2022届新高考物理一轮复习 夯基考点检测 十二 电磁感应

专题十二电磁感应

夯基础考点练透

考点1电磁感应现象楞次定律

1.[2021湖北武汉高三质量检测]为探讨磁场对脑部神经组织的影响及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及

感应电流，对脑神经产生电刺激作用，其装置如图所示.同学们讨论得出的下列结论正确的是（）

A.脉冲电流流经线圈会产生高强度的磁场是电磁感应现象

B.脉冲磁场在线圈周围空间产生感应电场是电流的磁效应

C.若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.若脉冲电流最大强度不变，但缩短脉冲电流时间,则在脑部产生的感应电场及感应电流会增强

2.[2021安徽合肥高三调研,多选]如图所示,老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，对比老师演示的实验,其产生的原因可能是（）

A.磁铁N、S极倒置

B.弹簧的劲度系数过小

C.铝制圆环中间某处断裂

D.换用了非金属材质圆环

3.[2020江苏,3]如图所示,两匀强磁场的磁感应强度笈和为大小相等、方向相反.金属圆环的直径与两磁场的边界

重合.下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是（）

XXXX

A.同时增大4减小区

B.同时减小区增大5

C.同时以相同的变化率增大以和5

D.同时以相同的变化率减小区和&

4.［新角度——振荡电路］如图所示的振荡电路中,某时刻线圈中磁场方向向上,且电路中的电流正在减小,则

此时（）

A.电容器上极板带负电,下极板带正电

B.振荡电路中能量正在从磁场能转化为电场能

C.电容器两极板间的场强正在减小

D.线圈中的磁通量变化率正在变小

5.［2020山东统考,多选］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,下列说法正确的是（）

7

A.时亥！J,圆环有扩张的趋势

7

4-

圆环有收缩的趋势

73T

c.仁,和仁’时亥U,圆环内的感应电流大小相等

XT

D.片'时刻，圆环内有俯视逆时针方向的感应电流

6.[2020成都第六次月考]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.

进行上述操作的目的是.

图丙

A.检查电流计对电路中电流的测量是否准确

B.检查干电池是否为新电池

C.判断电流计指针偏转方向与电流方向的关系

（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部分，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（为表示

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

沿逆时针方向

看）

感应电流产生的磁场"的方

向（从上往下看）

（4）该小组的同学通过实验探究,对楞次定律有了比较深刻的认识.结合以上实验,有同学认为,理解楞次定律,关键

在于理解（填“用”或“夕"）总是要阻碍磁通量________（填“皮'或"8'”）的变化.

考点2法拉第电磁感应定律自感

1.[2021四川成都毕业班摸底]如图（a）,纸面内，圆形金属框通过长导线与平行金属板姓和尸0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间接有电阻用4、2是金属板上正对的两

个小孔.夕0时亥!J,从4孔内侧由静止释放一个离子（不计重力），离子能够在时间At内到达。孔.已知A小27；规定从

c经年到d为电流/的正方向，从4指向小为离子速度/的正方向，则下列图像可能正确的是（）

cMO,N

AB

CD

2.[2021江西南昌高三摸底]如图所示，垂直于纸面的匀强磁场分布在长为上的虚线框内,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.若/,2d则在运动过程中线圈中的感应电流随时间变化的图

像可能正确的是（）

3.[2021贵州贵阳高三摸底，多选]如图甲所示,20匝的金属线圈（图中只画了2匝）电阻为尸2Q,两端a、6与庐8Q

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.则（）

A.通过电阻A的电流方向为b-*a

B.线圈产生的感应电动势为5V

C.电阻7?两端的电压为8V

D.OD.ls内通过线圈横截面的电荷量为0.1C

4.[2020安徽合肥调研]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（如图所

示），下列说法正确的是（）

2炉面板

,；一EL通线电圈

通电线圈产生的蕨场

A.电磁炉是通过炉面板发热来加热食物的

B.电磁炉是通过锅底部产生的涡流发热来加热食物的

C.只要是环保、绝缘材料做成的锅具均可以加热食物

D.线圈中通入足够大的恒定电流也能加热食物

5.[2020四川成都摸底]如图所示,长为Z=1m的金属直棒以尸1m/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、磁感应强度为庐0.1T的匀强磁场中，则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

