2021年新高考大二輪物理11.電磁感應(yīng)

11.電磁感應(yīng)

1.（2020?上海市寶山區(qū)質(zhì)量檢測(cè)）長(zhǎng)直導(dǎo)線與環(huán)形導(dǎo)線固定在同一平面內(nèi)，長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有

如圖1所示方向的電流.當(dāng)電流大小逐漸減弱時(shí)（）

圖1

A.環(huán)形導(dǎo)線有收縮的趨勢(shì)

B.環(huán)形導(dǎo)線有遠(yuǎn)離長(zhǎng)直導(dǎo)線的趨勢(shì)

C.環(huán)形導(dǎo)線中有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流

D.環(huán)形導(dǎo)線中有感應(yīng)電流，但方向無(wú)法確定

答案C

解析長(zhǎng)直導(dǎo)線在環(huán)形導(dǎo)線位置產(chǎn)生了垂直紙面向里的磁場(chǎng)，當(dāng)電流大小逐漸減弱時(shí)，長(zhǎng)直

導(dǎo)線在周?chē)臻g產(chǎn)生的磁場(chǎng)也在減弱，所以環(huán)形導(dǎo)線中的磁通量也在減小，為了阻礙磁通量

的減小，此時(shí)環(huán)形導(dǎo)線有擴(kuò)張的趨勢(shì)，故A錯(cuò)；環(huán)形導(dǎo)線中的磁通量在減小，為了阻礙磁

通量的減小，環(huán)形導(dǎo)線有靠近長(zhǎng)直導(dǎo)線的趨勢(shì)，故B錯(cuò)；環(huán)形導(dǎo)線中的磁通量在減小，根

據(jù)楞次定律可知此時(shí)環(huán)形導(dǎo)線中有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，故C對(duì)，D錯(cuò).

2.（多選）（2020?福建漳州市測(cè)試）如圖2,用單位長(zhǎng)度的電阻為r的金屬導(dǎo)線做成的正三角形

線框ABC,邊長(zhǎng)為L(zhǎng),左半邊置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中不動(dòng)，磁場(chǎng)以豎直線為界.當(dāng)，=0時(shí)磁

感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖（a）所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖（b）所示，則在。?2ro

時(shí)間內(nèi)（）

A.線框中的感應(yīng)電流方向始終為順時(shí)針

B.線框受到的安培力大小恒定不變

c.通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量為嚕山

D.左線框ACO兩端的電勢(shì)差麴

答案ACD

解析在0?fo時(shí)間內(nèi)，穿過(guò)線框的磁通量減小，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，根據(jù)楞次定律

可知，感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较?，同理，在歷?2”時(shí)間內(nèi)，穿過(guò)線框的磁通量增加，磁場(chǎng)方

向垂直于紙面向外，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较颍蔄正確；由法拉第電

磁感應(yīng)定律可知，線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)￡=隼=箋^=生；.與Lsin60。="整之，線框的

電阻R=3Lr,感應(yīng)電流/=。=用警S可知線框中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流，由于磁感應(yīng)強(qiáng)度

在變化，由B=8〃知，線框受到的安培力大小是變化的，故B錯(cuò)誤；通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電

荷量為g=/2o="野叱故C正確；左線框ACD兩端的電勢(shì)差UAO=/?白=雪伊。￡廠=

小BoZ?

16r0,故D正機(jī)

3.（多選）金屬圓盤(pán)置于方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，圓盤(pán)中央和邊緣各引出一根導(dǎo)

線，與套在鐵芯上部的線圈4相連.套在鐵芯下部的線圈B引出兩根導(dǎo)線接在兩根水平導(dǎo)

軌上如圖3所示，導(dǎo)軌上有一根金屬棒ab處在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下列說(shuō)法正

確的是（）

A.圓盤(pán)順時(shí)針加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，劭棒將向右運(yùn)動(dòng)

B.圓盤(pán)順時(shí)針減速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，M棒將向右運(yùn)動(dòng)

C.圓盤(pán)逆時(shí)針減速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，外棒將向右運(yùn)動(dòng)

D.圓盤(pán)逆時(shí)針加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，油棒將向右運(yùn)動(dòng)

答案BD

解析由右手定則可知，圓盤(pán)順時(shí)針加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，線圈A

