1、第2讲法拉第电磁感应定律、自感和涡流大一轮复习讲义随堂巩固练随堂巩固练过好双基关过好双基关研透命题点研透命题点内容索引NEIRONGSUOYIN课 时课 时 精 练精 练过好双基关011.感应电动势(1)感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势.(2)产生条件：穿过回路的 发生改变，与电路是否闭合无关.(3)方向判断：感应电动势的方向用 或右手定则判断.法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律一一磁通量楞次定律2.法拉第电磁感应定律(1)内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的_成正比.磁通量的变化率(3)感应电流与感应电动势的关系：遵循闭合电路的欧姆定律，即I .斜率3.导体切割磁感线
2、时的感应电动势(1)导体垂直切割磁感线时，感应电动势可用E 求出，式中l为导体切割磁感线的有效长度；Blv自测1 1将多匝闭合线圈置于仅随时间变化的磁场中，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关B.穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同自感、涡流、电磁阻尼和电磁驱动自感、涡流、电磁阻尼和电磁驱动二二1.自感现象(1)概念：由于导体本身的 变化而产生的电磁感应现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势.电流(3)自感系数L的影响因素：与线圈的 、
3、形状、 以及是否有铁芯有关.大小匝数2.涡流现象(1)涡流：块状金属放在 磁场中，或者让它在磁场中运动时，金属块内产生的旋涡状感应电流.(2)产生原因：金属块内 变化感应电动势感应电流.3.电磁阻尼导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力总是 导体的相对运动.4.电磁驱动如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生 使导体受到安培力而运动起来.变化磁通量阻碍感应电流自测2 2 (多选)(2016江苏卷6)电吉他中电拾音器的基本结构如图1所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音.下列说法正确的有A.选用铜质弦，电吉他仍能正常工作
4、B.取走磁体，电吉他将不能正常工作C.增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D.弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化图图1解析铜质弦为非磁性材料，不能被磁化，选用铜质弦，电吉他不能正常工作，A项错误；若取走磁体，金属弦不能被磁化，其振动时，不能在线圈中产生感应电动势，电吉他不能正常工作，B项正确；弦振动过程中，穿过线圈的磁通量大小不断变化，由楞次定律可知，线圈中感应电流方向不断变化，D项正确.02研透命题点对法拉第电磁感应定律的理解及应用对法拉第电磁感应定律的理解及应用高考热点讲透练熟命题点一命题点一1.1.感应电动势感应电动势求解的“四种”情形情景图 研究对象回路(不一定闭合)一段直导线(
5、或等效成直导线)绕一端垂直匀强磁场匀速转动的一段导体棒绕与B垂直的轴匀速转动的导线框表达式EBLvsin ENBSsin t(从中性面位置开始计时)2.2.解题技巧解题技巧例1 1(多选)(2018全国卷20)如图2甲，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i，i的变化如图乙所示，规定从Q到P为电流正方向.导线框R中的感应电动势图图2变式变式1 1(2019安徽蚌埠市第二次质检)同一平面内固定有一长直导线PQ和一带缺口的刚性金属圆环，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于圆环所在平面固定放置的平行金属板MN连接，如图3甲所示.导线PQ中通
