考點(diǎn)50法拉第電磁感應(yīng)定律自感渦流1.3年真題考點(diǎn)分布題型選擇題、解答題高考考點(diǎn)法拉第電磁感應(yīng)定律的理解和應(yīng)用；動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的判斷和計(jì)算；感生電動(dòng)勢(shì)的判斷和計(jì)算；自感現(xiàn)象；渦流現(xiàn)象新高考2023全國(guó)乙卷17題、廣東卷14題、天津卷11題、北京卷5題、山東卷12題、湖北卷5題、遼寧卷10題、江蘇卷8題、新課標(biāo)卷13題、湖南卷14題、全國(guó)甲卷21題、浙江春招7題2022重慶卷7題、北京卷20題、江蘇卷5題、福建卷14題、遼寧卷15題、河北卷5題、河北卷8題、山東卷12題、湖南卷10題、廣東卷4題、廣東卷10題、全國(guó)甲卷16題、全國(guó)甲卷20題、上海卷20題、上海卷12題2021天津卷11題、遼寧卷11題、遼寧卷15題、湖北卷16題、廣東卷10題、全國(guó)甲卷21題、海南卷18題、北京卷7題、浙江卷21題、2.命題規(guī)律及備考策略【命題規(guī)律】近3年新高考卷對(duì)于本節(jié)內(nèi)容考查共計(jì)36次，主要考查：法拉第電磁感應(yīng)定律的理解和應(yīng)用；動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的判斷和計(jì)算；感生電動(dòng)勢(shì)的判斷和計(jì)算；自感現(xiàn)象；渦流現(xiàn)象【備考策略】理解電容器的充放電現(xiàn)象，并能根據(jù)充放電現(xiàn)象判斷電容器的動(dòng)態(tài)變化情況；掌握帶電粒子在電場(chǎng)中的受力分析方法，判斷帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)情況和運(yùn)動(dòng)情況；熟練掌握平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律，正確應(yīng)用牛頓第二定律解決類平拋問題。【命題預(yù)測(cè)】法拉第電磁感應(yīng)定律在全國(guó)各省2024年高考必考的題型之一，主要在感生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，其中導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中的平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的可能性極大。對(duì)于冷門的渦流現(xiàn)象在2023年的全國(guó)卷中出現(xiàn)，這也是科技相關(guān)類題型的創(chuàng)新，2024年各省考生在復(fù)習(xí)需要引起重視。

考法1法拉第電磁感應(yīng)定律1．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)．(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(dòng)勢(shì)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(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比．(2)公式：E＝neq\f(ΔΦ,Δt)，其中n為線圈匝數(shù)．(3)感應(yīng)電流與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系：遵循閉合電路的歐姆定律，即I＝eq\f(E,R＋r).3.法拉第電場(chǎng)感應(yīng)定律的理解①當(dāng)ΔΦ僅由B的變化引起時(shí)，則E＝neq\f(ΔB·S,Δt)；當(dāng)ΔΦ僅由S的變化引起時(shí)，則E＝neq\f(B·ΔS,Δt)；當(dāng)ΔΦ由B、S的變化同時(shí)引起時(shí)，則E＝neq\f(B2S2－B1S1,Δt)≠neq\f(ΔB·ΔS,Δt).②磁通量的變化率eq\f(ΔΦ,Δt)是Φ－t圖象上某點(diǎn)切線的斜率．角度1：法拉第電場(chǎng)感應(yīng)定律的理解【典例1】（2023·湖北·統(tǒng)考高考真題）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、和，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，則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最接近（

）

A． B． C． D．【答案】B【詳解】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知故選B。角度2：磁感應(yīng)強(qiáng)度變化產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)【典例2】（2022·重慶·高考真題）某同學(xué)以金屬戒指為研究對(duì)象，探究金屬物品在變化磁場(chǎng)中的熱效應(yīng)。如圖所示，戒指可視為周長(zhǎng)為L(zhǎng)、橫截面積為S、電阻率為的單匝圓形線圈，放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于戒指平面。若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小在時(shí)間內(nèi)從0均勻增加到，求：（1）戒指中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流；（2）戒指中電流的熱功率?！敬鸢浮浚?），；（2）【詳解】（1）設(shè)戒指的半徑為，則有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小在時(shí)間內(nèi)從0均勻增加到，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為可得，戒指的電阻為則戒指中的感應(yīng)電流為（2）戒指中電流的熱功率為角度3：B-t圖像問題【典例3】（2023·天津·統(tǒng)考高考真題）如圖，有一正方形線框，質(zhì)量為m，電阻為R，邊長(zhǎng)為l，靜止懸掛著，一個(gè)三角形磁場(chǎng)垂直于線框所在平面，磁感線垂直紙面向里，且線框中磁區(qū)面積為線框面積一半，磁感應(yīng)強(qiáng)度變化B=kt（k>0），已知重力加速度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）；（2）【詳解】（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有（2）由圖可知線框受到的安培力為當(dāng)線框開始向上運(yùn)動(dòng)時(shí)有mg=FA解得，【變式1】（2023·安徽安慶·安慶一中?？既＃┤鐖D所示，匝數(shù)不同的兩線圈分別位于條形磁鐵的左側(cè)與下方，線圈均與阻值為R的電阻連接，軸線在同一平面內(nèi)且相互垂直。兩線圈到其軸線交點(diǎn)O的距離相等，條形磁鐵的中心也在O點(diǎn)且繞O點(diǎn)在該平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，不計(jì)線圈電阻、自感及兩線圈間的相互影響，下列說法正確的是（）

A．兩線圈中均產(chǎn)生恒定電流 B．兩線圈中磁通量變化率的最大值相等C．兩線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)同時(shí)達(dá)到最大值 D．條形磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)一圈電阻的發(fā)熱量相同【答案】B【詳解】A．條形磁鐵周圍的磁感線分布情況各處并不相同，條形磁鐵繞O點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中磁通量的變化率并不恒定，所以不能產(chǎn)生恒定電流，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)磁通量最大時(shí)，磁通量的變化率最小，兩線圈到點(diǎn)O的距離相等，可知磁通量變化率的最大值相等，故B正確；C．由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，磁通量變化率最大時(shí)，電動(dòng)勢(shì)最大，由圖中兩線圈位置關(guān)系可知，當(dāng)一個(gè)線圈電動(dòng)勢(shì)最大時(shí)，另一個(gè)線圈電動(dòng)勢(shì)最小，故C錯(cuò)誤；D．由于兩線圈的匝數(shù)不同，則兩線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的有效值不同，所以磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)一圈電阻的發(fā)熱量不相同，故D錯(cuò)誤。故選B?！咀兪?】（2023·河南·校聯(lián)考二模）如圖所示，間距為的兩條平行光滑豎直金屬導(dǎo)軌PQ、MN足夠長(zhǎng)，底部Q、N之間連接阻值為的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為m、阻值為的金屬棒ab垂直放在導(dǎo)軌上，且棒的兩端始終與導(dǎo)軌接觸良好。導(dǎo)軌的上端點(diǎn)P、M分別與橫截面積為的匝線圈的兩端連接，線圈的軸線與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)平行。開關(guān)K閉合后，金屬棒ab恰能保持靜止。已知重力加速度大小為g，其余部分電阻均不計(jì)。則由此可知（）A．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小B．流過電阻的電流為C．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為D．?dāng)嚅_K之后，金屬棒ab下滑的最大速度為【答案】CD【詳解】A．根據(jù)題意可知，開關(guān)K閉合后，金屬棒ab恰能保持靜止，則金屬棒受豎直向上的安培力，大小等于金屬棒的重力，保持不變，由左手定則可知，電流方向由，且大小不變，則線圈中電流方向?yàn)?，由楞次定律可知，的磁感?yīng)強(qiáng)度均勻增加，故A錯(cuò)誤；BC．設(shè)流過金屬棒的電流為，由A分析可知，解得，由并聯(lián)分流原理可得，流過電阻的電流為由于線圈電阻不計(jì)，則金屬棒兩端電壓等于線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則有解得，，故B錯(cuò)誤，C正確；D．?dāng)嚅_K之后，當(dāng)金屬棒所受合力為零時(shí)，速度最大，設(shè)最大速度為，則有，，，解得，故D正確。故選CD?！咀兪?】（2023·河北唐山·開灤第一中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）如圖所示，水平放置的兩平行金屬板與圓形圓線圈相連，兩極板間距離為d，圓形線圈半徑為r，電阻為R1，外接電阻為R2，其他部分的電阻忽略不計(jì)。在圓形線圈中有垂直紙面向里的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小，有一個(gè)帶電液滴能夠在極板之間靜止，已知液滴質(zhì)量為m、電量為q。則下列說法正確的是（）

