高考物理电磁感应常用模型模拟题精练专题3.法拉第电磁感应定律(原卷版+解析)

高考物理《电磁感应》常用模型最新模拟题精练专题3.法拉第电磁感应定律一．选择题1.（2023湖北四市七校联盟期中联考）如图所示，在一根软铁棒上绕有一组线圈，a、c是线圈的两端，b为中心抽头。把a端和b抽头分别接到两条平行金属导轨上，导轨间有匀强磁场，方向垂直于导轨所在纸面向里。金属棒PQ在外力作用下左右运动，运动过程中保持与导轨垂直，且两端与导轨始终接触良好。若PQ运动过程中，a、c的电势都比b点的电势高，则PQ可能的运动情况为（）A.向左减速运动 B.向右减速运动C.向左匀速运动 D.向右匀速运动。2.（2022北京朝阳二模）如图所示，将一铝质薄圆管竖直放在表面绝缘的台秤上，圆管的电阻率为ρ，高度为h，半径为R，厚度为d（d远小于R）。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度大小（）均匀磁场中。则从时刻开始，下列说法正确的是（）A.从上向下看，圆管中的感应电流为顺时针方向B.圆管中的感应电动势大小为C.圆管中的感应电流大小为D.台秤的读数会随时间推移而增大3.（2022河北普通高中第一次联考）某同学设计了一种无线供电装置，原理如图甲所示，感应线圈处在垂直于感应线圈平面的磁场中，磁场的磁感应强度变化如图乙所示，规定磁场垂直感应线圈平面向上为正，下列说法正确的是 甲 乙A．时间内，感应线圈中的电流方向自b流向aB．时间内，感应线圈中的电流方向自a流向bC．保持磁场磁感应强度最大值不变，使其周期减半，则端感应电动势将加倍D．保持磁场磁感应强度最大值不变，使其周期加倍，则端感应电动势将加倍4.如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是()A．ab中的感应电流方向由b到aB．ab中的感应电流逐渐减小C．ab所受的安培力保持不变D．ab所受的静摩擦力逐渐减小5、（2021吉林重点高中三模）如图1所示，一个圆形线圈的匝数匝，线圈面积，线圈的电阻，线圈外接一个阻值的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间的变化规律如图2所示，下列说法中正确的是（）A．在内穿过线圈的磁通量变化量为B．前内通过电阻R的电量为C．内电阻R的功率为0.2WD．整个电路中产生的热量为6.（2020年4月浙江衢州、湖州、丽水三地市质检）如图所示，光滑绝缘水平面上有两条固定导线ab、cd相互垂直彼此绝缘，在角平分线上，对称固定着四个相同的圆形金属线圈。某段时间内两导线均通以由零均匀增加到某个值的电流，在这段时间内1、3线圈不受安培力，2、4线圈中电流方向分别为顺时针和逆时针，且受到指向各自圆心的安培力作用，则两导线的电流方向为A．a→b、c→d B．a→b、C．b→a、c→d D．b→a、7如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以垂直于棒的水平速度v0抛出，设在整个过程中金属棒的方向不变且不计空气阻力，则金属棒运动过程中产生的感应电动势的大小变化情况是()A．保持不变 B．越来越小C．越来越大 D．无法判断8.如图所示，处在匀强磁场中的线圈，匝数为n，面积为S，磁场方向平行于线圈轴线向右。若在Δt时间内，磁感应强度大小由B1均匀增加到B2，则该段时间内线圈两端a和b之间的电势差φa－φb()A．恒为eq\f(nS（B2－B1）,Δt)B．从0均匀变化到eq\f(nS（B2－B1）,Δt)C．恒为－eq\f(nS（B2－B1）,Δt)D．从0均匀变化到－eq\f(nS（B2－B1）,Δt)9.如图所示，闭合开关S，将条形磁铁两次插入闭合线圈，第一次用0.2s，第二次用0.4s，并且两次的起始和终止位置相同，则()A．第一次磁通量变化较大B．第一次G的最大偏角较大C．第一次经过G的总电荷量较多D．若开关S断开，G不偏转，故两次均无感应电动势10．(多选)如图甲，圆环a和b均由相同的均匀导线制成，a环半径是b环半径的两倍，两环用不计电阻且彼此靠得较近的导线连接。