1、1专题 13 电磁感应题型抢分卷1、考法分析和解题技法热门考法考法 1 电磁感应现象及判断考法 2 楞次定律的理解及应用考法 3 法拉第电磁感应定律的理解及应用考法 4 导体切割磁感线产生感应电动势的计算考法 5 电磁感应中的电路问题考法 6 电磁感应中的图象问题考法 7 电磁感应中的动力学与能量问题解题技法 技法 1 理解并计算磁通量；掌握并区分产生感应电动势和感应电流的条件； 技法 2 从阻碍磁通量变化、阻碍相对运动和阻碍面积变化 3 个角度理解楞次定律； 技法 3 理解并应用法拉第电磁感应定律计算感应电动势； 技法 4 导体切割磁感线的 2 种情形：平动切割类和转动切割类； 技法 5 电
2、磁感应中的电路问题主要是解决感应电动势的来源； 技法 6 电磁感应中的图象问题主要涉及： F 安 t 图象类、 vt 图象类、 Et 图象类、 it 图象类和综合图象类； 技法 7 电磁感应中的动力学问题涉及：平衡问题分析和加速运动问题分析；电磁感应中的能量问题应根据题意利用能量转化与守恒灵活求解，有些题目可以从动量角度着手，运用动量定理或动量守恒定律解决。二、真题再现考例 1 (2017 课标卷，T18)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌为了有效隔离外界振动对 STM 的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示无扰动
3、时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是( )【答案】A2【考法】电磁感应现象及判断。考例 2 (2017 课标卷，T15)如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一 U 形金属导轨，导轨平面与磁场垂直金属杆 PQ 置于导轨上并与导轨形成闭合回路 PQRS，一圆环形金属线框 T 位于回路围成的区域内，线框与导轨共面现让金属杆 PQ 突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是( )A PQRS 中沿顺时针方向， T 中沿逆时针方向B PQRS 中沿顺时针方向， T 中沿顺时针方向C PQRS 中沿逆时针方向， T
4、 中沿逆时针方向D PQRS 中沿逆时针方向， T 中沿顺时针方向【答案】D【解析】金属杆 PQ 突然向右运动，在运动开始的瞬间，闭合回路 PQRS 中磁场方向垂直纸面向里，磁通量增大，由楞次定律可判断，闭合回路 PQRS 中感应电流产生的磁场垂直纸面向外，由安培定则可判断感应电流方向为逆时针；由于闭合回路 PQRS 中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向外，与原磁场方向相反，则 T 中磁通量减小，由楞次定律可判断， T 中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里，由安培定则可知 T 中感应电流方向为顺时针，选项 D 正确【考法】楞次定律的理解及应用。考例 3 (2018 全国卷 III，T20)（多选
5、）如图(a)，在同一平面内固定有一长直导线 PQ 和一导线框 R， R 在 PQ 的右侧。导线 PQ 中通有正弦交流电流 i， i 的变化如图(b)所示，规定从 Q 到 P为电流的正方向。导线框 R 中的感应电动势( )A. 在 4Tt时为零B. 在 2t时改变方向3C. 在 2Tt时最大，且沿顺时针方向D. 在 时最大，且沿顺时针方向【答案】AC【考法】法拉第电磁感应定律的理解及应用。考例 4 (2015 课标卷，T15)如图，直角三角形金属框 abc 放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为 B，方向平行于 ab 边向上当金属框绕 ab 边以角速度 逆时针转动时， a、 b、 c 三点的电势分别
6、为 Ua、 Ub、 Uc.已知 bc 边的长度为 l.下列判断正确的是( ) A Ua Uc，金属框中无电流B Ub Uc，金属框中电流方向沿 a b c aC Ubc Bl2 ，金属框中无电流12D Ubc Bl2 ，金属框中电流方向沿 a c b a12【答案】C【考法】导体切割磁感线产生感应电动势的计算。考例 5 (2015 福建卷，T18)如图，由某种粗细均匀的总电阻为 3R 的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场 B 中一接入电路电阻为 R 的导体棒 PQ，在水平拉力作用下沿 ab、 dc 以速度 v 匀速滑动，滑动过程 PQ 始终与 ab 垂直，
