備戰(zhàn)2019年高考物理 考點一遍過 考點49 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感現(xiàn)象（含解析）

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1、法拉第電磁感應(yīng)定律 自感現(xiàn)象 一、法拉第電磁感應(yīng)定律 1．公式： 2．感應(yīng)電動勢的大小由穿過電路的磁通量的變化率和線圈的匝數(shù)共同決定，與磁通量Φ、磁通量的變化量ΔΦ的大小沒有必然聯(lián)系。 3．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象的規(guī)律，但法拉第電磁感應(yīng)定律的數(shù)學形式是由紐曼和韋伯給出的。 4．法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用 （1）磁通量的變化由磁場變化引起時， 當ΔS=LΔx，且n=1時，公式為導體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BLv （2）磁通量的變化由面積變化引起時， （3）磁通量的變化由磁場和面積變化共同引起時， （4）平均感應(yīng)電動勢 二、導體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 1．公式

2、E=BLv的使用條件： （1）勻強磁場； （2）L為切割磁場的有效長度； （3）B、L、v三者相互垂直；如不垂直，用E=BLvsin θ求解，θ為B與v方向間的夾角。 2．瞬時性： （1）若v為瞬時速度，則E為瞬時感應(yīng)電動勢； （2）若v為平均速度，則E為平均感應(yīng)電動勢，即。 3．有效長度：導體與v垂直方向上的投影長度。圖中有效長度分別為： 甲，；乙，沿v1方向運動時為，沿v2方向運動時為0； 丙，沿v1方向運動時為，沿v2方向運動時為0，沿v3方向運動時為R。 4．相對性：速度v是導體相對于磁場的速度，若磁場也運動，應(yīng)注意速度間的相對關(guān)系。 三、自感 1．自感現(xiàn)

3、象：由于導體自身電流的變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫做自感現(xiàn)象。 2．自感電動勢，總是阻礙原電流的變化，只是延緩變化，但不能使變化停止 其中線圈的自感系數(shù)L跟線圈的橫截面積、長度、匝數(shù)等因素有關(guān)，線圈的橫截面積越大、線圈越長、匝數(shù)越多，自感系數(shù)越大。另外，有鐵芯時線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時大得多。 3．自感電路 （1）通電時，線圈產(chǎn)生的自感電動勢與穩(wěn)定時電流方向相反，阻礙電流增大，使電流緩慢增大。 （2）斷電時，線圈產(chǎn)生的自感電動勢與穩(wěn)定時電流方向相同，阻礙電流減小，使電流緩慢減??；在與線圈串聯(lián)的回路中，線圈相當于電源，它提供的電流從原來的IL逐漸減小。 （3）穩(wěn)定時，若線圈有電阻就相

4、當于一個定值電阻，若不計線圈電阻時就相當于一根導線。 （2018·云南省玉溪第一中學高二上學期期中考試）如圖所示，豎直平面內(nèi)有一金屬圓環(huán)，半徑為a，總電阻為R（指拉直時兩端的電阻），磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直穿過環(huán)平面。環(huán)的最高點A用鉸鏈連接長度為2a、電阻為的導體棒AB，AB由水平位置緊貼環(huán)面（接觸良好）擺下，當擺到豎直位置時，B點的線速度為v，則 A．AB桿產(chǎn)生的感應(yīng)電流由A流向B，A為電源正極 B．AB桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為Bav C．AB兩端的電壓大小為 D．不計任何摩擦，則AB下擺的過程機械能守恒 【參考答案】BC 【詳細解析】A項：由右手定則可知，

