專(zhuān)題四

電路與電磁感應(yīng)第十四講

楞次定律、電磁感應(yīng)定律及基本應(yīng)用1.

感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件法拉第實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),產(chǎn)生電磁感應(yīng)的條件有兩點(diǎn):(1)存在閉合電路;(2)通過(guò)該閉合電路的磁通量發(fā)生變化。麥克斯韋理論推導(dǎo)得:(1)變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng);(2)變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)?？键c(diǎn)一

楞次定律、電磁感應(yīng)定律及應(yīng)用2.

感應(yīng)電流方向的判斷(1)線圈面積不變、磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化的情形,往往用楞次定律。(2)導(dǎo)體棒切割磁感線的情形往往用右手定則。3.楞次定律中“阻礙”的主要表現(xiàn)形式(1)阻礙原磁通量的變化——“增反減同”;(2)阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)——“來(lái)拒去留”;(3)使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)——一般情況下為“增縮減擴(kuò)”;(4)阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)——一般情況下為“增反減同”。

“三定則”“一定律”的應(yīng)用(1)“三個(gè)定則”“一個(gè)定律”的比較名稱(chēng)基本現(xiàn)象應(yīng)用的定則或定律電流的磁

效應(yīng)運(yùn)動(dòng)電荷、電流產(chǎn)

生磁場(chǎng)安培定則磁場(chǎng)對(duì)電

流的作用磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷、

電流有作用力左手定則電磁感應(yīng)部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)右手定則閉合回路磁通量

變化楞次定律

(3)解題思路①應(yīng)用楞次定律時(shí),一般要用到安培定則來(lái)分析原來(lái)磁場(chǎng)的分布情況。②研究感應(yīng)電流受到的安培力,一般先用右手定則確定電流方向,再用左手定則確定安培力的方向,或者直接應(yīng)用楞次定律的推論確定。③“三定則、一定律”中只要是涉及力的判斷都用左手判斷,涉及“電生磁”或“磁生電”的判斷都用右手判斷,即“左力右電”?！叭齻€(gè)效應(yīng)”①電流熱效應(yīng):焦耳,當(dāng)電流通過(guò)電阻時(shí),電流做功而消耗電能,產(chǎn)生了熱量。②電流磁效應(yīng):奧斯特,任何通有電流的導(dǎo)線,

都可以在其周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)的現(xiàn)象。③電磁感應(yīng):法拉第,放在變化磁通量中的導(dǎo)體,會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。應(yīng)用一:自感問(wèn)題(1)通電自感和斷電自感的比較電路圖器材要求A1

、A2

同規(guī)格,R=RL,L

較大L

很大(有鐵芯)通電時(shí)在S閉合瞬間,燈A2

立即亮起來(lái),燈A1

逐

漸變亮,最終一樣亮燈A立即亮,然后逐

漸變暗達(dá)到穩(wěn)定斷電時(shí)回路電流減小,燈泡逐

漸變暗,A1

電流方向不

變,A2

電流反向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)自感中“閃亮”與“不閃亮”問(wèn)題類(lèi)型與線圈串聯(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,燈泡立刻變亮,然后電流逐漸減小達(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,則燈泡