7、且与线框接触良好，4不计摩擦在 PQ 从靠近 ad 处向 bc 滑动的过程中( ) A PQ 中电流先增大后减小B PQ 两端电压先减小后增大C PQ 上拉力的功率先减小后增大D线框消耗的电功率先减小后增大【答案】C【解析】设 PQ 左侧电路的电阻为 Rx，则右侧电路的电阻为 3R Rx，所以外电路的总电阻为 R外 ，外电路电阻先增大后减小，所以路端电压先增大后减小，所以 B 错误；电路的Rx 3R Rx3R总电阻先增大后减小，再根据闭合电路的欧姆定律可得 PQ 中的电流， I 先减小后增大，故ER R外A 错误；由于导体棒做匀速运动，拉力等于安培力，即 F BIL，拉力的功率 P BILv，
8、故先减小后增大，所以 C 正确；外电路的总电阻 R 外 ，最大值为 R，小于导体棒的电阻 R，又Rx 3R Rx3R 34外电阻先增大后减小，由电源的输出功率与外电阻的关系图象可知，线框消耗的电功率先增大后减小，故 D 错误【考法】电磁感应中的电路问题。考例 6 (2018 全国卷 II，T18)如图，在同一平面内有两根平行长导轨，导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域，区域宽度均为 l，磁感应强度大小相等、方向交替向上向下。一边长为32l的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动，线框中感应电流 i 随时间 t 变化的正确图线可能是( ) 5【答案】D【考法】电磁感应中的图象问题。考例 7 (201
9、6 浙江卷，T16)如图所示， a、 b 两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为 10 匝，边长 la3 lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则( )A两线圈内产生顺时针方向的感应电流B a、 b 线圈中感应电动势之比为 91C a、 b 线圈中感应电流之比为 34D a、 b 线圈中电功率之比为 31【答案】B【考法】电磁感应中的能量问题。三、试题预测6预测 1 如图所示，一个 U 形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒 ab，有一个磁感应强度为 B 的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为 .在下列各过程中，一
10、定能在轨道回路中产生感应电流的是( )A ab 向右运动，同时使 减小B磁感应强度 B 减小， 角同时也减小C ab 向左运动，同时增大磁感应强度 BD ab 向右运动，同时增大磁感应强度 B 和 角(090)【答案】A【解析】设此时回路面积为 S，据题意，磁通量 BScos ，A 选项中， S 增大， 减小，即 cos 增大，则 增大，所以 A 对；B 选项中，磁感应强度 B 减小， 减小即 cos 增大，则 可能不变，B 错；C 选项中， S 减小，磁感应强度 B 增大，则 可能不变，C 错；D 选项中，S 增大，磁感应强度 B 增大， 增大，cos 减小，则 可能不变，D 错【考法】电磁
11、感应现象及判断。预测 2 如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流 i 随时间t 的变化关系如图乙所示在 0 时间内，直导线中电流向上，则在 T 时间内，线框中感应电T2 T2流的方向与所受安培力的合力方向分别是( )A顺财针，向左 B逆时针，向右C顺时针，向右 D逆时针，向左【答案】B【考法】楞次定律的理解及应用。预测 3 （多选）如图所示，在边长为 a 的等边三角形区域内有匀强磁场 B，其方向垂直于纸7面向外，一个边长也为 a 的等边三角形导线框架 EFG 正好与上述磁场区域的边界重合，而后绕其几何中心 O 点在纸面内以角速度 顺时针方向匀速转动，于是线框 EFG
