新高考物理一輪復習知識梳理+分層練習專題62 楞次定律和法拉第電磁感應定律（含解析）

2023屆高三物理一輪復習多維度導學與分層專練專題62楞次定律和法拉第電磁感應定律導練目標導練內容目標1楞次定律和右手定則目標2法拉第電磁感應定律求感生電動勢目標3動生電動勢的求解目標4感應電流電荷量的三種求法目標5自感、電磁阻尼和電磁驅動【知識導學與典例導練】楞次定律和右手定則1.楞次定律及應用楞次定律中“阻礙”的含義“四步法”判斷感應電流方向2.右手定則的理解和應用(1)右手定則適用于閉合電路的部分導體切割磁感線產生感應電流的情況。(2)右手定則是楞次定律的一種特殊形式，用右手定則能解決的問題，用楞次定律均可代替解決。(3)右手定則應用“三注意”： ①磁感線必須垂直穿入掌心。 ②拇指指向導體運動的方向。 ③四指所指的方向為感應電流方向。3.楞次定律推論的應用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”【例1】如圖所示，圓環(huán)形導體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管b與電源、滑動變阻器連接成如圖所示的電路。若將滑動變阻器的滑片P向下滑動，下列表述正確的是（??）A．線圈a中將產生沿順時針方向（俯視）的感應電流B．穿過線圈a的磁通量減小C．線圈a有擴張的趨勢D．線圈a對水平桌面的壓力FN將增大【答案】D【詳解】B．當滑動變阻器的滑片P向下滑動時，螺線管中的電流將增大，使穿過線圈a的磁通量變大，選項B錯誤；ACD．由楞次定律可知，線圈a中將產生沿逆時針方向（俯視）的感應電流，并且線圈a有縮小和遠離螺線管的趨勢，線圈a對水平桌面的壓力FN將增大，故選項D正確，AC錯誤。故選D。【例2】如圖所示，空間存在兩個磁場，磁感應強度大小均為B，方向相反且垂直紙面，MN.、PQ為其邊界，OO'為其對稱軸。一導線折成邊長為l的正方形閉合回路abcd，回路在紙面內以恒定速度v0向右運動，當運動到關于OO'對稱的位置時，下列說法不正確的是（）A．回路中ab邊與cd邊所受安培力方向相反B．回路中感應電動勢大小為2Blv0C．回路中感應電流的方向為逆時針方向D．穿過回路的磁通量為零【答案】A【詳解】AC．根據右手定則可知，回路中的電流為逆時針方向；根據左手定則可知，回路中ab邊電流的方向向下，磁場的方向向外，所以安培力的方向向左；同理，cd邊電流的方向向上，磁場的方向向里，所受安培力方向向左，方向相同，故A錯誤，符合題意；C正確，不符合題意。B．ab切割磁感線形成電動勢b端為正，cd切割形成電動勢c端為負，因此兩電動勢串聯，故回路電動勢為E=2BLv0故B正確，不符合題意；D．此時線圈中有一半面積磁場垂直線圈向外，一半面積磁場垂直線圈向內，因此磁通量為零，故D正確，不符合題意；故選A。法拉第電磁感應定律求感生電動勢1.公式E＝neq\f(ΔΦ,Δt)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.感應電動勢的大小由線圈的匝數和穿過線圈的磁通量的變化率eq\f(ΔΦ,Δt)共同決定，而與磁通量Φ的大小、變化量ΔΦ的大小沒有必然聯系。3.磁通量的變化率eq\f(ΔΦ,Δt)對應Φ-t圖線上某點切線的斜率。4.通過回路截面的電荷量q＝eq\f(nΔΦ,R)，僅與n、ΔΦ和回路電阻R有關，與時間長短無關。5.感應電動勢E＝S有效eq\f(ΔB,Δt)中的S有效為圓環(huán)回路在磁場中的面積，而不是圓環(huán)回路的面積?！纠?】用電阻率為SKIPIF1<0，橫截面積為S的硬質細導線做成半徑為r的圓環(huán)，其內接正方形區(qū)域內充滿垂直于圓環(huán)面的磁場，t=0時磁場方向如圖（甲）所示，磁感應強度B隨時間t的變化關系如圖（乙）所示，規(guī)定垂直紙面向外為磁場的正方向，則在t=0到SKIPIF1<0的時間內（）A．