2021版高考物理（新課標版）考綱專題解讀考點題組訓(xùn)練：專題9電磁感應(yīng)

專題九電磁感應(yīng)

編寫：花汨＜.彳北石家莊二中優(yōu)秀舞曲,

考綱專題解讀

j考點分布1；考點分頻|考綱內(nèi)容復(fù)習(xí)指導(dǎo)]

電18感應(yīng)現(xiàn)象I電磁感應(yīng)是電磁學(xué)中最為重要的內(nèi)容,也是高考命遞領(lǐng)率最

1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞

磁通?I高的內(nèi)容之一.題型多為選擇題、計算題,常在選擇題中考查

次定律■5年20考

法拉第電磁感應(yīng)定律II楞次定律的理解和應(yīng)用、電磁感應(yīng)中的圖象問題、電磁感

2.法拉笫電磁感應(yīng)定

楞次定律n應(yīng)過程中的動態(tài)分析問題;在計算1S中作為壓軸題,以導(dǎo)體棒

律自感年考

■T519自感、渦流1運動為背景,綜合應(yīng)用電路的相關(guān)知識、牛頓運動定律和能

說明：.導(dǎo)體切割感線時,感應(yīng)電

3.電磁感應(yīng)中的電路1■守恒定律解決導(dǎo)體棒類問題.復(fù)習(xí)中要熟練學(xué)行感應(yīng)電流

問題動勢的計籟，只限于/垂直于81

■5年10考的產(chǎn)生條件、感應(yīng)電流方向的判定、導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感

的情況；

.電磁感應(yīng)中的圖象44444應(yīng)電動勢的計算.常與磁場、直流電路、力和運動、能■等知

42.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象里,不要求判

問題識點相聯(lián)系,是物理學(xué)中綜合性較強的典型問題掌握好解決

■T-5年18考新內(nèi)電路中各點電勢的高低；

綜合問題的方法,對于提高學(xué)生分析期決實際問題的能力有

5.電磁感應(yīng)中的動力4n3.不要求用自感系數(shù)計算自感電

再舉足輕重的作用

學(xué)與愛?問題，5年24考動勢

考點題組訓(xùn)練

電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律，第4金*”

第II步試真題

1.（2015?新課標全國I,19,6分）（多選）1824年，法國

科學(xué)家阿拉果完成了著名的“圓盤實驗”.實驗中將一

銅圓盤水平放置，在其中心正上方用柔軟細線懸掛一枚

可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針，如圖所示.實驗中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)圓盤

在磁針的磁場中繞過圓盤中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時，磁針也

隨著一起轉(zhuǎn)動起來，但略有滯后.下列說法正確的是（）

A.圓盤上產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢

B.圓盤內(nèi)的渦電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動

C.在圓盤轉(zhuǎn)動的過程中，磁針的磁場穿過整個圓盤的磁通量發(fā)生了變化

D.圓盤中的自由電子隨圓盤一起運動形成電流，此電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動

1.AB把圓盤等效成由無數(shù)輻條組成的自行車車輪，車輪在轉(zhuǎn)

動時輻條切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，但由于不同的輻條所在位

置磁場大小及方向不相同，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢也不相同，從而在

圓盤內(nèi)部形成渦電流，該電流產(chǎn)生的磁場使磁針轉(zhuǎn)動，A、B正確.由對稱性可知,

從上面穿入和從下面穿入的磁感線數(shù)量相同，故磁通量為零，C錯誤.圓盤木身呈

中性，不會產(chǎn)生電流，D錯誤.

2.（2015?山東理綜，17,6分）（多選）如圖所示，一均勻金屬圓盤、

繞通過其圓心且與盤面垂直的釉逆時針勻速轉(zhuǎn)動.現(xiàn)施加一垂直（*

穿過圓盤的有界勻強磁場，圓盤開始減速.在圓盤減速過程中，

h

以下說法正確的是（）

A.處于磁場中的圓盤部分，靠近圓心處電勢高

B.所加磁場越強越易使圓盤停止轉(zhuǎn)動

C.若所加磁場反向，圓盤將加速轉(zhuǎn)動

D.若所加磁場穿過整個圓盤，圓盤將勻速轉(zhuǎn)動

2.ABD將圓盤看成很多根由圓心沿半徑指向外的金屬桿.根據(jù)右手定則可知，

磁場中導(dǎo)體部分的電流由。指向小即。端電勢高，A正確.由于磁場部分導(dǎo)體切

割磁感線，會在圓盤中形成渦流，根據(jù)楞次定律可知，磁場部分受到與轉(zhuǎn)動方向

相反的力使圓盤停止轉(zhuǎn)動，而且磁場越強圓盤停止越快，B正確.若所加磁場方向

相反，則電流會反向，安培力仍阻礙圓盤轉(zhuǎn)動，不會加速，C錯誤.若磁場穿過整

個圓盤，圓心與邊緣會形成一個恒定的電勢差，不會形成渦流，也就不存在安培

力，因此，圓盤將勻速轉(zhuǎn)動，D正確.

