［方法点拨］（1）产生电动势的那部分导体相当于电源,电源内部电流由负极流向正极，电源两端电压为路端电压；(2)Φ－t图象、B－t图象的斜率不变或平行，感应电动势大小不变,电流方向不变．
1．（B－t图象)(多选)如图1甲所示，abcd是匝数为100匝、边长为10 cm、总电阻为0.1 Ω的正方形闭合导线圈，放在与线圈平面垂直的如图所示的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，则以下说法正确的是（）
图1
A．导线圈中产生的是交变电流
B．在t＝2。5 s时导线圈产生的感应电动势为1 V
C．在0～2 s内通过导线横截面的电荷量为20 C
D．在t＝1 s时,导线圈内电流的瞬时功率为10 W
2．(I－t图象）如图2所示，导体棒沿两平行金属导轨从图中位置以速度v向右匀速通过一正方形磁场区域abcd，ac垂直于导轨且平行于导体棒，ac右侧的磁感应强度是左侧的2倍且方向相反,导轨和导体棒的电阻均不计,下列关于导体棒中感应电流和所受安培力随时间变化的图象正确的是（规定电流从M经R到N为正方向，安培
力向左为正方向)（）
图2
3．（线框切割有界磁场）(多选）空间中存在一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场区域的横截面为等腰直角三角形，底边水平，其斜边长度为L。一正方形导体框abcd的边长也为L，开始正方形导体框的ab边与磁场区域横截面的斜边刚好重合，如图3所示．由图示的位置开始计时，正方形导体框以平行于bc边的速度v匀速穿越磁场．若导体框中的感应电流为i，a、b两点间的电压为U ab,感应电流取逆时针方向为正，则导体框穿越磁场的过程中，i、U ab随时间的变化规律的图象正确的是（)
图3
4．（电路问题)(多选）如图4所示,用粗细均匀的铜导线制成半径为r的圆环，PQ为圆环的直径，其左右两侧存在垂直圆环所在平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，但方向相反，圆环的电阻为2R，一根长度为2r、电阻为R的金属棒MN绕着圆环的圆心O点紧贴着圆环以角速度ω沿顺时针方向匀速转动，转动过程中金属棒MN与圆环始终接触良好，则下列说法正确的是()
图4
A．金属棒MN两端的电压大小为Bωr2
B．圆环消耗的电功率是恒定的
C．圆环中电流的大小为错误!
D．金属棒MN旋转一周的过程中,电路中产生的热量为错误!
5．（电路问题）(多选）如图5所示，一个“日”字形金属框架竖直放置,AB、CD、EF边水平且间距均为L，阻值均为R，框架其余部分
电阻不计．水平虚线下方有一宽度为L的垂直纸面向里的匀强磁场．释放框架，当AB边刚进入磁场时框架恰好匀速，从AB边到达虚线至线框穿出磁场的过程中，AB两端的电势差U AB、AB边中的电流I(设从A到B为正）随位移x变化的图象正确的是（）
图5
6．如图6甲所示，矩形线圈abcd固定于方向相反的两个磁场中,两磁场的分界线OO′恰好把线圈分成对称的左右两部分,两磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示,规定磁场垂直纸面向里为正，线圈中感应电流逆时针方向为正．则线圈感应电流随时间的变化图象为（）
图6
7．如图7甲所示，一匝数N＝10、总电阻为R＝2.5 Ω、边长L＝0。
3 m的均质正三角形金属线框静置在粗糙水平面上，线框的顶点正
好是半径r＝L
3的圆形磁场的圆心，磁场方向竖直向下（正方向)，
磁感应强度大小B随时间t变化的关系如图乙所示，a、b是磁场边界与线框的两个交点,已知线框与水平面间的最大静摩擦力F f＝0.6 N，取π＝3，则（)
图7
A．t＝0时穿过线框的磁通量为0.06 Wb
B．线框静止时，线框中的感应电流大小为0。6 A
C．线框静止时，a、b两点间电压为1 18V
D．经时间t＝0.8 s,线框开始滑动
8．（多选）如图8，在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框，导线框右侧有两个宽度也为L的有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B、方向分别竖直向下和竖直向上．t＝0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合,随后导线框在外力作用下，以速度v匀速进入并通过磁场区域．规定电流i沿逆时针方向时为正，磁感线竖直向下时磁通量Φ为正，安培力的合力F向左为正．则以下关于Φ、i、F和导线框中的电功率P随时间变化的图象大致正确的是（)
图8
9．如图9甲所示,光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角,M、P两端接一电阻为R的定值电阻，电阻为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计．整个装置处在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中．t＝0时对金属棒施加一平行于导轨向上的外力F，使金属棒由静止开始沿导轨向上运动,通过定值电阻R的电荷量q随时间的平方t2变化的关系如图乙所
示．下列关于穿过回路abPMa的磁通量Φ、金属棒的加速度a、外力F、通过电阻R的电流I随时间t变化的图象中正确的是（）
图9
10．(多选)如图10所示，顶角θ＝45°的金属导轨MON固定在水平面内，导轨处在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中．一根与ON垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度v0沿导轨MON 向右滑动，导体棒的质量为m,导轨与导体棒单位长度的电阻均为r。导体棒与导轨接触点为a和b，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触．t＝0时导体棒位于顶角O处，则流过导体棒的电流强度I、导体棒内产生的焦耳热Q、导体棒做匀速直线运动时水平外力F、导体棒的电功率P各量大小随时间变化的关系正确的是（）
图10
11．（多选）直角三角形金属框abc放置在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上．若金属框绕ab边向纸面外以角速度ω匀速转动90°(从上往下看逆时针转动),如图11甲所示，c、a两点间的电势差为U ca，通过ab边的电荷量为q.若金属框绕bc边向纸面内以角速度ω匀速转动90°,如图乙所示，c、a两点间的电势差为U ca′，通过ab边的电荷量为q′.已知bc、ab边的长度都为l，金属框的总电阻为R.下列判断正确的是（）
图11
A．U ca＝错误!Bωl2B．U ca′＝错误!Bωl2
C．q＝2Bπl2
8R D．q′＝错误!
