2025年高考教案物理第十二章電磁感應(yīng)第2講法拉第電磁感應(yīng)定律自感和渦流

第十二章電磁感應(yīng)第2講法拉第電磁感應(yīng)定律、自感和渦流課標(biāo)要求核心考點(diǎn)五年考情核心素養(yǎng)對(duì)接1.通過實(shí)驗(yàn)，理解法拉第電磁感應(yīng)定律.2.通過實(shí)驗(yàn)，了解自感現(xiàn)象和渦流現(xiàn)象.能舉例說明自感現(xiàn)象和渦流現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用.法拉第電磁感應(yīng)定律的理解及應(yīng)用2023：天津T10；2021：全國(guó)乙T25，全國(guó)甲T21；2020：全國(guó)ⅢT24；2019：全國(guó)ⅠT201.物理觀念：理解法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)涵；知道自感、渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng).2.科學(xué)思維：通過類比法，理解感生電場(chǎng)和靜電場(chǎng)的區(qū)別；應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小.3.科學(xué)探究：通過對(duì)法拉第電磁感應(yīng)定律、自感現(xiàn)象和渦流現(xiàn)象的探究，掌握對(duì)實(shí)驗(yàn)證據(jù)進(jìn)行分析與歸納的方法.4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過學(xué)習(xí)自感現(xiàn)象與渦流現(xiàn)象、電磁阻尼與電磁驅(qū)動(dòng)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，認(rèn)識(shí)物理學(xué)對(duì)現(xiàn)代生活和科技社會(huì)發(fā)展的促進(jìn)作用.導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)2022：山東T12；2021：廣東T10，河北T7；2020：浙江7月T12自感、渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)2023：全國(guó)乙T17；2020：浙江1月T11命題分析預(yù)測(cè)法拉第電磁感應(yīng)定律是電磁學(xué)的核心知識(shí)，是解決電磁感應(yīng)問題的重要規(guī)律，單獨(dú)考查時(shí)常為選擇題形式，主要考查感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算，綜合考查時(shí)常結(jié)合動(dòng)力學(xué)、能量、電路等知識(shí)進(jìn)行考查.預(yù)計(jì)2025年高考可能會(huì)結(jié)合生產(chǎn)生活實(shí)際，考查應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律、切割公式等計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小問題，與安培力相關(guān)的電磁阻尼、電磁驅(qū)動(dòng)問題.考點(diǎn)1法拉第電磁感應(yīng)定律的理解及應(yīng)用1.對(duì)法拉第電磁感應(yīng)定律的理解2.法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用（1）法拉第電磁感應(yīng)定律應(yīng)用的三種情況產(chǎn)生原因ΔΦE面積隨時(shí)間變化（動(dòng)生）ΔΦ＝B·ΔSE＝nBΔ磁場(chǎng)隨時(shí)間變化（感生）ΔΦ＝ΔB·SE＝nSΔ面積和磁場(chǎng)同時(shí)隨時(shí)間變化ΔΦ＝Φ末－Φ初E＝nB（2）應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律的注意事項(xiàng)①公式E＝nΔΦΔ②利用公式E＝nΔBΔtS求解時(shí)，③通過回路截面的電荷量q僅與n、ΔΦ和回路電阻R有關(guān)，與時(shí)間長(zhǎng)短無(wú)關(guān)，q＝nΔΦ理解公式E＝nΔΦΔt（1）Φ＝0，ΔΦΔt不一定等于0.（（2）穿過線圈的磁通量變化越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也越大.（?）（3）穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大.（√）（4）線圈匝數(shù)n越多，磁通量越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也越大.（?）如圖，電流表與螺線管組成閉合回路.判斷下列說法的正誤.（1）磁鐵快速插入螺線管時(shí)比慢速插入螺線管時(shí)電流表指針偏轉(zhuǎn)大.（√）（2）磁鐵快速插入螺線管和慢速插入螺線管，磁通量變化相同，故電流表指針偏轉(zhuǎn)相同.（?）（3）磁鐵放在螺線管中不動(dòng)時(shí)，螺線管中的磁通量最大，所以電流表指針偏轉(zhuǎn)最大.（?）（4）將磁鐵從螺線管中拔出時(shí)，磁通量減小，所以電流表指針偏轉(zhuǎn)一定減小.（?）命題點(diǎn)1平均電動(dòng)勢(shì)與瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算1.如圖所示，可繞固定軸OO'轉(zhuǎn)動(dòng)的正方形單匝金屬線框的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，線框從水平位置由靜止釋放，經(jīng)過時(shí)間t到達(dá)豎直位置，此時(shí)ab邊的速率為v.設(shè)線框始終處在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，求：（1）這個(gè)過程中線框中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；（2）到達(dá)豎直位置瞬間線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).答案（1）BL2t（解析（1）金屬線框從水平位置運(yùn)動(dòng)到豎直位置的過程中，由法拉第電磁感應(yīng)定律可得平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝ΔΦΔ（2）線框到達(dá)豎直位置時(shí)，只有ab邊切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLv.命題點(diǎn)2感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算2.[2023湖北]近場(chǎng)通信（NFC）器件應(yīng)用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行通訊，其天線類似一個(gè)壓平的線圈，線圈尺寸從內(nèi)到外逐漸變大.如圖所示，一正方形NFC線圈共3匝，其邊長(zhǎng)分別為1.0cm、1.2cm和1.4cm，圖中線圈外線接入內(nèi)部芯片時(shí)與內(nèi)部線圈絕緣.若勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直通過此線圈，磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率為103T/s，則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最接近（B）解析由法拉第電磁感應(yīng)定律得E＝E1＋E2＋E3＝ΔBΔt(S1＋S2＋S3)，又ΔBΔt＝103T/s，