6、有正弦交变电流i，i的变化如图乙所示，规定从Q到P为电流的正方向，则在12 s内图图3A.M板带正电，且电荷量增加B.M板带正电，且电荷量减小C.M板带负电，且电荷量增加D.M板带负电，且电荷量减小解析在12 s内，穿过金属圆环的磁场垂直于纸面向里，磁感应强度变小，穿过金属圆环的磁通量变小，磁通量的变化率变大；假设环闭合，由楞次定律可知感应电流磁场与原磁场方向相同，即感应电流磁场方向垂直于纸面向里，然后由安培定则可知感应电流沿顺时针方向，由法拉第电磁感应定律可知感应电动势增大，由此可知M板电势高，带正电，电荷量增加，故A正确，B、C、D错误.例2 2(2019江苏卷14)如图4所示，匀强磁场中
7、有一个用软导线制成的单匝闭合线圈，线圈平面与磁场垂直.已知线圈的面积S0.3 m2、电阻R0.6 ，磁场的磁感应强度B0.2 T.现同时向两侧拉动线圈，线圈的两边在t0.5 s时间内合到一起.求线圈在上述过程中(1)感应电动势的平均值E；图图2答案0.12 V磁通量的变化BS(2)感应电流的平均值I，并在图中标出电流方向；答案0.2 A电流方向见解析图代入数据得I0.2 A(电流方向见图)；(3)通过导线横截面的电荷量q.答案0.1 C解析电荷量qIt代入数据得q0.1 C.变式变式2 2(2019江苏海门市、启东市联考)如图5所示，磁场中有两个正方形导体环a、b，磁场方向与导体环所在平面垂直
8、.磁感应强度B随时间均匀增大，两正方形边长之比为21，环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb，不考虑两环间的相互影响.下列说法正确的是A.EaEb41，感应电流均沿逆时针方向B.EaEb41，感应电流均沿顺时针方向C.EaEb21，感应电流均沿逆时针方向D.EaEb21，感应电流均沿顺时针方向图图5导体切割磁感线产生感应电动势导体切割磁感线产生感应电动势命题点命题点二二高考热点讲透练熟1.1.大小计算：大小计算：切割方式表达式垂直切割EBlv旋转切割(以一端为轴)说明(1)导体与磁场方向垂直；(2)磁场为匀强磁场.2.2.方向判断：方向判断：(1)把产生感应电动势的那部分电路或导体当作电源的内电
9、路，那部分导体相当于电源.(2)若电路是不闭合的，则先假设有电流通过，然后应用楞次定律或右手定则判断出电流的方向.(3)电源内部电流的方向是由负极(低电势)流向正极(高电势)，外电路顺着电流方向每经过一个电阻电势都要降低.图图6类型1平动切割磁感线例3(2019江苏苏北三市期末)如图6所示，相距L的两平行金属导轨位于同一水平面上，左端与一阻值为R的定值电阻相连，一质量为m、阻值为r的导体棒放在导轨上，整个装置置于磁感应强度大小为B0、方向竖直向下的匀强磁场中.导体棒在水平外力作用下以速度v沿导轨水平向右匀速滑动.滑动过程中棒始终保持与导轨垂直并接触良好，导轨的电阻可忽略，棒与导轨间的动摩擦因数
10、为，重力加速度为g.求：(1)棒中电流I的大小；解析棒切割磁感线产生电动势为EB0Lv(2)水平外力F的大小；解析棒受力平衡，根据平衡条件可以得到：FmgF安，F安B0IL(3)当棒与定值电阻间的距离为d时开始计时，保持棒速度v不变，欲使棒中无电流，求磁感应强度B随时间t变化的关系式.解析棒中无电流，则回路磁通量不变，则：B0LdBL(vtd)变式变式3 3(2019江苏无锡一中期初)如图7所示，ab、cd为足够长、水平放置的光滑固定导轨，导体棒MN的长度为L2 m，电阻r1 .有垂直abcd平面向下的匀强磁场，磁感应强度B1.5 T，定值电阻R14 ，R220 ，小灯泡L的额定功率和额定电压
11、分别为1.35 W和9 V.当导体棒MN水平向左匀速运动时，小灯泡L正常发光.导体棒MN运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，求：(1)理想电流表的示数；图图7答案0.45 A(2)导体棒MN两端的电压；答案11.4 V则干路中的电流为：II2IL0.6 A导体棒MN两端的电压为路端电压，大小为：UIR1UL11.4 V；(3)导体棒MN运动的速度大小.答案4 m/s解析感应电动势大小为：EUIr12 V，图图8类型2转动切割磁感线例4(2020安徽宣城市调研)边界MN的一侧区域内，存在着磁感应强度大小为B、方向垂直于光滑水平桌面的匀强磁场.边长为l的正三角形金属线框abc粗细均匀，三边阻值相等
