新教材魯科版高中物理選擇性必修第二冊第2章電磁感應及其應用 課時練習題及章末測驗 含解析

第2章電磁感應及其應用

1、科學探究：感應電流的方向............................................-1-

2、法拉第電磁感應定律..................................................-6-

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

電磁感應定律綜合問題...................................................-17-

章末綜合測驗...........................................................-25-

1、科學探究：感應電流的方向

［4組基礎鞏固練］

⑥考點一楞次定律的理解

1.（多選）下列說法正確的是（）

A.感應電流的磁場方向總是與引起感應電流的磁場方向相反

B.感應電流的磁場方向與引起感應電流的磁場的磁通量的變化情況有關

C.楞次定律只能判定閉合回路中感應電流的方向

D.楞次定律可以判定不閉合的回路中感應電動勢的方向

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

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

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

錯誤，B項正確；楞次定律既可以判定閉合回路中感應電流的方向，也可以判定不閉合回路中

感應電動勢的方向，C項錯誤，D項正確。］

2.關于感應電流，下列說法正確的是（）

A.根據(jù)楞次定律知，感應電流的磁場一定阻礙引起感應電流的磁通量

B.感應電流的磁場總是阻礙原磁場的變化

C.感應電流的磁場方向與引起感應電流的磁場方向可能相同，也可能相反

D.當導體切割磁感線運動時，必須用右手定則確定感應電流的方向

C［由楞次定律知，感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化，A錯誤；

感應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錯誤；由楞次

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

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

方向相反，阻礙磁通量的增加，C正確；導體切割磁感線運動時，可直接用右手定則確定感應

電流的方向，也可以由楞次定律確定感應電流的方向，D錯誤。］

3.（多選）關于右手定則和楞次定律的關系，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電流的方向的，本質(zhì)上沒有任何區(qū)別，是并列

關系

B.右手定則的使用范圍是判斷閉合回路中的部分導體切割磁感線運動時產(chǎn)生的感應電流

的方向

C.楞次定律可以用來判斷任何情況下感應電流的方向

D.能用右手定則判斷感應電流方向的情況，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特例，用于判斷閉合回路中的部分導體切割磁感線運動

時產(chǎn)生的感應電流的方向，與楞次定律的關系是包含關系，選項A、D錯誤，選項B、C正確。］

⑥考點二楞次定律的應用

4.如圖所示，當磁鐵突然向銅環(huán)運動時，銅環(huán)的運動情況是（）

A.向右擺動B.向左擺動

C.靜止D.無法判定

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

知銅環(huán)將受斥力作用遠離磁鐵向右擺動，A正確。］

5.某實驗小組用如圖所示的實驗裝置來驗證楞次定律。當條形磁鐵自上而下穿過固定的

線圈時，通過電流表的感應電流方向是（）

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，磁場方向向下，由楞次定律可知線圈中感應電流產(chǎn)

生的磁場方向向上，再應用安培定則可以判斷感應電流的方向為逆時針（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，感應電流的方向為順時針（俯視），即a-G-6。］

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

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

下列說法中正確的是（）

b

A.金屬環(huán)產(chǎn)中產(chǎn)生順時針方向的電流

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［導線框中的電流產(chǎn)生的磁場垂直于紙面向里，當電流/增大時，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)生逆時針方向的感應電流，故A項錯誤；

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，所以橡皮筋會被拉長，故B項正確，C、D項錯誤。］

⑥考點三右手定則的應用

7.閉合電路的一部分導體在磁場中因切割磁感線而產(chǎn)生了感應電流，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兩項中不產(chǎn)生感應電流，A、C錯誤;由右手定則可知B中的感應電流方向應向