S1＝1.02×10－4m2，S2＝1.22×10－4m2，S3＝1.42×10－4mB正確.3.如圖甲所示，水平光滑U形導(dǎo)軌寬0.4m，金屬棒ab垂直放置在導(dǎo)軌上，均勻變化的磁場(chǎng)垂直穿過導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示，金屬棒ab的電阻為1Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì).t＝0時(shí)刻，ab棒從導(dǎo)軌最左端，以v＝1m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，求1s末回路中的感應(yīng)電流及金屬棒ab受到的安培力.答案1.6A，方向沿逆時(shí)針方向1.28N，方向水平向左解析由圖乙知，1s末磁感應(yīng)強(qiáng)度B1＝2Tab棒產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為E動(dòng)＝B1Lv＝2×0.4×1V＝0.8V回路中產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)為E感＝ΔBΔtLvt＝2×0.4×1×根據(jù)楞次定律知兩個(gè)電動(dòng)勢(shì)串聯(lián)，則總電動(dòng)勢(shì)為E＝E動(dòng)＋E感＝1.6V回路中的感應(yīng)電流為I＝ER＝1.611s末ab棒受到的安培力為F＝B1IL＝2×1.6×0.4N＝1.28N，由左手定則知安培力的方向水平向左.方法點(diǎn)撥法拉第電磁感應(yīng)定律的理解考點(diǎn)2導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)1.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生原因?qū)w做切割磁感線運(yùn)動(dòng)移動(dòng)電荷的非靜電力導(dǎo)體中自由電荷受沿[6]導(dǎo)體方向的洛倫茲力回路中相當(dāng)于電源的部分做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體方向判斷方法通常由右手定則判斷，也可由楞次定律判斷大小計(jì)算方法由E＝Blv計(jì)算，也可由E＝nΔΦ2.導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算式為E＝Blv，應(yīng)從幾個(gè)方面理解和掌握（1）正交性本公式要求磁場(chǎng)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，還需B、l、v三者[7]相互垂直（2）平均性導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線時(shí)，若v為平均速度，則E為平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，即[8]E＝Blv（3）瞬時(shí)性導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線時(shí)，若v為瞬時(shí)速度，則E為相應(yīng)的[9]瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（4）有效性公式中的l為導(dǎo)體的有效切割長(zhǎng)度，即導(dǎo)體在與v共同所在平面上垂直于v的方向上的[10]投影長(zhǎng)度（5）相對(duì)性E＝Blv中的速度v是導(dǎo)體相對(duì)于磁場(chǎng)的速度，若磁場(chǎng)也在運(yùn)動(dòng)，應(yīng)注意速度間的相對(duì)關(guān)系3.導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線如圖，當(dāng)導(dǎo)體棒在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)，繞導(dǎo)體棒上某一點(diǎn)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則（1）以導(dǎo)體棒中點(diǎn)為軸時(shí)，E＝0（相同兩段的代數(shù)和）（2）以導(dǎo)體棒端點(diǎn)為軸時(shí)，E＝12Bωl2（平均速度取中點(diǎn)位置的線速度12ω（3）以導(dǎo)體棒上任意一點(diǎn)為軸時(shí)，E＝12Bω（l12－l22）（不同兩段的代數(shù)和，其中l(wèi)計(jì)算下面各圖中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).（1）如圖1，E1＝Blvsinθ.（2）如圖2，E2＝Bcdvsinβ.圖1圖2（3）如圖3，E3＝BMNv.（4）如圖4，若沿v1方向運(yùn)動(dòng)，則E4＝2BRv1；若沿v2方向運(yùn)動(dòng)，則E5＝BRv2.E＝nΔΦΔt與EE＝nΔE＝Blv研究對(duì)象求整個(gè)閉合回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)求回路中的部分導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)適用范圍無(wú)論什么方式引起的磁通量變化都適用只適用于一段導(dǎo)體切割磁感線的情況條件不一定是勻強(qiáng)磁場(chǎng)一般只適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)物理意義當(dāng)Δt→0時(shí)，求的是瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；當(dāng)Δt較長(zhǎng)時(shí)，求的是平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)當(dāng)v為瞬時(shí)速度時(shí)，求的是瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；當(dāng)v為平均速度時(shí)，求的是平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)判斷電流方向一般用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向一般用右手定則判斷感應(yīng)電流方向命題點(diǎn)1有效長(zhǎng)度問題4.