高考物理一轮复习《电磁感应》(含解析)

2025年⾼考⼈教版物理⼀轮复习专题训练—法拉第电磁感应定律、⾃感和涡流(附答案解析)1．(2023·北京卷·5)如图所⽰，L是⾃感系数很⼤、电阻很⼩的线圈，P、Q是两个相同的⼩灯泡，开始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮，Q灯正常发光，断开开关( )A．P与Q同时熄灭B．P⽐Q先熄灭C．Q闪亮后再熄灭D．P闪亮后再熄灭2．(2023·江苏卷·8)如图所⽰，圆形区域内有垂直纸⾯向⾥的匀强磁场，OC导体棒的O端位于圆⼼，棒的中点A位于磁场区域的边缘。

现使导体棒绕O点在纸⾯内逆时针转动。

O、A、C点电势分别为φO、φA、φC，则( )A．φO>φC B．φC>φAC．φO＝φA D．φO－φA＝φA－φC3．(2023·⼭东德州市模拟)如图甲所⽰，正⽅形虚线框为匀强磁场区域的边界，取垂直纸⾯向⾥为正⽅向，磁感应强度B随时间t变化的规律如图⼄所⽰。

匝数为n、半径为r的导线圈恰好处于虚线框的外接圆上，导线圈与电阻箱R1、定值电阻R2组成回路，回路中的其他电阻不计。

以下说法正确的是( )A．R2中的电流⽅向先向左，再向右B．回路中的电动势为C．t＝t0时刻，回路中的电流为零D．R1＝R2时，R1消耗的电功率最⼤4．(2023·⼴东⼴州市⼀模)如图甲所⽰为探究电磁驱动的实验装置。

某个铝笼置于U形磁体的两个磁极间，铝笼可以绕⽀点⾃由转动，其截⾯图如图⼄所⽰。

开始时，铝笼和磁体均静⽌，转动磁体，会发现铝笼也会跟着发⽣转动，下列说法正确的是( )A．铝笼是因为受到安培⼒⽽转动的B．铝笼转动的速度的⼤⼩和⽅向与磁体相同C．磁体从图⼄位置开始转动时，铝笼截⾯abcd中的感应电流的⽅向为a→d→c→b→a D．当磁体停⽌转动后，如果忽略空⽓阻⼒和摩擦阻⼒，铝笼将保持匀速转动5.(多选)(2023·辽宁沈阳市模拟)电⼦感应加速器基本原理如图所⽰，图甲的上、下两个电磁铁线圈中电流的⼤⼩、⽅向可以变化，产⽣的感⽣电场使真空室中的电⼦加速。

电磁感应现象楞次定律1. 高考真题考点分布题型考点考查考题统计选择题楞次定律2024年江苏卷、广东卷实验题探究影响感应电流方向的因素2024年北京卷2. 命题规律及备考策略【命题规律】高考对楞次定律和右手定则的考查形式多以选择题的形式，题目较为简单，同时，这两部分内容会在某些有关电磁感应的综合性的计算题中会有应用。

【备考策略】1.理解和掌握楞次定律、右手定则。

2.能够利用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向。

【命题预测】重点关注楞次定律和右手定则的应用。

一、磁通量1．概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的平面，其面积S与B的乘积叫作穿过这个面积的磁通量。

2．公式：Φ＝BS，单位是韦伯，符号是Wb。

3．适用条件(1)匀强磁场。

(2)S为垂直于磁场的有效面积。

4．物理意义：相当于穿过某一面积的磁感线的条数。

5．磁通量的变化量：ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B2S2－B1S1。

二、电磁感应现象1．定义：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫作电磁感应。

2．感应电流的产生条件(1)表述一：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动。

(2)表述二：穿过闭合电路的磁通量发生变化。

3．实质电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果电路闭合，则有感应电流。

如果电路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。

三、感应电流方向的判定1．楞次定律(1)内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

(2)适用范围：一切电磁感应现象。

2．右手定则(1)内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。

(2)适用情况：导线切割磁感线产生感应电流。

考点一电磁感应现象1.磁通量的计算(1)公式：Φ＝BS。

适用条件：①匀强磁场；②磁场与平面垂直。

2023届高考物理：电磁感应一轮练习附答案高考：电磁感应（一轮）一、选择题。

1、电阻R、电容器C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁位于线圈的正上方，N 极朝下，如图所示．在磁铁N极远离线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是()A．从b到a，下极板带正电B．从a到b，下极板带正电C．从b到a，上极板带正电D．从a到b，上极板带正电2、（双选）如图甲所示，在倾斜角为θ的光滑斜面内分布着垂直于斜面的匀强磁场，以垂直于斜面向上为磁感应强度正方向，其磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示。

质量为m的矩形金属框从t＝0时刻由静止释放，t3时刻的速度为v，移动的距离为L，重力加速度为g。

在金属框下滑的过程中，下列说法正确的是()甲乙A．t1～t3时间内金属框中的电流方向不变B．0～t3时间内金属框做匀加速直线运动C．0～t3时间内金属框做加速度逐渐减小的直线运动D．0～t3时间内金属框中产生的焦耳热为mgLsin θ－12m v23、（双选）)如图甲所示是一种手摇发电的手电筒，内部有一固定的线圈和可来回运动的条形磁铁，其原理图如图乙所示．当沿图中箭头方向来回摇动手电筒过程中，条形磁铁在线圈内来回运动，灯泡发光．在此过程中，下列说法正确的是()A．增加摇动频率，灯泡变亮B．线圈对磁铁的作用力方向不变C．磁铁从线圈一端进入与从该端穿出时，灯泡中电流方向相反D．磁铁从线圈一端进入再从另一端穿出的过程中，灯泡中电流方向不变4、如图所示，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。

金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。

现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是()A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向C．PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向D．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向5、（双选）如图所示，灯泡A、B与定值电阻的阻值均为R，L是自感系数较大的线圈，当S1闭合、S2断开且电路稳定时，A、B两灯亮度相同，再闭合S2，待电路稳定后将S1断开，下列说法中正确的是()A．B灯立即熄灭B．A灯将比原来更亮一下后熄灭C．有电流通过B灯，方向为c→dD．有电流通过A灯，方向为b→a6、如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由位置1匀速运动到位置2。

高考物理一轮总复习考点突破：考点2 动量守恒定律在电磁感应中的应用(能力考点·深度研析)光滑的平行导轨示意图质量m b＝m a电阻r b＝r a长度L b＝L a力学观点杆b受安培力做变减速运动，杆a受安培力做变加速运动，稳定时，两杆的加速度均为零，以相等的速度匀速运动运动图像能量观点系统动能的减少转化为内能动量观点两杆组成的系统动量守恒(2023·全国甲卷)如图，水平桌面上固定一光滑U形金属导轨，其平行部分的间距为l，导轨的最右端与桌子右边缘对齐，导轨的电阻忽略不计。

