自主招生辅导电磁感应(含答案)

二轮复习电磁感应自主招生中档题一．选择题（共10小题）1．将线圈置于范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场B中，各线圈的运动方式如下列图所示，则能够在线圈中产生感应电动势的是（ C ）A．B．C．D．2．纯电动汽车是一种节能、环保的交通工具，它的制动能量回收系统通过能量回收再利用，可提高汽车对能量的利用效率．制动能量回收的原理是利用线圈在磁场中转动，将车辆制动时的部分动能转化为其他形式的能存储起来．关于制动能量回收，下列说法中正确的是（ A ）A．制动能量回收利用了电磁感应现象B．制动能量回收利用了电流的热效应C．制动能量回收时，将车辆制动时的部分动能转化为内能D．制动能量回收时，将车辆制动时的部分动能转化为重力势能3．如图所示在“探究电磁感应想象”的实验中，下列情况中灵敏电流计指针不发生偏转的是（ C ）A．闭合开关的瞬间B．闭合开关后，滑动滑动变阻器的滑片的过程C．闭合开关后，线圈和滑动变阻器保持不动的过程D．断开开关的瞬间4．有5匝线圈，在2s内，穿过线圈的磁通量变化了4Wb，则线圈中的感应电动势为（ D ）A．2V B．4V C．5V D．10V5．用如图所示的装置做“探究产生感应电流的条件”实验，下列说法正确的是（ C ）A．甲图中当磁铁静止在线圈中时，电流表的指针偏向右侧B．甲图中N极或S极插入线圈时，电流表的指针均偏向右侧C．乙图中开关处于闭合状态，移动变阻器的滑片时指针发生偏转D．乙图中开关处于打开状态，拔出线圈A时电流表的指针偏向右侧6．如图所示，一个矩形线框abcd放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，O1O2是线框的对称轴．线框在下列各种运动中，整个线框始终处于磁场之内，能使线框中产生感应电流的是（ B ）A．沿纸面向左移动B．以O1O2为轴转动C．垂直纸面向里移动 D．垂直纸面向外移动7．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沿框架以速度v向右做匀速运动．t=0时，磁感应强度为B，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为L的正方形．为使MN棒中不产生感应电流，从t=0开始，磁感应强度B随时间t变化图象为（ C ）A．B．C．D．8．首先发现电流磁效应的科学家是（ D ）A．牛顿B．爱因斯坦C．居里夫人D．奥斯特9．如图所示为法拉第研究电磁感应现象时做过的实验电路图．线圈A和线圈B绕在同一铁芯上，线圈与铁芯绝缘，则（ B ）A．保持开关S处于闭合状态，小磁针发生偏转B．当开关S闭合的瞬间，小磁针发生偏转C．当开关S断开的瞬间，小磁针不发生偏转D．无论开关S怎样改变，小磁针都不会发生偏转10．如图所示是研究电磁感应现象的实验装置，将实验装置正确连接好后，在条形磁铁插人或拔出线圈过程中，关于电流计指针偏转情况，下列叙述正确的是（ D ）A．插入过程指针不偏转，拔出过程指针偏转B．插入过程指针偏转，拔出过程指针不偏转C．插人或拔出过程，指针都不偏转D．插入或拔出过程指针都偏转二．多选题（共13小题）11．某同学根据如图所示的原理制作了一台小型风力发电机，用以辅助照明，安装完成后发电机工作时，发现灯泡亮度不大，下列措施能增加灯泡亮度的是（BD ）A．换用磁性较弱的磁体B．换用磁性更强的磁体C．换用匝数更少的线圈D．换用匝数更多的线圈12．如图所示，一单匝矩形线圈从左侧进入匀强磁场，对于线圈进入磁场的过程，下列说法正确的是（BC ）A．当线圈匀速进入磁场时，线圈中无感应电流B．当线圈加速进入磁场时，线圈中有感应电流C．线圈进入磁场的速度越大，感应电流就越大D．线圈中感应电流的大小与线圈进入磁场的速度大小无关13．如图是一种简易风速仪的示意图．当水平方向有风吹来时，风速仪的外接电流计就有示数．下列说法正确的有（AC ）A．该风速仪工作时应用了电磁感应原理B．该风速仪工作时应用了电流的磁效应C．风速越大，电流计的示数越大D．风速越大，电流计的示数越小14．关于感应电动势的大小，下列说法中正确的是（AC ）A．磁通量变化率越大，则感应电动势越大B．磁通量减小，则感应动势一定是减小C．磁通量增加，感应电动势有可能减小D．磁通量变化越大，则感应电动势也越大15．电磁炉是利用涡流来加热食物的．下列锅类、容器中，适用于电磁炉的是（AB ）A．不锈钢锅B．平底铸铁锅C．平底玻璃杯D．陶瓷砂锅16．如图所示，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．若在t1至t2这段时间内，观察到通过电流表的电流方向自上向下（即为由c经电流表至d），则可以判断出线圈M两端的电势差u ab随时间t的变化情况可能是（CD ）A．B．C．D．17．分别给门的四角钉上大钉子，用电线（有绝缘外皮的导线）沿着4个钉子绕制一个几十匝的大线圈，线圈的两端连在一个指针在表盘中央的电流表上．下列可能发生的现象是（CD ）A．只要让门面对准正南方放置，电流表里就有电流流过B．只要让门面对准正西方放置，电流表里就有电流流过C．无论开门还是关门，电流表都有电流流过D．开门速度越快，电流表指针偏转角度越大18．如图所示，将一个与匀强磁场垂直的正方形多匝线圈从磁场中匀速拉出的过程中，拉力做功的功率（AD ）A．与线圈匝数成正比 B．与线圈边长的平方成正比C．与导线的电阻率成正比 D．与导线横截面积成正比19．边长为h的正方形金属导线框，以图中所示的位置由静止开始下落，通过一匀强磁场区域，磁场方向水平，且垂直于线框平面，磁场区域宽为H，上下边界如图中虚线所示．已知H＞h，从线框开始下落到完全穿过磁场区的全过程中（BD ）A．线框中总有感应电流存在B．线框运动方向始终是向下的C．线框受到磁场力的合力方向有时向上，有时向下D．线框速度的大小不一定总是在增加20．如图所示，匀强磁场区域宽为d，一正方形线框abcd的边长为l，且l＞d，线框电阻的大小为r，以恒定的速度v通过磁场区域，从线框刚进入到完全离开磁场的这段时间内，下列说法正确的是（AD ）A．bc边刚进入磁场和ad边刚进入磁场时产生的感应电流的方向是相反的B．维持线框匀速通过磁场全过程中都要施加恒力F=C．在整个过程中电阻产生的热量Q=D．线框中没有感应电流的时间是21．闭合线圈固定在垂直于纸面的磁场中，设向里为B的正方向，线圈中箭头为电流i的正方向，如图甲，已知线圈中感应电流i随时间而变化的图象如图乙所示，则B随时间而变化的图象可能是图丙中（CD ）A．B．C．D．22．如图所示，螺线管内有一平行于轴线的匀强磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正方向，螺线管与U型导线框cdef相连，导线框cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导线框cdef在同一平面内．当螺线管内的磁感应强度随时间按图示规律变化时（BD ）A．在t1时刻，金属圆环L内的磁通量最大B．在t2时刻，金属圆环L内的磁通量最大C．在t1﹣t2时间内，金属圆环L内有逆时针方向的感应电流D．在t1﹣t2时间内，金属圆环L有收缩趋势23．如图所示装置中，cd杆原来静止．当ab杆做如下哪些运动时，cd杆将向右移动？（BD ）A．向右匀速运动 B．向右加速运动 C．向左加速运动 D．向左减速运动三．计算题（共16小题）24．如图所示，平行金属导轨PQ、MN相距L=0.80m，PM间接有R=4.0Ω的电阻，匀强磁场与PQMN平面垂直，磁感应强度B=1.0T，导体棒cd沿导轨平面向右匀速运动，在回路中产生的电流I=0.50A．求：（1）导体棒cd所受安培力F的大小；（2）在一分钟的时间内电阻R产生的焦耳热．25．水平光滑金属导轨间距为0.3m，电阻不计，右端连接一电阻R=0.5Ω，在垂直于导轨方向上搁置一段金属棒MN，棒的电阻r=0.1Ω，导轨平面处于磁感应强度未知的匀强磁场中，磁场方向如图所示，用水平向右的力拉动金属棒，使它在导轨上向右以速度v=4m/s做匀速运动，此时电阻R上的电功率P=0.02W．求：（1）金属棒内感应电流I的大小和方向；（2）磁感应强度B的大小．26．如图所示，长直导线与圆形线圈处于同一水平面．已知长直导线中的电流I在逐渐减小，线圈的电阻为24Ω．（1）线圈中的电流是什么方向？（2）导线对线圈的作用是吸引还是排斥？（3）当线圈中的感应电流是84mA时，通过线圈的磁通量的变化率是多少？27．如图所示，MN为匀强磁场左边界磁感强度B=0.5T，现将长ab=30cm，宽bc=20cm的单匝矩形线圈从磁场外，在恒力F作用下以v=10m/s速度匀速拉出磁场区，单匝线圈导线粗细均匀，每厘米长度电阻为0.02Ω/cm 求：（1）拉进过程线圈中电流多大？（2）拉进过程bc两端电压多少？哪端电势高？（3）恒力F多大？拉进过程中恒力F做功多少？28．有一个面积为0.02m2的圆形线圈，共1000匝，置于磁感应强度均匀变化的磁场中，已知，=10﹣2T/s，线圈平面与磁场方向垂直，求线圈中感应电动势是多少？29．如图，光滑平行金属导轨间距为L，与水平面夹角为θ，两导轨上端用阻值为R的电阻相连，该装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面．质量为m的金属杆ab以沿导轨平面向上的初速度v0从导轨底端开始运动，然后又返回到出发位置．在运动过程中，ab与导轨垂直且接触良好，不计ab和导轨的电阻及空气阻力．（1）求ab开始运动时的加速度a；（2）分析并说明ab在整个运动过程中速度、加速度的变化情况；（3）分析并比较ab上滑时间和下滑时间的长短．30．如图所示，倾斜的光滑导线框上端的电阻R=0.4Ω，线框本身电阻不计，线框宽L=0.4m，线框处于磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面向上．导体棒ab长也为L，电阻r=0.1Ω，当导体棒ab沿线框以v=5.0m/s的速度匀速下滑时（与线框接触良好），求：（1）导体棒ab产生的感应电动势；（2）导体棒ab中感应电流的大小和方向；（3）电路消耗的总功率；（4）每秒钟通过导体棒ab的电子数．（元电荷e=1.6×10﹣19C）31．如图所示，在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，把金属杆ab固定在宽为1m的金属导轨上，金属杆ab受到的安培力大小为5.0×10﹣3N，电路总电阻为8Ω．求：（1）电路中的电流大小；（2）整个电路在1s内产生的焦耳热．32．如图所示，水平放置的矩形金属框ABCD置于磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，其平面与磁场方向垂直，边AB 与CD的距离为0.1m．金属框的左端所连电阻R1=1Ω，右端所连电阻R2=2Ω，导体棒EF长0.1m，垂直于AB边放置且与金属框接触良好，其余电阻不计．当导体棒EF以10m/s的速度向右匀速运动时，求：（1）导体棒EF上产生的感应电动势的大小；（2）导体棒EF中的电流；（3）电阻R1消耗的电功率．33．有一个1000匝的线圈，在0.4s内穿过它的磁能量从0.01Wb增加到0.09Wb，求线圈中产生的感应电动势．如果把线圈跟一个电阻是100Ω的电热器串联组成闭合电路时，通过电热器的热功率是多大？34．一个有10匝的闭合导体线圈，总电阻为l0Ω，若在0.01s内，通过线圈的磁通量由0.04Wb均匀地减小到零，则：①在这段时间内线圈产生的感应电动势E为多大？②在这段时间内线圈中的感应电流I为多大？35．如图所示，用均匀导线折成矩形线框abcd，其总电阻R=0.3Ω，边长l1=0.1m，l2=0.2m．在0.1s内穿过线圈的磁通量由零均匀增至Φ=3×10﹣2Wb．若有界匀强磁场的磁感应强度大小恒定为B=0.1T，方向垂直于线框平面．现用水平外力F将线框从磁场中以v=6m/s的速度向右匀速拉出．ab边刚离开磁场时，问：（1）在0.1s内穿过线圈的磁通量变化了多少？（2）线圈产生的感应电动势是多大？（3）线框中感应电流是多大？（4）水平外力F的大小和方向？（5）a、b两端的电压是多大？36．如图，水平放置的光滑平行金属导轨右端与电阻R连接，金属棒ab垂直置于导轨上，导轨间存在垂直于导轨平面的匀强磁场．棒获得初速度v后开始向右运动．（1）指出ab棒中感应电流的方向．（2）ab棒运动过程中，速度如何变化？37．有一个100匝的线圈，总电阻为l0Ω，在0.2s内垂直穿过线圈平面的磁通量从0.02Wb均匀增加到0.1Wb．问：（1）这段时间内线圈中产生的平均感应电动势为多少？（2）通过线圈的平均感应电流为多少？（3）这段时间内线圈产生的电热是多少？38．一个匝数n=100匝的线圈，与电流表连接，线圈中静止放置条形磁铁，穿过线圈中的磁通量=0.01wb，电路中的总电阻为0.2Ω，问线圈中的电流多大？为什么？39．如图所示，两根相距L=1m的平行金属导轨，一部分水平，另一部分足够长且与水平面的夹角为θ=37°．两金属杆ab、cd与导轨垂直且良好接触，并形成闭合回路．cd杆与水平导轨间的动摩擦因数为μ=0.5，倾斜导轨光滑，导轨电阻不计．ab质量m1=1kg，电阻R1=1Ω；cd质量m2=2kg，电阻R2=4Ω．整个装置处于磁感应强度B=2T，方向垂直于倾斜导轨向上的匀强磁场中，ab杆在平行于倾斜导轨的恒力F=10N作用下向上做匀速运动，cd杆始终保持静止（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）．求：（1）ab杆匀速运动的速度；（2）cd杆受到的摩擦力大小．。

