2019屆高考物理一輪復習全冊學案（打包14套）.zip

2019屆高考物理一輪復習全冊學案（打包14套）.zip,2019,高考,物理,一輪,復習,全冊學案,打包,14 第十章 電磁感應 [全國卷5年考情分析] 基礎考點 ?？伎键c 2017 2016 2015 2014 2013 命題概率 磁通量(Ⅰ) 自感、渦流(Ⅰ) 以上2個考點 未曾獨立命題 電磁感應現(xiàn)象(Ⅰ) Ⅰ卷T18(6分) — — Ⅰ卷T14(6分) Ⅱ卷T19(6分) 獨立命題概率60% 法拉第電磁感應定律(Ⅱ) Ⅱ卷T20(6分) Ⅱ卷T20(6分) Ⅱ卷T24(12分) Ⅰ卷T24(14分) Ⅲ卷T25(20分) Ⅰ卷T19(6分) Ⅱ卷T15(6分) Ⅰ卷T18(6分) Ⅱ卷T25(19分) Ⅰ卷T17(6分) Ⅰ卷T25(19分) Ⅱ卷T16(6分) 綜合命題概率100% 楞次定律(Ⅱ) Ⅲ卷T15(6分) ?？冀嵌? (1)根據(jù)楞次定律判斷感應電流的方向 (2)結合安培定則、左手定則、楞次定律判斷導體受力或運動方向 (3)法拉第電磁感應定律E＝n和E＝Blv的比較應用 (4)電磁感應與電路的結合，自感、渦流 (5)電磁感應的圖像、受力、運動、能量等綜合問題 (6)電磁感應的科技應用問題 第1節(jié)電磁感應現(xiàn)象__楞次定律 (1)閉合電路內只要有磁通量，就有感應電流產(chǎn)生。(×) (2)穿過線圈的磁通量和線圈的匝數(shù)無關。(√) (3)線框不閉合時，即使穿過線框的磁通量發(fā)生變化，線框中也沒有感應電流產(chǎn)生。(√) (4)當導體切割磁感線時，一定產(chǎn)生感應電動勢。(√) (5)由楞次定律知，感應電流的磁場一定與引起感應電流的磁場方向相反。 (×) (6)感應電流的磁場一定阻礙引起感應電流的磁場的磁通量的變化。(√) ◎物理學史判斷 (1)1831年，英國物理學家法拉第發(fā)現(xiàn)了——電磁感應現(xiàn)象。(√) (2)1834年，俄國物理學家楞次總結了確定感應電流方向的定律——楞次定律。(√) 1．磁通量沒有方向，但有正、負之分。 2．感應電流的產(chǎn)生條件表述一、表述二本質相同。 3．右手定則常用于感應電流產(chǎn)生條件表述一對應的問題，楞次定律對表述一、表述二對應的問題都適用。 4．楞次定律的本質是能量守恒。 5．解題中常用到的二級結論： (1)楞次定律的三個推廣含義：“增反減同”“增縮減擴”“來拒去留”。 (2)楞次定律的雙解：①“加速向左運動”與“減速向右運動”等效。 ②“×增加”與“·減少”所產(chǎn)生的感應電流方向一樣，反之亦然?！　? 突破點(一)　對電磁感應現(xiàn)象的理解和判斷 1．判斷產(chǎn)生感應電流的兩種方法 (1)閉合電路的一部分導體切割磁感線，產(chǎn)生“動生電流”。 (2)“感生電流”，即導體回路必須閉合，穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化，二者缺一不可。 2．常見的產(chǎn)生感應電流的三種情況 [題點全練] 1．(2014·全國卷Ⅰ)在法拉第時代，下列驗證“由磁產(chǎn)生電”設想的實驗中，能觀察到感應電流的是(　　) A．將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路，然后觀察電流表的變化 B．在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，然后觀察電流表的變化 C．將一房間內的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，往線圈中插入條形磁鐵后，再到相鄰房間去觀察電流表的變化 D．繞在同一鐵環(huán)上的兩個線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬間，觀察電流表的變化 解析：選D　只形成閉合回路，回路中的磁通量不變化，不會產(chǎn)生感應電流，A、B、C錯誤；給線圈通電或斷電瞬間，通過閉合回路的磁通量變化，會產(chǎn)生感應電流，能觀察到電流表的變化，D正確。 2.(2017·全國卷Ⅰ)掃描隧道顯微鏡(STM)可用來探測樣品表面原子尺度上的形貌。為了有效隔離外界振動對STM的擾動，在圓底盤周邊沿其徑向對稱地安裝若干對紫銅薄板，并施加磁場來快速衰減其微小振動，如圖所示。無擾動時，按下列四種方案對紫銅薄板施加恒磁場；出現(xiàn)擾動后，對于紫銅薄板上下及左右振動的衰減最有效的方案是(　　) 解析：選A　施加磁場來快速衰減STM的微小振動，其原理是電磁阻尼，在振動時通過紫銅薄板的磁通量變化，紫銅薄板中產(chǎn)生感應電動勢和感應電流，則其受到安培力作用，該作用阻礙紫銅薄板振動，即促使其振動衰減。方案A中，無論紫銅薄板上下振動還是左右振動，通過它的磁通量都發(fā)生變化；方案B中，當紫銅薄板上下振動時，通過它的磁通量可能不變，當紫銅薄板向右振動時，通過它的磁通量不變；方案C中，紫銅薄板上下振動、左右振動時，通過它的磁通量可能不變；方案D中，當紫銅薄板上下振動時，紫銅薄板中磁通量可能不變。綜上可知，對于紫銅薄板上下及左右振動的衰減最有效的方案是A。 3.(2018·安徽皖江區(qū)域示范高中聯(lián)考)如圖所示，閉合圓形導體線圈放置在勻強磁場中，線圈平面與磁場平行，當磁感應強度逐漸增大時，以下說法正確的是(　　) A．線圈中產(chǎn)生順時針方向的感應電流 B．線圈中產(chǎn)生逆時針方向的感應電流 C．線圈中不會產(chǎn)生感應電流 D．線圈面積有縮小的傾向 解析：選C　由于線圈平面與磁場平行，所以穿過線圈的磁通量為零。當磁感應強度增大時，穿過線圈的磁通量仍然為零，則線圈中不會產(chǎn)生感應電流，故只有C正確。 突破點(二)　楞次定律的理解及應用 1．楞次定律中“阻礙”的含義 2．判斷感應電流方向的兩種方法 方法一　用楞次定律判斷 方法二　用右手定則判斷 該方法適用于切割磁感線產(chǎn)生的感應電流。判斷時注意掌心、拇指、四指的方向： (1)掌心——磁感線垂直穿入； (2)拇指——指向導體運動的方向； (3)四指——指向感應電流的方向。 [題點全練] 1．(2016·海南高考)如圖，一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長直導線在同一豎直平面內，環(huán)的圓心與兩導線距離相等，環(huán)的直徑小于兩導線間距。兩導線中通有大小相等、方向向下的恒定電流。若(　　) A．金屬環(huán)向上運動，則環(huán)上的感應電流方向為順時針方向 B．金屬環(huán)向下運動，則環(huán)上的感應電流方向為順時針方向 C．