2021版高考物理（新课标版）考纲专题解读考点题组训练：专题9电磁感应

专题九电磁感应

编写：花汨＜.彳北石家庄二中优秀舞曲,

考纲专题解读

j考点分布1；考点分频|考纲内容复习指导]

电18感应现象I电磁感应是电磁学中最为重要的内容,也是高考命递领率最

1.电磁感应现象楞

磁通♦I高的内容之一.题型多为选择题、计算题,常在选择题中考查

次定律■5年20考

法拉第电磁感应定律II楞次定律的理解和应用、电磁感应中的图象问题、电磁感

2.法拉笫电磁感应定

楞次定律n应过程中的动态分析问题;在计算1S中作为压轴题,以导体棒

律自感年考

■T519自感、涡流1运动为背景,综合应用电路的相关知识、牛顿运动定律和能

说明：.导体切割感线时,感应电

3.电磁感应中的电路1■守恒定律解决导体棒类问题.复习中要熟练学行感应电流

问题动势的计籁，只限于/垂直于81

■5年10考的产生条件、感应电流方向的判定、导体切割磁感线产生感

的情况；

.电磁感应中的图象44444应电动势的计算.常与磁场、直流电路、力和运动、能■等知

42.在电磁感应现象里,不要求判

问题识点相联系,是物理学中综合性较强的典型问题掌握好解决

■T-5年18考新内电路中各点电势的高低；

综合问题的方法,对于提高学生分析期决实际问题的能力有

5.电磁感应中的动力4n3.不要求用自感系数计算自感电

再举足轻重的作用

学与爱•问题，5年24考动势

考点题组训练

电磁感应现象楞次定律，第4金*”

第II步试真题

1.（2015•新课标全国I,19,6分）（多选）1824年，法国

科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”.实验中将一

铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚

可以自由旋转的磁针，如图所示.实验中发现，当圆盘

在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也

随着一起转动起来，但略有滞后.下列说法正确的是（）

A.圆盘上产生了感应电动势

B.圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动

C.在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化

D.圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动

1.AB把圆盘等效成由无数辐条组成的自行车车轮，车轮在转

动时辐条切割磁感线产生感应电动势，但由于不同的辐条所在位

置磁场大小及方向不相同，产生的感应电动势也不相同，从而在

圆盘内部形成涡电流，该电流产生的磁场使磁针转动，A、B正确.由对称性可知,

从上面穿入和从下面穿入的磁感线数量相同，故磁通量为零，C错误.圆盘木身呈

中性，不会产生电流，D错误.

2.（2015•山东理综，17,6分）（多选）如图所示，一均匀金属圆盘、

绕通过其圆心且与盘面垂直的釉逆时针匀速转动.现施加一垂直（*

穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速.在圆盘减速过程中，

h

以下说法正确的是（）

A.处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高

B.所加磁场越强越易使圆盘停止转动

C.若所加磁场反向，圆盘将加速转动

D.若所加磁场穿过整个圆盘，圆盘将匀速转动

2.ABD将圆盘看成很多根由圆心沿半径指向外的金属杆.根据右手定则可知，

磁场中导体部分的电流由。指向小即。端电势高，A正确.由于磁场部分导体切

割磁感线，会在圆盘中形成涡流，根据楞次定律可知，磁场部分受到与转动方向

相反的力使圆盘停止转动，而且磁场越强圆盘停止越快，B正确.若所加磁场方向

相反，则电流会反向，安培力仍阻碍圆盘转动，不会加速，C错误.若磁场穿过整

个圆盘，圆心与边缘会形成一个恒定的电势差，不会形成涡流，也就不存在安培

力，因此，圆盘将匀速转动，D正确.

3.（2014.新课标全国I,14,6分）在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想

的实验中，能观察到感应电流的是（）

A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化

B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化

C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，

再到相邻房间去观察电流表的变化

D.绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬

间，观察电流表的变化

3.D产生感应电流的条件：闭合回路内磁通量发生变化.线圈绕在磁铁上，磁

通量未变，不会产生感应电流，A错误.通电线圈中若为恒定电流，则产生恒定

的磁场，连有电流表的闭合线圈内磁通量不变，不会产生感应电流，B错误.往线

圈中插入条形磁铁的瞬间，线圈中磁通量发生变化，此时线圈中将产生感应电流,

但插入后磁通量不再变化，无感应电流，故到相邻房间观察时无示数，C错误.在

线圈通电或断电的瞬间，磁通量发生变化，产生感应电流，D正确.

