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高考物理电磁感应常用模型模拟题精练专题2.电磁感应现象(原卷版+解析)
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这是一份高考物理电磁感应常用模型模拟题精练专题2.电磁感应现象(原卷版+解析)，共27页。试卷主要包含了 电磁感应现象等内容，欢迎下载使用。
一．选择题
1. （2023湖北四市七校联盟期中联考）如图所示，在一根软铁棒上绕有一组线圈，a、c是线圈的两端，b为中心抽头。把a端和b抽头分别接到两条平行金属导轨上，导轨间有匀强磁场，方向垂直于导轨所在纸面向里。金属棒PQ在外力作用下左右运动，运动过程中保持与导轨垂直，且两端与导轨始终接触良好。若PQ运动过程中，a、c的电势都比b点的电势高，则PQ可能的运动情况为（ ）
A. 向左减速运动B. 向右减速运动
C. 向左匀速运动D. 向右匀速运动
2. （2023湖南怀化高二期末）经过不懈的努力，法拉第终于在1831年8月29日发现了“磁生电”的现象。如图所示，把两个线圈绕在同一个软铁环上，线圈A连接电池与开关，线圈B闭合并在其一段直导线附近平行放置小磁针，可观察到的现象有（ ）
A. 合上开关，小磁针发生偏转，不会复原
B. 断开开关，小磁针偏转一下，随即复原
C. 只要A线圈中有电流，小磁针就会发生偏转
D. A线圈中电流越大，小磁针偏转角度也越大
3. （2022河北唐山三模）如图，有两个完全相同的金属棒a、b用绝缘细绳拴接，垂直放在两足够长的平行光滑水平金属导轨上，金属棒与导轨接触良好，导轨间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场。现对金属棒b施加一水平向右的拉力F，两金属棒一起向右做匀加速运动。则下列说法正确的是（ ）
A. 外力F大小恒定B. 外力F逐渐增大
C. 细线拉力逐渐增大D. 细线拉力最大值为F
4.（2021广州一模）如图，1831年8月29日，法拉第在一个软铁圆环上绕两个互相绝缘的线圈a和b.a与电池、开关组成回路，b的两端用导线连接，导线正下方有一枚小磁针。使法拉第在“磁生电”方面取得破性进展的现象是
A.闭合开关瞬间，观察到小磁针发生偏转
B.闭合开关后，观察到小磁针保持偏转状态
C.断开开关瞬间，观察到小磁针不发生偏转
D.断开开关后，观察到小磁针保持偏转状态
5. （2020年4月浙江衢州、湖州、丽水三地市质检）如图所示，光滑绝缘水平面上有两条固定导线 ab、cd 相互垂直彼此绝缘，在角平分线上，对称固定着四个相同的圆形金属线圈。某段时间内两导线均通以由零均匀增加到某个值的电流，在这段时间内 1、3 线圈不受安培力，2、4 线圈中电流方向分别为顺时针和逆时针，且受到指向各自圆心的安培力作用，则 两导线的电流方向为
A．a→b、c→dB．a→b、d→c
C．b→a、c→dD．b→a、d→c
6.（2023·山东省潍坊名校联考）如图甲所示，绝缘的水平桌面上放置一金属圆环，在圆环的正上方放置一个螺线管，在螺线管中通入如图乙所示的电流，电流从螺线管a端流入为正。以下说法正确的是（ ）
A．0~1 s内圆环面积有扩张的趋势
B．1 s末圆环对桌面的压力小于圆环的重力
C．1~2 s内和2~3 s内圆环中的感应电流方向相反
D．从上往下看，0~2 s内圆环中的感应电流先沿顺时针方向、后沿逆时针方向
7. (多选)(2018·全国卷Ⅰ·19)如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路.将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态.下列说法正确的是( )
A.开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动
B.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向
C.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向
D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动
8. (2017·全国卷Ⅲ·15)如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直，金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面.现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是( )
A.PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向
B.PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向
C.PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向
D.PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向
