2023屆高三物理一輪復(fù)習(xí)76感生電動(dòng)勢(shì)和平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)（解析版）

專題76感生電動(dòng)勢(shì)和平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)

考點(diǎn)一利用法拉第電磁感應(yīng)定律求感生電動(dòng)勢(shì)（I-IlT）

考點(diǎn)二導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（12-18T）

考點(diǎn)三導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（19-26T）

考點(diǎn)一利用法拉第電磁感應(yīng)定律求感生電動(dòng)勢(shì)

法拉第電磁感應(yīng)定律：閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比.即公

Δφ

為線圈匝數(shù)）?

1.若Δ。僅由8的變化引起時(shí)E=〃歿s,下列情況下均反映了W恒定不變因而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均不變:

?t△t

D^H=幺（k為常數(shù)）.

2）磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為一常數(shù).

3）磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化（線性變化）.

4）B-t的變化關(guān)系滿足：B=Boikt.

5）B-t的函數(shù)圖形為正比例或一次函數(shù)：斜率的大小反映感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流的大小.

斜率的正負(fù)反映感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流的方向.

NS

2,若A。僅由S的變化引起時(shí)E=/彳

3.當(dāng)B、S同時(shí)變化時(shí)，則N=聲泮以#W詈.

1.（2021?重慶）某眼動(dòng)儀可以根據(jù)其微型線圈在磁場(chǎng)中隨眼球運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的電流來(lái)追蹤眼球的運(yùn)動(dòng)。

若該眼動(dòng)儀線圈面積為S,匝數(shù)為從處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為5的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈平面最初平行于磁場(chǎng)，經(jīng)過(guò)

時(shí)間大后線圈平面逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至與磁場(chǎng)夾角為〃處，則在這段時(shí)間內(nèi)，線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大

小和感應(yīng)電流的方向（從左往右看）為（）

NBSsinθ、.NBSCGSe

A.-------------，逆時(shí)針逆時(shí)針

t

NBSSineNBSCOSO

C.,順時(shí)針D.順時(shí)針

【答案】A

【解析】經(jīng)過(guò)時(shí)間2,面積為S的線圈平面逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至與磁場(chǎng)夾角為夕處，磁通量變化為△①=BSSine

由法拉第電磁感應(yīng)定律,線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為E=N等=幽產(chǎn)

由楞次定律可判斷出感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颉?/p>

故選Ao

2.圖為無(wú)線充電技術(shù)中使用的受電線圈示意圖，線圈匝數(shù)為〃，面積為S若在我到G時(shí)間內(nèi)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)平

行于線圈軸線向右穿過(guò)線圈，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小由區(qū)均勻增加到&,則該段時(shí)間線圈兩端a和6之間的電

.L+“SG?-?β）UC出A∏-fr?∕y∕S（民一A）

A.怛?yàn)橐?~;—B.從0均勻變化到一-~~--

t2-t?t2-tl

CL、，ΠS（BLnSkB-B0

C.恒為—；一；-D.從0均勻變化到

￡2——t?

【答案】C

【解析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Q$=隼等，由楞次定律和右手螺旋定則可判

斷6點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)電勢(shì)，因磁場(chǎng)均勻變化，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定，因此a、分兩點(diǎn)電勢(shì)差恒為人一血尸

一隼誓'選項(xiàng)C正確。

3.（2022?北京?高考真題）如圖所示平面內(nèi)，在通有圖示方向電流/的長(zhǎng)直導(dǎo)線右側(cè)，固定一矩形金屬

線框abed,ad邊與導(dǎo)線平行。調(diào)節(jié)電流/使得空間各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加，則（）

A.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b?→cτdτaB.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流逐漸增大

C.線框ad邊所受的安培力大小恒定D.線框整體受到的安培力方向水平向右

【答案】D

【解析】A.根據(jù)安培定則可知，通電直導(dǎo)線右側(cè)的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加，

根據(jù)楞次定律可知線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)棣痢鷇→c→b→a,A錯(cuò)誤；

B.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為/=5=nl=n?上

RRbtRΔt

空間各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加，故線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不變，B錯(cuò)誤；

C.線框ad邊感應(yīng)電流保持不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加，根據(jù)安培力表達(dá)式F安=B/3故所受的安培

力變大，C錯(cuò)誤；

D.線框所處空間的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)棣力觗?→cτbτα,根據(jù)左手定

則可知，線框ad邊所受的安培力水平向右，線框兒邊所受的安培力水平向左。通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)分部特點(diǎn)

可知αd邊所處的磁場(chǎng)較大，根據(jù)安培力表達(dá)式「安=B∕L可知，線框整體受到的安培力方向水平向右，D正

確。

故選D?

