新教材魯科版高中物理選擇性必修第二冊第2章電磁感應(yīng)及其應(yīng)用 課時(shí)練習(xí)題及章末測驗(yàn) 含解析

第2章電磁感應(yīng)及其應(yīng)用

1、科學(xué)探究：感應(yīng)電流的方向............................................-1-

2、法拉第電磁感應(yīng)定律..................................................-6-

3、自感現(xiàn)象與泯流......................................................-12-

電磁感應(yīng)定律綜合問題...................................................-17-

章末綜合測驗(yàn)...........................................................-25-

1、科學(xué)探究：感應(yīng)電流的方向

［4組基礎(chǔ)鞏固練］

⑥考點(diǎn)一楞次定律的理解

1.（多選）下列說法正確的是（）

A.感應(yīng)電流的磁場方向總是與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反

B.感應(yīng)電流的磁場方向與引起感應(yīng)電流的磁場的磁通量的變化情況有關(guān)

C.楞次定律只能判定閉合回路中感應(yīng)電流的方向

D.楞次定律可以判定不閉合的回路中感應(yīng)電動(dòng)勢的方向

BD［感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，如果是因磁通量的減小而

引起的感應(yīng)電流，則感應(yīng)電流的磁場方向與引起感應(yīng)電流的磁場方向相同，阻礙磁通量的減

??；反之，則感應(yīng)電流的磁場與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反，阻礙磁通量的增大，故A項(xiàng)

錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；楞次定律既可以判定閉合回路中感應(yīng)電流的方向，也可以判定不閉合回路中

感應(yīng)電動(dòng)勢的方向，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。］

2.關(guān)于感應(yīng)電流，下列說法正確的是（）

A.根據(jù)楞次定律知，感應(yīng)電流的磁場一定阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量

B.感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁場的變化

C.感應(yīng)電流的磁場方向與引起感應(yīng)電流的磁場方向可能相同，也可能相反

D.當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，必須用右手定則確定感應(yīng)電流的方向

C［由楞次定律知，感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，A錯(cuò)誤；

感應(yīng)電流的磁場總是阻礙電路中的原磁通量的變化，不是阻礙原磁場的變化，B錯(cuò)誤；由楞次

定律知，如果是因磁通量的減少而引起的感應(yīng)電流，則感應(yīng)電流的磁場方向與引起感應(yīng)電流

的磁場方向相同，阻礙磁通量的減??；反之，則感應(yīng)電流的磁場方向與引起感應(yīng)電流的磁場

方向相反，阻礙磁通量的增加，C正確；導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，可直接用右手定則確定感應(yīng)

電流的方向，也可以由楞次定律確定感應(yīng)電流的方向，D錯(cuò)誤。］

3.（多選）關(guān)于右手定則和楞次定律的關(guān)系，下列說法正確的是（）

A.右手定則和楞次定律都是用來判斷感應(yīng)電流的方向的，本質(zhì)上沒有任何區(qū)別，是并列

關(guān)系

B.右手定則的使用范圍是判斷閉合回路中的部分導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流

的方向

C.楞次定律可以用來判斷任何情況下感應(yīng)電流的方向

D.能用右手定則判斷感應(yīng)電流方向的情況，一定能用楞次定律來判斷，能用楞次定律判

斷感應(yīng)電流方向的情況，也一定能用右手定則來判斷

BC［右手定則是楞次定律的一個(gè)特例，用于判斷閉合回路中的部分導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)

時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向，與楞次定律的關(guān)系是包含關(guān)系，選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤，選項(xiàng)B、C正確。］

⑥考點(diǎn)二楞次定律的應(yīng)用

4.如圖所示，當(dāng)磁鐵突然向銅環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)，銅環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是（）

A.向右擺動(dòng)B.向左擺動(dòng)

C.靜止D.無法判定

A［當(dāng)磁鐵靠近銅環(huán)時(shí)，銅環(huán)中磁通量增加，產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)“來拒去留”原則,

知銅環(huán)將受斥力作用遠(yuǎn)離磁鐵向右擺動(dòng)，A正確。］

5.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證楞次定律。當(dāng)條形磁鐵自上而下穿過固定的

線圈時(shí)，通過電流表的感應(yīng)電流方向是（）

A.afQfb

B.先afQfb,后a

C.ZQfa

D.先a,后a—gfb

D［條形磁鐵自上而下穿入線圈時(shí)，磁場方向向下，由楞次定律可知線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)

生的磁場方向向上，再應(yīng)用安培定則可以判斷感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針（俯視），即6-G-a。

同理可以判斷出條形磁鐵穿出線圈的過程中，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針（俯視），即a-G-6。］

6.如圖所示，一根長導(dǎo)線彎成如圖中aAd的形狀，在導(dǎo)線框中通以直流電，在框的正

中間用絕緣的橡皮筋懸掛一個(gè)金屬環(huán)只環(huán)與導(dǎo)線框處于同一豎直平面內(nèi)，當(dāng)電流/增大時(shí)，

下列說法中正確的是（）

b

A.金屬環(huán)產(chǎn)中產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流

B.橡皮筋的長度增大

C.橡皮筋的長度不變

D.橡皮筋的長度減小

B［導(dǎo)線框中的電流產(chǎn)生的磁場垂直于紙面向里，當(dāng)電流/增大時(shí)，金屬環(huán)戶中的磁通

量增大，由楞次定律和安培定則可知金屬環(huán)P中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；