9. 如图所示，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距离，两导线中通有图示方向相同的恒定电流I.则当环( )
A.向上运动时，环中产生顺时针方向的感应电流
B.向下运动时，环中产生顺时针方向的感应电流
C.向左侧靠近导线时，环中产生逆时针方向的感应电流
D.向右侧靠近导线时，环中产生逆时针方向的感应电流
10． 如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示.在0～eq \f(T,2)时间内，直导线中电流向上，则在eq \f(T,2)～T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力的合力方向分别是( )
A.顺时针，向左 B.逆时针，向右
C.顺时针，向右 D.逆时针，向左
11(多选)如图所示，两个条形磁铁的N极和S极相向水平放置，一竖直放置的矩形线框从两个磁铁之间正上方由静止落下，并从两磁铁中间穿过.下列关于线框受到的安培力及从右向左看感应电流的方向说法正确的是( )
A.感应电流方向先沿逆时针方向，后沿顺时针方向
B.感应电流方向先沿顺时针方向，后沿逆时针方向
C.安培力方向一直竖直向上
D.安培力方向先竖直向上，后竖直向下
12. 如图所示，光滑平行导轨M、N固定在同一水平面上，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时( )
A.P、Q将互相靠拢
B.P、Q将互相远离
C.磁铁的加速度仍为g
D.磁铁的加速度大于g
13．如图所示，一个N极朝下的条形磁铁竖直下落，恰能穿过水平放置的固定矩形导线框，则( )
A.磁铁经过位置①时，线框中感应电流沿abcd方向；经过位置②时，线框中感应电流沿adcb方向
B.磁铁经过位置①时，线框中感应电流沿adcb方向；经过位置②时，线圈中感应电流沿abcd方向
C.磁铁经过位置①和②时，线框中的感应电流都沿abcd方向
D.磁铁经过位置①和②时，线框中感应电流都沿adcb方向
14.(多选)如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，MN的左边有一如图所示的闭合电路，当PQ在一外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是( )
A.向右加速运动
B.向左加速运动
C.向右减速运动
D.向左减速运动
15．(多选)如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引( )
A.向右做匀速运动
B.向左做减速运动
C.向右做减速运动
D.向右做加速运动
16.如图所示，两个相同的闭合铝环A、B被绝缘细线悬吊起来，与一个螺线管共同套在圆柱形塑料杆上，他们的中心轴线重合且在水平方向上，A、B可以左右自由摆动，现将电键闭合，则下列说法中正确的是（ ）
17 如图所示为安检门原理图，左边门框中有一通电线圈，右边门框中有一接收线圈．工作过程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电流，则( )
A．无金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针
B．无金属片通过时，接收线圈中的感应电流增大
C．有金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针
D．有金属片通过时，接收线圈中的感应电流大小发生变化
18 .如图所示，两个同心圆形线圈a、b在同一平面内，其半径大小关系为ra>rb，条形磁铁穿过圆心并与圆面垂直，则穿过两线圈的磁通量Φa、Φb间的大小关系为( )
A．Φa>Φb
B．Φa＝Φb
C．Φa<Φb
D．条件不足，无法判断
19 如图所示，一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内，其下方(略靠前)固定一根与导线框平面平行的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流．释放导线框，它由实线位置下落到虚线位置未发生转动，在此过程中( )
A．导线框中感应电流的方向依次为
ACBA→ABCA→ACBA
B．导线框的磁通量为零时，感应电流却不为零
C．导线框所受安培力的合力方向依次为向上→向下→向上
D．导线框所受安培力的合力为零，做自由落体运动
20．如图，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈．当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方水平快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是( )
A．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向左
B．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向左
C．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向右
D．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右
