專題14 電磁感應及電磁感應中的高科技問題-備戰(zhàn)2025年高考物理真題題源解密（解析版）

第第頁考情概覽：解讀近年命題思路和內(nèi)容要求，統(tǒng)計真題考查情況。2024年真題研析：分析命題特點，探尋?？家c，真題分類精講。近年真題精選：分類精選近年真題，把握命題趨勢。必備知識速記：歸納串聯(lián)解題必備知識，總結(jié)易錯易混點。名校模擬探源：精選適量名校模擬題，發(fā)掘高考命題之源。電磁感應命題解讀考向考查統(tǒng)計本類試題主要考查電磁感應中的一般問題。考向一方向判斷、大小計算2024·遼寧卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，12024·遼寧卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，1考向二旋轉(zhuǎn)切割2024·山東卷，12024·湖北卷，12023·重慶卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，12024·遼寧卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，1考向三電磁阻尼和渦流2024·福建卷，12024·河北卷，12023·廣東卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，12024·遼寧卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，1考向四自感2024·福建卷，12024·河北卷，12022·廣東卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，12024·遼寧卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，1考向五對比問題2024·河北卷，12024·貴州卷，12022·廣東卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，12024·遼寧卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，1電磁感應中的高科技問題命題解讀考向考查統(tǒng)計本類試題主要考查電磁感應中的高科技問題?？枷蛄鶞p震2024·遼寧卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，12024·遼寧卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，1考向七電磁彈射、電磁槍2024·山東卷，12024·湖北卷，12023·重慶卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，12024·遼寧卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，1考向八電磁阻尼2024·福建卷，12024·河北卷，12023·廣東卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，12024·遼寧卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，1考向九探測2024·福建卷，12024·河北卷，12022·廣東卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，12024·遼寧卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，1考向十繩系衛(wèi)星2024·河北卷，12024·貴州卷，12022·廣東卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，12024·遼寧卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，12024·湖北卷，1命題分析2024年高考各卷區(qū)物理試題均考查了電磁感應，有些聯(lián)系了高科技。預測2025年高考會繼續(xù)考查。試題精講考向一方向判斷、大小計算1.（2024年北京卷第6題）如圖所示，線圈M和線圈P繞在同一個鐵芯上，下列說法正確的是（）A.閉合開關(guān)瞬間，線圈M和線圈P相互吸引B.閉合開關(guān)，達到穩(wěn)定后，電流表的示數(shù)為0C.斷開開關(guān)瞬間，流過電流表的電流方向由a到bD.斷開開關(guān)瞬間，線圈P中感應電流的磁場方向向左【答案】B【解析】A．楞次定律閉合開關(guān)瞬間，由楞次定律可知，線圈P中感應電流的磁場與線圈M中電流的磁場方向相反，二者相互排斥，故A錯誤；B．閉合開關(guān)，達到穩(wěn)定后，通過線圈P的磁通量保持不變，感應電流為零，電流表的示數(shù)為零，故B正確；CD．斷開開關(guān)瞬間，通過線圈P的磁場方向向右，磁通量減小，由楞次定律可知感應電流的磁場方向向右，因此流過電流表的感應電流方向由b到a，故CD錯誤。故選B。2.（2024年北京卷第16題）（多選）用如圖1所示的實驗裝置探究影響感應電流方向的因素。如圖2所示，分別把條形磁體的N極或S極插入、拔出螺線管，觀察并標記感應電流的方向。關(guān)于本實驗，下列說法正確的是__________（填選項前的字母）。A．需要記錄感應電流的大小B．通過觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向確定感應電流的方向C．圖2中甲和乙表明，感應電流的方向與條形磁體的插入端是N極還是S極有關(guān)【答案】BC【解析】A．本實驗探究影響感應電流方向的因素，故不需要記錄感應電流的大小，故A錯誤；B．本實驗通過電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向確定感應電流的方向，故B正確；C．由題圖2甲和乙知，條形磁體插入N極和S極時，電流方向不同，故感應電流的方向與條形磁體的插入端是N還是S有關(guān)，故C正確。故選BC。3.（2024·江蘇卷·第9題）如圖所示，在絕緣的水平面上，有閉合的兩個線圈a、b，線圈a處在勻強磁場中，現(xiàn)將線圈a從磁場中勻速拉出，線圈a、b中產(chǎn)生的感應電流方向分別是（）A.順時針，順時針B.順時針，逆時針C.逆時針，順時針D.逆時針，逆時針【答案】A【解析】線圈a從磁場中勻速拉出的過程中穿過a線圈的磁通量在減小，則根據(jù)楞次定律可知a線圈的電流為順時針，由于線圈a從磁場中勻速拉出則a中產(chǎn)生的電流為恒定電流，則線圈a靠近線圈b的過程中線圈b的磁通量在向外增大，同理可得線圈b產(chǎn)生的磁場為順時針。故選A。4.（2024年甘肅卷第4題）如圖，相距為d的固定平行光滑金屬導軌與阻值為R的電阻相連，處在磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中長度為L的導體棒ab沿導軌向右做勻速直線運動，速度大小為v。則導體棒ab所受的安培力為（）A.，方向向左 B.，方向向右C.，方向向左 D.，方向向右【答案】A【解析】導體棒ab切割磁感線在電路部分得有效長度為d，故感應電動勢為回路中感應電流為根據(jù)右手定則，判斷電流方向為b流向a。故導體棒ab所受的安培力為方向向左。故選A。考向二旋轉(zhuǎn)切割5.（2024年湖南卷第4題）如圖，有一硬質(zhì)導線Oabc，其中是半徑為R的半圓弧，b為圓弧的中點，直線段Oa長為R且垂直于直徑ac。該導線在紙面內(nèi)繞O點逆時針轉(zhuǎn)動，導線始終在垂直紙面向里的勻強磁場中。則O、a、b、c各點電勢關(guān)系為（）A. B.C. D.【答案】C【解析】如圖，相當于Oa、Ob、Oc導體棒轉(zhuǎn)動切割磁感線，根據(jù)右手定則可知O點電勢最高；根據(jù)同時有可得得故選C。6.（2024年河北卷第15題）如圖，邊長為的正方形金屬細框固定放置在絕緣水平面上，細框中心O處固定一豎直細導體軸。間距為L、與水平面成角的平行導軌通過導線分別與細框及導體軸相連。導軌和細框分別處在與各自所在平面垂直的勻強磁場中，磁感應強度大小均為B。足夠長的細導體棒在水平面內(nèi)繞O點以角速度勻速轉(zhuǎn)動，水平放置在導軌上的導體棒始終靜止。棒在轉(zhuǎn)動過程中，棒在所受安培力達到最大和最小時均恰好能靜止。已知棒在導軌間的電阻值為R，電路中其余部分的電阻均不計，棒始終與導軌垂直，各部分始終接觸良好，不計空氣阻力，重力加速度大小為g。（1）求棒所受安培力的最大值和最小值。（2）鎖定棒，推動棒下滑，撤去推力瞬間，棒的加速度大小為a，所受安培力大小等于（1）問中安培力的最大值，求棒與導軌間的動摩擦因數(shù)?！