逐漸變暗;②若

I2>I1,則燈泡閃亮后逐漸變暗。兩種情況燈泡中電流方向均改變分析自感問(wèn)題的三個(gè)技巧

①通電自感:通電時(shí)自感線圈相當(dāng)于一個(gè)變化的電阻,阻值由無(wú)窮大逐漸減小。

②斷電自感:斷電時(shí)自感線圈相當(dāng)于電源,電動(dòng)勢(shì)由某值逐漸減小到零。

③電流穩(wěn)定時(shí),自感線圈相當(dāng)于導(dǎo)體,是否需要考慮其電阻根據(jù)題目而定。應(yīng)用二:渦流、電磁阻尼、電磁驅(qū)動(dòng)渦流的成因1.導(dǎo)體可以看成由無(wú)數(shù)閉合電路組成。2.通過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化就產(chǎn)生感應(yīng)電流。3.電路通過(guò)感應(yīng)電流從而產(chǎn)生安培力和熱量。(1)電磁驅(qū)動(dòng):如果磁場(chǎng)與導(dǎo)體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作用,安培力使導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)起來(lái),這種作用常常稱(chēng)為電磁驅(qū)動(dòng)。(2)電磁阻尼:當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),感應(yīng)電流會(huì)使導(dǎo)體受到安培力,安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng),這種現(xiàn)象稱(chēng)為電磁阻尼。題型1

楞次定律、電磁感應(yīng)定律的基本應(yīng)用【例1】(多選)(2024·山東卷)如圖所示,兩條相同的半圓弧形光滑金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上,其所在平面豎直且平行,導(dǎo)軌最高點(diǎn)到水平桌面的距離等于半徑,最低點(diǎn)的連線OO'與導(dǎo)軌所在豎直面垂直?？臻g充滿豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出),導(dǎo)軌左端由導(dǎo)線連接。現(xiàn)將具有一定質(zhì)量和電阻的金屬棒MN平行OO'放置在導(dǎo)軌圖示位置,由靜止釋放。MN

運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終平行于OO'且與兩導(dǎo)軌接觸良好,不考慮自感影響。下列說(shuō)法正確的是(

)A.MN最終一定靜止于OO'位置B.MN運(yùn)動(dòng)過(guò)程中安培力始終做負(fù)功C.從釋放到第一次到達(dá)OO'位置過(guò)程中,MN的速率一直在增大D.從釋放到第一次到達(dá)OO'位置過(guò)程中,MN中電流方向由M到N【答案】ABD【解析】由于金屬棒MN運(yùn)動(dòng)過(guò)程切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),回路有感應(yīng)電流,產(chǎn)生焦耳熱,金屬棒MN的機(jī)械能不斷減小,由于金屬導(dǎo)軌光滑,所以經(jīng)過(guò)多次往返運(yùn)動(dòng),MN最終一定靜止于OO'位置,故A正確;當(dāng)金屬棒MN向右運(yùn)動(dòng),根據(jù)右手定則MN中電流方向由M到N,根據(jù)左手定則,金屬棒MN受到的安培力水平向左,則安培力做負(fù)功;當(dāng)金屬棒MN向左運(yùn)動(dòng),根據(jù)右手定則,MN中電流方向由N到M,根據(jù)左手定則,金屬棒MN受到的安培力水平向右,則安培力做負(fù)功;MN運(yùn)動(dòng)過(guò)程中安培力始終做負(fù)功,故B正確;金屬棒MN從釋放到第一次到達(dá)OO'位置過(guò)程中,由于在OO'位置重力沿切線方向的分力為0,可知在到達(dá)OO'位置之前的位置,重力沿切線方向的分力已經(jīng)小于安培力沿切線方向的分力,金屬棒MN已經(jīng)做減速運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;從釋放到第一次到達(dá)OO'位置過(guò)程中,根據(jù)右手定則可知,MN中電流方向由M到N,故D正確。故選ABD?！纠?】

(2024·廣東卷)電磁俘能器可在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)時(shí)利用電磁感應(yīng)發(fā)電實(shí)現(xiàn)能量回收,結(jié)構(gòu)如圖甲所示。兩對(duì)永磁體可隨發(fā)動(dòng)機(jī)一起上下振動(dòng),每對(duì)永磁體間有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。磁場(chǎng)中,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線圈豎直固定在減震裝置上。某時(shí)刻磁場(chǎng)分布與線圈位置如圖乙所示,永磁體振動(dòng)時(shí)磁場(chǎng)分界線不會(huì)離開(kāi)線圈,關(guān)于圖乙中的線圈。下列說(shuō)法正確的是 (

