電磁感應的簡單應用（考點清單）解析版-2024-2025學年人教版高二物理上學期

電磁感應的簡單應用

一考點清單/

青里01電磁感密現(xiàn)泉的劉斯

1.磁通量

(1)定義：勻強磁場中，磁感應強度B與垂直磁場方向的面積S的乘積叫作穿過這個面積的磁通量，

簡稱磁通。我們可以用穿過這一面積的磁感線條數(shù)的多少來形象地理解。

(2)公式：(D=BS。

(3)公式的適用條件：①勻強磁場；②S是垂直磁場方向的有效面積。

(4)單位：韋伯(Wb),1Wb=lT-m2o

(5)標量性：磁通量是標量，但有正負之分。磁通量的正負是這樣規(guī)定的：任何一個平面都有正、反

兩面，若規(guī)定磁感線從正面穿出時磁通量為正，則磁感線從反面穿出時磁通量為負。

(6)物理意義：

相當于穿過某一面積的磁感線的條數(shù).如圖所示，矩形abed、abb-a\abed的面積分別為S1、S2.

S3,勻強磁場的磁感應強度B與平面aT/cd垂直，貝I］：

①通過矩形abed的磁通量為BSiCos0或BS2.

②通過矩形abed的磁通量為BS3.

③通過矩形abbH的磁通量為0.

2.磁通量的變化量

(1)在某個過程中，穿過某個平面的磁通量的變化量等于末磁通量①2與初磁通量①1的差值，即=

①21①1。

(2)磁通量變化的常見情況

變化情形舉例磁通量變化量

永磁體靠近或遠離線圈、電磁鐵(螺線管)內(nèi)電流

磁感應強度變化Ag=ABS

發(fā)生變化

XX

有磁感線穿過的閉合線圈的部分導線做切割

回路面積變化磁感線運動

有效

XX

面積△①=BAS

XX

變化回路平面與磁場

*

夾角變化線圈在磁場中轉(zhuǎn)動

XJXX

磁感應強度和有效面積

△①=<1>2一①1

同時變化彈性線圈在向外拉的過程中

_

(3)磁通量的變化率(磁通量的變化快慢)

磁通量的變化量與發(fā)生此變化所用時間的比值，即。

At

(4)電磁感應現(xiàn)象與感應電流

“磁生電”的現(xiàn)象叫電磁感應，產(chǎn)生的電流叫作感應電流。

帳單02楞決定律場理斛及密用

i.楞次定律

(1)內(nèi)容：感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化.

(2)適用情況：所有的電磁感應現(xiàn)象.

(3)楞次定律中“阻礙”的含義:

感應電流的磁場阻礙引起感應電流的磁場

(原磁場)的磁通量的變化

阻礙的是磁通量的變化，而不是阻礙磁通

量本身

當磁通量增加時，感應電流的磁場方向與

原磁場的方向相反；當磁通量減少時，感

應電流的磁場方向與原磁場的方向相同，即

“增反減同”

阻礙并不是阻止，只是延緩了磁通量的變

化，這種變化將繼續(xù)進行

2.右手定則

伸開右手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一平面內(nèi)；讓磁感線從手心進入，并使拇指指向?qū)Ь€運動

方向，這時四指所指的方向就是感應電流的方向。

3.判斷感應電流方向的“三步走”

明確要研究的回路

一

原

二

感

三

電

流

港-03“三定財”、“一定律”的除合二用

1.“三定則”、“一定律”的比較

基本現(xiàn)象應用的定則或定律

運動的電荷、電流產(chǎn)生磁場安培定則

磁場對運動電荷、電流的作用力左手定則

部分導體切割磁感線運動右手定則

電磁感應

閉合回路磁通量發(fā)生變化楞次定律

2.“三定則”的應用區(qū)別

三個定則容易混淆特別是左、右手易錯用,抓住因果關(guān)系是關(guān)鍵

(1)因電而生磁(I-B)T安培定則.

(2)因動而生電(v、B-I)-右手定則

(3)因電而受力(I、B-F)T左手定則

3.相互聯(lián)系

(1)應用楞次定律，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C'來拒去留”或“增縮減擴”)確定.

懵章04注戰(zhàn)第電磁感忌靈律

I.感應電動勢

(1)感應電動勢：在電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢.

(2)產(chǎn)生條件：穿過回路的磁通量發(fā)生改變,與電路是否閉合無關(guān).

(3)方向判斷：感應電動勢的方向用楞次定律或右手定則判斷.

2.法拉第電磁感應定律

(1)內(nèi)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=n—,其中"為線圈匝數(shù).

Nt

E

(3)感應電流與感應電動勢的關(guān)系：遵循閉合電路的歐姆定律，即/=T.