敬鸢浮浚?），；（2）【解析】（1）當OA運動到正方形細框?qū)蔷€瞬間，切割的有效長度最大，，此時感應電流最大，CD棒所受的安培力最大，根據(jù)法拉第電磁感應定律得根據(jù)閉合電路歐姆定律得故CD棒所受的安培力最大為當OA運動到與細框一邊平行時瞬間，切割的有效長度最短，感應電流最小，CD棒受到的安培力最小，得故CD棒所受的安培力最小為（2）當CD棒受到的安培力最小時根據(jù)平衡條件得當CD棒受到的安培力最大時根據(jù)平衡條件得聯(lián)立解得撤去推力瞬間，根據(jù)牛頓第二定律得 解得考向三電磁阻尼和渦流7.（2024年湖北卷第1題）《夢溪筆談》中記錄了一次罕見的雷擊事件：房屋被雷擊后，屋內(nèi)的銀飾、寶刀等金屬熔化了，但是漆器、刀鞘等非金屬卻完好（原文為：有一木格，其中雜貯諸器，其漆器銀扣者，銀悉熔流在地，漆器曾不焦灼。有一寶刀，極堅鋼，就刀室中熔為汁，而室亦儼然）。導致金屬熔化而非金屬完好的原因可能為（）A.摩擦 B.聲波 C.渦流 D.光照【答案】C【解析】在雷擊事件中金屬和非金屬都經(jīng)歷了摩擦，聲波和光照的影響，而金屬能夠因電磁感應產(chǎn)生渦流非金屬不能，因此可能原因為渦流。故選C。8.（2024年山東卷第11題）（多選）如圖所示，兩條相同的半圓弧形光滑金屬導軌固定在水平桌面上，其所在平面豎直且平行，導軌最高點到水平桌面的距離等于半徑，最低點的連線OO'與導軌所在豎直面垂直?？臻g充滿豎直向下的勻強磁場（圖中未畫出），導軌左端由導線連接?，F(xiàn)將具有一定質(zhì)量和電阻的金屬棒MN平行OO'放置在導軌圖示位置，由靜止釋放。MN運動過程中始終平行于OO'且與兩導軌接觸良好，不考慮自感影響，下列說法正確的是（）A.MN最終一定靜止于OO'位置B.MN運動過程中安培力始終做負功C.從釋放到第一次到達OO'位置過程中，MN的速率一直在增大D.從釋放到第一次到達OO'位置過程中，MN中電流方向由M到N【答案】ABD【解析】A．由于金屬棒MN運動過程切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢，回路有感應電流，產(chǎn)生焦耳熱，金屬棒MN的機械能不斷減小，由于金屬導軌光滑，所以經(jīng)過多次往返運動，MN最終一定靜止于OO'位置，故A正確；B．當金屬棒MN向右運動，根據(jù)右手定則可知，MN中電流方向由M到N，根據(jù)左手定則，可知金屬棒MN受到的安培力水平向左，則安培力做負功；當金屬棒MN向左運動，根據(jù)右手定則可知，MN中電流方向由N到M，根據(jù)左手定則，可知金屬棒MN受到的安培力水平向右，則安培力做負功；可知MN運動過程中安培力始終做負功，故B正確；C．金屬棒MN從釋放到第一次到達OO'位置過程中，由于在OO'位置重力沿切線方向的分力為0，可知在到達OO'位置之前的位置，重力沿切線方向的分力已經(jīng)小于安培力沿切線方向的分力，金屬棒MN已經(jīng)做減速運動，故C錯誤；D．從釋放到第一次到達OO'位置過程中，根據(jù)右手定則可知，MN中電流方向由M到N，故D正確。故選ABD。考向四自感9.（2024年1月浙江卷第13題）若通以電流I的圓形線圈在線圈內(nèi)產(chǎn)生的磁場近似為方向垂直線圈平面的勻強磁場，其大?。╧的數(shù)量級為）。現(xiàn)有橫截面半徑為的導線構(gòu)成半徑為的圓形線圈處于超導狀態(tài)，其電阻率上限為。開始時線圈通有的電流，則線圈的感應電動勢大小的數(shù)量級和一年后電流減小量的數(shù)量級分別為（）A.， B.， C.， D.，【答案】D【解析】線圈中電流的減小將在線圈內(nèi)導致自感電動勢，故其中L代表線圈的自感系數(shù)，有在計算通過線圈的磁通量時，以導線附近即處的B為最大，而該處B又可把線圈當成無限長載流導線所產(chǎn)生的，根據(jù)題意則根據(jù)電阻定律有聯(lián)立解得A，V則線圈的感應電動勢大小的數(shù)量級和一年后電流減小量的數(shù)量級分別為，。故選D?？枷蛭鍖Ρ?0.（2024年遼寧卷第9題）（多選）如圖，兩條“∧”形的光滑平行金屬導軌固定在絕緣水平面上，間距為L，左、右兩導軌面與水平面夾角均為30°，均處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度大小分別為2B和B。將有一定阻值的導體棒ab、cd放置在導軌上，同時由靜止釋放，兩棒在下滑過程中始終與導軌垂直并接觸良好，ab、cd的質(zhì)量分別為2m和m，長度均為L。導軌足夠長且電阻不計，重力加速度為g，兩棒在下滑過程中（）A.回路中的電流方向為abcda B.ab中電流趨于C.ab與cd加速度大小之比始終為2︰1 D.兩棒產(chǎn)生電動勢始終相等【答案】AB【解析】A．兩導體棒沿軌道向下滑動，根據(jù)右手定則可知回路中的電流方向為abcda；故A正確；BC．設(shè)回路中的總電阻為R，對于任意時刻當電路中的電流為I時，對ab根據(jù)牛頓第二定律得對cd故可知分析可知兩個導體棒產(chǎn)生的電動勢相互疊加，隨著導體棒速度的增大，回路中的電流增大，導體棒受到的安培力在增大，故可知當安培力沿導軌方向的分力與重力沿導軌向下的分力平衡時導體棒將勻速運動，此時電路中的電流達到穩(wěn)定值，此時對ab分析可得解得故B正確，C錯誤；D．根據(jù)前面分析可知，故可知兩導體棒速度大小始終相等，由于兩邊磁感應強度不同，故產(chǎn)生的感應電動勢不等，故D錯誤。故選AB。11.（2024年全國甲卷第12題）如圖，金屬導軌平行且水平放置，導軌間距為L，導軌光滑無摩擦。定值電阻大小為R，其余電阻忽略不計，電容大小為C。在運動過程中，金屬棒始終與導軌保持垂直。整個裝置處于豎直方向且磁感應強度為B的勻強磁場中。(1)開關(guān)S閉合時，對金屬棒施加以水平向右的恒力，金屬棒能達到的最大速度為v0。當外力功率為定值電阻功率的兩倍時，求金屬棒速度v的大小。(2)當金屬棒速度為v時，斷開開關(guān)S，改變水平外力并使金屬棒勻速運動。當外力功率為定值電阻功率的兩倍時，求電容器兩端的電壓以及從開關(guān)斷開到此刻外力所做的功?！敬鸢浮浚?）；（2），【解析】（1）開關(guān)S閉合后，當外力與安培力相等時，金屬棒的速度最大，則由閉合電路歐姆定律金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢為聯(lián)立可得，恒定的外力為在加速階段，外力的功率為定值電阻功率為若時，即化簡可得金屬棒速度v的大小為（2）斷開開關(guān)S，電容器充電，則電容器與定值電阻串聯(lián)，則有當金屬棒勻速運動時，電容器不斷充電，電荷量q不斷增大，電路中電流不斷減小，則金屬棒所受安培力不斷減小，而拉力的功率定值電阻功率當時有可得根據(jù)可得此時電容器兩端電壓為從開關(guān)斷開到此刻外力所做的功為其中聯(lián)立可得考向六減震12.（2024年1月浙江卷第21題第1問）如圖1所示，掃描隧道顯微鏡減振裝置由絕緣減振平臺和磁阻尼減振器組成。平臺通過三根關(guān)于軸對稱分布的相同輕桿懸掛在輕質(zhì)彈簧的下端O，彈簧上端固定懸掛在點，三個相同的關(guān)于軸對稱放置的減振器位于平臺下方。如圖2所示，每個減振器由通過絕緣輕桿固定在平臺下表面的線圈和固定在桌面上能產(chǎn)生輻向磁場的鐵磁體組成，輻向磁場分布關(guān)于線圈中心豎直軸對稱，線圈所在處磁感應強度大小均為B。處于靜止狀態(tài)的平臺受到外界微小擾動，線圈在磁場中做豎直方向的阻尼運動，其位移隨時間變化的圖像如圖3所示。已知時速度為，方向向下，、時刻的振幅分別為，。平臺和三個線圈的總質(zhì)量為m，彈簧的勁度系數(shù)為k，每個線圈半徑為r、電阻為R。當彈簧形變量為時，其彈性勢能為。不計空氣阻力，求（1）平臺靜止時彈簧的伸長量；（2）時，每個線圈所受到安培力F的大??；（3）在時間內(nèi)，每個線圈產(chǎn)生的焦耳熱Q；（4）在時間內(nèi)，彈簧彈力沖量的大小。【答案】（1）；（2）；（3）；（4）【解析】（1）平臺靜止時，穿過三個線圈的的磁通量不變，線圈中不產(chǎn)生感應電流，線圈不受到安培力作用，O點受力平衡，因此由胡克定律可知此時彈簧的伸長量（2）在時速度為，設(shè)每個線圈的周長為L，由電磁感應定律可得線圈中產(chǎn)生的感應電流每個線圈所受到安培力F的大?。?）由減震器的作用平臺上下不移動，由能量守恒定律可得平臺在時間內(nèi)，振動時能量的減少量為，由能量守恒定律在時間內(nèi)，振動時能量的減少轉(zhuǎn)化為線圈的焦耳熱，可知每個線圈產(chǎn)生的焦耳熱（4）取向上為正方向，全程由動量定理可得其中聯(lián)立解得彈簧彈力沖量的大小為13.（2024年廣東卷第4題）電磁俘能器可在汽車發(fā)動機振動時利用電磁感應發(fā)電實現(xiàn)能量回收，結(jié)構(gòu)如圖甲所示。兩對永磁鐵可隨發(fā)動機一起上下振動，每對永磁鐵間有水平方向的勻強磁場，磁感應強度大小均為B．磁場中，邊長為L的正方形線圈豎直固定在減震裝置上。某時刻磁場分布與線圈位置如圖乙所示，永磁鐵振動時磁場分界線不會離開線圈。關(guān)于圖乙中的線圈。下列說法正確的是（）A.穿過線圈的磁通量為B.永磁鐵相對線圈上升越高，線圈中感應電動勢越大C.永磁鐵相對線圈上升越快，線圈中感應電動勢越小D.