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文档简介
专题11电磁感应
目录
第一部分风向速递洞察考向,感知前沿
第二部分分层突破固本培优,精准提分
A组·保分基础练
题型01楞次定律法拉第电磁感应定律的应用
题型02电磁感应的图像问题
题型03电磁感应的电路问题
B组·抢分能力练
第三部分真题验证对标高考,感悟考法
1.如图所示,正方形线圈MNPQ边长为1m,共10匝,其内部存在一垂直纸面向里的正方形磁
B
场,磁场的边长为0.5m,磁感应强度逐渐增大且变化率0.2T/s,已知线圈的总电阻为4Ω,那么线
t
圈中产生的感应电流为()
A.I0.0125A,方向逆时针B.I0.125A,方向逆时针
C.I0.05A,方向顺时针D.I0.5A,方向顺时针
【答案】B
【解析】由法拉第电磁感应定律可知线圈中产生的感应电动势的大小为
B
EnnS100.20.52V0.5V
tt
E0.5
由欧姆定律可得感应电流的大小为IA0.125A
R4
由楞次定律可知感应电流的方向为逆时针方向。故选B。
2.空间中有一平行于纸面放置的正方形线框,以其对角线所在直线MN为界,左右两侧分别存
在着方向垂直于纸面向里和向外的匀强磁场B1和B2,如图所示。若两者的磁感应强度大小随时间变化的规
律分别为B1=k1t,B2=k2t(k1、k2后均为常量,且满足k1>k2>0)。规定顺时针方向为正方向,则线框中电流
随时间变化的关系图像可能正确的是()
A.B.
C.D.
【答案】B
SS
【解析】设磁通量向里为正,则穿过线圈的磁通量(BB)(kk)t0
122122
S
可知E(kk)
t122
可知感应电动势不变,线圈中的感应电流不变;穿过线圈的磁通量向里增加,根据楞次定律可知,感
应电流的方向为逆时针方向(负方向)。故选B。
3.公路上很多地方都安装了“电子眼”,“电子眼”对违法超速车辆进行抓拍,目前普遍使用的一
款“电子眼”是一套利用电磁感应制成的交通监测设备。如图所示,在公路的下方相隔距离L埋设了两个通
电线圈,当车辆经过通电线圈上方时,回路中会产生变化的电流信号,两个变化的电流信号的时面差即为
车通过两线圈的时间,如果时间小于某一值t,“电子眼”就启动拍摄功能,将该车的车牌和经过的时间上传
到电脑系统。设某路段上l=50m,t=1.5s。现一辆小车以90km/h的速度匀速驶过该路段,则下列说法正
确的是()
A.车辆经过地面线圈时引起“电子眼”抓拍是电流的磁效应的结果
B.车速越大,线圈中电流的变化越小
C.这辆小车会被抓拍
D.该路段的限速为120km/h
【答案】D
【解析】A.“电子眼”的工作原理是电磁感应现象,故A错误;
B.车速越大,车辆经过线圈的时间越短,磁通量的变化量与所用时间的比值越大,则根据法拉第电磁
E
感应定律可得感应电动势越大,则根据I可得线圈中电流的变化越大,故B错误;
R
l50
C.其中v90km/h25m/s,车经过两线圈的时间为ts2s1.5s
v25
不满足时间小于某一值t,则这辆小车不会被抓拍,故C错误;
l50
D.该路段的限速为v限速m/s120km/h,故D正确。故选D。
t1.5
4.(2025·北京丰台·二模)利用电磁学原理能够方便准确地探测地下金属管线的位置、走向和
埋覆深度。如图所示,在水平地面下埋有一根足够长的走向已知且平行于地面的金属管线,管线中通有正
i
弦式交变电流。已知电流为i的无限长载流导线在距其为r的某点处产生的磁感应强度大小Bk,其中k
r
为常数,r大于导线半径。在垂直于管线的平面上,以管线正上方地面处的O点为坐标原点,沿地面方向为
x轴方向,垂直于地面方向为y轴方向建立坐标系。在x轴上取两点M、N,y轴上取一点P。利用面积足
够小的线框(线框平面始终与xOy平面垂直),仅通过测量以下物理量金属管线截面无.法.得到管线埋覆深
度h的是()
