2020高考物理专题11电磁感应备考强化训练29电磁感应定律感生电动势自感新人教版.pdf

【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】1/21 2020高考物理专题 11电磁感应备考强化训练 29电磁感应定律感生电动势自感新人教版编 辑：_时 间：_教学资料范本【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】2/21 本套强化训练搜集近年来各地高中物理高考真题、模拟题及其它极有备考价值的习题等筛选而成。其主要目的在于通过训练，更加熟练地掌握和运用法拉第电磁感应定律或以及楞次定律去解决问题。即确定感生电动势的大小、方向，了解自感现象及其在日光灯中的应用。通过理论和实际的结合，不仅加深对法拉第电磁感应定律的理解，也极大地提高我们分析问题、解决问题的能力。全卷16题，总计 130 分,选做题 11 道备用。tnEtBSnE一、破解依据欲解“感应电动势的大小”一类问题，大致可用以下几条依据：产生感应电流的条件：穿过回路的“磁通量发生变化”。回路是“闭合”的。感生电动势 大 小：其 中，n 为 回 路 匝 数，S 为 回 路 面 积。.tBSntnESB方向：楞次定律即应用“增反减同”“不变为零”原则，再配合“安培”定则。电动势与电源内的电流两者方向一致。重要推论：，其中 q、R分别为流过单匝回路的电荷量及其电阻。Rq“回路”所受的磁场力：对应“增反减同”规律则有“来拒去留”的规律。此类问题常涉及外电路变换、变化以及电流、电压、功率、效益等，则需综合应用“恒定电流”的有关概念和规律。亦常涉及功能联系（如动能定理）、能量转化和守恒，则宜采用相应手段处理。二、精选习题选择题（每小题5 分，共 50 分）1.(14江苏)如图所示,一正方形线圈的匝数为n,边长为 a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中。在t 时间内,磁感应强度的方向不变,大小由 B 均匀地增大到2B。在此过程中,线圈中产生的感应电动势为()【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】3/21 A.B.C.D.22Bat22nBat2nBat22nBat2.（15 重庆）题图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为，面积为.若在到时间内，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均匀增加到，则该段时间线圈两端a 和 b 之间的电势差()n S1t2t1B2BabA.恒为 B.从 0 均匀变化到2121()nS BBtt2121()nS BBttC.恒为 D.从 0 均匀变化到2121()nS BBtt2121()nS BBtt3.（16 浙江）如图所示，a、b 两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长 la=3lb，图示区域内有垂直纸面向里的均强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则()A两线圈内产生顺时针方向的感应电流 Ba、b 线圈中感应电动势之比为 9:1Ca、b 线圈中感应电流之比为3:4 Da、b 线圈中电功率之比为 3:14.（17 北京）图 a 和图 b 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()【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】4/21 a bA图 a 中，A1与 L1 的电阻值相同B图 a 中，闭合 S1，电路稳定后，A1中电流大于 L1 中电流C图 b 中，变阻器 R与 L2 的电阻值相同D图 b 中，闭合 S2瞬间，L2 中电流与变阻器 R中电流相等5.（16 北京）如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度B 随时间均匀增大。两圆坏半径之比为 2:1，圆环中产生的感应电动势分别为Ea和 Eb，不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是()A.Ea:Eb=4:1，感应电流均沿逆时针方向B.Ea:Eb=4:1，感应电流均沿顺时针方向C.Ea:Eb=2:1，感应电流均沿逆时针方向D.Ea:Eb=2:1，感应电流均沿顺时针方向 6.