4.(2022?河北)將一根絕緣硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線順次繞成如圖所示的線圈，其中大圓面積為耳，小圓面積均為邑，

垂直線圈平面方向有一隨時(shí)間t變化的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小8=8。+公，&和均為常量，則線圈中總的

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為()

A.kS、B.5kS2C.Z(Sl-5S?)D.?(Sl+5S2)

【答案】D

【解析】由法拉第電磁感應(yīng)定律可得大圓線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)g=等=罕=⑥

每個(gè)小圓線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與=等=：=裕2

?r?r

由線圈的繞線方式和楞次定律可得大、小圓線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向相同，故線圈中總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大

小為E=4+4ELA(S∣+5S2),故D正確，ABC錯(cuò)誤。

故選D.

5.（2022?浙江）如圖所示，將一通電螺線管豎直放置，螺線管內(nèi)部形成方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

廬M的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在內(nèi)部用絕緣輕繩懸掛一與螺線管共軸的金屬薄圓管，其電阻率為P、高度為人半徑

為人厚度為d（K<r）,則（）

/////////

A.從上向下看，圓管中的感應(yīng)電流為逆時(shí)針?lè)较駼.圓管的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為蟲(chóng)；

h

C.圓管的熱功率大小為TD.輕繩對(duì)圓管的拉力隨時(shí)間減小

2p

【答案】C

【解析】A.穿過(guò)圓管的磁通量向上逐漸增加，則根據(jù)楞次定律可知，從上向下看，圓管中的感應(yīng)電流為順

時(shí)針?lè)较颍x項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.圓管的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E=組萬(wàn)戶=所/選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.圓管的電阻R=P耳

ah

223

圓管的熱功率大小為P==E=%πd魯hkr-選項(xiàng)C正確；

KZp

I）.根據(jù)左手定則可知，圓管中各段所受的受安培力方向指向圓管的軸線，則輕繩對(duì)圓管的拉力的合力始終

等于圓管的重力，不隨時(shí)間變化，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選Co

6.（2022?全國(guó)）三個(gè)用同樣的細(xì)導(dǎo)線做成的剛性閉合線框，正方形線框的邊長(zhǎng)與圓線框的直徑相等，圓

線框的半徑與正六邊形線框的邊長(zhǎng)相等，如圖所示。把它們放入磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間線性變化的同一勻強(qiáng)磁

場(chǎng)中，線框所在平面均與磁場(chǎng)方向垂直，正方形、圓形和正六邊形線框中感應(yīng)電流的大小分別為小A和

?./?B.∕∣>/3>4c.∕∣=4>AD.A=Λ=<

【答案】C

【解析】設(shè)圓線框的半徑為八則由題意可知正方形線框的邊長(zhǎng)為2r,正六邊形線框的邊長(zhǎng)為r；所以圓線

i

框的周長(zhǎng)為G=2仃面積為S2=πr

2

同理可知正方形線框的周長(zhǎng)和面枳分別為C1=8r,5,=4r

正六邊形線框的周長(zhǎng)和面積分別為C=6r,s3=-×6×r×^-r=^-

i222

三線框材料粗細(xì)相同，根據(jù)電阻定律R=P^-

可知三個(gè)線框電阻之比為K：&：&=G：G：G=8:21:6

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有/=[=歿E

可得電流之比為/,:/2:/3=2:2:73即∕1=∕2>∕3

故選C。

7.（2019?全國(guó)）（多選）空間存在一方向與直面垂直、大小隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其邊界如圖（a）中

虛線網(wǎng)'所示，一硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線的電阻率為。、橫截面積為S,將該導(dǎo)線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi)，