一. 2023年1．（2023北约自主招生）如图所示，每边长为a 旳等边三角形区域内有匀强磁场，磁感应强度 B 旳方向垂直图平面朝里。

每边长为 a 旳等边三角形导体框架ABC，在t=0 时恰好与磁场区旳边界重叠，而后以周期T 绕其中心沿顺时针方向匀速旋转，于是在框架ABC 中有感应电流。

规定电流按A-B-C-A 方向流动时电流强度取为正，反向流动时取为负。

设框架ABC 旳总电阻为R，则从t=0 到t1=T/6 时间内平均电流强度I1=___________；从t=0 到t2=T/2 时间内平均电流强度I2=___________。

2、(15分) (2023年华约自主招生)如图，电阻为R旳长直螺线管，其两端通过电阻可忽视旳导线相连接。

一种质量为m旳小条形磁铁A从静止开始落入其中，通过一段距离后以速度v做匀速运动。

假设小磁铁在下落过程中一直沿螺线管旳轴线运动且无翻转。

(1)定性分析阐明：小磁铁旳磁性越强，最终匀速运动旳速度就越小；(2)最终小磁铁做匀速运动时，在回路中产生旳感应电动势约为多少?【点评】此题以小条形磁铁A在螺旋管中下落切入，将定性分析阐明和定量计算有机结合，意在考察对电磁感应、能量守恒定律及其有关知识旳理解掌握。

3．(14分) (2023年卓越大学联盟)如图所示，两根电阻不计旳光滑金属导轨竖直放置，相距为L，导轨上端接有阻值为R旳电阻，水平条形区域I和II内有磁感应强度为B、方向垂直导轨平面向里旳匀强磁场，其宽度均为d，I和II之间相距为h且无磁场。