（14 四川）如图所示，不计电阻的光滑U形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上，H、P的间距很小质量为 0.2 kg 的细金属杆 CD恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1 m的正方形，其有效电阻为0.1.此时在整个空间加方向与水平面成30角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B(0.4 0.2t)T，图示磁场方向为正方向框、挡板和杆不计形变则()At 1 s 时，金属杆中感应电流方向从C到 DBt 3 s 时，金属杆中感应电流方向从D到 CCt 1 s 时，金属杆对挡板P的压力大小为 0.1 NDt 3 s 时，金属杆对挡板H的压力大小为 0.2 N7.（15 山东）如图甲，R0 为定值电阻，两金属圆环固定在同一绝缘平面内。左端连接在一周期为T0 的正弦交流电源上，经二极图【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】5/21 管整流后，通过R0的电流 i 始终向左，其大小按图乙所示规律变化。规定内圆环a 端电势高于 b 端时，间的电压为uab 正，下列 uab-t图像可能正确的是()8.（16江苏）电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，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（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9.(14安徽)英国物理学家麦克斯韦认为,磁场变化时会在空间激发感生电场。如图所示,一个半径为r 的绝缘细圆环水平放置,环内存在竖直向上的匀强磁场B,环上套一带电荷量为+q 的小球,已知磁感应强度B 随时间均匀增加,其变化率为k,若小球在环上运动一周,则感生电场对小球的作用力所做功的大小是()A.0 B.r2qk C.2r2qk D.r2qk2110.（16 上海）如图（a），螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图中箭头所示方向为其正方向。螺线管与导线框abcd 相连，导线框内有一小金属圆环L，圆环与导线框在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度B随时间按图（b）所示规律变化时()（A）在 t1t2 时间内，L 有收缩趋势（B）在 t2t3 时间内，L 有扩张趋势（C）在 t2t3 时间内，L 内有逆时针方向的感应电流（D）在 t3t4 时间内，L 内有顺时针方向的感应电流填空题（共 20 分）（10 分）如图所示是日光灯的电路图，它主要是由灯管、镇流器和起动器组成的，镇流器是一个带铁芯的线圈，起动器的构造【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】6/21 如图 8为了便于起动，常在起动器两极并上一纸质电容器C.某班教室的一盏日光灯出现灯管两端亮而中间不亮的故障，经检查发现灯管是好的，电压正常，镇流器无故障，其原因可能是，你能用什么简易方法使日光灯正常发光？。12.（15 江苏）（10 分）某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律，实验装置如题11-1 图所示，打点计时器的电源为 50Hz的交流电（1）下列实验操作中，不正确的有_A将铜管竖直地固定在限位孔的正下方B纸带穿过限位孔，压在复写纸下面C用手捏紧磁铁保持静止，然后轻轻地松开让磁铁下落D在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源（2）该同学按照正确的步骤进行试验（记为“实验”），将磁铁从管口处释放，打出一条纸带，取开始下落的一段，确定一合适的点为 O点，每隔一个计时点取一个计数点，标为1、2、3.8，用刻度尺量出各计数点的相邻计时点到O点的距离，记录在纸带上，如题 11-2 图所示计算相邻计时点间的平均速度，粗略地表示各计数点的速度，抄入下表，请将表中的数据补充完整v（3）分析上表的实验数据可知：在这段纸带记录的时间内，磁铁运动速度的变化情况是 _;磁铁受到阻尼作用的变化情况是_.（4）该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管，重复上述实验操作（记为实验），结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同，请问实验是为了说明说明？对比实验和的结果得到什么结论？【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】7/21 计算题（共 50 分）13.