21 .磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图中箭头所示方向的感应电流，则磁铁( )
A．向上运动 B.向下运动
C．向左运动 D．向右运动
22.如左图所示，弹簧上端固定,下端悬挂一个磁铁，磁铁的N极向下．将磁铁托起到某一高度（弹簧处于压缩状态）后放开，磁铁能上下振动较长时间才停下来．如果在磁铁下端放一个固定的闭合金属圆环（如右图所示），仍将磁铁托起到同一高度后放开，磁铁就会很快地停下来．针对这个现象下列解释正确的是( )
A．磁铁和弹簧组成的系统机械能守恒
B．若磁铁的S极向下，磁铁振动时间会变长
C．磁铁很快停下来的主要原因是圆环中产生了感应电流
D．金属圆环的制作材料一定不是铝，因为磁铁对铝不会产生力的作用
3.下列各图所描述的物理情境中，没有感应电流的是( )
24.如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是( )
A.ab向右运动，同时使θ减小
B.使磁感应强度B减小，θ角同时也减小
C.ab向左运动，同时增大磁感应强度B
D.ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角(0°<θ<90°)
25 如图所示，矩形线框在磁场内做的各种运动中，能够产生感应电流的是( )
26．如图所示，矩形闭合线圈abcd竖直放置，OO′是它的对称轴，通电直导线AB与OO′平行，且AB、OO′所在平面与线圈平面垂直。若要在线圈中产生abcda方向的感应电流，可行的做法是( )
A．AB中电流I逐渐增大
B．AB中电流I先增大后减小
C．AB正对OO′，逐渐靠近线圈
D．线圈绕OO′轴逆时针转动90°(俯视)
27.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图5所示连接。下列说法正确的是( )
图5
A.开关闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转
B.线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，电流计指针均不会偏转
C.开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度
D.开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转
28.(多选)一个水平固定的金属大圆环A，通有恒定的电流，方向如图2所示，现有一小金属环B自A环上方落下并穿过A环，B环在下落过程中始终保持水平，并与A环共轴，那么在B环下落过程中( )
图2
A.B环中感应电流方向始终与A环中电流方向相反
B.B环中感应电流方向与A环中电流方向先相反后相同
C.经过A环所在平面的瞬间，B环中感应电流最大
D.经过A环所在平面的瞬间，B环中感应电流为零
29 如图所示，绝缘光滑水平面上有两个离得很近的导体环a、b。将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面)，a、b将如何移动( )
A.a、b将相互远离
B.a、b将相互靠近
C.a、b将不动
D.无法判断
30.1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路，B线圈与开关S及电流计G组成另一个回路。如图6所示，通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件。关于该实验下列说法正确的是( )
图6
A.闭合S的瞬间，G中有a→b的感应电流
B.闭合S的瞬间，G中有b→a的感应电流
C.闭合S后，R的滑片向左移动的过程，G中有a→b的感应电流
D.闭合S后，R的滑片向左移动的过程，G中有b→a的感应电流
31.(多选)如图7，两同心圆环A、B置于同一水平面上，其中B为均匀带负电绝缘环，A为导体环。当B绕轴心顺时针转动且转速增大时，下列说法正确的是( )
A.A中产生逆时针的感应电流
B.A中产生顺时针的感应电流
C.A具有收缩的趋势
D.A具有扩展的趋势
二．计算题
1.（8分）（2023山东潍坊高二期中）如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在磁场中，磁场方向与水平面夹角。一金属棒MN与磁场方向垂直，并垂直于CD、EF在框架上向右以速度做匀速运动。时，磁感应强度，此时金属棒到达的位置恰好使左侧回路构成一个长为的正方形。
（1）求时刻，金属棒与框架所围成回路的磁通量；
（2）为使金属棒MN中不产生感应电流，从开始，推导出磁感应强度B随时间t变化的关系式。
A．
电键闭合瞬间，A中感应电流小于B中感应电流
B．
电键闭合瞬间，A、B之间的距离缩小
C．
电键闭合瞬间，两环有扩张趋势
D．
电键闭合瞬间，A环受到总的磁场力水平向左
高考物理《电磁感应》常用模型最新模拟题精练
专题2. 电磁感应现象
一．选择题
1. （2023湖北四市七校联盟期中联考）如图所示，在一根软铁棒上绕有一组线圈，a、c是线圈的两端，b为中心抽头。把a端和b抽头分别接到两条平行金属导轨上，导轨间有匀强磁场，方向垂直于导轨所在纸面向里。金属棒PQ在外力作用下左右运动，运动过程中保持与导轨垂直，且两端与导轨始终接触良好。若PQ运动过程中，a、c的电势都比b点的电势高，则PQ可能的运动情况为（ ）