永磁鐵相對線圈下降時，線圈中感應電流的方向為順時針方向【答案】D【解析】A．根據(jù)圖乙可知此時穿過線圈的磁通量為0，故A錯誤；BC．根據(jù)法拉第電磁感應定律可知永磁鐵相對線圈上升越快，磁通量變化越快，線圈中感應電動勢越大，故BC錯誤；D．永磁鐵相對線圈下降時，根據(jù)安培定則可知線圈中感應電流的方向為順時針方向，故D正確。故選D。考向七電磁彈射、電磁槍14.（2024年北京卷第20題）如圖甲所示為某種“電磁槍”的原理圖。在豎直向下的勻強磁場中，兩根相距L的平行長直金屬導軌水平放置，左端接電容為C的電容器，一導體棒放置在導軌上，與導軌垂直且接觸良好，不計導軌電阻及導體棒與導軌間的摩擦。已知磁場的磁感應強度大小為B，導體棒的質(zhì)量為m、接入電路的電阻為R。開關(guān)閉合前電容器的電荷量為Q。（1）求閉合開關(guān)瞬間通過導體棒的電流I；（2）求閉合開關(guān)瞬間導體棒的加速度大小a；（3）在圖乙中定性畫出閉合開關(guān)后導體棒的速度v隨時間t的變化圖線。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）開關(guān)閉合前電容器的電荷量為Q，則電容器兩極板間電壓開關(guān)閉合瞬間，通過導體棒的電流解得閉合開關(guān)瞬間通過導體棒的電流為（2）開關(guān)閉合瞬間由牛頓第二定律有將電流I代入解得（3）由（2）中結(jié)論可知，隨著電容器放電，所帶電荷量不斷減少，所以導體棒的加速度不斷減小，其v-t圖線如圖所示考向八電磁阻尼15.（2024年廣西卷第15題）某興趣小組為研究非摩擦形式的阻力設(shè)計了如圖甲的模型。模型由大齒輪、小齒輪、鏈條、阻力裝置K及絕緣圓盤等組成。K由固定在絕緣圓盤上兩個完全相同的環(huán)狀扇形線圈、組成。小齒輪與絕緣圓盤固定于同一轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)軸軸線位于磁場邊界處，方向與磁場方向平行，勻強磁場磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向里，與K所在平面垂直。大、小齒輪半徑比為n，通過鏈條連接。K的結(jié)構(gòu)參數(shù)見圖乙，其中，每個線圈的圓心角為，圓心在轉(zhuǎn)軸軸線上，電阻為R。不計摩擦，忽略磁場邊界處的磁場，若大齒輪以的角速度保持勻速轉(zhuǎn)動，以線圈的ab邊某次進入磁場時為計時起點，求K轉(zhuǎn)動一周。（1）不同時間線圈受到的安培力大??；（2）流過線圈的電流有效值；（3）裝置K消耗的平均電功率?！敬鸢浮浚?）見解析；（2）；（3）【解析】（1）由題意知大齒輪以的角速度保持勻速轉(zhuǎn)動，大小齒輪線速度相等，則，可得小齒輪轉(zhuǎn)動的角速度為轉(zhuǎn)動周期為以線圈的ab邊某次進入磁場時為計時起點，到cd邊進入磁場，經(jīng)歷的時間為這段時間內(nèi)線圈產(chǎn)生電動勢為電流為受到的安培力大小當ab邊和cd邊均進入磁場后到ab邊離開磁場，經(jīng)歷的時間為由于M1線圈磁通量不變，無感應電流，安培力大小為0；當M1線圈ab邊離開磁場到cd邊離開磁場，經(jīng)歷的時間為此時的安培力大小由前面分析可知方向與進入時相反；當M1線圈cd邊離開磁場到ab邊進入磁場，經(jīng)歷的時間為同理可知安培力為0。（2）根據(jù)（1）可知設(shè)流過線圈的電流有效值為I，則根據(jù)有效值定義有其中，聯(lián)立解得（3）根據(jù)題意可知流過線圈和的電流有效值相同，則在一個周期內(nèi)裝置K消耗的平均電功率為考向一方向判斷、大小計算1.（2023年山東卷第12題）（多選）足夠長U形導軌平置在光滑水平絕緣桌面上，寬為，電阻不計。質(zhì)量為、長為、電阻為的導體棒MN放置在導軌上，與導軌形成矩形回路并始終接觸良好，I和Ⅱ區(qū)域內(nèi)分別存在豎直方向的勻強磁場，磁感應強度分別為和，其中，方向向下。用不可伸長的輕繩跨過固定輕滑輪將導軌CD段中點與質(zhì)量為的重物相連，繩與CD垂直且平行于桌面。如圖所示，某時刻MN、CD同時分別進入磁場區(qū)域I和Ⅱ并做勻速直線運動，MN、CD與磁場邊界平行。MN的速度，CD的速度為且，MN和導軌間的動摩擦因數(shù)為0.2。重力加速度大小取，下列說法正確的是（）A.的方向向上 B.的方向向下 C. D.【答案】BD【解析】AB．導軌的速度，因此對導體棒受力分析可知導體棒受到向右的摩擦力以及向左的安培力，摩擦力大小為導體棒安培力大小為由左手定則可知導體棒的電流方向為，導體框受到向左的摩擦力，向右的拉力和向右的安培力，安培力大小為由左手定則可知的方向為垂直直面向里，A錯誤B正確；CD．對導體棒分析對導體框分析電路中的電流為聯(lián)立解得C錯誤D正確；故選BD。2.（2023年天津卷第11題）如圖，如圖所示，一不可伸長的輕繩上端固定，下端系在單匝勻質(zhì)正方形金屬框上邊中點O處，框處于靜止狀態(tài)。一個三角形區(qū)域的頂點與O點重合，框的下邊完全處在該區(qū)域中。三角形區(qū)域內(nèi)加有隨時間變化的勻強磁場，磁感應強度大小B與時間t的關(guān)系為B=kt（k>0的常數(shù)），磁場與框平面垂直，框的面積為框內(nèi)磁場區(qū)域面積的2倍，金屬框質(zhì)量為m，電阻為R，邊長為l，重力加速度g，求：（1）金屬框中的感應電動勢大小E；（2）金屬框開始向上運動的時刻t0；【答案】（1）；（2）【解析】（1）根據(jù)法拉第電磁感應定律有（2）由圖可知線框受到安培力為當線框開始向上運動時有mg=FA解得3.（2022年浙江1月卷第13題）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、磁感應強度大小B=kt的勻強磁場，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、高度為h、半徑為r、厚度為d（d?r），則（）

A.從上向下看，圓管中的感應電流為逆時針方向B.圓管的感應電動勢大小為C.圓管的熱功率大小為D.輕繩對圓管的拉力隨時間減小【答案】C【解析】A．穿過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，圓管中的感應電流為順時針方向，選項A錯誤；B．圓管的感應電動勢大小為選項B錯誤；C．圓管的電阻圓管的熱功率大小為選項C正確；D．根據(jù)左手定則可知，圓管中各段所受受安培力方向指向圓管的軸線，則輕繩對圓管的拉力的合力始終等于圓管的重力，不隨時間變化，選項D錯誤。故選C。4.（2022年全國乙卷第11題）如圖，一不可伸長的細繩的上端固定，下端系在邊長為的正方形金屬框的一個頂點上。金屬框的一條對角線水平，其下方有方向垂直于金屬框所在平面的勻強磁場。已知構(gòu)成金屬框的導線單位長度的阻值為；在到時間內(nèi)，磁感應強度大小隨時間t的變化關(guān)系為。求:（1）時金屬框所受安培力的大小；（2）在到時間內(nèi)金屬框產(chǎn)生的焦耳熱?！敬鸢浮浚?）；（2）0.016J【解析】（1）金屬框的總電阻為金屬框中產(chǎn)生的感應電動勢為金屬框中的電流為t=2.0s時磁感應強度為金屬框處于磁場中的有效長度為

此時金屬框所受安培力大小為（2）內(nèi)金屬框產(chǎn)生的焦耳熱為5.（2022年北京卷第11題）如圖所示平面內(nèi)，在通有圖示方向電流I的長直導線右側(cè)，固定一矩形金屬線框，邊與導線平行。調(diào)節(jié)電流I使得空間各點的磁感應強度隨時間均勻增加，則（）A.線框中產(chǎn)生的感應電流方向為B.線框中產(chǎn)生的感應電流逐漸增大C.線框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，通電直導線右側(cè)的磁場方向垂直于紙面向里，磁感應強度隨時間均勻增加，根據(jù)楞次定律可知線框中產(chǎn)生的感應電流方向為，A錯誤；B．線框中產(chǎn)生的感應電流為空間各點的磁感應強度隨時間均勻增加，故線框中產(chǎn)生的感應電流不變，B錯誤；C．線框邊感應電流保持不變，磁感應強度隨時間均勻增加，根據(jù)安培力表達式，故所受的安培力變大，C錯誤；D．線框所處空間的磁場方向垂直紙面向里，線框中產(chǎn)生的感應電流方向為，根據(jù)左手定則可知，線框邊所受的安培力水平向右，線框邊所受的安培力水平向左。通電直導線的磁場分部特點可知邊所處的磁場較大，根據(jù)安培力表達式可知，線框整體受到的安培力方向水平向右，D正確。故選D6.（2022年河北卷第5題）將一根絕緣硬質(zhì)細導線順次繞成如圖所示的線圈，其中大圓面積為，小圓面積均為，垂直線圈平面方向有一隨時間t變化的磁場，磁感應強度大小，和均為常量，則線圈中總的感應電動勢大小為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】由法拉第電磁感應定律可得大圓線圈產(chǎn)生的感應電動勢每個小圓線圈產(chǎn)生的感應電動勢由線圈的繞線方式和楞次定律可得大、小圓線圈產(chǎn)生的感應電動勢方向相同，故線圈中總的感應電動勢大小為故D正確，ABC錯誤。故選D。7.（2022年重慶卷第13題）某同學以金屬戒指為研究對象，探究金屬物品在變化磁場中的熱效應。如圖所示，戒指可視為周長為L、橫截面積為S、電阻率為的單匝圓形線圈，放置在勻強磁場中，磁感應強度方向垂直于戒指平面。若磁感應強度大小在時間內(nèi)從0均勻增加到，求：（1）戒指中的感應電動勢和電流；（2）戒指中電流的熱功率。【答案】（1），；（2）【解析】（1）設(shè)戒指的半徑為，則有磁感應強度大小在時間內(nèi)從0均勻增加到，產(chǎn)生感應電動勢為可得戒指的電阻為則戒指中的感應電流為（2）戒指中電流的熱功率為8.（2021年河北卷第7題）如圖，兩光滑導軌水平放置在豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度大小為B，導軌間距最窄處為一狹縫，取狹縫所在處O點為坐標原點，狹縫右側(cè)兩導軌與x軸夾角均為，一電容為C的電容器與導軌左端相連，導軌上的金屬棒與x軸垂直，在外力F作用下從O點開始以速度v向右勻速運動，忽略所有電阻，下列說法正確的是（）

