第1講楞次定律法拉第電磁感應(yīng)定律考試標準知識內(nèi)容必考要求加試要求說明電磁感應(yīng)現(xiàn)象b1.不要求掌握法拉第等科學家對電磁感應(yīng)現(xiàn)象研究的具體細節(jié)2.在用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向時，只要求閉合電路中磁通量變化容易確定的情形3.導(dǎo)體切割磁感線時感應(yīng)電動勢的計算，只限于l、B、v三者垂直的情形4.不要求計算涉及反電動勢的問題5.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，不要求判斷電路中各點電勢的高低6.不要求計算既有感生電動勢，又有動生電動勢的電磁感應(yīng)問題7.不要求計算自感電動勢8.不要求解釋電磁驅(qū)動和電磁阻尼現(xiàn)象.楞次定律c法拉第電磁感應(yīng)定律d電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況b互感和自感b渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動b一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象1磁通量(1)公式：BS.適用條件：勻強磁場磁感應(yīng)強度的方向垂直于S所在的平面(2)幾種常見引起磁通量變化的情形B變化，S不變，B·S.B不變，S變化，B·S.B、S兩者都變化，21，不能用B·S來計算2電磁感應(yīng)現(xiàn)象(1)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化特例：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場內(nèi)做切割磁感線運動(2)電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化：發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時，機械能或其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，該過程遵循能量守恒定律自測1(多選)如圖1所示的勻強磁場中有一個矩形閉合導(dǎo)線框在下列四種情況下，線框中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()圖1A如圖甲所示，保持線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場中左右運動B如圖乙所示，保持線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場中上下運動C如圖丙表示，線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線垂直的軸線AB轉(zhuǎn)動D如圖丁所示，線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線平行的軸線CD轉(zhuǎn)動答案ABD二、感應(yīng)電流方向的判斷1楞次定律(1)內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化(2)適用范圍：適用于一切回路磁通量變化的情況2右手定則(1)內(nèi)容：伸開右手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進入，并使拇指指向?qū)Ь€運動的方向，這時四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向(2)適用情況：導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流自測2(多選)如圖2所示，勻強磁場垂直圓形線圈指向紙內(nèi)，a、b、c、d為圓形線圈上等距離的四點，現(xiàn)用外力在上述四點將線圈拉成正方形，且線圈仍處在原先所在平面內(nèi)，則在線圈發(fā)生形變的過程中()圖2A線圈中無感應(yīng)電流B線圈中有感應(yīng)電流C感應(yīng)電流的方向為abcdaD感應(yīng)電流的方向為adcba答案BC三、法拉第電磁感應(yīng)定律1感應(yīng