2025新課改-高中物理-選修第2冊（16講）06 B法拉第電磁感應定律 中檔版

2025新課改-高中物理-選修第2冊（16講）06B法拉第電磁感應定律中檔版法拉第電磁感應定律知識點：法拉第電磁感應定律一、電磁感應定律1．感應電動勢在電磁感應現象中產生的電動勢叫作感應電動勢，產生感應電動勢的那部分導體相當于電源．2．法拉第電磁感應定律(1)內容：閉合電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比．(2)公式：E＝neq\f(ΔΦ,Δt)，其中n為線圈的匝數．(3)在國際單位制中，磁通量的單位是韋伯(Wb)，感應電動勢的單位是伏(V)．二、導線切割磁感線時的感應電動勢1．導線垂直于磁場方向運動，B、l、v兩兩垂直時，如圖甲所示，E＝Blv.圖甲圖乙2．導線的運動方向與導線本身垂直，但與磁感線方向夾角為θ時，如圖乙所示，E＝Blvsin_θ.3．導體棒切割磁感線產生感應電流，導體棒所受安培力的方向與導體棒運動方向相反，導體棒克服安培力做功，把其他形式的能轉化為電能．技巧點撥一、對電磁感應定律的理解1．磁通量Φ、磁通量的變化量ΔΦ及磁通量的變化率eq\f(ΔΦ,Δt)的比較：磁通量Φ磁通量的變化量ΔΦ磁通量的變化率eq\f(ΔΦ,Δt)物理意義某時刻穿過磁場中某個面的磁感線條數在某一過程中，穿過某個面的磁通量的變化量穿過某個面的磁通量變化的快慢當B、S互相垂直時的大小Φ＝BS⊥ΔΦ＝eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Φ2－Φ1,B·ΔS,S·ΔB))eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(|Φ2－Φ1|,Δt),B·\f(ΔS,Δt),\f(ΔB,Δt)·S))注意若穿過的平面中有方向相反的磁場，則不能直接用Φ＝BS.Φ為抵消以后所剩余的磁通量開始和轉過180°時平面都與磁場垂直，但穿過平面的磁通量是不同的，一正一負，ΔΦ＝2BS，而不是零在Φ－t圖像中，可用圖線的斜率表示eq\f(ΔΦ,Δt)2.公式E＝neq\f(ΔΦ,Δt)的理解感應電動勢的大小E由磁通量變化的快慢，即磁通量變化率eq\f(ΔΦ,Δt)決定，與磁通量Φ、磁通量的變化量ΔΦ無關．二、導線切割磁感線時的感應電動勢1．導線切割磁感線時感應電動勢表達式的推導如下圖所示，閉合電路一部分導線ab處于勻強磁場中，磁感應強度為B，ab的長度為l，ab以速度v勻速垂直切割磁感線．則在Δt內穿過閉合電路磁通量的變化量為ΔΦ＝BΔS＝BlvΔt根據法拉第電磁感應定律得E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝Blv.2．對公式的理解(1)當B、l、v三個量的方向互相垂直時，E＝Blv；當有任意兩個量的方向互相平行時，導線將不切割磁感線，E＝0.(2)當l垂直B且l垂直v，而v與B成θ角時，導線切割磁感線產生的感應電動勢大小為E＝Blvsinθ.(3)若導線是彎折的，或l與v不垂直時，E＝Blv中的l應為導線在與v垂直的方向上的投影長度，即有效切割長度．圖甲中的有效切割長度為：L＝eq\x\to(cd)sinθ；圖乙中的有效切割長度為：L＝eq\x\to(MN)；圖丙中的有效切割長度為：沿v1的方向運動時，L＝eq\r(2)R；沿v2的方向運動時，L＝R.3.導體轉動切割磁感線產生的電動勢如下圖所示，導體棒在磁場中繞A點在紙面內以角速度ω勻速轉動，磁感應強度為B，則AC在切割磁感線時產生的感應電動勢為E＝Bleq\x\to(v)＝Bl·eq\f(ωl,2)＝eq\f(1,2)Bl2ω.三、E＝neq\f(ΔΦ,Δt)與E＝Blv的比較1．區(qū)別：E＝neq\f(ΔΦ,Δt)研究的是整個閉合回路，適用于計算各種電磁感應現象中Δt內的平均感應電動勢；E＝Blv研究的是閉合回路的一部分，即做切割磁感線運動的導體，只適用于計算導體做切割磁感線運動產生的感應電動勢，可以是平均感應電動勢，也可以是瞬時感應電動勢．2．聯系：E＝Blv是由E＝neq\f(ΔΦ,Δt)在一定條件下推導出來的，該公式可看成法拉第電磁感應定律的一個推論．例題精練1．（2021春?廣州期末）一架飛機在廣州上空勻速巡航，機翼保持水平，飛行高度不變，由于受地磁場豎直向下分量的作用，金屬機翼上有電勢差，設飛行員左方機翼末端處的電勢為φ1，右方機翼末端處電勢為φ2，則下列說法正確的是（）A．若飛機從東往西飛，φ1比φ2高 B．若飛機從南往北飛，φ1比φ2低 C．若飛機從北往南飛，φ1比φ2低 D．由于飛機勻速飛行，則φ1等于φ22．（2021春?棗莊期末）關于感應電動勢的大小，下列說法正確的是（）A．穿過閉合電路的磁通量為零時，其感應電動勢一定最大 B．穿過閉合電路的磁通量為零時，其感應電動勢一定為零 C．穿過閉合電路的磁通量變化量越大，其感應電動勢一定越大 D．穿過閉合電路的磁通量變化率越大，其感應電動勢一定越大隨堂練習1．（2021春?安康期末）如圖所示，在足夠大的、磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中，有一根長度為L的導體棒AC。第一次以垂直棒的速度v在紙面內勻速拉動導體棒；第二次以A點為軸在紙面內順時針轉動導體棒，若這兩種情況下導體棒產生的感應電動勢相同，則第二次轉動的角速度為（）A． B． C． D．2．（2020秋?杭州期末）如圖，abcd為邊長為L的正方形勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直于紙面向里，半徑為r、匝數為n的線圈如圖所示放置。當磁場以的變化率變化時，線圈中感應電動勢為（）A．0 B． C． D．3．（2021?義烏市模擬）照片中的情景發(fā)生在義亭中學的創(chuàng)新實驗室。當實驗老師從液氮中取出一塊“億鋇銅氧”合金并將它靠近一塊永磁體時，合金塊能懸浮在磁體的上方；老師又從液氮中取出一塊外形相似、質量更小的鋁塊并將它靠近同一塊永磁體時，“懸浮”卻沒有發(fā)生。造成這一區(qū)別的主要原因是（）A．“億鋇銅氧”合金在液氮溫度下電阻幾乎為零 B．質量更小的鋁塊靠近永磁體時內部不會形成電流 C．