高考综合复习 - 电磁感应(5)

1．答案：BC

提示：由题目所给的条件可以判断，感应电流的磁场方向垂直于纸面向外，根据楞次定律，原磁场的方向与感应电流的磁场相同时是减少的，环A应该做减速运动，产生逆时针方向的电流，故应该带负电，故选项C是正确的，同理可得B是正确的。 2．答案：A

提示：对于螺旋桨叶片ab，其切割磁感线的速度是其做圆周运动的线速度，螺旋桨不同的点线速度不同，但满足v’＝ωR，可求其等效切割速度v＝ωL/2＝πfL，运用法拉第电磁感应定律a指向b，在电源内部电流由低电势流向高电势，故选项A是正确的。 3．答案：B

提示：题意可知穿过线圈的磁场方向向下，磁铁向下运动造成磁通量增加，由楞次定律知感应电流的磁场方向与B相反，由此可以判定感应电流的方向与题图中所标电流方向相同，磁铁与线圈相互排斥。故选项B是正确的。 4．答案：A 提示：题中等效电路如下图所示：

。由右手定则判断电流的方向为由

导体棒MN相当于电源，其电动势E＝BLv，其内阻等于R，而判定，所以A正确。 5．答案：BC

，电流方向可用右手定则

提示：由于自感现象，在闭合S2的瞬间流过两灯的电流无明显变化，随自感的减弱直至最后消失，D1变暗并熄灭，D2随其两端的电压升高而变亮，最终稳定。因此B、C选项正确。

6．答案：A 提示：由油滴处于平衡状态，由楞次定律可知磁感应强度B应该是向上增大的，

根据平衡关系 ，其中 ，再根据线圈电阻与R等值可知感应电动势：

7．答案：A

，所以有

提示：当A表指针向左拨动时，根据感应电流阻碍引起感应电流的原因，可以得出B表指针将向左偏转。 8．答案：D

提示： 根据 可知正对面积减小时电容减小，电容器放电，产生与原感应电动势相反的效果，使放电

电流从a到b，金属棒受到向右的安培力，使金属棒加速。

高考综合复习 电磁感应 专题（二）

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一、电磁感应现象：一切电磁感应现象都可以归结为磁通量的变化引起的： 如：

二、感应电流的方向判断：

楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化

对于导体切割磁感线时的感应电动势方向的判断，也可以利用右手定则：伸开右手，让磁场穿过掌心，大拇指指向运动方向，四指指向导体内感应电流方向或导体内感应电动势的正极。

三、法拉第电磁感应定律：

（1）在电磁感应现象中产生的感应电动势大小，跟穿过这一回路的磁通变化率成正比。

表达式： ——平均值

（2）导体在磁场中切割磁感线产生电动势。 表达式：ε=BLv（垂直切割） ——瞬时值

若v不与B垂直，则可以将v分解为垂直于B和平行于B，其中垂直分量产生感应电动势。 （3）自感现象：由于通过导体本身电流发生变化而引起的电磁感应现象。

自感电动势 无铁芯决定。

[例题分析]

，即与电流的变化率成正比，式中L为自感系数由线圈本身的长度、横截面积、匝数以及有

例1、通电直导线与闭合金属框彼此绝缘，它们处于同一平面内，导线位置与线框轴重合。为了使线框中产生如图所示方向的感应电流，可以采取的措施是： A、减弱直导线中的电流强度 B、线框以直导线为轴转动 C、线框向右平动 D、线框向左平动

分析：通电直导线产生磁场的磁感线是以电流为圆心的同心圆。闭合线框在如图所示状态下磁通量j为零。当直导线中电流强度发生变化或线框以直导线为轴转动时，通过线框的磁通量j始终是零，Δj=0，故无感应电流产生。

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当线框向右或向左平动时，通过线框的磁通量j都要增加。向右平动原磁场方向为“x”，向左平动原磁场方向为“·”为了阻碍磁通量的增加产生题目中要求感生电流的方向。由楞次定律可判断线框应向左平动，故D选项是正确的。

例2、如图所示，用金属导线变成闭合正方形导线框边长为L，电阻为R，当它以速度v匀速地通过宽也为L的匀强磁场区过程中，外力需做功W，则该磁场磁感应强度应为多大？若仍用此种导线变成边长为2L的正方形导线框，以相同速度通过同一磁场区，外力应做功为原来的几倍？

解：正方形线框匀速通过磁场ΣF=0，当进入磁场时，cd边切割磁感线产生ε→产生I→受F安：F外=F安。当出磁场时ab边切割磁感线产生ε→产生I→受F安，则F外=F安。

外力功W=F外·2L=F安×2L=BIL×2L=2BL2×

。 则磁感应强度 。

当线框边长为2L时，此时真正产生感应电流的时候是当cd、ab边在磁场中运动时，外力功W'为：（此时电阻为原来的2倍）

W'=F外'×2L= F安'×2L=BI'×2L×2L =4BL2× 故外力应做功为原来的2倍。

= .