12、 中产生感应电动势，若转过60后线框转到图中的虚线位置，则在这段时间内( ) A感应电流方向为 E G F EB感应电流方向为 E F G EC平均感应电动势大小等于3 a2B4D平均感应电动势大小等于3 a2B3【答案】BC【解析】根据题意，穿过线框的磁通量变小，根据楞次定律，感应电流的磁场方向与原磁场相同，再由安培定则可知感应电流方向为 E F G E，A 项错误，B 项正确；根据几何关系可得，磁场穿过线框的有效面积减小了 S a2，根据法拉第电磁感应定律得平均感应电动势 B312 E S t，C 项正确，D 项错误3 a2B4【考法】法拉第电磁感应定律的理解及应用。预测 4 图为法拉第圆
13、盘发电机的示意图，半径为 r 的导体圆盘绕竖直轴以角速度 逆时针(从上向下看)旋转，匀强磁场 B 竖直向上，两电刷分别与圆盘中心轴和边缘接触，电刷间接有阻值为 R 的定值电阻，忽略圆盘电阻与接触电阻，则( )A流过定值电阻的电流方向为 a 到 bB b、 a 间的电势差为 Br 2C若 增大到原来的 2 倍，则流过定值电阻的电流增大到原来的 2 倍D若 增大到原来的 2 倍，则流过定值电阻的电流增大到原来的 4 倍【答案】C8【考法】导体切割磁感线产生感应电动势的计算。预测 5 （多选）如图甲所示的电路中，电阻 R1 R， R22 R，单匝圆形金属线圈半径为 r2，圆心为 O，线圈导线的电阻为
14、 R，其余导线的电阻不计半径为 r1(r1r2)、圆心为 O 的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小 B 随 t 变化的关系图象如图乙所示，电容器的电容为 C.闭合开关 S， t1时刻开始电路中的电流稳定不变，下列说法正确的是( )A电容器上极板带正电B t1时刻，电容器所带的电荷量为CB1 r214t1C t1时刻之后，线圈两端的电压为3B1 r214t1D t1时刻之后， R1两端的电压为B2 r24t2【答案】AC【解析】根据楞次定律可知，线圈产生了沿逆时针方向的感应电流，则电容器上极板带正电，故 A 正确；根据法拉第电磁感应定律有 E S r ，电流为 I t B
15、 t B1t1 21 B1 r21t1 ER1 R2 R， UR2 I2R 2R ，电容器所带的电荷量 Q CUR2 ，故 B 错误；B1 r214Rt1 B1 r214Rt1 B1 r212t1 CB1 r212t1t1时刻之后，线圈两端的电压 U I(R1 R2) ，故 C 正确； t1时刻之后， R1两端的电压3B1 r214t1为 U IR1 ，故 D 错误B1 r214t1 B2 r214t2【考法】电磁感应中的电路问题。预测 6 有一种信号发生器的工作原理可简化为如图所示的情形，竖直面内有半径均为 R 且相切于 O 点的两圆形区域，其内存在水平恒定的匀强磁场，长为 2R 的导体杆
16、OA，以角速度 绕过O 点的固定轴，在竖直平面内顺时针匀速旋转已知 t0 时刻，导体杆恰好位于两圆的共切线上，下列描述导体杆两端电势差 UAO随时间变化的图象可能正确的是( ) 9【答案】A【考法】电磁感应中的图象问题。预测 7 （多选）如图所示电路，两根光滑金属导轨平行放置在倾角为 的斜面上，导轨下端接有电阻 R，导轨电阻不计，斜面处在竖直向上的匀强磁场中，电阻可忽略不计的金属棒 ab 质量为 m，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力 F 的作用金属棒沿导轨匀速下滑，则它在下滑高度 h 的过程中，以下说法正确的是( ) A作用在金属棒上各力的合力做功为零B重力做的功等于系统产生的电能C金属棒克
17、服安培力做的功等于电阻 R 上产生的焦耳热D金属棒克服恒力 F 做的功等于电阻 R 上产生的焦耳热【答案】AC【解析】根据动能定理，合力做的功等于动能的增量，故 A 对；重力做的功等于重力势能的减少，重力做的功等于克服 F 所做的功与产生的电能之和，而克服安培力做的功等于电阻 R 上产生的焦耳热，所以 B、D 错，C 对【考法】电磁感应中的动力学与能量问题。四、跟踪速练1(2018 常熟高三月考)如图所示，矩形线框在磁场内做的各种运动中，能够产生感应电流的是( )10【答案】B2(2017 江苏卷，T1)如图所示，两个单匝线圈 a、 b 的半径分别为 r 和 2r.圆形匀强磁场 B 的边缘恰好
18、与 a 线圈重合，则穿过 a、 b 两线圈的磁通量之比为( )A11 B12C14 D41【答案】A【解析】根据 BS， S 为有磁场的与磁场垂直的有效面积，因此 a、 b 两线圈的有效面积相等，故磁通量之比 a b11，选项 A 正确3.(2018 河南郑州模拟)如图所示，圆环形导体线圈 a 平放在水平桌面上，在 a 的正上方固定一竖直螺线管 b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路若将滑动变阻器的滑片 P 向上滑动，下面说法中正确的是( ) A穿过线圈 a 的磁通量变大B线圈 a 有收缩的趋势C线圈 a 中将产生俯视顺时针方向的感应电流D线圈 a 对水平桌面的压力 F