圓環(huán)中感應電流大小先變小后變大 B．圓環(huán)中感應電流方向沿順時針方向C．圓環(huán)中感應電流SKIPIF1<0 D．圓環(huán)中產生的熱量為SKIPIF1<0【答案】BD【詳解】AC．根據法拉第電磁感應定律SKIPIF1<0由圖乙知，磁感應強度變化率一直不變SKIPIF1<0感應電流一直不變SKIPIF1<0根據電阻定律SKIPIF1<0聯立解得SKIPIF1<0故AC錯誤；B．根據楞次定律和安培定則可知，圓環(huán)中感應電流方向沿順時針方向，故B正確；D．根據焦耳定律圓環(huán)中產生的熱量為SKIPIF1<0故D正確。故選BD。動生電動勢的求解1.E＝Blv的三個特性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ab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．應用法拉第電磁感應定律的四種情況情景圖研究對象一段直導線(或等效成直導線)繞一端轉動的一段導體棒繞與B垂直的軸轉動的導線框表達式E＝BLvE＝eq\f(1,2)BL2ωE＝NBSωsinωt【例4】如圖所示，電阻不計的水平U形光滑導軌上接一個阻值為SKIPIF1<0的電阻，放在豎直向上、磁感應強度大小為SKIPIF1<0的勻強磁場中，一個半徑為L、質量為SKIPIF1<0、電阻為SKIPIF1<0的半圓形硬導體棒SKIPIF1<0（直徑與導軌垂直，并接觸良好），在水平向右的恒定外力SKIPIF1<0的作用下，由靜止開始運動，當速度為SKIPIF1<0時，位移為SKIPIF1<0，下列說法正確的是（）A．此時SKIPIF1<0兩端電壓為SKIPIF1<0B．此時桿克服安培力做功的功率為SKIPIF1<0C．此過程中導體棒SKIPIF1<0的平均速度小于SKIPIF1<0D．此過程中通過電阻SKIPIF1<0的電荷量為SKIPIF1<0【答案】BD【詳解】A．導體SKIPIF1<0有效切割的長度等于半圓的直徑SKIPIF1<0，半圓形導體棒SKIPIF1<0切割磁感線產生感應電動勢的大小為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0相當于電源，其兩端電壓為外電壓，由歐姆定律得SKIPIF1<0A錯誤；B．此時桿克服安培力做功的功率為SKIPIF1<0，B正確；C．若導體棒做勻加速運動，則平均速度等于SKIPIF1<0，但是由于導體棒SKIPIF1<0做加速度減小的加速運動，根據運動圖像可知，此過程中的位移大于做勻加速過程的位移，則此過程中導體棒SKIPIF1<0的平均速度大于SKIPIF1<0，C錯誤；D．根據SKIPIF1<0可知此過程中通過電阻SKIPIF1<0的電荷量為SKIPIF1<0，D正確。故選BD?！纠?】如圖所示，虛線MN左側空間存在垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B。紙面內有一個圓心角為120°的扇形金屬線框OCD，半徑為r，線框圍成的回路電阻為R，頂角O在虛線MN上。當金屬線框繞頂角O在紙面內以角速度SKIPIF1<0勻速轉動時，下列說法正確的是（）A．線框轉動一圈的過程中，線框中有電流的時間為SKIPIF1<0B．線框中存在電流時，電流的大小為SKIPIF1<0C．線框進入磁場過程中，通過線框某截面的電荷量大小為SKIPIF1<0D．線框持續(xù)轉動過程中，線框中電流的有效值為SKIPIF1<0【答案】CD【詳解】A．線框進入磁場的時間為SKIPIF1<0線框轉動一圈的過程中，在從線框開始進入磁場到完全進入磁場和線框開始出磁場到完全出磁場過程中有感應電流，因此線框中有電流的時間為SKIPIF1<0A錯誤；B．線框中存在電流時，感應電動勢SKIPIF1<0因此電流的大小為SKIPIF1<0，B錯誤；C．