專(zhuān)題27 法拉第電磁感應(yīng)定律（解析版）

專(zhuān)題27法拉第電磁感應(yīng)定律目錄TOC\o"1-3"\h\u題型一實(shí)驗(yàn)：探究影響感應(yīng)電流方向的因素 1題型二感應(yīng)電流的產(chǎn)生和方向判斷 9題型三楞次定律推論的應(yīng)用 14題型四“三定則、一定律”的應(yīng)用 18題型五法拉第電磁感應(yīng)定律的理解及應(yīng)用 22題型六導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 29類(lèi)型1平動(dòng)切割磁感線(xiàn) 30類(lèi)型2轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線(xiàn) 33類(lèi)型3有效長(zhǎng)度問(wèn)題 38題型六自感現(xiàn)象 43題型一實(shí)驗(yàn)：探究影響感應(yīng)電流方向的因素1．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如圖2所示，通過(guò)將條形磁體插入或拔出線(xiàn)圈來(lái)改變穿過(guò)螺線(xiàn)管的磁通量，根據(jù)電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向判斷感應(yīng)電流的方向。2．實(shí)驗(yàn)結(jié)論當(dāng)穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向相反；當(dāng)穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向相同。3．注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)首先查明電流表中電流的流向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系，判斷的方法是：采用如圖所示的電路，把一節(jié)干電池與電流表及線(xiàn)圈串聯(lián)，由于電流表量程較小，所以在電路中應(yīng)接入限流變阻器R，電池采用舊電池，開(kāi)關(guān)S采用瞬間接觸，記錄指針偏轉(zhuǎn)方向?！纠?】（2023·海南·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）某同學(xué)在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)中，首先按圖甲接線(xiàn)，判斷電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系，然后依次按圖乙將電流表與A線(xiàn)圈連成一個(gè)閉合回路，按圖丙將電流表與導(dǎo)體棒連成一個(gè)閉合回路（圖中N、S兩極上下正對(duì)）。在圖甲中，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，觀察到電流表指針向右偏轉(zhuǎn)（不通電時(shí)電流表指針停在正中央），則：（1）在圖乙中，在磁體S極插入線(xiàn)圈A的過(guò)程中，電流表的指針將______偏轉(zhuǎn)；磁體放在A中不動(dòng)時(shí)，電流表的指針將偏______轉(zhuǎn)。（均選填“向左”、“向右”或“不發(fā)生”）（2）在圖丙中，處在兩磁極之間的導(dǎo)體棒向右移動(dòng)過(guò)程中，電流表的指針將______偏轉(zhuǎn)；導(dǎo)體棒豎直向上移動(dòng)過(guò)程中，電流表的指針將______偏轉(zhuǎn)。（均選填“向左”、“向右”或“不發(fā)生”）【答案】向左不發(fā)生向右不發(fā)生【詳解】（1）[1][2]在磁體S極插入線(xiàn)圈A的過(guò)程中，線(xiàn)圈A中向上的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流從電流表的“+”極流入，故電流表的指針將向左偏轉(zhuǎn)；磁體放在A中不動(dòng)時(shí)，線(xiàn)圈A中的磁通量不變，故回路中沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生。（2）[3][4]當(dāng)導(dǎo)體棒向右移動(dòng)時(shí)，根據(jù)右手定則可知，感應(yīng)電流從電流表的“—”極流入，故電流表的指針將向右偏轉(zhuǎn)；當(dāng)導(dǎo)體棒豎直向上移動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒沒(méi)有切割磁感線(xiàn)，故回路中沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生?！纠?】．（2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí)）為了探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，如圖所示為“探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件的實(shí)驗(yàn)裝置”。（1）如圖1所示，下列操作中，電流表的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是()A．將條形磁鐵放在線(xiàn)圈中不動(dòng)B．將條形磁鐵插入線(xiàn)圈C．將條形磁鐵從線(xiàn)圈中拔出D．將條形磁鐵從圖示位置向左移動(dòng)（2）某實(shí)驗(yàn)小組將電池、線(xiàn)圈A、線(xiàn)圈B、滑動(dòng)變阻器、靈敏電流計(jì)、開(kāi)關(guān)按照如圖2所示的方式連接。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針左偏。由此可知：（a）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針_______（填“左偏”、“不動(dòng)”、“右偏”）；（b）將線(xiàn)圈A拔出時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針_______（填“左偏”、“不動(dòng)”、“右偏"）。（3）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室按如圖2所示重做電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)他接通、斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，電流表的指針都沒(méi)有偏轉(zhuǎn)，其可能的原因_______。A．開(kāi)關(guān)接線(xiàn)柱斷路B．電流表的正負(fù)極接錯(cuò)C．線(xiàn)圈B的接頭接反D．蓄電池的正負(fù)極接反【答案】A右偏右偏A【詳解】（1）[1]A．將條形磁鐵放在線(xiàn)圈中不動(dòng)，線(xiàn)圈內(nèi)磁通量不變，沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流表的指針不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故A符合題意；B．將條形磁鐵插入線(xiàn)圈，線(xiàn)圈內(nèi)磁通量增加，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流表的指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故B不符合題意；C．將條形磁鐵從線(xiàn)圈中拔出，線(xiàn)圈內(nèi)磁通量減少，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流表的指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故C不符合題意；D．將條形磁鐵從圖示位置向左移動(dòng)，線(xiàn)圈內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度變小，磁通量減小，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流表的指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故D不符合題意。故選A。（2）[2][3]閉合開(kāi)關(guān)時(shí)靈敏電流計(jì)的指針左偏，即線(xiàn)圈內(nèi)磁通量增加時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針左偏?；瑒?dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí)，接入的有效電阻變大，回路中電流變小，線(xiàn)圈內(nèi)的磁場(chǎng)變?nèi)酰磐繙p少，所以靈敏電流計(jì)的指針右偏；將線(xiàn)圈A拔出時(shí)，線(xiàn)圈內(nèi)磁通量減小，靈敏電流計(jì)的指針右偏。（3）[4]A．若開(kāi)關(guān)和靈敏電流計(jì)不能構(gòu)成回路，則開(kāi)關(guān)閉合、斷開(kāi)時(shí)，不會(huì)引起線(xiàn)圈B的磁通量變化，電流計(jì)指針不會(huì)偏轉(zhuǎn)，故A正確；B．電流表的正負(fù)極接錯(cuò)，只是偏轉(zhuǎn)方向變化，故B錯(cuò)誤；C．線(xiàn)圈B的接頭接反，開(kāi)關(guān)閉合、斷開(kāi)時(shí)，線(xiàn)圈B的磁通量會(huì)發(fā)生變化，指針會(huì)偏轉(zhuǎn)，故C錯(cuò)誤；D．蓄電池的正負(fù)極接反，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向變化，故D錯(cuò)誤。故選A?！纠?】．