高考物理-与大学物理接轨的一类电磁学试题的及求解

电磁感应试题一直是高中物理中的热点和难点，而电磁感应规律的表达又离不开磁通量的概念。所以，我们在教学中必须重视磁通量的计算。另外，还要搞清楚“全磁通”。全磁通（或磁通量匝数）是指通过一多匝线圈每匝的磁通量总和。全磁通在概念上与磁通量是相通的，单位一样，区别仅在于全磁通是所有匝的磁通量之和。一、什么是全磁通？全磁通是指通过一多匝线圈每匝的磁通量总和。在电磁学中，线圈的磁通量是一个重要的物理量，它与线圈中的电流密切相关。当电流通过线圈时，会在线圈周围产生磁场，磁场的强度与线圈中的电流成正比。而线圈中的磁通量则是磁场强度在线圈面积上的积分，全磁通则是通过线圈每匝的磁通量总和。二、全磁通的计算公式

全磁通的计算公式为Φ=nBScosθ，其中：Φ代表全磁通；n代表线圈匝数；B代表磁场强度；S代表线圈面积；θ代表磁场对线圈的入射角。当磁场与线圈垂直时，θ为0度；当磁场与线圈平行时，θ为90度。三、全磁通的应用全磁通在电磁学中有着广泛的应用。例如，在变压器中，通过改变线圈的匝数比可以改变变压器的变比，从而实现电压的升降。而在电机中，线圈中的电流会产生磁场，磁场与转子中的磁场相互作用，从而产生转矩，驱动电机运转。总之，全磁通是电磁学中一个重要的物理量，它与线圈中的电流密切相关，具有广泛的应用价值。【结语】全磁通是通过一多匝线圈每匝的磁通量总和，它在电磁学中有着广泛的应用。这里介绍了全磁通的计算公式及其应用，希望能够帮助大家更好地理解和应用全磁通。题目一．将滑动变阻器的导线拆下围成如图所示的线圈，其中大圆的面积为S1，小圆的面积均为S2，将线圈放入垂直纸面向外的匀强磁场B中，则此时通过线圈磁通量为A．BS1

B．5BS2C．BS1+5BS2

D．BS1﹣5BS2

本试题来源没查到，答案应该是选C。题目二．将一根绝缘硬质细导线顺次绕成如图所示的线圈，其中大圆面积为S1，小圆面积均为S2，垂直线圈平面方向有一随时间t变化的磁场，磁感应强度大小B=B0+kt，B0和k均为常量，则线圈中总的感应电动势大小为（）A．kS1

B．5kS2

C．k(S1﹣5S2)

D．k(S1+5S2)

【答案】D【难度】0.65【来源】2022年新高考河北物理高考真题。这道高考题是参考大学物理习题命制的。【知识点】由B-t图象计算感生电动势的大小【详解】由法拉第电磁感应定律可得大圆线圈产生的感应电动势

由线圈的绕线方式和楞次定律可得大、小圆线圈产生的感应电动势方向相同，故线圈中总的感应电动势大小为

故D正确，ABC错误。故选D。题目三．一根带有绝缘皮的硬质长细导线顺次绕成如图所示的线圈，线圈中大圆、小圆在同一平面内且相切，其中大圆的面积为S1，小圆的面积均为S2。垂直线圈平面方向有一随时间t变化的匀强磁场，磁感应强度大小随时间t的变化规律为B=B0+kt，B0和k均为常量且k>0。则线圈中总的感应电动势大小为（）【答案】C【难度】0.65【来源】2023届湘豫名校联考高三下学期5月第三次模拟考试理综物理试题、2024届贵州省名校协作体高三下学期三模考试物理试题、2023届北京市海淀八模高三下学期理综模拟测试理综物理试题（一）。

【知识点】已知磁感应强度随时间的变化的关系式求电动势【详解】由法拉第电磁感应定律可得大圆线圈产生的感应电动势由线圈的绕线方式和楞次定律可得大、小圆线圈产生的感应电动势方向相反，所以线圈中总的感应电动势大小为故选C。题目四．将一根绝缘硬质细导线顺次绕成如图所示的线圈，其中大圆面积为S1，小圆面积为S2，不规则形状的面积为S3，垂直线圈平面方向有一随时间t变化的磁场，磁感应强度大小B=B0+kt，B0和k均为大于零的常量。则线圈中总的感应电动势大小为（）A．k(S3﹣S2)

B．k(S3+S1﹣S2)

C．k(S3﹣S1﹣S2)

D．k(S3+S2﹣S1)

【答案】B【难度】0.65

【来源】2023届湖北省新高考联盟高三下学期普通高等学校招生全国统一考试模拟物理试题（三）【知识点】法拉第电磁感应定律的表述和表达式【详解】按线圈绕向可以将线圈分成两部分，不规则部分和大圆部分产生的感应电动势叠加，大小为小圆部分产生的感应电动势的方向与不规则部分产生的感应电动势相反，大小为故选B。题目五．将四根绝缘硬质细导线顺次绕成如图甲、乙、丙、丁的线圈，其中大圆面积均为S1，小圆面积均为S2，垂直线圈平面有一向外的随时间t变化的磁场。磁感应强度大小B=B0+kt，B0和k均为大于0的常量，下列说法正确的是（）A．甲图的大圆中感应电流方向沿逆时针方向B．乙图的大圆和小圆总电动势为k(S1﹣S2)

C．丙图的大圆和小圆总电动势为k(S1﹣S2)

D．丁图的大圆和小圆所受安培力的合力不为零【答案】B【难度】0.65【来源】浙江省Z20名校联盟2022-2023学年高三上学期第二次联考物理试题、江西省七彩联盟2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷、2023年高考物理模拟预热卷全国卷。【知识点】通电导线在磁场中的作用力方向、增反减同、已知磁感应强度随时间的变化的关系式求电动势【详解】AB．根据楞次定律和甲乙两图中的绕线方式可判断，甲乙两图中大圆和小圆中产生的感应电流、感应电动势方向均相反，实际线圈中感应电流方向应以大圆中感应电流方向为准，甲图的大圆中感应电流方向为顺时钟方向，大圆和小圆总电动势为两电动势之差故A错误，B正确；C．根据楞次定律和丙