2019屆高考物理一輪復(fù)習 第十章 電磁感應(yīng)學案

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1、 第十章 電磁感應(yīng) [全國卷5年考情分析] 基礎(chǔ)考點 ?？伎键c 2017 2016 2015 2014 2013 命題概率 磁通量(Ⅰ) 自感、渦流(Ⅰ) 以上2個考點 未曾獨立命題 電磁感應(yīng)現(xiàn)象(Ⅰ) Ⅰ卷T18(6分) — — Ⅰ卷T14(6分) Ⅱ卷T19(6分) 獨立命題概率60% 法拉第電磁感應(yīng)定律(Ⅱ) Ⅱ卷T20(6分) Ⅱ卷T20(6分) Ⅱ卷T24(12分) Ⅰ卷T24(14分) Ⅲ卷T25(20分) Ⅰ卷T19(6分) Ⅱ卷T15(6分) Ⅰ卷T18(6分) Ⅱ卷T25(19分) Ⅰ卷T1

2、7(6分) Ⅰ卷T25(19分) Ⅱ卷T16(6分) 綜合命題概率100% 楞次定律(Ⅱ) Ⅲ卷T15(6分) 常考角度 (1)根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向 (2)結(jié)合安培定則、左手定則、楞次定律判斷導(dǎo)體受力或運動方向 (3)法拉第電磁感應(yīng)定律E＝n和E＝Blv的比較應(yīng)用 (4)電磁感應(yīng)與電路的結(jié)合，自感、渦流 (5)電磁感應(yīng)的圖像、受力、運動、能量等綜合問題 (6)電磁感應(yīng)的科技應(yīng)用問題 第1節(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象__楞次定律 (1)閉合電路內(nèi)只要有磁通量，就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。(×) (2)穿過線圈的磁通量和線圈的匝數(shù)無關(guān)。(√) (3)線框不閉合

3、時，即使穿過線框的磁通量發(fā)生變化，線框中也沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生。(√) (4)當導(dǎo)體切割磁感線時，一定產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。(√) (5)由楞次定律知，感應(yīng)電流的磁場一定與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反。 (×) (6)感應(yīng)電流的磁場一定阻礙引起感應(yīng)電流的磁場的磁通量的變化。(√) ◎物理學史判斷 (1)1831年，英國物理學家法拉第發(fā)現(xiàn)了——電磁感應(yīng)現(xiàn)象。(√) (2)1834年，俄國物理學家楞次總結(jié)了確定感應(yīng)電流方向的定律——楞次定律。(√) 1．磁通量沒有方向，但有正、負之分。 2．感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件表述一、表述二本質(zhì)相同。 3．右手定則常用于感應(yīng)電流產(chǎn)生條件表述一對應(yīng)的問題，楞

4、次定律對表述一、表述二對應(yīng)的問題都適用。 4．楞次定律的本質(zhì)是能量守恒。 5．解題中常用到的二級結(jié)論： (1)楞次定律的三個推廣含義：“增反減同”“增縮減擴”“來拒去留”。 (2)楞次定律的雙解：①“加速向左運動”與“減速向右運動”等效。 ②“×增加”與“·減少”所產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向一樣，反之亦然。　　 突破點(一)　對電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解和判斷 1．判斷產(chǎn)生感應(yīng)電流的兩種方法 (1)閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線，產(chǎn)生“動生電流”。 (2)“感生電流”，即導(dǎo)體回路必須閉合，穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化，二者缺一不可。 2．常見的產(chǎn)生感應(yīng)電流的三種情況 [題點全

5、練] 1．(2014·全國卷Ⅰ)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 解析：選D　只形成閉合回路，回路中的磁通量不變化，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，A、B、C錯誤；給線圈通電或斷電瞬間，通過閉合回路的磁通量變化，會產(chǎn)生感應(yīng)

6、電流，能觀察到電流表的變化，D正確。 2.(2017·全國卷Ⅰ)掃描隧道顯微鏡(STM)可用來探測樣品表面原子尺度上的形貌。為了有效隔離外界振動對STM的擾動，在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對紫銅薄板，并施加磁場來快速衰減其微小振動，如圖所示。無擾動時，按下列四種方案對紫銅薄板施加恒磁場；出現(xiàn)擾動后，對于紫銅薄板上下及左右振動的衰減最有效的方案是(　　) 解析：選A　施加磁場來快速衰減STM的微小振動，其原理是電磁阻尼，在振動時通過紫銅薄板的磁通量變化，紫銅薄板中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，則其受到安培力作用，該作用阻礙紫銅薄板振動，即促使其振動衰減。方案A中，無論紫銅薄板上下振動還

7、是左右振動，通過它的磁通量都發(fā)生變化；方案B中，當紫銅薄板上下振動時，通過它的磁通量可能不變，當紫銅薄板向右振動時，通過它的磁通量不變；方案C中，紫銅薄板上下振動、左右振動時，通過它的磁通量可能不變；方案D中，當紫銅薄板上下振動時，紫銅薄板中磁通量可能不變。綜上可知，對于紫銅薄板上下及左右振動的衰減最有效的方案是A。 3.(2018·安徽皖江區(qū)域示范高中聯(lián)考)如圖所示，閉合圓形導(dǎo)體線圈放置在勻強磁場中，線圈平面與磁場平行，當磁感應(yīng)強度逐漸增大時，以下說法正確的是(　　) A．線圈中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流 B．線圈中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流 C．線圈中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流 D．線圈面積

8、有縮小的傾向 解析：選C　由于線圈平面與磁場平行，所以穿過線圈的磁通量為零。當磁感應(yīng)強度增大時，穿過線圈的磁通量仍然為零，則線圈中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故只有C正確。 突破點(二)　楞次定律的理解及應(yīng)用 1．楞次定律中“阻礙”的含義 2．判斷感應(yīng)電流方向的兩種方法 方法一　用楞次定律判斷 方法二　用右手定則判斷 該方法適用于切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流。判斷時注意掌心、拇指、四指的方向： (1)掌心——磁感線垂直穿入； (2)拇指——指向?qū)w運動的方向； (3)四指——指向感應(yīng)電流的方向。 [題點全練] 1．(2016·海南高考)如圖，一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長

9、直導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，環(huán)的圓心與兩導(dǎo)線距離相等，環(huán)的直徑小于兩導(dǎo)線間距。兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向向下的恒定電流。若(　　) A．金屬環(huán)向上運動，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向為順時針方向 B．金屬環(huán)向下運動，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向為順時針方向 C．金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線靠近，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向為逆時針方向 D．金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向為逆時針方向 解析：選D　當金屬環(huán)上下移動時，穿過環(huán)的磁通量不發(fā)生變化，根據(jù)楞次定律，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項A、B錯誤；當金屬環(huán)向左移動時，穿過環(huán)的磁通量垂直紙面向外且增加，根據(jù)楞次定律可知，環(huán)上產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，故選項C錯誤；當金屬環(huán)

