1、第十章 电磁感应第十章 电磁感应1电磁感应中的力学综合问题的求解【突破训练】1如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距 l0.5 m，左端接有阻值 R0.3 的电阻一质量 m0.1 kg，电阻 r0.1 的金属棒 MN 放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度 B0.4 T金属棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以 a2 m/s2的加速度做匀加速运动，当金属棒的位移x9 m 时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比 Q1 Q221.导轨足够长且电阻不计，金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触求：
2、(1)金属棒在匀加速运动过程中，通过电阻 R 的电荷量 q；(2)撤去外力后回路中产生的焦耳热 Q2；(3)外力做的功 WF.解析：(1)设金属棒匀加速运动的时间为 t，回路的磁通量的变化量为 ，回路中的平均感应电动势为 E，由法拉第电磁感应定律得 E t其中 Blx 设回路中的平均电流为 I，由闭合电路欧姆定律得 IE R r则通过电阻 R 的电荷量为 q tI联立式，得 qBlxR r代入数据得 q4.5 C.(2)设撤去外力时金属棒的速度为 v，对于金属棒的匀加速运动过程，由运动学公式得v22 ax 设金属棒在撤去外力后的运动过程中克服安培力所做的功为 W，由动能定理得W0 mv2 12
3、撤去外力后回路中产生的焦耳热 Q2 W 联立式，代入数据得 Q21.8 J 2(3)由题意知，撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1 Q221，可得 Q13.6 J 在金属棒运动的整个过程中，外力 F 克服安培力做功，由功能关系可知 WF Q1 Q2由式得 WF5.4 J.答案：(1)4.5 C (2)1.8 J (3)5.4 J2(2018石家庄质检)如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨 MN、 PQ 被固定在水平面上，导轨间距 l0.6 m，两导轨的左端用导线连接电阻 R1及理想电压表 V，电阻为 r2 的金属棒垂直于导轨静止在 AB 处；右端用导线连接电阻 R2，已知 R12 ， R
4、21 ，导轨及导线电阻均不计在矩形区域 CDFE 内有竖直向上的磁场， CE0.2 m，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示开始时电压表有示数，当电压表示数变为零后，对金属棒施加一水平向右的恒力 F，使金属棒刚进入磁场区域时电压表的示数又变为原来的值，金属棒在磁场区域内运动的过程中电压表的示数始终保持不变求：(1)t0.1 s 时电压表的示数；(2)恒力 F 的大小；(3)从 t0 时刻到金属棒运动出磁场的过程中整个电路产生的热量解析：(1)设磁场宽度为 d CE，在 00.2 s 的时间内，有 E ld0.6 V t B t此时， R1与金属棒并联后再与 R2串联R R 并 R21 1 2
5、U R 并 0.3 V.ER(2)金属棒进入磁场后， R1与 R2并联后再与 r 串联，有I 0.45 AUR1 UR2FA BI l1.000.450.6 N0.27 N由于金属棒进入磁场后电压表的示数始终不变，所以金属棒做匀速运动，所以恒力 F的大小F FA0.27 N.(3)在 00.2 s 的时间内有Q t0.036 JE2R金属棒进入磁场后，有3R r R1R2R1 R2 83E I R1.2 VE Blv， v2.0 m/st s0.1 sdv 0.22Q E I t0.054 JQ 总 Q Q0.036 J0.054 J0.09 J.答案：(1)0.3 V (2)0.27 N (
6、3)0.09 J3(2015高考天津卷)如图所示， “凸”字形硬质金属线框质量为 m，相邻各边互相垂直，且处于同一竖直平面内， ab 边长为 l， cd 边长为 2l， ab 与 cd 平行，间距为 2l.匀强磁场区域的上下边界均水平，磁场方向垂直于线框所在平面开始时， cd 边到磁场上边界的距离为 2l，线框由静止释放，从 cd 边进入磁场直到 ef、 pq 边进入磁场前，线框做匀速运动，在 ef、 pq 边离开磁场后， ab 边离开磁场之前，线框又做匀速运动线框完全穿过磁场过程中产生的热量为Q.线框在下落过程中始终处于原竖直平面内，且 ab、 cd 边保持水平，重力加速度为 g.求：(1)