若仅将a环置于图乙所示变化的磁场中，则导线上M、N两点的电势差UMN＝0.4V。下列说法正确的是()A.图乙中，变化磁场的方向垂直纸面向里B．图乙中，变化磁场的方向垂直纸面向外C．若仅将b环置于图乙所示变化的磁场中，则M、N两端的电势差U′MN＝－0.4VD．若仅将b环置于图乙所示变化的磁场中，则M、N两端的电势差U′MN＝－0.2V11如图所示，半径为2r的弹性螺旋线圈内有垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，磁场区域的半径为r，已知弹性螺旋线圈的电阻为R，线圈与磁场区域共圆心，则以下说法中正确的是()A．保持磁场不变，线圈的半径由2r变到0.5r的过程中，有逆时针的电流B．保持磁场不变，线圈的半径由2r变到3r的过程中，有顺时针的电流C．保持半径不变，使磁场随时间按B＝kt变化，线圈中的电流为eq\f(kπr2,R)D．保持半径不变，使磁场随时间按B＝kt变化，线圈中的电流为eq\f(2kπr2,R)12如图，一根长为l、横截面积为S的闭合软导线置于光滑水平面上，其材料的电阻率为ρ，导线内单位体积的自由电子数为n，电子的电荷量为e，空间存在垂直纸面向里的磁场.某时刻起磁场开始减弱，磁感应强度随时间的变化规律是B＝B0－kt,当软导线形状稳定时，磁场方向仍然垂直纸面向里，此时()A.软导线将围成一个圆形B.软导线将围成一个正方形C.导线中的电流为eq\f(klS,4πρ)D.导线中自由电子定向移动的速率为eq\f(klS,4nπeρ)13.用导线绕成一圆环，环内有一用同样导线折成的内接正方形线框，圆环与线框绝缘，如图所示.把它们放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆环平面(纸面)向里.当磁场均匀减弱时()A.线框和圆环中的电流方向都为顺时针B.线框和圆环中的电流方向都为逆时针C.线框和圆环中的电流大小之比为1∶eq\r(2)D.线框和圆环中的电流大小之比为1∶214.（2020江苏扬州期末）穿过某闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象如下图所示，可使回路中感应电流先增大后减小且方向不变的是（）A. B.

C. D.15如图甲所示，导体棒ab、cd均可在各自的导轨上无摩擦地滑动，导轨电阻不计，磁场的磁感应强度B1、B2的方向如图所示，大小随时间变化的情况如图乙所示，在0～t1时间内()A.若ab不动，则ab、cd中均无感应电流B.若ab不动，则ab中有恒定的感应电流，但cd中无感应电流C.若ab向右匀速运动，则ab中一定有从b到a的感应电流，cd向左运动D.若ab向左匀速运动，则ab中一定有从a到b的感应电流，cd向右运动16.图甲为兴趣小组制作的无线充电装置中的受电线圈示意图，已知线圈匝数n＝100、电阻r＝1Ω、横截面积S＝1.5×10－3m2，外接电阻R＝7Ω.线圈处在平行于线圈轴线的匀强磁场中，磁场的磁感应强度随时间变化如图乙所示，则()A.在t＝0.01s时通过R的电流方向发生改变B.在t＝0.01s时线圈中的感应电动势E＝0.6VC.在0～0.02s内通过电阻R的电荷量q＝1.5×10－3CD.在0.02～0.03s内R产生的焦耳热为Q＝1.8×10－3J17.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是()A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关B.穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同18.如图所示，一个闭合三角形导线框位于竖直平面内，其下方固定一根与线框所在的竖直平面平行且很靠近（但不重叠）的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流．线框从实线位置由静止释放，在其后的运动过程中（）A．线框中的磁通量为零时其感应电流也为零B．线框中感应电流方向为先顺时针后逆时针C．线框受到安培力的合力方向竖直向上D．线框减少的重力势能全部转化为电能19.竖直放置的条形磁铁中央，有一闭合金属弹性圆环，条形磁铁中心线与弹性环轴线重合，现将弹性圆环均匀向外扩大，下列说法中正确的是（