金屬環(huán)向左側直導線靠近，則環(huán)上的感應電流方向為逆時針方向 D．金屬環(huán)向右側直導線靠近，則環(huán)上的感應電流方向為逆時針方向 解析：選D　當金屬環(huán)上下移動時，穿過環(huán)的磁通量不發(fā)生變化，根據(jù)楞次定律，沒有感應電流產(chǎn)生，選項A、B錯誤；當金屬環(huán)向左移動時，穿過環(huán)的磁通量垂直紙面向外且增加，根據(jù)楞次定律可知，環(huán)上產(chǎn)生順時針方向的感應電流，故選項C錯誤；當金屬環(huán)向右移動時，穿過環(huán)的磁通量垂直紙面向里且增加，根據(jù)楞次定律可知，環(huán)上產(chǎn)生逆時針方向的感應電流，故選項D正確。 2.(2018·河南洛陽一中模擬)如圖所示為安檢門原理圖，左邊門框中有一通電線圈，右邊門框中有一接收線圈。工作過程中某段時間通電線圈中存在順時針方向均勻增大的電流，則(　　) A．無金屬片通過時，接收線圈中的感應電流方向為順時針 B．無金屬片通過時，接收線圈中的感應電流增大 C．有金屬片通過時，接收線圈中的感應電流方向為順時針 D．有金屬片通過時，接收線圈中的感應電流大小發(fā)生變化 解析：選D　當左側線圈中通有不斷增大的順時針方向的電流時，知穿過右側線圈的磁通量向右，且增大，根據(jù)楞次 定律，右側線圈中產(chǎn)生逆時針方向的電流，即使有金屬片通過時，接收線圈中的感應電流方向仍然為逆時針，故A、C錯誤；通電線圈中存在順時針方向均勻增大的電流，則通電線圈中的磁通量均勻增大，所以穿過右側線圈中的磁通量均勻增大，則磁通量的變化率是定值，由法拉第電磁感應定律可知，接收線圈中的感應電流不變，故B錯誤；有金屬片通過時，則穿過金屬片中的磁通量發(fā)生變化時，金屬片中也會產(chǎn)生感應電流，感應電流的方向與接收線圈中的感應電流的方向相同，所以也會將該空間中的磁場的變化削弱一些，引起接收線圈中的感應電流大小發(fā)生變化，故D正確。 3．[多選](2015·全國卷Ⅰ)1824年，法國科學家阿拉果完成了著名的“圓盤實驗”。實驗中將一銅圓盤水平放置，在其中心正上方用柔軟細線懸掛一枚可以自由旋轉的磁針，如圖所示。實驗中發(fā)現(xiàn)，當圓盤在磁針的磁場中繞過圓盤中心的豎直軸旋轉時，磁針也隨著一起轉動起來，但略有滯后。下列說法正確的是(　　) A．圓盤上產(chǎn)生了感應電動勢 B．圓盤內的渦電流產(chǎn)生的磁場導致磁針轉動 C．在圓盤轉動的過程中，磁針的磁場穿過整個圓盤的磁通量發(fā)生了變化 D．圓盤中的自由電子隨圓盤一起運動形成電流，此電流產(chǎn)生的磁場導致磁針轉動 解析：選AB　當圓盤轉動時，圓盤的半徑切割磁針產(chǎn)生的磁場的磁感線，產(chǎn)生感應電動勢，選項A正確；如圖所示，銅圓盤上存在許多小的閉合回路，當圓盤轉動時，穿過小的閉合回路的磁通量發(fā)生變化，回路中產(chǎn)生感應電流，根據(jù)楞次定律，感應電流阻礙其相對運動，但抗拒不了相對運動，故磁針會隨圓盤一起轉動，但略有滯后，選項B正確；在圓盤轉動過程中，磁針的磁場穿過整個圓盤的磁通量始終為零，選項C錯誤；圓盤呈電中性，轉動不會形成電流，不會導致磁針轉動，選項D錯誤。 突破點(三)　楞次定律推論的應用 楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為：感應電流的效果總是阻礙引起感應電流的原因。列表說明如下： 內容 例證 阻礙原磁通量變化——“增反減同” 阻礙相對運動—— “來拒去留” 使回路面積有擴大或縮小的趨勢——“增縮減擴” 阻礙原電流的變化——“增反減同” [題點全練] 1.在水平面內有一固定的U型裸金屬框架，框架上靜止放置一根粗糙的金屬桿ab，整個裝置放在豎直方向的勻強磁場中，如圖所示。下列說法中正確的是(　　) A．只有當磁場方向向上且增強，ab桿才可能向左移動 B．只有當磁場方向向下且減弱，ab桿才可能向右移動 C．無論磁場方向如何，只要磁場減弱，ab桿就可能向右移動 D．當磁場變化時，ab桿中一定有電流產(chǎn)生，且一定會移動 解析：選C　根據(jù)楞次定律的推論——“增縮減擴”，可判斷當磁通量增大時，閉合電路的面積有縮小的趨勢，磁通量減小時，閉合電路的面積有擴大的趨勢，故A、B錯誤，C正確；只有ab桿中受到的安培力大于桿所受到的摩擦力時，桿才會移動，故D錯誤。 2.[多選]如圖所示，線圈A、B同心置于光滑水平桌面上，線圈A中通有逐漸增大的逆時針方向的電流，則(　　) A．線圈B將順時針轉動起來 B．線圈B中有順時針方向的電流 C．線圈B將有沿半徑方向擴張的趨勢 D．線圈B對桌面的壓力將增大 解析：選BC　當線圈A中通有逐漸增大的逆時針方向的電流時，穿過線圈B的磁通量豎直向上且增大，根據(jù)楞次定律，線圈B產(chǎn)生順時針方向的電流；線圈A、B中的電流方 向相反，互相排斥，線圈B有擴張的趨勢，故B、C正確，A錯誤。線圈B受到的安培力在水平方向上，線圈B對桌面的壓力將不變，故D錯誤。 3.如圖所示，A為水平放置的膠木圓盤，在其側面均勻分布著負電荷，在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個金屬圓環(huán)B，使B的環(huán)面水平且與膠木圓盤面平行，其軸線與膠木圓盤A的軸線OO′重合。現(xiàn)使膠木圓盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉動，則(　　) A．金屬環(huán)B的面積有擴大的趨勢，絲線受到的拉力增大 B．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力減小 C．金屬環(huán)B的面積有擴大的趨勢，絲線受到的拉力減小 D．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力增大 解析：選B　使膠木圓盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉動，通過金屬環(huán)B內的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，且B有向上升高的趨勢，絲線受到的拉力減小，B正確。 突破點(四)　三定則、一定律的綜合應用 1．規(guī)律比較 名稱 基本現(xiàn)象 因果關系 應用的定則或定律 電流的磁效應 電流、運動電荷產(chǎn)生磁場 因電生磁 安培定則 安培力、洛倫茲力 磁場對電流、運動電荷有作用力 因電受力 左手定則 電磁感應 部分導體做切割磁感線運動 因動生電 右手定則 閉合回路磁通量變化 因磁生電 楞次定律 2．