3.（2014.新課標全國I,14,6分）在法拉第時代，下列驗證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想

的實驗中，能觀察到感應(yīng)電流的是（）

A.將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路，然后觀察電流表的變化

B.在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，然后觀察電流表的變化

C.將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，往線圈中插入條形磁鐵后，

再到相鄰房間去觀察電流表的變化

D.繞在同一鐵環(huán)上的兩個線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬

間，觀察電流表的變化

3.D產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：閉合回路內(nèi)磁通量發(fā)生變化.線圈繞在磁鐵上，磁

通量未變，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，A錯誤.通電線圈中若為恒定電流，則產(chǎn)生恒定

的磁場，連有電流表的閉合線圈內(nèi)磁通量不變，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，B錯誤.往線

圈中插入條形磁鐵的瞬間，線圈中磁通量發(fā)生變化，此時線圈中將產(chǎn)生感應(yīng)電流,

但插入后磁通量不再變化，無感應(yīng)電流，故到相鄰房間觀察時無示數(shù)，C錯誤.在

線圈通電或斷電的瞬間，磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，D正確.

4.（2013?新課標全國II,19,6分）（多選）在物理學(xué)發(fā)展過程中，觀察、實驗、假說

和邏輯推理等方法都起到了重要作用.下列敘述符合史實的是（）

A.奧斯特在實驗中觀察到電流的磁效應(yīng)，該效應(yīng)揭示了電和磁之間存在聯(lián)系

B.安培根據(jù)通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場的相似性，提出了分子電流假說

C.法拉第在實驗中觀察到，在通有恒定電流的靜止導(dǎo)線附近的固定導(dǎo)線圈中，會

出現(xiàn)感應(yīng)電流

D.楞次在分析了許多實驗事實后提出，感應(yīng)電流應(yīng)具有這樣的方向，即感應(yīng)電流

的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化

4.ABD法拉第在研究磁生電的過程中一直用的都是直流電源，直到他發(fā)現(xiàn)在閉

合與斷開的瞬間線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，進而得出在閉合回路內(nèi)磁通量發(fā)生變化

才會產(chǎn)生感應(yīng)電流的結(jié)論，C頃說法與史實不符，是錯誤的.

5.（2014?廣東理綜，15,4分）如圖所示，上下開口、內(nèi)

壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置，小磁塊先后在兩

管中從相同高度處由靜止釋放，并落至底部，則小磁塊

（）

A.在尸和Q中都做自由落體運動

B.在兩個下落過程中的機械能都守恒

C.在尸中的下落時間比在。中的長

D.落至底部時在P中的速度比在。中的大

5.C磁塊在銅管（金屬管）中下落，會在銅管中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場一

定會阻礙磁塊的下落，塑料管中不會出現(xiàn)感應(yīng)電流，因此Q中的小磁塊做自由落

體運動，尸中不是，A錯誤.P中小磁塊下落需克服阻力做功，機械能不守恒，B

錯誤.根據(jù)牛頓第二定律，P中磁塊下落的加速度小于Q中磁塊下落的加速度，

因此下落時間更長，落至底部時速度較小，C正確，D錯誤.

6.（2013?海南物理，10,5分）（多選）如圖所示，在______._______

水平光滑桌面上,兩相同的矩形剛性小線圈分別疊|-Lr-L

左右

放在固定的絕緣矩形金屬框的左右兩邊上，且每個小線圈都各有一半面積在金屬

框內(nèi).在金屬框接通逆時針方句電流的瞬間（）

A.兩小線圈會有相互靠攏的趨勢

B.兩小線圈會有相互遠離的趨勢

C.兩小線圈中感應(yīng)電流都沿順時針方向

D.左邊小線圈中感應(yīng)電流沿順時針方向，右邊小線圈中感應(yīng)電流沿逆時針方向

6.BC電流接通瞬間，金屬框周圍磁場從無到有，且內(nèi)強外弱，小線圈為阻礙磁

通量的增加而有向外運動的趨勢，所以兩小線圈會有相互遠離的趨勢，A錯誤，B

正確.根據(jù)磁場疊加，可知兩側(cè)小線圈中的磁場豎直向上，由楞次定律可知，兩

側(cè)小線圈感應(yīng)電流都沿順時針方向，C正確，D錯誤.

7.（2014?重慶理綜，8,16分）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)強度大小均為3,磁極寬度均為3忽略邊緣效應(yīng)，

一正方形線圈套于中心磁極，其骨架與秤盤連為一體，線圈兩端C、。與外電路連

接.當(dāng)質(zhì)量為加的重物放在秤盤上時，彈簧被壓縮，秤盤和線圈一起向下運動（骨

架與磁極不接觸），隨后外電路對線圈供電，秤盤和線圈恢復(fù)到未放重物時的位置

并靜止，由此時對應(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R,重力加速度為g.問：

（1）線圈向下運動過程中，線圈中感應(yīng)電流是從C端還是從。端流出？

（2）供電電流/是從。端還是從。端流入？求重物質(zhì)量與電流的關(guān)系.

（3）若線圈消耗的最大功率為P,該電子天平能稱量的最大質(zhì)量是多少？

7.【解析】（1）線圈向下運動，線圈左、右兩側(cè)導(dǎo)線切割磁感線，根據(jù)右手定則,

判斷出感應(yīng)電流方向應(yīng)當(dāng)從C端流出.

⑵要通過供電使線圈恢復(fù)到未放重物時的位置，必須在線圈中產(chǎn)生向上的安培力

與物體重力平衡.根據(jù)左手定則，判斷電流方向應(yīng)當(dāng)從。端流入.

BL

由F\=ing,FA=2“BIL,得m=~一"I

（3）設(shè)稱量最大質(zhì)量為tnp.

【答案】（1）從C端流出（2）從。端流入機=2警/

第?步提能力

考向歸納

感應(yīng)電流方向的判斷?）

3?1（2014?海南物理，1,3分）如圖，在一水平、固定的閉合導(dǎo)體.N

圓環(huán)上方，有一條形磁鐵（N極朝上，S極朝下）由靜止開始下落，.