穿過“億鋇銅氧”合金的磁通量更大 D．穿過“億鋇銅氧”合金的磁通量變化得更快綜合練習一．選擇題（共20小題）1．（2021?河南模擬）兩個完全相同的閉合線圈甲和乙電阻均為R＝4Ωa，匝數均為10。將它們分別放在變化的磁場中，穿過線圈的磁通量隨時間的變化規(guī)律如圖甲、乙所示，其中圖甲按正弦規(guī)律變化，圖乙線性變化，則下列說法正確的是（）A．甲線圈中產生的感應電動勢為E＝20πsint B．乙線圈中感應電流的有效值為10A C．0～4s內甲、乙兩線圈中產生的熱量之比為 D．一個周期內甲線圈中的電流方向改變三次2．（2021春?浦東新區(qū)校級期末）如圖所示，由均勻導線制成的半徑為R的圓環(huán)，以速度v勻速進入一磁感應強度大小為B的勻強磁場。當圓環(huán)運動到圖示位置（∠aOb＝90°）時，a、b兩點的電勢差Uab為（）A． B． C． D．3．（2021春?鼓樓區(qū)校級期中）以下關于電磁感應的說法正確的是（）A．穿過閉合導體回路的磁通量變化越大，產生的感應電動勢就越大 B．感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化 C．閉合電路中的導體做切割磁感線運動，電路中就一定有感應電流 D．若某時刻穿過閉合導體回路的磁通量為零，則此時刻回路中的感應電流一定為零4．（2020秋?倉山區(qū)校級期末）如圖所示，一個有界勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外，一個矩形閉合導線框abcd，沿紙面由位置1（左）勻速運動到位置2（右），則（）A．導線框進入磁場時，感應電流方向為abcda B．導線框離開磁場時，感應電流方向為adcba C．導線框離開磁場時，受到的安培力方向水平向右 D．導線框進入磁場時，受到的安培力方向水平向左5．（2021?梅州模擬）如圖所示，空間中存在垂直導軌平面向下的勻強磁場，兩平行光滑金屬導軌固定在傾角為θ的絕緣斜面上，勁度系數為k的輕質彈簧上端固定，下端與質量為m的水平直導體棒ab中點相連，彈簧與導軌平面平行并始終與棒垂直導體棒垂直跨接在兩導軌上，接通電源后導體棒保持靜止，彈簧處于原長狀態(tài)。把電源極性調轉，用外力使導體棒沿斜面往下平移x（彈性形變范圍內），重新接通電源并撤掉外力，ab棒依然保持靜止，則x為（）A． B． C． D．06．（2021?海淀區(qū)模擬）定義“另類加速度”A＝，A不變的運動稱為另類勻變速運動。若物體運動的A不變，則稱物體做另類勻變速運動。如圖所示，光滑水平面上一個正方形導線框以垂直于一邊的速度穿過一個勻強磁場區(qū)域（磁場寬度大于線框邊長）。導線框電阻不可忽略，但自感可以忽略不計。已知導線框進入磁場前速度為v1，穿出磁場后速度為v2。下列說法中正確的是（）A．線框在進入磁場的過程中，做勻變速運動 B．線框在進入磁場的過程中，其另類加速度A是變化的 C．線框完全進入磁場后，在磁場中運動的速度為 D．線框完全進入磁場后，在磁場中運動的速度為7．（2021?海淀區(qū)模擬）如圖甲所示是法拉第制作的世界上最早的發(fā)電機的實驗裝置。有一個可繞固定轉軸轉動的銅盤，銅盤的一部分處在蹄形磁體中。實驗時用導線連接銅盤的中心C，用導線通過滑片與鋼盤的邊線D連接且接觸良好，如圖乙所示，若用外力轉動手柄使圓盤轉動起來，在CD兩端會產生感應電動勢。說法正確的是（）A．如圖甲所示，因為銅盤轉動過程中穿過銅盤的磁通量不變，所以沒有感應電動勢 B．如圖甲所示，產生感應電動勢的原因是銅盤盤面上無數個以C為圓心的同心圓環(huán)中的磁通量發(fā)生了變化 C．如圖乙所示，用外力順時針（從左邊看）轉動銅盤，電路中會產生感應電流，通過R的電流自下而上 D．如圖乙所示，用外力順時針（從左邊看）轉動銅盤，電路中會產生感應電流，通過R的電流自上而下8．（2021春?岑溪市期中）矩形導線框固定在勻強磁場中，如圖甲所示，磁感線的方向與導線框所在平面垂直，規(guī)定磁場的正方向為垂直紙面向外，磁感應強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，則（）A．0～t1時間內，導線框中電流的方向為adcba B．0～t1時間內，導線框中電流越來越小 C．0～t2時間內，導線框中電流的方向始終為abcda D．0～t2時間內，導線框ab邊受到的安培力大小恒定不變9．（2021?豐臺區(qū)校級三模）某實驗裝置如圖所示，在鐵芯P上繞著兩個線圈A和B。在線圈A中通入電流i與時間t的關系如圖A、B、C、D所示，那么在t1~t2這段時間內，可以觀察到線圈B中產生交變電流的是（）A． B． C． D．10．（2021?濱江區(qū)校級模擬）如圖所示，金屬圓環(huán)內外半徑為r和2r，勻強磁場B垂直圓環(huán)平面向里，兩環(huán)之間接有電容器，在兩環(huán)間且接觸良好的金屬導體ab棒可繞圓心以角速度ω逆時針旋轉，已知電容器的電容為C，則下列說法正確的是（）A．電容器c極板帶負電 B．cd間電壓逐漸增大 C．金屬棒ab產生的電動勢為Bωr2 D．電容器所帶電荷量為CBωr211．（2021?廈門一模）某簡易發(fā)電機由一個面積為4×10﹣2m2、匝數10匝、電阻為2Ω的線圈和某變化的磁場組成．線圈固定不動，磁場方向垂直于線圈平面，磁感應強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖所示（磁場變化的周期T＝0.4s），下列判斷正確的是（）A．該簡易發(fā)電機產生的電動勢為4V B．該簡易發(fā)電機的短路電流為0.5A C．t＝0.1s時，磁感應強度為零，此時簡易發(fā)電機的瞬時電壓為零 D．將額定功率為0.375W、電阻為6Ω的燈泡接入該簡易發(fā)電機，燈泡能正常發(fā)光12．（2021?龍巖模擬）如圖甲所示，理想變壓器的一組線圈與水平導軌相連，導軌處于豎直向上的勻強磁場中，金屬棒AB垂直放在導軌上，其向左運動的速度圖像如圖乙所示，則下列各圖中能表示ab兩端的電壓uab隨時間t變化的圖像是（）A． B． C． D．13．（2021春?