相互聯(lián)系 (1)應用楞次定律時，一般要用到安培定則。 (2)研究感應電流受到的安培力，一般先用右手定則確定電流方向，再用左手定則確定安培力的方向，有時也可以直接應用楞次定律的推論確定。 [典例]　如圖所示，金屬棒ab、金屬導軌和螺線管組成閉合回路，金屬棒ab在勻強磁場B中沿導軌向右運動，則(　　) A．a(chǎn)b棒不受安培力作用 B．a(chǎn)b棒所受安培力的方向向右 C．a(chǎn)b棒向右運動速度v越大，所受安培力越大 D．螺線管產(chǎn)生的磁場，A端為N極 [思路點撥] (1)判斷金屬棒ab切割磁感線產(chǎn)生的感應電流→應用右手定則。 (2)判斷金屬棒ab受到的安培力→應用左手定則。 (3)判斷螺線管中產(chǎn)生的磁場→應用安培定則。 [解析]　金屬棒ab向右運動切割磁感線，根據(jù)右手定則判斷感應電流方向由b→a，再根據(jù)左手定則判斷棒所受安培力水平向左，故A、B錯誤；ab的速度越大，感應電流越大，所受安培力就越大，C正確；根據(jù)安培定則可判定螺線管的B端為N極，A端為S極，D錯誤。 [答案]　C [方法規(guī)律]　左、右手定則巧區(qū)分 (1)區(qū)分左手定則和右手定則的根本是抓住“因果關系”：“因電而動”——用左手，“因動生電”——用右手。 (2)使用中左手定則和右手定則很容易混淆，為了便于記憶，可把兩個定則簡單地總結為通電受力，“力”的最后一筆“丿”向左，用左手；運動生電，“電”的最后一筆“乚”向右，用右手。 [集訓沖關] 1.(2017·全國卷Ⅲ)如圖，在方向垂直于紙面向里的勻強磁場中有一U形金屬導軌，導軌平面與磁場垂直。金屬桿PQ置于導軌上并與導軌形成閉合回路PQRS，一圓環(huán)形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)域內，線框與導軌共面?，F(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運動，在運動開始的瞬間，關于感應電流的方向，下列說法正確的是(　　) A．PQRS中沿順時針方向，T中沿逆時針方向 B．PQRS中沿順時針方向，T中沿順時針方向 C．PQRS中沿逆時針方向，T中沿逆時針方向 D．PQRS中沿逆時針方向，T中沿順時針方向 解析：選D　金屬桿PQ向右切割磁感線，根據(jù)右手定則可知PQRS中感應電流沿逆時針方向；原來T中的磁場方向垂直于紙面向里，閉合回路PQRS中的感應電流產(chǎn)生的磁場方向垂直于紙面向外，使得穿過T的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知T中產(chǎn)生順時針方向的感應電流，綜上所述，可知A、B、C項錯誤，D項正確。 2.(2018·長興中學模擬)1831年，法拉第在一次會議上展示了他發(fā)明的圓盤發(fā)電機(圖甲)。 它是利用電磁感應原理制成的，是人類歷史上第一臺發(fā)電機。圖乙是這個圓盤發(fā)電機的示意圖：銅盤安裝在水平的銅軸上，它的邊緣正好在兩磁極之間，兩塊銅片C、D分別與轉動軸和銅盤的邊緣良好接觸。使銅盤轉動，電阻R中就有電流通過。若所加磁場為勻強磁場，回路的總電阻恒定，從左往右看，銅盤沿順時針方向勻速轉動，CRD平面與銅盤平面垂直，下列說法正確的是(　　) A．電阻R中沒有電流流過 B．銅片C的電勢高于銅片D的電勢 C．保持銅盤不動，磁場變?yōu)榉较虼怪庇阢~盤的交變磁場，則銅盤中有電流產(chǎn)生 D．保持銅盤不動，磁場變?yōu)榉较虼怪庇阢~盤的交變磁場，則CRD回路中有電流產(chǎn)生 解析：選C　根據(jù)右手定則可知，電流從D點流出，流向C點，因此電流方向為從C向D，由于圓盤在切割磁感線，相當于電源，所以D處的電勢比C處高，A、B錯誤；保持銅盤不動，磁場變?yōu)榉较虼怪庇阢~盤的交變磁場，則穿過銅盤的磁通量發(fā)生變化，故有感應電流產(chǎn)生，但是此時不再切割磁感線，所以CD不能當成電源，故CRD回路中沒有電流產(chǎn)生，C正確D錯誤。 巧思妙解——練創(chuàng)新思維 利用程序法和逆向推理法分析二次感應問題 在電磁感應現(xiàn)象中，二次電磁感應問題在高考題中時常出現(xiàn)，解決該類問題的方法有程序法、逆向推理法等。 (一)程序法(正向推理法) 1．[多選]如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，MN的左邊有一閉合電路，當PQ在外力的作用下運動時，MN向右運動，則PQ所做的運動可能是(　　) A．向右加速運動　　　　　 B．向左加速運動 C．向右減速運動 D．向左減速運動 解析：選BC　MN向右運動，說明MN受到向右的安培力，因為ab在MN處的磁場垂直紙面向里MN中的感應電流由M→NL1中感應電流的磁場方向向上；若L2中磁場方向向上減弱PQ中電流為Q→P且減小向右減速運動；若L2中磁場方向向下增強PQ中電流為P→Q且增大向左加速運動。 (二)逆向推理法 2.[多選]如圖所示裝置中，cd桿原來靜止。當ab桿做如下哪些運動時，cd桿將向右移動(　　) A．向右勻速運動 B．向右加速運動 C．向左加速運動 D．向左減速運動 解析：選BD　ab勻速運動時，ab中感應電流恒定，L1中磁通量不變，穿過L2的磁通量不變，L2中無感應電流產(chǎn)生，cd保持靜止，A錯誤；ab向右加速運動時，L2中的磁通量向下增大，通過cd的電流方向向下，cd向右移動，B正確；同理可得C錯誤，D正確。 3.如圖所示，繞在鐵芯上的線圈與電源、滑動變阻器和開關組成閉合回路。在鐵芯的右端套有一個表面絕緣的銅環(huán)A。不計鐵芯和銅環(huán)A之間的摩擦。則下列情況中銅環(huán)A會向右運動的是(　　) A．線圈中通以恒定的電流 B．通電時，使滑動變阻器的滑片P向右勻速移動 C．通電時，使滑動變阻器的滑片P向左加速移動 D．開關突然斷開的瞬間 解析：選C　銅環(huán)A向右運動，說明穿過A的磁通量在增加，繞在鐵芯上的線圈中的電流在增大，故選項C正確。 在二次感應現(xiàn)象中，“程序法”和“逆向推理法”的選擇 1．如果要判斷二次感應后的現(xiàn)象或結果，選擇程序法。 2．如果已知二次感應后的結果，要判斷導體棒的運動情況或磁場的變化，需選擇逆向推理法?！　? (一)普通高中適用作業(yè) [A級——基礎小題練熟練快] ★1.物理課上，老師做了一個奇妙的“跳環(huán)實驗”。如圖所示，她把一個帶鐵芯的線圈L、開關S和電源用導線連接起來后，將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(huán)。