高考物理真题分类汇编 专题13 电磁感应（含解斩）.pdf

专题13电磁感应选择题：1.（2019天津卷T8）单匝闭合矩形线框电阻为R,在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量与时间t的关系图像如图所示。下列说法正确的是（）A.2时刻线框平面与中性面垂直 2B.线框的感应电动势有效值为立匕TC.线框转一周外力所做的功为巳士R TT _.兀D.从至h=一过程中线框的平均感应电动势为一 4 T【答案】BC【解析】【详解】由图像可知L时刻线圈的磁通量最大，因此此时线圈处于中性面位置，因此A错 2误；由图可知交流电的周期为T,则。2 7T，由交流电的电动势的最大值为TE.=nbss=%土，则有效值为E句=，=YZ,故B正确，线圈转一周所做的功 T V2 T为转动一周的发热量，W=r=三，故C正确；从0时刻到。时刻的平均感应电R R T 4（P。4。动势为 t 匚 T，故D错误。42.（2019全国n卷T8）如图，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为e，导轨电阻忽略不计。虚线/、cd均与导轨垂直，在9与cd之间的区域存在垂直于导轨所 在平面的匀强磁场。将两根相同的导体棒尸0、仞V先后自导轨上同一位置由静止释放，两者 始终与导轨垂直且接触良好。已知PQ进入磁场开始计时，到M N离开磁场区域为止，流过掰的电流随时间变化的图像可能正确的是【答案】AD【解析】【详解】由于闾进入磁场时加速度为零，AB.若倒出磁场时4，V仍然没有进入磁场，则可出磁场后至/阳进入磁场的这段时间，由于 磁通量0不变，无感应电流。由于0、极V同一位置释放，故/小进入磁场时与用进入磁场 时的速度相同，所以电流大小也应该相同，A正确B错误；CD.若匐出磁场前4，V已经进入磁场，由于磁通量0不变，制、V均加速运动，用出磁场 后，/V由于加速故电流比国进入磁场时电流大，故C正确D错误；3.（2019全国III卷T1）楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现？A.电阻定律 B.库仑定律C.欧姆定律 D.能量守恒定律【答案】D【解析】楞次定律指感应电流的磁场阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量的变化,这种阻碍作用做功 将其他形式的能转变为感应电流的电能，所以楞次定律的阻碍过程实质上就是能量转化的过 程.4.(2019全国III卷T6)如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长 的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上。t=0时,，棒ab以初速度 向右滑动。运动过程中，ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用匕、用表示,回I路中的电流用/表示。下列图像中可能正确的是B b【答案】AC【解析】最终两棒共速,故此时电路中电流为0,即C正确,D错误；由C知,分安=夕,知夕安不是线性变化,故7也不是线性变化，即A正确,B错误.5.(2019全国I卷T7)空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如 图(a)中虚线V所示，一硬质细导线的电阻率为Q、横截面积为S,将该导线做成半径为r 的圆环固定在纸面内，圆心。在/匹上。时磁感应强度的方向如图(a)所示：磁感应强度 随时间方的变化关系如图所示，则在30至IJQ力的时间间隔内圆环所受安培力的方向始终不变圆环中的感应电流始终沿顺时针方向圆环中的感应电流大小为D.圆环中的感应电动势大小为一4，。【答案】BC【解析】AB、根据B-1图象，由楞次定律可知，线圈中感应电流方向一直为顺时针，但在时一刻,磁场的方向发生变化，故安培力方向J的方向在如时刻发生变化，则A错误，B正确；CD、由闭合电路欧姆定律得：/=之，又根据法拉第电磁感应定律得：e=A/2 7r r B r S又根据电阻定律得：R=p二一，联立得：，=,则C正确，D错误。S 4?.p故本题选BCo6.（2019全国III卷T2）金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动，它们的向心 加速度大小分别为a金、a地、a火,它们沿轨道运行的速率分别为v金、/地、/火。已知它们 的轨道半径一金7?地用火，由此可以判定A.3金&地&火C./地/火/金B.a火&地8金D.了火/地。金【答案】A【解析】M mAB.由万有引力提供向心力g-=可知轨道半径越小，向心加速度越大，故知A项正 确，B错误；CD.