4.（2013•新课标全国II,19,6分）（多选）在物理学发展过程中，观察、实验、假说

和逻辑推理等方法都起到了重要作用.下列叙述符合史实的是（）

A.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系

B.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说

C.法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会

出现感应电流

D.楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流

的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化

4.ABD法拉第在研究磁生电的过程中一直用的都是直流电源，直到他发现在闭

合与断开的瞬间线圈中会产生感应电流，进而得出在闭合回路内磁通量发生变化

才会产生感应电流的结论，C顷说法与史实不符，是错误的.

5.（2014•广东理综，15,4分）如图所示，上下开口、内

壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两

管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块

（）

A.在尸和Q中都做自由落体运动

B.在两个下落过程中的机械能都守恒

C.在尸中的下落时间比在。中的长

D.落至底部时在P中的速度比在。中的大

5.C磁块在铜管（金属管）中下落，会在铜管中产生感应电流，感应电流的磁场一

定会阻碍磁块的下落，塑料管中不会出现感应电流，因此Q中的小磁块做自由落

体运动，尸中不是，A错误.P中小磁块下落需克服阻力做功，机械能不守恒，B

错误.根据牛顿第二定律，P中磁块下落的加速度小于Q中磁块下落的加速度，

因此下落时间更长，落至底部时速度较小，C正确，D错误.

6.（2013•海南物理，10,5分）（多选）如图所示，在______._______

水平光滑桌面上,两相同的矩形刚性小线圈分别叠|-Lr-L

左右

放在固定的绝缘矩形金属框的左右两边上，且每个小线圈都各有一半面积在金属

框内.在金属框接通逆时针方句电流的瞬间（）

A.两小线圈会有相互靠拢的趋势

B.两小线圈会有相互远离的趋势

C.两小线圈中感应电流都沿顺时针方向

D.左边小线圈中感应电流沿顺时针方向，右边小线圈中感应电流沿逆时针方向

6.BC电流接通瞬间，金属框周围磁场从无到有，且内强外弱，小线圈为阻碍磁

通量的增加而有向外运动的趋势，所以两小线圈会有相互远离的趋势，A错误，B

正确.根据磁场叠加，可知两侧小线圈中的磁场竖直向上，由楞次定律可知，两

侧小线圈感应电流都沿顺时针方向，C正确，D错误.

7.（2014・重庆理综，8,16分）某电子天平原理如图所示，E形磁铁的两侧为N极,

中心为S极，两极间的磁感应强度大小均为3,磁极宽度均为3忽略边缘效应，

一正方形线圈套于中心磁极，其骨架与秤盘连为一体，线圈两端C、。与外电路连

接.当质量为加的重物放在秤盘上时，弹簧被压缩，秤盘和线圈一起向下运动（骨

架与磁极不接触），随后外电路对线圈供电，秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置

并静止，由此时对应的供电电流/可确定重物的质量.已知线圈匝数为〃，线圈电

阻为R,重力加速度为g.问：

（1）线圈向下运动过程中，线圈中感应电流是从C端还是从。端流出？

（2）供电电流/是从。端还是从。端流入？求重物质量与电流的关系.

（3）若线圈消耗的最大功率为P,该电子天平能称量的最大质量是多少？

7.【解析】（1）线圈向下运动，线圈左、右两侧导线切割磁感线，根据右手定则,

判断出感应电流方向应当从C端流出.

⑵要通过供电使线圈恢复到未放重物时的位置，必须在线圈中产生向上的安培力

与物体重力平衡.根据左手定则，判断电流方向应当从。端流入.

BL

由F\=ing,FA=2“BIL,得m=~一"I

（3）设称量最大质量为tnp.

【答案】（1）从C端流出（2）从。端流入机=2警/

第❷步提能力

考向归纳

感应电流方向的判断►）

3©1（2014•海南物理，1,3分）如图，在一水平、固定的闭合导体.N

圆环上方，有一条形磁铁（N极朝上，S极朝下）由静止开始下落，.

磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，关于圆环中感应电流的方向LIs

/----、、

（从上向下看），下列说法正确的是（）（）

A.总是顺时针

B.总是逆时针

C.先顺时针后逆时针

D.先逆时针后顺时针

【解析】磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，则导体环中，先是向上的磁通量

增加，磁铁过中间以后，向上的磁通量减少，根据楞次定律，产生的感应电流方

向先顺时针后逆时针，C正确.选C.

□导学导考楞次定律是电磁感应中的重要内容，一般以选择题和与感应电动势

的计算结合的计算题形式出现.需要正确区分涉及的两个磁场（一是引起感应电流

的原磁场，二是感应电流的磁场）和两个电流（产生原磁场的原电流及感应电流）.

目楞次定设的推广及灵活应用►I

昌©2（2013•上海物理，11,3分）如图所示，通电导线MV与

单匝矩形线圈abed共面，位置靠近ab且相互绝缘.当MN

中电流突然减小时，线圈所受安培力的合力方向（）

b

A.向左B.向右

C.垂直纸面向外D.垂直纸面向里

【解析】解法1:当中电流突然减小时，单匝矩形线圈垂直纸面向里

的磁通量减少，根据楞次定律，线圈abed中产生的感应电流方向为顺时针方向，

由左手定则可知ab边与cd边所受安培力方向均向右，所以饯,圈所受安培力的合

力方向向右，B正确.选B.

解法2:由对楞次定律中“阻碍”的理解可知，当MN中电流突然减小而导致线圈

abed垂直纸面向里的磁通量减少时，线圈abed一定会有向右运动的趋势以“阻

碍”其磁通量的减少，所以其所受安培力的合力方向向右，B正确.选B.

0导学导考应用楞次定律定性分析电磁感应现象时，针对具体情景，有时利用

楞次定律的广义表述更为方便.感应电流的效果可能是阻碍磁通量的变化、阻碍

相对运动或阻碍回路面积的变化.

团固国国1.（2012•海南物理，5,3分）如图所示，一质量为m心上才了上

的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中y1

穿过.现将环从位置I释放，环经过磁铁到达位置II.设环经

过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为Ti和乃,重力加速L

度大小为g，则（）11

A.T\>mgyT2>mgB.Ti〈，ng,Ti<mg

C.T2VmgD.Ti<mg,Ti>mg

1.A金属圆环从位置I到位置II过程中，由楞次定律知，金属圆环在磁铁上端

时受力向上，在磁铁下端时受力也向上，则金属圆环对磁铁的作用始终向下，对

磁铁受力分析可知T2>mgtA正确.

2.（2015・上海松江区一模）如图所示，圆环形导体线圈〃

<一、IT

平放在水平桌面上，在。的正上方固定一竖直螺线管b,b〈一一〉P

二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图<二二>T

所示的电路.若将滑动变阻器的滑片尸向下滑动，下列

表述正确的是（）/____/

A.线圈。中将产生俯视顺时针方向的感应电流

B.穿过线圈。的磁通量减少

C.线圈。有扩张的趋势

D.线圈a对水平桌面的压力FN将增大

2.D当滑片P向下移动时滑动变阻器连入电路的电阻减小，由闭合电路欧姆定

律可知通过b的电流增大，从而判断出穿过线圈。的磁通量增加，方向向下，B

错误.根据楞次定律即可判断出线圈。中感应电流方向俯视应为逆时针,A错误.再

根据楞次定律“阻碍”含义的推广，线圈《应有收缩或远离b的趋势来阻碍磁通

量的增加，所以C错误，D正确.

3.（2015•江苏南京、盐城联考）（多选）航母一^一M--------R

上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现左・十一-右'

光滑绝缘杆

的.电磁驱动原理如图所示，当固定线圈「飞

上突然通过直流电流时，线圈端点的金属环L__||——

环被弹射出去.现在固定线圈左侧同一位置，先后放有分别用横截面积相等的铜

和铝导线制成形状、大小相同的两个闭合环，且电阻率"阳V。铝.闭合开关S的瞬

间（）

A.从左侧看环中感应电流沿顺时针方向

B.铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力

C.若将环放置在线圈右方，环将向左运动

D.电池正负极调换后，金属环不能向左弹射

3.AB线圈中电流为右侧流入，磁场方向为向左，在闭合开关的过程中，磁场变

强，则由楞次定律可知，环中感应电流由左侧看为顺时针，A正确.由于铜环的

电阻较小，故铜环中感应电流较大，故铜环受到的安培力要大于铝环的，B正确.若

将环放在线圈右方，根据“来拒去留”可得，环将向右运动，C错误.电池正负极

调换后，金属环受力仍向左，放仍将向左弹出，D错误.

