速运动的导体框 2．（2026·北京丰台·二模）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 考点二　楞次定律及推广应用 一、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。适用于一切电磁感应现象。 2.运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路 3.楞次定律中“阻碍”的含义可推广为:感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因。根据引起感应电流的情境,常见以下几种具体推论: 推论 例证 增反减同 来拒去留 磁体靠近,B感、B原反向,二者相斥; 磁体远离,B感、B原同向,二者相吸 增缩减扩 P、Q是光滑固定导轨,a、b是可移动金属棒,磁体下移(上移),a、b靠近(远离),使回路面积缩小(扩大) 增离减靠 当开关S闭合时,左环向左摆动、右环向右摆动,远离通电线圈 二、右手定则 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个平面内;让磁感线从掌心进入,并使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。适用于判定导体切割磁感线时感应电流的方向。 3．（25-26高二下·安徽马鞍山·期末）如图所示，通电直导线与矩形线圈abcd在同一个平面内，线圈放在直导线旁边，则（　　） A．若线圈以cd边为轴转动时，无感应电流产生 B．若通电直导线电流减小，线框有扩张的趋势 C．若线圈在平面内向上平动，产生的感应电流方向是a→d→c→b D．若线圈在平面内向左平动，产生的感应电流方向是a→d→c→b 4．（25-26高二下·广东佛山·期末）如图所示，在某一生产铜线圈的流水线上，为了检测出未闭合的不合格线圈，通常将完全相同的铜线圈沿同一直线等距离排列在匀速运动的水平绝缘传送带上，然后让传送带通过一固定的、磁场方向垂直于传送带的匀强磁场区域，根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈。下列说法正确的是（     ） A．由图可判断2号线圈为不合格线圈 B．从上往下看，此时7号线圈中的感应电流方向为顺时针 C．从上往下看，合格线圈进入磁场时的感应电流方向为逆时针 D．合格线圈进入磁场和离开磁场的过程受到的磁场力方向相同 考点三　“三定则、一定律”的应用 “三定则、一定律”的比较 名称 用途 选用原则 安培定则 判断电流产生的磁场(方向)分布 电生磁 左手定则 判断通电导线、运动电荷所受磁场力的方向 电受力 右手定则 判断导体切割磁感线产生的感应电流方向或等效电源正负极 动生电 楞次定律 判断因回路磁通量改变而产生的感应电流方向 磁生电 5．（25-26高二下·重庆九龙坡·期末）如图所示，水平桌面上放置金属导轨，铜棒静止在导轨上并与导轨构成闭合回路。将回路正上方的强磁铁（N极朝下）由静止释放，在磁铁保持竖直状态靠近回路的过程中，下列说法正确的是（     ） A．铜棒向右滚动 B．铜棒中电流方向为 C．磁铁和铜棒组成的系统机械能守恒 D．铜棒对导轨的压力大小等于铜棒所受重力大小 6．（25-26高二下·湖北武汉·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排斥（     ） A．向右做匀速运动 B．向右做减速运动 C．向左做减速运动 D．向左做加速运动 考点四　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=。在国际单位制中,磁通量的单位是韦伯,感应电动势的单位是伏特。 若闭合电路是一个匝数为n的线圈,则E=n。感应电流I与感应电动势E的关系遵循闭合电路的欧姆定律:I=。 3.磁通量变化的几种情况 (1)B不变,S变化,则=B·。 (2)B改变,S不变,则=·S。 判断感应电路中电势高低的方法 7．（25-26高二下·四川乐山·期末）如图1，水平面内有电阻不计的“”形金属导轨，导轨c、d之间接有电阻R，金属棒ab电阻不计，放置在导轨上，并始终与导轨垂直且保持良好接触，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中。现使磁感应强度随时间均匀减小，如图2所示，金属棒ab始终保持静止，则在0~t0时间内（　　） A．ab中的感应电流方向从b到a B．ab中的感应电流逐渐减小 C．ab所受的安培力不变 D．ab所受的摩擦力逐渐减小 8．（25-26高二下·河南驻马店·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 考点五　导体切割磁感线产生感应电动势 1.