由G上丝二二得V=J巴上可知轨道半径越小,运行速率越大，故c、D都错误。7.（2018 新课标I卷-T6）（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。将一小磁 针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是A.开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动【答案】AD【解析】本题考查电磁感应、安培定则及其相关的知识点。开关闭合的瞬间，左侧的线圈中磁通量变化，产生感应电动势和感应电流，由楞次定律可判 断出直导线中电流方向为由南向北，由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向 里，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，选项A正确；开关闭合并保持一段时间后，左侧线圈中磁通量不变，线圈中感应电动势和感应电流为零，直导线中电流为零，小磁针 恢复到原来状态，选项BC错误；开关闭合并保持一段时间后再断开后的瞬间，左侧的线圈 中磁通量变化，产生感应电动势和感应电流，由楞次定律可判断出直导线中电流方向为由北 向南，由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向外，小磁针的N极朝垂直纸面向 外的方向转动，选项D正确。【点睛】此题中套在一根铁芯上的两个线圈，实际上构成一个变压器。8.（20H 北京卷T19）某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁心的线圈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。虽经多次重复，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末闪亮的原 因是A.电源的内阻较大B.小灯泡电阻偏大C.线圈电阻偏大 D.线圈的自感系数较大【答案】C【解析】开关断开开关时，灯泡能否发生闪亮，取决于灯泡的电流有没有增大，与电源的内 阻无关，故A错误；若小灯泡电阻偏大，稳定时流过灯泡的电流小于线圈的电流，断开开关时，根据楞次定律，流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小，灯泡将发生闪亮现象，故B错误；线圈电阻偏大，稳定时流过灯泡的电流大于线圈的电流，断开开关时，根据楞次定律，流过 灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小，灯泡不发生闪亮现象，故C正确；线圈的自感系数较大，产生的自感电动势较大，但不能改变稳定时灯泡和线圈中电流的大小,故D错误.【考点定位】自感现象和自感系数.9.（2011 广东卷）将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，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【答案】C【解析】由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势e=,即感应电动势与线圈匝数有A t关故A错误；同时可知，感应电动势与磁通量的变化率有关，磁通量变化越快，感应电动势 越大，故C正确；穿过线圈的磁通量大，但若所用的时间长，则电动势可能小，故B错误;由楞次定律可知：感应电流的磁场方向总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故原磁通增 加，感应电流的磁场与之反向，原磁通减小，感应电流的磁场与原磁场方向相同，即“增反 减同，故D错误；【考点定位】法拉第电磁感应定律，楞次定律10.（2011 上海卷）如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕0点在 其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环aA.顺时针加速旋转 B.顺时针减速旋转 C.逆时针加速旋转 D.逆时针减速旋转【答案】B.【解析】圆环b具有收缩趋势，说明穿过b环的磁通量在增强，根据阻碍变化可知圆环a 减速旋转，逐渐减弱的磁场使得b环产生了顺时针方向电流，根据楞次定律可知引起b环的 感应电流的磁场方向向里，根据安培定则判断出a环顺时针方向旋转.所以B选项正确.【考点定位】楞次定律11.（2012 北京卷T19）物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”.