考點鞏固卷71電磁感應(yīng)定律的綜合應(yīng)用建議用時：50分鐘考點序號考點題型分布考點1法拉第電磁感應(yīng)定律2單選+3多選考點2動生電動勢的理解和應(yīng)用3單選+2多選+1解答考點3感生電動勢的理解和應(yīng)用4單選+3多選考點01：法拉第電磁感應(yīng)定律（2單選+3多選）一、單選題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O的距離相等，條形磁鐵的中心也在O點且繞O點在該平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，不計線圈電阻、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)生的電動勢同時達到最大值D．條形磁鐵轉(zhuǎn)動一圈電阻的發(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點勻速轉(zhuǎn)動時，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錯誤；B．當條形磁鐵的N級或S級正對線圈軸線時，磁通量的變化率最大，兩線圈到點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，電動勢最大，由圖中兩線圈位置關(guān)系可知，當一個線圈電動勢最大時，另一個線圈電動勢最小，故C錯誤；D．由于兩線圈的匝數(shù)不同，則兩線圈產(chǎn)生的電動勢的有效值不同，所以磁鐵轉(zhuǎn)動一圈電阻的發(fā)熱量不相同，故D錯誤。故選B。2．（2023·全國·模擬預(yù)測）如圖所示，間距的光滑U形金屬導(dǎo)軌固定在絕緣斜面上，斜面傾角。區(qū)域Ⅰ、Ⅱ分別以、為邊界，均存在垂直于斜面向上的磁場，Ⅰ區(qū)中磁感應(yīng)強度從0開始隨時間均勻增加，Ⅱ區(qū)中為勻強磁場，磁感應(yīng)強度，與之間為無磁場區(qū)域。質(zhì)量、電阻的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌放置，從兩磁場之間的無磁場區(qū)域由靜止釋放，經(jīng)過進入Ⅱ區(qū)恰好勻速下滑。運動中棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌足夠長且電阻不計。重力加速度，。則下列說法錯誤的是（）A．進入Ⅱ區(qū)后，導(dǎo)體棒中的電流B．無磁場區(qū)域的面積至少為C．前導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱D．若Ⅰ區(qū)磁場面積為，則Ⅰ區(qū)的磁感應(yīng)強度隨時間變化的表達式為【答案】B【詳解】A．導(dǎo)體棒進入Ⅱ區(qū)恰好勻速下滑，則有導(dǎo)體棒中的電流為故A正確；B．導(dǎo)體棒進入Ⅱ區(qū)域磁場的速度為根據(jù)牛頓第二定律導(dǎo)體棒在無磁場區(qū)域做勻加速直線運動，則無磁場區(qū)域的面積最小值為代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得故B錯誤；C．導(dǎo)體棒進入Ⅱ區(qū)域后，Ⅰ區(qū)中磁感應(yīng)強度變化產(chǎn)生的感生電動勢為，Ⅱ區(qū)域?qū)w棒切割磁感線產(chǎn)生的動生電動勢為，則解得感生電動勢為前導(dǎo)體棒未切割磁感線，則產(chǎn)生的焦耳熱為故C正確，不符合題意；D．根據(jù)電磁感應(yīng)定律若Ⅰ區(qū)磁場面積為，Ⅰ區(qū)磁感應(yīng)強度的變化率為由題意，Ⅰ區(qū)中磁感應(yīng)強度從0開始隨時間均勻增加，則Ⅰ區(qū)的磁感應(yīng)強度隨時間變化的表達式為故D正確。本題選錯誤的，故選B。二、多選題3．（2023·福建福州·福建師大附中校考模擬預(yù)測）如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為4：1，電流表和電壓表均為理想電表，R是光敏電阻（其阻值隨光強增大而減小）、C是耐壓值和電容都足夠大的電容器、D是燈泡、K是單刀雙擲開關(guān)。當原線圈接入手搖發(fā)電機（內(nèi)阻忽略不計）產(chǎn)生的如圖乙所示的正弦交流電時，下列說法正確的是（）