線框進入磁場過程中，通過線框某截面的電荷量大小為SKIPIF1<0，C正確；D．設線框持續(xù)轉動過程中，線框中電流的有效值為I，則有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0D正確。故選CD。感應電流電荷量的三種求法公式說明方法1q＝It，式中I為回路中的恒定電流，t為時間。①由于導體棒勻速切割磁感線產生感應電動勢而使得閉合回路中的電流恒定，根據電流定義式可知q＝It。②閉合線圈中磁通量均勻增大或減小且回路電阻保持不變，則電路中的電流I恒定，時間t內通過線圈橫截面的電荷量q＝It。方法2q＝neq\f(ΔΦ,R)。其中R為回路電阻，ΔФ為穿過閉合回路的磁通量變化量。①閉合回路中的電阻R不變，并且只有磁通量變化為電路提供電動勢。②從表面來看，通過回路的電荷量與時間無關，但ΔФ與時間有關，隨時間變化。方法3Δq＝C·ΔU＝CBLΔv，式中C為電容器的電容，B為勻強磁場的磁感應強度，L為導體棒切割磁感線的有效長度，Δv為導體棒切割速度的變化量。在勻強磁場中，電容器接在切割磁感線的導體棒兩端，不計一切電阻，電容器兩極板間電壓等于導體棒切割磁感線產生的感應電動勢E，通過電容器的電流I＝eq\f(Δq,Δt)＝eq\f(CΔU,Δt)，又E＝Blv，則ΔU＝BLΔv，可得Δq＝CBLΔv。【例6】如圖甲所示，間距為L＝1m的長直平行金屬導軌PQ、MN水平放置，其右端接有阻值為R＝1.5Ω的電阻，一阻值為r＝0.5Ω、質量為m＝0.2kg、長度為L的金屬棒ab垂直導軌放置于距導軌右端d＝2m處，與兩導軌保持良好接觸。整個裝置處在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度的大小隨時間變化的情況如圖乙所示。在0~1.0s內金屬棒ab保持靜止，1.0s后金屬棒在水平外力的作用下運動，使回路的電流為零。導軌電阻不計，重力加速度g=10m/s2，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力，下列說法正確的是（

）A．動摩擦因數需等于0.5 B．前2s內通過電阻R的電荷量為2CC．1s后金屬棒做勻加速直線運動 D．第2s內金屬棒的位移為1m【答案】D【詳解】A．在0~1.0s內，由法拉第電磁感應定律可得電動勢為SKIPIF1<0由閉合電路歐姆定律得電流的大小為SKIPIF1<0由金屬棒靜止可知最大靜摩擦力大于等于安培力，即SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故A錯誤；B．0~1s內電流恒定為1A，1~2s內電流為零，故前2s內通過的電荷量為SKIPIF1<0故B錯誤；C．由法拉第電磁感應定律知，1s后回路磁通量不變，t＝1s時，磁通量為SKIPIF1<0SKIPIF1<0，磁通量為SKIPIF1<0；SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0金屬棒不是做勻加速直線運動，故C錯誤；D．t＝2s時，金屬棒第2s內的位移為SKIPIF1<0故D正確。故選D?！纠?】如圖所示，在磁感應強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中有兩根光滑的平行導軌，間距為L，導軌兩端分別接有電阻R1和R2，導體棒以某一初速度從ab位置向右運動距離x到達cd位置時，速度為v，產生的電動勢為E，此過程中通過電阻R1、R2的電荷量分別為q1、q2。導體棒有電阻，導軌電阻不計。下列關系式中正確的是（）A．E=BLv B．E=2BLv C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】AD【詳解】AB．