一长度为L、质量为m、电阻不计旳导体棒，两端套在导轨上，并与两导轨一直保持良好接触。

现将导体棒由区域I上边界H处静止释放，在穿过两段磁场区域旳过程中，流过电阻R上旳电流及其变化状况相似。

重力加速度为g，求：(1)导体棒进入区域I旳瞬间，通过电阻R旳电流大小与方向；(2)导体棒穿过区域I旳过程中，电阻R上产生旳热量Q；(3)下面四个图象定性地描述了导体棒速度大小与时间旳关系，请选择对旳旳图象并简述理由。

安徽自主招生物理模拟试题：电磁感应中的能量问题2022年份高职单招试题，全部免费提供！育龙单招网，单招也能上大学2022年安徽自主招生物理模拟试题:电磁感应中的能量问题【试题内容来自于相关网站和学校提供】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F，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变化的图线如图乙所示。

已知线框质量m=1kg、电阻R=1Ω。

以下说法正确的是A、做匀加速直线运动的加速度为1m/sB、匀强磁场的磁感应强度为TC2C、线框穿过磁场过程中,通过线框的电荷量为D、线框穿过磁场的过程中,线框上产生的焦耳热为 1.5J 2：如图，、是间距为的平行光滑金属导轨，置于磁感应强度为，方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，、间接有一阻值为的电阻。

一根与导轨接触良好、有效阻值为的金属棒垂直导轨放置，并在水平外力作用下以速度向右匀速运动，不计导轨电阻，则( )A、通过电阻的电流方向为2022年份高职单招试题，全部免费提供！B、两点间的电压为育龙单招网，单招也能上大学C、端电势比端高D、外力3：做的功等于电阻产生的焦耳热（2022年。

上海单科）如图，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布。

一铜制圆环用丝线悬挂于点，将圆环拉至位置后无初速释放，在圆环从摆向的过程中( )A、感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B、感应电流方向一直是逆时针C、安培力方向始终与速度方向相反D、安培力方向始终沿水平方向4：如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨与水平方向成θ角放置，下端接有电阻R，一根质量为m的导体棒垂直放置在导轨上，与导轨保持良好接触，匀强磁场垂直导轨平面向上，导体棒在外力作用下向上匀速运动。

不计导体棒和导轨的电阻，则下列说法正确的是2022年份高职单招试题，全部免费提供！育龙单招网，单招也能上大学A、拉力做的功等于棒的机械能的增量B、合力对棒做的功等于棒动能的增量C、拉力与棒受到的磁场力的合力为零D、拉力对棒做的功与棒克服重力做功之差等于回路中产生的电能5：两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨的电阻可忽略不计，斜面处在一匀强磁场中，磁场的方向垂直斜面向上。

4楞次定律[学习目标] 1.正确理解楞次定律的内容及其本质.2.掌握右手定则，并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式.3.能够熟练运用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向.一、右手定则将右手手掌伸平，使大拇指与其余并拢的四指垂直，并与手掌在同一平面内，让磁感线从手心穿入，大拇指指向导体运动方向，这时四指的指向就是感应电流的方向，也就是感应电动势的方向.二、楞次定律感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.[即学即用]1.判断下列说法的正误.(1)感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反.(×)(2)感应电流的磁场可能与引起感应电流的磁场方向相同.(√)(3)感应电流的磁场总是阻止引起感应电流的磁通量的变化.(×)2.如图1所示，光滑平行金属导轨PP′和QQ′，都处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中.现垂直于导轨放置一根导体棒MN，MN向右运动时，MN中的电流方向为________，MN向左运动时，MN中的电流方向为________.(填“M→N”或“N→M”)图1答案N→M M→N一、右手定则[导学探究]如图2所示的电路中，G为电流计(已知电流由左接线柱流入，指针向左偏，由右接线柱流入，指针向右偏)，当ab在磁场中切割磁感线运动时，指针的偏转情况如下表，根据指针的偏转情况，判断电流方向.图2导体棒ab的运动指针偏转方向回路中电流方向(俯视)ab段中电流方向向右向左________从b向a向左向右________从a向b答案顺时针逆时针[知识深化]右手定则的理解(1)适用范围：闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流方向的判断.(2)右手定则反映了磁场方向、导体运动方向和电流方向三者之间的相互垂直关系.①大拇指所指的方向是导体相对磁场切割磁感线的运动方向，既可以是导体运动而磁场未动，也可以是导体未动而磁场运动，还可以是两者以不同速度同时运动.②四指指向电流方向，切割磁感线的那部分导体相当于电源.例1下列图中表示闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体ab上的感应电流方向为a→b的是()答案A解析在导体ab上，A中电流方向为a→b，B中电流方向为b→a，C中电流方向为b→a，D中电流方向为b→a，故选A.二、楞次定律[导学探究]根据如图3甲、乙、丙、丁所示进行实验操作，并填好实验现象.图3甲乙丙丁条形磁铁运动的情况N极向下插入线圈S极向下插入线圈N极向上拔出线圈S极向上拔出线圈原磁场方向(“向上”或“向下”)____________________穿过线圈的磁通量变化情况(“增________________加”或“减少”)感应电流的方向(在螺线管上方俯视)逆时针顺时针顺时针逆时针感应电流的磁场方向(“向上”或________________“向下”)原磁场与感应电流磁场的方向关系________________请根据上表所填内容理解：甲、乙两种情况下，磁通量都________，感应电流的磁场方向与原磁场方向________；丙、丁两种情况下，磁通量都________，感应电流的磁场方向与原磁场方向________.答案向下向上向下向上增加增加减少减少向上向下向下向上相反相反相同相同增加相反减少相同[知识深化]楞次定律中“阻碍”的含义(1)“阻碍”的理解①谁阻碍——感应电流产生的磁场.②阻碍谁——阻碍引起感应电流的磁通量的变化.③如何阻碍——当原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同.④阻碍效果——阻碍并不是阻止，结果增加的还是增加，减少的还是减少.(2)“阻碍”的表现形式①从磁通量变化的角度看，感应电流的效果是阻碍磁通量的变化.②从相对运动的角度看，感应电流的效果是阻碍相对运动.例2关于楞次定律，下列说法正确的是()A.感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化B.闭合电路的一部分导体在磁场中运动时，必受磁场阻碍作用C.原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场同向D.感应电流的磁场总是跟原磁场反向，阻碍原磁场的变化答案A解析感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项A正确；闭合电路的一部分导体在磁场中平行磁感线运动时，不受磁场阻碍作用，选项B错误；原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场反向，选项C错误；当原磁通量增加时感应电流的磁场跟原磁场反向，当原磁通量减少时感应电流的磁场跟原磁场同向，选项D错误.三、楞次定律的应用楞次定律应用四步曲(1)确定原磁场方向；(2)判定产生感应电流的磁通量如何变化(增加还是减少)；(3)根据楞次定律确定感应电流的磁场方向(增反减同)；(4)判定感应电流的方向.该步骤也可以简单地描述为“一原二变三感四螺旋”.一原——确定原磁场的方向；二变——确定磁通量是增加还是减少；三感——判断感应电流的磁场方向；四螺旋——用右手螺旋定则判断感应电流的方向.例3(多选)如图4所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在有界匀强磁场中，将它从匀强磁场中匀速拉出，以下各种说法中正确的是()图4A.向左拉出和向右拉出时，环中的感应电流方向相反B.向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿顺时针方向的C.向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿逆时针方向的D.将圆环左右拉动，当环全部处在磁场中运动时，圆环中无感应电流答案BD解析将金属圆环不管从哪边拉出磁场，穿过闭合圆环的磁通量都要减少，根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍原磁通量的减少，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，应用右手螺旋定则可以判断出感应电流的方向是顺时针方向的，选项B正确，A、C错误；当圆环全部处在磁场中运动时，穿过圆环的磁通量没有改变，该种情况无感应电流，D正确.例4矩形导线框abcd与长直导线MN放在同一水平面上，ab边与MN平行，导线MN中通入如图5所示的电流，当MN中的电流增大时，下列说法正确的是()图5A.导线框abcd中没有感应电流B.导线框abcd中有顺时针方向的感应电流C.导线框所受的安培力的合力方向水平向左D.导线框所受的安培力的合力方向水平向右答案D解析直导线中通有向上且增大的电流，根据安培定则知，通过线框的磁场方向垂直纸面向里，且增大，根据楞次定律知感应电流的方向为逆时针方向，故A、B错误；根据左手定则知，ab边所受安培力方向水平向右，cd边所受安培力方向水平向左，离导线越近，磁感应强度越大，所以ab边所受的安培力大于cd 边所受的安培力，则线框所受安培力的合力方向水平向右，故C错误，D正确.1.(楞次定律的理解)根据楞次定律知，感应电流的磁场一定是()A.阻止引起感应电流的磁通量B.与引起感应电流的磁场方向相反C.阻碍引起感应电流的磁通量的变化D.与引起感应电流的磁场方向相同答案C解析感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故选C.2.(楞次定律的应用)某磁场磁感线如图6所示，有一铜线圈自图中A处落至B处，在下落过程中，自上向下看，线圈中的感应电流方向是()图6A.始终顺时针B.始终逆时针C.先顺时针再逆时针D.先逆时针再顺时针答案C解析自A处落至题图虚线所示位置的过程中，穿过线圈的磁通量增加，由楞次定律知线圈中感应电流方向为顺时针，从题图虚线所示位置落至B处的过程中，穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律知，线圈中感应电流方向为逆时针，C项正确.3.(楞次定律的应用)磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图7所示方向的感应电流，则磁铁()图7A.向上运动B.向下运动C.向左运动D.向右运动答案B4.(右手定则的应用)(多选)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，如图所示，能正确表示磁感应强度B的方向、导体运动速度方向与产生的感应电流方向间关系的是()答案BC解析图A中导体不切割磁感线，导体中无电流；由右手定则可以判断B、C正确；D图中感应电流方向应垂直纸面向外.。