A．開關(guān)K連通1時，電壓表的示數(shù)為B．開關(guān)K連通1時，若光照增強，電流表的示數(shù)變大C．開關(guān)K連通2時，燈泡不亮D．手搖發(fā)電機線框轉(zhuǎn)到圖示位置時，穿過線框的磁通量變化率為零【答案】BD【詳解】A．由乙圖知原線圈兩端電壓的有效值根據(jù)變壓器原理可得，副線圈兩端電壓所以開關(guān)K連通1時，電壓表的示數(shù)為55V，故A錯誤；B．開關(guān)K連通1時，若光照增強，則光敏電阻R的阻值減小，副線圈兩端電壓不變，副線圈電路中電流增大，根據(jù)變壓器原理可得，原線圈電路電流也變大，故電流表的示數(shù)變大，故B正確；C．由于電容器能夠“通交流”，所以開關(guān)K連通2時燈泡可以發(fā)光，故C錯誤；D．手搖發(fā)電機線框轉(zhuǎn)到圖示位置時，穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率為零，故D正確；故選BD。4．（2023·湖南永州·湖南省道縣第一中學(xué)?？寄M預(yù)測）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端電勢較高B．若更快按下按鈕，則P、Q兩端的電勢差更大C．按住按鈕不動，螺線管中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動勢D．若按下和松開按鈕的時間相同，則兩過程螺線管產(chǎn)生大小相等的感應(yīng)電動勢【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)電流的磁場的方向向右，此時螺線管端電勢高，故A錯誤；BD．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，產(chǎn)生的電動勢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兩端的電勢差更大，若按下和松開按鈕的時間相同，則兩過程螺線管產(chǎn)生大小相等的感應(yīng)電動勢，故BD正確；C．按住按鈕不動，線圈內(nèi)磁通量不變化，無感應(yīng)電動勢，故C錯誤。故選BD。5．（2023·湖南·模擬預(yù)測）在恒定的勻強磁場中，有一粗細均勻的金屬絲圍成的單匝正方形線圈ABCD，邊長為a，如圖所示。現(xiàn)用兩外力拉兩點（兩力與線圈在同一平面內(nèi)，且等大、反向、在同一直線上），使正方形線圈變形，AB邊和AD邊的夾角θ隨時間均勻減小到0°，則下列說法正確的是（）

A．此過程中，感應(yīng)電動勢E一直增大B．此過程中，感應(yīng)電動勢E一直減小C．此過程中，AB邊受到的安培力變化越來越快D．此過程中，AB邊受到的安培力變化越來越慢【答案】AD【詳解】AB．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得角度θ隨時間均勻變化，從90°變到0°，由正弦函數(shù)圖像可知，感應(yīng)電動勢E一直增大，故A正確，B錯誤；CD．AB邊受到的安培力求導(dǎo)可知電流變化快慢的規(guī)律是余弦函數(shù)圖像，θ從90°到0°，AB邊受到的安培力變化越來越慢，故C錯誤，D正確。故選AD?？键c02：動生電動勢的理解和應(yīng)用（3單選+2多選+1解答）一、單選題1．（2023·河北邢臺·河北巨鹿中學(xué)校聯(lián)考三模）如圖所示，兩根平行長導(dǎo)軌水平固定，左端接一電容C（初始時不帶電），光滑金屬棒垂直導(dǎo)軌放置，金屬棒和導(dǎo)軌的電阻不計，導(dǎo)軌所在空間存在豎直向上的勻強磁場。時刻，金屬棒在水平恒力F的作用下由靜止開始運動，運動中金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，則金屬棒運動中的速度v、流過金屬棒的電荷量q、金屬棒運動的位移x、加速度a隨時間t的變化關(guān)系可能正確的是（）