A.M、N的距离,线框在M、N两点水平放置时的感应电动势
B.O、P的距离,线框在O、P两点竖直放置时的感应电动势
C.O、M的距离,线框在M点水平放置和竖直放置时的感应电动势
D.O、M的距离,线框在M点感应电动势最大时与水平面的夹角
【答案】A
i
【解析】由题意知Bk
r
设电流iImsint(Im为电流最大值)
kI
在距离管线为r处,磁感强度Bmsint
r
当线圈放在O、P位置,线圈竖直放置时,线圈平面与磁场方向垂直,在O位置产生的感应电动势
ΔBkIScost
ESm
OΔth
BkImScost
在P点产生的感应电动势EPS
thyP
设M点到坐标(xM,0)线框放在M点时,当线圈竖直放置时,线框平面与半径方向夹角为,如图
所示
h
cos
则22
hxM
BkIShcost
m
感应电动势EMScos22
thxM
kIShcost
m
同理N点的感应电动势EN22
hxN
当线圈水平放置在M、N位置时,线圈平面与磁场之间的夹角为,在M点产生的感应电动势
BkISxcost
mM
EMSsin22
thxM
kISxcost
mN
在N点产生的感应电动势EN22
hxN
Ex
MM
A.若已知线框在M、N两点水平放置时的感应电动势EM和EN,可以求得
ENxN
如果已知xNxMd
可以求得xM,xN的值,但无法求得h,A正确;
Eh
O
B.若已知线框在O、P两点竖直放置时的感应电动势EO,EP,可以求得
EPhyp
如果再知道O、P的距离yP,可求得h值,B正确;
Eh
M
C.若知道线框在M点水平放置和竖直放置时的感应电动势EM和EM,可以求得
EMxM
若再知道O、M的距离xM,可以求得h值,C正确;
h
D.若线框在M点感应电动势最大时与水平面的夹角,线圈方向与半径方向相同,可求的tan
xM
若再知道O、M的距离xM,可以求得h值,D正确。故无法求得管线深度的为A。
5.光滑水平面上两相同正方形金属线框1、2以相同初速度进入两个不同匀强磁场区域,最后离
开磁场,俯视图如图所示。线框边长为L,磁场区域Ⅰ宽度d12L,磁感应强度大小为B1,方向竖直向下;
磁场区域Ⅱ宽度d2L,磁感应强度大小为B2,方向竖直向上,B2B1。两线框运动方向均与磁场边界垂
直,忽略两线框间的影响。下列说法正确的是()
A.进入磁场时,两线框中的电流方向相同
B.完全进入磁场时,线框1的速度等于线框2的速度
C.线框1产生的总焦耳热小于线框2产生的总焦耳热
D.离开磁场前瞬间,线框1的加速度大于线框2的加速度
【答案】C
【解析】A.进入磁场时,根据右手定则可知,线框1的感应电流为逆时针方向,线框2的感应电流为
顺时针方向,故A错误;
B.完全进入磁场时,对线框1,根据动量定理可得B1LItmv1mv0
EBLvB2L3
其中BLItBLtBL1t1
11R1RR
B2L3
可得vv1
10mR
B2L3
同理对线框2,可得vv2
20mR
由于B2B1,可得v1v2,即线框1的速度大于线框2的速度,故B错误;
23
B1L
C.根据B选项分析,设线框1离开磁场前瞬间的速度大小为v1,根据动量定理可得2mvmv
R10
B2L3
可得vv21
10mR
B2L3
同理可得线框2离开磁场前瞬间的速度大小为vv22
20mR
由于B2B1,可得v1v2,可知穿过磁场过程,线框1的动能减小量小于线框2的动能减小量,根据
能量守恒可知,线框1产生的总焦耳热小于线框2产生的总焦耳热,故C正确;
B2L3
BL(v21)
D.离开磁场前瞬间,对线框1有EBLv10
I111mR
1RRR
B2L3
B2L2(v21)
则线框1的加速度大小为BIL10
a11mR
1mmR
B2L3
B2L2(v22)
同理可得线框2的加速度大小为BIL20
a22mR
2mmR
2323
B1LB2L
由于B2B1,则有v2v2,无法比较线框1的加速度与线框2的加速度的大小关系,
0mR0mR