1．（2014郑州三模）如图所示，PQQ2P2是由两个正方形导线方格PQQ1P1、P1Q1Q2P2构成的网络电路。

方格每边长度l=10cm。

在x>0的半空间分布有随时间t均匀增加的匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面并指向纸内。

今令网络电路PQQ2P2以恒定的速度v=5 cm/s沿x轴正方向运动并进入磁场区域，在运动过程中方格的边PQ始终与y轴平行。

若取PQ与y轴重合的时刻为t=0，在以后任一时刻t，磁场的磁感应强度为B=B0+bt，式中t的单位为s，B0、b为已知恒量。

设t=2.5 s时刻，方格PQQ1P1中的感应电动势是E1，方格P1Q1Q2P2中的感应电动势是E2。

E1、E2的表达式正确的是A．E1=B0lv B．E1=bl2C．E2=bl2/4 D．E2=( B0+bt)lv【参照答案】B2．（2014年4月湖北七市联考）如图所示，两平行导轨ab、cd竖直放置在的匀强磁场中，匀强磁场方向竖直向上，将一根金属棒PQ放在导轨上使其水平且始终与导轨保持良好接触。

现在金属棒PQ中通以变化的电流I，同时释放金属棒PQ使其运动。

已知电流I随时间的关系为I=kt(k为常数，k>0)，金属棒与导轨间存在摩擦。

则下面关于棒的速度v、加速度a随时间变化的关系图象中，可能正确的有A ．B ．C ．D ．3．（2014北京市东城区模拟）将⊂形金属框架D 固定在水平面上，用绝缘杆C 将金属棒AB 顶在金属框架的两端，组成一个良好的矩形回路，如图甲所示。

AB 与绝缘杆C 间有压力传感器，开始时压力传感器的读数为10N 。

将整个装置放在匀强磁场中，磁感应强度随时间做周期性变化，设垂直于纸面向外方向的磁感应强度为正值，⊂形金属框架放入磁场前后的形变量可认为相同。

压力传感器测出压力随时间变化的图像如图乙所示。

由此可以推断，匀强磁场随时间变化的情况可能是 A ．如图丙中的A 图所示 B ．如图丙中的B 图所示 C ．如图丙中的C 图所示AC/sF /N10 甲乙/sB/T 0/sB/T 0/sB/T 0丙D ．上述选项都不正确4．（2014年5月江苏省四市调研）在半径为r 、电阻为R 的圆形导线框内，以直径为界，左、右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场．以垂直纸面向外的磁场为正，两部分磁场的磁感应强度B 随时间t 的变化规律分别如图乙所示．则0~t 0时间内，导线框中 A ．没有感应电流 B ．感应电流方向为逆时针 C ．感应电流大小为πr 2B 0/（t 0R ） D ．感应电流大小为2πr 2B 0/（t 0R ） 【参照答案】C5. （多选题）如图(甲)所示,两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计.有质量、长度均相同的导体棒c 、d ,置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h 处.磁场宽为3h ,方向与导轨平面垂直.先由静止释放c,c 刚进入磁场即做匀速运动,此时再由静止释放d ,两导体棒与导轨始终保持良好接触,用a c 表示c 的加速度,E kd 表示d 的动能,x c 、x d 分别表示c 、d 相对释放点的位移.图(乙)中正确的是( )t-B 0BO B 0 t 0图乙【参照答案】BD6. (2014年大连二模)某同学将理想自耦变压器连成如图所示的电路，滑片P与线圈始终接触良好，则A．开关S保持闭合，小灯泡不发光B．．开关S保持闭合，将滑片P向上移动，小灯泡会变亮C．断开S的瞬间，小灯泡可能闪亮一下再熄灭D．断开S的瞬间，小灯泡不可能闪亮【参照答案】AC7．（3分）（2014江西景德镇质检）如图所示，一理想变压器原线圈匝数为n1=1000匝，副线圈匝数为n2=200匝，将原线圈接在u=200sin100πt（V）的交流电压上，副线圈上电阻R 和理想交流电压表并连接入电路，现在A、B两点间接入不同的电子元件，则下列说法正确的是（）A．在A、B两点间串联一只电阻R，穿过铁芯的磁通量的最大变化率为0.2Wb/sB．在A、B两点间接入理想二极管，电压表读数为40VC．在A、B两点间接入一只电容器，只提高交流电频率，电压表读数增大D．在A、B两点间接入一只电感线圈，只提高交流电频率，电阻R消耗电功率减小8．（2014年5月开封冲刺模拟）如图1（a）所示，光滑的平行长直金属导轨置于水平面内，间距为L，导轨左端接有阻值为R的电阻，质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上。

第十章电磁感应考试说明的要求:知识网络:回归教材人教版教材索引：“（B1，10）”、“（X1，10）”中的“B1”表示高中物理必修1，“X1”表示高中物理选修3-1，“10”、表示第10页《选修3-2》1．（X2，3）法拉第把引起感应电流的原因概括为哪五类？2．（X2，5-7）图4.2-1、2、3，三个实验；图4.2-6，如何将导体切割磁感线等效为磁通量变化？图4.2-7，摇绳发电（再次关注地磁场）。

3．（X2，8-9）第2题，磁场不变，面积变化；第6题，可进一步思考线圈B中产生的感应电流的变化情况；第7题，注意从两个角度思考该问题——感生、动生电动势大小和方向；磁通量变化。

4．（X2，10）图4.3-2，探究感应电流方向。

5．（X2，13）图4.3-7，右手定则。

6．（X2，13）第1题，超导体中的感应电流。

7．（X2，14）第6题，楞次环实验。

思考：当磁铁N极移近B环时，B环中缺口处哪端电势高？8．（X2，14）第7题，法拉第圆盘发电机的工作原理。

E 。

9．（X2，16）图4.4-1，由法拉第电磁感应定律推导Blv10．（X2，16）反电动势，联系电动机输出的机械功率与反电动势的关系。

11．（X2，17）第3题，航天飞机、绳系卫星利用地磁场发电，思考：缆绳两端的电势高低。

12．（X2，18）第4题，动圈式扬声器；第7题，电磁流量计。

13．（X2，19）感生电场；“感生”现象中的非静电力；了解电子感应加速器。

14．（X2，20）思考与讨论，“动生”现象中的非静电力。

15．（X2，20）第1题，估算飞机两翼尖间的电势差，以及电势高低。

16．（X2，22-23）图4.6-2，定性画出通过A1的电流随时间变化的图线；图4.6-4，回答思考与讨论中的问题。

17．（X2，24）图4.6-6中产生电火花的原因？如何避免？自感系数；磁场的能量。

18．（X2，25）第1题，延时继电器；第2题，断路自感。

19．（X2，26）图4.7-1，涡流的产生；图4.7-2，真空冶炼，注意对电源的要求；图4.7-3，减小涡流的方法；图4.7-4，探雷器、安检门探测人是否携带金属制品的原理。

