（全國(guó)版）2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第11章 電磁感應(yīng) 第41課時(shí) 法拉第電磁感應(yīng)定律自感學(xué)案

《（全國(guó)版）2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第11章 電磁感應(yīng) 第41課時(shí) 法拉第電磁感應(yīng)定律自感學(xué)案》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《（全國(guó)版）2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第11章 電磁感應(yīng) 第41課時(shí) 法拉第電磁感應(yīng)定律自感學(xué)案（18頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第41課時(shí)　法拉第電磁感應(yīng)定律　自感 考點(diǎn)1　對(duì)法拉第電磁感應(yīng)定律的理解與應(yīng)用 1．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) (1)概念：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。 (2)產(chǎn)生：只要穿過(guò)回路的磁通量發(fā)生變化，就能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，與電路是否閉合無(wú)關(guān)。 (3)方向：產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的電路(導(dǎo)體或線(xiàn)圈)相當(dāng)于電源，電源的正、負(fù)極可由右手定則或楞次定律判斷。 2．法拉第電磁感應(yīng)定律 (1)內(nèi)容：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。 (2)公式：E＝n，其中為磁通量的變化率，n為線(xiàn)圈匝數(shù)。 [例1]　半徑為r的帶缺口剛性金屬圓環(huán)在紙面上固定放置，并處在變化的

2、磁場(chǎng)中，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo)線(xiàn)，分別與兩塊固定放置的平行金屬板連接，兩板間距為d，如圖甲所示。磁場(chǎng)的方向垂直于紙面，規(guī)定垂直紙面向里為正，變化規(guī)律如圖乙所示。則以下說(shuō)法正確的是(　　) A．第2 s內(nèi)上極板為正極 B．第3 s內(nèi)上極板為負(fù)極 C．第2 s末兩極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為零 D．第4 s末兩極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 解析　第2 s內(nèi)情況：由楞次定律可知，金屬板上極板帶正電，金屬板下極板帶負(fù)電，故A正確；第3 s內(nèi)情況：由楞次定律可知，金屬板上極板帶正電，金屬板下極板帶負(fù)電，故B錯(cuò)誤；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，第2 s末感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變，則兩極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小不

3、為零，故C錯(cuò)誤；由題意可知，第4 s末兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E＝＝＝＝，故D錯(cuò)誤。 答案　A (1)由于磁通量有正負(fù)之分，計(jì)算磁通量的變化時(shí)一定要規(guī)定磁通量的正方向。正向的磁通量增加與反向的磁通量減少產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向相同。 (2)公式E＝n是求解回路某段時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最佳選擇，所求得的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是整個(gè)回路的電動(dòng)勢(shì)，而不是某部分導(dǎo)體產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。 (3)用公式E＝nS求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí)，S為線(xiàn)圈在磁場(chǎng)范圍內(nèi)垂直磁場(chǎng)方向的有效面積。 1．(人教版選修3－2 P17·T1改編)關(guān)于法拉第電磁感應(yīng)定律，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．線(xiàn)圈中的磁通量變化越大，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電

4、動(dòng)勢(shì)就越大 B．線(xiàn)圈中的磁通量變化越快，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大 C．線(xiàn)圈中的磁通量越大，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大 D．線(xiàn)圈放在磁場(chǎng)越強(qiáng)的地方，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大 答案　B 解析　根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E＝n得，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟磁通量的變化率成正比。磁通量變化越大，由于不知磁通量的變化時(shí)間，故不一定越大，A錯(cuò)誤；磁通量變化的快慢用表示，磁通量變化越快，則就大，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大，B正確；磁通量Φ越大，但不一定大，C錯(cuò)誤；磁感應(yīng)強(qiáng)度大的磁場(chǎng)中可能沒(méi)有磁通量的變化，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可能為零，D錯(cuò)誤。 2. (2017·河北衡水中學(xué)調(diào)研)如圖，