外，B錯誤；只有選項D正確。］

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

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

為〃，右方機翼末端處的電勢為%貝!!（）

A.若飛機從西往東飛，4比&高

B.若飛機從東往西飛，區(qū)比“高

C.若飛機從南往北飛，4比&高

D.若飛機從北往南飛，〃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翼向哪個水平

方向切割磁感線，機翼中均產(chǎn)生自右向左的感應電動勢，左側電勢高于右側。］

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

運動時（）

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

B.整個環(huán)中有順時針方向的電流

C.整個環(huán)中有逆時針方向的電流

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

D［導體向右切割磁感線，由右手定則可判斷導體ef中感應電流由e-*￡而導體ef

分別與導體環(huán)的左右兩部分構成兩個閉合回路，故環(huán)的右側有逆時針方向的電流，環(huán)的左側

有順時針方向的電流。］

［B組素養(yǎng)提升練］

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

處互不相通。當導體棒A5向左移動時（）

A.4?中感應電流的方向為/到方

B.中感應電流的方向為8到4

C.切向左移動

D.切向右移動

AD［由右手定則可判斷力6中感應電流方向為/到6,從而切中電流方向為。到九導

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。故選AD。］

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

在導軌上，形成一個閉合回路，一條形磁鐵從高處下落接近回路時（）

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［當磁鐵向下運動時，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錯誤；磁鐵受向上的斥力，故磁鐵的加速度小于g,所以C錯誤，D正確。］

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

A.若線圈向右平動，其中感應電流方向是a-6—

B.若線圈豎直向下平動，無感應電流產(chǎn)生

C.當線圈以ad邊為軸轉動時（轉動角度小于90。），其中感應電流方向是a-6-c-/

D.當線圈向?qū)Ь€靠近時，其中感應電流方向是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，當線圈向右平動、以ad邊為

軸轉動時，穿過線圈的磁通量減少，感應電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向同向，感應電流

方向為a-*d—力，A、C錯誤；若線圈豎直向下平動，無感應電流產(chǎn)生，B正確；若線圈向

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

面向外，感應電流方向為a-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的金屬棒瑯、就當PQ

在外力的作用下運動時，仞V在磁場力的作用下向右運動，則匐所做的運動可能是（）

m

二

XXX

二

X：

-XX

N

p

HXXX

右B

XXX

-Qf-

A.向右加速運動B.向左加速運動

C.向右減速運動D.向左減速運動

BC［當盧。向右運動時，用右手定則可判定產(chǎn)。中感應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向右加速運動，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

動，選項A錯誤；若可向右減速運動，流過腑的感應電流方向、腑所受的安培力的方向均

將反向，腑向右運動，所以選項C正確；同理可判斷選項B正確，D錯誤。］

14.如圖所示，在兩根平行長直導線族N中，通以同方向同大小的電流，導線框

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

移動過程中，線框中感應電流方向是怎樣的？

M0N

1

/i

-1c

O'

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

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

面向外，所以感應電流的方向就是a歷成當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，感應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、法拉第電磁感應定律

［4組基礎鞏固練］

⑥考點一感應電動勢的理解

i.關于感應電動勢，下列說法中正確的是（）

A.電源電動勢就是感應電動勢

B.產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體相當于電源

C.在電磁感應現(xiàn)象中沒有感應電流就一定沒有感應電動勢

D.電路中有電流就一定有感應電動勢

B［電源電動勢的來源很多，不一定是由于電磁感應產(chǎn)生的，所以A錯誤；在電磁感應

現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體相當于電源，即使沒有感應電流，也可以有感應電動

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

流不一定有感應電動勢，D錯誤。］

2.將閉合多匝線圈置于僅隨時間變化的磁場中，關于線圈中產(chǎn)生的感應電動勢和感應電

流，下列表述正確的是（）

A.感應電動勢的大小與線圈的匝數(shù)無關

B.穿過線圈的磁通量越大，感應電動勢越大

C.穿過線圈的磁通量變化越快，感應電動勢越大

D.感應電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向始終相同

A0

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

A①

誤；感應電動勢正比于丁7,與磁通量的大小無直接關系，選項B錯誤，C正確；根據(jù)楞次定

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

誤。］

■考點二法拉第電磁感應定律的應用

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.線圈中的感應電動勢將均勻增大

B.線圈中的感應電流將均勻增大

C.線圈中的感應電動勢將保持2V不變

D.線圈中的感應電流將保持2A不變

A①

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

等于1Q,故D錯。］

4.一閉合線圈，放在隨時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

中感應電流增強一倍，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.使磁感應強度的變化率增大一倍

A0AB

D［根據(jù)=叼S求電動勢，要考慮到當〃、S發(fā)生變化時，導體的電阻也發(fā)

