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(每日一练)(文末附答案)人教版2022年高中物理电磁感应知识点归纳总结(精华版)单选题1、如图所示，在光滑绝缘的水平面上方，有两个方向相反的水平方向匀强磁场，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大，磁感应强度的大小分别为B1=B、B2=2B。
一个竖直放置的边长为a、质量为m、电阻为R的正方形金属线框，以速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为v，则下列结论中正确的是（）2A．此过程中通过线框截面的电量为2Ba2RB．此时线框的加速度为9B2a2v2mRmv2C．此过程中回路产生的电能为12D．此时线框中的电功率为9B2a2v22R2、如图所示，一个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由静止释放，圆环摆动过程中经过有界的水平方向的匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界，磁场方向垂直于圆环所在平面向里，若不计空气阻力，则（）A．圆环向右穿过磁场后，还能摆到释放位置B．圆环离开磁场时具有收缩的趋势C．圆环将在磁场中不停地摆动D．圆环在磁场中运动时均有感应电流3、如图所示，光滑导电圆环轨道竖直固定在匀强磁场中，磁场方向与轨道所在平面垂直，导体棒ab的两端可始终不离开轨道无摩擦地滑动，在ab由图示位置释放，直到滑到右侧虚线位置的过程中，关于ab棒中的感应电流情况，正确的是()A．先有从a到b的电流，后有从b到a的电流B．先有从b到a的电流，后有从a到b的电流C．始终有从b到a的电流D．始终没有电流产生4、法拉第通过精心设计的一系列试验，发现了电磁感应定律，将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来。
在下面几个典型的实验设计思想中，所作的推论后来被实验否定的是（）A．既然磁铁可使近旁的铁块带磁，静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷，那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流B．既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势，那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流C．既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流，那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势D．既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势，那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流5、如图，两条间距为L的平行金属导轨位于同一水平面（纸面）内，其左端接一阻值为R的电阻；一金属棒垂直放置在两导轨上；在MN左侧面积为S的圆形区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场，磁感应强度大小B 随时间t的变化关系为B=kt，式中k为常量，且k>0；在MN右侧区域存在一与导轨垂直、磁感应强度大小为B0、方向垂直纸面向里的匀强磁场。
专题强化十二电磁感应中的动力学、能量和动量问题【素养目标】 1.掌握处理电磁感应中动力学，能量和动量问题的方法.2.能分析电磁感应规律在生产生活中的应用．题型一电磁感应中的动力学问题解决电磁感应中的动力学问题的一般思路是“先电后力”，具体思路如下例1[2022·湖北卷]如图所示，高度足够的匀强磁场区域下边界水平、左右边界竖直，磁场方向垂直于纸面向里．正方形单匝线框abcd的边长L＝0.2 m、回路电阻R＝1.6×10－3Ω、质量m＝0.2 kg.线框平面与磁场方向垂直，线框的ad边与磁场左边界平齐，ab边与磁场下边界的距离也为L.现对线框施加与水平向右方向成θ＝45°角、大小为4√2 N的恒力F，使其在图示竖直平面内由静止开始运动．从ab边进入磁场开始，在竖直方向线框做匀速运，求：动；dc边进入磁场时，bc边恰好到达磁场右边界．重力加速度大小取g＝10ms2(1)ab边进入磁场前，线框在水平方向和竖直方向的加速度大小；(2)磁场的磁感应强度大小和线框进入磁场的整个过程中回路产生的焦耳热；(3)磁场区域的水平宽度．[试答]针对训练1．(多选)如图甲所示，倾角为α＝37°的足够长绝缘斜面体固定在水平面上，在两平行于斜面底边的虚线之间存在垂直斜面向上的匀强磁场，两平行虚线间的距离为d＝0.1 m，质量为m＝0.01 kg、阻值为r＝1 Ω的正方形导体框由虚线1上侧无初速释放，经过一段时间导体框穿过磁场，整个过程中导体框的ab边始终与虚线平行，导体框由释放到离开磁场的过程，其速度随时间的变化规律如图乙所示，已知磁感应强度大小为B＝1 T，重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.则下列说法正确的是( )A．导体框与斜面体之间的动摩擦因数为0.5B．导体框的边长为0.2 mC．导体框由释放到cd边离开虚线2的时间为1 sD．整个过程，导体框中产生的焦耳热为4×10－3 J2．[2023·南昌摸底考试]如图甲所示，两条相距l＝2 m的水平粗糙导轨左端接一定值电阻R＝1 Ω，当t＝0时，一质量为m＝2 kg，阻值为r的金属杆，在水平外力F的作用下由静止开始向右运动，5 s末到达MN，MN右侧为一匀强磁场，磁感应强度大小B＝0.5 T，方向垂直纸面向里．当金属杆到达MN(含MN)后，保持外力的功率不变，金属杆进入磁场8 s 末开始做匀速直线运动．整个过程金属杆的v－t图像如图乙所示，若导轨电阻忽略不计，金属杆和导轨始终垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数μ＝0.1，重力加速度g＝10 m/s2.(1)求金属杆进入磁场后外力F的功率P.(2)若前8 s回路产生的总焦耳热为Q＝51 J，求金属杆在磁场中运动的位移大小．(3)求定值电阻R与金属杆的阻值r的比值．题型二电磁感应中的能量问题1．能量转化2．求解焦耳热Q的三种方法3．解题的一般步骤(1)确定研究对象(导体棒或回路)；(2)弄清电磁感应过程中哪些力做功，以及哪些形式的能量相互转化；(3)根据功能关系或能量守恒定律列式求解．例2[2023·江苏省扬州市质检](多选)我国新一代航母阻拦系统的研制引入了电磁阻拦技术，其基本原理如图所示，飞机着舰时关闭动力系统，通过绝缘阻拦索钩住轨道上的一根金属棒，飞机与金属棒瞬间获得共同速度v0＝180 km/h，在磁场中共同减速滑行至停下，已知歼－15舰载机质量M＝2.7×104 kg，金属棒质量m＝3×103 kg、电阻R＝10 Ω，导轨间距L＝50 m，匀强磁场磁感应强度B＝5 T，导轨电阻不计，除安培力外飞机克服其它阻力做的功为1.5×106 J，则下列说法中正确的是( )A．金属棒中感应电流方向a到bB．飞机着舰瞬间金属棒中感应电流大小为I＝1.25×103 AC．金属棒中产生的焦耳热Q＝3.6×107 JD．金属棒克服安培力做功为W＝1.5×106 J[解题心得]针对训练3.(多选)一空间有垂直纸面向里的匀强磁场B，两条电阻不计的平行光滑导轨竖直放置在磁场内，如图所示，磁感应强度B＝0.5 T，导体棒ab、cd长度均为0.2 m，电阻均为0.1 Ω，重力均为0.1 N，现用力向上拉动导体棒ab，使之匀速上升(导体棒ab、cd与导轨接触良好)，此时cd静止不动，则ab上升时，下列说法正确的是( )A．ab受到的拉力大小为2 NB．ab向上运动的速度为2 m/sC．在2 s内，拉力做功，有0.4 J的机械能转化为电能D．在2 s内，拉力做功为0.6 J4．如图甲所示，空间存在B＝0.5 T、方向竖直向下的匀强磁场，MN、PQ是水平放置的平行长直导轨，其间距L＝0.2 m，R是连在导轨一端的电阻，ab是跨接在导轨上质量m＝0.1 kg的导体棒．从零时刻开始，对ab施加一个大小为F＝0.45 N、方向水平向左的恒定拉力，使其从静止开始沿导轨滑动，滑动过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好，图乙是棒的v －t图像，其中AO是图像在O点的切线，AB是图像的渐近线．除R以外，其余部分的电阻均不计．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．已知当棒的位移为100 m时，其速度达到了最大速度10 m/s.求：(1)R的阻值；(2)在棒运动100 m过程中电阻R上产生的焦耳热．题型三电磁感应与动量的综合问题考向1 动量定理在电磁感应中的应用在电磁感应中，动量定理应用于单杆切割磁感线运动，可求解变力的时间、速度、位移和电荷量．(1)求电荷量或速度：B I lΔt＝mv2－mv1，q＝I t.(2)求时间：Ft＝I冲＝mv2－mv1，I冲＝BIlΔt＝BlΔΦR总.(3)求位移：－BIlΔt＝－B 2l2vΔtR总＝0－mv0，即－B 2l2R总x＝m(0－v0)．