2022版高中物理選考（山東專用）一輪總復(fù)習(xí)集訓(xùn)：十二電磁感應(yīng) -模擬

專題十二電磁感應(yīng)

【5年高考】

考點一電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律

1.（2018課標(biāo)7,19,6分）侈選）如圖,兩個線圈繞在同一根鐵芯上，其中一線圈通過開關(guān)與電源連接，另一線圈

與遠(yuǎn)處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導(dǎo)線連接成回路。將一小磁針懸掛在直導(dǎo)線正上方,開關(guān)未閉合時

小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是（）

A.開關(guān)閉合后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動

B.開關(guān)閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向

C.開關(guān)閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向

D.開關(guān)閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動

答案AD

2.（2018課標(biāo)//,18,6分）如圖,在同一水平面內(nèi)有兩根平行長導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間存在依次相鄰的矩形勻強磁場區(qū)域,

區(qū)域?qū)挾染鶠?,磁感應(yīng)強度大小相等、方向交替向上向下.一邊長為罰的正方形金屬線框在導(dǎo)軌上向左勻

速運動。線框中感應(yīng)電流/隨時間:變化的正確圖線可能是（）

答案D

考點二法拉第電磁感應(yīng)定律自感渦流

1.（2017課標(biāo)/,18,6分）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（）

答案A

2.（2019課標(biāo)/,20,6分）（多選）空間存在一方向與紙面垂直、大小隨時間變化的勻強磁場，其邊界如圖⑶中虛

線，%V所示。一硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線的電阻率為橫截面積為S將該導(dǎo)線做成半徑為，?的圓環(huán)固定在紙面內(nèi)，圓心

。在上。片0時磁感應(yīng)強度的方向如圖⑶所示;磁感應(yīng)強度3隨時間（的變化關(guān)系如圖（b）所示。則在片0

到戶6的時間間隔內(nèi)（）

B.圓環(huán)中的感應(yīng)電流始終沿順時針方向

°圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小為舞

D.圓環(huán)中的感應(yīng)電動勢大小為耍

答案BC

3.（2018課標(biāo)/,17,6分）如圖，導(dǎo)體軌道Q/S,固定，其中/淡是半圓弧，。為半圓弧的中點，。為圓心。軌道的電

阻忽略不計。是有一定電阻、可繞。轉(zhuǎn)動的金屬桿,W端位于國s上，如與軌道接觸良好?？臻g存在與半

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QM從8位置以恒定的角速度逆時針轉(zhuǎn)到QS位置

并固定（過程/）；再使磁感應(yīng)強度的大小以一定的變化率從8增加到6'（過程0。在過程/、〃中，流過OM

的電荷量相等，則號等于（）

A-IS3c]71).2

答案B

4.（2016課標(biāo)以25,20分）如圖,兩條相距/的光滑平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面（紙面）內(nèi)，其左端接一阻值為R

的電阻;一與導(dǎo)軌垂直的金屬棒置于兩導(dǎo)軌上;在電阻、導(dǎo)軌和金屬棒中間有一面積為S的區(qū)域，區(qū)域中存在

垂直于紙面向里的均勻磁場，磁感應(yīng)強度大小8隨時間/的變化關(guān)系為式中5為常量;在金屬棒右側(cè)還

有一勻強磁場區(qū)域,區(qū)域左邊界虛線）與導(dǎo)軌垂直，磁場的磁感應(yīng)強度大小為昂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K時刻恰好以速度眼越過則此后向右做勻

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

⑴在『0到仁陽寸間間隔內(nèi)，流過電阻的電荷量的絕對值；

（2）在時刻t（t＞均穿過回路的總磁通量和金屬棒所受外加水平恒力的大小。

金屬棒、.XXXXX

XXXXX

XXXX

KX

I\xXX/XXXX

1-X

XXXXX

XXXXX

N

答案⑴竿②RJw（t-G+kSt（4/"+屋＞）空

考點三電磁感應(yīng)中的綜合應(yīng)用

1.（2017課標(biāo)〃,20,6分）（多選）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0.1m、

總電阻為0.005Q的正方形導(dǎo)線框aA"位于紙面內(nèi),cd邊與磁場邊界平行，如圖（a）所示。已知導(dǎo)線框一直向

右做勻速直線運動,c"邊于片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（）

；；EN

a,,；0-0.20.4；0.6；t/s

''-0.01................---J----------1

圖（a）18（b）

A.磁感應(yīng)強度的大小為0.5T

B.導(dǎo)線框運動速度的大小為0.5m/s

C.磁感應(yīng)強度的方向垂直于紙面向外

D.在U0.4s至Z=0.6s這段時間內(nèi),導(dǎo)線框所受的安培力大小為0.1N

答案BC

2.（2019課標(biāo)〃,21,6分）（多選）如圖,兩條光滑平行金屬導(dǎo)軌固定，所在平面與水平面夾角為〃，導(dǎo)軌電阻忽略

不計。虛線成、cd均與導(dǎo)軌垂直，在助與c"之間的區(qū)域存在垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強磁場。將兩根相

同的導(dǎo)體棒聞、，網(wǎng)先后自導(dǎo)軌上同T立置由靜止釋放,兩者始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。已知國進入磁場

時加速度恰好為零。從修進入磁場開始計時，到瞅'離開磁場區(qū)域為止，流過血的電流隨時間變化的圖像可

能正確的是（）

答案AD

3.（2020課標(biāo)/,21,6分）侈選）如圖,1形光滑金屬框a6cd置于水平絕緣平臺上,和6fc邊平行，和6c邊垂直。

ab、衣足夠長，整個金屬框電阻可忽略。一根具有一定電阻的導(dǎo)體棒確置于金屬框上，用水平恒力尸向右拉

動金屬框，運動過程中，裝置始終處于豎直向下的勻強磁場中,MV與金屬框保持良好接觸,且與日邊保持平行.

