北京市第四中学高考物理总复习电磁感应中的能量问题提高巩固练习(含解析)

高考综合复习——电磁感应专题复习一电磁感应基础知识、自感和互感总体感知知识网络考纲要求内容要求电磁感应现象磁通量法拉第电磁感应定律楞次定律自感、涡流I I II II I命题规律1．从近五年的高考试题可以看出，本专题内容是高考的重点，每年必考，命题频率较高的知识点有：感应电流的产生条件、方向判断和感应电动势的计算；电磁感应现象与磁场、电路、力学、能量等知识相联系的综合题及感应电流（或感应电动势）的图象问题，在高考中时常出现。

2．本专题在高考试卷中涉及的试题题型全面，有选择题、填空题和计算题，选择题和填空题多为较简单的题目，计算题试题难度大，区分度高，能很好地考查学生的能力，备受命题专家的青睐。

今后高考对本专题内容的考查可能有如下倾向：①判断感应电流的有无、方向及感应电动势的大小计算仍是高考的重点，但题目可能会变得更加灵活。

②力学和电学知识相结合且涉及能量转化与守恒的电磁感应类考题将继续扮演具有选拔性功能的压轴题。

复习策略1．左手定则与右手定则在使用时易相混，可采用“字形记忆法”：（1）通电导线在磁场中受安培力的作用，“力”字的最后一撇向左，用左手定则；（2）导体切割磁感线产生感应电流，“电”字最后一钩向右，用右手定则；总之，可简记为力“左”电“右”。

2．矩形线框穿越有界匀强磁场问题，涉及楞次定律（或右手定则）、法拉第电磁感应定律、磁场对电路的作用力、含电源电路的计算等知识，综合性强，能力要求高，这也是命题热点。

3．电磁感应图象问题也是高考常见的题型之一；滑轨类问题是电磁感应中的典型综合性问题，涉及的知识多，与力学、静电场、电路、磁场及能量等知识综合，能很好的考察考生的综合分析能力。

本章知识在实际中应用广泛，如日光灯原理、磁悬浮原理、电磁阻尼、超导技术应用等，有些问题涉及多学科知识，不可轻视。

第一部分电磁感应现象、楞次定律知识要点梳理知识点一——磁通量▲知识梳理1．定义磁感应强度B与垂直场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，。

【稳固练习】一、选择题1、如下图，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，而后再从磁场中穿出。

已知匀强磁场地区的宽度大于线框的高度h，那么以下说法中正确的选项是（）①线框只在进入和穿出磁场的过程中，才有感觉电流产生②线框从进入到穿出磁场的整个过程中，都有感觉电流产生③线框在进入和穿出磁场的过程中，都是机械能变为电能④整个线框都在磁场中运动时，机械能转变为电能A．①③④ B ．①③C．②③④D．①④2、如下图，在水平绝缘平面上固定足够长的平行圆滑金属导轨（电阻不计），导轨左端连接一个阻值为 R的电阻，质量为 m的金属棒(电阻不计)放在导轨上，金属棒与导轨垂直且与导轨接触优秀．整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，在用水平恒力 F把金属棒从静止开始向右拉动的过程中，以下说法正确的选项是（）A.恒力 F 与安培力做的功之和等于电路中产生的电能与金属棒获取的动能和B.恒力 F 做的功必定等于战胜安培力做的功与电路中产生的电能之和C.恒力 F 做的功必定等于战胜安培力做的功与金属棒获取的动能之和D.恒力 F 做的功必定等于电路中产生的电能与金属棒获取的动能之和3、如下图，细线的一端悬于O点，另一端系一铜环，在O点正下方有一个拥有理想界限的匀强磁场，铜环开始时，由 A 点静止开释，向右摆至最高点B，不考虑空气阻力，则以下说法正确的选项是（）A．A、B两点在同一水平线上B．A点高于B点C．A点低于B点D．铜环将做等幅摇动4、如下图，一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉离均衡地点并开释，圆环摆动过程中经过有界的水平匀强磁场地区，A，B 为该磁场的竖直界限，若不计空气阻力，则（）A．圆环向右穿过磁场后，还可以摆至本来的高度。

B．在进入和走开磁场时，圆环中均有感觉电流C．圆环进入磁场后离均衡地点越近速度越大，感觉电流也越大D．圆环最后将静止在均衡地点。

5、如下图，闭合小金属环从高h 处的圆滑曲面右上端无初速滚下，又沿曲面的另一侧上涨，则（）A. 假如匀强磁场，环在左边滚上的高度小于h，B. 假如匀强磁场，环在左边滚上的高度等于h，C. 假如非匀强磁场，环在左边滚上的高度等于h，D. 假如非匀强磁场，环在左边滚上的高度小于h。

【稳固练习】一、选择题1、从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上涨的最大高度为H。

设上涨和降落过程中空气阻力大小恒定为F。

以下说法正确的选项是（）A.小球上涨的过程中动能减少了mgHB.小球上涨和降落的整个过程中机械能减少了FHC. 小球上涨的过程中重力势能增添了m g HD. 小球上涨和降落的整个过程中动能减少了FH2、一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台着落，到最低点时距水面还有数米距离。