电磁感应习题及答案电磁感应习题及答案电磁感应是物理学中的一个重要概念，它描述了磁场和电场之间的相互作用。

在我们的日常生活中，电磁感应的应用无处不在，比如发电机、变压器等。

为了更好地理解电磁感应的原理和应用，我们可以通过一些习题来加深对该概念的理解。

1. 问题：当一个导体在磁场中运动时，会发生什么现象？答案：当一个导体在磁场中运动时，会产生感应电动势。

这是基于法拉第电磁感应定律，即当导体相对于磁场运动时，磁通量的变化会产生感应电动势。

这个现象被广泛应用于发电机的工作原理中。

2. 问题：一个线圈中的磁通量如何随时间变化？答案：线圈中的磁通量随时间变化可以通过法拉第电磁感应定律来描述。

根据该定律，当线圈中的磁场发生变化时，即磁通量随时间变化时，会在线圈中产生感应电动势。

这个现象也被应用于变压器的原理中。

3. 问题：什么是自感应？答案：自感应是指当一个电流通过一个线圈时，由于线圈本身的磁场发生变化而在线圈中产生的感应电动势。

根据自感应的原理，当电流发生变化时，线圈中会产生感应电动势，这个现象也被应用于电感器的工作原理中。

4. 问题：什么是互感应？答案：互感应是指当两个或多个线圈之间有磁场的相互作用时，在另一个线圈中产生的感应电动势。

根据互感应的原理，当一个线圈中的电流发生变化时，会在另一个线圈中产生感应电动势。

互感应的应用非常广泛，比如变压器就是基于互感应原理工作的。

5. 问题：什么是涡流？答案：涡流是指当一个导体在磁场中发生相对运动时，在导体中形成的环流。

涡流的产生是由于磁场对导体中的自由电子施加的洛伦兹力，使得电子在导体中形成环流。

涡流可以产生热量，因此在一些电器设备中需要采取措施来减小涡流的损耗。

通过以上几个习题及其答案，我们可以更加深入地了解电磁感应的原理和应用。

电磁感应是物理学中的一个重要概念，它不仅在我们的日常生活中有着广泛的应用，也在科学研究和工程技术领域起着重要的作用。

希望通过这些习题的讨论，能够帮助读者更好地理解电磁感应的概念和应用。

专题九强化训练电磁感应先解决磁场的两个问题【例 1】（北大 2006）如图所示，水平面上放有质量为m，带电 +q 的滑块，滑块和水平面间的动摩擦系数为μ，水B 平面所在位置有场强大小为E、方向水平向右的匀强电场和E 垂直纸面向里的磁感应强度为 B 的匀强磁场。

若，物块由静止释放后经过时间 t 离开水平面，求这期间滑块经过的路程 s.解析：开始滑块向右加速，获得向右速度后另外受到竖直向上的洛仑兹力作用，导致滑块所受到的滑动摩擦力变小，做加速运动的加速度相应变大。

对滑块考察一微小时间Δt，利用动量定理qE t(mg Bqv) t m v对上式累计求和，可得qEt mgt Bqs mv m而物体离开水平面时满足Bqv m mg联立解得：m2 g mgtBq q 2 BEts B 2q 2【例 2 】（同济 2008）回旋加速器中匀强磁场的磁感应强度B=1T，高频加速电压的频率6I=1mA ，最后粒子束f=7.5 × 10Hz，带电粒子在回旋加速器中运动形成的粒子束的平均电流从半径 R=1m 的轨道飞出，如果粒子束进入冷却“圈套”的水中并停止运动，问可使“圈套”中的水温升高多少度?设“圈套”中水的消耗量m=1kg/s，水的比热容c=4200J/ （kg·K）解析：粒子在盒内运动有Bqvv2v m， fR 2 R得：q2 f m B设单位时间内飞出回旋加速器的粒子数为N，则I Nq粒子束功率 P N 1 mv2IBR 2 f2由热平衡条件得P cm tIBR2 f5.6 K升温 tcm电磁感应部分的内容主要包括楞次定律、法拉第电磁感应定律、交流电和变压器等方面的规律，这里主要分析一下电磁感应中感生电动势和动生电动势两种情况的规律。

三．感生电动势与动生电动势电磁感应现象包括两类情况：感生电动势和动生电动势。

1.感生电动势感生电动势是闭合回路中因磁通量变化产生了感生电场，感生电场产生 “非静电力” 推动自由电荷定向移动，从而形成了电动势。

大学物理6丫头5《大学物理AI 》作业 No.11 电磁感应班级 ________________ 学号 ______________ 姓名 ____________ 成绩 ___________一、选择题：（注意：题目中可能有一个或几个正确答案） 1．一块铜板放在磁感应强度正在增大的磁场中时，铜板中出现涡流（感应电流），则涡流将： (A)加速铜板中磁场的增加 (B)减缓铜板中磁场的增加(C)对磁场不起作用 (D)使铜板中磁场反向[ B ] 解：根据愣次定律，感应电流的磁场总是力图阻碍原磁场的变化。

故选B2．一无限长直导体薄板宽度为l ，板面与Z 轴垂直，板的长度方向沿Y 轴，板的两侧与一个伏特计相接，如图。

整个系统放在磁感应强度为B的均匀磁场中，B的方向沿Z 轴正方向，如果伏特计与导体平板均以速度v向Y 轴正方向移动，则伏特计指示的电压值为(A) 0 (B)vBl 21(C) vBl (D) vBl 2[ A ]解：在伏特计与导体平板运动过程中，dc ab εε=，整个回路0=∑ε，0=i ，所以伏特计指示0=V 。

故选A3．两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I ，I 以tId d 的变化率增长，一矩形线圈位于导线平面内（如图），则： (A)线圈中无感应电流。

(B)线圈中感应电流为顺时针方向。

(C)线圈中感应电流为逆时针方向。

(D)线圈中感应电流方向不确定。

[ B ]解：0d d >t I ，在回路产生的垂直于纸面向外的磁场⊗增强，根据愣次定律，回路中产生的电流为顺时针，用以反抗原来磁通量的变化。

故选B4．在一通有电流I 的无限长直导线所在平面内，有一半经为r ，电阻为R 的导线环，环中心距直导线为a ，如图所示，且r a >>。

当aIroabcVdYBZlI直导线的电流被切断后，沿着导线环流过的电量约为：(A))11(220ra a R Ir +-πμ(B)a ra R Ir +ln20πμ (C)aRIr 220μ (D)rRIa 220μ[ C ]解：直导线切断电流的过程中，在导线环中有感应电动势大小：td d Φ=ε 感应电流为：tR Ri d d 1Φ==ε则沿导线环流过的电量为 ∆Φ=⋅Φ==⎰⎰Rt t R t i q 1d d d 1daRIr R r a I R S B 212120200μππμ=⋅⋅=⋅∆≈故选C5．如图所示，直角三角形金属框架abc 放在均匀磁场中，磁场B平行于ab 边，bc 的边长为l 。

高考物理电磁学知识点之电磁感应技巧及练习题附答案(4)一、选择题1．如图所示的情况中，线圈中能产生感应电流的是（）A．B．C．D．2．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<W2，q1<q2B．W1<W2，q1＝q2C．W1>W2，q1＝q2D．W1>W2，q1>q2 3．如图所示，铁芯P上绕着两个线圈A和B， B与水平光滑导轨相连，导体棒放在水平导轨上。