例3 如图所示的导轨固定在水平面上，左、右两侧的导轨足够长，且间距分别为2d和d，左、右两侧导轨所在空间分别存在竖直向下的匀强磁场B1和B2，且磁感应强度B2＝2B1＝2B0.同种材料且粗细相同的导体棒甲、乙均垂直导轨放置，导体棒甲到衔接处的距离为2d，导体棒乙放在衔接处．t＝0时刻给导体棒甲向右的冲量I0，在导体棒甲运动到衔接处前的瞬间两棒刚好达到共速，且此过程流过导体棒乙某一横截面的电荷量为q，此时导体棒甲在外力的控制下立即停止，导体棒乙继续向右运动，重力加速度为g.忽略导轨的电阻，已知导体棒甲的质量为m，且导体棒甲与导轨间的动摩擦因数为μ，导体棒乙与导轨间的摩擦不计．求：(1)t＝0时刻，导体棒甲两端的电压；(2)导体棒甲运动的总时间．[试答]考向2 动量守恒定律在电磁感应中的应用例4[2022·浙江卷1月]如图所示，水平固定一半径r＝0.2 m的金属圆环，长均为r、电阻均为R0的两金属棒沿直径放置，其中一端与圆环接触良好，另一端固定在过圆心的导电竖直转轴OO′上，并随轴以角速度ω＝600 rad/s匀速转动，圆环内左半圆存在磁感应强度大小为B1的匀强磁场．圆环边缘、与转轴良好接触的电刷分别与间距l1的水平放置的平行金属轨道相连，轨道间接有电容C＝0.09 F的电容器，通过单刀双掷开关S可分别与接线柱1、2相连．电容器左侧存在宽度也为l1、长度为l2、磁感应强度大小为B2的匀强磁场区域．在磁场区域内靠近左侧边缘处垂直轨道放置金属棒ab，磁场区域外有间距也为l1的绝缘轨道与金属轨道平滑连接，在绝缘轨道的水平段上放置“[”形金属框fcde.棒ab长度和“[”形框的宽度也均为l1、质量均为m＝0.01 kg，de与cf长度均为l3＝0.08 m，已知l1＝0.25 m，l2＝0.068 m，B1＝B2＝1 T、方向均为竖直向上；棒ab和“[”形框的cd边的电阻均为R＝0.1 Ω，除已给电阻外其他电阻不计，轨道均光滑，棒ab与轨道接触良好且运动过程中始终与轨道垂直．开始时开关S和接线柱1接通，待电容器充电完毕后，将S 从1拨到2，电容器放电，棒ab被弹出磁场后与“[”形框粘在一起形成闭合框abcd，此时将S与2断开，已知框abcd在倾斜轨道上重心上升0.2 m后返回进入磁场．(1)求电容器充电完毕后所带的电荷量Q，哪个极板(M或N)带正电？(2)求电容器释放的电荷量ΔQ；(3)求框abcd进入磁场后，ab边与磁场区域左边界的最大距离x.[试答]针对训练5.(多选)如图所示，两间距为d、足够长的平行金属导轨沿水平方向固定，水平导轨的圆弧轨道平滑连接，两质量均为m、电阻均为r的金属棒甲、乙左、右两端与半径为R的14放在圆弧轨道上，且均与导轨垂直，开始时金属棒甲与轨道的圆心等高，金属棒乙距离水平，某时刻将金属棒甲由静止释放，经过一段时间再将金属棒乙由静止释放，导轨的高度为R9结果两金属棒同时滑到水平导轨，已知水平导轨所在的空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，忽略导轨的电阻以及一切摩擦，重力加速度为g.则下列说法正确的是( )√2gRA．两金属棒稳定时的速度为23B．两金属棒从滑到水平导轨到稳定的过程，金属棒甲上产生的热量为89mgRC．两金属棒从滑到水平导轨到稳定的过程，流过金属棒甲的电荷量为2m√2gR3BdD．当乙的速度为零时，乙的加速度为B 2d2√2gR 3mr专题强化十二电磁感应中的动力学、能量和动量问题题型一例1 解析：(1)ab边进入磁场前，对线框进行受力分析，在水平方向有F cos θ＝ma x 代入数据有a x＝20 m/s2在竖直方向有F sin θ－mg＝ma y代入数据有a y＝10 m/s2.(2)ab边进入磁场开始，ab边在竖直方向切割磁感线；ad边和bc边的上部分也开始进入磁场，且在水平方向切割磁感线．但ad和bc边的上部分产生的感应电动势相互抵消，则整个回路的电源为ab，根据右手定则可知回路的电流为adcba，则ab边进入磁场开始，ab 边受到的安培力竖直向下，ad边的上部分受到的安培力水平向右，bc边的上部分受到的安培力水平向左，则ad边和bc边的上部分受到的安培力相互抵消，故线框abcd受到的安培力的合力为ab边受到的竖直向下的安培力．由题知，线框从ab边进入磁场开始，在竖直方向线框做匀速运动，有F sin θ－mg－BIL＝0，E＝BLv y，I＝ER，v y2＝2a y L，联立有B＝0.2T由题知，从ab边进入磁场开始，在竖直方向线框做匀速运动；dc边进入磁场时，bc 边恰好到达磁场右边界．则线框进入磁场的整个过程中，线框受到的安培力为恒力，则有Q ＝W安＝BILy，y＝L，F sin θ－mg＝BIL，联立解得Q＝0.4 J.(3)线框从开始运动到进入磁场的整个过程中所用的时间为v y＝a y t1，L＝v y t2，t＝t1＋t2联立解得t ＝0.3 s.由(2)分析可知线框在水平方向一直做匀加速直线运动，则在水平方向有x ＝12a x t 2＝12×20×0.32m ＝0.9 m ，则磁场区域的水平宽度X ＝x ＋L ＝1.1 m.答案：(1)20 m/s 2 10 m/s 2(2)0.2 T 0.4 J (3)1.1 m1．解析：方法一 由图乙分析可知，导体框穿过磁场的过程速度不变，则正方形导体框的边长等于两虚线之间的距离，为0.1 m ，导体框的ab 边刚进入磁场的瞬间导体框沿斜面方向合力为零，即F 安＋μmg cos α＝mg sin α，又F 安＝BId 、I ＝Bdv r，代入数据解得μ＝0.5，A 正确，B 错误；导体框进入磁场前，由牛顿第二定律得mg sin α－μmg cos α＝ma ，解得a ＝2 m/s 2，则导体框进入磁场前的运动时间为t 1＝va ＝1 s ，导体框从进入磁场到离开磁场的运动时间为t 2＝2dv ＝0.1 s ，导体框由释放到cd 边离开虚线2的时间为t ＝t 1＋t 2＝1.1 s ，C 错误；导体框从进入磁场到离开磁场的过程中，由功能关系得Q ＝－W 安，又W 安＝－F 安·2d ＝－4×10－3 J ，则整个过程导体框中产生的焦耳热为4×10－3 J ，D 正确．方法二 导体框从进入磁场到离开磁场的过程中，由能量守恒定律得Q ＝mg ·2d sin α－μmg cos α·2d ＝4×10－3J ，D 正确．答案：AD2．解析：(1)在0～5 s 时间内，由图乙可得金属杆的加速度α＝ΔvΔt ＝1 m/s 2由牛顿第二定律有F －μmg ＝ma则金属杆到达MN 边界时，金属杆的速度v 1＝5 m/s ，外力功率P ＝Fv 1 代入数据解得P ＝20 W. (2)在0～5 s 时间内，金属杆做匀加速直线运动，根据位移和时间的关系可得金属杆运动的位移大小为x 1＝12at 12＝12×1×52m ＝12.5 m在5～8 s 时间内，设金属杆在磁场中运动的位移大小为x 2，则时间为Δt 1＝3 s ．由图乙可知第8 s 末金属杆的速度v 2＝4 m/s ，对金属杆，在前8 s 内，由动能定理有Fx 1＋P Δt 1－μmg (x 1＋x 2)－W 安＝12mv 22又W 安＝Q代入数据解得x 2＝9 m.(3)金属杆进入磁场后外力F 的功率恒为P ＝20 W ，最后金属杆做匀速直线运动，根据平衡条件可得F 1＝F 安＋f其中F 安＝BIl ，F 1＝Pv 2通过金属杆的电流为I ＝Blv2R+r金属杆所受的滑动摩擦力为f ＝μmg 联立以上各式并代入数据解得r ＝13Ω所以定值电阻R 与金属杆的阻值r 的比值为Rr ＝3.答案：(1)20 W (2)9 m (3)3题型二例2 解析：由右手定则：感应电流方向b 到a ，A 错误；飞机着舰瞬间金属棒中感应电动势E ＝BLv 0，感应电流I ＝ER，解得I ＝1.25×103A ，B 正确；飞机着舰至停下，由动能定理－W 克安－W 克f ＝0−12(M +m )v 02，解得Q ＝W 克安＝3.6×107 J ，C 正确，D 错误．答案：BC3．解析：对导体棒cd 分析：mg ＝BIl ＝B 2l 2v R 总，得v ＝2 m/s ，B 正确；对导体棒ab 分析：F ＝mg ＋BIl ＝0.2 N ，A 错误；在2 s 内拉力做功转化为ab 棒的重力势能和电路中的电能，电能等于克服安培力做的功，即W 电＝F 安vt ＝B 2l 2v 2t R 总＝0.4 J ，C 正确；在2 s 内拉力做的功为W 拉＝Fvt ＝0.8 J ，D 错误．答案：BC4．解析：(1)由题图乙得ab 棒刚开始运动瞬间a ＝2.5ms 2，则F －F f ＝ma ，解得F f ＝0.2 N.ab 棒最终以速度v ＝10 m/s 匀速运动，则所受到拉力、摩擦力和安培力的合力为零，F －F f －F 安＝0.F 安＝BIL ＝BLBLv R＝B 2L 2v R.联立可得R ＝B 2L 2vF−F f＝0.4 Ω.(2)由功能关系可得(F －F f )x ＝12mv 2＋Q ，解得Q ＝20 J.答案：(1)0.4 Ω (2)20 J题型三例3 解析：(1)由于两导体棒的材料以及粗细程度相同，导体棒甲、乙的长度之比为2∶1，则由电阻定律R ＝ρL S可知R 甲＝2R 乙t ＝0时刻，导体棒甲的速度为v 0＝I0m则导体棒甲切割磁感线产生的感应电动势为E ＝B 1(2d )v 0 根据闭合电路欧姆定律得导体棒甲两端的电压为U ＝ER 乙R 甲+R 乙由以上整理得U ＝2B 0dI 03m.