5、一匝數(shù)為N、面積為S、總電阻為R的圓形線(xiàn)圈，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線(xiàn)圈平面。當(dāng)線(xiàn)圈由原位置翻轉(zhuǎn)180°的過(guò)程中，通過(guò)線(xiàn)圈導(dǎo)線(xiàn)橫截面的電荷量為(　　) A. B. C. D. 答案　B 解析　由法拉第電磁感應(yīng)定律E＝N，可求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，再由閉合電路歐姆定律I＝，可求出感應(yīng)電流的大小，根據(jù)電荷量公式q＝IΔt，可得q＝N。由于開(kāi)始線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)垂直，現(xiàn)把線(xiàn)圈翻轉(zhuǎn)180°，則有ΔΦ＝2BS，所以由上述公式可得通過(guò)線(xiàn)圈導(dǎo)線(xiàn)橫截面的電荷量q＝，B正確，A、C、D錯(cuò)誤。 3．(2017·湖北七校聯(lián)考)(多選)如圖所示，a、b兩個(gè)閉合正方形線(xiàn)圈用同樣

6、的導(dǎo)線(xiàn)制成，匝數(shù)均為10匝，邊長(zhǎng)La＝2Lb，圖示區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小，不考慮線(xiàn)圈之間的相互影響，則(　　) A．兩線(xiàn)圈內(nèi)產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流 B．a(chǎn)、b線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為2∶1 C．a(chǎn)、b線(xiàn)圈中感應(yīng)電流之比為4∶1 D．a(chǎn)、b線(xiàn)圈中電功率之比為8∶1 答案　AD 解析　原磁場(chǎng)向里減小，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同，因此感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，A正確；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，E＝n＝n·L2，而La＝2Lb，因此電動(dòng)勢(shì)之比為4∶1，B錯(cuò)誤；線(xiàn)圈電阻R＝ρ，故電阻之比為2∶1，由閉合電路歐姆定律可知I＝，則

7、電流之比為2∶1，C錯(cuò)誤；電功率P＝I2R，兩線(xiàn)圈電流之比為2∶1，電阻之比為2∶1，則電功率之比為8∶1，D正確。 考點(diǎn)2　導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算 1．E＝Blv的三個(gè)特性 (1)正交性：本公式要求磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，而且B、l、v三者相互垂直。 (2)有效性：公式中的l為導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)的有效長(zhǎng)度。 (3)相對(duì)性：E＝Blv中速度v是導(dǎo)體相對(duì)于磁場(chǎng)的速度。 2．公式E＝n與E＝Blv的比較 E＝n E＝Blv 區(qū)別 研究 對(duì)象 閉合回路 回路中做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的部分導(dǎo)體 研究 內(nèi)容 平均電動(dòng)勢(shì) ①若v為瞬時(shí)速度，則求的是瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) ②若

8、v為平均速度，則求的是平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 適用 范圍 對(duì)任何電磁感應(yīng) 現(xiàn)象普遍適用 只適用于導(dǎo)體垂直切割磁感線(xiàn)的運(yùn)動(dòng) 聯(lián)系 E＝Blv由E＝在一定條件下推導(dǎo)得到。導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，常用E＝Blv求E，磁感應(yīng)強(qiáng)度變化時(shí)，常用E＝n求E [例2]　(2015·安徽高考)如圖所示，abcd為水平放置的“”形光滑金屬導(dǎo)軌，間距為l，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B，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。已知金屬桿MN傾斜放置，與導(dǎo)軌成θ角，單位長(zhǎng)度的電阻為r，保持金屬桿以速度v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(　　) A．電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為

9、 B．電路中感應(yīng)電流的大小為 C．金屬桿所受安培力的大小為 D．金屬桿的熱功率為 解析　當(dāng)桿滑動(dòng)時(shí)，切割的有效長(zhǎng)度為l，所以動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)E＝Blv，A錯(cuò)誤；金屬桿長(zhǎng)為，所以金屬桿的電阻R＝，由歐姆定律可知I＝＝，B正確；安培力F＝BI·＝，C錯(cuò)誤；金屬桿的熱功率P＝I2R＝，D錯(cuò)誤。 答案　B 1．切割情況 切割方式 電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式 垂直切割 E＝Blv 傾斜切割 E＝Blvsinθ(θ為B與v的夾角) 旋轉(zhuǎn)切割 繞導(dǎo)體一端以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)： E＝Bωl2 2．典圖示例 如圖甲：θ＝30°，所以E＝Blvsin30°＝Blv。 如圖乙：切割磁感線(xiàn)的有效長(zhǎng)度