)電動勢(1)感應(yīng)電動勢：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢(2)產(chǎn)生條件：穿過回路的磁通量發(fā)生改變，與電路是否閉合無關(guān)(3)方向判斷：感應(yīng)電動勢的方向用楞次定律或右手定則判斷2法拉第電磁感應(yīng)定律(1)內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比(2)公式：En，其中n為線圈匝數(shù)自測3(多選)將閉合多匝線圈置于僅隨時間變化的磁場中，關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，下列表述正確的是()A感應(yīng)電動勢的大小與線圈的匝數(shù)有關(guān)B穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動勢越大C穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大D感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向始終相同答案AC四、導(dǎo)線切割磁感線時的感應(yīng)電動勢導(dǎo)線切割磁感線時，可有以下三種情況：切割方式電動勢表達式說明垂直切割EBlv導(dǎo)線與磁場方向垂直磁場為勻強磁場旋轉(zhuǎn)切割(以一端為軸)EBl2五、自感和渦流1自感現(xiàn)象由于通過導(dǎo)體自身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象2自感電動勢(1)定義：在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢(2)表達式：EL.(3)自感系數(shù)L：相關(guān)因素：與線圈的大小、形狀、匝數(shù)以及是否有鐵芯等因素有關(guān)單位：亨利(H)，1 mH103 H,1 H106 H.3渦流(1)定義：當線圈中的電流發(fā)生變化時，在它附近的導(dǎo)體中產(chǎn)生的像水中的旋渦一樣的感應(yīng)電流(2)渦流的應(yīng)用渦流熱效應(yīng)的應(yīng)用，如真空冶煉爐渦流磁效應(yīng)的應(yīng)用，如探雷器自測4(多選)電磁爐為新一代炊具，無煙、無明火、無污染、不產(chǎn)生有害氣體、無微波輻射、高效節(jié)能等是電磁爐的優(yōu)勢所在電磁爐是利用電流通過線圈產(chǎn)生磁場，當磁場的磁感線通過含鐵質(zhì)鍋底部時，即會產(chǎn)生無數(shù)小渦流，使鍋體本身自行高速發(fā)熱，然后再加熱鍋內(nèi)食物下列相關(guān)說法中正確的是()A鍋體中的渦流是由恒定的磁場產(chǎn)生的B恒定磁場越強，電磁爐的加熱效果越好C鍋體中的渦流是由變化的磁場產(chǎn)生的D提高磁場變化的頻率，可提高電磁爐的加熱效果答案CD命題點一感應(yīng)電流方向的判斷考向1應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向例1(多選)下列各選項是驗證楞次定律實驗的示意圖，豎直放置的線圈固定不動，將磁鐵從線圈上方插入或拔出，線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流各選項中分別標出了磁鐵的極性、磁鐵相對線圈的運動方向以及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向等情況，其中正確的是()答案CD解析根據(jù)楞次定律可確定感應(yīng)電流的方向：以C選項為例，當磁鐵向下運動時：(1)閉合線圈原磁場的方向向上；(2)穿過閉合線圈的磁通量的變化增加；(3)感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向下；(4)利用安培定則判斷感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同運用以上分析方法可知，C、D正確變式1(多選)如圖3，兩同心圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中B為均勻帶負電絕緣環(huán)，A為導(dǎo)體環(huán)當B繞軸心順時針轉(zhuǎn)動且轉(zhuǎn)速增大時