廣州期中）電動汽車越來越被人們所喜愛，某一種無線充電方式的基本原理如圖所示，路面上依次鋪設圓形線圈，相鄰兩個線圈由供電裝置通以反向電流，車身底部固定感應線圈，通過充電裝置與蓄電池相連，汽車在此路面上行駛時，就可以進行充電，若汽車正在勻速行駛，下列說法正確的是（）A．感應線圈中產生的恒定的電流 B．感應線圈中產生的方向改變、大小不變的電流 C．感應線圈一定受到的路面線圈磁場的安培力，且該安培力會阻礙汽車運動 D．給路面上的線圈通以同向電流，不會影響充電效果14．（2021春?越秀區(qū)校級期中）如圖甲所示，電阻不計且間距L＝lm的光滑平行金屬導軌豎直放置，上端接一阻值R＝2Ω的電阻，虛線OO′下方有垂直于導軌平面向里的勻強磁場?，F將質量m＝0.1kg、電阻不計的金屬桿ab從OO′上方某處由靜止釋放，金屬桿ab在下落的過程中與導軌保持良好接觸且始終水平，已知金屬桿ab進入磁場時的速度v0＝1m/s，下落0.3m的過程中加速度a與下落距離h的關系圖像如圖乙所示，已知：當下落高度h＝0.3m時，a恰好減小為0，g取10m/2，則（）A．勻強磁場的磁感應強度為2T B．金屬桿ab下落0.3m時的速度為1m/s C．金屬桿ab下落0.3m的過程中R上產生的熱量為0.2J D．金屬桿ab下落0.3m的過程中通過R的電荷量為0.30C15．（2021春?番禺區(qū)校級期中）兩條平行虛線間存在一勻強磁場，磁感應強度大小B＝0.2T，方向與紙面垂直，邊長L＝0.1m、總電阻R＝0.05Ω的正方形導線框abcd位于紙面內，cd邊距磁場邊界L，如圖所示，已知導線框一直向右做勻速直線運動，cd邊于t＝1s時刻進入磁場，以初始位置為計時起點，規(guī)定：電流沿順時針方向時的電動勢E為正，磁感線垂直紙面向外時磁通量Φ為正。則以下關于線框中的感應電動勢E、磁通量Φ、感應電流Ⅰ和安培力F隨時間變化的圖象中正確的是（）A． B． C． D．16．（2021春?海珠區(qū)校級月考）如圖所示，垂直紙面的正方形勻強磁場區(qū)域內，有一位于紙面的、電阻均勻的正方形導體框abcd，現將導體框分別朝兩個方向以v、3v速度勻速拉出磁場，則導體框從兩個方向移出磁場的兩個過程中（）A．導體框中產生的感應電流方向相反 B．導體框中產生的焦耳熱相同 C．導體框ad邊兩端電勢差相同 D．通過導體框截面的電量相同17．（2021春?白云區(qū)校級月考）如圖所示，在豎直向上的勻強磁場中將金屬棒ab從某高處水平拋出，不計空氣阻力，金屬棒ab在運動過程中（）A．感應電動勢大小不變，且φa＞φb B．感應電動勢大小不變，且φa＜φb C．由于速率不斷增大所以感應電動勢不斷變大，且φa＞φb D．由于速率不斷增大，所以感應電動勢不斷變大，且φa＜φb18．（2021春?海珠區(qū)校級月考）一個閉合矩形線圈abcd以速度v從無磁場區(qū)域勻速穿過勻強磁場區(qū)域，而再次進入無磁場區(qū)域，如圖所示，那么，下列圖中能正確反映線圈中電流﹣時間關系的圖象是（）A． B． C． D．19．（2021春?白云區(qū)校級月考）如圖所示，兩根平行金屬導軌置于水平面內，導軌之間接有燈泡A。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。現使金屬棒ab以一定的初速度v開始向右運動，此后（）A．棒ab勻減速運動直到停止 B．棒ab中的感應電流方向由b到a C．棒ab所受的安培力方向水平向右 D．燈泡A逐漸變亮20．（2021春?白云區(qū)校級月考）兩條平行虛線間存在一勻強磁場，磁感應強度方向與紙面垂直。邊長為0.1m、總電阻為0.005Ω的正方形導線框abcd位于紙面內，cd邊與磁場邊界平行，如圖甲所示。已知導線框一直向右做勻速直線運動，cd邊于t＝0時刻進入磁場。線框中感應電動勢隨時間變化的圖線如圖乙所示（感應電流的方向為順時針時，感應電動勢取正）。下列說法正確的是（）A．磁感應強度的大小為0.5T B．導線框運動的速度的大小為5m/s C．難感應強度的方向垂直于紙面向內 D．在t＝0.4s至t＝0.6s這段時間內，導線框所受的安培力大小為0.04N二．多選題（共10小題）21．（2021春?湖北月考）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，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，但略有滯后磁針之所以轉動，是因為（）A．圓盤中的自由電子隨圓盤一起運動形成電流，此電流產生的磁場導致磁針轉動 B．圓盤轉動時，圓盤的半徑切割磁針產生的磁場的磁感線，產生感應電動勢，感應電動勢產生電流，此電流產生的磁場導致磁針轉動 C．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，回路中產生感應電流，此電流產生的磁場導致磁針轉動 D．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，圓盤產生電流，此電流產生的磁場導致磁針轉動22．（2021?安徽模擬）如圖甲所示，兩間距為L的平行光滑金屬導軌固定在水平面內，左端用導線連接，導軌處在豎直向上的勻強磁場中，一根長度也為L、電阻為R的金屬棒放在導軌上，在平行于導軌向右、大小為F的恒力作用下向右運動，金屬棒運動過程中，始終與導軌垂直并接觸良好，金屬棒運動的加速度與速度關系如圖乙所示，不計金屬導軌及左邊導線電阻，金屬導軌足夠長，若乙圖中的a0、v0均為已知量，則下列說法正確的是（）A．金屬棒的質量為 B．勻強磁場的磁感應強度大小為 C．當拉力F做功為W時，通過金屬棒橫截面的電量為 D．某時刻撤去拉力，此后金屬棒運動過程中加速度大小與速度大小成正比23．（2021春?鼓樓區(qū)校級期中）如圖所示，水平光滑桌面上有一等邊三角形金屬線框abc，c點恰處于方向垂直于桌面向里的勻強磁場的邊界PQ上，在拉力F的作用下，線框以恒定速率通過勻強磁場區(qū)域，磁場的寬度大于線框的邊長，且運動過程中ab始終與PQ保持平行。在線框從開始進入磁場到完全進入磁場區(qū)域的過程中，下列四幅圖中正確反映線框中的感應電流I、熱功率P、外力F以及通過線框橫截面的電量q隨時間t的變化規(guī)律的是（）A． B． C． D．24．（2021?