閉合開關S的瞬間，套環(huán)立刻跳起。某同學另找來器材再探究此實驗。他連接好電路，經(jīng)重復實驗，線圈上的套環(huán)均未動。對比老師演示的實驗，下列四個選項中，導致套環(huán)未動的原因可能是(　　) A．線圈接在了直流電源上 B．電源電壓過高 C．所選線圈的匝數(shù)過多 D．所用套環(huán)的材料與老師的不同 解析：選D　無論實驗用的是交流電還是直流電，閉合開關S的瞬間，穿過套環(huán)的磁通量均增加，只要套環(huán)的材料是導體，套環(huán)中就能產(chǎn)生感應電流，套環(huán)就會跳起。如果套環(huán)是用塑料做的，則不能產(chǎn)生感應電流，也就不會受安培力作用而跳起。選項D正確。 ★2.(2018·濟南一中一模)如圖所示，線圈兩端與電阻相連構成閉合回路，在線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的S極朝下。在將磁鐵的S極插入線圈的過程中(　　) A．通過電阻的感應電流的方向由a到b，線圈與磁鐵相互排斥 B．通過電阻的感應電流的方向由b到a，線圈與磁鐵相互排斥 C．通過電阻的感應電流的方向由a到b，線圈與磁鐵相互吸引 D．通過電阻的感應電流的方向由b到a，線圈與磁鐵相互吸引 解析：選B　當磁鐵向下運動時，穿過線圈的磁通量變大，原磁場方向向上，所以感應磁場方向向下，根據(jù)安培定則，通過電阻的電流方向為b→a。根據(jù)楞次定律“來拒去留”可判斷線圈對磁鐵的作用是阻礙作用，故磁鐵與線圈相互排斥。綜上所述：線圈中感應電流通過電阻的電流方向為b→a，磁鐵與線圈相互排斥。B正確。 3．如圖甲所示，長直導線與導線框abcd固定在同一平面內。直導線中通以如圖乙所示的大小和方向都隨時間作周期性變化的交流電，并取圖甲所示向上的電流方向為直導線中電流的正方向。關于0～T時間內線框abcd中感應電流的方向，下列說法正確的是(　　) A．由順時針方向變?yōu)槟鏁r針方向 B．由逆時針方向變?yōu)轫槙r針方向 C．由順時針方向變?yōu)槟鏁r針方向，再變?yōu)轫槙r針方向 D．由逆時針方向變?yōu)轫槙r針方向，再變?yōu)槟鏁r針方向 解析：選D　由題圖乙，在0～時間內電流正向增大，根據(jù)安培定則，矩形線圈所處的磁場垂直紙面向里，由于磁通量增大，根據(jù)楞次定律的推論“增反減同”，矩形線圈中的感應磁場應垂直紙面向外，感應電流為逆時針，同理，～，～，～T內感應電流的方向依次為順時針、順時針、逆時針，故D正確。 ★4.(2018·濰坊模擬)如圖所示，線圈A內有豎直向上的磁場，磁感應強度B隨時間均勻增大；等離子氣流(由高溫高壓的等電荷量的正、負離子組成)由左方連續(xù)不斷地以速度v0射入P1和P2兩極板間的勻強磁場中，發(fā)現(xiàn)兩直導線a、b互相吸引，由此可以判斷P1、P2兩極板間的勻強磁場的方向為(　　) A．垂直紙面向外　　　　　 B．垂直紙面向里 C．水平向左 D．水平向右 解析：選B　線圈A內有豎直向上的磁場，磁感應強度B隨時間均勻增大，根據(jù)楞次定律可知a中電流的方向向下，a、b相互吸引，說明b中電流的方向也向下，則P1帶正電，說明正離子向上偏轉，根據(jù)左手定則可知P1、P2兩極板間磁場的方向垂直于紙面向里，B正確。 5.如圖所示，均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置，當a繞O點在其所在平面內旋轉時，b中產(chǎn)生順時針方向的感應電流，且具有收縮趨勢，由此可知，圓環(huán)a(　　) A．順時針加速旋轉 B．順時針減速旋轉 C．逆時針加速旋轉 D．逆時針減速旋轉 解析：選B　由楞次定律知，欲使b中產(chǎn)生順時針方向的電流，則a環(huán)內磁場應向里減弱或向外增強，a環(huán)的旋轉情況應該是順時針減速或逆時針加速，由于b環(huán)又有收縮趨勢，說明a環(huán)外部磁場向外，內部向里，故B正確。 6.(2018·寧波模擬)如圖甲所示，在同一平面內有兩個圓環(huán)A、B，圓環(huán)A將圓環(huán)B分為面積相等的兩部分，以圖甲中A環(huán)電流沿順時針方向為正，當圓環(huán)A中的電流如圖乙所示變化時，下列說法正確的是(　　) A．B中始終沒有感應電流 B．B中有順時針方向的感應電流 C．B中有逆時針方向的感應電流 D．B中的感應電流先沿順時針方向，后沿逆時針方向 解析：選B　由于圓環(huán)A中的電流發(fā)生了變化，故圓環(huán)B中一定有感應電流產(chǎn)生，由楞次定律判定B中有順時針方向的感應電流，故B選項正確。 7.(2018·株洲模擬)如圖，在一根豎直放置的銅管的正上方某處從靜止開始釋放一個強磁體，在強磁體沿著銅管中心軸線穿過銅管的整個過程中，不計空氣阻力，那么(　　) A．由于銅是非磁性材料，故強磁體運動的加速度始終等于重力加速度 B．由于銅是金屬材料，能夠被磁化，使得強磁體進入銅管時加速度大于重力加速度，離開銅管時加速度小于重力加速度 C．由于銅是金屬材料，在強磁體穿過銅管的整個過程中，銅管中都有感應電流，加速度始終小于重力加速度 D．由于銅是金屬材料，銅管可視為閉合回路，強磁體進入和離開銅管時產(chǎn)生感應電流，在進入和離開銅管時加速度都小于重力加速度，但在銅管內部時加速度等于重力加速度 解析：選C　銅是非磁性材料，不能夠被磁化，B錯誤；銅是金屬材料，在強磁體穿過銅管的整個過程中，銅管始終切割磁感線，銅管中都有感應電流，強磁體受到向上的磁場力，加速度始終小于重力加速度，C正確，A、D錯誤。 8.[多選](2015·上海高考)如圖，光滑平行金屬導軌固定在水平面上，左端由導線相連，導體棒垂直靜置于導軌上構成回路。在外力F作用下，回路上方的條形磁鐵豎直向上做勻速運動。在勻速運動過程中外力F做功WF，磁場力對導體棒做功W1，磁鐵克服磁場力做功W2，重力對磁鐵做功WG，回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q，導體棒獲得的動能為Ek。則(　　) A．W1＝Q B．W2－W1＝Q C．W1＝Ek D．WF＋WG＝Ek＋Q 解析：選BCD　由能量守恒定律可知：磁鐵克服磁場力做功W2，等于回路的電能，電能一部分轉化為內能，另一部分轉化為導體棒的機械能，所以W2－ W1＝Q，故A錯誤，B正確；以導體棒為對象，由動能定理可知，磁場力對導體棒做功W1＝Ek，故C正確；外力對磁鐵做功與重力對磁鐵做功之和為回路中的電能，也等于焦耳熱和導體棒的動能，故D正確。 [B級——中檔題目練通抓牢] 9．[多選](2016·上海高考)如圖(a)，螺線管內有平行于軸線的外加勻強磁場，以圖中箭頭所示方向為其正方向。