A. 向左减速运动B. 向右减速运动
C. 向左匀速运动D. 向右匀速运动
【参考答案】B
【名师解析】
PQ向左边减速运动的过程中，根据右手定则可知产生的感应电流由P到Q减小，此时b点电势高于a点；由于穿过线圈的磁通量向上减小，根据楞次定律可知，b、c线圈产生的感应电动势，b点电势高于c点，则a、c的电势都比b点的电势低，A错误；
PQ向右边减速运动的过程中，根据右手定则可知产生的感应电流由Q到P减小，此时a点电势高于b点；由于穿过线圈的磁通量向下减小，根据楞次定律可知，b、c线圈产生的感应电动势，c点电势高于b点，则a、c的电势都比b点的电势高，B正确；
PQ做匀速直线运动，产生恒定的电流，线圈不会产生感应电流，bc等电势，CD错误。
2. （2023湖南怀化高二期末）经过不懈的努力，法拉第终于在1831年8月29日发现了“磁生电”的现象。如图所示，把两个线圈绕在同一个软铁环上，线圈A连接电池与开关，线圈B闭合并在其一段直导线附近平行放置小磁针，可观察到的现象有（ ）
A. 合上开关，小磁针发生偏转，不会复原
B. 断开开关，小磁针偏转一下，随即复原
C. 只要A线圈中有电流，小磁针就会发生偏转
D. A线圈中电流越大，小磁针偏转角度也越大
【参考答案】B
【名师解析】
当闭合开关时，A线圈接通瞬间，在铁环产生顺时针方向的磁场，使得穿过B的磁通量增加，根据楞次定律和安培定则可知，在B中产生逆时针方向感应电流，电流稳定后穿过A、B的磁通量不再发生变化，所以B中不再有感应电流，即小磁针偏转一下随即复原；故A错误，C错误；
当开关断开，A线圈中的电流中断瞬间，使得穿过B的磁通量减小，根据楞次定律和安培定则可知，在B中产生顺时针方向感应电流，小磁针会反向偏转，线圈A电流减为零后穿过A、B的磁通量不再变化，所以B中不再有感应电流，小磁针偏转一下后随即复原，故B正确；
由前面的分析可知A线圈中电流变化越快，小磁针偏转角度也越大，故D错误。
3. （2022河北唐山三模）如图，有两个完全相同的金属棒a、b用绝缘细绳拴接，垂直放在两足够长的平行光滑水平金属导轨上，金属棒与导轨接触良好，导轨间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场。现对金属棒b施加一水平向右的拉力F，两金属棒一起向右做匀加速运动。则下列说法正确的是（ ）
A. 外力F大小恒定B. 外力F逐渐增大
C. 细线拉力逐渐增大D. 细线拉力最大值为F
【参考答案】A
【名师解析】
当两金属棒一起向右做匀加速运动时，闭合回路中磁通量不变，感应电流为零，所以此时a、b整体仅受到F作用，则F大小恒定，故A正确，B错误；
对a根据牛顿第二定律可知细线拉力大小恒定，为，故CD错误。
4.（2021广州一模）如图，1831年8月29日，法拉第在一个软铁圆环上绕两个互相绝缘的线圈a和b.a与电池、开关组成回路，b的两端用导线连接，导线正下方有一枚小磁针。使法拉第在“磁生电”方面取得破性进展的现象是
A.闭合开关瞬间，观察到小磁针发生偏转
B.闭合开关后，观察到小磁针保持偏转状态
C.断开开关瞬间，观察到小磁针不发生偏转
D.断开开关后，观察到小磁针保持偏转状态
【参考答案】A
【命题思路】本题考查电磁感应及其相关知识点。
【解题思路】闭合开关瞬间，线圈中磁通量发生变化，产生感应电动势和感应电流，观察到小磁针发生偏转，选项A正确；闭合开关后，电路稳定，线圈中磁通量不变化，不产生感应电流，观察到小磁针不偏转，选项B错误；断开开关瞬间，线圈中磁通量发生变化，产生感应电动势和感应电流，观察到小磁针发生偏转，选项C错误；断开开关后，电路稳定，线圈中磁通量不变化，不产生感应电流，观察到小磁针不偏转，选项D错误。
5. （2020年4月浙江衢州、湖州、丽水三地市质检）如图所示，光滑绝缘水平面上有两条固定导线 ab、cd 相互垂直彼此绝缘，在角平分线上，对称固定着四个相同的圆形金属线圈。某段时间内两导线均通以由零均匀增加到某个值的电流，在这段时间内 1、3 线圈不受安培力，2、4 线圈中电流方向分别为顺时针和逆时针，且受到指向各自圆心的安培力作用，则 两导线的电流方向为
A．a→b、c→dB．a→b、d→c
C．b→a、c→dD．b→a、d→c
【名师解析】.A
【命题意图】本题考查法拉第电磁感应定律、安培定则及其相关知识点，考查的核心素养是科学思维能力。
【解题思路】根据题述某段时间内两导线均通以由零均匀增加到某个值的电流，在这段时间内 1、3 线圈不受安培力，说明在这段时间内 1、3 线圈中不产生感应电流，根据法拉第电磁感应定律，在这段时间内 1、3 线圈中磁通量不变化，根据安培定则可判断出两条固定导线 ab、cd在1、3 线圈产生的磁场方向相反，磁通量抵消。根据某段时间内两导线均通以由零均匀增加到某个值的电流，2、4 线圈中电流方向分别为顺时针和逆时针，可知ab导线的电流方向为a→b、cd导线的电流方向为c→d，选项A正确。
6.（2023·山东省潍坊名校联考）如图甲所示，绝缘的水平桌面上放置一金属圆环，在圆环的正上方放置一个螺线管，在螺线管中通入如图乙所示的电流，电流从螺线管a端流入为正。以下说法正确的是（ ）
A．0~1 s内圆环面积有扩张的趋势
B．1 s末圆环对桌面的压力小于圆环的重力
C．1~2 s内和2~3 s内圆环中的感应电流方向相反