重慶模擬）如圖所示，直線OP右側為范圍足夠大的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度大小為B。abcd是邊長為L的正方形單匝閉合導線框。總電阻值為R，其中ad邊水平，ad邊與OP邊界成45°，導線框始終以速度v水平向右做勻速直線運動，在導線框進入磁場過程中（）A．導線框中感應電流先沿順時針方向后沿逆時針方向 B．導線框中感應電流始終沿逆時針方向 C．導線框中感應電流最大值為 D．導線框中感應電流最大值為25．（2021?山東模擬）如圖所示，足夠長的水平金屬導軌MN，PQ放在豎直向上的勻強磁場中，金屬桿ab在水平恒力F作用下由靜止開始向右運動，水平導軌光滑，除電阻R外，其他電阻不計。運動過程中，金屬桿加速度大小a、速度大小v、力F的沖量I隨時間變化的規(guī)律正確的是（）A． B． C． D．26．（2021?寶雞模擬）如圖所示，一質量為m的金屬桿可以無摩擦地沿水平的平行導軌滑行，兩軌間寬為L，導軌與電阻R連接，放在豎直向上的勻強磁場中，磁場的磁感應強度大小為B，桿的初速度為v，其余電阻均不計，則（）A．由于金屬桿和導軌之間無摩擦，回路中的感應電動勢始終是BLv B．金屬桿所受的安培力方向與初速度方向相同 C．金屬桿所受的安培力逐漸減小 D．電阻R上產生的總焦耳熱為27．（2021?香坊區(qū)校級三模）如圖所示，圖中虛線間存在垂直紙面向里的勻強磁場，虛線間的距離為2L，勻強磁場大小均為B，“”字形金屬線框總電阻為R，每條邊長為L，t＝0時刻，ab邊與M區(qū)域磁場左邊界重合?，F使線框以恒定的速度v沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場。取逆時針方向為感應電流I的正方向，取水平向左為安培力F的正方向，則在金屬線框穿過磁場的過程中，線框中感應電流I、安培力F隨時間t變化的關系圖線正確的是（）A． B． C． D．28．（2021?汕頭一模）如圖甲，螺線管匝數n＝1000匝，橫截面積S＝0.02m2，電阻r＝1Ω，螺線管外接一個阻值R＝4Ω的電阻，電阻的一端b接地。一方向平行于螺線管軸線向左的磁場穿過螺線管，磁感應強度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，則（）A．在0～4s內，R中有電流從a流向b B．在t＝3s時，穿過螺線管的磁通量為0.07Wb C．在4s～6s內，R中電流大小為8A D．在4s～6s內，R兩端電壓Uab＝40V29．（2021春?市中區(qū)校級月考）如圖所示，用一根橫截面積為S、電阻率為ρ的均勻硬質導線做成一個半徑為r的圓環(huán)，以圓環(huán)的圓心為坐標原點建立坐標系，圓環(huán)與x、y軸的負方向的交點分別為b、a，在一、二、四象限內存在垂直于圓環(huán)向里的勻強磁場，磁感應強度B的大小隨時間的變化率＝k（k＞0）。下列說法正確的是（）A．圓環(huán)中產生順時針方向的感應電流 B．圓環(huán)具有收縮的趨勢 C．圓環(huán)中的感應電流的大小為 D．圓環(huán)上ab兩點間的電勢差為Uab＝30．（2021春?朝陽區(qū)校級月考）如圖甲，為新能源電動汽車的無線充電原理圖，M為匝數n＝50匝、電阻r＝1.0Ω受電線圈，N為送電線圈。當送電線圈N接交變電流后，在受電線圈內產生了與線圈平面垂直的磁場，其磁通量Φ隨時間t變化的規(guī)律如圖乙。下列說法正確的是（）A．受電線圈產生的電動勢的有效值為10V B．在t1時刻，受電線圈產生的電動勢為20V C．在t1~t2內，通過受電線圈的電荷量為4×10﹣2C D．在t1~t2內，通過受電線圈的電荷量為2×10﹣2C三．填空題（共10小題）31．（2021春?臺江區(qū)校級期中）如圖所示，線圈匝數分別為1匝和N匝的線圈a、b的半徑分別為r和2r，用相同粗細、相同材料的金屬導線制成。圓形勻強磁場的邊緣恰好與a線圈重合，其磁感應強度B隨時間均勻增大，則穿過a、b兩線圈的磁通量之比為；a、b兩線圈的感應電動勢之比為。32．（2021春?倉山區(qū)校級期中）由螺線管、電阻和水平放置的平行板電容器組成的電路如圖（a）所示。其中，螺線管匝數為N，橫截面積為S；電容器兩極板間距為d，板間介質為空氣（可視為真空）。螺線管處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度大小B隨時間t變化的B﹣t圖像如圖（b）所示。一電荷量為q的顆粒在t1﹣t2時間內懸停在電容器中，重力加速度大小為g。則t1﹣t2時間內，a點電勢b點電勢（填“高于、等于、低于”），顆粒的質量為。33．（2021春?蕪湖期中）如圖所示的區(qū)域內有垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B，電阻為R、半徑為L、圓心角為45°的扇形閉合導線框繞垂直于紙面的O軸以角速度ω勻速轉動（O軸位于磁場邊界）。則線框在進入磁場時產生的電動勢，線框在轉動一周過程中產生的感應電流的有效值為。34．（2021春?宜秀區(qū)校級月考）動生電動勢的產生與洛倫茲力無關。（對的填A，錯的填B）35．（2021春?天河區(qū)校級月考）如圖所示，一導線彎成半徑為a的半圓形閉合回路。虛線MN右側有磁感應強度為B的勻強磁場，方向垂直于回路所在的平面?；芈芬运俣葀向右勻速進入磁場，直徑CD始終與MN垂直。從D點到達邊界開始到C點進入磁場為止，CD段受安培力（填“向上”“向下”“向左”“向右”或“為零”），感應電動勢最大值為，感應電動勢平均值為。36．（2021?福建模擬）如圖所示，光滑絕緣水平面上，一正方形線圈以初速度v0進入一勻強磁場，磁場寬度大于線圈的寬度。當線圈完全離開磁場區(qū)域時，其速度大小變?yōu)関0，在進入磁場跟離開磁場的過程中，通過線圈橫截面的電荷量之比為，線圈產生的熱量之比為。37．（2020秋?赫山區(qū)校級期末）一個單匝矩形線圈，在△t＝0.1s的時間內穿過它的磁通量由φ1＝0.1Wb增加到φ2＝0.15Wb，則線圈中磁通量的變化量△φ＝Wb，線圈中的感應電動勢E＝V。38．（2020秋?嘉定區(qū)期末）兩根相互平行的金屬導軌水平放置于如圖所示的勻強磁場中，與導軌接觸良好的導體棒AB和CD可以在導軌上自由滑動。