7、线框 ab 边将离开磁场时做匀速运动的速度大小是 cd 边刚进入磁场时的几倍；(2)磁场上下边界间的距离 H.解析：(1)设磁场的磁感应强度大小为 B， cd 边刚进入磁场时，线框做匀速运动的速度为 v1， cd 边上的感应电动势为 E1，由法拉第电磁感应定律，有E12 Blv1 设线框总电阻为 R，此时线框中电流为 I1，由闭合电路欧姆定律，有I1 E1R设此时线框所受安培力为 F1，有F12 I1lB 由于线框做匀速运动，其受力平衡，有mg F1 4由式得v1 mgR4B2l2设 ab 边离开磁场之前，线框做匀速运动的速度为 v2，同理可得v2 mgRB2l2由式得v24 v1. (2)线
8、框自释放直到 cd 边进入磁场前，由机械能守恒定律，有2mgl mv 12 21线框完全穿过磁场的过程中，由能量守恒定律，有mg(2l H) mv mv Q 12 2 12 21由式得H 28 l.Qmg答案：(1)4 倍 (2) 28 lQmg4如图所示，质量为 M 的导体棒 ab，垂直放在相距为 l 的平行光滑金属导轨上，导轨平面与水平面的夹角为 ，并处于磁感应强度大小为 B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中左侧是水平放置、间距为 d 的平行金属板， R 和 Rx分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻(1)调节 Rx R，释放导体棒，当导体棒沿导轨匀速下滑时，求通过导体棒的电流
9、 I 及导体棒的速率 v.(2)改变 Rx，待导体棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为 m、带电荷量为 q 的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的 Rx.解析：(1)对匀速下滑的导体棒进行受力分析如图所示5导体棒所受安培力 F 安 BIl 导体棒匀速下滑，所以 F 安 Mgsin 联立式，解得 I Mgsin Bl导体棒切割磁感线产生感应电动势 E Blv 由闭合电路欧姆定律得 I ，且 Rx R，ER Rx所以 I E2R联立式，解得 v .2MgRsin B2l2(2)由题意知，其等效电路图如图所示由图知，平行金属板两板间的电压等于 Rx两端的电压设两金属板间的电压为 U，因为导体棒
10、匀速下滑时的电流仍为 I，所以由欧姆定律知U IRx要使带电微粒匀速通过，则 mg q Ud联立式，解得 Rx .mBldMqsin 答案：(1) (2)Mgsin Bl 2MgRsin B2l2 mBldMqsin 第十章 电磁感应第十章 电磁感应第十章 电磁感应匀 强 磁 场 垂直BS1Tm2标磁通量闭 合 变 化感 应电动势电 能阻碍磁通量掌心导 体运 动切割1第一节 电磁感应现象 楞次定律(建议用时：60 分钟)一、单项选择题1.美国大众科学月刊网站报道，美国明尼苏达大学的研究人员发现一种具有独特属性的新型合金能够将热能直接转化为电能具体而言，只要略微提高温度，这种合金就会变成强磁性合
11、金，从而使环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图所示 A 为圆柱形合金材料， B 为线圈，套在圆柱形合金材料上，线圈的半径大于合金材料的半径现对 A进行加热，则( )A B 中将产生逆时针方向的电流B B 中将产生顺时针方向的电流C B 线圈有收缩的趋势D B 线圈有扩张的趋势解析：选 D.合金材料加热后，合金材料成为磁体，通过线圈 B 的磁通量增大，由于线圈 B 内有两个方向的磁场，由楞次定律可知线圈只有扩张，才能阻碍磁通量的变化，C 错误，D 正确；由于不知道极性，无法判断感应电流的方向，A、B 错误2.(2018浙江嘉兴一中测试)如图所示为安检门原理图，左边门框中有一通电线圈，右边门框中
12、有一接收线圈工作过程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电流，则( )A无金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针B无金属片通过时，接收线圈中的感应电流增大C有金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针D有金属片通过时，接收线圈中的感应电流大小发生变化解析：选 D.当左侧通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电流时，通过右侧线圈的磁2通量增大，根据楞次定律可以知道，右侧线圈产生的感应电流方向为逆时针，由于磁场是均匀增大，则产生的感应电流为恒定的，故选项 A、B 错误；当有金属片通过时，接收线圈中磁通量仍然增大，故产生的感应电流方向仍然为逆时针，但是由于金属片中也要产生感应电流，所