A．液滴帶正電B．磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為C．保持開關(guān)閉合，向上移動(dòng)下極板時(shí)，粒子將向下運(yùn)動(dòng)D．?dāng)嚅_開關(guān)S，粒子將向下運(yùn)動(dòng)【答案】AB【詳解】A．穿過線圈的磁通量垂直紙面向里減小，由楞次定律可知，平行板電容器的下極板電勢(shì)高，上極板電勢(shì)低，板間存在向上的電場(chǎng)，液滴受到豎直向下的重力和電場(chǎng)力而靜止，因此液滴受到的電場(chǎng)力方向向上，電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相同，液滴帶正電，A正確；B．對(duì)液滴，由平衡條件得，由閉合電路歐姆定律，可得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，解得由法拉第電磁感應(yīng)定律得解得，B正確；C．保持開關(guān)閉合，則極板間的電壓不變，當(dāng)向上移動(dòng)下極板時(shí)，導(dǎo)致間距減小，那么由，可知電場(chǎng)強(qiáng)度增大，則電場(chǎng)力增大，因此液滴將向上運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；D．?dāng)嚅_開關(guān)S，電容器既不充電，也不放電，則電場(chǎng)強(qiáng)度不變，因此電場(chǎng)力也不變，則液滴靜止不動(dòng)，D錯(cuò)誤。故選AB?！咀兪?】（2023·海南省直轄縣級(jí)單位·嘉積中學(xué)?？家荒＃┤鐖D甲所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌連接一個(gè)平行板電容器C和一定值電阻R，導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上且接觸良好，整個(gè)裝置放于垂直導(dǎo)軌平面的磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化情況如圖乙所示（取圖甲所示的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)檎较颍琈N始終保持靜止，則在時(shí)間內(nèi)（）

A．電容器C所帶的電荷量始終不變 B．電容器C的a板先帶正電后帶負(fù)電C．MN中的電流方向始終由M指向N D．MN所受安培力的方向先向右后向左【答案】AD【詳解】AB．磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率不變，產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則電容器C所帶的電荷量始終不變，故a板一直帶正電，故A正確，B錯(cuò)誤；C．由于磁感應(yīng)強(qiáng)度變化，由楞次定律可知，MN中電流方向始終由N指向M，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)楞次定律和左手定則可知，MN所受安培力的方向先向右后向左，大小先減小后增大，故D正確。故選AD。考法2導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)1．公式E＝Blv的使用條件(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)．(2)B、l、v三者相互垂直．2．“瞬時(shí)性”的理解(1)若v為瞬時(shí)速度，則E為瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．(2)若v為平均速度，則E為平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．3．切割的“有效長(zhǎng)度”公式中的l為有效切割長(zhǎng)度，即導(dǎo)體在與v垂直的方向上的投影長(zhǎng)度．圖中有效長(zhǎng)度分別為：甲圖：沿v1方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，l＝eq\x\to(cd)；沿v2方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，l＝eq\x\to(cd)·sinβ；乙圖：沿v1方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，l＝eq\x\to(MN)；沿v2方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，l＝0；丙圖：沿v1方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，l＝eq\r(2)R；沿v2方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，l＝0；沿v3方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，l＝R.4．“相對(duì)性”的理解E＝Blv中的速度v是相對(duì)于磁場(chǎng)的速度，若磁場(chǎng)也運(yùn)動(dòng)，應(yīng)注意速度間的相對(duì)關(guān)系．角度1：導(dǎo)體棒平動(dòng)切割磁感應(yīng)線【典例4】（2021·山東·高考真題）迷你系繩衛(wèi)星在地球赤道正上方的電離層中，沿圓形軌道繞地飛行。系繩衛(wèi)星由兩子衛(wèi)星組成，它們之間的導(dǎo)體繩沿地球半徑方向，如圖所示。在電池和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的共同作用下，導(dǎo)體繩中形成指向地心的電流，等效總電阻為r。導(dǎo)體繩所受的安培力克服大小為f的環(huán)境阻力，可使衛(wèi)星保持在原軌道上。已知衛(wèi)星離地平均高度為H，導(dǎo)體繩長(zhǎng)為，地球半徑為R，質(zhì)量為M，軌道處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于赤道平面。忽略地球自轉(zhuǎn)的影響。據(jù)此可得，電池電動(dòng)勢(shì)為（）A． B．C． D．【答案】A【詳解】根據(jù)可得衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度根據(jù)右手定則可知，導(dǎo)體繩產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相當(dāng)于上端為正極的電源，其大小為因?qū)Ь€繩所受阻力f與安培力F平衡，則安培力與速度方向相同，可知導(dǎo)線繩中的電流方向向下，即電池電動(dòng)勢(shì)大于導(dǎo)線繩切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)，可得解得故選A。角度2：導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感應(yīng)線【典例5】（2023·江蘇·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，OC導(dǎo)體棒的O端位于圓心，棒的中點(diǎn)A位于磁場(chǎng)區(qū)域的邊緣?，F(xiàn)使導(dǎo)體棒繞O點(diǎn)在紙面內(nèi)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。O、A、C點(diǎn)電勢(shì)分別為φ0、φA、φC，則（

