（2020-2022）三年高考物理真題分項匯編11電磁感應(yīng)2

2020-2022年三年山東卷高考匯編

專題11電磁感應(yīng)

【考綱定位】

內(nèi)容要求

探究影響感應(yīng)電流方向的因素,理解楞

1.電磁感應(yīng)和楞次定律

次定律.

2022?山東?高考T12

2021?山東?高考T8

2.法拉第電磁感應(yīng)定律通過實蛤，理解法拉第電磁感應(yīng)定律.

2021?山東?高考T12

2020?山東?高考T12

通過實驗，了解自感現(xiàn)象和渦流現(xiàn)

3.自感和渦流象.能舉例說明自感現(xiàn)象和泯流現(xiàn)象在

生產(chǎn)生活中的應(yīng)用.

【知識重現(xiàn)】

一、關(guān)于電磁感應(yīng)的幾個基本問題

1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象

利用磁場產(chǎn)生電流(或電動勢)的現(xiàn)象，叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象.所產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流，所產(chǎn)生

的電動勢叫感應(yīng)電動勢.

2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件

(1)當穿過電路的磁通量發(fā)生變化時就將發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，電路里產(chǎn)生感應(yīng)電動勢.如果

電路閉合，則產(chǎn)生感應(yīng)電流.

(2)當導體在磁場中做切割磁感線的運動時將發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，導體里產(chǎn)生感應(yīng)電動勢.如

果做切割磁感線運動的導體是某閉合電路的一部分，則電路里將產(chǎn)生感應(yīng)電流.產(chǎn)生感應(yīng)電

動勢的那部分導體相當于電源.

應(yīng)指出的是：閉合電路的一部分做切割磁感線運動時，穿過閉合電路的磁通量也將發(fā)生變

化.所以上述兩個條件從根本上還應(yīng)歸結(jié)為磁通量的變化.如圖所示，如果矩形線圈abed

在勻強磁場中以速度好平動時，盡管線圈的be和ad邊都在做切割磁感線運動，但由于穿過

線圈的磁通量沒有變，所以線圈回路中沒有感應(yīng)電流.

3.發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理論解釋

(I)導體在磁場中做切割磁感線運動而發(fā)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，可以用運動電荷在磁場中受到

洛倫茲力的作用來解釋.

（2）磁場變化使穿過磁場中閉合回路的磁通量改變而發(fā)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，可以用麥克斯韋

的電磁場理論來解釋.

二、感應(yīng)電流方向的判斷

I.右手定則

使用方法如圖所示.右手定則適用于導體切割磁感線（平動或轉(zhuǎn)動）產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向的判

定.

2.楞次定律

（1）內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.

楞次定律主要用來判斷感應(yīng)電流的方向.它涉及兩個磁場，感應(yīng)電流的磁場（新產(chǎn)生的磁場）

和引起感應(yīng)電流的磁場（原來就有的磁場），前者和后者的關(guān)系不是“同向”和“反向”的簡單關(guān)

系，而是前者“阻礙”后者“變化”的關(guān)系.（2）對“阻礙”意義的理解

理解角度解釋

誰阻礙誰“感應(yīng)電流的磁場”阻礙“產(chǎn)生感應(yīng)電流的原磁場''的磁通量的變化

阻礙什么阻礙的是穿過回路的“磁通量的變化“，而不是磁通量本身

原磁通量增加時，阻礙增加（感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反，

如何阻礙起抵消作用）；原磁通量減少時，阻礙減少（感應(yīng)電流的磁場方向與原磁

場方向相同，起補償作用），簡稱“增反減同”

結(jié)果如何阻礙并不是阻止，只是延緩了磁通量的變化，結(jié)果是阻而未止

3.楞次定律和右手定則的區(qū)別

（1）判斷感應(yīng)電流的方向時，右手定則只適用于部分導體切割磁感線的情況，楞次定律適用

于任何情況.

（2）楞次定律的研究對象是整個回路，而右手定則卻是一段做切割磁感線運動的導體.但二

者是統(tǒng)一的.

（3）用到楞次定律必定要用安培定則（判斷感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向，或由磁場方向判斷感應(yīng)

電流）.

三、感應(yīng)電動勢的大小

1.感應(yīng)電動勢

（1）感應(yīng)電動勢：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢.產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導體相當于電

源，導體的電阻相當于電源內(nèi)阻.