如圖，一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路.虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于回路所在的平面.回路以速度v向右勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，直徑CD始終與MN垂直.從D點(diǎn)到達(dá)邊界開始到C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)為止，下列說法錯(cuò)誤的是（B）A.感應(yīng)電流方向不變B.CD段直導(dǎo)線始終不受安培力C.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值E＝BavD.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值E＝14π解析在閉合回路進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，通過閉合回路的磁通量逐漸增大，根據(jù)楞次定律和安培定則可知感應(yīng)電流的方向始終為逆時(shí)針方向，A正確；根據(jù)左手定則可以判斷，CD段受方向向下的安培力，B錯(cuò)誤；利用感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式E＝Blv計(jì)算時(shí)，l應(yīng)是有效切割長(zhǎng)度，當(dāng)半圓形閉合回路進(jìn)入磁場(chǎng)一半時(shí)，有效切割長(zhǎng)度最大，為a，這時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，為E＝Bav，C正確；感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值E＝ΔΦΔt＝B·12πa22命題點(diǎn)2平動(dòng)切割磁感線5.[2023福建泉州模擬/多選]如圖所示，abcd為水平放置的U形光滑金屬導(dǎo)軌，間距為l，導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)軌電阻不計(jì).已知金屬桿MN傾斜放置，與導(dǎo)軌成θ角，單位長(zhǎng)度的電阻為r，保持金屬桿以速度v沿垂直于MN的方向滑動(dòng)（金屬桿滑動(dòng)過程中與導(dǎo)軌接觸良好），則（AD）A.電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為BlvB.電路中感應(yīng)電流的大小為BvC.金屬桿所受安培力的大小為BD.金屬桿的熱功率為B解析由于速度方向是與金屬桿垂直的，而整個(gè)金屬桿又是與磁場(chǎng)垂直的，所以整個(gè)金屬桿均垂直切割磁感線，切割長(zhǎng)度L＝lsinθ，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLv＝Blvsinθ，A正確；金屬桿的電阻R＝Lr＝lsinθr，電路中的電流I＝ER＝Bvr，B錯(cuò)誤；金屬桿受到的安培力F＝BIL＝B2lvrsinθ，命題拓展如圖所示，如果金屬桿以速度v沿平行于cd的方向滑動(dòng)，則情況又如何呢？答案電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝Blv，感應(yīng)電流I＝ER＝Elsinθr＝Bvsinθr，金屬桿所受安培力大小F＝BIlsinθ＝B2lvr，金屬桿的熱功率P命題點(diǎn)3轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線6.如圖所示，直角三角形金屬框abc放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向平行于ab邊向上.當(dāng)金屬框繞ab邊以角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)分別為Ua、Ub、Uc.已知bc邊的長(zhǎng)度為l.下列判斷正確的是（C）A.Ua＞Uc，金屬框中無(wú)電流B.Ub＞Uc，金屬框中電流方向?yàn)閍→b→c→aC.Ubc＝－12Bl2ωD.Ubc＝12Bl2ω，金屬框中電流方向?yàn)閍→c→b→解析金屬框abc平面與磁場(chǎng)平行，轉(zhuǎn)動(dòng)過程中磁通量始終為零，所以無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，B、D錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)動(dòng)過程中bc邊和ac邊均切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由右手定則可知Ua＜Uc，Ub＜Uc，A錯(cuò)誤；由轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的公式得Ubc＝－12Bl2ω，C正確如圖所示，半徑為r的金屬圓盤在垂直于盤面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞過圓心垂直于盤面的金屬軸以角速度ω沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，電阻R一端通過導(dǎo)線連接在軸上，另一端通過導(dǎo)線連接在與圓盤邊緣接觸良好的金屬片上，則通過電阻R的電流的方向和大小為（金屬圓盤、軸和金屬片的電阻不計(jì)）（D）A.由c到d，I＝Bωr2R B.由d到c，C.由c到d，I＝Bωr22R D.由d到c解析圓盤可看作沿半徑方向的無(wú)數(shù)根金屬條，由右手定則知，其電流方向?yàn)閺倪吘壷赶驁A心，所以通過電阻R的電流方向?yàn)橛蒬到c；金屬圓盤產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝12Bωr2，由I＝ER知通過電阻R的電流大小為I＝Bωr2考點(diǎn)3自感、渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)1.感生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生原因磁場(chǎng)的變化移動(dòng)電荷的非靜電力感生電場(chǎng)對(duì)自由電荷的電場(chǎng)力回路中相當(dāng)于電源的部分處于變化磁場(chǎng)中的閉合導(dǎo)體方向判斷方法楞次定律大小計(jì)算方法E＝nΔ2.自感3.