(13重庆)（15 分）小明在研究性学习中设计了一种可测量磁感应强度的实验,其装置如图所示。在该实验中,磁铁固定在水平放置的电子测力计上,此时电子测力计的读数为G1,磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场,其余区域磁场不计。直铜条AB 的两端通过导线与一电阻连接成闭合回路,总阻值为R。若让铜条水平且垂直于磁场,以恒定的速率v 在磁场中竖直向下运动,这时电子测力计的读数为 G2,铜条在磁场中的长度为L。(1)判断铜条所受安培力的方向,G1 和 G2哪个大?(2)求铜条匀速运动时所受安培力的大小和磁感应强度的大小。14.（高考经典模拟）（15 分）如图甲所示，相距为L 的光滑平行金属导轨水平放置，导轨一部分处在以OO 为右边界匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直导轨平面向下，导轨右侧接有定值电阻R，导轨电阻忽略不计。在距边界OO 也为 L 处垂直导轨放置一质量为m、电阻 r 的金属杆 ab。(1)若 ab杆在恒力作用下由静止开始向右运动3L 距离，其速度位移的关系图像如图(b)所示，求此过程中电阻R上产生的焦耳热Q1和 ab 杆在刚离开磁场时的加速度大小a。(2)若 ab 杆固定在导轨上的初始位置，磁场的磁感应强度按B=B0cos t的规律由 B0减小到零，已知此过程中电阻R 上产牛的焦耳热为 Q2，求 的大小。15.（13江苏）(15 分)如图所示,匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd,线圈平面与磁场垂直.已知线圈的匝数N=100,边长 ab=1.0 m、bc=0.5 m,电阻 r=2.磁感应强度 B 在 0 1 s 内从零均匀变化到 0.2 T.在 1 5 s 内从 0.2 T 均匀变化到-0.2 T,取垂直纸面向里为磁场的正方向.求:【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】8/21(1)0.5 s 时线圈内感应电动势的大小 E 和感应电流的方向；（2)在 15 s 内通过线圈的电荷量q；（3）05 s 内线圈产生的焦耳热Q.16（15 浙江）（15 分）小明同学设计了一个“电磁天平”，如图 1 所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，两臂平衡。线圈的水平边长L=0.1m，竖直边长 H=0.3m，匝数为。线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度，方向垂直线圈平面向里。线圈中通有可在 02.0A 范围内调节的电流I。挂盘放上待测物体后，调节线圈中电流使得天平平衡，测出电流即可测得物体的质量。（重力加速度取）1N01.0BT210/gm s（1）为使电磁天平的量程达到0.5kg，线圈的匝数至少为多少1N（2）进一步探究电磁感应现象，另选匝、形状相同的线圈，总电阻，不接外电流，两臂平衡，如图2 所示，保持不变，在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度B随时间均匀变大，磁场区域宽度。当挂盘中放质量为0.01kg 的物体时，天平平衡，求此时磁感应强度的变化率。2100N10R0B0.1dmBt(四)选做题17.（14 徐州一中模拟）5.如图所示，两相同灯泡A1、A2，A1与一理想二极管D连接，线圈 L 的直流电阻不计下列说法正确的是（）图-【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】9/21 A闭合开关 S后，A1会逐渐变亮 B闭合开关 S稳定后，A1、A2亮度相同C断开 S的瞬间，A1会逐渐熄灭D断开 S的瞬间，a 点的电势比 b 点低18.（14 武汉二中模拟）10 如图所示，A、B、C是三个完全相同的灯泡，L 是一个自感系数较大的线圈（直流电阻可忽略不计）则（）A、S闭合时，A灯立即亮，然后逐渐熄灭B、S闭合时，B灯立即亮，然后逐渐熄灭C、电路接通稳定后，三个灯亮度相同D、电路接通稳定后，S断开时，C灯立即熄灭19.(14江苏)如图所示,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20.(15 武清三模)竖直向上的匀强磁场中，水平放置一单匝金属圆形线圈，线圈所围的面积为0.1m2，线圈的电阻为1。规定图（a）所示感应电流的方向为正方向。磁场的磁感应强度B 随时间 t的变化规律如图（b）所示，则以下说法正确的是()A第 1s 内，线圈具有扩张趋势B第 3s 内，线圈的发热功率最大C第 4s 时，感应电流的方向为负D05 s 时间内，感应电流的最大值为0.1A21.