當AB在外力F的作用下水平向右運動時，導體棒CD中感應電流的方向為，它會向運動。39．（2021春?寧江區(qū)校級月考）如圖所示，先后以速度v1和v2（v1＝2v2），勻速地把同一線圈從同一位置拉出有界勻強磁場的過程中，在先后兩種情況下：（1）線圈中的感應電流之比I1：I2＝。（2）線圈中產生的熱量之比Q1：Q2＝。（3）拉力做功的功率之比P1：P2＝。40．（2020秋?和平區(qū)校級期末）如圖所示，兩根平行光滑長直金屬導軌，其電阻不計，導體棒ab和cd跨在導軌上，ab電阻大于cd電阻。當cd在外力F2作用下勻速向右滑動時，ab在外力F1作用下保持靜止，則ab兩端電壓Uab和cd兩端電壓Ucd相比，UabUcd，外力F1和F2相比，F1F2（填＞、＝或＜）。法拉第電磁感應定律知識點：法拉第電磁感應定律一、電磁感應定律1．感應電動勢在電磁感應現象中產生的電動勢叫作感應電動勢，產生感應電動勢的那部分導體相當于電源．2．法拉第電磁感應定律(1)內容：閉合電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比．(2)公式：E＝neq\f(ΔΦ,Δt)，其中n為線圈的匝數．(3)在國際單位制中，磁通量的單位是韋伯(Wb)，感應電動勢的單位是伏(V)．二、導線切割磁感線時的感應電動勢1．導線垂直于磁場方向運動，B、l、v兩兩垂直時，如圖甲所示，E＝Blv.圖甲圖乙2．導線的運動方向與導線本身垂直，但與磁感線方向夾角為θ時，如圖乙所示，E＝Blvsin_θ.3．導體棒切割磁感線產生感應電流，導體棒所受安培力的方向與導體棒運動方向相反，導體棒克服安培力做功，把其他形式的能轉化為電能．技巧點撥一、對電磁感應定律的理解1．磁通量Φ、磁通量的變化量ΔΦ及磁通量的變化率eq\f(ΔΦ,Δt)的比較：磁通量Φ磁通量的變化量ΔΦ磁通量的變化率eq\f(ΔΦ,Δt)物理意義某時刻穿過磁場中某個面的磁感線條數在某一過程中，穿過某個面的磁通量的變化量穿過某個面的磁通量變化的快慢當B、S互相垂直時的大小Φ＝BS⊥ΔΦ＝eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Φ2－Φ1,B·ΔS,S·ΔB))eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(|Φ2－Φ1|,Δt),B·\f(ΔS,Δt),\f(ΔB,Δt)·S))注意若穿過的平面中有方向相反的磁場，則不能直接用Φ＝BS.Φ為抵消以后所剩余的磁通量開始和轉過180°時平面都與磁場垂直，但穿過平面的磁通量是不同的，一正一負，ΔΦ＝2BS，而不是零在Φ－t圖像中，可用圖線的斜率表示eq\f(ΔΦ,Δt)2.公式E＝neq\f(ΔΦ,Δt)的理解感應電動勢的大小E由磁通量變化的快慢，即磁通量變化率eq\f(ΔΦ,Δt)決定，與磁通量Φ、磁通量的變化量ΔΦ無關．二、導線切割磁感線時的感應電動勢1．導線切割磁感線時感應電動勢表達式的推導如下圖所示，閉合電路一部分導線ab處于勻強磁場中，磁感應強度為B，ab的長度為l，ab以速度v勻速垂直切割磁感線．則在Δt內穿過閉合電路磁通量的變化量為ΔΦ＝BΔS＝BlvΔt根據法拉第電磁感應定律得E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝Blv.2．對公式的理解(1)當B、l、v三個量的方向互相垂直時，E＝Blv；當有任意兩個量的方向互相平行時，導線將不切割磁感線，E＝0.(2)當l垂直B且l垂直v，而v與B成θ角時，導線切割磁感線產生的感應電動勢大小為E＝Blvsinθ.(3)若導線是彎折的，或l與v不垂直時，E＝Blv中的l應為導線在與v垂直的方向上的投影長度，即有效切割長度．圖甲中的有效切割長度為：L＝eq\x\to(cd)sinθ；圖乙中的有效切割長度為：L＝eq\x\to(MN)；圖丙中的有效切割長度為：沿v1的方向運動時，L＝eq\r(2)R；沿v2的方向運動時，L＝R.3.導體轉動切割磁感線產生的電動勢如下圖所示，導體棒在磁場中繞A點在紙面內以角速度ω勻速轉動，磁感應強度為B，則AC在切割磁感線時產生的感應電動勢為E＝Bleq\x\to(v)＝Bl·eq\f(ωl,2)＝eq\f(1,2)Bl2ω.三、E＝neq\f(ΔΦ,Δt)與E＝Blv的比較1．區(qū)別：E＝neq\f(ΔΦ,Δt)研究的是整個閉合回路，適用于計算各種電磁感應現象中Δt內的平均感應電動勢；E＝Blv研究的是閉合回路的一部分，即做切割磁感線運動的導體，只適用于計算導體做切割磁感線運動產生的感應電動勢，可以是平均感應電動勢，也可以是瞬時感應電動勢．2．聯系：E＝Blv是由E＝neq\f(ΔΦ,Δt)在一定條件下推導出來的，該公式可看成法拉第電磁感應定律的一個推論．例題精練1．（2021春?越秀區(qū)期末）用電阻率為ρ、橫截面積為S的硬質細導線，做成半徑為r的圓環(huán)，垂直圓環(huán)面的磁場充滿其內接正方形，t＝0時磁感應強度的方向如圖（a）所示，磁感應強度B隨時間t的變化關系如圖（b）所示，則在t＝0到t＝2t0的時間內（）A．圓環(huán)中產生的熱量為 B．圓環(huán)中的感應電流大小為 C．圓環(huán)中始終沒有感應電流產生 D．圓環(huán)中有先順時針再逆時針的感應電流2．（2021春?廣州期末）如圖所示為幾個有理想邊界的磁場區(qū)域，相鄰區(qū)域的磁感應強度B大小相等，方向相反，區(qū)域的寬度均為L，現有一邊長為L的正方形導線框由如圖示位置開始，沿垂直于區(qū)域邊界的直線勻速穿過磁場區(qū)域，速度大小為v，規(guī)定電流順時針方向為正方向，下圖中能正確反映線框中感應電流的是（）A． B． C． D．隨堂練習1．（2021春?永濟市校級期末）如圖所示，Ⅰ和Ⅱ是一對異名磁極，ab為放在其間的金屬棒。ab和cd用導線連成一個閉合回路。當ab棒向左運動時，cd導線受到向下的磁場力。由此可知（）A．b點電勢高于a點電勢 B．Ⅰ是S極 C．cd中電流方向是由d到c D．當ab棒向左運動時，ab棒受到向左的磁場力2．（2021春?