2018高考物理复习习题：专题十 电磁感应 10-2 含解析
高考物理一轮总复习 必修部分 第9章 电磁感应 热点专题系列10 电磁感应中的三类图象问题课件
3.解决图象问题的一般步骤 (1)明确图象的种类； (2)分析电磁感应的具体过程； (3)用右手定则或楞次定律确定方向对应关系； (4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式； (5)根据函数关系式，进行数学分析，如分析斜率的变化、截距等； (6)画出图象或判断图象。
热点透析
二、图象的转换 问题 由一种电磁感应的图象分析求解出对应的另一种电磁感 类型 应图象的问题 解题 (1)要明确已知图象表示的物理规律和物理过程；(2)根据所 求的图象和已知图象的联系，对另一图象做出正确的判断 关键 进行图象间的转换
【例证 2】 将一段导线绕成图甲所示的闭合回路，并固定在水平面(纸面)内。回路的 ab 边置于垂直 纸面向里的匀强磁场Ⅰ中。回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应 强度 B 随时间 t 变化的图象如图乙所示。用 F 表示 ab 边受到的安培力，以水平向右为 F 的正方向，能正 确反应 F 随时间 Байду номын сангаас 变化的图象是( )
解析 因圆环进入磁场切割磁感线的弧长先变大后变小，故产生的感应电动势和感应电流先变大后变 小，D 错误；由楞次定律知，当 0<x<L 进磁场时，穿过圆环的磁通量增大，产生的感应电流方向为逆时针； 当 L<x<2L 出磁场时，穿过圆环的磁通量减小，产生的感应电流方向为顺时针，B、C 错误，A 正确。
必考部分
热点专题系列(十) ——电磁感应中的三类图象问题
热点概述：电磁感应是近几年高考的热点，图象类型比较多，常常综合动力学、运动学、电学等知 识分析判断，现总结如下：
1.题型特点 一般可把图象问题分为三类： (1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象； (2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量； (3)根据图象定量计算。 2.解题关键 弄清初始条件，正负方向的对应，变化范围，所研究物理量的函数表达式，进、出磁场的转折点是 解决问题的关键。
2018届高考物理二轮复习第十章电磁感应提能增分练(二)电磁感应中的电路、动力学和能量问题
提能增分练 ( 二)电磁感觉中的电路、动力学和能量问题[ A级——夺高分 ]1.( 多项选择 )(2017 ·宁夏石嘴山三中模拟 ) 如下图，足够长的平行圆滑导轨固定在水平面上，导轨间距为L＝1 m，其右端连有定值电阻R＝2Ω，整个装置处于垂直导轨平面向里，磁感觉强度B＝1 T的匀强磁场中，一质量作用下，在导轨上由静止开始向左运动，电阻不计，以下说法正确的选项是()m＝2 kg的金属棒在恒定的水平拉力 F＝10 N的运动中金属棒一直与导轨垂直，导轨以及金属棒的A．产生的感觉电流方向在金属棒中由 a 指向 b B．金属棒向左先做加快运动后做减速运动直到静止C．金属棒的最大加快度为2 5 m/sD．水平拉力的最大功率为200 W分析：选 ACD 金属棒向左运动时，穿过闭合回路的磁通量垂直纸面向里增大，依据楞次定律可得，感觉电流的方向在金属棒中由 a 指向 b，A正确；依据左手定章可知，金属棒遇到向右的安培力，因为金属棒是从静止开始运动的，因此刚开始时安培力小于拉力，金属棒做加快运动，跟着速度的增大，安培力增大，故加快度减小，当安培力等于拉力时，加快度为零，开始做匀速直线运动，故金属棒先做加快度减小的加快运动后做匀速运动， B 错误；当金属棒速度为零时，安培力为零，所受协力最大，加快度最大，依据牛顿第二定律可得最大加快度为aF1022F ＝＝m/s＝ 5 m/s， C 正确；当拉力和安培力相等时，速度最大，有：安m2＝F＝B2L2v mv m＝20 m/s，则水平拉力的最大功率为：P＝ Fv m＝10×20 W R，解得最大速度为：＝200 W，D 正确。
2. ( 多项选择 )(2017 ·海南文昌中学模拟) 如下图，阻值为R的金属棒从图示地点ab 分别以 v1、v2的速度沿圆滑水平导轨(电阻不计)匀速滑到 a′ b′地点，若 v1∶ v2＝1∶2，则在这两次过程中 ()A．回路电流I 1∶ I 2＝1∶2B．产生的热量Q1∶Q2＝1∶4C ．经过任一截面的电荷量q 1∶ q 2＝ 1∶1D ．外力的功率 P 1∶P 2＝ 1∶ 2分析：选 AC两种状况下产生的感觉电动势分别为E ＝ BLv ， E ＝BLv ，电阻都为 R ，1 12 2E 1 BLv 1 E 2 BLv 2I 1 v 11故回路电流为 I 1＝R ＝ R ，I 2＝R ＝ R，故电流之比为 I 2 ＝v 2 ＝ 2， A 正确；两种状况下所L2t 1v 1v 2 2Q11用时间＝ ＝I 1Rt 1t 2 L ＝ ，故产生的热量 ＝ 2＝ ， B 错误；两种状况下磁通量变化量同样，v 1 1Q 2 I 2Rt 22v 2故经过任一截面的电荷量－Φ Φq ∶ q ＝1∶ 1，q ＝ I t ＝tRt ＝ R ，故经过任一截面的电荷量1 2P 21I RC 正确；因为金属棒做匀速运动，外力的功率等于回路中的电功率，故1 1＝ 2 ＝ ，D 错误。
高考物理试题讲解第10章第2讲法拉第电磁感应定律自感和涡流