A中通入电流i（俯视线圈A，顺时针电流为正），观察到导体棒向右加速运动，则A中通入的电流可能是（）A．B．C．D．4．如图所示，水平绝缘的桌面上放置一个金属环，现有一个竖直的条形磁铁从圆环左上方沿水平方向快速移动经过正上方到达右上方，在此过程中（）A ．圆环一定向右运动B ．圆环中的感应电流方向不变C ．圆环受到的摩擦力方向不变D ．圆环对桌面的压力先减小后增大5．磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈．当以速度v 0刷卡时，在线圈中产生感应电动势，其E －t 关系如图所示．如果只将刷卡速度改为02v ，线圈中的E －t 关系图可能是( )A ．B ．C ．D ． 6．如图甲所示，竖直长直导线与其右侧固定的矩形线框位于同一平面内，通过长直导线中的电流i 随时间t 变化的规律如图乙所示（取向下为电流正方向），关于线框中的感应电流及线框受到的安培力，下列说法正确的是（ ）A ．0~4T 时间内感应电流沿逆时针方向 B ．在2T t 时线框中的电流改变方向 C ．3~44T T 时间内线框中的感应电流大小不变 D ．3~44T T 时间内线框受到的安培力方向保持不变7．如图，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t 1、t 2分别表示线框ab 边和cd 边刚进入磁场的时刻．线框下落过程形状不变，ab 边始终保持与磁场水平边界线OO′平行，线框平面与磁场方向垂直．设OO′下方磁场区域足够大，不计空气阻力影响，则下列图像不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律（）A．B．C．D．8．如图甲所示,光滑的平行金属导轨(足够长)固定在水平面内,导轨间距为l=20cm,左端接有阻值为R=1Ω的电阻,放在轨道上静止的一导体杆MN与两轨道垂直,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B=0.5T.导体杆受到沿轨道方向的拉力F做匀加速运动,测得力F与时间t的关系如图2所示。

四. 知识要点：第一单元电磁感应现象楞次定律（一）电磁感应现象1. 产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化.2. 磁通量的计算（1）公式Φ=BS此式的适用条件是：①匀强磁场；②磁感线与平面垂直。

（2）如果磁感线与平面不垂直，上式中的S为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积.即其中θ为磁场与面积之间的夹角，我们称之为“有效面积”或“正对面积”。

（3）磁通量的方向性：磁通量正向穿过某平面和反向穿过该平面时，磁通量的正负关系不同。

求合磁通时应注意相反方向抵消以后所剩余的磁通量。

（4）磁通量的变化：可能是B发生变化而引起，也可能是S发生变化而引起，还有可能是B和S同时发生变化而引起的，在确定磁通量的变化时应注意。

3. 感应电动势的产生条件：无论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，这部分电路就会产生感应电动势。

这部分电路或导体相当于电源。

（二）感应电流的方向1. 右手定则当闭合电路的部分导体切割磁感线时，产生的感应电流的方向可以用右手定则来进行判断。

右手定则：伸开右手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直穿入手心，大拇指指向导体运动方向，那么伸直四指指向即为感应电流的方向。

说明：伸直四指指向还有另外的一些说法：①感应电动势的方向；②导体的高电势处。

2. 楞次定律（1）内容感应电流具有这样的方向：就是感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

注意：①“阻碍”不是“相反”，原磁通量增大时，感应电流的磁场与原磁通量相反，“反抗”其增加；原磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁通量相同，“补偿”其减小，即“增反减同”。

②“阻碍”也不是阻止，电路中的磁通量还是变化的，阻碍只是延缓其变化。

③楞次定律的实质是“能量转化和守恒”，感应电流的磁场阻碍过程，使机械能减少，转化为电能。

（2）应用楞次定律判断感应电流的步骤：①确定原磁场的方向。

②明确回路中磁通量变化情况。

③应用楞次定律的“增反减同”，确定感应电流磁场的方向。

自主招生试题（一）：电磁感应部分
河南省信阳高级中学陈庆威 2018.01.17
【2013北约自主招生试题】：如图所示，每边长为 a 的等边三角形区域内有匀强磁场，磁感应强度B的方向垂直图平面朝外。

每边长为a 的等边三角形导体框架 ABC，在 t=0 时恰好与磁场区的边界重合，而后以周期T绕其中心沿顺时针方向匀速旋转，于是在框架ABC中有感应电流。

规定电流按A-B-C-A方向流动时电流强度取为正，反向流动时取为负。

设框架ABC的总电阻为R，则从t=0到t1=T/6 时间内平均电流强度 I1=；从 t=0 到 t2=T/2 时间内平均电流强度 I2=。

电磁感应基础知识试题题库（有答案）一、选择题1．下列与电磁感应有关的四幅图中说法正确的是（）A．甲图，变化的磁场激发出感生电场，自由电荷在感生电场的作用下定向移动，从而形成感应电流B．乙图，磁块在没有裂缝的铝管中由静止开始下落做的是自由落体运动C．丙图，是麦克斯韦验证了电磁波存在的实验装置D．丁图，断开开关的瞬间，因原线圈中没有电流，所以副线圈中也没有电流【答案】A【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；涡流、电磁阻尼、电磁驱动；电磁场与电磁波的产生；电磁感应现象中的感生电场2．如图所示，A、B两闭合线圈用同样的导线绕成，A有10匝，B有20匝，两线圈半径之比为2∶1。

均匀磁场只分布在B线圈内，当磁场随时间均匀增强时（）A．A中无感应电流B．B中无感应电流C．A中磁通量总是等于B中磁通量D．A中磁通量总是大于B中磁通量【答案】C【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；磁通量3．如图所示，闭合线圈平面与条形磁铁的轴线垂直，现保持条形磁铁不动，使线圈由A位置沿轴线移动到B位置。

在此过程中（）A．穿过线圈的磁通量将增大，线圈中有感应电流B．穿过线圈的磁通量将减小，线圈中有感应电流C．穿过线圈的磁通量先减小，后增大，线圈中无感应电流D．穿过线圈的磁通量先增大，后减小，线圈中无感应电流【答案】B【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件4．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（）A．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在并通过实验进行了证实B．变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围也一定产生变化的电场C．电磁波波长越长，其能量子的能量越小D．闭合导线的一部分在磁场中运动一定会产生感应电流【答案】C【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；电磁场与电磁波的产生5．如图所示，OO′是矩形导线框abcd的对称轴，线框左半部分处于垂直纸面向外的匀强磁场中。

下列说法正确的是（）A．将线框abcd向右匀减速平移，线框中产生的感应电流方向为abcdaB．将线框abcd向纸面外平移，线框中产生的感应电流方向为abcdaC．将线框abcd以ad为轴向外转动60°，线框中产生的感应电流方向为adcbaD．将线框abcd以OO′为轴ad向里转动，线框中产生的感应电流方向为adcba【答案】D【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；楞次定律【解析】【解答】A．根据楞次定律可知，线框中产生的感应电流方向为adcba，故A错误；B．穿过线圈的磁通量保持不变，线框中不会产生感应电流，故B错误；C．穿过线圈的磁通量保持不变，线框中不会产生感应电流，故C错误；D．将线框abcd以OO′为轴ad向里转动，穿过线圈的磁通量向外减小，根据楞次定律可知，线框中产生的感应电流方向为adcba，故D正确。