导轨所在区域有方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。

一质量为m、电阻为R、长度也为l的金属棒P静止在导轨上。

导轨上质量为3m的绝缘棒Q位于P的左侧，以大小为v0的速度向P运动并与P发生弹性碰撞，碰撞时间很短。

碰撞一次后，P和Q先后从导轨的最右端滑出导轨，并落在地面上同一地点。

P在导轨上运动时，两端与导轨接触良好，P与Q始终平行。

不计空气阻力。

求：(1)金属棒P滑出导轨时的速度大小；(2)金属棒P在导轨上运动过程中产生的热量；(3)与P碰撞后，绝缘棒Q在导轨上运动的时间。

[解析](1)由于绝缘棒Q与金属棒P发生弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒可得3mv 0＝3mv Q ＋mv P12×3mv 20＝12×3mv 2Q ＋12mv 2P 联立解得v P ＝32v 0，v Q ＝12v 0 由题知，碰撞一次后，P 和Q 先后从导轨的最右端滑出导轨，并落在地面上同一地点，则金属棒P 滑出导轨时的速度大小为v P ′＝v Q ＝12v 0。

(2)根据能量守恒有12mv 2P ＝12mv P ′2＋Q 解得Q ＝mv 20。

(3)P 、Q 碰撞后，对金属棒P 分析，根据动量定理得－B I l Δt ＝mv P ′－mv P 又q ＝I Δt ，I ＝E R ＝ΔΦR Δt ＝Blx R Δt 联立可得x ＝mv 0R B 2l 2由于Q 为绝缘棒，无电流通过，做匀速直线运动，故Q 运动的时间为t ＝x v Q ＝2mR B 2l 2。