第十章 第2讲知识巩固练习1．(2018年浦东区三模)如图所示，铁芯右边绕有一个线圈，线圈两端与滑动变阻器、电池组连成回路．左边的铁芯上套有一个环面积为0.02 m 2、电阻为0.1 Ω的金属环．铁芯的横截面积为0.01 m 2，假设磁场全部集中在铁芯中，金属环与铁芯截面垂直．调节滑动变阻器的滑动头使铁芯中的磁感应强度每秒均匀增加0.2 T ，则从上向下看( )A ．金属环中感应电流方向是逆时针方向，感应电动势大小为4.0×10－3 VB ．金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为4.0×10－3 V C ．金属环中感应电流方向是逆时针方向，感应电动势大小为2.0×10－3 VD ．金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为2.0×10－3 V 【答案】C【解析】根据右手螺旋定则可知，螺线管中的磁场方向竖直向上，所以通过金属环的磁场方向竖直向下．当磁场均匀增大时，根据楞次定律可知，感应电流的方向是逆时针方向．E ＝ΔBS Δt ＝0.2×0.011V ＝2×10－3V.故C 正确，A 、B 、D 错误． 2．(2019届盐城三模)如图甲所示，圆形的刚性金属线圈与一平行板电容器连接．线圈内存在垂直于线圈平面的匀强磁场，磁感应强度B 随时间t 变化的关系如图乙所示(以图示方向为正方向)．t ＝0时刻，平行板电容器间一带正电的粒子(重力可忽略不计)由静止释放．假设粒子运动未碰到极板，不计线圈内部磁场变化对外部空间的影响．下列粒子在板间运动的速度图像和位移图像(以向上为正方向)正确的是( )A B C D【答案】C3．(2019年西城二模)如图甲所示，线圈abcd 固定于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度随时间的变化情况如图乙所示．下列关于ab 边所受安培力随时间变化的F －t 图像(规定安培力方向向右为正)正确的是( )A B C D【答案】C【解析】由楞次定律可知，感应电流的方向为adcba .根据电磁感应定律有E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔB ΔtS ，根据I ＝n ΔB R ΔtS ，电流为定值．根据左手定则，ab 边所受安培力的方向向右．由F ＝BIL 可知，安培力均匀增加，C 正确．4．(2018年丰台区二模)如图所示，光滑水平面上有竖直向下的匀强磁场，图中虚线为磁场区域的左边界．一个长方形金属线框以初速度v 向左运动，穿出磁场．此过程中，线框中感应电流的大小随时间变化的图像是( )A B C D【答案】B 【解析】根据题意，一个长方形的金属线框以初速度v 向左运动，穿出磁场过程中，要切割磁感线，从而产生感应电动势，形成感应电流．线框在光滑水平面上只受到安培力．根据牛顿第二定律，假设线框匀减速运动，则有I ＝E R ＝BL v R ＝BLat R.但根据安培力公式F ＝BIL ＝B 2L 2v R可知，安培力受到速度的影响，则加速度a 在减小，因此线框中感应电流的图线斜率也会减小．故B 正确，A 、C 、D 错误．5．(2018年湖北期末)高考使用的金属探测器，是在全国高考考生入场前统一使用的合法预防考生作弊的辅助检测设备．其结构原理图可简化为下图所示．探测器运用的是电磁感应原理，发射线圈(外环)产生垂直于线圈平面大小和方向交替变化的磁场，内环线圈是接收线圈，用来收集被查金属目标发出的磁场(接收线圈能完全屏蔽发射线圈产生的磁场)．随着磁场方向的反复变化，它会与所遇的任何导体物发生作用，导致目标物自身也会产生微弱的磁场，来自目标物的磁场进入内环线圈被接收到后，检测器会发出报警声．某一时刻发射线圈发射一向下的磁场，则下列说法正确的是( )A ．如果发射线圈发射的向下磁场增强，则金属物中产生的涡流俯视看沿顺时针方向B ．如果发射线圈发射的向下磁场增强，则金属物中涡流产生的磁场也增强C ．金属物发出的磁场穿过接收线圈时，在接收线圈中会产生一个微弱的电流，探测器相应的元件就是依据这一信号电流报警的D ．金属物发出的磁场穿过接收线圈时，如果在接收线圈中产生的微弱电流，俯视看沿逆时针方向，则金属物发出的穿过接收线圈的磁场方向向上【答案】C【解析】当发射线圈发射的向下磁场增强，根据楞次定律，则感应磁场向上，依据右手螺旋定则，则感应电流方向，俯视看沿逆时针方向，故A 错误；如果发射线圈发射的向下磁场增强，则金属物中产生涡流，而不能确定涡流的磁场强弱，故B 错误；当接收线圈中产生一个微弱的电流，则探测器相应的元件就是依据这一信号电流，从而发出报警声，故C 正确；如果接收线圈中产生的微弱电流俯视看沿逆时针方向，则金属物发出的穿过接收线圈的磁场可能方向向上、大小减弱，也可能方向向下、大小增强，故D 错误．6．(多选)(2019年衡水名校模拟)如图所示，一个电阻值为R 、匝数为n 的圆形金属线圈与阻值为2R 的电阻R 1连接成闭合回路，其余电阻不计．线圈的半径为r 1.在线圈中半径为r 2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的磁场，磁感应强度B 随时间t 变化的关系式B ＝10－4t (T)．在0至2 s 时间内，下列说法正确的是( )A ．通过电阻R 1上的电流方向由a 到bB ．通过电阻R 1上的电流大小为4n πr 223RC ．通过电阻R 1上的电荷量为8n πr 213RD ．