中產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向下且磁感應(yīng)強(qiáng)度增強(qiáng)，由楞次定律可知，線圈B中的感應(yīng)磁場(chǎng)方向向

上，由右手螺旋定則可知，出?棒中感應(yīng)電流方向由4一九由左手定則可知，ab棒受到的安

培力方向向左，成棒將向左運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；同理可知，若圓盤(pán)順時(shí)針減速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，油棒

將向右運(yùn)動(dòng)，故B正確；由右手定則可知，圓盤(pán)逆時(shí)針減速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向

為逆時(shí)針，線圈4中產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向上且磁場(chǎng)強(qiáng)度減弱，由楞次定律可知，線圈B中的

感應(yīng)磁場(chǎng)方向向上，由右手螺旋定則可知，出?棒中感應(yīng)電流方向由a-%,由左手定則可知，

油棒受到的安培力方向向左，外棒將向左運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；同理可知，若圓盤(pán)逆時(shí)針加速

轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，M棒將向右運(yùn)動(dòng)，故D正確.

4.（多選）（2020?湖北黃岡市高三八模）如圖4所示，兩光滑圓形導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi)，圓心

均為。點(diǎn)，半徑分別為八=0.2m,r2=0.1m,兩導(dǎo)軌通過(guò)導(dǎo)線與阻值R=2C的定值電阻

相連，一長(zhǎng)為八的導(dǎo)體棒與兩圓形導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)體棒一端以。點(diǎn)為圓心，以角速度。

=100rad/s順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，兩圓形導(dǎo)軌所在區(qū)域存在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小8=

2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，不計(jì)導(dǎo)軌及導(dǎo)體棒的電阻，下列說(shuō)法正確的是（）

圖4

A.通過(guò)電阻的電流方向?yàn)橛伞ǖ?

B.通過(guò)電阻的電流為2A

C.導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為4V

D.當(dāng)相減小而其他條件不變時(shí)，通過(guò)電阻的電流減小

答案AC

解析由右手定則可知，通過(guò)電阻的電流方向?yàn)橛蒩到b,故A正確；

兩圓環(huán)間導(dǎo)體棒在△/時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積AS=（nn2—nr22）-3^

由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，兩圓環(huán)間導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

E=^^=^-^-=\.B（r\1—2X（0.22—0.12）X100V=3V.通過(guò)電阻R的電流1=去=

ZAZZAZZZK

3

5A=1.5A,當(dāng)/"2減小而其他條件不變時(shí)，兩圓環(huán)間導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變

大，通過(guò)電阻的電流增大，故B、D錯(cuò)誤;

?,,,,.,?,.,..,—；—0+wi100X0.2,

導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E'=Bnv'=Bn-2—=2X0.2X—?—V=4V,故

C正確.

5.（多選）（2020?廣東肇慶市第二次統(tǒng)考）如圖5所示，在坐標(biāo)系xOy中，有邊長(zhǎng)為上的正方形

金屬線框其一條對(duì)角線ac和y軸重合、頂點(diǎn)a位于坐標(biāo)原點(diǎn)。處.在y軸右側(cè)的1、

IV象限內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的上邊界與線框的岫邊剛好完全重合，左邊

界與y軸重合，右邊界與y軸平行.f=0時(shí)刻，線圈以恒定的速度。沿垂直于磁場(chǎng)上邊界

的方向穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域.取沿a-bfcfd-a方向的感應(yīng)電流為正，則在線圈穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的

過(guò)程中，感應(yīng)電流八ab間的電勢(shì)差。他隨時(shí)間f變化的圖線是下圖中的（）

答案AD

解析在d點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)過(guò)程中，邊切割磁感線，根據(jù)右手定則可以確定線框中電流方

向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍凑较?，因?yàn)榍懈畹挠行чL(zhǎng)度均勻減小，所以電動(dòng)勢(shì)均勻減小到0,則

電流均勻減小到0:然后cd邊開(kāi)始切割磁感線，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍簇?fù)方向，

電動(dòng)勢(shì)均勻減小到0,則電流均勻減小到0,A正確，B錯(cuò)誤.d點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)過(guò)程中，ab

邊切割磁感線，ah相當(dāng)于電源，電流由a到b,b點(diǎn)的電勢(shì)高于a點(diǎn)，ab間的電勢(shì)差Uuh

為負(fù)值，大小等于電流乘以除“6之外的三條邊的電阻，并逐漸減小.而邊出磁場(chǎng)后后，cd

邊開(kāi)始切割磁感線，cd邊相當(dāng)于電源，電流由b到a,ab間的電勢(shì)差為負(fù)值，大小等于

電流乘以ab邊的電阻，并逐漸減小，故C錯(cuò)誤，D正確.