（2023春·上海嘉定·高三統(tǒng)考階段練習(xí)）為探究“影響感應(yīng)電流方向的因素”，某同學(xué)實(shí)驗(yàn)如下：（1）首先按圖甲所示連接電路，閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)；再按圖乙所示連接電路，閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)()A．各儀器及導(dǎo)線(xiàn)是否完好B．干電池是否為新電池C．電流計(jì)測(cè)量的電流是否準(zhǔn)確D．電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系（2）接下來(lái)用如圖所示的裝置做實(shí)驗(yàn)，圖中螺線(xiàn)管上的粗線(xiàn)標(biāo)示的是導(dǎo)線(xiàn)的繞行方向。某次實(shí)驗(yàn)中在條形磁鐵插入螺線(xiàn)管的過(guò)程中，觀察到電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明螺線(xiàn)管中的電流方向（從上往下看）是沿______（選填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”）方向，由此可推斷磁鐵下端的磁極為_(kāi)____極。（3）用通電螺線(xiàn)管代替條形磁鐵，實(shí)驗(yàn)器材如圖所示，請(qǐng)完善實(shí)物連接圖______。（4）連好電路，并將B線(xiàn)圈插入A線(xiàn)圈中。在閉合電鍵瞬間，發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，若要使靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)向______滑動(dòng)?！敬鸢浮緿順時(shí)針S右【詳解】（1）[1]閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系。故選D。（2）[2][3]電流由左向右時(shí)，電流表向左偏轉(zhuǎn)，觀察到電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明螺線(xiàn)管中的電流方向（從上往下看）是沿順時(shí)針?lè)较?，根?jù)右手螺旋定則可知磁鐵下端的磁極為S極；（3）[4]根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理連接實(shí)物圖如圖：（4）[5]在閉合電鍵瞬間，發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，可知電流增大時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針向右偏，若要使靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)，需減小電流，則滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)向右滑?！纠?】．（2023·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè)）甲、乙、丙三位同學(xué)利用如圖所示裝置探究影響感應(yīng)電流方向的因素。（1）如圖，甲同學(xué)在斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，下列操作中同樣能使指針向右偏轉(zhuǎn)的有________。A．閉合開(kāi)關(guān)B．開(kāi)關(guān)閉合時(shí)將滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)C．開(kāi)關(guān)閉合時(shí)將線(xiàn)圈從線(xiàn)圈中拔出D．開(kāi)關(guān)閉合時(shí)將線(xiàn)圈倒置再重新插入線(xiàn)圈中（2）為確切判斷線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流方向，應(yīng)在實(shí)驗(yàn)前先查明靈敏電流計(jì)_____________的關(guān)系。（3）如圖，乙同學(xué)將條形磁鐵從線(xiàn)圈上方由靜止釋放，使其筆直落入線(xiàn)圈中，多次改變釋放高度，發(fā)現(xiàn)釋放高度越高，靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)過(guò)的角度越大。該現(xiàn)象說(shuō)明了線(xiàn)圈中_________（選填“磁通量”“磁通量變化量”或“磁通量變化率”）越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大。（4）丙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置來(lái)判斷感應(yīng)電流的方向。他先使用多用電表的歐姆擋對(duì)二極管正負(fù)極進(jìn)行確認(rèn)，某次測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)多用電表指針幾乎沒(méi)有偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明此時(shí)黑表筆接觸的是二極管的_________（選填“正極”或“負(fù)極”）。實(shí)驗(yàn)操作時(shí)將磁鐵插入線(xiàn)圈時(shí)，只有燈____________（選填“C”或“D”）短暫亮起?！敬鸢浮緾D/DC指針偏轉(zhuǎn)方向與流入電流方向磁通量變化率負(fù)極C【詳解】（1）[1]斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，線(xiàn)圈中電流迅速減小，則B線(xiàn)圈中磁通減小，出現(xiàn)感應(yīng)電流，使靈敏電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)；為了同樣使指針向右偏轉(zhuǎn)，應(yīng)減小B線(xiàn)圈中的磁通量或增加B線(xiàn)圈中反向的磁通量。A．閉合開(kāi)關(guān)，線(xiàn)圈中的電流突然增大，則B線(xiàn)圈中的磁通量增大，故A錯(cuò)誤；B．開(kāi)關(guān)閉合時(shí)將滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)，線(xiàn)圈中的電流增大，則B線(xiàn)圈中的磁通量增大，故B錯(cuò)誤；C．開(kāi)關(guān)閉合時(shí)將線(xiàn)圈從B線(xiàn)圈中拔出，則B線(xiàn)圈中的磁通量減小，故C正確；D．開(kāi)關(guān)閉合時(shí)將線(xiàn)圈倒置，再重新插入B線(xiàn)圈中，則B線(xiàn)圈中反向的磁通量增加，故D正確。故選CD。（2）[2]判斷感應(yīng)電流具體流向，應(yīng)先查明靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與電流流入方向的關(guān)系。（3）[3]釋放高度越高，磁鐵落入線(xiàn)圈的速度越快，則線(xiàn)圈中磁通量變化率越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大。（4）[5]歐姆擋指針沒(méi)有偏轉(zhuǎn)時(shí)，說(shuō)明二極管的負(fù)極與電源正極相連，根據(jù)多用電表紅進(jìn)黑出的操作原則，此時(shí)黑表筆接觸的是二極管的負(fù)極；[6]當(dāng)磁鐵插入線(xiàn)圈時(shí)，線(xiàn)圈中出現(xiàn)如圖所示方向的電流，燈C短暫亮起。題型二感應(yīng)電流的產(chǎn)生和方向判斷1．產(chǎn)生感應(yīng)電流的三種情況2．用楞次定律判斷3．用右手定則判斷(1)掌心——磁感線(xiàn)穿入。(2)拇指——指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向。(3)四指——指向感應(yīng)電流的方向。【例1】（2023·湖南·高三統(tǒng)考學(xué)業(yè)考試）如圖所示，虛線(xiàn)Ⅰ和Ⅱ之間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，閉合線(xiàn)圈自高處落下，依次經(jīng)過(guò)a、b、c三個(gè)位置．下列說(shuō)法正確的是（）

A．線(xiàn)畫(huà)在位置a不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流B．線(xiàn)圈在位置b一定做加速運(yùn)動(dòng)C．線(xiàn)圈只有位置b和位置c會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流D．線(xiàn)圈a、b、c三個(gè)位置都有感應(yīng)電流產(chǎn)生【答案】B【詳解】A．閉合線(xiàn)圈自高處落下，經(jīng)過(guò)a位置時(shí)，線(xiàn)圈中的磁通量在增大，因此該位置線(xiàn)圈中由感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；B．線(xiàn)圈在位置b時(shí)，線(xiàn)圈中的磁通量達(dá)到最大值，為發(fā)生改變，因此線(xiàn)圈中沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，線(xiàn)圈在下降過(guò)程中只收到重力作用，線(xiàn)圈在做勻加速運(yùn)動(dòng)，故B正確；CD．線(xiàn)圈只有在進(jìn)出磁場(chǎng)時(shí)磁通量發(fā)生變化才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，可知在a、b、c三個(gè)位置中，位置a和位置c會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故CD錯(cuò)誤；故選B?！纠?】