C.棒两端的电压为0.05V

D.棒两端的电压为0.1V

6.[2021广东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，已知铜盘的半径为L,加在盘水平直径下方的水平向左的匀强磁场的磁

感应强度大小为几盘匀速转动的角速度为每块平行板长度为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&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)若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K

图甲

7.［生产生活实践问题情境一一送货上架装置］［12分］如图所示,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Fo,光滑平行金属导轨间距为L,

与水平面夹角为9,两导轨上端用阻值为7?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

时间大运动到高度为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

底端时速度大小为片0.1历,已知金属棒在导轨间部分的电阻为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,不计导轨的电阻及空气阻力,重力加速度为g.求：

(1)磁场的磁感应强度6的大小；

(2)额定装载货物质量〃与金属棒的质量tn的关系和金属棒往上运送一次货物电路中产生的焦耳热.

1.［2021江西红色七校第一次联考］如图所示,竖直放置的矩形导线框MNPQ,宽和长分别为L和2L,M、"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卬、电

荷量大小为q的带负电油滴恰好处于平衡状态，已知重力加速度为g,则磁场的磁感应强度大小8的变化情况及其变

化率分别是()

竺竺竺pdXi

A.正在减小B.正在增大,寸=初C.正在增大，友J1rD.正在减小,

2.［2021江西南昌高三摸底测试,多选］在如图甲所示的电路中，螺线管匝数上2000,横截面积S=50cm?.螺线管导线

电阻尸1.0Q,电阻尼=4.0Q,电阻尼=5.0Q,电容器电容e40口F.在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强

度6按如图乙所示的规律变化.则()

A.闭合S,电路中的电流稳定后，电容器上极板带正电

B.螺线管中产生的感应电动势大小后2.5V

C.闭合S,电路中的电流稳定后，电阻尼的电功率尸0.25W

D.断开S后，流经兄的电荷量^6X10^C

3.固定在绝缘平面上的正方形闭合线圈的匝数为外边长为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线.以垂直纸面向外的方向为正方

向，仁0时两边磁场的磁感应强度大小均为若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，则0，时间内，线圈受到的安培力随时间变化的规律可能为

)

4.［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〃如图所示（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8的水平匀强

磁场.已知物块电阻可忽略不计,该材料的相对介电常数为%与斜面间的动摩擦因数为“（〃Gan。），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）当物块速度为由时,物块上表面所带电荷量大小Q,并指出其电性.

（2）任一时刻速度y与时间［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.一根金属棒成垂直导轨放置,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口(00<1).在导轨00'de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。点为坐标原点,沿导轨建立x轴.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F-x图像如图乙

所示,金属棒与导轨始终接触良好,重力加速度大小为名求：

(1)金属棒进入磁场瞬间的速度大小Vo；

(2)金属棒离开磁场瞬间,外力的大小；

(3)若炉0.1m,®=1kg,“=0.75,g取10m/s；金属棒在磁场中运动的过程中棒上外力的冲量.

练综合专题检测

一、选择题(共8小题,48分)

1.[2020全国n,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.焊机的原理如图所示，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.如图所示,为一金属球壳的俯视图，切过球心

0,不过球心,在球心。的右侧放置一小磁针，以磁感线穿入球壳为正方向，则下列说法正确的是()

A.C、〃点的磁感应强度方向相反

B./夕左侧球壳处的平均磁感应强度小于四右侧球壳的

C.若磁针沿DC运动,球壳上有感应电流

D/6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一一“转笔”］转笔是

一项用手指来转动笔的休闲活动,深受广大中学生的喜爱,其中也包含了许多的物理知识.如图所示某转笔高手能让

笔绕其手指上的某一点。沿顺时针方向做角速度为。的匀速圆周运动，己知。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以方向向外，则（）

A.笔杆上。点的电势最低

B.。点与笔尖间的电势差为2应2。

C.。点与笔尖间的电势差为8应2。

D.笔杆两端点间的电势差为应2。

4.两条竖直放置的光滑平行金属导轨小P0间有垂直导轨所在平面的水平匀强磁场,金属棒a、6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，则下列对甲、乙、丙三种情境的相关说法正确的是（）