圓心。在"V上.QO時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖（a）所示：磁感應(yīng)強(qiáng)度6隨時(shí)間/的變化關(guān)系如圖（b）所

示，則在Z=O到片Z/的時(shí)間間隔內(nèi)（）

A.圓環(huán)所受安培力的方向始終不變B.圓環(huán)中的感應(yīng)電流始終沿順時(shí)針?lè)较?/p>

C.圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小為普D.圓環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為誓1

【答案】BC

【解析】AB、根據(jù)8-t圖象，由楞次定律可知，線圈中感應(yīng)電流方向一直為順時(shí)針，但在打時(shí)刻，磁場(chǎng)的

方向發(fā)生變化，故安培力方向FA的方向在4時(shí)刻發(fā)生變化，則A錯(cuò)誤，B正確；

CD、由閉合電路歐姆定律得：/=4，乂根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：E=—=——,又根據(jù)電阻定律

R?t?f2

2πr.BarS

得：R=Pj聯(lián)立得：/=才一，則C正確，D錯(cuò)誤.

S4的

故本題選BC.

8.（2022?安徽省懷遠(yuǎn)第二中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）（多選）輕質(zhì)細(xì)線吊著一質(zhì)量為爐0.32kg、邊長(zhǎng)為￡0.8m、匝

數(shù)比10的正方形線圈，總電阻為廬IQ。如圖甲所示，邊長(zhǎng)為，的正方形磁場(chǎng)區(qū)域?qū)ΨQ分布在線圈下方的兩

側(cè)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，大小隨時(shí)間變化如圖乙所示。從Qo開(kāi)始經(jīng)久時(shí)間細(xì)線開(kāi)始松弛，則（g取

lθ?n/s2）（）

???????

以又添；

××√Λ<

:XXXX;

××××?

圖甲

A.片0時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為0.8IVbB.在前口時(shí)間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為0.4V

C.Qo時(shí)刻的線圈受到的安培力為0.016ND.打的數(shù)值為2s

【答案】BD

【解析】A.片0時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量O=BOXgS=IXlX（竽）2Wb=O.08WbA錯(cuò)誤；

B.由法拉第電磁感應(yīng)定律得E=Tl竽=TIS竽=nX：XX竽=0.4VB正確；

?t?t2?2∕At

C.線圈中的電流為/=月="A=0.4A

R?

t=0時(shí)刻的線圈受到的安培力F=B0/^=l×0.4XyN=0.16NC錯(cuò)誤；

I）.分析線圈受力可知，當(dāng)細(xì)線松弛時(shí)有產(chǎn)交=mg=0.32XION=3.2N

又產(chǎn)安=n%∕??I=M

聯(lián)立解得B=學(xué)=2T

tθnnEL

由圖象知^to=1+?t0解得場(chǎng)=2SD正確。

故選BDo

9.（2022?重慶?模擬預(yù)測(cè)）（多選）如圖所示，半徑為八電阻為斤的單匝圓形線框靜止于絕緣水平面上，

以圓形線框的一條直徑為界，其左、右兩側(cè)分別存在著方向如圖甲所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，以垂直紙面向里的磁

場(chǎng)為正，兩部分磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度6隨時(shí)間f變化的規(guī)律分別如圖乙所示。則0~%時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)法正確

的是（)

A.T時(shí)刻線框中磁通量為零B.線框中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?/p>

C.線框中的感應(yīng)電流大小為多學(xué)D.線框受到地面向右的摩擦力為竿F

【答案】ACD

【解析】A.T時(shí)刻，兩部分磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，線框中的磁通量為零，A正確。

B.根據(jù)楞次定律可知，左側(cè)的導(dǎo)線框的感應(yīng)電流是逆時(shí)針，而右側(cè)的導(dǎo)線框的感應(yīng)電流也是逆時(shí)針，則整

個(gè)導(dǎo)線框的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，B錯(cuò)誤。

C.由法拉第電磁感應(yīng)定律，因磁場(chǎng)的變化，導(dǎo)致導(dǎo)線框內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，結(jié)合題意可知整個(gè)導(dǎo)線框產(chǎn)生

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為左、右兩側(cè)電動(dòng)勢(shì)之和，即E=2x吟