生了變化，若匝數(shù)增加一倍，電阻也增加一倍，感應電流不變，A錯誤；同理C錯誤；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錯誤；磁

感應強度的變化率增大一倍，則感應電動勢增大一倍，電阻不變，感應電流增大一倍，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時間內(nèi)穿過每匝線圈

的磁通量變化為△0,則通過導線某一截面的電荷量為（）

AJR0

RnSRt

A（DE

C［由法拉第電磁感應定律：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磁場（磁場未畫出），磁感應

強度8隨時間大變化關系為6=&+股。在磁場外距圓心。為27?處有一半徑恰為27?的半圓導

線環(huán)（圖中實線），則導線環(huán)中的感應電動勢大小為（）

kmR?

C.—D.2kxR

C［由￡'=11、t=xt=5五而鼠可知選項C正確。］

⑥考點三“切割類”感應電動勢的計算

7.一根彎成直角的導線放在6=0.4T的勻強磁場中，如圖所示，導線a6=30cm,be

=40cm當導線以5m/s的速度做切割磁感線運動時可能產(chǎn)生的最大感應電動勢的值為（）

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。當切割磁感線的有效長度/=ac=50cm,

產(chǎn)生的感應電動勢最大瓦=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軌，左端接有定值電阻尼金屬棒

他斜放在兩導軌之間，與導軌接觸良好，ab=L。磁感應強度為6的勻強磁場垂直于導軌平面,

設金屬棒與兩導軌間夾角為60°,以速度-水平向右勻速運動，不計導軌和棒的電阻，則流

過金屬棒的電流為（）

T/x,

”力**

bQ

BLv乖BLv

/=萬'=2R

BLv乖BLv

/=——

2R'=3R

［導體棒切割磁感線的有效長度為：￡?sin60°故感應電動勢E=B\

由閉合電路歐姆定律得/=%二故選項B正確。］

Zzi

9.（多選）某地地磁場磁感應強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?shù)厝牒：佣蔚膬砂叮訉?00m,該河段漲潮和落潮時有海水（視為導體）流過。

設落潮時，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［海水在落潮時自西向東流，該過程可以理解為：自西向東運動的導體棒在切割豎直

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錯誤，D正

確；E=Blv=^.5X10-5X100X2V=9X10-3V=9mV,所以B正確，A錯誤。］

［8組素養(yǎng)提升練］

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

導軌垂直并保持良好接觸，整個裝置放在勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下。現(xiàn)使

磁感應強度隨時間均勻減小，始終保持靜止，下列說法正確的是（）

A.中的感應電流方向由6到a

B.中的感應電流逐漸減小

C.所受的安培力保持不變

D.所受的靜摩擦力逐漸減小

D［磁感應強度隨時間均勻減小，根據(jù)楞次定律判斷回路中產(chǎn)生順時針的感應電流，ab

卜①AB

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

定，/=方=與磁感應強度隨時間均勻減小，磁通量變化率為定值，仍中的感應電流不

R△方?尼

變，B錯誤；F=BH,磁感應強度隨時間均勻減小，則安培力隨時間均勻減小，C錯誤；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項正確。］

11.(多選)如圖所示，一導線彎成半徑為a的半圓形閉合回路。虛線仞V右側有磁感應強

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

始終與腑垂直。從，點到達邊界開始到，點進入磁場為止，下列結論正確的是(

Xx

xx

xX

xX

xX

xX

A.感應電流大小不變

B.切段直導線始終不受安培力

C.感應電動勢最大值/a=Bav

——1

D.感應電動勢平均值E=-nBav

CD［在半圓形閉合回路進入磁場的過程中磁通量不斷增加,

X

始終存在感應電流，由左手定則可知3邊始終受到安培力作用，選

X

項B錯；有效切割長度如圖所示，所以進入過程中/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A錯，C對；平均感應電動勢為￡=—Bav,選項D對。］