模型方法归纳

感应电流方向的判定

1.利用楞次定律判定

适用范围：一切电磁感应现象.

步骤：①明确要研究的回路；②穿过回路的原磁场方向；③磁通量的变化（增或减）;

④利用楞次定律判断感应电流妁磁场方向（增反减同）；⑤利用安培定则判断感应电

流的方向.

2.利用右手定则判断，如图所示

适用范围：导体切割磁感线产生感应电流.

战骸，对楞次定律的“阻碍”含义的推广

1.感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因.

(1)阻碍原磁通量的变化

d增加，B感与反反向

增反减同

0减小，8客与同向

适用于单向磁场问题，如回路中有两个方向的磁场不再适用.

(2)阻碍相对运动

［靠近:

来拒去留彳、一由

〔如离:

(3)使回路面积有扩大或缩小的趋势

。增大,面积减小

增缩减扩t减小，

面积增大

同样适用于单向磁场问题.

如图所示，大线圈中有两个方向的磁场，当电流/增大时，大发圈将扩大使磁通量

两方向抵消更多一些，阻碍磁通量增大.

2.对楞次定律阻碍结果的分析

阻碍并不是阻止，磁通量该增加还增加，该减小还减小，只是“延缓”其增大或

减小的速度.

3.二次感应问题的分析

如图所示，尸。在外力作用下运动，将如何运动？

可能情况有以下几种：

(l)PQ匀速运动，产生电流恒定，铁芯中的磁通量不变，MN处无感应电流，MN

静止.

(2)P。向右加速运动或向左减速运动时，铁芯中的磁通量向上增加或向下减少，上

面线圈中感应电流的磁场应向下，根据右手定则可知MN中的电流向上，再利用

左手定则可以判断MN向左运动.

(3)同理可以得出，PQ向右减速或向左加速运动时，MN向右运动.

第E1步过模拟

1.(2015•四川绵阳第二次诊断)如图所示，AOC是光滑的金属A\..

导轨，电阻不计，AO沿竖直方向，OC沿水平方向；PQ是金

属直杆，电阻为R几乎竖直斜靠在导轨AO上，由静止开始\•••

在重力作用下运动，运动过程中P、Q端始终在金属导轨AOC/..「

±；空间存在着垂直纸面向外的匀强磁场，则在尸。杆从开始滑动到P端滑到OC

的过程中，中感应电流的方向()

A.始终是由「一。

B.始终是由QfP

C.先是由P-Q,后是由QfP

D.先是由Q-P,后是由P-Q

1.C在PQ杆滑动的过程中，△PO。的面积先增大后减小，穿过APOQ的磁通

量先增加后减少，根据楞次定律可知，感应电流的方向先是由尸一Q，后是由QfP.C

正确.

2.(2015•陕西西安第一次联考)如图所示，绕在铁芯上的线()]]]]：)力)

圈与电源、滑动变阻器和开关组成闭合回路.在铁芯的右端套有一个表面绝缘的

铜环A不计铁芯和铜环A之间的摩擦，则下列情况中铜环A会向右运动的是（）

A.线圈中通以恒定的电流

B.通电时，使滑动变阻器的滑片尸向右匀速移动

C.通电时，使滑动变阻器的滑片P向左加速移动

D.将开关突然断开的瞬间

2.C当线圈中通有恒定电流时，铜环中磁通量不变，其中没有感应电流，铜环

不受安培力作用，A错误.通电时，当滑动变阻器的滑片P向右匀速移动时，线

圈中电流逐渐减小，通过铜环的磁场方向向右，且逐渐减小，铜环向左运动，B

错误.通电时，当滑动变阻器的滑片P向左加速移动时，线圈中电流增大，产生

磁场增强，通过铜环向右的磁通量增加，铜环向右运动，C正确.将开关突然断开

的瞬间，铜环中的磁通量减少，向左运动，D错误.