12、，a顶点刚好位于边界MN上，现使线框围绕过a点且垂直于桌面的转轴匀速转动，转动角速度为，如图8所示，则在ab边开始转入磁场的瞬间a、b两端的电势差Uab为变式4 4(多选)(2016全国卷20)法拉第圆盘发电机的示意图如图9所示.铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触.圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中.圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是A.若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定B.若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向 流动C.若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方 向可能发生变化D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R
13、上的热功率也变为原来的2倍图图9解析将圆盘看成无数辐条组成，它们都在切割磁感线从而产生感应电动势和感应电流，则当圆盘顺时针(俯视)转动时，根据右手定则可知圆盘上感应电流从边缘流向中心，流过电阻的电流方向从a到b，故B对；1.1.自感现象的四大特点自感现象的四大特点(1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化.(2)通过线圈中的电流不能发生突变，只能缓慢变化.(3)电流稳定时，自感线圈相当于普通导体.(4)线圈的自感系数越大，自感现象越明显，自感电动势只是延缓了过程的进行，但它不能使过程停止，更不能使过程反向.自感现象自感现象命题点命题点三三基础考点自主悟透2.2.自感自感中“闪亮”与“不闪亮”问
14、题 与线圈串联的灯泡与线圈并联的灯泡电路图 通电时电流逐渐增大，灯泡逐渐变亮电流突然增大，然后逐渐减小达到稳定断电时电流逐渐减小，灯泡逐渐变暗，电流方向不变电路中稳态电流为I1、I2：若I2I1，灯泡逐渐变暗；若I2I1，灯泡闪亮后逐渐变暗.两种情况下灯泡中电流方向均改变例5 5某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图10所示的电路.检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象.虽然多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因.你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是A.电源
15、的内阻较大 B.小灯泡的电阻偏大C.线圈电阻偏大 D.线圈的自感系数较大图图10解析由自感规律可知在开关断开的瞬间造成灯泡闪亮以及延时熄灭的原因是在线圈中产生了与原电流同向的自感电流且大于稳定时通过灯泡的原电流.由题图可知灯泡和线圈构成闭合的自感回路，与电源无关，故A错误；造成不闪亮的原因是自感电流不大于稳定时通过灯泡的原电流，当线圈电阻小于灯泡电阻时才会出现闪亮现象，故B错误，C正确；自感系数越大，则产生的自感电动势越大，与灯泡是否闪亮无直接关系，故D错误.变式3 3(多选)(2019山东潍坊市二模)如图11所示，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计，a、b、c是三个相同的小灯泡，下
16、列说法正确的是A.开关S闭合时，b、c灯立即亮，a灯逐渐亮B.开关S闭合，电路稳定后，b、c灯亮，a灯不亮C.开关S断开时，b、c灯立即熄灭，a灯逐渐熄灭D.开关S断开时，c灯立即熄灭，a、b灯逐渐熄灭图图10解析开关S闭合时，b、c灯立即亮，由于线圈中产生自感电动势阻碍电流的增加，使得a灯逐渐亮，选项A正确；开关S闭合，电路稳定后，三灯都亮，选项B错误；开关S断开时，c灯立即熄灭，由于在L中产生自感电动势阻碍电流的减小，则电流将在L与a、b灯之间形成新的回路，使得a、b灯逐渐熄灭，选项D正确，C错误.涡流涡流 电磁阻尼和电磁驱动电磁阻尼和电磁驱动命题点命题点四四基础考点自主悟透电磁阻尼电磁驱
17、动不同点 成因由于导体在磁场中运动而产生感应电流，从而使导体受到安培力由于磁场运动引起磁通量的变化而产生感应电流，从而使导体受到安培力效果安培力的方向与导体运动方向相反，阻碍导体运动导体受安培力的方向与导体运动方向相同，推动导体运动能量转化导体克服安培力做功，其他形式的能转化为电能，最终转化为内能由于电磁感应，磁场能转化为电能，通过安培力做功，电能转化为导体的机械能，从而对外做功相同点两者都是电磁感应现象，都遵循楞次定律，都是安培力阻碍引起感应电流的导体与磁场间的相对运动例6 6(2017全国卷18)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