（2023·廣東·模擬預(yù)測(cè)）下列關(guān)于甲、乙、丙、丁四幅圖的說(shuō)法，正確的是（）A．圖甲中，當(dāng)兩導(dǎo)體棒以相同的速度在導(dǎo)軌上勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒中能產(chǎn)生感應(yīng)電流B．圖乙中，當(dāng)導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒中能產(chǎn)生感應(yīng)電流C．圖丙中，當(dāng)閉合圓環(huán)導(dǎo)體（水平放置）某一直徑正上方的直導(dǎo)線(xiàn)中通有直電流時(shí)，閉合圓環(huán)導(dǎo)體中能產(chǎn)生感應(yīng)電流D．圖丁中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，不閉合的導(dǎo)體環(huán)中能產(chǎn)生感應(yīng)電流【答案】B【詳解】A．圖甲中，當(dāng)兩導(dǎo)體棒以相同的速度在導(dǎo)軌上勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩導(dǎo)體棒所構(gòu)成回路的面積固定不變，而磁場(chǎng)也不變，則回路中的磁通量不變，因此不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；B．圖乙中，當(dāng)導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒切割磁感線(xiàn)，從而產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，故B正確；C．圖丙中，當(dāng)閉合圓環(huán)導(dǎo)體（水平放置）某一直徑正上方的直導(dǎo)線(xiàn)中通有直電流時(shí)，通電導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)在以通電導(dǎo)線(xiàn)的投影為對(duì)稱(chēng)軸的閉合圓環(huán)導(dǎo)體前后面中，磁場(chǎng)方向相反，，則閉合圓環(huán)導(dǎo)體的磁通量為零，因此不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯(cuò)誤；D．圖丁中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，電路中的電阻增大，電流減小。從而使電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)發(fā)生變化，使不閉合的導(dǎo)體環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，但因?yàn)閷?dǎo)體環(huán)不閉合，沒(méi)有形成完整的回路，因此環(huán)中沒(méi)有感應(yīng)電流，故D錯(cuò)誤。故選B?！纠?】（2023·湖北武漢·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）如圖所示平面內(nèi)，在通有圖示方向電流I的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)右側(cè)，固定一正方形導(dǎo)線(xiàn)框abcd，ab邊與直導(dǎo)線(xiàn)平行。調(diào)節(jié)電流I的大小，使得空間各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加，則（）

A．導(dǎo)線(xiàn)框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流逐漸增大B．導(dǎo)線(xiàn)框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较駽．導(dǎo)線(xiàn)框的bc邊受到的安培力大小恒定D．導(dǎo)線(xiàn)框整體受到的安培力方向水平向右【答案】D【詳解】A．線(xiàn)框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為空間各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加，故線(xiàn)框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不變，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)安培定則可知，通電直導(dǎo)線(xiàn)右側(cè)的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加，根據(jù)楞次定律可知線(xiàn)框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较?，故B錯(cuò)誤；C．線(xiàn)框邊感應(yīng)電流保持不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加，根據(jù)安培力表達(dá)式故所受的安培力變大，故C錯(cuò)誤；D．線(xiàn)框所處空間的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，線(xiàn)框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较?，根?jù)左手定則可知，線(xiàn)框邊所受的安培力水平向右，線(xiàn)框邊所受的安培力水平向左，另兩條邊所受安培力等大反向相互抵消；通電直導(dǎo)線(xiàn)的磁場(chǎng)分布特點(diǎn)可知邊所處的磁場(chǎng)較大，根據(jù)安培力表達(dá)式可知，線(xiàn)框整體受到的安培力方向水平向右，故D正確。故選D?！纠?】．(2022·廣東選擇考模擬)如圖為電磁剎車(chē)實(shí)驗(yàn)裝置，小車(chē)底面安裝有矩形導(dǎo)線(xiàn)框abcd，線(xiàn)框底面平行于地面，在小車(chē)行進(jìn)方向有與abcd等寬、等長(zhǎng)的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直地面向上。小車(chē)進(jìn)入磁場(chǎng)前撤去牽引力，小車(chē)穿過(guò)磁場(chǎng)后滑行一段距離停止。則小車(chē)()A．進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，矩形導(dǎo)線(xiàn)框中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcbaB．離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，矩形導(dǎo)線(xiàn)框中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcdaC．穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，中間有一段時(shí)間矩形導(dǎo)線(xiàn)框中沒(méi)有感應(yīng)電流D．穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，矩形導(dǎo)線(xiàn)框受到的安培力方向始終水平向左【答案】D【解析】根據(jù)楞次定律可知，小車(chē)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，矩形導(dǎo)線(xiàn)框中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda，離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，矩形導(dǎo)線(xiàn)框中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；因線(xiàn)框與磁場(chǎng)等寬、等長(zhǎng)，則穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，矩形導(dǎo)線(xiàn)框中始終有感應(yīng)電流，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)左手定則可知，穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，矩形導(dǎo)線(xiàn)框受到的安培力方向始終水平向左，選項(xiàng)D正確。題型三楞次定律推論的應(yīng)用內(nèi)容例證阻礙原磁通量變化——“增反減同”磁鐵靠近線(xiàn)圈，B感與B原方向相反阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)——“來(lái)拒去留”使回路面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)——“增縮減擴(kuò)”P(pán)、Q是光滑固定導(dǎo)軌，a、b是可動(dòng)金屬棒，磁鐵下移，a、b靠近阻礙原電流的變化——“增反減同”合上S，B先亮【例1】（2023·北京朝陽(yáng)·統(tǒng)考二模）如圖所示，用細(xì)線(xiàn)吊起一個(gè)鋁環(huán)，將磁鐵的N極沿鋁環(huán)的中心軸線(xiàn)靠近鋁環(huán)，鋁環(huán)向右擺動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（）A．N極靠近鋁環(huán)時(shí)，從左向右看鋁環(huán)中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針B．鋁環(huán)右擺的過(guò)程中，磁鐵對(duì)鋁環(huán)做的功大于鋁環(huán)動(dòng)能的增加量C．僅將鋁環(huán)改為鐵環(huán)，鐵環(huán)也一定會(huì)向右擺動(dòng)D．