导线切割磁感线时的感应电动势 (1)图甲导线垂直于磁场运动,B、l、v三者两两相互垂直,产生的感应电动势E=Blv。 (2)图乙导线运动方向与导线本身垂直,但与磁感线方向夹角为θ,速度 v 可以分解为两个分量:平行于磁感线的分量 v1=vcos θ,不切割磁感线,不产生感应电动势;垂直于磁感线的分量 v2 =vsin θ,产生的感应电动势为E=Blv2=Blvsin θ。  2.E=Blv的几个特性 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(如果不相互垂直,应取垂直分量进行计算) 有 效 性 公式E=Blv中的l为有效长度,即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 相 对 性 E=Blv中的速度v是导体棒相对磁场的速度,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,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,绕端点A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AC两点间动生电动势为EAC===Bl2ω (或EAC=Bl=Bl=Bl2ω;平均速度取杆中点位置的线速度ωl)。 9．（25-26高二下·山东德州·阶段检测）将均匀直导体棒弯折成如图所示的“折线”导体棒，并将其放置到光滑水平导轨上，“折线”导体棒所在平面与导轨平面平行。导轨所在平面有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，平行导轨间距为L，定值电阻阻值为R。现使“折线”导体棒沿着导轨以v向右匀速运动，导体棒和导轨电阻不计，导体棒与导轨接触点P、Q均接触良好，虚线PQ与导轨夹角为60°，且PO⊥OQ，PO＝OQ，则通过R的电流大小为（     ） A． B． C． D． 10．（3.1交变电流课后作业（拓展））如图为某种发电机的横截面图，闭合矩形线圈匝数为n，垂直纸面的长边长度为L，短边在纸面内且长度为d，矩形线圈放在均匀辐射状磁场中（磁场方向均沿半径方向），转轴在中心O，线圈两条长边经过的位置的磁感应强度大小均为B，方向始终与两边的运动方向垂直，磁场分布在磁极与铁芯之间的左右两个圆心角均为θ＝120°区域内。现让线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动时，下列说法正确的是（　　） A．线圈在匀速转动过程中产生的是正弦式交变电流 B．线圈在匀速转动过程中产生的是直流电 C．线圈在磁场中匀速转动时，产生的电动势大小始终不变 D．线圈在磁场中匀速转动时，产生的电动势大小是2nBLdω 考点六　自感现象 1.概念: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感应电动势。这种现象称为自感。由于自感而产生的感应电动势叫作自感电动势。 2.自感电动势大小:E=L,其中L是自感系数,简称自感或电感,单位是亨利,符号是H。 3.自感系数大小:与线圈的大小、形状、匝数,以及是否有铁芯等因素有关。 4.自感中“闪亮”、“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 分析自感问题的三个技巧 11．（25-26高二下·福建泉州·期末）如图为演示自感现象的电路，L为电感线圈，A1、A2为两规格相同的灯泡。实验时，闭合开关S，灯A1逐渐变亮，灯A2立即变亮，稳定时A1比A2亮。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关S稳定后，电阻R的阻值与L的阻值相同 B．闭合开关S稳定后，电阻R的阻值比L的阻值小 C．断开开关S，A2会闪亮一下再逐渐熄灭 D．断开开关S瞬间，电感线圈L中的电流由b流向a 12．（25-26高二下·四川绵阳·期末）下列4个电路中，开关闭合灯泡立即发光，开关断开灯泡逐渐熄灭的是（     ） A． B． C． D． 考点七　涡流　电磁阻尼和电磁驱动 1.涡流现象 (1)涡流 块状金属放在变化磁场中,或者让它在非均匀磁场中运动时,金属块内产生的漩涡状感应电流。 (2)产生原因 金属块内磁通量变化→感应电动势→感应电流。 2.电磁阻尼和电磁驱动的比较 电磁阻尼 电磁驱动 相同点 两者都是电磁感应现象,都遵循楞次定律,都是安培力阻碍引起感应电流的导体与磁场间的相对运动 不 同 点 成因 由于导体在磁场中运动而产生感应电流,从而使导体受到安培力 由于磁场运动引起磁通量的变化而产生感应电流,从而使导体受到安培力 效果 安培力的方向与导体运动方向相反,阻碍导体运动 导体受安培力的方向与导体运动方向相同,推动导体运动 能量 转化 导体克服安培力做功,其他形式能转化为电能,最终转化为内能 由于电磁感应,磁场能转化为电能,通过安培力做功,电能转化为导体的机械能,而对外做功 13．