10、向右移動時，穿過環(huán)的磁通量垂直紙面向里且增加，根據(jù)楞次定律可知，環(huán)上產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，故選項D正確。 2.(2018·河南洛陽一中模擬)如圖所示為安檢門原理圖，左邊門框中有一通電線圈，右邊門框中有一接收線圈。工作過程中某段時間通電線圈中存在順時針方向均勻增大的電流，則(　　) A．無金屬片通過時，接收線圈中的感應(yīng)電流方向為順時針 B．無金屬片通過時，接收線圈中的感應(yīng)電流增大 C．有金屬片通過時，接收線圈中的感應(yīng)電流方向為順時針 D．有金屬片通過時，接收線圈中的感應(yīng)電流大小發(fā)生變化 解析：選D　當左側(cè)線圈中通有不斷增大的順時針方向的電流時，知穿過右側(cè)線圈的磁通量向右，且增大，

11、根據(jù)楞次 定律，右側(cè)線圈中產(chǎn)生逆時針方向的電流，即使有金屬片通過時，接收線圈中的感應(yīng)電流方向仍然為逆時針，故A、C錯誤；通電線圈中存在順時針方向均勻增大的電流，則通電線圈中的磁通量均勻增大，所以穿過右側(cè)線圈中的磁通量均勻增大，則磁通量的變化率是定值，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，接收線圈中的感應(yīng)電流不變，故B錯誤；有金屬片通過時，則穿過金屬片中的磁通量發(fā)生變化時，金屬片中也會產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的方向與接收線圈中的感應(yīng)電流的方向相同，所以也會將該空間中的磁場的變化削弱一些，引起接收線圈中的感應(yīng)電流大小發(fā)生變化，故D正確。 3．[多選](2015·全國卷Ⅰ)1824年，法國科學家阿拉果完成了

12、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 解析：選AB　當圓盤轉(zhuǎn)動時，圓盤的半徑切割磁針產(chǎn)生的磁場的磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，選項A正確；如圖所示，銅圓盤上存在許多小的閉合回路，當圓盤轉(zhuǎn)動時，穿

13、過小的閉合回路的磁通量發(fā)生變化，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流阻礙其相對運動，但抗拒不了相對運動，故磁針會隨圓盤一起轉(zhuǎn)動，但略有滯后，選項B正確；在圓盤轉(zhuǎn)動過程中，磁針的磁場穿過整個圓盤的磁通量始終為零，選項C錯誤；圓盤呈電中性，轉(zhuǎn)動不會形成電流，不會導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動，選項D錯誤。 突破點(三)　楞次定律推論的應(yīng)用 楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為：感應(yīng)電流的效果總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因。列表說明如下： 內(nèi)容 例證 阻礙原磁通量變化——“增反減同” 阻礙相對運動—— “來拒去留” 使回路面積有擴大或縮小的趨勢——“增縮減擴” 阻礙原電流的變化——“

14、增反減同” [題點全練] 1.在水平面內(nèi)有一固定的U型裸金屬框架，框架上靜止放置一根粗糙的金屬桿ab，整個裝置放在豎直方向的勻強磁場中，如圖所示。下列說法中正確的是(　　) A．只有當磁場方向向上且增強，ab桿才可能向左移動 B．只有當磁場方向向下且減弱，ab桿才可能向右移動 C．無論磁場方向如何，只要磁場減弱，ab桿就可能向右移動 D．當磁場變化時，ab桿中一定有電流產(chǎn)生，且一定會移動 解析：選C　根據(jù)楞次定律的推論——“增縮減擴”，可判斷當磁通量增大時，閉合電路的面積有縮小的趨勢，磁通量減小時，閉合電路的面積有擴大的趨勢，故A、B錯誤，C正確；只有ab桿中受到的安培力大于

15、桿所受到的摩擦力時，桿才會移動，故D錯誤。 2.[多選]如圖所示，線圈A、B同心置于光滑水平桌面上，線圈A中通有逐漸增大的逆時針方向的電流，則(　　) A．線圈B將順時針轉(zhuǎn)動起來 B．線圈B中有順時針方向的電流 C．線圈B將有沿半徑方向擴張的趨勢 D．線圈B對桌面的壓力將增大 解析：選BC　當線圈A中通有逐漸增大的逆時針方向的電流時，穿過線圈B的磁通量豎直向上且增大，根據(jù)楞次定律，線圈B產(chǎn)生順時針方向的電流；線圈A、B中的電流方 向相反，互相排斥，線圈B有擴張的趨勢，故B、C正確，A錯誤。線圈B受到的安培力在水平方向上，線圈B對桌面的壓力將不變，故D錯誤。 3.如圖所示，A為

16、水平放置的膠木圓盤，在其側(cè)面均勻分布著負電荷，在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個金屬圓環(huán)B，使B的環(huán)面水平且與膠木圓盤面平行，其軸線與膠木圓盤A的軸線OO′重合?，F(xiàn)使膠木圓盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動，則(　　) A．金屬環(huán)B的面積有擴大的趨勢，絲線受到的拉力增大 B．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力減小 C．金屬環(huán)B的面積有擴大的趨勢，絲線受到的拉力減小 D．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力增大 解析：選B　使膠木圓盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動，通過金屬環(huán)B內(nèi)的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，且B有

17、向上升高的趨勢，絲線受到的拉力減小，B正確。 突破點(四)　三定則、一定律的綜合應(yīng)用 1．規(guī)律比較 名稱 基本現(xiàn)象 因果關(guān)系 應(yīng)用的定則或定律 電流的磁效應(yīng) 電流、運動電荷產(chǎn)生磁場 因電生磁 安培定則 安培力、洛倫茲力 磁場對電流、運動電荷有作用力 因電受力 左手定則 電磁感應(yīng) 部分導(dǎo)體做切割磁感線運動 因動生電 右手定則 閉合回路磁通量變化 因磁生電 楞次定律 2．相互聯(lián)系 (1)應(yīng)用楞次定律時，一般要用到安培定則。 (2)研究感應(yīng)電流受到的安培力，一般先用右手定則確定電流方向，再用左手定則確定安培力的方向，有時也可以直接應(yīng)用楞次定律的推論確定

18、。 [典例]　如圖所示，金屬棒ab、金屬導(dǎo)軌和螺線管組成閉合回路，金屬棒ab在勻強磁場B中沿導(dǎo)軌向右運動，則(　　) A．a(chǎn)b棒不受安培力作用 B．a(chǎn)b棒所受安培力的方向向右 C．a(chǎn)b棒向右運動速度v越大，所受安培力越大 D．螺線管產(chǎn)生的磁場，A端為N極 [思路點撥] (1)判斷金屬棒ab切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流→應(yīng)用右手定則。 (2)判斷金屬棒ab受到的安培力→應(yīng)用左手定則。 (3)判斷螺線管中產(chǎn)生的磁場→應(yīng)用安培定則。 [解析]　金屬棒ab向右運動切割磁感線，根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流方向由b→a，再根據(jù)左手定則判斷棒所受安培力水平向左，故A、B錯誤；ab的速度越大，感應(yīng)