19、N将增大【答案】C114(2018 华东师大附中高三上学期月考)如图所示，通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨 MN 和 PQ 之间， ab 和 cd 是放在导轨上的两根金属棒，它们分别静止在螺线管的左右两侧，现使滑动变阻器的滑动触头向左滑动，则 ab 和 cd 棒的运动情况是( ) A ab 向左运动， cd 向右运动B ab 向右运动， cd 向左运动C ab、 cd 都向右运动D ab、 cd 保持静止【答案】A【解析】由安培定则可知螺线管中磁感线方向向上，金属棒 ab、 cd 处的磁感线方向均向下，当滑动触头向左滑动时，螺线管中电流增大，因此磁场变强，即磁感应强度变大，回路中的磁通
20、量增大，由楞次定律知，感应电流方向为 a c d b a，由左手定则知 ab 受安培力方向向左， cd受安培力方向向右，故 ab 向左运动， cd 向右运动A 正确5(2018 洛阳高三质检)（多选）如图所示，两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置，间距为 l1 m， cd 间、 de 间、 cf 间分别接阻值为 R10 的电阻，一阻值为 R10 的导体棒 ab以速度 v4 m/s 匀速向左运动，导体棒与导轨接触良好；导轨所在平面存在磁感应强度大小为B0.5 T、方向竖直向下的匀强磁场下列说法中正确的是( )A导体棒 ab 中电流的流向为由 b 到 aB cd 两端的电压为 1 VC de 两端
21、的电压为 1 VD fe 两端的电压为 1 V【答案】BD6(2017 天津卷，T3)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( ) 12A 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【答案】D【解析】 A 错：根据楞次定律， ab 中感应电流方向由 a 到 b.B 错：根据 E S，因为 恒定，所以 E 恒定，根据 I 知，回路
22、中的感应电流恒 B t B t ER r定C 错：根据 F BIl，由于 B 减小，安培力 F 减小D 对：根据平衡条件，静摩擦力 f F，故静摩擦力减小7(2018 福建泉州高三月考)粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框一边 a、 b 两点间的电势差绝对值最大的是( )【答案】B【解析】线框各边电阻相等，切割磁感线的那个边为电源，电动势相同均为 Blv.在 A、C、D中， Ua b Blv，B 中， Ua b Blv，选项 B 正确14 348(20
23、18 重庆高三质检)如右图所示， 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 自左向右滑动的过程中，线圈 ab 将( ) A静止不动B顺时针转动C逆时针转动13D发生转动，但电源的极性不明，无法确定转动方向【答案】B9(2018 大连高三调研)（多选）如图所示，在磁感应强度大小为 B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为 m，阻值为 R 的闭合矩形金属线框 abcd，用绝缘轻质细杆悬挂在 O 点，并可绕 O点左右摆动金属线框从图示位置的右侧某一位置由静止释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面则下列说法中正
24、确的是( ) A线框中感应电流的方向先是 d c b a d，后是 a b c d aB线框中感应电流的方向始终是 d c b a dC穿过线框中的磁通量先变大后变小D穿过线框中的磁通量先变小后变大【答案】BD【解析】线框从图示位置的右侧摆到最低点的过程中，穿过线框的磁通量减小，由楞次定律可判断感应电流的方向为 d c b a d，从最低点到左侧最高点的过程中，穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可判断感应电流的方向为 d c b a d.10(2018 湖北重点中学高三上学期起点考试)如图所示，紫铜做的圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴，