3.法拉第電場感應定律的理解

…AB-S5A5

①當僅由3的變化引起時，則當A⑦僅由S的變化引起時，則后=〃?。寒敗鳍哂?、

S的變化同時引起時，則Ei'?”BN中￥出.

MAr

A0

②磁通量的變化率一是①—t圖象上某點切線的斜率.

△t

?-05導體切割磁戴錢產(chǎn)士的戴力電劭勢

1.公式E=3加的使用條件

(1)勻強磁場.

(2)2、I、v三者相互垂直.

2.“瞬時性”的理解

(1)若v為瞬時速度，則E為瞬時感應電動勢.

(2)若v為平均速度，則E為壬均感應電動勢.

3.切割的“有效長度”

公式中的/為有效切割長度，即導體在與v垂直的方向上的投影長度.圖中有效長度分別為:

甲圖：沿Vi方向運動時，/=口；沿也方向運動時，/=E^sin￡；

乙圖：沿V1方向運動時，/=^及；沿攻方向運動時，/=Q；

丙圖：沿V1方向運動時，/=沿V2方向運動時，/=0；沿V3方向運動時，l=R-

4.“相對性”的理解

E=Blv中的速度v是相對于磁場的速度,若磁場也運動，應注意速度間的相對關(guān)系.

即時練習

考點1：楞次定律

1.（23-24高二下?北京東城?期末）金屬線框與一長導線在同一平面內(nèi)，導線通有恒定電流/。線框由

圖中位置I勻速運動到位置n。在此過程中，有關(guān)穿過線框的磁通量與感應電流的方向，下列說法正確

的是（）

II

A.垂直紙面向里的磁通量增大,感應電流方向沿abcda

B.垂直紙面向里的磁通量減小,感應電流方向沿abcda

C.垂直紙面向外的磁通量增大,感應電流方向沿adc加

D.垂直紙面向里的磁通量減小,感應電流方向沿adcba

【答案】B

【詳解】由安培定則得，線框所處的導線右側(cè)的磁場為垂直紙面向里，線框由圖中位置I勻速運動到位

置II過程中，線框遠離導線，線框所處位置的磁場減弱，所以磁通量垂直紙面向里減小，根據(jù)楞次定律

可知，感應電流方向沿abcda。

故選B?

2.（23-24高二下?河北邯鄲?期末）如圖所示，在水平放置的條形磁鐵的S極附近，一個閉合金屬線圈豎直

向下運動，線圈平面始終保持水平。在位置8,磁感線正好與線圈平面平行，/與8和8與C之間的距

離都比較小。在線圈從位置/運動到位置C的過程中，從上往下看，感應電流的方向是（）

-c

A.順時針方向B.逆時針方向

C.先順時針方向,后逆時針方向D.先逆時針方向，后順時針方向

【答案】A

【詳解】線圈從位置/運動到位置2的過程中，磁場方向向下，穿過線圈的磁感線條數(shù)在減少，根據(jù)楞

次定律可知感應電流磁場方向向下，從上往下看，感應電流的方向是順時針方向;