￡

(2)感應(yīng)電流與感應(yīng)電動勢的關(guān)系：遵循閉合電路歐姆定律，即/一盒.

A-rr

2.法拉第電磁感應(yīng)定律

(1)內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比.表達

式為E=/第.

⑵理解

①方向：感應(yīng)電動勢的方向與電源內(nèi)部感應(yīng)電流方向一致.

②當加為一段時間時，E為這段時間內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢；當加-0時，E為瞬時感應(yīng)電

動勢；G—f圖象的斜率為等.

③〃為線圈的匝數(shù)，3與〃無關(guān)，E與〃有關(guān)，相當于多個電源串聯(lián).

④磁通量。變化的三種方式

r3不變AS

E=〃町i

空”喏

B、S均變B2s2-ASAS

----->E=n_N~木

(3)應(yīng)用石=若時應(yīng)注意的幾個問題

①由于磁通量有正負之分，計算磁通量的變化時一定要規(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=，第是求解回路某段時間內(nèi)平均感應(yīng)電動勢的最佳選擇，所求得的感應(yīng)電動勢是

整個回路的電動勢，而不是某部分導體的電動勢.

③用公式后=〃喈求感應(yīng)電動勢時，S為線圈在磁場范圍內(nèi)垂直磁場方向的有效面積.

④計算通過回路的電荷量：通過回路截面的電荷量4僅與〃、AG和回路電阻Rg有關(guān)，與時

間長短無關(guān).推導如下：口=山=馨4=喈.

3.導體切割磁感線

(1)感應(yīng)電動勢公式：E=B”(可由法拉第電磁感應(yīng)定律推出).

(2)說明：

①上式僅適用于導體各點以相同的速度在勻強磁場中切割磁感線的情況，且L、u與8兩兩

垂直.

②當L_LB,￡±P,而i，與5成6用時，感應(yīng)電動勢E=BLvsin夕

③若導線是曲折的，則L應(yīng)是導線的有效切割長度.下圖中，棒的有效長度均為外問的距

離.

④公式七=引力中，若y是一段時間內(nèi)的平均速度，則七為平均感應(yīng)電動勢；若v為瞬時速

度，則E為瞬時感應(yīng)電動勢.

4.導體轉(zhuǎn)動切割磁感線

如圖所示，導體棒以端點為軸，在垂直于磁感線的平面內(nèi)以角速度⑦勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的感

應(yīng)電動勢E=T氏/(用中點的線速度來計算).

四、自感和渦流

1.自感

(1)自感現(xiàn)象：由于通過導體的電流發(fā)生變化而引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象.

(2)自感電動勢：自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫自感電動勢，E=號.自感電動勢和電流的變化

率胃及自感系數(shù)L成正比.自感系數(shù)由導體本身的特性決定，線圈越長，單位長度上的面數(shù)

越多，橫截面積越大，它的自感系數(shù)就越大；線圈中加入鐵芯，自感系數(shù)也會增大.

⑶通電自感：通電時電流增大，阻礙電流增大，自感電動勢和原來電流方向相反.

⑷斷電自感：斷電時電流減小，阻礙電流減小，自感電動勢和原來電流方向相同.

自感線圈的特點可以總結(jié)為這樣幾句話：閉合時，像電阻；穩(wěn)定時，像導線；斷開時，像電

源.

2.渦流

當線圈中的電流發(fā)生變化時，在它附近的任何導體中都會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種電流像水中的

旋渦，所以叫渦流.

【真題匯編】

1.(2022?山東?高考真題)如圖所示，“/平面的第一、三象限內(nèi)以坐標原點O為圓心、半

徑為夜L的扇形區(qū)域充滿方向垂直紙面向外的勻強磁場。邊長為L的正方形金屬框繞其始

終在O點的頂點、在直力平面內(nèi)以角速度口順時針勻速轉(zhuǎn)動，，=0時刻，金屬框開始進入

第一象限。不考慮自感影響，關(guān)于金屬框中感應(yīng)電動勢石隨時間，變化規(guī)律的描述正確的是

A.在1=0到的過程中，E一直增大

2co

B.在1=0到，=￡的過程中，E先增大后減小

2a)