答案精析
1．ACD[在0～2 s内，磁感应强度变化率为ΔB1
Δt1＝1 T/s，根据法
拉第电磁感应定律，产生的感应电动势为E1＝nS错误!＝100×0.12×1 V ＝1 V;在2～3 s内，磁感应强度变化率为错误!＝2 T/s,根据法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势为E2＝nS错误!＝100×0.12×2 V＝2 V．导线圈中产生的感应电流为方波交变电流，选项A正确．在t＝2.5 s 时,产生的感应电动势为E2＝2 V,选项B错误．在0～2 s内，感应电流I＝错误!＝10 A,通过导体横截面的电荷量为q＝IΔt＝20 C，选项C 正确．在t＝1 s时，导线圈内感应电流的瞬时功率P＝UI＝I2R＝102×0。1 W＝10 W，选项D正确．］
2．A［由E＝BLv可知，导体棒由b运动到ac过程中，切割磁感线有效长度L均匀增大，感应电动势E均匀增大,由欧姆定律可知,感应电流I均匀增大．由右手定则可知，感应电流方向由M经R到N，由左手定则可知,导体棒所受安培力水平向左,大小不断增大,故B、C、D项错，A项正确．］
3．AD［由楞次定律可知，导体框进入磁场时感应电流的方向为逆时针,出磁场时感应电流的方向为顺时针，由E＝Blv可知i＝错误!＝错误!，导体框进、出磁场时,有效切割长度l均由L逐渐变为零，所以电流也是从大变小，A正确，B错误;进磁场时ab边为电源，U ab为负值，且大小为错误!BLv，出磁场时ab边不是电源，电流从b到a，
U ab 为负值，且大小为错误!，C 错误，D 正确．］
4．BD [由右手定则知金属棒MN 中产生的感应电动势相当于两电
源串联,总电动势E ＝2×12
Br 2ω＝Br 2ω，金属棒MN 相当于电源,外电路电阻为错误!,因此金属棒MN 两端的电压等于错误!E ＝错误!Bωr 2，选项A 错误；根据闭合电路欧姆定律得总电流I ＝错误!，圆环中电流大小为总电流的一半，为错误!，选项C 错误；通过圆环的电流和金属棒MN 两端的电压不变,故圆环消耗的电功率是不变的，选项B 正确；金属棒MN 旋转一周的时间t ＝错误!，因此电路中产生的热量W ＝EIt ＝错误!，选项D 正确．]
5．AC ［0～L 过程中，此时AB 相当于内阻为R 的电源，B 为电源正极,电势较高，AB 两端的电势差为路端电压，设为－U ，此时由欧姆定律有：I 0＝错误!，U ＝I 0·错误!R ＝错误!，其中E 为电源电压，I 0为电路总电流;L ～2L 过程中，CD 相当于内阻为R 的电源，此时U BA ＝E －I 0R ＝错误!E ＝U ,所以U AB ＝－U ；2L ～3L 过程中，EF 相当于内阻为R 的电源，此时U BA ＝E －I 0R ＝错误!E ＝U ，所以U AB ＝－U ，则A 图象符合，A 项正确，B 项错误；0~L 过程中，因为AB 边刚进入磁场时框架恰好匀速，由受力平衡可知，电流方向从A 到B ，此时电流I 1＝错误!＝错误!；L ～2L 过程中，CD 相当于内阻为R 的电源，电流方向从B 到A ，此时电流I 2＝－错误!I 1＝－错误!；2L ～3L 过程中,EF 相当于内阻为R 的电源，电流方向从B 到A ,此时电流I 3＝－错误!I 1
＝－错误!，则C 图象符合,C 项正确，D 项错误．］
6．A ［由题图乙可知，在0～T 2内，左侧磁场强度大小逐渐增大，
右侧磁场强度大小逐渐减小，根据楞次定律，线圈中感应电流方向为逆时针；在错误!～T 内，左侧磁场强度大小逐渐减小,右侧磁场强度大小逐渐增大，根据楞次定律,线圈中感应电流方向为顺时针．再根据均匀变化的磁场产生恒定的电流知,A 正确．］
7．D [由磁通量的定义可知t ＝0时穿过线框的磁通量为Φ＝B 0·错误!
πr 2
＝0。01 Wb ，A 错；由法拉第电磁感应定律知E ＝N ΔΦΔt ＝N 错误!·错误!πr 2＝0。25 V ，所以线框中的感应电流为I ＝错误!＝0。1 A ，B 错；由楞次定律及闭合电路欧姆定律可知U ab ＝错误!E ＝错误! V ，C 错；线框位于磁场中的两条边受到的安培力大小为F 1＝NBIr ,且两个力的夹角为120°,合力大小等于F 1，所以当F 1等于最大静摩擦力时，线框就要开始滑动，即NBIr ＝F f ，由题图乙知B ＝2＋5t (T)，联立并代入数据得t ＝0.8 s,D 对．］
8．BD
9．C [设金属导轨间的距离为l ，金属棒沿导轨向上运动的位移为x ，由题图乙可得q ＝错误!t ＝错误!＝kt 2，x ＝错误!t 2，故金属棒做匀加速直线运动，B 错误；由Φ＝Bl 错误!可知，A 错误;回路中的电流I ＝错误!t ，由牛顿第二定律有F －mg sin θ－BIl ＝ma ，故有F ＝错误!t ＋mg sin θ＋ma ，C 正确，D 错误．]
10．AC［0到t时间内，导体棒的位移为:x＝v0t，t时刻，导体棒的长度为：l＝x，导体棒的电动势为E＝Blv0，回路总电阻为:R＝(2x ＋错误!x)r,电流强度为：I＝错误!＝错误!,故I的大小保持不变，电流方向为b→a，A项正确；t时刻导体棒的电功率:P＝I2R′＝错误!2×v0tr＝错误!，D项错误．因为P∝t，所以Q＝错误!Pt＝错误!，Q－t图线是开口向上的抛物线,B项错误;导体棒做匀速直线运动,水平外力与安培力平衡，则有F＝BIl＝错误!，C项正确．]
11．AD［甲图bc和ac边切割磁感线，产生的电动势E ca＝E cb＝Bl错误!＝错误!Bωl2。由于穿过闭合电路的磁通量没有变化，电路中没有电流，故U ca＝E＝错误!Bωl2,选项A正确，选项C错误．乙图中，只有ca边切割磁感线,产生的电动势是变化的，其最大值为E ca＝错误! Bωl2，且从图示位置转过90°的瞬间，其瞬时值为0,这个过程中的平均电动势为E＝错误!＝错误!,通过ab边的电荷量q′＝错误!t＝错误!t＝错误!，选项B错误,选项D正确．］
攀上山峰，见识险峰，你的人生中，也许你就会有苍松不惧风吹和不惧雨打的大无畏精神，也许就会有腊梅的凌寒独自开的气魄，也许就会有春天的百花争艳的画卷，也许就会有钢铁般的意志。