(2)由于两棒的材料以及粗细程度相同，则导体棒乙的质量为导体棒甲的一半，即m ′＝m2，设导体棒甲运动的总时间为tt 时间内对导体棒乙，由动量定理得F ̅乙t ＝m2v －0，由安培力公式得F ̅乙＝B 2I d ＝2B 0I d ，又I＝qt，对导体棒甲，由动量定理得－μmgt－F̅甲t＝mv－mv0由安培力公式得F̅甲＝B1I·2d＝2B0I d解得t＝I0−6qB0dμmg.答案：见解析例4 解析：(1)开关S和接线柱1接通，电容器充电过程中，对绕转轴OO′转动的棒由右手定则可知，其切割磁感线产生的电流沿径向向外，即边缘为电源正极，圆心为负极，则M板带正电；根据法拉第电磁感应定律可得E＝B1v̅r＝12B1ωr2当开关接1时，其等效电路图如图所示，电容器C与R0并联则Q＝CU＝CE2＝0.54 C.(2)电容器放电过程对金属棒ab由动量定理有B2l1I t＝B2l1ΔQ＝mv1棒ab被弹出磁场后与“[”形框粘在一起的过程有mv1＝(m＋m)v2对框的上滑过程有12×2mv22＝2mgh解得ΔQ＝2mB2l1√2gh＝0.16 C.(3)设框在磁场中减速滑行的总路程为Δx，由动量定理有B22l12v̅2R ·t＝B l2212 Δx2R＝2mv2则Δx＝0.128 m>0.08 m，因此金属框会有一段磁通量不变的匀速运动，匀速运动的距离为l3－l2＝0.012 m因此ab边进入磁场后的总位移为x＝Δx＋l3－l2＝0.14 m.答案：(1)M板带正电0.54 C (2)0.16 C (3)0.14 m5．解析：两金属棒由释放到滑到水平导轨的过程中，对金属棒甲，由机械能守恒定律有mgR＝12mv甲2，解得v甲＝√2gR；同理，对金属棒乙有mg·R9＝12mv乙2，解得v乙＝13√2gR.两棒均在水平导轨上运动时，两棒组成的系统动量守恒，取水平向右为正方向，由动量守恒定律可得mv甲－mv乙＝2mv，解得v＝13√2gR，A错误．两金属棒从滑到水平导轨到稳定的过程，两棒上产生的焦耳热为Q＝12mv甲2＋12mv乙2－12×2mv2＝89mgR，则金属棒甲上产生的热量为Q 甲＝49mgR ，B 错误．两金属棒从滑到水平导轨到稳定的过程，对金属棒甲，由动量定理得一B I d t ＝mv －mv 甲，又q ＝I t ，整理得q ＝2m √2gR 3Bd ，C 正确．当乙的速度为零时，则由动量守恒定律得mv 甲－mv 乙＝mv ′甲，解得v ′甲＝23√2gR ，则感应电动势为E ＝Bdv ′甲、I ＝E 2r 、F ＝BId ，联立解得F ＝B 2d 2√2gR 3r ，又由牛顿第二定律得a ＝F m ＝B 2d 2√2gR 3mr ，D 正确． 答案：CD。
微专题十二电磁感应中动力学、动量和能量问题电磁感应中的动力学问题1．两种状态及处理方法状态特征处理方法平衡态加速度为零根据平衡条件列式分析非平衡态加速度不为零根据牛顿第二定律结合运动学公式进行分析磁感应中的动力学问题错误!如图所示，水平面(纸面)内间距为l的平行金属导轨间接一电阻，质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上。
t＝0时，金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动。
t0时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动。
杆与导轨的电阻均忽略不计,两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为μ。
重力加速度大小为g。
求:(1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小;(2）电阻的阻值.审题指导：分别画出金属杆进入磁场前、后的受力示意图，有助于快速准确地求解问题。
甲乙［解析］（1）设金属杆进入磁场前的加速度大小为a,由牛顿第二定律得F－μmg＝ma ①设金属杆到达磁场左边界时的速度为v，由运动学公式有v ＝at 0 ②当金属杆以速度v 在磁场中运动时，由法拉第电磁感应定律得杆中的电动势为E ＝Blv③联立①②③式可得 E ＝Blt 0错误!。
④（2)设金属杆在磁场区域中匀速运动时，金属杆中的电流为I ,根据欧姆定律I ＝错误! ⑤式中R 为电阻的阻值。
金属杆所受的安培力为f ＝BlI ⑥因金属杆做匀速运动,由牛顿运动定律得F －μm g －f ＝0⑦联立④⑤⑥⑦式得 R ＝B 2l 2t 0m . ⑧［答案］ （1)Blt 0错误! （2）错误!电磁感应中动力学问题的分析思路（1）确定电源:产生感应电动势的导体相当于电源，其电阻相当于电源的内阻。
（2）画等效电路图：根据闭合电路欧姆定律求感应电流，即I ＝错误!。
（3）受力分析：根据牛顿第二定律列式，分析导体加速度的变化情况或求加速度,其中安培力F ＝BIl 。
(4)运动分析:根据a 、v 方向分析速度的变化情况。
高考物理总复习电磁感应题型归纳一、电磁感应中的电路及图像问题类型一、根据B t -图像的规律，选择E t -图像、I t -图像电磁感应中线圈面积不变、磁感应强度均匀变化，产生的感应电动势为S B E n n nSk t t φ∆∆===∆∆，磁感应强度的变化率B k t∆=∆是定值，感应电动势是定值， 感应电流E I R r=+就是一个定值，在I t -图像上就是水平直线。
例1、矩形导线框abcd 固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B 随时间变化的规律如图所示。
若规定顺时针方向为感应电流I 的正方向，下列各图中正确的是（ ）【思路点拨】磁感应强度的变化率为定值，感应电动势电流即为定值。
应用楞次定律“增反减同”逐段判断电流的方向，同一个斜率电流方向、大小均相同。
【答案】D 【解析】根据法拉第电磁感应定律，S B E nn t t φ∆∆==∆∆，导线框面积不变，B t∆∆为一定值，感应电动势也为定值，感应电流也为定值，所以A 错误。
0-1s 磁感应强度随时间增大，根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针，为负，C 错误。
1-3s 斜率相同即B t ∆∆相同为负，与第一段的B t∆∆大小相等，感应电动势、感应电流大小相等，方向相反，为顺时针方向，为正，所以B 错误，D 正确。
【总结升华】斜率是一个定值，要灵活应用法拉第电磁感应定律（这里定性分析）。
1-3s 可以分段分析判断感应电流的方向，速度太慢，这里充分应用1-2s 和2-3s 是同一个斜率, 感应电动势、感应电流大小相等方向相同，概念清晰，解题速度快。
类型二 选择E t -图像、U t -图像、I t -图像或E －x 图像、U －x 图像和I －x 图像例2、如图所示，一个菱形的导体线框沿着自己的对角线匀速运动，穿过具有一定宽度的匀强磁场区域，已知对角线AC 的长度为磁场宽度的两倍且与磁场边界垂直．下面对于线框中感应电流随时间变化的图象(电流以ABCD 顺序流向为正方向，从C 点进入磁场开始计时)正确的是 ( )【思路点拨】先根据楞次定律判断感应电流的方向，再结合切割产生的感应电动势公式判断感应电动势的变化，从而结合闭合电路欧姆定律判断感应电流的变化．解决本题的关键掌握楞次定律判断感应电流的方向，以及知道在切割产生的感应电动势公式E=BLv中，L为有效长度．【答案】B【解析】线圈在进磁场的过程中，根据楞次定律可知，感应电流的方向为ABCD方向，即为正值，在出磁场的过程中，根据楞次定律知，感应电流的方向为ADCBA，即为负值．在线圈进入磁场的前一半的过程中，切割的有效长度均匀增大，感应电动势均匀增大，则感应电流均匀增大，在线圈进入磁场的后一半过程中，切割的有效长度均匀减小，感应电动势均匀减小，则感应电流均匀减小；在线圈出磁场的前一半的过程中，切割的有效长度均匀增大，感应电流均匀增大，在线圈出磁场的后一半的过程中，切割的有效长度均匀减小，感应电流均匀减小．故B正确，A、C、D错误．故选：B．【变式】一正方形闭合导线框abcd ，边长L=0.1m ，各边电阻为1Ω，bc 边位于x 轴上，在x 轴原点O 右方有宽L=0.1m 、磁感应强度为1T 、方向垂直纸面向里的匀强磁场区域，如图所示，当线框以恒定速度4m/s 沿x 轴正方向穿越磁场区域过程中，下面4个图可正确表示线框进入到穿出磁场过程中，ab 边两端电势差ab U 随位置变化情况的是（ ）【答案】B 【解析】由题知ab 边进入磁场做切割磁感线运动时，据闭合电路知识，3330.344ab BLv U I R R BLv V R =⋅=⋅==，且a 点电势高于b 点电势，同理ab 边出磁场后cd 边进入磁场做切割磁感线运动，10.14ab U BLv V ==，a 点电势高于b 点电势，故B正确，A 、C 、D 错误。
2022届高考人教物理（一轮）选习：电路与电磁感应、近代物理含答案专题：电路与电磁感应、近代物理一、选择题。
1、如图所示，竖直长导线通有恒定电流，一矩形线圈abcd可绕其竖直对称轴O1O2转动．当线圈绕轴以角速度ω沿逆时针(沿轴线从上往下看)方向匀速转动，从图示位置开始计时，下列说法正确的是()A.t＝0时，线圈产生的感应电动势最大B.0～π2ω时间内，线圈中感应电流方向为abcdaC.t＝π2ω时，通过线圈的磁通量为零，线圈产生的感应电动势也为零D.线圈每转动一周电流方向改变一次2、如图所示电路中，电流表A和电压表V均可视为理想电表。
现闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P向左移动，下列说法正确的是()A．电流表A的示数变小，电压表V的示数变大B．小灯泡L变亮C．电容器C上电荷量减少D．电源的总功率变大3、如图所示，质量为m＝0.04 kg、边长l＝0.4 m的正方形线框abcd放置在一光滑绝缘斜面上，线框用一平行斜面的细绳系于O点，斜面的倾角为θ＝30°；线框的一半处于磁场中，磁场的磁感应强度随时间变化的关系为B＝2＋0.5t(T)，方向垂直于斜面向上；已知线框电阻为R＝0.5 Ω，重力加速度取g＝10 m/s2。
下列说法中正确的是()A．线框中的感应电流方向为abcdaB．t＝0时，细绳拉力大小为F＝0.2 NC．线框中感应电流大小为I＝80 mAD．经过一段时间t，线框可能拉断细绳向下运动4、用某种金属做光电效应实验时，遏止电压(反向电压)U c与入射光频率ν的关系如图所示。
电子电荷量用e表示，已知普朗克常量h＝6.6×10－34 J·s，则()A．该图线的斜率为普朗克常量B．该图线的斜率为这种金属的逸出功C．该金属的逸出功约为1×10－15 JD．该金属的逸出功约为3×10－19 J5、如图所示，为氢原子能级示意图的一部分，关于氢原子，下列说法正确的是()A. 一个氢原子从n＝3能级跃迁到n＝1能级，可能辐射出3种不同频率的电磁波B．从n＝4能级跃迁到n＝3能级，氢原子会吸收光子，能级升高C．从n＝4能级跃迁到n＝3能级，氢原子会向外辐射光子，能级降低D ．处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的6、（多选）原子核的比结合能随质量数的变化图像如图所示，根据该曲线，下列判断正确的是( )A ．中等质量核的比结合能大，这些核较稳定B ．12H 核比36Li 核更稳定C ．92235U 核裂变成两个中等质量的核时释放能量D ．3689Kr 核的比结合能比 92235U 核的大7、如图所示，R 1为定值电阻、R 2为滑动变阻器，电源的电动势为E 、内阻为r ，电流表、电压表示均为理想表。
2022届高考物理：交变电流、传感器、电磁感应一轮复习题含答案一、选择题。
1、图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A 为理想交流电流表。
线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时间变化的图象如图乙所示。
已知发电机线圈电阻为10 Ω，外接一只阻值为90 Ω的电阻，不计电路的其他电阻，则()A．电流表的示数为0.31 AB．线圈转动的角速度为50π rad/sC．0.01 s时线圈平面与磁场方向平行D．在线圈转动一周过程中，外电阻发热约为0.087 J2、（双选）两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环。
当A 以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流，则（）A．A可能带正电且转速减小B．A可能带正电且转速增大C．A可能带负电且转速减小D．A可能带负电且转速增大3、一根直导线长0.1 m，在磁感应强度为0.1 T的匀强磁场中以10 m / s的速度匀速运动，则导线中产生的感应电动势（）A．一定为0.1 V B．可能为零C．可能为0.01 V D．最大值为0.1 V4、(双选)一含有理想变压器的电路如图所示，其中A、B、C、D为四个完全相同的电阻，在a、b端输入电压为U0的交流电，当开关S断开时，A、B、C三个电阻中的电流大小相等，以下说法正确的是()A．变压器原、副线圈匝数比为2:1器的匝数比n1∶n2∶n3为()A．3∶2∶1 B．3∶1∶1 C．1∶1∶1 D．4∶2∶16、如图所示，一理想变压器原线圈的匝数n1=1 100匝，副线圈的匝数n2=220匝，交流电源的电压u=220sin(100π t)V，R为负载电阻，电压表、电流表均为理想电表，则下列说法中正确的是()A.交流电的频率为100 HzB.电压表的示数为44 VC.电流表A1的示数大于电流表A2的示数D.变压器的输入功率大于输出功率7、一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动．在转动过程中，线框中的最大磁通量为Φm，最大感应电动势为E m，下列说法中正确的是()A．当磁通量为零时，感应电动势也为零B．当磁通量减小时，感应电动势也减小C．当磁通量等于0．5Φm时，感应电动势等于0．5E mD．角速度ω等于E m Φm8、一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的电动势e＝2002·sin 100πt(V)，下列说法正确的是()A．该交变电流的频率是100 HzB．当t＝0时，线圈平面恰好与中性面垂直C．当t＝1200s时，e达到峰值D．该交变电流的电动势的有效值为200 2 V*9、如图所示，导线框abcd与导线AB在同一平面内，直导线AB中通有恒定电流，，当线框由左向右匀速通过直导线的过程中，线框中感应电流的方向是（）A．先abcda，再dcbad，后abcdaB．先abcda，后dcbadC．始终是dcbadD．先dcbad，再abcda，后dcbad*10、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*11、某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1:10，当输入电压增加20 V时，输出电压() A．降低2 V B．增加2 V C．降低200 V D．增加200 V*12、如图，理想变压器T的原线圈接在电压为U的交流电源两端，P为滑动变阻器的滑片，R T为热敏电阻，其阻值随温度升高而减小，则()A．P向左滑动时，变压器的输出电压变大B．P向左滑动时，变压器的输入功率变大C．R T温度升高时，灯L变亮D．R T温度升高时，适当向右滑动P可保持灯L亮度不变13、（双选）电流互感器和电压互感器如图所示．其中n1、n2、n3、n4分别为四组线圈的匝数，a、b为两只交流电表，则()A．A为电流互感器，且n1<n2，a是电流表B．A为电压互感器，且n1>n2，a是电压表C．B为电流互感器，且n3<n4，b是电流表D．B为电压互感器，且n3>n4，b是电压表14、有一理想变压器，副线圈所接电路如图所示，灯L1、L2为规格相同的两只小灯泡。
章末检测(九)(时间:60分钟，分值:100分)一、单项选择题(本大题共6小题，每小题6分，共36分，每小题只有一个选项符合题意)1.如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I ，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行．线框由静止释放，在下落过程中( )A ．穿过线框的磁通量保持不变B ．线框中感应电流方向保持不变C ．线框所受安培力的合力为零D ．线框的机械能不断增大 2.如图所示的电路，D 1和D 2是两个相同的灯泡，L 是一个自感系数相当大的线圈，其电阻与R 相同，由于存在自感现象，在开关S 接通和断开时，灯泡D 1和D 2先后亮暗的次序是( )A ．接通时D 1先达最亮，断开时D 1后灭B ．接通时D 2先达最亮，断开时D 2后灭C ．接通时D 1先达最亮，断开时D 1先灭 D ．接通时D 2先达最亮，断开时D 2先灭 3.如图所示，在垂直纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场区域中，有一个均匀导线制成的单匝直角三角形线框，现用外力使线框以恒定的速度v 沿垂直磁场方向向右运动，运动中线框的AB 边始终与磁场右边界平行．已知AB ＝BC ＝l ，线框的总电阻为R ，则线框离开磁场的过程中( )A ．线框A 、B 两点间的电压不变B ．通过线框导线横截面的电荷量为Bl 22RC ．线框所受外力的最大值为2B 2l 2vRD ．线框的热功率与时间成正比 4.如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置，导轨平面与水平面的夹角为θ，导轨的下端接有电阻．当导轨所在空间没有磁场时，使导体棒ab以平行导轨平面的初速度v0冲上导轨，ab上升的最大高度为H；当导轨所在空间存在方向与导轨平面垂直的匀强磁场时，再次使ab以相同的初速度从同一位置冲上导轨，ab上升的最大高度为h.两次运动中ab始终与两导轨垂直且接触良好．关于上述情景，下列说法中正确的是() A．比较两次上升的最大高度，有H＝hB．比较两次上升的最大高度，有H<hC．无磁场时，导轨下端的电阻中有电热产生D．有磁场时，导轨下端的电阻中有电热产生5.如图所示，直角坐标系xOy的第一、三象限内有匀强磁场，第一象限内的磁感应强度大小为2B，第三象限内的磁感应强度大小为B，方向均垂直于纸面向里．现将半径为l，圆心角为90°的扇形导线框OPQ以角速度ω绕O点在纸面内沿逆时针方向匀速转动，导线框回路电阻为R，规定与图中导线框的位置相对应的时刻为t＝0，逆时针的电流方向为正．则导线框匀速转动一周的时间内感应电流I随时间t变化的图象为()6.如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为F，此时()A．