C.在1=0到的過程中，E的變化率一直增大

D.在1=0至打=二的過程中，E的變化率一直減小

4a)

【答案】BC

【解析】

AB.如圖所示

在f=0到，=在的過程中，線框的有效切割長度先變大再變小，當，=白時，有效切割長度

2a)4@

最大為應(yīng)L，此時，感應(yīng)電動勢最大，所以在，=0到的過程中，E先增大后減小，

故B正確，A錯誤；

CD.在1=0到-的過程中，設(shè)轉(zhuǎn)過的角度為必由幾何關(guān)系可得

進入磁場部分線框的面積

穿過線圈的磁通量

線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢

感應(yīng)電動勢的變化率

對e=竺辿絲求二次導數(shù)得

2

在，=0到r=￡的過程中雙為/sW?tana一直變大，所以E的變化率一直增大，故C正

確，D錯誤。

故選BC。

2.(2021?山東?高考真題)迷你系繩衛(wèi)星在地球赤道正上方的電離層中，沿圓形軌道繞地飛

行。系繩衛(wèi)星由兩子衛(wèi)星組成，它們之間的導體繩沿地球半徑方向，如圖所示。在電池和感

應(yīng)電動勢的共同作用下，導體繩中形成指向地心的電流，等效總電阻為人導體繩所受的安

培力克服大小為了的環(huán)境阻力，可使衛(wèi)星保持在原軌道上。已知衛(wèi)星離地平均高度為“，導

體繩長為地球半徑為上質(zhì)量為M,軌道處磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直于

赤道平面。忽略地球自轉(zhuǎn)的影響。據(jù)此可得，電池電動勢為()

八BL離唔

C.比乒+%D,比手.%

\R+HfrNR+Hfr

【答案】A

【解析】

根據(jù)

可得衛(wèi)星做圓周運動的線速度

根據(jù)右手定則可知，導體繩產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相當于上端為正極的電源，其大小為

因?qū)Ь€繩所受阻力/■與安培力尸平衡，則安培力與速度方向相同，可知導線繩中的電流方向

向下，即電池電動勢大于導線繩切割磁感線產(chǎn)生的電動勢，可得

解得

故選Ao

3.（2021?山東?高考直題）如圖所示,電阻不計的光滑U形金屬導軌固定在絕緣斜面卜.區(qū)

域I、n中磁場方向均垂直斜面向上，1區(qū)中磁感應(yīng)強度隨時間均勻增加，II區(qū)中為勻強磁

場。阻值恒定的金屬棒從無磁場區(qū)域中。處由靜止釋放，進入n區(qū)后，經(jīng)匕下行至。處反向

上行。運動過程中金屬棒始終垂直導軌且接觸良好。在第一次下行和上行的過程中，以下敘

述正確的是（）

A.金屬棒下行過b時的速度大于上行過b時的速度

B.金屬棒下行過b時的加速度大于上行過b時的加速度

C.金屬棒不能回到無磁場區(qū)

D.金屬棒能回到無磁場區(qū)，但不能回到〃處

【答案】ABD

【解析】

AB.在I區(qū)域中，磁感應(yīng)強度為名=內(nèi)，感應(yīng)電動勢

感應(yīng)電動勢恒定，所以導體棒上的感應(yīng)電流恒為

導體棒進入II區(qū)域后，導體切割磁感線，產(chǎn)生一個感應(yīng)電動勢，因為導體棒到達。點后又能

上行，說明加速度始終沿斜面向上，下行和上行經(jīng)過方點的受力分析如圖

設(shè)下行、上行過力時導體棒的速度分別為乙v',則下行過b時導體棒切割磁感線產(chǎn)生的感

應(yīng)電流為

下行過b時導體棒上的電流為

下行過b時，根據(jù)牛頓第二定律可知

上行過6時，切割磁感線的產(chǎn)出的感應(yīng)電動勢為

上行過6時導體棒上的電流為

根據(jù)牛頓第二定律可知

比較加速度大小可知

由于慶段距離不變，下行過程中加速度大，上行過程中加速度小，所以金屬板下行過經(jīng)過b

點時的速度大于上行經(jīng)過b點時的速度，AB1E確；

CD.導體棒上行時，加速度與速度同向，則導體棒做加速度減小的加速度運動，則一定能

回到無磁場區(qū)。由AB分析可得，導體棒進磁場II區(qū)（下行進磁場）的速度大于出磁場I【區(qū)