电磁感应现象楞次定律一、选择题1．(2024·湖北二模)“无线电力”是电子产品最终摆脱“线”束缚的科研方向，物理课堂也有“隔空取电”的试验，如图所示，PQ为带有铁芯的多匝线圈的两个接线头，上方是串有发光二极管的闭合线圈，当下方线圈接通电源稳定后，则能使二极管发光的是( )A．PQ接恒定电流B．PQ接交变电流C．PQ接恒定电流D．PQ接交变电流答案 B解析AC图当PQ接恒定电流时，线圈中产生恒定磁场，则二极管的线圈磁通量不变，因此不会发光，故A项错误；B图当PQ接交变电流时，线圈中产生改变磁场，则二极管的线圈磁通量改变，因此会发光，故B项正确；D图线圈磁通量没变，因此不会发光，故D项错误．2．(2024·常州一模)自从英国物理学家狄拉克提出磁单极子以来，找寻磁单极子始终是人类的一个追求．如图设想一个磁N单极子从远处沿一个闭合金属线圈的轴线匀速通过，设从右向左视察顺时针方向电流为正，则和该线圈串联的仪表中记录到的线圈中感生电流的i­t 图像是( )答案 C解析若N磁单极子穿过金属线圈的过程中，当磁单极子靠近线圈时，穿过线圈中磁通量增加，且磁场方向从左向右，所以由楞次定律可知有顺时针方向感应电流；当磁单极子远离线圈时，穿过线圈中磁通量减小，且磁场方向从右向左，所以由楞次定律可知，感应磁场方向：从右向左，再由右手螺旋定则可确定感应电流方向，从右向左看，仍是顺时针方向．因此线圈中产生的感应电流方向不变，而且渐渐增大，最终趋向每一个最大值．故C项正确，A、B、D三项错误．3.如图，两回路中各有一开关S1、S2，且内回路中接有电源，外回路中接有灵敏电流计，下列操作及相应的结果可能实现的是( )①先闭合S2，后闭合S1的瞬间，电流计指针偏转②S1、S2闭合后，在断开S2的瞬间，电流计指针偏转③先闭合S1，后闭合S2的瞬间，电流计指针偏转④S1、S2闭合后，在断开S1的瞬间，电流计指针偏转A．①②B．②③C．③④D．①④答案 D解析①先闭合S2，构成闭合电路，当后闭合S1的瞬间时，通过线圈A的电流增大，导致穿过线圈B的磁通量发生改变，从而产生感应电流，则指针发生偏转，故①正确；②当S1、S2闭合后，稳定后线圈B中没有磁通量的改变，因而线圈B中没有感应电流，在断开S2的瞬间，当然指针也不偏转，故②错误；③先闭合S1，后闭合S2的瞬间，穿过线圈B的磁通量没有改变，则不会产生感应电流，故③错误；④当S1、S2闭合后，在断开S1的瞬间，导致穿过线圈B的磁通量发生改变，因而出现感应电流，故④正确，故A、B、C三项错误，D项正确．4．(2024·南京模拟)(多选)如图是某同学设想的防止电梯坠落的应急平安装置，在电梯轿厢上安装上永久磁铁，电梯的井壁上铺设线圈，能在电梯突然坠落时减小对人员的损害．关于该装置，说法正确的是( )A．若电梯突然坠落，将线圈闭合可起到应急避险作用B．若电梯突然坠落，将线圈闭合可以使电梯悬浮在空中C．当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈A、B中电流方向相同D．当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落答案AD解析A项，若电梯突然坠落，将线圈闭合时，线圈内的磁感应强度发生改变，将在线圈中产生感应电流，感应电流会阻碍磁铁的相对运动，可起到应急避险作用．故A项正确；B项，感应电流会阻碍磁铁的相对运动，但不能阻挡磁铁的运动，故B项错误；C项，当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈A中向上的磁场减弱，感应电流的方向从上向下看是逆时针方向，B中向上的磁场增加，感应电流的方向从上向下看是顺时针方向，可知A 与B中感应电流方向相反．故C项错误；D项，结合A的分析可知，当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落．故D项正确．5．如图甲为磁感应强度B随时间t的改变规律，磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正，在磁场中有一细金属圆环，平面位于纸面内，如图乙所示．令I1、I2、I3分别表示Oa、ab、bc段的感应电流，F1、F2、F3分别表示金属环上很小一段导体受到的安培力．下列说法不正确的是( )A．I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向B．I2沿顺时针方向，I3沿顺时针方向C．F1方向指向圆心，F2方向指向圆心D．F2方向背离圆心向外，F3方向指向圆心答案 C解析A项，由图甲所示可知，oa段，磁场垂直于纸面对里，穿过圆环的磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流I1沿逆时针方向，在ab段磁场向里，穿过圆环的磁通量削减，由楞次定律可知，感应电流I2沿顺时针方向，故A项正确；B项，由图甲所示可知，在bc段，磁场向外，磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流I3沿顺时针方向，故B项正确；C项，由左手定则可知，oa段电流受到的安培力F1方向指向圆心，ab段安培力F2方向背离圆心向外，故C项错误；D项，由左手定则可知，ab段安培力F2方向背离圆心向外，bc段，安培力F3方向指向圆心，故D项正确．6.(2024·河南学业考试)如图所示，一个面积为2S的矩形线框abcd，水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B.方向与线框平面夹角为30°角，O1、O2分别为bc边和ad边的中点．现将线框的右半边绕逆时针旋转90°，在这一过程中，通过线框的磁通量的改变量的大小为( )A.3－22BSB.3－12BSC.3＋12BS D ．(3－1)BS答案 B解析 当线框转动前，面的磁通量为：Φ1＝2BSsin30°＝BS ；当线框转动后，整个面的磁通量为：Φ2＝BSsin30°＋BScos30°＝1＋32BS ， 磁通量改变量为：ΔΦ＝Φ1－Φ2＝3－12BS 故B 项正确，A 、C 、D 三项错误．7.(2024·广西二模)(多选)水平光滑的桌面内固定一足够长的直导线，并通以如图所示的恒定电流，两个相同的正方形线框abcd 和efgh 到导线的距离相等，两个线框间产生的电磁现象忽视不计，现分别给两个线框竖直向下和水平向右的速度v ，下列推断正确的是( )A ．线框abcd 做匀速直线运动，线框efgh 做减速直线运动B ．刚起先运动瞬间bc 边与eh 边所受安培力的大小相等C ．线框efgh 运动过程中产生顺时针的感应电流D ．线框abcd 运动过程中a 点的电势比b 点低答案 AD解析 通电直导线四周的磁场为非匀强磁场，离导线越近，磁场越强，线框abcd 和efgh 所在位置磁场分别垂直向里和向外，abcd 向下运动，始终与导线的距离相等，穿过线框的磁通量不变，不产生感应电流，没有安培力，故线框abcd 做匀速直线运动，但是ab 边在切割磁感线，右手定则推断出a 点的电势比b 点低，线框efgh 在远离导线的过程中，向外的磁场减弱，由楞次定律推断产生顺时针的感应电流，并受到向左的安培力，做变减速直线运动，故A、D两项正确B、C两项错误．8.(2024·湖北模拟)(多选)如图，一导体圆环保持水平，沿一特性质匀整的条形磁铁轴线落下，条形磁铁竖直固定，圆环中心始终位于磁铁轴线上．已知当圆环落至B、D两位置时，刚好经过磁铁上下端截面，而C位置位于磁铁正中．不计空气阻力，下列说法正确的有( )A．圆环由A落至B的过程中，环中感应电流从上至下看为顺时针B．圆环由B落至C的过程中，圆环磁通量在削减C．圆环落至C、D之间时，圆环有收缩趋势D．圆环由A落至E的过程中，随意时刻加速度都小于重力加速度g答案AC解析A项，圆环从A到B的过程中，穿过圆环的磁通量向上增加，依据楞次定律可知环中感应电流从上至下看为顺时针．故A项正确；B项，圆环从B到C的过程中穿过圆环的磁通量始终增加．故B项错误；C项，圆环从C到D的过程中穿过圆环的磁通量减小，依据楞次定律可知，圆环产生的感应电流有阻碍磁通量减小的趋势，所以圆环有收缩趋势．故C项正确；D项，圆环在C点时，穿过圆环的磁通量最大，此时穿过圆环的磁通量的改变率为0，没有感应电流，所以加速度等于g.故D项错误．9．(2024·山东一模)如图所示，线圈A内有竖直向上的磁场，磁感应强度B随时间匀整增大；等离子气流(由高温高压的等电量的正、负离子组成)由左方连绵不断的以速度v0射入P1和P2两极板间的匀强磁场中．发觉两直导线a、b相互吸引，由此可以推断，P1、P2两极板间的匀强磁场的方向为( )A．垂直纸面对外B．垂直纸面对里C．水平向左D．水平向右答案 B解析线圈A中磁场的方向向上增加时，由楞次定律可知，感应电流的磁场的方向向下，感应电流的方向在线圈的外侧向左，电流的方向回旋向上，所以导线a中的电流方向向下．依据同向电流相互吸引可知，b中的电流方向也向下．b中电流方向向下说明极板P1是电源的正极，则正电荷在磁场中向上偏转，依据左手定则可知，P1、P2两极板间的匀强磁场的方向垂直于纸面对里．10．(2024·上海模拟)(多选)如图所示，两个相同的闭合铝环A、B被绝缘细线悬吊起来，与一个螺线管共同套在圆柱形塑料杆上，他们的中心轴线重合且在水平方向上，A、B可以左右自由摇摆，现将电键闭合，则下列说法中正确的是( )A．电键闭合瞬间，A中感应电流小于B中感应电流B．电键闭合瞬间，A、B之间的距离缩小C．电键闭合瞬间，两环有扩张趋势D．电键闭合瞬间，A环受到总的磁场力水平向左答案BC解析A项，在S闭合瞬间，穿过两个线圈的磁通量改变相同，依据法拉第电磁感应定律可知产生的电动势相等，再结合欧姆定律可知二者的感应电流大小相等．故A项错误；B项，线圈中产生同方向的感应电流，同向电流相吸，则A、B相吸，A、B之间的距离缩小．故B项正确；C项，电键闭合瞬间，穿过两个线圈的磁通量增大．由于电磁铁外边的磁场方向与电磁铁内部的磁场的方向相反，两环扩张面积时可以阻碍磁通量的增大，所以电键闭合瞬间，两环有扩张趋势，故C项正确；D项，线圈中产生同方向的感应电流，同向电流相吸，则A、B相吸，A、B之间的距离缩小．所以A环受到总的磁场力水平向右．故D项错误．11．(2024·湖南模拟)如图甲所示，绝缘的水平桌面上放置一金属圆环，在圆环的正上方放置一个螺线管，在螺线管中通入如图乙所示的电流，电流从螺线管a端流入为正，以下说法正确的是( )A．从上往下看，0～1 s内圆环中的感应电流沿顺时针方向B．1 s末圆环对桌面的压力小于圆环的重力C．0～1 s内圆环面积有扩张的趋势D．1～2 s内和2～3 s内圆环中的感应电流方向相反答案 A解析A项，0～1 s线圈中电流增大弱，产生的磁场增大，金属环中磁通量增大，依据楞次定律可知，从上往下看，0～1 s内圆环中的感应电流沿顺时针方向，故A项正确；B项，1 s末金属环中感应电流最大，但螺线管中电流为零，没有磁场，与金属环间无相互作用，所以1 s末圆环对桌面的压力等于圆环的重力，故B项错误；C项，0～1 s线圈中电流增大弱，产生的磁场增大，金属环中磁通量增大，有面积缩小趋势，故C项错误；D项，1～2 s正方向电流减小，2～3 s反向电流增大，依据楞次定律，金属环中感应电流的磁场方向不变，感应电流方向不变，故D项错误．12.已知地磁场的分布类似于条形磁铁的磁场，可以近似认为地磁N极与地理南极重合，在恰好位于赤道上的某试验室水平桌面上，放置正方形闭合导体线框MNPQ，线框的MQ边沿南北方向，MN边沿东西方向(如图所示为俯视图)，下列说法正确的是( )A．若使线框向东平移，则M点电势比Q点电势低B．若使线框向北平移，则M点电势比N点电势高C．若以MQ边为轴，将线框向上翻转90°，则翻转过程线框中电流方向始终为MQPN方向D．若以MN边为轴，将线框向上翻转90°，则翻转过程线框中电流方向始终为MQPN方向答案 D解析赤道上的某试验室，地磁场的竖直重量为零．A项，若使线圈向东平移，地磁场的竖直重量零，线圈中没有磁通量，没有感应电流产生，M点的电势与Q点的电势相等，故A项错误；B项，若使线圈向北平移，地磁场的竖直重量零，线圈中没有磁通量，没有感应电流产生，M点的电势与N点的电势相等，故B项错误；C项，若以MQ边为轴，将线框向上翻转90°，地磁场的竖直重量为零，线圈中没有磁通量，没有感应电流，故C项错误，D项，若以MN边为轴，将线框向上翻转90°，线圈的磁通量增加，依据楞次定律推断则知，线圈中感应电流方向为MQPN，故D项正确．13.(2024·大连一模)(多选)如图是创意物理试验设计作品《小熊荡秋千》．两根彼此靠近且相互绝缘的金属棒C、D固定在铁架台上，与两个铜线圈P、Q组成一闭合回路，两个磁性很强的条形磁铁如图放置，当用手左右摇摆线圈P时，线圈Q也会跟着摇摆，仿佛小熊在荡秋千．以下说法正确的是( )A．P向右摇摆的过程中，P中的电流方向为顺时针方向(从右向左看)B．P向右摇摆的过程中，Q也会向右摇摆C．P向右摇摆的过程中，Q会向左摇摆D．若用手左右摇摆Q，P会始终保持静止答案AB解析A项，P向右摇摆的过程中，穿过P的磁通量减小，依据楞次定律，P中有顺时针方向的电流(从右向左看)．故A项正确；B项，P向右摆的过程中，P中的电流方向为顺时针方向，则Q下端的电流方向向外，依据左手定则知，下端所受的安培力向右，则Q向右摇摆．同理，用手左右摇摆Q，P会左右摇摆．故B项正确，C项错误，D也错误．14.如图所示，在一有界匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，虚线为有界磁场的左边界，导轨跟圆形线圈M相接，图中线圈N与线圈M共面、彼此绝缘，且两线圈的圆心重合，半径R M<R N.在磁场中垂直于导轨放置一根导体棒ab，已知磁场垂直于导轨所在平面对外．欲使线圈N有收缩的趋势，下列说法正确的是( )A．导体棒可能沿导轨向左做加速运动B．导体棒可能沿导轨向右做加速运动C．导体棒可能沿导轨向左做减速运动D．导体棒可能沿导轨向左做匀速运动答案 C解析导体棒ab加速向左运动时，导体棒ab中产生的感应电动势和感应电流增加，由右手定则推断出来ab中电流方向由b→a，依据安培定则可知M产生的磁场方向垂直纸面对外，穿过N的磁通量增大，线圈面积越大抵消的磁感线越多，所以线圈N要通过增大面积以阻碍磁通量的增大，故A项错误；同理说明B项错误，C项正确；导体棒ab匀速向左运动时，导体棒ab产生的感应电流恒定不变，线圈M产生的磁场恒定不变，穿过线圈N中的磁通量不变，没有感应电流产生，则线圈N不受磁场力，没有收缩的趋势，故D项错误．二、非选择题15．(2024·郑州模拟)在探讨电磁感应现象和磁通量改变时感应电流方向的试验中，所需的试验器材如图所示．现已用导线连接了部分试验电路．(1)请画实线作为导线从箭头1和2处连接其余部分电路；(2)试验时，将L1插入线圈L2中，合上开关瞬间，视察到检流计的指针发生偏转，这个现象揭示的规律是________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. (3)(多选)某同学设想使一线圈中电流逆时针流淌，另一线圈中感应电流顺时针流淌，可行的试验操作是________．A．抽出线圈L1B．插入软铁棒C．使变阻器滑片P左移D．断开开关答案(1)如图；(2)闭合电路中磁通量发生改变时，闭合电路中产生感应电流；(3)BC解析(1)本试验中L1与电源相连，通过调整滑动变阻器使L2中的磁通量发生改变，从而使L2产生电磁感应现象，故L2应与检流计相连；如答案图所示．(2)指针发生偏转说明电路中有电流产生，产生的缘由是闭合回路中磁通量发生了改变；故结论为：闭合电路中磁通量发生改变时，闭合电路中产生感应电流．(3)感应电流的方向与原电流方向相反，则它们的磁场也肯定相反，由楞次定律可知，原磁场应增加，故可以加入铁芯或使变阻器滑片P左移．。