6.（多選）（2020?遼寧葫蘆島市高三第一次模擬）一有界區(qū)域內(nèi)，存在著方向分別垂直于光滑水

平桌面向下和向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B和28,磁場(chǎng)寬度均為L(zhǎng)如圖6

所示.邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框Hcd的兒邊緊靠磁場(chǎng)邊緣置于桌面上，建立水平向右的x

軸，且坐標(biāo)原點(diǎn)在磁場(chǎng)的左邊界上，f=0時(shí)刻開(kāi)始線框沿x軸正方向勻速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，規(guī)

定逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较?，?dǎo)線框受向左的安培力為正方向，四個(gè)邊電阻均相等.下列

關(guān)于感應(yīng)電流八導(dǎo)線框受的安培力F以及b、a兩點(diǎn)電勢(shì)差”“隨時(shí)間t的變化規(guī)律正確的

是（）

；XX

OL2L

圖6

答案ACD

解析正方形導(dǎo)線框進(jìn)入第一個(gè)磁場(chǎng)過(guò)程中，只有6c邊切割磁感線，由右手定則可知，電

流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，大小?=紿\由于電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍瑒t》點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)

電勢(shì)，以從a兩點(diǎn)的電勢(shì)差為由左手定則可知，安培力方向水平向左，大小為

o2r

F\=BlL=-rz~,正方形導(dǎo)線框進(jìn)入第二個(gè)磁場(chǎng)過(guò)程中，aa邊在第一個(gè)磁場(chǎng)中切割磁感線，

be邊在第二個(gè)磁場(chǎng)中切割磁感線，由右手定則可知，電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，大小為h=

BLv+2BLv_3>BLv

4^=44

由于電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，則/，點(diǎn)電勢(shì)低于a點(diǎn)電勢(shì)，所以b、a兩點(diǎn)、的電勢(shì)差為Ua=-hR

=~^Lv

由左手定則可知，兩邊所受安培力方向都水平向左，則大小為尸2=8/2乙+28/2乙=二^-+

^7）QR~J~7）

正方形導(dǎo)線框出第二個(gè)磁場(chǎng)過(guò)程中，只有a4邊在第二個(gè)磁場(chǎng)中切割磁感

4/\4/\

線，由右手定則可知，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍笮?3=號(hào):，由于電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)?/p>

ZA

向，則〃點(diǎn)電勢(shì)高于。點(diǎn)電勢(shì)，所以匕、〃兩點(diǎn)的電勢(shì)差為5=/3區(qū)=：用力，由左手定則可知，

安培力方向水平向左，大小為F3=2BhL=2BX柴故A、C、D正確，B錯(cuò)誤.

7.（多選）（2020?河南新鄉(xiāng)市高三第一次模擬）如圖7所示，豎直固定的“口”形光滑導(dǎo)軌寬為

0.5m,矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)I、II的高均為0.1m,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為1T,其他區(qū)域無(wú)

磁場(chǎng)，兩矩形磁場(chǎng)間的距離為0.1m.質(zhì)量為0.1kg的水平金屬桿由靜止釋放，進(jìn)入磁場(chǎng)I

和II時(shí)的速度相等.金屬桿在導(dǎo)軌間的電阻為0.5C,與導(dǎo)軌接觸良好，其他電阻不計(jì)，空

氣阻力不計(jì)，重力加速度g=10m/s2,下列說(shuō)法正確的是（）

A.金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)I時(shí)加速度方向豎直向下

B.金屬桿穿過(guò)磁場(chǎng)I的時(shí)間大于在磁場(chǎng)I、n之間的區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)間

C.金屬桿穿過(guò)兩磁場(chǎng)產(chǎn)生的總熱量為0.6J

D.金屬桿釋放點(diǎn)距磁場(chǎng)I上邊界的高度一定大于0.2m

答案BD

解析金屬桿在無(wú)場(chǎng)區(qū)做勻加速運(yùn)動(dòng)，而