电阻R 1上产生的热量为64n 2π2r 429R【答案】BD【解析】根据法拉第电磁感应定律有E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔB ΔtS .S ＝πr 2，由闭合电路欧姆定律有I ＝ER ＋2R .联立以上各式解得通过电阻R 1的电流大小为I ＝4n πr 223R .根据楞次定律可知，流经R 1的电流方向为由b 到a ，故A 错误，B 正确．q ＝It 1＝8n πr 223R，故C 错误．电阻R 1上产生的热量为Q ＝I 2(2R )t ＝64n 2π2r 429R ，故D 正确． 综合提升练习7．(多选)(2019年四川模拟)如图所示，在半径为R 的半圆形区域内有磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场．PQM 为圆内接三角形线圈，PM 为圆的直径．三角形线圈由材料相同的细软导线组成(不考虑导线中电流间的相互作用)．设线圈的总电阻为r 且不随形状改变，此时∠PMQ ＝37°.已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.则下列说法正确的是( )A ．穿过线圈PQM 的磁通量为Ф＝0.96BR 2B ．若磁场方向不变，只改变磁感应强度B 的大小，且B ＝B 0＋kt (k 为常数，k ＞0)，则线圈中产生的感应电流大小为I ＝0.96kR 2rC ．保持P 、M 两点位置不变，将Q 点沿圆弧顺时针移动到接近M 点的过程中，线圈中感应电流的方向先沿逆时针方向，后沿顺时针方向D ．保持P 、M 两点位置不变，将Q 点沿圆弧顺时针移动到接近M 点的过程中，线圈中不会产生焦耳热【答案】ABC【解析】穿过线圈PQM 中的磁通量大小为Φ＝B ×12×2R sin 37°×2R cos 37°＝0.96BR 2，故A 正确．由B ＝B 0＋kt 得ΔB Δt ＝k .根据法拉第电磁感应定律，感应电动势E ＝ΔB Δt ·S ＝k ×12×2R sin 37°×2R cos 37°＝0.96kR 2，线圈中产生的感应电流大小为I ＝E r ＝0.96kR 2r，故B 正确．保持P 、M 两点位置不变，将Q 点沿圆弧顺时针移动到接近M 点的过程中，△PQM 的面积先增大后减小，线圈中将产生感应电流．根据楞次定律可知，感应电流方向先沿逆时针方向后沿顺时针方向，而且产生焦耳热，故C 正确，D 错误．8．(多选)如图所示是用电流传感器(相当于电流表，其电阻可以忽略不计)研究自感现象的实验电路．图中两个电阻的阻值均为R ，L 是一个自感系数足够大的自感线圈，其直流电阻值也为R .下图是某同学画出的在t 0时刻开关S 切换前后通过传感器的电流随时间变化的图像．关于这些图像，下列说法正确的是( )A ．甲图是开关S 由断开变为闭合，通过传感器1的电流随时间变化的情况B ．乙图是开关S 由断开变为闭合，通过传感器1的电流随时间变化的情况C ．丙图是开关S 由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况D ．丁图是开关S 由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况【答案】BC【解析】开关S 断开或闭合时，电路中电流要发生突变，但是由于自感现象的存在，电流只能逐渐变化，最终达到稳定．开关S 由闭合变为断开时，通过传感器1的电流立即减为0，由于自感现象的存在，通过L 的电流不能突变．开关由断开到闭合，传感器1的电流先逐渐增大后不变．所以B 、C 正确．9．如图所示，在绝缘光滑水平面上有一个边长为L 的单匝正方形线框abcd .其在外力的作用下以恒定的速度v 向右运动进入磁感应强度为B 的有界匀强磁场区域．线框进入磁场的过程中线框平面保持与磁场方向垂直，线框的ab 边始终平行于磁场的边界．已知线框的四个边的电阻值相等，均为R .求：(1)在ab 边刚进入磁场区域时，线框内的电流大小．(2)在ab 边刚进入磁场区域时，ab 边两端的电压．(3)在线框进入磁场的整个过程中，线框中的电流产生的热量．【答案】(1)BL v 4R (2)34BL v (3)B 2L 3v 4R。
专题十 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感
A．合上开关 K 接通电路时，
L2 先亮 L1 后亮，最后一样亮 B．合上开关 K 接通电路时， L1 和 L2 始终一样亮 C．断开开关 K 切断电路时， L2 立即熄灭，L1 过一会儿才熄灭 图 10－2－2
D．断开开关 K 切断电路时，L1、L2 同时立即熄灭
解析：接通电路时，由于线圈的自感作用，L1支路相当于
断路，电流增大得慢，L1 后亮；稳定后，线圈的作用消失，又
相当于短路，L1、L2 并联，亮度一样；断开开关，都过一会儿
才熄灭．
答案：A
4．(双选)如图 10－2－3 所示，A、B 为大小、形状均相同
且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度．
两个相同的磁性小球，同时从 A、B 管上端的管口无初速度释
解析：本题考查电磁感应定律的应用．
1 2S－S ΔB 2B－B BS ΔS BS E1＝S t ＝S t ＝ t ，E2＝2B t ＝2B t ＝－ t ，大
小相等，选B. 答案：B ΔΦ 规律总结：感应电动势公式E＝ 只能用来计算平均值. Δt 利用感应电动势公式E＝BLv 计算时，L 应是等效长度，即垂直 切割磁感线的长度.