25、用导线将电刷与电流表连接起来形成回路转动摇柄，使圆盘以角速度 逆时针匀速转动，下列说法正确的是( )A回路中不会产生感应电流B回路中会产生大小不变、方向变化的感应电流C回路中电流的大小和方向都周期性变化，周期为2D回路中电流方向不变，从 b 导线流进电流表14【答案】D11(2017 课标卷，T20)（多选）两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直边长为 0.1 m、总电阻为 0.005 的正方形导线框 abcd 位于纸面内， cd 边与磁场边界平行，如图(a)所示已知导线框一直向右做匀速直线运动， cd 边于 t0 时刻进入磁场线框中感应电动势随时间变化的图线如图(b)所示(感
26、应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正)下列说法正确的是( )A磁感应强度的大小为 0.5 TB导线框运动速度的大小为 0.5 m/sC磁感应强度的方向垂直于纸面向外D在 t0.4 s 至 t0.6 s 这段时间内，导线框所受的安培力大小为 0.1 N【答案】BCC 对：感应电流的方向为顺时针时，对 cd 边应用右手定则可知，磁感应强度的方向垂直于纸面向外D 错： t0.4 s 至 t0.6 s 时间段为 cd 边离开磁场， ab 边切割磁感线的过程由闭合电路欧姆定律及安培力公式得安培力 F ，代入数据得 F0.04 N.BELR12(2018 陕西部分中学上学期摸底考试)（多选）半径分别为
27、r 和 2r 的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为 r、电阻为 R 的均匀金属棒 AB 置于圆导轨上面， BA 的延长线通过圆导轨中心 O，装置的俯视图如图所示，整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为 B，方向竖直向下在两环之间接阻值为 R 的定值电阻和电容为 C 的电容器金属棒在水平外力作用下以角速度15 绕 O 逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触下列说法正确的是( )A金属棒中电流从 B 流向 AB金属棒两端电压为 Br 234C电容器的 M 板带负电D电容器所带电荷量为 CBr 232【答案】AB13.(2018 潍坊中学高三上学期质检)（多选）如图，在水平面内
28、有四根相同的均匀光滑金属杆ab、 ac、 de 以及 df，其中 ab、 ac 在 a 点固连， de、 df 在 d 点固连，分别构成两个“V”字形导轨，空间中存在垂直于水平面的匀强磁场，用力使导轨 edf 匀速向右运动，从图示位置开始计时，运动过程中两导轨的角平分线始终重合，导轨间接触始终良好，下列物理量随时间的变化关系正确的是( ) 16【答案】ABC【解析】设 bac2 ，刚开始时有效切割长度的一半为 l0，则产生的电动势E BLv Bv(2l02 vttan )2 Bvl02 Bv2ttan ，设单位长度金属杆的电阻为 r，则 Rr r，随时间均匀增大，C 正确； I ，电流恒定，D
29、 错误；根据4l0sin 4vtcos ER E R Bvsin 2rF BIL 可知 L t， I 恒定，所以 F 随时间均匀增大，A 正确；导轨克服安培力做的功的功率等于回路中产生的热量的功率，根据 P Fv，因 v 恒定， F t，可得 P t，B 正确14(2018 长郡中学高三实验班选拔考试)（多选）如图所示， x 轴上方第一象限和第二象限分别有垂直纸面向里和垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度大小相同，现有四分之一圆形线框OMN 绕 O 点逆时针匀速转动，若规定线框中感应电流 I 顺时针方向为正方向，从图示时刻开始计时，则感应电流 I 及 ON 边所受的安培力大小 F 随时间 t