渦流4.感應(yīng)電流的機(jī)械效應(yīng)——電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)電磁阻尼電磁驅(qū)動(dòng)成因?qū)w在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流導(dǎo)致導(dǎo)體受到安培力磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)引起磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電流導(dǎo)致導(dǎo)體受到安培力效果安培力方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向相反，阻礙導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)安培力方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向相同，推動(dòng)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)能量轉(zhuǎn)化導(dǎo)體克服安培力做功，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能通過安培力做功，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，從而對(duì)外做功應(yīng)用磁電式儀表中利用電磁阻尼使指針快速停下來，便于讀數(shù)交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)相同點(diǎn)兩者均屬于感應(yīng)電流的機(jī)械效應(yīng)，都是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，且本質(zhì)都是感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量的變化（遵循楞次定律），均符合能量守恒定律判斷下列說法的正誤.（1）真空冶煉爐是利用渦流來熔化金屬的裝置.（√）（2）家用電磁爐鍋體中的渦流是由恒定磁場(chǎng)產(chǎn)生的.（?）（3）阻尼擺擺動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的渦流總是阻礙其運(yùn)動(dòng).（√）（4）變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成，不能減小渦流.（?）磁電式儀表的線圈常常用鋁框做骨架，把線圈繞在鋁框上，指針也固定在鋁框上（如圖）.鋁框的作用是什么？答案假定儀表工作時(shí)指針向右轉(zhuǎn)動(dòng)，則鋁框中有感應(yīng)電流，鋁框要受到安培力阻礙指針向右偏轉(zhuǎn)，使指針快速停下，防止打壞指針.如圖所示，小螺線管與音樂播放器相連，大螺線管直接與音響相連.當(dāng)把小螺線管插入大螺線管中時(shí)，音樂就會(huì)從音響中響起來，大、小螺線管之間發(fā)生的物理現(xiàn)象是（C）A.自感 B.靜電感應(yīng) C.互感 D.直接導(dǎo)電解析小螺線管與音樂播放器相連，小螺線管中輸入了音頻信號(hào)，當(dāng)把小螺線管插入大螺線管中時(shí)，音樂就會(huì)從音響中響起來，說明大螺線管中激發(fā)出了感應(yīng)電流，是互感現(xiàn)象，故C正確.命題點(diǎn)1通斷電自感現(xiàn)象的分析7.圖甲和圖乙是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個(gè)電路圖，L1和L2為電感線圈.實(shí)驗(yàn)時(shí)，斷開開關(guān)S1瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關(guān)S2，燈A2逐漸變亮，而另一個(gè)相同的燈A3立即變亮，最終A2與A3的亮度相同.下列說法正確的是（C）A.圖甲中，A1與L1的電阻值相同B.圖甲中，閉合S1，電路穩(wěn)定后，A1中電流大于L1中電流C.圖乙中，變阻器R與L2的電阻值相同D.圖乙中，閉合S2瞬間，L2中電流與變阻器R中電流相等解析題圖甲中，斷開S1的瞬間，燈A1閃亮，故斷開S1前，穩(wěn)定時(shí)IL1＞IA1，又由于L1和A1兩端電壓相等，故電阻RL1＜RA1，所以A、B均錯(cuò)誤；題圖乙中，閉合S2瞬間，由于L2的自感作用，通過L2的電流很小，穩(wěn)定時(shí)A2與A3亮度相同，故電流相等，所以變阻器R與方法點(diǎn)撥自感現(xiàn)象中的“三注意、三技巧”三注意三技巧1.自感僅能使電流的變化過程延長(zhǎng)，但不能改變最終的結(jié)果1.通電自感時(shí)線圈相當(dāng)于一個(gè)阻值變化的電阻：阻值由無(wú)窮大逐漸減小2.斷電自感時(shí)燈泡是否“閃亮”，關(guān)鍵在于通過燈泡的電流大小如何變化2.斷電自感時(shí)線圈相當(dāng)于電源：電動(dòng)勢(shì)由某個(gè)值逐漸減小到零3.斷電時(shí)與自感線圈在同一支路中的用電器中的電流方向不變，否則一般會(huì)改變3.電路穩(wěn)定時(shí)，自感線圈相當(dāng)于導(dǎo)體，是否需要考慮電阻要根據(jù)題意確定命題點(diǎn)2對(duì)渦流的理解8.[2023廣東佛山質(zhì)檢]渦流內(nèi)檢測(cè)技術(shù)是一項(xiàng)用來檢測(cè)各種金屬管道是否有破損的技術(shù).檢測(cè)儀在管道內(nèi)運(yùn)動(dòng)及其工作原理剖面示意圖如圖所示，當(dāng)激勵(lì)線圈中通以正弦交流電時(shí)，金屬管道壁內(nèi)會(huì)產(chǎn)生渦流，渦流磁場(chǎng)會(huì)影響檢測(cè)線圈的電流.以下有關(guān)渦流內(nèi)檢測(cè)儀的說法正確的是（C）A.檢測(cè)線圈消耗功率等于激勵(lì)線圈輸入功率B.在管道內(nèi)某處檢測(cè)時(shí)，如果只增大激勵(lì)線圈中交流電的頻率，則檢測(cè)線圈的電流不變C.在管道內(nèi)某處檢測(cè)時(shí)，如果只增大激勵(lì)線圈中交流電的頻率，則檢測(cè)儀消耗功率將變大D.當(dāng)檢測(cè)儀從金屬管道完好處進(jìn)入破損處檢測(cè)時(shí)，管道壁中將產(chǎn)生更強(qiáng)的渦流解析管道壁中產(chǎn)生渦流，有一定的熱功率，P激勵(lì)＝P檢測(cè)＋P熱，激勵(lì)線圈輸入功率大于檢測(cè)線圈消耗功率，故A錯(cuò)誤；增大激勵(lì)線圈中交流電的頻率，檢測(cè)線圈的磁通量變化率變大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變大，則電流變大，故B錯(cuò)誤；增大激勵(lì)線圈中交流電的頻率，檢測(cè)線圈消耗的功率和管道產(chǎn)生的熱功率變大，則檢測(cè)儀消耗功率將變大，故C正確；當(dāng)檢測(cè)儀從金屬管道完好處進(jìn)入破損處檢測(cè)時(shí)，管道壁中產(chǎn)生的渦流變小，故D錯(cuò)誤.