A．

B．

C．

D．

【答案】B【詳解】D．金屬棒運動中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢始終等于電容器兩端的電壓，設(shè)金屬棒在極短時間內(nèi)的速度變化量為，則回路中的電流對金屬棒有聯(lián)立可得恒力F不變，a為一定值，則金屬棒做勻加速直線運動，D錯誤；A．金屬棒的速度為過原點的傾斜直線，A錯誤；C．金屬棒運動的位移為拋物線的一部分，C錯誤；B．流過金屬棒的電荷量為過原點的傾斜直線，B正確。故選B。2．（2023·陜西商洛·鎮(zhèn)安中學(xué)校考模擬預(yù)測）如圖所示，半徑為L的導(dǎo)電圓環(huán)（電阻不計）繞垂直于圓環(huán)平面、通過圓心O的金屬軸以角速度ω逆時針勻速轉(zhuǎn)動。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)強度大小為B的勻強磁場，圓環(huán)的邊緣通過電刷P和導(dǎo)線與一個阻值也為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)動過程中，下列說法中正確的是（）

A．金屬輻條OA、OB、OC進出磁場前后，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中切割磁感線，切割磁感線的金屬輻條相當于內(nèi)阻為r的電源，另外兩根金屬輻條和定值電阻R并聯(lián)，故輻條進出磁場前后電流的大小、方向均改變，故A錯誤；BC．電路的總電阻，圓環(huán)勻速轉(zhuǎn)動時感應(yīng)電動勢所以定值電阻兩端的電壓通過定值電阻R0的電流故B錯誤，C正確；D．圓環(huán)轉(zhuǎn)動一周，定值電阻R0產(chǎn)生的熱量故D錯誤。故選C。3．（2023·江蘇南通·海安高級中學(xué)?？寄M預(yù)測）如圖，長為L的導(dǎo)體棒MN在勻強磁場B中繞平行于磁場的軸OO＇以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，棒與軸OO＇間的夾角為α，則UMN為（

）

A．0 B．BωL2sin2αC．Bω(Lsinα)2 D．Bω(Lcosα)2【答案】C【詳解】導(dǎo)體棒在勻強電場中切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，則有根據(jù)線速度、角速度和半徑關(guān)系有解得故選C。二、多選題4．（2023·四川涼山·統(tǒng)考三模）如圖所示，虛線圓邊界與金屬圓環(huán)是以O(shè)為圓心的同心圓，半徑分別是和，在它們之間存在以為理想分界線的有界勻強磁場，磁場的大小都為，方向相反并垂直于圓面；不計電阻的金屬桿以O(shè)為轉(zhuǎn)軸做角速度為的勻速圓周運動，轉(zhuǎn)動過程中兩端始終與金屬圓環(huán)接觸，金屬圓環(huán)的總電阻為，則（）

A．金屬桿轉(zhuǎn)一圈電流的方向改變1次B．流過金屬桿的電流大小始終為C．金屬圓環(huán)的發(fā)熱功率為D．金屬桿轉(zhuǎn)一圈克服安培力做功【答案】BD【詳解】A．金屬桿每經(jīng)過O1P一次則電流方向改變一次，則轉(zhuǎn)一圈電流的方向改變2次，選項A錯誤；

B．金屬桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢電路總電阻流過金屬桿的電流大小始終為選項B正確；C．金屬圓環(huán)的發(fā)熱功率為選項C錯誤；D．金屬桿轉(zhuǎn)一圈克服安培力做功等于產(chǎn)生的焦耳熱選項D正確。故選BD。5．（2023·河南·校聯(lián)考模擬預(yù)測）如圖所示，水平面內(nèi)固定一個電阻不計的金屬圓環(huán)，環(huán)內(nèi)存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強度大小為的勻強磁場。長為的金屬棒1，一端與圓環(huán)接觸良好，另一端固定在豎直導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸上，隨轉(zhuǎn)軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動。圓環(huán)上某點和軸通過導(dǎo)線分別與水平面內(nèi)足夠長的兩平行金屬導(dǎo)軌相連，導(dǎo)軌之間存在磁感應(yīng)強度大小也為的勻強磁場，方向豎直向上，轉(zhuǎn)軸、導(dǎo)線和導(dǎo)軌電阻均不計。長為的金屬棒2從中點處折彎成兩段，每一段與導(dǎo)軌都成角，剛好架在平行金屬導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好。已知金屬棒2與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為，質(zhì)量為。兩根金屬棒單位長度的電阻均為，重力加速度?，F(xiàn)將金屬棒2從導(dǎo)軌上由靜止釋放，經(jīng)達到穩(wěn)定狀態(tài)，下列說法正確的是（）