5、AB桿產(chǎn)生的感應(yīng)電流由A流向B，B為電源正極，故A錯誤；B項：當擺到豎直位置時，導體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：，故B正確；C項：金屬環(huán)并聯(lián)的電阻為：，AB兩端的電壓是路端電壓，AB兩端的電壓大小為：，故C正確；D項：不計任何摩擦，電路中有熱量產(chǎn)生，所以機械能不守恒，故D錯誤。故應(yīng)選BC。 【名師點睛】本題是電磁感應(yīng)與電路的結(jié)合問題，關(guān)鍵是弄清電源和外電路的構(gòu)造，然后根據(jù)電學知識進一步求解，容易出錯之處是把AB間的電壓看成是內(nèi)電壓，得到結(jié)果是。 1．（2018·江西省紅色七校高三第一次聯(lián)考）兩條相互平行的光滑金屬導軌，距離為L，電阻不計。導軌內(nèi)有一與水平面垂直向里的勻強磁場，導軌左側(cè)接電容

6、器C，電阻R1和R2，如圖所示。垂直導軌且與導軌接觸良好的金屬桿AB以一定的速度向右勻速運動，某時刻開始做勻減速運動至速度為零后反向勻加速運動。在金屬桿變速運動的過程中，下列說法正確的是 A．R1中無電流通過 B．R1中電流一直從e流向a C．R2中電流一直從a流向b D．R2中電流先從b流向a，后從a流向b 【答案】B 【解析】開始時，金屬桿AB以一定的速度向右勻速運動，由感應(yīng)電動勢：E=BLv，電容器兩端的帶電量為，Q=CU=CBLv，由右手定則知，R2感應(yīng)電流方向由a向b，故電容器的上極板帶正電，開始做勻減速運動至速度為零的過程中，Q=CU=CBLv知，速度減小，極板帶電

7、量減小，有電流定義式：I＝q/t可知，R1中有電流通過，方向由e流向a，R2中電流從a流向b，故A錯誤；反向勻加速運動過程中，由右手定則知，R2感應(yīng)電流方向由b向a，電容器反向充電，流經(jīng)R1電流方向由e流向a，故B正確，CD錯誤；故選B。 【名師點睛】本題電磁感應(yīng)中電路問題，基礎(chǔ)是識別電路的結(jié)構(gòu)。本題難點是根據(jù)并聯(lián)電路電流與電阻成反比確定兩電阻電量的關(guān)系。在高考中電路中含有電容器也是熱點問題。 2．如圖所示，用粗細相同的銅絲做成邊長分別為L和2L的兩只閉合線框a和b，以相同的速度從磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場區(qū)域中勻速地拉到磁場外，不考慮線框的動能變化，若外力對環(huán)做的功分別為Wa、Wb，則Wa

8、:Wb為 A．1:4 B．1:2 C．1:1 D．不能確定 【答案】A 【解析】線框a產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，外力對a做的功，，則得，線框b產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，外力對b做的功，則得，故有，選A。 如圖所示，匝數(shù)為200的線框垂直放在勻強磁場中，線框面積為20 cm2。若磁場的磁感應(yīng)強度在0.04 s時間內(nèi)由0.1 T增加到0.6 T，則穿過線框旳磁通量變化量和線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢分別為 A．10–3 Wb，5 V

9、 B．10–4 Wb，4 V C．10–3 Wb，4 V D．10–4 Wb，5 V 【參考答案】A 【詳細解析】磁通量的變化量，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，選A。 【易錯警示】對多匝線圈，要特別注意，求磁通量時不要乘以匝數(shù)。 1．（2018·江蘇省無錫市江陰市南菁高中高二（上）期中）一線圈匝數(shù)為n=10匝，線圈電阻不計，在線圈外接一個阻值R=2.0 Ω的電阻，如圖甲所示。線圈內(nèi)有垂直紙面向里的磁場，線圈內(nèi)磁通量Φ隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示。下列說法正確的是 A．線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