）

A．φO>φC B．φC>φA C．φO=φA D．φO－φA=φA－φC【答案】A【詳解】ABC．由題圖可看出OA導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線，則根據(jù)右手定則可知φO>φA其中導(dǎo)體棒AC段不在磁場(chǎng)中，不切割磁感線，電流為0，則φC=φA，A正確、BC錯(cuò)誤；D．根據(jù)以上分析可知φO－φA>0，φA－φC=0則φO－φA>φA－φCD錯(cuò)誤。故選A。求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的五種類型及對(duì)應(yīng)解法求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的五種類型及對(duì)應(yīng)解法1．磁通量變化型：E＝neq\f(ΔΦ,Δt)2．磁感應(yīng)強(qiáng)度變化型：E＝nSeq\f(ΔB,Δt)3．面積變化型：E＝nBeq\f(ΔS,Δt)4．平動(dòng)切割型：E＝Blv·sinθ(1)θ為l與v的夾角．(2)l為導(dǎo)體切割磁感線的有效長(zhǎng)度：首尾相連在垂直速度方向的分量．(3)v為導(dǎo)體相對(duì)磁場(chǎng)的速度．5．轉(zhuǎn)動(dòng)切割型：E＝Blv＝eq\f(1,2)Bl2ω【變式1】（2023·安徽合肥·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，水平面內(nèi)邊長(zhǎng)為的正方形MNPQ區(qū)域內(nèi)有磁感強(qiáng)度大小均為B，方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，O、分別為MN和PQ的中點(diǎn)。一邊長(zhǎng)為l，總電阻為R的正方形線框abcd，沿直線勻速穿過圖示的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)過程中bc邊始終與MN邊平行，線框平面始終與磁場(chǎng)垂直，正方形線框關(guān)于直線上下對(duì)稱。規(guī)定電流沿逆時(shí)針方向?yàn)檎?，則線框穿過磁場(chǎng)過程中電流I隨時(shí)間t變化關(guān)系正確的是（??）A．B．C．D．【答案】B【詳解】當(dāng)b點(diǎn)接觸MQ前，bc切割磁感線，電動(dòng)勢(shì)E=Blv根據(jù)楞次定律，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，正方形線框繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)，在ad邊進(jìn)入磁場(chǎng)前的時(shí)間內(nèi)，bc邊上下兩部分在方向不同的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，在垂直紙面向里的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的部分長(zhǎng)度越來越短，在垂直紙面向外的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的部分長(zhǎng)度越來越長(zhǎng)，但在垂直紙面向里的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)部分的長(zhǎng)度一直大于在垂直紙面向外的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)部分的長(zhǎng)度，所以這段時(shí)間內(nèi)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，且電流逐漸減小，當(dāng)ad邊運(yùn)動(dòng)至與MN重合時(shí)，電流為0，ad邊剛進(jìn)入時(shí)，根據(jù)楞次定律，電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，bc邊上下兩部分切割磁感線長(zhǎng)度相等，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向相反，所以此時(shí)電流大小為此后電流一直增大，到bc邊運(yùn)動(dòng)至整條邊都在向外的磁場(chǎng)時(shí)，電流最大，最大電流為，bc邊運(yùn)動(dòng)PQ重合時(shí)，電流為，此后根據(jù)楞次定律，電流逆時(shí)針方向，且電流一直增大，當(dāng)ad邊在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流為。故選B?！咀兪?】（2023·陜西商洛·鎮(zhèn)安中學(xué)校考模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，半徑為L(zhǎng)的導(dǎo)電圓環(huán)（電阻不計(jì)）繞垂直于圓環(huán)平面、通過圓心O的金屬軸以角速度ω逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。圓環(huán)上接有電阻均為r的三根金屬輻條OA、OB、OC，輻條互成角。在圓環(huán)圓心角的范圍內(nèi)（兩條虛線之間）分布著垂直圓環(huán)平面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓環(huán)的邊緣通過電刷P和導(dǎo)線與一個(gè)阻值也為r的定值電阻相連，定值電阻的另一端通過導(dǎo)線接在圓環(huán)的中心軸上，在圓環(huán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，下列說法中正確的是（）

A．金屬輻條OA、OB、OC進(jìn)出磁場(chǎng)前后，輻條中電流的大小不變，方向改變B．定值電阻兩端的電壓為C．通過定值電阻的電流為D．圓環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)一周，定值電阻產(chǎn)生的熱量為【答案】C【詳解】A．由題意知，三根金屬輻條始終有一根在磁場(chǎng)中切割磁感線，切割磁感線的金屬輻條相當(dāng)于內(nèi)阻為r的電源，另外兩根金屬輻條和定值電阻R并聯(lián)，故輻條進(jìn)出磁場(chǎng)前后電流的大小、方向均改變，故A錯(cuò)誤；BC．電路的總電阻，圓環(huán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)所以定值電阻兩端的電壓通過定值電阻R0的電流，故B錯(cuò)誤，C正確；D．圓環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)一周，定值電阻R0產(chǎn)生的熱量，故D錯(cuò)誤。故選C?！咀兪?】（2023·河南·統(tǒng)考三模）如圖所示，在豎直平面中的矩形MNPQ區(qū)域內(nèi)，分布著垂直該區(qū)域、且水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。現(xiàn)有阻值一定的正方形線框abcd以某一水平速度、從左側(cè)豎直邊緣MN向右進(jìn)入磁場(chǎng)，最后線框abcd的bc邊剛好從下方水平邊緣NP豎直向下離開磁場(chǎng)（線框在運(yùn)動(dòng)過程中，ab邊始終豎直、bc邊始終水平）。則當(dāng)線框abcd的bc邊剛好離開磁場(chǎng)時(shí)，關(guān)于線框abcd的可能位置，下列正確的是（）A．B．C．D．【答案】AD【詳解】A．當(dāng)正方形線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，ab邊切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流。水平方向受到向左的安培力，做減速運(yùn)動(dòng)；豎直方向受到重力，上下兩邊的安培力抵消，做自由落體。若在cd邊還未進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框在水平方向的速度已經(jīng)減為0，則線框繼續(xù)做自由落體運(yùn)動(dòng)，則A正確；BC．若在cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)后，線框具有水平方向的速度，線框整體進(jìn)入后沒有感應(yīng)電流，不受安培力的所用，水平方向一定有速度，則BC錯(cuò)誤；D．在線框向右出磁場(chǎng)時(shí)cd邊切割磁感線，受到向左的安培力，若在cd邊還未出磁場(chǎng)時(shí)，線框在水平方向的速度已經(jīng)減為0，線框繼續(xù)做自由落體運(yùn)動(dòng)，則D正確。故選AD?？挤?自感和渦流1．自感現(xiàn)象(1)概念：由于導(dǎo)體本身的電流變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象稱為自感，由于自感而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫做自感電動(dòng)勢(shì)．(2)表達(dá)式：E＝Leq\f(ΔI,Δt).(3)自感系數(shù)L的影響因素：與線圈的大小、形狀、匝數(shù)以及是否有鐵芯有關(guān)．(4)自感現(xiàn)象“阻礙”作用的理解：①流過線圈的電流增加時(shí)，線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)與電流方向相反，阻礙電流的增加，使其緩慢地增加．②流過線圈的電流減小時(shí)，線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)與電流方向相同，阻礙電流的減小，使其緩慢地減小．線圈就相當(dāng)于電源，它提供的電流從原來的IL逐漸變?。?）自感中“閃亮”與“不閃亮”問題與線圈串聯(lián)的燈泡與線圈并聯(lián)的燈泡電路圖通電時(shí)電流逐漸增大，燈泡逐漸變亮電流突然增大，然后逐漸減小達(dá)到穩(wěn)定斷電時(shí)電流逐漸減小，燈泡逐漸變暗，電流方向不變電路中穩(wěn)態(tài)電流為I1、I2：①若I2≤I1，燈泡逐漸變暗；②若I2＞I1，燈泡閃亮后逐漸變暗．兩種情況下燈泡中電流方向均改變2．渦流現(xiàn)象(1)渦流：塊狀金屬放在變化磁場(chǎng)中，或者讓它在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬塊內(nèi)產(chǎn)生的旋渦狀感應(yīng)電流．(2)產(chǎn)生原因：金屬塊內(nèi)磁通量變化→感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)→感應(yīng)電流．(3)渦流的利用：冶煉金屬的高頻感應(yīng)爐利用強(qiáng)大的渦流產(chǎn)生焦耳熱使金屬熔化；家用電磁爐也是利用渦流原理制成的．(4)渦流的減少：各種電機(jī)和變壓器中，用涂有絕緣漆的硅鋼片疊加成的鐵芯，以減少渦流．角度1：自感現(xiàn)象【典例6】（2023·北京·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，L是自感系數(shù)很大、電阻很小的線圈，P、Q是兩個(gè)相同的小燈泡，開始時(shí)，開關(guān)S處于閉合狀態(tài)，P燈微亮，Q燈正常發(fā)光，斷開開關(guān)（