根據(jù)對稱性及左手定則可知金屬環(huán)產(chǎn)所受安培力的合力方向向下，并且隨電流I的增大而增

大，所以橡皮筋會(huì)被拉長，故B項(xiàng)正確，C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。］

⑥考點(diǎn)三右手定則的應(yīng)用

7.閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中因切割磁感線而產(chǎn)生了感應(yīng)電流，在如圖所示的圖中，

B、八/方向均正確的是（）

0

B

Xx「-|XX

乜_1

X卬1|xzX

XXL」XBx

D

D［A、C兩項(xiàng)中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，A、C錯(cuò)誤;由右手定則可知B中的感應(yīng)電流方向應(yīng)向

外，B錯(cuò)誤；只有選項(xiàng)D正確。］

8.（多選）在北半球地磁場的豎直分量向下，飛機(jī)在我國上空勻速巡航，機(jī)翼保持水平,

飛行高度不變。由于地磁場的作用，金屬機(jī)翼上有電勢差，設(shè)飛行員左方機(jī)翼末端處的電勢

為〃，右方機(jī)翼末端處的電勢為%貝!!（）

A.若飛機(jī)從西往東飛，4比&高

B.若飛機(jī)從東往西飛，區(qū)比“高

C.若飛機(jī)從南往北飛，4比&高

D.若飛機(jī)從北往南飛，〃比〃高

AC［我國地處北半球，地磁場有豎直向下的分量，用右手定則判斷無論機(jī)翼向哪個(gè)水平

方向切割磁感線，機(jī)翼中均產(chǎn)生自右向左的感應(yīng)電動(dòng)勢，左側(cè)電勢高于右側(cè)。］

9.如圖所示，勻強(qiáng)磁場與圓形導(dǎo)體環(huán)平面垂直，導(dǎo)體"?與環(huán)接觸良好，當(dāng)ef向右勻速

運(yùn)動(dòng)時(shí)（）

A.圓環(huán)中磁通量不變，環(huán)中無感應(yīng)電流產(chǎn)生

B.整個(gè)環(huán)中有順時(shí)針方向的電流

C.整個(gè)環(huán)中有逆時(shí)針方向的電流

D.環(huán)的右側(cè)有逆時(shí)針方向的電流，環(huán)的左側(cè)有順時(shí)針方向的電流

D［導(dǎo)體向右切割磁感線，由右手定則可判斷導(dǎo)體ef中感應(yīng)電流由e-*￡而導(dǎo)體ef

分別與導(dǎo)體環(huán)的左右兩部分構(gòu)成兩個(gè)閉合回路，故環(huán)的右側(cè)有逆時(shí)針方向的電流，環(huán)的左側(cè)

有順時(shí)針方向的電流。］

［B組素養(yǎng)提升練］

10.（多選）如圖所示，導(dǎo)體/反切可在水平軌道上自由滑動(dòng)，且兩水平軌道在中央交叉

處互不相通。當(dāng)導(dǎo)體棒A5向左移動(dòng)時(shí)（）

A.4?中感應(yīng)電流的方向?yàn)?到方

B.中感應(yīng)電流的方向?yàn)?到4

C.切向左移動(dòng)

D.切向右移動(dòng)

AD［由右手定則可判斷力6中感應(yīng)電流方向?yàn)?到6,從而切中電流方向?yàn)?。到九?dǎo)

體切所受安培力方向由左手定則判斷知向右，所以切向右移動(dòng)。故選AD。］

11.（多選）如圖所示，光滑固定的金屬導(dǎo)軌4N水平放置，兩根導(dǎo)體棒只。平行放置

在導(dǎo)軌上，形成一個(gè)閉合回路，一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)（）

II

PQ

A.P、0將相互靠攏

B.P、0將相互匹禺

C.磁鐵的加速度仍為g

D.磁鐵的加速度小于g

AD［當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，閉合回路的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可判斷出戶、0將相互

靠攏，故A正確，B錯(cuò)誤；磁鐵受向上的斥力，故磁鐵的加速度小于g,所以C錯(cuò)誤，D正確。］

12.（多選）如圖所示，足夠長的通電導(dǎo)線旁邊同一平面有矩形線圈aAd,貝ij（）

A.若線圈向右平動(dòng)，其中感應(yīng)電流方向是a-6—

B.若線圈豎直向下平動(dòng)，無感應(yīng)電流產(chǎn)生

C.當(dāng)線圈以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)（轉(zhuǎn)動(dòng)角度小于90。），其中感應(yīng)電流方向是a-6-c-/

D.當(dāng)線圈向?qū)Ь€靠近時(shí)，其中感應(yīng)電流方向是a—c—d

BD［根據(jù)安培定則知，線圈所在處的磁場垂直紙面向里，當(dāng)線圈向右平動(dòng)、以ad邊為

軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過線圈的磁通量減少，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向同向，感應(yīng)電流

方向?yàn)閍-*d—力，A、C錯(cuò)誤；若線圈豎直向下平動(dòng)，無感應(yīng)電流產(chǎn)生，B正確；若線圈向

導(dǎo)線靠近時(shí)，穿過線圈的磁通量增加，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向反向，垂直紙