10、10 V B．R兩端電壓為0.5 V C．a(chǎn)點電勢高于b點電勢 D．通過R的電流大小為2.5 A 【答案】D 【解析】穿過線圈的磁通量變化率為，感應(yīng)電動勢為E=n==5 V，由閉合電路毆姆定律可得：，那么R兩端的電壓為U=IR=2.5×2 V=5 V；再由楞次定律可得：感應(yīng)電流的方向為逆時針，流過電阻R的電流方向由b→a，即a點電勢低于b點電勢，故D正確，ABC錯誤；故選D。 【名師點睛】由法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電流的大小，而感應(yīng)電流的方向則由楞次定律判定。同時穿過磁通量發(fā)生變化的線圈相當于電源，所以電源內(nèi)部（線圈）電流方向是負極到正極。 2．（2018·北京市西城區(qū)高三上學

11、期期末考試）如圖所示，勻強磁場中有a、b兩個閉合線圈，它們用同樣的導線制成，匝數(shù)均為10匝，半徑ra=2rb。磁場方向與線圈所在平面垂直，磁感應(yīng)強度B隨時間均勻減小。兩線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢分別為Ea和Eb，感應(yīng)電流分別為Ia和Ib。不考慮兩線圈間的相互影響。下列說法正確的是 A．Ea∶Eb=2∶1，感應(yīng)電流均沿順時針方向 B．Ea∶Eb=4∶1，感應(yīng)電流均沿逆時針方向 C．Ia∶Ib=2∶1，感應(yīng)電流均沿順時針方向 D．Ia∶Ib=4∶1，感應(yīng)電流均沿逆時針方向 【答案】C 【解析】由法拉第電磁感應(yīng)定律得：，n、相同，則得到，根據(jù)電阻定律：線圈的電阻為，則ρ、S、n相同，兩線

12、圈電阻之比。線圈中感應(yīng)電流，綜合得到，根據(jù)楞次定律可得感應(yīng)電流方向都沿順時針方向，C正確。 （2018·江蘇省南通市海安高級中學高二上學期期中考試）圖1和圖2是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個電路圖，L1和L2為電感線圈。實驗時，斷開開關(guān)S1瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關(guān)S2，燈A2逐漸變亮，而另一個相同的燈A3立即變亮，最終A2與A3的亮度相同。下列說法正確的是 A．圖1中，A1與L1的電阻值相同 B．圖1中，閉合S1，電路穩(wěn)定后，A1中電流小于L1中電流 C．圖2中，變阻器R與L2的電阻值相同 D．圖2中，閉合S2瞬間，L2中電流與變阻器R中電流相等 【參考答

13、案】BC 【詳細解析】圖1中，斷開S1的瞬間，A1燈閃亮，是因為電路穩(wěn)定時，A1的電流小于L的電流，則可知L的電阻小于A1的電阻，故A錯誤，故B正確；圖2中，因為要觀察兩只燈泡發(fā)光的亮度變化，兩個支路的總電阻相同，因兩個燈泡電阻相同，所以變阻器R與L2的電阻值相同，故C正確；圖2中，閉合S2瞬間，L2對電流有阻礙作用，所以L2中電流與變阻器R中電流不相等，故D錯誤。故選BC。 【名師點睛】當通過線圈本身的電流變化時，線圈中會產(chǎn)生自感現(xiàn)象，這是一種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，可運用楞次定律分析自感電動勢對電流的影響。 1．如圖所示電路中，開關(guān)S是閉合的，此時流過線圈L的電流為i1，流過燈泡A的

14、電流為i2，且i1>i2，在t1時刻將S斷開，則流過燈泡的電流隨時間變化的圖象是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】當開關(guān)斷開，燈泡A的電流立即消失，因為線圈阻礙電流的減小，所以通過線圈L的電流不會立即消失，會從原來的大小慢慢減小，且A和L構(gòu)成回路，通過L的電流也流過A，所以流過燈泡的電流反向，且從i1逐漸減小，選D。 1．—閉合線圈放在隨時間均勻變化的磁場中，線圈平面和磁場方向垂直。若想使線圈中的感應(yīng)電流增強一倍，下述方法可行的是 A．使線圈匝數(shù)增加一倍 B．使線圈面積增加