10、l＝L，所以E＝BLv。 如圖所示，均勻磁場(chǎng)中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線(xiàn)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B0。使該線(xiàn)框從靜止開(kāi)始繞過(guò)圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)半周，在線(xiàn)框中產(chǎn)生感應(yīng)電流?，F(xiàn)使線(xiàn)框保持圖中所示位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間線(xiàn)性變化。為了產(chǎn)生與線(xiàn)框轉(zhuǎn)動(dòng)半周過(guò)程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率的大小應(yīng)為(　　) A. B. C. D. 答案　C 解析　設(shè)圓的半徑為r，當(dāng)其繞過(guò)圓心O的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，圓弧部分不切割磁感線(xiàn)，不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，而在轉(zhuǎn)過(guò)半周的過(guò)程中直徑只有一半在磁場(chǎng)中切割

11、磁感線(xiàn)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝B0r＝B0r·＝B0r2ω；當(dāng)線(xiàn)框不動(dòng)時(shí)，E′＝·。由閉合電路歐姆定律得I＝，要使I＝I′，必須使E＝E′，可得＝，C正確。 考點(diǎn)3　自感與渦流 1．自感現(xiàn)象：由于通過(guò)導(dǎo)體自身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 2．自感電動(dòng)勢(shì) (1)定義：在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 (2)表達(dá)式：E＝L。 (3)自感系數(shù)L ①相關(guān)因素：與線(xiàn)圈大小、形狀、圈數(shù)以及是否有鐵芯等因素有關(guān)。 ②單位：亨利(H)，常用單位還有毫亨(mH)、微亨(μH)。1 mH＝10－3 H, 1 μH＝10－6 H。 3．渦流：當(dāng)線(xiàn)圈中的電流發(fā)生變化時(shí)，在它附近的導(dǎo)

12、體中產(chǎn)生的像水的旋渦一樣的感應(yīng)電流。 [例3]　 (2017·遼寧大連模擬)(多選)如圖所示，L是自感系數(shù)很大的線(xiàn)圈，但其自身的電阻幾乎為零。A和B是兩個(gè)完全相同的燈泡，則下列說(shuō)法中正確的有(　　) A．當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合瞬間，A、B兩燈同時(shí)亮，最后B燈熄滅 B．當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間，A、B兩燈同時(shí)熄滅 C．當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間，a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)電勢(shì)低 D．當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間，流經(jīng)燈泡B的電流由a到b 解析　開(kāi)關(guān)S閉合瞬間，線(xiàn)圈L對(duì)電流有阻礙作用，則相當(dāng)于燈泡A與B串聯(lián)，因此同時(shí)亮，且亮度相同，穩(wěn)定后B被短路熄滅，A正確。當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)后，燈泡A馬上熄滅，由于自感，線(xiàn)圈中的電流慢慢減小，其

13、相當(dāng)于電源，左端為高電勢(shì)，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，燈泡B閃一下再熄滅，D正確，B、C錯(cuò)誤。 答案　AD 1．自感情況分類(lèi) 通電自感 斷電自感 電路圖 器材規(guī)格 A1、A2同規(guī)格，R＝RL，L較大 L很大(有鐵芯)，RL