假定空气阻力可忽视，运动员可视为质点，以下说法正确的选项是（）A.运动员抵达最低点前重力势能一直减小B.蹦极绳张紧后的着落过程中，弹性力做负功，弹性势能增添C.蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所构成的系统机械能守恒D.蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选用相关3、一质量为1kg 的质点静止于圆滑水平面上，从t=0 时起，第 1 秒内遇到 2N 的水平外力作用，第 2秒内遇到同方向的 1N的外力作用。

以下判断正确的选项是（）A. 0 ～ 2s 内外力的均匀功率是9 W4 B.第 2秒内外力所做的功是5 J4C.第 2秒末外力的刹时功率最大D. 第 1 秒内与第 2 秒内质点动能增添量的比值是4 54、如图是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置，当太阳光照耀到小车上方的光电板，光电板中产生的电流经电动机带动小车行进。

若小车在平直的水泥路上从静止开始加快行驶，经过时间t行进距离s，速度达到最大值v m，设这一过程中电动机的功率恒为P，小车所受阻力恒为F，那么这段时间内（）A．小车做匀加快运动B．电动机所做的功为PtC．电动机所做的功为1 mv22D．电动机所做的功为Fs 1 mv225、如下图，一块质量为M的木板停在圆滑的水平面上，木板的左端有挡板，挡板上固定一个小弹簧。

一个质量为m的小物块（可视为质点）以水平速度υ 0从木板的右端开始向左运动，与弹簧碰撞后（弹簧处于弹性限度内），最后又恰巧停在木板的右端。

物理总复习：电磁感应中的能量问题编稿：李传安 审稿：【考纲要求】理解安培力做功在电磁感应现象中能量转化方面所起的作用。

【考点梳理】考点、电磁感应中的能量问题要点诠释：电磁感应现象中出现的电能，一定是由其他形式的能转化而来的，具体问题中会涉及多种形式能之间的转化，如机械能和电能的相互转化、内能和电能的相互转化。

分析时应当牢牢抓住能量守恒这一基本规律，分析清楚有哪些力做功就可以知道有哪些形式的能量参与了相互转化，如有摩擦力做功，必然有内能出现；重力做功就可能有机械能参与转化；安培力做负功就是将其他形式的能转化为电能，做正功就是将电能转化为其他形式的能，然后利用能量守恒列出方程求解。

电能求解的主要思路：（1）利用克服安培力做功求解：电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功。

（2）利用能量守恒求解：机械能的减少量等于产生的电能。

（3）利用电路特征求解：通过电路中所产生的电流来计算。

【典型例题】类型一、根据能量守恒定律判断有关问题例1、光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程是y ＝x 2，下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y ＝a 的直线（图中的虚线所示）．一个小金属块从抛物线上y ＝b （b ＞a ）处以速度v 沿抛物线下滑．假设抛物线足够长，金属块沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是 ( )A ．mgbB ．212mvC ．()mg b a -D ．21()2mg b a mv -+ 【思路点拨】小金属块在进出磁场的过程中，磁通量发生变化，金属块内部产生感应电流，其机械能转化为电热，根据能量守恒定律分析初态的机械能和末态的机械能，减少的机械能转化为内能。

【答案】D【解析】小金属块在进出磁场的过程中，金属块内部产生感应电流，其机械能转化为电热，在磁场内运动，没有感应电流，没有内能产生，不损失机械能，最终，小金属块在光滑曲面上（y a ≤）往返运动，在y=a 处，速度为零。

【巩固练习】一、选择题1、（2016 河北衡水校级模拟）如图所示，虚线MN 上方存在垂直纸面向里的匀强磁场，MN 下方存在竖直向下的匀强磁场，两处磁场磁感应强度大小均为B 。

足够长的不等间距金属导轨竖直放置，导轨电阻不计。

两个金属棒通过棒两端的套环水平的套在金属导轨上，其中光滑金属棒AB 质量为m 、长为L 、电阻为R ；金属棒CD 质量为2m 、长为2L 、电阻为2R ，与导轨之间的动摩擦因数为μ。

若AB 棒在外力F 的作用下向上做匀速运动，CD 棒向下做匀速运动，下列说法正确的是（ ）A. AB 棒中电流方向从A 到BB. AB 棒匀速运动的速度为223mgR B Lμ C. AB 棒所受拉力为1F mg mg μ=+D. 时间t 内CD 棒上的焦耳热为222223m g Rt B Lμ【答案】BC【解析】根据右手定则可知，AB 棒中电流方向由B 到A ，A 错；令AB 棒的速度为v 1，则电路的电流13BLv I R=，对于CD 棒的匀速运动有：2mg =μIB 2L ，联立解得1223mgR v B L μ=，B 正确；由AB 棒匀速上升，有F=mg+BIL ，代入1223mgR v B L μ=、13BLv I R =可得1F m g m g μ=+，C 正确；CD 棒上的焦耳热22222222m g Rt Q I Rt B L μ==，D 错。