線圈從位置8運動到位置C的過程中，磁場方向向上，穿過線圈的磁感線條數(shù)在增加，根據(jù)楞次定律可

知感應電流磁場方向向下，從上往下看，感應電流的方向是順時針方向。

所以線圈從位置/運動到位置C的過程中，從上往下看，感應電流的方向是順時針方向。故選A。

3.（2024?貴州黔南?二模）如圖所示，左有兩套裝置完全相同，用導線懸掛的金屬細棒仍、必分別位于兩

個蹄形磁鐵的中央，懸掛點用導線分別連通。現(xiàn)用外力使成棒向右快速擺動，則下列說法正確的是（）

A.〃棒受到的安培力向左,左側(cè)裝置的工作原理相當于電動機

B.仍棒受到的安培力向左,右側(cè)裝置的工作原理相當于發(fā)電機

C.棒受到的安培力向右,左側(cè)裝置的工作原理相當于發(fā)電機

D.血棒受到的安培力向右,右側(cè)裝置的工作原理相當于電動機

【答案】C

【詳解】。6棒向右切割磁感線，相當于發(fā)電機，根據(jù)右手定則可知，感應電流方向由6到訪受安培力

向左，cd中電流由c到4,再根據(jù)左手定則可知，源中電流受向右的安培力；右側(cè)裝置的運動屬于電流

在磁場中受力運動，故相當于電動機。

故選C。

4.（23-24高二上,江西南昌,期末）圓形導體線圈。平放在水平絕緣桌面上，在。的正上方固定一豎直螺線

管；二者軸線重合，螺線管與電源、滑動變阻器連接成如圖所示的電路。若滑動變阻器的滑片P向上滑

動，下列說法正確的是（）

A.線圈。中產(chǎn)生俯視為順時針方向的感應電流，有擴張的趨勢

B.線圈。中產(chǎn)生俯視為逆時針方向的感應電流，有擴張的趨勢

C.線圈。中產(chǎn)生俯視為順時針方向的感應電流，有收縮的趨勢

D.線圈。中產(chǎn)生俯視為逆時針方向的感應電流，有收縮的趨勢

【答案】A

【詳解】若滑動變阻器的滑片P向上滑動，滑動變阻器接入電路阻值變大，螺線管的電流減小，根據(jù)右

手螺旋定則可知，穿過線圈。的磁通量向下減小，根據(jù)楞次定律可知，線圈。中產(chǎn)生俯視為順時針方向

的感應電流；根據(jù)增縮減擴原理可知，線圈有擴張的趨勢。

故選A。

5.（22-23高三上?北京通州?期末）如圖所示，線圈A通過滑動變阻器和開關(guān)連接到電源上，線圈B的兩端

連接到電流表上，把線圈A裝在線圈B的里面。開關(guān)閉合后，某同學發(fā)現(xiàn)將滑動變阻器的滑片P向左加

速滑動，電流計指針向右偏轉(zhuǎn)。由此可以推斷（）

A,斷開開關(guān)的瞬間，電流計指針向左偏轉(zhuǎn)

B.開關(guān)閉合后，線圈A向上移動，電流計指針向右偏轉(zhuǎn)

C.開關(guān)閉合后，滑動變阻器的滑片P向右減速滑動，電流計指針向右偏轉(zhuǎn)