（高考模拟）图甲中bacd 为导体做成的框架，其平面与水平面成角，质量为m，的导体棒 PQ与 ab、cd 接触良好，回路的电阻【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】10/21 为 R，整个装置放在垂直于框架平面的变化的磁场中，磁感应强度随时间的变化如图乙，导体棒PQ 始终静止，在0t1 时间内()A.导 体 棒 PQ 所 受 安 培 力 的 方 向 始 终 沿 轨 道 斜 面 向 上 B.导 体 棒PQ 所 受 安 培 力 的 方 向 始 终 沿 轨 道 斜 面 向 下 C.导 体 棒PQ 受 到 的 摩 擦 力 可 能 一 直 增 大 D.导 体 棒PQ 受 到 的 摩 擦 力 可 能 先 减 小 后 增 大22（13山东）将一段导线绕成如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中回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场，以向里为磁场的正方向，其磁感应强度B 随时间 t 变化的图像如图乙所示用F 表示ab 边受到的安培力，以水平向右为F 的正方向，能正确反映F 随时间 t 变化的图像是()图甲图乙23.（15 聊城二模）.如图（a）所示，一个半径为r1、匝数为n、电阻值为 R的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻 R1连接成闭合回路，导线的电阻不计。在线圈中半径为r2 的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B 随时间 t 变化的图线如图（b）所示，图线与横、纵轴的截距分别为t0 和 B0，关于 0 到 t1 时间内的下列分析，正确的是（）A.R1 中电流的方向由 a 到 bB.电流的大小为20 203n B rRt【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】11/21 C.线圈两端的电压为20 203n B rtD.通过电阻 R1的电荷量20 2103n B r tRt24.（14 山西大学附中）8.铺设海底金属油气管道时，焊接管道需要先用感应加热的方法对焊口两侧进行预热.将被加热管道置于感应线圈中，当感应线圈中通以电流时管道发热.下列说法中正确的是（）A管道发热是由于线圈中的电流直接流经管道引起的B感应加热是利用线圈电阻产生的焦耳热加热管道的C感应线圈中通以恒定电流时也能在管道中产生电流D感应线圈中通以正弦交流电在管道中产生的涡流也是交流电25.(15 潍坊二模)在边长为 L、电阻为 R的正方形导线框内，以对称轴ab 为界，左、右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场以垂直纸面向外的磁场为正，两部分磁场的磁感应强度B 随时间t 的变化规律分别如图乙所示则在0-t0 时间内，导线框中（）A无感应电流B感应电流逐渐变大C感应电流为顺时针方向，大小为D感应电流为逆时针方向，大小为26.(17 天津)如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻 R.金属棒 ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下现使磁感应强度随时间均匀减小，ab 始终保持静止，下列说法正确的是()【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】12/21 Aab 中的感应电流方向由b 到 a Bab 中的感应电流逐渐减小Cab 所受的安培力保持不变 Dab 所受的静摩擦力逐渐减小27.（14 天津）如图-22 所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角 30的斜面上，导轨电阻不计，间距L0.4 m 导轨所在空间被分成区域和，两区域的边界与斜面的交线为MN，中的匀强磁场方向垂直斜面向下，中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁场感应度大小均为B0.5 T 在区域中，将质量m1 0.1 kg，电阻R1 0.1 的金属条ab 放在导轨上，ab 刚好不下滑然后，在区域中将质量m2 0.4 kg，电阻 R20.1 的光滑导体棒 cd 置于导轨上，由静止开始下滑cd 在滑动过程中始终处于区域的磁场中，ab、cd 始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，取 g10 m/s2，问：(1)cd 下滑的过程中，ab 中的电流方向；(2)ab 刚要向上滑动时，cd 的速度 v 多大；(3)从 cd 开始下滑到 ab 刚要向上滑动的过程中，cd 滑动的距离x3.8 m，此过程中 ab 上产生的热量 Q是多少？