19、電流越大，所受安培力就越大，C正確；根據(jù)安培定則可判定螺線管的B端為N極，A端為S極，D錯誤。 [答案]　C [方法規(guī)律]　左、右手定則巧區(qū)分 (1)區(qū)分左手定則和右手定則的根本是抓住“因果關(guān)系”：“因電而動”——用左手，“因動生電”——用右手。 (2)使用中左手定則和右手定則很容易混淆，為了便于記憶，可把兩個定則簡單地總結(jié)為通電受力，“力”的最后一筆“丿”向左，用左手；運動生電，“電”的最后一筆“乚”向右，用右手。 [集訓(xùn)沖關(guān)] 1.(2017·全國卷Ⅲ)如圖，在方向垂直于紙面向里的勻強磁場中有一U形金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與磁場垂直。金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS，

20、一圓環(huán)形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi)，線框與導(dǎo)軌共面。現(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運動，在運動開始的瞬間，關(guān)于感應(yīng)電流的方向，下列說法正確的是(　　) A．PQRS中沿順時針方向，T中沿逆時針方向 B．PQRS中沿順時針方向，T中沿順時針方向 C．PQRS中沿逆時針方向，T中沿逆時針方向 D．PQRS中沿逆時針方向，T中沿順時針方向 解析：選D　金屬桿PQ向右切割磁感線，根據(jù)右手定則可知PQRS中感應(yīng)電流沿逆時針方向；原來T中的磁場方向垂直于紙面向里，閉合回路PQRS中的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向垂直于紙面向外，使得穿過T的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知T中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，綜上所述，

21、可知A、B、C項錯誤，D項正確。 2.(2018·長興中學模擬)1831年，法拉第在一次會議上展示了他發(fā)明的圓盤發(fā)電機(圖甲)。 它是利用電磁感應(yīng)原理制成的，是人類歷史上第一臺發(fā)電機。圖乙是這個圓盤發(fā)電機的示意圖：銅盤安裝在水平的銅軸上，它的邊緣正好在兩磁極之間，兩塊銅片C、D分別與轉(zhuǎn)動軸和銅盤的邊緣良好接觸。使銅盤轉(zhuǎn)動，電阻R中就有電流通過。若所加磁場為勻強磁場，回路的總電阻恒定，從左往右看，銅盤沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動，CRD平面與銅盤平面垂直，下列說法正確的是(　　) A．電阻R中沒有電流流過 B．銅片C的電勢高于銅片D的電勢 C．保持銅盤不動，磁場變?yōu)榉较虼怪庇阢~盤的交變磁場，則銅

22、盤中有電流產(chǎn)生 D．保持銅盤不動，磁場變?yōu)榉较虼怪庇阢~盤的交變磁場，則CRD回路中有電流產(chǎn)生 解析：選C　根據(jù)右手定則可知，電流從D點流出，流向C點，因此電流方向為從C向D，由于圓盤在切割磁感線，相當于電源，所以D處的電勢比C處高，A、B錯誤；保持銅盤不動，磁場變?yōu)榉较虼怪庇阢~盤的交變磁場，則穿過銅盤的磁通量發(fā)生變化，故有感應(yīng)電流產(chǎn)生，但是此時不再切割磁感線，所以CD不能當成電源，故CRD回路中沒有電流產(chǎn)生，C正確D錯誤。 巧思妙解——練創(chuàng)新思維 利用程序法和逆向推理法分析二次感應(yīng)問題 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，二次電磁感應(yīng)問題在高考題中時常出現(xiàn)，解決該類問題的方法有程序法、逆向推理

23、法等。 (一)程序法(正向推理法) 1．[多選]如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，MN的左邊有一閉合電路，當PQ在外力的作用下運動時，MN向右運動，則PQ所做的運動可能是(　　) A．向右加速運動　　　　　 B．向左加速運動 C．向右減速運動 D．向左減速運動 解析：選BC　MN向右運動，說明MN受到向右的安培力，因為ab在MN處的磁場垂直紙面向里MN中的感應(yīng)電流由M→NL1中感應(yīng)電流的磁場方向向上；若L2中磁場方向向上減弱PQ中電流為Q→P且減小向右減速運動；若L2中磁場方向向下增強PQ中電流為P→Q且增大向左加速運動。 (二)逆向推理法

24、 2.[多選]如圖所示裝置中，cd桿原來靜止。當ab桿做如下哪些運動時，cd桿將向右移動(　　) A．向右勻速運動 B．向右加速運動 C．向左加速運動 D．向左減速運動 解析：選BD　ab勻速運動時，ab中感應(yīng)電流恒定，L1中磁通量不變，穿過L2的磁通量不變，L2中無感應(yīng)電流產(chǎn)生，cd保持靜止，A錯誤；ab向右加速運動時，L2中的磁通量向下增大，通過cd的電流方向向下，cd向右移動，B正確；同理可得C錯誤，D正確。 3.如圖所示，繞在鐵芯上的線圈與電源、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

25、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P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．開關(guān)突然斷開的瞬間 解析：選C　銅環(huán)A向右運動，說明穿過A的磁通量在增加，繞在鐵芯上的線圈中的電流在增大，故選項C正確。 在二次感應(yīng)現(xiàn)象中，“程序法”和“逆向推理法”的選擇 1．如果要判斷二次感應(yīng)后的現(xiàn)象或結(jié)果，選擇程序法。 2．如果已知二次感應(yīng)后的結(jié)果，要判斷導(dǎo)體棒的運動情況或磁場的變化，需選擇逆向推理法?！　? (一)普通高中適用作業(yè) [A級——基礎(chǔ)小題練熟練快] ★1.物理課上，老師做了一個奇妙的“跳環(huán)實驗”。如圖所示，

26、她把一個帶鐵芯的線圈L、開關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來后，將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(huán)。閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻跳起。某同學另找來器材再探究此實驗。他連接好電路，經(jīng)重復(fù)實驗，線圈上的套環(huán)均未動。對比老師演示的實驗，下列四個選項中，導(dǎo)致套環(huán)未動的原因可能是(　　) A．線圈接在了直流電源上 B．電源電壓過高 C．所選線圈的匝數(shù)過多 D．所用套環(huán)的材料與老師的不同 解析：選D　無論實驗用的是交流電還是直流電，閉合開關(guān)S的瞬間，穿過套環(huán)的磁通量均增加，只要套環(huán)的材料是導(dǎo)體，套環(huán)中就能產(chǎn)生感應(yīng)電流，套環(huán)就會跳起。如果套環(huán)是用塑料做的，則不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，也就不會受安培力作用而跳起

27、。選項D正確。 ★2.(2018·濟南一中一模)如圖所示，線圈兩端與電阻相連構(gòu)成閉合回路，在線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的S極朝下。在將磁鐵的S極插入線圈的過程中(　　) A．通過電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b，線圈與磁鐵相互排斥 B．通過電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a，線圈與磁鐵相互排斥 C．通過電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b，線圈與磁鐵相互吸引 D．通過電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a，線圈與磁鐵相互吸引 解析：選B　當磁鐵向下運動時，穿過線圈的磁通量變大，原磁場方向向上，所以感應(yīng)磁場方向向下，根據(jù)安培定則，通過電阻的電流方向為b→a。根據(jù)楞次定律“來拒去留”可判斷線圈對磁鐵的作