3.（2014・湖南怀化三模）如图所示，几位同学在

做“摇绳发电”实验：把一条长导线的两端连在

一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合回皿'

路.两个同学迅速摇动这段“绳”.假设图@

中情景发生在赤道，地磁场方向与地面平行，由

南指向北.图中摇“绳”同学是沿东西方向站立JBiw

的，甲同学站在西边，手握导线的A点，乙同学站在东边，手握导线的B点，则

下列说法正确的是（）

A.当“绳”摇到最高点时，“绳”中电流最大

B.当“绳”摇到最低点时，“绳”受到的安培力最大

C.当“绳”向下运动时，“绳”中电流从A流向8

D.在摇“绳”过程中，A点电势总是比8点电势高

3.C当“绳”摇到最高点和最低点时，绳转动的速度与地磁场方向平行，不切

割磁感线，感应电流最小，绳受到的安培力也最小，A、B错误.当“绳”向下运

动时，地磁场向北，根据右手定则判断可知，“绳”中电流从4流向8,C正确.在

摇“绳”过程中，当“绳”向下运动时，“绳”中电流从A流向B,A点相当于电

源的负极，8点相当于电源的正极，则A点电势比B点电势低；当“绳”向上运

动时，“绳”中电流从8流向A,8点相当于电源的负极，A点相当于电源的正极,

则8点电势比A点电势低，D错误.

4.（2015•上海黄浦区二模）如图所示，两个闭合正方形线框4、||

8的中心重合，放在同一水平面内.当小线框4中通有不断增7

大的顺时针方向的电流时，对于线框下列说法中正确的是

（）

A.有顺时针方向的电流且有收缩的趋势

B.有顺时针方向的电流且有扩张的趋势

C.有逆时针方向的电流且有收缩的趋势

D.有逆时针方向的电流且有扩张的趋势

4.D小线框A中通有不断增大的顺时针方向的电流时，由右手螺旋定则可知，

电流的磁场向里且逐渐增大；由楞次定律可知，磁场增大时，感应电流的磁场与

原磁场的方向相反，所以感应电流的磁场方向向外，感应电流的方向为逆时针方

向；线框A外的磁场的方向与线框A内的磁场的方向相反，当线框A内的磁场增

强时，线框8具有面积扩张的趋势，D正确.

5.（2015・广东佛山检测）（多选）如图所示，某同学在电磁炉O

面板上竖直放置一纸质圆筒，圆筒上套一环形轻质铝箔，厂

电磁炉产生的交变磁场的频率、强度及铝箔厚度可以调

节.现给电磁炉通电，发现铝箔悬浮了起来.若只改变其

中一个变量，则（）

A.增强磁场，铝箔悬浮高度将不变

B.铝箔越薄，铝箔中产生的感应电流越大

C.增大频率，铝箔中产生的感应电流增大

D.在刚接通电源产生如图磁场的瞬间，铝箔中会产生如图所示的电流

5.CD铝箔悬浮了起来,是由于磁场的变化,铝箔中产生感应电流,受到安培力.当

磁场增强时，铝箔中的感应电流增大，则安培力增大，那么高度会升高，使其周

围的磁场会变弱，导致安培力变小，仍与重力平衡，A错误.根据电阻定律R=p/

铝箔越薄，S越小，则电阻越大，再由/=半，可知，感应电流越小，B错误•当

增大频率，导致磁场的变化率变大，则感应电动势增大，那么感应电流增大，C

正确.在刚接通电源产生如图磁场的瞬间，根据楞次定律“增反减同”，可知，铝

箔中会产生如图所示的电流，D正确.

方点g法拉第电磁感应定律自感““八_

第H步人试真题

1.（2016•江苏物理，6,4分）（多选）电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体

附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大

后传送到音箱发出声音，下列说法正确的有（）

A.选用铜质弦，电吉他仍能正常工作

B.取走磁体，电吉他将不能正常工作

C.增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势

D.弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化

1.BCD由于铜质弦不能被磁化，振动时不能产生变化的磁场，线圈中不能产生

感应电流，因此电吉他不能正常工作，A错误.取走磁体，没有磁场，金属弦不

能被磁化，弦振动时不能产生变化的磁场，线圈不能产生感应电流，电吉他就不

能正常工作，B正确.增加线圈的匝数，由法拉第电磁感应定律可知，线圈中的感

应电动势会增大，C正确.弦振动过程中，线圈中的磁场方向不变，但磁通量一会

儿增大，一会儿减小，产生的感应电流方向不断变化，D正确.