18、，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12所示.无扰动时，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其左右振动的衰减最有效的方案是图图12解析感应电流产生的条件是闭合回路中的磁通量发生变化.在A图中，系统振动时，紫铜薄板随之上下及左右振动，在磁场中的部分有时多有时少，磁通量发生变化，产生感应电流，受到安培力，阻碍系统的振动；在B图中，只有紫铜薄板向左振动才产生感应电流，而上下振动无感应电流产生；在C图中，无论紫铜薄板上下振动还是左右振动，都不会产生感应电流；在D图中，只有紫铜薄板左右振动才产生感应电流，而上下振动无感应电流产
19、生，故选项A正确，B、C、D错误.变式6 6(多选)(2019北京市东城区二模)如图13甲所示是工业上探测物件表面层内部是否存在缺陷的涡流探伤技术的原理图.其原理是用通电线圈使物件内产生涡电流，借助探测线圈测定涡电流的改变，从而获得物件内部是否断裂及位置的信息.如图乙所示是一个由带铁芯的线圈L、开关S和电源连接起来的跳环实验装置，将一个套环置于线圈L上且使铁芯穿过其中，闭合开关S的瞬间，套环将立刻跳起.对以上两个实例的理解正确的是图图13A.涡流探伤技术运用了电流的热效应，跳环实验 演示了自感现象B.能被探测的物件和实验所用的套环必须是导电材料C.金属探伤时接的是交流电，跳环实验装置中接的是直
20、流电D.以上两个实例中的线圈所连接的电源也可以都是恒压直流电源解析涡流探伤技术的原理是用通电线圈使物件内产生涡电流，借助探测线圈测定涡电流的改变；跳环实验中线圈接在直流电源上，闭合开关的瞬间，穿过套环的磁通量改变，套环中产生感应电流，会跳起，属于演示楞次定律，故A错误.无论是涡流探伤技术，还是演示楞次定律，都需要产生感应电流，而感应电流的产生需在导电材料内，故B正确.金属探伤时，是探测器中通过交变电流，产生变化的磁场，当金属处于该磁场中时，该金属中会感应出涡流；演示楞次定律的实验中，线圈接在直流电源上，故C正确，D错误.03随堂巩固练1.(法拉第电磁感应定律的应用)(2019江苏如皋市期中)穿
21、过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图14所示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是A.02 s B.24 sC.45 s D.510 s12345图图14解析t图线斜率表示磁通量的变化率，由题图可知，在510 s内图线斜率最小，则磁通量变化率最小，由法拉第电磁感应定律知感应电动势最小，D正确.2.(平动切割问题)(2019江苏南京市六校期末)如图15所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd，b、d间连有一固定电阻R，导轨电阻可忽略不计.MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为R.整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面(垂直纸面向里).现对
22、MN施力使它沿导轨方向以速度v水平向右做匀速运动.设MN两端电压的大小为U，下列说法正确的是1234图图15512343.(自感现象)(2017北京卷19)如图16所示，图甲和图乙是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈.实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮.而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同.下列说法正确的是A.图甲中，A1与L1的电阻值相同B.图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流 大于L1中电流C.图乙中，变阻器R与L2的电阻值相同D.图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等1234图图165