）

A．P與Q同時(shí)熄滅 B．P比Q先熄滅C．Q閃亮后再熄滅 D．P閃亮后再熄滅【答案】D【詳解】由題知，開始時(shí)，開關(guān)S閉合時(shí)，由于L的電阻很小，Q燈正常發(fā)光，P燈微亮，斷開開關(guān)前通過Q燈的電流遠(yuǎn)大于通過P燈的電流，斷開開關(guān)時(shí)，Q所在電路未閉合，立即熄滅，由于自感，L中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，與P組成閉合回路，故P燈閃亮后再熄滅。故選D。角度2：渦流現(xiàn)象【典例7】（2023·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題）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（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【答案】A【詳解】A．強(qiáng)磁體在鋁管中運(yùn)動(dòng)，鋁管會(huì)形成渦流，玻璃是絕緣體故強(qiáng)磁體在玻璃管中運(yùn)動(dòng)，玻璃管不會(huì)形成渦流。強(qiáng)磁體在鋁管中加速后很快達(dá)到平衡狀態(tài)，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，而玻璃管中的磁體則一直做加速運(yùn)動(dòng)，故由圖像可知圖（c）的脈沖電流峰值不斷增大，說明強(qiáng)磁體的速度在增大，與玻璃管中磁體的運(yùn)動(dòng)情況相符，A正確；B．在鋁管中下落，脈沖電流的峰值一樣，磁通量的變化率相同，故小磁體做勻速運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；C．在玻璃管中下落，玻璃管為絕緣體，線圈的脈沖電流峰值增大，電流不斷在變化，故小磁體受到的電磁阻力在不斷變化，C錯(cuò)誤；D．強(qiáng)磁體分別從管的上端由靜止釋放，在鋁管中，磁體在線圈間做勻速運(yùn)動(dòng)，玻璃管中磁體在線圈間做加速運(yùn)動(dòng)，故用鋁管時(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)的長(zhǎng)，D錯(cuò)誤。故選A。處理自感現(xiàn)象問題的技巧處理自感現(xiàn)象問題的技巧（1）通電自感：線圈相當(dāng)于一個(gè)變化的電阻——阻值由無窮大逐漸減小，通電瞬間自感線圈處相當(dāng)于斷路．（2）斷電自感：斷電時(shí)自感線圈處相當(dāng)于電源，自感電動(dòng)勢(shì)由某值逐漸減小到零．（3）電流穩(wěn)定時(shí)，理想的自感線圈相當(dāng)于導(dǎo)體，非理想的自感線圈相當(dāng)于定值電阻．【變式1】（2023·黑龍江哈爾濱·哈九中校考三模）圖甲是電動(dòng)公交車無線充電裝置，供電線圈設(shè)置在充電站內(nèi)，受電線圈和電池系統(tǒng)置于車內(nèi)。供電線路與220V交流電源相連，將受電線圈靠近供電線圈，無需導(dǎo)線連接，蓄電池便可以充電（如圖乙所示），下列說法正確的是（）

A．供電線圈和受電線圈無導(dǎo)線連接，所以傳輸能量時(shí)沒有損失B．用塑料薄膜將供電線圈包裹起來之后，仍能為蓄電池充電C．無線充電的原理是利用供電線圈發(fā)射電磁波傳輸能量D．充電時(shí)，供電線圈的磁場(chǎng)對(duì)受電線圈中的電子施加磁場(chǎng)力的作用，驅(qū)使電子運(yùn)動(dòng)【答案】B【詳解】AC．供電線圈和受電線圈是利用互感傳輸能量，不是發(fā)射電磁波，由于線圈存在電阻，傳輸過程有漏磁等，故傳輸能量時(shí)有損失，AC錯(cuò)誤；B．磁場(chǎng)能穿過塑料，故用塑料薄膜將供電線圈包裹起來之后，仍能為蓄電池充電，B正確；D．充電時(shí)，供電線圈產(chǎn)生的變化磁場(chǎng)穿過受電線圈，引起受電線圈磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，D錯(cuò)誤。故選B?！咀兪?】（2023·廣東廣州·廣州市第二中學(xué)?？既＃┩猸h(huán)線圈中通有正弦交流電，它產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)與所遇的金屬物發(fā)生作用，導(dǎo)致金屬物自身也會(huì)產(chǎn)生微弱的電流，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。若外環(huán)線圈某時(shí)刻產(chǎn)生向下且增強(qiáng)的磁場(chǎng)，則下列說法中正確的是（）

A．此時(shí)金屬物產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)的方向豎直向下B．此時(shí)金屬物中的渦流從上往下看是沿順時(shí)針方向C．金屬物發(fā)出的磁場(chǎng)穿過內(nèi)環(huán)線圈時(shí)，內(nèi)環(huán)線圈會(huì)產(chǎn)生微弱的電流D．金屬物發(fā)出磁場(chǎng)是一種電磁感應(yīng)現(xiàn)象【答案】C【詳解】AB．由題知探測(cè)器發(fā)射線圈發(fā)出的磁場(chǎng)豎直向下且增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律可確定金屬物中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向應(yīng)豎直向上，用安培定則可判斷金屬物中的感應(yīng)電流的方向，從上往下看是逆時(shí)針方向，故AB錯(cuò)誤；C．金屬物發(fā)出的磁場(chǎng)穿過接收線圈時(shí)，會(huì)引起接收線圈產(chǎn)生微弱的電流，使探測(cè)器報(bào)警，故C正確；D．金屬物發(fā)出磁場(chǎng)是因?yàn)榻饘傥飪?nèi)有電流產(chǎn)生，電流周圍存在磁場(chǎng)，是電流的磁效應(yīng)現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。故選C?！咀兪?】（2023·江西贛州·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）我國(guó)正在大力發(fā)展電動(dòng)汽車，科研人員也在測(cè)試汽車的無線充電。將受電線圈安裝在汽車的底盤上，將連接電源的供電線圈安裝在地面上，如圖所示。當(dāng)電動(dòng)汽車行駛到供電線圈裝置上，受電線圈即可“接受”到供電線圈的能量，從而對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。關(guān)于無線充電，下列說法正確的是（