經(jīng)過一段時間后（）

XXx?xXXX

a----------------------->6

XXXXXXX

-*F

XXXXXXX

d-----------------------'c

XXX/VXXXX

A.金屬框的速度大小趨于恒定值

B.金屬框的加速度大小趨于恒定值

C.導(dǎo)體棒所受安培力的大小趨于恒定值

D.導(dǎo)體棒到金屬框6。邊的距離趨于恒定值

答案BC

4.（2020山東等級考,12,4分）（多選）如圖所示,平面直角坐標(biāo)系的第一和第二象限分別存在磁感應(yīng)強度大小相

等、方向相反且垂直于坐標(biāo)平面的勻強磁場，圖中虛線方格為等大正方形。T立于。町平面內(nèi)的剛性導(dǎo)體框

a兒曲在外力作用下以恒定速度沿y軸正方向運動（不發(fā)生轉(zhuǎn)動）。從圖示位置開始計時,4s末加邊剛好進入

磁場。在此過程中,導(dǎo)體框內(nèi)感應(yīng)電流的大小為/,他邊所受安培力的大小為月"二者與時間f的關(guān)系圖像可

能正確的是（）

答案BC

5.（2016課標(biāo)//,24,12分）如圖水平面（紙面）內(nèi)間距為/的平行金屬導(dǎo)軌間接一電阻，質(zhì)量為m、長度為/的金

屬桿置于導(dǎo)軌上。『0時,金屬桿在水平向右、大小為尸的恒定拉力作用下由靜止開始運動。,時刻,金屬桿

進入磁感應(yīng)強度大小為民方向垂直于紙面向里的勻強磁場區(qū)域,且在磁場中恰好能保持勻速運動。桿與導(dǎo)

軌的電阻均忽略不計，兩者始終保持垂直且接觸良好，兩者之間的動摩擦因數(shù)為重力加速度大小為4求

⑴金屬桿在磁場中運動時產(chǎn)生的電動勢的大小；

（2）電阻的阻值。

|xXXX

F；XXXX

1

：xXXx[

J

；xXx

答案⑴以從宗刖）⑵，

m

6.（2016課標(biāo)/,24,14分）如圖,兩固定的絕緣斜面傾角均為。，上沿相連。兩細(xì)金屬棒助（僅標(biāo)出，端）和以僅

標(biāo)出c端）長度均為乙質(zhì)量分別為2?和用用兩根不可伸長的柔軟輕導(dǎo)線將它們連成閉合回路龍a,并通過

固定在斜面上沿的兩光滑絕緣小定滑輪跨放在斜面上，使兩金屬棒水平.右斜面上存在勻強磁場，磁感應(yīng)強度

大小為4方向垂直于斜面向上。已知兩根導(dǎo)線剛好不在磁場中，回路電阻為用兩金屬棒與斜面間的動摩擦因

數(shù)均為“，重力加速度大小為%已知金屬棒助勻速下滑.求

⑴作用在金屬棒上的安培力的大??；

⑵金屬棒運動速度的大小。

答案(l)z)?g(sin，-3"cos0)(2)(sin?-3〃cos

7.（2019天津理綜,11,18分）如圖所示，固定在水平面上間距為1的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌，垂直于導(dǎo)軌放置的

兩根金屬棒MV和小長度也為1、電阻均為此兩棒與導(dǎo)軌始終接觸良好。加兩端通過開關(guān)S與電阻為E的

單匝金屬線圈相連，線圈內(nèi)存在豎直向下均勻增加的磁場,磁通量變化率為常量A圖中虛線右側(cè)有垂直于導(dǎo)

軌平面向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為A偌的質(zhì)量為處金屬導(dǎo)軌足夠長、電阻忽略不計。

⑴閉合S,若使戶。保持靜止,需在其上加多大的水平恒力￡并指出其方向；

⑵斷開S/0在上述恒力作用下，由靜止開始到速度大小為，，的加速過程中流過的電荷量為0,求該過

程安培力做的功%

答案⑴需方向水平向右⑵聶月劍

［教師專用題組］

【5年高考】

考點一電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律

1.（2020課標(biāo)以14,6分）如圖，水平放置的圓柱形光滑玻璃棒

左邊繞有一線圈，右邊套有一金屬圓環(huán)。圓環(huán)初始時靜止。將圖中開關(guān)S由斷開狀態(tài)撥至連接狀態(tài)，電路接通

的瞬間，可觀察到（）

A.撥至〃端或A端，圓環(huán)都向左運動

B.撥至"端或A'端，圓環(huán)都向右運動

C.撥至"端時圓環(huán)向左運動，撥至"端時向右運動

D.撥至"端時圓環(huán)向右運動，撥至"端時向左運動

答案B左側(cè)線圈通電后相當(dāng)于條形磁鐵,形成的磁場相當(dāng)于條形磁鐵的磁場，將圖中開關(guān)閉合時，線圈及

金屬圓環(huán)內(nèi)磁場由0開始增加，根據(jù)楞次定律可知，金屬圓環(huán)將向磁場弱的方向移動，即向右移動.圓環(huán)移動

方向與開關(guān)撥至”或撥至V無關(guān)。故選B項。

2.（2019課標(biāo)〃〃4,6分）楞次定律是下列哪個定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的具體體現(xiàn)？（）