螺線管與導線框abcd相連，導線框內有一小金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導線框在同一平面內。當螺線管內的磁感應強度B隨時間按圖(b)所示規(guī)律變化時(　　) A．在t1～t2時間內，L有收縮趨勢 B．在t2～t3時間內，L有擴張趨勢 C．在t2～t3時間內，L內有逆時針方向的感應電流 D．在t3～t4時間內，L內有順時針方向的感應電流 解析：選AD　據(jù)題意，在t1～t2時間內，外加磁場磁感應強度增加且斜率在增大，則在導線框中產(chǎn)生沿順時針方向增加的電流，該電流激發(fā)出增加的磁場，該磁場通過圓環(huán)，在圓環(huán)內產(chǎn)生感應電流，根據(jù)結論“增縮減擴”可以判定圓環(huán)有收縮趨勢，故選項A正確；在t2～t3時間內，外加磁場均勻變化，在導線框中產(chǎn)生穩(wěn)定電流，該電流激發(fā)出穩(wěn)定磁場，該磁場通過圓環(huán)時，圓環(huán)中沒有感應電流，故選項B、C錯誤；在t3～t4時間內，外加磁場向下減小，且斜率也減小，在導線框中產(chǎn)生沿順時針方向減小的電流，該電流激發(fā)出向里減小的磁場，故圓環(huán)內產(chǎn)生順時針方向電流，選項D正確。 10.[多選]如圖所示，傾角為α的斜面上放置著光滑導軌，金屬棒KN置于導軌上，在以ab和cd為邊界的區(qū)域內存在磁感應強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直導軌平面向上。在cd左下方的無磁場區(qū)域cdPM內有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導軌在同一平面內。當金屬棒KN在重力作用下從磁場右邊界ab處由靜止開始向下運動后，則下列說法正確的是(　　) A．圓環(huán)L有收縮趨勢 B．圓環(huán)L有擴張趨勢 C．圓環(huán)內產(chǎn)生的感應電流變小 D．圓環(huán)內產(chǎn)生的感應電流不變 解析：選AC　由于金屬棒KN在重力的作用下向下運動，則KNMP回路中產(chǎn)生逆時針方向的感應電流，則在圓環(huán)處產(chǎn)生垂直于軌道平面向上的磁場，隨著金屬棒向下加速運動，圓環(huán)的磁通量將增加，依據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)將有收縮的趨勢以阻礙圓環(huán)磁通量的增加；又由于金屬棒向下運動的加速度減小，磁通量的變化率減小，所以在圓環(huán)中產(chǎn)生的感應電流不斷減小。故A、C正確。 11.如圖所示，上下開口、內壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置。小磁塊先后在兩管中從相同高度處由靜止釋放，并落至底部。則小磁塊(　　) A．在P和Q中都做自由落體運動 B．在兩個下落過程中的機械能都守恒 C．在P中的下落時間比在Q中的長 D．落至底部時在P中的速度比在Q中的大 解析：選C　小磁塊從銅管P中下落時，P中的磁通量發(fā)生變化，P中產(chǎn)生感應電流，給小磁塊一個向上的磁場力，阻礙小磁塊向下運動，因此小磁塊在P中不是做自由落體運動，而塑料管Q中不會產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象，因此Q中小磁塊做自由落體運動，A項錯誤；P中的小磁塊受到的磁場力對小磁塊做負功，機械能不守恒，B項錯誤；由于在P中小磁塊下落的加速度小于g，而Q中小磁塊做自由落體運動，因此從靜止開始下落相同高度，在P中下落的時間比在Q中下落的時間長，C項正確；根據(jù)動能定理可知，小磁塊落到底部時在P中的速度比在Q中的速度小，D項錯誤。 12.[多選](2018·重慶巴蜀中學診測)如圖所示，磁場方向垂直于紙面，磁感應強度大小在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布。一銅制圓環(huán)用絕緣細線懸掛于O點。將圓環(huán)拉至位置a后無初速度釋放，圓環(huán)擺到右側最高點b，不計空氣阻力。在圓環(huán)從a擺向b的過程中(　　) A．感應電流方向先是逆時針方向，再順時針方向，后逆時針方向 B．感應電流方向一直是逆時針 C．安培力方向始終與速度方向相反 D．安培力方向始終沿水平方向 解析：選AD　由楞次定律知，感應電流方向先是逆時針方向，再順時針方向，后逆時針方向，A正確，B錯誤；根據(jù)左手定則，因等效導線是沿豎直方向的，且兩邊的磁感應強度不同，故合力方向始終沿水平方向，和速度方向會有一定夾角，C錯誤，D正確。 [C級——難度題目自主選做] ★13.如圖所示，兩個線圈套在同一個鐵芯上，線圈的繞向如圖所示。左線圈連著平行導軌M和N，導軌電阻不計，在垂直于導軌方向上放著金屬棒ab，金屬棒處于垂直紙面向外的勻強磁場中，下列說法正確的是(　　) A．當金屬棒向右勻速運動時，a點電勢高于b點，c點電勢高于d點 B．當金屬棒向右勻速運動時，b點電勢高于a點，c點電勢高于d點 C．當金屬棒向右加速運動時，b點電勢高于a點，c點電勢高于d點 D．當金屬棒向右加速運動時，b點電勢高于a點，d點電勢高于c點 解析：選D　金屬棒勻速向右運動切割磁感線，產(chǎn)生恒定感應電動勢，由右手定則判斷出電流由a→b，b點電勢高于a點，c、d端不產(chǎn)生感應電動勢，c點與d點等勢，故A、B錯。金屬棒向右加速運動時，b點電勢仍高于a點，感應電流增大，穿過右邊線圈的磁通量增大，所以右線圈中也產(chǎn)生感應電流，由楞次定律可判斷電流從d流出，在外電路中，d點電勢高于c點，故C錯誤，D正確。 14．[多選](2018·鄭州五校聯(lián)考)如圖甲所示，等離子氣流由左方連續(xù)以速度v0射入M和N兩板間的勻強磁場中，ab直導線與M、N相連接，線圈A與直導線cd連接，線圈A內有按圖乙所示規(guī)律變化的磁場，且規(guī)定向左為磁場B的正方向，則下列敘述正確的是(　　) A．0～1 s內，ab、cd導線互相排斥 B．1～2 s內，ab、cd導線互相吸引 C．2～3 s內，ab、cd導線互相吸引 D．3～4 s內，ab、cd導線互相排斥 解析：選BD　根據(jù)左手定則，可判定等離子氣流中的正離子向上極板M偏轉，負離子向下極板N偏轉，所以ab中電流方向是由a向b的。在第1 s內，線圈A內磁場方向向右，磁感應強度減小，由楞次定律可知感應電流方向是由c向d的，根據(jù)ab、cd內電流的流向關系，可知兩導線相互吸引，A錯誤；在第2 s內，線圈A內磁場方向向左，磁感應強度增加，由楞次定律可知感應電流的方向是由c向d的，根據(jù)電流的流向關系可知兩導線相互吸引，B正確；同理可以判斷C錯誤，D正確。 (二)重點高中適用作業(yè) [A級——保分題目巧做快做] 1．如圖甲所示，長直導線與導線框abcd固定在同一平面內。直導線中通以如圖乙所示的大小和方向都隨時間作周期性變化的交流電，并取圖甲所示向上的電流方向為直導線中電流的正方向。關于0～T時間內線框abcd中感應電流的方向，下列說法正確的是(　　) A．由順時針方向變?yōu)槟鏁r針方向 B．由逆時針方向變?yōu)轫槙r針方向 C．由順時針方向變?yōu)槟鏁r針方向，再變?yōu)轫槙r針方向 D．由逆時針方向變?yōu)轫槙r針方向，再變?yōu)槟鏁r針方向 解析：選D　由題圖乙，在0～時間內電流正向增大，根據(jù)安培定則，矩形線圈所處的磁場垂直紙面向里，由于磁通量增大，根據(jù)楞次定律的推論“增反減同”，矩形線圈中的感應磁場應垂直紙面向外，感應電流為逆時針，同理，～，～，～T內感應電流的方向依次為順時針、順時針、逆時針，故D正確。 ★2.用如圖所示的裝置做“探究感應電流方向的規(guī)律”實驗，磁體從靠近線圈的上方靜止下落，在磁體穿過整個線圈的過程中，傳感器顯示的電流i隨時間t的圖象應該是(　　) 解析：選A　磁體進入和穿出線圈時感應電流方向相反，而且下落速度加快，即時間更短、電流更大，選項A正確。 3.如圖所示，均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置，當a繞O點在其所在平面內旋轉時，b中產(chǎn)生順時針方向的感應電流，且具有收縮趨勢，由此可知，圓環(huán)a(　　) A．順時針加速旋轉　　　　　 B．順時針減速旋轉 C．逆時針加速旋轉 D．逆時針減速旋轉 解析：選B　由楞次定律知，欲使b中產(chǎn)生順時針方向的電流，則a環(huán)內磁場應向里減弱或向外增強，a環(huán)的旋轉情況應該是順時針減速或逆時針加速，由于b環(huán)又有收縮趨勢，說明a環(huán)外部磁場向外，內部向里，故B正確。 4.(2018·寧波模擬)如圖甲所示，在同一平面內有兩個圓環(huán)A、B，圓環(huán)A將圓環(huán)B分為面積相等的兩部分，以圖甲中A環(huán)電流沿順時針方向為正，當圓環(huán)A中的電流如圖乙所示變化時，下列說法正確的是(　　) A．B中始終沒有感應電流 B．B中有順時針方向的感應電流 C．B中有逆時針方向的感應電流 D．B中的感應電流先沿順時針方向，后沿逆時針方向 解析：選B　由于圓環(huán)A中的電流發(fā)生了變化，故圓環(huán)B中一定有感應電流產(chǎn)生，由楞次定律判定B中有順時針方向的感應電流，故B選項正確。 5.(2018·株洲模擬)如圖，在一根豎直放置的銅管的正上方某處從靜止開始釋放一個強磁體，在強磁體沿著銅管中心軸線穿過銅管的整個過程中，不計空氣阻力，那么(　　) A．由于銅是非磁性材料，故強磁體運動的加速度始終等于重力加速度 B．由于銅是金屬材料，能夠被磁化，使得強磁體進入銅管時加速度大于重力加速度，離開銅管時加速度小于重力加速度 C．由于銅是金屬材料，在強磁體穿過銅管的整個過程中，銅管中都有感應電流，加速度始終小于重力加速度 D．由于銅是金屬材料，銅管可視為閉合回路，強磁體進入和離開銅管時產(chǎn)生感應電流，在進入和離開銅管時加速度都小于重力加速度，但在銅管內部時加速度等于重力加速度 解析：選C　銅是非磁性材料，不能夠被磁化，B錯誤；銅是金屬材料，在強磁體穿過銅管的整個過程中，銅管始終切割磁感線，銅管中都有感應電流，強磁體受到向上的磁場力，加速度始終小于重力加速度，C正確，A、D錯誤。 6.[多選](2015·上海高考)如圖，光滑平行金屬導軌固定在水平面上，左端由導線相連，導體棒垂直靜置于導軌上構成回路。在外力F作用下，回路上方的條形磁鐵豎直向上做勻速運動。在勻速運動過程中外力F做功WF，磁場力對導體棒做功W1，磁鐵克服磁場力做功W2，重力對磁鐵做功WG，回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q，導體棒獲得的動能為Ek。則(　　) A．W1＝Q B．W2－W1＝Q C．W1＝Ek D．WF＋WG＝Ek＋Q 解析：選BCD　由能量守恒定律可知：磁鐵克服磁場力做功W2，等于回路的電能，電能一部分轉化為內能，另一部分轉化為導體棒的機械能，所以W2－ W1＝Q，故A錯誤，B正確；以導體棒為對象，由動能定理可知，磁場力對導體棒做功W1＝Ek，故C正確；外力對磁鐵做功與重力對磁鐵做功之和為回路中的電能，也等于焦耳熱和導體棒的動能，故D正確。 ★7.如圖所示，在兩個沿豎直方向的勻強磁場中，分別放入兩個完全一樣的水平金屬圓盤a和b。它們可以繞豎直軸自由轉動，用導線通過電刷把它們相連。當圓盤a轉動時(　　) A．圓盤b總是與a沿相同方向轉動 B．圓盤b總是與a沿相反方向轉動 C．若B1、B2同向，則a、b轉向相同 D．若B1、B2反向，則a、b轉向相同 解析：選D　當圓盤a轉動時，由于切割磁感線而產(chǎn)生感應電流，該電流流入b盤中，在磁場中由于受安培力b盤會轉動。但若不知B1、B2的方向關系，則b盤與a盤的轉向關系將無法確定。故A、B錯誤。設B1、B2同向且向上，a盤逆時針轉動，則由右手定則可知a盤中的感應電流由a→a′，b盤受安培力將順時針轉動，故C錯誤，同理可判定D項正確。 ★8.[多選](2018·鎮(zhèn)江模擬)航母上飛機彈射起飛所利用的電磁驅動原理如圖所示。當固定線圈上突然通過直流電時，線圈左側的金屬環(huán)被彈射出去?，F(xiàn)在線圈左側同一位置，先后放上用橫截面積相等的銅和鋁導線制成的形狀、大小相同的兩個閉合環(huán)，電阻率ρ銅<ρ鋁。則合上開關S的瞬間(　　) A．從右側看，環(huán)中產(chǎn)生沿逆時針方向的感應電流 B．銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力 C．若將金屬環(huán)置于線圈右側，環(huán)將向右彈射 D．電池正、負極調換后，金屬環(huán)仍能向左彈射 解析：選BCD　閉合開關S的瞬間，金屬環(huán)中向右的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，從右側看，環(huán)中產(chǎn)生沿順時針方向的感應電流，A錯誤；由于電阻率ρ銅<ρ鋁，先后放上用橫截面積相等的銅和鋁導線制成的形狀、大小相同的兩個閉合環(huán)，銅環(huán)中產(chǎn)生的感應電流大于鋁環(huán)中產(chǎn)生的感應電流，由安培力公式可知，銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力，B正確；若將金屬環(huán)置于線圈右側，則閉合開關S的瞬間，環(huán)將向右彈射，C正確；電池正、負極調換后，同理可以得出金屬環(huán)仍能向左彈射，D正確。 [B級——拔高題目穩(wěn)做準做] 9．[多選](2016·上海高考)如圖(a)，螺線管內有平行于軸線的外加勻強磁場，以圖中箭頭所示方向為其正方向。螺線管與導線框abcd相連，導線框內有一小金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導線框在同一平面內。當螺線管內的磁感應強度B隨時間按圖(b)所示規(guī)律變化時(　　) A．在t1～t2時間內，L有收縮趨勢 B．在t2～t3時間內，L有擴張趨勢 C．在t2～t3時間內，L內有逆時針方向的感應電流 D．在t3～t4時間內，L內有順時針方向的感應電流 解析：選AD　據(jù)題意，在t1～t2時間內，外加磁場磁感應強度增加且斜率在增大，則在導線框中產(chǎn)生沿順時針方向增加的電流，該電流激發(fā)出增加的磁場，該磁場通過圓環(huán)，在圓環(huán)內產(chǎn)生感應電流，根據(jù)結論“增縮減擴”可以判定圓環(huán)有收縮趨勢，故選項A正確；在t2～t3時間內，外加磁場均勻變化，在導線框中產(chǎn)生穩(wěn)定電流，該電流激發(fā)出穩(wěn)定磁場，該磁場通過圓環(huán)時，圓環(huán)中沒有感應電流，故選項B、C錯誤；在t3～t4時間內，外加磁場向下減小，且斜率也減小，在導線框中產(chǎn)生沿順時針方向減小的電流，該電流激發(fā)出向里減小的磁場，故圓環(huán)內產(chǎn)生順時針方向電流，選項D正確。 10.[多選]如圖所示，傾角為α的斜面上放置著光滑導軌，金屬棒KN置于導軌上，在以ab和cd為邊界的區(qū)域內存在磁感應強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直導軌平面向上。在cd左下方的無磁場區(qū)域cdPM內有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導軌在同一平面內。當金屬棒KN在重力作用下從磁場右邊界ab處由靜止開始向下運動后，則下列說法正確的是(　　) A．圓環(huán)L有收縮趨勢 B．圓環(huán)L有擴張趨勢 C．圓環(huán)內產(chǎn)生的感應電流變小 D．圓環(huán)內產(chǎn)生的感應電流不變 解析：選AC　由于金屬棒KN在重力的作用下向下運動，則KNMP回路中產(chǎn)生逆時針方向的感應電流，則在圓環(huán)處產(chǎn)生垂直于軌道平面向上的磁場，隨著金屬棒向下加速運動，圓環(huán)的磁通量將增加，依據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)將有收縮的趨勢以阻礙圓環(huán)磁通量的增加；又由于金屬棒向下運動的加速度減小，磁通量的變化率減小，所以在圓環(huán)中產(chǎn)生的感應電流不斷減小。故A、C正確。 11.如圖所示，上下開口、內壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置。小磁塊先后在兩管中從相同高度處由靜止釋放，并落至底部。則小磁塊(　　) A．在P和Q中都做自由落體運動 B．在兩個下落過程中的機械能都守恒 C．在P中的下落時間比在Q中的長 D．落至底部時在P中的速度比在Q中的大 解析：選C　小磁塊從銅管P中下落時，P中的磁通量發(fā)生變化，P中產(chǎn)生感應電流，給小磁塊一個向上的磁場力，阻礙小磁塊向下運動，因此小磁塊在P中不是做自由落體運動，而塑料管Q中不會產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象，因此Q中小磁塊做自由落體運動，A項錯誤；P中的小磁塊受到的磁場力對小磁塊做負功，機械能不守恒，B項錯誤；由于在P中小磁塊下落的加速度小于g，而Q中小磁塊做自由落體運動，因此從靜止開始下落相同高度，在P中下落的時間比在Q中下落的時間長，C項正確；根據(jù)動能定理可知，小磁塊落到底部時在P中的速度比在Q中的速度小，D項錯誤。 12．[多選](2018·重慶巴蜀中學診測)如圖所示，磁場方向垂直于紙面，磁感應強度大小在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布。一銅制圓環(huán)用絕緣細線懸掛于O點。將圓環(huán)拉至位置a后無初速度釋放，圓環(huán)擺到右側最高點b，不計空氣阻力。在圓環(huán)從a擺向b的過程中(　　) A．感應電流方向先是逆時針方向，再順時針方向，后逆時針方向 B．感應電流方向一直是逆時針 C．安培力方向始終與速度方向相反 D．安培力方向始終沿水平方向 解析：選AD　由楞次定律知，感應電流方向先是逆時針方向，再順時針方向，后逆時針方向，A正確，B錯誤；根據(jù)左手定則，因等效導線是沿豎直方向的，且兩邊的磁感應強度不同，故合力方向始終沿水平方向，和速度方向會有一定夾角，C錯誤，D正確。 ★13.如圖所示，當導線ab在電阻不計的金屬導軌上滑動時，線圈c向右擺動，則ab的運動情況是(　　) A．向左或向右勻速運動 B．向左或向右減速運動 C．向左或向右加速運動 D．只能向右勻加速運動 解析：選B　當導線ab在導軌上滑行時，線圈c向右運動，說明穿過線圈的磁通量正在減少，即右側回路中的感應電流減小，導線正在減速運動，與方向無關，故A、C、D錯誤，B正確。 14．[多選](2018·鄭州五校聯(lián)考)如圖甲所示，等離子氣流由左方連續(xù)以速度v0射入M和N兩板間的勻強磁場中，ab直導線與M、N相連接，線圈A與直導線cd連接，線圈A內有按圖乙所示規(guī)律變化的磁場，且規(guī)定向左為磁場B的正方向，則下列敘述正確的是(　　) A．0～1 s內，ab、cd導線互相排斥 B．1～2 s內，ab、cd導線互相吸引 C．2～3 s內，ab、cd導線互相吸引 D．3～4 s內，ab、cd導線互相排斥 解析：選BD　根據(jù)左手定則，可判定等離子氣流中的正離子向上極板M偏轉，負離子向下極板N偏轉，所以ab中電流方向是由a向b的。在第1 s內，線圈A內磁場方向向右，磁感應強度減小，由楞次定律可知感應電流方向是由c向d的，根據(jù)ab、cd內電流的流向關系，可知兩導線相互吸引，A錯誤；在第2 s內，線圈A內磁場方向向左，磁感應強度增加，由楞次定律可知感應電流的方向是由c向d的，根據(jù)電流的流向關系可知兩導線相互吸引，B正確；同理可以判斷C錯誤，D正確。 