龍巖期末）如圖甲所示，空間存在一方向與紙面垂直、大小隨時間變化的勻強磁場，一邊長為L的單匝正方形線框固定在紙面內、線框的電阻為R，線框一半面積在磁場中。t＝0時磁感應強度的方向如圖甲所示。磁感應強度B隨時間t的變化關系如圖乙所示，則在t＝0到t＝t1的時間間隔內（）A．線框所受安培力的方向始終不變 B．線框中的感應電流始終沿逆時針方向 C．線框中的感應電動勢大小為 D．線框中的感應電流大小為3．（2021春?連云港期末）如圖所示，兩根間距為L、電阻不計且足夠長的光滑平行金屬導軌與水平面的夾角θ＝30°，質量為m、電阻為R的金屬棒MN被鎖定在軌道上。整個裝置處在垂直于導軌平面向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場中，MN棒受到沿斜面向上、大小為mg的恒力F作用。某時刻棒解除鎖定，經過時間t棒剛好達到最大速度v。金屬棒始終與導軌垂直且接觸良好，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．解除鎖定后，棒中產生的感應電流方向由N→M B．解除鎖定后瞬間，棒的加速度大小為g C．t時間內棒重力勢能的增加量大于回路中產生的焦耳熱 D．時間t內通過MN棒的電量為綜合練習一．選擇題（共20小題）1．（2021春?倉山區(qū)校級期中）如圖，兩根足夠長的光滑金屬導軌豎直放置，底端接電阻R，輕彈簧上端固定，下端懸掛質量為m的金屬棒，金屬棒和導軌接觸良好，除電阻R外，其余電阻不計，導軌處于勻強磁場中，磁場方向垂直導軌所在平面。靜止時金屬棒位于A處，此時彈簧的伸長量為Δl，彈性勢能為Ep，重力加速度大小為g。將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，金屬棒在運動過程中始終保持水平，則（）A．金屬棒第一次到達A處時，其加速度方向向下 B．當金屬棒的速度最大時，彈簧的伸長量為ΔL C．電阻R上產生的總熱量等于mgΔl﹣Ep D．金屬棒第一次下降過程通過電阻R的電荷量與第一次上升過程的相等2．（2021春?和平區(qū)期末）如圖所示，在水平面上放置間距為L的光滑平行金屬導cd、ef，左端連接阻值為R的定值電阻。質量為m的金屬棒ab，垂直導軌靜止放置，接入導軌間的電阻也為R，導軌處在豎直向下、磁感應強度大小為B的勻強磁場中。金屬棒ab受到平行ef向右的瞬時沖量I后，開始運動。運動過程中金屬棒ab始終與導軌垂直且接觸良好。導軌的電阻不計，則整個運動過程中（）A．金屬棒ab中的電流方向為a到b B．金屬棒ab兩端的最大電壓 C．金屬棒ab的最大加速度為 D．金屬棒ab產生的焦耳熱為3．（2021春?徐匯區(qū)校級期末）如圖，光滑金屬導軌所在平面豎直，勻強磁場與導軌平面垂直。一水平導體棒由靜止開始下落，下落時導體棒兩端與軌道接觸良好。下落一段距離，導體棒獲得的動能為ΔEk，損失的重力勢能為ΔEp，回路中產生的焦耳熱為Q。則（）A．ΔEP＝Q B．ΔEk+ΔEP＝恒量 C．ΔEk＝ΔEp+Q D．ΔEp＝ΔEk+Q4．（2021?肥城市模擬）如圖所示，兩電阻可以忽略不計的平行金屬長直導軌固定在水平面上，相距為L，另外兩根長度為L、質量為m、電阻為R的相同導體棒垂直靜置于導軌上，導體棒在長導軌上可以無摩擦地左右滑動，導軌間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小為B。某時刻使左側的導體棒獲得大小為v0的向左初速度、右側的導體棒獲得大小為2v0的向右初速度，則下列結論正確的是（）A．該時刻回路中產生的感應電動勢為BLv0 B．當導體棒a的速度大小為時，導體棒b的速度大小一定是 C．當導體棒a的速度為0時，兩導體棒受到的安培力大小都是 D．當導體棒a的速度為0時，兩導體棒受到的安培力大小都是5．（2021?湖南模擬）如圖甲所示。在豎直方向上有四條間距相等的水平虛線L1、L2、L3、L4，在L1和L2之間、L3和L4之間存在勻強磁場，磁感應強度大小均為1T，方向垂直于虛線所在平面，磁場寬度為L，現有一寬度cd＝L＝0.5m、質量為0.1kg、電阻為2Ω的矩形線圈abcd，將其從圖示位置由靜止釋放（cd邊與L1重合），速度隨時間變化關系如圖乙所示，t1時刻cd邊與L2重合，t2時刻ab邊與L3重合，t3時刻ab邊與L4重合，已知t1～t2的時間間隔為0.6s，整個運動過程線圈平面始終處于豎直方向。（重力加速度g取10m/s2）則（）A．t1時刻，線圈運動的速度大小v1＝3.5m/s B．L1與L2、L3與L4之間的勻強磁場的寬度為1m C．在0～t1時間內，通過線圈的電荷量為0.25C D．在0～t3時間內，線圈產生的熱量為1.1125J6．（2021?菏澤二模）在豎直向下的勻強磁場中有兩根水平放置的平行粗糙導軌CD、EF，導軌上放有一金屬棒MN?，F從t＝0時刻起，金屬棒中的電流與時間成正比，即I＝kt（其中k為常量），方向如圖所示，金屬棒與導軌始終垂直且接觸良好。下列關于棒的速度v、加速度a隨時間t變化的關系圖像，可能正確的是（）A． B． C． D．7．（2021?臨海市二模）如圖所示，水平面內第二、三象限內存在豎直向下的勻強磁場，磁感應強度B＝1T。將一根電阻R＝0.5Ω的均勻導線圍成一個閉合線圈Oab，已知ab剛好為四分之一圓弧，Oa長0.1m，t＝0時Oa與x軸重合。現讓線圈從如圖所示位置開始繞O點以角速度ω＝4rad/s逆時針勻速轉動。在一個周期內，下列說法中正確的是（）A．通過線圈中電流的有效值為0.04A B．Oa兩端只有在線圈進入和穿出磁場兩個過程中有電壓 C．因為一個周期內穿過線圈的磁通量變化為零，所以線圈中電動勢的有效值為零 D．因為一個周期內穿過線圈的磁通量變化為零，所以通過線圈某一橫截面的電荷量為零8．（2021?泰安四模）如圖所示，兩根電阻不計、傾角為θ＝37°且足夠長的光滑平行金屬導軌傾斜放置，導軌間距為L＝0.4m，頂端連接電阻為R＝2Ω的定值電阻。虛線上方（含虛線處）的區(qū)域存在豎直向上的勻強磁場，磁感應強度大小為B＝1.25T。質量為m＝0.1kg、電阻為R1＝1Ω的導體棒P在虛線上方某處；電阻為R2＝2Ω的導體棒Q固定在虛線處。將導體棒P由靜止釋放，經過時間t＝3s導體棒P到達虛線處，P在到達虛線之前已達到最大速度，P、Q與導軌始終接觸良好。