A．金屬棒2運動穩(wěn)定后為勻速運動B．金屬棒2由靜止釋放到運動穩(wěn)定時，通過金屬棒橫截面的電量為C．金屬棒2由靜止釋放到運動穩(wěn)定時，電路消耗的總電能大于D．金屬棒2穩(wěn)定后安培力做功的功率為【答案】ACD【詳解】A．當導(dǎo)體棒2所受安培力與摩擦力平衡時，達到穩(wěn)定狀態(tài)，即勻速運動，選項A正確；B．導(dǎo)體棒1切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢導(dǎo)體棒2受到向右的安培力加速，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢穩(wěn)定時有可得穩(wěn)定時的速度為根據(jù)動量定理有解得選項B錯誤；C．電量解得則電路消耗的總電能所以金屬棒2由靜止釋放到運動穩(wěn)定時，電路消耗的總電能大于11J，選項C正確；D．金屬棒2穩(wěn)定后安培力做正功，其做功的功率大小與摩擦力做功的功率大小相等，所以有選項D正確。選ACD。三、解答題6．（2023·北京海淀·清華附中?？既＃┤鐖D所示，足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，寬度，一端連接的電阻。導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度。導(dǎo)體棒放在導(dǎo)軌上，其長度恰好等于導(dǎo)軌間距，與導(dǎo)軌接觸良好。導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計。在平行于導(dǎo)軌的拉力F作用下，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運動，速度。求：（1）感應(yīng)電動勢E和感應(yīng)電流I；（2）在0.1s時間內(nèi)，拉力的沖量；（3）若將換為電阻值為的導(dǎo)體棒，其它條件不變，求導(dǎo)體棒兩端的電壓U?！敬鸢浮浚?）2V，2A；（2）；（3）【詳解】（1）導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運動，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，感應(yīng)電動勢為感應(yīng)電流為（2）導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運動受到的安培力為則由平衡條件可知拉力為在0.1s時間內(nèi)，拉力的沖量為（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律有導(dǎo)體棒兩端的電壓為考點03：感生電動勢的理解和應(yīng)用（4單選+3多選）一、單選題1．（2023·新疆·統(tǒng)考三模）用電阻率為、橫截面積為S的硬質(zhì)細導(dǎo)線做成邊長為a的單匝正方形線框，垂直正方形平面的磁場充滿其內(nèi)接圓，時刻磁感應(yīng)強度的方向如圖甲所示，磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示，則在時間內(nèi)（）

A．線框中的感應(yīng)電流方向先順時針后逆時針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)電流方向沿順時針方向，在t0~2t0時間內(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)電流方向沿順時針方向，即線框中的感應(yīng)電流方向一直沿順時針方向，A錯誤；B．由電磁感應(yīng)定律，可得正方形線框中感應(yīng)電動勢大小為

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錯誤；D．由焦耳定律，可得正方形線框中產(chǎn)生的熱量為D錯誤。故選B。2．（2023·湖南·校聯(lián)考三模）一根帶有絕緣皮的硬質(zhì)長細導(dǎo)線順次繞成如圖所示的線圈，線圈中大圓、小圓在同一平面內(nèi)且相切，其中大圓的面積為，小圓的面積均為。垂直線圈平面方向有一隨時間t變化的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小隨時間t的變化規(guī)律為，和k均為常量且。則線圈中總的感應(yīng)電動勢大小為（）