28、用是阻礙作用，故磁鐵與線圈相互排斥。綜上所述：線圈中感應(yīng)電流通過電阻的電流方向為b→a，磁鐵與線圈相互排斥。B正確。 3．如圖甲所示，長直導(dǎo)線與導(dǎo)線框abcd固定在同一平面內(nèi)。直導(dǎo)線中通以如圖乙所示的大小和方向都隨時間作周期性變化的交流電，并取圖甲所示向上的電流方向為直導(dǎo)線中電流的正方向。關(guān)于0～T時間內(nèi)線框abcd中感應(yīng)電流的方向，下列說法正確的是(　　) A．由順時針方向變?yōu)槟鏁r針方向 B．由逆時針方向變?yōu)轫槙r針方向 C．由順時針方向變?yōu)槟鏁r針方向，再變?yōu)轫槙r針方向 D．由逆時針方向變?yōu)轫槙r針方向，再變?yōu)槟鏁r針方向 解析：選D　由題圖乙，在0～時間內(nèi)電流正向增大，根據(jù)安培定

29、則，矩形線圈所處的磁場垂直紙面向里，由于磁通量增大，根據(jù)楞次定律的推論“增反減同”，矩形線圈中的感應(yīng)磁場應(yīng)垂直紙面向外，感應(yīng)電流為逆時針，同理，～，～，～T內(nèi)感應(yīng)電流的方向依次為順時針、順時針、逆時針，故D正確。 ★4.(2018·濰坊模擬)如圖所示，線圈A內(nèi)有豎直向上的磁場，磁感應(yīng)強度B隨時間均勻增大；等離子氣流(由高溫高壓的等電荷量的正、負離子組成)由左方連續(xù)不斷地以速度v0射入P1和P2兩極板間的勻強磁場中，發(fā)現(xiàn)兩直導(dǎo)線a、b互相吸引，由此可以判斷P1、P2兩極板間的勻強磁場的方向為(　　) A．垂直紙面向外　　　　　 B．垂直紙面向里 C．水平向左 D．水平向右 解析：選B

30、　線圈A內(nèi)有豎直向上的磁場，磁感應(yīng)強度B隨時間均勻增大，根據(jù)楞次定律可知a中電流的方向向下，a、b相互吸引，說明b中電流的方向也向下，則P1帶正電，說明正離子向上偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可知P1、P2兩極板間磁場的方向垂直于紙面向里，B正確。 5.如圖所示，均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置，當a繞O點在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，b中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，且具有收縮趨勢，由此可知，圓環(huán)a(　　) A．順時針加速旋轉(zhuǎn) B．順時針減速旋轉(zhuǎn) C．逆時針加速旋轉(zhuǎn) D．逆時針減速旋轉(zhuǎn) 解析：選B　由楞次定律知，欲使b中產(chǎn)生順時針方向的電流，則a環(huán)內(nèi)磁場應(yīng)向里減弱或向外增強，a環(huán)的旋轉(zhuǎn)情

31、況應(yīng)該是順時針減速或逆時針加速，由于b環(huán)又有收縮趨勢，說明a環(huán)外部磁場向外，內(nèi)部向里，故B正確。 6.(2018·寧波模擬)如圖甲所示，在同一平面內(nèi)有兩個圓環(huán)A、B，圓環(huán)A將圓環(huán)B分為面積相等的兩部分，以圖甲中A環(huán)電流沿順時針方向為正，當圓環(huán)A中的電流如圖乙所示變化時，下列說法正確的是(　　) A．B中始終沒有感應(yīng)電流 B．B中有順時針方向的感應(yīng)電流 C．B中有逆時針方向的感應(yīng)電流 D．B中的感應(yīng)電流先沿順時針方向，后沿逆時針方向 解析：選B　由于圓環(huán)A中的電流發(fā)生了變化，故圓環(huán)B中一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生，由楞次定律判定B中有順時針方向的感應(yīng)電流，故B選項正確。 7.(2018·株

32、洲模擬)如圖，在一根豎直放置的銅管的正上方某處從靜止開始釋放一個強磁體，在強磁體沿著銅管中心軸線穿過銅管的整個過程中，不計空氣阻力，那么(　　) A．由于銅是非磁性材料，故強磁體運動的加速度始終等于重力加速度 B．由于銅是金屬材料，能夠被磁化，使得強磁體進入銅管時加速度大于重力加速度，離開銅管時加速度小于重力加速度 C．由于銅是金屬材料，在強磁體穿過銅管的整個過程中，銅管中都有感應(yīng)電流，加速度始終小于重力加速度 D．由于銅是金屬材料，銅管可視為閉合回路，強磁體進入和離開銅管時產(chǎn)生感應(yīng)電流，在進入和離開銅管時加速度都小于重力加速度，但在銅管內(nèi)部時加速度等于重力加速度 解析：選C　銅是

33、非磁性材料，不能夠被磁化，B錯誤；銅是金屬材料，在強磁體穿過銅管的整個過程中，銅管始終切割磁感線，銅管中都有感應(yīng)電流，強磁體受到向上的磁場力，加速度始終小于重力加速度，C正確，A、D錯誤。 8.[多選](2015·上海高考)如圖，光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，左端由導(dǎo)線相連，導(dǎo)體棒垂直靜置于導(dǎo)軌上構(gòu)成回路。在外力F作用下，回路上方的條形磁鐵豎直向上做勻速運動。在勻速運動過程中外力F做功WF，磁場力對導(dǎo)體棒做功W1，磁鐵克服磁場力做功W2，重力對磁鐵做功WG，回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q，導(dǎo)體棒獲得的動能為Ek。則(　　) A．W1＝Q B．W2－W1＝Q C．W1＝Ek D．WF＋W

34、G＝Ek＋Q 解析：選BCD　由能量守恒定律可知：磁鐵克服磁場力做功W2，等于回路的電能，電能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，另一部分轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體棒的機械能，所以W2－ W1＝Q，故A錯誤，B正確；以導(dǎo)體棒為對象，由動能定理可知，磁場力對導(dǎo)體棒做功W1＝Ek，故C正確；外力對磁鐵做功與重力對磁鐵做功之和為回路中的電能，也等于焦耳熱和導(dǎo)體棒的動能，故D正確。 [B級——中檔題目練通抓牢] 9．[多選](2016·上海高考)如圖(a)，螺線管內(nèi)有平行于軸線的外加勻強磁場，以圖中箭頭所示方向為其正方向。螺線管與導(dǎo)線框abcd相連，導(dǎo)線框內(nèi)有一小金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)線框在同一平面內(nèi)。當螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強度B隨時