23、解析断开开关S1瞬间，线圈L1产生自感电动势，阻碍电流的减小，通过L1的电流反向通过A1，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗，说明IL1IA1，即RL1RA1，故A错；12345题图甲中，闭合开关S1，电路稳定后，因为RL1RA1，所以A1中电流小于L1中电流，故B错；题图乙中，闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同，说明变阻器R与L2的电阻值相同，故C对；闭合S2瞬间，通过L2的电流增大，由于电磁感应，线圈L2产生自感电动势，阻碍电流的增大，则L2中电流与变阻器R中电流不相等，故D错.4.(涡流现象)如图17所示，关于涡流的下列说法中错误的是A.真空冶
24、炼炉是利用涡流来熔化金属的装置B.家用电磁炉锅体中的涡流是由恒定磁场产生的C.阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动D.变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流12345图图175.(平动切割问题)(2020西藏拉萨市北京实验中学月考)如图18所示，两根平行光滑金属导轨MN和PQ放置在水平面内，其间距L0.2 m, 磁感应强度B0.5 T的匀强磁场垂直导轨平面向下，两导轨之间连接的电阻R4.8 ，在导轨上有一金属棒ab，其接入电路的电阻r0.2 ，金属棒与导轨垂直且接触良好，在ab棒上施加水平拉力使其以速度v0.5 m/s向右匀速运动，设金属导轨足够长.求：(1)金属棒ab产生的感应电动势；
25、12345图图18答案0.05 V12345解析设金属棒ab中产生的感应电动势为E，则：EBLv代入数值得E0.05 V(2)通过电阻R的电流大小和方向；12345答案0.01 A从M通过R流向P代入数值得I0.01 A由右手定则可得，通过电阻R的电流方向从M通过R流向P (3)水平拉力的大小F；12345答案0.001 N解析F安BIL0.001 Nab棒做匀速直线运动，则FF安0.001 N(4)金属棒a、b两点间的电势差.12345答案0.048 V解析设a、b两点间的电势差为Uab，则：UabIR代入数值得Uab0.048 V04课 时 精 练1.关于电磁感应，下列说法正确的是A.穿过
26、回路的磁通量越大，则产生的感应电动势越大B.穿过回路的磁通量减小，则产生的感应电动势一定变小C.穿过回路的磁通量变化越快，则产生的感应电动势越大D.穿过回路的磁通量变化越大，则产生的感应电动势越大1234双基巩固练56789 1011122.(多选)如图1所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度随时间变化.下列说法正确的是A.当磁感应强度增加时，线框中的感应电流可能减小B.当磁感应强度增加时，线框中的感应电流一定增大C.当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大D.当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变12345678图图19 101112123456789
27、 1011123.(多选)(2019江苏启东市期末)超导现象是当今高科技的热点，当一块磁体靠近超导体时，超导体会产生强大的电流并且对磁体有排斥作用，这种排斥作用可以使磁体悬浮在空中.则A.超导体产生强大电流的原因是超导体中磁通量的变化率很大B.超导体产生强大电流的原因是超导体中电阻为0C.超导体中电流产生的磁场方向与磁体的磁场方向相反D.超导体的电流会产生焦耳热123456789 101112解析超导体产生强大的电流，是由于超导体中电阻很小，且磁通量的变化率很大，故A正确，B错误；超导体中电流产生的磁场方向与磁体的磁场方向相反，产生了排斥作用，这种排斥作用可以使磁体悬浮于空中，故C正确；超导体