若將磁鐵的S極沿鋁環(huán)的中心軸線(xiàn)靠近鋁環(huán)，鋁環(huán)將會(huì)向左擺動(dòng)【答案】B【詳解】A．N極靠近鋁環(huán)時(shí)，通過(guò)鋁環(huán)的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反，從左向右看鋁環(huán)中的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，故A錯(cuò)誤；B．鋁環(huán)右擺的過(guò)程中，鋁環(huán)的動(dòng)能和重力勢(shì)能均增大，所以磁鐵對(duì)鋁環(huán)做的功大于鋁環(huán)動(dòng)能的增加量，故B正確；C．僅將鋁環(huán)改為鐵環(huán)，條形磁鐵吸引鐵環(huán)，所以鐵環(huán)向左擺動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．若將磁鐵的S極沿鋁環(huán)的中心軸線(xiàn)靠近鋁環(huán)，鋁環(huán)將會(huì)向右擺動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選B。【例2】．（2023·北京東城·北京市廣渠門(mén)中學(xué)?？既＃┰趧驈?qiáng)磁場(chǎng)中放置一個(gè)金屬圓環(huán)，磁場(chǎng)方向與圓環(huán)平面垂直。規(guī)定圖1所示磁場(chǎng)方向?yàn)檎?。?dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t按圖2所示的正弦規(guī)律變化時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．時(shí)刻，圓環(huán)中無(wú)感應(yīng)電流B．時(shí)刻，圓環(huán)上各點(diǎn)受到的安培力最大C．時(shí)間內(nèi)，圓環(huán)中感應(yīng)電流方向始終沿順時(shí)針?lè)较駾．時(shí)間內(nèi)，圓環(huán)先出現(xiàn)擴(kuò)張趨勢(shì)，后出現(xiàn)收縮趨勢(shì)【答案】C【詳解】A．在t2時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，但是磁通量的變化率最大，則感應(yīng)電流最大，故A錯(cuò)誤；B．在t3時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度最大，但是磁通量的變化率為零，則感應(yīng)電流為零，圓環(huán)上各點(diǎn)受到的安培力為零，故B錯(cuò)誤；C．t1-t2時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直圓環(huán)向里，磁通量逐漸減小，根據(jù)楞次定律可知圓環(huán)中感應(yīng)電流方向始終沿順時(shí)針?lè)较?，t2-t3時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直圓環(huán)向外，磁通量逐漸增大，根據(jù)楞次定律可知圓環(huán)中感應(yīng)電流方向始終沿順時(shí)針?lè)较颍蔆正確；D．時(shí)間內(nèi)，穿過(guò)圓環(huán)的磁通量先增大后減小，根據(jù)楞次定律可知圓環(huán)先出現(xiàn)收縮趨勢(shì)，后出現(xiàn)擴(kuò)張趨勢(shì)，故D錯(cuò)誤。故選C?！纠?】．（2023·海南·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）如圖，固定的彈性金屬圓環(huán)與螺線(xiàn)管共軸，在閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間，有關(guān)環(huán)中的感應(yīng)電流I的方向（從環(huán)的右側(cè)往左側(cè)看）和環(huán)形變的說(shuō)法正確的是（）A．順時(shí)針?lè)较?，擴(kuò)張 B．順時(shí)針?lè)较颍湛sC．逆時(shí)針?lè)较?，擴(kuò)張 D．逆時(shí)針?lè)较颍湛s【答案】C【詳解】在閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間，螺線(xiàn)管磁場(chǎng)方向向左，根據(jù)楞次定律，金屬圓環(huán)感應(yīng)磁場(chǎng)方向向右，從環(huán)的右側(cè)往左側(cè)看，感應(yīng)電流I的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍h(huán)向外擴(kuò)張。故選C?！纠?】．（2023·河北滄州·滄縣中學(xué)校考模擬預(yù)測(cè)）如圖甲所示，一長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)與閉合金屬線(xiàn)框位于同一豎直平面內(nèi)，長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)中的電流隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示（以水平向右為電流的正方向），則在時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是（）A．穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量一直減小B．線(xiàn)框中始終產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流C．線(xiàn)框先有收縮的趨勢(shì)后有擴(kuò)張的趨勢(shì)D．線(xiàn)框所受安培力的合力先向下后向上【答案】B【詳解】A．長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)中的電流先減小后增大，所以穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量先減小后增大，故A錯(cuò)誤；B．由楞次定律可以判斷在時(shí)間內(nèi)，線(xiàn)框中始終產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，故B正確；C．穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量先減小后增大，由榜次定律知線(xiàn)框先有擴(kuò)張的趨勢(shì)后有收縮的趨勢(shì)，故C錯(cuò)誤；D．由?次定律、左手定則判斷線(xiàn)框受安培力的合力方向先向上后向下，故D錯(cuò)誤。故選B?！纠?】（2023·廣東·模擬預(yù)測(cè)）某同學(xué)設(shè)想的減小電梯墜落時(shí)造成傷害的一種應(yīng)急安全裝置如圖所示，在電梯轎廂底部安裝永久強(qiáng)磁鐵，磁鐵N極朝上，電梯井道內(nèi)壁上鋪設(shè)若干金屬線(xiàn)圈，線(xiàn)圈在電梯轎廂墜落時(shí)能自動(dòng)閉合，從而減小對(duì)箱內(nèi)人員的傷害。當(dāng)電梯轎廂墜落到圖示位置時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）

A．從上往下看，金屬線(xiàn)圈A中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较駼．從上往下看，金屬線(xiàn)圈B中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较駽．金屬線(xiàn)圈A對(duì)電梯轎廂下落有阻礙作用，B沒(méi)有阻礙作用D．金屬線(xiàn)圈B有收縮的趨勢(shì)，A有擴(kuò)張的趨勢(shì)【答案】BD【詳解】AB．當(dāng)電梯墜落至如圖位置時(shí)，閉合線(xiàn)圈中向上的磁場(chǎng)減弱，感應(yīng)電流的方向從上往下看是逆時(shí)針?lè)较颍邢蛏系拇艌?chǎng)增強(qiáng)，感應(yīng)電流的方向從上往下看是順時(shí)針?lè)较颍珺正確，A錯(cuò)誤；C．結(jié)合AB的分析可知，當(dāng)電梯墜落至如圖位置時(shí)，閉合線(xiàn)圈都在阻礙電梯下落，C錯(cuò)誤；D．閉合線(xiàn)圈中向上的磁場(chǎng)減弱，中向上的磁場(chǎng)增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律可知，線(xiàn)圈有收縮的趨勢(shì)，有擴(kuò)張的趨勢(shì)，D正確。故選BD。題型四“三定則、一定律”的應(yīng)用“三個(gè)定則”“一個(gè)定律”的比較名稱(chēng)用途選用原則安培定則判斷電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)(方向)分布因電生磁左手定則判斷通電導(dǎo)線(xiàn)、運(yùn)動(dòng)電荷所受磁場(chǎng)力的方向因電受力右手定則判斷導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向或電源正負(fù)極因動(dòng)生電楞次定律判斷因回路磁通量改變而產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向因磁通量變化生電【例1】（2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí)）如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN，MN的左邊有一如圖所示的閉合電路，當(dāng)PQ在一外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN向右運(yùn)動(dòng)，則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是(