15、一倍 C．使線圈匣數(shù)減少一半 D．使磁感應(yīng)強度的變化率增大一倍 2．如圖所示，接有理想電壓表的三角形導線框abc在勻強磁場中向右運動，導線框中的感應(yīng)電流為I，b、c兩點間的電勢差為Ubc，電壓表讀數(shù)為U，則下列說法正確的是 A．I=0、Ubc=0、U=0 B．I=0、Ubc≠0、U≠0 C．I=0、Ubc≠0、U=0 D．I≠0、Ubc≠0、U≠0 3．（2018·廣東省惠州市華羅庚中學高二物理期末復習）如圖所示，兩塊水平放置的金屬板間距離為d，用導線與一個n匝線圈連接，線圈置于方向豎直向上的磁

16、場B中。兩板間有一個質(zhì)量為m，電荷量為+q的油滴恰好處于平衡狀態(tài)，則線圈中的磁場B的變化情況和磁通量變化率分別是 A．正在減弱： B．正在增強： C．正在減弱： D．正在增強： 4．固定于水平面上的金屬框架CDEF處在豎直向上的勻強磁場中，金屬棒MN沿框架以速度v向右勻速運動。t=0時，磁感應(yīng)強度為B0，此時MN到達的位置使MDEN構(gòu)成一個邊長為b的正方形。為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，從t=0開始，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系為 A． B． C

17、． D． 5．（2018·江蘇省天一中學高考考前熱身卷）如圖所示的圓形線圈共n匝，電阻為R，過線圈中心O垂直于線圈平面的直線上有A、B兩點，A、B兩點的距離為L，A、B關(guān)于O點對稱。一條形磁鐵開始放在A點，中心與O點重合，軸線與A、B所在直線重合，此時線圈中的磁通量為Φ1，將條形磁鐵以速度v勻速向右移動，軸線始終與直線重合，磁鐵中心到O點時線圈中的磁通量為Φ2，下列說法中正確的是 A．磁鐵在A點時，通過一匝線圈的磁通量為 B．磁鐵從A到O的過程中，線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢為E= C．磁鐵從A到B的過程中，線圈中磁通

18、量的變化量為2Φ1 D．磁鐵從A到B的過程中，通過線圈某一截面的電量不為零 6．如圖，半徑為a、右端開有小口的導體圓環(huán)和長為2a的導體直桿的單位長度電阻均為R0。圓環(huán)水平固定，整個內(nèi)部區(qū)域分布著豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B。桿在圓環(huán)上以速度v平行于直徑CD向右做勻速直線運動，桿始終有兩點與圓環(huán)良好接觸。從圓環(huán)中心O開始，桿的位置由θ確定，則 A．時，桿產(chǎn)生的電動勢為 B．時，桿產(chǎn)生的電動勢為 C．時，桿受的安培力大小為 D．時，桿受的安培力大小為 7．如圖所示，一導線彎成半徑為a的半圓形閉合回路。虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，方向垂直于回路所在平面?；芈芬运?/p>

19、度v向右勻速進入磁場，直徑CD始終與MN垂直。從D點到達邊界開始至C點進入磁場為止，下列結(jié)論正確的是 A．感應(yīng)電流方向不變 B．CD段直導線始終不受安培力 C．感應(yīng)電動勢最大值為Bav D．感應(yīng)電動勢平均值為 8．某同學將一條形磁鐵放在水平轉(zhuǎn)盤上，如圖甲所示，磁鐵可隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，另將一磁感應(yīng)強度傳感器固定在轉(zhuǎn)盤旁邊。當轉(zhuǎn)盤（及磁鐵）轉(zhuǎn)動時，引起磁感應(yīng)強度測量值周期性地變化，該變化的周期與轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動周期一致。經(jīng)過操作，該同學在計算機上得到如圖乙所示的圖象。該同學猜測磁感應(yīng)強度傳感器內(nèi)有一線圈，當測得磁感應(yīng)強度最大時就是穿過線圈的磁通量最大時。按照這種猜測 A．在t=0.1 s時刻