14、減小時(shí)，線(xiàn)圈可等效成一個(gè)電動(dòng)勢(shì)由較大逐漸減小的電源，線(xiàn)圈中的磁場(chǎng)能逐漸轉(zhuǎn)化成電能，構(gòu)成回路中的電流沿原方向非線(xiàn)性逐漸減小。 1. (人教版選修3－2 P22演示實(shí)驗(yàn)改編)如圖所示電路中，A、B是兩個(gè)相同的小燈泡。L是一個(gè)帶鐵芯的線(xiàn)圈，其電阻可忽略不計(jì)。調(diào)節(jié)R，電路穩(wěn)定時(shí)兩小燈泡都正常發(fā)光，則(　　) A．合上開(kāi)關(guān)時(shí)，A、B兩燈同時(shí)正常發(fā)光，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，A、B兩燈同時(shí)熄滅 B．合上開(kāi)關(guān)時(shí)，B燈比A燈先達(dá)到正常發(fā)光狀態(tài) C．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，A、B兩燈都不會(huì)立即熄滅，通過(guò)A、B兩燈的電流方向都與原電流方向相同 D．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，A燈會(huì)突然閃亮一下后再熄滅 答案　B 解析　合上開(kāi)關(guān)時(shí)，

15、B燈立即正常發(fā)光，A燈所在的支路中，由于L產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增大，A燈將推遲一些時(shí)間才能達(dá)到正常發(fā)光狀態(tài)，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，L中產(chǎn)生與原電流方向相同的自感電流，流過(guò)A燈的電流方向與原電流方向相同，流過(guò)B燈的電流方向與原電流方向相反，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；因?yàn)閿嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)后，由L作為電源提供的電流是從原來(lái)穩(wěn)定時(shí)通過(guò)L的電流值逐漸減小的，所以A、B兩燈只是延緩一些時(shí)間熄滅，并不會(huì)比原來(lái)更亮，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 2．某同學(xué)為了驗(yàn)證斷電自感現(xiàn)象，自己找來(lái)帶鐵芯的線(xiàn)圈L、小燈泡A、開(kāi)關(guān)S和電池組E，用導(dǎo)線(xiàn)將它們連接成如圖所示的電路。檢查電路后，閉合開(kāi)關(guān)S，小燈泡發(fā)光；再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，小燈泡僅有不顯著

16、的延時(shí)熄滅現(xiàn)象。雖經(jīng)多次重復(fù)，仍未見(jiàn)老師演示時(shí)出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象，他冥思苦想找不出原因，你認(rèn)為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是(　　) A．電源的內(nèi)阻較大 B．小燈泡電阻偏大 C．線(xiàn)圈電阻偏大 D．線(xiàn)圈的自感系數(shù)較大 答案　C 解析　由自感規(guī)律可知，在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的瞬間造成燈泡閃亮以及延時(shí)熄滅的原因是：線(xiàn)圈中產(chǎn)生了與原電流同向的自感電流，且大于穩(wěn)定時(shí)通過(guò)燈泡的原電流。斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，線(xiàn)圈與燈泡構(gòu)成閉合的自感回路，與電源無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤。開(kāi)關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定，燈泡正常發(fā)光時(shí)，如果電感線(xiàn)圈L的電阻比燈泡的電阻大，則電感線(xiàn)圈L中的電流IL比燈泡A中的電流IA小；開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，由于自感現(xiàn)象，

17、L和A構(gòu)成回路，使L和A中的電流從IL開(kāi)始減小，因此不可能看到小燈泡閃亮的現(xiàn)象，B錯(cuò)誤、C正確。自感系數(shù)越大，延時(shí)越明顯，與是否閃亮無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤。 3．(2017·北京高考)圖1和圖2是演示自感現(xiàn)象的兩個(gè)電路圖，L1和L2為電感線(xiàn)圈。實(shí)驗(yàn)時(shí)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開(kāi)關(guān)S2，燈A2逐漸變亮，而另一個(gè)相同的燈A3立即變亮，最終A2與A3的亮度相同。下列說(shuō)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