）

A．無線充電技術(shù)與揚(yáng)聲器的工作原理相同B．為了保護(hù)受電線圈不受損壞，可在車底接收線圈下再加裝一個(gè)金屬護(hù)板C．只有將供電線圈接到交流電源上，才能對(duì)車輛進(jìn)行充電D．若供電線圈和接收線圈均用超導(dǎo)材料，充電效率可達(dá)100%【答案】C【詳解】A．無線充電技術(shù)就是通過電磁感應(yīng)原理，當(dāng)穿過受電線圈的磁通量發(fā)生變化時(shí)，受電線圈會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，有了感應(yīng)電流，對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，揚(yáng)聲器是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力從而發(fā)聲，兩者原理不同，故A錯(cuò)誤；B．如果在車底加裝一個(gè)金屬護(hù)板，金屬護(hù)板會(huì)產(chǎn)生渦流，損耗能量，同時(shí)屏蔽磁場(chǎng)，使受電線圈無法產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯(cuò)誤；C．供電線圈只有接到交流電源上，能產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，從而使受電線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流給蓄電池充電，故C正確；D．即使線圈為超導(dǎo)材料制作，但在傳輸過程中仍然會(huì)有能量損失比如漏磁，所以效率不可能達(dá)100%，故D錯(cuò)誤。故選C。【基礎(chǔ)過關(guān)】1．（2023·北京昌平·統(tǒng)考二模）如圖1所示，矩形導(dǎo)線框固定在變化的磁場(chǎng)中，線框平面與磁場(chǎng)垂直。線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流如圖2所示（規(guī)定電流沿為正）。若規(guī)定垂直紙面向里為磁場(chǎng)正方向，能夠產(chǎn)生如圖所示的電流的磁場(chǎng)為（

）A．B．C． D．【答案】C【詳解】AB．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，有可知恒定的磁場(chǎng)不能產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，不會(huì)有電流產(chǎn)生，AB錯(cuò)誤；C．根據(jù)楞次定律，可知垂直紙面向外的磁場(chǎng)增強(qiáng)，線圈會(huì)產(chǎn)生垂直紙面向里的磁場(chǎng)，即產(chǎn)生方向的電流，又因?yàn)榇艌?chǎng)均勻變化，所以產(chǎn)生恒定的電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律，有所以線圈中產(chǎn)生恒定的電流，同理，磁場(chǎng)均勻減弱時(shí)，線圈中產(chǎn)生的電流，C正確；D．當(dāng)垂直紙面向里的磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí)，根據(jù)楞次定律，可知線圈中會(huì)產(chǎn)生的電流，形成垂直紙面向外的磁場(chǎng)，D錯(cuò)誤。故選C。2．（2023·黑龍江·校聯(lián)考一模）如圖所示，光滑金屬架CDEF斜固定，空間有足夠大的磁場(chǎng)垂直穿過金屬架平面。在金屬架上離頂端DE邊一定距離處，將一金屬棒沿垂直于金屬架傾斜邊方向無初速釋放，通過改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，可使金屬棒下滑過程中回路里不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則下列四幅圖中，符合該過程中B的變化規(guī)律的是（）A．B．C． D．【答案】B【詳解】金屬棒下滑過程中回路里不產(chǎn)生感應(yīng)電流，金屬棒不會(huì)受到安培力，金屬棒沿金屬架向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，通過回路的磁通量不變，即其中為金屬棒的加速度大小，為金屬桿釋放位置與頂端邊的距離，為的長(zhǎng)度，可知，當(dāng)逐漸增大時(shí)，趨向于。故選B。3．（2023·北京延慶·統(tǒng)考一模）圖1和圖2是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個(gè)電路圖，和為電感線圈。實(shí)驗(yàn)時(shí)，斷開開關(guān)瞬間，燈突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關(guān)，燈逐漸變亮，而另一個(gè)相同的燈立即變亮，最終與的亮度相同。下列說法正確的是（）A．圖1中，的電阻值小于的電阻值B．圖1中，斷開開關(guān)瞬間，流過的電流方向自右向左C．圖2中，閉合瞬間，中電流與變阻器R中電流相等D．圖2中，閉合電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，變阻器R的電阻值大于的電阻值【答案】B【詳解】AB．根據(jù)題意可知，斷開開關(guān)瞬間，流過的電流由于自感現(xiàn)象保持不變，流過的原電流消失，和組成新的回路，此時(shí)流過電流大小與流過的電流大小相等，方向自右向左，燈突然閃亮，隨后逐漸變暗是因?yàn)殡娐贩€(wěn)定時(shí)，的電流小于的電流，根據(jù)并聯(lián)分流原理可知，的電阻小于的電阻，故A錯(cuò)誤，B正確；C．圖2中，閉合瞬間，對(duì)電流有阻礙作用，所以中電流與變阻器中電流不相等，故C錯(cuò)誤；D．圖2中，閉合，電路穩(wěn)定時(shí)，與的亮度相同，說明兩支路的電流相同，因此變阻器與的電阻值相同，故D錯(cuò)誤。故選B。4．（2023·北京東城·統(tǒng)考一模）如圖所示電路中，燈泡A，B的規(guī)格相同，電感線圈L的自感系數(shù)足夠大且電阻可忽略。下列說法正確的是（）A．開關(guān)S閉合時(shí)，A、B同時(shí)變亮，之后亮度都保持不變B．開關(guān)S閉合時(shí)，B先亮，A逐漸變亮，最后A，B一樣亮C．開關(guān)S斷開時(shí)，A、B閃亮一下后熄滅D．開關(guān)S斷開時(shí)，A閃亮一下后熄滅，B立即熄滅【答案】D【詳解】AB．開關(guān)S閉合時(shí)，電源的電壓同時(shí)加到兩燈上，A、B同時(shí)亮，且亮度相同；由于線圈直流電阻可忽略不計(jì)，A逐漸被短路直到熄滅，外電路總電阻減小，總電流增大，B變亮，故AB錯(cuò)誤；CD．開關(guān)S斷開時(shí)，B立即熄滅，線圈中電流減小，產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，線圈和A組成回路，感應(yīng)電流流過A燈，A閃亮一下后熄滅，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。5．（多選）（2023·湖南·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，水平放置的金屬導(dǎo)軌由bade和bcM兩部分組成，bcM是以O(shè)點(diǎn)為圓心、L為半徑的圓弧導(dǎo)軌，扇形bOc內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，金屬桿OP的P端與圓弧bcM接觸良好，O點(diǎn)與e點(diǎn)有導(dǎo)線相連，金屬桿OP繞O點(diǎn)以角速度在b、M之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，已知導(dǎo)軌左側(cè)接有阻值為R的定值電阻，其余部分電阻不計(jì)，，下列說法正確的是（）

A．金屬桿OP在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，P點(diǎn)電勢(shì)高于O點(diǎn)電勢(shì)B．金屬桿OP在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為C．金屬桿OP在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，回路中電流的瞬時(shí)值為D．回路中電流的有效值為【答案】ACD【詳解】A．金屬桿在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由右手定則可知，點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn)電勢(shì)，故A正確；B．金屬桿位于磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，其產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為故B錯(cuò)誤；C．金屬桿位于磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，回路中電流的瞬時(shí)值為故C正確；D．金屬桿運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期時(shí)，只有一半時(shí)間在切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)有效值的定義有解得回路中電流的有效值為故D正確。故選ACD。6．（多選）（2023·黑龍江哈爾濱·哈爾濱三中校考模擬預(yù)測(cè)）如圖所示為法拉第圓盤發(fā)電機(jī)，半徑為r的銅質(zhì)圓盤繞其中心O的豎直軸以恒定角速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（從上向下看），空間中存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．圓盤平面和磁感線垂直，兩電刷C、D分別與銅盤中心軸和邊緣接觸，兩電刷間接有阻值為R的電阻，下列說法正確的是（）