28、仍有电阻，则流过超导体的电流会产生焦耳热，故D正确.123456789 10111212344.(多选)(2020山东青岛市质检)如图2所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是A.闭合开关S接通电路时，A2始终比A1亮B.闭合开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮C.断开开关S切断电路时，A2先熄灭，A1过一会儿才熄灭D.断开开关S切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭图图256789 101112123456789 101112解析闭合开关S接通电路，A2立即亮，线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过A1的电流慢慢变大，最后两灯泡的电压一样
29、大，所以一样亮，故A错误，B正确；断开开关S切断电路时，线圈对电流的减小有阻碍作用，相当于电源，与A1和A2串联，所以两灯泡都要过一会儿熄灭，故C错误，D正确.12345.(2020河南南阳市调研)如图3甲所示，边长为L0.1 m的10匝正方形线框abcd处在变化的磁场中，在线框d端点处开有一个小口，d、e用导线连接到一个定值电阻上，线框中的磁场随时间的变化情况如图乙所示(规定垂直纸面向外为磁场的正方向)，下列说法正确的是A.t3 s时线框中的磁通量为0.03 WbB.t4 s时线框中的感应电流大小为零C.t5 s时通过线框中的电流将反向D.t8 s时通过线框中的电流沿逆时针方向图图35678
30、9 101112123456789 101112解析由磁通量的定义可知t3 s时穿过线框的磁通量为B0L20.003 Wb，故A错误；由楞次定律可知，35 s，线框中的感应电流为逆时针方向，511 s，线框中的感应电流为顺时针方向，故t5 s时通过线框中的电流将反向，故C正确，D错误.1236.(多选)如图4所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来.若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有A.增加线圈的匝数B.提高交流电源的频率C.将金属杯换为瓷杯D.取走线圈中的铁芯45678图图49 101112123解析当电磁铁接通交流电源时，金属杯处在变化的磁场
31、中产生涡流发热，使水温升高.要缩短加热时间，需增大涡流，即增大感应电动势或减小电阻.增加线圈匝数、提高交流电源的频率都是为了增大感应电动势，瓷杯不能产生涡流，取走铁芯会导致磁性减弱，故选项A、B正确，选项C、D错误.456789 1011127.如图5所示装置中，线圈A、B彼此绝缘绕在一铁芯上，B的两端接有一电容器，A的两端与放在匀强磁场中的导电轨道连接，轨道上放有一根金属杆ab.要使电容器上极板带正电，金属杆ab在磁场中运动的情况可能是：向右减速滑行 向右加速滑行向左减速滑行 向左加速滑行以上正确的是A. B. C. D.图图5123456789 101112123456789 101112
32、解析若ab向右减速滑行，右边线圈中的磁场从上向下减小，故穿过左边线圈的磁通量从下向上减小，此时下极板带正电，错误；若ab向右加速滑行，则右边线圈的磁场是从上向下增大，所以左侧线圈的磁通量从下向上增大，此时上极板带正电，正确；同理正确，错误.1238.(2019山东威海市5月模拟)如图6所示，轻质弹簧一端固定在天花板上，另一端拴接条形磁铁，置于绝缘水平桌面上的圆形铝质闭合线圈放在条形磁铁的正下方，开始时整个装置处于静止状态.在外力作用下将磁铁竖直向下移动一定距离(未接触桌面)，然后由静止释放，在之后的运动过程中，线圈始终未离开桌面，忽略空气阻力，下列说法正确的是A.磁铁所受弹簧拉力与其重力相等时
33、，磁铁的加速度为零B.磁铁上升过程中，从上向下看，线圈中产生顺时针方向的电流C.线圈对桌面压力大小可能大于其重力45678图图69 101112D.磁铁最终会静止，整个过程线圈中产生的热量等于磁铁机械能的减少量123456789 101112解析若磁铁向上运动，会受到向下的安培阻力，若向下运动，会受到向上的安培阻力，因此当磁铁所受弹力与重力等大反向时，磁铁的加速度不一定为零，故A错误；当磁铁向上运动时，穿过线圈的磁通量向上减小，根据楞次定律知，感应电流的磁场的方向向上，俯视线圈，线圈中产生逆时针方向的电流，故B错误；根据楞次定律，磁铁向下运动时，受到向上的安培阻力，所以磁铁对线圈的作用力的方向