)A．向右加速運(yùn)動(dòng) B．向左加速運(yùn)動(dòng)C．向右減速運(yùn)動(dòng) D．向左減速運(yùn)動(dòng)【答案】BC【詳解】根據(jù)安培定則可知，ab在右側(cè)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪毕蚶铮幸驗(yàn)镸N向右運(yùn)動(dòng)，根據(jù)左手定則可判斷MN中感應(yīng)電流方向由M到N。由安培定則可知L1中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向上，由楞次定律可知L2中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向上并減弱或向下并增強(qiáng)。如果L2中磁場(chǎng)向上減弱，根據(jù)安培定則可知PQ中感應(yīng)電流為Q到P且減小，再根據(jù)右手定則可知PQ向右減速運(yùn)動(dòng)；如果L2中磁場(chǎng)向下增強(qiáng)，根據(jù)安培定則可知PQ中感應(yīng)電流為P到Q且增大，再根據(jù)右手定則可知PQ向左加速運(yùn)動(dòng)，AD錯(cuò)誤，BC正確。故選BC?！纠?】．（2021·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí)）如圖所示，一電子以初速度v沿與金屬板平行的方向飛入MN極板間，發(fā)現(xiàn)電子向M板偏轉(zhuǎn)，則可能是（）A．電鍵S閉合瞬間B．電鍵S由閉合到斷開(kāi)瞬間C．電鍵S是閉合的，變阻器滑片P向左迅速滑動(dòng)D．電鍵S是閉合的，變阻器滑片P向右迅速滑動(dòng)【答案】AC【詳解】A．開(kāi)關(guān)S接通瞬間，根據(jù)安培定則，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量向右增加，由楞次定律知，在右側(cè)線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向左，產(chǎn)生左正右負(fù)的電動(dòng)勢(shì)，電子向M板偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)A正確；B．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S的瞬間，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量減少，由楞次定律知，在右側(cè)線(xiàn)圈中產(chǎn)生左負(fù)右正的電動(dòng)勢(shì)，電子向N板偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．接通S后，變阻器滑動(dòng)觸頭向左迅速滑動(dòng)，電阻減小，電流增大，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量增加，由楞次定律知在上線(xiàn)圈中產(chǎn)生左正右負(fù)的電動(dòng)勢(shì)，電子向M板偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)C正確；D．接通S后，變阻器滑動(dòng)觸頭向右迅速滑動(dòng)，電阻增大，電流減小，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量減小，由楞次定律知在上線(xiàn)圈中產(chǎn)生左負(fù)右正的電動(dòng)勢(shì)，電子向N板偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AC。【例3】．（2023·高三單元測(cè)試）如圖甲所示，螺線(xiàn)管P穿過(guò)一固定圓形線(xiàn)圈Q，P中通有變化的電流i，規(guī)定圖示電流方向?yàn)檎?，電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，則（）A．t1時(shí)刻，從上往下看，線(xiàn)圈Q中有順時(shí)針?lè)较虻碾娏鰾．t2時(shí)刻，線(xiàn)圈Q中沒(méi)有感應(yīng)電流C．t1~t2時(shí)間內(nèi)，Q中電流在增大D．t2~t3時(shí)間內(nèi)，Q中磁通量的變化率在增大【答案】AC【詳解】A．時(shí)刻，流過(guò)線(xiàn)圈P的電流為正向減小，則由楞次定律可知穿過(guò)Q的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向下，從上往下看，線(xiàn)圈Q中有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，故A正確；B．時(shí)刻雖然P中電流為零，但此時(shí)電流的變化率不為零，線(xiàn)圈Q中依然有感應(yīng)電流存在，故B錯(cuò)誤；C．時(shí)間內(nèi)，因P中電流變化率在增大，即穿過(guò)Q的磁通量的變化率增大，則Q中電流在增大，故C正確；D．時(shí)間內(nèi)，P中電流的變化率在減小，則Q中磁通量的變化率在減小，故D錯(cuò)誤。故選AC。【例4】（2023·廣東·統(tǒng)考二模）如圖甲所示，驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈通過(guò)開(kāi)關(guān)S與電源連接，發(fā)射線(xiàn)圈放在絕緣且內(nèi)壁光滑的發(fā)射導(dǎo)管內(nèi)。閉合開(kāi)關(guān)S后，在內(nèi)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈的電流隨時(shí)間t的變化如圖乙所示。在這段時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是（）A．驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈內(nèi)部的磁場(chǎng)水平向左 B．發(fā)射線(xiàn)圈內(nèi)部的感應(yīng)磁場(chǎng)水平向左C．時(shí)發(fā)射線(xiàn)圈所受的安培力最大 D．時(shí)發(fā)射線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流最大【答案】B【詳解】A．根據(jù)安培定則，驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈內(nèi)的磁場(chǎng)方向水平向右，A錯(cuò)誤；B．由圖乙可知，通過(guò)發(fā)生線(xiàn)圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，發(fā)射線(xiàn)圈內(nèi)部的感應(yīng)磁場(chǎng)方向水平向左，B正確；CD．時(shí)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈的電流變化最快，則此時(shí)通過(guò)發(fā)射線(xiàn)圈的磁通量變化最快，產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大，但此時(shí)磁場(chǎng)最弱，安培力不是最大值；同理，時(shí)發(fā)射線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流最小，CD錯(cuò)誤。故選B。題型五法拉第電磁感應(yīng)定律的理解及應(yīng)用1．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)．(2)產(chǎn)生條件：穿過(guò)回路的磁通量發(fā)生改變，與電路是否閉合無(wú)關(guān)．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＝neq\f(ΔΦ,Δt)，其中n為線(xiàn)圈匝數(shù)．(3)感應(yīng)電流與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系：I＝eq\f(E,R＋r).(4)說(shuō)明：E的大小與Φ、ΔΦ無(wú)關(guān)，決定于磁通量的變化率eq\f(ΔΦ,Δt).2．若已知Φ－t圖像，則圖線(xiàn)上某一點(diǎn)的切線(xiàn)斜率為eq\f(ΔΦ,Δt).3．當(dāng)ΔΦ僅由B的變化引起時(shí)，E＝neq\f(ΔB·S,Δt)，其中S為線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中的有效面積．若B＝B0＋kt，則eq\f(ΔB,Δt)＝k.4．當(dāng)ΔΦ僅由S的變化引起時(shí)，E＝nBeq\f(ΔS,Δt).5．當(dāng)B、S同時(shí)變化時(shí)，則eq\x\to(E)＝neq\f(B2S2－B1S1,Δt)≠neq\f(ΔB·ΔS,Δt).求瞬時(shí)值是分別求出動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)E1和感生電動(dòng)勢(shì)E2并進(jìn)行疊加．【例1】（2022·上?！じ呖颊骖}）如圖所示，將一個(gè)單位長(zhǎng)度電阻為的均勻圓形金屬線(xiàn)圈用一根不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛在天花板下，線(xiàn)圈的半徑為，粗細(xì)不計(jì)。過(guò)圓心的直線(xiàn)的下方有方向始終垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間的變化關(guān)系為，直線(xiàn)與線(xiàn)圈的交點(diǎn)為、。則下列說(shuō)法正確的是（

）