考点35电磁感应现象楞次定律新课程标准1.知道磁通量。

通过实验，了解电磁感应现象，了解产生感应电流的条件。

知道电磁感应现象的应用及其对现代社会的影响。

2．探究影响感应电流方向的因素，理解楞次定律。

命题趋势高考对本专题的考查内容有电磁感应现象的分析与判断，主要体现对物理规律的理解，例如楞次定律，试题情境生活实践类真空管道超高速列车、磁悬浮列车、电磁轨道炮等各种实际应用模型学习探究类电磁感应的图像问题．考向一电磁感应现象考向二楞次定律考向三楞次定律推广应用考向四二次感应现象考向一电磁感应现象1．磁通量(1)定义：匀强磁场中，磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫作穿过这个面积的磁通量，简称磁通。

我们可以用穿过这一面积的磁感线条数的多少来形象地理解。

(2)公式：Φ＝BS。

(3)公式的适用条件：①匀强磁场；②S是垂直磁场方向的有效面积。

(4)单位：韦伯(Wb)，1 Wb＝1T·m2。

(5)标量性：磁通量是标量，但有正负之分。

磁通量的正负是这样规定的：任何一个平面都有正、反两面，若规定磁感线从正面穿出时磁通量为正，则磁感线从反面穿出时磁通量为负。

（6）物理意义：相当于穿过某一面积的磁感线的条数．如图所示，矩形abcd、abb′a′、a′b′cd的面积分别为S1、S2、S3，匀强磁场的磁感应强度B与平面a′b′cd垂直，则：①通过矩形abcd 的磁通量为BS 1cos θ或BS 3. ②通过矩形a ′b ′cd 的磁通量为BS 3. ③通过矩形abb ′a ′的磁通量为0. 2．磁通量的变化量（1）在某个过程中，穿过某个平面的磁通量的变化量等于末磁通量Φ2与初磁通量Φ1的差值，即ΔΦ＝Φ2－Φ1。

（2）磁通量变化的常见情况变化情形 举例磁通量变化量 磁感应强度变化永磁体靠近或远离线圈、电磁铁(螺线管)内电流发生变化ΔΦ＝ΔB·S有效面积变化有磁感线穿过的回路面积变化闭合线圈的部分导线做切割磁感线运动，如图ΔΦ＝B·ΔS回路平面与磁场夹角变化线圈在磁场中转动，如图磁感应强度和有效面积同时变化弹性线圈在向外拉的过程中，如图ΔΦ＝Φ2－Φ1磁通量的变化量与发生此变化所用时间的比值，即ΔΦΔt 。

大题增分特训(八)电磁感应1.(2023浙江宁波高三模拟)在如图甲所示的电路中,电阻R 1=R 2=2R ,圆形金属线圈的半径为r 1,电阻为R ,半径为r 2(r 2<r 1)的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B 随时间t 变化的关系图线如图乙所示,图线的横、纵截距分别为t 0和B 0,其余导线的电阻不计。