1电磁感应(自招真题)1、（2011清华七校联考）如图所示，空间存在-有理想边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直面垂直，一个质量为m 、边长为L 的刚性正方形导线框，在此平面内沿竖直方向运动，t=0时刻导线框的上半部恰好进入磁场，速度为V ，经历一段时间后，当导线框上边离开磁场距磁场边界距离为L/2时，速度刚好为0，此后，导线框下落，经历一段时间到达初始位置，则（ ） A ．在上升过程中安培力做的功比下落过程中的少 B ．在上升过程中重力冲量的大小比下落过程中的大 C ．在上升过程中安培力冲量的大小与下落过程中的相等 D ．在上升过程中导线框电阻消耗的电能比下落过程中的大2、(2010 .五校联考)匀强磁场中有一长方形导线框，分别以相同的角速度绕图a 、b 、c 、d 所示的固定转轴旋转，用I a 、l b 、I c 、I d 表示四种情况下线框中电流的有效值，则（ ） A 、I a =I d B 、I a ＞I b C 、I b ＞I c D 、I c =I d3、（2009 .复旦）如图所示，闭合回路abcd 载有电流I ，ab 可滑动，且接触良好，无摩擦，磁场B 与回路平面垂直．当 （ ） A ．ab 向左匀速滑动时，安培力做正功 B ．ab 向左匀速滑动时，外力做负功 C ．ab 向右匀速滑动时，安培力做正功 D ．ab 向右匀速滑动时，外力做正功4、（2006 .复旦）在圆柱形均匀磁场中，带正电的粒子沿如图所示圆形轨道运动（等效成一圆电流），与磁场方向构成左手螺旋．若磁感应强度B 的数值突然增大，则增大的瞬间，带电粒子的运动速度 （ ）A ．变慢B ．不变C ．变快 D.不能确定5、(2006 .同济) 某理想变压器，当其输入端接在电动势为E 、内阻为r 的交流电源上，输出端接上电阻为R 的负载时，R 上可获得最大功率．求： (1)这时输入电流多大？负载上的最大功率为多少？(2)负载获得最大功率时，变压器的原副线圈电压各为多少？ (3)变压器的匝数比为多少？ 6、（2009．上海交大）如图所示，阻值为R ，质量为m ，边长为L 的正方形金属框位于光滑水平面上。