故选BC 。

2、（2016 黄冈模拟）如图所示，匀强磁场的方向垂直于光滑的金属导轨平面向里，极板间距为d 的平行板电容器与总阻值为2R 0的滑动变阻器通过平行导轨相连，电阻为R 0的导体棒MN 可在外力的作用下压导轨从左向右做匀速直线运动。

当滑动变阻器的滑动触头位于a 、b 的中间位置且导体棒MN 的速度为v 0时位于电容器中P 点的带电油滴恰好处于静止状态。

若不计摩擦和平行导轨及导线的电阻，各接触处接触良好，重力加速度为g ，则下列判断正确的是（ ）A. 油滴带正电荷B. 若将上极板竖直向上运动距离为d ，油滴将向上加速运动，加速度2g a =C. 若将导体棒的速度变为2v 0，油滴将向上加速运动，加速度a=gD. 若保持导体棒的速度v 0不变，而将滑动触头置于a 端，同时将电容器上极板向上移动d /3，油滴仍将静止3、如图所示，一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O 点，将圆环拉离平衡位置并释放，圆环摆动过程中经过有界的水平匀强磁场区域，A ，B 为该磁场的竖直边界，若不计空气阻力，则（ ）A ．圆环向右穿过磁场后，还能摆至原来的高度。

北京四中2024学年物理高三第一学期期末检测模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。

2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。

第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。

3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、可调式理想变压器示意图如图所示，原线圈的输入电压为U1，副线圈输出电压为U2，R为电阻。

将原线圈输入端滑动触头P向下移动时。

下列结论中正确的是（）A．输出电压U2增大B．流过R的电流减小C．原线圈输入电流减小D．原线圈输入功率不变2、木箱内的地板上放置一个5kg的物体，钢绳吊着木箱静止在某一高度处。

从计时时刻开始钢绳拉着木箱向上做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为4m/s2，至第3s末钢绳突然断裂，此后木箱先向上做匀减速运动，到达最高点后开始竖直下落，7s末落至地面。

木箱在空中运动的过程中地板始终保持水平，重力加速度取10m/s2。

下列说法正确的是（）A．第2秒末物体的重力增大到70NB．第4秒末物体对木箱地板的压力为70NC．第4秒末物体对木箱地板的压力为50ND．第6秒末物体对木箱地板的压力为03、笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。

当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作；当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。

如图所示，一块宽为a、长为c的矩形半导体霍尔元元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入方向向右的电流I时，电子的定向移动速度v，当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场B中，于是元件的前、后表面间出现电压U，以此控制屏幕的熄灭。

则元件的（）A．前表面的电势比后表面的低。

B．前、后表面间的电压U=BveC．前、后表面间的电压U与I成正比D．自由电子受到的洛伦兹力大小为eU c4、如图所示，一个质量为m的物块A与另一个质量为2m的物块B发生正碰，碰后B物块刚好能落入正前方的沙坑中，假如碰撞过程中无机械能损失，已知物块B与地面间的动摩擦因数为0.2，与沙坑的距离为1m，g取10m/s2，物块可视为质点，则A碰撞前瞬间的速度为（）A．0.5m/s B．1.0m/s C．2.0m/s D．3.0m/s5、如图所示，一光滑的轻杆倾斜地固定在水平面上，倾角大小为30°，质量分别为，m甲、m乙的小球甲、乙穿在光滑杆上，且用一质量可忽略不计的细线连接后跨过固定在天花板上的光滑定滑轮，当整个系统平衡时，连接乙球的细线与水平方向的夹角大小为60°，连接甲球的细线呈竖直状态。

北京市第四中学高中物理 第四章 电磁感应巩固练习（含解析）新人教版选修3-2【巩固练习】一、选择题1．如图所示，水平放置的光滑导轨MN 、PQ 足够长，两导轨放于竖直向上的匀强磁场中，长为L 的导体AB 和CD 分别以速度v 1和v 2向左、向右两个方向匀速运动。

关于ABCDA 电路中的感应电动势的计算和感应电流方向的判断，下列说法中正确的是（ ）A ．可以根据两导体的运动情况求出单位时间内电路面积的改变等，再由法拉第电磁感应定律求出回路的电动势B ．可以先求得两导体做切割磁感线运动各自产生的感应电动势，再由电源串联规律求出曰路总的电动势C ．电路中感应电流的方向既可以用楞次定律判断，也可以用右手定则判断D ．电路中感应电流的方向只能用右手定则判断2．下图中，金属棒中有感应电动势的是（ ）3．如图所示，接有理想电压表的三角形导线框abc ，在匀强磁场中向右运动，问：框中有无感应电流？a 、b 两点间有无电势差？电压表有无读数（示数不为零称有读数）（ ）A ．无、无、无B ．无、有、有C ．无、有、无D ．有、有、有4．半径为R 的圆形线圈，两端A 、D 接有一个平行板电容器，线圈垂直放在随时间均匀变化的匀强磁场中，如图所示，则要使电容器所带电荷量Q 增大，可以采取的措施是 （ ）A ．增大电容器两极板间的距离B ．增大磁感应强度的变化率C ．减小线圈的半径D ．改变线圈所在平面与磁场方向间的夹角5．如图所示，由粗细均匀的电阻丝制成的半径为R 的圆环，以速度v 匀速进入一磁感应强度大小为B 的匀强磁场。