（下行進磁場）的速度，導體棒右無磁場區(qū)做加速度相同的減速運動

則金屬棒不能回到。處，C錯誤，D正確。

故選ABDo

4.（2020?山東?高考真題）如圖所示，平面直角坐標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平面的勻強磁場，圖中虛線方格為等大正方形。一位于

Oxy平面內(nèi)的剛性導體框ahcde在外力作用下以恒定速度沿軸正方向運動（不發(fā)生轉(zhuǎn)動）。

從圖示位置開始計時，4s末從邊剛好進入磁場。在此過程中，導體框內(nèi)感應(yīng)電流的大小為

1，而邊所受安培力的大小為Fab,二者與時間，的關(guān)系圖像，可能正確的是（）

【解析】

AB.因為4s末加邊剛好進入磁場，可知線框的速度每秒運動一個方格，故在0~ls內(nèi)只有

雙邊切割磁場，設(shè)方格邊長為3根據(jù)

可知電流恒定；2s末時線框在第二象限長度最長，此時有

可知

2~4s線框有一部分進入第一象限，電流減小，在4s末同理可得

綜上分析可知A錯誤，B正確；

CD.根據(jù)

可知在O-ls內(nèi)ab邊所受的安培力線性增加；Is末安培力為

在2s末可得安培力為

所以有修二3以；由圖像可知C正確，D錯誤。

故選BCo

【突破練習】

1.（2022?山東?高三學業(yè)考試）如圖所示，光滑金屬導軌M、N互相平行，相距為L,兩金

屬棒〃和方垂直于導軌且緊靠著放置，它們的質(zhì)量均為機，在兩導軌之間的電阻均為凡整

個裝置位于水平面內(nèi),處于磁感應(yīng)強度大小為3、方向豎直向下的勻強磁場中.導軌電阻忽

略不計，長度足夠長。1=0時刻對棒。施加一平行于導軌的恒力F,在時刻電路中電

流恰好達到穩(wěn)定，然后在片乙+&時刻撤去力凡則（）

A.〃時刻兩金屬棒的加速度相同

FRM

B.在力（〃+4）時間內(nèi)。、b兩棒位移之差為

B2l3

C.撤去力尸后，導軌之間的電勢差UMN逐漸增大

D.撤去力尸后，兩個導體棒最后速度為

【答案】ABD

【解析】

A.。棒在拉力尸作用下向右做加速運動切割磁感線，與b棒組成回路，所以b棒在安培力

作用下向右做加速運動，電路中的總電動勢為

。棒做加速度減小的加速，b棒做加速度增大的加速，當加速度相等時，電路中的電流恒定,

故。時刻兩金屬棒的加速度相同，A正確；

B.。時刻由牛頓第二定律，對a

對匕

故

即

其中

解得

因為在〃?（n+Ar）時間內(nèi)，兩桿速度差保持不變，故以〃兩棒位移之差為

B正確；

C.撤去力尸后，由閉合電路歐姆定律可知

由動量守恒可知

即

所以恒定，C錯誤；

D.撤去力尸后，兩個導體棒水平方向合外力為零，動量守恒，最終二者共速，設(shè)共速速度

為心全過程兩金屬棒受到的安培力始終等大、反向，作用時間相等，故安培力對兩金屬棒

的沖量等大、反向。設(shè)全過程安培力對金屬棒的沖量大小為/宏，規(guī)定向右為正方向，對金

屬棒〃應(yīng)用動量定理可得

對方應(yīng)用動量定理可得

聯(lián)立可得

D正確。

故選ABD。

2.（2022?山東淄博?三模）如圖所示，空心“十”字形金屬框A8COE尸GH/JKL各邊邊長相等,

均為。，總阻值為R。在金屬框的右上側(cè)足夠大的空間存在垂直金屬框所在平面向里的勻強

磁場，磁感應(yīng)強度大小為4,金屬框上4、K兩點的連線與磁場的邊界虛線重合，在同一平

面內(nèi)建有沿以連線方向的x軸。某時刻開始，金屬框以恒定的速度％沿工軸方向進入磁場

（規(guī)定電流逆時針方向為正方向），則在進入磁場過程中，穿過金屬框的磁通量。、金屬框

c.