35、間按圖(b)所示規(guī)律變化時(　　) A．在t1～t2時間內(nèi)，L有收縮趨勢 B．在t2～t3時間內(nèi)，L有擴張趨勢 C．在t2～t3時間內(nèi)，L內(nèi)有逆時針方向的感應(yīng)電流 D．在t3～t4時間內(nèi)，L內(nèi)有順時針方向的感應(yīng)電流 解析：選AD　據(jù)題意，在t1～t2時間內(nèi)，外加磁場磁感應(yīng)強度增加且斜率在增大，則在導(dǎo)線框中產(chǎn)生沿順時針方向增加的電流，該電流激發(fā)出增加的磁場，該磁場通過圓環(huán)，在圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)結(jié)論“增縮減擴”可以判定圓環(huán)有收縮趨勢，故選項A正確；在t2～t3時間內(nèi)，外加磁場均勻變化，在導(dǎo)線框中產(chǎn)生穩(wěn)定電流，該電流激發(fā)出穩(wěn)定磁場，該磁場通過圓環(huán)時，圓環(huán)中沒有感應(yīng)電流，故選項B、

36、C錯誤；在t3～t4時間內(nèi)，外加磁場向下減小，且斜率也減小，在導(dǎo)線框中產(chǎn)生沿順時針方向減小的電流，該電流激發(fā)出向里減小的磁場，故圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生順時針方向電流，選項D正確。 10.[多選]如圖所示，傾角為α的斜面上放置著光滑導(dǎo)軌，金屬棒KN置于導(dǎo)軌上，在以ab和cd為邊界的區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上。在cd左下方的無磁場區(qū)域cdPM內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)。當金屬棒KN在重力作用下從磁場右邊界ab處由靜止開始向下運動后，則下列說法正確的是(　　) A．圓環(huán)L有收縮趨勢 B．圓環(huán)L有擴張趨勢 C．圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流變小 D．圓環(huán)內(nèi)

37、產(chǎn)生的感應(yīng)電流不變 解析：選AC　由于金屬棒KN在重力的作用下向下運動，則KNMP回路中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，則在圓環(huán)處產(chǎn)生垂直于軌道平面向上的磁場，隨著金屬棒向下加速運動，圓環(huán)的磁通量將增加，依據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)將有收縮的趨勢以阻礙圓環(huán)磁通量的增加；又由于金屬棒向下運動的加速度減小，磁通量的變化率減小，所以在圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不斷減小。故A、C正確。 11.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P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P中的下落

38、時間比在Q中的長 D．落至底部時在P中的速度比在Q中的大 解析：選C　小磁塊從銅管P中下落時，P中的磁通量發(fā)生變化，P中產(chǎn)生感應(yīng)電流，給小磁塊一個向上的磁場力，阻礙小磁塊向下運動，因此小磁塊在P中不是做自由落體運動，而塑料管Q中不會產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，因此Q中小磁塊做自由落體運動，A項錯誤；P中的小磁塊受到的磁場力對小磁塊做負功，機械能不守恒，B項錯誤；由于在P中小磁塊下落的加速度小于g，而Q中小磁塊做自由落體運動，因此從靜止開始下落相同高度，在P中下落的時間比在Q中下落的時間長，C項正確；根據(jù)動能定理可知，小磁塊落到底部時在P中的速度比在Q中的速度小，D項錯誤。 12.[多選](2

39、018·重慶巴蜀中學診測)如圖所示，磁場方向垂直于紙面，磁感應(yīng)強度大小在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布。一銅制圓環(huán)用絕緣細線懸掛于O點。將圓環(huán)拉至位置a后無初速度釋放，圓環(huán)擺到右側(cè)最高點b，不計空氣阻力。在圓環(huán)從a擺向b的過程中(　　) A．感應(yīng)電流方向先是逆時針方向，再順時針方向，后逆時針方向 B．感應(yīng)電流方向一直是逆時針 C．安培力方向始終與速度方向相反 D．安培力方向始終沿水平方向 解析：選AD　由楞次定律知，感應(yīng)電流方向先是逆時針方向，再順時針方向，后逆時針方向，A正確，B錯誤；根據(jù)左手定則，因等效導(dǎo)線是沿豎直方向的，且兩邊的磁感應(yīng)強度不同，故合力方向始終沿水平方向，

40、和速度方向會有一定夾角，C錯誤，D正確。 [C級——難度題目自主選做] ★13.如圖所示，兩個線圈套在同一個鐵芯上，線圈的繞向如圖所示。左線圈連著平行導(dǎo)軌M和N，導(dǎo)軌電阻不計，在垂直于導(dǎo)軌方向上放著金屬棒ab，金屬棒處于垂直紙面向外的勻強磁場中，下列說法正確的是(　　) A．當金屬棒向右勻速運動時，a點電勢高于b點，c點電勢高于d點 B．當金屬棒向右勻速運動時，b點電勢高于a點，c點電勢高于d點 C．當金屬棒向右加速運動時，b點電勢高于a點，c點電勢高于d點 D．當金屬棒向右加速運動時，b點電勢高于a點，d點電勢高于c點 解析：選D　金屬棒勻速向右運動切割磁感線，產(chǎn)生恒定感應(yīng)電動

41、勢，由右手定則判斷出電流由a→b，b點電勢高于a點，c、d端不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，c點與d點等勢，故A、B錯。金屬棒向右加速運動時，b點電勢仍高于a點，感應(yīng)電流增大，穿過右邊線圈的磁通量增大，所以右線圈中也產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律可判斷電流從d流出，在外電路中，d點電勢高于c點，故C錯誤，D正確。 14．[多選](2018·鄭州五校聯(lián)考)如圖甲所示，等離子氣流由左方連續(xù)以速度v0射入M和N兩板間的勻強磁場中，ab直導(dǎo)線與M、N相連接，線圈A與直導(dǎo)線cd連接，線圈A內(nèi)有按圖乙所示規(guī)律變化的磁場，且規(guī)定向左為磁場B的正方向，則下列敘述正確的是(　　) A．0～1 s內(nèi)，ab、cd導(dǎo)線互相排斥

42、 B．1～2 s內(nèi)，ab、cd導(dǎo)線互相吸引 C．2～3 s內(nèi)，ab、cd導(dǎo)線互相吸引 D．3～4 s內(nèi)，ab、cd導(dǎo)線互相排斥 解析：選BD　根據(jù)左手定則，可判定等離子氣流中的正離子向上極板M偏轉(zhuǎn)，負離子向下極板N偏轉(zhuǎn)，所以ab中電流方向是由a向b的。在第1 s內(nèi)，線圈A內(nèi)磁場方向向右，磁感應(yīng)強度減小，由楞次定律可知感應(yīng)電流方向是由c向d的，根據(jù)ab、cd內(nèi)電流的流向關(guān)系，可知兩導(dǎo)線相互吸引，A錯誤；在第2 s內(nèi)，線圈A內(nèi)磁場方向向左，磁感應(yīng)強度增加，由楞次定律可知感應(yīng)電流的方向是由c向d的，根據(jù)電流的流向關(guān)系可知兩導(dǎo)線相互吸引，B正確；同理可以判斷C錯誤，D正確。 (二)重點高中適用