A.通過金屬棒的電流為B.金屬棒到達時，電容器極板上的電荷量為C.金屬棒運動過程中，電容器的上極板帶負電D.金屬棒運動過程中，外力F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帶正電，C錯誤；A．由題知導體棒勻速切割磁感線，根據(jù)幾何關(guān)系切割長度為L=2xtanθ，x=vt則產(chǎn)生的感應電動勢為E=2Bv2ttanθ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=2BCv2ttanθ則流過導體棒的電流I==2BCv2tanθA正確；B．當金屬棒到達x0處時，導體棒產(chǎn)生的感應電動勢為E′=2Bvx0tanθ則電容器的電荷量為Q=CE′=2BCvx0tanθB錯誤；D．由于導體棒做勻速運動則F=F安=BIL由選項A可知流過導體棒的電流I恒定，但L與t成正比，則F為變力，再根據(jù)力做功的功率公式P=Fv可看出F為變力，v不變則功率P隨力F變化而變化；D錯誤；故選A。考向二旋轉(zhuǎn)切割9.（2023年江蘇卷第8題）如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，OC導體棒的O端位于圓心，棒的中點A位于磁場區(qū)域的邊緣?，F(xiàn)使導體棒繞O點在紙面內(nèi)逆時針轉(zhuǎn)動。O、A、C點電勢分別為φ0、φA、φC，則（）A.φO>φC B.φC>φA C.φO=φA D.φO－φA=φA－φC【答案】A【解析】ABC．由題圖可看出OA導體棒轉(zhuǎn)動切割磁感線，則根據(jù)右手定則可知φO>φA其中導體棒AC段不在磁場中，不切割磁感線，電流為0，則φC=φA，A正確、BC錯誤；D．根據(jù)以上分析可知φO－φA>0，φA－φC=0則φO－φA>φA－φCD錯誤。故選A。10.（2022年浙江1月卷第21題）如圖所示，水平固定一半徑r=0.2m的金屬圓環(huán)，長均為r，電阻均為R0的兩金屬棒沿直徑放置，其中一端與圓環(huán)接觸良好，另一端固定在過圓心的導電豎直轉(zhuǎn)軸OO′上，并隨軸以角速度=600rad/s勻速轉(zhuǎn)動，圓環(huán)內(nèi)左半圓均存在磁感應強度大小為B1的勻強磁場。圓環(huán)邊緣、與轉(zhuǎn)軸良好接觸的電刷分別與間距l(xiāng)1的水平放置的平行金屬軌道相連，軌道間接有電容C=0.09F的電容器，通過單刀雙擲開關(guān)S可分別與接線柱1、2相連。電容器左側(cè)寬度也為l1、長度為l2、磁感應強度大小為B2的勻強磁場區(qū)域。在磁場區(qū)域內(nèi)靠近左側(cè)邊緣處垂直軌道放置金屬棒ab，磁場區(qū)域外有間距也為l1的絕緣軌道與金屬軌道平滑連接，在絕緣軌道的水平段上放置“［”形金屬框fcde。棒ab長度和“［”形框的寬度也均為l1、質(zhì)量均為m=0.01kg，de與cf長度均為l3=0.08m，已知l1=0.25m，l2=0.068m，B1=B2=1T、方向均為豎直向上；棒ab和“［”形框的cd邊的電阻均為R=0.1，除已給電阻外其他電阻不計，軌道均光滑，棒ab與軌道接觸良好且運動過程中始終與軌道垂直。開始時開關(guān)S和接線柱1接通，待電容器充電完畢后，將S從1撥到2，電容器放電，棒ab被彈出磁場后與“［”形框粘在一起形成閉合框abcd，此時將S與2斷開，已知框abcd在傾斜軌道上重心上升0.2m后返回進入磁場。（1）求電容器充電完畢后所帶的電荷量Q，哪個極板（M或N）帶正電？（2）求電容器釋放的電荷量；（3）求框abcd進入磁場后，ab邊與磁場區(qū)域左邊界的最大距離x?！敬鸢浮浚?）0.54C；M板；（2）0.16C；（3）0.14m【解析】（1）開關(guān)S和接線柱1接通，電容器充電充電過程，對繞轉(zhuǎn)軸OO′轉(zhuǎn)動的棒由右手定則可知其動生電源的電流沿徑向向外，即邊緣為電源正極，圓心為負極，則M板充正電；根據(jù)法拉第電磁感應定律可知則電容器的電量為（2）電容器放電過程有棒ab被彈出磁場后與“［”形框粘在一起的過程有棒的上滑過程有聯(lián)立解得（3）設(shè)導體框在磁場中減速滑行的總路程為，由動量定理可得勻速運動距離為則11.（2021年廣東卷第10題）如圖所示，水平放置足夠長光滑金屬導軌和，與平行，是以O(shè)為圓心的圓弧導軌，圓弧左側(cè)和扇形內(nèi)有方向如圖的勻強磁場，金屬桿的O端與e點用導線相接，P端與圓弧接觸良好，初始時，可滑動的金屬桿靜止在平行導軌上，若桿繞O點在勻強磁場區(qū)內(nèi)從b到c勻速轉(zhuǎn)動時，回路中始終有電流，則此過程中，下列說法正確的有（）A.桿產(chǎn)生感應電動勢恒定B.桿受到的安培力不變C.桿做勻加速直線運動D.桿中的電流逐漸減小【答案】AD【解析】A．OP轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢為因為OP勻速轉(zhuǎn)動，所以桿OP產(chǎn)生的感應電動勢恒定，故A正確；BCD．桿OP勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的感應電動勢產(chǎn)生的感應電流由M到N通過MN棒，由左手定則可知，MN棒會向左運動，MN棒運動會切割磁感線，產(chǎn)生電動勢與原來電流方向相反，讓回路電流減小，MN棒所受合力為安培力，電流減小，安培力會減小，加速度減小，故D正確，BC錯誤。故選AD?？枷蛉姶抛枘岷蜏u流12.（2023年全國甲卷第8題）（多選）一有機玻璃管豎直放在水平地面上，管上有漆包線繞成的線圈，線圈的兩端與電流傳感器相連，線圈在玻璃管上部的5匝均勻分布，下部的3匝也均勻分布，下部相鄰兩匝間的距離大于上部相鄰兩匝間的距離。如圖（a）所示?，F(xiàn)讓一個很小的強磁體在玻璃管內(nèi)沿軸線從上端口由靜止下落，電流傳感器測得線圈中電流I隨時間t的變化如圖（b）所示。則（）A.小磁體在玻璃管內(nèi)下降速度越來越快B.下落過程中，小磁體的N極、S極上下顛倒了8次C.下落過程中，小磁體受到的電磁阻力始終保持不變D.與上部相比，小磁體通過線圈下部的過程中，磁通量變化率的最大值更大【答案】AD【解析】AD．電流的峰值越來越大，即小磁鐵在依次穿過每個線圈的過程中磁通量的變化率越來越快，因此小磁體的速度越來越大，AD正確；B．假設(shè)小磁體是N極向下穿過線圈，則在穿入靠近每匝線圈的過程中磁通量向下增加，根據(jù)楞次定律可知線圈中產(chǎn)生逆時針的電流，而在穿出遠離每匝線圈的過程中磁通量向下減少產(chǎn)生順時針的電流，即電流方向相反，與題干圖中描述的穿過線圈的過程電流方向變化相符，S極向下同理；所以磁鐵穿過8匝線圈過程中會出現(xiàn)8個這樣的圖像，并且隨下落速度的增加，感應電流的最大值逐漸變大，所以磁體下落過程中磁極的N、S極沒有顛倒，選項B錯誤；C．線圈可等效為條形磁鐵，線圈的電流越大則磁性越強，因此電流的大小是變化的小磁體受到的電磁阻力是變化的，不是一直不變的，C錯誤。故選AD。13.（2023年全國乙卷第4題）一學生小組在探究電磁感應現(xiàn)象時，進行了如下比較實驗。用圖（a）所示的纏繞方式，將漆包線分別繞在幾何尺寸相同的有機玻璃管和金屬鋁管上，漆包線的兩端與電流傳感器接通。兩管皆豎直放置，將一很小的強磁體分別從管的上端由靜止釋放，在管內(nèi)下落至管的下端。實驗中電流傳感器測得的兩管上流過漆包線的電流I隨時間t的變化分別如圖（b）和圖（c）所示，分析可知（）A.圖（c）是用玻璃管獲得的圖像B.在鋁管中下落，小磁體做勻變速運動C.在玻璃管中下落，小磁體受到的電磁阻力始終保持不變D.用鋁管時測得的電流第一個峰到最后一個峰的時間間隔比用玻璃管時的短【答案】A【解析】A．強磁體在鋁管中運動，鋁管會形成渦流，玻璃是絕緣體故強磁體在玻璃管中運動，玻璃管不會形成渦流。