【答案】AC

【解析】

AB.從線圈開始進入磁場開始到BL7點進入磁場，經(jīng)過的時間為竽穿過線圈的磁通量從

2%

零增加到4",且磁通量變化率逐漸變大，即圖像斜率逐漸變大;

從線圈3ZJ點進入磁場到a點進入磁場，經(jīng)過的時間為圖穿過線圈的磁通量從零增加到

2%

2.5B。/,月磁通量變化率逐漸變小，即圖像斜率逐漸變?。?/p>

從線圈a點進入磁場開始到。制點進入磁場，經(jīng)過的時間為要穿過線圈的磁通量從

2%

2.58。/增加到4B。片,且磁通量變化率逐漸變大，即圖像斜率逐漸變大；

從線圈DFH點進入磁場開始到EG點進入磁場，經(jīng)過的時間為受穿過線圈的磁通量從

2%

4%/增加到58。/,且磁通量變化率逐漸變小，即圖像斜率逐漸變??；

則圖像A正確，B錯誤；

CD.根據(jù)楞次定律可判斷，磁通量向里增多，金屬框在勻速進入磁場的過程中，甩流方向

始終為逆時針方向，故圖像D肯定是錯誤的；

由圖可知，金屬框進入磁場過程中，經(jīng)過時間會切割磁感線的等效長度從。均勻增加到

2%

等于即連線長度，經(jīng)過相等的時間電，均勻減小到等于a連線長度，又經(jīng)過生均勻

2%2%

增加到等于OH連線長度，最后荏經(jīng)過W包均勻減小到0,完全進入磁場，根據(jù)幾何關(guān)系可

2%

知長度關(guān)系為

BJ=DH=2CI

則根據(jù)

可知，故C正確，D錯誤。

故選AC。

3.（2022?山東師范大學附中模擬預測）如圖甲所示，正方形導線框時cd放在勻強磁場中靜

止不動，磁場方向與線框平面垂直，磁感應(yīng)強度3隨時間，的變化關(guān)系如圖乙所示。=0時

刻，磁感應(yīng)強度8的方向垂直紙面向外，感應(yīng)電流以逆時針為正方向，川邊所受安培力的

方向以垂直W邊向下為正方向。下列關(guān)于感應(yīng)電流，?和〃邊所受安培力尸隨時間f變化的

圖像正確的是（）

【答案】BD

【解析】

設(shè)正方形導線框邊長為L電阻為R,在0~2s,垂直紙面向外的磁場減弱，由楞次定律可知,

感應(yīng)電流的方向為逆時針方向，為正方向，感應(yīng)電流大小

電流是恒定值。

由左手定則可知，〃邊所受安培力方向向下，為正方向，大小為

安培力與磁感應(yīng)強度成正比，數(shù)值由

減小到零。

2s~3s內(nèi)，垂直紙面向里的磁場增強，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的方向為逆時針方向，為

正方向，感應(yīng)電流大小

電流是恒定值。

由左手定則可知，”邊所受安培力方向向上，為負方向，大小為

安培力與磁感應(yīng)強度成正比，由零增大到

3s-4s內(nèi)垂直紙面向里的磁場減弱，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的方向為順時針方向，為負

方向，感應(yīng)電流大小

電流是恒定值。

由左手定則可知，”邊所受安培力方向向下，為正方向，大小為

安培力與磁感應(yīng)強度成正比，數(shù)值由

減小到零

4s~6s內(nèi)垂直紙面向外的磁場增強，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的方向為順時針方向，為負