A.電阻定律B.庫侖定律

C.歐姆定律D.能量守恒定律

答案C楞次定律的本質(zhì)是感應(yīng)磁場中能量的轉(zhuǎn)化，是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的具體體現(xiàn)，故選項

D正確。

3.（2014課標(biāo)/,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

答案D將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路，因線圈中的磁通量沒有變化,故不能觀察到感應(yīng)電

流，選項A不符合題意;在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈時，如果通電線圈通以恒定電流,產(chǎn)生不

變的磁場,則在另一線圈中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項B不符合題意;在線圈中插入條形磁鐵后，再到相鄰房間去

觀察電流表時，磁通量已不再變化，因此也不能觀察到感應(yīng)電流，選項（；不符合題意;繞在同一鐵環(huán)上的兩個線

圈，在給一個線圈通電或斷電的瞬間，線圈產(chǎn)生的磁場變化，使穿過另一線圈的磁通量變化，因此，能觀察到感

應(yīng)電流，選項D符合題意。

考點二法拉第電磁感應(yīng)定律自感渦流

1.（2020江蘇單科,3,3分）如圖所示，兩勻強磁場的磁感應(yīng)強度8和氏大小相等、方向相反。金屬圓環(huán)的直徑

與兩磁場的邊界重合。下列變化會在環(huán)中產(chǎn)生順時針方向感應(yīng)電流的是（）

A.同時增大8減小8

B.同時減小8增大區(qū)

。同時以相同的變化率增大區(qū)和&

D.同時以相同的變化率減小6和&

答案B本題借助圖形考查了安培定則和楞次定律的應(yīng)用。

同時增大陰成小燈環(huán)中的合磁通量方向垂直紙面向里,且增大，由楞次定律可知環(huán)中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁

場方向垂直紙面向外，由安培定則可知環(huán)中感應(yīng)電流方向為逆時針方向小錯誤;同時減小8增大員環(huán)中的合

磁通量方向垂直紙面向外,且增大，由楞次定律可知，環(huán)中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里，由安培定則

可知環(huán)中感應(yīng)電流方向為順時針方向,B正確;同時以相同的變化率增大或減小4和幾環(huán)中的合磁通量始終

為零，不產(chǎn)生感應(yīng)電流,C'、D錯誤。

2.（2017江蘇單科,1,3分）如圖所示,兩個單匝線圈a、b的半徑分別為八和2r,圓形勻強磁場8的邊緣恰好與

a線圈重合,則穿過a、6兩線圈的磁通量之比為（）

A.1：1B.1：2

C.1：4D.4：1

答案A磁通量?，其中8為磁感應(yīng)強度,S為與/，垂直的有效面積。因為是同一磁場，〃相同,且有效

面積相同,￡=S,故我=0〃.選項A正確。

易錯點評雖然兩線圈面積不同，但是有效面積相等。

3.（2016浙江理綜,16,6分）如圖所示,公。兩個閉合正方形線圈用同樣的導(dǎo)線制成，匝數(shù)均為10匝邊長7,,=3/?

圖示區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，目磁感應(yīng)強度隨時間均勻增大,不考慮線圈之間的相互影響，則

（）

XXXXXX

XIXXIX區(qū)X

XI-IXqX

XXaXXXX

A.兩線圈內(nèi)產(chǎn)生］順時針方向的感應(yīng)電流

B.a、。線圈中感應(yīng)電動勢之比為9：1

。久/,線圈中感應(yīng)電流之比為3：4

D.a、4線圈中電功率之比為3：1

答案B磁場均勻增大，穿過兩線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知兩線圈內(nèi)會產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電

流，選項A錯誤;由法拉第電磁感應(yīng)定律廬陪鎮(zhèn)，得皆著，選項B正確;由電阻定律廬圖除轉(zhuǎn)，由閉

合電路歐姆定律可得/專即￡管X供斗，選項C錯誤通點得旨=余提岑，選項D錯誤。

4.（2015課標(biāo)〃,15,6分,0.337）如圖直角三角形金屬框出、放置在勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為4方向平行

于ab邊向上。當(dāng)金屬框繞他邊以角速度“，逆時針轉(zhuǎn)動時應(yīng)ac三點的電勢分別為4、限已知6c

邊的長度為1.下列判斷正確的是（）

CO

3

I

A.金屬框中無電流

B.〃乂；，金屬框中電流方向沿行

C.私3,金屬框中無電流

D.U**叫金屬框中電流方向沿erc-b-a

答案C閉合金屬框在勻強磁場中以角速度逆時針轉(zhuǎn)動時，穿過金屬框的磁通量始終為零，金屬框中無

電流。由右手定貝何知詼B、D選項錯誤八c兩點的電勢差％產(chǎn)-5"中=-弱/。,選項（：正確。

思路點撥①穿過金屬框的磁通量始終為零,沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生。②可以由右手定則判斷電勢高低.③感應(yīng)

電動勢后以匕

5.（2015重慶理綜,4,6分）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〃，面積為￡若在"到3

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B、均勻增加到從則該段時間線圈兩端

a和。之間的電勢差0.,-血（）

A恒為畔2盧1B.從0均勻變化到畔浮

z2~zll2~zl

C恒為_”弊止D.從0均勻變化到-畔件

答案C由楞次定律判定，感應(yīng)電流從a流向b,b點電勢高于a點電勢，故0-血,=-〃卷魯,因為磁場均勻

增加，所以應(yīng)-人為恒定的，可見C正確。

6.（2014江蘇單科,1,3分）如圖所示，一正方形線圈的匝數(shù)為〃，邊長為a,線圈平面與勻強磁場垂直，且一半處在

磁場中.在At時間內(nèi)，磁感應(yīng)強度的方向不變,大小由均勻地增大到2A在此過程中，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)