当圆环运动到图示位置（∠aOb=90°）时，a 、b 两点的电势差为（ ）A B ．2BRv C ．4BRv D ．4BRv6．如图所示是磁悬浮的原理图，图中P是柱形磁铁，Q是用高温超导材料制成的超导圆环，将超导圆环Q水平放在磁铁P上，Q就能在磁力的作用下悬浮在磁铁P的上方，下列叙述正确的是（）A．Q放入磁场的过程中将产生感应电流，稳定后感应电流消失B．Q放入磁场的过程中将产生感应电流，稳定后感应电流仍存在C．如果P的N极朝上，Q中感应电流的方向如图所示D．如果P的S极朝上，Q中感应电流的方向与图中所示的方向相反7．在生产实际中，有些高压直流电路含有自感系数很大的线圈，当电路中的开关S由闭合到断开时，线圈中产生很高的自感电动势，使开关S处产生电弧，危及操作人员的安全。

北京市第四中学高中物理 第五章 交流电基础巩固练习（含解析）新人教版选修3-2【巩固练习】 一、选择题1．如图所示，边长为L 的闭合正方形线框共有n 匝，总电阻为R 。

在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕中心轴OO ＇匀速转动，线框中心轴OO ＇与磁场方向垂直。

设线框转动的角速度为ω，从线框平面平行于磁感线的位置开始计时，则（ ） ①线框中产生电动势的瞬时值表达式为nBL 2ωcos ωt②t=0时，线框中的感应电流值为nBL 2ω／R③线框中电流的有效值为2cos 2nBL t Rωω ④线框中电流的频率为2πωA ．①②B ．②③C ．③④D ．①④2．如图所示为理想变压器原线圈所接交变电压的波形。

原、副线圈匝数比n 1∶n 2=10∶1，串联在原线圈电路中电流表的示数为1 A ，下列说法正确的是（ ） A．变压器输出端所接电压表的示数为 B ．变压器的输出功率为200 WC ．变压器输出端的交变电流的频率为50 HzD ．2Wb ／s3．如图所示，理想变压器初级线圈的匝数为n 1，次级线圈的匝数为n 2，初线线圈两端a 、b 接正弦交流电源，屁为负载电阻，电流表A 1的示数是0.20 A ，电流表A 2的示数为1.0 A ，下列说法正确的是（ ）A ．初级和次级线圈的匝数比为1∶5B ．初级和次级线圈的匝数比为5∶1C ．若将另一个电阻与原负载R 串联，则电流表A 2的示数增大D ．若将另一个电阻与原负载R 并联，则电流表A 2的示数减小4．如图所示，有一个理想变压器，原线圈的匝数为n 1，输入电压为U 1，电流为I 1；两个副线圈的匝数分别为n 2和n 3，输出电压分别为U 2和U 3，电流分别为I 2和I 3，下列判断正确的是（ ） A ．U 1∶U 2=n 1∶n 2，U 1∶U 3=n 1∶n 3 B ．I 1∶I 2=n 2∶n 1，I 1∶I 3=n 3∶n 2 C ．n 1I 1=n 2I 2+n 3I 3 D ．I 1U 1=I 2U 2+I 3U 35．如左图所示，在闭合铁芯上绕着两个线圈M 和P ，线圈P 与电流表构成闭合回路。

电磁感应综合应用一授课内容：例题1、固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd，各边长l，其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝，其余三边均为电阻可忽略的铜线。

磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，现有一与ab段所用材料、粗细、长度都相同的电阻丝PQ架在导线框上，如图所示，以恒定速度v从ad滑向bc，当PQ滑过l 的距离时，通时aP段电阻丝的电流是多大?方向如何?例题2、如图甲所示。

空间有一宽为2L的匀强磁场区域，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外。

abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框，总电阻值为R。

线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域。

在运动过程中，线框ab、cd两边始终与磁场边界平行。

设线框刚进入磁场的位置x=0，x轴沿水平方向向右。

求：在下面的乙图中，画出ab两端电势差U ab 随距离变化的图象。

其中U0 = BLv。

例题3、如图所示，将条形磁铁插入闭合线圈,若第一次迅速插入线圈中用时间为0.2s，第二次缓慢插入线圈用时间为1s，则第一次和第二次插入时线圈中通过的电量之比是________.例题4 、如图，单匝线圈ABCD在外力作用下以速度v匀速进入磁场，第二次以速度2v匀速进入磁场。

则第一次和第二次：线圈中感应电流之比为；外力做功功率之比为；回路中产生的焦耳热之比为；通过导体截面的电量之比为；例题5、图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距为l，电阻不计。