13、以接收线圈中的感应电流大小发生变化，故选项 C 错误，选项 D 正确3.如图所示，两个同心圆形线圈 a、 b 在同一平面内，其半径大小关系为 rarb，条形磁铁穿过圆心并与圆面垂直，则穿过两线圈的磁通量 a、 b间的大小关系为( )A a bB a bC amg.同理，当金属环离开磁铁下端时，金属环与磁铁相互吸引，因而绳的拉力 FT2mg，故 A 正确6.如图所示，在一固定水平放置的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁，从离地面高 h 处，由静止开始下落，最后落在水平地面上磁铁下落过程中始终保持竖直方向，并从圆环中心穿过圆环，而不与圆环接触若不计空气阻力重力加速度为 g，下列说法中正确的是( )A在
14、磁铁下落的整个过程中，圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针(从上向下看圆环)B磁铁在整个下落过程中，受圆环对它的作用力先竖直向上后竖直向下C磁铁在整个下落过程中，它的机械能不变D磁铁落地时的速率一定等于 2gh解析：选 A.当条形磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量增加，根据楞次定律可判断圆环中感应电流的方向为逆时针(从上向下看圆环)，当条形磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量减小，根据楞次定律可判断圆环中感应电流的方向为顺时针(从上向下看圆环)，A 正确；根据楞次定律的推论“来拒去留”原则，可判断磁铁在整个下落过程中，受圆环对它的作用力始终竖直向上，B 错误；磁铁在整个下落过程中，由于受到磁场力的作
15、用，机械4能不守恒，C 错误；若磁铁从高度 h 处做自由落体运动，其落地时的速度 v ，但磁铁2gh穿过圆环的过程中要产生一部分电热，根据能量守恒定律可知，其落地速度一定小于 ，2ghD 错误7.如图所示， ab 是一个可以绕垂直于纸面的轴 O 转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器 R 的滑片 P 自左向右滑动过程中，线圈 ab 将( )A静止不动B逆时针转动C顺时针转动D发生转动，但因电源的极性不明，无法确定转动的方向解析：选 C.滑片 P 向右滑动过程中，电流增大，线圈处的磁场变强，磁通量增大，根据“阻碍”含义，线圈将阻碍磁通量增大而顺时针转动，故 C 正确8(2018青岛模拟)如图甲所示
16、，水平面上的平行导轨 MN、 PQ 上放着两根导体棒ab、 cd，两棒中间用绝缘丝线系住开始时匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度 B 随时间 t 的变化如图乙所示， I 和 FT分别表示流过导体棒中的电流和丝线的拉力(不计电流之间的相互作用力)，则在 t0时刻( )A I0， FT0 B I0， FT0C I0， FT0 D I0， FT0解析：选 C.t0时刻，磁场变化，磁通量变化，故 I0；由于 B0，故 ab、 cd 所受安培力均为零，丝线的拉力为零，C 项正确9.如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管 P 和塑料管 Q 竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁
17、块( )5A在 P 和 Q 中都做自由落体运动B在两个下落过程中的机械能都守恒C在 P 中的下落时间比在 Q 中的长D落至底部时在 P 中的速度比在 Q 中的大解析：选 C.小磁块在铜管中下落，产生电磁感应现象，根据楞次定律的推论阻碍相对运动可知，小磁块下落过程中受到向上的电磁阻力，而在塑料管中下落，没有电磁感应现象，小磁块做自由落体运动，故 C 正确二、多项选择题10(2018海南省嘉积模拟)电阻 R、电容 C 与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N 极朝下，如图所示，现使磁铁由静止开始下落，在 N 极接近线圈上端的过程中，下列说法正确的是( )A流过 R 的电流方向是 a 到
18、 bB电容器的下极板带正电C磁铁下落过程中，加速度保持不变D穿过线圈的磁通量不断增大解析：选 BD.在 N 极接近线圈上端的过程中，线圈中向下的磁通量在变大，所以选项D 正确；根据楞次定律可以得出，感应电流方向为逆时针(俯视图)，流过 R 的电流方向是b 到 a，选项 A 错误；线圈的下部相当于电源的正极，电容器的下极板带正电，所以选项 B正确；磁铁下落过程中，重力不变，线圈对磁铁的作用力变化，所以合力变化，加速度变化，所以选项 C 错误11.如图所示，固定的光滑金属导轨 M、 N 水平放置，两根导体棒 P、 Q 平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时( )A P、