A.图甲中两棒下滑过程,两棒机械能之和减小

B.图乙中回路产生的焦耳热大于6棒减小的机械能

C.图丙中两金属棒组成的系统机械能恒定不变

D.图丙中两棒运动过程中轻杆对a、6棒一定有推力作用

5.［生产生活实践问题情境一一手机无线充电］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5=1X10-3m2,线圈匝数为/7=100,线圈的电阻为庐5Q,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，若受电线圈给内阻为尸5Q的电池充电，则（）

图甲图乙

A.受电线圈中产生的感应电动势大小为0.05V

B.0^1,0s内受电线圈中的感应电流方向不变

C.1.5s时亥!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1.25W

6.［2021江西红色七校第一次联考,多选］如图所示，两电阻可以忽略不计的平行金属长直导

[xaXXbXx

XX

8

|xXxXXX

轨固定在水平面上，相距为入，另外两根长度为入、质量为〃、电阻为片的相同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

得大小为由的向左的初速度、右侧的导体棒6获得大小为2两的向右的初速度,则下列结论正确的是（）

A.该时刻回路中产生的感应电动势为3BLv0

B.当导体棒a的速度大小为学时,导体棒b的速度大小一定是2%

C.当导体棒a的速度为零时,两导体棒受到的安培力大小都是h

IXI力

D.从开始运动到最终处于稳定状态的过程中，系统产生的热量为一二

7.［多选］如图所示,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,则下列说法正确的是（）

A.图示位置通过电阻的电流方向为a-b

B.强磁铁下落的时间比没有线圈时长

C.图示位置电阻的功率大小与强磁铁释放高度无关

D.强磁铁进入与离开线圈时加速度方向可能相同

m

8.[2020江西南昌高三摸底,多选]如图所示,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凡建

立公轴平行于金属导轨，在0WxW4m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8的大小随坐标

x（以m为单位）的变化规律为庐0.8-0.2x（T）,金属棒在外力作用下从尸0处沿导轨向右运动,a力始终与导轨垂直

并接触良好,不计导轨和金属棒的电阻.设在金属棒从荀=1m处经热=2m到苞=3m的过程中，电阻7?的电功率始终保

持不变,则（）

A.金属棒做匀速直线运动

B.金属棒运动过程中产生的电动势始终不变

C.金属棒在荀与用处受到磁场的作用力大小之比为3：2

D.金属棒从荀到用与从为到X3的过程中通过7?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.

图甲

（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及切割磁感线方向之间的关系，观察到的实验现象记录如下:

灵敏电流计指

实验序磁场方导体切割

针

号

向磁感线方向

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，比较①和②两次实验,可知感应电流方向与有关；比较两次实验,可知同时改

变方向和方向,则感应电流方向不变.

(3)在探究中还发现,导体水平向左(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]在如图所示的电路中，a6cd为固定的100匝正方形导线圈，边长£=15cm,总电阻尸2Q.电阻尼=

4Q,兆=1.6Q,a=4。，兄=忌=6Q,电容器的电容年29口F,开关S处于闭合状态.若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庐2什2(T),电路稳定后，求：

(1)通过用的电流大小和方向；

(2)开关S断开以后流过此的总电荷量.

R,R,R,

11.[2021江苏南京六校联合调研，16分]如图所示,两根间距£1m、足够长的平行金属导轨的倾角夕=37°,两导轨

底端接一阻值为庐1Q的电阻,质量m1kg的金属棒通过跨过轻质定滑轮的细线与质量沪3kg的重锤相连,滑轮左

侧细线与导轨平行,金属棒电阻尸1Q(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

4=0.5,整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为庐2T.已知重力加速度5=10m/s2,sin

37°=0.6,现将重锤由静止释放.

(D求刚释放重锤瞬间,重锤的加速度a;

(2)求重锤的最大速度F;

(3)重锤下降左20m时,其速度已经达到最大速度,求电阻印上产生的焦耳热.

12.[2020江西七校联考，12分]如图甲所示，电阻不计且间距£1111的光滑平行金属导轨竖直放置，上端接一阻值庐

2Q的电阻，虚线下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为后2T.现将质量炉0.1kg、电阻不

计的金属杆从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0.3m的过程中,加速度a与下落距离力的关系图像如图乙所示,g取10m/s2.