如图，她把一个带 铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿 过套环，闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起.某同学另找来器材再探究此实验.他连接好电路,经重复实验，线圈上的套环均未动，对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动 的原因可能是A.线圈接在了直流电源上B.电源电压过高C.所选线圈的匝数过多D.所用套环的材料与老师的不同【答案】D【解析】线圈接在直流电源上，闭合开关的瞬间，穿过套环的磁通量仍然会改变，套环中会 产生感应电流，会跳动.故A错误；电源电压过高，在套环中产生的感应电流更大，更容易 跳起.故B错误；线圈匝数过多，在套环中产生的感应电流越大，套环更容易跳起.故C错误；D、所用的套环材料不同，可能不产生感应电流，则不会受到安培力，不会跳起.故D正确。【考点定位】本题考查了法拉第电磁感应定律和楞次定律12.（2012 海南卷-T5）如图，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水 平金属环中穿过。现将环从位置I释放，环经过磁铁到达位置H。设环经过磁铁上端和下 端附近时细线的张力分别为和丁2,重力加速度大小为g,则A.Ti mg,T2mg B.Ti mg,T2mg,T2mg D.Ti mg【答案】A环下滑过程中，穿过环的磁通量变化，产生感应电流，由楞次定律可知，感应电流受到的安培力阻碍环的下落，方向向上，所以感应电流对磁铁的作用力方向向下，对磁铁，T+尸=mg，所以4 E&,T?mg,A项正确。【考点定位】本题考查电磁感应、楞次定律及其相关知识13.（2016 上海卷）磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图方向的感应电流，则 磁铁A.向上运动 B.向下运动 C.向左运动 D.向右运动【答案】B【解析】据题意，从图示可以看出磁铁提供的穿过线圈原磁场的磁通量方向向下，由安培定 则可知线圈中感应电流激发的感应磁场方向向上，即两个磁场的方向相反，则由楞次定律可 知原磁场通过线圈的磁通量的大小在增加，故选项B正确。【考点定位】楞次定律和安培定则【方法技巧】通过安培定则判断感应磁场方向，通过楞次定律判断磁铁的运动情况。14.（2016 海南卷）如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的 圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距。两导线中通有大小相等、方向向下的恒 定电流。若Q,左 右A.金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向B.金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向C.金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向D.金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向【答案】D【解析】当金属环上下移动时，穿过环的磁通量不发生变化，根据楞次定律，没有感应电流 产生，选项AB错误；当金属环向左移动时,穿过环的磁通量垂直纸血向外且增强，根据楞 次定律可知，产生顺时针方向的感应电流，故选项C错误；当金属环向右移动时，穿过环的 磁通量垂直纸面向里且增强，根据楞次定律可知，产生逆时针方向的感应电流，故选项D 正确。【考点定位】楞次定律【名师点睛】解决本题的关键会用安培定则判断电流周围磁场的方向，以及学会根据楞次定 律来确定感应电流的方向。15.（2012 四川卷）如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈a和b,则PA.绕圈a输入正弦交变电流，线圈b可输出恒定电流B.绕圈a输入恒定电流，穿过线圈b的磁通量一定为零C.绕圈b输出的交变电流不对线圈a的磁场造成影响D.绕圈a的磁场变化时，线圈b中一定有电场【答案】D【解析】线圈a输入正弦交变电流，线圈b可输出交变电流，故A错误；线圈a输入恒定电 流，电流产生恒定的磁场，穿过线圈b的磁通量不变，不为零，故B错误；线圈b输出的交 变电流产生变化的磁场，对线圈a的磁场造影响，故C错误；线圈a的磁场变化时，穿过线 圈b的磁通量发生变化，线圈b中一定产生感生电场，故D正确；故选D.【考点定位】本题考查电磁感应现象、互感现象，麦克斯韦电磁场理解及其相关知识16.