19、 Q 将相互靠拢B P、 Q 将相互远离C磁铁的加速度仍为 gD磁铁的加速度小于 g6解析：选 AD.法一：设磁铁下端为 N 极，如图所示，根据楞次定律可判断出 P、 Q 中的感应电流方向如图所示，根据左手定则可判断 P、 Q 所受安培力的方向可见， P、 Q 将相互靠拢由于回路所受安培力的合力向下，由牛顿第三定律知，磁铁将受到向上的反作用力，因而加速度小于 g.当磁铁下端为 S 极时，根据类似的分析可得到相同的结果，所以，本题应选 A、D.法二：根据楞次定律的另一种表述感应电流的效果总是要反抗产生感应电流的原因本题中“原因”是回路中磁通量的增加，归根结底是磁铁靠近回路， “效果”便是阻碍磁通
20、量的增加和磁铁的靠近所以， P、 Q 将相互靠拢且磁铁的加速度小于 g，应选 A、D.12.如图所示， AOC 是光滑的金属轨道， AO 沿竖直方向， OC 沿水平方向， PQ 是一根金属直杆如图所示立在导轨上，直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中 Q 端始终在 OC 上，空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，则在 PQ 杆滑动的过程中，下列判断正确的是( )A感应电流的方向始终是由 P QB感应电流的方向先是由 P Q，后是由 Q PC PQ 受磁场力的方向垂直杆向左D PQ 受磁场力的方向先垂直于杆向左，后垂直于杆向右解析：选 BD.在 PQ 杆滑动的过程中，杆与导轨所围成的
21、三角形面积先增大后减小，三角形 POQ 内的磁通量先增大后减小，由楞次定律可判断 B 项正确；再由 PQ 中电流方向及左手定则可判断 D 项正确13.两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒 AB 和 CD 可以自由滑动当 AB 在外力 F 作用下向右运动时，下列说法中正确的是( )7A导体棒 CD 内有电流通过，方向是 D CB导体棒 CD 内有电流通过，方向是 C DC磁场对导体棒 CD 的作用力向左D磁场对导体棒 AB 的作用力向左解析：选 BD.本题中 AB 导体棒切割磁感线，根据右手定则判定 AB 棒中的电流方向为B A，则 CD 棒中的电流方向
22、为 C D，所以 A 错误，B 正确；根据左手定则，判定 CD 棒受到的安培力的方向为水平向右，所以 C 项错误； AB 棒中感应电流方向为 B A，根据左手定则判定 AB 棒所受安培力的方向为水平向左，即安培力的方向阻碍 AB 棒的相对运动，所以D 项正确14.(2018南京模拟)如图所示，一个闭合三角形导线框 ABC 位于竖直平面内，其下方(略靠前)固定一根与导线框平面平行的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流释放导线框，它由实线位置下落到虚线位置未发生转动，在此过程中( )A导线框中感应电流的方向依次为ACBA ABCA ACBAB导线框的磁通量为零时，感应电流却不为零C导线框所受安
23、培力的合力方向依次为向上向下向上D导线框所受安培力的合力为零，做自由落体运动解析：选 AB.根据右手螺旋定则可知导线上方的磁场方向垂直于纸面向外，下方的磁场方向垂直于纸面向里，而且越靠近导线磁场越强，所以闭合导线框 ABC 在下降过程中，导线框内垂直于纸面向外的磁通量先增大，当增大到 BC 边与导线重合时，达到最大，再向下运动，导线框内垂直于纸面向外的磁通量逐渐减小至零，然后随导线框的下降，导线框内垂直于纸面向里的磁通量增大，当增大到 A 点与导线重合时，达到最大，继续下降时由于导线框逐渐远离导线，使导线框内垂直于纸面向里的磁通量再逐渐减小，所以根据楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍内部磁通
24、量的变化，所以感应电流的磁场先向里，再向外，最后向里，所以导线框中感应电流的方向依次为 ACBA ABCA ACBA，A 正确；当导线框内的磁通量为零时，内部的磁通量仍然在变化，有感应电动势产生，所以感应电流不为零，B 正确；根据对楞次定律的理解，感应电流的效果总是阻碍导体间的相对运动，8由于导线框一直向下运动，所以导线框所受安培力的合力方向一直向上，不为零，C、D 错误15(2018泸州质检)如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已经标出左线圈连着平行导轨 M 和 N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒 ab，金属棒处在垂直于纸面向外的匀强磁场中，下列说法中正确的是( )