20、，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向發(fā)生了變化 B．在t=0.15 s時刻，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向發(fā)生了變化 C．在t=0.1 s時刻，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小達到了最大值 D．在t=0.15 s時刻，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小達到了最大值 9．（2018·山東省濰坊市高二上學期模塊監(jiān)測）如圖所示，有界勻強磁場垂直紙面向里，一閉合導線框abcd從高處自由下落，運動一段時間后進入磁場，下落過程線框始終保持豎直，對線框進入磁場過程的分析正確的是 A．感應(yīng)電流沿順時針方向 B．a(chǎn)端電勢高于b端 C．可能勻加速進入 D．感應(yīng)電流的功率可能大于重力的功率 10．（2018·河南省六市高三第一

21、次聯(lián)考）如圖甲所示，一匝數(shù)N=10匝、總電阻R=7.5 Ω、ad長L1=0.4 m、ab寬L2=0.2 m的勻質(zhì)矩形金屬線框靜止在粗糙水平面上，線框的bc邊正好過半徑r=0.1 m的圓形磁場的直徑，線框的左半部分處于垂直線框平面向上的勻強磁場區(qū)域內(nèi)，磁感應(yīng)強度B0=1 T，圓形磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直線框平面向下，大小隨時間變化規(guī)律如圖乙所示，已知線框與水平面間的最大靜摩擦力f=1.2 N，π≈3，則 A．t=0時刻穿過線框的磁通量大小為0.01 Wb B．線框靜止時，線框中的感應(yīng)電流為0.2 A C．線框靜止時，ad邊所受安培力水平向左，大小為0.8 N D．經(jīng)時間t=2

22、s，線框開始滑動 11．（2018·湖南省師大附中高二（下）期末）如圖（a）所示，水平面內(nèi)有一光滑金屬導軌，ac邊的電阻為R，其他電阻均不計，ab與ac角夾角為135°，cd與ac垂直。將質(zhì)量為m的長直導體棒擱在導軌上。并與ac平行。棒與ab、cd交點G、H間的距離為L0，空間存在垂直于導軌平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B。在外力作用下，棒由GH處以初速度v0向右做直線運動，其速度的倒數(shù)隨位移x變化的關(guān)系如圖（b）所示。在棒運動L0到MN處的過程中 A．導體棒做勻變速直線運動 B．導體棒運動的時間為 C．流過導體棒的電流大小不變 D．外力做功為 12．如圖甲、乙所示的電路中，電阻

23、R和自感線圈L的電阻值都很小，且小于燈泡S的電阻，接通K，使電路達到穩(wěn)定，燈泡S發(fā)光，則 A．在圖甲中，斷開K后，S將逐漸變暗 B．在圖甲中，斷開K后，S將先變得更亮，然后才變暗 C．在圖乙中，斷開K后，S將逐漸變暗 D．在圖乙中，斷開K后，S將先變得更亮，然后才變暗 13．（2018·福建泉州市高二模塊測試）如圖所示，帶鐵芯的電感線圈的電阻與電阻器R的阻值相同，A1和A2是兩個完全相同的電流表，則下列說法中正確的是 A．閉合S瞬間，電流表A1示數(shù)小于A2示數(shù) B．閉合S瞬間，電流表A1示數(shù)等于A2示數(shù) C．斷開S瞬間，電流表A1示數(shù)大于A2示數(shù) D．斷開S瞬間，電流