闭合S,至t 1时刻,电路中的电流已稳定。

(1)判断通过电阻R 2的电流方向和电容器上极板的电性。

(2)求线圈中产生的感应电动势的大小E 。

(3)求稳定后电阻R 2两端的电压U 2。

解析(1)由题图乙可知磁感应强度减小,根据楞次定律得线圈中感应电流的电流方向向右,电容器上极板带负电。

方向为顺时针,则电阻R22.为了提高城市摩天大楼中电梯的运行效率并缩短候梯时间,人们设计了一种电磁驱动的无绳电梯,如图甲所示。

电磁驱动的简化模型如图乙所示,光滑的平行长直金属导轨置于竖直面内,间距L=1 m。

导轨下端接有阻值R=1 Ω的电阻,质量m=0.1 kg的导体棒(相当于电梯车厢)垂直跨接在导轨上,导轨和导体棒的电阻均不计,且接触良好。

在导轨平面上存在磁感应强度大小B=0.5 T、方向垂直纸面向里的匀强磁场,导体棒始终处于磁场区域内,g取10 m/s2。

t=0时刻,磁场以v1=10 m/s的速度匀速向上移动的同时静止释放该导体棒。

(1)求t=0时刻导体棒的加速度大小。

(2)若导体棒随之运动并很快达到一个恒定速度,求该恒定速度的大小。

答案(1)15 m/s2 (2)6 m/s解析(1)在t=0时刻,磁场匀速向上移动,导体棒相对磁场向下的速度大小为v1=10 m/s=BLv1=0.5×1×10 V=5 V根据法拉第电磁感应定律得E1=BI1L导体棒受到向上的安培力为FA=2.5 N代入数据解得FA-mg=ma由牛顿第二定律得FA代入数据解得a=15 m/s2。

(2)若导体棒随之运动并很快达到一个恒定速度,设该恒定速度的大小为v2,此时导体棒受力平衡,根据平衡条件得BI2L=mg=6 m/s。

电磁感应常考考点真题举例法拉第电磁感应定律的表述和表达式掌握电磁感应现象的产生条件并会分析解决实际问题；掌握楞次定律、右手定则判断感应电流的方向的方法；掌握法拉第电磁感应定律，会应用公式计算动生电动势，会计算导体切割磁感线产生的感应电动势；掌握电磁感应中电路问题的求解方法，会计算电磁感应电路问题中电压、电流、电荷量、热量等物理量；掌握三大观点解决单杆、双杆和线框模型问题的方法。

核心考点01 电磁感应一、电磁感应现象 (3)二、楞次定律 (3)三、右手定则 (5)四、三个定则和一个规律的综合应用 (5)核心考点02法拉第电磁感应定律 (6)一、感应电动势 (6)二、法拉第电磁感应定律 (7)三、导体切割磁感线时的感应电动势 (7)四、电磁感应中的电路问题 (9)五、电磁感应的图像问题 (10)核心考点03动力学三大观点在电磁感应中的应用 (12)一、力学的观点二、能量的观点 (13)三、动量的观点 (14)四、单导体棒模型 (14)五、双导体棒模型 (19)六、线框模型 (23)核心考点04 电磁感应现象及其应用 (25)一、互感 (26)二、自感 (26)三、涡流 (27)四、电磁阻尼 (28)五、电磁驱动 (28)核心考点01 电磁感应一、电磁感应现象1、定义当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应。

2、判断磁通量变化的方法根据公式Φ＝BS sin θ(θ为B 与S 间的夹角)判断。

根据穿过平面的磁感线的条数是否变化判断。

3、感应电动势产生的条件无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，回路中就有感应电动势。

产生感应电动势的那部分导体相当于电源。

4、感应电流产生的条件穿过闭合电路的磁通量发生变化，即0 ΔΦ。

穿过闭合电路的磁通量发生变化的四种情况：①磁感应强度B 不变，线圈面积S 发生变化；②线圈面积S 不变，磁感应强度B 发生变化③线圈面积S 变化，磁感应强度B 也变化，它们的乘积BS 发生变化；④线圈面积S 不变，磁感应强度B 也不变，但二者之间夹角发生变化。

电磁感应现象楞次定律(1)闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生。

(×)(2)穿过线圈的磁通量和线圈的匝数无关。

(√)(3)线框不闭合时，即使穿过线框的磁通量发生变更，线框中也没有感应电流产生。

(√)(4)当导体切割磁感线时，肯定产生感应电动势。

(√)(5)由楞次定律知，感应电流的磁场肯定与引起感应电流的磁场方向相反。

(×)(6)感应电流的磁场肯定阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变更。

(√)(1)1831年，英国物理学家法拉第发觉了——电磁感应现象。

(2)1834年，俄国物理学家楞次总结了确定感应电流方向的定律——楞次定律。

突破点(一) 对电磁感应现象的理解和推断1．推断感应电流的流程(1)确定探讨的回路。

(2)弄清晰回路内的磁场分布，并确定该回路的磁通量Φ。

(3)⎩⎨⎧ Φ不变→无感应电流。

Φ变更→⎩⎪⎨⎪⎧ 回路闭合，有感应电流；回路不闭合，无感应电流，但有感应电动势。

2．磁通量Φ发生变更的三种常见状况(1)磁场强弱不变，回路面积变更。

(2)回路面积不变，磁场强弱变更。

(3)回路面积和磁场强弱均不变，但二者的相对位置发生变更。

[题点全练]1．(2024·徐州模拟)下列各图所描述的物理情境中，没有感应电流的是( ) A.开关S 闭合稳定后，线圈N 中 B.磁铁向铝环A 靠近，铝环A 中 C.金属框从A 向B 运动，金属框中 D.铜盘在磁场中按图示方向转动，电阻R 中解析：选A 开关S 闭合稳定后，穿过线圈的磁通量保持不变，线圈不产生感应电流，故A 符合题意；磁铁向铝环A 靠近，穿过铝环A 的磁通量在增大，铝环A 产生感应电流，故B 不符合题意；金属框从A 向B 运动，穿过线框的磁通量时刻在变更，线框产生感应电流，故C 不符合题意；铜盘在磁场中按图示方向转动，铜盘的一部分切割磁感线，产生感应电流，故D 不符合题意。

2．(2024·上海模拟)现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A 、线圈B 、电流计及开关如图连接。

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．3－12BS B．3＋12NBSC．3＋12BS D．3－12NBS[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°－sin30°)|＝3＋12BS，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 )A．向左B．向右C．垂直纸面向外D．垂直纸面向里[解析] 解法一：当MN中电流突然减小时，单匝矩形线圈abcd垂直纸面向里的磁通量减小，根据楞次定律，线圈abcd中产生的感应电流方向为顺时针方向，由左手定如此可知ab边与cd边所受安培力方向均向右，所以线圈所受安培力的合力方向向右，B正确。

专题27 法拉第电磁感应定律目录题型一实验：探究影响感应电流方向的因素 (1)题型二感应电流的产生和方向判断 (4)题型三楞次定律推论的应用 (6)题型四“三定则、一定律”的应用 (9)题型五法拉第电磁感应定律的理解及应用 (10)题型六导体切割磁感线产生的感应电动势 (13)类型1 平动切割磁感线 (14)类型2 转动切割磁感线 (15)类型3 有效长度问题 (16)题型六自感现象 (17)题型一实验：探究影响感应电流方向的因素1．实验设计如图2所示，通过将条形磁体插入或拔出线圈来改变穿过螺线管的磁通量，根据电流表指针的偏转方向判断感应电流的方向。

2．实验结论当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反；当穿过线圈的磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场的方向相同。

3．注意事项实验前应首先查明电流表中电流的流向与电流表指针偏转方向之间的关系，判断的方法是：采用如图所示的电路，把一节干电池与电流表及线圈串联，由于电流表量程较小，所以在电路中应接入限流变阻器R，电池采用旧电池，开关S采用瞬间接触，记录指针偏转方向。