（25-26高二下·安徽马鞍山·期末）关于甲、乙、丙、丁四幅图，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，将开关断开时，灯泡A立刻熄灭 B．图乙中，此时线圈中的磁感应强度正在增大 C．图丙中，若仅增大回旋加速器的电压U，粒子获得的最大动能增大 D．图丁中，真空冶炼炉冶炼金属的热量来源于线圈中电流的热效应 14．（25-26高一下·浙江宁波·期末）绝缘的轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁。将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，磁铁开始振动，由于空气阻力的影响，振动最终停止。现将一个闭合铜线圈固定在磁铁正下方的桌面上（如图所示），仍将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，振动最终也停止。则（     ） A．有线圈时，磁铁的动能有一部分转化为电能 B．有无线圈，磁铁经过相同的时间停止运动 C．磁铁离线圈最近时，线圈中感应电流最大 D．磁铁远离线圈时，线圈有收缩趋势 限时训练 一、单选题 1．（25-26高二上·北京海淀·期末）某兴趣小组设计了一种发电装置，如图所示，在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为，磁场均沿半径方向，除此区域之外的磁场可以忽略不计。匝数为N的矩形线圈abcd（d被遮挡，图中没有画出）的边长ab=dc=L、bc=ad=2L，线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动，bc和ad边同时进入磁场也同时离开磁场。在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直。线圈的总电阻为r，外接电阻为R=2r。则（　　） A．发电装置将产生正弦交流电 B．线圈处于图中水平方向时，产生的感应电动势为NBL2ω C．线圈产生的感应电动势有效值为 D．R两端电压的有效值为 2．（25-26高二上·宁夏银川·期末）如图所示，闭合线框在磁场中做下列四种运动，能够产生感应电流的是（　　） A．甲图中，线框与条形磁铁中心轴线在同一平面内且远离磁铁 B．乙图中，线框在纸面内平行于足够长的通电导线向上移动 C．丙图中，线框垂直于匀强磁场方向水平向右运动 D．丁图中，线框绕垂直于匀强磁场方向的轴转动 3．（25-26高二上·北京顺义·期末）如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN在外力作用下沿框架以速度v向右做匀速运动。t=0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置恰好使MDEN构成一个边长为L的正方形。为使金属棒MN中始终不产生感应电流，磁感应强度B需随时间t变化。下列关系正确的是（　　） A． B． C． D． 4．（25-26高二上·陕西商洛·期末）如图所示，边长为L的正方形金属线框从某一高度处由静止释放，在下落过程中经过一个有水平边界、宽度为L的匀强磁场区域，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，已知边进入磁场时线框刚好以速度v做匀速直线运动（整个下落过程中边始终水平，线框始终竖直并垂直切割磁感线），线框质量为m，电阻为R，重力加速度为g，忽略空气阻力。则下列说法中正确的是（　　） A．边在磁场中时，线框中感应电流的方向为逆时针方向 B．边在磁场中时，线框中感应电流的方向为顺时针方向 C．边进入磁场时，两端的电压为 D．边进入磁场时，两端的电压为 5．（25-26高二上·湖北省直辖县级单位·期末）如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0，A和B是两个相同的小灯泡，则下列说法正确的是（　　） A．当开关S由断开变为闭合时，B灯的亮度始终不变 B．当开关S由断开变为闭合后，A灯的亮度始终不变 C．当开关S由闭合变为断开时，A、B两灯同时立即熄灭 D．当开关S由闭合变为断开时，A灯立即熄灭，B灯突然变亮再逐渐变暗，直至熄灭 6．（25-26高二上·河北·期末）电磁感应在生产生活中有广泛的应用，如工业生产中使用的高频感应炉、金属探测器等。如图所示是电磁炉的原理图，下列关于电磁炉说法正确的是（　　） A．电磁炉可加热玻璃器皿 B．电磁炉的锅体需选用铁、不锈钢等导磁金属材质 C．电磁炉是通过线圈电流的热效应直接加热锅体的 D．电磁炉工作时，线圈中的恒定电流能产生涡流实现加热 7．