面向外，感應(yīng)電流方向?yàn)閍-b—c-d,D正確。］

13.（多選）如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒瑯、就當(dāng)PQ

在外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，仞V在磁場力的作用下向右運(yùn)動(dòng)，則匐所做的運(yùn)動(dòng)可能是（）

m

二

XXX

二

X：

-XX

N

p

HXXX

右B

XXX

-Qf-

A.向右加速運(yùn)動(dòng)B.向左加速運(yùn)動(dòng)

C.向右減速運(yùn)動(dòng)D.向左減速運(yùn)動(dòng)

BC［當(dāng)盧。向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，用右手定則可判定產(chǎn)。中感應(yīng)電流的方向是由人只由安培定

則可知穿過乙的磁場方向向上；若尸0向右加速運(yùn)動(dòng)，則穿過匕的磁通量增加，用楞次定律可

以判斷流過脈的感應(yīng)電流是從A〃的，用左手定則可判定就受到向左的安培力，將向左運(yùn)

動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若可向右減速運(yùn)動(dòng)，流過腑的感應(yīng)電流方向、腑所受的安培力的方向均

將反向，腑向右運(yùn)動(dòng)，所以選項(xiàng)C正確；同理可判斷選項(xiàng)B正確，D錯(cuò)誤。］

14.如圖所示，在兩根平行長直導(dǎo)線族N中，通以同方向同大小的電流，導(dǎo)線框

和兩導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，線框沿著與兩導(dǎo)線垂直的方向，自右向左在兩導(dǎo)線間勻速運(yùn)動(dòng)，在

移動(dòng)過程中，線框中感應(yīng)電流方向是怎樣的？

M0N

1

/i

-1c

O'

［解析］如圖所示，線框在兩電流中線仞/的右側(cè)時(shí)，穿過線框的合磁通量垂直紙面向

外，線框左移，磁通量變小，為阻礙這個(gè)方向的磁通量減小，感應(yīng)電流的磁場方向也垂直紙

面向外，所以感應(yīng)電流的方向就是a歷成當(dāng)線框跨越兩電流中線后，線框的合磁通量由

垂直紙面向外變?yōu)榇怪奔埫嫦蚶?，且合磁通量增加，感?yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反,

即垂直紙面向外，所以感應(yīng)電流的方向還是aAd。

MON

XX

4XX

XX

XX

O'

［答案］始終是abcdl

2、法拉第電磁感應(yīng)定律

［4組基礎(chǔ)鞏固練］

⑥考點(diǎn)一感應(yīng)電動(dòng)勢的理解

i.關(guān)于感應(yīng)電動(dòng)勢，下列說法中正確的是（）

A.電源電動(dòng)勢就是感應(yīng)電動(dòng)勢

B.產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源

C.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中沒有感應(yīng)電流就一定沒有感應(yīng)電動(dòng)勢

D.電路中有電流就一定有感應(yīng)電動(dòng)勢

B［電源電動(dòng)勢的來源很多，不一定是由于電磁感應(yīng)產(chǎn)生的，所以A錯(cuò)誤；在電磁感應(yīng)

現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源，即使沒有感應(yīng)電流，也可以有感應(yīng)電動(dòng)

勢，B正確，C錯(cuò)誤；電路中的電流可能是由化學(xué)電池或其他電池作為電源提供的，所以有電

流不一定有感應(yīng)電動(dòng)勢，D錯(cuò)誤。］

2.將閉合多匝線圈置于僅隨時(shí)間變化的磁場中，關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電

流，下列表述正確的是（）

A.感應(yīng)電動(dòng)勢的大小與線圈的匝數(shù)無關(guān)

B.穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動(dòng)勢越大

C.穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢越大

D.感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向始終相同

A0

C［由法拉第電磁感應(yīng)定律￡="］彳知，感應(yīng)電動(dòng)勢的大小與線圈匝數(shù)有關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)

A①

誤；感應(yīng)電動(dòng)勢正比于丁7,與磁通量的大小無直接關(guān)系，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；根據(jù)楞次定

律知，感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，即“增反減同”，選項(xiàng)D錯(cuò)

誤。］

■考點(diǎn)二法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用

3.穿過單匝閉合線圈的磁通量在6秒鐘內(nèi)均勻地增大12Wb,則（）

A.線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢將均勻增大

B.線圈中的感應(yīng)電流將均勻增大

C.線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢將保持2V不變

D.線圈中的感應(yīng)電流將保持2A不變

A①

C［由法拉第電磁感應(yīng)定律少=三7，得￡=2V,故A、B錯(cuò)，C對；因線圈電阻不一定

等于1Q,故D錯(cuò)。］

4.一閉合線圈，放在隨時(shí)間均勻變化的磁場中，線圈平面和磁場方向垂直，若想使線圈

中感應(yīng)電流增強(qiáng)一倍，下述哪些方法是可行的（）

A.使線圈匝數(shù)增加一倍

B.使線圈面積增加一倍

C.使線圈匝數(shù)減少一半

D.使磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率增大一倍

A0AB

D［根據(jù)=叼S求電動(dòng)勢，要考慮到當(dāng)〃、S發(fā)生變化時(shí)，導(dǎo)體的電阻也發(fā)