D.開關(guān)閉合后，滑動變阻器的滑片P勻速滑動，會使電流計指針靜止在中央零刻度

【答案】B

【詳解】開關(guān)閉合后，某同學發(fā)現(xiàn)將滑動變阻器的滑片P向左加速滑動，則接入電阻增大，故總電流減

小，穿過線圈B的磁通量減小，產(chǎn)生的感應電流使電流計指針向右偏轉(zhuǎn)；

A.斷開開關(guān)的瞬間，通過線圈A的磁通量電流減小為0,那么穿過線圈B的磁通量減小，產(chǎn)生的感應

電流使電流計指針向右偏轉(zhuǎn)，故A錯誤；

B.開關(guān)閉合后，線圈A向上移動，穿過線圈B的磁通量減小，產(chǎn)生的感應電流使電流計指針向右偏轉(zhuǎn),

故B正確；

C.開關(guān)閉合后，滑動變阻器的滑片P向右減速滑動，則接入電阻減小，故總電流增大，穿過線圈B的

磁通量增大，產(chǎn)生的感應電流使電流計指針向左偏轉(zhuǎn)，故C錯誤；

D.開關(guān)閉合后，滑動變阻器的滑片P勻速滑動，電阻會變化，則總電流會變化，故穿過線圈B的磁通

量會發(fā)生變化，故產(chǎn)生的感應電流使電流計指針偏轉(zhuǎn)，故D錯誤。

故選Bo

6.（21-22高二下?江蘇南通?期末）用圖示電路"探究影響感應電流方向的因素”。A、B為繞在同一鐵環(huán)上的

兩個線圈，閉合開關(guān)瞬間，發(fā)現(xiàn)電流表的指針向左偏轉(zhuǎn)了一下。則閉合開關(guān)穩(wěn)定后（）

A.指針依然保持左偏

B.將滑動變阻器的滑片向右加速滑動，指針會右偏

C.將滑動變阻器的滑片向右減速滑動，指針會右偏

D.斷開開關(guān)瞬間，指針會右偏

【答案】D

【詳解】A.閉合開關(guān)穩(wěn)定后，線圈A中電流恒定，產(chǎn)生的磁場恒定，線圈B中磁通量不發(fā)生變化，無

感應電流，電流表指針不偏轉(zhuǎn)，故A錯誤；

BC.由題意，閉合開關(guān)瞬間，線圈A中磁通量向上增大，線圈B中磁通量向下增大，從而使電流表指針

向左偏；閉合開關(guān)穩(wěn)定后，將滑動變阻器的滑片向右無論加速滑動還是減速滑動，通過線圈A的電流都

增大，則線圈A中磁通量向上增大，根據(jù)楞次定律可知電流表指針仍會向左偏轉(zhuǎn)，故BC錯誤；

D.斷開開關(guān)瞬間，線圈A中磁通量向上減小，則線圈B中磁通量向下減小，根據(jù)楞次定律可知此時線

圈B中感應電流方向與閉合開關(guān)瞬間時相反，所以電流表指針會右偏，故D正確。

故選D。

考點2：法拉第電磁感應定律

7.（23-24高二上?上海黃浦?期末）如圖，a、b和c三個完全相同的矩形線框與通電直導線在同一平面內(nèi),

其中a關(guān)于導線左右對稱，b和c的右側(cè)平齊。當通過直導線的電流逐漸增大時a、b和c三個線框的感

應電流分別為/公〃和4，則（）

b

A.Ia>Ib>Ic

B.L=Ib=Ic

C.Ia<Ib^Ic

D.Ia<Ib<Ic

【答案】D

【詳解】由對稱可知，導線左右兩邊磁場方向相反，大小相等，則a線框的磁通量一直為零不變，則

c線框右部分磁場強度與b線框相同，而左邊磁場強度比右邊大，貝!Ic線框的磁通量的變化率大于b線

框的變化率，根據(jù)法拉第電磁感應定律可得

0＜人＜4

所以

4<人<4

故選D?

8.（2024?廣東?高考真題）電磁俘能器可在汽車發(fā)動機振動時利用電磁感應發(fā)電實現(xiàn)能量回收，結(jié)構(gòu)如圖

甲所示。兩對永磁鐵可隨發(fā)動機一起上下振動，每對永磁鐵間有水平方向的勻強磁場，磁感應強度大小

均為從磁場中，邊長為心的正方形線圈豎直固定在減震裝置上。某時刻磁場分布與線圈位置如圖乙所

示，永磁鐵振動時磁場分界線不會離開線圈。關(guān)于圖乙中的線圈。下列說法正確的是（）

***L**

■J超場分界I?.

X卜XXX

XIXXX|X

XXXXX

甲乙

A.穿過線圈的磁通量為a2

B.永磁鐵相對線圈上升越高，線圈中感應電動勢越大

C.永磁鐵相對線圈上升越快，線圈中感應電動勢越小

D.永磁鐵相對線圈下降時，線圈中感應電流的方向為順時針方向

【答案】D

【詳解】A.根據(jù)圖乙可知此時穿過線圈的磁通量為0,故A錯誤；

BC.根據(jù)法拉第電磁感應定律可知永磁鐵相對線圈上升越快，磁通量變化越快，線圈中感應電動勢越大,

故BC錯誤；

D.永磁鐵相對線圈下降時，根據(jù)安培定則可知線圈中感應電流的方向為順時針方向，故D正確。

故選D。

9.（2024?江西贛州?二模）如圖甲所示為某電動牙刷的無線充電示意圖，送電線圈以由。到b為電流的正

方向，當送電線圈通過如圖乙所示的電流時，在0?％時間內(nèi)（）

A.受電線圖中產(chǎn)生的感應電流增大且方向由d到c

B.受電線圈中產(chǎn)生的感應電流減小且方向由d到c

C.受電線圈中產(chǎn)生的感應電流增大且方向由c到d

D.受電線圈中產(chǎn)生的感應電流減小且方向由c到1

【答案】A

【詳解】在0?。時間內(nèi)，送電線圈電流減小，但是電流的變化率變大，穿過受電線圈的磁通量變化率變

大，則受電線圈中產(chǎn)生的感應電流變大，根據(jù)楞次定律可知，受電線圈中電流方向由d到以

故選A?