方法點(diǎn)撥產(chǎn)生渦流時(shí)的能量轉(zhuǎn)化伴隨著渦流現(xiàn)象，其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能，最終在金屬塊中轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.（1）金屬塊放在變化的磁場(chǎng)中，則磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.（2）如果是金屬塊進(jìn)出磁場(chǎng)或在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，則由于克服安培力做功，金屬塊的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.命題點(diǎn)3電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)9.[電磁驅(qū)動(dòng)/浙江高考]如圖所示，在光滑絕緣水平面上，兩條固定的相互垂直彼此絕緣的導(dǎo)線通以大小相同的電流I.在角平分線上，對(duì)稱放置四個(gè)相同的正方形金屬框.當(dāng)電流在相同時(shí)間間隔內(nèi)增加相同量，則（B）A.1、3線圈靜止不動(dòng)，2、4線圈沿著對(duì)角線向內(nèi)運(yùn)動(dòng)B.1、3線圈靜止不動(dòng)，2、4線圈沿著對(duì)角線向外運(yùn)動(dòng)C.2、4線圈靜止不動(dòng)，1、3線圈沿著對(duì)角線向內(nèi)運(yùn)動(dòng)D.2、4線圈靜止不動(dòng)，1、3線圈沿著對(duì)角線向外運(yùn)動(dòng)解析由安培定則和磁場(chǎng)疊加原理可知線圈1、3所在處的合磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，穿過這兩個(gè)線圈的磁通量為零，當(dāng)電流在相同時(shí)間間隔內(nèi)增加相同量時(shí)，磁通量仍為零，則沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，所以線圈1、3靜止不動(dòng)，C、D錯(cuò)誤；線圈2中的合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向外，線圈4中的合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里，當(dāng)電流在相同時(shí)間間隔內(nèi)增加相同量時(shí)，由楞次定律可知，兩線圈應(yīng)向磁通量減小的方向運(yùn)動(dòng)，即沿對(duì)角線向外運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤，B正確.10.[電磁阻尼/多選]以下哪些現(xiàn)象屬于電磁阻尼現(xiàn)象（ABC）A.圖甲中線圈能使上下振動(dòng)的條形磁鐵快速停下來B.圖乙中無(wú)缺口的鋁管比有缺口的鋁管能更快使強(qiáng)磁鐵勻速運(yùn)動(dòng)C.圖丙中U形磁鐵可以使高速轉(zhuǎn)動(dòng)的鋁盤迅速停下來D.圖丁中轉(zhuǎn)動(dòng)把手時(shí)下面的閉合銅線框會(huì)隨U形磁鐵同向轉(zhuǎn)動(dòng)解析線圈能使上下振動(dòng)的條形磁鐵快速停下來，是電磁阻尼現(xiàn)象；無(wú)缺口的鋁管比有缺口的鋁管能更快使強(qiáng)磁鐵勻速運(yùn)動(dòng)，是電磁阻尼現(xiàn)象；U形磁鐵能使高速轉(zhuǎn)動(dòng)的鋁盤迅速停下來，鋁盤受到的力是阻力，所以是電磁阻尼現(xiàn)象；轉(zhuǎn)動(dòng)把手時(shí)，U形磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)，線框跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)，線框受到的力是動(dòng)力，所以是電磁驅(qū)動(dòng)現(xiàn)象.故選A、B、C.熱點(diǎn)11法拉第電磁感應(yīng)定律在電磁科技中的應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)，高考對(duì)這部分的考查趨向于有關(guān)現(xiàn)代氣息和STSE問題中的信息題，命題情境有電磁卡、車速表、磁力剎車、金屬探測(cè)器、無(wú)線充電技術(shù)等.1.[電磁卡]磁卡的磁條中有用于存儲(chǔ)信息的磁極方向不同的磁化區(qū)，刷卡器中有檢測(cè)線圈.當(dāng)以速度v0刷卡時(shí)，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，其E－t關(guān)系如圖所示.如果只將刷卡速度改為v02，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的E－t關(guān)系圖可能是（D AB CD解析根據(jù)E＝Blv可知，若將刷卡速度改為v02，線圈切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小將會(huì)減半，周期將會(huì)加倍，故D2.[金屬探測(cè)器——渦流/多選]金屬探測(cè)器實(shí)物及其結(jié)構(gòu)原理圖如圖所示.探測(cè)器運(yùn)用的是電磁感應(yīng)原理，發(fā)射線圈（外環(huán)）可以產(chǎn)生垂直于線圈平面且大小和方向均勻變化的磁場(chǎng)；內(nèi)環(huán)線圈是接收線圈，用來收集被探測(cè)金屬物發(fā)出的磁場(chǎng)（接收線圈能完全屏蔽發(fā)射線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)）.隨著發(fā)射線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向和大小不斷變化，它會(huì)與所遇到的金屬物發(fā)生作用，導(dǎo)致金屬物自身也產(chǎn)生微弱的磁場(chǎng)，來自金屬物的磁場(chǎng)進(jìn)入內(nèi)環(huán)線圈被接收到后，檢測(cè)器會(huì)發(fā)出報(bào)警聲.若發(fā)射線圈產(chǎn)生向下且增強(qiáng)的磁場(chǎng)，則下列說法正確的是（AC）A.金屬物產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)的方向豎直向上B.金屬物中的渦流從上往下看沿順時(shí)針方向C.金屬物發(fā)出的磁場(chǎng)穿過接收線圈時(shí)，接收線圈會(huì)產(chǎn)生微弱的電流，此類探測(cè)器相應(yīng)的元件就是依據(jù)這一電流進(jìn)行報(bào)警的D.