生了變化，若匝數(shù)增加一倍，電阻也增加一倍，感應(yīng)電流不變，A錯(cuò)誤；同理C錯(cuò)誤；若面積

增加一倍，長度為原來的巾倍,電阻為原來的y［2倍，電流為原來的y［2倍，B錯(cuò)誤；磁

感應(yīng)強(qiáng)度的變化率增大一倍，則感應(yīng)電動(dòng)勢增大一倍，電阻不變，感應(yīng)電流增大一倍，D正確。］

5.閉合線圈的匝數(shù)為n,每匝線圈面積為S,總電阻為R,在Nt時(shí)間內(nèi)穿過每匝線圈

的磁通量變化為△0,則通過導(dǎo)線某一截面的電荷量為（）

AJR0

RnSRt

A（DE

C［由法拉第電磁感應(yīng)定律：E=rr^：再由歐姆定律：/=下電荷量公式：Q=It；三

77△①

式聯(lián)立可得0=—^,故選項(xiàng)C正確。］

1\

6.如圖所示，在半徑為"的虛線圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場（磁場未畫出），磁感應(yīng)

強(qiáng)度8隨時(shí)間大變化關(guān)系為6=&+股。在磁場外距圓心。為27?處有一半徑恰為27?的半圓導(dǎo)

線環(huán)（圖中實(shí)線），則導(dǎo)線環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢大小為（）

kmR?

C.—D.2kxR

C［由￡'=11、t=xt=5五而鼠可知選項(xiàng)C正確。］

⑥考點(diǎn)三“切割類”感應(yīng)電動(dòng)勢的計(jì)算

7.一根彎成直角的導(dǎo)線放在6=0.4T的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，導(dǎo)線a6=30cm,be

=40cm當(dāng)導(dǎo)線以5m/s的速度做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)可能產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢的值為（）

XXXcXX

XXXXX

A.1.4伏B.1.0伏

C.0.8伏D.0.6伏

B［由a6=30cm,6c=40cm則ac=50cm。當(dāng)切割磁感線的有效長度/=ac=50cm,

產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢最大瓦=8￡y=0.4X0.5義5V=1.0V,B對。］

8.如圖所示，MN、9為兩條平行的水平放置的金屬導(dǎo)軌，左端接有定值電阻尼金屬棒

他斜放在兩導(dǎo)軌之間，與導(dǎo)軌接觸良好，ab=L。磁感應(yīng)強(qiáng)度為6的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面,

設(shè)金屬棒與兩導(dǎo)軌間夾角為60°,以速度-水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，不計(jì)導(dǎo)軌和棒的電阻，則流

過金屬棒的電流為（）

T/x,

”力**

bQ

BLv乖BLv

/=萬'=2R

BLv乖BLv

/=——

2R'=3R

［導(dǎo)體棒切割磁感線的有效長度為：￡?sin60°故感應(yīng)電動(dòng)勢E=B\

由閉合電路歐姆定律得/=%二故選項(xiàng)B正確。］

Zzi

9.（多選）某地地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量方向向下，大小為4.5義10一"T。一靈敏電

壓表連接在當(dāng)?shù)厝牒：佣蔚膬砂?，河?00m,該河段漲潮和落潮時(shí)有海水（視為導(dǎo)體）流過。

設(shè)落潮時(shí)，海水自西向東流，流速為2m/s。下列說法正確的是（）

A.電壓表記錄的電壓為5mV

B.電壓表記錄的電壓為9mV

C.河南岸的電勢較高

D.河北岸的電勢較高

BD［海水在落潮時(shí)自西向東流，該過程可以理解為：自西向東運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體棒在切割豎直

向下的磁感線。根據(jù)右手定則可判斷出北岸是正極，電勢高，南岸電勢低，所以C錯(cuò)誤，D正

確；E=Blv=^.5X10-5X100X2V=9X10-3V=9mV,所以B正確，A錯(cuò)誤。］

［8組素養(yǎng)提升練］

10.如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌之間接有電阻凡金屬棒成與兩

導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下?，F(xiàn)使

磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小，始終保持靜止，下列說法正確的是（）

A.中的感應(yīng)電流方向由6到a

B.中的感應(yīng)電流逐漸減小

C.所受的安培力保持不變

D.所受的靜摩擦力逐漸減小

D［磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小，根據(jù)楞次定律判斷回路中產(chǎn)生順時(shí)針的感應(yīng)電流，ab

卜①AB

中的感應(yīng)電流方向由己至!jb,A錯(cuò)誤；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，E=n7t電阻一

定，/=方=與磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小，磁通量變化率為定值，仍中的感應(yīng)電流不

R△方?尼

變，B錯(cuò)誤；F=BH,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小，則安培力隨時(shí)間均勻減小，C錯(cuò)誤；ab始

終保持靜止說明靜摩擦力和安培力為一對平衡力，故摩擦力逐漸減小，D項(xiàng)正確。］

11.(多選)如圖所示，一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路。虛線仞V右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)