10.（23-24高二上?北京通州?期末）如圖甲所示，某同學在研究電磁感應現(xiàn)象時，將一線圈兩端與電流傳

感器相連，強磁鐵從長玻璃管上端由靜止下落，電流傳感器記錄了強磁鐵穿過線圈過程中電流隨時間

變化的圖像，才2時刻電流為0,如圖乙所示。下列說法正確的是（）

甲

A.在％時刻，穿過線圈的磁通量的變化率最大

B.在％到12時間內(nèi)，強磁鐵的加速度小于重力加速度

C.在4到的時間內(nèi)，強磁鐵重力勢能的減少量等于其動能的增加量

D.若將磁鐵從更高處釋放，線圈中產(chǎn)生的感應電流的峰值不變

【答案】B

【詳解】A.在右時刻，線圈中感應電流為零，則感應電動勢為零，此時穿過線圈的磁通量的變化率為

零，選項A錯誤；

B.在匕到芍時間內(nèi)，強磁鐵下落受向上的磁場力，則其加速度小于重力加速度，選項B正確；

C.在4到的時間內(nèi)，由于線圈中產(chǎn)生感應電流，則產(chǎn)生電能，強磁鐵的機械能減小，則強磁鐵重力

勢能的減少量大于其動能的增加量，選項C錯誤；

D.若將磁鐵從更高處釋放，磁鐵在相同位置處時線圈磁通量的變化率更大，則線圈中產(chǎn)生的感應電流

的峰值變大，選項D錯誤。

故選Bo

考點3：切割磁感線運動的感應電動勢的相關(guān)計算

11.（22-23高三上?吉林長春?期末）如圖所示，在磁感應強度大小為0.2T、方向垂直紙面向里的勻強磁場

中，金屬桿MN在寬度為0.2m的平行金屬導軌上以5m/s的速度沿導軌向右勻速滑動，電阻R的阻值

為2Q,其他電阻不計。金屬桿始終與導軌垂直且接觸良好，下列說法正確的是（）

A.通過電阻R的電流方向為c玲。

B.通過電阻R的電流為0.2A

C.1s內(nèi)，電阻R產(chǎn)生的熱量為4xl0-3j

D.若磁感應強度為0.4T,其他條件不變，MN中產(chǎn)生的感應電動勢變?yōu)?.4V

【答案】D

【詳解】

A.根據(jù)右手定則，通過電阻7?的電流方向為afc,故A錯誤；

B.金屬桿產(chǎn)生的電動勢為

￡?=5Lv=0.2x0.2x5V=0.2V

通過電阻R的電流為

/=—=—A=0,1A

R2

故B錯誤；

C.1s內(nèi)，電阻R產(chǎn)生的熱量為

0=/2朋=o/2x2xlJ=O.O2J

故C錯誤；

D.MN中產(chǎn)生的感應電動勢變?yōu)?/p>

E'=B'Lv=0.4x0.2x5V=0.4V

故D正確。

故選D。

12.（20-21高二上?廣西南寧?期末）如圖所示，兩根相距為/的平行直導軌成、cd,b、d間連有一定值電

阻，阻值為R,MN為放在和cd上的一導體桿，與垂直，其電阻值為2R,導軌電阻可忽略不計。

整個裝置處于勻強磁場中，磁感應強度的大小為8,磁場方向垂直于導軌所在平面（指向圖中紙面

內(nèi)），現(xiàn)對MN施力使它沿導軌方向以速度v（如圖）做勻速運動。令。表示MN兩端的電壓的大小,

則（）

bM

XXXX

L.

V

RXXx>X

XXXX

2

A.U=-Blv,流過定值電阻E的感應電流由b到d

B.U=^Blv,流過定值電阻R的感應電流由6到d

C.U=Blv,流過定值電阻R的感應電流由6到d

D.U=Blv,流過定值電阻R的感應電流由d到6

【答案】B

【詳解】根據(jù)右手定則知，MN中的電流方向為N玲加，則流過尺的電流方向6好/導線切割磁感線產(chǎn)

生的感應電動勢為

E=Blv

根據(jù)閉合電路歐姆定律，電路中電流為

根據(jù)歐姆定律，R兩端電壓為

—若

故選B?

13.（22-23高二上?江蘇泰州?期末）如圖所示，在水平面內(nèi)固定兩條足夠長的平行金屬導軌，間距為力右

端接有內(nèi)阻為RM的電動機。導軌所在空間充滿豎直向上、磁感應強度大小為2的勻強磁場。質(zhì)量為

加、阻值為r的導體棒以速度V沿導軌方向向左勻速運動，電路中的電流為/,電動機正常轉(zhuǎn)動，不計

導軌電阻，則（

A.導體棒兩端的電壓為BdvB.電動機兩端的電壓為小M

C.電動機的輸入功率為3方/D.電動機的輸出功率為瓦仞-/2（RM+/）

【答案】D

【詳解】A.根據(jù)閉合電路歐姆定律可知導體棒兩端的電壓為

U=E—Ir=Bdv—Ir

故A錯誤；

B.電動機正常轉(zhuǎn)動時為非純電阻元件，此時其兩端電壓大于用M，故B錯誤；

C.電動機的輸入功率為

22

PK=EI-Ir=BdvI-Ir

故C錯誤；

D.電動機的輸出功率為

故D正確。

故選D。

14.（23-24高三上?北京東城?期末）如圖所示，光滑平行導軌固定于水平面內(nèi)，間距為/,其所在空間存在

方向豎直向上，磁感應強度大小為2的勻強磁場，導軌左側(cè)接有阻值為尺的定值電阻，一長為/,質(zhì)量

為加，阻值為r的導體棒垂直導軌放置。導軌電阻忽略不計，導體棒運動中始終與導軌垂直且接觸良好。

現(xiàn)使導體棒獲得一水平向右的速度為，在導體棒向右運動的整個過程中，下列說法正確的是（）

A.流過電阻R的電流方向為。玲R玲6

B.導體棒向右做勻減速運動

D2/2

C.導體棒開始運動時的加速度為

D.電流通過電阻R產(chǎn)生的熱量為g加片

【答案】C

【詳解】A.由右手定則可知，流過電阻火的電流方向為b玲尺玲°,選項A錯誤;

B.導體棒向右運動時受安培力作用而做減速運動，根據(jù)