第2節(jié)法拉第電磁感應定律 (1)線圈中磁通量越大，產(chǎn)生的感應電動勢越大。(×) (2)線圈中磁通量變化越大，產(chǎn)生的感應電動勢越大。(×) (3)線圈中磁通量變化越快，產(chǎn)生的感應電動勢越大。(√) (4)線圈中的電流越大，自感系數(shù)也越大。(×) (5)對于同一線圈，當電流變化越快時，線圈中的自感電動勢越大。(√) ◎物理學史判斷 紐曼、韋伯于1845年和1846年先后提出法拉第電磁感應定律。(√) 1．在應用公式計算感應電動勢時，應注意公式的適用條件：E＝n適用于磁通量變化易求的情形，E＝Blv適用于導體棒平動切割磁感線的情形；E＝Bl＝Bl2ω適用于導體棒轉動切割磁感線的情形。 2．法拉第電磁感應定律求出的是平均電動勢，一般情況下只能用來求感生電量，不能用來計算功、功率和能量(需要用有效值)。 3．解題中常用到的二級結論： 　(1)計算通過導體截面的電荷量的兩個途徑： q＝t (2)安培力做功時的能量轉化：電能機械能。 (3)平動直桿所受的安培力：FA＝； 熱功率：P熱＝。　　 突破點(一)　法拉第電磁感應定律的應用 1．法拉第電磁感應定律的理解 (1)感應電動勢的大小由線圈的匝數(shù)和穿過線圈的磁通量的變化率共同決定，而與磁通量Φ的大小、變化量ΔΦ的大小沒有必然聯(lián)系。 (2)磁通量的變化率對應Φ -t圖線上某點切線的斜率。 2．應用法拉第電磁感應定律的三種情況 (1)磁通量的變化是由面積變化引起時，ΔΦ＝B·ΔS，則E＝n； (2)磁通量的變化是由磁場變化引起時，ΔΦ＝ΔB·S，則E＝n； (3)磁通量的變化是由面積和磁場變化共同引起時，則根據(jù)定義求，ΔΦ＝Φ末－Φ初，E＝n≠n。 [典例]　[多選]如圖甲所示，abcd是匝數(shù)為100匝、邊長為10 cm、總電阻為0.1 Ω的正方形閉合導線圈，放在與線圈平面垂直的圖示勻強磁場中，磁感應強度B隨時間t的變化關系如圖乙所示，則以下說法正確的是(　　) A．導線圈中產(chǎn)生的是交變電流 B．在t＝2.5 s時導線圈產(chǎn)生的感應電動勢為1 V C．在0～2 s內通過導線橫截面的電荷量為20 C D．在t＝1 s時，導線圈內電流的瞬時功率為10 W [解析]　在0～2 s內，磁感應強度變化率為＝1 T/s，根據(jù)法拉第電磁感應定律，產(chǎn)生的感應電動勢為E1＝nS＝100×0.12×1 V＝1 V；在2～3 s內，磁感應強度變化率為＝2 T/s，根據(jù)法拉第電磁感應定律，產(chǎn)生的感應電動勢為E2＝nS＝100×0.12×2 V＝2 V。導線圈中產(chǎn)生的感應電流為方波交變電流，選項A正確；在t＝2.5 s 時，產(chǎn)生的感應電動勢為E2＝2 V，選項B錯誤；在0～2 s內，感應電流I＝＝10 A，通過導體橫截面的電荷量為q＝IΔt＝20 C，選項C正確；在t＝1 s時，導線圈內感應電流的瞬時功率P＝UI＝I2R＝102×0.1 W＝10 W，選項D正確。 [答案]　ACD [方法規(guī)律] 應用法拉第電磁感應定律應注意的三個問題 (1)公式E＝n求解的是一個回路中某段時間內的平均電動勢，在磁通量均勻變化時，瞬時值才等于平均值。 (2)利用公式E＝nS求感應電動勢時，S為線圈在磁場范圍內的有效面積。 (3)通過回路截面的電荷量q僅與n、ΔΦ和回路電阻R有關，與時間長短無關。推導如下：q＝Δt＝Δt＝。 [集訓沖關] 1．(2017·天津高考)如圖所示，兩根平行金屬導軌置于水平面內，導軌之間接有電阻R。金屬棒ab與兩導軌垂直并保持良好接觸，整個裝置放在勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下。現(xiàn)使磁感應強度隨時間均勻減小，ab始終保持靜止，下列說法正確的是(　　) A．a(chǎn)b中的感應電流方向由b到a B．a(chǎn)b中的感應電流逐漸減小 C．a(chǎn)b所受的安培力保持不變 D．a(chǎn)b所受的靜摩擦力逐漸減小 解析：選D　根據(jù)楞次定律，可判斷ab中感應電流方向從a到b，A錯誤；磁場變化是均勻的，根據(jù)法拉第電磁感應定律，感應電動勢恒定不變，感應電流I恒定不變，B錯誤；安培力F＝BIL，由于I、L不變，B減小，所以ab所受的安培力逐漸減小，根據(jù)力的平衡條件，靜摩擦力逐漸減小，C錯誤，D正確。 2．[多選](2018·滄州一中模擬)線圈所圍的面積為0.1 m2，線圈電阻為1 Ω；規(guī)定線圈中感應電流I的正方向從上往下看是順時針方向，如圖甲所示，磁場的磁感應強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，則下列說法正確的是(　　) A．在時間0～5 s內，I的最大值為0.01 A B．在第4 s時刻，I的方向為逆時針 C．前2 s內，通過線圈某截面的總電荷量為0.01 C D．第3 s內，線圈的發(fā)熱功率最大 解析：選ABC　由題圖乙看出，在開始時刻圖線的斜率最大，B的變化率最大，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢最大，感應電流也最大，最大值為I＝＝ A＝0.01 A，故A正確。在第4 s時刻，穿過線圈的磁場方向向上，磁通量減小，則根據(jù)楞次定律判斷得知，I的方向為逆時針方向，故B正確。前2 s內，通過線圈某截面的總電量q＝＝＝ C＝0.01 C，故C正確。第3 s內，B沒有變化，線圈中沒有感應電流產(chǎn)生，則線圈的發(fā)熱功率最小，故D錯誤。 突破點(二)　導體棒切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢 1．E＝Blv的三個特性 (1)正交性：本公式要求磁場為勻強磁場，而且B、l、v三者互相垂直。 (2)有效性：公式中的l為導體棒切割磁感線的有效長度。如圖中，導體棒的有效長度為ab間的距離。 (3)相對性：E＝Blv中的速度v是導體棒相對磁場的速度，若磁場也在運動，應注意速度間的相對關系。 2．導體棒轉動切割磁感線 當導體棒在垂直于磁場的平面內，繞一端以角速度ω勻速轉動時，產(chǎn)生的感應電動勢為E＝Bl＝Bl2ω，如圖所示。 [典例]　[多選](2016·全國卷Ⅱ)法拉第圓盤發(fā)電機的示意圖如圖所示。銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，兩銅片P、Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸。圓盤處于方向豎直向上的勻強磁場B中。圓盤旋轉時，關于流過電阻R的電流，下列說法正確的是(　　) A．若圓盤轉動的角速度恒