专题四 第19练 电磁感应的两个基本规律(知识点完整归纳)

第19练电磁感应的两个基本规律

A级保分练

1．(多选)(2020·广东深圳市第二次测试)如图1所示，电磁感应现象在科技和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是()

图1

A．图(a)中利用了发射线圈和接收线圈之间的互感现象构成变压器，从而实现手机充电B．图(b)中给电磁炉接通恒定电流，可以在锅底产生涡流，给锅中食物加热

C．图(c)中如果线圈B不闭合，S断开将不会产生延时效果

D．图(d)中给电子感应加速器通以恒定电流时，被加速的电子获得恒定的加速度

答案AC

解析电流流过发射线圈会产生变化的磁场，当接收线圈靠近该变化的磁场时就会产生感应电流给手机充电，即利用发射线圈和接收线圈之间的互感现象构成变压器，从而实现手机充电，故A正确；恒定的电流激发恒定的磁场，穿过金属锅的磁通量不变，不会发生电磁感应现象，没有涡流产生，故B错误；如果线圈不闭合，则B线圈中不产生感应电流，故不会产生延时效果，故C正确；给电子感应加速器通以恒定电流时产生的磁场不变，即磁通量不变，则不会产生感生电场，则不能加速电子，故D错误．

2.(2020·福建厦门市3月质检)如图2所示，一根质量为M、长为L的铜管放置在水平桌面上，现让一块质量为m、可视为质点的钕铁硼强磁铁从铜管上端由静止下落，强磁铁在下落过程中不与铜管接触，不计空气阻力，在此过程中()

图2 A．桌面对铜管的支持力一直为Mg

B．铜管和强磁铁组成的系统机械能守恒

C．铜管中没有感应电流

D．强磁铁下落到桌面的时间t>2L g

答案 D

解析强磁铁通过铜管时，导致铜管的磁通量发生变化，从而产生感应电流，故C错误；磁铁在铜管中运动的过程中，虽不计空气阻力，但在下落过程中，出现安培力做功产生内能，所以系统机械能不守恒，故B错误；由于铜管对磁铁有向上的阻力，则由牛顿第三定律可知磁铁对铜管有向下的力，则桌面对铜管的支持力F＞Mg，故A错误；因铜管对磁铁有阻力，所以运动时间与自由落体运动相比会变长，即有t>2L

g

，故D正确．

3．(多选)(2020·江西吉安市期末)如图3甲所示，螺线管固定在天花板上，其正下方的金属圆环放在台秤的托盘上(台秤未画出)，台秤的托盘由绝缘材料制成，台秤可测量托盘上物体的重力，现给螺线管通入如图乙所示的电流，以甲图中箭头所指方向为电流的正方向，则下列说法正确的是()

图3

A．0～t2时间内，俯视看，金属圆环中的感应电流先沿顺时针方向后沿逆时针方向

B．t1时刻，圆环中的感应电流不为零，托盘秤的示数等于圆环的重力

C．t1～t3时间内，托盘秤的示数先大于圆环的重力后小于圆环的重力

D．t2～t4时间内，金属圆环中的感应电流先减小后增大

答案BC

解析0～t2时间内，圆环中的磁通量先向下减小，后向上增大，根据楞次定律可知，圆环中

的感应电流俯视看沿顺时针方向，A 项错误；t 1时刻，圆环中磁通量的变化率不为零，感应电流不为零，由于螺线管的电流为零，螺线管的磁场强度为零，因此金属圆环不受安培力，因此托盘秤的示数等于圆环的重力，B 项正确；t 1～t 2时间内，根据楞次定律可以判断，圆环受到螺线管的斥力，t 2～t 3时间内，圆环受到螺线管的引力，因此托盘秤的示数先大于圆环的重力后小于圆环的重力，C 项正确；t 2～t 4时间内，螺线管中电流变化均匀，金属圆环中磁通量变化均匀，感应电动势恒定，感应电流恒定，D 项错误．

4.(2020·河北唐山一模)如图4所示，单匝金属线圈半径为r 1，电阻为R ，内部存在一圆形区域匀强磁场，磁场区域半径为r 2，磁感应强度随时间的变化规律为B ＝kt (k >0)，磁场方向垂直纸面向外，下列说法正确的是( )

图4

A ．线圈中感应电流的方向为逆时针方向

B ．线圈具有收缩趋势

C ．线圈中感应电流的大小为k πr 22R

D ．线圈中感应电动势的大小为πkr 12

答案 C

解析 磁感应强度随时间的变化规律为B ＝kt (k >0)，磁场方向垂直纸面向外，穿过线圈的磁通量增大，则线圈内有感应电流，根据楞次定律，感应电流方向为顺时针方向，故A 错误；线圈处没有磁场，因此不受磁场力作用，则没有收缩或扩张趋势，故B 错误；根据法拉第电

磁感应定律，则有E ＝ΔB Δt ·πr 22＝k πr 22，因此线圈中的感应电流为I ＝E R ＝k πr 22R

，故C 正确，D 错误．

5．(多选)(2020·江西新余市上学期期末)有一变化的匀强磁场垂直于如图5甲所示的线圈平面，若规定垂直线圈平面向里为磁感应强度的正方向，电流从a 经R 流向b 为电流的正方向，现在已知R 中的感应电流I 随时间t 变化关系的图象如图乙所示，那么垂直穿过线圈平面的磁场可能是下列图中的( )

图5

答案AB

解析在0～1 s内，R中产生的感应电流为I0，方向为顺时针，穿过线圈平面的可能为垂直线圈平面向里的磁场，磁感应强度均匀减小，也可能为垂直线圈平面向外的磁场，磁感应强度均匀增大，同理可判断1～2 s内磁感应强度的方向及变化情况，所以选项A、B正确．6．如图6所示，在水平光滑的平行金属导轨左端接一定值电阻R，导体棒ab垂直导轨放置，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中．现给导体棒一向右的初速度v0，不考虑导体棒和导轨电阻，下列图象中，导体棒速度v随时间的变化和通过电阻R的电荷量q随导体棒位移的变化描述正确的是()

图6

答案 B

解析导体棒做切割磁感线运动，产生感应电流，受到向左的安培力，导体棒做减速运动，随着速度的减小，感应电流减小，导体棒所受的安培力减小，则加速度减小，v－t图象的斜率绝对值减小，v－t图象是曲线且斜率减小，故A错误，B正确；通过电阻R的电荷量q＝