18、電流相等 答案　C 解析　圖1中，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1瞬間，L1與燈A1組成閉合回路，L1產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的變化，電流逐漸減小，由于燈A1突然閃亮，故斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1之前，通過(guò)L1的電流大于通過(guò)燈A1的電流，由歐姆定律知，A1的電阻值大于L1的電阻值，A、B錯(cuò)誤；圖2中，閉合開(kāi)關(guān)S2，電路穩(wěn)定后A2與A3的亮度相同，又A2與A3相同，由歐姆定律知，變阻器R與L2的電阻值相同，C正確；圖2中，閉合S2瞬間，由于L2產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增加，故L2中電流小于變阻器R中電流，D錯(cuò)誤。 1．如圖所示，由導(dǎo)體棒ab和矩形線(xiàn)框cdef組成的“10”圖案在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中一起向右勻速平動(dòng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方

19、向垂直線(xiàn)框平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增大，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．導(dǎo)體棒的a端電勢(shì)比b端電勢(shì)高，電勢(shì)差Uab在逐漸增大 B．導(dǎo)體棒的a端電勢(shì)比b端電勢(shì)低，電勢(shì)差Uab在逐漸增大 C．線(xiàn)框cdef中有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，電流大小在逐漸增大 D．線(xiàn)框cdef中有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?，電流大小在逐漸增大 答案　A 解析　對(duì)于導(dǎo)體棒ab，由于磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增大，所以Uab＝Blv逐漸增大，由右手定則知a端電勢(shì)高于b端電勢(shì)，A正確、B錯(cuò)誤；對(duì)于矩形線(xiàn)框，依題意可知、S都不變，由法拉第電磁感應(yīng)定律E＝·S知線(xiàn)框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不變，由閉合電路歐姆定律知線(xiàn)框中的感應(yīng)電流

20、大小不變，C、D錯(cuò)誤。 2. A、B兩閉合圓形導(dǎo)線(xiàn)環(huán)用相同規(guī)格的導(dǎo)線(xiàn)制成，它們的半徑之比rA∶rB＝2∶1，在兩導(dǎo)線(xiàn)環(huán)包圍的空間內(nèi)存在一正方形邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直于兩導(dǎo)線(xiàn)環(huán)所在的平面，如圖所示。當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大的過(guò)程中，流過(guò)兩導(dǎo)線(xiàn)環(huán)的感應(yīng)電流大小之比為(　　) A.＝1 B.＝2 C.＝ D.＝ 答案　D 解析　勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大，即不變，由E＝＝·S(S為磁場(chǎng)區(qū)域面積)，由于及S均相同，可得兩導(dǎo)線(xiàn)環(huán)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等，即＝1，I＝，R＝ρ(S′為導(dǎo)線(xiàn)的橫截面積)，l＝2πr，所以＝＝＝＝。D正確。 3．在半徑為r、電阻

21、為R的圓形導(dǎo)線(xiàn)框內(nèi)，以豎直直徑為界，左、右兩側(cè)分別存在著方向如圖甲所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。以垂直紙面向外的方向?yàn)榇艌?chǎng)的正方向，兩部分磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示。則0～t0時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線(xiàn)框中(　　) A．沒(méi)有感應(yīng)電流 B．感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針 C．感應(yīng)電流大小為 D．感應(yīng)電流大小為 答案　C 解析　根據(jù)楞次定律可知，導(dǎo)線(xiàn)框左邊產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较?，?dǎo)線(xiàn)框右邊產(chǎn)生的感應(yīng)電流也沿順時(shí)針?lè)较颍瑒t整個(gè)導(dǎo)線(xiàn)框中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较?，A、B錯(cuò)誤；由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，導(dǎo)線(xiàn)框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為導(dǎo)線(xiàn)框左、右兩邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之和，即E＝2×S＝2×＝，由閉合電路歐姆定律