電動勢為（）

XXXX'

xBx

xq)

XXXX丫

2222

.Ba口nBarnBa-口2nBa

A?次B.*

答案B由法拉第電磁感應(yīng)定律知線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢傳嘿=，第?S=，誓?竽彳導(dǎo)后等，選項B

正確。

7.（2014山東理綜,16,6分）如圖，一端接有定值電阻的平行金屬軌道固定在水平面內(nèi)，通有恒定電流的長直絕

緣導(dǎo)線垂直并緊靠軌道固定，導(dǎo)體棒與軌道垂直且接觸良好。在向右勻速通過爪川兩區(qū)的過程中，導(dǎo)體棒所

受安培力分別用人A表示。不計軌道電阻。以下敘述正確的是（）

A.R向右B.A向左

C.片逐漸增大D.M逐漸減小

答案BCD直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場在“區(qū)域垂直紙面向外，在A'區(qū)域垂直紙面向里，根據(jù)右手定則,導(dǎo)體棒上的感

應(yīng)電流在“區(qū)域向下，在*區(qū)域向上面左手定則判定，在以"區(qū)域?qū)w棒所受安培力均向左，故A錯誤,B正確;I

感=等/安=8/感小華，離直導(dǎo)線越近處3越大，所以凡逐漸增大,八逐漸減小,C、D正確。

Kn

8.（2019江蘇單科,14,15分）如圖所示,勻強磁場中有一個用軟導(dǎo)線制成的單匝閉合線圈，線圈平面與磁場垂直。

已知線圈的面積S=0.3m；電阻廬0.6Q，磁場的磁感應(yīng)強度方0.2T,現(xiàn)同時向兩側(cè)拉動線圈,線圈的兩邊在

A<=0.5s時間內(nèi)合到一起.求線圈在上述過程中

（1）感應(yīng)電動勢的平均值B.

（2）感應(yīng)電流的平均值/,并在圖中標(biāo)出電流方向；

⑶通過導(dǎo)線橫截面的電荷量G

答案（1）0.12V（2）0.2A見解+析圖⑶0.1C

解-析本題考查了法拉第電磁感應(yīng)定律中回路面積變化的情況，考查了學(xué)生的理解能力及簡單的分析與綜

合能力，體現(xiàn)了科學(xué)思維中的科學(xué)推理素養(yǎng)要素。

⑴感應(yīng)電動勢的平均值逐

磁通量的變化A0=8AS

解得后等，代入數(shù)據(jù)得/F0.12V

⑵平均電流呼

代入數(shù)據(jù)得r=0.2A（電流方向見圖）

⑶電荷量<7=ZAt

代入數(shù)據(jù)得（F0.1C

解題指導(dǎo)本題中導(dǎo)線切割磁感線的有效長度在變化，故不能利用后次『計算感應(yīng)電動勢，而需要利用磁通

量的變化率來計算。

考點三電磁感應(yīng)中的綜合應(yīng)用

1.（2019課標(biāo)以19,6分）（多選）如圖，方向豎直向下的勻強磁場中有兩根位于同一水平面內(nèi)的足夠長的平行金

屬導(dǎo)軌，兩相同的光滑導(dǎo)體棒a。、cd靜止在導(dǎo)軌上。時，棒助以初速度由向右滑動。運動過程中，助、cd

始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，兩者速度分別用小匚表示，回路中的電流用/表示。下列圖像中可能正確的是

)

Bb

答案AC本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律與圖像結(jié)合的問題，難度較大，要求學(xué)生具有較強的綜合分析能力，

很好地體現(xiàn)了科學(xué)思維的學(xué)科核心素養(yǎng)。

由楞次定律可知a/7棒做減速運動,c"棒做加速運動，即H減小,r增加。回路中的感應(yīng)電動勢樣BL(v「吟,

回路中的電流片里手也,回路中的導(dǎo)體棒畋cd的加速度大小均為唔瞑或需叨，由于3,

減小，可知a減小，所以a。與《/的口圖線斜率的絕對值減小,/也非線性減小，所以A、C正確,B、D錯誤。

2.(2018課標(biāo)〃/20,6分)(多選)如圖(a),在同一平面內(nèi)固定有一長直導(dǎo)線留和一導(dǎo)線框何在偌的右側(cè)。導(dǎo)

線產(chǎn)。中通有正弦交流電〃?的變化如圖(b)所示規(guī)定從。到戶為電流正方向。導(dǎo)線框《中的感應(yīng)電動勢

pi

Q

圖(,)圖(b)

()

A.在L和t為零

B.在uf時改變方向

C.在u%寸最大，且沿順時針方向

D.在LT時最大，且沿順時針方向

答案AC本題考查楞次定律的應(yīng)用及法拉第電磁感應(yīng)定律。由At圖像可知，在/勺時，祗=0,此時穿過導(dǎo)線

框”的磁通量的變化率筆=(),由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，此時導(dǎo)線框"中的感應(yīng)電動勢為0,選項A正確;同

理在和t=T時，器為最大值，等為最大值，導(dǎo)線框E中的感應(yīng)電動勢為最大值，不改變方向，選項B錯誤;根據(jù)

楞次定律,時,導(dǎo)線框"中的感應(yīng)電動勢的方向為順時針方向，而f=7時,導(dǎo)線框"中的感應(yīng)電動勢的方向為

逆時針方向，選項C正確，選項D錯誤。

一題多解當(dāng)導(dǎo)線戶。中電流變大時，穿過導(dǎo)線框"的磁通量變大，由楞次定律可知，為阻礙磁通量變大4有向

右的運動趨勢，根據(jù)兩直導(dǎo)線電流同向相吸，異向相斥,可判斷《中的電流方向。同理,可判斷當(dāng)導(dǎo)線附中電流

變小時導(dǎo)線框/，中的電流方向。

3.(2016四川理綜,7,6分)(多選)如圖所示，電阻不計、間距為1的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置于磁感應(yīng)強度為