強磁體在鋁管中加速后很快達到平衡狀態(tài)，做勻速直線運動，而玻璃管中的磁體則一直做加速運動，故由圖像可知圖（c）的脈沖電流峰值不斷增大，說明強磁體的速度在增大，與玻璃管中磁體的運動情況相符，A正確；B．在鋁管中下落，脈沖電流的峰值一樣，磁通量的變化率相同，故小磁體做勻速運動，B錯誤；C．在玻璃管中下落，玻璃管為絕緣體，線圈的脈沖電流峰值增大，電流不斷在變化，故小磁體受到的電磁阻力在不斷變化，C錯誤；D．強磁體分別從管的上端由靜止釋放，在鋁管中，磁體在線圈間做勻速運動，玻璃管中磁體在線圈間做加速運動，故用鋁管時測得的電流第一個峰到最后一個峰的時間間隔比用玻璃管時的長，D錯誤。故選A。14.（2021年北京卷第11題）某同學搬運如圖所示的磁電式電流表時，發(fā)現(xiàn)表針晃動劇烈且不易停止。按照老師建議，該同學在兩接線柱間接一根導線后再次搬運，發(fā)現(xiàn)表針晃動明顯減弱且能很快停止。下列說法正確的是（）A.未接導線時，表針晃動過程中表內(nèi)線圈不產(chǎn)生感應電動勢B.未接導線時，表針晃動劇烈是因為表內(nèi)線圈受到安培力的作用C.接上導線后，表針晃動過程中表內(nèi)線圈不產(chǎn)生感應電動勢D.接上導線后，表針晃動減弱是因為表內(nèi)線圈受到安培力的作用【答案】D【解析】A．未接導線時，表針晃動過程中導線切割磁感線，表內(nèi)線圈會產(chǎn)生感應電動勢，故A錯誤；B．未接導線時，未連成閉合回路，沒有感應電流，所以不受安培力，故B錯誤；CD．接上導線后，表針晃動過程中表內(nèi)線圈產(chǎn)生感應電動勢，根據(jù)楞次定律可知，表針晃動減弱是因為表內(nèi)線圈受到安培力的作用，故C錯誤D正確。故選D。15.（2021年北京卷第7題）如圖所示，在豎直向下的勻強磁場中，水平U型導體框左端連接一阻值為R的電阻，質(zhì)量為m、電阻為r的導體棒ab置于導體框上。不計導體框的電阻、導體棒與框間的摩擦。ab以水平向右的初速度v0開始運動，最終停在導體框上。在此過程中（）

A.導體棒做勻減速直線運動 B.導體棒中感應電流的方向為C.電阻R消耗的總電能為 D.導體棒克服安培力做的總功小于【答案】C【解析】AB．導體棒向右運動，根據(jù)右手定則，可知電流方向為b到a，再根據(jù)左手定則可知，導體棒向到向左的安培力，根據(jù)法拉第電磁感應定律，可得產(chǎn)生的感應電動勢為感應電流為故安培力為根據(jù)牛頓第二定律有可得隨著速度減小，加速度不斷減小，故導體棒不是做勻減速直線運動，故AB錯誤；C．根據(jù)能量守恒定律，可知回路中產(chǎn)生的總熱量為因R與r串聯(lián)，則產(chǎn)生的熱量與電阻成正比，則R產(chǎn)生的熱量為故C正確；D．整個過程只有安培力做負功，根據(jù)動能定理可知，導體棒克服安培力做的總功等于，故D錯誤。故選C?？枷蛩淖愿?6.（2023年北京卷第5題）如圖所示，L是自感系數(shù)很大、電阻很小的線圈，P、Q是兩個相同的小燈泡，開始時，開關(guān)S處于閉合狀態(tài)，P燈微亮，Q燈正常發(fā)光，斷開開關(guān)（）A.P與Q同時熄滅 B.P比Q先熄滅C.Q閃亮后再熄滅 D.P閃亮后再熄滅【答案】D【解析】由題知，開始時，開關(guān)S閉合時，由于L的電阻很小，Q燈正常發(fā)光，P燈微亮，斷開開關(guān)前通過Q燈的電流遠大于通過P燈的電流，斷開開關(guān)時，Q所在電路未閉合，立即熄滅，由于自感，L中產(chǎn)生感應電動勢，與P組成閉合回路，故P燈閃亮后再熄滅。故選D。17.（2021年北京卷第19題）類比是研究問題的常用方法。（1）情境1：物體從靜止開始下落，除受到重力作用外，還受到一個與運動方向相反的空氣阻力（k為常量）的作用。其速率v隨時間t的變化規(guī)律可用方程（①式）描述，其中m為物體質(zhì)量，G為其重力。求物體下落的最大速率。（2）情境2：如圖1所示，電源電動勢為E，線圈自感系數(shù)為L，電路中的總電阻為R。閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)電路中電流I隨時間t的變化規(guī)律與情境1中物體速率v隨時間t的變化規(guī)律類似。類比①式，寫出電流I隨時間t變化的方程；并在圖2中定性畫出I-t圖線。

（3）類比情境1和情境2中的能量轉(zhuǎn)化情況，完成下表。情境1情境2物體重力勢能的減少量物體動能的增加量電阻R上消耗的電能【答案】（1）；（2）a.，b.；（3）見解析【解析】（1）當物體下落速度達到最大速度時，加速度為零，有得（2）a.由閉合電路的歐姆定理有b.由自感規(guī)律可知，線圈產(chǎn)生的自感電動勢阻礙電流，使它逐漸變大，電路穩(wěn)定后自感現(xiàn)象消失，I-t圖線如答圖2

（3）各種能量轉(zhuǎn)化的規(guī)律如圖所示情境1情境2電源提供的電能線圈磁場能的增加量克服阻力做功消耗的機械能考向五對比18.（2023年北京卷第9題）如圖所示，光滑水平面上的正方形導線框，以某一初速度進入豎直向下的勻強磁場并最終完全穿出。線框的邊長小于磁場寬度。下列說法正確的是（）A.線框進磁場的過程中電流方向為順時針方向B.線框出磁場的過程中做勻減速直線運動C.線框在進和出的兩過程中產(chǎn)生的焦耳熱相等D.線框在進和出的兩過程中通過導線橫截面的電荷量相等【答案】D【解析】A．線框進磁場的過程中由楞次定律知電流方向為逆時針方向，A錯誤；B．線框出磁場的過程中，根據(jù)E=Blv聯(lián)立有由于線框出磁場過程中由左手定則可知線框受到的安培力向左，則v減小，線框做加速度減小的減速運動，B錯誤；C．由能量守恒定律得線框產(chǎn)生焦耳熱Q=FAL其中線框進出磁場時均做減速運動，但其進磁場時的速度大，安培力大，產(chǎn)生的焦耳熱多，C錯誤；D．線框在進和出的兩過程中通過導線橫截面的電荷量其中，則聯(lián)立有由于線框在進和出的兩過程中線框的位移均為L，則線框在進和出的兩過程中通過導線橫截面的電荷量相等，故D正確。故選D。19.（2023年河北卷第4題）（多選）如圖，絕緣水平面上四根完全相同的光滑金屬桿圍成矩形，彼此接觸良好，勻強磁場方向豎直向下。金屬桿2、3固定不動，1、4同時沿圖箭頭方向移動，移動過程中金屬桿所圍成的矩形周長保持不變。當金屬桿移動到圖位置時，金屬桿所圍面積與初始時相同。在此過程中（）A.金屬桿所圍回路中電流方向保持不變B.通過金屬桿截面的電荷量隨時間均勻增加C.金屬桿1所受安培力方向與運動方向先相同后相反D.金屬桿4所受安培力方向與運動方向先相反后相同【答案】CD【解析】A．由數(shù)學知識可知金屬桿所圍回路的面積先增大后減小，金屬桿所圍回路內(nèi)磁通量先增大后減小，根據(jù)楞次定律可知電流方向先沿逆時針方向，后沿順時針方向，故A錯誤；B．由于金屬桿所圍回路的面積非均勻變化，故感應電流的大小不恒定，故通過金屬桿截面的電荷量隨時間不是均勻增加的，故B錯誤；CD．由上述分析，再根據(jù)左手定則，可知金屬桿1所受安培力方向與運動方向先相同后相反，金屬桿4所受安培力方向與運動方向先相反后相同，故CD正確。故選CD。20.（2023年遼寧卷第10題）（多選）如圖，兩根光滑平行金屬導軌固定在絕緣水平面上，左、右兩側(cè)導軌間距分別為d和2d，處于豎直向上的磁場中，磁感應強度大小分別為2B和B。已知導體棒MN的電阻為R、長度為d，導體棒PQ的電阻為2R、長度為2d，PQ的質(zhì)量是MN的2倍。初始時刻兩棒靜止，兩棒中點之間連接一壓縮量為L的輕質(zhì)絕緣彈簧。釋放彈簧，兩棒在各自磁場中運動直至停止，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。整個過程中兩棒保持與導軌垂直并接觸良好，導軌足夠長且電阻不計。下列說法正確的是（）A.彈簧伸展過程中，回路中產(chǎn)生順時針方向的電流B.PQ速率為v時，MN所受安培力大小為C.整個運動過程中，MN與PQ的路程之比為2：1D.整個運動過程中，通過MN的電荷量為【答案】AC【解析】A．彈簧伸展過程中，根據(jù)右手定則可知，回路中產(chǎn)生順時針方向的電流，選項A正確；B．任意時刻，設(shè)電流為I，則PQ受安培力方向向左；MN受安培力方向向右，可知兩棒系統(tǒng)受合外力為零，動量守恒，設(shè)PQ質(zhì)量為2m，則MN質(zhì)量為m，PQ速率為v時，則解得回路的感應電流MN所受安培力大小為選項B錯誤；C．兩棒最終停止時彈簧處于原長狀態(tài)，由動量守恒可得可得則最終MN位置向左移動PQ位置向右移動因任意時刻兩棒受安培力和彈簧彈力大小都相同，設(shè)整個過程兩棒受的彈力的平均值為F彈，安培力平均值F安，則整個過程根據(jù)動能定理可得選項C正確；D．兩棒最后停止時，彈簧處于原長位置，此時兩棒間距增加了L，由上述分析可知，MN向左位置移動，PQ位置向右移動，則選項D錯誤。故選AC。21.（2023年浙江6月卷第10題）如圖所示，質(zhì)量為M、電阻為R、長為L的導體棒，通過兩根長均為l、質(zhì)量不計的導電細桿連在等高的兩固定點上，固定點間距也為L。細桿通過開關(guān)S可與直流電源或理想二極管串接。在導體棒所在空間存在磁感應強度方向豎直向上、大小為B的勻強磁場，不計空氣阻力和其它電阻。