2.（2016•北京理综，16,6分）如图所示，匀强磁场中

有两个导体圆环。、b,磁场方向与圆环所在平面垂

直.磁感应强度B随时间均匀增大.两圆环半径之比

为2：1,圆环中产生的感应电动势分别为E.和后.不

考虑两圆环间的相互影响.下列说法正确的是（）

A.Ea：氏=4：1,感应电流均沿逆时针方向

B.Ea：瓦=4：1,感应电流均沿顺时针方向

C.Ea：Eb=2：1,感应电流均沿逆时针方向

D.Ea：Eb=2：1,感应电流均沿顺时针方向

2.B原磁场方向向外，当磁场均匀增大时，在圆环中产生与原磁场方向相反的

感应磁场，由右手定则可知感应电流的方向为顺时针，由法拉第电磁感应定律得E

A0\BAB.,

=ti△/—A/S—△/*冗/，故Ea：Eb=4：1,B正确.

3.（2016•浙江理综，16,6分）如图所示，a、b两个闭合

正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为匝，边长l0x

10a4x

=3lb,图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应

强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，贝心)

A.两线圈内产生顺时针方向的感应电流

B.a、8线圈中感应电动势之比为9：1

C.a、6线圈中感应电流之比为3：4

D.〃、b线圈中电功率之比为3：1

3.B根据楞次定律可判断，感应电流为逆时针方向，A错误.根据七=〃不・5

IE

可知Ea：Eb=Sa：Sb=9：1,正确.根据R=。丁知Ra：&=3：1,又/=方，

BS板K

所以/.：Ib=3：1,C错误.根据P=E/可知尸a：Pb=27：1,D错误.

4.（2016•全国II,20,6分）（多选）法拉第圆盘发电机的示意图如图所示.铜圆盘安

装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触.圆盘处于方向竖

直向上的匀强磁场8中.圆盘旋转时关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是

（）

b

R

T

A.若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定

B.若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿。到b的方向流动

C.若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化

D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2

倍

4.AB法拉第圆盘相当于无数根辐条做切割磁感线运动，若圆盘顺时针转动，根

据右手定则可知电流在圆盘上流向圆心，在外电路由。流向4B正确.圆盘转动

方向不变，电流方向也不会发生改变，C错误.产生的感应电动势大小£=

批3,可知，若切不变，则£不变，A正确.当口变为原夹的2倍时，E、/也

会变为原来的2倍，根据可知，热功率变为原来的4倍，D错误.

5.（2015.新课标全国H,15,6分）如图所示,直角三角形金属框3

放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为8,方向平行于/边给______c

向上，当金属框绕他边以角速度①逆时针转动时，a、b、c三点/

的电势分别为“、Ub、已知命边的长度为/.下列判断正确的/18

是（）V

A.Ua>Uc,金属框中无电流：

B.Ub>UCy金属框中的电流方向沿

C.Ubc=—^Bp^f金属框中无电流

D.1]睢=押3,金属框中电流方向沿4-。人。

5.C由于磁感应强度方向始终与帅边平行，通过金属框的磁通[A7。

量始终为零，金属框中无电流，B、D错误.对机,边，如图所示，/

由右手定则可得Uc>”；对这边，如图所示，由右手定则可得/

Uac=Ubc=—^BpA错误，C正确.a\

6.（2015•海南物理，2,3分）如图所示，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应

强度方向垂直，当它以速度。沿与棒和磁感应强度都垂直的方XXXXX

向运动时，棒两端的感应电动势大小为£；将此棒弯成两段长XXX/X

f•o-►v

度相等且相互垂直的折线，置于与磁感应强度相垂直的平面XXX、XX

XXXXX

内，当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度。运动时，棒两

端的感应电动势大小为，，则一丁等于（）

A.；B.当C.1D.也

6.B设金属棒长度为/,匀强磁场的磁感应强度为3,根据电磁感应定律得£=

BE金属棒弯折后，切割磁感线运动的有效长度变为半/,故"=乎3上.因此£一=

-V,B正确.

7.（2014•安徽理综，20,6分）英国物理学家麦克斯韦认为，

磁场变化时会在空间激发感生电场.如图所示，一个半径

为r的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁

场B,环上套一带电荷量为十q的小球.已知磁感应强度8

随时间均匀增加，其变化率为公若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作

用力所做功的大小是（）

A.0B./qkC.2nPqkD.npqk

£电动势

7.D由法拉第电磁感应定律得E电动势一兀产鼠W—出"一271rx

=nrqkfD正确.