【例1】探究感应电流方向的实验所需器材包括：条形磁体、电流表、线圈、导线、一节干电池(用来查明线圈中电流的流向与电流表中指针偏转方向的关系)．(1)实验现象：如图所示，在四种情况下，将实验结果填入下表．①线圈内磁通量增加时的情况①线圈内磁通量减少时的情况请填写表格中的空白项．(2)实验结论：当穿过闭合线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向________(选填“相同”或“相反”)．(3)总结提炼：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的________．(4)拓展应用：如图所示是一种延时继电器的示意图．铁芯上有两个线圈A和B.线圈A和电源连接，线圈B与直导线ab构成一个闭合回路．弹簧K与衔铁D相连，D的右端触头C 连接工作电路(未画出)．开关S闭合状态下，工作电路处于导通状态．S断开瞬间，延时功能启动，此时直导线ab中电流方向为________(选填“a到b”或“b到a”)．说明延时继电器的“延时”工作原理：________.【例2】在“探究电磁感应的产生条件”的实验中，先按如图甲所示连线，不通电时，电流计指针停在正中央，闭合开关S时，观察到电流表指针向左偏。

课练29 电磁感应现象楞次定律1．(多项选择)如下列图，将带铁芯的线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连接到灵敏电流计上，把线圈A放进线圈B的里面．下面几种情况，灵敏电流计指针可能有偏转的是( )A．闭合开关瞬间B．开关闭合且电路稳定后C．开关闭合，拔出线圈A的过程D．开关闭合，将滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程2．(多项选择)如下列图是研究性学习小组的同学设计的防止电梯坠落的应急安全装置，在电梯轿厢上安装永久磁铁，电梯的井壁上铺设线圈，能在电梯突然坠落时减小对人员的伤害．关于该装置，如下说法正确的答案是 ( )A．当电梯突然坠落时，该安全装置可起到阻碍电梯下落的作用B．当电梯突然坠落时，该安全装置可使电梯停在空中C．当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，闭合线圈A、B中电流方向一样D．当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时，闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落3．如下列图为一个简易的电磁弹射玩具．线圈、铁芯组合充当炮筒，硬币充当子弹．现将一个金属硬币放在铁芯上(金属硬币半径略大于铁芯半径)，电容器刚开始时处于无电状态，如此如下说法正确的答案是( )A．要将硬币射出，可直接将开关拨到2B．当开关拨向1时，电路中有短暂电流出现，且电容器上极板带负电C．开关由1拨向2的瞬间，铁芯中的磁通量减小D．开关由1拨向2的瞬间，硬币中会产生向上的感应磁场4．(多项选择)如图甲所示，虚线abcd(在水平面内)为矩形匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，圆形闭合金属线圈以某初速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动．图乙给出的是圆形闭合金属线圈四个可能到达的位置，不计空气阻力，如下说法正确的答案是 ( )A．①位置线圈中感应电流方向为顺时针B．②位置线圈中一定没有感应电流C．①④位置线圈的速度可能为零D．②③位置线圈的速度可能为零5．(多项选择)如下列图，M、N为两个有一定质量的载流超导线圈，M放置在水平桌面上，N悬停于M正上方，假设增大N的质量，使得N向下运动，如此如下说法正确的答案是( ) A．线圈M和N中的电流绕行方向相反B．线圈N受到的作用力减小C．线圈M中的电流增大D．线圈M对桌面的压力减小6.如下列图，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过导轨平面，且与竖直方向的夹角为θ.在如下过程中，一定能在导轨与导体棒构成的回路中产生感应电流的是( )A．ab向右运动，同时使θ减小B．使磁感应强度B减小，θ同时也减小C．ab向左运动，同时增大磁感应强度BD．ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ(0°<θ<90°)练高考小题7．[2016·海南卷，4]如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距．两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流．假设( )A．金属环向上运动，如此环上的感应电流方向为顺时针方向B．金属环向下运动，如此环上的感应电流方向为顺时针方向C．金属环向左侧直导线靠近，如此环上的感应电流方向为逆时针方向D．金属环向右侧直导线靠近，如此环上的感应电流方向为逆时针方向8．[2016·江苏卷，6](多项选择)电吉他中电拾音器的根本结构如下列图，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音．如下说法正确的有( )A．选用铜质弦，电吉他仍能正常工作B．取走磁体，电吉他将不能正常工作C．增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D．弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化9．[2019·全国卷Ⅲ，14]楞次定律是如下哪个定律在电磁感应现象中的具体表现？( )A．电阻定律 B．库仑定律C．欧姆定律 D．能量守恒定律10．[2016·全国卷Ⅱ，20](多项选择)法拉第圆盘发电机的示意图如下列图．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触．圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中．圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，如下说法正确的答案是( ) A．假设圆盘转动的角速度恒定，如此电流大小恒定B．假设从上向下看，圆盘顺时针转动，如此电流沿a到b的方向流动C．假设圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，如此电流方向可能发生变化D．假设圆盘转动的角速度变为原来的2倍，如此电流在R上的热功率也变为原来的2倍练模拟小题11．[2019·江苏省泰州市黄桥中学模拟]如下列图，匀强磁场垂直圆形线圈指向纸内，a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点，现用外力在上述四点将线圈拉成正方形，且线圈仍处在原平面内，如此在线圈发生形变的过程中( )A．线圈中将产生abcda方向的感应电流B．线圈中将产生adcba方向的感应电流C．线圈中的感应电流方向无法判断D．线圈中无感应电流12．[2019·江西省景德镇模拟](多项选择)如下列图，一根长导线弯曲成“〞形，通以直流电流I，正中间用绝缘线悬挂一金属环C，环与导线处于同一竖直平面内．在电流I 增大的过程中，如下判断正确的答案是( )A.金属环中无感应电流产生B.金属环中有逆时针方向的感应电流C.悬挂金属环C的绝缘线的拉力大于环的重力D.悬挂金属环C的绝缘线的拉力小于环的重力13.[2019·湖北省武汉调研]如下列图，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，如下说法正确的答案是( )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14.[2019·山东省枣庄八中模拟](多项选择)如下列图，水平放置的圆形闭合铜线圈沿着固定的条形磁铁的竖直轴线自由下落．如此在它穿过条形磁铁的过程中( )A.线圈中感应电流的方向从上向下看先顺时针再逆时针B.线圈中感应电流方向没有改变C.线圈所受的安培力始终为阻力D.线圈的机械能增加15.[2019·江苏省南京模拟](多项选择)匀强磁场方向垂直纸面，规定垂直纸面向里的方向为正，磁感应强度B随时间t变化的规律如图甲所示．在磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内，如图乙所示(磁场未画出)．用I1、I2、I3分别表示Oa、ab、bc段的感应电流，F1、F2、F3分别表示电流为I1、I2、I3时，金属圆环上很小一段受到的安培力，如此( )A．I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向B.I2沿逆时针方向，I3沿顺时针方向C.F1方向指向圆心，F2方向指向圆心D.F2方向背离圆心向外，F3方向指向圆心16.[2019·安徽省宣城模拟]如图甲所示，水平面上的平行导轨MN、PQ上放着两根导体棒ab、cd，两棒间用绝缘细线系住．开始匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示，图线与t轴的交点为t0.I和F T分别表示通过导体棒中的电流和细线的拉力(不计电流间的相互作用)．如此在t0时刻( )A．I＝0，F T＝0 B．I＝0，F T≠0C.I≠0，F T＝0 D．I≠0，F T≠0———[综合测评提能力]———一、单项选择题(此题共8小题，每一小题3分，共24分)1．[2019·西安模拟]如下列图，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，圆形金属环B正对带铁芯的线圈A，当金属棒MN在导轨上向右加速滑动时，如此( )A．MN无电流，B环无感应电流B．MN有向上电流，B环无感应电流C．MN有向下电流，从左向右看B有逆时针方向电流D．MN有向上电流，从左向右看B有顺时针方向电流2．[2019·武汉联考]如下列图，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，导轨左端接一定值电阻R，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内．金属棒ab在水平恒力F的作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动，导轨电阻不计，在金属棒匀速运动前，如下有关圆环的说法正确的答案是( )A．圆环内产生变大的感应电流，圆环有收缩的趋势B．圆环内产生变小的感应电流，圆环有收缩的趋势C．圆环内产生变大的感应电流，圆环有扩张的趋势D．圆环内产生变小的感应电流，圆环有扩张的趋势3．如图甲所示，绕在铁棒上的线圈ab中通有按如图乙所示规律变化的电流，以电流方向从a到b为正，在0～t0时间内，用丝线悬挂的铝环M始终静止不动，如此( )A．铝环M中有方向变化的感应电流B．铝环M中感应电流先减小后增大C．铝环M受到的摩擦力一直向右D．铝环M中感应电流的大小保持不变4．[2019·吉林长春质检]电动汽车越来越被人们所喜爱，某种无线充电方式的根本原理如下列图，路面上依次铺设圆形线圈，相邻两个线圈由供电装置通以反向电流，车身底部固定感应线圈，通过充电装置与蓄电池相连，汽车在此路面上行驶时，就可以进展充电，假设汽车正在匀速行驶，如下说法正确的答案是 ( )A．