導體棒以某一初速度從ab位置向右運動距離x到達cd位置時，速度為v，產生的電動勢為E，則SKIPIF1<0，B錯誤A正確；C．導體棒以某一初速度從ab位置向右運動距離x到達cd位置時，速度為v，產生的平均電動勢SKIPIF1<0因為導體棒有電阻，電阻SKIPIF1<0兩端的電壓是外電壓，根據SKIPIF1<0是錯誤的，C錯誤；D．因為電阻R1、R2并聯，兩端的電壓相等，根據SKIPIF1<0則通過電阻R1、R2的電荷量SKIPIF1<0，D正確。故選AD?！纠?】如圖所示，間距為L、足夠長的平行光滑金屬導軌固定在絕緣水平面上，并處于垂直水平面向下、磁感應強度大小為B的勻強磁場中，左端接有電容為C的電容器，質量為m的金屬桿ab垂直于導軌放置且接觸良好，金屬桿ab及導軌的電阻不計?，F用平行于導軌向右的恒定拉力F拉著金屬桿ab從靜止開始運動，整個過程電容器未被擊穿，下列說法正確的是（）A．金屬桿ab最終以某一速度做勻速運動。B．金屬桿ab向右做勻加速運動，且加速度大小恒為SKIPIF1<0C．從拉力F剛作用在金屬桿ab上開始計時，經t時間電容器上儲存的電荷量為SKIPIF1<0D．電容器儲存的電能總等于拉力F做的功【答案】BC【詳解】AB．金屬桿ab以速度v運動時，產生的電動勢為SKIPIF1<0經過SKIPIF1<0速度變?yōu)镾KIPIF1<0，電動勢變?yōu)镾KIPIF1<0電容器的兩極板間的電壓與金屬棒產生的電動勢相等，在SKIPIF1<0內，電容器的電量變化SKIPIF1<0可得電路中的電流為SKIPIF1<0則金屬棒所受安培力為SKIPIF1<0由牛頓第二定律SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0所以金屬桿ab做勻加速運動，速度一直增大，A項錯誤，B項正確；C．由上述分析可得SKIPIF1<0故經t時間電容器上儲存的電荷量為SKIPIF1<0C項正確；D．由能量守恒定律可知拉力F做的功總等于電容器儲存的電能和金屬桿ab的動能之和，故D項錯誤。故選BC。自感、電磁阻尼和電磁驅動1.自感現象中燈泡亮度變化分析與線圈串聯的燈泡與線圈并聯的燈泡電路圖通電時電流逐漸增大，燈泡逐漸變亮電流突然增大，然后逐漸減小達到穩(wěn)定斷電時電流逐漸減小，燈泡逐漸變暗，電流方向不變電路中穩(wěn)態(tài)電流為I1、I2：①若I2≤I1，燈泡逐漸變暗；②若I2＞I1，燈泡“閃亮”后逐漸變暗。兩種情況下燈泡中電流方向均改變【例9】如圖所示，A、B是兩個完全相同的燈泡，D是理想二極管，L是帶鐵芯的線圈，其直流電阻忽略不計。下列說法正確的是（）A．S閉合瞬間，B先亮A后亮B．S閉合瞬間，A先亮B后亮C．電路穩(wěn)定后，在S斷開瞬間，A閃亮一下，然后逐漸熄滅D．電路穩(wěn)定后，在S斷開瞬間，B立即熄滅【答案】D【詳解】AB．閉合瞬間線圈相當于斷路，二極管為正向電壓，故電流可通過燈泡A、B，即燈泡A、B同時亮，故選項A、B錯誤；CD．因線圈的電阻為零，則當電路穩(wěn)定后，燈泡A被短路而熄滅，當開關S斷開瞬間B立刻熄滅，線圈中的電流也不能反向通過二極管，則燈泡A仍是熄滅的，故選項C錯誤，選項D正確。故選D。2.電磁阻尼與電磁驅動的比較電磁阻尼電磁驅動不同點成因由于導體在磁場中運動而產生感應電流，從而使導體受到安培力由于磁場運動引起磁通量的變化而產生感應電流，從而使導體受到安培力效果安培力的方向與導體運動方向相反，阻礙導體運動導體受安培力的方向與導體運動方向相同，推動導體運動能量轉化導體克服安培力做功，其他形式能轉化為電能，最終轉化為內能由于電磁感應，磁場能轉化為電能，通過安培力做功，電能轉化為導體的機械能，而對外做功相同點兩者都是電磁感應現象，都遵循楞次定律，都是安培力阻礙引起感應電流的導體與磁場間的相對運動【例10】如圖，將一空的鋁質易拉罐倒扣于筆尖上，在“冂”型木框兩側各固定一個強銣磁鐵，用電鉆控制木框勻速轉動，發(fā)現木框雖然不與易拉罐接觸，但易拉罐也會隨木框轉動。