三、参考答案选择题【答案】选 B。【解析】根据法拉第电磁感应定律得,所以 B 项正确。Ent22=22aBa BE nntt【答案】C【答案】B【解析】根据楞次定律可知，两线圈内均产生逆时针方向的感应电流，A 错误；因磁感应强度随时间均匀增大，则，由法拉第电磁感应定律可得则所以，则B正确；根据故 a、b 线圈中的感应电流之比为 3:1，选项 C错，电功率则电功率之比为27:1，选项 D 错，故选 B.Bkt2,BEnlt2,El91abEE2,4BnlEtIlnlRS3,PIEl【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】13/21【答案】C【解析】分析图a，断开开关 S1瞬间，A1突然闪亮，说明流经A1 的电流瞬间增大，从而得到S1 闭合，电路稳定时，A1 中的电流小于 L1 中的电流，所以选项B错误由并联电路特点可知，A1的电阻值大于 L1 的电阻值，所以选项A 错误分析图b，开关 S2 闭合后，灯 A2逐渐变亮，A3立即变亮，说明闭合S2瞬间 A2与 A3 中的电流不相等，那么L2 与 R中的电流也不相等，所以选项D错误最终 A2 与 A3 亮度相同，说明流经A2 与 A3 的电流相同，由欧姆定律可知，R与 L2 的电阻值相等，所以选项C正确【答案】【答案】B【解析】由法拉第电磁感应定律可知En，则 EnR2.由于Ra Rb 21，则 EaEb41.由楞次定律和安培定则可以判断产生顺时针方向的电流选项B正确【答案】20AC 解析 由于 B(0.4 0.2 t)T，在 t 1 s 时穿过平面的磁通量向下并减少，则根据楞次定律可以判断，金属杆中感应电流方向从C到 D，A正确在 t 3 s 时穿过平面的磁通量向上并增加，则根据楞次定律可以判断，金属杆中感应电流方向仍然是从 C到 D，B错误由法拉第电磁感应定律得ESsin 300.1 V，由闭合电路的欧姆定律得电路电流I 1 A，在 t 1 s时，B0.2 T，方向斜向下，电流方向从C到 D，金属杆对挡板 P的压力水平向右，大小为FPBILsin 300.1 N，C正确同理，在 t 3 s 时，金属杆对挡板H的压力水平向左，大小为FH BILsin 300.1 N，D错误【答案】C【解析】在第一个0.25T0 时间内，通过大圆环的电流为瞬时针逐渐增加，由楞次定律可判断内环内a 端电势高于 b 端，因电流的变化率（与磁通量的变化率趋势一致）逐渐减小故内环的电动势逐【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】14/21 渐减小；同理在第0.25T0-0.5T0 时间内，通过大圆环的电流为瞬时针逐渐减小，由楞次定律可判断内环内a 端电势低于b 端，因电流的变化率逐渐变大故内环的电动势逐渐变大；故选项C正确.【答案】BCD【解析】因铜质弦不能被磁化，所以A 错误；若取走磁铁，金属弦无法被磁化，电吉他将不能正常工作，所以B 正确，依据法拉第电磁感应定律可知，增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势，C 对；弦振动过程，线圈中的磁通量一会增大一会减小，所以电流方向不断变化，D对。【解析】选D。根据法拉第电磁感应定律可知,磁场变化产生的感生电动势为,小球在环上运动一周,则感生电场对小球的作用力所做功的大小 W=qE=r2qk,故选项 D正确。22rkrtBE【答案】AD【解析】在 t1-t2时间内，外加磁场磁感应强度增加且斜率在增加，则在导线框中产生顺时针方向大小增加的电流，该电流激发增加的磁场，该磁场通过圆环，在圆环内产生感应电流，根据结论“增缩减扩”可以断定圆环有收缩趋势，A 正确；在 t2 t3 时间内，外加磁场均匀变化，在导线框中产生恒定电流，该电流激发出稳当磁场，该磁场通过圆环时，圆环中没有感应电流，选项BC错误；在t3 t4 时间内，外加磁场向下减小，且斜率也减小，在导线框中产生顺时针减小的电流，该电流激发出向内减小的磁场，所以圆环内产生顺时针方向电流，D正确。填空题【答案】电容器C击穿而短路或起动器被短路。将电容器 C撤除或更换起动器等。【答案】（1）CD（2）39.0 （3）逐渐增大到 39.8 cm/s 逐渐增大到等于重力(4)为了说明磁铁在塑料管中几乎不受阻尼作【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】15/21 用，磁铁在铜管中受到的阻尼作用主要是电磁阻尼作用。