故D错误。故选C。
01楞次定律法拉第电磁感应定律的应用
1.(2025·北京三十五中·三模)如图所示,线圈A和线圈B绕在同一个铁芯P上,线圈B连接一电流表。
下列选项正确的是()
A.若A接通一直流电源瞬间,电流表中有电流通过
B.若A接通一直流电源瞬间,A、B线圈相互吸引
C.若A接一正弦交流电源,电流表中无电流通过
D.若A接一正弦交流电源,A和B中的磁场始终反向
【答案】A
【解析】AB.若A接通一直流电源瞬间,通过线圈的磁通量变大,根据楞次定律可知,电流表中有电
流通过,线圈A、B相互排斥,故A正确,B错误;
CD.若A接一正弦交流电源,线圈B中有磁通量变化,所以电流表中有电流通过,A和B中的磁场
有时相同,有时反向,故CD错误。故选A。
2.(2025·北京石景山·一模)近场通信(NFC)器件应用电磁感应原理进行通讯,其天线类似一个压平的
线圈。设每匝线圈面积为S,共有n匝。若磁场垂直纸面向里通过此线圈且均匀增加,磁感应强度随时间的
变化率为k,则线圈中产生感应电动势的大小和感应电流的方向分别为()
A.nkS,顺时针B.kS,顺时针
C.nkS,逆时针D.kS,逆时针
【答案】C
【解析】根据楞次定律可知线圈中的感应电流为逆时针,根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势为
B
EnSnkS故选C。
t
3.(2025·北京市大兴精华学校·三模)北京某中学的教室有一朝南的合金窗,教室所处地磁场的磁感应强
度水平分量大小为B,方向垂直于窗户平面且指向室内。窗的窗扇竖直边长为L1,水平边长为L2,一学生
在教室内将封闭的窗扇向外推开60的过程用时为t。对该过程判断正确的是()
A.通过窗扇的磁通量大小在不断增大
BLL
B.窗扇的平均感应电动势大小为E12
2t
C.从学生视角,窗扇产生顺时针方向的电流
D.推窗过程中电能转化成机械能
【答案】B
【解析】A.通过窗扇的磁通量大小在不断减小,选项A错误;
BLLBLLcos60BLL
B.窗扇的平均感应电动势大小为E121212,选项B正确;
tt2t
C.根据楞次定律可知,从学生视角,窗扇产生逆时针方向的电流,选项C错误;
D.推窗过程中机械能转化成电能,选项D错误。故选B。
4.(2025·北京北大附中·三模)2025年,中国环流三号(HL-3)实现更高参数的稳态运行,等离子体温度
突破1.5亿摄氏度,并成功延长高约束模式(H-mode)的持续时间,向未来聚变电站工程化迈出关键一步。
可控核聚变的磁约束像一个无形的管道,将高温等离子体束缚在其中,通过电磁感应产生的涡旋电场给等
离子体加速,使其达到核聚变的点火温度。可以做一些简化后的模拟计算:半径为r的环形光滑管道处于垂
直纸面向里、随时间均匀增大的匀强磁场中,磁感应强度的变化规律为Bkt,其中k为常数且k0,如图
乙所示。t0时刻,一个质量为m、电荷量为q的微粒,从静止开始被涡旋电场加速,t时刻与一个静止
的中性粒子m0相撞,并结合在一起,电荷量不变。在计算过程中均不考虑重力。以下正确的是()
A.管道内产生的涡旋电场强度增大
B.带正电微粒被涡旋电场加速后在磁场中的旋转方向是顺时针
krqt
C.碰前瞬间带电微粒的速度v
2m
D.碰后瞬间管道对结合体的作用力方向沿圆环半径向内
【答案】C
B
【解析】A.磁感应强度满足Bkt,则恒定不变,则感应电动势恒定不变,磁场在管道内产生涡
t
旋电场的强弱不变,故A错误;
B.根据楞次定律可知,感生电场的方向沿逆时针方向,微粒带正电,所受电场力方向与感生电场方向
一样,微粒被涡旋电场加速后在磁场中的旋转方向为逆时针方向,故B错误;
C.由法拉第电磁感应定律可得环内感应电动势nr2k
t
kr
环内电场强度E
2r2
Eqkrq
粒子加速度a
m2m
碰前粒子速度vat
krqt
可得v,故C正确;
2m
D.碰撞过程动量守恒mv(mm0)v