2021届一轮高考物理：电磁感应习题（含）答案 一轮专题：电磁感应 一、选择题 1、(多选)如图所示，一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下，进入匀强磁场中，然后再从磁场中穿出。已知匀强磁场区域的宽度L大于线框的高度h，下列说法正确的是() A．线框只在进入和穿出磁场的过程中，才有感应电流产生 B．线框从进入到穿出磁场的整个过程中，都有感应电流产生 C．线框在进入和穿出磁场的过程中，都是机械能转化成电能 D．整个线框都在磁场中运动时，机械能转化成电能 2、1831年，法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机(图甲)．它是利用电磁感应原理制成的，是人类历史上第一台发电机．图乙是这个圆盘发电机的示意图：铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘良好接触．使铜盘转动，电阻R中就有电流通过．若所加磁场为匀强磁场，回路的总电阻恒定，从左往右看，铜盘沿顺时针方向匀速转动，CRD平面与铜盘平面垂直，下列说法正确的是() A．电阻R中没有电流流过 B．铜片C的电势高于铜片D的电势 C．保持铜盘不动，磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场，则铜盘中有电流产生D．保持铜盘不动，磁场变为方向垂直于铜盘的交变磁场，则CRD回路中有电流产生
3、(多选)置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圈A相连。套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平导轨上，如图所示。导轨上有一根金属棒ab处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法正确的是() A．圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向右运动 B．圆盘顺时针匀速转动时，ab棒将向右运动 C．圆盘顺时针减速转动时，ab棒将向右运动 D．圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向左运动 4、如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0．3 s时间拉出，外力所做的功为W1，通过导线截面的电荷量为q1；第二次用0．9 s时间拉出，外力所做的功为W2，通过导线截面的电荷量为q2，则() A．W1
第2节 法拉第电磁感应定律 考点一 法拉第电磁感应定律的理解 对应学生用书p 194 1．感应电动势：在__电磁感应现象__中产生的电动势，依产生的方式不同，它可分为感生电动势和动生电动势两类．产生感应电动势的那部分导体就相当于__电源__，导体的电阻相当于__电源内阻__． 2．感应电流与感应电动势的关系：遵守__闭合电路欧姆__定律，即对纯电阻电路有：__I ＝E R ＋r __． 3．法拉第电磁感应定律 (1)内容：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)感生电动势的计算公式：E ＝__n ΔΦΔt __，其中n 为线圈匝数．依此式得到的是感生电动势的平均值． 【理解巩固1】 (多选)图甲为兴趣小组制作的无线充电装置中的受电线圈示意图，已 知线圈匝数n ＝100、电阻r ＝1 Ω、横截面积S ＝1.5×10－3 m 2，外接电阻R ＝7 Ω.线圈处在 平行于线圈轴线的匀强磁场中，磁场的磁感应强度随时间变化如图乙所示，则( ) A ．在t ＝0.01 s 时通过R 的电流方向发生改变 B ．在t ＝0.01 s 时线圈中的感应电动势E ＝0.6 V C ．在0～0.02 s 内通过电阻R 的电荷量q ＝1.5×10－3 C D ．在0.02～0.03 s 内R 产生的焦耳热为Q ＝1.8×10－3 J [解析] 根据楞次定律可知，在0～0.01 s 内和在0.01～0.02 s 内电流方向相同，故A 错 误；在0～0.02 s 内，根据法拉第电磁感应定律可知：E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔBS Δt ＝100×4×1.5×10－3 V ＝0.6 V ，故B 正确；在0～0.02 s 内，产生的感应电流为I ＝E R ＋r ＝0.67＋1 A ＝0.075 A ，通过电阻R 的电荷量为q ＝It ＝0.075×0.02 C ＝1.5×10－3 C ，故C 正确；在0.02～0.03 s 内， 产生的感应电动势为E′＝n ΔΦ′Δt ＝n ΔB ′S Δt ＝100×8×1.5×10－3 V ＝1.2 V ，产生的感应电流为I′
第1讲电磁感应现象楞次定律 一、单项选择题：在每一小题给出的四个选项中，只有一项为哪一项符合题目要求的。 1．如下列图，一水平放置的N匝矩形线框面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向斜向上，与水平面成30°角，现假设使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置，如此此过程中磁通量的改变量的大小是( C ) A．3－1 2 BS B． 3＋1 2 NBS C．3＋1 2 BS D． 3－1 2 NBS [解析] sin θ磁通量与匝数无关，Φ＝BS中，B与S必须垂直。初态Φ1＝B cos θ·S，末态Φ2＝－B cos θ·S，磁通量的变化量大小ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝|BS(－cos 30°－sin 30°)|＝3＋1 2 BS，所以应选C项。 2．(2020·浙江诸暨模拟)有人设计了一种储能装置：在人的腰部固定一块永久磁铁，N 极向外；在手臂上固定一个金属线圈，线圈连接着充电电容器。当手不停地前后摆动时，固定在手臂上的线圈能在一个摆动周期内，两次扫过别在腰部的磁铁，从而实现储能。如下说法正确的答案是( D ) A．该装置违反物理规律，不可能实现 B．此装置会使手臂受到阻力而导致人走路变慢 C．在手摆动的过程中，电容器极板的电性不变 D．在手摆动的过程中，手臂受到的安培力方向交替变化 [解析] D．在手摆动的过程中，线圈交替的进入或者离开磁场，使穿过线圈的磁通量发生变化，因而会产生感应电流，从而实现储能，该装置符合法拉第电磁感应定律，可能实现，选项A错误；此装置不会影响人走路的速度，选项B错误；在手摆动的过程中，感应电流的方向不断变化，如此电容器极板的电性不断改变。选项C错误；在手摆动的过程中，感应电流的方向不断变化，手臂受到的安培力方向交替变化。选项D正确。 3.如下列图，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且与线圈相互绝缘。当MN中电流突然减小时，线圈所受安培力的合力方向( B )