，下列說法正確的是()圖3AA中產(chǎn)生逆時針的感應(yīng)電流BA中產(chǎn)生順時針的感應(yīng)電流CA具有收縮的趨勢DA具有擴展的趨勢答案BD解析由題圖可知，B為均勻帶負電絕緣環(huán)，B中電流為逆時針方向，由右手螺旋定則可知，電流的磁場垂直紙面向外且逐漸增大；由楞次定律可知，磁場增大時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向相反，所以感應(yīng)電流的磁場的方向垂直紙面向里，A中感應(yīng)電流的方向為順時針方向，故A錯誤，B正確；B環(huán)外的磁場的方向與B環(huán)內(nèi)的磁場的方向相反，當B環(huán)內(nèi)的磁場增強時，A環(huán)具有面積擴展的趨勢，故C錯誤，D正確考向2楞次定律推論的應(yīng)用楞次定律推論的應(yīng)用技巧1線圈(回路)中磁通量變化時，阻礙原磁通量的變化應(yīng)用“增反減同”的規(guī)律；2導(dǎo)體與磁體間有相對運動時，阻礙相對運動應(yīng)用“來拒去留”的規(guī)律；3當回路可以形變時，感應(yīng)電流可使線圈面積有擴大或縮小的趨勢應(yīng)用“增縮減擴”的規(guī)律；4自感現(xiàn)象中，感應(yīng)電動勢阻礙原電流的變化應(yīng)用“增反減同”的規(guī)律例2(多選)如圖4所示，光滑固定的金屬導(dǎo)軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放置在導(dǎo)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()圖4AP、Q將相互靠攏BP、Q將相互遠離C磁鐵的加速度仍為gD磁鐵的加速度小于g答案AD解析根據(jù)楞次定律的另一種表述感應(yīng)電流的效果，總要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因本題中“原因”是回路中磁通量的增加，歸根結(jié)底是磁鐵靠近回路，“效果”便是阻礙磁通量的增加和磁鐵的靠近所以，P、Q將相互靠攏且磁鐵的加速度小于g，應(yīng)選A、D.考向3切割類感應(yīng)電流方向的判斷例3(多選)如圖5所示，一個有界勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外一個矩形閉合導(dǎo)線框abcd，沿紙面由位置1(左)勻速運動到位置2，則()圖5A導(dǎo)線框進入磁場時，感應(yīng)電流方向為abcdaB導(dǎo)線框離開磁場時，感應(yīng)電流方向為abcdaC導(dǎo)線框離開磁場時，受到的安培力方向水平向右D導(dǎo)線框進入磁場時，受到的安培力方向水平向左答案BD解析導(dǎo)線框進入磁場時，cd邊切割磁感線，由右手定則可知，電流方向沿adcba，由左手定則可知cd邊受到的安培力方向向左；導(dǎo)線框離開磁場時，ab邊處于磁場中且在做切割磁感線運動，同樣用右手定則和左手定則可以判斷電流的方向為abcda，安培力的方向仍然向左，故選項B、D正確命題點二法拉第電磁感應(yīng)定律的理解及應(yīng)用求感應(yīng)電動勢大小的五種類型及對應(yīng)解法1磁通量變化型：En2磁感應(yīng)強度變化型：EnS3面積變化型：EnB4平動切割型：EBlv(B、l、v三者垂直)(1)l為導(dǎo)體切割磁感線的有效長度(2)v為導(dǎo)體相對磁場的速度5轉(zhuǎn)動切割型：EBlvBl2例4(多選)如圖6所示，先后以速度v1和v2勻速把一矩形線圈拉出有界勻強磁場區(qū)域，已知v12v2，則在先后兩種情況下()圖6A線圈中的感應(yīng)電流之比I1I221B線圈中的感應(yīng)電流之比I1I212C線圈中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1Q221D通過線圈某截面的電荷量之比q1q212答案AC解析由題意v12v2，根據(jù)EBLv可知，感應(yīng)電動勢之比E1E2v1v221，則感應(yīng)電流之比I1I2E1E221，故A正確，B錯誤；線圈拉出磁場的時間t，L相同，因v12v2，可知時間比為12；又I1I221，R一定，根據(jù)QI2Rt，可得熱量之比Q1Q221，故C正確；根據(jù)q，因磁通量的變化量相等，可知通過線圈某截面的電荷量之比q1q211，故D錯誤變式2(多選)穿過一個電阻為1 