又据楞次定律可知，感应电流产生的磁场阻碍小球的下落；而
当小球穿过塑料管或胶木管时，管中不产生感应电流，小球做 自由落体运动．故选项A、D 正确． 答案：AD
热点1
法拉第电磁感应定律的应用
【例1】(2010 年江苏卷)一矩形线框置于匀强磁场中，线 框平面与磁场方向垂直，先保持线框的面积不变，将磁感应强 度在 1 s 时间内均匀地增大到原来的两倍，接着保持增大后的 磁感应强度不变，在 1 s 时间内，再将线框的面积均匀地减小 到原来的一半．先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为 ( ) 1 A. 2 B．1 C．2 D．4
高考物理一轮总复习专题10电磁感应第2讲法拉第电磁感应定律自感涡流课后提能演练
专题十 第2讲知识巩固练1．如图甲所示，100匝的线圈(图中只画了2匝)两端A 、B 与一个理想电压表相连．线圈内有指向纸内方向的匀强磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化．下列说法正确的是( )A ．A 端应接电压表正接线柱，电压表的示数为150 VB ．A 端应接电压表正接线柱，电压表的示数为50.0 VC ．B 端应接电压表正接线柱，电压表的示数为150 VD ．B 端应接电压表正接线柱，电压表的示数为50.0 V【答案】B 【解析】线圈相当于电源，由楞次定律可知A 相当于电源的正极，B 相当于电源的负极，故A 应该与理想电压表的正接线柱相连．由法拉第电磁感应定律得E ＝nΔΦΔt ＝100×0.15－0.10.1V ＝50.0 V ，电压表的示数为50.0 V ，故B 正确．2．如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0.3 s 时间拉出，外力所做的功为W 1，通过导线截面的电荷量为q 1；第二次用0.9 s 时间拉出，外力所做的功为W 2，通过导线截面的电荷量为q 2，则( )A ．W 1<W 2，q 1<q 2B ．W 1<W 2，q 1＝q 2C ．W 1>W 2，q 1＝q 2D ．W 1>W 2，q 1>q 2【答案】C 【解析】第一次用0.3 s 时间拉出，第二次用0.9 s 时间拉出，两次速度比为3∶1，由E ＝BLv ，两次感应电动势比为3∶1，两次感应电流比为3∶1，由于F 安＝BIL ，两次安培力比为3∶1，由于匀速拉出匀强磁场，所以外力比为3∶1，根据功的定义W ＝Fx ，所以W 1∶W 2＝3∶1；根据电量q ＝I Δt ，感应电流I ＝E R ，感应电动势E ＝ΔΦΔt ，得q ＝ΔΦR，所以q 1∶q 2＝1∶1，故W 1＞W 2，q 1＝q 2.故C 正确．3．(2021年龙岩二模)如图所示，abcd 为水平放置的平行“”形光滑金属导轨，导轨间距为l ，电阻不计．导轨间有垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B .金属杆放置在导轨上，与导轨的接触点为M 、N ，并与导轨成θ角．金属杆以ω 的角速度绕N 点由图示位置匀速转动到与导轨ab 垂直，转动过程中金属杆与导轨始终接触良好，金属杆单位长度的电阻为r .则在金属杆转动的过程中( )A ．M 、N 两点电势相等B ．金属杆中感应电流的方向由N 流向MC ．电路中感应电流的大小始终为Bl ω2rD ．电路中通过的电荷量为Bl2r tan θ【答案】A 【解析】根据题意可知，金属杆MN 为电源，导轨为外电路，由于导轨电阻不计，外电路短路，M 、N 两点电势相等，A 正确；转动过程中磁通量减小，根据楞次定律可知金属杆中感应电流的方向是由M 流向N ，B 错误；由于切割磁场的金属杆长度逐渐变短，感应电动势逐渐变小，回路中的感应电流逐渐变小，C 错误；因为导体棒MN 在回路中的有效切割长度逐渐减小，所以接入电路的电阻逐渐减小，不能根据q ＝ΔΦR计算通过电路的电荷量，D 错误．4．(多选)如图所示的电路中，电感L 的自感系数很大，电阻可忽略，D 为理想二极管，则下列说法正确的有( )A ．当S 闭合时，L 1立即变亮，L 2逐渐变亮B ．当S 闭合时，L 1一直不亮，L 2逐渐变亮C ．当S 断开时，L 1立即熄灭，L 2也立即熄灭D ．当S 断开时，L 1突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭 【答案】BD5．(2021年莆田质检)(多选)如图甲所示，边长为L 的正方形单匝线框水平放置，左侧一半置于沿竖直方向的匀强磁场中，线框的左侧接入电阻R ，右侧接入电容器，其余电阻不计．若磁场的磁感应强度B 随时间t 的变化规律如图乙所示(规定竖直向下为正方向)，则在0～2t 0时间内( )A ．电容器a 板带负电B ．线框中磁通量变化为零C ．线框中产生的电动势为B 0L 22t 0D ．通过电阻R 的电流为B 0L 22Rt 0【答案】AC 【解析】由题图可知在0～t 0时间内磁场向上减小，根据楞次定律，可知线圈中产生逆时针方向的充电电流，则电容器a 板带负电，A 正确；因磁感应强度的变化率不为零，则线框中磁通量变化不为零，B 错误；线框中产生的电动势E ＝ΔΦΔt ＝ΔB ·12L2Δt ＝B 0L 22t 0，C 正确；因电动势恒定，则回路中只有瞬时的充电电流，电容器充电完毕后，回路中电流变为零，D 错误．6．(多选)如图所示，半径为2r 的弹性螺旋线圈内有垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，磁场区域的半径为r ，已知弹性螺旋线圈的电阻为R ，线圈与磁场区域共圆心，则以下说法正确的是( )A ．保持磁场不变，线圈的半径由2r 变到3r 的过程中，有顺时针的电流B ．保持磁场不变，线圈的半径由2r 变到0.5r 的过程中，有逆时针的电流C ．