电阻R1消耗的热功率为F v 3B．电阻R2消耗的热功率为F v 6C．整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmg v sin θD．整个装置消耗的机械功率为F v二、多项选择题(本大题共3小题，每小题6分，共18分，每小题有多个选项符合题意)7.如图所示，正方形线框的边长为L，电容器的电容为C.正方形线框的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中，当磁感应强度以k为变化率均匀减小时，则()A．线框产生的感应电动势大小为kL2B．电压表没有读数C．a点的电势高于b点的电势D．电容器所带的电荷量为零8．(原创题)正三角形导线框abc固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示．规定垂直纸面向里为磁场的正方向，abca的方向为线框中感应电流的正方向，水平向右为安培力的正方向．关于线框中的电流i与ab边所受的安培力F随时间t变化的图象，下列选项正确的是()9.如图所示，平行且足够长的两条光滑金属导轨，相距L＝0.4 m，导轨所在平面与水平面的夹角为30°，其电阻不计．把完全相同的两金属棒(长度均为0.4 m)ab、cd分别垂直于导轨放置，并使每棒两端都与导轨良好接触．已知两金属棒的质量均为m＝0.1 kg、电阻均为R ＝0.2 Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B＝0.5 T，当金属棒ab在平行于导轨向上的力F作用下沿导轨向上匀速运动时，金属棒cd恰好能保持静止．(g ＝10 m/s2)，则()A．F的大小为0.5 NB．金属棒ab产生的感应电动势为1.0 VC．ab棒两端的电压为1.0 VD．ab棒的速度为5.0 m/s三、非选择题(本大题共3小题，共46分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)10．(14分)如图所示，两光滑金属导轨，间距d＝0.2 m，在桌面上的部分是水平的，处在磁感应强度B＝0.1 T、方向竖直向下的有界磁场中，电阻R＝3 Ω，桌面高H＝0.8 m，金属杆ab的质量m＝0.2 kg，电阻r＝1 Ω，在导轨上距桌面h＝0.2 m的高处由静止释放，落地点距桌面左边缘的水平距离s＝0.4 m，g＝10 m/s2.求:(1)金属杆刚进入磁场时，R上的电流大小；(2)整个过程中R上产生的热量．11．(16分)如图甲所示，两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L＝1 m，两导轨的上端接有电阻，阻值R＝2 Ω.虚线OO′下方是垂直于导轨平面向里的匀强磁场，磁场磁感应强度为2 T．现将质量m＝0.1 kg、电阻不计的金属杆ab，从OO′上方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触，且始终保持水平，不计导轨的电阻．已知金属杆下落0.3 m的过程中加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示．(g取10 m/s2)求:(1)金属杆刚进入磁场时速度多大？下落了0.3 m时速度多大？(2)金属杆下落0.3 m的过程中，在电阻R上产生多少热量？12.(16分)如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l＝0.5 m，左端接有阻值R＝0.3 Ω的电阻．一质量m＝0.1 kg，电阻r＝0.1 Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B＝0.4 T．金属棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a＝2 m/s2的加速度做匀加速运动，当金属棒的位移x＝9 m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1∶Q2＝2∶1.导轨足够长且电阻不计，金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求(1)金属棒在匀加速运动过程中，通过电阻R 的电荷量q ； (2)撤去外力后回路中产生的焦耳热Q 2； (3)外力做的功W F .章末检测(九)1．[解析]选B.当线框由静止向下运动时，穿过线框的磁通量逐渐减小，根据楞次定律可得，产生的感应电流的方向为顺时针方向，且方向不发生变化，A 错误，B 正确；因线框上下两边所在处的磁感应强度不同，线框所受的安培力的合力一定不为零，C 错误；整个线框所受的安培力的合力竖直向上，对线框做负功，线框的机械能减小，D 错误．2．A3．[解析]选B.在线框离开磁场的过程中有效切割长度逐渐变大，因此产生的感应电动势变大，线框A 、B 两点间的电压变大，A 错误；通过线框导线横截面的电荷量为Q ＝ΔΦR ＝Bl 22R ，B 正确；当感应电流最大时，线框所受安培力最大，此时线框所受外力最大，F ＝Il B ＝BlvRl B＝B 2l 2v R ，C 错误；线框的热功率P ＝F v ＝B 2l 2v 2R，D 错误．4．[解析]选D.没有磁场时，只有重力做功，机械能守恒，没有电热产生，C 错误；有磁场时，ab 切割磁感线产生感应电流，重力和安培力均做负功，机械能减小，有电热产生，故ab 上升的最大高度变小，A 、B 错误，D 正确．5．[解析]选C.导线框从题图位置开始(t ＝0)转过90°的过程中，产生的感应电动势为E 1＝12·2B·ω·l 2，由闭合电路欧姆定律得，回路中的电流为I 1＝E 1R ，联立以上各式解得I 1＝Bl 2ωR，同理可求得导线框进入第三象限的过程中，回路中的电流为I 2＝Bl 2ω2R .经分析可知0～π2ω时间内，感应电流为I 1＝Bl 2ωR ；π2ω～πω时间内，感应电流为－I 1＝－Bl 2ωR ；πω～3π2ω时间内，感应电流为I 2＝Bl 2ω2R ；3π2ω～2πω时间内，感应电流为－I 2＝－Bl 2ω2R ，结合已知可得C 正确．6.[解析]选B.上滑速度为v 时，导体棒受力如图所示，则B 2L 2vR ＋R 2＝F ，所以P R 1＝P R 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫BLv 2×32R2R ＝16F v ，故选项A 错误，B 正确；因为F f ＝μF N ，F N ＝mg c os θ，所以PF f ＝F f v ＝μmg vc os θ，选项C 错误；此时，整个装置消耗的机械功率为P ＝P F ＋PF f ＝F v ＋μmg vc os θ，选项D 错误．7．[解析]选BC.由于线框的一半放在磁场中，因此线框产生的感应电动势大小为kL 2/2，A 错误；由于线框所产生的感应电动势是恒定的，且线框连接了一个电容器，相当于电路断路，外电压等于电动势，内电压为零，而接电压表的这部分相当于回路的内部，因此，电压表两端无电压，电压表没有读数，B 正确；根据楞次定律可以判断，a 点的电势高于b 点的电势，C 正确；电容器所带电荷量为Q ＝C kL 22，D 错误．8．[解析]选AD.根据欧姆定律及法拉第电磁感应定律可得，i ＝E R ＝SΔB RΔt ∝ΔBΔt＝k ，又由楞次定律可知，在0～1 s 和3 s ～4 s 时间段，感应电流均取正值，所以选项A 正确，选项B错误；ab 边所受的安培力F ＝B iL ＝B L SΔB RΔt ＝BSL R ·ΔB Δt ＝BSLR·k ，在0～1 s 时间段内，通过ab边的感应电流从a 到b ，根据左手定则可知，安培力水平向右，又B －t 图象的斜率k 不变，所以F ∝B ，显然选项C 错误，选项D 正确．9．[解析]选BD.对于cd 棒有mgsin θ＝B IL ，解得回路中的电流I ＝2.5 A ，所以回路中的感应电动势E ＝2IR ＝1.0 V ，B 正确；U ab ＝IR ＝0.5 V ，C 错误；对于ab 棒有F ＝B IL ＋mgsin θ，解得F ＝1.0 N ，A 错误；根据法拉第电磁感应定律有E ＝B L v ，解得v ＝5.0 m /s ，D 正确．10．[解析](1)设金属杆ab 刚进入磁场时的速度为v 1，刚离开磁场时的速度为v 2，则有mgh ＝12m v 21(2分)E ＝Bdv 1，I ＝ER ＋r＝0.01 A ．(3分)(2)金属杆飞出桌面后做平抛运动，H ＝12gt 2(2分)s ＝v 2t (2分)整个过程回路中产生的总热量Q ＝12m v 21－12m v 22＝0.3 J (3分)整个过程中R 上产生的热量Q R ＝R R ＋r·Q ＝0.225 J ．(2分)[答案](1)0.01 A (2)0.225 J 11．[解析](1)刚进入磁场时， a 0＝10 m /s 2，方向竖直向上(1分) 由牛顿第二定律有 B I 0L －mg ＝m a 0(2分)若进入磁场时的速度为v 0，有I 0＝E 0R，E 0＝B L v 0(2分)得v 0＝m (g ＋a 0)RB 2L 2代入数值有:v 0＝0.1×(10＋10)×222×12m /s ＝1 m /s (2分)下落0.3 m 时，通过a －h 图象知a ＝0，表明金属杆受到的重力与安培力平衡有mg ＝B IL (2分)其中I ＝ER，E ＝B L v ，可得下落0.3 m 时金属杆的速度v ＝mgRB 2L2(2分)代入数值有:v ＝0.1×10×222×12m /s ＝0.5 m /s .