的單匝閉合線圈的磁通量始終是每秒鐘均勻地減少4 Wb，則()A線圈中感應(yīng)電動勢一定是每秒減少4 VB線圈中感應(yīng)電動勢一定是4 VC線圈中感應(yīng)電流一定是每秒減少4 AD線圈中感應(yīng)電流一定是4 A答案BD解析感應(yīng)電動勢的大小跟穿過這一回路的磁通量的變化率成正比，與磁通量變化量無關(guān)，由法拉第電磁感應(yīng)定律En得E4 V，線圈中電流I4 A，故B、D正確變式3(多選)用一根橫截面積為S、電阻率為的硬質(zhì)導(dǎo)線做成一個半徑為r的圓環(huán)，ab為圓環(huán)的一條直徑如圖7所示，在ab的左側(cè)存在一個均勻變化的勻強磁場，磁場垂直圓環(huán)所在平面，磁感應(yīng)強度大小隨時間的變化率k(k0)則()圖7A圓環(huán)中產(chǎn)生沿逆時針方向的感應(yīng)電流B圓環(huán)具有擴張的趨勢C圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小為D圖中a、b兩點間的電勢差的絕對值為答案BD解析k0，磁通量均勻減少，根據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)中產(chǎn)生沿順時針方向的感應(yīng)電流，選項A錯誤；圓環(huán)在磁場中的部分，受到向外的安培力，所以有擴張的趨勢，選項B正確；圓環(huán)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為E·，則圓環(huán)中的電流大小為I，選項C錯誤；|Uab|，選項D正確拓展點1導(dǎo)體棒切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的計算例5(多選)如圖8所示，PN與QM兩平行金屬導(dǎo)軌相距1 m，電阻不計，兩端分別接有電阻R1和R2，且R16 ，ab桿的電阻為2 ，在導(dǎo)軌上可無摩擦地滑動，垂直穿過導(dǎo)軌平面的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為1 T現(xiàn)ab以恒定速度v3 m/s勻速向右移動，這時ab桿上消耗的電功率與R1、R2消耗的電功率之和相等則()圖8AR26 BR1上消耗的電功率為0.375 WCa、b間電壓為3 VD拉ab桿水平向右的拉力為0.75 N答案BD解析如圖，ab桿切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，由于ab桿上消耗的電功率與R1、R2消耗的電功率之和相等，則內(nèi)、外電阻相等，2，解得R23 ，因此A錯誤；EBlv3 V，R總4 ，總電流I A，路端電壓UabIR外×2 V1.5 V，因此C錯誤；P10.375 W，B正確；ab桿所受安培力FBIl0.75 N，ab桿勻速移動，因此拉力大小為0.75 N，D正確拓展點2圓盤轉(zhuǎn)動切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的計算例6(多選)如圖9所示為法拉第圓盤發(fā)電機半徑為r的導(dǎo)體圓盤繞豎直軸以角速度旋轉(zhuǎn)，勻強磁場B豎直向上，電刷a與圓盤表面接觸，接觸點距圓心為，電刷b與圓盤邊緣接觸，兩電刷間接有阻值為R的電阻，忽略圓盤電阻與接觸電阻，則()圖9Aab兩點間的電勢差為Br2B通過電阻R的電流強度為C通過電阻R的電流方向為從上到下D圓盤在ab連線上所受的安培力與ab連線垂直，與轉(zhuǎn)向相反答案BD命題點三電磁感應(yīng)中的圖象問題1解決圖象問題的一般步驟(1)明確圖象的種類，即是Bt圖還是t圖，或者Et圖、It圖等；(2)分析電磁感應(yīng)的具體過程；(3)用右手定則或楞次定律確定方向的對應(yīng)關(guān)系；(4)結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、牛頓運動定律等知識寫出相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式；(5)根據(jù)函數(shù)關(guān)系式，進行數(shù)學分析，如分析斜率的變化、截距等；(6)畫圖象或判斷圖象正誤2電磁感應(yīng)中圖象類選擇題的兩種常見解法(1)排除法：定性地分析電磁感應(yīng)過程中物理量的變化趨勢(增大還是減小