保持半径不变，使磁场随时间按B ＝kt 变化，线圈中的电流为k πr 2RD ．保持半径不变，使磁场随时间按B ＝kt 变化，线圈中的电流为2k πr2R【答案】BC 【解析】在线圈的半径由2r 变到3r 的过程中，穿过线圈的磁通量不变，则线圈内没有感应电流，故A 错误；当线圈的半径由2r 变到0.5r 的过程中，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律，则有逆时针的电流，故B 正确；保持半径不变，使磁场随时间按B ＝kt 变化，根据法拉第电磁感应定律，有E ＝ΔB Δt ·πr 2＝k πr 2，因此线圈中的电流I ＝E R＝k πr 2R，故C 正确，D 错误． 7．(2021年株洲质检) 零刻度在表盘正中间的电流计，非常灵敏，通入电流后，线圈所受安培力和螺旋弹簧的弹力作用达到平衡时，指针在示数附近的摆动很难停下，使读数变得困难．在指针转轴上装上的扇形铝框或扇形铝板，在合适区域加上磁场，可以解决此困难．下列方案合理的是( )A BC D【答案】D 【解析】当指针向左偏转时，铝框或铝板可能会离开磁场，产生不了涡流，起不到电磁阻尼的作用，指针不能很快停下，A、C方案不合理，A、C错误；磁场在铝框中间，当指针偏转角度较小时，铝框不能切割磁感线，不能产生感应电流，起不到电磁阻尼的作用，指针不能很快停下，B错误，D正确．8．(2021年郑州模拟)(多选)涡流检测是工业上无损检测的方法之一．如图所示，线圈中通以一定频率的正弦式交变电流，靠近待测工件时，工件内会产生涡流，同时线圈中的电流受涡流影响也会发生变化．下列说法正确的是( )A．涡流的磁场总是要阻碍穿过工件磁通量的变化B．涡流的频率等于通入线圈的交变电流的频率C．通电线圈和待测工件间存在恒定的作用力D．待测工件可以是塑料或橡胶制品【答案】AB综合提升练9．(多选)如图甲所示，螺线管内有一平行于轴线的磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正方向，螺线管与U形导线框cdef相连，导线框cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环面积为S，圆环与导线框cdef在同一平面内．当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时，下列说法正确的是( )A ．在t 1时刻，金属圆环L 内的磁通量最大，最大值Φm ＝B 0S B ．在t 2时刻，金属圆环L 内的磁通量最大C ．在t 1～t 2时间内，金属圆环L 有扩张的趋势D ．在t 1～t 2时间内，金属圆环L 内有顺时针方向的感应电流 【答案】BD10．(多选)空间有磁感应强度为B 的有界匀强磁场区域，磁场方向如图所示，有一边长为L 、电阻为R 、粗细均匀的正方形金属线框abcd 置于匀强磁场区域中，ab 边跟磁场的右边界平行，若金属线框在外力作用下以速度v 向右匀速运动，下列说法正确的是( )A ．当ab 边刚离开磁场时，cd 边两端的电压为3BLv4B ．从ab 边到磁场的右边界至cd 边离开磁场的过程中，外力所做的功为B 2L 3vRC ．从ab 边到磁场的右边界至cd 边离开磁场的过程中，外力做功的功率为B 2L 2vRD ．从ab 边到磁场的右边界至cd 边离开磁场的过程中，通过线框某一截面的电量为BL 2R【答案】ABD 【解析】当ab 边刚离开磁场时，线框只有cd 边切割磁感线，产生的电动势为E ＝BLv ，cd 边为等效电源，两端的电压为闭合电路的路端电压，电路等价为四个电阻串联，cd 边为一个内阻R 4，外电路为三个R 4的电阻，故有U dc ＝E R 4＋3R 4×3·R 4＝3BLv4，故A正确；从ab 边到磁场的右边界至cd 边离开磁场的匀速过程，产生的恒定电流为I ＝E R，由动能定理W F 外－W F 安＝0，由功的定义W F 安＝F 安·L ＝BIL ·L ，可解得W F 外＝B BLv R L 2＝B 2L 3vR ，故B 正确；由能量守恒定律P F 外·t －P F 安·t ＝0，可得P F 外＝P F 安＝F 安·v ＝B BLv R L ·v ＝B 2L 2v 2R，故C 错误；根据电量的定义q ＝I ·Δt ，I ＝ER，E ＝ΔΦΔt ，联立可得q ＝ΔΦR，从ab 边到磁场的右边界到cd 边离开磁场的过程中，磁通量的变化量为ΔΦ＝B ΔS ＝BL 2，可得q＝BL 2R，故D 正确． 11．如图所示，匀强磁场的磁感应强度方向竖直向上，大小为B 0，用电阻率为ρ，横截面积为S 的导线做成的边长为l 的正方形线框abcd 水平放置，OO ′为过ad 、bc 两边中点的直线，线框全部都位于磁场中．现把线框右半部分固定不动，而把线框左半部分以OO ′为轴向上转动60°，如图中虚线所示．(1)求转动过程中通过导线横截面的电荷量；(2)若转动后磁感应强度随时间按B ＝B 0＋kt 变化(k 为常量)，求出磁场对线框ab 边的作用力大小随时间变化的关系式．解：(1)线框在转动过程中产生的平均感应电动势 E ＝ΔΦΔt＝B 0·12l 2cos 60°Δt＝B 0l 24Δt， ①在线框中产生的平均感应电流I ＝E R，② R ＝ρ4l S，③ 转动过程中通过导线横截面的电荷量q ＝I Δt ， ④ 联立①～④解得q ＝B 0lS16ρ.⑤(2)若转动后磁感应强度随时间按B ＝B 0＋kt 变化，在线框中产生的感应电动势大小E ＝ΔB ·S Δt＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12l 2cos 60°＋l 22ΔB Δt＝3l24k ，⑥在线框中产生的感应电流I ＝E R，⑦线框ab 边所受安培力的大小F ＝BIl ，⑧联立⑥～⑧解得F ＝(B 0＋kt )3kl 2S16ρ.。