度為6的勻強(qiáng)磁場，方向垂直于回路所在的平面，回路以速度■向右勻速進(jìn)入磁場,直徑CD

始終與腑垂直。從，點(diǎn)到達(dá)邊界開始到，點(diǎn)進(jìn)入磁場為止，下列結(jié)論正確的是(

Xx

xx

xX

xX

xX

xX

A.感應(yīng)電流大小不變

B.切段直導(dǎo)線始終不受安培力

C.感應(yīng)電動(dòng)勢最大值/a=Bav

——1

D.感應(yīng)電動(dòng)勢平均值E=-nBav

CD［在半圓形閉合回路進(jìn)入磁場的過程中磁通量不斷增加,

X

始終存在感應(yīng)電流，由左手定則可知3邊始終受到安培力作用，選

X

項(xiàng)B錯(cuò)；有效切割長度如圖所示，所以進(jìn)入過程中/先逐漸增大到X

a，然后再逐漸減小為0,由￡=瓦%可知最大值瓦=最小值

12

A』R?兀才

A。2

為0,故選項(xiàng)A錯(cuò)，C對；平均感應(yīng)電動(dòng)勢為￡=—Bav,選項(xiàng)D對。］

At2a

v

12.如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向豎直向下，在磁場中有一邊長為1的

正方形導(dǎo)線框，助邊質(zhì)量為如其余邊質(zhì)量不計(jì),cd邊有固定的水平軸，導(dǎo)線框可以繞其轉(zhuǎn)

動(dòng)；現(xiàn)將導(dǎo)線框拉至水平位置由靜止釋放，不計(jì)摩擦和空氣阻力，導(dǎo)線框經(jīng)過時(shí)間t運(yùn)動(dòng)到

豎直位置，此時(shí)劭邊的速度為心求:

(1)此過程中導(dǎo)線框產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢的大小;

(2)導(dǎo)線框運(yùn)動(dòng)到豎直位置時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢的大小。

［解析］⑴水平位置①尸BS=Bf,轉(zhuǎn)到豎直位置

02=0

A02—01=—B/

A①—Bf

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，有￡=年=7

O72

平均感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為

(2)轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)，be、ad兩邊不切割磁感線，加邊垂直切割磁感線，且速度為心

故感應(yīng)電動(dòng)勢￡=8而。

D72

［答案］(D—②Blv

13.在如圖甲所示的電路中，螺線管匝數(shù)n=l500,橫截面積S=20cm2?螺線管導(dǎo)線

電阻r=1.0Q,眉=4.0Q,兄=5.0Q,。=30口F。在一段時(shí)間內(nèi)，穿過螺線管的磁場的

磁感應(yīng)強(qiáng)度方按如圖乙所示的規(guī)律變化。

01.02.0t/s

乙

(1)求螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢；

(2)閉合開關(guān)S,電路中的電流穩(wěn)定后，求電阻尼的電功率;

(3)S斷開后，求流經(jīng)尼的電荷量。

［解析］(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律

代入數(shù)值得￡=1500X20X10-4X0.4V=l.2V。

E

(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律I—?,??=0.12A,

分十尼十r

P=fR\,代入數(shù)值得々5.76X10-2Wo

(3)S斷開后，流經(jīng)尼的電荷量即為S閉合后C板上所帶的電荷量Q。

S閉合后，電容器兩端的電壓U=IR2=0.6V,

流經(jīng)度的電荷量gC〃=L8X10fCo

［答案］(1)1.2V(2)5.76X10-2W(3)1.8X10~5C

3、自感現(xiàn)象與渦流

［4組基礎(chǔ)鞏固練］

您考點(diǎn)一自感現(xiàn)象和自感電動(dòng)勢

i.關(guān)于自感現(xiàn)象，下列說法正確的是（）

A.感應(yīng)電流一定和原來的電流方向相反

B.對于同一線圈，當(dāng)電流變化越大時(shí)，線圈產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢也越大

C.對于同一線圈，當(dāng)電流變化越快時(shí)，線圈的自感系數(shù)也越大

D.對于同一線圈，當(dāng)電流變化越快時(shí)，線圈中的自感電動(dòng)勢也越大

D［當(dāng)電流增大時(shí)，感應(yīng)電流的方向與原來的電流方向相反，當(dāng)電流減小時(shí)，感應(yīng)電流

的方向與原來的電流方向相同，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；自感電動(dòng)勢的大小與電流變化快慢有關(guān)，與

電流變化大小無關(guān)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤，D正確；自感系數(shù)只取決于線圈本身的因素，與電流變化

情況無關(guān)，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。］

2.關(guān)于自感現(xiàn)象，下列說法中正確的是（）

A.自感現(xiàn)象是線圈自身的電流變化而引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象

B.自感電動(dòng)勢總是阻止原電流的變化

C.自感電動(dòng)勢的方向總與原電流方向相反

D.自感電動(dòng)勢的方向總與原電流方向相同

A［自感現(xiàn)象是線圈自身的電流變化而引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，在自感現(xiàn)象中自感電動(dòng)勢

總是阻礙原電流的變化，不是阻止，所以選項(xiàng)B錯(cuò)；當(dāng)原電流減小時(shí)，自感電動(dòng)勢與原電流

的方向相同，當(dāng)原電流增加時(shí)，自感電動(dòng)勢與原電流方向相反，所以選項(xiàng)C、D錯(cuò)。］

3.關(guān)于線圈中自感電動(dòng)勢大小的說法中正確的是（）

A.電感一定時(shí)，電流變化越大，自感電動(dòng)勢越大

B.電感一定時(shí)，電流變化越快，自感電動(dòng)勢越大

C.通過線圈的電流為零的瞬間，自感電動(dòng)勢很大

D.通過線圈的電流為最大值的瞬間，自感電動(dòng)勢最大

B［由￡=垸可知，/一定時(shí)，自感電動(dòng)勢正比于電流的變化率，與電流的大小、電流

變化量的大小都沒有直接關(guān)系，故B正確。］

⑥考點(diǎn)二通電自感和斷電自感分析

4.如圖所示，/為自感系數(shù)較大的線圈，電路穩(wěn)定后小燈泡正常發(fā)光，當(dāng)斷開開關(guān)S的

瞬間會(huì)有（）

A.燈A立即熄滅

B.燈A慢慢熄滅

C.燈A突然閃亮一下再慢慢熄滅

D.燈A突然閃亮一下再突然熄滅

A［本題中，當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，由于通過自感線圈的電流從有變到零，線圈將產(chǎn)生自感