24、表A1示數(shù)等于A2示數(shù) 14．如圖所示的電路中，三個燈泡L1、L2、L3的電阻關(guān)系為R1

25、路中，L為一個自感系數(shù)很大、直流電阻不計的線圈，D1、D2是兩個完全相同的燈泡，E是內(nèi)阻不計的電源。t=0時刻，閉合開關(guān)S，經(jīng)過一段時間后，電路穩(wěn)定，t1時刻斷開開關(guān)S，分別用I1、I2表示流過D1和D2的電流，規(guī)定圖中箭頭方向為電流正方向，能定性描述電流隨時間t變化關(guān)系的是 A． B． C． D． 17．（2018·新課標全國I卷）如圖，導體軌道OPQS固定，其中PQS是半圓弧，Q為半圓弧的中心，O為圓心。軌道的電阻忽略不計。OM是有一定電阻。可繞O轉(zhuǎn)動的金屬桿。M端位于PQS上，OM與軌

26、道接觸良好?？臻g存在半圓所在平面垂直的勻強磁場，磁感應(yīng)強度的大小為B，現(xiàn)使OQ位置以恒定的角速度逆時針轉(zhuǎn)到OS位置并固定（過程Ⅰ）；再使磁感應(yīng)強度的大小以一定的變化率從B增加到B'（過程Ⅱ）。在過程Ⅰ、Ⅱ中，流過OM的電荷量相等，則等于 A． B． C． D．2 18．（2018·新課標全國III卷）如圖（a），在同一平面內(nèi)固定有一長直導線PQ和一導線框R，R在PQ的右側(cè)。導線PQ中通有正弦交流電流i，i的變化如圖（b）所示，規(guī)定從Q到P為電流的正方向。導線框R中的感應(yīng)電動勢 A．在時為零

27、B．在時改變方向 C．在時最大，且沿順時針方向 D．在時最大，且沿順時針方向 19．（2017·新課標全國Ⅱ卷）兩條平行虛線間存在一勻強磁場，磁感應(yīng)強度方向與紙面垂直。邊長為0.1 m、總電阻為0.005 Ω的正方形導線框abcd位于紙面內(nèi)，cd邊與磁場邊界平行，如圖（a）所示。已知導線框一直向右做勻速直線運動，cd邊于t=0時刻進入磁場。線框中感應(yīng)電動勢隨時間變化的圖線如圖（b）所示（感應(yīng)電流的方向為順時針時，感應(yīng)電動勢取正）。下列說法正確的是 A．磁感應(yīng)強度的大小為0.5 T B．導線框運動速度的大小為0.5 m/s C．磁感應(yīng)強度的方向垂直于紙面向外 D．在t=0.4

28、s至t=0.6 s這段時間內(nèi)，導線框所受的安培力大小為0.1 N 20．（2016·浙江卷）如圖所示，a、b兩個閉合正方形線圈用同樣的導線制成，匝數(shù)均為10匝，邊長la=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，則 A．兩線圈內(nèi)產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流 B．a(chǎn)、b線圈中感應(yīng)電動勢之比為9:1 C．a(chǎn)、b線圈中感應(yīng)電流之比為3:4 D．a(chǎn)、b線圈中電功率之比為3:1 21．（2015·海南卷）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，當它以速度v沿與棒和磁感應(yīng)強度都垂直的方向運動時，棒兩端的感應(yīng)電動勢大小為

29、ε，將此棒彎成兩段長度相等且相互垂直的折線，置于磁感應(yīng)強度相垂直的平面內(nèi)，當它沿兩段折線夾角平分線的方向以速度v運動時，棒兩端的感應(yīng)電動勢大小為，則等于 A． B． C．1 D． 22．（2015·新課標全國Ⅱ卷）如圖，直角三角形金屬框abc放置在勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為B，方向平行于ab邊向上。當金屬框繞ab邊以角速度ω逆時針轉(zhuǎn)動時，a、b、c三點的電勢分別為Ua、Ub、Uc。已知bc邊的長度為l。下列判斷正確的是 A．Ua>Uc，金屬框中無電流 B．