At2a

v

12.如圖所示，勻強磁場的磁感應強度為B,方向豎直向下，在磁場中有一邊長為1的

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

動；現(xiàn)將導線框拉至水平位置由靜止釋放，不計摩擦和空氣阻力，導線框經(jīng)過時間t運動到

豎直位置，此時劭邊的速度為心求:

(1)此過程中導線框產(chǎn)生的平均感應電動勢的大小;

(2)導線框運動到豎直位置時感應電動勢的大小。

［解析］⑴水平位置①尸BS=Bf,轉到豎直位置

02=0

A02—01=—B/

A①—Bf

根據(jù)法拉第電磁感應定律，有￡=年=7

O72

平均感應電動勢的大小為

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

故感應電動勢￡=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?螺線管導線

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

磁感應強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)生的感應電動勢；

(2)閉合開關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組基礎鞏固練］

您考點一自感現(xiàn)象和自感電動勢

i.關于自感現(xiàn)象，下列說法正確的是（）

A.感應電流一定和原來的電流方向相反

B.對于同一線圈，當電流變化越大時，線圈產(chǎn)生的自感電動勢也越大

C.對于同一線圈，當電流變化越快時，線圈的自感系數(shù)也越大

D.對于同一線圈，當電流變化越快時，線圈中的自感電動勢也越大

D［當電流增大時，感應電流的方向與原來的電流方向相反，當電流減小時，感應電流

的方向與原來的電流方向相同，故選項A錯誤；自感電動勢的大小與電流變化快慢有關，與

電流變化大小無關，故選項B錯誤，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，故選項C錯誤。］

2.關于自感現(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現(xiàn)象

B.自感電動勢總是阻止原電流的變化

C.自感電動勢的方向總與原電流方向相反

D.自感電動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現(xiàn)象，在自感現(xiàn)象中自感電動勢

總是阻礙原電流的變化，不是阻止，所以選項B錯；當原電流減小時，自感電動勢與原電流

的方向相同，當原電流增加時，自感電動勢與原電流方向相反，所以選項C、D錯。］

3.關于線圈中自感電動勢大小的說法中正確的是（）

A.電感一定時，電流變化越大，自感電動勢越大

B.電感一定時，電流變化越快，自感電動勢越大

C.通過線圈的電流為零的瞬間，自感電動勢很大

D.通過線圈的電流為最大值的瞬間，自感電動勢最大

B［由￡=垸可知，/一定時，自感電動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系，故B正確。］

⑥考點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，當斷開開關S的

瞬間會有（）

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，當開關S斷開時，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、自感系數(shù)足夠大的線圈，仄、乃是兩個規(guī)

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

A.剛閉合開關S的瞬間，通過“電流大于通過〃的電流

B.剛閉合開關S的瞬間，通過〃電流小于通過打的電流

C.閉合開關S待電路達到穩(wěn)定，〃熄滅，〃比原來更亮

D.閉合開關S待電路達到穩(wěn)定，再將S斷開，仄、功均閃亮一下再熄滅

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

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

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

一下再熄滅，故D錯誤。］

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

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

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

閃亮現(xiàn)象，他冥思苦想找不出原因。你認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)律可知在開關斷開的瞬間造成燈泡閃亮以及延時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)定時通過燈泡的原電流。由題圖可知燈泡和線圈構成閉合

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

電流，當線圈電阻小于燈泡電阻時才會出現(xiàn)閃亮現(xiàn)象，B錯誤，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錯誤。］

7.如圖所示，兩個電阻均為R,電感線圈L的電阻及電池內(nèi)阻均可忽略不計，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)生了自感電動勢，此自感電動勢的作用是（）

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)生的自感電動勢的作用是阻礙原電流

的增大，A錯誤；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

E

誤；最后達到穩(wěn)定時，電路中總電流為/=方=2/，故D正確。］

K

⑥考點三渦流

8.（多選）安檢門是一個用于安全檢查的“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，從而引起報警。以下關于這個安檢門的說法正確的是（）