磁鐵從圓環(huán)中穿過且不與圓環(huán)接觸，關(guān)于圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向LIs

/----、、

（從上向下看），下列說法正確的是（）（）

A.總是順時針

B.總是逆時針

C.先順時針后逆時針

D.先逆時針后順時針

【解析】磁鐵從圓環(huán)中穿過且不與圓環(huán)接觸，則導(dǎo)體環(huán)中，先是向上的磁通量

增加，磁鐵過中間以后，向上的磁通量減少，根據(jù)楞次定律，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方

向先順時針后逆時針，C正確.選C.

□導(dǎo)學(xué)導(dǎo)考楞次定律是電磁感應(yīng)中的重要內(nèi)容，一般以選擇題和與感應(yīng)電動勢

的計算結(jié)合的計算題形式出現(xiàn).需要正確區(qū)分涉及的兩個磁場（一是引起感應(yīng)電流

的原磁場，二是感應(yīng)電流的磁場）和兩個電流（產(chǎn)生原磁場的原電流及感應(yīng)電流）.

目楞次定設(shè)的推廣及靈活應(yīng)用?I

昌?2（2013?上海物理，11,3分）如圖所示，通電導(dǎo)線MV與

單匝矩形線圈abed共面，位置靠近ab且相互絕緣.當(dāng)MN

中電流突然減小時，線圈所受安培力的合力方向（）

b

A.向左B.向右

C.垂直紙面向外D.垂直紙面向里

【解析】解法1:當(dāng)中電流突然減小時，單匝矩形線圈垂直紙面向里

的磁通量減少，根據(jù)楞次定律，線圈abed中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為順時針方向，

由左手定則可知ab邊與cd邊所受安培力方向均向右，所以餞,圈所受安培力的合

力方向向右，B正確.選B.

解法2:由對楞次定律中“阻礙”的理解可知，當(dāng)MN中電流突然減小而導(dǎo)致線圈

abed垂直紙面向里的磁通量減少時，線圈abed一定會有向右運動的趨勢以“阻

礙”其磁通量的減少，所以其所受安培力的合力方向向右，B正確.選B.

0導(dǎo)學(xué)導(dǎo)考應(yīng)用楞次定律定性分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象時，針對具體情景，有時利用

楞次定律的廣義表述更為方便.感應(yīng)電流的效果可能是阻礙磁通量的變化、阻礙

相對運動或阻礙回路面積的變化.

團固國國1.（2012?海南物理，5,3分）如圖所示，一質(zhì)量為m心上才了上

的條形磁鐵用細線懸掛在天花板上，細線從一水平金屬圓環(huán)中y1

穿過.現(xiàn)將環(huán)從位置I釋放，環(huán)經(jīng)過磁鐵到達位置II.設(shè)環(huán)經(jīng)

過磁鐵上端和下端附近時細線的張力分別為Ti和乃,重力加速L

度大小為g，則（）11

A.T\>mgyT2>mgB.Ti〈，ng,Ti<mg

C.T2VmgD.Ti<mg,Ti>mg

1.A金屬圓環(huán)從位置I到位置II過程中，由楞次定律知，金屬圓環(huán)在磁鐵上端

時受力向上，在磁鐵下端時受力也向上，則金屬圓環(huán)對磁鐵的作用始終向下，對

磁鐵受力分析可知T2>mgtA正確.

2.（2015?上海松江區(qū)一模）如圖所示，圓環(huán)形導(dǎo)體線圈〃

<一、IT

平放在水平桌面上，在。的正上方固定一豎直螺線管b,b〈一一〉P

二者軸線重合，螺線管與電源和滑動變阻器連接成如圖<二二>T

所示的電路.若將滑動變阻器的滑片尸向下滑動，下列

表述正確的是（）/____/

A.線圈。中將產(chǎn)生俯視順時針方向的感應(yīng)電流

B.穿過線圈。的磁通量減少

C.線圈。有擴張的趨勢

D.線圈a對水平桌面的壓力FN將增大

2.D當(dāng)滑片P向下移動時滑動變阻器連入電路的電阻減小，由閉合電路歐姆定

律可知通過b的電流增大，從而判斷出穿過線圈。的磁通量增加，方向向下，B

錯誤.根據(jù)楞次定律即可判斷出線圈。中感應(yīng)電流方向俯視應(yīng)為逆時針,A錯誤.再

根據(jù)楞次定律“阻礙”含義的推廣，線圈《應(yīng)有收縮或遠離b的趨勢來阻礙磁通

量的增加，所以C錯誤，D正確.

3.（2015?江蘇南京、鹽城聯(lián)考）（多選）航母一^一M--------R

上飛機彈射起飛是利用電磁驅(qū)動來實現(xiàn)左?十一-右'

光滑絕緣桿

的.電磁驅(qū)動原理如圖所示，當(dāng)固定線圈「飛

上突然通過直流電流時，線圈端點的金屬環(huán)L__||——

環(huán)被彈射出去.現(xiàn)在固定線圈左側(cè)同一位置，先后放有分別用橫截面積相等的銅

和鋁導(dǎo)線制成形狀、大小相同的兩個閉合環(huán)，且電阻率"陽V。鋁.閉合開關(guān)S的瞬

間（）

A.從左側(cè)看環(huán)中感應(yīng)電流沿順時針方向

B.銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力

C.若將環(huán)放置在線圈右方，環(huán)將向左運動

D.電池正負極調(diào)換后，金屬環(huán)不能向左彈射

3.AB線圈中電流為右側(cè)流入，磁場方向為向左，在閉合開關(guān)的過程中，磁場變

強，則由楞次定律可知，環(huán)中感應(yīng)電流由左側(cè)看為順時針，A正確.由于銅環(huán)的

電阻較小，故銅環(huán)中感應(yīng)電流較大，故銅環(huán)受到的安培力要大于鋁環(huán)的，B正確.若

將環(huán)放在線圈右方，根據(jù)“來拒去留”可得，環(huán)將向右運動，C錯誤.電池正負極

調(diào)換后，金屬環(huán)受力仍向左，放仍將向左彈出，D錯誤.