B、方向豎直向下的勻強磁場中，導(dǎo)軌左端接一定值電阻凡質(zhì)量為以電阻為，的金屬棒階置于導(dǎo)軌上，受

到垂直于金屬棒的水平外力廠的作用由靜止開始運動，外力'與金屬棒速度，，的關(guān)系是尸區(qū)+*是常量),

金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好。金屬棒中感應(yīng)電流為/,受到的安培力大小為凡電阻〃兩端的電壓為以

感應(yīng)電流的功率為4它們隨時間「變化圖像可能正確的有（）

答案BC金屬棒協(xié)相當(dāng)于電源,其感應(yīng)電動勢后瓦匕感應(yīng)電流/筌即Qv

2Z

「DeBlV

FFBII二一^―即:r

R+r

收端R

即:〃2cv

即:730c/

R+r

對金屬棒MNRFEH

o2,2

用+才仁而「始

若k嘉＞0,隨著，，增大,a也增大，棒做加速度增大的加速運動,B項正確。

K-rT

若h熱＜0,隨著P增大,a減小,棒做加速度減小的加速運動，當(dāng)3=0時,r達(dá)到最大后保持不變,C項正確,A

項錯誤。

若上窸=。,則折口，金屬棒做勻加速運動

ATTHl

則?匕,片若￥切項錯誤。

A十r

方法技巧先分別得出/、K、以〃與「的關(guān)系，然后對棒腑受力分析，由牛頓第二定律列方程，最后分情況

討論棒協(xié)的運動情況，根據(jù)各量與「的關(guān)系討論得各量與時間的關(guān)系圖像。

4.（2014課標(biāo)/,18,6分,0.491）如圖（a）,線圈a久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。、"間電壓如圖⑹所示。已知線圈內(nèi)部的磁場與流經(jīng)線圈的電流成正比，則下列描述線圈ab

答案cA選項中只有電流方向改變的瞬間，線圈c、d間才會產(chǎn)生電壓，其他時間c、d間電壓為零,不符合

題意，故A選項錯誤。通電線圈中產(chǎn)生的磁場廬h（4為比例系數(shù)）;在另一線圈中的磁通量0=5介由法拉

第電磁感應(yīng)定律可知，在另一線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢后梯由圖（b）可知,;心不變廁愕|不變，故幽不變,

故選項B、【）錯誤,（：正確。

考查點法拉第電磁感應(yīng)定律

思路分析通電線圈ab中的磁場廬線圈c"中的磁通量8=BS=kiS,c、d兩點間的電壓⑵后箸=嗤

因為“不變，正負(fù)呈周期性，所以|卷|恒定不變,斜率有正有負(fù)，據(jù)此可得出結(jié)論。

溫馨提示繞在同一鐵芯上的線圈磁通量相等。

?XXXXI

L!xxxx!

□一：XXXX：

1-11XXXX1

5.（2013課標(biāo)77,16,6分）如圖，在光滑水平桌面上有一邊長為L、電阻為"的正方形導(dǎo)線框;在導(dǎo)線框右側(cè)有一

寬度為4人/）的條形勻強磁場區(qū)域，磁場的邊界與導(dǎo)線框的一邊平行，磁場方向豎直向下。導(dǎo)線框以某一初速

度向右運動。U0時導(dǎo)線框的右邊恰與磁場的左邊界重合,隨后導(dǎo)線框進入并通過磁場區(qū)域。下列l(wèi)/圖像

中,可能正確描述上述過程的是（）

答案D導(dǎo)線框剛進入磁場時速度設(shè)為樂,此時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢后成知感應(yīng)電流片后嚕線框受到的安

KK

2,2R2/2

培力出BLI旦R券.由牛頓第二定律后阿知，沁也=加,由楞次定律知線框開始減速，隨「減小，其加速度a

Kix

減小,故進入磁場時做加速度減小的減速運動。當(dāng)線框全部進入磁場開始做勻速運動，在出磁場的過程中，仍

做加速度減小的減速運動,故只有D選項正確。

2,2?2.2?

思路分析推導(dǎo)出導(dǎo)線框進入磁場時所受安培力的表達(dá)式4"R彳嘰"向,線框加速度折R%當(dāng)加速度隨

KTTlIX

著速度的減小而減小，線框完全在磁場中時不受安培力,a=0。由a的變化情況可知if圖線的變化情況。

溫馨提示由楞次定律可知安培力的方向始終向左,線框完全在磁場中時不受安培力。

6.（2013大綱全國,17,6分）紙面內(nèi)兩個半徑均為小的圓相切于。點,兩圓形區(qū)域內(nèi)分別存在垂直于紙面的勻強

磁場，磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反，且不隨時間變化。一長為2次的導(dǎo)體桿的繞過。點且垂直于紙面的軸

順時針勻速旋轉(zhuǎn)，角速度為。。仁0時"恰好位于兩圓的公切線上,如圖所示。若選取從。指向,4的電動勢

為正,下列描述導(dǎo)體桿中感應(yīng)電動勢隨時間變化的圖像可能正確的是（）

Z=2"sin31

則產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小為

同應(yīng)%=2“3sin”