如果金屬物某時(shí)刻發(fā)出向上的磁場(chǎng)，那么接收線圈中的感應(yīng)電流從上往下看沿逆時(shí)針方向解析若發(fā)射線圈產(chǎn)生向下且增強(qiáng)的磁場(chǎng)，則穿過金屬物的磁通量增加，根據(jù)楞次定律和安培定則知，金屬物中的渦流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向上，渦流從上往下看沿逆時(shí)針方向，A正確，B錯(cuò)誤；金屬物發(fā)出的磁場(chǎng)穿過接收線圈時(shí)，接收線圈內(nèi)磁通量發(fā)生變化，會(huì)產(chǎn)生微弱的感應(yīng)電流，此類探測(cè)器相應(yīng)的元件就是依據(jù)這一電流進(jìn)行報(bào)警的，C正確；如果金屬物某時(shí)刻發(fā)出向上的磁場(chǎng)，則接收線圈中的感應(yīng)電流從上往下看沿順時(shí)針方向，D錯(cuò)誤.3.[磁力剎車——電磁阻尼/多選]磁力剎車是游樂場(chǎng)中過山車采用的一種新型剎車裝置，此裝置比靠摩擦力剎車更穩(wěn)定.如圖為該新型裝置的原理圖（從后朝前看），過山車的兩側(cè)裝有銅片，停車區(qū)的軌道兩側(cè)裝有強(qiáng)力磁鐵，當(dāng)過山車進(jìn)入停車區(qū)時(shí)，銅片與磁鐵的相互作用能使過山車很快停下來.關(guān)于該裝置的下列說法正確的是（BC）A.剎車原理是電流的磁效應(yīng)B.過山車從進(jìn)入停車區(qū)到停止的過程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，電能又轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C.過山車進(jìn)入停車區(qū)的速度越大，剎車的阻力就越大D.若將銅片換成有機(jī)玻璃片，也能達(dá)到相同的剎車效果解析當(dāng)過山車進(jìn)入停車區(qū)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致穿過銅片的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，形成感應(yīng)磁場(chǎng)，與強(qiáng)力磁鐵產(chǎn)生相互作用，利用了電磁感應(yīng)原理，故A錯(cuò)誤；剎車過程中過山車速度減小，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，電能又轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B正確；過山車的速度越大，磁通量變化就越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電流就越大，感應(yīng)磁場(chǎng)就越強(qiáng)，與強(qiáng)力磁鐵的作用力就越大，故剎車的阻力就越大，C正確；將銅片換成有機(jī)玻璃片，有機(jī)玻璃片不導(dǎo)電，因此不能形成感應(yīng)磁場(chǎng)，不能達(dá)到相同的剎車效果，D錯(cuò)誤.1.[電磁阻尼＋圖像分析/2023全國(guó)乙]一學(xué)生小組在探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，進(jìn)行了如下比較實(shí)驗(yàn).用圖（a）所示的纏繞方式，將漆包線分別繞在幾何尺寸相同的有機(jī)玻璃管和金屬鋁管上，漆包線的兩端與電流傳感器接通.兩管皆豎直放置，將一很小的強(qiáng)磁體分別從管的上端由靜止釋放，在管內(nèi)下落至管的下端.實(shí)驗(yàn)中電流傳感器測(cè)得的兩管上流過漆包線的電流I隨時(shí)間t的變化分別如圖（b）和圖（c）所示，分析可知（A）圖（b）圖（c）A.圖（c）是用玻璃管獲得的圖像B.在鋁管中下落，小磁體做勻變速運(yùn)動(dòng)C.在玻璃管中下落，小磁體受到的電磁阻力始終保持不變D.用鋁管時(shí)測(cè)得的電流第一個(gè)峰到最后一個(gè)峰的時(shí)間間隔比用玻璃管時(shí)的短解析A對(duì)利用F阻＝F安＝BIL定性分析I2.[對(duì)法拉第電磁感應(yīng)定律的理解及應(yīng)用/2021全國(guó)甲/多選]由相同材料的導(dǎo)線繞成邊長(zhǎng)相同的甲、乙兩個(gè)正方形閉合線圈，兩線圈的質(zhì)量相等，但所用導(dǎo)線的橫截面積不同，甲線圈的匝數(shù)是乙的2倍.現(xiàn)兩線圈在豎直平面內(nèi)從同一高度同時(shí)由靜止開始下落，一段時(shí)間后進(jìn)入一方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)的上邊界水平，如圖所示.不計(jì)空氣阻力，已知下落過程中線圈始終平行于紙面，上、下邊保持水平.在線圈下邊進(jìn)入磁場(chǎng)后且上邊進(jìn)入磁場(chǎng)前，可能出現(xiàn)的是（AB）A.甲和乙都加速運(yùn)動(dòng)B.甲和乙都減速運(yùn)動(dòng)C.甲加速運(yùn)動(dòng)，乙減速運(yùn)動(dòng)D.甲減速運(yùn)動(dòng)，乙加速運(yùn)動(dòng)解析由于甲、乙線圈的材料、邊長(zhǎng)和質(zhì)量均相同，故導(dǎo)線的體積相同，而甲線圈的匝數(shù)n1是乙的匝數(shù)n2的2倍，因此甲的長(zhǎng)度l1是乙的長(zhǎng)度l2的2倍，甲的橫截面積S1是乙的橫截面積S2的12，根據(jù)電阻定律R＝ρlS可知，甲的電阻R1是乙的電阻R2的4倍.甲進(jìn)入磁場(chǎng)后所受安培力F1＝n1BI1L＝n1BLn1BLvR1＝n12B2L2R1v，乙進(jìn)入磁場(chǎng)后所受安培力F2＝n2BI2L＝n2BLn2BLvR2＝n22B2L2R2v，由于n1＝3.[導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線/2022山東/多選]如圖所示，xOy平面的第一、三象限內(nèi)以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為2L的扇形區(qū)域充滿方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng).邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬框繞其始終在O點(diǎn)的頂點(diǎn)、在xOy平面內(nèi)以角速度ω順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng).t＝0時(shí)刻，金屬框開始進(jìn)入第一象限.不考慮自感影響，關(guān)于金屬框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E隨時(shí)間t變化規(guī)律的描述正確的是（BC）A.在t＝0到t＝π2ω的過程中，B.在t＝0到t＝π2ω的過程中，C.在t＝0到t＝π4ω的過程中，D.