)A.穿過(guò)線圈的磁通量為BL2B.永磁體相對(duì)線圈上升越高,線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大C.永磁體相對(duì)線圈上升越快,線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越小D.永磁體相對(duì)線圈下降時(shí),線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颉敬鸢浮緿【解析】根據(jù)圖乙可知此時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量為0,故A錯(cuò)誤;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知永磁鐵相對(duì)線圈上升越快,磁通量變化越快,線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大,故BC錯(cuò)誤;永磁體相對(duì)線圈下降時(shí),根據(jù)安培定則可知線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?故D正確。故選D。

A.甲線框進(jìn)磁場(chǎng)和出磁場(chǎng)的過(guò)程中電流方向相同B.甲、乙線框剛進(jìn)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),所受合力大小之比為1∶1C.乙線框恰好完全出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),速度大小為0D.甲、乙線框從剛進(jìn)磁場(chǎng)區(qū)域到完全出磁場(chǎng)區(qū)域產(chǎn)生的焦耳熱之比為4∶3【答案】D

1.

(2024·北京卷)如圖所示,線圈M和線圈P繞在同一個(gè)鐵芯上,下列說(shuō)法正確的是 (

)A.閉合開(kāi)關(guān)瞬間,線圈M和線圈P相互吸引B.閉合開(kāi)關(guān),達(dá)到穩(wěn)定后,電流表的示數(shù)為0C.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間,流過(guò)電流表的電流方向由a到bD.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間,線圈P中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向左B

【詳解】閉合開(kāi)關(guān)瞬間,線圈P中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與線圈M中電流的磁場(chǎng)方向相反,由楞次定律可知,二者相互排斥,故A錯(cuò)誤;閉合開(kāi)關(guān),達(dá)到穩(wěn)定后,通過(guò)線圈P的磁通量保持不變,則感應(yīng)電流為零,電流表的示數(shù)為零,故B正確;斷開(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間,通過(guò)線圈P的磁場(chǎng)方向向右,磁通量減小,由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向右,因此流過(guò)電流表的感應(yīng)電流方向由b到a,故CD錯(cuò)誤。故選B。2.(多選)(2025·河南卷)手機(jī)拍照時(shí)手的抖動(dòng)產(chǎn)生的微小加速度會(huì)影響拍照質(zhì)量,光學(xué)防抖技術(shù)可以消除這種影響。如圖所示,鏡頭僅通過(guò)左、下兩側(cè)的彈簧與手機(jī)框架相連,兩個(gè)相同線圈c、d分別固定在鏡頭右、上兩側(cè),c、d中的一部分處在相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。拍照時(shí),手機(jī)可實(shí)時(shí)檢測(cè)手機(jī)框架的微小加速度a的大小和方向,依此自動(dòng)調(diào)節(jié)c、d中通入的電流Ic和Id的大小和方向(無(wú)抖動(dòng)時(shí)Ic和Id均為零),使鏡頭處于零加速度狀態(tài)。下列說(shuō)法正確的是 (