2to

由閉合電路歐姆定律，得感應(yīng)電流大小/=5=瞥故C正確。

RtoR

D.由左手定則可知，左、右兩側(cè)的導(dǎo)線框均受到向左的安培力，則所受地面的摩擦力方向向右、大小與線

框所受的安培力大小相等，即T=BI-Ir+BI-Ir=（B+β）/?2r=2Blr=故D正確。

12120t°R

故選ACDo

10.（2021?遼寧）（多選）如圖（a）所示，兩根間距為人足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置并固定，

頂端接有阻值為〃的電阻，垂直導(dǎo)軌平面存在變化規(guī)律如圖（方）所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，Qo時(shí)磁場(chǎng)方向垂直紙

面向里。在QO到仁2%的時(shí)間內(nèi)，金屬棒水平固定在距導(dǎo)軌頂端上處；仁20時(shí)，釋放金屬棒。整個(gè)過(guò)程

中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計(jì)，則（）

XXXX

L

XXX×

XXLXX

圖(a)圖(b)

A.在r=??時(shí)，金屬棒受到安培力的大小為爺B.在Q益時(shí)，金屬棒中電流的大小為空

2tuRtttR

C.在，=當(dāng)時(shí)，金屬棒受到安培力的方向豎直向上D.在仁3打時(shí)，金屬棒中電流的方向向右

【答案】BC

【解析】AB.由圖可知在0“打時(shí)間段內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E="=處

Zt0

根據(jù)閉合電路歐姆定律有此時(shí)間段的電流為/=4=竽

RR%

在?■時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為3,此時(shí)安培力為尸=8〃=萼故A錯(cuò)誤，B正確；

222W()

C.由圖可知在f=爭(zhēng)時(shí)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外并逐漸增大，根據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎?/p>

再由左手定則可知金屬棒受到的安培力方向豎直向上，故C正確；

D.山圖可知在f=3f。時(shí)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，金屬棒向下掉的過(guò)程中磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知

金屬棒中的感應(yīng)電流方向向左，故D錯(cuò)誤。

故選BCo

11.(2020?北京)如圖甲所示，N=200匝的線圈(圖中只畫了2匝)，電阻廠=2。，其兩端與一個(gè)R=48C

的電阻相連，線圈內(nèi)有指向紙內(nèi)方向的磁場(chǎng)。線圈中的磁通量按圖乙所示規(guī)律變化。

(1)判斷通過(guò)電阻R的電流方向：

(2)求線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E；

⑶求電阻R兩端的電壓U。

ΦΛVb

0.015

0.010

0.005

70101/3

【答案】(l)“→?6;(2)IOV；(3)9.6V

【解析】(1)根據(jù)圖像可知，線圈中垂直于紙面向里的磁場(chǎng)增大，為了阻礙線圈中磁通量的增大，根據(jù)楞

次定律可知線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直于紙面向外，根據(jù)安培定則可知線圈中的感應(yīng)電流為逆時(shí)針?lè)?/p>

向，所通過(guò)電阻R的電流方向?yàn)椤啊?°

151

(2)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=N吧=2OO×O?O~O?O°V=IOV

Δ/0.10

(3)電阻R兩端的電壓為路端電壓，根據(jù)分壓規(guī)律可知U=-?E=-^-×IOV=9.6V

R+r48+2

考點(diǎn)二導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

公式E=Blv

1.本公式適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)，并且A1、r三者互相垂直

2.1為導(dǎo)體兩端點(diǎn)連線在垂直于速度方向上的投影長(zhǎng)度.如圖，導(dǎo)體的有效長(zhǎng)度分別為:

圖甲：1=CdSinβ.

圖乙：沿P方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，1=MN.

圖丙：沿H方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，1=-?∣2R;沿玲方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，I=R.

3.r是導(dǎo)體相對(duì)磁場(chǎng)的速度，若磁場(chǎng)也在運(yùn)動(dòng)，應(yīng)注意速度間的相對(duì)關(guān)系.