qmktv
结合体受洛伦兹力fLqvB
mm0
方向指向圆心;假设碰后瞬间管道对结合体的作用力FN方向均沿圆环半径方向向外,结合体所需向心
v'2
力fFmm
LN0r
mvkqt
将动量守恒方程以及v带入可知FN
2mm0
可见无论m0多大,结合体所受作用力FN一定大于0,说明假设正确,所以碰后瞬间管道对结合体的作
用力方向均沿圆环半径向外,结合体才能做圆周运动,故D错误。故选C。
5.(2024·北京日坛中学·期中)电子感应加速器基本原理如图所示,图甲的上、下两个电磁铁线圈中电流
的大小、方向可以变化,产生的感生电场使真空室中的电子加速。如图乙所示,从上向下看电子沿逆时针
方向运动。下列说法正确的是()
A.变化的磁场一定产生变化的感生电场
B.变化的磁场在真空室中激发出的电场与静电场完全相同
C.当图乙中感生电场沿逆时针方向时,电子沿逆时针方向加速运动
D.图甲线圈中的电流增大的过程中,图乙中形成顺时针方向的感生电场
【答案】D
【解析】A.均匀变化的磁场产生稳定不变的感生电场,选项A错误;
B.变化的磁场在真空室中激发出的电场为无源场,电场线为封闭曲线,而静电场的电场线是不闭合曲
线,故B错误;
C.当图乙中感生电场沿逆时针方向时,电子沿顺时针方向加速运动,选项C错误;
D.图甲线圈中的电流增大的过程中,则该电流产生的磁场向上增加,根据楞次定律可知,图乙中形成
顺时针方向的感生电场,选项D正确。故选D。
6.(2025·北京交大附中·开学考)如图所示,匀强磁场中有两个材料相同、横截面积相同的导体圆环a、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Ea和Eb,不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是()
::
A.EaEb41,感应电流均沿逆时针方向
::
B.EaEb21,感应电流均沿顺时针方向
::
C.IaIb41,感应电流均沿逆时针方向
::
D.IaIb21,感应电流均沿顺时针方向
【答案】D
ΔΦΔBΔB
【解析】根据法拉第电磁感应定律EnnSnR2
ΔtΔtΔt
::
因两圆环半径之比为2:1,磁感应强度均匀增大,则EaEb41
E
I
根据楞次定律可知,感应电流均沿顺时针方向;根据闭合电路欧姆定律可知2R
S0
::
则IaIb21;故选D。
02电磁感应的图像问题
7.(2024·北京十一学校顺义学校·月考)两个匀强磁场,磁感应强度均为B,宽度均为a。矩形线框abcd
的ab边与y轴重合,ad边长为a,从图示位置水平向右匀速穿过两磁场区域,线框平面始终保持与磁场垂
直,以逆时针电流为正,线框中感应电流i与线框移动距离x的关系图象是()
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】线圈进入磁场,在进入磁场0a的过程中,感应电动势为EBLabv
BLv
感应电流Iab
0R
根据右手定则,可知电流的方向为逆时针方向,为正;
在a2a的过程中,感应电动势为E2BLabv
2BLv
感应电流Iab2I
R0
根据右手定则,可知电流的方向为顺时针方向,为负;
在2a3a的过程中,感应电动势为EBLabv
BLv
感应电流IabI
R0
根据右手定则,可知电流的方向为逆时针方向,为正。故选C。
8.(2025·北京人大附中·月考)空间中存在竖直方向的匀强磁场,取竖直向下为正方向,磁场中有一单匝
矩形金属线框。情况一:将线框固定在水平面内,穿过线框的磁通量随时间的变化情况如图甲所示。情况
二:线框绕过其中心的轴OO'以某一角速度转动,穿过线框的磁通量随时间的变化情况如图乙所示。下列说
法正确的是()
A.图甲情况中t=1s时刻线框中无电流
B.图甲情况下0~2s内线框内电流方向改变一次
1
C.情况一与情况二中线框产生的感应电流最大值之比为