模型方法歸納

感應(yīng)電流方向的判定

1.利用楞次定律判定

適用范圍：一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象.

步驟：①明確要研究的回路；②穿過回路的原磁場方向；③磁通量的變化（增或減）;

④利用楞次定律判斷感應(yīng)電流妁磁場方向（增反減同）；⑤利用安培定則判斷感應(yīng)電

流的方向.

2.利用右手定則判斷，如圖所示

適用范圍：導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流.

戰(zhàn)骸，對楞次定律的“阻礙”含義的推廣

1.感應(yīng)電流的效果總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因.

(1)阻礙原磁通量的變化

d增加，B感與反反向

增反減同

0減小，8客與同向

適用于單向磁場問題，如回路中有兩個方向的磁場不再適用.

(2)阻礙相對運動

［靠近:

來拒去留彳、一由

〔如離:

(3)使回路面積有擴大或縮小的趨勢

。增大,面積減小

增縮減擴t減小，

面積增大

同樣適用于單向磁場問題.

如圖所示，大線圈中有兩個方向的磁場，當(dāng)電流/增大時，大發(fā)圈將擴大使磁通量

兩方向抵消更多一些，阻礙磁通量增大.

2.對楞次定律阻礙結(jié)果的分析

阻礙并不是阻止，磁通量該增加還增加，該減小還減小，只是“延緩”其增大或

減小的速度.

3.二次感應(yīng)問題的分析

如圖所示，尸。在外力作用下運動，將如何運動？

可能情況有以下幾種：

(l)PQ勻速運動，產(chǎn)生電流恒定，鐵芯中的磁通量不變，MN處無感應(yīng)電流，MN

靜止.

(2)P。向右加速運動或向左減速運動時，鐵芯中的磁通量向上增加或向下減少，上

面線圈中感應(yīng)電流的磁場應(yīng)向下，根據(jù)右手定則可知MN中的電流向上，再利用

左手定則可以判斷MN向左運動.

(3)同理可以得出，PQ向右減速或向左加速運動時，MN向右運動.

第E1步過模擬

1.(2015?四川綿陽第二次診斷)如圖所示，AOC是光滑的金屬A\..

導(dǎo)軌，電阻不計，AO沿豎直方向，OC沿水平方向；PQ是金

屬直桿，電阻為R幾乎豎直斜靠在導(dǎo)軌AO上，由靜止開始\???

在重力作用下運動，運動過程中P、Q端始終在金屬導(dǎo)軌AOC/..「

±；空間存在著垂直紙面向外的勻強磁場，則在尸。桿從開始滑動到P端滑到OC

的過程中，中感應(yīng)電流的方向()

A.始終是由「一。

B.始終是由QfP

C.先是由P-Q,后是由QfP

D.先是由Q-P,后是由P-Q

1.C在PQ桿滑動的過程中，△PO。的面積先增大后減小，穿過APOQ的磁通

量先增加后減少，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的方向先是由尸一Q，后是由QfP.C

正確.

2.(2015?陜西西安第一次聯(lián)考)如圖所示，繞在鐵芯上的線()]]]]：)力)

圈與電源、滑動變阻器和開關(guān)組成閉合回路.在鐵芯的右端套有一個表面絕緣的

銅環(huán)A不計鐵芯和銅環(huán)A之間的摩擦，則下列情況中銅環(huán)A會向右運動的是（）

A.線圈中通以恒定的電流

B.通電時，使滑動變阻器的滑片尸向右勻速移動

C.通電時，使滑動變阻器的滑片P向左加速移動

D.將開關(guān)突然斷開的瞬間

2.C當(dāng)線圈中通有恒定電流時，銅環(huán)中磁通量不變，其中沒有感應(yīng)電流，銅環(huán)

不受安培力作用，A錯誤.通電時，當(dāng)滑動變阻器的滑片P向右勻速移動時，線

圈中電流逐漸減小，通過銅環(huán)的磁場方向向右，且逐漸減小，銅環(huán)向左運動，B

錯誤.通電時，當(dāng)滑動變阻器的滑片P向左加速移動時，線圈中電流增大，產(chǎn)生

磁場增強，通過銅環(huán)向右的磁通量增加，銅環(huán)向右運動，C正確.將開關(guān)突然斷開

的瞬間，銅環(huán)中的磁通量減少，向左運動，D錯誤.