在t＝0到t＝π4ω的過程中，解析如圖所示，金屬框切割磁感線的有效長(zhǎng)度為d，根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式有E＝12Bωd2，從圖中可以看出在t＝0到t＝π2ω的過程中，d是先增大到2L，再減小到L，所以電動(dòng)勢(shì)E先增大后減小，A錯(cuò)誤，B正確.在t＝0到t＝π4ω的過程中，d＝Lcosωt，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式可寫為E＝12Bωd2＝BωL22cos2ωt，由表達(dá)式可以看出在t＝4.[導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線/2021河北]如圖，兩光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.導(dǎo)軌間距最窄處為一狹縫，取狹縫所在處O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn).狹縫右側(cè)兩導(dǎo)軌與x軸夾角均為θ，一電容為C的電容器與導(dǎo)軌左端相連.導(dǎo)軌上的金屬棒與x軸垂直，在外力F作用下從O點(diǎn)開始以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，忽略所有電阻.下列說法正確的是（A）A.通過金屬棒的電流為2BCv2tanθB.金屬棒到達(dá)x0時(shí)，電容器極板上的電荷量為BCvx0tanθC.金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中，電容器的上極板帶負(fù)電D.金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中，外力F做功的功率恒定解析金屬棒向右運(yùn)動(dòng)時(shí)間t時(shí)位移x＝vt，此時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝B·(2xtanθ)v＝(2Bv2tanθ)t，又根據(jù)電容器的帶電荷量q＝CE，可知電流I＝ΔqΔt＝2BCv2tanθ，A對(duì)；根據(jù)上述分析可知，金屬棒到達(dá)x0時(shí)電動(dòng)勢(shì)E0＝(2Bvtanθ)x0，此時(shí)電容器的帶電荷量q0＝2BCvx0tanθ，B錯(cuò)；根據(jù)右手定則可知電容器上極板帶正電，C錯(cuò)；金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)，外力F與安培力等大反向，則外力做功的功率P＝BILv＝2BIv2ttanθ，又金屬棒中電流I恒定，磁感應(yīng)強(qiáng)度B和v都恒定，可知外力F做功的功率隨時(shí)間增大，5.[對(duì)法拉第電磁感應(yīng)定律的理解及應(yīng)用/2023天津]如圖，有一正方形線框靜止懸掛著，其質(zhì)量為m、電阻為R、邊長(zhǎng)為l.空間中有一個(gè)三角形磁場(chǎng)區(qū)域，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝kt（k＞0），方向垂直于線框所在平面向里，且線框中磁場(chǎng)區(qū)域的面積為線框面積的一半，已知重力加速度為g，求：（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E；（2）線框開始向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻t0.答案（1）E＝kl22（2）t解析（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有E＝nΔ又n＝1，ΔΦΔt＝ΔBΔt·S解得E＝k（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律可知線框中的感應(yīng)電流為I＝E結(jié)合安培力的公式和題圖可知線框受到的安培力為FA＝BIl又B＝kt（k＞0）聯(lián)立可得線框受到的安培力為FA＝k當(dāng)線框開始向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，有k2l解得t0＝2mgR1.如圖所示，一正方形線圈的匝數(shù)為n，邊長(zhǎng)為a，線圈平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，且一半處在磁場(chǎng)中.在Δt時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不變，大小由B均勻地增大到3B.在此過程中，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為（B）A.BaB.nBC.nBD.2解析根據(jù)題意，由法拉第電磁感應(yīng)定律有E＝nΔΦΔt，又有ΔΦ＝ΔBS，S＝12a2，聯(lián)立解得E＝n2.如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)＝1m的金屬棒以v＝1m/s的速度沿傾角為60°的絕緣斜面勻速下滑，斜面處在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0.1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，則在金屬棒勻速下滑的過程中（C）A.棒內(nèi)電子受洛倫茲力作用，棒受安培力作用B.棒內(nèi)電子不受洛倫茲力作用，棒不受安培力作用C.棒兩端的電壓為0.05VD.棒兩端的電壓為0.1V解析金屬棒下滑時(shí)棒兩端產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，因棒不閉合，故沒有感應(yīng)電流，棒內(nèi)電子受洛倫茲力作用，但棒不受安培力作用，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；棒兩端的電壓U＝E＝BLvcos60°＝0.05V，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤.3.[2023陜西咸陽(yáng)模擬]一個(gè)長(zhǎng)直密繞螺線管N放在一個(gè)金屬圓環(huán)M的中心，圓環(huán)軸線與螺線管軸線重合，如圖甲所示.螺線管N通有如圖乙所示的電流，下列說法正確的是（A）圖甲圖乙A.t＝T8B.t＝T4C.t＝3TD.t＝T8和t＝3解析螺線管內(nèi)、外磁感線方向不同但總數(shù)相同，由題圖乙可知，在t＝T8時(shí)刻，通過螺線管N的電流增大，則螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)增大，所以穿過金屬圓環(huán)M的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)有擴(kuò)張的趨勢(shì)(使螺線管外部穿過圓環(huán)的磁感線增多，從而減小穿過圓環(huán)的總磁通量)，同理，在t＝3T8時(shí)刻，通過螺線管N的電流減小，穿過金屬圓環(huán)M的磁通量減小，圓環(huán)有縮小的趨勢(shì)，A正確，C錯(cuò)誤；在t＝T4時(shí)刻，通過N的電流最大，產(chǎn)生的磁場(chǎng)最大，穿過M的磁通量最大，但是磁通量的變化率為零，所以圓環(huán)中感應(yīng)電流為零，B錯(cuò)誤；在t＝T8和t＝3T8時(shí)刻，電流變化率大小4.