(1分)(2)从开始到下落0.3 m 的过程中，由能的转化和守恒定律有mgh ＝Q ＋12m v 2(2分)代入数值有Q ＝0.29 J ．(2分) [答案](1)1 m /s 0.5 m /s (2)0.29 J12．[解析](1)设金属棒匀加速运动的时间为Δt ，回路的磁通量的变化量为ΔΦ，回路中的平均感应电动势为E ，由法拉第电磁感应定律得E ＝ΔΦΔt①(1分) 其中ΔΦ＝B lx ②(1分) 设回路中的平均电流为I ，由闭合电路欧姆定律得 I ＝ER ＋r ③(1分) 则通过电阻R 的电荷量为q ＝I Δt ④(2分)联立①②③④式，得q ＝BlxR ＋r代入数据得q ＝4.5 C ．(1分)(2)设撤去外力时金属棒的速度为v ，对于金属棒的匀加速运动过程，由运动学公式得 v 2＝2a x ⑤(1分)设金属棒在撤去外力后的运动过程中克服安培力所做的功为W ，由动能定理得W ＝0－12m v 2⑥(2分)撤去外力后回路中产生的焦耳热 Q 2＝－W ⑦(2分)联立⑤⑥⑦式，代入数据得Q 2＝1.8 J ．⑧(1分)(3)由题意知，撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q 1∶Q 2＝2∶1， 可得Q 1＝3.6 J ⑨(1分)在金属棒运动的整个过程中，外力F 克服安培力做功，由功能关系可知W F ＝Q 1＋Q 2⑩(2分)由⑧⑨⑩式得W F ＝5.4 J ．(1分) [答案](1)4.5 C (2)1.8 J (3)5.4 J。
2022届高考物理：电磁感应、交变电流、传感器一轮复习题含答案一、选择题。
1、图中闭合线圈都在匀强磁场中绕虚线所示的固定转轴匀速转动，不能产生正弦式交变电流的是()2、电阻R、电容C与一个线圈连成闭合回路，条形磁铁静止在线圈的正上方，N极朝下，如图所示，现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是（）A．从a到b，上极板带正电B．从a到b，下极板带正电C．从b到a，上极板带正电D．从b到a，下极板带正电3、（双选）根据法拉第电磁感应定律的数学表达式，电动势的单位V可以表示为（）A．T／s B．Wb／s C．T·m2／s D．Wb·m2／s4、(双选)如图所示，理想变压器原线圈接电压为220 V的正弦交流电，开关S 接1时，原、副线圈的匝数比为11:1，滑动变阻器接入电路的阻值为10 Ω，电压表和电流表均为理想电表．下列说法正确的有()A．变压器输入功率与输出功率之比为1:1B．1 min内滑动变阻器上产生的热量为40 JC．仅将S从1拨到2，电流表示数减小D．仅将滑动变阻器的滑片向下滑动，两电表示数均减小5、变压器线圈中的电流越大，所用的导线应当越粗。
街头见到的变压器是降压变压器，假设它只有一个原线圈和一个副线圈，则()A．副线圈的导线应当粗些，且副线圈的匝数少B．副线圈的导线应当粗些，且副线圈的匝数多C．原线圈的导线应当粗些，且原线圈的匝数少D．原线圈的导线应当粗些，且原线圈的匝数多6、(双选)如图所示，某电路上接有保险丝、交流电压表、“220 V900 W”的电饭锅及“220 V200 W”的抽油烟机。
现接入u=311sin 100πt(V)的交流电，下列说法正确的是()A.交流电压表的示数为311 VB.1 s内流过保险丝的电流方向改变100次C.电饭锅的热功率是抽油烟机热功率的4.5倍D.为保证电路正常工作，保险丝的额定电流不能小于5 A7、(双选)海洋中蕴藏着巨大的能量，利用海洋的波浪可以发电．在我国南海上有一浮桶式波浪发电灯塔，其原理示意图如图甲所示．浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上，浮桶内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动，且始终处于磁场中，该线圈与阻值R＝15 Ω的灯泡相连．浮桶下部由内、外两密封圆筒构成(图中斜线阴影部分)，如图乙所示，其内为产生磁场的磁体，与浮桶内侧面的缝隙忽略不计；匝数N＝200的线圈所在处辐射磁场的磁感应强度B＝0．2 T，线圈直径D＝0．4 m，电阻r＝1 Ω．取重力加速度g＝10 m/s2，π2≈10．若浮桶随波浪上下运动的速度可表示为v＝0．4πsin (πt) m/s．则下列说法正确的是()A．波浪发电产生电动势e的瞬时表达式为e＝16sin (πt)V B．灯泡中电流i的瞬时表达式为i＝4sin (πt)AC．灯泡的电功率为120 WD．灯泡两端电压的有效值为1522V8、(多选)如图所示，闭合的矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，沿着OO′方向观察，线圈沿顺时针方向转动。
专题十二电磁感应考点1 电磁感应现象楞次定律1.[2021某某某某高三质量检测]为探讨磁场对脑部神经组织的影响与其在临床医学上的应用,某小组查阅资料得知:将金属线圈放置在头部上方几厘米处,给线圈通以上千安培、历时约几毫秒的脉冲电流,电流流经线圈产生瞬间的高强度脉冲磁场,磁场穿过头颅对脑部特定区域产生感应电场与感应电流,对脑神经产生电刺激作用,其装置如下列图.同学们讨论得出的如下结论正确的答案是()C.假如将脉冲电流改为恒定电流,可持续对脑神经产生电刺激作用D.假如脉冲电流最大强度不变,但缩短脉冲电流时间,如此在脑部产生的感应电场与感应电流会增强2.[2021某某某某高三调研,多项选择]如下列图,教师在课堂上做了一个实验:弹簧上端固定,下端悬挂一个磁铁,将磁铁托起到某一高度后放开,磁铁能上、下振动较长时间才停下来;如果在磁铁下方放一个固定的铝质圆环,使磁极上、下振动时穿过它,磁铁就会很快地停下来.某同学课后在家重做该实验,反复实验后发现:磁铁下方放置圆环,并没有对磁铁的振动产生影响,比照教师演示的实验,其产生的原因可能是()A.磁铁N、S极倒置3.[2020某某,3]如下列图,两匀强磁场的磁感应强度B1和B2大小相等、方向相反.金属圆环的直径与两磁场的边界重合.如下变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是()B1减小B2B1增大B2B1和B2B1和B24.[新角度——LC振荡电路]如下列图的LC振荡电路中,某时刻线圈中磁场方向向上,且电路中的电流正在减小,如此此时()A.电容器上极板带负电,下极板带正电D.线圈中的磁通量变化率正在变小5.[2020某某统考,多项选择]竖直放置的长直密绕螺线管接入如图甲所示的电路中,通有俯视顺时针方向的电流,其大小按如图乙所示的规律变化.螺线管内中间位置固定有一水平放置的硬质闭合金属小圆环(未画出).圆环轴线与螺线管轴线重合,如下说法正确的答案是()A.t=时刻,圆环有扩X的趋势B.t=时刻,圆环有收缩的趋势C.t=和t=时刻,圆环内的感应电流大小相等D.t=时刻,圆环内有俯视逆时针方向的感应电流6.[2020某某七中第六次月考]某小组的同学做“探究影响感应电流方向的因素〞的实验. (1)首先按图甲连接电路,闭合开关后,电流计指针向右偏转;再按图乙连接电路,闭合开关后,电流计指针向左偏转.进展上述操作的目的是.(2)接下来用图丙所示的装置做实验,图中螺线管上的粗线标示的是导线的绕行方向.某次实验时在条形磁铁插入螺线管的过程中,观察到电流计指针向右偏转,说明螺线管中的电流方向(从上往下看)为(填“顺时针〞或“逆时针〞).(3)下表是该小组的同学设计的实验记录表的一局部,表中记录了实验现象,还有一项需要推断的实验结果未填写,请帮助该小组的同学填写(填“垂直纸面向外〞或“垂直纸面向里〞).操作N极朝下插入螺线管从上往下看的平面图(B0表示原磁场,即磁铁产生的磁场)原磁场通过螺线管的磁通量增加的变化感应电流的方向(从上往下看) 沿逆时针方向感应电流产生的磁场B'的方向(从上往下看)(4)该小组的同学通过实验探究,对楞次定律有了比拟深刻的认识.结合以上实验,有同学认为,理解楞次定律,关键在于理解(填“B0〞或“B'〞)总是要阻碍磁通量(填“B0〞或“B'〞)的变化.考点2 法拉第电磁感应定律自感1.[2021某某某某毕业班摸底]如图(a),纸面内,圆形金属框通过长导线与平行金属板MN和PQ连接,框内有如图(b)所示周期性变化的磁场(规定垂直纸面向里为磁场的正方向),导线上c、d 间接有电阻R,O1、O2是金属板上正对的两个小孔.t=0时刻,从O1孔内侧由静止释放一个离子(不计重力),离子能够在时间Δt内到达O2孔.Δt>2T,规定从c经R到d为电流I的正方向,从O1指向O2为离子速度v的正方向,如此如下图像可能正确的答案是()A BC D2.[2021某某某某高三摸底]如下列图,垂直于纸面的匀强磁场分布在长为L的虚线框内,边长为d的正方形闭合线圈在外力作用下由位置1匀速穿过磁场区域运动到位置2.假如L>2d,如此在运动过程中线圈中的感应电流随时间变化的图像可能正确的答案是()A BC D3.[2021某某某某高三摸底,多项选择]如图甲所示,20匝的金属线圈(图中只画了2匝)电阻为r=2 Ω,两端a、b与R=8 Ω的电阻相连.线圈内有垂直线圈平面(纸面)向里的磁场,磁通量按图乙所示规律变化.如此()R的电流方向为b→aB.线圈产生的感应电动势为5 VR两端的电压为8 V~0.1 s内通过线圈横截面的电荷量为0.1 C4.