计算题【答案】(1)竖直向上G2G1；(2)G2-G1。21(GG)R1Lv【解析】(1)铜条竖直向下运动,由右手定则可知铜条中感应电流方向由 BA,由左手定则,可知铜条所受 F安的方向竖直向上。对磁铁受力分析,开始时:G1=mg铜条向下运动时:G2=mg+F 安故 G2G1(2)由(1)可得 F安=G2-G1又 F安=BIL由闭合电路的欧姆定律I=ER由法拉第电磁感应定律E=BLv联立以上各式,解得 B=21(GG)R1Lv【答案】(1)，；(2)。【解析】(1)杆离起始位置的位移从L 到 3L 的过程中由动能定理可得杆在磁场中由起始位置发生位移L 的过程中，根据功能关系，恒力 F做的功等于杆增加的动能与回路产生的焦耳热之和，则联立解得杆刚要离开磁场时水平方向上受安培力和恒力F作用安F安培力为：由牛顿第二定律可得：解得【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】16/21(2)当磁场的磁感应强度按规律变化时，闭合回路的磁通量的变化规律为tBBcos0此过程中穿过线圈的磁通量变化规律与面积为的线圈在匀强磁场中以角速度匀速转动的规律相同，因此回路中产生交变电流其感应电动势的最大值为2L0B磁感应强度由减小到零，相当于线圈从中性面开始转过角经历四分之一周期，此过程中电阻R上产生的焦耳热0B 90又解得【答案】（1），adcba 逆时针方向；（2）；（3）VE10Cq10JQ100【解析】（1）在 01s 内，磁感应强度B的变化率，由于磁通量均匀变化，在01s 内线圈中产生的感应电动势恒定不变，则根据法拉第电磁感应定律得：0.5s时线圈内感应电动势的大小根据楞次 定 律 判 断 得 知，线 圈 中 感 应 方 向 为 逆 时 针 方 向（2）在 15s 内，磁感应强度B 的变化率大小为，由于磁通量均匀变化，在15s 内线圈中产生的感应电动势恒定不变，则根据法拉第电磁感应定律得：15s 时线圈内感应电动势的大小通过线圈的电荷量为；（3）在0 1s内，线 圈 产 生 的 焦 耳 热 为同 理，在1 5s内，线 圈 产 生 的 焦 耳 热 为 故 在0 5s内 线 圈 产 生 的 焦 耳 热.sTtB/2.0/VVtSBnE105.00.12.0100111sTsTtB/1.0)15/(2.0)2.0(/22VVtSBnE55.00.11.0100122CCtREtIq104252222JJtRERtIQ50121021211211JQ502JQQQ10021【答案】（1）匝（2）125N0.1/BT st（四）选做题【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】17/21【答案】D【解析】A、闭合开关 S 后，因线圈自感，则两灯立刻亮，故A错误；B、闭合开关S 稳定后，因线圈L 的直流电阻不计，所以A1与二极管被短路，导致灯泡A1不亮，而 A2将更亮，因此 A1、A2亮度度不同，故 B错误；C、断开 S的瞬间，A2会立刻熄灭，线圈L 与灯泡 A1 及二极管构成回路，因线圈产生感应电动势，a 端的电势高于 b 端，所以回路中没有电流，故C错误，D正确；故选：D【思路点拨】对于二极管来说具有单向导电性，而对于线圈来讲通直流阻交流，通低频率交流阻高频率交流记住自感线圈对电流突变时的阻碍：闭合开关瞬间L 相当于断路，稳定后L 相当于一段导线，断开瞬间 L 相当于电源，注意二极管的单向导电性【答案】A【解析】电路中 A灯与线圈并联后与B灯串联，再与 C灯并联 A、B，S 闭合时，三个灯同时立即发光，由于线圈的电阻很小，逐渐将 A 灯短路，A灯逐渐熄灭，A灯的电压逐渐降低，B灯的电压逐 渐 增 大，B灯 逐 渐 变 亮 故A正 确，B错 误 C、电路接通稳定后，A 灯被线圈短路，完全熄灭B、C并联，电压相同，亮度相同故C错误D、电路接通稳定后，S 断开时，C 灯中原来的电流立即减至零，由于线圈中电流要减小，产生自感电动势，阻碍电流的减小，线圈中电流不会立即消失，这个自感电流通过C 灯，所以 C 灯过一会儿熄灭故 D错误故选 A【答案】A、B【解析】选 A、B。根据题意要缩短加热时间,只需要提高感应电动势,所以增加线圈的匝数、提高交流电源的频率都可以实现,A、【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】18/21 B项正确;取走线圈中的铁芯,对应的感应电动势变小,故 D项错误;将金属杯换为瓷杯,加热作用消失,故 C项错误。【答案】C【解析】第 1s 内磁通量增大，线圈具有收缩的趋势，故A 错误；第 3s 内磁通量不变，没有感应电流，线圈的发热功率为零，故B错误；第 4s 时磁通量减小，根据楞次定律可知感应电流的方向负，故C正确；根据法拉第电磁感应定律可以看出B-t 图象的斜率越大则电动势越大，所以零时刻线圈的感应电动势最大,即：，根 据 欧 姆 定 律：,故D 错 误 21.