感应线圈中电流的磁场方向一定与路面线圈中电流的磁场方向相反B．感应线圈中产生的是方向改变、大小不变的电流C．感应线圈一定受到路面线圈磁场的安培力，会阻碍汽车运动D．给路面上的线圈通以同向电流，不会影响充电效果5.某同学学习了电磁感应相关知识之后，做了探究性实验：将闭合线圈按图示方式放在电子秤上，线圈上方有一N极朝下竖直放置的条形磁铁，手握磁铁在线圈的正上方静止，此时电子秤的示数为m0.如下说法正确的答案是( )A．将磁铁N极加速插向线圈的过程中，电子秤的示数小于m0B．将静止于线圈内的磁铁匀速抽出的过程中，电子秤的示数大于m0C．将磁铁N极加速插向线圈的过程中，线圈中产生的电流沿逆时针方向(俯视)D．将磁铁N极匀速插向线圈的过程中，磁铁减少的重力势能等于线圈中产生的焦耳热6．[2019·河南周口检测]如下列图，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木圆盘A的轴线OO′重合．现使胶木圆盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，如此( )A．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大B．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小C．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小D．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大7．[2019·浙江五校联考]如图1所示的是工业上探测物件外表层内部是否存在缺陷的涡流探伤技术．其原理是用电流线圈使物件内产生涡电流，借助探测线圈测定涡电流的改变，从而获得构件内部是否断裂与位置的信息．如图2所示的是一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来的跳环实验装置，将一个套环置于线圈L上且使铁芯穿过其中，闭合开关S 的瞬间，套环将立刻跳起．关于对以上两个运用实例理解正确的答案是( )A．涡流探伤技术运用了互感原理，跳环实验演示了自感现象B．能被探测的物件和实验所用的套环必须是导电材料C．以上两个案例中的线圈所连接电源都必须是变化的交流电源D．以上两个案例中的线圈所连接电源也可以都是稳恒电源8．[2019·福建泉州检测]水平放置的光滑绝缘杆上挂有两个铜环M和N，通电密绕长螺线管穿过两环，如下列图，螺线管中部区域的管外磁场可以忽略，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，两环将( )A．一起向左移动 B．一起向右移动C．相互靠拢 D．相互别离二、多项选择题(此题共2小题，每一小题4分，共8分)9．如下列图，光滑水平面上存在有界匀强磁场，直径与磁场宽度一样的圆形金属线框以一定的初速度斜向上匀速通过磁场．在必要的时间段内施加必要的水平拉力保证其做匀速运动，如此如下说法中正确的答案是( )A．金属线框内感应电流经历两次先增大后减小B．金属线框内感应电流方向先沿顺时针方向再沿逆时针方向C．拉力方向与速度方向一样D．拉力方向与速度方向无关10．[2019·安徽黄山八校联考]如图甲所示，等离子气流(由等电量的正、负离子组成)从左端连续不断地以速度v0射入P1和P2两极板间的匀强磁场中，ab直导线通过滑动变阻器与P1、P2相连接，线圈A与直导线cd相连接，线圈A内存在按图乙所示规律变化的磁场，且磁感应强度B的正方向规定为向左，如此如下表示正确的答案是( )A．0～1 s内ab、cd导线互相排斥B．1～2 s内ab、cd导线互相吸引C．2～3 s内ab、cd导线互相排斥D．3～4 s内ab、cd导线互相吸引三、非选择题(此题共3小题，共32分)11．(10分)如图甲所示，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ＝37°角固定，M、P之间接电阻箱R，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度B＝1 T．质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r.现从静止释放杆ab，测得最大速度为v m.改变电阻箱的阻值R，得到v m与R的关系如图乙所示．导轨间距L＝2 m，重力加速度g取10 m/s2，轨道足够长且电阻不计．(1)杆ab 下滑过程中，判断感应电流的方向．(2)求R ＝0时，闭合电路中的感应电动势E 的最大值．(3)求金属杆的质量m 和阻值r .12．(12分)[2019·重庆检测]如下列图，匀强磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里，宽度为l ，上、下边界与地面平行，下边界与地面相距72l .将一个边长为l ，质量为m ，总电阻为R 的正方形刚性导电线框ABCD 置于匀强磁场区域上方，线框CD 边与磁场上边界平行，从高于磁场上边界h 的位置由静止释放，h 的值能保证AB 边匀速通过磁场区域．从AB 边离开磁场到CD 边落到地面所用时间是AB 边通过磁场时间的2倍(重力加速度为g )．求：(1)线框通过磁场过程中电流的方向；(2)磁场区域内磁感应强度的大小；(3)CD边刚进入磁场时线框加速度与h的函数关系，分析h在不同情况下加速度的大小和方向，计算线框通过磁场区域产生的热量．13．(11分)如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨间距L＝0.5 m，导轨电阻不计．导轨与水平面成30°角固定在一范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上，两根一样的金属杆MN、PQ垂直放在金属导轨上，金属杆质量均为m＝0.12 kg，电阻均为R＝0.1 Ω.用长为d＝1.0 m的绝缘细线OO′将两金属杆的中点相连，在下述运动中，金属杆与金属导轨始终接触良好．(1)在MN上施加平行于导轨的拉力，使MN保持静止，穿过回路的磁场的磁感应强度变化规律如图乙所示，如此在什么时刻回路MNQP的面积发生变化？(2)假设磁场的方向不变，磁感应强度大小恒为B＝0.4 T，将细线OO′剪断，同时用平行于导轨的拉力使金属杆MN以v1＝2 m/s的速度沿导轨向上做匀速运动，求拉力的最大功率与回路电阻的最大发热功率．课练29 电磁感应现象楞次定律[狂刷小题夯根底]1．ACD 感应电流产生的条件是闭合回路中通过线圈的磁通量发生变化，闭合开关瞬间有磁通量变化，有感应电流，A项正确；开关闭合且电路稳定后，电流不再发生变化，通过线圈B的磁通量无变化，无感应电流，B项错误；拔出线圈A，如此通过线圈B的磁通量减小，有感应电流，C项正确；滑片P滑动，滑动变阻器接入电路的电阻发生变化，电流发生变化，线圈A产生的磁场发生变化，如此通过线圈B的磁通量发生变化，有感应电流，D项正确．2．AD 假设电梯突然坠落，线圈内的磁感应强度发生变化，将在线圈中产生感应电流，感应电流会阻碍磁铁的相对运动，可起到应急避险作用，故A正确；感应电流会阻碍磁铁的相对运动，但不能阻止磁铁的运动，故B错误；当电梯坠落至题图位置时，闭合线圈A中向上的磁场减弱，感应电流的方向从上向下看是逆时针方向，线圈B中向上的磁场增强，感应电流的方向从上向下看是顺时针方向，可知线圈A与线圈B中感应电流的方向相反，故C错误；结合A选项的分析可知，当电梯坠落至题图位置时，闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落，故D正确．3．D 电容器刚开始时处于无电状态，直接将开关拨到2，如此不能将硬币射出，选项A错误；当开关拨向1时，电容器充电，电路中有短暂电流出现，电容器上极板带正电，选项B错误；当开关由1拨向2瞬间，电容器放电，铁芯中产生向下增大的磁场，根据楞次定律，如此硬币中会产生向上的感应磁场，选项C错误，D正确．4．BC 根据楞次定律，①位置，线圈中感应电流方向为逆时针，选项A错误；②位置，线圈完全进入磁场，磁通量不变，没有感应电流产生，选项B正确；①④位置，线圈进或出磁场时，磁通量变化，线圈中会产生感应电流，线圈受到与速度方向相反的安培力的作用而减速运动，速度可能为零，故C正确；②③位置，线圈已完全进入磁场，磁通量不变，没有感应电流产生，不再受安培力，线圈在磁场中做匀速运动，所以②③位置线圈的速度不可能2．B 金属棒ab在水平恒力F的作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动，金属棒ab切割磁感线产生感应电动势和感应电流，由于受到与速度成正比的安培力作用，金属棒ab的速度逐渐增大，加速度逐渐减小，左侧金属圆环内的磁通量逐渐增大，但磁通量变化率逐渐减小，根据法拉第电磁感应定律可知，圆环内产生逐渐变小的感应电流；根据楞次定律可知，圆环有收缩的趋势，选项B正确，A、C、D三项错误．3．D 此题考查安培定如此、楞次定律知识，意在考查考生的分析推理能力．根据题意可知，当电流从a流向b时，由右手螺旋定如此可知，穿过铝环M的磁场方向水平向右，由于ab中电流均匀减小，所以穿过M的磁通量均匀变小，根据楞次定律和法拉第电磁感应定律可得，铝环M的感应电流方向为顺时针方向(从左向右看)，且大小不变；后半段时间电流从b 流向a，由右手螺旋定如此可知，穿过铝环M的磁场方向水平向左，ba中电流增大，如此穿过M的磁通量变大，根据楞次定律可知，感应电流方向为顺时针方向(从左向右看)，故铝环M 中感应电流大小、方向均不变，A、B错误，D正确；铝环M中感应电流的大小、方向均保持不变，但线圈ab中产生磁场的方向变化，所以铝环M受到的摩擦力方向也变化，C错误．4．C 由安培定如此知路面上相邻圆形线圈内部的磁场方向相反，分析可知汽车在行驶过程中，感应线圈中感应电流产生的磁场方向与地面线圈产生的磁场方向时而一样，时而相反，故A项错误；由于路面线圈中的电流不知如何变化，产生的磁场也无法确定，所以感应线圈中的电流大小不能确定，故B项错误；感应线圈随汽车一起运动过程中会产生感应电流，在路面线圈的磁场中受到安培力，根据“来拒去留〞可知，此安培力一定阻碍相对运动，即阻碍汽车运动，故C项正确；给路面线圈通以同向电流，多个路面线圈内部产生一样方向的磁场，感应线圈中的磁通量的变化率与路面线圈通以反向电流时相比变小，所以会影响充电效果，故D项错误．5．C 此题以探究性实验为载体，考查感应电流的产生和方向判定、楞次定律的推论与应用，考查考生的理解能力和推理能力．将条形磁铁插入线圈或从线圈中抽出的过程，穿过线圈的磁通量发生了变化，线圈中产生了感应电流，线圈与条形磁铁会发生相互作用，根据楞次定律的推论“来拒去留〞可知，在将磁铁插入线圈(无论是匀速、加速还是减速)的过程中，线圈与磁铁相互排斥，导致电子秤的示数大于m0，在抽出磁铁(无论是匀速、加速还是减速)的过程中，线圈与磁铁相互吸引，导致电子秤的示数小于m0，A、B错误．根据楞次定律可判断，将一条形磁铁的N极加速插向线圈时，线圈中产生的感应电流方向为逆时针方向(俯视)，C正确；磁铁N极匀速插向线圈的过程中，磁铁受到重力、拉力、斥力作用，重力和拉力的合力做的功等于线圈中产生的焦耳热，D错误．6．B 胶木圆盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，形成环形电流，。