（2014 新课标全国I卷 T14）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合成一闭合回路，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】穿过线圈磁通量不变，不产生感应电流时，电流表指针不会偏转，A错的；在通电 线圈中通电后，穿过旁边放置的线圈磁通量不变，不能产生感应电流，B错的；当插入磁铁 时，能产生感应电流，但当跑到另一房间观察时，穿过线圈磁通量不变，不能产生感应电流,C错的；在通电与断电瞬间，磁通量生了变化，有感应电流，D对的。【考点定位】法拉第发现电磁感应定律17.（2014 广东卷）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】由于电磁感应，在铜管P中还受到向上的磁场力，而在塑料管中只受到重力，即只 在Q中做自由落体运动，故选项A、B错误；而在P中加速度较小，故选项C正确而选项D 错误。【考点定位】本题考查自由落体运动、电磁感应和机械能守恒定律的条件。18.（2014 全国大纲卷）很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，形成一很长的竖直圆筒。一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置，其下端与圆筒上端开口平齐。让条形磁铁从静止开始 下落。条形磁铁在圆筒中的运动速率A.均匀增大 B.先增大，后减小C.逐渐增大，趋于不变D.先增大，再减小，最后不变【答案】c【解析】条形磁铁在下落过程中受重力和铜环的阻力作用，开始时.，由于速率为零，对铜环 组成的圆筒没有磁通变化，因此无感应电流，无安培力作用，即条形磁铁只受重力作用，向 下加速运动，随着速率的增大，感应电流增大，安培力增大，条形磁铁所受铜环的阻力增大,因此条形磁铁将做加速度逐渐减小的加速运动，又因为竖直圆筒很长，因此，加速度将趋于 零，所以条形磁铁在圆筒中的运动速率先逐渐增大，最终趋于不变，故选项C正确。【考点定位】本题主要考查了电磁感应、力与运动的关系的应用问题，属于中档偏高题。19.（2014 海南卷）如图，在一水平、固定的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁（N极朝上，S极朝下）由静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，关于圆环中感应电流的方 向（从上向下看），下列说法中正确的是。A.总是顺时针 B.总是逆时针C.先顺时针后逆时针 D.先逆时针后顺时针【答案】C【解析】由条形磁铁的磁场分布可知，磁铁下落的过程，闭合圆环中的磁通量始终向上，并 且先增加后减少，由楞次定律可判断出，从上向下看时，闭合圆环中的感应电流方向先顺时 针后逆时针，C正确。【考点定位】楞次定律的应用20.（2015 北京卷T20）利用所学物理知识，可以初步了解常用的公交一卡通（IC卡）的工 作原理及相关问题。IC卡内部有一个由电感线圈L和电容C构成的L C的振荡电路。公交卡 上的读卡机（刷卡时“嘀”的响一声的机器）向外发射某一特定频率的电磁波。刷卡时，IC 卡内的线圈L中产生感应电流，给电容C充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据 处理和传输。下列说法正确的是（）A.IC卡工作场所所需要的能量来源于卡内的电池B.仅当读卡器发射该特定频率的电磁波时，IC卡才能有效工作C.若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，在线圈L中不会产生感应电流D.IC卡只能接收读卡器发射的电磁波，而不能向读卡机传输自身的数据信息【答案】B【解析】A、IC卡中有一个线圈和电容，当读卡机发出的电磁波被电路接收到，使得 IC卡汇总的电路充电，所以IC卡的能量来源于读卡机发射的电磁波，选项A错误；B、振荡电路接收与其固有频率相同的电磁波/=，读卡机发出的电磁波频率与之匹配，才能得到最优的充电效果，使电容电压达到预定值，才能进行数据传输，选项B 正确；C、如果是其它频率的电磁波，根据法拉第电磁感应定律，穿过线圈的磁通量发生了变换，依然会有感应电流，选项C错误；D、据题意电容达到一定电压之后，驱动卡芯片进行数据传输，选项D错误。故选B。【考点定位】电磁感应、L C振荡电路、电磁波的发射和接受。21.(2017 新课标I卷)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，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左右振动的衰减最有效的方案是XXX.X XXA B【答案】A【解析】感应电流产生的条件是闭合回路中的磁通量发上变化。