导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直。

质量m、电阻为r的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。

导轨一端接有阻值为R的电阻。

由静止释放导体棒ab。

（1）分析ab的运动（2）求ab最后的速度v？求达到v/2时的加速度？（3）要使导体ab能沿竖直面向下以加速度g匀加速下降，则应该加一个随时间如何变化的外力？例题6、无限长的光滑平行导体框架MON、XO' Y水平放置，左右两侧的宽度分别为l1和l2，且l1=2l2=2l0，足够大的匀强磁场垂直水平面方向向下，磁感强度为B．两根金属棒ab和cd 的质量分别为m1和m2，且m1=2m2=2m0，电阻分别为R1和R2，且R1=2R2=2R0，导轨电阻不计，初始时金属棒ab、cd 距OO'均足够远．若使全属棒ab、cd 同时获得相向速度，速度大小分别为v1和v2，且v2=2v1=2v0，如图所示．问：此时ab、cd 两棒的瞬时加速度各多大？例题7 、如图所示，光滑水平导轨间距为L，电阻不计，处在竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度为B，质量均为m，电阻均为R的导体棒ab和cd静止于导轨上，若给ab棒一个水平向右的瞬时冲量I0，求两导体棒最终的运动速度。

北京市第四中学物理第十三章电磁感应与电磁波精选测试卷专题练习一、第十三章电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优（难）1．分子运动看不见、摸不着，不好研究，但科学家可以通过研究墨水的扩散现象认识它，这种方法在科学上叫做“转换法”，下面是小红同学在学习中遇到的四个研究实例，其中采取的方法与刚才研究分子运动的方法相同的是（）A．研究电流、电压和电阻关系时，先使电阻不变去研究电流与电压的关系；然后再让电压不变去研究电流与电阻的关系B．用磁感线去研究磁场问题C．研究电流时，将它比做水流D．电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流时，我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定【答案】D【解析】【分析】【详解】A．这种研究方法叫控制变量法，让一个量发生变化，其它量不变，A错误；B．用磁感线去研究磁场问题的方法是建立模型法，使抽象的问题具体化，B错误C．将电流比做水流，这是类比法，C错误D．判断电路中是否有电流时，我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定，即将电流的有无转化为灯泡是否发光，故是转化法，D正确。

故选D。

2．如图所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环a，下列各种情况中铜环a中没有感应电流的是（）A．将电键突然断开的瞬间B．线圈中通以恒定的电流C．通电时，使滑动变阻器的滑片P做加速移动D．通电时，使滑动变阻器的滑片P做匀速移动【答案】B【解析】【详解】A.将电键突然断开的瞬间，线圈产生的磁场从有到无消失，穿过铜环a的磁通量减小，产生感应电流，故A不符合题意；B.线圈中通以恒定的电流时，线圈产生稳恒的磁场，穿过铜环a的磁通量不变，没有感应电流产生，故B符合题意；C.通电时，使变阻器的滑片P作加速滑动时，变阻器接入电路的电阻变化，回路中电流变化，线圈产生的磁场变化，穿过铜环a磁通量变化，产生感应电流，故C不符合题意；D.通电时，使变阻器的滑片P作匀速滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，回路中电流增大，线圈产生的磁场增强，穿过铜环a磁通量增大，产生感应电流，故D不符合题意；3．在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．下列表述符合物理学史实的是（）A．法拉第首先引入电场线和磁感线，极大地促进了人类对电磁现象的研究B．伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证C．牛顿利用“理想斜面实验”推翻了“力是维持物体运动的原因”的观点D．胡克认为弹簧的弹力与弹簧的长度成正比【答案】A【解析】【详解】A、法拉第首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究，故A正确；B、伽利略用数学和逻辑推理得出了自由落体的速度与下落时间成正比，而不是直接用实验验证这个结论．故B错误．C、伽利略利用“理想斜面实验”推翻了“力是维持物体运动的原因”的观点，故C错误；D、胡克认为弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比，故D错误.故选A.【点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．4．如图所示，三根完全相同的通电直导线a、b、c平行固定，三根导线截面的连线构成一等边三角形，O点为三角形的中心，整个空间有磁感应强度大小为B、方向平行于等边三角形所在平面且垂直bc边指向a的匀强磁场。

一、选择题1．如图甲是磁电式表头的结构示意图，其中线圈是绕在一个与指针、转轴固连的铝框骨架（图中未指出）上，关于图示软铁、螺旋弹簧、铝框和通电效果，下列表述中正确的是（）A．线圈带动指针转动时，通电电流越大，安培力越大，螺旋弹簧形变也越大B．与蹄形磁铁相连的软铁叫做极靴，其作用是使得磁极之间产生稳定的匀强磁场C．铝框的作用是为了利用涡流，起电磁驱动作用，让指针快速指向稳定的平衡位置D．乙图中电流方向a垂直纸面向外，b垂直纸面向内，线框将逆时针转动。