)、變化快慢(均勻變化還是非均勻變化)，特別是物理量的正負，排除錯誤的選項(2)函數(shù)法：根據(jù)題目所給條件定量的寫出兩個物理量之間的函數(shù)關(guān)系，然后由函數(shù)關(guān)系對圖象作出分析和判斷例7(多選)如圖10所示，abcd為一邊長為l的正方形導(dǎo)線框，導(dǎo)線框位于光滑水平面內(nèi)，其右側(cè)為一勻強磁場區(qū)域，磁場的邊界與線框的cd邊平行，磁場區(qū)域的寬度為2l，磁感應(yīng)強度為B，方向豎直向下，線框在一垂直于cd邊的水平恒定拉力F作用下沿水平方向向右運動，直至通過磁場區(qū)域，cd邊剛進入磁場時，線框開始勻速運動，規(guī)定線框中電流沿逆時針時方向為正，則導(dǎo)線框從剛進入磁場到完全離開磁場的過程中，a、b兩端的電壓Uab及導(dǎo)線框中的電流i隨cd邊的位置坐標x變化的圖線可能是()圖10答案BD解析線框剛進入磁場的過程做勻速直線運動，感應(yīng)電動勢EBlv0恒定，線框中的電流大小恒定，方向沿逆時針方向，a、b兩端的電壓UabBlv0，線框完全在磁場中運動時，穿過閉合電路的磁通量不變，線框中感應(yīng)電流為零，做勻加速運動，但ab邊兩端的電壓UabBlvBl，其中v0為勻速運動的速度，Uab與位置坐標x不是線性關(guān)系，當出磁場時，UabBlv，線框做減速運動，Uab不斷減小，故A錯誤，B正確；線框進入過程中，線框中的電流大小恒定且為逆時針，完全進入磁場時電流為零；線框離開磁場，做減速運動，加速度逐漸減小，線框剛好完全離開磁場時，速度逐漸趨近于勻速運動時的速度，不可能為零，故此時電流也不可能為零，故C錯誤，D正確變式4(多選)如圖11，矩形閉合線框在勻強磁場上方，由不同高度靜止釋放，用t1、t2分別表示線框ab邊和cd邊剛進入磁場的時刻，線框下落過程形狀不變，ab邊始終保持與磁場水平邊界OO平行，線框平面與磁場方向垂直，設(shè)OO下方磁場區(qū)域足夠大，不計空氣影響，則下列哪一個圖象可能反映線框下落過程中速度v隨時間t變化的規(guī)律()圖11答案CD解析線框先做自由落體運動，若ab邊進入磁場后重力小于安培力，則做減速運動，由F知線框所受的安培力減小，加速度逐漸減小，vt圖象的斜率應(yīng)逐漸減小，故A、B錯誤；線框先做自由落體運動，ab邊進入磁場后若重力大于安培力，則做加速度減小的加速運動，cd邊進入磁場后做勻加速直線運動，加速度為g，故C正確；線框先做自由落體運動，ab邊進入磁場后若重力等于安培力，則做勻速直線運動，cd邊進入磁場后做勻加速直線運動，加速度為g，故D正確變式5(多選)如圖12甲所示，光滑絕緣水平面，虛線MN的右側(cè)存在方向豎直向下、磁感應(yīng)強度大小為B2 T的勻強磁場，MN的左側(cè)有一質(zhì)量為m0.1 kg的矩形線圈bcde，電阻R2 ，bc邊長L10.2 mt0時，用一恒定拉力F拉線圈，使其由靜止開始向右做勻加速運動，經(jīng)過1 s，線圈的bc邊到達磁場邊界MN，此時立即將拉力F改為變力，又經(jīng)過1 s，線圈恰好完全進入磁場，在整個運動過程中，線圈中感應(yīng)電流i隨時間t變化的圖象如圖乙所示則()圖12A恒定拉力大小為0.05 NB線圈在第2 s內(nèi)的加速度大小為1 m/s2C線圈be邊長L20.5 mD在第2 s內(nèi)流過線圈的電荷量為0.2 C答案ABD解析在第1 s末，i1，EBL1v1，v1a1t1，F(xiàn)ma1，聯(lián)立解得F0.05 N，A項正確在第2 s內(nèi)，由題圖乙分析知線圈做勻加速直線運動，第2 s末i2，EBL1v2，v2v1a2(t2t1)，解得a21 m/s2，B項正確在第2 s內(nèi)，v22v122a2L2，得L21 m，C項錯誤q0.2 C，D項正確1(多選)磁電式儀表的線圈通常用鋁框做骨架，把線圈圍繞在鋁框上，這樣做的目的是()A防止渦流而設(shè)計的 B利用渦流而設(shè)計的C起電磁阻尼的作用 D起電磁驅(qū)動的作用答案BC解析常用鋁框做骨架，當線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時，導(dǎo)致鋁框的磁通量變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，出現(xiàn)安培阻力，使其很快停止轉(zhuǎn)動這樣做的目的是利用渦流，起到電磁阻尼的作用，故B、C正確，A、D錯誤2(多選)下列選項表示的是閉合電路中的一部分導(dǎo)體ab在磁場中做切割磁感線運動的情景，導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電流方向為ba的是()答案BCD解析根據(jù)右手定則，A中感應(yīng)電流方向是ab；B、C、D中感應(yīng)電流方向都是ba，故選B、C、D.3.