A． B． C． D．【答案】C【詳解】由法拉第電磁感應(yīng)定律可得大圓線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢每個小圓線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢由線圈的繞線方式和楞次定律可得大、小圓線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢方向相反，所以線圈中總的感應(yīng)電動勢大小為故選C。3．（2023·廣東·模擬預(yù)測）將一根涂有絕緣層的細導(dǎo)線繞成如圖所示的線圈，再將線圈和阻值為R的定值電阻構(gòu)成閉合回路，線圈內(nèi)部存在方向垂直紙面向外的變化磁場，已知細導(dǎo)線的電阻為r，閉合回路所構(gòu)成的矩形的面積為，兩個線圈構(gòu)成的小圓的面積均為，磁感應(yīng)強度大小隨時間變化的規(guī)律為，和k均為大于零的常數(shù)，下列說法正確的是（）

A．定值電阻中的電流方向為a流向bB．閉合回路中的感應(yīng)電動勢為C．定值電阻兩端的電流大小為D．定值電阻兩端的電壓為【答案】D【詳解】A．閉合回路的磁通量增加，由楞次定律和右手螺旋定則可知，定值電阻中的電流方向為b流向a，故A錯誤；B．矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢兩個小圓線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢由楞次定律可知，兩部分感應(yīng)電動勢的方向相同，所以總電動勢故B錯誤；C．定值電阻中的電流大小故C錯誤；D．定值電阻中的電流是恒定電流，定值電阻兩端的電壓故D正確。故選D。4．（2023·江蘇·模擬預(yù)測）在如圖甲所示的電路中，電阻，單匝、圓形金屬線圈的半徑為，電阻為R，半徑為（，圓心與線圈圓心重合）的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖乙所示（均已知），其余導(dǎo)線的電阻不計。時刻閉合開關(guān)S，下列說法正確的是（）A．流過電阻的電流方向自下向上B．電阻兩端的電壓為C．時間內(nèi)，通過電阻電荷量為D．時間內(nèi)，電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為【答案】D【詳解】A．由題圖乙可知磁感應(yīng)強度增大，根據(jù)楞次定律可判斷出線圈中感應(yīng)電流方向為逆時針，則通過電阻的電流方向為自上向下，故A錯誤；B．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有其中解得根據(jù)閉合電路歐姆定律可得電阻兩端的電壓故B錯誤；C．根據(jù)閉合電路歐姆定律可得電路的電流為根據(jù)電流的定義式，在時間內(nèi)通過電阻的電荷量故C錯誤；D．根據(jù)焦耳定律，在時間內(nèi)，電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為故D正確。故選D。二、多選題5．（2023·湖南長沙·長沙一中?？级＃┤鐖D所示，固定的均勻矩形鋁框abcd，長度為2L，寬度為L，左邊邊長為L的正方形區(qū)域abef內(nèi)存在與鋁框平面垂直的勻強磁場。已知鋁的電阻率為ρ，單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，電子的電荷量為e。某時刻起，磁感應(yīng)強度以變化率均勻增加。則（）

A．空間中產(chǎn)生順時針方向的恒定電場B．鋁框中的自由電子受到電場力的作用順時針方向定向移動形成電流C．自由電子定向移動的平均速率D．一個電子沿鋁框運動一周，電場力做功【答案】BCD【詳解】AB．根據(jù)楞次定律，變化的磁場產(chǎn)生逆時針方向的電場，鋁框中的自由電子在電場力的作用下順時針方向定向移動形成電流，故A錯誤，B正確；C．感應(yīng)電動勢由得故C正確；D．一個電子沿鋁框運動一周，電場力做功故D正確。故選BCD。6．（2023·遼寧沈陽·沈陽二中?？寄M預(yù)測）電子感應(yīng)加速器基本原理如圖所示，圖甲的上、下兩個電磁