［方法点拨］（1）产生电动势的那部分导体相当于电源,电源内部电流由负极流向正极，电源两端电压为路端电压；(2)Φ－t图象、B－t图象的斜率不变或平行，感应电动势大小不变,电流方向不变． 1．（B－t图象)(多选)如图1甲所示，abcd是匝数为100匝、边长为10 cm、总电阻为0.1 Ω的正方形闭合导线圈，放在与线圈平面垂直的如图所示的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，则以下说法正确的是（） 图1 A．导线圈中产生的是交变电流 B．在t＝2。5 s时导线圈产生的感应电动势为1 V C．在0～2 s内通过导线横截面的电荷量为20 C D．在t＝1 s时,导线圈内电流的瞬时功率为10 W 2．(I－t图象）如图2所示，导体棒沿两平行金属导轨从图中位置以速度v向右匀速通过一正方形磁场区域abcd，ac垂直于导轨且平行于导体棒，ac右侧的磁感应强度是左侧的2倍且方向相反,导轨和导体棒的电阻均不计,下列关于导体棒中感应电流和所受安培力随时间变化的图象正确的是（规定电流从M经R到N为正方向，安培
力向左为正方向)（） 图2 3．（线框切割有界磁场）(多选）空间中存在一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场区域的横截面为等腰直角三角形，底边水平，其斜边长度为L。一正方形导体框abcd的边长也为L，开始正方形导体框的ab边与磁场区域横截面的斜边刚好重合，如图3所示．由图示的位置开始计时，正方形导体框以平行于bc边的速度v匀速穿越磁场．若导体框中的感应电流为i，a、b两点间的电压为U ab,感应电流取逆时针方向为正，则导体框穿越磁场的过程中，i、U ab随时间的变化规律的图象正确的是（) 图3
第55讲电磁感应中的“杆＋轨”模型 热点概述电磁感应“杆轨模型”中的杆有“单杆”和“双杆”等，有的回路中还接有电容器；电磁感应“杆轨模型”中的轨有“直轨”和“折轨”等，导轨有竖直的，也有水平的，还有放在斜面上的等各种情况。分析这类问题重在结合电动势的变化情况分析清楚其中的动力学过程，处理问题时经常涉及力学和电磁学中的几乎所有规律，综合性较强。 热点一单杆模型 单杆模型的常见情况
[例1] (2018·广州毕业综合测试(一))如图甲，两根足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面内，导轨间距为1.0 m ，左端连接阻值R ＝4.0 Ω的电阻；匀强磁场磁感应强度B ＝0.5 T 、方向垂直导轨所在平面向下；质量m ＝0.2 kg 、长度l ＝1.0 m 、电阻r ＝1.0 Ω的金属杆置于导轨上，向右运动并与导轨始终保持垂直且接触良好。t ＝0时对杆施加一平行于导轨方向的外力F ，杆运动的v -t 图象如图乙所示。其余电阻不计。求： (1)从t ＝0开始，金属杆运动距离为5 m 时电阻R 两端的电压； (2)在0～3.0 s 内，外力F 大小随时间t 变化的关系式。 解析 (1)根据v -t 图象可知金属杆做匀减速直线运动时间Δt ＝3 s ，t ＝0时杆的速度为v 0＝6 m/s ，由运动学公式得其加速度大小a ＝ v 0－0 Δt ，① 设杆运动了s 1＝5 m 时速度为v 1，则v 2 1－v 2 0＝－2as 1，② 此时，金属杆产生的感应电动势E 1＝Blv 1，③ 回路中产生的电流I 1＝ E 1 R ＋r ，④ 电阻R 两端的电压U ＝I 1R ，⑤ 联立①～⑤式解得U ＝1.6 V 。⑥ (2)由t ＝0时BIl ＜ma ，可分析判断出外力F 的方向与v 0反向。 金属杆做匀减速直线运动，由牛顿第二定律有 F ＋BIl ＝ma ，⑦ 设在t 时刻金属杆的速度为v ，杆的电动势为E ，回路电流为I ，则v ＝v 0－at ，⑧ 又E ＝Blv ，⑨ I ＝E R ＋r ，⑩ 联立①⑦⑧⑨⑩式解得F ＝0.1＋0.1t 。 答案 (1)1.6 V (2)F ＝0.1＋0.1t
2023年中考物理一轮复习：电磁感应高频考点练习题 1．（2022•葫芦岛）如图是一款自发电手电筒。上下快速移动手电筒，筒内的磁体就会上下运动，使筒壁上的线圈内产生感应电流，为手电筒内的蓄电池充电。下列说法正确的是（） A．动圈式话筒也应用了手电筒的发电原理 B．感应电流给蓄电池充电时，蓄电池相当于电源 C．闭合开关，灯泡发光，灯泡将光能转化为电能 D．导线中电流的方向就是电荷定向移动的方向 2．（2022•湘潭）我国高铁采用了能量回收制动方式：列车到站前停止动力供电，继续向前运行，内部线圈随车轮转动，切割磁感线产生感应电流，把机械能转化为电能进行回收。以下与其工作原理相同的是（） 3．（2022•大连）下列设备的工作原理是电磁感应现象的是（） A．扬声器B．发电机C．电动机D．电磁铁4．（2022•柳州）如图所示的手压式手电筒，通过按压手柄，电筒内线圈做切割磁感线运动，能使电筒发光。这种发电利用了（） A．尖端放电B．电磁感应C．摩擦起电D．电流热效应5．（2022•梧州）某科技创新大赛上展示了一款新型皮箱，其内部没有电源，但拖动皮箱让轮子滚动时，嵌在轮子里的LED灯会发光，夜间行走更安全，下列选项中与其原理相同的是（）
6．（2022•阜新）刷卡消费时，人们将带有磁条的信用卡在刷卡机指定位置刷一下，刷卡机的检测头就能产生感应电流，便可读出磁条上的信息。下列四幅图中与刷卡机原理相同的是（） 7．（2022•益阳）下列设备中利用电磁感应原理工作的是（） A．白炽灯泡B．电风扇C．发电机D．洗衣机8．（2022•恩施州）下列设备中利用电磁感应原理工作的是（） A．电磁铁B．电动机C．发电机D．电铃9．（2022•泰州）如图所示是一款新式手电筒，当沿图中箭头方向来回摇动电筒时，灯泡就能发光。下列所示的四个实验中能反映其工作原理的是（） A． B．C． D．10．（2022•广西）北京冬奥会期间，某“网红”智慧餐厅从厨师到服务员均是机器人，接到指令后，机器人内部的电动机会驱动其底部的轮子将美食送到指定位置。如图中与机器人驱动原理相同的是（） 11．（2022•新疆）下列设备或用电器中，主要利用电磁感应原理工作的是（）A．电磁起重机B．柴油发电机C．滚筒洗衣机D．家用吹风机