）A．穿过弹性圆环的磁通量增大B．从上往下看，弹性圆环中有顺时针方向的感应电流C．弹性圆环中无感应电流D．弹性圆环受到的安培力方向沿半径向外20如图所示，A为多匝线圈，与开关、滑动变阻器相连后接入M、N间的交流电源，B为一接有小灯泡的闭合多匝线圈，下列关于小灯泡发光的说法正确的是()A.闭合开关后小灯泡可能发光B.若闭合开关后小灯泡发光，则再将B线圈靠近A，则小灯泡更亮C.闭合开关瞬间，小灯泡才能发光D.若闭合开关后小灯泡不发光，将滑动变阻器滑片左移后，小灯泡可能会发光21如图5所示为感应式发电机，a、b、c、d是空间四个可用电刷与铜盘边缘接触的点，O1、O2是铜盘轴线导线的接线端，M、N是电流表的接线端。现在将铜盘转动，能观察到感应电流的是()A.将电流表的接线端M、N分别连接a、c位置B.将电流表的接线端M、N分别连接O1、a位置C.将电流表的接线端M、N分别连接O1、O2位置D.将电流表的接线端M、N分别连接c、d位置22.一个面积为S＝4×10－2m2、匝数为n＝100的正方形线圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图9所示，t＝0时刻磁场的方向垂直线圈平面向里，则下列判断正确的是()A.t＝1s时线圈中的电流方向发生变化B.0～2s内线圈中磁通量的变化量为零C.1～2s内线圈中电流方向为顺时针方向D.在第3s末线圈中的感应电动势等于零二．计算题1.轻质细线吊着一质量为m＝0.42kg、边长为L＝1m、匝数n＝10的正方形线圈，其总电阻为r＝1Ω.在线圈的中间位置以下区域分布着磁场，如图4甲所示.磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示.(g＝10m/s2)(1)判断线圈中产生的感应电流的方向是顺时针还是逆时针；(2)求线圈的电功率；(3)求在t＝4s时轻质细线的拉力大小.高考物理《电磁感应》常用模型最新模拟题精练专题3.法拉第电磁感应定律一．选择题1.（2023湖北四市七校联盟期中联考）如图所示，在一根软铁棒上绕有一组线圈，a、c是线圈的两端，b为中心抽头。把a端和b抽头分别接到两条平行金属导轨上，导轨间有匀强磁场，方向垂直于导轨所在纸面向里。金属棒PQ在外力作用下左右运动，运动过程中保持与导轨垂直，且两端与导轨始终接触良好。若PQ运动过程中，a、c的电势都比b点的电势高，则PQ可能的运动情况为（）A.向左减速运动 B.向右减速运动C.向左匀速运动 D.向右匀速运动【参考答案】B【名师解析】PQ向左边减速运动的过程中，根据右手定则可知产生的感应电流由P到Q减小，此时b点电势高于a点；由于穿过线圈的磁通量向上减小，根据楞次定律可知，b、c线圈产生的感应电动势，b点电势高于c点，则a、c的电势都比b点的电势低，A错误；PQ向右边减速运动的过程中，根据右手定则可知产生的感应电流由Q到P减小，此时a点电势高于b点；由于穿过线圈的磁通量向下减小，根据楞次定律可知，b、c线圈产生的感应电动势，c点电势高于b点，则a、c的电势都比b点的电势高，B正确；PQ做匀速直线运动，产生恒定的电流，线圈不会产生感应电流，bc等电势，CD错误。。2.（2022北京朝阳二模）如图所示，将一铝质薄圆管竖直放在表面绝缘的台秤上，圆管的电阻率为ρ，高度为h，半径为R，厚度为d（d远小于R）。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度大小（）均匀磁场中。则从时刻开始，下列说法正确的是（）A.从上向下看，圆管中的感应电流为顺时针方向B.圆管中的感应电动势大小为C.圆管中的感应电流大小为D.