A．線(xiàn)圈中產(chǎn)生的電流大小恒為B．線(xiàn)圈中有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流C．線(xiàn)圈所受到的安培力大小恒定不變D．時(shí)間內(nèi)線(xiàn)圈中產(chǎn)生的焦耳熱為【答案】A【詳解】A．根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間的變化關(guān)系可得而由法拉第電磁感應(yīng)定律有而根據(jù)題意可得線(xiàn)圈的電阻為則根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得故A正確；B．根據(jù)楞次定律可知，線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流始終為順時(shí)針?lè)较?，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)安培力公式可知，式中電流和有效長(zhǎng)度恒定，但磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間在變化，因此線(xiàn)圈所受安培力是變力，故C錯(cuò)誤；D．時(shí)間內(nèi)電流恒定，則根據(jù)焦耳定律可得產(chǎn)生的焦耳熱為故D錯(cuò)誤。故選A?！纠?】（2023·湖南長(zhǎng)沙·長(zhǎng)沙一中?？级＃┤鐖D所示，固定的均勻矩形鋁框abcd，長(zhǎng)度為2L，寬度為L(zhǎng)，左邊邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域abef內(nèi)存在與鋁框平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知鋁的電阻率為ρ，單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，電子的電荷量為e。某時(shí)刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度以變化率均勻增加。則（）

A．空間中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻暮愣妶?chǎng)B．鋁框中的自由電子受到電場(chǎng)力的作用順時(shí)針?lè)较蚨ㄏ蛞苿?dòng)形成電流C．自由電子定向移動(dòng)的平均速率D．一個(gè)電子沿鋁框運(yùn)動(dòng)一周，電場(chǎng)力做功【答案】BCD【詳解】AB．根據(jù)楞次定律，變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻碾妶?chǎng)，鋁框中的自由電子在電場(chǎng)力的作用下順時(shí)針?lè)较蚨ㄏ蛞苿?dòng)形成電流，故A錯(cuò)誤，B正確；C．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)由得故C正確；D．一個(gè)電子沿鋁框運(yùn)動(dòng)一周，電場(chǎng)力做功故D正確。故選BCD?！纠?】（2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí)）如圖所示，用均勻?qū)Ь€(xiàn)做成的單匝正方形線(xiàn)圈的面積為S，正方形的一半放在垂直于線(xiàn)圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，a，b分別為兩對(duì)邊的中點(diǎn)，線(xiàn)圈的總電阻為R。下列說(shuō)法正確的是（）A．當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大時(shí)，線(xiàn)圈中的電流沿順時(shí)針?lè)较駼．當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度以的變化率增大時(shí)，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為C．在磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小由B減小到零的過(guò)程中，通過(guò)線(xiàn)圈某一橫截面的電荷量為D．在線(xiàn)圈以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，某一段時(shí)間內(nèi)線(xiàn)圈中沒(méi)有感應(yīng)電流【答案】C【詳解】A．根據(jù)楞次定律可知，當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大時(shí)，線(xiàn)圈中的電流沿逆時(shí)針?lè)较颍珹錯(cuò)誤；B．當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度以的變化率增大時(shí)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有B錯(cuò)誤；C．在磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小由B減小到零的過(guò)程中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值為感應(yīng)電流的平均值為根據(jù)電流的定義式有解得C正確；D．根據(jù)圖形可知，在線(xiàn)圈以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，線(xiàn)圈始終有一邊處于磁場(chǎng)中切割磁感線(xiàn)，因此不存在某一段時(shí)間內(nèi)線(xiàn)圈中沒(méi)有感應(yīng)電流，D錯(cuò)誤。故選C?！纠?】（2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí)）水平桌面上放置著兩個(gè)用同一根均勻金屬絲制成的單匝線(xiàn)圈1和線(xiàn)圈2，半徑分別為和（俯視圖如圖1所示）。豎直方向有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖2所示。線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、電流強(qiáng)度、電功率分別用E、I、P表示，不考慮兩個(gè)線(xiàn)圈間的影響，下列關(guān)系正確的是（

）A．， B．，C．， D．，【答案】A【詳解】由題意可得，兩線(xiàn)圈的長(zhǎng)度之比為兩線(xiàn)圈圍成的面積之比為由法拉第電磁感應(yīng)定律由圖可知，線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為由閉合電路的歐姆定律由電阻定律得兩線(xiàn)圈的電阻之比為可得，線(xiàn)圈中的電流強(qiáng)度之比為線(xiàn)圈中的電功率之比為故選A。題型六導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)1．大小計(jì)算切割方式表達(dá)式垂直切割E＝Blv傾斜切割E＝Blvsinθ，其中θ為v與B的夾角旋轉(zhuǎn)切割(以一端為軸)E＝eq\f(1,2)Bl2ω2.方向判斷(1)把產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分電路或?qū)w當(dāng)作電源的內(nèi)電路，那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源。(2)若電路是不閉合的，則先假設(shè)有電流通過(guò)，然后應(yīng)用楞次定律或右手定則判斷出電流的方向。(3)電源內(nèi)部電流的方向是由負(fù)極(低電勢(shì))流向正極(高電勢(shì))，外電路順著電流方向每經(jīng)過(guò)一個(gè)電阻電勢(shì)都要降低。3產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的“四種”情形磁場(chǎng)變化平動(dòng)切割轉(zhuǎn)動(dòng)切割旋轉(zhuǎn)切割情景圖研究對(duì)象回路(不一定閉合)一段直導(dǎo)線(xiàn)(或等效成直導(dǎo)線(xiàn))繞一端垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的一段導(dǎo)體棒繞與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)線(xiàn)框表達(dá)式E＝neq\f(ΔΦ,Δt)E＝BlvsinθE＝eq\f(1,2)Bl2ωE＝NBSωsinωt(從中性面位置開(kāi)始計(jì)時(shí))類(lèi)型1平動(dòng)切割磁感線(xiàn)【例1】（2023·陜西西安·統(tǒng)考一模）如圖，空間存在方向垂直紙面（豎直面）向里的足夠大的磁場(chǎng)，以豎直向下為z軸正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為，式中、k為常量，紙面內(nèi)一質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為a、總電阻為R的正方形導(dǎo)線(xiàn)框在磁場(chǎng)中由靜止開(kāi)始下落，初始時(shí)導(dǎo)線(xiàn)框底邊水平，最終線(xiàn)框?qū)蛩傧侣?，重力加速度大小為g，則線(xiàn)框勻速下落時(shí)的速度大小為（）A． B． C． D．【答案】B【詳解】線(xiàn)框中電動(dòng)勢(shì)為由題意可得根據(jù)聯(lián)立可得當(dāng)線(xiàn)框勻速下落時(shí)有解得【例2】（2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí)）如圖所示，在光滑水平金屬框架上有一導(dǎo)體棒ab。第一次以速度v勻速向右平動(dòng)，第二次以速度勻速向右平動(dòng)，兩次移動(dòng)的距離相同，則兩種情況下回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和通過(guò)R的電荷量之比分別為（）A．； B．；C．； D．