2018届高考物理二轮复习第十章电磁感应提能增分练(一)电磁感应中的五类图像问题
提能增分练( 一)电磁感觉中的五类图像问题[ A级——夺高分 ]1．( 多项选择 )(2017 ·天津静海一中模拟) 如图甲所示，闭合矩形导线框abcd 固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在平面垂直，磁感觉强度 B 随时间 t 变化的规律如图乙所示。
规定垂直纸面向外为磁场的正方向，顺时针方向为感觉电流的正方向，水平向右为安培力的正方向。
对于线框中的感觉电流i 和 ad 边所受的安培力 F 随时间 t 变化的图像，以下选项图中正确的选项是()分析：选 AC由题图乙所示 B- t 图像可知，0～1 s时间内， B 增大，Φ增大，由楞次定律可知，线框中感觉电流沿顺时针方向，为正当；1～ 2 s 磁通量不变，无感觉电流；2～3 s，B的方向垂直纸面向外，B减小，Φ减小，由楞次定律可知，感觉电流沿逆时针方向，为负值； 3～ 4 s 内，B的方向垂直纸面向里， B 增大，Φ增大，由楞次定律可知，感觉电流沿逆时针方向，为负值， A 正确， B 错误；由左手定章可知，在0～1 s 内，ad遇到的安培力方向水平向右，是正当，1～ 2 s 无感觉电流，没有安培力，2～ 4 s 时间内，安培力水平Φ S·ΔB E向左，是负值；由法拉第电磁感觉定律可知，感觉电动势 E＝t ＝t，感觉电流 I＝RS·Δ B-图像可知，在每一时间段内，BI是定值，ad＝，由是定值，在各时间段内R t B t t边遇到的安培力F＝ BIL ，I 、 L 不变， B 平均变化，则安培力 F 平均变化，不是定值，故D 错误， C 正确。
2.( 多项选择 )(2017 ·大庆铁人中学检测 ) 如下图，边长为L、总电阻为R的正方形线框abcd 搁置在圆滑水平桌面上，bc 边紧靠磁感强度为B、宽度为2L、方向竖直向下的有界匀强磁场的边沿。
现使线框以初速度v0匀加快经过磁场，选项图中能定性反应线框从进入到完整走开磁场的过程中感觉电流变化状况的是()分析：选AD依据楞次定律获得，线框完整处于磁场时无感觉电流，进磁场和出磁场过程感觉电流方向相反。
2018年高考物理二轮复习100考点千题精练第十章电磁感应专题10.7电磁感应中的电路问题
专题10.7 电磁感应中的电路问题一．选择题1. （2018洛阳联考）如图所示，边长为L 、不可形变的正方形导线框内有半径为r 的圆形磁场区域，其磁感应强度B 随时间t 的变化关系为B ＝kt (常量k ＞0)。
回路中滑动变阻器R 的最大阻值为R 0，滑动片P 位于滑动变阻器中央，定值电阻R 1＝R 0、R 2＝R 02。
闭合开关S ，电压表的示数为U ，不考虑虚线MN 右侧导体的感应电动势，则( )A.R 2两端的电压为U7B.电容器的a 极板带正电C.滑动变阻器R 的热功率为电阻R 2的5倍D.正方形导线框中的感应电动势为kL 2【参考答案】AC2．(2016·河南保定高三调研)(多选)如图所示，在倾角为30°的斜面上固定一电阻不计的光滑平行金属导轨，其间距为L ，下端接有阻值为R 的电阻，导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向与斜面垂直(图中未画出)。
质量为m 、阻值大小也为R 的金属棒ab 与固定在斜面上方的劲度系数为k 的绝缘弹簧相接，弹簧处于原长并被锁定。
现解除锁定的同时使金属棒获得沿斜面向下的速度v 0，从开始运动到停止运动的过程中金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g ，在上述过程中( )A ．开始运动时金属棒与导轨接触点间电压为BLv 02B ．通过电阻R 的最大电流一定是BLv 02RC ．通过电阻R 的总电荷量为mgBL4kRD ．回路产生的总热量小于12mv 20＋m 2g24k【参考答案】ACD3．(2016·新疆一测)如图所示，用粗细均匀，电阻率也相同的导线绕制的直角边长为l 或2l 的四个闭合导体线框a 、b 、c 、d ，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，在每个线框刚进入磁场时，M 、N 两点间的电压分别为U a 、U b 、U c 和U d ，下列判断正确的是( )A ．U a <U b <U c <U dB ．U a <U b <U d <U cC ．U a ＝U b <U c ＝U dD ．U b <U a <U d <U c 【参考答案】B4．(2016·湖北襄阳模拟)如图所示，有界匀强磁场与斜面垂直，质量为m 的正方形线框静止在倾角为30°的绝缘斜面上(位于磁场外)，现使线框获得速度v 向下运动，恰好穿出磁场，线框的边长小于磁场的宽度，线框与斜面间的动摩擦因数为μ＝33，则下列说法正确的是( )A ．线框完全进入磁场后做减速运动B ．线框进入磁场的过程中电流做的功小于穿出磁场的过程中电流做的功C ．线框进入和穿出磁场时，速度变化量与运动距离成正比D ．线框进入和穿出磁场时，速度变化量与运动时间成正比 【参考答案】C【名师解析】由μ＝tan 30°可知，线框在磁场外做匀速运动，进入和穿出磁场时，线框减速，线框完全进入磁场后不受安培力，做匀速运动，A 错误；由牛顿第二定律有：BIL ＝ma ，又有I ＝E R ，E ＝BLv ，a ＝ΔvΔt，联立得：B 2L 2mR ＝Δv v Δt ，在很短的时间内，速度大小可认为不变，线框运动距离为x ，则有：Δv x ＝B 2L2mR，此式表明：线框进入和穿出磁场时，速度变化量与运动距离成正比，可知进入磁场后的速度大小为v2，电流做的功等于动能的减小量，进入磁场的过程中电流做的功为：W 1＝12mv 2－12m (v 2)2＝38mv 2，穿出磁场的过程中电流做的功为：W 2＝12m (v 2)2＝18mv 2，可知W 1>W 2，B 错误，C 正确；进入和穿出磁场的过程中，线框受到的合外力等于安培力，加速度越来越小，D 错误。