電動(dòng)勢，但由于線圈L與燈A在S斷開后不能形成閉合回路，故在開關(guān)斷開后通過燈A的電

流為零，燈立即熄滅。A正確。］

5.如圖所示，￡為電池，/是電阻可忽略不計(jì)、自感系數(shù)足夠大的線圈，仄、乃是兩個(gè)規(guī)

格相同且額定電壓足夠大的燈泡，S是控制電路的開關(guān)。對于這個(gè)電路，下列說法正確的是

A.剛閉合開關(guān)S的瞬間，通過“電流大于通過〃的電流

B.剛閉合開關(guān)S的瞬間，通過〃電流小于通過打的電流

C.閉合開關(guān)S待電路達(dá)到穩(wěn)定，〃熄滅，〃比原來更亮

D.閉合開關(guān)S待電路達(dá)到穩(wěn)定，再將S斷開，仄、功均閃亮一下再熄滅

C［S閉合瞬間，由于自感線圈相當(dāng)于斷路，所以兩燈是串聯(lián)，電流相等，故A、B錯(cuò)誤;

閉合開關(guān)S待電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，“被短路，功比開關(guān)S剛閉合時(shí)更亮，c正確；S閉合穩(wěn)定后

再斷開開關(guān)，&立即熄滅，但由于線圈的自感作用，/相當(dāng)于電源，與“組成回路，“要閃亮

一下再熄滅，故D錯(cuò)誤。］

6.某同學(xué)為了驗(yàn)證斷電自感現(xiàn)象，自己找來帶鐵芯的線圈八小燈泡A、開關(guān)S和電池

組￡,用導(dǎo)線將它們連接成如圖所示的電路。檢查電路后，閉合開關(guān)S,小燈泡發(fā)光；再斷開

開關(guān)S,小燈泡僅有不顯著的延時(shí)熄滅現(xiàn)象。雖經(jīng)多次重復(fù)，仍未見老師演示時(shí)出現(xiàn)的小燈泡

閃亮現(xiàn)象，他冥思苦想找不出原因。你認(rèn)為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是（）

A.電源的內(nèi)阻較大

B.小燈泡電阻偏大

C.線圈電阻偏大

D.線圈的自感系數(shù)較大

C［由自感規(guī)律可知在開關(guān)斷開的瞬間造成燈泡閃亮以及延時(shí)的原因是在線圈中產(chǎn)生了

與原電流同向的自感電流且大于穩(wěn)定時(shí)通過燈泡的原電流。由題圖可知燈泡和線圈構(gòu)成閉合

的自感回路，與電源無關(guān)，A錯(cuò)誤；造成不閃亮的原因是自感電流不大于穩(wěn)定時(shí)通過燈泡的原

電流，當(dāng)線圈電阻小于燈泡電阻時(shí)才會(huì)出現(xiàn)閃亮現(xiàn)象，B錯(cuò)誤，C正確；自感系數(shù)越大，則產(chǎn)

生的自感電流越大，燈泡越亮，D錯(cuò)誤。］

7.如圖所示，兩個(gè)電阻均為R,電感線圈L的電阻及電池內(nèi)阻均可忽略不計(jì)，S原來斷開,

E

電路中電流為=云，現(xiàn)將S閉合，于是電路中產(chǎn)生了自感電動(dòng)勢，此自感電動(dòng)勢的作用是（）

A.使電路的電流減小，最后由To減小到零

B.有阻礙電流增大的作用，最后電流小于To

C.有阻礙電流增大的作用，因而電流總保持不變

D.有阻礙電流增大的作用，但電流還是增大，最后變?yōu)?7o

D［S閉合，電路中電阻減小，電流增大，線圈產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢的作用是阻礙原電流

的增大，A錯(cuò)誤；阻礙電流增大，不是不讓電流增大，而是讓電流增大的速度變慢，B、C錯(cuò)

E

誤；最后達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，電路中總電流為/=方=2/，故D正確。］

K

⑥考點(diǎn)三渦流

8.（多選）安檢門是一個(gè)用于安全檢查的“門”，“門框”內(nèi)有線圈，線圈里通有交變電

流，交變電流在“門”內(nèi)產(chǎn)生交變磁場，金屬物品通過“門”時(shí)能產(chǎn)生渦流，渦流的磁場又

反過來影響線圈中的電流，從而引起報(bào)警。以下關(guān)于這個(gè)安檢門的說法正確的是（）

A.這個(gè)安檢門能檢查出毒品攜帶者

B.這個(gè)安檢門只能檢查出金屬物品攜帶者

C.如果這個(gè)“門框”的線圈中通上恒定電流，也能檢查出金屬物品攜帶者

D.這個(gè)安檢門工作時(shí)，既利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，又利用了電流的磁效應(yīng)