30、Ub>Uc，金屬框中電流方向沿a–b–c–a C．，金屬框中無電流 D．，金屬框中電流方向沿a–c–b–a 23．（2015·重慶卷）如圖為無線充電技術(shù)中使用的受電線圈示意圖，線圈匝數(shù)為n，面積為S。若在t1到t2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B1均勻增加到B2，則該段時間線圈兩端a和b之間的電勢差 A．恒為 B．從0均勻變化到 C．恒為 D．從0均勻變化到 24．（2017·北京卷）圖1和圖2是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個電路圖，L1和L2為電感線圈。實驗時，斷開開關(guān)S1瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關(guān)S2，燈A2逐漸變亮，而另一個

31、相同的燈A3立即變亮，最終A2與A3的亮度相同。下列說法正確的是 A．圖1中，A1與L1的電阻值相同 B．圖1中，閉合S1，電路穩(wěn)定后，A1中電流大于L1中電流 C．圖2中，變阻器R與L2的電阻值相同 D．圖2中，閉合S2瞬間，L2中電流與變阻器R中電流相等 原來的，由電阻定律，可得線圈電阻是原來的倍，因此線圈中的感應(yīng)電流是原來的倍，故B錯誤；C項：法拉第電磁感應(yīng)定律：，將線圈的匝數(shù)變化時，說明一定時，E與n成正比，當線圈匝數(shù)減小為原來的一半，則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢也減小為原來的一半，但線圈電阻也減小原來的一半，因此線圈中的感應(yīng)電流沒有變化，故C錯誤；D項：法拉第電磁感應(yīng)定律

32、：，將磁感應(yīng)強度的變化率增大一倍時，則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢也增加為原來的1倍，而線圈電阻不變，那么線圈中的感應(yīng)電流也增加1倍，故D正確。故應(yīng)選D。 【名師點睛】本題綜合考查了電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、電阻定律。關(guān)鍵能運用這些定律推導出電流的表達式，同時注意式中S不是線圈的面積，而是導線橫截面積。 2．C【解析】閉合線框整體在磁場中運動，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以線框中沒有感應(yīng)電流，電壓表也沒有示數(shù)；bc切割磁感線，兩端有感應(yīng)電動勢產(chǎn)生，故選C。 【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握法拉第電磁感應(yīng)定律，歐姆定律等等電磁感應(yīng)與電路、電場的基本規(guī)律；還會用楞次定律判斷電動勢的方向。注意感

33、應(yīng)電動勢與電場強度符號容易混淆。同時要注意電容器的電壓不是線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。 4．A【解析】要使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，穿過回路的磁通量應(yīng)保持不變，則有，解得，選A。 5．B【解析】A、磁鐵在A點時，線圈中的磁通量為Φ1，故通過一匝線圈的磁通量也為Φ1，與匝數(shù)無關(guān)，故A錯誤；B、磁鐵從A到O的過程中，線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢為E=n=n=，故B正確；C、D、磁通量先增加后減小，磁通量的變化量為零，故平均感應(yīng)電動勢為零，故平均感應(yīng)電流為零，故通過線圈某一截面的電量為零，故C錯誤，D錯誤。故選B。 【名師點睛】本題關(guān)鍵是明確感應(yīng)電動勢的平均值的求解方法，注意磁通量與面積和磁感應(yīng)強度有關(guān)，

34、與線圈的匝數(shù)無關(guān)。 6．AD【解析】時，桿產(chǎn)生的電動勢，電路中總電阻為，桿受的安培力，A正確，C錯誤；時，根據(jù)幾何關(guān)系可得此時導體棒的有效切割長度是a，桿產(chǎn)生的電動勢為，電路中總電阻為，桿受的安培力，B錯誤，D正確。 7．ACD【解析】在閉合回路進入磁場的過程中，通過閉合電路的磁通量逐漸增大，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向為逆時針方向不變，A正確；CD段直導線的電流方向為從D到C，根據(jù)左手定則可知，所受安培力方向向下，B錯誤；當半圓閉合回路進入磁場一半時，切割磁感線的等效長度最大，為a，感應(yīng)電動勢最大，為Em=Bav，C正確；由法拉第電磁感應(yīng)定律可得，感應(yīng)電動勢平均值，D正確。 9．