A．O點(diǎn)電勢(shì)比D點(diǎn)高 B．通過R電流方向由下至上C．發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)為 D．發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)為【答案】AC【詳解】AB．銅質(zhì)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)右手定則可知，電流方向由D點(diǎn)指向O點(diǎn)，則O點(diǎn)相當(dāng)于電源的正極，D點(diǎn)相當(dāng)于電源的負(fù)極，則O點(diǎn)電勢(shì)比D點(diǎn)高，通過R電流方向由上至下，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)為故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。7．（多選）（2023·湖南永州·湖南省道縣第一中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）圖甲為某款“自發(fā)電”無線門鈴按鈕，其“發(fā)電”原理如圖乙所示，按下門鈴按鈕過程，磁鐵靠近螺線管；松開門鈴按鈕過程，磁鐵遠(yuǎn)離螺線管回歸原位，下列說法正確的有（）

A．按下按鈕過程，螺線管P端電勢(shì)較高B．若更快按下按鈕，則P、Q兩端的電勢(shì)差更大C．按住按鈕不動(dòng)，螺線管中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D．若按下和松開按鈕的時(shí)間相同，則兩過程螺線管產(chǎn)生大小相等的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)【答案】BD【詳解】A．按下按鈕過程中，穿過線圈內(nèi)向左的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的方向向右，此時(shí)螺線管端電勢(shì)高，故A錯(cuò)誤；BD．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的大小與穿過線圈的磁通量的變化率成正比，若更快按下按鈕，穿過線圈的磁通量的變化率變大，則P、Q兩端的電勢(shì)差更大，若按下和松開按鈕的時(shí)間相同，則兩過程螺線管產(chǎn)生大小相等的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故BD正確；C．按住按鈕不動(dòng)，線圈內(nèi)磁通量不變化，無感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故C錯(cuò)誤。故選BD。8．（多選）（2023·廣東·模擬預(yù)測(cè)）如圖為投幣機(jī)中一種測(cè)量硬幣某種特性的裝置，硬幣可豎直通過兩線圈中間的狹縫。發(fā)射線圈的匝數(shù)為，接有頻率為、電壓為的低頻交流電。接收線圈的匝數(shù)為，在不同情況下，接收線圈輸出的電壓會(huì)發(fā)生改變，下列說法正確的是（）A．無硬幣通過時(shí)，若與為完全相同的線圈，則B．無硬幣通過時(shí)，若只增大，則也增大C．硬幣通過狹縫時(shí)，硬幣中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流D．硬幣通過狹縫的全過程中，其加速度不變【答案】BC【詳解】A．無硬幣通過時(shí)，若、為完全相同的線圈，兩線圈的匝數(shù)相同，由于兩線圈之間存在磁損，因此通過與的磁通量與的磁通量不同，則與不相等，A錯(cuò)誤；B．無硬幣通過時(shí)，只增大，磁通量的變化率增大，因此也增大，B正確；C．硬幣通過狹縫時(shí)，硬幣中的磁通量會(huì)變化，因此硬幣中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，C正確；D．硬幣通過狹縫的全過程中，硬幣中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，硬幣受到的安培力發(fā)生變化，硬幣所受的合力發(fā)生變化，根據(jù)牛頓第二定律，其加速度發(fā)生變化，D錯(cuò)誤。故選BC。9．（多選）（2023·河北石家莊·統(tǒng)考一模）一半徑為的金屬圓環(huán)固定在螺線管內(nèi)的正中央，圓環(huán)中心軸線與螺線管中心軸線重合，其示意圖如圖甲所示?，F(xiàn)給螺線管通如圖乙所示的正弦交流電，圖甲所示電流方向?yàn)檎较?。已知螺線管內(nèi)部激發(fā)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小正比于所通電流大小，即，下列說法正確的是（）A．時(shí)刻圓環(huán)有收縮的趨勢(shì)B．若時(shí)刻圓環(huán)中感應(yīng)電流為，則該時(shí)刻圓環(huán)所受安培力大小為C．時(shí)刻圓環(huán)中產(chǎn)生的電流從左往右看為順時(shí)針方向且圓環(huán)受到向右的安培力D．時(shí)間內(nèi)圓環(huán)消耗的電功率不斷減小【答案】AD【詳解】A．根據(jù)題意，由圖乙可知，時(shí)刻螺線管中電流增大，穿過圓環(huán)的磁通量增大，則圓環(huán)有收縮的趨勢(shì)，阻礙穿過圓環(huán)的磁通量增大，故A正確；BC．根據(jù)題意，由圖結(jié)合安培定則和楞次定律可知，圓環(huán)中感應(yīng)電流方向與磁場(chǎng)方向垂直，圓環(huán)為閉合曲線，所受安培力為零，故BC錯(cuò)誤；D．由圖可知，時(shí)間內(nèi)電流的變化率減小，則磁場(chǎng)的變化率減小，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電流減小，則圓環(huán)消耗的電功率不斷減小，故D正確。故選AD。10．（2023·安徽滁州·安徽省定遠(yuǎn)中學(xué)校考模擬預(yù)測(cè)）如圖甲，光滑平行導(dǎo)軌、水平放置，電阻不計(jì)。兩導(dǎo)軌間距，導(dǎo)體棒、放在導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直。每根棒在導(dǎo)軌間部分的電阻均為。用長(zhǎng)為的絕緣絲線將兩棒系住。整個(gè)裝置處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。的時(shí)刻，磁場(chǎng)方向豎直向下，絲線剛好處于未被拉伸的自然狀態(tài)。此后，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化如圖乙所示。不計(jì)感應(yīng)電流磁場(chǎng)的影響。整個(gè)過程絲線未被拉斷。求：（1）的時(shí)間內(nèi)，電路中感應(yīng)電流的大?。唬?）的時(shí)刻絲線的拉力大小。【答案】（1）0.001A；（2）【詳解】（1）從圖像可知?jiǎng)t有解得（2）導(dǎo)體棒在水平方向上受拉力和安培力平衡，則有故的時(shí)刻絲線的拉力大小【能力提升】1．（2023·新疆·統(tǒng)考三模）用電阻率為、橫截面積為S的硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線做成邊長(zhǎng)為a的單匝正方形線框，垂直正方形平面的磁場(chǎng)充滿其內(nèi)接圓，時(shí)刻磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖甲所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，則在時(shí)間內(nèi)（）

A．線框中的感應(yīng)電流方向先順時(shí)針后逆時(shí)針 B．正方形線框中感應(yīng)電流的大小為C．正方形線框中磁通量的變化量為 D．正方形線框中產(chǎn)生的熱量為【答案】B【詳解】A．由題圖可知，在0~t0時(shí)間內(nèi)，穿過正方形線框的磁通量垂直向里減小，由楞次定律可知，線框中的感應(yīng)電流方向沿順時(shí)針方向，在t0~2t0時(shí)間內(nèi)，穿過正方形線框的磁通量垂直向外增大，由楞次定律可知，線框中的感應(yīng)電流方向沿順時(shí)針方向，即線框中的感應(yīng)電流方向一直沿順時(shí)針方向，A錯(cuò)誤；B．由電磁感應(yīng)定律，可得正方形線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為