1
D.情况一与情况二在2s内线框产生的热功率之比为
2
【答案】C
【解析】AB.图甲情况中0~2s内磁通量变化率不为零且保持不变,感应电流不为零且大小和方向均不
变,故AB错误;
C.情况一与情况二中线框产生的感应电动势最大值分别为E1V,
1t
2
EBS2VV
24
E1
I1
感应电流最大值之比为1R,故C正确;
I2E2
R
PI2R2
11
2
D.情况一与情况二在2s内线框产生的热功率之比为PI22,故D错误。故选C。
2()R
2
2
9.(2024·北京东城·期末)如图甲所示,一个匝数n100的圆形导体线圈,面积S10.4m,电阻r1。
2
在线圈中存在面积S20.3m的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域,磁感应强度B随时间t变化的关系如图
乙所示。有一个R2的电阻,将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接,b端接地,则下列说法正
确的是()
A.圆形线圈中产生的感应电动势为6V
B.电阻R两端的电压为4.5V
C.通过电阻R的电流为1.5A
D.在0~4s时间内,流经电阻R的电荷量为9C
【答案】C
【解析】A.线圈产生的电动势为
B0.6
EnnS1000.3V=4.5V
tt24
故A错误;
BC.根据欧姆定律可知,电流为
E
I1.5A
Rr
电阻R两端的电压为
UIR3V
故B错误,C正确;
C.在0~4s时间内,流经电阻R的电荷量为
qIt6C
故D错误;故选C。
10.(2025·北京海淀·开学考试)一闭合圆形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内,磁场方向垂直线圈所
在的平面(纸面)向里,如图甲所示。磁感应强度B随t的变化规律如图乙所示。以i表示线圈中的感应电
流,并规定电流沿顺时针方向为正,则以下的i-t图像中能正确反映线圈中感应电流变化情况的是()
A.B.
C.D.
【答案】A
【解析】0~ 1s和3~4s,磁感应强度由0均匀增大,根据楞次定律可知,感应电流方向为逆时针,即电
流应为负值,根据法拉第电磁感应定律可知,磁感应强度均匀增大,则磁通量的变化率恒定,感应电动势
恒定,感应电流恒定;1~2s和5~6s,磁感应强度均匀减小,感应电流为顺时针,电流为正值,大小恒定;
2~3s,磁感应强度为零,则感应电流为零;4~5s,磁感应强度不变,感应电流为零。故选A。
11.(2025·北京人大附中·月考)用图1电路探究自感电路中的电流变化,并用电流传感器记录显示。电源
电动势为E,内阻为r,定值电阻为R,电感线圈的自感系数为L(直流电阻不计),电流传感器A可视为
电阻不计的电流表。闭合开关,电流传感器显示电流变化如图2,t0后电流接近稳定,不考虑电磁辐射,则
()
E
A.电路稳定时的最大电流为Im=
R
B.t=0时刻,电感线圈消耗的电功率最大
C.闭合开关瞬间,线圈的自感电动势不可能大于E
Et0
D.0~t0时间内,通过电阻的电荷量为
2(Rr)
【答案】C
【解析】A.当通电一段时间后,电流不再变化,线圈自感现象消失,此时电流达到最大值,故根据闭
E
合回路的欧姆定律得I,故A错误;
mRr
I
B.根据EL可知,t=0时,电感线圈中的自感电动势为最大,但是电流为0,故电功率为0,故B
t
错误;
C.闭合开关瞬间,由于电流增大,电感线圈会产生自感电动势阻碍电流增大,根据楞次定律,自感电
动势的方向与电源电动势方向相反,但是自感电动势的大小是由电流的变化率和自感系数决定的,在开关
闭合瞬间,电流变化率很大,但是自感电动势不可能大于电源电动势E,因为如果自感电动势大于E,那么
电路中的电流就不会增大了,这与实际情况不符,故C正确;
1Et0
D.0~t0时间内,通过电阻的电荷量为I-t图线与坐标轴所围区域的面积,由图可知qImt0,