(多選)如圖1所示，勻強磁場垂直于軟導(dǎo)線回路平面，由于磁場發(fā)生變化，回路變?yōu)閳A形則該磁場()圖1A逐漸增強，方向向外B逐漸增強，方向向里C逐漸減弱，方向向外D逐漸減弱，方向向里答案CD解析回路變?yōu)閳A形，面積增大，說明閉合回路的磁通量減少，所以磁場逐漸減弱，而磁場方向可能向外，也可能向里，故選項C、D正確4(多選)如圖2所示，幾位同學在做“搖繩發(fā)電”實驗：把一條長導(dǎo)線的兩端連在一個靈敏電流計的兩個接線柱上，形成閉合回路兩個同學迅速搖動AB這段“繩”假設(shè)圖中情景發(fā)生在赤道，地磁場方向與地面平行，由南指向北圖中搖“繩”同學是沿東西站立的，甲同學站在西邊，手握導(dǎo)線的A點，乙同學站在東邊，手握導(dǎo)線的B點下列說法正確的是()圖2A當“繩”搖到最高點時，“繩”中電流最小B當“繩”搖到最低點時，“繩”受到的安培力最大C當“繩”向下運動時，“繩”中電流從A流向BD在搖“繩”過程中，“繩”中電流總是從A流向B答案AC5(多選)如圖3所示，一質(zhì)量為m的條形磁鐵用細線懸掛在天花板上，細線從一水平金屬圓環(huán)中穿過現(xiàn)將環(huán)從位置釋放，環(huán)經(jīng)過磁鐵到達位置.設(shè)環(huán)經(jīng)過磁鐵上端和下端附近時細線的張力分別為FT1和FT2，重力加速度大小為g，則()圖3AFT1mg BFT1mgCFT2mg DFT2mg答案AC解析金屬圓環(huán)從位置到位置過程中，由楞次定律知，金屬圓環(huán)在磁鐵上端時受力向上，在磁鐵下端時受力也向上，則金屬圓環(huán)對磁鐵的作用力始終向下，對磁鐵受力分析可知FT1mg，F(xiàn)T2mg，A、C正確6(多選)(2016·寧波市聯(lián)考)單匝線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，穿過線圈的磁通量隨時間t的關(guān)系圖象如圖4所示，則()圖4A在t0時刻，線圈中磁通量最大，感應(yīng)電動勢也最大B在t1×102 s時刻，感應(yīng)電動勢最大C在t2×102 s時刻，感應(yīng)電動勢為零D在02×102 s時間內(nèi)，線圈中感應(yīng)電動勢的平均值為零答案BC解析由法拉第電磁感應(yīng)定律知E，故t0及t2×102 s時刻，E0，A錯，C對；t1×102 s時刻，E最大，B對；在02×102 s時間內(nèi)，0，故E0，D錯7如圖5所示，在O點正下方有一個有理想邊界的磁場，銅環(huán)在A點由靜止釋放向右擺至最高點B，不考慮空氣阻力，則下列說法正確的是()圖5AA、B兩點在同一水平線BA點高于B點CA點低于B點D銅環(huán)將做等幅擺動答案B解析由于銅環(huán)剛進入和要離開磁場過程中，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，一部分機械能轉(zhuǎn)化為電能，所以銅環(huán)運動不到與A點等高點，即B點低于A點，故B正確8(多選)如圖6所示，粗細均勻的導(dǎo)線繞成匝數(shù)為n、半徑為r的圓形閉合線圈線圈放在磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度隨時間均勻增大，線圈中產(chǎn)生的電流為I，下列說法正確的是()圖6A電流I與匝數(shù)n成正比B電流I與線圈半徑r成正比C電流I與線圈面積S成正比D電流I與導(dǎo)線橫截面積S0成正比答案BD解析由題給條件可知感應(yīng)電動勢為Enr2，電阻為R，電流I，聯(lián)立以上各式得I·，則可知B、D項正確，A、C項錯誤9(多選)邊長為a的閉合金屬正三角形框架，完全處于垂直于框架平面的勻強磁場中，現(xiàn)把框架勻速拉出磁場，如圖7所示，則選項圖中電動勢、外力、外力功率與位移圖象規(guī)律與這一過程相符合的是()圖7答案BD解析框架切割磁感線的有效長度L2xtan 30°，則感應(yīng)電動勢EBLvB·2xtan 