22、可得，感應(yīng)電流大小為I＝＝，C正確、D錯(cuò)誤。 4．如圖是一種焊接方法的原理示意圖。將圓形待焊接金屬工件放在線(xiàn)圈中，然后在線(xiàn)圈中通以某種電流，待焊接工件中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流在焊縫處產(chǎn)生大量的熱量將焊縫兩邊的金屬熔化，待焊接工件就焊接在一起。自行車(chē)車(chē)輪圈就是用這種辦法焊接的。下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．線(xiàn)圈中的電流是很強(qiáng)的恒定電流 B．線(xiàn)圈中的電流是交變電流，且頻率很高 C．待焊接工件焊縫處的接觸電阻比非焊接部分電阻小 D．焊接工件中的感應(yīng)電流方向與線(xiàn)圈中的電流方向總是相反 答案　B 解析　線(xiàn)圈中的電流是交變電流，且頻率很高，A錯(cuò)誤、B正確；待焊工件焊縫處的接觸電阻比非

23、焊接部分電阻大，C錯(cuò)誤；根據(jù)楞次定律，當(dāng)線(xiàn)圈中的電流增大時(shí)，待焊接工件中的感應(yīng)電流方向與線(xiàn)圈中的電流方向相反；當(dāng)線(xiàn)圈中的電流減小時(shí)，待焊接工件中的感應(yīng)電流方向與線(xiàn)圈中的電流方向相同，D錯(cuò)誤。 5. (多選)如圖是生產(chǎn)中常用的一種延時(shí)繼電器的示意圖，鐵芯上有兩個(gè)線(xiàn)圈A和B，線(xiàn)圈A跟電源連接，線(xiàn)圈B的兩端接在一起，構(gòu)成一個(gè)閉合回路。下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，B中產(chǎn)生圖示方向的感應(yīng)電流 B．閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，B中產(chǎn)生與圖示方向相反的感應(yīng)電流 C．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，電磁鐵會(huì)繼續(xù)吸住銜鐵D一小段時(shí)間 D．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，彈簧K立即將銜鐵D拉起 答案　BC 解析　閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，

24、由楞次定律知B中產(chǎn)生與圖示方向相反的感應(yīng)電流，A錯(cuò)誤、B正確；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，B中磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電流，電磁鐵會(huì)繼續(xù)吸住銜鐵D一小段時(shí)間，C正確、D錯(cuò)誤。 6．(多選)如圖所示，L是自感系數(shù)很大的、用銅導(dǎo)線(xiàn)繞成的線(xiàn)圈，其電阻可以忽略不計(jì)，開(kāi)關(guān)S原來(lái)是閉合的。當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間，則(　　) A．L中的電流方向不變 B．燈泡D要過(guò)一會(huì)兒才熄滅 C．燈泡D立即熄滅 D．電容器將放電 答案　AC 解析　S斷開(kāi)時(shí)L產(chǎn)生方向不變的感應(yīng)電流對(duì)C充電(C兩端電壓原來(lái)為零)，而電流不通過(guò)燈泡D，故燈泡立即熄滅，A、C正確。 7.圖中電感L的直流電阻為RL，小燈泡的電阻為R，小量程電流表G1

25、、G2的內(nèi)阻不計(jì)。開(kāi)關(guān)S閉合，電路達(dá)到穩(wěn)定后，電流表G1、G2的指針均偏向右側(cè)(電流表的零刻度在表盤(pán)的中央)。則在開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)后，兩個(gè)電流表的指針偏轉(zhuǎn)情況是(　　) A．G1、G2的指針都立即回到零點(diǎn) B．G1緩慢回到零點(diǎn)，G2立即左偏，偏后緩慢回到零點(diǎn) C．G1立即回到零點(diǎn)，G2緩慢回到零點(diǎn) D．G2立即回到零點(diǎn)，G1緩慢回到零點(diǎn) 答案　B 解析　在開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間，L中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙原電流的減小，自感電流與原電流方向一致，即從左向右通過(guò)G1，兩個(gè)電流表的指針偏轉(zhuǎn)情況是G1緩慢回到零點(diǎn)，G2中電流方向?yàn)镼指向P，即立即左偏，偏后緩慢回到零點(diǎn)，故選B。 8.如圖所示，半徑為