2018届高考物理二轮复习第十章电磁感应夯基保分练(二)拉第电磁感应定律自感
夯基保分练( 二)法拉第电磁感觉定律自感[ A级——保分练 ]1.(2017 ·青岛模拟) 如下图为地磁场磁感线的表示图。
一架民航飞机在赤道上空匀速飞翔，机翼保持水平，因为碰到强气流作用使飞机竖直下坠，在地磁场的作用下，金属机翼上有电势差。
设飞翔员左方机翼尾端处的电势为φ 1，右方机翼尾端处的电势为φ2，忽视磁偏角的影响，则()A．若飞机从西往东飞，φ2比φ1高B．若飞机从东往西飞，φ2比φ1高C．若飞机从南往北飞，φ2比φ1高D．若飞机从北往南飞，φ2比φ1高分析：选 C因为地磁场的方向是由南到北的，若飞机从西往东飞或许从东往西飞，竖直下坠，机翼方向与地磁场方向平行，不切割磁感线，不产生感觉电动势，所以机翼两头不存在电势差，故A、 B 错误；若飞机从南往北飞，竖直下坠，机翼方向与地磁场方向垂直，由右手定章可判断，飞机的右方机翼尾端的电势比左方机翼尾端的电势高，即φ2比φ1高，同理可知，若飞机从北往南飞，φ 2比φ 1低，故 C 正确， D 错误。
2． ( 多项选择 )(2015 ·全国卷Ⅰ)1824 年，法国科学家阿拉果达成了有名的“圆盘实验”。
实验中将一铜圆盘水平搁置，在此中心正上方用柔嫩细线悬挂一枚能够自由旋转的磁针，如图所示。
实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也跟着一起转动起来，但略有滞后。
以下说法正确的选项是()A．圆盘上产生了感觉电动势B．圆盘内的涡电流产生的磁场致使磁针转动C．在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D．圆盘中的自由电子随圆盘一同运动形成电流，此电流产生的磁场致使磁针转动分析：选AB当圆盘转动时，圆盘的半径切割磁针产生的磁场的磁感线，产生感觉电动势，选项 A 正确；如下图，铜圆盘上存在很多小的闭合回路，当圆盘转动时，穿过小的闭合回路的磁通量发生变化，回路中产生感觉电流，依据楞次定律，感觉电流阻挡其相对运动，但抗拒不了相对运动，故磁针会随圆盘一同转动，但略有滞后，选项 B 正确；在圆盘转动过程中， 磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量一直为零， 选项 C 错误； 圆盘显电中性， 转动不会产生磁场，选项 D 错误。
2018高考物理异构异模复习：专题十电磁感应10-1含解析
+1、(多选)如图,一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动。
现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场,圆盘开始减速。
在圆盘减速过程中,以下说法正确的是()A、处于磁场中的圆盘部分,靠近圆心处电势高B、所加磁场越强越易使圆盘停止转动C、若所加磁场反向,圆盘将加速转动D、若所加磁场穿过整个圆盘,圆盘将匀速转动答案ABD解析把圆盘看成沿半径方向紧密排列的“辐条”,由右手定则知,圆心处电势高,选项A正确；所加磁场越强,感应电流越强,安培力越大,对圆盘转动的阻碍越大,选项B正确；如果磁场反向,由楞次定律可知,仍阻碍圆盘转动,选项C错误；若将整个圆盘置于磁场中,则圆盘中无感应电流,圆盘将匀速转动,选项D正确。
2、在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是()A、将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化B、在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化C、将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化D、绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化答案 D解析闭合回路中没有磁通量变化,不可能产生感应电流,A、B两项错误；往闭合线圈中插入条形磁铁会产生感应电流,但只是瞬时电流,等到相邻房间观察时,感应电流已经消失,C项错误；接电源的线圈在通电或断电时,会使接电流表的线圈中的磁通量发生变化,产生感应电流,D项正确。
3、如图所示,上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置,小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放,并落至底部,则小磁块()A、在P和Q中都做自由落体运动B、在两个下落过程中的机械能都守恒C、在P中的下落时间比在Q中的长D、落至底部时在P中的速度比在Q中的大答案 C解析小磁块在铜管P中下落时,铜管中产生感应电流,根据楞次定律可知,感应电流产生的磁场阻碍小磁块的下落,小磁块的机械能不守恒,A、B两项错误；小磁块在塑料管Q中下落时不会产生感应电流,小磁块的机械能守恒,不难分析知,小磁块在Q中的运动时间短,落至底部时的速度大,C项正确,D项错误。
电磁感应-2018年高考题和高考模拟题物理分项版汇编+Word版含解析