開關(guān)S接1，當導體棒靜止時，細桿與豎直方向的夾角固定點；然后開關(guān)S接2，棒從右側(cè)開始運動完成一次振動的過程中（）A.電源電動勢 B.棒消耗的焦耳熱C.從左向右運動時，最大擺角小于 D.棒兩次過最低點時感應電動勢大小相等【答案】C【解析】A．當開關(guān)接1時，對導體棒受力分析如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可得解得根據(jù)歐姆定律解得故A錯誤；根據(jù)右手定則可知導體棒從右向左運動時，產(chǎn)生的感應電動勢與二極管正方向相同，部分機械能轉(zhuǎn)化為焦耳熱；導體棒從左向右運動時，產(chǎn)生的感應電動勢與二極管相反，沒有機械能損失B．若導體棒運動到最低點時速度為零，導體棒損失的機械能轉(zhuǎn)化為焦耳熱為根據(jù)楞次定律可知導體棒完成一次振動速度為零時，導體棒高度高于最低點，所以棒消耗的焦耳熱故B錯誤；C．根據(jù)B選項分析可知，導體棒運動過程中，機械能轉(zhuǎn)化為焦耳熱，所以從左向右運動時，最大擺角小于，故C正確；D．根據(jù)B選項分析，導體棒第二次經(jīng)過最低點時的速度小于第一次經(jīng)過最低點時的速度，根據(jù)可知棒兩次過最低點時感應電動勢大小不相等，故D錯誤。故選C。22.（2022年全國甲卷第7題）（多選）如圖，兩根相互平行的光滑長直金屬導軌固定在水平絕緣桌面上，在導軌的左端接入電容為C的電容器和阻值為R的電阻。質(zhì)量為m、阻值也為R的導體棒MN靜止于導軌上，與導軌垂直，且接觸良好，導軌電阻忽略不計，整個系統(tǒng)處于方向豎直向下的勻強磁場中。開始時，電容器所帶的電荷量為Q，合上開關(guān)S后，（）A.通過導體棒電流的最大值為B.導體棒MN向右先加速、后勻速運動C.導體棒速度最大時所受的安培力也最大D.電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱大于導體棒上產(chǎn)生的焦耳熱【答案】AD【解析】MN在運動過程中為非純電阻，MN上的電流瞬時值為A．當閉合的瞬間，，此時MN可視為純電阻R，此時反電動勢最小，故電流最大

故A正確；B．當時，導體棒加速運動，當速度達到最大值之后，電容器與MN及R構(gòu)成回路，由于一直處于通路的形式，由能量守恒可知，最后MN終極速度為零，故B錯誤；C．MN在運動過程中為非純電阻電路，MN上的電流瞬時值為當時，MN上電流瞬時為零，安培力為零此時，MN速度最大，故C錯誤；D．在MN加速度階段，由于MN反電動勢存在，故MN上電流小于電阻R上的電流，電阻R消耗電能大于MN上消耗的電能（即），故加速過程中，；當MN減速為零的過程中，電容器的電流和導體棒的電流都流經(jīng)電阻R形成各自的回路，因此可知此時也是電阻R的電流大，綜上分析可知全過程中電阻R上的熱量大于導體棒上的熱量，故D正確。故選AD。23.（2022年全國甲卷第3題）三個用同樣細導線做成的剛性閉合線框，正方形線框的邊長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相等，如圖所示。把它們放入磁感應強度隨時間線性變化的同一勻強磁場中，線框所在平面均與磁場方向垂直，正方形、圓形和正六邊形線框中感應電流的大小分別為和。則（）A. B. C. D.【答案】C【解析】設(shè)圓線框的半徑為r，則由題意可知正方形線框的邊長為2r，正六邊形線框的邊長為r；所以圓線框的周長為面積為同理可知正方形線框的周長和面積分別為，正六邊形線框的周長和面積分別為，三線框材料粗細相同，根據(jù)電阻定律可知三個線框電阻之比為根據(jù)法拉第電磁感應定律有可得電流之比為：即故選C。24.（2022年廣東卷第10題）（多選）如圖所示，水平地面（平面）下有一根平行于y軸且通有恒定電流I的長直導線。P、M和N為地面上的三點，P點位于導線正上方，平行于y軸，平行于x軸。一閉合的圓形金屬線圈，圓心在P點，可沿不同方向以相同的速率做勻速直線運動，運動過程中線圈平面始終與地面平行。下列說法正確的有（）A.N點與M點的磁感應強度大小相等，方向相同B.線圈沿PN方向運動時，穿過線圈的磁通量不變C.線圈從P點開始豎直向上運動時，線圈中無感應電流D.線圈從P到M過程的感應電動勢與從P到N過程的感應電動勢相等【答案】AC【解析】A．依題意，M、N兩點連線與長直導線平行、兩點與長直導線的距離相同，根據(jù)右手螺旋定則可知，通電長直導線在M、N兩點產(chǎn)生的磁感應強度大小相等，方向相同，故A正確；B．根據(jù)右手螺旋定則，線圈在P點時，磁感線穿進與穿出在線圈中對稱，磁通量為零；在向N點平移過程中，磁感線穿進與穿出線圈不再對稱，線圈的磁通量會發(fā)生變化，故B錯誤；C．根據(jù)右手螺旋定則，線圈從P點豎直向上運動過程中，磁感線穿進與穿出線圈對稱，線圈的磁通量始終為零，沒有發(fā)生變化，線圈無感應電流，故C正確；D．線圈從P點到M點與從P點到N點，線圈的磁通量變化量相同，依題意P點到M點所用時間較從P點到N點時間長，根據(jù)法拉第電磁感應定律，則兩次的感應電動勢不相等，故D錯誤。故選AC。25.（2021年全國甲卷第8題）（多選）由相同材料的導線繞成邊長相同的甲、乙兩個正方形閉合線圈，兩線圈的質(zhì)量相等，但所用導線的橫截面積不同，甲線圈的匝數(shù)是乙的2倍。現(xiàn)兩線圈在豎直平面內(nèi)從同一高度同時由靜止開始下落，一段時間后進入一方向垂直于紙面的勻強磁場區(qū)域，磁場的上邊界水平，如圖所示。不計空氣阻力，已知下落過程中線圈始終平行于紙面，上、下邊保持水平。在線圈下邊進入磁場后且上邊進入磁場前，可能出現(xiàn)的是（）

A.甲和乙都加速運動B.甲和乙都減速運動C.甲加速運動，乙減速運動D.甲減速運動，乙加速運動【答案】AB【解析】設(shè)線圈到磁場的高度為h，線圈的邊長為l，則線圈下邊剛進入磁場時，有感應電動勢為兩線圈材料相等（設(shè)密度為），質(zhì)量相同（設(shè)為），則設(shè)材料的電阻率為，則線圈電阻感應電流為安培力為由牛頓第二定律有聯(lián)立解得加速度和線圈的匝數(shù)、橫截面積無關(guān)，則甲和乙進入磁場時，具有相同的加速度。當時，甲和乙都加速運動，當時，甲和乙都減速運動，當時都勻速。故選AB。26.（2021年山東卷第12題）（多選）如圖所示，電阻不計的光滑U形金屬導軌固定在絕緣斜面上。區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中磁場方向均垂直斜面向上，Ⅰ區(qū)中磁感應強度隨時間均勻增加，Ⅱ區(qū)中為勻強磁場。阻值恒定的金屬棒從無磁場區(qū)域中a處由靜止釋放，進入Ⅱ區(qū)后，經(jīng)b下行至c處反向上行。運動過程中金屬棒始終垂直導軌且接觸良好。在第一次下行和上行的過程中，以下敘述正確的是（）A.金屬棒下行過b時的速度大于上行過b時的速度B.金屬棒下行過b時的加速度大于上行過b時的加速度C.金屬棒不能回到無磁場區(qū)D.金屬棒能回到無磁場區(qū)，但不能回到a處【答案】ABD【解析】AB．在I區(qū)域中，磁感應強度為，感應電動勢感應電動勢恒定，所以導體棒上的感應電流恒為導體棒進入Ⅱ區(qū)域后，導體切割磁感線，產(chǎn)生一個感應電動勢，因為導體棒到達點后又能上行，說明加速度始終沿斜面向上，下行和上行經(jīng)過點的受力分析如圖設(shè)下行、上行過b時導體棒的速度分別為，，則下行過b時導體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應電流為下行過b時導體棒上的電流為下行過b時，根據(jù)牛頓第二定律可知上行過b時，切割磁感線的產(chǎn)出的感應電動勢為上行過b時導體棒上的電流為根據(jù)牛頓第二定律可知比較加速度大小可知由于段距離不變，下行過程中加速度大，上行過程中加速度小，所以金屬板下行過經(jīng)過點時的速度大于上行經(jīng)過點時的速度，AB正確；CD．導體棒上行時，加速度與速度同向，則導體棒做加速度減小的加速度運動，則一定能回到無磁場區(qū)。由AB分析可得，導體棒進磁場Ⅱ區(qū)（下行進磁場）的速度大于出磁場Ⅱ區(qū)（下行進磁場）的速度，導體棒在無磁場區(qū)做加速度相同的減速運動則金屬棒不能回到處，C錯誤，D正確。故選ABD。27.（2021年湖南卷第10題）（多選）兩個完全相同的正方形勻質(zhì)金屬框，邊長為，通過長為的絕緣輕質(zhì)桿相連，構(gòu)成如圖所示的組合體。距離組合體下底邊處有一方向水平、垂直紙面向里的勻強磁場。磁場區(qū)域上下邊界水平，高度為，左右寬度足夠大。把該組合體在垂直磁場的平面內(nèi)以初速度水平無旋轉(zhuǎn)拋出，設(shè)置合適的磁感應強度大小使其勻速通過磁場，不計空氣阻力。下列說法正確的是（）