35、D【解析】線框進入磁場時，磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流方向為逆時針方向，選項A錯誤；根據(jù)右手定則可知，b端電勢高于a端，選項B錯誤；線圈進入磁場時受向上的安培力作用，大小為，隨速度的增加，安培力逐漸變大，可知加速度逐漸減小，則線圈進入磁場時做加速度減小的加速運動，選項C錯誤；開始進入磁場時，可能安培力大于重力，即，即，即，即感應(yīng)電流的功率可能大于重力的功率，選項D正確；故選D。 10．A【解析】設(shè)磁場向上穿過線框磁通量為正，由磁通量的定義得t=0時，有，A正確；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有，由閉合電路歐姆定律，則有，B錯誤；由楞次定律可知，圓形磁場的磁感應(yīng)強度增大時，線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流

36、的方向為逆時針方向，ad中的感應(yīng)電流的方向向下，由左手定則可知，ad邊受到的安培力的方向向左，ad邊受到的安培力是10匝線圈受到的安培力的和，即：，所以ad邊受到的摩擦力的大小為0.4 N，C錯誤；圓形磁場的磁感應(yīng)強度均勻增大，所以產(chǎn)生大小不變的電動勢，感應(yīng)電流的大小不變，而左側(cè)的磁場區(qū)域內(nèi)的磁場不變，由圖乙可知，在t=0.4 s時刻，右側(cè)的磁感應(yīng)強度，由左手定則可知，右側(cè)的bc邊受到的安培力方向向左，大小：，所以整體受到安培力的和等于：，所以線框受到的安培力的大小與摩擦力相等，所以線框在t=0.4 s后才能開始滑動，D錯誤。 ，解得：，故B正確；D、克服安培力做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

37、為：，對導體棒，由動能定理得：W外–W安=，解得：W外=，故D錯誤；故選BC。 【名師點睛】根據(jù)圖象求出v隨x變化的函數(shù)表達式，判斷運動情況；由E=Blv求出任意時刻的電動勢，由歐姆定律分析電流變化；求出棒向右移動L0的過程中回路磁通量變化量，由求解時間；棒向右移動L0的過程中，求出掃過的面積，求出此時電動勢，根據(jù)動能定理求解外力做的功。 12．AD【解析】在圖甲中，K閉合時，流過S的電流等于流過L的電流，K斷開后，流過L的電流逐漸減小，S將逐漸變暗，A正確，B錯誤；在圖乙中，K閉合時，流過S的電流小于流過L的電流，K斷開后，流過L的電流通過S，且逐漸減小，則S將先變得更亮，然后才變暗，C

38、錯誤，D正確。 13．AD【解析】閉合S瞬間，由于線圈的電流變大，導致其產(chǎn)生電動勢，從而阻礙電流的變大，所以電流表A1示數(shù)小于A2示數(shù)，故A正確，B錯誤；斷開S瞬間，線圈電流變小，從而產(chǎn)生電動勢，相當于電壓會變小電源與電阻相串聯(lián)，由于兩電流表串聯(lián)，所以電流表A1示數(shù)等于A2示數(shù)，故C錯誤，D正確；故選AD。 24．C【解析】斷開S1瞬間，由于線圈L1的自感，通過L1的電流逐漸減小，且通過A1，燈A1突然閃亮，說明自感電流會大于原來通過A1的電流，即閉合S1，電路穩(wěn)定時，通過A1的電流小于通過L1的電流，L1的電阻小于A1的電阻，AB錯誤；閉合S2，電路穩(wěn)定時，A2與A3的亮度相同，說明兩支路的電流相同，因此變阻器R與L2的電阻值相同，C正確；閉合S2瞬間，A2逐漸變亮，A3立即變亮，說明L2中電流與變阻器R中電流不相等，D錯誤。 21