3.（2014?湖南懷化三模）如圖所示，幾位同學(xué)在

做“搖繩發(fā)電”實驗：把一條長導(dǎo)線的兩端連在

一個靈敏電流計的兩個接線柱上，形成閉合回皿'

路.兩個同學(xué)迅速搖動這段“繩”.假設(shè)圖@

中情景發(fā)生在赤道，地磁場方向與地面平行，由

南指向北.圖中搖“繩”同學(xué)是沿東西方向站立JBiw

的，甲同學(xué)站在西邊，手握導(dǎo)線的A點，乙同學(xué)站在東邊，手握導(dǎo)線的B點，則

下列說法正確的是（）

A.當(dāng)“繩”搖到最高點時，“繩”中電流最大

B.當(dāng)“繩”搖到最低點時，“繩”受到的安培力最大

C.當(dāng)“繩”向下運動時，“繩”中電流從A流向8

D.在搖“繩”過程中，A點電勢總是比8點電勢高

3.C當(dāng)“繩”搖到最高點和最低點時，繩轉(zhuǎn)動的速度與地磁場方向平行，不切

割磁感線，感應(yīng)電流最小，繩受到的安培力也最小，A、B錯誤.當(dāng)“繩”向下運

動時，地磁場向北，根據(jù)右手定則判斷可知，“繩”中電流從4流向8,C正確.在

搖“繩”過程中，當(dāng)“繩”向下運動時，“繩”中電流從A流向B,A點相當(dāng)于電

源的負極，8點相當(dāng)于電源的正極，則A點電勢比B點電勢低；當(dāng)“繩”向上運

動時，“繩”中電流從8流向A,8點相當(dāng)于電源的負極，A點相當(dāng)于電源的正極,

則8點電勢比A點電勢低，D錯誤.

4.（2015?上海黃浦區(qū)二模）如圖所示，兩個閉合正方形線框4、||

8的中心重合，放在同一水平面內(nèi).當(dāng)小線框4中通有不斷增7

大的順時針方向的電流時，對于線框下列說法中正確的是

（）

A.有順時針方向的電流且有收縮的趨勢

B.有順時針方向的電流且有擴張的趨勢

C.有逆時針方向的電流且有收縮的趨勢

D.有逆時針方向的電流且有擴張的趨勢

4.D小線框A中通有不斷增大的順時針方向的電流時，由右手螺旋定則可知，

電流的磁場向里且逐漸增大；由楞次定律可知，磁場增大時，感應(yīng)電流的磁場與

原磁場的方向相反，所以感應(yīng)電流的磁場方向向外，感應(yīng)電流的方向為逆時針方

向；線框A外的磁場的方向與線框A內(nèi)的磁場的方向相反，當(dāng)線框A內(nèi)的磁場增

強時，線框8具有面積擴張的趨勢，D正確.

5.（2015?廣東佛山檢測）（多選）如圖所示，某同學(xué)在電磁爐O

面板上豎直放置一紙質(zhì)圓筒，圓筒上套一環(huán)形輕質(zhì)鋁箔，廠

電磁爐產(chǎn)生的交變磁場的頻率、強度及鋁箔厚度可以調(diào)

節(jié).現(xiàn)給電磁爐通電，發(fā)現(xiàn)鋁箔懸浮了起來.若只改變其

中一個變量，則（）

A.增強磁場，鋁箔懸浮高度將不變

B.鋁箔越薄，鋁箔中產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大

C.增大頻率，鋁箔中產(chǎn)生的感應(yīng)電流增大

D.在剛接通電源產(chǎn)生如圖磁場的瞬間，鋁箔中會產(chǎn)生如圖所示的電流

5.CD鋁箔懸浮了起來,是由于磁場的變化,鋁箔中產(chǎn)生感應(yīng)電流,受到安培力.當(dāng)

磁場增強時，鋁箔中的感應(yīng)電流增大，則安培力增大，那么高度會升高，使其周

圍的磁場會變?nèi)?，?dǎo)致安培力變小，仍與重力平衡，A錯誤.根據(jù)電阻定律R=p/

鋁箔越薄，S越小，則電阻越大，再由/=半，可知，感應(yīng)電流越小，B錯誤?當(dāng)

增大頻率，導(dǎo)致磁場的變化率變大，則感應(yīng)電動勢增大，那么感應(yīng)電流增大，C

正確.在剛接通電源產(chǎn)生如圖磁場的瞬間，根據(jù)楞次定律“增反減同”，可知，鋁

箔中會產(chǎn)生如圖所示的電流，D正確.

方點g法拉第電磁感應(yīng)定律自感““八_

第H步人試真題

1.（2016?江蘇物理，6,4分）（多選）電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，磁體

附近的金屬弦被磁化，因此弦振動時，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流經(jīng)電路放大

后傳送到音箱發(fā)出聲音，下列說法正確的有（）

A.選用銅質(zhì)弦，電吉他仍能正常工作

B.取走磁體，電吉他將不能正常工作

C.增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應(yīng)電動勢

D.弦振動過程中，線圈中的電流方向不斷變化

1.BCD由于銅質(zhì)弦不能被磁化，振動時不能產(chǎn)生變化的磁場，線圈中不能產(chǎn)生

感應(yīng)電流，因此電吉他不能正常工作，A錯誤.取走磁體，沒有磁場，金屬弦不

能被磁化，弦振動時不能產(chǎn)生變化的磁場，線圈不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，電吉他就不

能正常工作，B正確.增加線圈的匝數(shù)，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，線圈中的感

應(yīng)電動勢會增大，C正確.弦振動過程中，線圈中的磁場方向不變，但磁通量一會

兒增大，一會兒減小，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向不斷變化，D正確.