26、R的圓形導(dǎo)軌處在垂直于圓平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里。一根長(zhǎng)度略大于導(dǎo)軌直徑的導(dǎo)體棒MN以速率v在圓導(dǎo)軌上從左端滑到右端，電路中的定值電阻為r，其余電阻不計(jì)。導(dǎo)體棒與圓形導(dǎo)軌接觸良好。求： (1)在滑動(dòng)過(guò)程中通過(guò)電阻r上的電流的平均值； (2)MN從左端到右端的整個(gè)過(guò)程中，通過(guò)r上的電荷量； (3)當(dāng)MN通過(guò)圓導(dǎo)軌中心時(shí)，通過(guò)r上的電流是多少？ 答案　(1)　(2)　(3) 解析　導(dǎo)體棒從左向右滑動(dòng)的過(guò)程中，切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，對(duì)電阻r供電。 (1)計(jì)算平均電流，應(yīng)該用法拉第電磁感應(yīng)定律，先求出平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。整個(gè)過(guò)程磁通量的變化為ΔΦ＝BS

27、＝BπR2，所用的時(shí)間Δt＝，代入公式＝＝，平均電流為＝＝。 (2)電荷量的運(yùn)算應(yīng)該用平均電流，q＝Δt＝。 (3)當(dāng)MN通過(guò)圓形導(dǎo)軌中心時(shí)，切割磁感線(xiàn)的有效長(zhǎng)度最大為l＝2R，根據(jù)E＝Blv得E＝B·2Rv，此時(shí)通過(guò)r的電流為I＝＝。 9．(2016·北京高考)如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩個(gè)導(dǎo)體圓環(huán)a、b，磁場(chǎng)方向與圓環(huán)所在平面垂直。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)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(dòng)勢(shì)分別為Ea和Eb。不考慮兩圓環(huán)間的相互影響。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．Ea∶Eb＝4∶1，感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針?lè)较? B．Ea∶Eb＝4∶1，感應(yīng)電流均沿順時(shí)針?lè)较? C．E

28、a∶Eb＝2∶1，感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針?lè)较? D．Ea∶Eb＝2∶1，感應(yīng)電流均沿順時(shí)針?lè)较? 答案　B 解析　根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得E＝＝·S，根據(jù)題意可得＝，故Ea∶Eb＝4∶1，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)要阻礙原磁場(chǎng)的變大，即產(chǎn)生向里的感應(yīng)磁場(chǎng)，根據(jù)楞次定律可得，感應(yīng)電流均沿順時(shí)針?lè)较?。故選B。 10. (2017·天津高考)如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌之間接有電阻R。金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下?，F(xiàn)使磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小，ab始終保持靜止，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．a(chǎn)b中的感應(yīng)電流方向由b到a B

29、．a(chǎn)b中的感應(yīng)電流逐漸減小 C．a(chǎn)b所受的安培力保持不變 D．a(chǎn)b所受的靜摩擦力逐漸減小 答案　D 解析　導(dǎo)體棒ab、電阻R、導(dǎo)軌構(gòu)成閉合電路，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小，即＝k為一定值，則閉合回路中的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，可知回路中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，ab中的電流方向由a到b，故A錯(cuò)誤；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝＝＝kS，回路面積S不變，即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為定值，根據(jù)歐姆定律I＝，所以ab中的電流大小不變，故B錯(cuò)誤；安培力F＝BIL，電流大小不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，則安培力減小，故C錯(cuò)誤；導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，所受合力為零，對(duì)其受力分析，水平方向靜摩擦力f與安培力F等大反向，安培

30、力減小，則靜摩擦力減小，故D正確。 11．(2017·全國(guó)卷Ⅱ)(多選)兩條平行虛線(xiàn)間存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與紙面垂直。邊長(zhǎng)為0.1 m、總電阻為0.005 Ω的正方形導(dǎo)線(xiàn)框abcd位于紙面內(nèi)，cd邊與磁場(chǎng)邊界平行，如圖a所示。已知導(dǎo)線(xiàn)框一直向右做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，cd邊于t＝0時(shí)刻進(jìn)入磁場(chǎng)。線(xiàn)框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖線(xiàn)如圖b所示(感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)取正)。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.5 T B．導(dǎo)線(xiàn)框運(yùn)動(dòng)速度的大小為0.5 m/s C．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向外 D．在t＝0.4 s至t＝0.6 s這段時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線(xiàn)框所受的安