台秤的读数会随时间推移而增大【参考答案】C【名师解析】根据楞次定律可知，从上向下看，圆管中的感应电流为逆时针方向，故A错误；根据法拉第电磁感应定律可知，圆管中的感应电动势大小为，故B错误；根据电阻定律可知，圆管在沿感应电动势方向的电阻为，根据闭合电路欧姆定律可知，圆管中的感应电流大小为，故C正确；根据对称性以及左手定则可知，圆管所受合安培力为零，台秤的读数始终不变，故D错误。3.（2022河北普通高中第一次联考）某同学设计了一种无线供电装置，原理如图甲所示，感应线圈处在垂直于感应线圈平面的磁场中，磁场的磁感应强度变化如图乙所示，规定磁场垂直感应线圈平面向上为正，下列说法正确的是 甲 乙A．时间内，感应线圈中的电流方向自b流向aB．时间内，感应线圈中的电流方向自a流向bC．保持磁场磁感应强度最大值不变，使其周期减半，则端感应电动势将加倍D．保持磁场磁感应强度最大值不变，使其周期加倍，则端感应电动势将加倍【参考答案】．C【名师解析】时间内磁场方向向上且增强，根据楞次定律可知感应电流产生的磁场方向向下，由右手螺旋定则可判断电流方向由a流向b；时间内磁场方向向下且增强，根据楞次定律可知感应电流产生的磁场方向向上，由右手螺旋定则可判断电流方向由b流向a，A、B错误；磁场的最大值不变，周期减半，感应线圈磁通量变化率加倍，根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势加倍，C正确，同理D错误。【命题意图】本题以无线充电为背景，考查楞次定律、法拉第电磁感应定律等知识，主要考查理解能力、推理能力，体现科学思维，突出对应用性的考查要求。4.如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是()A．ab中的感应电流方向由b到aB．ab中的感应电流逐渐减小C．ab所受的安培力保持不变D．ab所受的静摩擦力逐渐减小【参考答案】D【名师解析】磁感应强度随时间均匀减小，根据楞次定律判断回路中产生顺时针的感应电流，ab中的感应电流方向由a到b，故A错误。根据法拉第电磁感应定律，E＝neq\f(ΔФ,Δt)＝neq\f(ΔB,Δt)S，电阻一定，I＝eq\f(E,R)＝neq\f(ΔB·S,Δt·R)，磁感应强度随时间均匀减小，磁通量变化率为定值，ab中的感应电流不变，B错误。F＝BIL，磁感应强度随时间均匀减小，则安培力随时间均匀减小，C错误。ab始终保持静止说明静摩擦力和安培力为一对平衡力，故摩擦力逐渐减小，故D项正确。5、（2021吉林重点高中三模）如图1所示，一个圆形线圈的匝数匝，线圈面积，线圈的电阻，线圈外接一个阻值的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间的变化规律如图2所示，下列说法中正确的是（）A．在内穿过线圈的磁通量变化量为B．前内通过电阻R的电量为C．内电阻R的功率为0.2WD．整个电路中产生的热量为【参考答案】AB【名师解析】在内磁感应强度变化量△B=0.2T。穿过线圈的磁通量变化量为△Φ=△B·S=0.2×0.2Wb=0.04Wb，选项A正确；由法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势E1=n=1V，感应电流I1=E/（r+R）r=0.2A，前内通过电阻R的电量为q=I1t1=0.8C，选项B正确；时间内电阻R两端电压为U=IR=0.8V，电阻R的功率为P=UI=0.16W，选项C错误；4~6s内磁感应强度变化量△B=0.6T。穿过线圈的磁通量变化量为△Φ=△B· S=0.6×0.2Wb=0.12Wb，产生的感应电动势E2=n=3V，感应电流I2=E2/（r+R）=0.6A，整个电路中产生的热量为Q=Q1+Q2=E1I1t1+E2I2t2=1×0.2×4J+3×0.6×2J=4.4J，选项D错误。6.（2020年4月浙江衢州、湖州、丽水三地市质检）如图所示，光滑绝缘水平面上有两条固定导线ab、cd相互垂直彼此绝缘，在角平分线上，对称固定着四个相同的圆形金属线圈。某段时间内两导线均通以由零均匀增加到某个值的电流，在这段时间内1、3线圈不受安培力，2、4线圈中电流方向分别为顺时针和逆时针，且受到指向各自圆心的安培力作用，则两导线的电流方向为A．a→b、c→d B．a→b、C．