E=Blv

1=-^-

R+r

F=BIl

F=ma

解得

B叩v

a=----------

m(R+r)

則隨速度減小，則加速度減小，即導體棒向右做加速度減小的變減速運動，選項B錯誤；

C.由上述分析可知，導體棒開始運動時的加速度為

-m(R+r)

選項C正確；

D.由能量關(guān)系可知，電路產(chǎn)生的總的焦耳熱為

電流通過電阻R產(chǎn)生的熱量為

QR=信—

選項D錯誤。

故選Co

15.(23-24高二上?浙江?期末)如圖所示，水平放置的固定平行金屬導軌上有一質(zhì)量為加的金屬棒仍，導

軌的一端連接電阻R,其他電阻均不計，磁感應強度為2的勻強磁場垂直于導軌平面向下，金屬棒

在一水平恒力尸作用下由靜止開始向右加速運動。在某段時間內(nèi)，水平力下做功為%,金屬棒克服安

培力做功為明，電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱為。，金屬棒克服摩擦力做功為償,金屬棒動能變化為限,

則()

,a

IXXX

R\\XxF^x

uXXX

XXX

b

A.%=典+匕+0+MB.%=%+町+獗

C.0=%-因-fD.Q=W1-W2-W3

【答案】B

【詳解】根據(jù)動能定理可知

可得

Wx=W2+W3+AEk

根據(jù)功能關(guān)系

。=%

故選B。

16.（22-23高二上?湖北孝感?期末）如圖所示，寬度為A=0.2m的足夠長的平行光滑金屬導軌固定在絕緣

水平面上，導軌的一端連接阻值R=1O的電阻。導軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應強度

大小2=5T。一根質(zhì)量加=01kg導體棒放在導軌上，其接入導軌間的電阻r=l。，并與導軌接觸

良好，導軌的電阻可忽略不計?，F(xiàn)用一平行于導軌的拉力拉著導體棒沿導軌向右勻速運動，運動速度

v=12m/s,在運動過程中保持導體棒與導軌垂直。根據(jù)題意，判斷以下說法正確的是（）

Xxx^xXX

X

XXXXXXX

V

儀R

XX——>XBX

XXXXXXX

XXx^xXXX

A.閉合回路中產(chǎn)生了12A感應電流，方向為順時針

B.若用理想電壓表測量之間的電壓，電壓表示數(shù)為12V

C.在導體棒勻速運動0.3m的整個過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量為0.9J

D.拉力的大小為3N

【答案】C

【詳解】A.由法拉第電磁感應定律得

E=BLv

由閉合電路歐姆定律得

R+r

解得

Z=6A

根據(jù)右手定則判斷出感應電動勢在導體棒內(nèi)部由N指向/W,則電流方向為逆時針方向，故A錯誤;

B.用理想電壓表測量MN之間的電壓為路端電壓，則

UMN^IR=6N

故B錯誤；

C.根據(jù)焦耳定律

Q=I2Rttt=—

一v

解得

Q=0.9J

故C正確；

D.導體棒平衡，則

%=%=8遼=6N

故D錯誤。

故選C。

17.（2020?云南?模擬預測）如圖所示，在水平光滑的平行金屬導軌左端接一定值電阻R,導體棒ab垂直導

軌放置，整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中?，F(xiàn)給導體棒一向右的初速度V”不考慮導體棒和導軌

電阻，下列圖象中，導體棒速度v隨時間的變化和通過電阻R的電荷量q隨導體棒位移的變化描述正

確的是（）

【答案】B

【詳解】AB.導體棒做切割磁感線運動，產(chǎn)生感應電流，受到向左的安培力，導體棒做減速運動，隨

著速度的減小，感應電流減小，導體棒所受的安培力減小，則加速度減小，v—t圖像的斜率絕對值減

小，V—，圖像是曲線且斜率減小，故A錯誤，B正確;