BD［這個(gè)安檢門是利用渦流工作的，因而只能檢查出金屬物品攜帶者，A錯(cuò)，B對；若

“門框”的線圈中通上恒定電流，只能產(chǎn)生恒定磁場，它不能使塊狀金屬產(chǎn)生渦流，因而不

能檢查出金屬物品攜帶者，C錯(cuò)；安檢門工作時(shí)，既利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，又利用了電流的磁

效應(yīng)，D對。］

9.（多選）如圖所示是用渦流金屬探測器探測地下金屬物的示意圖，下列說法中正確的是

A.探測器內(nèi)的探測線圈會(huì)產(chǎn)生變化磁場

B.只有有磁性的金屬物才會(huì)被探測器探測到

C.探測到地下的金屬物是因?yàn)樘筋^中產(chǎn)生了渦流

D.探測到地下的金屬物是因?yàn)榻饘傥镏挟a(chǎn)生了渦流

AD［探測器內(nèi)線圈通有變化電流產(chǎn)生變化磁場，若有金屬，則金屬中會(huì)產(chǎn)生渦流，渦流

磁場反過來影響線圈中的電流，使儀器報(bào)警。］

［B組素養(yǎng)提升練］

10.光滑曲面與豎直平面的交線是拋物線，如圖所示，拋物線的方程為y=f,其下半部

處在一個(gè)垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中，磁場的上邊界是尸a的直線（如圖中的虛線所示）。-

個(gè)小金屬塊從拋物線上y=6（垃a）處以速度-沿拋物線下滑，假設(shè)曲面足夠長，則金屬塊在曲

面上滑動(dòng)的過程中產(chǎn)生的焦耳熱總量是（）

A.mgbB.~^mv

C.mg{b~a）D.儂（Z?—

D［由初狀態(tài)到末狀態(tài)（金屬塊在磁場區(qū)域內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)）能量守恒。

初狀態(tài)機(jī)械能Ei=mgb-^mv

末狀態(tài)機(jī)械能E2=mga

焦耳熱值后一后=儂（6—乃）+；加洛］

11.如圖所示的電路中，S閉合且穩(wěn)定后流過電感線圈的電流是2A,流過燈泡的電流是

1A,現(xiàn)將S突然斷開，S斷開前后，能正確反映流過燈泡的電流，隨時(shí)間方變化關(guān)系的圖像

是（）

L

D［開關(guān)S斷開前，通過燈泡D的電流是穩(wěn)定的，其值為1A。開關(guān)S斷開瞬間，自感

線圈的支路由于自感現(xiàn)象會(huì)產(chǎn)生與線圈中原電流方向相同的自感電動(dòng)勢，使線圈中的電流從

原來的2A逐漸減小，方向不變，且同燈泡D構(gòu)成回路，通過燈泡D的電流和線圈/中的電

流相同，也應(yīng)該是從2A逐漸減小到零，但是方向與原來通過燈泡D的電流方向相反，故選D。］

12.如圖所示，質(zhì)量為必=100g的鋁環(huán)，用細(xì)線懸掛起來，環(huán)中央距地面高度A=0.8m,

有一質(zhì)量為-200g的小磁鐵(長度可忽略)，以及=10m/s的水平速度射入并穿過鋁環(huán)，落

地點(diǎn)距鋁環(huán)原位置的水平距離為3.6m?磁鐵與鋁環(huán)發(fā)生相互作用時(shí)(小磁鐵穿過鋁環(huán)后的運(yùn)

動(dòng)看作平拋運(yùn)動(dòng))，問：

(1)鋁環(huán)向哪邊偏斜？

(2)若鋁環(huán)在磁鐵穿過后速度為/=2m/s,在磁鐵穿過鋁環(huán)的整個(gè)過程中，環(huán)中產(chǎn)生

T多少電能？(」取10m/s2)

［解析］(1)由楞次定律可知，當(dāng)小磁鐵向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，鋁環(huán)向右偏斜(阻礙相對運(yùn)動(dòng))。

X

(2)由磁鐵穿過鋁環(huán)飛行的水平距離可求出磁鐵穿過鋁環(huán)后的速度為/=/=z9Hl/s，

I2h

7

由能量守恒可得

，電謚-1■加2=1.7Jo

［答案］(1)鋁環(huán)向右偏(2)1.7J

13.如圖所示，電源的電動(dòng)勢為￡=10V,內(nèi)阻不計(jì)，/與7?的電阻值均為5Q,兩燈

泡的電阻值均為兄=10Q。

(1)求斷開S的瞬間，燈泡L兩端的電壓；

(2)定性畫出斷開S前后一段時(shí)間內(nèi)通過L的電流隨時(shí)間的變化規(guī)律。

［解析］(1)電路穩(wěn)定工作時(shí)，由于a、6兩點(diǎn)的電勢相等，導(dǎo)線劭上無電流通過。因此

通過L的電流為

E10

Tr—..=--A=1A,

L27?10

E10

流過Li的電流為A=0.5A,

/ZJU

斷開S的瞬間，由于線圈要想維持Tz不變，而與Li組成閉合回路，因此通過Li的最大電

流為1Ao

所以此時(shí)Li兩端的電壓為〃=〃?兄=10V。

(2)斷開S前，流過Li的電流為0.5A不變，而斷開S的瞬間，通過L的電流突變?yōu)?A,

且方向也發(fā)生變化，然后漸漸減小到零，所以它的I-t圖像如圖所示(友為斷開S的時(shí)刻)。

7/A

［答案］(1)10V(2)圖見解析

電磁感應(yīng)定律綜合問題

［4組基礎(chǔ)鞏固練］

i.閉合回路的磁通量。隨時(shí)間大變化圖像分別如圖①?④所示，關(guān)于回路中產(chǎn)生的感

應(yīng)電動(dòng)勢的下列論述，其中正確的是()