⑴求金属杆刚进入磁场时的速度大小ro；

(2)求金属杆从静止开始到下落0.3m的过程中,在电阻A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武汉、襄阳、荆门、宜昌四地六校联考,16分]如图所示，一足够大的倾角占=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abed,线框的边始终与斜面下端边缘平行,线框的质量炉0.6kg,电阻

庐1.0边长匕=1m,6c边长心=2m.斜面以"为界，"上侧有垂直于斜面向上的匀强磁场,磁感应强度庐1T.

一质量为〃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片2m/s的速度匀速下滑,在成边运动到正位置时，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，i=ls后开始做匀加速运动.不计细线与斜面间的摩擦,g

取10m/s；求(结果均保留1位小数):

(1)线框与斜面之间的动摩擦因数〃;

(2)细线绷紧前，物体下降的时间加

(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.

套案

1=1

专题十二电磁感应

目多篡础二等点绘透一

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;若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;若脉冲电流最大强度不变，但是缩短

脉冲电流时间，则电流变化率增大,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及感应电流增强,

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当同时增大为减小旦时,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,根据右手螺旋定则知，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

同时减小笈增大屋时,金属圆环中产生顺时针方向的感应电流,B项正确；当同时以相同的变化率增大或减小A和民

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.BC04内，螺线管中通有顺时针逐渐增大的电流,则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;卜7内，螺线管中通有顺时针逐渐减小的电流,则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；层和片当时亥U,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,则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⑷6'&

解析：(1)题中操作及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.进行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,则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，由安培定则可判断出感应电流的磁场6'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8'总是要阻碍原磁场磁通量质的变化.

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，到C为负方向,B项错误；由后:S和可知,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〃并联，两端电压相等，由FIR、£电=；、

46电。可得黑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,6相当于电源的负极,故通过电阻7?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后M7=20XrEV=10V,选项B错误；由闭合电

路欧姆定律得电路中的感应电流7=去=昌A=1A,又由部分电路欧姆定律得电阻/?两端的电压心后1X8V=8V,选

项C正确;根据户"得,07）.1s内通过线圈横截面的电荷量为户1X0.1C=0.1C,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;棒两端的电压场后应vcos60°=0.05V,C项正确,D项错误.

6.（1）；“。优点见解析⑵叼

图a

解析：（1）方法一:根据法拉第电磁感应定律有代有（2分）

又△①&/«A解得心B上。（1分）

这种求解方法的优点:将圆盘的转动等效为单个导体棒的转动,如图a所示,棒充当等效电源,假想有一个闭合回路,

根据闭合回路中磁通量的变化求解（1分）.

方法二:根据动生电动势的计算式有后尻/（2分）

解得田金/。（1分）

这种求解方法的优点:将圆盘的转动等效为单个导体棒的转动，利用棒的各处线速度与半径的线性关系，知棒中点的

速度可等效为棒整体切割磁感

线的速度（1分）.

（2）令小球带电荷量为p,小球在复合场中做匀速圆周运动,则电场力与重力平衡，洛伦兹力提供向心力,有

K=mg,qv呢分）

带电小球恰好能从金属板间射出其运动轨迹如图b所示

d

根据勾股定理，有（rr）W=r2（2分）

联立解得片运K（i分）.

7.⑴尸寸⑵沪（讦再\）〃

5%“q，2曲

力・“0由）6

解析：（1）取走货物后金属棒最终匀速下滑,根据受力平衡有

侬sin1二零廿（2分）

解得庐'’也（1分）.

（2）金属棒往上运动的过程,根据动量定理有

3^£*v.

一（册向gsin。,At=0-（9力）的（2分）

往上运动的过程速度随时间的积累为A=EVi\力（1分）

n

由金属棒及货物往上运动的图度为h,有产第（1分）

联立解得沪（4R-1）M2分）

金属棒往上运动的过程,根据能量守恒定律有

I（淤血vi=（g而g/什。（2分）

侬-玷/

解得金属棒往上运送一次货物电路中产生的焦耳热为知‘“2（1分）.