例3、置于匀强磁场中，垂直磁场的水平面上有一光滑平行金属导轨，轨的电阻不计，轨间连有电阻R轨距L，一质量为m的导体棒在水平外力F外的作用下，从静止开始，在开关闭合情况下金属棒运动情况如何？

解析：导体棒受水平F外→产生加速度 →速度由0开始增加（v↑）→切割磁感线→棒中产生感应电动势

ε=BLv→棒中电流 棒受培力F安=BIL方向与外力相反→棒受合力F合=F外-F安→加速度减小 →速度

仍继续增加→ε↑→I↑→F安↑→F合↓→a↓导体棒做加速度减小的加速运动，直至加速度减小到0，棒做匀速运动，此刻a=0，

F合=0，F外=F安=BIL=B L= ·BLvm= 匀速运动的速度 为棒在导轨上运动的最大速度。

例4、图中E为电池组，L是自感系数足够大的电磁线圈（直流电阻不计），D1、D2是规格一样的灯泡，在开在S闭合或断开操作过程中灯泡均未被烧断。下列说法中正确的是：

A、S刚闭合时，D1、D2同时亮且同样亮

B、闭合S达到稳定后，D1熄灭，D2比刚闭合S时要亮 C、再将S断开时，D2不立即熄灭 D、再将S断开时，D1先闪亮后再熄灭

解析：当开关S闭合瞬间，电路中电流增加，线圈因自感系数足够大，又无电阻产生自感电动势阻碍电流增加，故L

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与路中电流可视为零，此时两灯泡串联接在电流两端放两灯同时亮。A选项是正确的。

闭合S到达稳定无电流变化，没有自感电动势。因L中无电阻，则只有灯D2接在电源两端，故灯D1不亮、D2比刚闭合时更亮。B选项是正确的。

再将S断开，灯D2立即熄灭。C错误。而L中的电流变化产生自感电动势阻碍电流的减小，电流将流经D1、灯D1闪亮后，随着电流的减小而熄灭。D选项是正确的。 答案：ABD

[习题]

1、在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈M相接，如图所示，导轨上放一根导线ab，磁力线垂直于导轨所在平面。欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感生电流，则导线的运动情况可能是：（ ）

A、匀速向右运动 B、加速向右运动 C、减速向右运动 D、加速向左运动

2、两根竖直放置的光滑平行导轨，其一部分处于方向垂直导轨所在平面且有上下水平边界的匀强磁场中，一根金属杆MN成水平沿导轨滑下，在与导轨和电阻R组成的闭合电路中，其他电阻不计。当金属杆MN进入磁场区后，其运动的速度图象可能是下图中的（ ）

3、两光滑曲线导轨连接光滑水平导轨，水平导轨处在方向竖直向下的匀强磁场中。导体b静置在水平导轨上，导体a从曲线导轨上滑下，进入水平导轨的匀强磁场中后（始终未与b相接触）（ ）

A、导体a将作匀减速运动，b作匀加速运动 B、回路中的感应电流将不断减小 C、a、b的速度最终会相同 D、回路中的感应电流最终会为零

4、L是带铁心的线圈，A是灯泡，原来电键K闭合，电路是接通的，若把电键K打开，在电路切断的瞬间，通过灯泡的电流方向是从_________端到__________端。这个实验是用来演示_________现象。

[参考答案] 1、CD 2、ACD 3、BCD 4、a，b，自感

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选择题

1、第一个发现电磁感应现象的科学家是：

A、奥斯特

B、库仑

C、法拉第

D、安培

2、如图1所示，是测定自感系数很大的线圈L直流电阻的电路，L两端并联一只伏特表，用来测量自感线圈的直流电压，在测量完毕后，将电路解体时应：

A、先断开K1

B、先断开K2

C、先拆除安培表

D、先拆除伏特表

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3、如图2所示，由大小两个半圆弧组成的弯曲金属导线位于匀强磁场中，当整个导体向右平移时，下列结论正确的是：

A、整个导线中的总感应电动势为零 B、A、C、E三点的电势相同

C、导线中将产生感应电动势，D点电势比B点高 D、无法判断

4、如图3所示，矩形线框abcd在水平匀强磁场中，绕中央竖直轴匀速转动，转轴与外电路电阻R连通，t=0时刻线框平面跟磁场垂直，用T表示其转动周期，则：

A、经T/4时，线框abcd中穿过的磁通量为零，磁通量变化率最大 B、经T/2时间内，通过导线a处横截面积的电量为零 C、电阻R上有电流通过

D、电阻R上恒无电流

5、如图4所示，正方形线框abcd每边长l=20m，回路电阻为0.02欧，线框质量为m=100克，砝码质量

M=140克，匀强磁场的磁感应强度B=0.5特，匀强磁场在竖直方向的宽度h=20cm，砝码M和线框用细绳绕过两个定滑轮相连，砝码M从某一位置下降，当线框上升到ab边进入磁场区时，开始匀速运动，（g取10m/s）线框匀速上升的速为 上升的过程中有 J机械能转化为电能。

2

m/s，在线框匀速

答案与解析

答案：1.C 2.B 3. A、B、C 4. A、D 5. 0.8 0.08

2、解：B。只要不断开K2，线圈L与伏特表就会组成闭合回答，在断开电路干路时，线圈L会因此产生感应电流，电流的方向与原方向相同。这时流过伏特表的电流方向与原来电流方向相反，伏特表中的指针将反向转动。损坏伏特表，所以必须先拆下伏特表，即断开K2。

3、解：A、B、C。整个导体向右平动时，穿过闭合金属导线的磁通量不变，整个导线中的总感应电动势为零，由于A、C、E三个切割磁力线的有效长度为零，则A、C、E三点的电势相同。由右手定则判定UD>UB。

4、解：A、D。经 时刻，线圈abcd平面与磁场平行，穿过线圈的磁通量为零，而

ab边和cd边切割磁场的有效速度最大，感应电动势最大，故磁通量的变化率最大。A对。

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