方向，感應(yīng)電流大小

電流是恒定值。

由左手定則可知，cd邊所受安培力方向向上，為負方向，大小為

安培力與磁感應(yīng)強度成正比，數(shù)值由零增大到

由以上分析計算可得AC錯誤，BD正確。

故選BDo

4.（2022?山東?煙臺二中模擬預測）如圖所示，間距L=0.5m的光滑U形金屬導軌固定在絕

緣斜面上，斜面傾角6=37。。區(qū)域I、II分別以PQ、MN為邊界，均存在垂直于斜面向上

的磁場，I區(qū)中磁感應(yīng)強度從0開始隨時間均勻增加，II區(qū)中為勻強磁場，磁感應(yīng)強度

B2=0.5T,PQ與MN之間為無磁場區(qū)域。質(zhì)量，〃=O.lkg、電阻&=約的導體棒垂直于導軌

放置，從兩磁場之間的無磁場區(qū)域由靜止釋放，經(jīng)過r=2s進入n區(qū)恰好勻速下滑。運動中

棒與導軌始終保持良好接觸，導軌足夠長且電阻不計。重力加速度g=10m/s。Sin37o=0.6。

則下列說法正確的是（）

A.進入II區(qū)后，導體棒中的電流/=2.4A

B.無磁場區(qū)域的面積至少為12m2

C.前2s導體棒產(chǎn)生的焦耳熱Q=3.24J

D.若I區(qū)磁場面積為2m2,貝UI區(qū)的磁感應(yīng)強度隨時間變化的表達式為8=1.8，

【答案】AC

【解析】

A.進入II區(qū)恰好勻速下滑，則

導體棒中的電流為

故A正確；

B.導體棒進入II區(qū)域磁場的速度為

根據(jù)牛頓第二定律

導體棒在無磁場區(qū)域做勻加速直線運動，則

無磁場區(qū)域的面積最小值為

代入數(shù)據(jù)得

故B錯誤；

c.導體棒進入II區(qū)域后，I區(qū)中磁感應(yīng)強度變化產(chǎn)生的感生電動勢為良，n區(qū)域?qū)w棒切割

磁場產(chǎn)生的動生電動勢為良，則

感生電動勢為

前2s導體棒未切割磁場，則產(chǎn)生的焦耳熱為

故C正確；

D.根據(jù)

I區(qū)磁場的變化率為

I區(qū)中磁感應(yīng)強度從0開始隨時間均勻增加，則I區(qū)的磁感應(yīng)強度隨時間變化的表達式為

故D錯誤。

故選AC。

5.（2022.山東臨沂?三模）如圖所示，絕緣的水平面上固定有兩條平行的光滑金屬導軌，導

軌電阻不計，兩相同金屬棒〃垂直導軌放置，其右側(cè)矩形區(qū)域內(nèi)存在恒定的勻強磁場，

磁場方向豎直向上。現(xiàn)兩金屬棒分別以初速度2%和%同時沿導軌自由運動，先后進入磁場

區(qū)域。已知〃棒離開磁場區(qū)域時力棒已經(jīng)進入磁場區(qū)域，則。棒從進入磁場到剛好離開磁場

區(qū)域的過程中，電流，隨時間/的變化圖像可能正確的有（）

【答案】AC

【解析】

a棒以速度2%先進入磁場切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流為

〃棒受安培阻力做變加速直線運動，感應(yīng)電流也隨之減小，即，一圖像的斜率逐漸變?。涸O(shè)

當b棒剛進入磁場時a棒減速的速度為V1,此時的瞬時電流為

若匕二%，即

此時雙棒雙電源反接，電流為零，不受安培力，兩棒均勻速運動離開.i-f圖像中無電流的

圖像；

若匕＜%，即

此時雙棒雙電源的電動勢不等要抵消一部分，因b棒的速度大，電流方向以b棒的流向，與

原。棒的流向相反即為負，大小為

力棒通電受安培力要減速，。棒受安培力而加速，則電流逐漸減小；

由以上分析可知，AC正確，BD錯誤。

故選ACo

6.（2022?山東棗莊?模擬預測）如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半圓形區(qū)域，O為圓心，AOD

為半圓的水平直徑，區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強度大小為反方向垂直于豎直平面向里的勻強磁場。

在4、。兩點各固定一顆水平的光滑釘子，一個由細軟導線制成的閉合導線框ACQE掛在兩

顆釘子上，在導線框的E處有一個動滑輪，動滑輪下面掛重物，使導線處于繃緊狀態(tài)。設(shè)