考点3电磁感应的综合应用

1.C带负电的油滴在两极板间受力平衡,则有义广侬;由于所受电场力向上,故电容器上极板带正电，由楞次定律可

知，垂直纸面向里的磁场的磁感应强度正在增大,A、D项错误；由法拉第电磁感应定律有勿也解两式得系二B

项错误,C项正确.

2.BC由题图乙可知，螺线管内磁感应强度的变化率皑=0.25T/s,由法拉第电磁感应定律可知，螺线管内产生的感应

电动势后虐夕2000X0.25X0.005V=2.5V,选项B正确；由楞次定律可判断出电路中的电流方向为逆时针，闭合S,

电路中的电流稳定后，电容器下极板带正电,选项A错误；由闭合电路欧姆定律可得用中的电流7=二工二=宕\

A=0.25A,电阻尼的电功率小下4加.252X4.0W=0.25W,选项C正确；电容器。两端的电压层77^=0.25X5.0V=

1.25V,电容器。的带电荷量0=^40X10^X1.256=5X10^C,故断开S后，流经兆的电荷量缶0'=5X10凸C,选

项D错误.

3Q

3.C根据法拉第电磁感应定律有用熄=密•1=产,线圈中的感应电流大小为7=1=:三，根据楞次定律可知线圈中

的感应电流方向为顺时针方向,根据左手定则可知，t=0时刻安培力的方向水平向左.线框受到的安培力大小为

六成风困I•、为其中庐-劣+毒，得QA（2氏左t）八门a=3"（2笈十^）,即户与t成一次函数关系，C正确.

4.（l）W^上表面带正电（2）二^^4r^方

解析：（1）当物块沿斜面向下以速度跖运动时，物块切割磁感线产生电动势，由右手定则知物块上表面带正电,下表面

带负电（1分）

电动势尺BdvsQ分）

物块形成电容器的电容仁|=是（2分）

又俏黄1分）

解得泮年（1分）.

（2）物块做加速运动时，电容器充电,存在充电电流，所以物块受重力、摩擦力、支持力和安培力作用，根据牛顿第二

定律得

m1gsin9-inngcos9-idB=ma（2

其中iK,AQnrAv,亏二a（3分）

斛得（1分）

a为定值,则物块做初速度为0的匀加速直线运动,速度丫与时间力的关系为片胃兰晟3寅1分）.

5.⑵南;（3）2N•s

12

解析：（1）金属棒由静止开始运动到进入磁场中，对金属棒和重物，由动能定理有mgs-Pmgs=^X2/zAl（1分）

解得周GM（1分）.

（2）设磁场的磁感应强度为B,导轨间距为1,金属棒和定值电阻的阻值均为R,无外力作用时,金属棒进入磁场瞬间,

对金属棒和重物组成的系统有

mg-nmg=BIl{\,分）

E=Blvo,7="（1分）

解得f■^侬侬（1分）

:

由/=2ax得,金属棒进入磁场前的加速度大小ai=-；在磁场中运动时的加速度大小a2,由牛顿第二定律有

&=丁3（1分）

讨论：

i.若金属棒进入磁场后的加速度大小aWg,则轻绳始终对棒有拉力,解得:WH<1

金属棒在磁场运动过程中，外力水平向右,在金属棒离开磁场时,对金属棒和重物整体，由牛顿第二定律得R+mg-n

侬-应/末=2侬2（1分）

E后2B1Vo,I未="

解得汽=4侬*4“mgGw口<1）（1分）

ii.若金属棒进入磁场后的加速度大小a?〉g,则轻绳对金属棒没有作用力,解得W

金属棒离开磁场时,对金属棒有F2~nmg-BH（1分）

解得FEngA口mg（0〈〃右（1分）

因此金属棒离开磁场时外力的大小

3*V1）

1ye•

4分）.

（3）若p=0.75,则金属棒在磁场运动全过程中轻绳对其有拉力作用，由Ft-ing-nmg-BIl=2mai（1分）

解得后2侬-2p/ng+-^irv（.l分）

又尸外+a2t,0W区金（1分）

户与时间力成线性关系，则F-t图像如图所示

则力尸的冲量为对应图线与坐标轴围成的面积

1«?47

5F+K）不4N•s（2分）.