【答案】CD【解析】由图乙可知磁场均匀变化，根据法拉第电磁感应定律可知在线圈中产生恒定的感应电流，根据左手定则可知导体棒开始受到沿斜面向上逐渐减小的安培力，当B=0 时，安培力为零，当磁场反向时，导体棒受到沿导轨向下的逐渐增大的安培力，故知A 错。在分析清楚安培力的情况上，然后对导体棒进行正确受力分析，即可正确判断摩擦力的变化情况根据法拉第电磁感应定律可知在线圈中产生恒定的感应电流，开始导体棒PQ 受到沿导轨向上的安培力。若开始安培力小于mgsin，则摩擦力为：f=mgsin F安，随着安培力的减小，摩擦力 f 逐渐逐渐增大；当 F安=mgsin 时，安培力向上摩擦力为零。若安培力大于mgsin，则安培力为：f=F 安mgsin，由于安培力逐渐减小，故摩擦力逐渐减小，当安培力反向时，f=mgsin+F安，安培力逐渐增大，故摩擦力也是逐渐增大。故选：CD 22.【答案】B【解析 0阶段，由楞次定律可知电流方向是由b 到 a，由法拉第电磁感应定律得电流大小恒定，由左手定则可知ab 边受到的安培力方向水平向左，为负值，安培力大小F安BIL 恒定，选项 B正确【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】19/21 23.【答案】BD【解析】A、由楞次定律可判断通过电阻上的电流方向为从b 到a，故 A 错误；1RB、由图象分析可知，0 至 t1 时间内有，由法拉第电磁感应定律有：BEnnstt面积为：22sr由闭合电路欧姆定律有：11EIRR联立以上各式解得，通过电阻上的电流大小为：B 正确；1R20 2103n B rIRtC、线圈两端的电压大小为：，故C错误；20 210223n B rUIRtgD、通 过 电 阻 上 的 电 荷 量 为：，故D 正 确。故 选：BD1R20 211 103n B r tqI tRt24.【答案】D 解析：高频焊接利用高频交变电流产生高频交变磁场，在焊接的金属工件中就产生感应电流，根据法拉第电磁感应定律分析可知，电流变化的频率越高，磁通量变化频率越高，产生的感应电动势越大，感应电流越大，焊缝处的温度升高的越快A、管道发热是由于线圈的作用，导致管道有涡流，故A 错误 B、感应加热是利用线圈变化的磁场，从而产生感应电场，形成涡流，故B错误；C、感应线圈中通以正弦交流电在管道中产生的涡流也是交流电故C 错误，D 正确故选：D25.【答案】D【解析】导体棒ab、电阻 R、导轨构成闭合回路，磁感应强度均匀减小（为一定值），则闭合回路中的磁通量减小，根据楞次定律，可知回路中产生顺时针方向的感应电流，ab中的电流方向由 a到b，故 A 错误；根据法拉第电磁感应定律，感应电动势，回路面积S不【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】20/21 变，即感应电动势为定值，根据欧姆定律，所以ab 中的电流大小不变，故B 错误；安培力，电流大小不变，磁感应强度减小，则安培力减小，故C 错误；导体棒处于静止状态，所受合力为零，对其受力分析，水平方向静摩擦力f 与安培力 F 等大反向，安培力减小，则静摩擦力减小，故D正确。ktBB SEk SttREIBILF考点：楞次定律，法拉第电磁感应定律，安培力26.【答案】C【解析】根据楞次定律可知，左边的导线框的感应电流是顺时针，而右边的导线框的感应电流也是顺时针，则整个导线框的感应电流方向顺时针；由法拉第电磁感应定律，因磁场的变化，导致导线框内产生感应电动势，结合题意可知，产生感应电动势正好是两者之和，即为：，再由闭合电路欧姆定律，可得感应电流大小为：，大小不变，综上所述，C正确，ABD错误。故选：C20022L BEt200L BEIRt R27.【答案】(1)由 a 流向 b(2)5 m/s(3)1.3 J【解析】(1)由右手定则可以直接判断出电流是由a 流向 b.(2)开始放置 ab 刚好不下滑时，ab 所受摩擦力为最大静摩擦力，设其为 Fmax，有Fmax m1gsin 设 ab 刚好要上滑时，cd 棒的感应电动势为E，由法拉第电磁感应定律有EBLv设电路中的感应电流为I，由闭合电路欧姆定律有I设 ab 所受安培力为 F安，有F 安ILB此时 ab 受到的最大静摩擦力方向沿斜面向下，由平衡条件有F安m1gsin Fmax 综合式，代入数据解得【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】21/21 v5 m/s(3)设 cd 棒的运动过程中电路中产生的总热量为Q总，由能量守恒有m2gxsin Q总m2v2 又Q Q总解得 Q 1.3 J