22(Rr)
故D错误。故选C。
03电磁感应的电路问题
12.(2024·北京五十中·月考)如图所示,固定在水平面上的光滑金属架处于竖直向下的匀强磁场中,金属
棒MN以v1.0m/s的初速度向右运动。已知导轨间距L0.50m,导轨的一端连接的电阻阻值R2.0Ω,
磁感应强度大小B0.2T,金属棒电阻r0.50Ω,金属棒质量m0.5kg。下列说法正确的是()
A.金属棒向右运动过程中做匀减速直线运动
B.金属棒向右运动过程中,通过电阻R的电流方向为P→Q
C.金属棒的速度为0.5m/s时,MN两点间电势差为0.04V
D.从金属棒开始运动到静止的过程中,电阻R产生的热量为0.25J
【答案】C
【解析】AB.金属棒向右运动过程中,根据右手定则可知,流过导体棒的电流方向为N→M,则通过
E
电阻R的电流方向为Q→P;根据左手定则可知金属棒受到向左的安培力作用,由EBLv,I,
Rr
FBIL
B2L2v
可得F
Rr
可知随着金属棒速度的减小,安培力逐渐减小,则金属棒的加速度也逐渐减小,所以金属棒做加速度
逐渐减小的减速运动,故AB错误;
C.当金属棒的速度为0.5m/s时,此时金属棒产生的电动势为E1BLv10.05V
R
MN两点间电势差等于外电压,则有UE0.04V,故C正确;
Rr1
1
D.根据能量守恒定律可知,从金属棒开始运动到静止的过程中,电路产生的热量为Qmv200.25J
2
R
则电阻R产生的热量为QQ0.2J,故D错误。故选C。
Rr
13.(2025·北京石景山·一模)如图所示,一充好电的平行板电容器放在光滑绝缘水平面上,两极板垂直于
水平面,相距为L,匀强磁场方向垂直水平面向下,磁感应强度大小为B。t=0时刻,将一长度为L的导体
棒ab垂直极板放在两极板之间的水平面上,从静止释放,t1时刻导体棒经过图中虚线位置时电流大小为i
(i≠0),此时导体棒动量变化率为k。运动中导体棒始终与极板接触良好,不计一切摩擦。下列说法正确
的是()
A.0~t1时间内,导体棒的动量变化量一定大于kt1
B.0~t1时间内,导体棒的动量变化量一定小于kt1
C.k的方向水平向左
D.k的大小为iL
【答案】A
【解析】CD.以水平向右为正方向,对导体棒有BiLΔt=Δp
p
Δp的方向水平向右;所以k||BiL
t
k的方向水平向右,故CD错误;
AB.0~t1时间内,电容器带电量逐渐减小,则流过导体棒的电流减小,平均电流大于t1时刻的电流,
所以该过程中导体棒的动量变化量一定大于kt1,故A正确,B错误。故选A。
14.(2025·北京北师大附中·期中)如图,正方形线圈ABCD在外力控制下,以恒定速度v向右匀速穿过磁
感应强度为B的匀强磁场区域,磁场宽度大于线圈边长L。下列分析正确的是()
A.线圈进入磁场过程中,CD间电势差为BLv/4
B.线圈完全处于磁场中时,AB间电势差为0
C.若速度变为2v,则整个过程线圈中产生的热量将变为原来的2倍
D.若速度变为2v,则进入磁场过程中通过导线横截面的电荷量变为原来的2倍
【答案】C
【解析】A.线圈进入磁场过程中,CD边切割磁感线,产生感应电动势EBLv
E
相当于一个电源。整个线圈构成闭合回路,感应电流I
R
R33
CD边两端的电势差是路端电压,设正方形线圈每条边的电阻为,可知CD间电势差为IRBLv,
444
故A错误;
B.线圈完全处于磁场中时,AB边和CD边都切割磁感线,都产生感应电动势,根据右手定则,可知B
点电势高于A点,故B错误;
L
C.线圈中产生热量的过程只在进入和穿出磁场的阶段。在进入磁场过程中,时间为t
v
BLv
电流为I
R
产生热量为QI2Rt
B2L3v
可得整个过程线圈中产生的热量Q总2
R
若速度变为2v,可得整个过程线圈中产生的热量将变为原来的2倍,故C正确;
BL2
D.进入磁场过程中,通过导线横截面的电荷量qIt
R