目［练综合•专题检测

1.D高频焊接利用的电磁学规律是电磁感应现象，发现者是法拉第,A、B、C项错误,D项正确.

2.Da，点的磁感应强度方向都水平向左,选项A错误;根据题意可知,AB左、右两侧球壳上的磁通量大小相等,左、

右两侧球壳处的平均磁感应强度大小相等,选项B错误、D正确;磁针沿加运动,球壳上总的磁通量始终为0,无感应

电流,选项C错误.

3.C转动的金属笔杆切割磁感线，根据右手定则判断知。点的电势最高,A错误;。点与笔尖间的电势差为

6•IC正确,B错误;笔杆两端点间的电势差为0,D错误.

4.C图甲中两金属棒下滑过程保持相对静止，它们的速度差恒为零,回路中没有感应电流，两金属棒组成的系统只

有重力做功,它们的机械能之和保持不变,A错误;图乙中根据能量守恒定律可知，回路中产生的焦耳热等于6棒减小

的机械能,B错误；图丙中,两金属棒组成的系统所受安培力的合力为零,系统以加速度g匀加速下滑,机械能恒定不

变,C正确；图丙中两金属棒中的电流方向始终相反,当磁场随时间均匀增大时,轻杆对两棒表现为推力,反之则表现

为拉力(磁场反向前)，轻杆对a、6棒的作用力可能是推力也可能是拉力,D错误.

5.B受电线圈中产生的感应电动势大小为后的9100XE1RXIXIO-丫=5丫4错误;0,5s内受电线圈中的磁

通量沿正方向减小,0.510s内受电线圈中的磁通量沿反方向增大,根据楞次定律可知,两个时间段内受电线圈中

产生的感应电流方向相同,B正确；由于受电线圈中的感应电动势恒定,因此1.5s时，受电线圈中的感应电流并不为

零,C错误；由于电池是非纯电阻元件,因此电池中除了有电热功率,还有将电能转化为化学能的功率,即有IE>fR+fr,

即/拦=0.5A,因此电池的发热功率左5)?X5W=l.25W,D错误.

6.AC由法拉第电磁感应定律有启之正一=3应的,A项正确；由于两导体棒中电流大小相等、方向相反,所受

安培力之和为零，故二者组成的系统动量守恒，以向右为正方向，当导体棒a的速度大小为号时，由动量守恒定律可解

得导体棒b的速度历='或吸工,B项错误；同理，导体棒a的速度为零时,有m・2外力匹=/吃,解得吃=的,此时回路中的

F/Fv

感应电动势E=BLv0,电流If安培力打BI'L,联立解得出C项正确;最终两棒达到共速后速度不再变化，由动

量守恒定律有0•2匹由能量守恒定律得回路中产生的热量为国洲+标2的)吗乂2涧=’,D项错误.

7.BD根据楞次定律，图示位置时穿过线圈的磁通量正在增加，原磁场方向向上,感应磁场的方向与原磁场方向相反,

应竖直向下穿过线圈，再由安培定则可判断出感应电流方向为6-a,A项错误;根据楞次定律“来拒去留”，磁铁进入

线圈时线圈阻碍其进入,离开线圈时线圈阻碍其离开,故下落时间比没有线圈时长,B项正确;磁铁释放高度越高,到

达图示位置时的速度越大,磁通量的变化率也越大,则感应电动势越大，电阻的功率越大,C项错误;磁铁进入和离开

线圈时所受磁场力方向都向上,若释放时高度较低,则进入与离开线圈的过程,磁场力可能始终小于重力,加速度方

向一直向下,D项正确.

8.BCD金属棒从E=1m处经济=2m到毛=3m的过程中，电阻A的电功率始终保持不变，由电功率小了衣可知，电阻

中的电流/保持不变,根据闭合电路欧姆定律可知,金属棒中产生的感应电动势后瓦/保持不变，又6一直在减小,可

知金属棒做加速运动,选项A错误,B正确;根据安培力公式,金属棒在z处受到的安培力71=(0.8-0.2xi)〃

（N）=0.67Z（N）,在加处受到的安培力后打〃=（0.8~0.2X2）〃（N）=0.4JZ（N）,金属棒在荀处与苞处受到的磁场作用

力大小