34、向下，此时线圈对桌面压力大于其重力，故C正确；磁铁最终静止于起始时的平衡位置，根据能量守恒定律，从静止释放至停止，弹簧的弹性势能的减少量等于磁铁重力势能的增加量与线圈中产生的焦耳热之和，故D错误.1239.(2018全国卷17)如图7，导体轨道OPQS固定，其中PQS是半圆弧，Q为半圆弧的中点，O为圆心.轨道的电阻忽略不计.OM是有一定电阻、可绕O转动的金属杆，M端位于PQS上，OM与轨道接触良好.空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B.现使OM从OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定(过程)；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到B(过程).在过程、中，流过
35、OM的电荷量相等，则 等于456789 101112综合提升练图图7123456789 101112且q1I1t1q2I2t212310.(多选)(2019湖南永州市第二次模拟)如图8(a)所示，半径为r的带缺口刚性金属圆环固定在水平面内，缺口两端引出两根导线，与电阻R构成闭合回路.若圆环内加一垂直于纸面的变化的磁场，变化规律如图(b)所示.规定磁场方向垂直纸面向里为正，不计金属圆环的电阻.以下说法正确的是A.01 s内，流过电阻R的电流方向为bRaB.23 s内，穿过金属圆环的磁通量在减小C.t2 s时，流过电阻R的电流方向发生改变D.t2 s时，Uabr2B0 (V)45678图图89 1
36、01112123456789 101112解析规定磁场方向垂直纸面向里为正，根据楞次定律，在01 s内，穿过线圈向里的磁通量增大，则线圈中产生逆时针方向的感应电流，那么流过电阻R的电流方向为bRa，故A正确；由题图(b)可知，在23 s内，穿过金属圆环的磁通量在增大，故B错误；12 s内，磁通量向里减小，由楞次定律可知，产生的电流方向为aRb，23 s磁通量增大，且磁场反向，由楞次定律可知，产生的电流方向为aRb，故C错误；123456789 10111212311.(多选)(2019福建漳州市第二次教学质量监测)如图9所示，在竖直面内有一半径为L的半圆形光滑金属导轨CPD，处于磁感应强度大小
37、为B、方向与导轨平面(纸面)垂直向里的匀强磁场中，圆心为O，直径CD水平，半径OP竖直，O、D间用导线连接.一质量分布均匀的金属棒OA，长为L，电阻为R，质量为m，能绕水平轴O在竖直平面内自由转动，棒与导轨和轴O始终接触良好，一切摩擦及其他电阻均不计，重力加速度大小为g.若棒从CO处由静止释放，第一次到达OP处时的角速度为，则下列判断正确的是45678图图99 101112123A.棒不能摆到OD处456789 101112123解析棒沿着导轨摆动切割磁感线而产生动生电动势，导轨与棒组成的回路通电，根据楞次定律可知棒要受到安培力，安培力做负功使得机械能变成电能，最终变为通过电阻的焦耳热，则棒不
38、能到达等高的OD处，故A正确；456789 101112123456789 101112图图1212312.(2019湖北天门、仙桃等八市第二次联考)如图10甲所示，MN、PQ是两根长为L2 m、倾斜放置的平行金属导轨，导轨间距d1 m，导轨所在平面与水平面成一定角度，M、P间接阻值为R6 的电阻.质量为m0.2 kg、长度为d的金属棒ab放在两导轨上中点位置，金属棒恰好能静止.从t0时刻开始，空间存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示，在t00.1 s时刻，金属棒刚要沿导轨向上运动，此时磁感应强度B01.2 T.已知金属棒与导轨始终垂直并且保持良好接触，不计金属棒
39、和导轨电阻，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g10 m/s2.求：456789 101112(1)0t0时间内通过电阻R的电荷量q；答案0.2 C123456789 1011120t0时间内通过电阻R的电荷量：qIt 联立解得I2 A，q0.2 C；123(2)金属棒与导轨之间的动摩擦因数.456789 101112答案0.75123456789 101112解析由题意知，未加磁场时，金属棒恰好能处于静止状态，设导轨平面与水平面之间的夹角为，则有mgsin FfmFfmFNFNmgcos 在t00.1 s时刻，金属棒刚要沿导轨向上运动，则有F安mgsin Ffm此时F安B0Id联立解得0.75.第2讲法拉第电磁感应定律、自感和涡流大一轮复习讲义