25、A当金属棒 ab 向右匀速运动时， a 点电势高于 b 点， c 点电势高于 d 点B当金属棒 ab 向右匀速运动时， b 点电势高于 a 点， c 点与 d 点等电势C当金属棒 ab 向右加速运动时， b 点电势高于 a 点， c 点电势高于 d 点D当金属棒 ab 向右加速运动时， b 点电势高于 a 点， d 点电势高于 c 点解析：选 BD.当金属棒向右匀速运动而切割磁感线时，金属棒产生恒定感应电动势，由右手定则判断电流方向为 a b.根据电流从电源( ab 相当于电源)正极流出沿外电路回到电源负极的特点，可以判断 b 点电势高于 a 点又左线圈中的感应电动势恒定，则感应电流也恒定，所
26、以穿过右线圈的磁通量保持不变，不产生感应电流当 ab 向右做加速运动时，由右手定则可推断 b a，电流沿逆时针方向又由 E Blv 可知 ab 导体两端的 E 不断增大，那么左边电路中的感应电流也不断增大，由安培定则可判断它在铁芯中的磁感线方向是沿逆时针方向的，并且场强不断增强，所以右边电路线圈中向上的磁通量不断增加由楞次定律可判断右边电路的感应电流方向应沿逆时针，而在右线圈组成的电路中，感应电动势仅产生在绕在铁芯上的那部分线圈上把这个线圈看做电源，由于电流是从 c 沿内电路(即右线圈)流向 d，因此 d 点电势高于 c 点，综上可得，选项 B、D 正确1第一节 电磁感应现象 楞次定律1(高考
27、全国卷)在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是( )A将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化B在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化C将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化D绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化解析：选 D.产生感应电流必须满足的条件：电路闭合；穿过闭合电路的磁通量要发生变化选项 A、B 电路闭合，但磁通量不变，不能产生感应电流，故选项 A、B 不能观察到电流表的变化；选项 C 满足产生感
28、应电流的条件，也能产生感应电流，但是等我们从一个房间到另一个房间后，电流表中已没有电流，故选项 C 也不能观察到电流表的变化；选项 D 满足产生感应电流的条件，能产生感应电流，可以观察到电流表的变化，所以选 D.2.(多选)(2015高考全国卷)1824 年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后下列说法正确的是( )A圆盘上产生了感应电动势B圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动C在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过
29、整个圆盘的磁通量发生了变化D圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动解析：选 AB.当圆盘转动时，圆盘的半径切割磁针产生的磁场的磁感线，产生感应电动势，选项 A 正确；铜圆盘上存在许多小的闭合回路，当圆盘转动时，穿过小的闭合回路的磁通量发生变化，回路中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流阻碍其相对运动，但抗拒不了相对运动，故磁针会随圆盘一起转动，但略有滞后，选项 B 正确；在圆盘转动过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量始终为零，选项 C 错误；圆盘中的自由电子随圆2盘一起运动形成的电流的磁场方向沿圆盘轴线方向，会使磁针沿轴线方向偏转，选项 D 错误3如图，粗糙水平
30、桌面上有一质量为 m 的铜质矩形线圈当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线 AB 正上方水平快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力 FN及在水平方向运动趋势的正确判断是( )A FN先小于 mg 后大于 mg，运动趋势向左B FN先大于 mg 后小于 mg，运动趋势向左C FN先小于 mg 后大于 mg，运动趋势向右D FN先大于 mg 后小于 mg，运动趋势向右解析：选 D.根据楞次定律的推论判断磁铁靠近线圈时，线圈阻碍它靠近线圈受到磁场力方向为右偏下，故 FNmg，有向右运动趋势，磁铁从 B 点离开线圈时，线圈受到磁场力方向向右偏上，故 FNmg，仍有向右运动趋势，因此只有 D 正确