在A图中系统振动时在磁场 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,故A正确；而BCD三个图均无此现象，故错误。【考点定位】感应电流产生的条件【名师点睛】本题不要被题目的情景所干扰，抓住考查的基本规律，即产生感应电流的条件,有感应电流产生，才会产生阻尼阻碍振动。22.（2017 北京卷 T19）图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，L和L为电感线 圈。实验时，断开开关瞬间，灯A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A：,立即变亮，最终儿与A,的亮度相同。下列说法正确的是图2A.图1中，Ai与L的电阻值相同B.图1中，闭合S”电路稳定后，Ai中电流大于L中电流C.图2中，变阻器R与L的电阻值相同D.图2中，闭合&瞬间，L?中电流与变阻器R中电流相等【答案】C【解析】断开开关&瞬间，灯人突然闪亮，由于线圈L的自感，通过L的电流逐渐减小，且通过A”即自感电流会大于原来通过A的电流，说明闭合S1，电路稳定时，通过A的电 流小于通过L的电流，L的电阻小于A的电阻，AB错误；闭合S2,电路稳定时，A?与儿的 亮度相同，说明两支路的电流相同，因此变阻器R与L 2的电阻值相同，C正确；闭合开关 S2,A2逐渐变亮，而A立即变亮，说明L中电流与变阻器R中电流不相等，D错误。【考点定位】自感【名师点睛】线圈在电路中发生自感现象，根据楞次定律可知，感应电流要“阻碍”使原磁 场变化的电流变化情况。电流突然增大时，会感应出逐渐减小的反向电流，使电流逐渐增大；电流突然减小时，会感应出逐渐减小的正向电流，使电流逐渐减小。23.（2016 江苏卷-T6）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【答案】BCD【解析】试题分析：因铜质弦不能被磁化，所以A错误；若取走磁铁，金属弦无法磁化，电吉他将不 能正常工作，所以B正确；根据法拉第电磁感应定律知，增加线圈匝数可以增大线圈中的感 应电动势，所以C正确；磁振动过程中，线圈中的磁通量一会增大一会减速，所以电流方向 不断变化，D正确。【考点定位】考查电磁感应【方法技巧】本题学生极易错选A选项，在于不知道铜是不能被磁化的，可见现在高考考查 知识越来越细，越来越全面。24.（2012 海南卷）图中装置可演示磁场对通电导线的作用。电磁铁上下两磁极之间某一水 平面内固定两条平行金属导轨，L是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆。当电磁铁线圈两端 a、b,导轨两端e、f,分别接到两个不同的直流电源上时，L便在导轨上滑动。下列说法正 确的是A、若a接正极，b接负极，e接正极,f接负极，则L向右滑动B、若a接正极，b接负极，e接负极,f接正极，则L向右滑动C、若a接负极，b接正极，e接正极,f接负极，则L向左滑动D、若a接负极，b接正极，e接负极,f接正极，则L向左滑动【答案】BD【解析】由安培定则与左手定则可知，若a接正极，b接负极，e接正极，f接负极，L所受 安培力向左，L向左滑动，故A错误；由安培定则与左手定则可知，若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，L受到的安培力向右，L向右滑动，故B正确；由安培定则与左手定则 可知，若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，L所受安培力向右，L向右滑动，故C 错误；由安培定则与左手定则可知，若a接负极，b接正极，e接负极，f接正极，L所受安 培力向左，则L向左滑动，故D正确；故选BD.【考点定位】本题考查安培定则、左手定则及其相关知识25.（2012 江苏卷-T7）某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈L由火线和零线并行绕成.当右侧线圈L 2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K,从而切断家庭电路.仅考虑L 1在铁芯中产生的磁场，下列说法正确的有A.家庭电路正常工作时，L 2中的磁通量为零B.家庭电路中使用的电器增多时，L 2中的磁通量不变C.家庭电路发生短路时，开关K将被电磁铁吸起D.地面上的人接触火线发生触电时，开关K将被电磁铁吸起【答案】ABD【解析】家庭电路正常工作时，零线和火线中的电流大小相等、方向始终相反，在L中产 生的磁场方向始终相反，磁场相互叠加，L、L z中的磁通量为零，A项对；家庭电路中使用的电器增多及电路发生短路时，零线和火线中的电流变大但大小仍然相等，电流方向始终相反，L、L z中的磁通量仍为零，不变，B项正确，C项错；地面上的人接触火线发生触电时，零线和火线中的电流大小不相等，L中的磁通量不为零，发生变化，L 2中的磁通量不为零发生变化，线圈L中产生电流，此时开关K将被电磁铁吸起 D项对。