則下列說法正確的是（）A．木框的轉速總比易拉罐的大 B．易拉罐與木框的轉動方向相反C．易拉罐與木框保持相同的轉速同方向轉動 D．兩個磁鐵必須異名磁極相對【答案】A【詳解】ABC．根據電磁驅動原理，易拉罐與木框的轉動方向相同，木框的轉速總比易拉罐的大，A正確；BC錯誤；D．兩個磁鐵異名磁極或同名磁極相對均可，在磁極附近的易拉罐導體中都會產生渦流，在磁場受安培力使易拉罐跟著木框轉動起來，D錯誤。故選A?！径嗑S度分層專練】1．據媒體報道，我國的003號航母在建造時配備了電磁彈射系統，該系統能夠使得艦載機的出勤效率遠高于利用滑躍式甲板起飛的出勤效率。已知航母上艦載機起飛所利用的電磁彈射系統原理簡化為如圖所示，當固定線圈上突然通過直流電流時，線圈左側的金屬環(huán)被彈射出去，則下列說法正確的是（）A．若將金屬環(huán)置于線圈的右側，則金屬環(huán)將不能彈射出去B．金屬環(huán)向左運動的瞬間有擴大趨勢C．增加線圈的匝數，將會增大金屬環(huán)啟動時的加速度D．合上開關S的瞬間，從左側看金屬環(huán)中產生沿順時針方向的感應電流【答案】C【詳解】A．若將金屬環(huán)放在線圈右側，根據楞次定律可知，金屬環(huán)將向右運動，仍可以彈射出去，選項A錯誤；B．固定線圈上突然通過直流電流，穿過金屬環(huán)的磁通量增大，根據“增縮減擴”可知金屬環(huán)被向左彈射的瞬間，有縮小的趨勢，選項B錯誤；C．電流一定時，線圈匝數越多，形成的磁場越強，通電瞬間金屬環(huán)的磁通量變化率越大，則金屬環(huán)中產生的感應電流越大，又因為感應電流方向與固定線圈中的電流方向相反，則金屬環(huán)被彈射出去的作用力越大，故金屬環(huán)的加速度越大，選項C正確；D．在閉合開關S的瞬間，根據右手螺旋定則可知穿過金屬環(huán)的磁通量向右增大，由楞次定律可知，金屬環(huán)中產生的感應電流從左側看沿逆時針方向，選項D錯誤。故選C。2．如圖甲所示，螺線管SKIPIF1<0穿過一固定圓形線圈SKIPIF1<0，SKIPIF1<0中通有變化電流SKIPIF1<0，規(guī)定如圖乙所示的電流方向為正，電流隨時間變化的規(guī)律如圖所示，則（）A．SKIPIF1<0時刻，線圈SKIPIF1<0有收縮的趨勢 B．SKIPIF1<0時刻，線圈SKIPIF1<0中沒有電流C．SKIPIF1<0，SKIPIF1<0中電流在增大 D．SKIPIF1<0，SKIPIF1<0中磁通量的變化率增大【答案】AC【詳解】A．SKIPIF1<0時刻，根據右手螺旋定則可知，螺線管SKIPIF1<0內部穿過線圈SKIPIF1<0的磁場方向向下，螺線管SKIPIF1<0外部穿過線圈SKIPIF1<0的磁場方向向上，螺線管SKIPIF1<0內部穿過線圈SKIPIF1<0向下的磁通量比外部穿過線圈SKIPIF1<0向上的磁通量大，由圖乙可知SKIPIF1<0時刻SKIPIF1<0中電流減小，可知穿過線圈SKIPIF1<0的磁通量減小，根據楞次定律可知，線圈SKIPIF1<0中感應電流方向為順時針方向（俯視），由左手定則可知螺線管SKIPIF1<0外部磁場對線圈SKIPIF1<0中的每一小段電流元的水平安培力均指向圓心，故線圈SKIPIF1<0有收縮的趨勢，A正確；B．SKIPIF1<0時刻與SKIPIF1<0時刻的電流變化情況相同，線圈SKIPIF1<0中依然有順時針方向（俯視）的感應電流，B錯誤；C．SKIPIF1<0時間內的感應電流大小為SKIPIF1<0因螺線管SKIPIF1<0中電流變化率增大，即穿過SKIPIF1<0的磁通量的變化率SKIPIF1<0增大，則SKIPIF1<0中電流在增大，C正確；D．SKIPIF1<0內，螺線管SKIPIF1<0中電流的變化率減小，則SKIPIF1<0中磁通量的變化率減小，D錯誤；故選AC。3．