線框的電阻，由閉合電路歐姆定律，可得正方形線框中感應(yīng)電流的大小為，，B正確；C．正方形線框中磁通量的變化量為，C錯(cuò)誤；D．由焦耳定律，可得正方形線框中產(chǎn)生的熱量為，D錯(cuò)誤。故選B。2．（2022·浙江·舟山中學(xué)校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，空間存在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一間距為的“U”形金屬導(dǎo)軌水平置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面，金屬棒置于導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好。若磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化滿足（其中、均為非零常量，為時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度），為使金屬棒向右運(yùn)動(dòng)過程中所受安培力為零，從時(shí)刻起，金屬棒應(yīng)在外力作用下做（

）A．勻速直線運(yùn)動(dòng) B．加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)C．加速度增大的加速運(yùn)動(dòng) D．勻加速直線運(yùn)動(dòng)【答案】D【詳解】由金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中所受安培力為零可知，回路中感應(yīng)電流為零，設(shè)t=0時(shí)，金屬棒距導(dǎo)軌左端距離為，為了不產(chǎn)生感應(yīng)電流，任意時(shí)刻t的磁通量應(yīng)與剛開始時(shí)的磁通量相同，即解得，，可知金屬棒由靜止開始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。故選D。3．（2023·江蘇蘇州·統(tǒng)考三模）如圖是演示自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置，小燈泡電阻與自感線圈的直流電阻相同，電源內(nèi)阻不能忽略，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象下列說法正確的是（）

A．接通開關(guān)后小燈泡慢慢變亮直至亮度穩(wěn)定B．接通開關(guān)電路穩(wěn)定后通過小燈泡的電流為零C．接通開關(guān)電路穩(wěn)定后再斷開瞬間線圈兩端電壓大小不變D．接通開關(guān)電路穩(wěn)定后再斷開小燈泡閃亮一下后逐漸熄滅【答案】C【詳解】AB．接通開關(guān)后，根據(jù)楞次定律可知線圈阻礙電流的增大，所以初始小燈泡亮度較大，由于小燈泡電阻與自感線圈的直流電阻相同，小燈泡慢慢變暗，然后亮度穩(wěn)定，所以電路穩(wěn)定后通過小燈泡的電流不為零，故AB錯(cuò)誤；CD．小燈泡電阻與自感線圈的直流電阻相同，接通開關(guān)電路穩(wěn)定后支路電流相等，再斷開瞬間，根據(jù)楞次定律可知線圈兩端電流大小不變，不會(huì)閃亮，燈泡逐漸熄滅，故C正確，D錯(cuò)誤；故選C。4．（2023·全國(guó)·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）無線手機(jī)充電技術(shù)的應(yīng)用，讓手機(jī)擺脫了“充電線”的牽制，手機(jī)使用者做到了“隨用隨拿，隨放隨充”，如圖甲所示為某手機(jī)正在無線充電。無線充電的工作原理與理想變壓器相同，可簡(jiǎn)化為如圖乙所示裝置，已知發(fā)射線圈與接收線圈的匝數(shù)比為4∶1，發(fā)射線圈端的輸入電流，則下列說法正確的是（

）

A．手機(jī)無線充電利用了自感現(xiàn)象B．內(nèi)發(fā)射線圈中電流方向改變次C．接收線圈端輸出電流的有效值為D．發(fā)射線圈與接收線圈中交變電流的頻率之比為4∶1【答案】B【詳解】A．手機(jī)無線充電利用了互感現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；B．由電流的瞬時(shí)值表達(dá)式可知，交變電流的頻率為每個(gè)周期內(nèi)電流方向改變2次，故內(nèi)發(fā)射線圈中電流方向改變，次，故B正確；C．發(fā)射線圈端輸入電流的有效值為，由于發(fā)射線圈與接收線圈的匝數(shù)比為4∶1，所以接收線圈端輸出電流的有效值為，故C錯(cuò)誤；D．發(fā)射線圈與接收線圈中磁通量的變化頻率相同，則發(fā)射線圈與接收線圈中交變電流的頻率相同，故D錯(cuò)誤。故選B。5．（多選）（2023·遼寧沈陽·沈陽二中?？寄M預(yù)測(cè)）電子感應(yīng)加速器基本原理如圖所示，圖甲的上、下兩個(gè)電磁鐵線圈中電流的大小、方向可以變化，產(chǎn)生的感生電場(chǎng)使真空室中的電子加速如圖乙所示，從上向下看電子沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)下列說法正確的是（）

A．磁場(chǎng)變化才能產(chǎn)生感生電場(chǎng)B．變化的磁場(chǎng)在真空室中激發(fā)出的電場(chǎng)與靜電場(chǎng)完全相同C．當(dāng)圖乙中感生電場(chǎng)沿逆時(shí)針方向時(shí)，電子沿逆時(shí)針方向加速運(yùn)動(dòng)D．圖甲線圈中的電流增大的過程中，圖乙中形成順時(shí)針方向的感生電場(chǎng)【答案】AD【詳解】A．由法拉第電磁感應(yīng)定律可知磁場(chǎng)變化時(shí)才會(huì)產(chǎn)生感生電場(chǎng)，故A正確；B．變化的磁場(chǎng)在真空室中激發(fā)出的電場(chǎng)為無源場(chǎng)，電場(chǎng)線為封閉曲線，與靜電場(chǎng)不同，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)圖乙中感生電場(chǎng)沿逆時(shí)針方向時(shí)，電子沿順時(shí)針方向加速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．圖甲線圈中的電流增大的過程中，則豎直向上的磁場(chǎng)增強(qiáng)，由楞次定律可知圖乙中形成順時(shí)針方向的感生電場(chǎng)，故D正確。故選AD。6．（多選）（2023·廣東·廣州市第二中學(xué)校聯(lián)考三模）圖甲所示的一款健身車的主要構(gòu)件如圖乙，金屬飛輪A和金屬前輪C可繞同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，A和C之間有金屬輻條，輻條長(zhǎng)度等于A和C的半徑之差。腳踏輪B和飛輪A通過鏈條傳動(dòng)，帶動(dòng)前輪C轉(zhuǎn)動(dòng)。整個(gè)前輪C都處在方向垂直輪面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。將電阻R的a端用導(dǎo)線連接在飛輪A上，b端用導(dǎo)線連接前輪C邊緣。健身者腳蹬腳踏輪B使其以角速度ω順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)過程不打滑，電路中其他電阻忽略不計(jì)，正確的是（）A．電阻a端的電勢(shì)高于b端的電勢(shì)B．金屬前輪邊緣所組成的圓形閉合回路中的磁通量保持不變C．電阻R的熱功率與成正比D．若ω保持不變，飛輪A的半徑也不變，但金屬前輪C的半徑變?yōu)樵瓉淼?，則ab兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼摹敬鸢浮緽C【詳解】A．根據(jù)右手定則可知電流從b端通過電阻流到a端，因此b端的電勢(shì)高于a端的電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；B．金屬前輪邊緣所組成的圓形閉合回路面積不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，則磁通量保持不變，故B正確；C．由于輪B和飛輪A通過鏈條傳動(dòng)，而A和C同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相同，則得輻條產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電阻R的熱功率而E∝ω，因此電阻R的熱功率與ω平方成正比，故C正確；D．電路中其他電阻忽略不計(jì)，則由，可知，若ω保持不變，飛輪A的半徑也不變，但金屬前輪C的半徑變?yōu)樵瓉淼模瑒tab兩端的電壓并不會(huì)變?yōu)樵瓉淼?，故D錯(cuò)誤。故選BC。7．（多選）（2023·湖北·模擬預(yù)測(cè)）小明模仿科技小視頻制作電磁“小車”：用銅制裸導(dǎo)線繞制成長(zhǎng)螺線管當(dāng)做軌道，固定在水平桌面上；將兩個(gè)磁性很強(qiáng)的磁鐵固連在一節(jié)新干電池的兩極上，制成“小車”，磁極與電極如圖所示。把“小車”從右側(cè)入口完全推入螺線管、“小車”并沒有像視頻那樣向前運(yùn)動(dòng)。為了使“小車”運(yùn)動(dòng)，以下方法可行的是（