30°·vBvx，則E與x成正比，A錯誤，B正確；框架勻速運動，則F外F安BIL，I，EBLv，得到F外·x2，B、R、v一定，則F外x2，C錯誤；外力的功率P外F外v·x2，P外x2，故D正確10(多選)如圖8所示，a、b兩個閉合正方形線圈用同樣的導(dǎo)線制成，匝數(shù)均為7匝，邊長la3lb，圖示區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，且磁感應(yīng)強度隨時間均勻增大，不考慮線圈之間的相互影響，則()圖8A兩線圈內(nèi)產(chǎn)生沿順時針方向的感應(yīng)電流Ba、b線圈中感應(yīng)電動勢之比為91Ca、b線圈中感應(yīng)電流之比為31Da、b線圈中電功率之比為31答案BC解析因磁感應(yīng)強度隨時間均勻增大，根據(jù)楞次定律可知，兩線圈內(nèi)均產(chǎn)生沿逆時針方向的感應(yīng)電流，選項A錯誤；設(shè)k，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得Ennkl2，則()2，選項B正確；根據(jù)I可知，Il，故a、b線圈中感應(yīng)電流之比為31，選項C正確；電功率PIE·nkl2，則Pl3，故a、b線圈中電功率之比為271，選項D錯誤11(多選)一個閉合回路由兩部分組成，如圖9所示，右側(cè)是電阻為r的圓形導(dǎo)線，置于豎直方向均勻變化的磁場B1中；左側(cè)是光滑的傾角為的平行導(dǎo)軌，寬度為d，其電阻不計磁感應(yīng)強度為B2的勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面向上，且只分布在左側(cè)，一個質(zhì)量為m、電阻為R、長度為d的導(dǎo)體棒此時恰好能靜止在導(dǎo)軌上，分析下述判斷正確的是()圖9A圓形導(dǎo)線中的磁場可以是向上均勻減弱B導(dǎo)體棒ab受到的安培力大小為mgsin C回路中的感應(yīng)電流為D圓形導(dǎo)線中的電熱功率為(rR)答案BC解析導(dǎo)體棒靜止在斜面上，根據(jù)左手定則，可知流過導(dǎo)體棒的電流是ba，根據(jù)楞次定律，圓形線圈中的磁場應(yīng)是向上均勻增強，A錯誤；導(dǎo)體棒受安培力的方向沿斜面向上，因此F安mgsin ，B正確；F安B2Id，因此回路中的感應(yīng)電流I，C正確；而圓形導(dǎo)線中的電熱功率PI2rr，D錯誤12.在范圍足夠大、方向豎直向下的勻強磁場中，B0.2 T，有一水平放置的光滑框架，寬度為L0.4 m，框架上放置一垂直于框架、長度也為L0.4 m、質(zhì)量為0.05 kg、電阻為1 的金屬桿cd，如圖10所示，框架電阻不計，金屬桿始終與框架接觸良好若桿cd以恒定加速度a2 m/s2由靜止開始做勻加速直線運動，求：圖10(1)在5 s內(nèi)平均感應(yīng)電動勢是多少？(2)在5 s末回路中的電流多大？(3)第5 s末作用在桿cd上的水平外力多大？答案(1)0.4 V(2)0.8 A(3)0.164 N解析(1)5 s內(nèi)的位移xat225 m5 s內(nèi)磁通量的變化量為BxL2 Wb故平均感應(yīng)電動勢0.4 V.(2)第5 s末：vat10 m/s此時感應(yīng)電動勢：EBLv則回路中的電流為：I A0.8 A.(3)桿cd勻加速直線運動，由牛頓第二定律得：FF安ma即FBILma0.164 N.13輕質(zhì)細線吊著一質(zhì)量為m0.42 kg、邊長為L1 m、匝數(shù)n10的正方形線圈，其總電阻為r1 .在線圈的中間位置以下區(qū)域分布著磁場，如圖11甲所示磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度大小隨時間變化關(guān)系如圖乙所示(g10 m/s2)圖11(1)判斷線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向是順時針還是逆時針；(2)求線圈的電功率；(3)求在t4 s時輕質(zhì)細線的拉力大小答案(1)逆時針(2)0.25 W(3)1.2 N解析(1)由楞次定律知感應(yīng)電流的方向為逆時針方向(2)由法拉第電磁感應(yīng)定律得Enn·L20.5 V則P0.25 W(3)I0.5 A由題圖乙知，t4 s時，B0.6 T，F(xiàn)安nBIL10×0.6×0.5×1 N3 N線圈受力平衡，則F安F線mg，解得F線1.2 N.19