在如圖甲所示的虛線框內有勻強磁場，設圖甲所示磁場方向為正，磁感應強度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示。邊長為l、電阻為R的正方形均勻線框abcd有一半處在磁場中，磁場方向垂直于線框平面，此時線框ab邊的發(fā)熱功率為P，則（）A．線框中的感應電動勢為SKIPIF1<0B．線框中感應電流為2SKIPIF1<0C．線框cd邊的發(fā)熱功率為SKIPIF1<0D．c、d兩端電勢差SKIPIF1<0【答案】BD【詳解】B．由題圖乙可知，在每個周期內磁感應強度隨時間均勻變化，線框中產生大小恒定的感應電流，設感應電流為I，則對ab邊有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0，B正確；B．由閉合電路歐姆定律得，感應電動勢為SKIPIF1<0根據法拉第電磁感應定律得SKIPIF1<0由題圖乙知SKIPIF1<0聯立解得SKIPIF1<0，A錯誤；C．線框的四邊電阻相等，電流相等，則發(fā)熱功率相等，都為P，C錯誤；D．由楞次定律判斷可知，線框中感應電流方向為逆時針，則c端電勢高于d端電勢SKIPIF1<0D正確。故選BD。4．如圖甲所示，PQ為一條豎直直線，空間存在以PQ為軸足夠長的均勻發(fā)散形磁場，其磁場分布如圖乙所示（俯視），現有一質量為m的金屬環(huán)靜置于磁場中，環(huán)面水平，圓心也在PQ上，金屬環(huán)半徑為r、電阻為R，圓環(huán)所處位置的磁感應強度大小為B?，F將圓環(huán)由靜止釋放，以下說法正確的是（）A．圓環(huán)將做自由落體運動B．圓環(huán)在下落過程中存在順時針方向的電流（俯視）C．圓環(huán)下落過程中的最大電流為SKIPIF1<0D．圓環(huán)下落過程中的最大速度為SKIPIF1<0【答案】BC【詳解】A．圓環(huán)下落過程中切割磁感應線產生感應電流，受到向上的安培力作用，不是自由落體運動，故A錯誤；B．由右手定則可知圓環(huán)在下落過程中存在順時針方向的電流（俯視），故B正確；C．當速度最大時圓環(huán)下落過程中的電流最大SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0D．圓環(huán)下落過程中的最大速度為SKIPIF1<0，則有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故D錯誤。故選BC。5．將一均勻導線圍成一圓心角為SKIPIF1<0的扇形導線框SKIPIF1<0，其中SKIPIF1<0，圓弧SKIPIF1<0的圓心為SKIPIF1<0點，將導線框的SKIPIF1<0點置于如圖所示的直角坐標系的原點，其中第二和第四象限存在垂直紙面向里的勻強磁場，其磁感應強度大小均為SKIPIF1<0，第三象限存在垂直紙面向外的勻強磁場，其磁感應強度大小為SKIPIF1<0。從SKIPIF1<0時刻開始讓導線框以SKIPIF1<0點為圓心，以恒定的角速度SKIPIF1<0沿逆時針方向做勻速圓周運動，假定沿SKIPIF1<0方向的電流為正，則線框中的電流隨時間變化的規(guī)律描繪不正確的是（）A．B．C． D．【答案】ACD【詳解】在0～t0時間內，線框沿逆時針方向從圖示位置開始（t=0）轉過90°的過程中，產生的感應電動勢為E1=SKIPIF1<0BωR2由閉合電路歐姆定律得，回路中的電流為SKIPIF1<0根據楞次定律判斷可知，線框中感應電流方向為逆時針方向（沿ONM方向）．在t0～2t0時間內，線框進入第三象限的過程中，回路中的電流方向為順時針方向（沿OMN方向）?