）

A．僅將“小車”掉頭從右側(cè)入口完全推入螺線管，“小車”可能會(huì)向前運(yùn)動(dòng)B．僅將“小車”兩端磁鐵都反向與電池固連后從右側(cè)入口完全推入，“小車”可能會(huì)向前運(yùn)動(dòng)C．僅將左端磁鐵反向與電池固連后從右側(cè)入口完全推入，“小車”可能會(huì)運(yùn)動(dòng)D．僅將“小車”放入包有絕緣層的鋁制長(zhǎng)螺線管中，“小車”可能會(huì)運(yùn)動(dòng)【答案】AB【詳解】?jī)纱艠O間的磁感線如圖甲所示

干電池與磁體及中間部分線圈組成了閉合回路，在兩磁極間的線圈中產(chǎn)生電流，左端磁極的左側(cè)線圈和右端磁極的右側(cè)線圈中沒有電流。其中線圈中電流方向的右視圖如圖乙所示

由左手定則可知中間線圈所受的安培力向左，根據(jù)牛頓第三定律有小車受向右的作用力，則把“小車”從右側(cè)入口完全推入螺線管肯定不會(huì)向左運(yùn)動(dòng)，而若將“小車”從左側(cè)入口完全推入，“小車”可能會(huì)向前運(yùn)動(dòng)，或?qū)ⅰ靶≤嚒钡纛^從右側(cè)入口完全推入螺線管，“小車”可能會(huì)向前運(yùn)動(dòng)。若將左端磁鐵反向與電源粘連，則磁感線不會(huì)向外發(fā)散兩部分受到方向相反的力，合力為零，不能加速運(yùn)動(dòng)，將“小車”放入包有絕緣層的鋁制長(zhǎng)螺線管中，在螺線管中不會(huì)產(chǎn)生閉合電流，則“小車”不會(huì)受到力的作用，則不可能會(huì)運(yùn)動(dòng)。故AB正確，CD錯(cuò)誤。故選AB。8．（2023·安徽亳州·蒙城第一中學(xué)校考三模）如圖1所示，匝的正方形線框用細(xì)線懸掛于天花板上且處于靜止?fàn)顟B(tài)，線框平面在紙面內(nèi)，線框的邊長(zhǎng)為，總電阻為，線框的下半部分（總面積的一半）處于垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的上、下邊界之間的距離為，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按照?qǐng)D2變化，時(shí)刻（磁場(chǎng)均勻增大的最后一瞬間），懸線的拉力恰好為零，此時(shí)剪斷細(xì)線，線框剛要完全穿出磁場(chǎng)時(shí)，加速度為零線框在穿過磁場(chǎng)的過程中始終在紙面內(nèi)，且不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。（不計(jì)空氣阻力，重力加速度為）求：（1）線框的總質(zhì)量m；（2）線框穿過磁場(chǎng)的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q；

【答案】（1）；（2）【詳解】（1）這段時(shí)間內(nèi)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為感應(yīng)電流為由題意懸線拉力為零，即所受的安培力為聯(lián)立解得（2）設(shè)剛要出磁場(chǎng)時(shí)速度為v，由二力平衡，且穿過磁場(chǎng)過程中根據(jù)動(dòng)能定理，其中克服安培力做的功，聯(lián)立解得9．（2023·江蘇揚(yáng)州·揚(yáng)州市新華中學(xué)?？既＃┤鐖D甲所示，兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌ab、cd被固定在水平面上，導(dǎo)軌間距L＝0.6m，兩導(dǎo)軌的左端用導(dǎo)線連接電阻R＝10Ω，質(zhì)量m=1kg、電阻r＝2Ω的金屬棒垂直于導(dǎo)軌靜止在ef處并鎖定；導(dǎo)軌及導(dǎo)線電阻均不計(jì)。整個(gè)裝置處在豎直向下的磁場(chǎng)中，be＝0.2m，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化如圖乙所示。0.2s后金屬棒解除鎖定并同時(shí)給金屬棒水平向右的初速度v0=6m/s，求：（1）0.1~0.2s內(nèi)R上產(chǎn)生的焦耳熱；（2）從t＝0.2s后的整個(gè)過程中通過R的電荷量。【答案】（1）；（2）10.0C【詳解】（1）在0.1~0.2s內(nèi)，befc閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為由閉合電路歐姆定律，可得電路中的電流由焦耳定律，可得0.1~0.2s內(nèi)R上產(chǎn)生的焦耳熱為（2）0.2s后，金屬棒以水平向右的初速度v0=6m/s做減速直線運(yùn)動(dòng)到靜止，金屬棒只受安培力作用，由動(dòng)量定理可得又有解得，流經(jīng)金屬棒的電荷量即為流經(jīng)電阻R的電荷量。10．（2023·湖北·模擬預(yù)測(cè)）如圖甲所示，ACD是固定在水平面上的半徑為2r、圓心為O的金屬半圓弧導(dǎo)軌，EF是半徑為r、圓心也為O的半圓弧，在半圓弧EF與導(dǎo)軌ACD之間的半圓環(huán)區(qū)域內(nèi)存在垂直導(dǎo)軌平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，B隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示。OA間接有電阻P，金屬桿OM可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，M端與軌道接觸良好，金屬桿OM與電阻P的阻值均為R，其余電阻不計(jì)。（1）0~t0時(shí)間內(nèi)，OM桿固定在與OA夾角為的位置不動(dòng)，求這段時(shí)間內(nèi)通過電阻P的感應(yīng)電流大小和方向；（2）t0~2t0時(shí)間內(nèi)，OM桿在外力作用下以恒定的角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，2t0時(shí)轉(zhuǎn)過角度到OC位置，求在這段時(shí)間內(nèi)通過電阻P的電荷量q；（3）2t0~3t0時(shí)間內(nèi)，OM桿仍在外力作用下以恒定的角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，3t0時(shí)轉(zhuǎn)到OD位置，若2t0時(shí)勻強(qiáng)磁場(chǎng)開始變化，使得2t0~3t0時(shí)間內(nèi)回路中始終無感應(yīng)電流，求B隨時(shí)間t變化的關(guān)系式，并在圖乙中補(bǔ)畫出這段時(shí)間內(nèi)的大致圖像。

【答案】（1），感應(yīng)電流方向?yàn)锳到O；（2）