电磁感应规律及其应用 一、单项选择题(本大题共5小题,每小题8分,共40分,每小题给出的四个选项中只有一个选项是正确的) 1.朝南的钢窗原来关着,今将它突然朝外推开,转过一个小于90°的角度,考虑到地球磁场的影响,则钢窗活动的一条边中(西边) ( ) A.有自下而上的微弱电流 B.有自上而下的微弱电流 C.有微弱电流,方向是先自上而下,后自下而上 D.有微弱电流,方向是先自下而上,后自上而下 2.(2021·北京高考)如图,在磁感应强度为B、方向垂直纸面对 里的匀强磁场中,金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀 速滑动,MN中产生的感应电动势为E1;若磁感应强度增为2B,其 他条件不变,MN中产生的感应电动势变为E2。则通过电阻R的 电流方向及E1与E2之比E1∶E2分别为( ) A.c→a,2∶1 B.a→c,2∶1 C.a→c,1∶2 D.c→a,1∶2 3.(2022·孝感一模)如图甲所示,在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的铜圆环,规定从上向下看时,铜环中的感应电流I沿顺时针方向为正方向。图乙表示铜环中的感应电流I随时间t变化的图像,则磁场B随时间t变化的图像可能是图中的( ) 4.(2022·烟台一模)如图甲所示,匀强磁场垂直纸面对里,磁感应强度的大小为B,磁场在y轴方向足够宽,在x轴方向宽度为a。始终角三角形导线框ABC(BC边的长度为a)从图示位置向右匀速穿过磁场区域,以逆时针方向为电流的正方向,在图乙中感应电流i、BC两端的电压U BC与线框移动的距离x的关系图像正确的是( ) 5.(2021·海南高考)如图,水平桌面上固定有一半径为R的金属 细圆环,环面水平,圆环每单位长度的电阻为r;空间有一匀强 磁场,磁感应强度大小为B,方向竖直向下;一长度为2R、电阻可 忽视的导体棒置于圆环左侧并与环相切,切点为棒的中点。棒在
第十章电磁感应 [定标——核心素养] 物理观念理解产生感应电动势的条件和相关规律，会解释电磁感应现象。 科学思维掌握电磁感应现象的电路、动力学、图像、能量等综合性问题。 科学态度 了解电磁感应在现代科技中的应用和影响。 与责任 [定位——主干知识] 3．法拉第电磁感应定律 4．楞次定律 5.自感、涡流 6．实验：探究影响感应电流方向的因素 第1课时电磁感应现象和楞次定律基础自修课 必备知识(一) 实验：探究影响感应电流方向的因素 1．(2021·烟台模拟)为了探究电磁感应现象，某实验小组将电池、线圈A、线圈B、滑动变阻器、灵敏电流计、开关按照如图所示的方式连接。当闭合开关时发现灵敏电流计的指针右偏。由此可知： (1)当滑动变阻器的滑片P向右移动时，灵敏电流计的指针________(填“左偏” “不动”或“右偏”)； (2)将线圈A拔出时，灵敏电流计的指针________(填“左偏”“不动”或“右偏”)，此时线圈A与线圈B中电流的绕行方向________(填“相同”或“相反”)。 解析：(1)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明穿过线圈的磁通量增加时，电流计指针向右偏。合上开关后，将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时，接入电路的电阻变小，电流增大，穿过线圈的磁通量增大，电流计指针将向右偏； (2)将线圈A拔出时，穿过B的磁通量减小，电流表指针向左偏；根据楞次定律的推论“增反减同”可知此时两线圈中的电流流向相同。 答案：(1)右偏(2)左偏相同
2．如图所示，是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置。 (1)将实物电路中所缺的导线补充完整。 (2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将线圈L1迅速插入线圈L2中，灵敏电流计的指针将__________偏转(选填“向左”“向右”或“不”)。 (3)线圈L1插入线圈L2后，将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时，灵敏电流计的指针将________偏转(选填“向左”“向右”或“不”)。 解析：(1)补充的实物电路如图所示。 (2)已知闭合开关瞬间，穿过线圈L2的磁通量增加，产生的感应电流使灵敏电流计的指针向右偏转。当开关闭合后，将线圈L1迅速插入线圈L2中时，穿过线圈L2的磁通量增加，由已知条件可知产生的感应电流也使灵敏电流计的指针向右偏转。 (3)滑动变阻器的滑片迅速向右移动，线圈L1中的电流变小，穿过线圈L2的磁通量减少，则灵敏电流计的指针向左偏转。 答案：(1)见解析图(2)向右(3)向左 [系统归纳] 1．实验设计 如图所示，条形磁铁插入或拔出线圈来改变穿过螺线管的磁通量，利用电流表 指针的偏转方向判断感应电流的方向。 2．实验现象 相对运动情况 原磁场方向向下向下向上向上
专题十 第3讲 知识巩固练 1．如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R ，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并接触良好且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计．整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F 作用下加速上升一段时间，则力F 做的功与安培力做的功的代数和等于( ) A ．棒的机械能增加量 B ．棒的动能增加量 C ．棒的重力势能增加量 D ．电阻R 上放出的热量 【答案】C 【解析】棒受重力G 、拉力F 和安培力F A 的作用．由动能定理W F ＋W G ＋W 安＝ΔE k ，得W F ＋W 安＝ΔE k ＋mgh ，即力F 做的功与安培力做功的代数和等于机械能的增加量， A 、 B 错误， C 正确；电阻R 上放出的热量等于克服安培力所做的功， D 错误． 2．(多选)如图所示，水平地面上方矩形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长不等(左侧线圈边长长)的正方形单匝闭合线圈，分别用同种材料、不同粗细(右侧线圈粗)的均匀导线绕制而成．两线圈下边在距离磁场上边界h 高处由静止开始自由下落，再进入磁场，磁场上下边界间距为d (d 略大于线圈边长)，最后落到地面上．运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边平行于磁场上边界，则下列判断正确的是( ) A ．两线圈进入磁场的过程中受到的安培力一定不相等 B ．整个过程中通过两线圈导线截面的电荷量可能相等 C ．两线圈落至地面时速度大小一定相等 D ．两线圈进入磁场过程的加速度一定时刻相等 【答案】BD 【解析】由电阻定律有R ＝4L S ρ，(ρ为材料的电阻率，L 为线圈的边长，S 为导线的横截面积)，线圈的质量为 m ＝ρ0S ·4L (ρ0为材料的密度)；线圈从同一高度下落，到达磁场边界时具有相同的速度v ，切割磁感线产生感应电流，受到磁场的安培力大小 为F ＝B 2L 2v R ＝B 2LvS 4ρ ，由于LS 的大小不知道，故无法判断安培力的大小，A 错误；根据电荷