[2020某某某某调研]电磁炉具有升温快、效率高、体积小、安全性好等优点.关于电磁炉加热食物的过程(如下列图),如下说法正确的答案是()C.只要是环保、绝缘材料做成的锅具均可以加热食物5.[2020某某某某摸底]如下列图,长为L=1 m的金属直棒以v=1 m/s的速度沿倾角为60°的绝缘斜面匀速下滑,斜面处在方向竖直向下、磁感应强度为B=0.1 T的匀强磁场中,如此在金属棒匀速下滑的过程中()A.棒内电子受洛伦兹力作用,棒受安培力作用B.棒内电子不受洛伦兹力作用,棒不受安培力作用.05 V.1 V6.[2021某某12月联考,10分]如图甲所示是法拉第发明的铜盘发电机,也是人类历史上第一台发电机.利用这种发电机给平行金属板电容器供电,如图乙所示,铜盘的半径为L,加在盘水平直径下方的水平向左的匀强磁场的磁感应强度大小为B1,盘匀速转动的角速度为ω,每块平行板长度为d,板间距离也为d,板间加垂直纸面向内、磁感应强度大小为B2的匀强磁场,重力加速度为g.(1)请用一种方法求解铜盘产生的感应电动势大小E,并说明这种求解方法的优点;(2)假如有一带负电的小球从电容器两板中间水平向右射入,在复合场中做匀速圆周运动后恰好从极板右端射出,求小球射入的速度v.7.[生产生活实践问题情境——送货上架装置][12分]如下列图,某商场设计一个送货上架的装置,其工作过程简化为通过电动装置使装载额定质量货物的金属棒获得一个瞬时冲量,从而获得初速度v0,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的定值电阻相连,该装置处于垂直于导轨平面的匀强磁场中,金属棒经历时间t运动到高度为h的货架上时,速度恰好为零,取走货物后金属棒由静止开始沿导轨先加速下滑,后匀速运动,到底端时速度大小为v=0.1 v0,金属棒在导轨间局部的电阻为r,金属棒的质量为m,在运动过程中,金属棒始终与导轨垂直且接触良好,不计导轨的电阻与空气阻力,重力加速度为g.求:(1)磁场的磁感应强度B的大小;(2)额定装载货物质量M与金属棒的质量m的关系和金属棒往上运送一次货物电路中产生的焦耳热.考点3 电磁感应的综合应用1.[2021某某红色七校第一次联考]如下列图,竖直放置的矩形导线框MNPQ,宽和长分别为L 和2L, M、N连接平行板电容器,两极板间距为d,虚线为线框中轴线,虚线右侧有垂直线框平面向里的匀强磁场.两极板间有一质量为m、电荷量大小为q的带负电油滴恰好处于平衡状态,重力加速度为g,如此磁场的磁感应强度大小B的变化情况与其变化率分别是()A.正在减小,=-B.正在增大,=C.正在增大,=D.正在减小,=-2.[2021某某某某高三摸底测试,多项选择]在如图甲所示的电路中,螺线管匝数n=2 000,横截面积S=50 cm2.螺线管导线电阻r=1.0 Ω,电阻R1=4.0 Ω,电阻R2=5.0 Ω,电容器电容C=40 μF.在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化.如此()A.闭合S,电路中的电流稳定后,电容器上极板带正电E=2.5 VC.闭合S,电路中的电流稳定后,电阻R1的电功率P=0.25 WD.断开S后,流经R2的电荷量Q=6×10-5 C3.固定在绝缘平面上的正方形闭合线圈的匝数为n,边长为a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在垂直纸面向里的磁场中,另一半处在垂直纸面向外的磁场中,如图甲所示,图中虚线为磁场的分界限.以垂直纸面向外的方向为正方向,t=0时两边磁场的磁感应强度大小均为B0.假如虚线右边的磁场恒定不变,虚线左边的磁场按如图乙所示规律变化,线圈的总电阻为R,以水平向左为安培力的正方向,如此0~t1时间内,线圈受到的安培力随时间变化的规律可能为()A BC D4.[13分]由某种导电性能极好的新型材料制成的圆柱体物块(可以看成中间是均匀介质的电容器),质量为m,高为d,底面直径也为d.如下列图(截面图),物块放在绝缘斜面上,空间中存在平行于斜面、磁感应强度大小为B的水平匀强磁场.物块电阻可忽略不计,该材料的相对介电常数为ε,与斜面间的动摩擦因数为μ(μ<tan θ),静电力常量为k,重力加速度为g.现将物块在斜面上由静止释放,求:(1)当物块速度为v0时,物块上外表所带电荷量大小Q,并指出其电性.(2)任一时刻速度v与时间t的关系.5.[16分]如图甲所示,两根平行金属导轨平放在水平面上,左端连接一个定值电阻.一根金属棒ab垂直导轨放置,轻绳的一端固定在金属棒中央,另一端绕过光滑定滑轮系一重物,金属棒的电阻与定值电阻的阻值相等,金属棒和重物质量均为m,金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ(0<μ<1).在导轨OO'dc区域存在垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁场的宽度为s.以O点为坐标原点,沿导轨建立x轴.ab与磁场左边界的距离也为s,将金属棒由静止释放,金属棒恰好匀速进入磁场,当金属棒进入磁场瞬间,用一个水平的外力作用在金属棒上,金属棒在磁场中运动的v2-x图像如图乙所示,金属棒与导轨始终接触良好,重力加速度大小为g.求:(1)金属棒进入磁场瞬间的速度大小v0;(2)金属棒离开磁场瞬间,外力的大小;(3)假如s=0.1 m,m=1 kg,μ=0.75,g取10 m/s2,金属棒在磁场中运动的过程中棒上外力的冲量.图甲图乙一、选择题(共8小题,48分)1.[2020全国Ⅱ,14]管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接.焊机的原理如下列图,圆管通过一个接有高频交流电源的线圈,线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流,电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接.焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为()A.库仑B.霍尔C.洛伦兹D.法拉第2.磁场的高斯定理指出通过磁场中任一闭合曲面的总磁通量恒等于0.如下列图,为一金属球壳的俯视图,CD过球心O,AB不过球心,在球心O的右侧放置一小磁针,以磁感线穿入球壳为正方向,如此如下说法正确的答案是()A.C、D点的磁感应强度方向相反B.AB左侧球壳处的平均磁感应强度小于AB右侧球壳的C.假如磁针沿DC运动,球壳上有感应电流D.AB左右两侧球壳上的磁通量大小相等3.[生产生活实践问题情境——“转笔〞]转笔是一项用手指来转动笔的休闲活动,深受广阔中学生的喜爱,其中也包含了许多的物理知识.如下列图某转笔高手能让笔绕其手指上的某一点O沿顺时针方向做角速度为ω的匀速圆周运动,O 点恰好是长为L的金属笔杆的中点,地磁场的磁感应强度在与笔杆转动平面垂直方向的分量大小为B,方向向外,如此()O点的电势最低B.O点与笔尖间的电势差为BL2ωC.O点与笔尖间的电势差为BL2ωBL2ω4.两条竖直放置的光滑平行金属导轨MN、PQ间有垂直导轨所在平面的水平匀强磁场,金属棒a、b平行且垂直导轨放置,始终与导轨接触良好,不计导轨的电阻.现有三种情境,图甲、乙中磁感应强度恒定不变,图丙中磁感应强度随时间均匀变化,如此如下对甲、乙、丙三种情境的相关说法正确的答案是()A.图甲中两棒下滑过程,两棒机械能之和减小b棒减小的机械能a、b棒一定有推力作用5.[生产生活实践问题情境——手机无线充电]如图甲所示为手机等用电器无线充电的原理图,如果圆形受电线圈的面积S=1×10-3m2,线圈匝数为n=100,线圈的电阻为R=5 Ω,垂直于线圈平面的磁场的磁感应强度随时间的变化情况如图乙所示,假如受电线圈给内阻为r=5 Ω的电池充电,如此 ()图甲图乙A.受电线圈中产生的感应电动势大小为0.05 VB.0~1.0 s内受电线圈中的感应电流方向不变C.1.5 s时刻,受电线圈中的感应电流为零D.充电过程中,电池的发热功率为1.25 W6.[2021某某红色七校第一次联考,多项选择]如下列图,两电阻可以忽略不计的平行金属长直导轨固定在水平面上,相距为L,另外两根长度为L、质量为m、电阻为R的一样导体棒垂直静置于导轨上,导体棒在长导轨上可以无摩擦地左右滑动,导轨间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B.某时刻使左侧的导体棒a获得大小为v0的向左的初速度、右侧的导体棒b获得大小为2v0的向右的初速度,如此如下结论正确的答案是()BLv0a的速度大小为时,导体棒b的速度大小一定是v0a的速度为零时,两导体棒受到的安培力大小都是D.从开始运动到最终处于稳定状态的过程中,系统产生的热量为7.[多项选择]如下列图,竖直放置的线圈两端连接一个定值电阻构成的回路,一块强磁铁从线圈上方某一高度由静止释放后从线圈中穿过,如此如下说法正确的答案是( )a→b8.[2020某某某某高三摸底,多项选择]如下列图,两根平行光滑金属导轨固定在同一水平面内,其左端接有定值电阻R,建立Ox轴平行于金属导轨,在0≤x≤4 m的空间区域内存在着垂直导轨平面向下的磁场,磁感应强度B的大小随坐标x(以m为单位)的变化规律为B=0.8-0.2x(T),金属棒ab在外力作用下从x=0处沿导轨向右运动,ab始终与导轨垂直并接触良好,不计导轨和金属棒的电阻.