；芈分挟a生的感應電動勢為SKIPIF1<0感應電流為I2=3I1在2t0～3t0時間內，線框進入第四象限的過程中，回路中的電流方向為逆時針方向（沿ONM方向），回路中產生的感應電動勢為SKIPIF1<0感應電流為I3=3I1在3t0～4t0時間內，線框出第四象限的過程中，回路中的電流方向為順時針方向（沿OMN方向），回路中產生的感應電動勢為E4=SKIPIF1<0BωR2回路電流為I4=I1故B正確，ACD錯誤。故選ACD。6．如圖甲所示，發(fā)光竹蜻蜓是一種常見的兒童玩具，它在飛起時能夠持續(xù)發(fā)光。某同學對竹蜻蜓的電路作如下簡化：如圖乙所示，半徑為L的導電圓環(huán)繞垂直于圓環(huán)平面、通過圓心O的金屬軸O1O2以角速度ω逆時針勻速轉動（俯視）。圓環(huán)上接有電阻均為r的三根金屬輻條OP、OQ、OR，輻條互成120°角。在圓環(huán)左半部分張角也為120°角的范圍內（兩條虛線之間）分布著垂直圓環(huán)平面向下磁感應強度為B的勻強磁場，在轉軸O1O2與圓環(huán)的邊緣之間通過電刷M、N與一個LED燈相連。假設LED燈電阻為r，其他電阻不計，從輻條OP進入磁場開始計時。在輻條OP轉過120°的過程中，下列說法中正確的是（）A．O、P兩端電壓為SKIPIF1<0BL2ωB．通過LED燈的電流為SKIPIF1<0C．整個裝置消耗的電能為SKIPIF1<0D．增大磁感應強度可以使LED燈發(fā)光時更亮【答案】BCD【詳解】AB．輻條OP進入磁場勻速轉動時有E＝BLSKIPIF1<0在電路中OP相當于內阻為r的電源，另外兩根金屬輻條和LED燈并聯，故而電路的總電阻SKIPIF1<0，OP兩端的電壓為電源的路端電壓SKIPIF1<0流過LED燈的電流是SKIPIF1<0，A錯誤，B正確；C．整個裝置消耗的電能SKIPIF1<0，C正確；D．由LED燈中電流為I＝SKIPIF1<0知，增大角速度、增大磁感應強度、減小輻條的電阻和LED燈的電阻等措施可以使LED燈變得更亮，故D正確。故選BCD。7．如圖所示，兩光滑平行金屬導軌MN與PQ，其間距為L，質量為m，電阻為r的直導線ab垂直跨在導軌上，且與導軌接觸良好，整個裝置處于垂直紙面向里的勻強磁場中，磁感應強度大小為B。電路中電容器電容為C，定值電阻阻值為R，其它電阻不計?，F給直導線ab一水平向右的初速度，當電路穩(wěn)定后，直導線ab以速度v向右勻速運動，則（）A．電容器兩端的電壓小于SKIPIF1<0B．電容器所帶電荷量為SKIPIF1<0C．電阻兩端的電壓為SKIPIF1<0D．直導線SKIPIF1<0的初速度為SKIPIF1<0【答案】BD【詳解】ABC．SKIPIF1<0以速度v向右做勻速運動時，導線產生的感應電動勢恒定，電容器不充電也不放電，電路中無電流，故電阻兩端電壓為零，根據閉合電路歐姆定律得知，電容器兩板間的電壓為SKIPIF1<0則電容器所帶電荷量SKIPIF1<0，AC錯誤B正確；D．設直導線SKIPIF1<0的初速度為SKIPIF1<0，根據動量定理可得SKIPIF1<0其中SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0D正確。故選BD。8．如圖所示，用粗細均勻、總電阻為SKIPIF1<0的導線圍成一個邊長為SKIPIF1<0的等邊三角形閉合線框，線框以速度SKIPIF1<0勻速穿過一個水平方向寬度為SKIPIF1<0，豎直方向足夠長的磁場區(qū)域，該磁場的磁感應強度為SKIPIF1<0。線框在勻速穿過磁場區(qū)域過程中SKIPIF1<0邊始終與磁場邊界（圖中虛線所示）平行，則下列說法正確的是（）A．導線框從剛進入磁場到完全進入磁場過程中產生的平均電動勢為SKIPIF1<0B．導線框從剛進入磁場到導線框完全離開磁場過程中，導線框不受安培力作用的時間為SKIPIF1<0C．導線框SKIPIF1<0邊剛進入和剛離開磁場時SKIPIF1<0兩間的電勢差相等D．導線框從SKIPIF1<0邊進入磁場的水平距離為SKIPIF1<0時刻開始到導線框完全離開磁場過程中通過線框的