衡水中学《电磁感应》综合测试 一.不定项选择题（每题4分，共48分） 1.如图所示，PQ、MN是放置在水平面内的光滑导轨，GH是长度为L、电阻为r的导体棒，其中点与一端固定的轻弹簧连接，轻弹簧的劲度系数为k.导体棒处在方向向下、磁感应强度为B的匀强磁场中.图中E是电动势为E、内阻不计的直流电源，电容器的电容为C.闭合开关，待电路稳定后，下列选项正确的是 A. 导体棒中电流为 B. 轻弹簧的长度增加 C. 轻弹簧的长度减少 D. 电容器带电量为 2.如图所示，在同一水平面内有两根光滑平行金属导轨MN和PQ，在两导轨之间竖直放置通电螺线管，ab和cd是放在导轨上的两根金属棒，它们分别放在螺线管的左右两侧，保持开关闭合，最初两金属棒处于静止状态．当滑动变阻器的滑动触头向右滑动时，ab和cd两棒的运动情况是 A. ab、cd都向左运动
B. ab 、cd 都向右运动 C. ab 向左，cd 向右 D. ab 向右，cd 向左 3.如图所示,两条相距为L 的光滑平行金属导轨位于水平面(纸面)内,其左端接一阻值为R 的电阻,导轨平面与磁感应强度大小为B 的匀强磁场垂直,导轨电阻不计。金属棒ab 垂直导轨放置并接触良好,接入电路的电阻也为R 。若给棒以平行导轨向右的初速度v 0,当流过棒截面的电荷量为q 时,棒的速度减为零,此过程中棒发生的位移为x 。则在这一过程中 A. 当流过棒的电荷为2q 时,棒的速度为023 v B. 当棒发生位移为3x 时,棒的速度为02 v C. 在流过棒的电荷量q/2的过程中,棒释放的热量为 038BqLv D. 定值电阻R 释放的热量为04 BqLv 4.如图甲所示，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，在乙图中给出的线框E 、F 两端的电压EF U 与线框移动距离x 的关系的图象正确的是（ ）
备战2020高考物理-高三第一轮基础练习：电磁感应中的磁变类问题 一、单选题 1.如图甲所示，一矩形线圈位于随时间t变化的匀强磁场中，磁感应强度B随t的变化规律如图乙所示．以i表示线圈中的感应电流，以图甲中线圈上箭头所示方向为电流正方向，以垂直纸面向里的磁场方向为正，则以下的i﹣t图象中正确的是（） A. B. C. D. 2.如图，闭合的圆线圈放在匀强磁场中，t=O时磁感线垂直线圈平面向里穿过线圈，磁感应强度随时间变化的关系图线如图所示，则在0～2s内线圈中感应电流的大小和方向为（） A. 逐渐增大,逆时针 B. 逐渐减小,顺时针 C. 大小不变,顺时针 D. 大小不变,先顺时针后逆时针 3.航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的．电磁驱动原理如图所示，在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同，已知铜的电阻率较小，则合上开关S的瞬间( ) A. 两个金属环都向左运动 B. 两个金属环都向右运动 C. 铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力 D. 从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向 4.如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长l a＝3l b，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. a、b线圈中感应电动势之比为9∶1 C. a、b线圈中感应电流之比为3∶4 D. a、b线圈中电功率之比为3∶1 5.如图所示，两个相同的铝环套在一根光滑杆上，将一条形磁铁向左插入铝环的过程中两环的运动情况是（） A. 同时向左运动，间距增大 B. 同时向左运动，间距不变 C. 同时向左运动，间距变小 D. 同时向右运动，间距增大 6.一环形线圈放在匀强磁场中，设第1 s内磁感线垂直线圈平面(即垂直于纸面)向里，如图2甲所示．若磁感应强度B随时间t变化的关系如图2乙所示，那么第3 s内线圈中感应电流的大小与其各处所受安培力的方向是() A. 大小恒定，沿顺时针方向与圆相切 B. 大小恒定，沿着圆半径指向圆心 C. 逐渐增加，沿着圆半径离开圆心 D. 逐渐增加，沿逆时针方向与圆相切 7.如图所示，甲图中的电容器C原来不带电，除电阻R外，其余部分电阻均不计，光滑且足够长的导轨水平放置，现给导体棒ab水平向右的初速度v（V>E/BL），则甲、乙、丙三种情形下ab棒最终的运动状态是（） A. 三种情形下导体棒ab最终均作匀速运动 B. 甲、丙中导体棒ab最终将以不同的速度作匀速运动，乙中导体棒ab最终静止 C. 甲、丙中导体棒ab最终将以相同的速度作匀速运动，乙中导体棒ab最终静止 D. 三种情形下导体棒ab最终均静止 8.如图所示，两个互相连接的金属圆环用同样规格、同种材料的导线制成，大环半径是小环半径的4倍．若穿过大环磁场不变，小环磁场的磁通量变化率为K时，其路端电压为U；若小环磁场不变，大环磁场的磁感应强度变化率也为K时，其路端电压为（） A. U B. C. D. 4U
第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流 一、法拉第电磁感应定律 1．感应电动势 (1)概念：在电磁感应现象中产生的电动势。 (2)产生条件：穿过回路的磁通量发生改变，与电路是否闭合无关。 (3)方向判断：感应电动势的方向用楞次定律或右手定则判断。 2．法拉第电磁感应定律 (1)内容：闭合电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。 (2)公式：E ＝n ΔΦ Δt ，其中n 为线圈匝数。 (3)感应电流与感应电动势的关系：遵守闭合电路的欧姆定律，即I ＝E R ＋r 。 3．导体切割磁感线的情形 (1)若B 、l 、v 相互垂直，则E ＝Blv 。 (2)v ∥B 时，E ＝0。 二、自感、涡流 1．自感现象 (1)概念：由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感。 (2)自感电动势 ①定义：在自感现象中产生的感应电动势叫作自感电动势。 ②表达式：E ＝L ΔI Δt 。