可知进入磁场过程中通过导线横截面的电荷量与速度无关,故D错误。故选C。
15.(2025·北京北师大附中·期中)如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽
略,下列说法中正确的是()
A.闭合开关S后,A2始终比A1亮
B.闭合开关S后,A2先亮,A1后亮
C.断开开关S后,A2先熄灭,A1过一会儿才熄灭
D.断开开关S后,A2会“闪亮”一下才熄灭
【答案】B
【解析】AB.闭合开关S后,A2立即亮,线圈对电流的增大有阻碍作用,所以通过A1的电流慢慢变
大,最后两灯泡的电压一样大,电流也一样大,所以一样亮,故A错误,B正确;
CD.断开开关S后,通过A2的原来的电流立即消失,A1和A2构成新回路,线圈对电流的减小有阻碍
作用,所以通过A1的电流会慢慢变小,并且通过A2,所以两灯泡一起过一会儿熄灭,但通过A2的灯的电
流方向与原来的方向相反,因电流未增加不会闪亮一下,故CD错误。故选B。
16.(2025·北京市丰台区·开学)如图所示,圆形线圈的匝数为n,半径为r,电阻为R,电容器的电容为C,
右侧定值电阻的阻值为2R,不计其余电阻,匀强磁场垂直于线圈平面向下,磁感应强度在t时间内从0均
匀增加到B,然后保持不变,忽略电容器充电时对电路的影响。下列说法正确的是()
nBr2
A.磁场变化过程中,电容器两端电压为
t
n22r4B2
B.磁场变化过程中,线圈产生的热量为
9Rt
C.磁场变化过程中,通过右侧定值电阻的电流方向从上往下
2nBr2C
D.磁场停止变化后,通过右侧定值电阻的总电荷量为
3t
【答案】B
BB
【解析】A.磁场变化过程中,产生的感应电动势EnSnr2
tt
E2nBr2
电容器两端电压为U2R,A错误;
R2R3t
En22r4B2
B.磁场变化过程中,线圈产生的热量为Q()2Rt,B正确;
R2R9Rt
C.根据楞次定律可知,磁场变化过程中,通过右侧定值电阻的电流方向从下往上,C错误;
2nBr2C
D.电容器带电量为qCU
3t
q2nBr2C
磁场停止变化后,通过右侧定值电阻的总电荷量为q',D错误。故选B。
39t
1.(2024·北京西城·期末)图甲、乙为一款高空风车及其内置发电机模型图。其发电原理可简化为图丙,KLMN
是一单匝矩形导线框,LMl1,MNl2,全部处于磁感应强度为B的水平向右的匀强磁场中,线框绕垂直
于磁场的水平固定轴OO以角速度匀速转动。当MN边与磁场方向的夹角为30时,沿固定轴OO从前向
后看线框的侧视图如图丁所示。则()
1
A.此时NK边运动速度与磁感线垂直的速度分量大小为l
42
3
B.此时线框中产生的感应电动势瞬时值为Bll
212
C.此时线框中电流的方向为KNML
D.线框能产生的感应电动势最大值为2Bl1l2
【答案】B
l
【解析】A.NK边的线速度v2
2
3l2
此时NK边运动速度与磁感线垂直的速度分量大小为v⊥vcos30,故A错误;
4
B.此时线框中产生的感应电动势瞬时值为E2Bl1v⊥
3
代入v可得EBll,故B正确;
212
C.根据右手定则可知此时线框中电流的方向为NKLM,故C错误;
D.线框能产生的感应电动势最大值为EmaxBS
其中Sl1l2
联立可得EmaxBl1l2,故D错误。故选B。
2.(2024·北京日坛中学·期中)在如图所示的电路中,两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电
感线圈L和一个滑动变阻器R。将变阻器的滑片置于最大阻值处,闭合开关S,至L1和L2都稳定发光后,
调节滑动变阻器的滑片,使L1和L2发光的亮度相同,此时滑动变阻器的阻值为R0,之后断开开关S。电源
的内阻很小,可忽略,则下列说法正确的是()
A.移动滑动
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