（25-26高二上·河北·期末）如图所示，电阻不计、半径均为r的两个正对的等大圆形金属导轨均固定在竖直平面内，圆心O1、O2间的距离为L，A、B、C、D为左侧导轨上的四等分点，B、D与圆心等高，匀强磁场的磁感应强度大小为B0，方向竖直向下。金属棒垂直于ab两圆面跨接在导轨上，在外力F作用下沿圆形导轨以角速度ω沿图示方向匀速转动。已知电表均为理想交流电表，力F始终垂直于金属棒，金属棒ab接入电路的电阻为R，定值电阻的阻值为2R，不计一切摩擦阻力及其他电阻，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数为 B．电压表示数为 C．金属棒ab运动到A处时，外力F大小为 D．金属棒ab从A运动到C过程中，定值电阻产生的热量为 8．（25-26高二下·江西吉安·期末）某小组利用图示装置探究楞次定律。线圈A、B串联且相互远离，先将开关接至1、2端，调整线圈的绕向，使通电瞬间两线圈内的小磁针都按照图中所示方向偏转；再将开关接至3、4端，取走线圈A内的小磁针，用条形磁铁的N极快速靠近线圈A，下列说法正确的是（　　） A．靠近过程中，线圈A中感应电流形成的磁场方向与条形磁铁的磁场方向相同 B．靠近过程中，线圈A对条形磁铁做正功 C．靠近过程中，线圈B内小磁针的N极向西偏转 D．靠近后将条形磁铁的N极从线圈A中拔出，线圈B内小磁针的偏转方向与靠近时相同 9．（25-26高二下·江西赣州·期末）如图所示，是一个自感系数较大的线圈，其直流电阻不可忽略，、是两个完全相同的小灯泡。下列说法正确的是（　　） A．开关闭合瞬间，灯立即变亮 B．闭合开关待电路稳定后，灯与灯亮度相同 C．断开开关，灯立即熄灭，灯慢慢熄灭 D．断开开关后，流过灯的电流方向与断开前相反 二、多选题 10．（25-26高二上·贵州黔东南·期末）如图所示，竖直放置的长直导线中通有向下的恒定电流，在导线左侧附近由静止释放一金属圆环，在导线右侧附近以水平速度抛出另一金属圆环。已知通电直导线产生的磁场中某点处的磁感应强度大小与该点到导线的距离成反比，不计空气阻力和圆环彼此间的磁场影响。下列说法正确的是（　　） A．只有右侧圆环中会产生感应电流 B．两圆环均会产生感应电流 C．左侧圆环下落过程中加速度逐渐减小 D．右侧圆环下落过程中机械能不守恒 三、实验题 11．（25-26高二上·河南南阳·期末）为探究影响感应电流方向的因素，小宁同学做了如下的实验。 (1)小宁同学用如图所示的器材研究感应电流的方向。将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，则保持开关闭合，以下操作中也能使电流计右偏的是_________。 A．插入铁芯 B．拔出线圈A C．将滑动变阻器的滑片向右移动 D．将滑动变阻器的滑片向左移动 (2)实验结束后，该同学又根据教材结合自感实验做了如下改动。在两条支路上将电流计换成电流传感器，接通电路稳定后，再断开电路，并记录下两支路的电流情况如图所示，由图可知： ①断电前流过灯泡的电流是_________（选填“”或“”）。 ②在不改变线圈电阻等其他条件的情况下，只将铁芯拔出后重做上述实验，可观察到灯泡在断电后处于亮着的时间将_________（选填“变长”、“变短”或“不变”）。 四、解答题 12．（25-26高二下·江苏淮安·期末）如图所示，光滑金属导轨、竖直平行放置，导轨电阻不计，导轨间距为，导轨间有垂直于导轨平面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小，质量、电阻的金属杆与导轨垂直且接触良好，静止在支撑装置上（图中未画出），导轨下端通过开关S与电动势、内阻分别为的直流电源相连。现将开关S闭合，杆从静止开始向上运动，重力加速度为。 (1)求开关S闭合瞬间杆加速度的大小； (2)求杆向上运动的最大速度； (3)若杆从静止开始向上运动经时间速度达到，求该过程中杆所受安培力做的功。 13．（25-26高二下·四川·期末）如图所示，间距为的两光滑平行金属导轨和固定在水平面上，左端向上弯曲，其水平部分所处空间存在两个有界匀强磁场区域，两区域相隔一段距离。Ⅰ区域磁场沿导轨方向的长度为，磁感应强度大小为，方向竖直向上；Ⅱ区域磁场的磁感应强度大小也为，方向竖直向下。在Ⅱ区域磁场中有质量为、电阻为、边长为的正方形金属线框，水平放置在导轨上。现将质量为的金属棒从弯曲导轨上高度为处由静止释放，使其沿导轨运动，金属棒接入电路中的电阻为。金属线框的边和边与导轨处处接触良好，且始终在Ⅱ区域磁场中运动，金属棒与导轨接触良好，忽略导轨的电阻及所有摩擦，重力加速度为。求： (1)金属棒刚进入Ⅰ区域磁场时产生的感应电动势大小； (2)金属线框刚开始运动时的加速度大小和方向； (3)若在Ⅰ区域磁场中经过时间穿出且穿出时未达到匀速运动状态。则这段时间内流过横截面的电荷量及离开磁场Ⅰ时的速度大小。 学科网（北京）股份有限公司 $