8.（2013•新课标全国I,17,6分）如图所示，在水平

AAb

面（纸面）内有3根相同的均匀金属棒讹和三」

其中必、。。在。点接触，构成“V”字形导轨.空间QW

存在垂直于纸面的均匀磁场.用力使MN向右匀速运

c

动，从图示位置开始计时，运动中MN始终与/bac'V

的平分线垂直且和导轨保持良好接触.下列关于回路中电流i与时间，的关系图线，

可能正确的是（）

匚匕上1

0t0t0t0r

ABCD

8.A设金属棒单位长度的电阻为R）,匀速运动的速度为。Abac为20,t时亥1」金

属棒切割磁感线的有效长度/=2stan0,组成闭合回路的总电阻R=

e+onan夕卜o=2"Ro[^一+1a11电动势e=6/o=26o2/tan

Bvtan°

不为恒量，A正确.

6

9.（2014.新课标全国I,18,6分）如图甲所示，线圈cd绕在同一软铁芯上,

在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间电压如图乙所示.己知线

圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈中电流随时间变化关

系的图中，可能正确的是（）

△S△B△/

9.C由法拉第电磁感应定律得又B—I,故~Z70c仄70c日

由题图乙可知i—f图象中的斜率应不为0,且在0~0.5s、0.5〜1.5s、1.5〜2.5s

各段时间内斜率不变.分析图象可知，只有C正确.

•全国分)如图,两条相距/的光M

10.(2016in,25,20金属棒、>XXXXX

1______

滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内，其左端接JXXXXX

|XXXXX

一阻值为R的电阻；一与导轨垂直的金属棒置于两导。倒。>XXXX,X

、/XX/1

、j-〃

[XXXX,X

轨上；在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为5的区

IXXXXX

域，区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场，磁感应N

强度大小与随时间/的变化关系为Bi=kl,式中k为常量；在金属棒右侧还有一

匀强磁场区域，区域左边界MN(虚线)与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为创，

方向也垂直于纸面向里.某时刻，金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始

向右运动，在於时刻恰好以速度加越过肪V,此后向右做匀速运动.金属棒与导

轨始终相互垂直并接触良好，它们的电阻均忽略不计.求：

(1)在t=0到时间间隔内，流过电阻的电荷量的绝对值；

(2)在时刻穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小.

10.【解析】在金属棒未越过MN之前，，时刻穿过回路的磁通量勿="5①

设在从，时刻到f+△1的时间间隔内，回路磁通量的变化量为△流过电阻R

的电荷量为△夕.由法拉第电磁感应定律有

△①

②

由欧姆定律有③

由电流的定义有，=黑④

联立①②③④式得I△0=无△/⑤

由⑤式得，在1=0到/=/o的时间间隔内，流过电阻R的电荷量q的绝对值为⑷

=誓⑥

(2)当，时，金属棒已越过MN.由于金属棒在MN右侧做匀速运动，有/=F©

式中，/是外加水平恒力，尸是匀强磁场施加的安培力.设此时回路中的电流为/,

F的大4、为F=Bu〃⑧

此时金属棒与之间的距离s=vo(t-to)⑨

匀强磁场穿过回路的磁通量6=Bols⑩

回路的总磁通量①[=»+»'⑪

式中，。仍如①式所示，由①⑨⑩⑪式得，在时刻«，>小)穿过回路的总磁通量办

=Bolvo(t—to)+kSt⑫

在/到/+△/的时间间隔内，息磁通量的改变量

△d>t=(Bolvo+^S)△/⑬

由法拉第电磁感应定律得，回路感应电动势的大小

由欧姆定律有/=小⑮

联立⑦⑧⑬⑭⑮式得了=(Bo加o+⑯

【答案】(1)内,(2)BolvoQ—to)+kSh(BMvo+kS)胃

第❷步提能力

考向归纳

法拉第电磁感应定很及其应用

口©1(2015・重庆理综，4,6分)如图所示为无线充电技术中使

用的受电线圈示意图，线圈匝数为〃，面积为S.若在人到/2时

间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度

大小由Bi均匀增加到&,则该段时间线圈两端。和〃之间的

电势差3〃一(ph()

l生"S(B2—B\)

A.恒为…

,,J—4八K〃S(B2—B1)

B.从。均匀变化到…

nS(B2—BT)

C.恒为

t2-t\

nS(&-Bi)

D.从0均匀变化到

t2-t\

〃△0nS（B。—B\）

【解析】根据£=一不7，△0=（B2一用）S,知E=-------,根据楞次定

律可判断电流由〃流向从电源内部由低电势流向高电势，所以”>0“，A、B错

误.磁感应强度均匀增加，产生恒定电动势，C正确，D错误.选C.