b→a、c→d D．b→a、【名师解析】.A【命题意图】本题考查法拉第电磁感应定律、安培定则及其相关知识点，考查的核心素养是科学思维能力。【解题思路】根据题述某段时间内两导线均通以由零均匀增加到某个值的电流，在这段时间内1、3线圈不受安培力，说明在这段时间内1、3线圈中不产生感应电流，根据法拉第电磁感应定律，在这段时间内1、3线圈中磁通量不变化，根据安培定则可判断出两条固定导线ab、cd在1、3线圈产生的磁场方向相反，磁通量抵消。根据某段时间内两导线均通以由零均匀增加到某个值的电流，2、4线圈中电流方向分别为顺时针和逆时针，可知ab导线的电流方向为a→b、cd导线的电流方向为c→d，选项A正确。7如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以垂直于棒的水平速度v0抛出，设在整个过程中金属棒的方向不变且不计空气阻力，则金属棒运动过程中产生的感应电动势的大小变化情况是()A．保持不变 B．越来越小C．越来越大 D．无法判断【参考解析】A。【名师解析】金属棒ab做平抛运动，其水平分速度保持不变，等于v0。由感应电动势公式E＝Blvsinα，vsinα是垂直于磁感线方向的分速度，即平抛运动的水平分速度，等于v0，则感应电动势E＝Blv0，B、l、v0均不变，则感应电动势大小保持不变。故A正确，B、C、D错误。8.如图所示，处在匀强磁场中的线圈，匝数为n，面积为S，磁场方向平行于线圈轴线向右。若在Δt时间内，磁感应强度大小由B1均匀增加到B2，则该段时间内线圈两端a和b之间的电势差φa－φb()A．恒为eq\f(nS（B2－B1）,Δt)B．从0均匀变化到eq\f(nS（B2－B1）,Δt)C．恒为－eq\f(nS（B2－B1）,Δt)D．从0均匀变化到－eq\f(nS（B2－B1）,Δt)【参考答案】C。【名师解析】穿过线圈的磁感应强度均匀增加，故产生恒定的感应电动势，根据法拉第电磁感应定律，有E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(nSΔB,Δt)＝eq\f(nS（B2－B1）,Δt)，根据楞次定律可知，感应电流沿顺时针方向(从右侧看)，故φa<φb，即有φa－φb＝－eq\f(nS（B2－B1）,Δt)，故C选项正确。9.如图所示，闭合开关S，将条形磁铁两次插入闭合线圈，第一次用0.2s，第二次用0.4s，并且两次的起始和终止位置相同，则()A．第一次磁通量变化较大B．第一次G的最大偏角较大C．第一次经过G的总电荷量较多D．若开关S断开，G不偏转，故两次均无感应电动势【参考答案】B。【名师解析】因两次的起始和终止位置相同，所以磁感应强度变化量ΔB相同，由ΔΦ＝ΔB·S知：两次磁通量变化相同，故A错误；因磁通量变化相同，匝数n相同，Δt1<Δt2，根据E＝neq\f(ΔΦ,Δt)和i＝eq\f(E,R)知，第一次G的最大偏角较大，故B正确；根据q＝·Δt＝eq\f(\x\to(E),R)·Δt＝neq\f(ΔΦ,Δt·R)·Δt＝neq\f(ΔΦ,R)可知：经过G的总电量相同，故C错误；有无感应电动势产生的条件是穿过回路的磁通量是否发生变化，电路无需闭合，两次穿过回路的磁通量均发生了变化，故D错误。所以选B。10．(多选)如图甲，圆环a和b均由相同的均匀导线制成，a环半径是b环半径的两倍，两环用不计电阻且彼此靠得较近的导线连接。若仅将a环置于图乙所示变化的磁场中，则导线上M、N两点的电势差UMN＝0.4V。下列说法正确的是()A.图乙中，变化磁场的方向垂直纸面向里B．图乙中，变化磁场的方向垂直纸面向外C．若仅将b环置于图乙所示变化的磁场中，则M、N两端的电势差U′MN＝－0.4VD．若仅将b环置于图乙所示变化的磁场中，则M、N两端的电势差U′MN＝－0.2V【参考答案】A、D。【名师解析】UMN>0，可知a环中感应电流为逆时针方向，根据右手螺旋定则，知感应磁场方向垂直纸面向外，图乙中原磁场增强，根据楞次定律可知原磁场方向垂直纸面向里，A项正确，B项错误；根据楞次定律可得b环中也产生逆时针方向的感应电流，U′MN<0，a环处于磁场中时，UMN＝eq\f(1,3)Ea，b环处于磁场中时，U′MN＝－eq\f(2,3)Eb，而eq\f(Ea,Eb)＝eq\f(π（2R）2,πR2)＝4，解得U′MN＝－0.2V，C项错误，D项正确。