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。

错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误! 2025年高考人教版物理一轮复习专题训练—电磁感应中的动力学和能量问题(附答案解析)1.如图所示，在一匀强磁场中有一U形导线框abcd，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R为一电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，它可在ab、cd上无摩擦地滑动。

杆ef及线框的电阻不计，开始时，给ef一个向右的初速度，则()A．ef将减速向右运动，但不是匀减速运动B．ef将匀减速向右运动，最后停止C．ef将匀速向右运动D．ef将往返运动2.如图，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；在导线框右侧有一宽度为d(d>L)的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下，导线框以某一初速度向右运动，t＝0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域。

下列v－t图像中，正确描述上述过程的可能是()3.(2023·陕西咸阳市模拟)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t1、t2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变化的规律的是()4.(2023·江苏盐城市模拟)如图所示，MN和PQ是竖直放置的两根平行光滑金属导轨，导轨足够长且电阻不计，MP间接定值电阻R，金属杆cd保持与导轨垂直且接触良好。

杆cd由静止开始下落并计时，杆cd两端的电压U、杆cd所受安培力的大小F随时间t变化的图像，以及通过杆cd的电流I、杆cd加速度的大小a随杆的速率v变化的图像，合理的是()5.(多选)如图所示，两根间距为d 的足够长光滑金属导轨，平行放置在倾角为θ＝30°的绝缘斜面上，导轨的右端接有电阻R ，整个装置放在磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上。