；【答案】B【詳解】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知兩種情況下回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比根據(jù)結(jié)合聯(lián)立可得可得故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。【例3】．（2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí)）如圖所示，水平面內(nèi)光滑的平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌間距為，左端接電阻，導(dǎo)軌上靜止放有一金屬棒。正方形虛線(xiàn)框內(nèi)有豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)正以速度勻速向右移動(dòng)，則（）A．電阻兩端的電壓恒為B．電阻中有從向的電流C．導(dǎo)體棒以速度向左運(yùn)動(dòng)D．導(dǎo)體棒也向右運(yùn)動(dòng)，只是速度比小【答案】D【詳解】CD．根據(jù)楞次定律，磁場(chǎng)正以速度勻速向右移動(dòng)，磁通量減小，則導(dǎo)體棒也向右運(yùn)動(dòng)，阻礙磁通量的減小，但由于要產(chǎn)生感應(yīng)電流，棒的速度比小，C錯(cuò)誤，D正確；B．由此可認(rèn)為磁場(chǎng)不動(dòng)棒向左切割，感應(yīng)電流方向從向流過(guò)，B錯(cuò)誤；A．產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小看棒與磁場(chǎng)的相對(duì)速度，故電阻兩端的電壓小于，A錯(cuò)誤。故選D。類(lèi)型2轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線(xiàn)【例3】(多選)(2022·廣東卷)如圖所示，水平放置足夠長(zhǎng)光滑金屬導(dǎo)軌abc和de，ab與de平行，bc是以O(shè)為圓心的圓弧導(dǎo)軌。圓弧be左側(cè)和扇形Obc內(nèi)有方向如圖的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。金屬桿OP的O端與e點(diǎn)用導(dǎo)線(xiàn)相接，P端與圓弧bc接觸良好。初始時(shí)，可滑動(dòng)的金屬桿MN靜止在平行導(dǎo)軌上。若桿OP繞O點(diǎn)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)內(nèi)從b到c勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，回路中始終有電流，則此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的有()A．桿OP產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定B．桿OP受到的安培力不變C．桿MN做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)D．桿MN中的電流逐漸減小【答案】AD【解析】根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的公式可知EOP＝eq\f(1,2)Bl2ω，由于桿OP勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，故A正確；OP切割磁感線(xiàn)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，由右手定則可判斷出MN中電流為從M到N，根據(jù)左手定則可知MN所受安培力向左，MN向左運(yùn)動(dòng)，切割磁感線(xiàn)，產(chǎn)生由N到M的感應(yīng)電流，與OP切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反，故OP與MN中的電流會(huì)逐漸減小，由F＝IlB可知，桿OP和MN所受安培力逐漸減小，MN做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，故B、C錯(cuò)誤，D正確。【例4】(多選)如圖所示，在紙面內(nèi)有半圓形輕質(zhì)導(dǎo)體框，O為圓心，圓半徑長(zhǎng)為r，AO段、弧AB段的電阻均為R，BO段導(dǎo)體的電阻可忽略，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界與半圓直徑重合，現(xiàn)用外力使導(dǎo)體框在紙面內(nèi)繞O點(diǎn)以角速度ω沿順時(shí)針?lè)较颍瑥膱D示位置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周，下列說(shuō)法正確的是()A．圓弧AB段內(nèi)電流方向總是從A流向BB．轉(zhuǎn)動(dòng)的前半周內(nèi)A、B兩端電壓為eq\f(Bωr2,2)C．轉(zhuǎn)動(dòng)的后半周內(nèi)通過(guò)O點(diǎn)的電荷量為eq\f(πBr2,4R)D．外力對(duì)線(xiàn)框做的功為eq\f(πωB2r4,4R)【答案】CD【解析】導(dǎo)體框轉(zhuǎn)動(dòng)的前半周內(nèi)，AO切割磁感線(xiàn)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E1＝eq\f(Bωr2,2)，圓弧AB段內(nèi)電流方向從A流向B，AB段為外電路，故兩端電壓為U＝eq\f(1,2)E1＝eq\f(Bωr2,4)；轉(zhuǎn)動(dòng)的后半周BO段切割磁感線(xiàn)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E2＝eq\f(Bωr2,2)，圓弧AB段內(nèi)電流方向從B流向A，故A、B錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)動(dòng)的后半周穿過(guò)導(dǎo)線(xiàn)框的磁通量變化量為ΔΦ＝eq\f(1,2)πBr2，電路總電阻為2R，則轉(zhuǎn)動(dòng)的后半周內(nèi)通過(guò)O點(diǎn)的電荷量為q＝eq\f(ΔΦ,2R)＝eq\f(\f(1,2)πBr2,2R)＝eq\f(πBr2,4R)，故C正確；從圖示位置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周過(guò)程中，外力對(duì)線(xiàn)框做的功等于產(chǎn)生的電能，則W＝eq\f(E2,2R)T＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(Bωr2,2)))\s\up12(2),2R)×eq\f(2π,ω)＝eq\f(πωB2r4,4R)，故D正確?！纠?】（2023·江蘇南通·海安高級(jí)中學(xué)校考模擬預(yù)測(cè)）如圖，長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒MN在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中繞平行于磁場(chǎng)的軸OO＇以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，棒與軸OO＇間的夾角為α，則U為（

）

A．0 B．BωL2sin2αC．Bω(Lsinα)2 D．Bω(Lcosα)2【答案】C【詳解】導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)電場(chǎng)中切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則有根據(jù)線(xiàn)速度、角速度和半徑關(guān)系有解得故選C。【例4】．（2023秋·河南鄭州·高三鄭州一中?？计谀┮桓L(zhǎng)為L(zhǎng)、下端固定的導(dǎo)線(xiàn)OA處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。磁場(chǎng)的方向豎直向上，大小為B。若該導(dǎo)線(xiàn)以角速度ω繞豎直軸旋轉(zhuǎn)，且角速度方向與磁場(chǎng)的方向相同，如圖所示。則導(dǎo)線(xiàn)中的電動(dòng)勢(shì)（）A．大小為，方向由O→AB．大小為，方向由A→OC．大小為，方向由A→OD．大小為，方向由O→A【答案】A【詳解】由題可知，導(dǎo)線(xiàn)切割磁感線(xiàn)的有效長(zhǎng)度為導(dǎo)線(xiàn)切割磁感線(xiàn)的平均速度為故根據(jù)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式可知根據(jù)右手定則可判斷電動(dòng)勢(shì)的方向?yàn)镺→A。故選A?！纠?】．（2023·廣東汕頭·統(tǒng)考三模）如圖甲是法拉第發(fā)明的銅盤(pán)發(fā)電機(jī)，也是人類(lèi)歷史上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)。利用這個(gè)發(fā)電機(jī)給平行金屬板電容器供電，如圖乙。已知銅盤(pán)的半徑為L(zhǎng)，加在盤(pán)下側(cè)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為，盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，每塊平行板長(zhǎng)度為d，板間距離也為d，板間加垂直紙面向內(nèi)、磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。下列選項(xiàng)正確的是（）A．若圓盤(pán)按照?qǐng)D示方向轉(zhuǎn)動(dòng)，那么平行板電容器D板電勢(shì)高B．銅盤(pán)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為C．若一電子從電容器兩板中間水平向右射入，恰能勺速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)從右側(cè)水平射出，則電子射入時(shí)速度為D．若有一帶負(fù)電的小球從電容器兩板中間水平向右射入，在復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)又恰好從極板右側(cè)射出，則小球的圓周運(yùn)動(dòng)半徑為【答案】BCD【詳解】A．根據(jù)右手定則可得，C極板帶正電，電勢(shì)高，故A錯(cuò)誤。B．根據(jù)電磁感應(yīng)方程得故B正確。C．由于電子勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡，由得故C正確。D．帶電小球恰能從右板邊緣射出，如圖所示