A.與無關(guān)，與成反比B.通過磁場的過程中，金屬框中電流的大小和方向保持不變C.通過磁場的過程中，組合體克服安培力做功的功率與重力做功的功率相等D.調(diào)節(jié)、和，只要組合體仍能勻速通過磁場，則其通過磁場的過程中產(chǎn)生的熱量不變【答案】CD【解析】A．將組合體以初速度v0水平無旋轉(zhuǎn)拋出后，組合體做平拋運動，后進入磁場做勻速運動，由于水平方向切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢相互低消，則有mg=F安=，vy=綜合有B=則B與成正比，A錯誤；B．當金屬框剛進入磁場時金屬框的磁通量增加，此時感應電流的方向為逆時針方向，當金屬框剛出磁場時金屬框的磁通量減少，此時感應電流的方向為順時針方向，B錯誤；C．由于組合體進入磁場后做勻速運動，由于水平方向的感應電動勢相互低消，有mg=F安=則組合體克服安培力做功的功率等于重力做功的功率，C正確；D．無論調(diào)節(jié)哪個物理量，只要組合體仍能勻速通過磁場，都有mg=F安則安培力做的功都為W=4F安L則組合體通過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱不變，D正確。故選CD。考向六減震近3年未考考向七電磁彈射、電磁槍28.（2022年浙江6月卷第21題）艦載機電磁彈射是現(xiàn)在航母最先進的彈射技術(shù)，我國在這一領(lǐng)域已達到世界先進水平。某興趣小組開展電磁彈射系統(tǒng)的設(shè)計研究，如圖1所示，用于推動模型飛機的動子（圖中未畫出）與線圈絕緣并固定，線圈帶動動子，可在水平導軌上無摩擦滑動。線圈位于導軌間的輻向磁場中，其所在處的磁感應強度大小均為B。開關(guān)S與1接通，恒流源與線圈連接，動子從靜止開始推動飛機加速，飛機達到起飛速度時與動子脫離；此時S擲向2接通定值電阻R0，同時施加回撤力F，在F和磁場力作用下，動子恰好返回初始位置停下。若動子從靜止開始至返回過程的v-t圖如圖2所示，在t1至t3時間內(nèi)F=(800－10v）N，t3時撤去F。已知起飛速度v1=80m/s，t1=1.5s，線圈匝數(shù)n=100匝，每匝周長l=1m，飛機的質(zhì)量M=10kg，動子和線圈的總質(zhì)量m=5kg，R0=9.5Ω，B=0.1T，不計空氣阻力和飛機起飛對動子運動速度的影響，求（1）恒流源的電流I；（2）線圈電阻R；（3）時刻t3?！敬鸢浮浚?）80A；（2）；（3）【解析】（1）由題意可知接通恒流源時安培力動子和線圈在0~t1時間段內(nèi)做勻加速直線運動，運動的加速度為根據(jù)牛頓第二定律有代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得（2）當S擲向2接通定值電阻R0時，感應電流此時安培力為所以此時根據(jù)牛頓第二定律有由圖可知在至期間加速度恒定，則有解得，（3）根據(jù)圖像可知故；在0~t2時間段內(nèi)的位移而根據(jù)法拉第電磁感應定律有電荷量的定義式可得從t3時刻到最后返回初始位置停下的時間段內(nèi)通過回路的電荷量，根據(jù)動量定理有聯(lián)立可得解得考向八電磁阻尼29.（2023年浙江6月卷第22題）某興趣小組設(shè)計了一種火箭落停裝置，簡化原理如圖所示，它由兩根豎直導軌、承載火箭裝置（簡化為與火箭絕緣的導電桿MN）和裝置A組成，并形成閉合回路。裝置A能自動調(diào)節(jié)其輸出電壓確?；芈冯娏鱅恒定，方向如圖所示。導軌長度遠大于導軌間距，不論導電桿運動到什么位置，電流I在導電桿以上空間產(chǎn)生的磁場近似為零，在導電桿所在處產(chǎn)生的磁場近似為勻強磁場，大?。ㄆ渲衚為常量），方向垂直導軌平面向里；在導電桿以下的兩導軌間產(chǎn)生的磁場近似為勻強磁場，大小，方向與B1相同。火箭無動力下降到導軌頂端時與導電桿粘接，以速度v0進入導軌，到達絕緣?？科脚_時速度恰好為零，完成火箭落停。已知火箭與導電桿的總質(zhì)量為M，導軌間距，導電桿電阻為R。導電桿與導軌保持良好接觸滑行，不計空氣阻力和摩擦力，不計導軌電阻和裝置A的內(nèi)阻。在火箭落停過程中，（1）求導電桿所受安培力的大小F和運動的距離L；（2）求回路感應電動勢E與運動時間t的關(guān)系；（3）求裝置A輸出電壓U與運動時間t的關(guān)系和輸出的能量W；（4）若R的阻值視為0，裝置A用于回收能量，給出裝置A可回收能量的來源和大小。【答案】（1）3Mg；；（2）；（3）；；（4）裝置A可回收火箭的動能和重力勢能及磁場能；【解析】（1）導體桿受安培力方向向上，則導體桿向下運動的加速度解得a=-2g導體桿運動的距離（2）回路的電動勢其中解得（3）右手定則和歐姆定律可得：可得電源輸出能量的功率在時間內(nèi)輸出的能量對應圖像的面積，可得：（4）裝置A可回收火箭的動能和重力勢能，及磁場能；從開始火箭從速度v0到平臺速度減為零，則若R的阻值視為0裝置A可回收能量為考向九探測30.（2023年海南卷第6題）汽車測速利用了電磁感應現(xiàn)象，汽車可簡化為一個矩形線圈abcd，埋在地下的線圈分別為1、2，通上順時針（俯視）方向電流，當汽車經(jīng)過線圈時（）A.線圈1、2產(chǎn)生的磁場方向豎直向上B.汽車進入線圈1過程產(chǎn)生感應電流方向為abcdC.汽車離開線圈1過程產(chǎn)生感應電流方向為abcdD.汽車進入線圈2過程受到的安培力方向與速度方向相同【答案】C【解析】A．由題知，埋在地下的線圈1、2通順時針（俯視）方向的電流，則根據(jù)右手螺旋定則，可知線圈1、2產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，A錯誤；B．汽車進入線圈1過程中，磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生感應電流方向為adcb（逆時針），B錯誤；C．汽車離開線圈1過程中，磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生感應電流方向為abcd（順時針），C正確；D．汽車進入線圈2過程中，磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生感應電流方向為adcb（逆時針），再根據(jù)左手定則，可知汽車受到的安培力方向與速度方向相反，D錯誤。故選C。31.（2023年湖北卷第5題）近場通信（NFC）器件應用電磁感應原理進行通訊，其天線類似一個壓平的線圈，線圈尺寸從內(nèi)到外逐漸變大。如圖所示，一正方形NFC線圈共3匝，其邊長分別為、和，圖中線圈外線接入內(nèi)部芯片時與內(nèi)部線圈絕緣。若勻強磁場垂直通過此線圈，磁感應強度變化率為，則線圈產(chǎn)生的感應電動勢最接近（）A. B. C. D.【答案】B【解析】根據(jù)法拉第電磁感應定律可知故選B。32.（2023年重慶卷第2題）某小組設(shè)計了一種呼吸監(jiān)測方案：在人身上纏繞彈性金屬線圈，觀察人呼吸時處于勻強磁場中的線圈面積變化產(chǎn)生的電壓，了解人的呼吸狀況。如圖所示，線圈P的匝數(shù)為N，磁場的磁感應強度大小為B，方向與線圈軸線的夾角為θ。若某次吸氣時，在t時間內(nèi)每匝線圈面積增加了S，則線圈P在該時間內(nèi)的平均感應電動勢為（）A. B.C. D.【答案】A【解析】根據(jù)法拉第電磁感應定律有故選A。33.（2021年浙江卷第22題）一種探測氣體放電過程的裝置如圖甲所示，充滿氖氣（）的電離室中有兩電極與長直導線連接，并通過兩水平長導線與高壓電源相連。在與長直導線垂直的平面內(nèi)，以導線為對稱軸安裝一個用阻值的細導線繞制、匝數(shù)的圓環(huán)形螺線管，細導線的始末兩端c、d與阻值的電阻連接。螺線管的橫截面是半徑的圓，其中心與長直導線的距離。氣體被電離后在長直導線回路中產(chǎn)生順時針方向的電流I，其圖像如圖乙所示。為便于計算，螺線管內(nèi)各處的磁感應強度大小均可視為，其中。（1）求內(nèi)通過長直導線橫截面的電荷量Q；（2）求時，通過螺線管某一匝線圈的磁通量；（3）若規(guī)定為電流的正方向，在不考慮線圈自感的情況下，通過計算，畫出通過電阻R的圖像；（4）若規(guī)定為電流正方向，考慮線圈自感，定性畫出通過電阻R的圖像?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）見解析；（4）見解析【解析】（1）由電量和電流的關(guān)系可知圖像下方的面積表示電荷量，因此有代入數(shù)據(jù)解得（2）由磁通量的定義可得代入數(shù)據(jù)可得（3）在時間內(nèi)電流均勻增加，有楞次定律可知感應電流的方向，產(chǎn)生恒定的感應電動勢由閉合回路歐姆定律可得代入數(shù)據(jù)解得在電流恒定，穿過圓形螺旋管的磁場恒定，因此感應電動勢為零，感應電流為零，而在時間內(nèi)電流隨時間均勻變化，斜率大小和大小相同，因此電流大小相同，由楞次定律可知感應電流的方向為，則圖像如圖所示（4）考慮自感的情況下，線框會產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的變化，因此開始時電流是緩慢增加的，過一段時間電路達到穩(wěn)定后自感消失，電流的峰值和之前大小相同，在時間內(nèi)電路中的磁通量不變化電流要減小為零，因此自感電動勢會阻礙電流的減小，使得電流緩慢減小為零。同理，在內(nèi)電流緩慢增加，過一段時間電路達到穩(wěn)定后自感消失，在之后，電路中的磁通量不變化電流要減小為零，因此自感電動勢會阻礙電流的減小，使得電流緩慢減小為零。圖像如圖考向十繩系衛(wèi)星34.（2021年山東卷第8題）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，它們之間的導體繩沿地球半徑方向，如圖所示。在電池和感應電動勢的共同作用下，導體繩中形成指向地心的電流，等效總電阻為r。導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H，導體繩長為，地球半徑為R，質(zhì)量為M，軌道處磁感應強度大小為B，方向垂直于赤道平面。忽略地球自轉(zhuǎn)的影響。據(jù)此可得，電池電動勢為（）