30、的变化示意图正确的是( )【答案】AD1715(2018 江西赣中南五校高三第一次联考)（多选）如图甲所示， abcd 是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，在金属线框的下方有一磁感应强度为 B 的匀强磁场区域， MN 和 M N是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的 bc 边平行，磁场方向与线框平面垂直现金属线框由距 MN 的某一高度从静止开始下落，图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域的 vt 图象已知金属线框的质量为 m，电阻为 R，当地的重力加速度为 g，图象中坐标轴上所标出的v1、 v2、 v3、 t1、 t2、 t3、 t4均为已知量(下落过程中线框 abcd 始终在竖直平面
31、内，且 bc 边始终水平)根据题中所给条件，以下说法正确的是( )A可以求出金属线框的边长B线框穿出磁场时间( t4 t3)等于进入磁场时间( t2 t1)C线框穿出磁场与进入磁场过程所受安培力方向相同D线框穿出磁场与进入磁场过程产生的焦耳热相等【答案】AC16.(2018 山西师大附中高三上学期月考)（多选）在水平放置的两条平行光滑直导轨上有一垂直其放置的金属棒 ab，匀强磁场与轨道平面垂直，磁场方向如图所示，导轨接有两定值电阻及电阻箱 R， R15 ， R26 ，其余电阻不计电路中的电压表量程为 010 V，电流表的量程为03 A，现将 R 调至 30 ，用 F40 N 的水平向右的力使
32、ab 垂直导轨向右平移，当棒 ab 达到稳定状态时，两电表中有一表正好达到满偏，而另一表未达到满偏则下列说法正确的是( ) 18A当棒 ab 达到稳定状态时，电流表满偏B当棒 ab 达到稳定状态时，电压表满偏C当棒 ab 达到稳定状态时，棒 ab 的速度是 1 m/sD当棒 ab 达到稳定状态时，棒 ab 的速度是 2 m/s【答案】BC【解析】假设电压表满偏，则通过电流表的电流为 I 2 A3 A，所以电压表可以满UR2R0R2 R0偏，此时电流表的示数为 2 A，故 A 错误，B 正确；棒 ab 匀速运动时，水平拉力 F 与安培力大小相等，则有 FA F BIL，得 BL 20 N/A，感
33、应电动势 E U IR1(1025) V20 V，又FIE BLv，则得 v m/s1 m/s，故 C 正确，D 错误EBL 202017(2018 四川五校高三上学期联考)（多选）如图所示，空间存在有界的匀强磁场，磁场上下边界水平，方向垂直纸面向里，宽度为 L.一边长为 L 的正方形线框自磁场边界上方某处自由下落，线框自开始进入磁场区域到全部离开磁场区域的过程中，下列关于线框速度和感应电流大小随时间变化的图象可能正确的是(线框下落过程中始终保持在同一竖直平面内，且底边与磁场边界平行)( ) 【答案】ACD1918(2018 太原五中高三上学期月考)如图甲所示， MN、 PQ 两条平行的光滑金
34、属轨道与水平面成 30角固定，间距为 L1 m，质量为 m 的金属杆 ab 水平放置在轨道上，其阻值忽略不计空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为 B0.5 T P、 M 间接有阻值 R1的定值电阻， Q、 N 间接变阻箱 R.现从静止释放 ab，改变变阻箱的阻值 R，测得最大速度为vm，得到 与 的关系如图乙所示若轨道足够长且电阻不计，重力加速度 g 取 10 m/s2.则( )1vm 1RA金属杆中感应电流方向为 a 指向 bB金属杆所受安培力沿斜面向下C定值电阻的阻值为 1 D金属杆的质量为 1 kg【答案】C19.(2018 泰州模拟)（多选）如图所示，边长为 L、
35、电阻不计的 n 匝正方形金属线框位于竖直平面内，连接的小灯泡的额定功率、额定电压分别为 P、 U，线框及小灯泡的总质量为 m，在线框的下方有一匀强磁场区域，区域宽度为 l，磁感应强度方向与线框平面垂直，其上、下边界与线框20底边均水平线框从图示位置开始静止下落，穿越磁场的过程中，小灯泡始终正常发光则( ) A有界磁场宽度 lLB磁场的磁感应强度应为mgUnPLC线框匀速穿越磁场，速度恒为PmgD线框穿越磁场的过程中，灯泡产生的焦耳热为 mgL【答案】BC20.(2018 银川一中高三上学期第一次调研)（多选）如图所示，光滑金属导轨 AC、 AD 固定在水平面内，并处在方向竖直向下、磁感应强度大