)BC

A.若Ic沿順時(shí)針?lè)较?Id=0,則表明a的方向向右B.若Id沿順時(shí)針?lè)较?Ic=0,則表明a的方向向下C.若a的方向沿左偏上30°,則Ic沿順時(shí)針?lè)较?Id沿逆時(shí)針?lè)较蚯襂c>IdD.若a的方向沿右偏上30°,則Ic沿順時(shí)針?lè)较?Id沿順時(shí)針?lè)较蚯襂c<Id【詳解】Ic順時(shí)針而Id=0,則鏡頭向左運(yùn)動(dòng),加速度方向向左,A錯(cuò)誤;Id順時(shí)針而Ic=0,則鏡頭向下運(yùn)動(dòng),加速度方向向下,B正確;若a的方向左偏上30°,說(shuō)明鏡頭向上運(yùn)動(dòng)以及向左運(yùn)動(dòng)拉伸彈簧,且向左運(yùn)動(dòng)的分速度大于向上運(yùn)動(dòng)的分速度,可知Ic順時(shí)針I(yè)d逆時(shí)針,由E=Blv可知Ic>Id,C正確;若a的方向右偏上30°,說(shuō)明鏡頭向上運(yùn)動(dòng)以及向右運(yùn)動(dòng),且向右運(yùn)動(dòng)的分速度大于向上運(yùn)動(dòng)的分速度,可知Ic逆時(shí)針I(yè)d逆時(shí)針,D錯(cuò)誤。故選BC。3.(2025·河南卷)如圖所示,一金屬薄片在力F作用下自左向右從兩磁極之間通過(guò)。當(dāng)金屬薄片中心運(yùn)動(dòng)到N極的正下方時(shí),沿N極到S極的方向看,下列圖中能夠正確描述金屬薄片內(nèi)渦電流繞行方向的是 (

)C

【詳解】根據(jù)題意,當(dāng)金屬薄片中心運(yùn)動(dòng)到N極正下方時(shí),薄片右側(cè)的磁通量在減小,左側(cè)磁通量在增加,由于兩極間的磁場(chǎng)豎直向下,根據(jù)楞次定律可知此時(shí)薄片右側(cè)的渦電流方向?yàn)轫槙r(shí)針,薄片左側(cè)的渦電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針。故選C。

【例5】(多選)(2025·浙江卷)如圖1所示,在平面內(nèi)存在一以O(shè)為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域,其中存在一方向垂直平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化如圖2所示,周期為3t0。變化的磁場(chǎng)在空間產(chǎn)生感生電場(chǎng),電場(chǎng)線為一系列以O(shè)為圓心的同心圓,在同一電場(chǎng)線上,電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同。在同一平面內(nèi),有以O(shè)為圓心的半徑為2r的導(dǎo)電圓環(huán)I,與磁場(chǎng)邊界相切的半徑為0.5r的導(dǎo)電圓環(huán)Ⅱ,電阻均為R,圓心O對(duì)圓環(huán)Ⅱ上P、Q兩點(diǎn)的張角φ=30°;另有一可視為無(wú)限長(zhǎng)的直導(dǎo)線CD。導(dǎo)電圓環(huán)間絕緣,且不計(jì)相互影響,則 (

)

【例6】(多選)(2023·全國(guó)甲卷)一有機(jī)玻璃管豎直放在水平地面上,管上有漆包線繞成的線圈,線圈的兩端與電流傳感器相連,線圈在玻璃管上部的5匝均勻分布,下部的3匝也均勻分布,下部相鄰兩匝間的距離大于上部相鄰兩匝間的距離。如圖(a)所示?，F(xiàn)讓一個(gè)很小的強(qiáng)磁體在玻璃管內(nèi)沿軸線從上端口由靜止下落,電流傳感器測(cè)得線圈中電流I隨時(shí)間t的變化如圖(b)所示。則(

)A.小磁體在玻璃管內(nèi)下降速度越來(lái)越快B.下落過(guò)程中,小磁體的N極、S極上下顛倒了8次C.下落過(guò)程中,小磁體受到的電磁阻力始終保持不變D.與上部相比,小磁體通過(guò)線圈下部的過(guò)程中,磁通量變化率的最大值更大【答案】AD【解析】電流的峰值越來(lái)越大,即小磁鐵在依次穿過(guò)每個(gè)線圈的過(guò)程中磁通量的變化率越來(lái)越大,因此小磁體的速度越來(lái)越大,AD正確;假設(shè)小磁體是N極向下穿過(guò)線圈,則在穿入靠近每匝線圈的過(guò)程中磁通量向下增加,根據(jù)楞次定律可知線圈中產(chǎn)生逆時(shí)針的電流,而在穿出遠(yuǎn)離每匝線圈的過(guò)程中磁通量向下減少產(chǎn)生順時(shí)針的電流,即電流方向相反,與題干圖中描述的穿過(guò)線圈的過(guò)程電流方向變化相符,S極向下同理;所以磁鐵穿過(guò)8匝線圈過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)8個(gè)這樣的圖像,并且隨下落速度的增加,感應(yīng)電流的最大值逐漸變大,所以磁體下落過(guò)程中磁極的N、S極沒(méi)有顛倒,B錯(cuò)誤;線圈可等效為條形磁鐵,線圈的電流越大則磁性越強(qiáng),因此電流的大小是變化的小磁體受到的電磁阻力是變化的,不是一直不變的,C錯(cuò)誤。故選AD。1.