再結(jié)合右手定則判斷感應(yīng)電動勢的方向

故￡正確,A、B、D錯誤。

評析本題在考查電磁感應(yīng)的基礎(chǔ)上，更強調(diào)了學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力。應(yīng)用幾何知識得出

切割磁感線的有效長度/.=2咫in3t是解題的關(guān)鍵，難度中等。

7.（2013山東理綜,18,5分）將一段導(dǎo)線繞成圖甲所示的閉合回路，并固定在水平面（紙面）內(nèi)?；芈返腶。邊置于

垂直紙面向里的勻強磁場/中?；芈返膱A環(huán)區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的磁場〃，以向里為磁場〃的正方向，其磁感應(yīng)

強度3隨時間［變化的圖像如圖乙所示。用F表示a。邊受到的安培力,以水平向右為/?、的正方向，能正確反

映廠隨時間/變化的圖像是（）

圖甲圖乙

答案B由圖乙知,0部第=-/＜（常量）,?內(nèi)第=A（常量）油法拉第電磁感應(yīng)定律及楞次定律知，回路中產(chǎn)

生的電流為方波形交流電。0★內(nèi)電流由6到a,由46〃和左手定則，知安培力/'恒定且水平向左，為負(fù)方向;

同理37內(nèi)/恒定且水平向右，為正方向，故B正確,A、C、D錯誤。

8.（2012課標(biāo),20,6分）如圖，一載流長直導(dǎo)線和一矩形導(dǎo)線框固定在同一平面內(nèi)，線框在長直導(dǎo)線右側(cè),且其長

邊與長直導(dǎo)線平行。已知在G0到UA的時間間隔內(nèi)，直導(dǎo)線中電流/發(fā)生某種變化，而線框中的感應(yīng)電流總

是沿順時針方向;線框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。設(shè)電流/正方向與圖中箭頭所示方向

相同，則/隨時間t變化的圖線可能是（）

D

答案A線框a姐/中電流/大小相同Z尸乙，而邊與直線電流，之間的作用力大于c"邊與直線電流i

之間的作用力。且直線電流之間同向相吸異向相斥。依據(jù)楞次定律，當(dāng)直導(dǎo)線中電流/方向向上且均勻減小

時，線框中產(chǎn)生aA歷方向的電流且恒定，此時線框受力向左;當(dāng)直導(dǎo)線中電流/方向向下且增加時，線框中依

然產(chǎn)生adcba方向的電流且恒定,此時線框受力向右.則可以判斷A圖正確。

9.（2017天津理綜,3,6分）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，助始終保持靜止，下列說法正確的是

A.ab中的感應(yīng)電流方向由分到aB.ab中的感應(yīng)電流逐漸減小

C.ab所受的安培力保持不變D.ab所受的靜摩擦力逐漸減小

答案I）本題考查楞次定律、電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、安培力、平衡條件。由于通過回路的磁

通量向下減小，則根據(jù)楞次定律可知a力中感應(yīng)電流的方向由a到3A錯誤。因4,不動，回路面積不變;當(dāng)8均

勻減小時曲加胎/第S知產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定，回路中感應(yīng)電流/二總恒定,B錯誤。由用BIL知/隨B

HlHlI\~rr

減小而減小,C錯誤。對ab由平衡條件有六月故D正確。

一題多解廣義楞次定律

因8減小時引起回路磁通量減小，由廣義楞次定律可知回路有擴張的趨勢則助所受安培力方向向右，再

由左手定則可以判定ab中感應(yīng)電流的方向從a到〃故A錯誤。

10.（2011大綱全國,20,6分）很多相同的絕緣銅圓環(huán)沿豎直方向疊放，形成一很長的豎直圓筒。一條形磁鐵沿

圓筒的中心軸豎直放置，其下端與圓筒上端開口平齊。讓條形磁鐵從靜止開始下落。條形磁鐵在圓筒中的運

動速率（）

A.均勻增大B.先增大，后減小

C.逐漸增大，趨于不變D.先增大，再減小，最后不變

答案C對磁鐵受力分析可知，磁鐵重力不變，磁場力隨速率的增大而增大,當(dāng)重力等于磁場力時，磁鐵勻速

下落,所以選C。

11.（2017江蘇單科,13,15分）如圖所示，兩條相距"的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)，其右端接一阻值為R

的電阻。質(zhì)量為0的金屬桿靜置在導(dǎo)軌上,其左側(cè)的矩形勻強磁場區(qū)域珈戶。的磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎

直向下。當(dāng)該磁場區(qū)域以速度外勻速地向右掃過金屬桿后，金屬桿的速度變?yōu)镚導(dǎo)軌和金屬桿的電阻不計,

導(dǎo)軌光滑且足夠長,桿在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸。求：

QM

“國二M________________________

I；XXXj

J—I-------------L

p-N-4

⑴MV剛掃過金屬桿時,桿中感應(yīng)電流的大小/；

⑵就V剛掃過金屬桿時桿的加速度大小a；

（3）/”剛要離開金屬桿時，感應(yīng)電流的功率P。

答案⑴牛⑵嘴2（3）-82d2仇一1；）2

R

解-析⑴感應(yīng)電動勢后反加

感應(yīng)電流Z=f

A

解得片牛

⑵安培力f^BId

牛頓第二定律1愜

2.2

解得盧n碧

⑶金屬桿切割磁感線的速度/=%-匕則

感應(yīng)電動勢E=BRvQ-v）

電功率嗎

解得/4,2（；0"）2

12.（2016天津理綜,12,20分）電磁緩速器是應(yīng)用于車輛上以提高運行安全性的輔助制動裝置，其工作原理是利

用電磁阻尼作用減緩車輛的速度。電磁阻尼作用可以借助如下模型討論:如圖所示，將形狀相同的兩根平行目

足夠長的鋁條固定在光滑斜面上，斜面與水平方向夾角為九一質(zhì)量為0的條形磁鐵滑入兩鋁條間,恰好勻

速穿過，穿過時磁鐵兩端面與兩鋁條的間距始終保持恒定，其引起電磁感應(yīng)的效果與磁鐵不動、鋁條相對磁鐵

運動相同。磁鐵端面是邊長為d的正方形，由于磁鐵距離鋁條很近,磁鐵端面正對兩鋁條區(qū)域的磁場均可視為

勻強磁場,磁感應(yīng)強度為4鋁條的高度大于4電阻率為P.為研究問題方便，鋁條中只考慮與磁鐵正對部分

的電阻和磁場，其他部分電阻和磁場可忽略不計，假設(shè)磁鐵進入鋁條間以后，減少的機械能完全轉(zhuǎn)化為鋁條的

內(nèi)能,重力加速度為g。

⑴求鋁條中與磁鐵正對部分的電流I',

⑵若兩鋁條的寬度均為〃推導(dǎo)磁鐵勻速穿過鋁條間時速度『的表達(dá)式；

⑶在其他條件不變的情況下，僅將兩鋁條更換為寬度b'乂的鋁條，磁鐵仍以速度r進入鋁條間，試簡要分

析說明磁鐵在鋁條間運動時的加速度和速度如何變化。

答案⑴嘴建⑵見解+析⑶見解，析

解-析⑴磁鐵在鋁條間運動時，兩根鋁條受到的安培力大小相等均為廣安，有

尸安=/必①

磁鐵受到沿斜面向上的作用力為￡其大小有

F=2F安②

磁鐵勻速運動時受力平衡，則有

戶■儂sin6=0③

聯(lián)立①②③式可得

心mgsin。

1-2Bd~

⑵磁鐵穿過鋁條時，在鋁條中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為￡有

B=Bdv⑤

鋁條與磁鐵正對部分的電阻為吊由電阻定律有

廬。得⑥

由歐姆定律有

可⑦

聯(lián)立④⑤⑥⑦式可得

⑶磁鐵以速度r進入鋁條間,恰好做勻速運動時磁鐵受到沿斜面向上的作用力，聯(lián)立①②⑤??式可

金辿⑨

當(dāng)鋁條的寬度。'乂時，磁鐵以速度/進入鋁條間時，磁鐵受到的作用力變?yōu)閁,有

U-2B2a⑩

可見/'＞佗磔sin。，磁鐵所受到的合力方向沿斜面向上，獲得與運動方向相反的加速度，磁鐵將減速下滑,

此時加速度最大。之后，隨著運動速度減小/'也隨著減小，磁鐵所受的合力也減小，由于磁鐵加速度與所受到

的合力成正比，磁鐵的加速度逐漸減小。綜上所述，磁鐵做加速度逐漸減小的減速運動。直到四'=0笏in〃時,

磁鐵重新達(dá)到平衡狀態(tài)，將再次以較小的速度勻速下滑。

解題指導(dǎo)明確題中所構(gòu)建的物理模型是解本題的關(guān)鍵。另外要注意的是:兩邊鋁條對磁鐵均有電磁阻力，

且阻力相同。對于⑶中磁鐵運動過程的分析,可類比我們熟悉的情景:導(dǎo)體棒沿傾斜的平行金屬導(dǎo)軌下滑。

方法技巧當(dāng)遇到嶄新的物理情景時，可以把它與我們熟悉的情景進行分析對比,找出共同點與不同點，采用

類比的方法解題，就容易突破難點。

13.(2015廣東理綜,35,18分)如圖(a)所示,平行長直金屬導(dǎo)軌水平放置，間距4=0.4m.導(dǎo)軌右端接有阻值停1。

的電阻。導(dǎo)體棒垂直放置在導(dǎo)軌上,且接觸良好。導(dǎo)體棒及導(dǎo)軌的電阻均不計。導(dǎo)軌間正方形區(qū)域/“/內(nèi)

有方向豎直向下的勻強磁場力、”連線與導(dǎo)軌垂直，長度也為4從0時刻開始，磁感應(yīng)強度/，的大小隨時間t

變化，規(guī)律如圖(b)所示;同一時刻，棒從導(dǎo)軌左端開始向右勻速運動,1s后剛好進入磁場。若使棒在導(dǎo)軌上始終

以速度產(chǎn)lm/s做直線運動，求：

⑴棒進入磁場前，回路中的電動勢E.

⑵棒在運動過程中受到的最大安培力￡以及棒通過三角形a/區(qū)域時電流/與時間t的關(guān)系式。

(a)

答案(1)0.04V

(2)0.04N/=I(lsWtW1.2s)

解-析⑴由圖(b)可知010s內(nèi)8的變化率招=0.5T/s①

正方形磁場區(qū)域的面積

=0.08m2②

棒進入磁場前010s內(nèi)回路中的感應(yīng)電動勢

由①②③得后0.08X0.5V=0.04V

(2)當(dāng)棒通過。d位置時，有效切割長度最大，感應(yīng)電流最大，棒受到最大安培力

棒過加時的感應(yīng)電動勢

E=BLv=Q.5X0.4X1V=O.2V⑤

棒過分"時的電流

專⑥

由④⑤⑥得

40.04N

棒通過a點后在三角形a權(quán)/區(qū)域中的有效切割長度L'與時間t的關(guān)系：

Z'=2KLL),其中，的取值范圍為IsWtWL2s⑦

電流/與時間/的關(guān)系式

/嗎_E=也誓/Ll(isWtW1.2s)⑧

KK

14.(2020課標(biāo)/〃24,12分)

如圖，一邊長為/”的正方形金屬框a兒"固定在水平面內(nèi)，空間存在方向垂直于水平面、磁感應(yīng)強度大小為8

的勻強磁場。一長度大于我/.的均勻?qū)w棒以速率/自左向右在金屬框上勻速滑過，滑動過程中導(dǎo)體棒始終

與ac垂直且中點位于ac上，導(dǎo)體棒與金屬框接觸良好。已知導(dǎo)體棒單位長度的電阻為八,金屬框電阻可忽略。

將導(dǎo)體棒與4點之間的距離記為天求導(dǎo)體棒所受安培力的大小隨MOWxW魚為變化的關(guān)系式.