CD.通過電阻R的電量

A?BLx

q=--=---

RR

則知g-x圖像是過原點的傾斜的直線，故CD錯誤。

故選B。

考點4：實驗探究感應電流及電動勢

18.（22-23高二上,江蘇南京?期末）⑴探究電磁感應現(xiàn)象應選用如圖（選填"甲"或"乙"）所示的裝置

進行實驗。

⑵在下面圖甲中，當閉合S時，觀察到電流表指針向左偏（不通電時指針停在正中央），貝在圖乙

中，磁體N極插入線圈A過程中電流表的指針將偏轉(zhuǎn)，（選填"向左"，"向右"或"不發(fā)生"）；在

圖丙中，導體棒仍向左移動過程中，電流表的指針將偏轉(zhuǎn)；（選填"向左"，"向右"或"不發(fā)生"）。

⑶在圖丁中，R為光敏電阻（光照增強電阻減?。?，輕質(zhì)金屬環(huán)A用輕繩懸掛，與長直螺線管共軸（A

線圈平面與螺線管線圈平面平行），并位于螺線管左側(cè)。當光照減弱時，從左向右看，金屬環(huán)A中電

流方向為（選填"順時針"或"逆時針"）,金屬環(huán)A將（選填"向左"或響右"）運動。

【答案】⑴甲

⑵向左向右

⑶順時針向右

【詳解】（1）在電磁感應現(xiàn)象中，感應電流的方向與導體切割磁感線運動的方向和磁感線的方向有關(guān)。

探究電磁感應現(xiàn)象的實驗裝置，只需要有磁場、導體棒、電流表即可，不需要電源，分析圖甲與乙可

知，探究電磁感應現(xiàn)象應選用甲圖裝置進行實驗。

（2）⑴在圖甲中，當閉合S時，觀察到電流表指針向左偏，說明電流從負接線柱流入時，電流表指針

向左偏。在圖乙中，磁體N極插入線圈A過程中，線圈A中磁通量向下增大，根據(jù)楞次定律可知感應

電流將從電流表負接線柱流入，則電流表的指針將向左偏轉(zhuǎn)；

⑵在圖丙中，導體棒協(xié)向左移動過程中，根據(jù)右手定則可知感應電流從電流表正接線柱流入，則電流

表的指針將向右偏轉(zhuǎn)。

（3）⑴當光照減弱時，熱敏電阻的阻值變大，回路電流減小，螺線管產(chǎn)生的磁場減弱，穿過金屬環(huán)A

的磁通量向右減小，根據(jù)楞次定律可知，從左向右看，金屬環(huán)A中電流方向為順時針；

⑵金屬環(huán)A電流方向為順時針,而螺線管電流方向為順時針，根據(jù)同向電流相互吸引，可知金屬環(huán)將

向右運動。

19.（23-24高二下?山東荷澤?期末）某興趣小組利用如圖裝置探究感應電流的產(chǎn)生條件和影響感應電流方

向的因素

圖a圖b圖c

（1）如圖a,磁鐵的N極向下運動時，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。若要探究線圈中產(chǎn)生感應電流的方向，除

了要知道線圈上導線的繞向外，還必須知道；

（2）圖6中，將條形磁鐵從圖示位置先向上后向下移動一小段距離，出現(xiàn)的現(xiàn)象是；

A.燈泡A短暫發(fā)光、燈泡B不發(fā)光B.燈泡A、B均不發(fā)光

C.燈泡A不發(fā)光、燈泡B短暫發(fā)光D.燈泡A、B交替短暫發(fā)光

⑶為進一步探究影響感應電流方向的因素，該小組設(shè)計了如圖c的電路，下列接線方法正確的是

A.1接4,2接3B.1接2,3接4C.1接3,2接4

【答案】⑴電流從電流表的"+"接線柱流入時，指針向哪個方向偏轉(zhuǎn)（電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系）

⑵D

⑶C

【詳解】（1）磁鐵的N極向下運動時，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。若要探究線圈中產(chǎn)生感應電流的方向,

除了要知道線圈上導線的繞向外，還必須知道電流從電流表的"+〃接線柱流入時，指針向哪個方向偏

轉(zhuǎn)（電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系），以便于和后面的實驗做對比；

（2）條形磁鐵向上移動一小段距離，穿過螺線管的磁感線減少，向下移動一小段距離，穿過螺線管的

磁感線增加，移動方向不同，產(chǎn)生的感應電流方向不同，根據(jù)二極管具有單向?qū)щ娦钥芍獰襞軦、B交

替短暫發(fā)光。

故選D。

（3）根據(jù)感應電流產(chǎn)生的條件可知，要想進一步探究影響感應電流方向的因素，需要組成一個閉合回

路，還需要一個含有電源的電路形成一個電磁鐵，所以1接3,2接4。

故選c。

20.（23-24高二下?四川綿陽?期末）在探究電磁感應有關(guān)現(xiàn)象及規(guī)律的實驗中，某同學選擇的靈敏電流計

G,在沒有電流通過的情況下，指針恰好指在刻度盤中央。請根據(jù)該同學的實驗操作，回答問題：

（1）首先，將靈敏電流計G連接在圖甲所示電路中，電流計的指針如圖甲中所示。

（2）然后，將靈敏電流計G與一螺線管串聯(lián)，當條形磁鐵運動時，靈敏電流計G指針偏轉(zhuǎn)情況如圖乙

所示。則條形磁鐵的運動情況是0（選填"向上拔出"或"向下插入"）

（3）接著，將靈敏電流計G接入圖丙所示的電路。閉合開關(guān)后，靈敏電流計的指針向右偏了一下。請

問：靈敏電流計指針向右偏與螺線管B中導線的繞向（選填"有"或"沒有"）關(guān)系：若要使靈敏

電流計的指針向左偏轉(zhuǎn)，可采取的操作是（填序號）。

A.斷開開關(guān)