12.圖中所標(biāo)的導(dǎo)體棒外的長(zhǎng)度為L(zhǎng)處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為8的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，棒運(yùn)動(dòng)的速度均為V,產(chǎn)生的

電動(dòng)勢(shì)為瓦的是（）

A.甲圖和乙圖B.乙圖和丁圖C.丙圖和丁圖D.甲圖和丙圖

【答案】D

【解析】在甲圖和丙圖中，導(dǎo)體棒做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，且垂直切割，產(chǎn)生，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，E=8∕v,而乙圖和

丁圖導(dǎo)體棒不切割磁感線，不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故D正確.

13.如圖所示，邊界的左側(cè)區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8,等腰梯形銅線

框〃/尸0的印和尸0邊的中點(diǎn)位于MN上，從上往下看線框繞MN順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為3。已知銅線

框粗細(xì)均勻，上底長(zhǎng)為“，下底長(zhǎng)為2“，乙HQP=60°,從垂直于紙面的方向看，當(dāng)線框"/PQ與MN重合

的瞬間，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為（)

A.-Ba2ωB.-Ba2ωC.^?Ba2ωD.-Ba2ω

8448

【答案】A

【解析】從垂直于紙面的方向看，當(dāng)線框H/P0與MN重合的瞬間，相當(dāng)于有效長(zhǎng)度為等腰梯形的高切割磁

感線，切割的有效長(zhǎng)度為L(zhǎng)=；tan60。=當(dāng)Q

aω+aω2

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E=BLv=B×-a×^-βaω

228

故A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選A?

14.如圖所示，曲乂圖為兩平行金屬導(dǎo)軌，肌P間連有一阻值為"的電阻，導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)

強(qiáng)度為6,磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌所在平面垂直，圖中磁場(chǎng)垂直紙面向里.有一金屬圓環(huán)沿兩導(dǎo)軌滑動(dòng)，速度為力

與導(dǎo)軌接觸良好，圓環(huán)的直徑d與兩導(dǎo)軌間的距離相等.設(shè)金屬環(huán)與導(dǎo)軌的電阻均可忽略，當(dāng)金屬環(huán)向右做

勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)

A.有感應(yīng)電流通過(guò)電阻兄大小為華B.有感應(yīng)電流通過(guò)電阻兄大小為等

RR

C.有感應(yīng)電流通過(guò)電阻凡大小為等D.沒(méi)有感應(yīng)電流通過(guò)電阻火

R

【答案】B

【解析】當(dāng)金屬圓環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于電源。即兩個(gè)電動(dòng)勢(shì)相等的電源并聯(lián)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，則

電路中電動(dòng)勢(shì)為：E=Bdv

根據(jù)閉合電路歐姆定律，則通過(guò)電阻電流的大小為：/=《=竽

RR

故B正確，ACD錯(cuò)誤。

故選B.

15.如圖所示，dAd為水平放置的平行“匚”形光滑金屬導(dǎo)軌，間距為1,導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)

磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為A導(dǎo)軌電阻不計(jì).已知金屬桿網(wǎng)/傾斜放置，與導(dǎo)軌成J角，單位長(zhǎng)度的電阻為

r,保持金屬桿以速度。沿平行于Cd的方向滑動(dòng)（金屬桿滑動(dòng)過(guò)程中與導(dǎo)軌接觸良好）.則（）

XXXX

××××χ×X

XXX,

XOXeXXXX

A.電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為一%B.電路中感應(yīng)電流的大小為”

sin8r

C.金屬桿所受安培力的大小為""sin"I）.金屬桿的發(fā)熱功率為上吃

rrsιn〃

【答案】B

EEβvsin0

【解析】電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=瓦/感應(yīng)電流/=}=—;——=--------,故A錯(cuò)誤，B正確；金屬桿

R1r

sin8

所受安培力大小尸=6尸一?方="，故C錯(cuò)誤；金屬桿的發(fā)熱功率々『"/『sin〃,故

sinarsin〃r

D錯(cuò)誤.