43、作業(yè) [A級——保分題目巧做快做] 1．如圖甲所示，長直導(dǎo)線與導(dǎo)線框abcd固定在同一平面內(nèi)。直導(dǎo)線中通以如圖乙所示的大小和方向都隨時間作周期性變化的交流電，并取圖甲所示向上的電流方向為直導(dǎo)線中電流的正方向。關(guān)于0～T時間內(nèi)線框abcd中感應(yīng)電流的方向，下列說法正確的是(　　) A．由順時針方向變?yōu)槟鏁r針方向 B．由逆時針方向變?yōu)轫槙r針方向 C．由順時針方向變?yōu)槟鏁r針方向，再變?yōu)轫槙r針方向 D．由逆時針方向變?yōu)轫槙r針方向，再變?yōu)槟鏁r針方向 解析：選D　由題圖乙，在0～時間內(nèi)電流正向增大，根據(jù)安培定則，矩形線圈所處的磁場垂直紙面向里，由于磁通量增大，根據(jù)楞次定律的推論“增反減同

44、”，矩形線圈中的感應(yīng)磁場應(yīng)垂直紙面向外，感應(yīng)電流為逆時針，同理，～，～，～T內(nèi)感應(yīng)電流的方向依次為順時針、順時針、逆時針，故D正確。 ★2.用如圖所示的裝置做“探究感應(yīng)電流方向的規(guī)律”實驗，磁體從靠近線圈的上方靜止下落，在磁體穿過整個線圈的過程中，傳感器顯示的電流i隨時間t的圖象應(yīng)該是(　　) 解析：選A　磁體進入和穿出線圈時感應(yīng)電流方向相反，而且下落速度加快，即時間更短、電流更大，選項A正確。 3.如圖所示，均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置，當a繞O點在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，b中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，且具有收縮趨勢，由此可知，圓環(huán)a(　　) A．順時針加速旋轉(zhuǎn)　　

45、　　　 B．順時針減速旋轉(zhuǎn) C．逆時針加速旋轉(zhuǎn) D．逆時針減速旋轉(zhuǎn) 解析：選B　由楞次定律知，欲使b中產(chǎn)生順時針方向的電流，則a環(huán)內(nèi)磁場應(yīng)向里減弱或向外增強，a環(huán)的旋轉(zhuǎn)情況應(yīng)該是順時針減速或逆時針加速，由于b環(huán)又有收縮趨勢，說明a環(huán)外部磁場向外，內(nèi)部向里，故B正確。 4.(2018·寧波模擬)如圖甲所示，在同一平面內(nèi)有兩個圓環(huán)A、B，圓環(huán)A將圓環(huán)B分為面積相等的兩部分，以圖甲中A環(huán)電流沿順時針方向為正，當圓環(huán)A中的電流如圖乙所示變化時，下列說法正確的是(　　) A．B中始終沒有感應(yīng)電流 B．B中有順時針方向的感應(yīng)電流 C．B中有逆時針方向的感應(yīng)電流 D．B中的感應(yīng)電流先沿順時

46、針方向，后沿逆時針方向 解析：選B　由于圓環(huán)A中的電流發(fā)生了變化，故圓環(huán)B中一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生，由楞次定律判定B中有順時針方向的感應(yīng)電流，故B選項正確。 5.(2018·株洲模擬)如圖，在一根豎直放置的銅管的正上方某處從靜止開始釋放一個強磁體，在強磁體沿著銅管中心軸線穿過銅管的整個過程中，不計空氣阻力，那么(　　) A．由于銅是非磁性材料，故強磁體運動的加速度始終等于重力加速度 B．由于銅是金屬材料，能夠被磁化，使得強磁體進入銅管時加速度大于重力加速度，離開銅管時加速度小于重力加速度 C．由于銅是金屬材料，在強磁體穿過銅管的整個過程中，銅管中都有感應(yīng)電流，加速度始終小于重力加速度

47、 D．由于銅是金屬材料，銅管可視為閉合回路，強磁體進入和離開銅管時產(chǎn)生感應(yīng)電流，在進入和離開銅管時加速度都小于重力加速度，但在銅管內(nèi)部時加速度等于重力加速度 解析：選C　銅是非磁性材料，不能夠被磁化，B錯誤；銅是金屬材料，在強磁體穿過銅管的整個過程中，銅管始終切割磁感線，銅管中都有感應(yīng)電流，強磁體受到向上的磁場力，加速度始終小于重力加速度，C正確，A、D錯誤。 6.[多選](2015·上海高考)如圖，光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，左端由導(dǎo)線相連，導(dǎo)體棒垂直靜置于導(dǎo)軌上構(gòu)成回路。在外力F作用下，回路上方的條形磁鐵豎直向上做勻速運動。在勻速運動過程中外力F做功WF，磁場力對導(dǎo)體棒做功W1，磁

48、鐵克服磁場力做功W2，重力對磁鐵做功WG，回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q，導(dǎo)體棒獲得的動能為Ek。則(　　) A．W1＝Q B．W2－W1＝Q C．W1＝Ek D．WF＋WG＝Ek＋Q 解析：選BCD　由能量守恒定律可知：磁鐵克服磁場力做功W2，等于回路的電能，電能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，另一部分轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體棒的機械能，所以W2－ W1＝Q，故A錯誤，B正確；以導(dǎo)體棒為對象，由動能定理可知，磁場力對導(dǎo)體棒做功W1＝Ek，故C正確；外力對磁鐵做功與重力對磁鐵做功之和為回路中的電能，也等于焦耳熱和導(dǎo)體棒的動能，故D正確。 ★7.如圖所示，在兩個沿豎直方向的勻強磁場中，分別放入兩個完全一樣的水平金屬圓

49、盤a和b。它們可以繞豎直軸自由轉(zhuǎn)動，用導(dǎo)線通過電刷把它們相連。當圓盤a轉(zhuǎn)動時(　　) A．圓盤b總是與a沿相同方向轉(zhuǎn)動 B．圓盤b總是與a沿相反方向轉(zhuǎn)動 C．若B1、B2同向，則a、b轉(zhuǎn)向相同 D．若B1、B2反向，則a、b轉(zhuǎn)向相同 解析：選D　當圓盤a轉(zhuǎn)動時，由于切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流流入b盤中，在磁場中由于受安培力b盤會轉(zhuǎn)動。但若不知B1、B2的方向關(guān)系，則b盤與a盤的轉(zhuǎn)向關(guān)系將無法確定。故A、B錯誤。設(shè)B1、B2同向且向上，a盤逆時針轉(zhuǎn)動，則由右手定則可知a盤中的感應(yīng)電流由a→a′，b盤受安培力將順時針轉(zhuǎn)動，故C錯誤，同理可判定D項正確。 ★8.[多選](2018·

50、鎮(zhèn)江模擬)航母上飛機彈射起飛所利用的電磁驅(qū)動原理如圖所示。當固定線圈上突然通過直流電時，線圈左側(cè)的金屬環(huán)被彈射出去。現(xiàn)在線圈左側(cè)同一位置，先后放上用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成的形狀、大小相同的兩個閉合環(huán)，電阻率ρ銅<ρ鋁。則合上開關(guān)S的瞬間(　　) A．從右側(cè)看，環(huán)中產(chǎn)生沿逆時針方向的感應(yīng)電流 B．銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力 C．若將金屬環(huán)置于線圈右側(cè)，環(huán)將向右彈射 D．電池正、負極調(diào)換后，金屬環(huán)仍能向左彈射 解析：選BCD　閉合開關(guān)S的瞬間，金屬環(huán)中向右的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，從右側(cè)看，環(huán)中產(chǎn)生沿順時針方向的感應(yīng)電流，A錯誤；由于電阻率ρ銅<ρ鋁，先后放上用橫截面積