2.（2016?北京理綜，16,6分）如圖所示，勻強磁場中

有兩個導(dǎo)體圓環(huán)。、b,磁場方向與圓環(huán)所在平面垂

直.磁感應(yīng)強度B隨時間均勻增大.兩圓環(huán)半徑之比

為2：1,圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢分別為E.和后.不

考慮兩圓環(huán)間的相互影響.下列說法正確的是（）

A.Ea：氏=4：1,感應(yīng)電流均沿逆時針方向

B.Ea：瓦=4：1,感應(yīng)電流均沿順時針方向

C.Ea：Eb=2：1,感應(yīng)電流均沿逆時針方向

D.Ea：Eb=2：1,感應(yīng)電流均沿順時針方向

2.B原磁場方向向外，當(dāng)磁場均勻增大時，在圓環(huán)中產(chǎn)生與原磁場方向相反的

感應(yīng)磁場，由右手定則可知感應(yīng)電流的方向為順時針，由法拉第電磁感應(yīng)定律得E

A0\BAB.,

=ti△/—A/S—△/*冗/，故Ea：Eb=4：1,B正確.

3.（2016?浙江理綜，16,6分）如圖所示，a、b兩個閉合

正方形線圈用同樣的導(dǎo)線制成，匝數(shù)均為匝，邊長l0x

10a4x

=3lb,圖示區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，且磁感應(yīng)

強度隨時間均勻增大，不考慮線圈之間的相互影響，貝心)

A.兩線圈內(nèi)產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流

B.a、8線圈中感應(yīng)電動勢之比為9：1

C.a、6線圈中感應(yīng)電流之比為3：4

D.〃、b線圈中電功率之比為3：1

3.B根據(jù)楞次定律可判斷，感應(yīng)電流為逆時針方向，A錯誤.根據(jù)七=〃不?5

IE

可知Ea：Eb=Sa：Sb=9：1,正確.根據(jù)R=。丁知Ra：&=3：1,又/=方，

BS板K

所以/.：Ib=3：1,C錯誤.根據(jù)P=E/可知尸a：Pb=27：1,D錯誤.

4.（2016?全國II,20,6分）（多選）法拉第圓盤發(fā)電機的示意圖如圖所示.銅圓盤安

裝在豎直的銅軸上，兩銅片P、Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸.圓盤處于方向豎

直向上的勻強磁場8中.圓盤旋轉(zhuǎn)時關(guān)于流過電阻R的電流，下列說法正確的是

（）

b

R

T

A.若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度恒定，則電流大小恒定

B.若從上向下看，圓盤順時針轉(zhuǎn)動，則電流沿。到b的方向流動

C.若圓盤轉(zhuǎn)動方向不變，角速度大小發(fā)生變化，則電流方向可能發(fā)生變化

D.若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉淼?

倍

4.AB法拉第圓盤相當(dāng)于無數(shù)根輻條做切割磁感線運動，若圓盤順時針轉(zhuǎn)動，根

據(jù)右手定則可知電流在圓盤上流向圓心，在外電路由。流向4B正確.圓盤轉(zhuǎn)動

方向不變，電流方向也不會發(fā)生改變，C錯誤.產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小￡=

批3,可知，若切不變，則￡不變，A正確.當(dāng)口變?yōu)樵瓓A的2倍時，E、/也

會變?yōu)樵瓉淼?倍，根據(jù)可知，熱功率變?yōu)樵瓉淼?倍，D錯誤.

5.（2015.新課標全國H,15,6分）如圖所示,直角三角形金屬框3

放置在勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為8,方向平行于/邊給______c

向上，當(dāng)金屬框繞他邊以角速度①逆時針轉(zhuǎn)動時，a、b、c三點/

的電勢分別為“、Ub、已知命邊的長度為/.下列判斷正確的/18

是（）V

A.Ua>Uc,金屬框中無電流：

B.Ub>UCy金屬框中的電流方向沿

C.Ubc=—^Bp^f金屬框中無電流

D.1]睢=押3,金屬框中電流方向沿4-。人。

5.C由于磁感應(yīng)強度方向始終與帥邊平行，通過金屬框的磁通[A7。

量始終為零，金屬框中無電流，B、D錯誤.對機,邊，如圖所示，/

由右手定則可得Uc>”；對這邊，如圖所示，由右手定則可得/

Uac=Ubc=—^BpA錯誤，C正確.a\

6.（2015?海南物理，2,3分）如圖所示，空間有一勻強磁場，一直金屬棒與磁感應(yīng)

強度方向垂直，當(dāng)它以速度。沿與棒和磁感應(yīng)強度都垂直的方XXXXX

向運動時，棒兩端的感應(yīng)電動勢大小為￡；將此棒彎成兩段長XXX/X

f?o-?v

度相等且相互垂直的折線，置于與磁感應(yīng)強度相垂直的平面XXX、XX

XXXXX

內(nèi)，當(dāng)它沿兩段折線夾角平分線的方向以速度。運動時，棒兩

端的感應(yīng)電動勢大小為，，則一丁等于（）

A.；B.當(dāng)C.1D.也

6.B設(shè)金屬棒長度為/,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為3,根據(jù)電磁感應(yīng)定律得￡=

BE金屬棒彎折后，切割磁感線運動的有效長度變?yōu)榘?,故"=乎3上.因此￡一=

-V,B正確.

7.（2014?安徽理綜，20,6分）英國物理學(xué)家麥克斯韋認為，

磁場變化時會在空間激發(fā)感生電場.如圖所示，一個半徑

為r的絕緣細圓環(huán)水平放置，環(huán)內(nèi)存在豎直向上的勻強磁

場B,環(huán)上套一帶電荷量為十q的小球.已知磁感應(yīng)強度8

隨時間均勻增加，其變化率為公若小球在環(huán)上運動一周，則感生電場對小球的作

用力所做功的大小是（）

A.0B./qkC.2nPqkD.npqk

￡電動勢

7.D由法拉第電磁感應(yīng)定律得E電動勢一兀產(chǎn)鼠W—出"一271rx

=nrqkfD正確.