16.（2022?山東?模擬預(yù)測(cè)）某電子天平原理如圖所示，“E”形磁鐵的兩側(cè)為N極，中心為S極。兩極

間的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為6（其余空間的磁場(chǎng)忽略不計(jì)），磁極寬度均為。一正方形線圈套于中心磁極上，

其骨架與秤盤連為一體，線圈兩端〃與外電路連接，當(dāng)質(zhì)量為勿的重物放在秤盤上時(shí)，彈簧被壓縮，秤

盤和線圈一起向下運(yùn)動(dòng)（骨架與磁鐵不接觸）。隨后通過(guò)曲兩端對(duì)線圈供電，秤盤和線圈恢復(fù)到未放重物

時(shí)的位置并靜止，由此時(shí)對(duì)應(yīng)的供電電流,可確定重物的質(zhì)量。已知線圈匝數(shù)為〃，線圈電阻為此重力加

速度為g。則下列說(shuō)法正確的是（）

A.秤盤和線圈一起向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，C點(diǎn)電勢(shì)低于〃點(diǎn)電勢(shì)

B.外電路對(duì)線圈供電電流/要從C端流入

C.稱盤和線圈下落過(guò)程中線圈的磁通量為零，所以不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

D.若線圈靜止時(shí)消耗的最大電功率為只該電子天平能稱量的最大質(zhì)量為詈J

【答案】D

【解析】AC.由圖知，線圈向下運(yùn)動(dòng)，線圈切割磁感線，根據(jù)右手定則可知，線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)

電流從，端流出，〃端流入，C點(diǎn)電勢(shì)高于〃點(diǎn)電勢(shì)，故AC錯(cuò)誤；

B.根據(jù)左手定則可知，若想使彈簧恢復(fù)形變，安培力必須向上，根據(jù)左手定則可知外電流應(yīng)從〃端流入,

故B錯(cuò)誤；

D.由平衡條件知喈2nBIL得重物質(zhì)量與電流的關(guān)系為m=-

9

根據(jù)用FR可得最大質(zhì)量為m=吧g故D正確。

9YR

故選Do

17.（2021?河北）如圖，兩光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8,導(dǎo)軌間距

最窄處為一狹縫，取狹縫所在處。點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，狹縫右側(cè)兩導(dǎo)軌與X軸夾角均為凡一電容為。的電容器

與導(dǎo)軌左端相連，導(dǎo)軌上的金屬棒與X軸垂直，在外力廠作用下從。點(diǎn)開(kāi)始以速度「向右勻速運(yùn)動(dòng)，忽略

所有電阻，下列說(shuō)法正確的是（）

?.通過(guò)金屬棒的電流為ZBCaneB.金屬棒到達(dá)與時(shí)，電容器極板上的電荷量為8C%,tanJ

C.金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電容器的上極板帶負(fù)電D.金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，外力少做功的功率恒定

【答案】A

【解析】C.根據(jù)楞次定律可知電容器的上極板應(yīng)帶正電，C錯(cuò)誤；

A.由題知導(dǎo)體棒勻速切割磁感線，根據(jù)幾何關(guān)系切割長(zhǎng)度為￡=2%tanX=Vt

則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=28/ttanθ

由題圖可知電容器直接與電源相連，則電容器的電荷量為Q=CE=2BCv,ttan0

則流過(guò)導(dǎo)體棒的電流/=絲=2av'tan?A正確；

Δ/

B.當(dāng)金屬棒到達(dá)X。處時(shí)，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E'=2Bvx°tan8

則電容器的電荷量為Q=CE'=28。Xotan0B錯(cuò)誤：

D.由于導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)則F=Ft=BIL

由選項(xiàng)A可知流過(guò)導(dǎo)體棒的電流/恒定，但/與，成正比，則尸為變力，再根據(jù)力做功的功率公式2=后

可看出?為變力，r不變則功率—隨力/變化而變化；D錯(cuò)誤；

故選Ao

18.（2021?山東）迷你系繩衛(wèi)星在地球赤道正上方的電離層中，沿圓形軌道繞地飛行。系繩衛(wèi)星由兩子

衛(wèi)星組成，它們之間的導(dǎo)體繩沿地球半徑方向，如圖所示。在電池和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的共同作用下，導(dǎo)體繩中

形成指向地心的電流，等效總電阻為八導(dǎo)體繩所受的安培力克服大小為f的環(huán)境阻力，可使衛(wèi)星保持在原

軌道上。已知衛(wèi)星離地平均高度為〃，導(dǎo)體繩長(zhǎng)為L(zhǎng)a?”），地球半徑為兄質(zhì)量為也軌道處磁感應(yīng)強(qiáng)度