2018年全真高考+名校模拟物理试题分项解析1．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（）A. B. C. D.【来源】2018年普通高等学校招生全国统一考试物理（全国II卷）【答案】 D2．如图，导体轨道OPQS固定，其中PQS是半圆弧，Q为半圆弧的中心，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OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定（过程Ⅰ）；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Ⅱ）。
在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过OM的电荷量相等，则等于（）A. B. C. D. 2【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（新课标I卷）【答案】 B11．（多选）如图所示，竖直放置的形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为B．质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等．金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g．金属杆（）A. 刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下B. 穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间C. 穿过两磁场产生的总热量为4mgdD. 释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）【答案】 BC12．（多选）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. 在时为零B. 在时改变方向C. 在时最大，且沿顺时针方向D. 在时最大，且沿顺时针方向【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（全国III卷）【答案】 AC13．（多选）如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。
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1．(多选)1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”。实验中
将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁
针，如图所示。实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转
时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后。下列说法正确的是( )
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A．圆盘上产生了感应电动势
B．圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动
C．在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化
D．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁
针转动
答案 AB
解析 当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，圆盘的半径切
割磁感线产生感应电动势和感应电流，选项A正确；圆盘内的涡电流产生的磁
场对磁针施加磁场力作用，导致磁针转动，选项B正确；由于圆盘中心正上方
悬挂小磁针，在圆盘转动过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量不变，选项
C错误；圆盘中自由电子随圆盘一起运动形成的电流的磁场，由安培定则可判断
出在中心方向竖直向下，其他位置关于中心对称，此磁场不会导致磁针转动，选
项D错误。
2．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ω逆时针转动时，a、b、c
三点的电势分别为Ua、Ub、Uc。已知bc边的长度为l。下列判断正确的是( )
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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→a
C．Ubc＝－12Bl
2
ω，金属框中无电流
D．Uac＝12Bl
2
ω，金属框中电流方向沿a→c→b→a
答案 C
解析 在三角形金属框内，有两边切割磁感线，其一为bc边，根据E＝Blv
可得：电动势大小为12Bl
2
ω；其二为ac边，ac边有效的切割长度为l，根据E＝
Blv，可得：电动势大小也为12Bl2ω；由右手定则可知：金属框内无电流，且Uc>U
b
＝Ua，选项A、B错误；Ubc＝Uac＝－12Bl
2
ω，选项C正确，选项D错误。
3．图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为n，面积为S。
若在t1到t2时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大
小由B1均匀增加到B2，则该段时间线圈两端a和b之间的电势差φa－φb( )
A．恒为nSB2－B1t2－t1
B．从0均匀变化到nSB2－B1t2－t1
C．恒为－nSB2－B1t2－t1
D．从0均匀变化到－nSB2－B1t2－t1
答案 C