2．如图所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导体棒MN在导轨上沿水平方向在磁场中滑动时，正对电磁铁A的圆形金属环B，则（）A．若导体棒向左匀速运动时，B被A排斥B．若导体棒向左加速运动时，B被A排斥C．若导体棒向右加速运动时，B被A吸引D．因导体棒运动方向未知，故不能确定B被A吸引或排斥3．如图为用来冶炼合金钢的真空冶炼炉，炉外绕有线圈，将金属材料置于冶炼炉中，则（）A．如果线圈中通以恒定电流，冶炼炉就能冶炼金属B．通过线圈的高频交流电使炉体产生涡流从而熔化炉内金属C ．真空冶炼炉在工作时炉内金属中产生涡流使炉内金属熔化D ．如果真空冶炼炉中金属的电阻率大，则涡流很强，产生的热量很多4．如图所示，单匝正方形线圈在外力作用下以速度v 向右匀速进入匀强磁场，第二次又以速度2v 匀速进入同一匀强磁场。

第二次进入磁场与第一次进入比较（ ）A ．回路的电流21:2:1I I =B ．外力的功率21:2:1P P =C ．产生的热量21:4:1Q Q =D ．回路中流过的电量21:4:1q q =5．如图所示，在平行于水平地面的有理想边界的匀强磁场上方，有三个大小相同的正方形线框，线框平面与磁场方向垂直。

三个线框是用相同的金属材料制成的，A 线框有一个缺口，B 、C 线相都闭合，但B 线框导线的横截面积比C 线框大。

现将三个线框从同一高度由静止开始问时释放，下列关于它们落地时间的说法正确的是（ ）A ．A 线框最先落地，B 、C 整个过程中产生的焦耳热相等B ．C 线框在B 线框之后落地C ．B 线框在C 线框之后落地D ．B 线框和C 线框在A 线框之后同时落地6．在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采取了双线绕法，如图所示，其道理是（ ）A ．当电路中的电流变化时，两股导线中产生的自感电动势相互抵消B ．当电路中的电流变化时，两股导线中产生的感应电流相互抵消C ．当电路中的电流变化时，电流的变化量相互抵消D ．当电路中的电流变化时，两股导线中产生的磁通量相互抵消7．如图所示，在一水平光滑绝缘塑料板上有一环形凹槽，有一带正电小球质量为m 、电荷量为q ，在槽内沿顺时针做匀速圆周运动，现加一竖直向上的均匀变化的匀强磁场，且B逐渐增加，则()A．小球速度变大B．小球速度变小C．小球速度不变D．以上三种情况都有可能8．某电磁弹射装置的简化模型如图所示，线圈固定在水平放置的光滑绝缘杆上，将金属环放在线圈左侧。

北京市第四中学高中物理 法拉第电磁感应定律提高巩固练习 新人教版选修4-4 【巩固练习】一、选择题1．穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2Wb ，则（ ）A ．线圈中的感应电动势每秒钟增加2 VB ．线圈中的感应电动势每秒钟减少2 VC ．线圈中无感应电动势D ．线圈中感应电动势保持不变2．闭合回路的磁通量 随时间t 变化图象分别如图所示，关于回路中产生的感应电动势的下列论述，其中正确的是 （ ）A ．图甲回路中感应电动势恒定不变B ．图乙回路中感应电动势恒定不变C ．图丙回路中0～t 1，时间内感应电动势小于t 1～t 2时间内感应电动势D ．图丁回路中感应电动势先变大后变小3．在匀强磁场中，有一个接有电容器的导线回路，如图所示，已知电容C=30μF ，回路的长和宽分别为1l =5 cm ，2l =8 cm ，磁场变化率为5×10－2T ／s ，则（ ） A ．电容器带电荷量为2×10－9CB ．电容器带电荷量为4×10－9 CC ．电容器带电荷量为6×10－9 CD ．电容器带电荷量为8×10－9 C4．粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行。

现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框的一边a 、b 两点间电势差绝对值最大的是（ ）5．环形线圈放在匀强磁场中，设在第1 s 内磁场方向垂直于线圈平面向里，如图甲所示。

若磁感应强度随时间t 的变化关系如图乙所示，那么在第2 s 内，线圈中感应电流的大小和方向是（ ）A ．大小恒定，逆时针方向B ．大小恒定，顺时针方向C ．大小逐渐增加，顺时针方向D ．大小逐渐减小，逆时针方向6．如图所示，导体AB 的长为2R ，绕O 点以角速度ω匀速转动，OB=R ，且O 、B 、A 三点在一条直线上，有一匀强磁场磁感应强度为B ，充满转动平面且与转动平面垂直，则AB 两端的电势差为（ ）A ．212B R ω B ．2B ωR 2C ．4B ωR 2D ．6B ωR 27．物理实验中常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量，如图所示，探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度。