由幾何關(guān)系可得故D正確。故選BCD。類(lèi)型3有效長(zhǎng)度問(wèn)題【例1】（2023·海南海口·海南華僑中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）如圖所示，abcd為水平放置的平行“”形光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為l，bc間電阻為R，其它部分電阻不計(jì)。導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。金屬桿放置在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌的接觸點(diǎn)為M、N。并與導(dǎo)軌成角，金屬桿以的角速度繞N點(diǎn)由圖示位置逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到與導(dǎo)軌ab垂直。轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中金屬桿與導(dǎo)軌始終接觸良好，金屬桿電阻忽略不計(jì)，則在金屬桿轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中（）A．M、N兩點(diǎn)電勢(shì)相等B．金屬桿中感應(yīng)電流的方向由M流向NC．電路中感應(yīng)電流的大小始終為D．電路中通過(guò)的電荷量為【答案】B【分析】金屬桿轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線(xiàn)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)于電源，導(dǎo)軌為外電路，根據(jù)右手定則，分析M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系；根據(jù)右手定則判斷金屬桿中感應(yīng)電流的方向；根據(jù)導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感應(yīng)線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小計(jì)算公式，結(jié)合閉合電路歐姆定律分析電路中感應(yīng)電流的大??；根據(jù)合電路歐姆定律和電流的定義式相結(jié)合求電路中通過(guò)的電量?！驹斀狻緼．金屬桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線(xiàn)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)于電源，由右手定則可知M點(diǎn)電勢(shì)低于N點(diǎn)電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)右手定則可知金屬桿中感應(yīng)電流的方向是由M流向N，故B正確；C．在圖示位置，金屬棒切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為回路中的電阻為，則回路中的感應(yīng)電流為且在不同位置電流值不同，故C錯(cuò)誤；D．電路中通過(guò)的電量為根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得根據(jù)閉合電路歐姆定律得聯(lián)立可得故D錯(cuò)誤。故選B。【例2】（2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí)）如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬桿MN在平行金屬導(dǎo)軌上以速度v向右勻速滑動(dòng)。金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，金屬桿與導(dǎo)軌的夾角為θ，電阻為2R，ab間電阻為R，M、N兩點(diǎn)間電勢(shì)差為U，則M、N兩點(diǎn)電勢(shì)的高低及U的大小分別為（）A．M點(diǎn)電勢(shì)高，U=B．M點(diǎn)電勢(shì)高，U=C．N點(diǎn)電勢(shì)高，U=D．N點(diǎn)電勢(shì)高，U=【答案】B【詳解】由右手定則可以判定導(dǎo)體棒中電流的方向?yàn)橛蒒到M，因此M點(diǎn)電勢(shì)高；導(dǎo)體棒切割磁感線(xiàn)的有效長(zhǎng)度是Lsinθ，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有E=BLvsinθ再根據(jù)閉合電路歐姆定律可知M、N兩點(diǎn)間電勢(shì)差故選B。【例3】．（2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題練習(xí)）如圖所示，由均勻?qū)Ь€(xiàn)制成的，半徑為R的圓環(huán)，以v的速度勻速進(jìn)入一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到圖示位置（）時(shí)，a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差為（）A． B． C． D．【答案】D【詳解】有效切割長(zhǎng)度即a、b連線(xiàn)，即有效切割長(zhǎng)度為，所以產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為由右手定則可知電流的方向?yàn)?，所以。由于在磁?chǎng)部分的阻值為整個(gè)圓的，由閉合電路歐姆定律可得故選D。【例4】（2023·寧夏石嘴山·平羅中學(xué)?？级＃┤鐖D所示，電阻不計(jì)的水平U形光滑導(dǎo)軌上接一個(gè)阻值為的電阻，放在豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)半徑為L(zhǎng)、質(zhì)量為、電阻為的半圓形硬導(dǎo)體棒（直徑與導(dǎo)軌垂直，并接觸良好），在水平向右的恒定外力的作用下，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度為時(shí)，位移為，下列說(shuō)法正確的是（）A．此時(shí)兩端電壓為B．此時(shí)桿克服安培力做功的功率為C．此過(guò)程中導(dǎo)體棒的平均速度小于D．此過(guò)程中通過(guò)電阻的電荷量為【答案】BD【詳解】A．導(dǎo)體有效切割的長(zhǎng)度等于半圓的直徑，半圓形導(dǎo)體棒切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為相當(dāng)于電源，其兩端電壓為外電壓，由歐姆定律得A錯(cuò)誤；B．此時(shí)桿克服安培力做功的功率為B正確；C．若導(dǎo)體棒做勻加速運(yùn)動(dòng)，則平均速度等于，但是由于導(dǎo)體棒做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)圖像可知，此過(guò)程中的位移大于做勻加速過(guò)程的位移，則此過(guò)程中導(dǎo)體棒的平均速度大于，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)可知此過(guò)程中通過(guò)電阻的電荷量為D正確。故選BD。題型六自感現(xiàn)象1．自感現(xiàn)象的四大特點(diǎn)(1)自感電動(dòng)勢(shì)總是阻礙線(xiàn)圈中原電流的變化。(2)通過(guò)線(xiàn)圈中的電流不能發(fā)生突變，只能緩慢變化。(3)電流穩(wěn)定時(shí)，自感線(xiàn)圈就相當(dāng)于普通導(dǎo)體。(4)線(xiàn)圈的自感系數(shù)越大，自感現(xiàn)象越明顯，自感電動(dòng)勢(shì)只是延緩了過(guò)程的進(jìn)行，但它不能使過(guò)程停止，更不能使過(guò)程反向。2．通電自感和斷電自感的比較通電自感斷電自感電路圖器材A1、A2同規(guī)格，R＝RL，L較大L很大(有鐵芯)，RL＜RA現(xiàn)象S閉合瞬間，A2燈立即亮起來(lái)，A1燈逐漸變亮，最終一樣亮開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，燈A突然閃亮一下后再漸漸熄滅【例1】(2022·天津紅橋區(qū)一模)如圖所示燈泡A1、A2的規(guī)格完全相同，線(xiàn)圈L的電阻不計(jì)，下列說(shuō)法中正確的是()A．當(dāng)接通電路時(shí)，A1和A2始終一樣亮B．當(dāng)接通電路時(shí)，A2先達(dá)到最大亮度，A1后達(dá)到最大亮度，最后兩燈一樣亮C．當(dāng)斷開(kāi)電路時(shí)，A2立即熄滅、A1過(guò)一會(huì)兒才熄滅D．當(dāng)斷開(kāi)電路時(shí)，兩燈都立即熄滅【答案】B【解析】當(dāng)接通電路時(shí)，A2立即正常發(fā)光，而線(xiàn)圈中電流要增大，由于自感電動(dòng)勢(shì)的阻礙，燈泡A1中電流只能逐漸增大，則A2先達(dá)到最大亮度，A1后達(dá)到最大亮度，電路穩(wěn)定后，最后兩