36、小为 B 的匀强磁场中有一质量为 m 的导体棒以初速度 v0从某位置开始在导轨上向右运动，最终恰好静止在 A 点在运动过程中，导体棒与导轨始终构成等边三角形回路，且通过 A 点的总电荷量为 q.已知导体棒与导轨间的接触电阻值恒为 R，其余电阻不计，则( ) A该过程中导体棒做匀减速运动B当导体棒的速度为 时，回路中感应电流小于初始时的一半v02C开始运动时，导体棒与导轨所构成回路的面积为qRBD该过程中接触电阻产生的热量为 mv18 20【答案】BC【解析】由法拉第电磁感应定律可得导体棒中产生的感应电动势为 E Blv，其感应电流大小为 I ，安培力大小为 F BIl ，由牛顿第二定律可知，导
37、体棒将做加速度逐渐减ER BlvR B2l2vR21小的减速运动，选项 A 错误；由 I 可知，当速度减为 v0时，导体棒的长度 l 也将变小，故其BlvR 12感应电流小于初始时的一半，选项 B 正确；由于在导体棒运动的过程中，通过导体棒的总电荷量为 q，而 q t， ， E ， BS，以上各式联立可得 S ，选项 C 正确；由能量守I IER t qRB恒定律可知，该过程中，导体棒的动能全部转化为接触电阻产生的热量，故 Q mv ，选项 D 错12 20误21(2018无锡市高三第一学期质检)（多选）在倾角为 足够长的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小相等的匀强磁场，磁场方向一个垂直斜面
38、向上，另一个垂直斜面向下，宽度均为L，如图所示一个质量为 m、电阻为 R、边长也为 L 的正方形线框，在 t0 时刻以速度 v0进入磁场，恰好做匀速直线运动，若经过时间 t0，线框 ab 边到达 gg与 ff中间位置时，线框又恰好做匀速运动，则下列说法正确的是( )A当 ab 边刚越过 ff时，线框加速度的大小为 gsin B t0时刻线框匀速运动的速度为v04C t0时间内线框中产生的焦耳热为 mgLsin mv32 1532 20D离开磁场的过程中线框将做匀速直线运动【答案】BC22.在水平面内有一固定的 U 型裸金属框架，框架上静止放置一根粗糙的金属杆 ab，整个装置放在竖直方向的匀强磁
39、场中，如图所示下列说法中正确的是( ) 22A只有当磁场方向向上且增强， ab 杆才可能向左移动B只有当磁场方向向下且减弱， ab 杆才可能向右移动C无论磁场方向如何，只要磁场减弱， ab 杆就可能向右移动D当磁场变化时， ab 杆中一定有电流产生，且一定会移动【答案】C【解析】由楞次定律可知，当闭合回路的磁通量增大时，导体棒将向左移动，阻碍磁通量的增加，当闭合回路的磁通量减小时，导体棒将向右运动，以便阻碍磁通量的减小，与磁场方向无关，故选 C.23 （多选）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
40、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【答案】BD24.一种早期发电机原理示意图如图所示，该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面对称，线圈圆心为 O 点在磁极绕转轴匀速转动的过程中，当磁极与 O 点在同一条直线上时，穿过线圈的( )A磁通量最大，磁通量变化率最大23B磁通量最大，磁
41、通量变化率最小C磁通量最小，磁通量变化率最大D磁通量最小，磁通量变化率最小【答案】B【解析】当磁极与 O 点在同一条直线上时，磁场方向竖直向上，根据磁通量的定义可判断此时穿过线圈的磁通量最大，此时线圈最前面的点与最后面的点磁感应强度相同，可知磁通量的变化率是最小的所以只有 B 正确25.在范围足够大、方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为 B0.2 T 的匀强磁场中，有一水平放置的光滑金属框架，宽度 L0.4 m，如图所示，框架上放置一质量为 m0.05 kg、长度为 L、电阻为 r1 的金属杆 MN，且金属杆 MN 始终与金属框架接触良好，金属框架电阻不计，左侧a、 b 端连一阻值为 R3 的电
42、阻，且 b 端接地若金属杆 MN 在水平外力 F 的作用下以恒定的加速度 a2 m/s 2由静止开始做匀加速运动，则下列说法正确的是( ) A在 5 s 内流过电阻 R 的电荷量为 0.1 CB5 s 末回路中的电流为 0.8 AC5 s 末 a 端处的电势为 0.6 VD如果 5 s 末外力消失，最后金属杆将停止运动，5 s 后电阻 R 产生的热量为 2.5 J【答案】C26.如图所示，固定于水平面上的金属架 abcd 处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒 MN 沿框架以速度 v 向右做匀速运动 t0 时，磁感应强度为 B0，此时 MN 到达的位置恰好使 MbcN 构成一个边长为 l 的正方形为