(3)自感系数L ①相关因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关。 ②单位：亨利(H)，1 mH ＝10－3 H,1 μH＝10－6 H 。 2．涡流 当线圈中的电流发生变化时，在它附近的任何导体中都会产生感应电流，这种电流像水的漩涡，所以叫涡流。 授课提示：对应学生用书第196页 命题点一 对法拉第电磁感应定律的理解及应用 自主探究 1．感应电动势的决定因素 (1)由E ＝n ΔΦΔt 知，感应电动势的大小由穿过电路的磁通量的变化率ΔΦ Δt 和线圈匝数n 共同决定，磁 通量Φ较大或磁通量的变化量ΔΦ较大时，感应电动势不一定较大。 (2)ΔΦ Δt 为单匝线圈产生的感应电动势大小。 2．法拉第电磁感应定律的三个特例 (1)回路与磁场垂直的面积S 不变，磁感应强度发生变化，则ΔΦ＝ΔB·S，E ＝n ΔB Δt S 。 (2)磁感应强度B 不变，回路与磁场垂直的面积发生变化，则ΔΦ＝B·ΔS，E ＝nB ΔS Δt 。 (3)磁通量的变化是由面积和磁场变化共同引起时，则ΔΦ＝Φ末－Φ初，E ＝n B 2S 2－B 1S 1Δt ≠n ΔB·ΔS Δt 。
2022届一轮微专题复习电磁感应动力学专题 一、单选题 1.一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内，线框平面与磁场垂直，线框的右边紧贴着磁场边界，如 图甲所示．t=0时刻对线框施加一水平向右的外力，让线框从静止开始做匀加速直线运动穿过磁场，外力F随时间t变化的图象如图乙所示．已知线框质量m=1kg、电阻R=1Ω，以下说法错误的是() A. 线框做匀加速直线运动的加速度为1m/s2 B. 匀强磁场的磁感应强度为2√2T C. 线框穿过磁场的过程中，通过线框的电荷量为√2 2 C D. 线框边长为1m 2.如图所示，U形光滑金属框abcd置于水平绝缘平台上，ab和dc边平行且足够长，间距为L，整个金属 框电阻可忽略且置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。一根长度也为L、电阻为R的导体棒MN置于金属框上，用大小为F的水平恒力向右拉动金属框，运动过程中， MN与金属框保持良好接触且固定不动，则金属框最终的速度大小为 A. 0 B. FR BL C. FR B2L2 D. B2L2 FR 3.轨道列车利用磁场制动的原理可简化为如图所示的物理模型。水平面上间距为l2的平行光滑导轨间分布 着一系列磁感应强度为B的匀强磁场，方向如图所示。相邻磁场边界的间距为l1，磁场边界与轨道垂直。 矩形线框的质量为m，ad=bc=l1，ab=cd=l2，初始时刻线框的速度为v，ab边恰好要进入下一磁场，导轨电阻不计。下列说法正确的是 A. 线框做匀减速直线运动直到静止 C. B. 初始时刻线框切割磁感线产生的总电动势为Bl1v D. 若增大磁感应强度后线框减速到停下的距离不变 线框减速到0的过程中，安培力对ab边做的功为−1 4 mv2 4.如图所示，用轻绳将一条形磁铁竖直悬挂于O点，在其正下方的水平绝缘桌面上放置一铜质闭合圆环。 现将磁铁从A处由静止释放，经过B、C到达最低处D，再摆到左侧最高处E，圆 环始终保持静止，则下列说法中正确的是() A. 磁铁从B到C的过程中，圆环中产生顺时针方向的电流(从上往下看) B. 磁铁从C到D的过程中，圆环给桌面的压力小于圆环受到的重力
第十章电磁感应 做真题明方向 1．[2023·全国甲卷](多选)一有机玻璃管竖直放在水平地面上，管上有漆包线绕成的线圈，线圈的两端与电流传感器相连，线圈在玻璃管上部的5匝均匀分布，下部的3匝也均匀分布，下部相邻两匝间的距离大于上部相邻两匝间的距离．如图(a)所示．现让一个很小的强磁体在玻璃管内沿轴线从上端口由静止下落，电流传感器测得线圈中电流I随时间t 的变化如图(b)所示．则( ) A．小磁体在玻璃管内下降速度越来越快 B．下落过程中，小磁体的N极、S极上下颠倒了8次 C．下落过程中，小磁体受到的电磁阻力始终保持不变 D．与上部相比，小磁体通过线圈下部的过程中，磁通量变化率的最大值更大 2. [2022·全国甲卷]三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框，正方形线框的边长与圆线框的直径相等，圆线框的半径与正六边形线框的边长相等，如图所示．把它们放入磁感应强度随时间线性变化的同一匀强磁场中，线框所在平面均与磁场方向垂直，正方形、圆形和正六边形线框中感应电流的大小分别为I1、I2和I3.则( ) A．I1
B．导体棒MN向右先加速、后匀速运动 C．导体棒MN速度最大时所受的安培力也最大 D．电阻R上产生的焦耳热大于导体棒MN上产生的焦耳热 4．[2022·山东卷] (多选)如图所示，xOy平面的第一、三象限内以坐标原点O为圆心、半径为 2 L的扇形区域充满方向垂直纸面向外的匀强磁场．边长为L的正方形金属框绕其始终在O点的顶点、在xOy平面内以角速度ω顺时针匀速转动t＝0时刻，金属框开始进入第一象限．不考虑自感影响，关于金属框中感应电动势E随时间t变化规律的描述正确的是( ) A．在t＝0到t＝π 2ω 的过程中，E一直增大 B．在t＝0到t＝π 2ω 的过程中，E先增大后减小 C．在t＝0到t＝π 4ω 的过程中，E的变化率一直增大 D．在t＝0到t＝π 4ω 的过程中，E的变化率一直减小 5．[2022·广东卷] 如图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图．定子是仅匝数n不同的两线圈，n1>n2，二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点O的距离相等，且均连接阻值为R 的电阻，转子是中心在O点的条形磁铁，绕O点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流．不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是( ) A．两线圈产生的电动势的有效值相等 B．两线圈产生的交变电流频率相等 C．两线圈产生的电动势同时达到最大值 D．两电阻消耗的电功率相等
微专题—电磁感应之涡流、电磁阻尼与电磁驱动习题选编 一、单项选择题 1、随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的生活．某品牌手机的无线充电原理如图所示．关于无线充电，下列说法正确的是（） A．充电底座中的发射线圈将磁场能转化为电能 B．充电底座可以直接使用直流电源实现对手机的无线充电 C．接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同 D．无线充电时手机接收线圈利用“电流的磁效应”获取电能 【答案】C 2、关于涡流、电磁阻尼和电磁驱动，下列说法不正确的是（） A．电表线圈骨架用铝框是利用了电磁阻尼 B．真空冶炼炉是利用涡流产热使金属融化 C．变压器的铁芯用互相绝缘的硅钢片叠成，是利用了电磁驱动 D．交流感应电动机利用了电磁驱动 【答案】C 3、如图所示，一个铝框放在蹄形磁铁的两个磁极之间，铝框可以绕竖直的转轴自由转动。转动手柄使磁铁绕竖直的转轴旋转，观察到铝框会随之转动。对这个实验现象的描述和解释，下列说法中正确的是（） A．铝框的转动方向与蹄形磁铁的转动方向一定是相同的