11如图所示，半径为2r的弹性螺旋线圈内有垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，磁场区域的半径为r，已知弹性螺旋线圈的电阻为R，线圈与磁场区域共圆心，则以下说法中正确的是()A．保持磁场不变，线圈的半径由2r变到0.5r的过程中，有逆时针的电流B．保持磁场不变，线圈的半径由2r变到3r的过程中，有顺时针的电流C．保持半径不变，使磁场随时间按B＝kt变化，线圈中的电流为eq\f(kπr2,R)D．保持半径不变，使磁场随时间按B＝kt变化，线圈中的电流为eq\f(2kπr2,R)【参考答案】AC【名师解析】根据磁通量的定义可知，当线圈的半径由2r变到0.5r的过程中，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈内产生逆时针的感应电流，故A正确；同理，保持磁场不变，线圈的半径由2r变到3r的过程中，穿过线圈的磁通量不变，根据感应电流的产生条件可知，线圈内没有感应电流，故B错误；保持半径不变，使磁场随时间按B＝kt变化，根据法拉第电磁感应定律可知，E＝eq\f(ΔB,Δt)·πr2＝kπr2，根据欧姆定律可知，线圈中的电流I＝eq\f(kπr2,R)故C正确，D错误。12如图，一根长为l、横截面积为S的闭合软导线置于光滑水平面上，其材料的电阻率为ρ，导线内单位体积的自由电子数为n，电子的电荷量为e，空间存在垂直纸面向里的磁场.某时刻起磁场开始减弱，磁感应强度随时间的变化规律是B＝B0－kt,当软导线形状稳定时，磁场方向仍然垂直纸面向里，此时()A.软导线将围成一个圆形B.软导线将围成一个正方形C.导线中的电流为eq\f(klS,4πρ)D.导线中自由电子定向移动的速率为eq\f(klS,4nπeρ)【参考答案】AC【名师解析】当磁场的磁感应强度减弱时，软导线围成的图形的面积有扩大的趋势，最终软导线围成一个圆形，故A正确，B错误；设线圈围成的圆形半径为r，则有：l＝2πr，圆形的面积为：S1＝πr2，线圈的电阻为：R＝ρeq\f(l,S)，线圈中产生的感应电动势为：E＝eq\f(ΔB,Δt)S1＝keq\f(l2,4π)，感应电流为：I＝eq\f(E,R)＝eq\f(klS,4πρ)，而I＝neSv，解得：v＝eq\f(kl,4πneρ)，故C正确，D错误.13.用导线绕成一圆环，环内有一用同样导线折成的内接正方形线框，圆环与线框绝缘，如图所示.把它们放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆环平面(纸面)向里.当磁场均匀减弱时()A.线框和圆环中的电流方向都为顺时针B.线框和圆环中的电流方向都为逆时针C.线框和圆环中的电流大小之比为1∶eq\r(2)D.线框和圆环中的电流大小之比为1∶2【参考答案】AC【名师解析】依据楞次定律，当磁场均匀减弱时，圆环和线框中的电流方向都为顺时针，故A正确，B错误；设正方形的边长为2a.由几何关系可知，外接圆的半径r＝eq\r(2)a，则根据法拉第电磁感应定律得，正方形回路中的感应电动势与外接圆中感应电动势之比为E正：E圆＝eq\f(ΔB,Δt)(2a)2∶eq\f(ΔB,Δt)π(eq\r(2)a)2＝2∶π，根据电阻定律得，正方形回路中的电阻与外接圆的电阻之比为R正∶R圆＝ρeq\f(8a,S)∶ρeq\f(2π·\r(2)a,S)＝2eq\r(2)∶π，由欧姆定律得正方形回路中的感应电流与外接圆中感应电流之比为I正∶I圆＝eq\f(E正,R正)∶eq\f(E圆,R圆)＝1∶eq\r(2)，故C正确，D错14.（2020江苏扬州期末）穿过某闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象如下图所示，可使回路中感应电流先增大后减小且方向不变的是（）A. B.