设在金属棒从x1=1 m处经x2=2 m到x3=3 m的过程中,电阻R的电功率始终保持不变,如此( )x1与x2处受到磁场的作用力大小之比为3∶2x1到x2与从x2到x3的过程中通过R的电荷量之比为5∶3二、非选择题(共5小题,63分)9.[6分]如图甲所示是探究电磁感应现象的装置.(1)如图乙所示的四种方式,不能产生感应电流的是(填字母).(2)利用此装置探究感应电流方向与磁场方向与切割磁感线方向之间的关系,观察到的实验现象记录如下:实验序号磁场方向导体切割磁感线方向灵敏电流计指针偏转方向①向下向右向左②向上向右向右③向下向左向右在上述三次实验中,比拟①和②两次实验,可知感应电流方向与有关;比拟两次实验,可知同时改变方向和方向,如此感应电流方向不变.(3)在探究中还发现,导体ab水平向左(或向右)缓慢运动时,灵敏电流计的指针偏转角度较小;导体ab水平向左(或向右)快速运动时,灵敏电流计的指针偏转角度较大,说明感应电流的大小与有关.10.[13分]在如下列图的电路中,abcd为固定的100匝正方形导线圈,边长L=15 cm,总电阻r=2 Ω.电阻R1=4 Ω,R2=1.6 Ω,R3=4 Ω,R4=R5=6 Ω,电容器的电容C=29 μF,开关S处于闭合状态.假如线圈区域内存在方向垂直纸面向内且均匀分布的磁场,其磁感应强度随时间变化的规律为B=2t+2(T),电路稳定后,求:(1)通过R1的电流大小和方向;(2)开关S断开以后流过R5的总电荷量.11.[2021某某某某六校联合调研,16分]如下列图,两根间距L=1 m、足够长的平行金属导轨的倾角θ=37°,两导轨底端接一阻值为R=1 Ω的电阻,质量m=1 kg的金属棒通过跨过轻质定滑轮的细线与质量M=3 kg的重锤相连,滑轮左侧细线与导轨平行,金属棒电阻r=1 Ω(其他电阻均不计),金属棒始终与导轨垂直且接触良好,二者间的动摩擦因数μ=0.5,整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B=2 T.重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,现将重锤由静止释放.(1)求刚释放重锤瞬间,重锤的加速度a;(2)求重锤的最大速度v;(3)重锤下降h=20 m时,其速度已经达到最大速度,求电阻R上产生的焦耳热.12.[2020某某七校联考,12分]如图甲所示,电阻不计且间距L=1 m的光滑平行金属导轨竖直放置,上端接一阻值R=2 Ω的电阻,虚线OO'下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B=2 T.现将质量m=0.1 kg、电阻不计的金属杆ab从OO'上方某处由静止释放,金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触且始终水平.金属杆从静止开始到下落0.3 m的过程中,加速度a与下落距离h的关系图像如图乙所示,g取10 m/s2.(1)求金属杆刚进入磁场时的速度大小v0;(2)求金属杆从静止开始到下落0.3 m的过程中,在电阻R上产生的热量Q;(3)在图丙的坐标系中,定性画出回路中电流随时间变化的图线,并说明图线与坐标轴围成图形的面积所表示的物理意义(以金属杆进入磁场时为计时起点).13.[2021某某、襄阳、某某、某某四地六校联考,16分]如下列图,一足够大的倾角θ=30°的粗糙斜面上有一个粗细均匀的由同种材料制成的矩形金属线框abcd,线框的ab边始终与斜面下端边缘平行,线框的质量m=0.6 kg,电阻R=1.0 Ω,ab边长L1=1 m,bc边长L2=2 m.斜面以EF 为界,EF上侧有垂直于斜面向上的匀强磁场,磁感应强度B=1 T.一质量为M的物体用绝缘细线跨过光滑定滑轮与线框相连,连接线框的细线与斜面平行且细线最初处于松弛状态.现先释放线框再释放物体,当cd边离开磁场时线框即以v=2 m/s的速度匀速下滑,在ab边运动到EF位置时,细线恰好被拉直绷紧(时间极短),随即物体和线框一起做匀速运动,t=1 s后开始做匀加速运动.不计细线与斜面间的摩擦,g取10 m/s2,求(结果均保存1位小数):(1)线框与斜面之间的动摩擦因数μ;(2)细线绷紧前,物体下降的时间t1;(3)系统在cd边离开磁场至重新进入磁场过程中产生的热量Q.答案专题十二电磁感应考点1 电磁感应现象楞次定律1.D脉冲电流流经线圈,产生磁场,属于电流的磁效应,不是电磁感应现象,选项A错误;脉冲磁场在线圈周围空间产生感应电场是变化的磁场产生电场,不是电流的磁效应,选项B错误;假如将脉冲电流改为恒定电流,只能产生恒定磁场,不能在线圈周围空间产生感应电场,不能对脑神经产生电刺激作用,选项C错误;假如脉冲电流最大强度不变,但是缩短脉冲电流时间,如此电流变化率增大,流经线圈产生的磁场的变化率增大,导致在脑部产生的感应电场与感应电流增强,选项D正确.2.CD分析该同学做的实验,如果磁铁的N、S极倒置或者弹簧的劲度系数过小,在磁铁的运动过程中,圆环中的磁通量都会发生变化,圆环中均能产生感应电流,圆环对磁铁都会产生阻碍作用,即会对磁铁的振动产生影响,选项A、B错误.如果该同学做实验时,铝制圆环中间某处断裂或者用了非金属材质圆环,都会导致圆环中无法产生感应电流,即圆环与磁铁之间没有相互作用力,圆环不会对磁铁的振动产生影响,选项C、D正确.3.B 当同时增大B1减小B2时,通过金属圆环的总磁通量增加,且方向垂直纸面向里,根据楞次定律知,感应电流产生的磁场方向应为垂直纸面向外,根据右手螺旋定如此知,此时金属圆环中产生逆时针方向的感应电流,A项错误;同理当同时减小B1增大B2时,金属圆环中产生顺时针方向的感应电流,B项正确;当同时以一样的变化率增大或减小B1和B2时,金属圆环中的总磁通量没有变化,仍然为0,金属圆环中无感应电流产生,C、D项均错误.4.B电路中电流减小,磁场能向电场能转化,即电容器处于充电状态,B项正确;由线圈中磁场方向可知,回路中电流方向为顺时针方向,所以电容器上极板带正电,A项错误;电容器充电过程中,两极板间场强正在增大,C项错误;线圈中电流减小,磁通量减小,磁通量变化率增大,D项错误.5.BC0~内,螺线管中通有顺时针逐渐增大的电流,如此螺线管中由电流产生的磁场向下且逐渐增加,由楞次定律可知,圆环有收缩的趋势,A错误,B正确;~T内,螺线管中通有顺时针逐渐减小的电流,如此螺线管中由电流产生的磁场向下且逐渐减小,由楞次定律可知,圆环中的感应电流为俯视顺时针方向,D错误;t=和t=时刻,螺线管中电流的变化率一致,即由螺线管中电流产生的磁场变化率一致,如此圆环中的感应电流大小相等,C正确.6.(1)C(2)顺时针(3)垂直纸面向外(4)B' B0解析:(1)题中操作与电流计的指针偏转方向说明电流从电流计的“+〞接线柱流入时,电流计指针向右偏转,电流从电流计的“-〞接线柱流入时,电流计指针向左偏转.进展上述实验的目的是推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系,以便于在后续实验中根据电流计指针的偏转方向判断螺线管中的电流方向.(2)电流计指针向右偏转,说明电流从电流计的“+〞接线柱流入,如此螺线管中的电流方向(从上往下看)沿顺时针.(3)从上往下看,感应电流的方向沿逆时针,由安培定如此可判断出感应电流的磁场B'的方向垂直纸面向外.(4)理解楞次定律,关键在于理解感应电流产生的磁场B'总是要阻碍原磁场磁通量B0的变化.考点2 法拉第电磁感应定律自感1.C由楞次定律可知,前半周期内感应电流方向由d到c为负方向,B项错误;由E=S和I=可知,感应电流与磁感应强度的变化率成正比,故感应电流大小不变,A项错误;平行金属板与电阻R并联,两端电压相等,由U=IR、E电=、F=E电q可得F=I,可见离子所受电场力大小不变,由牛顿第二定律知,离子的加速度大小也不变,又v-t图线的斜率表示加速度,故斜率大小不变,C项可能正确,D项错误.2.D由于正方形闭合线圈匀速穿过磁场区域,根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律可知,在线圈进入磁场区域和从磁场区域出来的过程中,产生的感应电流大小恒定,由楞次定律可知,线圈进入磁场区域和从磁场区域出来的过程产生的感应电流方向相反,所以线圈中的感应电流随时间变化的图像可能正确的答案是D项.3.CD题中线圈相当于电源,由楞次定律可知a相当于电源的正极,b相当于电源的负极,故通过电阻R的电流方向为a→b,选项A错误;由法拉第电磁感应定律得线圈产生的感应电动势E=N=20×V=10 V,选项B错误;由闭合电路欧姆定律得电路中的感应电流I== A=1 A,又由局部电路欧姆定律得电阻R两端的电压U=IR=1×8 V=8 V,选项C正确;根据q=It 得,0~0.1 s内通过线圈横截面的电荷量为q=1×0.1 C=0.1 C,选项D正确.4.B 电磁炉的工作原理为通电线圈中通入交变电流,其产生的周期性变化的磁场在锅底中产生涡流,锅底发热,从而加热食物.结合上述分析可知,锅具一定要用非绝缘材料制成,通入恒定电流无法加热食物,故B项正确,A、C、D项错误.5.C 金属棒下滑时棒两端产生电动势,因棒不闭合,故没有感应电流,棒内电子受洛伦兹力作用,但金属棒不受安培力作用,A、B项错误;棒两端的电压U=E=BLv cos 60°=0.05 V,C项正确,D 项错误.6.(1)B1L2ω优点见解析(2)解析:(1)方法一:根据法拉第电磁感应定律有E=(2分)又ΔΦ=B1L2ωΔt,解得E=B1L2ω(1分)。