B．铝框的转动快慢与蹄形磁铁的转动快慢总是一致的 C．铝框转动到其平面与磁场方向垂直的位置时，铝框中的感应电流最大 D．铝框转动到其平面与磁场方向平行的位置时，铝框两个竖直边受到的磁场力均为零 【答案】A 4、当前，电磁炉已走进千家万户，电磁炉是利用电流通过线圈产生磁场，该磁场会使锅底产生涡流，自行发热，从而加热锅内的食物。下列材料中，可用来制作电磁炉锅的是（） A．陶瓷B．大理石C．玻璃D．不锈钢 【答案】D 5、如图所示，用一根长为L、质量不计的细杆与一个上弧长为0l、下弧长为0d的金属线框的中点连接并悬挂于O点，悬点正下方存在一个上弧长为20l、下弧长为20d的方向垂直纸面向里的匀强磁场，且0d远小于L．先将线框拉开到如图所示位置，松手后让线框进入磁场，忽略空气阻力和摩擦。下列说法正确的是（） A．金属线框从右侧进入磁场时感应电流的方向为：a→b→c→d→a B．金属线框从左侧进入磁场时感应电流的方向为：a→d→c→b→a C．金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等 D．金属线框从右侧下落通过磁场后可以摆到与右侧下落时等高的地方 【答案】B 6、如图所示，在光滑水平桌面上放一条形磁铁，分别将大小相同的铁球、铝球和木球放在磁铁的一端且给它们一个相同的初速度，让其向磁铁滚去，观察小球的运动情况是（）
微专题77 电磁感应中的能量转化问题 [方法点拨] 克服安培力做功的过程就是其他形式的能转化为电能的过程，克服安培力做了多少功，就有多少其他形式的能转化为电能． 1．(多选)如图1所示，光滑绝缘的水平桌面上有一边长为L 、电阻为R 的正方形导体框．匀强磁场区域宽度为2L 、磁感应强度为B 、方向垂直桌面向下．导体框的一边始终与磁场边界平行，在外力作用下以恒定速度v 穿过磁场．下列说法正确的是( ) 图1 A ．穿过磁场过程，外力做的功为2B2L3v R B ．穿过磁场过程，导体框产生的焦耳热为2B2L3v R C ．进入磁场过程，通过导体框某一横截面的电荷量为BL2R D ．进入和离开磁场过程，通过导体框的电流大小都为 BLv R ，且方向相同 2．(2018·四川泸州一检)如图2所示，两条电阻不计的平行导轨与水平面成θ角，导轨的一端连接定值电阻R 1，匀强磁场垂直导轨平面向上．一根质量为m 、电阻为R 2的导体棒ab ，垂直导轨放置且两端始终与导轨接触良好，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，且R 2＝nR 1.如果导体棒以速度v 匀速下滑，导体棒此时受到的安培力大小为F ，则以下判断正确的是( ) 图2 A ．电阻R 1消耗的电功率为Fv n B ．重力做功的功率为mgv cos θ C ．运动过程中减少的机械能全部转化为电能
D ．R 2上消耗的功率为nFv n ＋1 3．(多选)(2017·湖南衡阳第二次联考)如图3甲所示，左侧接有定值电阻R ＝3Ω的水平粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B ＝2T ，导轨间距为L ＝1m ．一质量m ＝2kg 、接入电路的阻值r ＝1Ω的金属棒在拉力F 作用下由静止开始从CD 处沿导轨向右加速运动，金属棒与导轨垂直且接触良好，金属棒与导轨间的动摩擦因数μ＝0.5，g ＝10m/s 2 ，金属棒的v －x 图像如图乙所示，则从起点发生x ＝1m 位移的过程中( ) 图3 A ．拉力做的功为16J B ．通过电阻R 的电荷量为0.25 C C ．定值电阻R 产生的焦耳热为0.75J D ．所用的时间t 一定大于1s 4．(多选)(2018·广东东莞模拟)如图4所示，在匀强磁场的上方有一质量为m 、半径为R 的细导线做成的圆环，圆环的圆心与匀强磁场的上边界的距离为h .将圆环由静止释放，圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间，速度均为v .已知匀强磁场的磁感应强度为B ，导体圆环的电阻为r ，重力加速度为g ，则下列说法正确的是( ) 图4 A ．圆环刚进入磁场的瞬间，速度v ＝ － B ．圆环进入磁场的过程中，电阻产生的热量为2mgR C ．圆环进入磁场的过程中，通过导体横截面的电荷量为πBR2r D ．圆环进入磁场的过程做的是匀速直线运动 5．(多选)(2017·江西南昌三校第四次联考)在如图5所示的倾角为θ的光滑斜面上，存在
能力提升课 第三讲电磁感应中的电路和图象问题 热点一电磁感应中的电路问题(师生共研) 1．电磁感应中电路知识的关系图 2．解决电磁感应中的电路问题三部曲 [典例1]如图所示，在匀强磁场中竖直放置两条足够长的平行导轨，磁场方向与导轨所在平面垂直，磁感应强度大小为B0，导轨上端连接一阻值为R的电阻和开关S，导轨电阻不计，两金属棒a和b的电阻都为R，质量分别为m a＝0.02 kg和m b＝0.01 kg，它们与导轨接触良好，并可沿导轨无摩擦地运动．若将b棒固定，开关S断开，用一竖直向上的恒力F拉a棒，稳定后a棒以v1＝10 m/s的速度向上匀速运动，此时再释放b棒，b 棒恰能保持静止．(g取10 m/s2)
(1)求拉力F的大小； (2)若将a棒固定，开关S闭合，让b棒自由下滑，求b棒滑行的最大速度v2的大小； (3)若将a棒和b棒都固定，开关S断开，使磁感应强度从B0随时间均匀增加，经0.1 s 后磁感应强度增大到2B 0时，a棒受到的安培力大小正好等于a棒的重力，求两棒间的距离． 解析：(1)法一：a棒做切割磁感线运动，产生的感应电动势为E＝B0L v1，a棒与b棒构 成串联闭合电路，电流为I＝E 2R，a棒、b棒受到的安培力大小为F a＝ILB0，F b＝ILB0 依题意，对a棒有F＝F a＋G a 对b棒有F b＝G b 所以F＝G a＋G b＝0.3 N. 法二：a、b棒都是平衡状态，所以可将a、b棒看成一个整体，整体受到重力和一个向上的力F，所以F＝G a＋G b＝0.3 N. (2)a棒固定、开关S闭合后，当b棒以速度v2匀速下滑时，b棒滑行速度最大，b棒做切割磁感线运动，产生的感应电动势为E1＝B0L v2，等效电路图如图所示． 所以电流为I1＝ E1 1.5R b棒受到的安培力与b棒的重力平衡，有G b＝B20L2v2 1.5R 由(1)问可知G b＝F b＝B20L2v1 2R 联立可得v2＝7.5 m/s. (3)当磁场均匀变化时，产生的感应电动势为E2＝ΔB·Lh Δt，回路中电流为I2＝ E2 2R 依题意有F a2＝2B0I2L＝G a，代入数据解得h＝1 m. 答案：(1)0.3 N(2)7.5 m/s(3)1 m [反思总结]