51、相等的銅和鋁導(dǎo)線制成的形狀、大小相同的兩個閉合環(huán)，銅環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大于鋁環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流，由安培力公式可知，銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力，B正確；若將金屬環(huán)置于線圈右側(cè)，則閉合開關(guān)S的瞬間，環(huán)將向右彈射，C正確；電池正、負極調(diào)換后，同理可以得出金屬環(huán)仍能向左彈射，D正確。 [B級——拔高題目穩(wěn)做準做] 9．[多選](2016·上海高考)如圖(a)，螺線管內(nèi)有平行于軸線的外加勻強磁場，以圖中箭頭所示方向為其正方向。螺線管與導(dǎo)線框abcd相連，導(dǎo)線框內(nèi)有一小金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)線框在同一平面內(nèi)。當螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強度B隨時間按圖(b)所示規(guī)律變化時(　　) A．在t1～t2

52、時間內(nèi)，L有收縮趨勢 B．在t2～t3時間內(nèi)，L有擴張趨勢 C．在t2～t3時間內(nèi)，L內(nèi)有逆時針方向的感應(yīng)電流 D．在t3～t4時間內(nèi)，L內(nèi)有順時針方向的感應(yīng)電流 解析：選AD　據(jù)題意，在t1～t2時間內(nèi)，外加磁場磁感應(yīng)強度增加且斜率在增大，則在導(dǎo)線框中產(chǎn)生沿順時針方向增加的電流，該電流激發(fā)出增加的磁場，該磁場通過圓環(huán)，在圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)結(jié)論“增縮減擴”可以判定圓環(huán)有收縮趨勢，故選項A正確；在t2～t3時間內(nèi)，外加磁場均勻變化，在導(dǎo)線框中產(chǎn)生穩(wěn)定電流，該電流激發(fā)出穩(wěn)定磁場，該磁場通過圓環(huán)時，圓環(huán)中沒有感應(yīng)電流，故選項B、C錯誤；在t3～t4時間內(nèi)，外加磁場向下減小，且斜率也減小

53、，在導(dǎo)線框中產(chǎn)生沿順時針方向減小的電流，該電流激發(fā)出向里減小的磁場，故圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生順時針方向電流，選項D正確。 10.[多選]如圖所示，傾角為α的斜面上放置著光滑導(dǎo)軌，金屬棒KN置于導(dǎo)軌上，在以ab和cd為邊界的區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上。在cd左下方的無磁場區(qū)域cdPM內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)。當金屬棒KN在重力作用下從磁場右邊界ab處由靜止開始向下運動后，則下列說法正確的是(　　) A．圓環(huán)L有收縮趨勢 B．圓環(huán)L有擴張趨勢 C．圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流變小 D．圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流不變 解析：選AC　由于金屬棒KN在重力的

54、作用下向下運動，則KNMP回路中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，則在圓環(huán)處產(chǎn)生垂直于軌道平面向上的磁場，隨著金屬棒向下加速運動，圓環(huán)的磁通量將增加，依據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)將有收縮的趨勢以阻礙圓環(huán)磁通量的增加；又由于金屬棒向下運動的加速度減小，磁通量的變化率減小，所以在圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不斷減小。故A、C正確。 11.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P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P中的下落時間比在Q中的長 D．落至底部時在P中的速度比在Q

55、中的大 解析：選C　小磁塊從銅管P中下落時，P中的磁通量發(fā)生變化，P中產(chǎn)生感應(yīng)電流，給小磁塊一個向上的磁場力，阻礙小磁塊向下運動，因此小磁塊在P中不是做自由落體運動，而塑料管Q中不會產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，因此Q中小磁塊做自由落體運動，A項錯誤；P中的小磁塊受到的磁場力對小磁塊做負功，機械能不守恒，B項錯誤；由于在P中小磁塊下落的加速度小于g，而Q中小磁塊做自由落體運動，因此從靜止開始下落相同高度，在P中下落的時間比在Q中下落的時間長，C項正確；根據(jù)動能定理可知，小磁塊落到底部時在P中的速度比在Q中的速度小，D項錯誤。 12．[多選](2018·重慶巴蜀中學診測)如圖所示，磁場方向垂直于紙面，磁

56、感應(yīng)強度大小在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布。一銅制圓環(huán)用絕緣細線懸掛于O點。將圓環(huán)拉至位置a后無初速度釋放，圓環(huán)擺到右側(cè)最高點b，不計空氣阻力。在圓環(huán)從a擺向b的過程中(　　) A．感應(yīng)電流方向先是逆時針方向，再順時針方向，后逆時針方向 B．感應(yīng)電流方向一直是逆時針 C．安培力方向始終與速度方向相反 D．安培力方向始終沿水平方向 解析：選AD　由楞次定律知，感應(yīng)電流方向先是逆時針方向，再順時針方向，后逆時針方向，A正確，B錯誤；根據(jù)左手定則，因等效導(dǎo)線是沿豎直方向的，且兩邊的磁感應(yīng)強度不同，故合力方向始終沿水平方向，和速度方向會有一定夾角，C錯誤，D正確。 ★13.如圖所

57、示，當導(dǎo)線ab在電阻不計的金屬導(dǎo)軌上滑動時，線圈c向右擺動，則ab的運動情況是(　　) A．向左或向右勻速運動 B．向左或向右減速運動 C．向左或向右加速運動 D．只能向右勻加速運動 解析：選B　當導(dǎo)線ab在導(dǎo)軌上滑行時，線圈c向右運動，說明穿過線圈的磁通量正在減少，即右側(cè)回路中的感應(yīng)電流減小，導(dǎo)線正在減速運動，與方向無關(guān)，故A、C、D錯誤，B正確。 14．[多選](2018·鄭州五校聯(lián)考)如圖甲所示，等離子氣流由左方連續(xù)以速度v0射入M和N兩板間的勻強磁場中，ab直導(dǎo)線與M、N相連接，線圈A與直導(dǎo)線cd連接，線圈A內(nèi)有按圖乙所示規(guī)律變化的磁場，且規(guī)定向左為磁場B的正方向，則下列敘

58、述正確的是(　　) A．0～1 s內(nèi)，ab、cd導(dǎo)線互相排斥 B．1～2 s內(nèi)，ab、cd導(dǎo)線互相吸引 C．2～3 s內(nèi)，ab、cd導(dǎo)線互相吸引 D．3～4 s內(nèi)，ab、cd導(dǎo)線互相排斥 解析：選BD　根據(jù)左手定則，可判定等離子氣流中的正離子向上極板M偏轉(zhuǎn)，負離子向下極板N偏轉(zhuǎn)，所以ab中電流方向是由a向b的。在第1 s內(nèi)，線圈A內(nèi)磁場方向向右，磁感應(yīng)強度減小，由楞次定律可知感應(yīng)電流方向是由c向d的，根據(jù)ab、cd內(nèi)電流的流向關(guān)系，可知兩導(dǎo)線相互吸引，A錯誤；在第2 s內(nèi)，線圈A內(nèi)磁場方向向左，磁感應(yīng)強度增加，由楞次定律可知感應(yīng)電流的方向是由c向d的，根據(jù)電流的流向關(guān)系可知兩導(dǎo)線