31、4如图所示的装置中， cd 杆原来静止，当 ab 杆做如下哪种运动时， cd 杆将向右移动( )A向右匀速运动 B向右减速运动C向左加速运动 D向左减速运动解析：选 D.ab 匀速运动时， ab 中感应电流恒定， L1中磁通量不变，穿过 L2的磁通量不变， L2中无感应电流产生， cd 保持静止，A 错误； ab 向右减速运动时， L1中的磁通量向上减小，由楞次定律知 L2中感应电流产生的磁场方向向下，故通过 cd 的电流方向向上，cd 向左移动，B 错误；同理得 C 错误，D 正确第十章 电磁感应电 磁感 应磁通量右手定 则 楞次定律闭 合 电 路欧姆变 化率BlvBlvsin电 流自感 电
32、动势匝数水的旋 涡安培力 阻碍感 应电 流电 磁 驱动1第二节 法拉第电磁感应定律 自感 涡流1.(2017高考天津卷)如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R.金属棒 ab 与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下现使磁感应强度随时间均匀减小， ab 始终保持静止，下列说法正确的是( )A ab 中的感应电流方向由 b 到 aB ab 中的感应电流逐渐减小C ab 所受的安培力保持不变D ab 所受的静摩擦力逐渐减小解析：选 D.本题考查楞次定律、电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力、平衡条件由于通过回路的磁通量向下减小，则根据楞次定
33、律可知 ab 中感应电流的方向由 a 到b，A 错误；因 ab 不动，回路面积不变；当 B 均匀减小时，由 E n n S 知，产生 t B t的感应电动势恒定，回路中感应电流 I 恒定，B 错误；由 F BIL 知， F 随 B 减小而ER r减小，C 错误；对 ab 由平衡条件有 f F，故 D 正确2如图所示的电路中，电源的电动势为 E，内阻为 r，电感 L 的电阻不计，电阻 R 的阻值大于灯泡 D 的阻值在 t0 时刻闭合开关 S，经过一段时间后，在 t t1时刻断开 S.下列表示 A、 B 两点间电压 UAB随时间 t 变化的图象中，正确的是( )2解析：选 B.闭合开关 S 后，灯
34、泡 D 直接发光，电感 L 的电流逐渐增大，电路中的总电流也将逐渐增大，电源内电压增大，则路端电压 UAB逐渐减小；断开开关 S 后，灯泡 D 中原来的电流突然消失，电感 L 与灯泡形成闭合回路，所以灯泡 D 中电流将反向，并逐渐减小为零，即 UAB反向逐渐减小为零，故选 B.3.如图所示，半径为 r 的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场 B 中，绕 O 轴以角速度 沿逆时针方向匀速运动，则通过电阻 R 的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计)( )A由 c 到 d， I B由 d 到 c， IBr2R Br2RC由 c 到 d， I D由 d 到 c， IBr22R Br22R解析：选 D.由
35、右手定则判定通过电阻 R 的电流的方向是由 d 到 c；而金属圆盘产生的感应电动 E Br2 ，所以通过电阻 R 的电流大小是 I ，选项 D 正确12 Br22R4(2017高考江苏卷)如图所示，两条相距 d 的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为 R 的电阻质量为 m 的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ 的磁感应强度大小为 B、方向竖直向下当该磁场区域以速度 v0匀速地向右扫过金属杆后，金属杆的速度变为 v.导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触求：(1)MN 刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小 I；(2)MN 刚扫过金属杆时，杆的加速度大小 a；(3)PQ 刚要离开金属杆时，感应电流的功率 P.解析：本题考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、牛顿第二定律(1)感应电动势 E Bdv0感应电流 IER解得 I .Bdv0R(2)安培力 F BId3牛顿第二定律 F ma解得 a .B2d2v0mR(3)金属杆切割磁感线的速度 v v0 v，则感应电动势 E Bd(v0 v)电功率 PE2R解得 P .B2d2（ v0 v） 2R答案：(1) (2) (3)Bdv0R B2d2v0mR B2d2（ v0 v） 2R第十章 电磁感应第十章 电磁感应