大小為反方向垂直于赤道平面。忽略地球自轉(zhuǎn)的影響。據(jù)此可得，電池電動(dòng)勢(shì)為（）

【答案】A

MmV2

【解析】根據(jù)G,=m——

（R+H）2（R+H）

可得衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度V=.l?-

NR+H

根據(jù)右手定則可知，導(dǎo)體繩產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相當(dāng)于上端為正極的電源，其大小為E'=8"

因?qū)Ь€繩所受阻力/?與安培力/平衡，則安培力與速度方向相同，可知導(dǎo)線繩中的電流方向向下，即電池

電動(dòng)勢(shì)大于導(dǎo)線繩切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)，可得F=8工二IL

r

解得E=BL+￡

故選A。

考點(diǎn)三導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

如圖所示，當(dāng)導(dǎo)體棒在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)，繞一端。以角速度。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)￡

=Bl?=?Bfωi如果C為棒上某點(diǎn)，則AC段產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E'=B?~AC?緯三=

+

?ω

3一

然

?2

19.如圖所示，導(dǎo)體棒長(zhǎng)2R,繞。點(diǎn)以角速度。沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，OB為R,且08/三點(diǎn)在一

直線上，有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,充滿轉(zhuǎn)動(dòng)平面且與轉(zhuǎn)動(dòng)平面垂直，那么AB兩端的電勢(shì)差大小為（）

2222

A.-2BωRB.2BωRC.4BωRD.6BωR

【答案】C

【解析】NB兩端的電勢(shì)差大小等于金屬棒/3中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為

cι）R+co?3R

E=B-2RV=B-2R------------=4BR2ω

2

故選C。

20.（多選）如圖所示是圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖：銅盤安裝在水平的銅軸上，兩塊銅片C與〃分別與轉(zhuǎn)動(dòng)軸和

銅盤的邊緣接觸。若銅盤半徑為垂直于銅盤下半部分的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為8回路的總電阻為尼

從左往右看，銅盤以角速度3沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，則（）

A.由于穿過(guò)銅盤的磁通量不變，故回路中無(wú)感應(yīng)電流B.回路中感應(yīng)電流大小不變，為嚶

C.回路中有周期性變化的感應(yīng)電流D.回路中感應(yīng)電流方向不變，為CTDTRTC

【答案】BD

【解析】Λ,將圓盤看成由無(wú)數(shù)條輻向分布的導(dǎo)體棒組成的，圓盤在外力作用下這些導(dǎo)體棒切割磁感線，從

而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，出現(xiàn)感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；

BC.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，則有E=BLv=BL^=∣BZ,2ω

所以產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不變，感應(yīng)電流大小不變，感應(yīng)電流大小為/=5=警

RZR

故B正確，C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)右手定則可知，電流從〃點(diǎn)流出，流向C點(diǎn)，因此電流方向?yàn)閺摹ㄏ虿辉俚紺,即為C→D→R→C,

故D正確。

故選BD0

21.（2020?浙江）如圖所示，固定在水平面上的半徑為r的金屬圓環(huán)內(nèi)存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度

大小為8的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。長(zhǎng)為/的金屬棒，一端與圓環(huán)接觸良好，另一端固定在豎直導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸。。'上，隨軸

以角速度0勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在圓環(huán)的1點(diǎn)和電刷間接有阻值為E的電阻和電容為G板間距為d的平行板電容器，

有一帶電微粒在電容器極板間處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知重力加速度為g,不計(jì)其它電阻和摩擦，下列說(shuō)法正確的

是（）

A?棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為飆%B.微粒的電荷量與質(zhì)量之比為盥

c?電阻消耗的電功率為青D.電容器所帶的電荷量為C8/0

【答案】B

【解析】A.如圖所示，金屬棒繞。。軸切割磁感線轉(zhuǎn)動(dòng)，棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E=Br-=?Br1ωA錯(cuò)誤；