43、使 MN 棒中不产生感应电流，从 t0 开始，磁感应强度 B 随时间 t 变化的示意图为( ) 24【答案】C27如图甲所示，电路的左侧是一个电容为 C 的电容器，电路的右侧是一个环形导体，环形导体所围的面积为 S.在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示则在 0 t0时间内，电容器( )A上极板带正电，所带电荷量为 012)(tBCSB上极板带正电，所带电荷量为 tC上极板带负电，所带电荷量为 012)(tBSD上极板带负电，所带电荷量为 tC【答案】A【解析】由题图乙可知 ， B 增大，根据楞次定律知，感应电流沿逆时针方向，故 B t B2 B1t
44、0电容器上极板带正电， E n ， Q CE ，A 正确S B t S B2 B1t0 CS B2 B1t028如图所示，两块水平放置的金属板距离为 d，用导线、开关 K 与一个 n 匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场 B 中两板间放一台小型压力传感器，压力传感器上表面绝缘，在其上表面静止放置一个质量为 m、电荷量为 q 的带正电小球K 没有闭合时传感器有示数，K 闭合时传感器示数变为原来的一半则线圈中磁场 B 的变化情况和磁通量的变化率分别为( )25A正在增强， B正在增强， t mgd2q t mgd2nqC正在减弱， D正在减弱， t mgd2q t mgd2nq【答案
45、】B29在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示，当磁场的磁感应强度 B 随时间 t 如图乙变化时，下列选项中正确表示线圈中感应电动势 E 变化的是( )【答案】A【解析】根据楞次定律得，01 s 内，感应电流为正方向； 13 s 内，无感应电流；35 s内，感应电流为负方向；再由法拉第电磁感应定律得：01 s 内的感应电动势为 35 s 内的二倍，故 A 正确30.如图甲所示，矩形线圈 abcd 固定于方向相反的两个磁场中，两磁场的分界线 OO恰好把线圈分成对称的左右两部分，两磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，规定磁场垂直纸2
46、6面向内为正，线圈中感应电流逆时针方向为正则线圈感应电流随时间的变化图象为( )【答案】A31.（多选）如图所示，竖直光滑导轨上端接入一定值电阻 R， C1和 C2是半径都为 a 的两圆形磁场区域，其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向外，区域 C1中磁场的磁感应强度随时间按B1 b kt(k0)变化， C2中磁场的磁感应强度恒为 B2，一质量为 m、电阻为 r、长度为 L 的金属杆AB 穿过区域 C2的圆心垂直地跨放在两导轨上，且与导轨接触良好，并恰能保持静止则( ) A通过金属杆的电流大小为mgB2LB通过金属杆的电流方向为从 B 到 AC定值电阻的阻值为 R r2 kB2a3mgD整个电路
47、的热功率 P kamg2B2【答案】BCD【解析】根据题述金属杆恰能保持静止，由平衡条件可得： mg B2I2a，通过金属杆的电流大小为 I ，选项 A 错误；由楞次定律可知，通过金属杆的电流方向为从 B 到 A，选项 B 正确；mg2aB2根据区域 C1中磁场的磁感应强度随时间按 B1 b kt(k0)变化，可知 k， C1中磁场变化产 B t27生的感应电动势 E a2 k a2，由闭合电路欧姆定律， E I(r R)，联立解得定值电阻的阻 B1 t值为 R r，选项 C 正确；整个电路的热功率 P EI k a2 ，选项 D 正2 kB2a3mg mg2aB2 kamg2B2确32.（多选）如图所示，在方向垂直纸面向里，磁感应强度为 B 的匀强磁场区域中有一个由均匀导线制成的单匝矩形线框 abcd，线框以恒定的速度 v 沿垂直磁场方向向右运动，运动中线框 dc边始终与磁场右边界平行，线框边长 ad L， cd2 L.线框导线的总电阻为 R.则在线框离开磁场的过程中，下列说法中正确的是( ) A ad 间的电压为BLv3B流过线框截面的电量为2BL2R