导体切割类感应电动势的计算>）

口©2（2015•安徽理综，19,6分）如图所示，"cd为水平放置的平行“---”形光

滑金属导轨，间距为/,导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场、磁感应强度大小为

B,导轨电阻不计.已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成。角，单位长度的电阻为

r,保持金属杆以速度P沿平行于cd的方向滑动（金属杆滑动过程中与导轨接触良

好），贝乂）

?M/a

xxxxx

xxxx/xxx

/X>v

xx>c/xxxx

X/Xxxx

3~d

A.电路中感应电动势的大小为一笠

B.电路中感应电流的大小为刖s；0

C.金属杆所受安培力的大小为11"

D2/-.2

D.金属杆的热功率为「~~

rsin8

【解析】当杆滑动时，动生也动势E=5勿，A错误.金属杆长为一.‘4,所以金

sinC7

属杆的电阻R=1J,由欧姆定律可知8,B正确.安培力F=~^

sin6Krsin0

D2/7，历2（nQ

=—,C错误.金属杆的热功率尸=/2R=——-——,D错误.选B.

□导学导考产生感应电流的导体在磁场中受到安培力的作用，此类问题往往跟

力学问题联系在一起，解题时涉及楞次定律、右手定则、左手定则和牛顿运动定

律的应用.一定要先分清左手定则、右手定则、安培定则，再根据具体情况选用

力的平衡条件或牛顿运动定律解答.

自感现象的理解和分析

门阿3(2015・盐城中学学情检测)(多选)如图所示，L是自

感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零.A和B

是两个完全相同的灯泡，则下列说法中正确的有()

A.当开关S闭合瞬间，A、B两灯同时亮，最后B灯熄

灭

B.当开关S断开瞬间，A、B两灯同时熄灭

C.当开关S断开瞬间，。点电势比8点电势低

D.当开关S断开瞬间，流经灯泡B的电流由。到人

【解析】开关S闭合瞬间，线B1L对电流有阻碍作用，则相当于灯泡A与B串

联，因此同时亮，且亮度相同，稳定后B被矩路炮灭，A正确.当开关S断开后，

A马上熄灭，由于自感，线圈中的电流慢慢减小，其相当于电源，左端为高电势，

与灯泡B构成闭合回路放电，流经灯泡B的电流由a到b,B闪一下再熄灭，D

正确，B、C错误.选AD.

®导学导考解答自感问题的核心是理解“通过线圈的电流瞬间不变”.处理自

感问题的技巧是通电瞬间自感线圈相当于断路，断电瞬间自感线圈相当于电源.

模型方法归纳

质图，应用法拉第电磁感应定律解题的一般步骤

(1)分析穿过闭合电路的磁场方向及磁通量的变化情况.

(2)利用楞次定律确定感应电流或感应电动势的方向.

(3)灵活选择法拉第电磁感应定律的不同表达形式列方程求解.

注意：感应线圈相当于电源，在电源内部电流由负极流到正极，在外电路电流由

正极经电阻流到负极.

质愍，求感应电动势大小的五种类型及对应解法

,△①

(1)磁通量变化型：

(2)磁感应强度变化型：E=nS—

(3)面积变化型：E=nB—

(4)平动切割型：E=Blvsin0

①。为/与。的夹角.

②/为导体切割磁感线的有效长度：首尾相连在垂直速度方向的分量.

③。为导体相对磁场的速度.

(5)转动切割型：E=Blv=^Bl2^

E□国，求感应电动势的4种常见模型

研究对象情景图表达式

/XXx\^

回路△①

XXXE=F

(不一定闭合)\x^x^x/

/

XxVx

一段直导线(或等效成直导线)zPE=Blvsin9

XX初X

r

XXXX

XXXX

绕一端转动的导体棒3

x。，乂2,

XXXX

J

___

a._____fte=nBSco-

绕