A. B.C. D.【答案】A【解析】根據(jù)可得衛(wèi)星做圓周運動的線速度根據(jù)右手定則可知，導體繩產(chǎn)生的感應電動勢相當于上端為正極的電源，其大小為因?qū)Ь€繩所受阻力f與安培力F平衡，則安培力與速度方向相同，可知導線繩中的電流方向向下，即電池電動勢大于導線繩切割磁感線產(chǎn)生的電動勢，可得解得故選A。一、電磁感應現(xiàn)象的理解和判斷1．磁通量(1)公式：Φ＝BS，S為垂直磁場的投影面積，磁通量為標量(填“標量”或“矢量”)．(2)物理意義：磁通量的大小可形象表示穿過某一面積的磁感線條數(shù)的多少．(3)磁通量變化：ΔΦ＝Φ2－Φ1.2．電磁感應現(xiàn)象(1)當穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化時，閉合導體回路中有感應電流產(chǎn)生，這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫作電磁感應．(2)感應電流產(chǎn)生的條件：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化．(3)電磁感應現(xiàn)象產(chǎn)生感應電動勢，如果電路閉合，則有感應電流．如果電路不閉合，則只有感應電動勢而無感應電流．二、探究影響感應電流方向的因素1.實驗思路如圖所示，通過將條形磁體插入或拔出線圈來改變穿過螺線管的磁通量，根據(jù)電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向判斷感應電流的方向．2．實驗器材電流表、條形磁體、螺線管、電池、開關(guān)、導線、滑動變阻器等．3．實驗現(xiàn)象4．實驗結(jié)論當穿過線圈的磁通量增加時，感應電流的磁場與原磁場的方向相反；當穿過線圈的磁通量減小時，感應電流的磁場與原磁場的方向相同．三、感應電流方向的判斷1．用楞次定律判斷(1)楞次定律中“阻礙”的含義：(2)應用楞次定律的思路：2．用右手定則判斷該方法只適用于導體切割磁感線產(chǎn)生的感應電流，注意三個要點：(1)掌心——磁感線穿入；(2)拇指——指向?qū)w運動的方向；(3)四指——指向感應電流的方向．3.楞次定律的推論內(nèi)容例證增反減同磁體靠近線圈，B感與B原方向相反當I1增大時，環(huán)B中的感應電流方向與I1相反；當I1減小時，環(huán)B中的感應電流方向與I1相同來拒去留磁體靠近，是斥力磁體遠離，是引力阻礙磁體與圓環(huán)相對運動增縮減擴(適用于單向磁場)P、Q是光滑固定導軌，a、b是可動金屬棒，磁體下移上移，a、b靠近遠離，使回路面積有縮小擴大的趨勢增離減靠當開關(guān)S閉合時，左環(huán)向左擺動、右環(huán)向右擺動，遠離通電線圈通過遠離和靠近阻礙磁通量的變化說明以上情況“殊途同歸”，實質(zhì)上都是以不同的方式阻礙磁通量的變化4.“三個定則”“一個定律”的比較名稱用途選用原則安培定則判斷電流產(chǎn)生的磁場(方向)分布因電生磁左手定則判斷通電導線、運動電荷所受磁場力的方向因電受力右手定則判斷導體切割磁感線產(chǎn)生的感應電流方向或電源正負極因動生電楞次定律判斷因回路磁通量改變而產(chǎn)生的感應電流方向因磁通量變化生電四、法拉第電磁感應定律的理解及應用1．感應電動勢的產(chǎn)生條件：穿過回路的磁通量發(fā)生改變，與電路是否閉合無關(guān)．2．法拉第電磁感應定律(1)內(nèi)容：閉合電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比．(2)公式：E＝neq\f(ΔΦ,Δt)，其中n為線圈匝數(shù)．(3)說明：E的大小與Φ、ΔΦ無關(guān)，決定于磁通量的變化率eq\f(ΔΦ,Δt).五、對公式E＝neq\f(ΔΦ,Δt)的理解1．若已知Φ－t圖像，則圖線上某一點的切線斜率為eq\f(ΔΦ,Δt).2．當ΔΦ僅由B的變化引起時，E＝neq\f(ΔB·S,Δt)，其中S為線圈在磁場中的有效面積．若B＝B0＋kt，則eq\f(ΔB,Δt)＝k.3．當ΔΦ僅由S的變化引起時，E＝nBeq\f(ΔS,Δt).4．當B、S同時變化時，則E＝neq\f(B2S2－B1S1,Δt)≠neq\f(ΔB·ΔS,Δt).六、動生電動勢1．導體平動切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢的算式E＝Blv的理解(1)直接使用E＝Blv的條件是：在勻強磁場中，B、l、v三者互相垂直．如果不相互垂直，應取垂直分量進行計算．(2)有效長度公式E＝Blv中的l為導體兩端點連線在垂直于速度方向上的投影長度．(3)相對速度E＝Blv中的速度v是導體相對磁場的速度，若磁場也在運動，應注意速度間的相對關(guān)系．2．導體轉(zhuǎn)動切割磁感線如圖，當長為l的導體在垂直于勻強磁場(磁感應強度為B)的平面內(nèi)，繞一端以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，當導體運動Δt時間后，轉(zhuǎn)過的弧度θ＝ωΔt，掃過的面積ΔS＝eq\f(1,2)l2ωΔt，則E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(BΔS,Δt)＝eq\f(1,2)Bl2ω(或E＝Bleq\x\to(v)＝Bleq\f(vA＋vC,2)＝Bleq\f(ωl,2)＝eq\f(1,2)Bl2ω)．七、自感現(xiàn)象1．概念：當一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的變化的磁場在線圈本身激發(fā)出感應電動勢．這種現(xiàn)象稱為自感，由于自感而產(chǎn)生的感應電動勢叫作自感電動勢．2．表達式：E＝Leq\f(ΔI,Δt).3．自感系數(shù)L的影響因素：與線圈的大小、形狀、匝數(shù)以及是否有鐵芯有關(guān)．八、渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動1．渦流現(xiàn)象(1)渦流：塊狀金屬放在變化磁場中，或者讓它在非均勻磁場中運動時，金屬塊內(nèi)產(chǎn)生的漩渦狀感應電流．(2)產(chǎn)生原因：金屬塊內(nèi)磁通量變化→感應電動勢→感應電流．2．電磁阻尼當導體在磁場中運動時，感應電流會使導體受到安培力，安培力總是阻礙導體的運動．3．電磁驅(qū)動如果磁場相對于導體轉(zhuǎn)動，在導體中會產(chǎn)生感應電流使導體受到安培力而運動起來．1.（2024·北京市海淀區(qū)·二模）如圖1所示為演示自感現(xiàn)象的實驗電路。實驗時，先閉合開關(guān)S，電路達到穩(wěn)定后，燈泡A和B處于正常發(fā)光狀態(tài)，在t0時刻，將開關(guān)S斷開，測量得到t0時刻前后流過某一燈泡的電流I隨時間t的變化關(guān)系如圖2所示。電源內(nèi)阻及電感線圈L的直流電阻可忽略不計。下列說法正確的是（）A.閉合S，燈泡A和B都緩慢變亮B.斷開S至燈泡B完全熄滅的過程中，a點電勢高于b點電勢C.圖2所示為燈泡B在S斷開前后電流隨時間的變化關(guān)系D.由圖2可知兩燈泡正常發(fā)光時，燈泡A的阻值大于燈泡B的阻值【答案】C【解析】A．閉合S，B燈立刻變亮，由于線圈產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的增加，使得燈泡A緩慢變亮，選項A錯誤；BC．斷開S后，原來通過B的電流立即消失，由于線圈產(chǎn)生的自感電動勢阻礙電流的減小，則線圈L相當電源，在燈泡B和A重新組成回路，則通過B的電流由b到a，則從斷開S至燈泡B完全熄滅的過程中，a點電勢低于b點電勢，S斷開前后流過燈泡B的電流方向相反，即圖2所示為燈泡B在S斷開前后電流隨時間的變化關(guān)系，選項B錯誤，C正確；D．由圖2可知由于S斷開后通過B的電流大于S斷開之前通過B的電流，可知兩燈泡正常發(fā)光時，燈泡A的阻值小于燈泡B的阻值，選項D錯誤。故選C。2.（2024·北京市海淀區(qū)·二模）分析電路中的電勢變化是研究電路規(guī)律的重