C. D.【参考答案】C

【名师解析】要使回路中感应电流先增大后减小且方向不变，则要求电动势先增大后减小且方向不变，两图回路在前半段时间内磁通量Φ随时间t变化的图象的斜率为定值，电动势为定值；在后半段时间内磁通量Φ随时间t变化的图象的斜率为也为定值，电动势为定值，故AB错误；图中磁通量Φ随时间t变化的图象的斜率先变大后变小，所以感应电动势先变大后变小，且斜率始终为正值，电动势方向不变，故C正确；图中磁通量Φ随时间t变化的图象的斜率先变小后变大，则电动势先变小后变大，且斜率的正负值变化，电动势方向变化，故D错误；【关键点拨】。

根据法拉第电磁感应定律我们知道感应电动势与磁通量的变化率成正比，在Φ-t图象中的斜率k=，运用数学知识结合磁通量Φ随时间t变化的图象解决问题。

通过Φ-t图象运用数学知识结合物理规律解决问题，其中我们要知道Φ-t图象斜率的意义，利用图象解决问题是现在考试中常见的问题。

15如图甲所示，导体棒ab、cd均可在各自的导轨上无摩擦地滑动，导轨电阻不计，磁场的磁感应强度B1、B2的方向如图所示，大小随时间变化的情况如图乙所示，在0～t1时间内()A.若ab不动，则ab、cd中均无感应电流B.若ab不动，则ab中有恒定的感应电流，但cd中无感应电流C.若ab向右匀速运动，则ab中一定有从b到a的感应电流，cd向左运动D.若ab向左匀速运动，则ab中一定有从a到b的感应电流，cd向右运动【参考答案】BD【名师解析】若ab不动，0～t1时间内，B1逐渐增大，由法拉第电磁感应定律可知，ab产生恒定的感应电流，根据楞次定律可知cd中无感应电流，故A错误，B正确；若ab向左匀速运动，0～t1时间内，B1垂直于纸面向里且逐渐增大，穿过左侧闭合区域的磁通量增大，运用楞次定律得ab中有从a到b的感应电流，回路中产生逐渐增大的电动势，即从a到b的感应电流增大，根据楞次定律得在导体棒cd中产生d到c的感应电流，根据左手定则得导体棒cd受到向右的安培力，即cd向右运动，故D正确；若ab向右匀速运动，产生从b到a的感应电流，同时B1均匀增大，产生从a到b的感应电流，由于不确定两感应电流的大小关系，故ab中感应电流无法确定，故C错误.16.图甲为兴趣小组制作的无线充电装置中的受电线圈示意图，已知线圈匝数n＝100、电阻r＝1Ω、横截面积S＝1.5×10－3m2，外接电阻R＝7Ω.线圈处在平行于线圈轴线的匀强磁场中，磁场的磁感应强度随时间变化如图乙所示，则()A.在t＝0.01s时通过R的电流方向发生改变B.在t＝0.01s时线圈中的感应电动势E＝0.6VC.在0～0.02s内通过电阻R的电荷量q＝1.5×10－3CD.在0.02～0.03s内R产生的焦耳热为Q＝1.8×10－3J【参考答案】BC【名师解析】根据楞次定律可知，在0～0.01s内和在0.01～0.02s内电流方向相同，故A错误；在0～0.02s内，根据法拉第电磁感应定律可知：E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝neq\f(ΔB,Δt)S＝100×4×1.5×10－3V＝0.6V，故B正确；在0～0.02s内，产生的感应电流为I＝eq\f(E,R＋r)＝eq\f(0.6,7＋1)A＝0.075A，通过电阻R的电荷量为q＝It＝0.075×0.02C＝1.5×10－3C，故C正确；在0.02～0.03s内，产生的感应电动势为E′＝neq\f(ΔΦ′,Δt)＝neq\f(ΔB′,Δt)S＝100×8×1.5×10－3V＝1.2V，产生的感应电流为I′＝eq\f(E′,R＋r)＝eq\f(1.2,7＋1)A＝0.15A，R上产生的焦耳热为Q＝I′2Rt＝0.152×7×0.01J＝1.575×10－3J，故D错误.17.