【考点定位】本题考查电磁感应及其相关知识26.（2014 江苏卷）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 了儿分钟，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【答案】AB【解析】当线圈中通以交变电流时，在金属杯中将产生感应电流，根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势e=,因此增加线圈的匝数可以提高感应电动势，感应电流的功率A t增大，使杯内的水沸腾所需的时间缩短，提高交流电源的频率，磁通变化率变大，感应 A t电动势变大，感应电流的功率增大，故选项A、B正确；取走线圈中的铁芯则使得线圈周围 的磁场变弱，磁通量减小，磁通变化率亦减小，感应电动势变小，从而使杯内的水沸腾所需 的时间反而边长，故选项D错误；将金属杯换为瓷杯后，由于陶瓷不是导体，因此瓷杯中不 能产生感应电流，无法给水加热，故选项C错误。【考点定位】本题主要考查了对感应电流产生条件、法拉第电磁感应定律的理解与应用问题,属于中档题。27.（2014 山东卷-T16）如图，一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内，通有恒 定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定，导体棒与轨道垂直且接触良好。在向右匀速通 过M、N两区的过程中，导体棒所受安培力分别用F”、F、表示。不计轨道电阻。以下叙述正 确的是A.F“向右 B.F N向左 C.F M逐渐增大 D.F N逐渐减小【答案】BCD【解析】根据楞次定律（来拒去留），导体棒在M区和N区受安培力的方向都向左，B正确,A错误；根据法拉第电磁感应定律，可知导体棒所受安培力大小尸=8=士上二，由于距离导线 R越近，磁场的磁感强度B越大，在M区导体棒向右运动过程中，磁感强度逐渐增大，安培力 展逐渐增大，在N区磁感强度逐渐减小，导至安培力也逐渐减小，C、D都正确。【考点定位】楞次定律，法拉第电磁感应定律28.（2013 海南卷）如图，在水平光滑桌面上，两相同的矩形刚性小线圈分别叠放在固定的 绝缘矩形金属框的左右两边上，口每个小线圈都各有一半面积在金属框内，在金属框接通逆 时针方向电流的瞬间A.两小线圈会有相互靠拢的趋势B.两小线圈会有相互远离的趋势C.两小线圈中感应电流都沿顺时针方向D.左边小线圈中感应电流沿顺时针方向，右边小线圈中感应电流沿逆时针方向【答案】BC【解析】在金属框接通逆时针方向电流的瞬间，金属框上下两边的电流在两个线圈中产生的 磁场刚好相互抵消，左右两边的电流在各自通过的线圈中产生的磁场也刚好相互抵消，对于 左侧的线圈而言，金属框右边的电流使其感应出顺时针方向的感应电流，同理可知金属框左 边的电流使右侧的小线圈也感应出顺时针方向的感应电流，由于两线圈相邻两边的电流方向 相反，故两线圈相互排斥，有相互远离的趋势，综上可知本题选BC。【考点定位】考查电磁感应及其应用。29.（2018 全国H卷T5）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1,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 2可能是【答案】D【解析】试题分析：找到线框在移动过程中谁切割磁感线，并根据右手定则判断电流的方向,从而判断整个回路中总电流的方向。要分过程处理本题。第一过程从移动的过程中左边导体棒切割产生的电流方向是顺时针，右边切割磁感线产生的电流方向也是顺时针，两根棒切割产生电动势方向相同所以E=则电流为,=(=竿电流恒定且方向为顺 时针，再从移动到的过程中左右两根棒切割磁感线产生的电流大小相等，方向相反，所以回路 中电流表现为零，当线框再向左运动时，左边切割产生的电流方向顺时针，右边切割产生的电流方向是逆时针,此时回路中电流表现为零，故线圈在运动过程中电流是周期性变化，故D正确；故选D点睛：根据线圈的运动利用楞次定律找到电流的方向，并计算电流的大小从而找到符合题意 的图像。30.（2018 全国IH卷T7）（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至i j P 为电流的正方向。导线框R中的感应电动势A.在！-7时为零B.在！=，时改变方向C.在1=:时最大，且沿顺时针方向D.