A.這個安檢門能檢查出毒品攜帶者

B.這個安檢門只能檢查出金屬物品攜帶者

C.如果這個“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.這個安檢門工作時，既利用了電磁感應現(xiàn)象，又利用了電流的磁效應

BD［這個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，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；安檢門工作時，既利用了電磁感應現(xiàn)象，又利用了電流的磁

效應，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)的探測線圈會產(chǎn)生變化磁場

B.只有有磁性的金屬物才會被探測器探測到

C.探測到地下的金屬物是因為探頭中產(chǎn)生了渦流

D.探測到地下的金屬物是因為金屬物中產(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，則金屬中會產(chǎn)生渦流，渦流

磁場反過來影響線圈中的電流，使儀器報警。］

［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

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

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

面上滑動的過程中產(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)往復運動）能量守恒。

初狀態(tài)機械能Ei=mgb-^mv

末狀態(tài)機械能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，隨時間方變化關系的圖像

是（）

L

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

線圈的支路由于自感現(xiàn)象會產(chǎn)生與線圈中原電流方向相同的自感電動勢，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構成回路，通過燈泡D的電流和線圈/中的電

流相同，也應該是從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(小磁鐵穿過鋁環(huán)后的運

動看作平拋運動)，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，當小磁鐵向右運動時，鋁環(huán)向右偏斜(阻礙相對運動)。

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，電源的電動勢為￡=10V,內(nèi)阻不計，/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前后一段時間內(nèi)通過L的電流隨時間的變化規(guī)律。

［解析］(1)電路穩(wěn)定工作時，由于a、6兩點的電勢相等，導線劭上無電流通過。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的時刻)。

7/A

［答案］(1)10V(2)圖見解析

電磁感應定律綜合問題

［4組基礎鞏固練］

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

應電動勢的下列論述，其中正確的是()

A.圖①的回路中感應電動勢恒定不變

B.圖②的回路中感應電動勢恒定不變

C.圖③的回路中0?人時間內(nèi)的感應電動勢小于右?公時間內(nèi)的感應電動勢

D.圖④的回路中感應電動勢先變大，再變小

A0A0A（P

B［由法拉第電磁感應定律知，￡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。因為圖③中0?力時間內(nèi)圖線斜率大小大于bi?友時間內(nèi)斜率大小，所以圖③中0?^時

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

電動勢先變小再變大。綜上可知，B正確，A、C、D錯誤。］

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

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

裝置處于勻強磁場中，磁感應強度的大小為B,磁場方向垂直于導軌所在平面（指向圖中紙面

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

A.U^vBl,流過固定電阻A的感應電流由6到d

B.吟vBl,流過固定電阻〃的感應電流由/到6

C.U=vBl,流過固定電阻A的感應電流由6到d

D.U=vBl,流過固定電阻A的感應電流由，到6

A［題目中的導體棒相當于電源，其感應電動勢￡=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

刻起由靜止開始沿x軸正方向做勻加速運動，則線框中的感應電流/（取逆時針方向的電流為

正）隨時間大的變化圖線正確的是（）

D［因為線框做勻加速直線運動，所以感應電動勢為￡=8//=57a得因此感應電流大小

與時間成正比，由楞次定律可知方向為順時針，故D正確。］

4.如圖所示，兩條平行虛線之間存在勻強磁場，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時刻6c邊與磁場區(qū)域

邊界重合。現(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

方向為感應電流正方向，則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中，感應電流/隨時間力變化的圖線

可能是（）

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

向與電流的正方向相反，故是負的，所以A、C錯誤；當線圈逐漸向右移動時，切割磁感線的

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

abeda,是正方向，故其圖像在時間軸的上方，所以B正確，D錯誤。］

5.（多選）如圖所示，兩根足夠長的光滑金屬導軌水平平行放置，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的導體棒成以速度v=4m/s

勻速向左運動，導體棒與導軌接觸良好，導軌所在平面存在磁感應強度大小為8=0.5T、方

向垂直紙面向里的勻強磁場。下列說法中正確的是()

A.導體棒他中電流的流向為由6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體棒成中電流方向由a到b,A錯誤；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