31、培力大小為0.1 N 答案　BC 解析　由圖b可知，導(dǎo)線(xiàn)框全部進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)間為0.2 s，則其做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度v＝＝ m/s＝0.5 m/s，B正確；導(dǎo)線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，根?jù)楞次定律可知，磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向外，C正確；由E＝BLv，解得B＝＝ T＝0.2 T，A錯(cuò)誤；在t＝0.4 s至t＝0.6 s這段時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線(xiàn)框勻速出磁場(chǎng)，電流I＝＝2 A，所受的安培力大小為F＝BIL＝0.04 N，D錯(cuò)誤。 12．(2016·全國(guó)卷Ⅱ) (多選)法拉第圓盤(pán)發(fā)電機(jī)的示意圖如圖所示。銅圓盤(pán)安裝在豎直的銅軸上，兩銅片P、Q分別與圓盤(pán)的邊緣和銅軸接觸。圓盤(pán)處于方向豎直向上的勻

32、強(qiáng)磁場(chǎng)B中。圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)，關(guān)于流過(guò)電阻R的電流，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．若圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度恒定，則電流大小恒定 B．若從上向下看，圓盤(pán)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則電流沿a到b的方向流動(dòng) C．若圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)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(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍 答案　AB 解析　設(shè)圓盤(pán)的半徑為r，圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，則圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E＝Bl＝Br·＝Bωr2，可知，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度恒定，電動(dòng)勢(shì)恒定，電流恒定，A正確；根據(jù)右手定則可知，從上向下看，圓盤(pán)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤(pán)中電流由邊緣指向圓心，即電流沿a到b的方向流動(dòng)，B

33、正確；圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變，產(chǎn)生的電流方向不變，C錯(cuò)誤；若圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則電動(dòng)勢(shì)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，電流變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，由P＝I2R可知，電阻R上的熱功率變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，D錯(cuò)誤。 13．(2015·浙江高考)小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)“電磁天平”，如圖1所示，等臂天平的左臂為掛盤(pán)，右臂掛有矩形線(xiàn)圈，兩臂平衡。線(xiàn)圈的水平邊長(zhǎng)L＝0.1 m，豎直邊長(zhǎng)H＝0.3 m，匝數(shù)為N1。線(xiàn)圈的下邊處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0＝1.0 T，方向垂直線(xiàn)圈平面向里。線(xiàn)圈中通有可在0～2.0 A范圍內(nèi)調(diào)節(jié)的電流I。掛盤(pán)放上待測(cè)物體后，調(diào)節(jié)線(xiàn)圈中電流使天平平衡，測(cè)出電流即可測(cè)得物體的質(zhì)量。(重力加速度取g＝10

34、 m/s2) (1)為使電磁天平的量程達(dá)到0.5 kg，線(xiàn)圈的匝數(shù)N1至少為多少？ (2)進(jìn)一步探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，另選N2＝100匝形狀相同的線(xiàn)圈，總電阻R＝10 Ω。不接外電流，兩臂平衡。如圖2所示，保持B0不變，在線(xiàn)圈上部另加垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻變大，磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾萪＝0.1 m。當(dāng)掛盤(pán)中放質(zhì)量為0.01 kg的物體時(shí)，天平平衡，求此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率。 答案　(1)25匝　(2)0.1 T/s 解析　(1)線(xiàn)圈受到安培力F＝N1B0IL 天平平衡mg＝N1B0IL 代入數(shù)據(jù)得N1＝25匝。 (2)由電磁感應(yīng)定律得E＝N2 即E＝N2Ld 由歐姆定律得I′＝ 線(xiàn)圈受到安培力F′＝N2B0I′L 天平平衡m′g＝NB0· 代入數(shù)據(jù)可得＝0.1 T/s。 18