59、相互吸引，B正確；同理可以判斷C錯誤，D正確。 第2節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律 (1)線圈中磁通量越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大。(×) (2)線圈中磁通量變化越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大。(×) (3)線圈中磁通量變化越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大。(√) (4)線圈中的電流越大，自感系數(shù)也越大。(×) (5)對于同一線圈，當電流變化越快時，線圈中的自感電動勢越大。(√) ◎物理學史判斷 紐曼、韋伯于1845年和1846年先后提出法拉第電磁感應(yīng)定律。(√) 1．在應(yīng)用公式計算感應(yīng)電動勢時，應(yīng)注意公式的適用條件：E＝n適用于磁通量變化易求的情形，E＝Blv適用于導(dǎo)體棒平動

60、切割磁感線的情形；E＝Bl＝Bl2ω適用于導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動切割磁感線的情形。 2．法拉第電磁感應(yīng)定律求出的是平均電動勢，一般情況下只能用來求感生電量，不能用來計算功、功率和能量(需要用有效值)。 3．解題中常用到的二級結(jié)論： 　(1)計算通過導(dǎo)體截面的電荷量的兩個途徑： q＝t (2)安培力做功時的能量轉(zhuǎn)化：電能機械能。 (3)平動直桿所受的安培力：FA＝； 熱功率：P熱＝?！　? 突破點(一)　法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用 1．法拉第電磁感應(yīng)定律的理解 (1)感應(yīng)電動勢的大小由線圈的匝數(shù)和穿過線圈的磁通量的變化率共同決定，而與磁通量Φ的大小、變化量ΔΦ的大小沒有必然聯(lián)系。 (

61、2)磁通量的變化率對應(yīng)Φ -t圖線上某點切線的斜率。 2．應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律的三種情況 (1)磁通量的變化是由面積變化引起時，ΔΦ＝B·ΔS，則E＝n； (2)磁通量的變化是由磁場變化引起時，ΔΦ＝ΔB·S，則E＝n； (3)磁通量的變化是由面積和磁場變化共同引起時，則根據(jù)定義求，ΔΦ＝Φ末－Φ初，E＝n≠n。 [典例]　[多選]如圖甲所示，abcd是匝數(shù)為100匝、邊長為10 cm、總電阻為0.1 Ω的正方形閉合導(dǎo)線圈，放在與線圈平面垂直的圖示勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示，則以下說法正確的是(　　) A．導(dǎo)線圈中產(chǎn)生的是交變電流 B．在t＝2.

62、5 s時導(dǎo)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為1 V C．在0～2 s內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為20 C D．在t＝1 s時，導(dǎo)線圈內(nèi)電流的瞬時功率為10 W [解析]　在0～2 s內(nèi)，磁感應(yīng)強度變化率為＝1 T/s，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E1＝nS＝100×0.12×1 V＝1 V；在2～3 s內(nèi)，磁感應(yīng)強度變化率為＝2 T/s，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E2＝nS＝100×0.12×2 V＝2 V。導(dǎo)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為方波交變電流，選項A正確；在t＝2.5 s 時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E2＝2 V，選項B錯誤；在0～2 s內(nèi)，感應(yīng)電流I＝＝10 A，通過導(dǎo)體橫

63、截面的電荷量為q＝IΔt＝20 C，選項C正確；在t＝1 s時，導(dǎo)線圈內(nèi)感應(yīng)電流的瞬時功率P＝UI＝I2R＝102×0.1 W＝10 W，選項D正確。 [答案]　ACD [方法規(guī)律] 應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律應(yīng)注意的三個問題 (1)公式E＝n求解的是一個回路中某段時間內(nèi)的平均電動勢，在磁通量均勻變化時，瞬時值才等于平均值。 (2)利用公式E＝nS求感應(yīng)電動勢時，S為線圈在磁場范圍內(nèi)的有效面積。 (3)通過回路截面的電荷量q僅與n、ΔΦ和回路電阻R有關(guān)，與時間長短無關(guān)。推導(dǎo)如下：q＝Δt＝Δt＝。 [集訓(xùn)沖關(guān)] 1．(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

64、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，整個裝置放在勻強磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下?，F(xiàn)使磁感應(yīng)強度隨時間均勻減小，ab始終保持靜止，下列說法正確的是(　　) A．a(chǎn)b中的感應(yīng)電流方向由b到a B．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 解析：選D　根據(jù)楞次定律，可判斷ab中感應(yīng)電流方向從a到b，A錯誤；磁場變化是均勻的，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢恒定不變，感應(yīng)電流I恒定不變，B錯誤；安培力F＝BIL，由于I、L不變，B減小，所以ab所受的安培力逐漸減小，根據(jù)力的平衡條件，靜摩擦力逐漸減小，C錯誤，D正確。

65、 2．[多選](2018·滄州一中模擬)線圈所圍的面積為0.1 m2，線圈電阻為1 Ω；規(guī)定線圈中感應(yīng)電流I的正方向從上往下看是順時針方向，如圖甲所示，磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，則下列說法正確的是(　　) A．在時間0～5 s內(nèi)，I的最大值為0.01 A B．在第4 s時刻，I的方向為逆時針 C．前2 s內(nèi)，通過線圈某截面的總電荷量為0.01 C D．第3 s內(nèi)，線圈的發(fā)熱功率最大 解析：選ABC　由題圖乙看出，在開始時刻圖線的斜率最大，B的變化率最大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大，感應(yīng)電流也最大，最大值為I＝＝ A＝0.01 A，故A正確。在第4 s時刻，穿

66、過線圈的磁場方向向上，磁通量減小，則根據(jù)楞次定律判斷得知，I的方向為逆時針方向，故B正確。前2 s內(nèi)，通過線圈某截面的總電量q＝＝＝ C＝0.01 C，故C正確。第3 s內(nèi)，B沒有變化，線圈中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，則線圈的發(fā)熱功率最小，故D錯誤。 突破點(二)　導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 1．E＝Blv的三個特性 (1)正交性：本公式要求磁場為勻強磁場，而且B、l、v三者互相垂直。 (2)有效性：公式中的l為導(dǎo)體棒切割磁感線的有效長度。如圖中，導(dǎo)體棒的有效長度為ab間的距離。 (3)相對性：E＝Blv中的速度v是導(dǎo)體棒相對磁場的速度，若磁場也在運動，應(yīng)注意速度間的相對關(guān)系。 2．導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動切割磁感線 當導(dǎo)體棒在垂直于磁場的平面內(nèi)，繞一端以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E＝Bl＝Bl2ω，如圖所示。 [典例]　[多選](2016·全國卷Ⅱ)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B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(　　) A．若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度恒