[2024湖北荊州模擬/多選]長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬棒OP固定在頂角為2θ的塑料圓錐體側(cè)面上，ab為圓錐體底面直徑.圓錐體繞其軸OO'以角速度ω在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖所示，下列說法正確的是（AD）A.金屬棒上O點(diǎn)的電勢(shì)高于P點(diǎn)B.金屬棒上O點(diǎn)的電勢(shì)低于P點(diǎn)C.金屬棒OP兩端電勢(shì)差大小為12Bω2LD.金屬棒OP兩端電勢(shì)差大小為12BωL2sin2解析由右手定則知金屬棒OP在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流(由于沒有形成通路，所以是短暫的電流)方向由P指向O，在電源內(nèi)部電流由電勢(shì)低處流向電勢(shì)高處，則金屬棒上O點(diǎn)的電勢(shì)高于P點(diǎn)，故A正確，B錯(cuò)誤.金屬棒OP在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中切割磁感線的有效長(zhǎng)度L'＝O'P＝Lsinθ，故產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BL'·12ωL'＝12BωL2sin2θ，故C錯(cuò)誤，D5.水平放置的玻璃板上方有一用細(xì)線懸掛的可自由旋轉(zhuǎn)的小磁針，下方有一水平放置的銅圓盤.圓盤的軸線與小磁針懸線在同一直線上，初始時(shí)小磁針與圓盤均處于靜止?fàn)顟B(tài).當(dāng)圓盤繞軸沿逆時(shí)針方向（俯視）勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是（B）A.小磁針不動(dòng)B.小磁針沿逆時(shí)針方向（俯視）轉(zhuǎn)動(dòng)C.小磁針沿順時(shí)針方向（俯視）轉(zhuǎn)動(dòng)D.由于穿過圓盤的磁通量沒有變化，圓盤中沒有感應(yīng)電流解析銅圓盤上存在許多小的閉合回路，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過小的閉合回路的磁通量發(fā)生變化，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流（渦流），銅圓盤所受安培力阻礙其運(yùn)動(dòng)，俯視為順時(shí)針方向，根據(jù)力的作用是相互的，知小磁針?biāo)芰ρ啬鏁r(shí)針方向，B正確.6.[滲透實(shí)驗(yàn)思想]如圖甲所示是一個(gè)電磁阻尼現(xiàn)象演示裝置，鋼鋸條上端固定在支架上，下端固定有強(qiáng)磁鐵，將磁鐵推開一個(gè)角度釋放，它會(huì)在豎直面內(nèi)擺動(dòng)較長(zhǎng)時(shí)間；如圖乙所示，若在其正下方固定一銅塊（不與磁鐵接觸），則擺動(dòng)迅速停止.以下關(guān)于實(shí)驗(yàn)的分析與結(jié)論正確的是（C）A.如果將磁鐵的磁極調(diào)換，重復(fù)實(shí)驗(yàn)將不能觀察到電磁阻尼現(xiàn)象B.用閉合的銅制線圈替代銅塊，重復(fù)實(shí)驗(yàn)將不能觀察到電磁阻尼現(xiàn)象C.在圖乙情況中，下擺和上擺過程中磁鐵和鋸條組成的系統(tǒng)機(jī)械能均減少D.在擺動(dòng)過程中銅塊不受磁鐵的作用力解析如果將磁鐵的磁極調(diào)換，重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，仍會(huì)導(dǎo)致穿過銅塊截面的磁通量變化，從而產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，進(jìn)而將觀察到電磁阻尼現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；用閉合的銅制線圈替代銅塊，重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，由A選項(xiàng)分析可知，將能觀察到電磁阻尼現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；在題圖乙情況中，下擺和上擺過程中磁鐵和鋸條組成的系統(tǒng)機(jī)械能均減少，原因是在此過程中，銅塊里出現(xiàn)渦流，從而產(chǎn)生內(nèi)能，故C正確；在擺動(dòng)過程中，根據(jù)楞次定律的“來拒去留”可知，銅塊會(huì)受磁鐵的作用力，故D錯(cuò)誤.7.[生產(chǎn)實(shí)踐]管道高頻焊機(jī)可以對(duì)由鋼板卷成的圓管的接縫實(shí)施焊接.焊機(jī)的原理如圖所示，圓管通過一個(gè)接有高頻交流電源的線圈，線圈所產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)使圓管中產(chǎn)生交變電流，電流產(chǎn)生的熱量使接縫處的材料熔化并焊接.則下列說法正確的是（D）A.該焊機(jī)也能焊接塑料圓管的接縫B.線圈的電阻越大，焊接效果越好C.線圈的電源換成直流電源也能進(jìn)行焊接D.圓管的接縫處電阻較大，產(chǎn)生的電熱較無(wú)接縫處大解析塑料圓管不導(dǎo)電，塑料圓管中無(wú)電流，不能焊接，A錯(cuò)誤；線圈的電阻越大，線圈消耗的功率越大，焊接效果越不好，B錯(cuò)誤；將線圈的電源換成直流電源，線圈不能產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，圓管中不產(chǎn)生電流，不能進(jìn)行焊接，C錯(cuò)誤；圓管的接縫處電阻較大，產(chǎn)生的電熱較大，D正確.8.[結(jié)合三維坐標(biāo)設(shè)題/2024河南名校聯(lián)考]如圖甲所示，一條南北走向的小路，路口設(shè)有出入道閘，每側(cè)道閘金屬桿長(zhǎng)L，當(dāng)有車輛通過時(shí)桿會(huì)從水平位置勻速轉(zhuǎn)過90°直到豎起，所用時(shí)間為t.此處地磁場(chǎng)方向如圖乙所示，B為地磁場(chǎng)總量，BH為地磁場(chǎng)水平分量，Bx、By、Bz分別為地磁場(chǎng)在x、y、z三個(gè)方向上的分量大小.則桿在轉(zhuǎn)動(dòng)升起的過程中，兩端電勢(shì)差的大小計(jì)算表達(dá)式為（A）圖甲圖乙A.πBxL24t B.π2BxL解析由題意可知，金屬桿從水平位置勻速轉(zhuǎn)過90°直到豎起，所用時(shí)間為t，可知金屬桿的角速度為ω＝π2t，由于小路沿南北方向，則金屬桿轉(zhuǎn)動(dòng)過程切割B