在=7时最大，且沿顺时针方向【答案】AC【解析】由图（b）可知，导线田中电流在片774时达到最大值，变化率为零，导线框中磁 通量变化率为零，根据法拉第电磁感应定律，在户7/4时导线框中产生的感应电动势为零，选项A正确；在方时，导线田中电流图象斜率方向不变，导致导线框A中磁通量变化 率的正负不变，根据楞次定律，所以在t=TA时，导线框中产生的感应电动势方向不变，选 项B错误；由于在方=区时，导线用中电流图象斜率最大，电流变化率最大，导致导线框 A中磁通量变化率最大，根据法拉第电磁感应定律，在夕772时导线框中产生的感应电动势 最大，由楞次定律可判断出感应电动势的方向为顺时针方向，选项C正确；由楞次定律可判 断出在QT时感应电动势的方向为逆时针方向，选项D错误。点睛此题以交变电流图象给出解题信息，考查电磁感应及其相关知识点。解答此题常见错 误主要有四方面：一是由于题目以交变电流图象给出解题信息，导致一些同学看到题后，不 知如何入手；二是不能正确运用法拉第电磁感应定律分析判断；三是不能正确运用楞次定律 分析判断，陷入误区。点睛 此题以交变电流图象给出解题信息，考查电磁感应及其相关知识点。解答此题常见错 误主要有四方面：一是由于题目以交变电流图象给出解题信息，导致一些同学看到题后，不 知如何入手；二是不能正确运用法拉第电磁感应定律分析判断；三是不能正确运用楞次定律 分析判断，陷入误区。31.（2011 海南卷 T6）如图,EO F和E O 为空间一匀强磁场的边界，其中EO E 0,F0（T,且EO J_O F；0（T为NEO F的角平分析，00间的距离为1；磁场方向垂直于纸 面向里。一边长为1的正方形导线框沿00,方向匀速通过磁场，t=0时刻恰好位于图示位置。规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i与实践t的关系图线可能正确的 是【答案】A【解析】设正方形导线框为ABCD,以图示位置为零位置:AB边从零位置开始运动到0,的过程中，只有AB边的一部分切割了磁感线，切割的有效长 度从零增加到/,感应电动势变大，由右手定则可以判断，感应电流方向为逆时针（即与题 目规定的正方向相同），因此排除了 C、D,AB边从（T位置开始继续运动到A、B两点与0E、0F边接触的过程中，只有AB边切割了磁感线，切割的有效长度等于1,感应电动势不变，感应电流方向还是逆时针（即与题目规定的正方向相同）；AB边从上述位置继续运动到0点 的过程中，AB边和CD变都部分切割了磁感线，AB边切割的有效长度从1减小到0,而CD 边切割的有效长度从0增加到/,两条边产生的感应电动势相反，相互抵消，电动势先减少 到0后反向增加，所以感应电流方向先逆时针减小到0,再从。开始顺时针增加。由此判断 应该选择选项Ao【考点定位】电磁感应与图像32.（2012 福建卷）如图甲，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的 条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴始终保持重合。若取磁铁中心0为坐标原点,建立竖直向下正方向的X轴，则图乙中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图像是【答案】B【解析】圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心 轴线与条形磁铁的中轴始终保持重合，圆环中磁通量变化不均匀，产生的感应电流不是线性 变化，A错误；铜环下落到磁铁顶端的速度小于下落到磁铁底端的速度，铜环下落到磁铁顶 端产生的感应电流小于下落到磁铁底端产生的感应电流，选项B正确，CD错误。故选：B.【考点定位】电磁感应与图像33.（2012 新课标卷）如图，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长 直导线右侧，且其长边与长直导线平行。已知在t=0到t=3的时间间隔内，直导线中电流i 发生某种变化，而线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。设电流i正方向与图中箭头方向相同，则i随时间t变化的图线可能是【答案】A【解析】对于A选项，电流先正向减小，这一过程，电流在矩形线框内产生的磁场方向垂直 纸面向里，且逐渐减小，根据楞次定律可知感应电流的磁场方向与原磁场方向相同也是向里,再根据安培定则可知，感应电流方向为顺时针方向，合力方向与线框左边所受力方向都向左;然后电流反向增大，在此过程，电流在矩形线框内产生的磁场方向垂直纸面向外，且逐渐增 大，根据楞次定律可知感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，再根据安培定则可知，感应 电流方向为顺时针方向，合力方向与线框左边所受力方向都向右，综上所述，选项A正确，选项B、C、D错误。【考点定位】电磁感应与图像34.