(2023·遼寧卷)如圖所示,空間中存在水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一導(dǎo)體棒繞固定的豎直軸OP在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),且始終平行于OP。導(dǎo)體棒兩端的電勢(shì)差u隨時(shí)間t變化的圖像可能正確的是 (

)C

【詳解】如圖所示。導(dǎo)體棒勻速轉(zhuǎn)動(dòng),設(shè)速度為v,設(shè)導(dǎo)體棒從A到B過(guò)程,棒轉(zhuǎn)過(guò)的角度為θ,則導(dǎo)體棒垂直磁感線方向的分速度為v⊥=vcosθ,可知導(dǎo)體棒垂直磁感線的分速度為余弦規(guī)律變化,根據(jù)右手定則可知,導(dǎo)體棒經(jīng)過(guò)B點(diǎn)和C關(guān)于P點(diǎn)的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)時(shí),電流方向發(fā)生變化,根據(jù)u=BLv⊥,可知導(dǎo)體棒兩端的電勢(shì)差u隨時(shí)間t變化的圖像為余弦圖像。故選C。2.(多選)(2022·河北卷)如圖所示,兩光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一根導(dǎo)軌位于x軸上,另一根由ab、bc、cd三段直導(dǎo)軌組成,其中bc段與x軸平行,導(dǎo)軌左端接入一電阻R。導(dǎo)軌上一金屬棒MN沿x軸正方向以速度v0保持勻速運(yùn)動(dòng),t=0時(shí)刻通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O,金屬棒始終與x軸垂直。設(shè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)電阻的電流強(qiáng)度為i,金屬棒受到安培力的大小為F,金屬棒克服安培力做功的功率為P,電阻兩端的電壓為U,導(dǎo)軌與金屬棒接觸良好,忽略導(dǎo)軌與金屬棒的電阻。下列圖像可能正確的是 (

)AC

專(zhuān)題集訓(xùn)(十四)

楞次定律、電磁感應(yīng)及基本應(yīng)用1.(2025·北京高考)下列圖示情況,金屬圓環(huán)中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(

)A.圖(a)中,圓環(huán)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中向左平移B.圖(b)中,圓環(huán)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)C.圖(c)中,圓環(huán)在通有恒定電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線旁向右平移D.圖(d)中,圓環(huán)向條形磁鐵N極平移A【解析】圓環(huán)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中向左平移,穿過(guò)圓環(huán)的磁通量不發(fā)生變化,金屬圓環(huán)中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故A正確;圓環(huán)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞軸轉(zhuǎn)動(dòng),穿過(guò)圓環(huán)的磁通量發(fā)生變化,金屬圓環(huán)中能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故B錯(cuò)誤;離通有恒定電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線越遠(yuǎn),導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度越弱,圓環(huán)在通有恒定電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線旁向右平移,穿過(guò)圓環(huán)的磁通量發(fā)生變化,金屬圓環(huán)中能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故C錯(cuò)誤;根據(jù)條形磁鐵的磁感應(yīng)特征可知,圓環(huán)向條形磁鐵N極平移,穿過(guò)圓環(huán)的磁通量發(fā)生變化,金屬圓環(huán)中能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故D錯(cuò)誤。故選A。2.(2024·甘肅高考)工業(yè)上常利用感應(yīng)電爐冶煉合金,裝置如圖所示。當(dāng)線圈中通有交變電流時(shí),下列說(shuō)法正確的是 (