一、选择题1．图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0。

一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a 、b 点时的动能分别为26J 和5J 。

当这一点电荷运动到某一位置。

其电势能变为-8J 时，它的动能为（ ）A ．8JB ．15JC ．20JD ．34J C解析：C设相邻两等势面之间的电势差为U ，则等势面1、4之间的电势差为3U ，则点电荷从a 到b 过程中只有电场力做功，由动能定理得213k k qU E E =-解得7J qU =-设点电荷经过等势面3时动能为E k3，则有k3k12qU E E =-解得k312J E =则经过等势面3时动能为12J ，又因等势面3的电势为0，则在等势面3时电势能为0，故电荷的动能与电势能之和为12J ，仅在电场力作用下，动能与电势能之和保持不变，故其电势能为-8J 时，动能为20J 。

故选C 。

2．真空中，在x 轴上x =0和x =8 m 处分别固定两个电性相同的点电荷Q 1和Q 2。

电荷间连线上的电场强度E 随x 变化的图象如图所示(x 轴正方向为场强正方向)，其中x =6 m 处E =0。

将一个正试探电荷在x =2 m 处由静止释放(重力不计，取无穷远处电势为零)。

则（ ）A ．Q 1、Q 2均为负电荷B ．Q 1、Q 2带电荷量之比为9:1C ．在x =6 m 处电势为0D ．该试探电荷向x 轴正方向运动时，电势能一直减小B 解析：BA ．由题图，在x =0处场强为正，x =8 m 处场强为负，可知Q 1、Q 2均为正电荷，故A 错误；B ．根据题意“x =6 m 处E =0”可知，在x =6 m 处，E 1=E 2，即122262Q Q kk 解得212269==21Q O 故B 正确；C ．由于无穷远处电势为零，故在x =6 m 处电势不为0，故C 错误；D ．该试探电荷向x 轴正方向运动时，电场力先做正功，再做负功，因此电势能先减小后增大，故D 错误。

电磁感应中的能量问题提高巩固练习【巩固练习】一、选择题1、如图所示，平行导轨间距为d ，一端跨接一个电阻R ，匀强磁场的磁感应强度为B ，方向垂直于平行金属导轨所在平面。

一根金属棒与导轨成θ角放置，金属棒与导轨的电阻均不计。

当金属棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v 在金属导轨上滑行时，通过电阻R 的电流是（ ）A. Bdv RB.sin Bdv R θC. cos Bdv R θD. sin Bdv R θ2、如图所示，AB 和CD 是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为l ，导轨平 面与水平面的夹角是θ，在整个导轨平面内部都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁 感应强度为B ，在导轨的AC 端连接一个阻值为R 的电阻。

一根垂直于导轨放置的金属棒 ab ，质量为m ，电阻为r ，从静止开始沿导轨下滑，经过足够长的时间后，金属杆的速度会 趋于一个最大速度v m ，（已知ab 与导轨间的滑动摩擦因数为μ，导轨的电阻不计）。

则（ ）A.如果B 增大，v m 将变大B.如果θ增大，v m 将变大C.如果R 增大，v m 将变大D.如果m 变小，v m 将变大3、如图所示，一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O 点，将圆环拉离平衡位置并释放，圆环摆动过程中经过有界的水平匀强磁场区域，A ，B 为该磁场的竖直边界，若不计空气阻力，则（ ）A ．圆环向右穿过磁场后，还能摆至原来的高度。

B ．在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流C ．圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大，感应电流也越大D ．圆环最终将静止在平衡位置。

4、如图所示，闭合小金属环从高h 处的光滑曲面右上端无初速滚下， 又沿曲面的另一侧上升，则（ ）A.若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h ，B.若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h ，C.若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h ，D.若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h 。

5、如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与两相同的固定电阻R 1和R 2相连，匀 强磁场垂直穿过导轨平面。

电磁感应 复习与巩固【学习目标】1．电磁感应现象发生条件的探究与应用。

2．楞次定律的建立过程与应用：感应电流方向决定因素的探究，楞次定律的表述及意义。

3．法拉第电磁感应定律的运用，尤其是导体棒切割磁感线产生感应电动势sin E BLv θ=的计算是感应电动势定量计算的重点所在。

在应用此公式时要特别注意导体棒的有效切割速度和有效长度。

4．利用法拉第电磁感应定律、电路知识、牛顿运动定律、能的转化和守恒定律进行综合分析与计算。

【知识网络】【要点梳理】要点一、关于磁通量ϕ，磁通量的变化ϕ∆、磁通量的变化率tϕ∆∆ 1、磁通量磁通量cos B S BS BS ϕθ⊥⊥===，是一个标量，但有正、负之分。

可以形象地理解为穿过某面积磁感线的净条数。

2、磁通量的变化磁通量的变化21ϕϕϕ∆=-． 要点诠释：ϕ∆的值可能是2ϕ、1ϕ绝对值的差，也可能是绝对值的和。

例如当一个线圈从与磁感线垂直的位置转动180︒的过程中21ϕϕϕ∆=+． 3、磁通量的变化率 磁通量的变化率tϕ∆∆表示磁通量变化的快慢，它是回路感应电动势的大小的决定因素。

2121t t t ϕϕϕ-∆=∆-， 在回路面积和位置不变时B S t t ϕ∆∆=∆∆（Bt∆∆叫磁感应强度的变化率）； 在B 均匀不变时SB t tϕ∆∆=∆∆，与线圈的匝数无关。