8.（2013?新課標全國I,17,6分）如圖所示，在水平

AAb

面（紙面）內(nèi)有3根相同的均勻金屬棒訛和三」

其中必、。。在。點接觸，構(gòu)成“V”字形導(dǎo)軌.空間QW

存在垂直于紙面的均勻磁場.用力使MN向右勻速運

c

動，從圖示位置開始計時，運動中MN始終與/bac'V

的平分線垂直且和導(dǎo)軌保持良好接觸.下列關(guān)于回路中電流i與時間，的關(guān)系圖線，

可能正確的是（）

匚匕上1

0t0t0t0r

ABCD

8.A設(shè)金屬棒單位長度的電阻為R）,勻速運動的速度為。Abac為20,t時亥1」金

屬棒切割磁感線的有效長度/=2stan0,組成閉合回路的總電阻R=

e+onan夕卜o=2"Ro[^一+1a11電動勢e=6/o=26o2/tan

Bvtan°

不為恒量，A正確.

6

9.（2014.新課標全國I,18,6分）如圖甲所示，線圈cd繞在同一軟鐵芯上,

在ab線圈中通以變化的電流，用示波器測得線圈cd間電壓如圖乙所示.己知線

圈內(nèi)部的磁場與流經(jīng)線圈的電流成正比，則下列描述線圈中電流隨時間變化關(guān)

系的圖中，可能正確的是（）

△S△B△/

9.C由法拉第電磁感應(yīng)定律得又B—I,故~Z70c仄70c日

由題圖乙可知i—f圖象中的斜率應(yīng)不為0,且在0~0.5s、0.5?1.5s、1.5?2.5s

各段時間內(nèi)斜率不變.分析圖象可知，只有C正確.

?全國分)如圖,兩條相距/的光M

10.(2016in,25,20金屬棒、>XXXXX

1______

滑平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面(紙面)內(nèi)，其左端接JXXXXX

|XXXXX

一阻值為R的電阻；一與導(dǎo)軌垂直的金屬棒置于兩導(dǎo)。倒。>XXXX,X

、/XX/1

、j-〃

[XXXX,X

軌上；在電阻、導(dǎo)軌和金屬棒中間有一面積為5的區(qū)

IXXXXX

域，區(qū)域中存在垂直于紙面向里的均勻磁場，磁感應(yīng)N

強度大小與隨時間/的變化關(guān)系為Bi=kl,式中k為常量；在金屬棒右側(cè)還有一

勻強磁場區(qū)域，區(qū)域左邊界MN(虛線)與導(dǎo)軌垂直，磁場的磁感應(yīng)強度大小為創(chuàng)，

方向也垂直于紙面向里.某時刻，金屬棒在一外加水平恒力的作用下從靜止開始

向右運動，在於時刻恰好以速度加越過肪V,此后向右做勻速運動.金屬棒與導(dǎo)

軌始終相互垂直并接觸良好，它們的電阻均忽略不計.求：

(1)在t=0到時間間隔內(nèi)，流過電阻的電荷量的絕對值；

(2)在時刻穿過回路的總磁通量和金屬棒所受外加水平恒力的大小.

10.【解析】在金屬棒未越過MN之前，，時刻穿過回路的磁通量勿="5①

設(shè)在從，時刻到f+△1的時間間隔內(nèi)，回路磁通量的變化量為△流過電阻R

的電荷量為△夕.由法拉第電磁感應(yīng)定律有

△①

②

由歐姆定律有③

由電流的定義有，=黑④

聯(lián)立①②③④式得I△0=無△/⑤

由⑤式得，在1=0到/=/o的時間間隔內(nèi)，流過電阻R的電荷量q的絕對值為⑷

=誓⑥

(2)當(dāng)，時，金屬棒已越過MN.由于金屬棒在MN右側(cè)做勻速運動，有/=F?

式中，/是外加水平恒力，尸是勻強磁場施加的安培力.設(shè)此時回路中的電流為/,

F的大4、為F=Bu〃⑧

此時金屬棒與之間的距離s=vo(t-to)⑨

勻強磁場穿過回路的磁通量6=Bols⑩

回路的總磁通量①[=?+?'?

式中，。仍如①式所示，由①⑨⑩?式得，在時刻?，>小)穿過回路的總磁通量辦

=Bolvo(t—to)+kSt?

在/到/+△/的時間間隔內(nèi)，息磁通量的改變量

△d>t=(Bolvo+^S)△/?

由法拉第電磁感應(yīng)定律得，回路感應(yīng)電動勢的大小

由歐姆定律有/=小?

聯(lián)立⑦⑧???式得了=(Bo加o+?