)A.金屬中產(chǎn)生恒定感應(yīng)電流B.金屬中產(chǎn)生交變感應(yīng)電流C.若線圈匝數(shù)增加,則金屬中感應(yīng)電流減小D.若線圈匝數(shù)增加,則金屬中感應(yīng)電流不變B【解析】當(dāng)線圈中通有交變電流時(shí),感應(yīng)電爐金屬內(nèi)的磁通量也不斷隨之變化,金屬中產(chǎn)生交變感應(yīng)電流,A錯(cuò)誤,B正確;若線圈匝數(shù)增加,根據(jù)電磁感應(yīng)定律可知,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增大,則金屬中感應(yīng)電流變大,CD錯(cuò)誤。故選B。

A

C

5.(2025·浙江高考)在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)電流從“-”接線柱流入靈敏電流表,指針左偏;從“G0”或“G1”接線柱流入,指針右偏。如圖所示是某次實(shí)驗(yàn)中指針偏轉(zhuǎn)角度最大的瞬間,則(1)此時(shí)磁鐵的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是

(選填“向上拔出”“靜止”或“向下插入”)。

(2)只做以下改變,一定會(huì)增大圖中電流表指針偏轉(zhuǎn)角度的是

(多選)。

A.磁鐵靜止,向上移動(dòng)線圈B.增大(1)中磁鐵運(yùn)動(dòng)速度C.將導(dǎo)線從接線柱G1移接至接線柱G0D.將一個(gè)未與電路相接的閉合線圈套在圖中線圈外向上拔出BC【解析】(1)由圖可知,電表指針左偏,則感應(yīng)電流從“-”極流入,感應(yīng)電流在線圈內(nèi)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向下,根據(jù)楞次定律可知,與條形磁體在線圈位置產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相同,可知穿過(guò)線圈的磁通量減小,根據(jù)楞次定律可知,此時(shí)磁鐵的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是向上拔出。(2)磁鐵靜止,向上移動(dòng)線圈,則產(chǎn)生的感應(yīng)電流不一定增加,指針偏角不一定會(huì)增加,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;增大(1)中磁鐵的速度,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)會(huì)增加,指針偏角會(huì)增大,選項(xiàng)B正確;減小電流計(jì)的量程,即將導(dǎo)線從接線柱G1移接到G0,可是電流計(jì)指針偏角變大,選項(xiàng)C正確;將一個(gè)未與電路相接的閉合線圈套在線圈外,線圈中的感應(yīng)電流不變,電流計(jì)指針偏角不變,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。B6.(2025·陜晉青寧卷高考)電磁壓縮法是當(dāng)前產(chǎn)生超強(qiáng)磁場(chǎng)的主要方法之一,其原理如圖所示,在鋼制線圈內(nèi)同軸放置可壓縮的銅環(huán),其內(nèi)已“注入”一個(gè)初級(jí)磁場(chǎng),當(dāng)鋼制線圈與電容器組接通時(shí),在極短時(shí)間內(nèi)鋼制線圈中的電流從零增加到幾兆安培,銅環(huán)迅速向內(nèi)壓縮,使初級(jí)磁場(chǎng)的磁感線被“濃縮”,在直徑為幾毫米的銅環(huán)區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度可達(dá)幾百特斯拉。此過(guò)程,銅環(huán)中的感應(yīng)電流 (