B.在A線圈中插入鐵芯

C.變阻器的滑片向右滑動

D.變阻器的滑片向左滑動

（4）最后，該同學用電流傳感器研究自感現(xiàn)象，電路如圖丁所示。電源內(nèi)阻不可忽略，線圈的自感系

數(shù)較大，其直流電阻小于電阻R的阻值。

廠流傳感器|~

R

Ti--------Y

①在f=0時刻，閉合開關(guān)S,電路穩(wěn)定后，在《時刻斷開S,電流傳感器連接計算機描繪了整個過程線

圈中的電流4隨時間才變化的圖像。圖丁中的/、2圖像，可能正確的是o（選填或"3"）

②在“閉合開關(guān)一穩(wěn)定一小段時間一斷開開關(guān)”這個過程中，通過電流傳感器得到4-圖像如圖戊所示。

比較，與右+4的大小關(guān)系，有44+A。（選填">或"="）

【答案】向下插入有AC/CAA<

【詳解】（2）⑺由圖甲可知，電流從靈敏電流計的左接線柱流入，指針往左偏；由圖乙可知，螺線管

中的電流方向為逆時針方向（從下往上看），根據(jù)安培定則，螺線管中感應電流的磁場方向豎直向下;

條形磁鐵在螺線管中的磁場方向（原磁場方向）豎直向上，可見感應電流的磁場方向與原磁場方向相

反，根據(jù)楞次定律可知穿過線圈的原磁通量增加，所以條形磁鐵向下插入線圈。

（3）⑵由右手螺旋定則可知，用右手握住螺線管，四指的方向和電流方向相同，大拇指指的方向為N

極方向，螺線管B中導線的繞向不同，則靈敏電流計中電流方向不同，故靈敏電流計中電流方向與螺

線管B中導線的繞向有關(guān)。

[3]A.合上開關(guān)后，靈敏電流計的指針向右偏了，說明B線圈中磁通量增加時，電流計指針右偏：現(xiàn)在

要使靈敏電流計的指針向左偏轉(zhuǎn)，因此穿過B線圈的磁通量應該減??；斷開開關(guān)，則穿過B線圈的磁

通量減小，根據(jù)楞次定律可知，線圈B中產(chǎn)生的感應電流方向與開關(guān)合上瞬間，B線圈中的感應電流方

向相反，靈敏電流計左偏，故A項正確；

B.在A線圈中插入鐵芯，穿過B線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，線圈中產(chǎn)生的電流方向與開

關(guān)合上瞬間，B線圈中的電流方向相同，靈敏電流計指針右偏，故B項錯誤；

C.由圖丙可知，變阻器的滑片向右滑動，電路中的電流減小，線圈A的磁感應強度減小，穿過B線圈

的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，線圈B中產(chǎn)生的感應電流方向與開關(guān)合上瞬間，B線圈中的感應電流方

向相反，靈敏電流計左偏，故C項正確；

D.由圖丙可知，變阻器的滑片向左滑動，電路中的電流增大，線圈A的磁感應強度增大，穿過B線圈

的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，線圈B中產(chǎn)生的感應電流方向與開關(guān)合上瞬間，B線圈中的感應電流方

向相同，靈敏電流計右偏，故D項錯誤。

故選ACo

（4）⑷當/=0時刻閉合開關(guān)S的瞬間，電路中的電流突然增大，在線圈L中要產(chǎn)生自感電動勢阻礙電

流的增加，所以線圈L中的電流會逐漸增加到穩(wěn)定值，當4時刻斷開開關(guān)S時，線圈工中由于自感電動

勢阻礙電流的減小，所以磁電流會在線圈A和電阻尺中形成回路，然后逐漸減到零。所以其/圖像符

合題意。

⑸剛閉合開關(guān)時，由于線圈L中自感電動勢很大，所以線圈L所在支路相當于斷路，由閉合電路歐姆

定律有

,E

R+r

當電路穩(wěn)定時，由閉合電路歐姆定律有

E

k+13

R并+廠

由于

R井＜R

所以有

Zj<Z2+13

考點五：電磁感應現(xiàn)象的熱量、電荷量

21.(23-24高二下?廣東東莞?期末)如圖甲所示，電阻不計的兩根平行粗糙金屬導軌相距￡=0.5m,導軌

平面與水平面的夾角6=37。，導軌的下端尸。間接有A=8Q的定值電阻。相距x=6