22

F

B.電容器兩極板間電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)E,帶電微粒在兩極板間處于靜止?fàn)顟B(tài)，則qq=mg

a

旦=絲=dg=2dg

即〃/E-102~BrωB正確；

-Brω

2

C.電阻消耗的功率P=互=空2C錯(cuò)誤；

R4R

I）.電容器所帶的電荷量Q=CE=答01）錯(cuò)誤。

故選Bo

22.（2021?廣東）（多選）如圖所示，水平放置足夠長(zhǎng)光滑金屬導(dǎo)軌Hc和加，時(shí)與A平行，兒是以。為

圓心的圓弧導(dǎo)軌，圓弧6e左側(cè)和扇形Obc內(nèi)有方向如圖的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，金屬桿。尸的。端與e點(diǎn)用導(dǎo)線相接,

P端與圓弧尻■接觸良好，初始時(shí)，可滑動(dòng)的金屬桿MN靜止在平行導(dǎo)軌上，若桿OP繞0點(diǎn)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)內(nèi)

從人到C勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，回路中始終有電流，則此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的有（）

A.桿OP產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定B.桿OP受到的安培力不變

C.桿MN做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D.桿MN中的電流逐漸減小

【答案】AD

【解析】A.8轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=^Br2ω

因?yàn)?。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，所以桿郎產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定，故A正確；

BCD.桿利勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的感應(yīng)電流由"到、通過(guò)加，棒，由左手定則可知，，郵棒會(huì)向左

運(yùn)動(dòng)，，MV棒運(yùn)動(dòng)會(huì)切割磁感線，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)與原來(lái)電流方向相反，讓回路電流減小，HV棒所受合力為安培

力，電流減小，安培力會(huì)減小，加速度減小，故D正確，BC錯(cuò)誤。

故選AD。

23.（多選）如圖所示，用粗細(xì)均勻的銅導(dǎo)線制成半徑為人電阻為4斤的圓環(huán)，⑶為圓環(huán)的直徑，在⑶的

左右兩側(cè)均存在垂直圓環(huán)所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為8但方向相反。一根長(zhǎng)為2八電阻

為"的金屬棒MN繞著圓心。以角速度。順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),金屬棒與圓環(huán)緊密接觸。下列說(shuō)法正確的是（)

A.金屬棒MN中的電流大小為駕

B.圖示位置金屬棒MN兩端的電壓為哈

C.金屬棒MN在轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中電流方向不變

D.在轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，金屬棒MN上產(chǎn)生的焦耳熱為受黑

【答案】BD

【解析】A.金屬棒MN產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=∣fiωr2×2=Bωr2

電路的總電阻為Rn=R+R=R+噂胃=2R

心開(kāi)ii2R+2R

金屬棒中的電流大小為/=3=嚶選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

R總2R

B.圖示位置金屬棒MN兩端的電壓為路端電壓，即U=IR并=若選項(xiàng)B正確；

C.由右手定則可知，在圖示時(shí)刻，金屬棒中電流方向由"到此當(dāng)〃V在右側(cè)磁場(chǎng)〃M在左側(cè)磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)

電流由N流向由此可知金屬棒在轉(zhuǎn)動(dòng)一周過(guò)程中電流方向是發(fā)生變化的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.在轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，金屬棒MN上產(chǎn)生的焦耳熱為Q=/2R7

又T=空

ω

解得Q=空察選項(xiàng)D正確；

故選BD0

24.（2022?江蘇省阜寧中學(xué)高三階段練習(xí)）如圖，均勻磁場(chǎng)中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線框，半圓

直徑與磁場(chǎng)邊緣重合；磁場(chǎng)方向垂直于半圓面（紙面）向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為當(dāng)。使該線框從靜止開(kāi)始

繞過(guò)圓心0、垂直于半圓面的軸以角速度。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)半周，在線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流?，F(xiàn)使線框保持圖中所

示位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小從瓦開(kāi)始在△/時(shí)間內(nèi)均勻減小到零。為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動(dòng)半周過(guò)程中同樣大小的

電流，△￡應(yīng)為（）

A.—B.—C.-D.—

4ω2ωωω

【答案】C

【解析】設(shè)半圓弧的半徑為r,線框從靜止開(kāi)始繞圓心。以角速度3