)A.與鋼制線圈中的電流大小幾乎相等且方向相同B.與鋼制線圈中的電流大小幾乎相等且方向相反C.遠(yuǎn)小于鋼制線圈中的電流大小且方向相同D.遠(yuǎn)小于鋼制線圈中的電流大小且方向相反【解析】當(dāng)鋼制線圈與電容器組連通時(shí),鋼制線圈中產(chǎn)生迅速增大的電流,線圈中產(chǎn)生迅速增強(qiáng)的磁場(chǎng)。根據(jù)楞次定律,可知銅環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)會(huì)阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,故銅環(huán)中的感應(yīng)電流與鋼制線圈中的電流方向相反。為阻礙銅環(huán)中磁通量變化,銅環(huán)上感應(yīng)的電流與鋼制線圈的電流大小幾乎相等。因此兩個(gè)方向相反的大電流之間的作用力使圓環(huán)被急速地向內(nèi)側(cè)壓縮。ACD錯(cuò)誤,B正確。故選B。C7.(2024·福建高考)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在現(xiàn)代物理學(xué)中具有廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)有一條絕緣紙帶,兩條平行長(zhǎng)邊鑲有銅絲,將紙帶一端扭轉(zhuǎn)180°,與另一端連接,形成拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的莫比烏斯環(huán),如圖所示。連接后,紙環(huán)邊緣的銅絲形成閉合回路,紙環(huán)圍合部分可近似為半徑為R的扁平圓柱?，F(xiàn)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)從圓柱中心區(qū)域垂直其底面穿過(guò),磁場(chǎng)區(qū)域的邊界是半徑為r的圓(r<R)。若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為B=kt(k為常量),則回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為 (

)A.0 B.kπR2C.2kπr2 D.2kπR2

D8.(2022·河北高考)將一根絕緣硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線順次繞成如圖所示的線圈,其中大圓面積為S1,小圓面積均為S2,垂直線圈平面方向有一隨時(shí)間t變化的磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=B0+kt,B0和k均為常量,則線圈中總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為

(

)A.kS1 B.5kS2C.k(S1-5S2) D.k(S1+5S2)

B9.(2023·湖北高考)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(lèi)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1.0cm、1.2cm和1.4cm,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(guò)此線圈,磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率為103T/s,則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最接近(

)A.0.30V B.0.44VC.0.59V D.4.3V

10.(2024·廣東三模)我國(guó)最新航空母艦福建艦采用了世界上最先進(jìn)的電磁彈射技術(shù),裝備了三條電磁彈射軌道,電磁彈射的簡(jiǎn)化模型如圖所示:足夠長(zhǎng)的水平固定金屬軌道處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,左端與充滿電的電容器C相連,與機(jī)身固連的金屬桿ab靜置在軌道上,閉合開(kāi)關(guān)S后,飛機(jī)向右加速,若不計(jì)所有阻力和摩擦,回路總電阻R保持不變,下列說(shuō)法不正確的是 (

)A.提高電容器的放電量,可以提高飛機(jī)的起飛速度B.飛機(jī)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,a端的電勢(shì)始終高于b端的電勢(shì)C.飛機(jī)的速度最大時(shí),金屬桿ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電容器兩端電壓相等D.飛機(jī)的速度達(dá)到最大時(shí),電容器所帶的電荷量為零D

11.(多選)(2024·廣東三模)為防止意外發(fā)生,游樂(lè)場(chǎng)等大型設(shè)施都配備有電磁阻尼裝置,如圖所示為某款阻尼緩沖裝置的原理示意圖:帶有光滑軌道的機(jī)械主體,能產(chǎn)生垂直緩沖軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),邊緣繞有閉合矩形線圈abcd的高強(qiáng)度緩沖滑塊撞到豎直墻時(shí),被瞬間強(qiáng)制制動(dòng),機(jī)械主體以及磁場(chǎng)由于慣性繼續(xù)緩沖減速,對(duì)緩沖過(guò)程,下列說(shuō)法正確的是 (