答案見解淅

解-析當(dāng)導(dǎo)體棒與金屬框接觸的兩點間棒的長度為/時，由法拉第電磁感應(yīng)定律知，導(dǎo)體棒上感應(yīng)電動勢的

大小為E=B]v①

由歐姆定律，流過導(dǎo)體棒的感應(yīng)電流為Z=f②

式中4為這一段導(dǎo)體棒的電阻。按題意有廬源③

此時導(dǎo)體棒所受安培力大小為f=BH④

由題設(shè)和幾何關(guān)系有

I2x,0<X<噂1g

/=(戊⑤

聯(lián)立①②③④⑤式得

2B2V八一一氏

x

~^~<0<x<-yl0

2r?

(V2/-x),^-l<x<V2Z

(000

15.(2015江蘇單科,13,15分)做磁共振(MR1)檢查時，對人體施加的磁場發(fā)生變化時會在肌肉組織中產(chǎn)生感應(yīng)

電流。某同學(xué)為了估算該感應(yīng)電流對肌肉組織的影響，將包裹在骨骼上的一圈肌肉組織等效成單匝線圈線圈

的半徑尸5.0c叫線圈導(dǎo)線的截面積4=0.80cm：電阻率。=1.5。?m.如圖所示,勻強磁場方向與線圈平面垂

直,若磁感應(yīng)強度8在0.3s內(nèi)從1.5T均勻地減為零，求：(計算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)

(1)該圈肌肉組織的電阻k

(2)該圈肌肉組織中的感應(yīng)電動勢P,

(3)0.3s內(nèi)該圈肌肉組織中產(chǎn)生的熱量會

答案(l)6X103Q(2)4X102V(3)8X10"J

解-析⑴由電阻定律得啟。手代入數(shù)據(jù)得廬6X103Q

⑵感應(yīng)電動勢廬竺/，代入數(shù)據(jù)得廬4X10%

⑶由焦耳定律得婷A/,代入數(shù)據(jù)得^8X108J

本題考查了電阻定律、法拉第電磁感應(yīng)定律和電功三個方面的內(nèi)容,模型已構(gòu)建好，主要考查基本規(guī)律的簡單

應(yīng)用，屬于中等難度題。

學(xué)習(xí)指導(dǎo)考生在本題中出現(xiàn)的錯誤主要有以下幾方面:①不理解公式中各字母的含義，亂套公式;②單位換

算錯誤;③未按有效數(shù)字的要求表達(dá)結(jié)果;④運算結(jié)果錯誤。由以上種種錯誤可見，學(xué)習(xí)過程中不僅要牢記公

式，更重要的是要理解式中各字母的物理意義;解題過程中要細(xì)心、細(xì)心、再細(xì)心！

16.(2013廣東理綜,36,18分)如圖(a)所示，在垂直于勻強磁場4的平面內(nèi),半徑為,的金屬圓盤繞過圓心。的

軸轉(zhuǎn)動，圓心。和邊緣人通過電刷與一個電路連接。電路中的，是加上一定正向電壓才能導(dǎo)通的電子元件。

流過電流表的電流/與圓盤角速度川的關(guān)系如圖⑻所示，其中a6段和曲段均為直線，且ab段過坐標(biāo)原點。

。>0代表圓盤逆時針轉(zhuǎn)動。已知:廬3.0。,廬LOT,尸0.2m。忽略圓盤、電流表和導(dǎo)線的電阻。

⑴根據(jù)圖(b)寫出血機、段對應(yīng)的1與3的關(guān)系式；

⑵求出圖(b)中&c兩點對應(yīng)的/，兩端的電壓公?.；

(3)分別求出ab、曲段流過F的電流與其兩端電壓G.的關(guān)系式。

答案見解-析

解-析⑴由圖象可知，在a/>段

人粉(-45rad/sW<y^l5rad/s)

在Ac段

7=-j--0.05(15rad/s</W45rad/s)

⑵由題意可知/兩端的電壓》等于圓盤產(chǎn)生的電動勢力日城3

6點時3尸15rad/s

*BF0尸0.3V

C點時3,=45rad/s

*B，=0.9V

(3)由圖象中電流變化規(guī)律可知電子元件。在〃點時開始導(dǎo)通，則:

在a。段

7>0(-0.9VW〃W0.3V)

在秋段

而/儡-0.05

*BF3

聯(lián)立可得

行務(wù)0.05(0.3V<??0.9V)

本題考查了與電磁感應(yīng)有關(guān)的電路問題，還涉及電子元件的應(yīng)用，需注意電子元件T殳是非線性元件。另外，

運用圖象解決實際問題的能力在本題中也是關(guān)鍵。試題難度中等。

17.（2017北京理綜,24,20分）發(fā)電機W電動機具有裝置上的類似性，源于它們機理上的類似性。直流發(fā)電?？?/p>

直流電動機的工作原理可以簡化為如圖1、圖