【答案】(1)內(nèi),(2)BolvoQ—to)+kSh(BMvo+kS)胃

第?步提能力

考向歸納

法拉第電磁感應(yīng)定很及其應(yīng)用

口?1(2015?重慶理綜，4,6分)如圖所示為無線充電技術(shù)中使

用的受電線圈示意圖，線圈匝數(shù)為〃，面積為S.若在人到/2時

間內(nèi)，勻強磁場平行于線圈軸線向右穿過線圈，其磁感應(yīng)強度

大小由Bi均勻增加到&,則該段時間線圈兩端。和〃之間的

電勢差3〃一(ph()

l生"S(B2—B\)

A.恒為…

,,J—4八K〃S(B2—B1)

B.從。均勻變化到…

nS(B2—BT)

C.恒為

t2-t\

nS(&-Bi)

D.從0均勻變化到

t2-t\

〃△0nS（B?！狟\）

【解析】根據(jù)￡=一不7，△0=（B2一用）S,知E=-------,根據(jù)楞次定

律可判斷電流由〃流向從電源內(nèi)部由低電勢流向高電勢，所以”>0“，A、B錯

誤.磁感應(yīng)強度均勻增加，產(chǎn)生恒定電動勢，C正確，D錯誤.選C.

導(dǎo)體切割類感應(yīng)電動勢的計算>）

口?2（2015?安徽理綜，19,6分）如圖所示，"cd為水平放置的平行“---”形光

滑金屬導(dǎo)軌，間距為/,導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場、磁感應(yīng)強度大小為

B,導(dǎo)軌電阻不計.已知金屬桿MN傾斜放置，與導(dǎo)軌成。角，單位長度的電阻為

r,保持金屬桿以速度P沿平行于cd的方向滑動（金屬桿滑動過程中與導(dǎo)軌接觸良

好），貝乂）

?M/a

xxxxx

xxxx/xxx

/X>v

xx>c/xxxx

X/Xxxx

3~d

A.電路中感應(yīng)電動勢的大小為一笠

B.電路中感應(yīng)電流的大小為刖s；0

C.金屬桿所受安培力的大小為11"

D2/-.2

D.金屬桿的熱功率為「~~

rsin8

【解析】當(dāng)桿滑動時，動生也動勢E=5勿，A錯誤.金屬桿長為一.‘4,所以金

sinC7

屬桿的電阻R=1J,由歐姆定律可知8,B正確.安培力F=~^

sin6Krsin0

D2/7，歷2（nQ

=—,C錯誤.金屬桿的熱功率尸=/2R=——-——,D錯誤.選B.

□導(dǎo)學(xué)導(dǎo)考產(chǎn)生感應(yīng)電流的導(dǎo)體在磁場中受到安培力的作用，此類問題往往跟

力學(xué)問題聯(lián)系在一起，解題時涉及楞次定律、右手定則、左手定則和牛頓運動定

律的應(yīng)用.一定要先分清左手定則、右手定則、安培定則，再根據(jù)具體情況選用

力的平衡條件或牛頓運動定律解答.

自感現(xiàn)象的理解和分析

門阿3(2015?鹽城中學(xué)學(xué)情檢測)(多選)如圖所示，L是自

感系數(shù)很大的線圈，但其自身的電阻幾乎為零.A和B

是兩個完全相同的燈泡，則下列說法中正確的有()

A.當(dāng)開關(guān)S閉合瞬間，A、B兩燈同時亮，最后B燈熄

滅

B.當(dāng)開關(guān)S斷開瞬間，A、B兩燈同時熄滅

C.當(dāng)開關(guān)S斷開瞬間，。點電勢比8點電勢低

D.當(dāng)開關(guān)S斷開瞬間，流經(jīng)燈泡B的電流由。到人

【解析】開關(guān)S閉合瞬間，線B1L對電流有阻礙作用，則相當(dāng)于燈泡A與B串

聯(lián)，因此同時亮，且亮度相同，穩(wěn)定后B被矩路炮滅，A正確.當(dāng)開關(guān)S斷開后，

A馬上熄滅，由于自感，線圈中的電流慢慢減小，其相當(dāng)于電源，左端為高電勢，

與燈泡B構(gòu)成閉合回路放電，流經(jīng)燈泡B的電流由a到b,B閃一下再熄滅，D

正確，B、C錯誤.選AD.

?導(dǎo)學(xué)導(dǎo)考解答自感問題的核心是理解“通過線圈的電流瞬間不變”.處理自

感問題的技巧是通電瞬間自感線圈相當(dāng)于斷路，斷電瞬間自感線圈相當(dāng)于電源.

模型方法歸納

質(zhì)圖，應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律解題的一般步驟

(1)分析穿過閉合電路的磁場方向及磁通量的變化情況.

(2)利用楞次定律確定感應(yīng)電流或感應(yīng)電動勢的方向.

(3)靈活選擇法拉第電磁感應(yīng)定律的不同表達形式列方程求解.

注意：感應(yīng)線圈相當(dāng)于電源，在電源內(nèi)部電流由負極流到正極，在外電路電流由

正極經(jīng)電阻流到負極.

質(zhì)愍，求感應(yīng)電動勢大小的五種類型及對應(yīng)解法

,△①

(1)磁通量變化型：

(2)磁感應(yīng)強度變化型：E=nS—

(3)面積變化型：E=nB—

(4)平動切割型：E=Blvsin0

①。為/與。的夾角.

②/為導(dǎo)體切割磁感線的有效長度：首尾相連在垂直速度方向的分量.

③。為導(dǎo)體相對磁場的速度.

(5)轉(zhuǎn)動切割型：E=Blv=^Bl2^

E□國，求感應(yīng)電動勢的4種常見模型

研究對象情景圖表達式

/XXx\^

回路△①

XXXE=F

(不一定閉合)\x^x^x/

/

XxVx

一段直導(dǎo)線(或等效成直導(dǎo)線)zPE=Blvsin9

XX初X

r

XXXX

XXXX

繞一端轉(zhuǎn)動的導(dǎo)體棒3

x。，乂2,

XXXX

J

___

a._____fte=nBSco-

繞