A.圖①的回路中感應(yīng)電動(dòng)勢恒定不變

B.圖②的回路中感應(yīng)電動(dòng)勢恒定不變

C.圖③的回路中0?人時(shí)間內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢小于右?公時(shí)間內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢

D.圖④的回路中感應(yīng)電動(dòng)勢先變大，再變小

A0A0A（P

B［由法拉第電磁感應(yīng)定律知，￡與瓦z成正比，下彳是磁通量的變化率，在

A（P

大圖像中圖線的斜率即為二7。圖①中斜率為0,所以￡=0。圖②中斜率恒定，所以￡恒

定。因?yàn)閳D③中0?力時(shí)間內(nèi)圖線斜率大小大于bi?友時(shí)間內(nèi)斜率大小，所以圖③中0?^時(shí)

間內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢大于心?友時(shí)間內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢。圖④中斜率先變小再變大，所以回路中的

電動(dòng)勢先變小再變大。綜上可知，B正確，A、C、D錯(cuò)誤。］

2.如圖所示，兩根相距為/的平行直導(dǎo)軌a氏de,b、d間連有一固定電阻尼導(dǎo)軌電阻

忽略不計(jì)。為放在a力和de上的一導(dǎo)體棒，與a6垂直，連入兩導(dǎo)軌間的電阻也為凡整個(gè)

裝置處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面（指向圖中紙面

內(nèi)）?，F(xiàn)對施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度■做勻速運(yùn)動(dòng)，令〃表示榔兩端電壓的大小，則（）

A.U^vBl,流過固定電阻A的感應(yīng)電流由6到d

B.吟vBl,流過固定電阻〃的感應(yīng)電流由/到6

C.U=vBl,流過固定電阻A的感應(yīng)電流由6到d

D.U=vBl,流過固定電阻A的感應(yīng)電流由，到6

A［題目中的導(dǎo)體棒相當(dāng)于電源，其感應(yīng)電動(dòng)勢￡=8加，其內(nèi)阻等于兄則〃=等，電

流方向用右手定則判斷，易知流過固定電阻A的感應(yīng)電流由6到d,A正確。］

3.如圖所示，在xWO的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場的方向垂直于為仰平面（紙面）向里。

具有一定電阻的矩形線框Med位于x&平面內(nèi)，線框的成邊與y軸重合。令線框從力=0時(shí)

刻起由靜止開始沿x軸正方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，則線框中的感應(yīng)電流/（取逆時(shí)針方向的電流為

正）隨時(shí)間大的變化圖線正確的是（）

D［因?yàn)榫€框做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以感應(yīng)電動(dòng)勢為￡=8//=57a得因此感應(yīng)電流大小

與時(shí)間成正比，由楞次定律可知方向?yàn)轫槙r(shí)針，故D正確。］

4.如圖所示，兩條平行虛線之間存在勻強(qiáng)磁場，虛線間的距離為磁場方向垂直紙面

向里，a6cd是位于紙面內(nèi)的梯形線圈，ad與加間的距離也為6=0時(shí)刻6c邊與磁場區(qū)域

邊界重合?，F(xiàn)令線圈以恒定的速度/沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域，取沿碗。曲

方向?yàn)楦袘?yīng)電流正方向，則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流/隨時(shí)間力變化的圖線

可能是（）

B［切邊進(jìn)入磁場時(shí)，根據(jù)右手定則判斷出其感應(yīng)電流的方向是沿adc砧的方向，其方

向與電流的正方向相反，故是負(fù)的，所以A、C錯(cuò)誤；當(dāng)線圈逐漸向右移動(dòng)時(shí)，切割磁感線的

有效長度變大，故感應(yīng)電流在增大；當(dāng)be邊穿出磁場區(qū)域時(shí)，線圈中的感應(yīng)電流方向變?yōu)?/p>

abeda,是正方向，故其圖像在時(shí)間軸的上方，所以B正確，D錯(cuò)誤。］

5.（多選）如圖所示，兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌水平平行放置，間距為/=lm,cd間、

de間、”1間分別接著阻值為7?=10Q的電阻。一阻值為7?=10Q的導(dǎo)體棒成以速度v=4m/s

勻速向左運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8=0.5T、方

向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。下列說法中正確的是()

A.導(dǎo)體棒他中電流的流向?yàn)橛?到a

B.cd兩端的電壓為1V

C.而兩端的電壓為1V

D.徐兩端的電壓為1V

BD［由右手定則可判斷導(dǎo)體棒成中電流方向由a到b,A錯(cuò)誤；由切割磁感線得E

E

=BLv,Z=—,Ug=［R=\V,又ba、cd、fe兩端的電壓相等，B、D正確；de