重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.下列說法正確的是（）A．導體棒P到達虛線前的動量變化率越來越大 B．導體棒P到達虛線時的速度大小為4.8m/s C．導體棒P的釋放點與虛線間的距離為m D．從導體棒P開始運動到到達虛線時導體棒Q上產生的焦耳熱為J9．（2021?廣東二模）風速測速儀的簡易裝置如圖甲所示，某段時間內線圈中感應電流的波形如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．若風速變大，圖乙中感應電流的周期變大 B．若風速變大，圖乙中感應電流的峰值變大 C．圖乙中感應電流最大時，風速最大 D．圖乙中感應電流隨時變化的原因是風速在變10．（2021?江蘇模擬）如圖所示，豎直向下的勻強磁場磁感應強度為0.5T，水平地面上固定有電阻不計的光滑“V”形導軌MPN，MN、MP、NP長度均為2m，以MN中點O為原點，OP為x軸建系，一根粗細均勻的金屬桿CD長度為2m，電阻為R，在F的作用下沿x軸勻速運動，v＝1m/s，下列關于CD兩端電勢差UCD、回路中電流I、拉力F大小、拉力做功W和與導體棒所處橫坐標x的關系圖像正確的是（）A． B． C． D．11．（2021?湖南模擬）如圖所示，MN為勻強磁場的左邊界，磁場中有正方形線框abcd，其ad邊與MN重合。線框第一次以ad邊為轉軸勻速轉動而出磁場；第二次線框在外力作用下向左勻速拉出磁場，兩次所用時間相同，第一次線框產生的熱量為Q1，通過ad邊的電荷量為q1，bc邊經過MN時所受安培力為F1，第二次線框產生的熱量為Q2，通過ad邊的電荷量為q2，bc邊經過MN時所受安培力為F2，以下說法正確的是（）A．F1：F2＝π：2，q1：q2＝π：1 B．Q1：Q2＝8：π，q1：q2＝1：1 C．F1：F2＝π：4，q1：q2＝1：1 D．Q1：2Q2＝π2：8，q1：q2＝1：112．（2021春?福州期中）如圖甲所示，正方形金屬線圈abcd位于豎直平面內，其質量為m，電阻為R。在線圈的下方有一勻強磁場，MN和M′N′是磁場的水平邊界，并與bc邊平行，磁場方向垂直于紙面向里。現使金屬線框從MN上方某一高度處由靜止開始下落，圖乙是線圈由開始下落到完全穿過勻強磁場區(qū)域瞬間的v﹣t圖象，圖中字母均為已知量，重力加速度為g，不計空氣阻力，下列說法不正確的是（）A．金屬線框剛進入磁場時感應電流方向沿abcda方向 B．磁場的磁感應強度為B＝ C．金屬線框的邊長為 D．金屬線框在0～t4的時間內所產生的熱量為2mgv1（t2﹣t1）+m（v32﹣v22）13．（2021?肥城市模擬）如圖所示，在光滑的絕緣水平面上有一邊長為L的正方形區(qū)域內存在著豎直向下的勻強磁場，有一個邊長比L小的正方形線圈沿水平方向進入磁場，初速度為v0，全部穿出磁場時速度為v，則在線圈進入磁場和穿出磁場的過程中，下列說法正確的是（）A．線圈中感應電流的方向相同 B．產生的熱量相同 C．線圈全部進入磁場時速度為 D．通過線圈橫截面的電荷量的絕對值大小不同14．（2021?天心區(qū)校級二模）如圖，間距均為L的平行虛線M、N、R間存在著磁感應強度大小相等，方向相反的勻強磁場，磁場方向垂直于紙面.紙面內有一等腰直角三角形導線框abc，長為L的bc邊與虛線M垂直.現讓線框沿bc方向以速度v勻速穿過磁場區(qū)域，從c點經過虛線M開始計時，線框中電功率P與時間t的關系正確的是（）A． B． C． D．15．（2021?江蘇二模）如圖所示，兩電阻不計的足夠長光滑導軌傾斜放置，上端連接一電阻R，空間有一垂直導軌平面向上的勻強磁場B，一質量為m的導體棒與導軌接觸良好，從某處自由釋放，下列四幅圖像分別表示導體棒運動過程中速度v與時間t關系、加速度a與時間t關系、機械能E與位移x關系、以及通過導體棒電量q與位移x關系，其中可能正確的是（）A． B． C． D．16．（2021春?鼓樓區(qū)校級期中）如圖，理想變壓器原線圈上連接著在水平面內的長直平行金屬導軌，導軌之間存在垂直于導軌平面的勻強磁場，一金屬桿MN在導軌上左右來回運動，始終與導軌垂直且接觸良好，其速度v隨時間t的變化規(guī)律為v＝v0sint，兩燈A、B均發(fā)光，線圈L的直流電阻、導軌和金屬桿的電阻均忽略不計。則（）A．只增大T，則燈A變亮、燈B變暗 B．當時間t＝T時，理想交流電壓表的示數為零 C．只將變阻器R的滑片下滑時，理想交流電壓表的示數變小 D．只增大電容器兩極板距離，A燈變暗17．（2021?南充模擬）航空母艦的艦載機在起飛的過程中，僅靠自身發(fā)動機噴氣不足以在飛行甲板上達到起飛速度，如果安裝輔助起飛的電磁彈射系統(tǒng)（如圖甲所示）就能達到起飛速度。電磁彈射系統(tǒng)的一種設計可簡化為乙圖所示，圖中MN、PQ是光滑平行金屬直導軌（電阻忽略不計），AB是電磁彈射車，回路PBAM中電流恒定，該電流產生的磁場對彈射車施加力的作用，從而帶動艦載機由靜止開始向右加速起飛，不計空氣阻力，關于該系統(tǒng)，下列說法正確的是（）A．MN、PQ間的磁場是勻強磁場 B．彈射車做加速度減小的加速運動 C．彈射車的動能與電流的大小成正比 D．回路PBAM中通以交變電流，彈射車仍能正常加速18．（2021?興慶區(qū)校級三模）如圖甲，兩金屬圓環(huán)固定在同一絕緣平面內。外圓環(huán)通以如圖乙所示的電流。規(guī)定內圓環(huán)a端電勢高于b端時，a、b間的電壓Uab為正，下列Uab﹣t圖像可能正確的是（）A． B． C． D．19．（2021?義烏市模擬）如圖所示M、N為處在勻強磁場中的兩條位于同一水平面內的平行長導軌，一端串接電阻R，磁場沿豎直方向，ab為金屬桿，可在導軌上無摩擦滑動，滑動時始終保持與導軌垂直，桿和導軌的電阻不計，現于導軌平面內沿垂直于ab方向對桿施一水平恒力F，使桿從靜止出發(fā)向右運動，在以后的過程中，力F沖量的大小I、力F瞬時功率的大小以及力F所做的功的大小隨時間t變化的圖線，分別對應于圖中的哪一條圖線？（）A．甲、乙和丙 B．甲、乙和丁 C．乙、丙和丁 D．乙、丙和甲20．（2021春?