电磁感应一、选择题(本题共10小题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．(2016届郑州联考)在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献．下列说法正确的是()A．安培发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象B．麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在C．库仑提出了电场线；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值D．感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果解析：奥斯特发现了电流磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，A选项错误；麦克斯韦预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，B选项错误；法拉第提出了电场线，C选项错误；楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现，D选项正确．答案：D2．(2016届浦东新区一模)如图所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合线圈，则流过灵敏电流计的感应电流方向是()A．先向左，再向右 B．先向右，再向左C．始终向右 D．始终向左解析：条形磁铁从左向右进入螺线管的过程中，闭合线圈向左的磁通量增加，根据楞次定律可知，感应电流的磁场向右，根据安培定则可知，感应电流从右向左通过电流计．磁铁从左向右离开螺线管的过程中，闭合线圈向左的磁通量减少，根据楞次定律可知，感应电流的磁场向左，根据安培定则可知，感应电流从左向右通过电流计，A选项正确．答案：A3．(2016届温州十校联考)等腰直角三角形OPQ区域内存在匀强磁场．另有一等腰直角三角形导线框ABC以恒定的速度沿如图所示方向穿过磁场．关于线框中的感应电流，以下说法中正确的是()A．开始进入磁场时感应电流沿顺时针方向B．开始进入磁场时感应电流一定最大C．开始穿出磁场时感应电流一定最大D．开始穿出磁场时感应电流一定最小解析：导线框开始进入磁场时，根据楞次定律可知，闭合回路向下的磁通量增加，感应电流方向沿逆时针方向，A选项错误；根据导体切割磁感线可知，E＝BLv，导线框刚进入磁场时有效切割长度最大，产生的感应电动势最大，感应电流最大，B选项正确；由于不知道两个三角形边长关系，故无法判断开始穿出磁场时有效切割长度的变化情况，C、D选项错误．答案：B4．(2016届南京模拟)有7个完全相同的金属框，表面涂有绝缘层．如图所示，A是一个框，B是两个框并列捆在一起，C是两个框上下叠放捆在一起，D是两个框前后叠放捆在一起．将他们同时从同一高度由静止释放，穿过水平向里的匀强磁场，最后落到水平地面．关于金属框的运动，以下说法正确的是()A．D最先落地 B．C最后落地C．A、B、D同时落地 D．B最后落地解析：设每一个金属框的质量为m，边长为L，电阻值为R，刚刚进入磁场时的速度为v，A图中，感应电动势为E＝BLv，感应电流为I＝，安培力为F＝BIL＝，根据牛顿第二定律得，aA＝＝g－；同理，B图中，安培力为2F＝，aB＝＝g－；C图中，安培力为是F＝，aC＝＝g－； D图中，安培力为2F＝，aD＝＝g－；A、B、D三个金属框在进入磁场的过程中的加速度相等，运动的情况是完全相同的，同时落地，C选项正确．答案：C5．(多选)(2016届广东省阳江市高三期中)矩形线圈abcd，长ab＝20 cm 宽bc＝10 cm，匝数n＝200匝，线圈回路总电阻R＝5 Ω，整个线圈平面内均有垂直于线圈平面的匀强磁场穿过．若匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图所示，则()A．线圈回路中感应电动势随时间均匀变化B．线圈回路中产生的感应电流为0.4 AC．当t＝0.3 s时，线圈的ab边所受的安培力大小为0.016 ND．在1 min内线圈回路产生的焦耳热为48 J解析：根据法拉第电磁感应定律可知，E＝n＝n·S＝2 V，感应电动势恒定不变，A选项错误；根据欧姆定律得，I＝＝0.4 A，B选项正确；分析图象可知，t＝0.3 s时，磁感应强度B＝0.2 T，安培力为F＝nBIL＝3.2 N，C选项错误；1 min内线圈回路产生的焦耳热为Q＝I2Rt＝48 J，D选项正确．答案：BD6．(多选)(2016届赣南州三校联考)如图所示，竖直光滑导轨上端接入一定值电阻R，C1和C2是半径都为a的两圆形磁场区域，其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向外，区域C1中磁场的磁感强度随时间按B1＝b＋kt(k>0)变化，C2中磁场的磁感强度恒为B2，一质量为m、电阻为r、长度为L的金属杆AB穿过区域C2的圆心C2垂直地跨放在两导轨上，且与导轨接触良好，并恰能保持静止．则()A．通过金属杆的电流大小为B．通过金属杆的电流方向为从B到AC．定值电阻的阻值为R＝－rD．整个电路中产生的热功率P＝解析：金属杆处于平衡状态，mg＝B2I·2a，解得I＝，A选项错误；安培力竖直向上，根据左手定则可知，电流方向从B到A，B选项正确；根据法拉第电磁感应定律得，E＝＝·πa2＝kπa2，根据闭合电路欧姆定律得，R＝－r，C选项正确；整个电路中产生的热功率P＝IE＝，D选项正确．答案：BCD7．(2016届河北“五个一联盟”质检 )如图，闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合．若取磁铁中心O为坐标原点，建立竖直向下为正方向的x轴，则下图中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是()解析：闭合铜环穿过磁铁的过程中，环中磁通量变化不均匀，产生的感应电流不是线性变化，A选项错误；铜环在下落过程中，下落到磁铁顶端的速度小于底端的速度，故铜环下落到磁铁顶端产生的感应电流小于底端的感应电流，C选项错误；根据楞次定律可知，圆环靠近磁体的过程中向上的磁通量最大，而离开磁体的过程中向上的磁通量减小，磁通量的变化相反，感应电流的方向相反，D选项错误，B选项正确．答案：B8.(多选)(2016届长宁区一模)如图所示，有五根完全相同的金属杆，其中四根连在一起构成正方形闭合框架，固定在绝缘水平桌面上，另一根金属杆ab搁在其上且始终接触良好．匀强磁场垂直穿过桌面，不计ab杆与框架的摩擦，当ab杆在外力F作用下匀速沿框架从最左端向最右端运动过程中()A．外力F先减小后增大B．桌面对框架的水平作用力保持不变C．ab杆的发热功率先减小后增大D．正方形框架的发热功率总是小于ab杆的发热功率解析：ab杆匀速切割磁感线，产生恒定的感应电动势，闭合框架的左右部分并联，当ab杆运动到中央位置时，外电阻最大，根据欧姆定律可知，此时感应电流最小，故感应电流先减小再增大，外力和安培力平衡，故外力先减小再增大，A选项正确；电流流过框架，框架受到安培力作用，水平作用力和安培力平衡，安培力先减小再增大，故水平作用力先减小再增大，B选项错误；ab杆的发热功率Pr＝I2r，先减小后增大，C选项正确；当ab在框架的中央时，内、外电阻相等，正方形框架的发热功率等于ab杆的发热功率，D选项错误．答案：AC9．(2016届河北联考)如图所示，在平面直角坐标系的第一象限分布着非匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，沿y轴方向磁场分布是不变的，沿x轴方向磁感应强度与x满足关系B＝kx，其中k是一恒定的正数，正方形线框ADCB边长为a，A处有一极小开口AE，由粗细均匀的同种规格导线制成，整个线框放在磁场中，且AD边与y轴平行，AD边与y轴距离为a，线框AE两点与一电源相连，稳定时流入线框的电流为I，关于线框受到的安培力情况，下列说法正确的是()A．整个线框受到的合力方向与BD连线垂直B．整个线框沿y轴方向所受合力为0C．整个线框在x轴方向所受合力为ka2I，沿x轴正向D．整个线框在x轴方向所受合力为ka2I，沿x轴正向解析：分析题意可知，AD边所在位置的磁感应强度B1＝ka，AD边受到的安培力大小为FAD＝B1IL＝ka2I，根据左手定则知，方向沿x轴负方向；BC边所在位置的磁感应强度B2＝2ka，BC边受到的安培力大小为FBC＝B2IL＝2ka2I，根据左手定则知，方向沿x轴正方向；沿y轴方向磁场分布是不变的，故AB和CD边受到的安培力等大反向，相互抵消，整个线框受到的合力为FBC－FAD＝ka2I，方向沿x轴正方向，B选项正确．答案：B10．(2016届本溪市二模)如图所示，灯泡A、B与固定电阻的阻值均为R，L是带铁芯的理想线圈，电源的内阻不计．开关S1、S2均闭合且电路达到稳定．已知电路中的各种元件均在安全范围之内．下列判断中正确的是()A．灯泡A中有电流通过，方向为a→bB．将S1断开的瞬间，灯泡A、B同时熄灭C．将S1断开的瞬间，通过灯泡A的电流最大值要比原来通过灯泡B的电流大D．将S2断开，电路达到稳定，灯泡A、B的亮度相同解析：理想线圈的电阻为零，电路稳定后，灯泡A被短路，没有电流流过，A选项错误；将S1断开的瞬间，线圈L发生自感现象，相当于电源，电流流过灯泡A，灯泡B被短路，B选项错误；根据自感现象的规律可知，流过L的电流是流过灯泡B与电阻R上电流之和，故通过灯泡A的电流最大值要比原来通过灯泡B的电流大，C选项正确；将S2断开，电路达到稳定，灯泡A的亮度低于灯泡B的亮度，D选项错误．答案：C第Ⅱ卷(非选择题，共60分)二、实验题(本题共1小题，共8分)11．(8分)(2016届新级模拟)某实验小组设计了如图(a)的实验电路，通过调节电源可在原线圈中产生变化的电流，用磁传感器可记录原线圈中产生的磁场B的变化情况，用电压传感器可记录副线圈中感应电动势E的变化情况，二者的变化情况可同时显示在计算机显示屏上．某次实验中得到的B-t、E-t图象如图(b)所示．(1)试观察比较这两组图象，可得出的定性结论是(请写出两个结论)：________________________________________________________________________；________________________________________________________________________.(2)该实验小组利用两组图象求出六组磁感应强度变化率和对应的感应电动势E的数据，并建立坐标系，描出的六个点如图(c)所示．请在图(c)中绘出E-的图线．(3)在该实验中，若使用的副线圈的匝数为100匝，则由图线可求得该副线圈的横截面积为________cm2.(保留3位有效数字)解析：(1)分析图(b)可知，当磁感应强度B恒定时，感应电动势E为零，而磁感应强度B均匀变化，产生恒定的感应电动势E，并且磁感应强度B的变化率越大，产生的感应电动势E 越大．(2)连线如图所示：(3)根据法拉第电磁感应定律得，E＝n＝n·S，当线圈面积S和匝数n一定时，电动势与磁场的变化率成正比，E∝.分析图象可知，E-图象的斜率大小表示匝数n与线圈横截面积S的乘积，S＝2.77(2.75～2.82)cm2.答案：(1)当磁感应强度B恒定时，感应电动势E为零，而磁感应强度B均匀变化，产生恒定的感应电动势E；磁感应强度B的变化率越大，产生的感应电动势E越大(2)见解析(3)2.77(2.75～2.82)三、计算题(本题共4小题，共52分)12．(12分)(2016届广东模拟)如图甲所示，半径为r、匝数为n的线圈，其两极分别与固定水平放置的平行金属板A、B连接，线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．在t＝0时刻，将一质量为m、带电荷量为＋q、重力不计的粒子从平行金属板中心位置由静止释放，发现在第一个周期内粒子未与金属板相撞．求：(1)平行金属板间的距离d应满足的条件；(2)在满足(1)的前提下，在T时间内粒子的最大动能为多大？解析：(1)前半个周期内，根据法拉第电磁感应定律得感应电动势U＝n＝n·πr2，金属板A、B 间产生匀强电场，场强E＝，粒子在电场力作用下，加速运动；后半个周期内，感应电动势反向，粒子减速运动，在第一个周期内粒子未与金属板相撞，则≥2×·2 解得d≥ .(2)当平行板间距刚好等于d，且粒子运动时间为时，粒子的速度达到最大，则动能也最大，根据动能定理得，q＝Ekm－0，解得，Ekm＝.答案：(1)d≥ (2)13．(14分)(2016届开封高三联考)如图1，abcd为质量M的导轨，放在光滑绝缘的水平面上，另有一根质量为m的金属棒PQ平行bc放在水平导轨上，PQ棒左边靠着绝缘固定的竖直立柱e、f，导轨处于匀强磁场中，磁场以OO′为界，左侧的磁场方向竖直向上，右侧的磁场方向水平向右，磁感应强度均为B.导轨bc段长l，其电阻为r，金属棒电阻为R，其余电阻均可不计，金属棒与导轨间的动摩擦因数μ.若在导轨上作用一个方向向左、大小恒为F的水平拉力，设导轨足够长，PQ棒始终与导轨接触．试求：(1)导轨运动的最大加速度amax；(2)流过导轨的最大感应电流Imax；(3)在如图2中定性画出回路中感应电流I随时间t变化的图象，并写出分析过程．解析：(1)导轨刚开始运动时，加速度最大，根据牛顿第二定律得，F－μmg＝Mamax，解得amax＝.(2)随着导轨速度增加，bc边切割磁感线，感应电流增大，当加速度为零时，速度最大，感应电流最大，F－BImaxl－μ(mg－BImaxl)＝0，联立解得Imax＝.(3)画出图象如下：从刚拉动开始计时，t＝0时，v＝0，I＝0；t＝t1时，a＝0，v最大，I＝Im；0～t1之间，导轨做加速度减小的加速运动，a＝0时，v保持不变，I保持不变．答案：(1)(2)(3)见解析。

自主招生试题（二）：电磁感应部分
河南省信阳高级中学 陈庆威 2018.01.21
题目：如图所示，在半径为r 的无限长圆柱形区域内有匀强磁场，磁感应强度B 的方向与圆柱的轴平行。

一根长为r 的细金属杆与磁场方向垂直地放在磁场区域内，杆的两端恰在圆周上。

设B 随时间t 的变化率为k ，求杆中的感应电动势。

解析：
方法一：可以设想在圆柱形区域内有一个如上图一样的正三角形金属框，ab 是它的一条边。

这样，当磁场变化时，这个正三角形金属框产生的感应电动势为k r t E 24
3=∆∆Φ= 因Oa,Ob 中没有感应电动势产生（涡旋电场的方向与Oa,Ob 垂直，即使有Oa,Ob 存在，也不会有电荷移动，故只有ab 杆有电势差） k r E U ab 24
3== 方法二：根据对称性，以ab 为一个边构造一个圆的内接正六边形，杆ab 产生的感应电动势为正六边形回路中感应电动势的六分之一，故：k r E U ab 24361=
'=。