（2012 重庆卷）如图所示，正方形区域M NPQ内有垂直纸面向里的匀强磁场.在外力作用 下，一正方形闭合刚性导线框沿QN方向匀速运动，t=0时亥I,其四个顶点W、N，、P，、Q恰好在磁场边界中点.下列图象中能反映线框所受安培力f的大小随时间t变化规律的是【答案】B第一段时间从初位置到Nz离开磁场，图甲表示该过程的任意一个位置，切割磁感线的有效长度为M i A与M B之和，即为长度的2倍，此时电动势E=2Bvt v,线框受的安培力f=2B=48 一，图象是开口向上的抛物线，故CD错误;R如图乙所示，线框的右端M 2N2刚好出磁场时，左端O P2恰与M P共线，此后一段时间内有效 长度不变，一直到线框的左端与M重合，这段时间内电流不变，安培力大小不变；最 后一段时间如图丙所示，从匀速运动至开始计时，有效长度为A，C，=/2vt，,电动B（I-2vt v势E=B（-2vt，）v,线框受的安培力尸，=.-，图象是开口向上的抛物线,R故A错误，B正确。N丙【考点定位】电磁感应与图像35.（2013 新课标全国卷I）如图,在水平面（纸面）内有三根相同的均匀金属棒ab、ac和M N,其中ab、ac在a点接触，构成“V”字型导轨。空间存在垂直于纸面的均匀磁场。用力 使M N向右匀速运动，从图示位置开始计时，运动中M N始终与Nbac的平分线垂直且和导轨保持良好接触。下列关于回路中电流i与时间t的关系图线。可能正确的是【答案】A【解析】设M N在匀速运动中切割磁场的有效长度为L,Nbac=2e,感应电动势为E=BL v,三角形的两边长相等且均为,由R=上可知，三角形的总电阻2 s i n 夕 SR=P=P上上-=kL（k为常数），再由闭合电路欧姆定律得/=-=-=,是 S S R kL k一个常量，与时间t无关，所以A正确.【考点定位】电磁感应与图像36.（2013 浙江卷）磁卡的词条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检 测线圈，当以速度v。刷卡时，在线圈中产生感应电动势。其E-t关系如右图所示。如果只将刷卡速度改为人,线圈中的E-t关系可能是【答案】D【解析】根据法拉第电磁感应定律：E B 巴，刷卡过程中速度0C,所以线圈中产生 A t A tv F的感应电动势与磁卡的速度成正比，当刷卡速度改为一时，电动势E变为时间变为 2 22t o o【考点定位】电磁感应与图像37.（2014 全国I卷-T18）如图A.,线圈ab、cd绕在同一软铁芯上，在ab线圈中通以变 化的电流，测得cd间的的电压如图B.所示，已知线圈内部的磁场与流经的电流成正比，则 下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是:【解析】根据法拉第电磁感应定律，感应电动势即cd线圈中的电压A（1）A B,=S，由A t A t于磁场是线圈ab中的感应电流产生的，所以AB oc A/,综上可得匕，0C,即电压大小A t与线圈中电流的变化率成正比，根据图B.nJ判断0-0.5s和0.5s _ 1.5s电流的变化率大小 相等，方向相反，即一，图象斜率大小相等，方向相反，对照选项C对。【考点定位】电磁感应定律【方法技巧】此类问题可用排除法最简单，由图知产生的电压大小不变，根据法拉第电磁感 应定律可知电流随时间均匀变化，即可排除ABD选项，还可根据电压的正负，判断电流是增 大还是减小。38.（2015 山东卷 T 19）如图甲，R。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T。的正弦交流电源上，经二极管整流后，通过R。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，间的电压为小正，下列 图像可能正确的是【答案】c【解析】试题分析：在第一个0.25%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。端，因电流的变化率逐渐减小故内环的电动势逐渐减小；同理在第0.25加-0.5A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6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.【考点定位】电磁感应与图像39.（2013 福建卷）如图，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用匕、t 2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻。线框下落过程形状不变，ab边始终保持 与磁场水平边界线。0平行，线框平面与磁场方向垂直。设00,下方磁场区域足够大，不 计空气阻力影响，则下列图像不可能