要点二、关于楞次定律（1）定律内容：感应电流具有这样的方向：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量发生变化。

（2）感应电流方向的决定因素是：电路所包围的引起感应电流的磁场的方向和磁通量的增减情况。

（3）楞次定律适用范围：适用于所有电磁感应现象。

（4）应用楞次定律判断感应电流产生的力学效果（楞次定律的变式说法）：感应电流受到的安培力总是阻碍线圈或导体棒与磁场的相对运动，即线圈与磁场靠近时则相斥，远离时则相吸。

（5）楞次定律是能的转化和守恒定律的必然结果。

要点三、法拉第电磁感应定律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，即E tϕ∆=∆． 要点诠释：对n 匝线圈有E n tϕ∆=∆． （1）E n t ϕ∆=∆是t ∆时间内的平均感应电动势，当0t ∆→时，E n tϕ∆=∆转化为瞬时感应电动势。

电磁感应现象和楞次定律
授课内容：
例题1、如图,水平导轨左端接有定值电阻R，导体棒ab与导轨接触而构成闭合回路,均匀磁场B 垂直于导轨平面，则在下列哪种情况中回路中可能没有感应电流（）
A、B保持恒定,ab向右滑动
B、B逐渐增强，ab向右滑动
C、B逐渐增强，ab向左滑动
D、B逐渐减弱，ab向左滑动
例题2、如图两个同心导体环,小环内通有逆时针方向电流，现将电流强度逐渐增大。

分析大环中产生的感应电流方向。

例题3、如图所示，一闭合铝环套在一根光滑水平杆上,当条形磁铁靠近它时，下列结论中正确的是（）
A、N极靠近铝环时,铝环将向左运动
B、S极靠近铝环时，铝环将向左运动
C、N极靠近铝环时,铝环将向右运动
D、S极靠近铝环时，铝环将向右运动
例题4、如图所示，导线框abcd与导线在同一平面内,直导线通有恒定电流I,当线框由左向右匀速通过直导线时，分析线框中感应电流方向.
例题5、如图,环形恒定电流I上方有另一个圆形轨道,轨道上有一导体棒从左向右水平运动，分析它受到的安培力方向和圆形轨道中的感应电流方向。

例题6、北半球,飞机水平飞行，分析飞机两翼的电势高低.分析飞机的机背和机腹的电势高低.
例题7、如图所示，螺线管的导线的两端与两平行金属板相接，一个带负电的通草球用丝线悬挂在两金属板间，并处于静止状态,若条形磁铁突然插入线圈时，通草球的运动情况是（）A．向左摆动B．向右摆动
C．保持静止D．无法判定．
例题8、如图所示,两个完全相同的灵敏电流计按图中所示的方式连接，开始时表针都在中间位置。

当用手向左拨动一块表的表针时,另一块表的表针将
A．向左运动B．向右运动
C．不动D．无法判断。

一、选择题1．如图所示，两根足够长且平行的金属导轨置于磁感应强度为 B = 3 T 的匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面，两导轨间距 L =0.1m ，导轨左端连接一个电阻 R =0.5Ω，其余电阻不计，导轨右端连一个电容器C = 2.5 ⨯1010 pF ，有一根长度为 0.2m 的导体棒 ab ，a 端与导轨下端接 触良好，从图中实线位置开始，绕 a 点以角速度ω = 4 rad/s 顺时针匀速 转动 75°，此过程通过电阻 R 的电荷量为（ ）A ．3 ⨯10-2 CB ．23⨯10-3C C ．（30 + 23） ⨯10-3 CD ．（30 - 23） ⨯10-3 C2．如图所示，在同一个水平而内的彼此绝缘的两个光滑圆环A 、B ，大圆环A 中还有顺时针方向的恒定电流I 。

小圆环B 的一半面积在环A 内、一半面积在环A 外，下列说法正确的是（ ）A ．穿过环B 的磁通量为0B ．环B 中有持续的感应电流C ．若增大环A 内的电流，则环B 会向右移动。

D ．若减小环A 内的电流，则环B 会产生道时针方向的电流3．近日，第二架国产大飞机919C 在上海浦东国际机场首飞成功，919C 在上海上空水平匀速飞行，由于地磁场的存在，其机翼就会切割磁感线，下列说法正确的是（ ）A ．机翼左端的电势比右端电势低B ．机翼左端的电势比右端电势高C ．飞机飞行过程中洛伦兹力做正功D ．飞机飞行过程中洛伦兹力做负功 4．如图所示，A 、B 两个闭合单匝线圈用完全相同的导线制成，半径r A =3r B ，图示区域内有匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小，则（ ）A ．A 、B 线圈中产生的感应电动势E A :E B =3:1B ．A 、B 线圈中产生的感应电动势E A :E B =6:1C ．A 、B 线圈中产生的感应电流I A :I B =3:1D ．A 、B 线圈中产生的感应电流I A :I B =1:15．法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。