導線框的電阻為，，圓的半徑為R,從7=0時刻開始，將導線上的。點繞圓心。以恒定角速

度/從A點沿圓弧移動到。點，比過程中不考慮導線中產(chǎn)生的磁場。在。從A點移動到。

點的過程中，下列說法正確的是〔）

A.導線框中的感應(yīng)電流先沿逆時針方向，后沿順時針方向

B.導線框中產(chǎn)生的電熱為處叱

2r

C.通過導線框橫截面的電荷量為亞仁

r

D.導線框中感應(yīng)電動勢隨時間，的變化關(guān)系為《=@引?2cos以

【答案】AD

【解析】

A.設(shè)轉(zhuǎn)過角度為仇Qf,根據(jù)幾何知識知，線框上部分的三角形的面積

磁通量為

<P=BR2sinO=BR2sincot

導線框中磁通量（方向向里）先增大后減小，由楞次定律知感應(yīng)電流磁場先向外后向里，感

應(yīng)電流先逆時針方向，后順時針方向，A正確；

A0

D.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=「知

加

e=coBR2coscot

D正確；

C.根據(jù)

C點從A移動到。的過程中，△<1）=（）,所以行0,C錯誤；

B.根據(jù)D項分析知電動勢有效值為

故電熱

故B錯誤。

故選ADo

7.（2022?山東濰坊?高三階段練習）如圖所示，一足夠長的豎直放置的圓柱形磁鐵，產(chǎn)生一

個中心輻射的磁場（磁場水平向外），一個與磁鐵同軸的圓形金屬環(huán)，環(huán)的質(zhì)量〃?=0.2kg,

環(huán)單位長度的電阻為0.10/m,半徑，=0.1m（大于圓柱形磁鐵的半徑）。金屬環(huán)由靜止開始

下落，環(huán)面始終水平，金屬環(huán)切割處的磁感應(yīng)強度大小均為B=0.5T,不計空氣阻力，重力

加速度g取10m/s2o則（）

A.環(huán)下落過程的最大速度為4m/s

B.環(huán)下落過程中，先做勻加速直線運動，再做勻速直線運動

C.若下落時間為2s時環(huán)已經(jīng)達到最大速度，則這個過程通過環(huán)截面的電荷量是"32C

7T

D.若下落高度為3m時環(huán)已經(jīng)達到最大速度，則這個過程環(huán)產(chǎn)生的熱量為6J

【答案】AC

【解析】

A.金屬環(huán)達到最大速度時，加速度為0,受力平衡

設(shè)金屬環(huán)的最大速度為w”，則

解得

故A正確；

B.環(huán)下落過程中

可得

加速度不是恒定的，所以先做變加速直線運動，然后勻速直線運動，故B錯誤；

C.若下落時間為2s時環(huán)已經(jīng)達到最大速度，根據(jù)動量定理則有

其中

聯(lián)立可得

故C正確：

D.若下落高度為3m時環(huán)已經(jīng)達到最大速度，則

得

故D錯誤。

故選AC。

8.（2022?山東省實驗中學模擬預測）如圖甲所示，兩光滑平行金屬導軌固定在水平面上，

虛線PQ右側(cè)有豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小B=5T,導體棒MN和正方形導線框

"cd靜止在PQ右側(cè)的導軌上，且導體棒MN和導線框的必、cd兩邊都垂直于導軌，導線

框的邊長、導體棒MN的長度及導軌的寬度都為L=0.2m?，F(xiàn)固定導線框，將與MN垂直的

水平恒力作用在導體棒MN的中點上，水平恒力的大小尸=2N,當MN達到最大速度后撤掉

恒力，同時拜放導線框，經(jīng)過一段時間，導線框達到最大速度，此時導線框cd邊還沒有到

達虛線PQ處，又經(jīng)過一段時間，當導線框的W邊到達虛線尸。時，立即將導體棒MN固

定。已知導體棒MN和導線框的質(zhì)量都為m=0.1kg：導體棒MN及導線框ab、cd邊的電阻

都為，=；C,導軌和導線框其余電阻不計，導體棒MN與導線框一直沒有接觸，則下列說

法正確的是（）

A.導線框的最大速度為2m/s

B.導線框完全出磁場時速度為lm/s

C.導線框離開磁場的過程中，整個回路產(chǎn)生的焦耳熱為0.05J

D.導線框離開磁場的過程中，導體棒MN中產(chǎn)生的焦耳熱為0.025J

【答案】ABD

【解析】

A.當MN達到最大速度時，有

解得

當MN達到最大速度撤掉恒力后，導體棒減速，線框加速，線框速度與導體棒速度相等時

線框速度為最大值，之后導體棒與線框一起做勻速直線運動，該過程中導體棒和線框系統(tǒng)動

量守恒，