贛縣區(qū)校級月考）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分別于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．若從上往下看，圓盤順時針轉動，則電流沿a到b的方向流動 B．因為通過圓盤面的磁通量為零，所以無電流 C．若圓盤轉動方向不變，角速度大小發(fā)生變化，則電流方向可能發(fā)生變化 D．若圓盤轉動的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉淼?倍二．多選題（共10小題）21．（2021春?濱海新區(qū)期末）如圖所示，單匝線圈ABCD在外力作用下以速度v向右勻速進入勻強磁場，第二次以速度2v勻速進入同一勻強磁場。則第二次與第一次進入過程中（）A．線圈中感應電動勢之比為1：2 B．線圈中電流之比為2：1 C．通過線圈的電量之比為1：1 D．線圈中產生的熱量之比為4：122．（2021春?黃埔區(qū)校級期末）如圖為電磁剎車實驗裝置，小車底面安裝有矩形導線框abcd，線框底面平行于地面，在小車行進方向有與abcd等寬、等長的有界勻強磁場，磁場方向垂直地面向上。小車進入磁場前撤去牽引力，小車穿過磁場后滑行一段距離停止。則小車（）A．進入磁場時，矩形導線框中感應電流的方向為adcba B．穿過磁場的過程中，中間有一段時間矩形導線框中沒有感應電流 C．小車進入磁場前的速度越大，滑行的距離越遠 D．穿過磁場的過程中，矩形導線框受到的安培力方向始終水平向左23．（2021春?棗莊期末）如圖甲所示，在磁場區(qū)域內有一正方形閉合金屬線框abcd.勻強磁場的磁感應強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，t＝0時磁場方向垂直于紙面向外.規(guī)定金屬線框中的感應電流逆時針方向為正，ab邊受安培力方向向右為正.則金屬線框中的感應電流I及ab邊受安培力F隨時間t的變化圖像正確的是（）A． B． C． D．24．（2021春?河北期末）如圖所示，光滑絕緣水平面上有一個質量為m、邊長為l的正方形線圈，沿水平方向以某一初速度進入磁感應強度為B的勻強磁場中，當線圈有一半進入磁場區(qū)域時，其速度恰好為零。已知線圈的總電阻為R，不考慮線圈的自感系數。下列說法正確的是（）A．線圈運動過程中加速度越來越小 B．整個過程中，通過線圈某一橫截面的電荷量為 C．線圈的初速度為 D．整個過程中線圈中產生的焦耳熱為25．（2021春?龍巖期末）一種帶有閃爍燈的自行車后輪結構如圖所示，車輪與輪軸之間均勻地連接4根金屬條、每根金屬條中間都串接一個小燈珠，每個小燈珠阻值相等且恒定，金屬條與車輪金屬邊框構成閉合回路，車輪半徑r＝0.4m，輪軸半徑可以忽略。車架上固定一個強磁鐵，可形成圓心角θ＝60°的扇形勻強磁場區(qū)域，磁感應強度B＝2.0T，方向如圖所示，若自行車正常前進時，后輪順時針轉動的角速度恒為ω＝10rad/s，不計其它電阻和車輪厚度，當金屬條ab進入磁場時（）A．金屬條ab中的電流方向是從a到b B．ab間的電壓為0.4V C．通過四盞小燈珠的電流相同 D．通過金屬條ab間小燈珠的電流等于另外三盞小燈珠的電流之和26．（2021春?開封期末）如圖所示，空間存在方向豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小B＝0.5T。在勻強磁場區(qū)域內，有一對光滑平行金屬導軌處于同一水平面內，導軌足夠長，導軌間距L＝1m，電阻可忽略不計。質量均為m＝lkg、電阻均為R＝2.5Ω的金屬導體棒MN和PQ垂直放置于導軌上，且與導軌接觸良好?，F給MN一水平向右瞬時作用力F，使棒MN獲得初速度v0＝4m/s，下列說法正確的是（）A．兩棒最終都是2m/s B．棒MN上產生的熱量4J C．通過MN的電量4C D．從開始到穩(wěn)定，回路MNPQ的面積增加4m227．（2021?七星區(qū)校級模擬）如圖甲，邊長為L、匝數為n的正方形閉合金屬線圈abcd置于垂直紙面的勻強磁場中，線圈的總電阻為R，規(guī)定垂直紙面向里為磁感應強度的正方向，磁感應強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙。下列說法正確的是（）A．在時刻，線圈中的感應電流為 B．在時刻，線圈ab邊受到的安培力水平向右 C．在1s內線圈中的電流方向改變了次 D．在任一周期內通過線圈某一橫截面的電量為028．（2021?武侯區(qū)校級模擬）如圖所示，正方形金屬線圈abcd邊長為L，電阻為R?，F將線圈平放在粗糙水平傳送帶上，ab邊與傳送帶邊緣QN平行，隨傳送帶以速度v勻速運動，勻強磁場的邊界PQNM是平行四邊形，磁場方向垂直于傳送帶向上，磁感應強度大小為B，PQ與QN夾角為45°，PM長為2L，PQ足夠長，線圈始終相對于傳送帶靜止，在線圈穿過磁場區(qū)域的過程中，下列說法正確的是（）A．線圈感應電流的方向先是沿adcba后沿abcda B．線圈受到的靜摩擦力先增大后減小 C．線圈始終受到垂直于ad向右的靜摩擦力 D．線圈受到摩擦力的最大值為29．（2021?桃城區(qū)校級三模）電磁軌道炮利用電流和磁場的作用使炮彈獲得超高速度，其原理示意圖如圖所示。兩根固定于水平面內的光滑平行金屬導軌間距為L，導軌間存在垂直于導軌平面向里、磁感應強度大小為B的勻強磁場，導軌電阻不計。炮彈可視為一質量為m、電阻為R的金屬棒MN，垂直放在兩導軌間處于靜止狀態(tài)，并與導軌良好接觸。電容器電容C，首先開關接1，使電容器完全充電。然后將S接至2，M達到最大速度vm后離開導軌。這個過程中（）A．MN做勻加速直線運動 B．通過MN的電量q＝ C．達到最大速度時電容器C兩極板間的電壓為0 D．求出通過M的電量q后，不可以利用的公式q＝＝求出M加速過程的位移30．（2021春?湖北月考）如圖所示，在光滑絕緣的水平面上方，有兩個方向相反的水平方向的勻強磁場，磁場范圍足夠大，磁感應強度的大小左邊為2B，右邊為3B，一個豎直放置的寬為L、長為3L、質量為m、電阻為r的矩形金屬線框，以初速度v垂直磁場方向從圖中實線位置開始向右運動，當線框運動到虛線位置（在左邊磁場中的長度為L、在右邊磁場中的長度為2L）時，線框的速度為，則下列判斷正確的是（）A．此時線框中電流