)A.線圈bc段受到向右的安培力B.同一匝線圈中b端的電勢(shì)高于c端的電勢(shì)C.線圈ab段中電流方向?yàn)橛蒪到aD.若磁場(chǎng)反向,則裝置起不到緩沖作用BC【解析】緩沖過(guò)程中,線圈bc段切割磁感線,根據(jù)右手定則,感應(yīng)電流方向?yàn)閏到b,線圈bc段受到向左的安培力作用,A錯(cuò)誤,B正確;感應(yīng)電流方向?yàn)閏到b,b端的電勢(shì)高于c端的電勢(shì),線圈ab段中電流方向?yàn)橛蒪到a,磁場(chǎng)反向時(shí),感應(yīng)電流方向反向,線圈bc段受到的安培力方向仍然向左,仍起到緩沖作用,C正確,D錯(cuò)誤。故選BC。12.(多選)(2024·廣東汕頭二模)如圖1所示,大功率家用電器的插頭常配備漏電保護(hù)裝置,工作原理如圖2所示,其中“零序電流互感器”可視為閉合鐵芯。正常用電時(shí),火線和零線的電流等大反向;出現(xiàn)漏電時(shí),快速響應(yīng)電路能夠在毫秒級(jí)的時(shí)間內(nèi)檢測(cè)到漏電并觸發(fā)斷路器,使觸頭彈起從而自動(dòng)切斷電源。下列說(shuō)法正確的是 (

)A.漏電保護(hù)裝置應(yīng)用了電磁感應(yīng)的原理B.圖2中零線應(yīng)該置于互感器的外面,否則無(wú)法正常使用C.正常用電時(shí),M和N兩點(diǎn)之間沒(méi)有電壓D.出現(xiàn)漏電時(shí),M和N兩點(diǎn)之間沒(méi)有電壓AC【解析】若火線和零線電流始終等大反向,則穿過(guò)零序電流互感器的磁通量不發(fā)生變化,零序電流互感器無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),則與之構(gòu)成閉合回路的斷路器兩端MN間無(wú)電壓,但若發(fā)生漏電,則由火線、用電器、零線構(gòu)成的閉合回路中,流經(jīng)火線與零線的電流大小將不再相等,從而使穿過(guò)零序電流互感器的磁通量發(fā)生變化,產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),觸發(fā)斷路器,使觸頭彈起從而自動(dòng)切斷電源,保護(hù)電路,即此時(shí)斷路器兩端MN間有電壓,由此可知漏電保護(hù)裝置應(yīng)用了電磁感應(yīng)的原理,故AC正確,D錯(cuò)誤;圖2中若零線置于互感器的外面,則發(fā)生漏電時(shí),零序電流互感器不能感應(yīng)到通過(guò)火線的電流變化,因此互感器不能正常使用,只有零線與火線同在互感器里面,互感器通過(guò)感應(yīng)相反電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)是否變化從而做出反饋,因此圖2中零線應(yīng)該置于互感器的里面,故B錯(cuò)誤。故選AC。13.(多選)(2024·廣東茂名二模)如圖所示是一種經(jīng)顱磁刺激的醫(yī)療技術(shù),在人體頭部上方放置的金屬線圈內(nèi)通以脈沖電流,電流流經(jīng)線圈產(chǎn)生高強(qiáng)度脈沖磁場(chǎng),磁場(chǎng)穿過(guò)頭顱對(duì)腦部特定區(qū)域產(chǎn)生感應(yīng)電流,下列說(shuō)法正確的是(

)A.脈沖電流流經(jīng)線圈會(huì)產(chǎn)生高強(qiáng)度的磁場(chǎng)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象B.變化的磁場(chǎng)會(huì)使得腦部特定區(qū)域產(chǎn)生感應(yīng)電場(chǎng)C.若將脈沖電流改為恒定電流,也會(huì)持續(xù)對(duì)腦部產(chǎn)生感應(yīng)電流D.若脈沖電流最大強(qiáng)度不變,但脈