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是()A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关B.穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同【参考答案】C【名师解析】由法拉第电磁感应定律E＝neq\f(ΔΦ,Δt)知，感应电动势的大小与线圈匝数有关，A错误；感应电动势正比于eq\f(ΔΦ,Δt)，与磁通量的大小无直接关系，B错误，C正确；根据楞次定律知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，即“增反减同”，D错误。18.如图所示，一个闭合三角形导线框位于竖直平面内，其下方固定一根与线框所在的竖直平面平行且很靠近（但不重叠）的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流．线框从实线位置由静止释放，在其后的运动过程中（）A．线框中的磁通量为零时其感应电流也为零B．线框中感应电流方向为先顺时针后逆时针C．线框受到安培力的合力方向竖直向上D．线框减少的重力势能全部转化为电能【参考答案】C【名师解析】根据右手定则，通电直导线的磁场在上方向外，下方向里；离导线近的地方磁感应强度大，离导线远的地方磁感应强度小．线框从上向下靠近导线的过程，向外的磁感应强度增加，根据楞次定律，线框中产生顺时针方向的电流；穿越导线时，上方向外的磁场和下方向里的磁场叠加，先是向外的磁通量减小，之后变成向里的磁通量，并逐渐增大，直至最大；根据楞次定律，线框中产生逆时针方向的电流．向里的磁通量变成最大后，继续向下运动，向里的磁通量又逐渐减小，这时的电流新方向又变成了顺时针；

由上分析，穿越导线时，上方向外的磁场和下方向里的磁场叠加，先是向外的磁通量减小，一直减小到0，之后变成向里的磁通量，并逐渐增大．这一过程是连续的，始终有感应电流存在，故AB错误；根据楞次定律，感应电流始终阻碍线框相对磁场的运动，故受安培力的方向始终向上，不是0，故C正确．根据能量守恒定律，线框从实线位置由静止释放过程中，减小的重力势能，除增加其动能外，还产生电能，从而转化为热量，故D错误；故选C。考点：楞次定律【名师点睛】本题考查通电直导线的磁场的特点和楞次定律的应用，该过程中，要注意穿越导线时，先是向外的磁通量减小，一直减小到0，之后变成向里的磁通量，并逐渐增大．这一过程是连续的，始终有感应电流存在．属于基础题型，易错题。19.竖直放置的条形磁铁中央，有一闭合金属弹性圆环，条形磁铁中心线与弹性环轴线重合，现将弹性圆环均匀向外扩大，下列说法中正确的是（

）A．穿过弹性圆环的磁通量增大B．从上往下看，弹性圆环中有顺时针方向的感应电流C．弹性圆环中无感应电流D．弹性圆环受到的安培力方向沿半径向外【参考答案】B【名师解析】将弹性圆环均匀向外扩大，圆环中磁通量减小，根据楞次定律，从上往下看，弹性圆环中有顺时针方向的感应电流，选项B正确AC错误。由左手定则可判断出，弹性圆环受到的安培力方向沿半径向里，选项D错误。20如图所示，A为多匝线圈，与开关、滑动变阻器相连后接入M、N间的交流电源，B为一接