D．从上往下看，0~2 s内圆环中的感应电流先沿顺时针方向、后沿逆时针方向
【参考答案】D
【名师解析】0~1 s线圈中电流增大，产生的磁场增大，金属环中磁通量增大，有面积缩小趋势，故A错误；1 s末金属环中感应电流最大，但螺线管中电流为零，没有磁场，与金属环间无相互作用，所以1 s末圆环对桌面的压力等于圆环的重力，故B错误；1~2 s正方向电流减小，2~3 s反向电流增大，根据楞次定律，金属环中感应电流的磁场方向不变，感应电流方向不变，故C错误；0~1 s线圈中电流增大，产生的磁场增大，金属环中磁通量增大，根据楞次定律可知，从上往下看，0~l s内圆环中的感应电流沿顺时针方向；1 s~2 s线圈中电流减小，产生的磁场减弱，金属环中磁通量减小，根据楞次定律可知，从上往下看，1 s~2 s内圆环中的感应电流沿逆时针方向；故D正确。
7. (多选)(2018·全国卷Ⅰ·19)如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路.将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态.下列说法正确的是( )
A.开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动
B.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向
C.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向
D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动
【参考答案】 AD
【名师解析】 根据安培定则，开关闭合时铁芯上产生水平向右的磁场.开关闭合后的瞬间，根据楞次定律，直导线上将产生由南向北的电流，根据安培定则，直导线上方的磁场垂直纸面向里，故小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，A项正确；开关闭合并保持一段时间后，直导线上没有感应电流，故小磁针的N极指北，B、C项错误；开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，根据楞次定律，直导线上将产生由北向南的电流，这时直导线上方的磁场垂直纸面向外，故小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，D项正确.
8. (2017·全国卷Ⅲ·15)如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直，金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面.现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是( )
A.PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向
B.PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向
C.PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向
D.PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向
【参考答案】 D
【名师解析】 金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，闭合回路PQRS中磁场方向垂直纸面向里，磁通量增大，由楞次定律可判断，闭合回路PQRS中感应电流产生的磁场垂直纸面向外，由安培定则可判断感应电流方向为逆时针；由于闭合回路PQRS中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向外，与原磁场方向相反，则T中磁通量减小，由楞次定律可判断，T中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里，由安培定则可知T中感应电流方向为顺时针，选项D正确.
9. 如图所示，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距离，两导线中通有图示方向相同的恒定电流I.则当环( )
A.向上运动时，环中产生顺时针方向的感应电流
B.向下运动时，环中产生顺时针方向的感应电流
C.向左侧靠近导线时，环中产生逆时针方向的感应电流
D.向右侧靠近导线时，环中产生逆时针方向的感应电流
【参考答案】 D
【名师解析】 直导线之间的磁场是对称的，圆环在中间时，通过圆环的磁通量为零，圆环上下运动的时候，通过圆环的磁通量不变，不会有感应电流产生，故A、B错误；圆环向左侧靠近直导线，则穿过圆环的磁场垂直纸面向外并且增强，根据楞次定律可得，环上的感应电流方向为顺时针，故C错误；圆环向右侧靠近直导线，则穿过圆环的磁场垂直纸面向里并且增强，根据楞次定律可得，环上的感应电流方向为逆时针，故D正确.
10． 如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示.在0～eq \f(T,2)时间内，直导线中电流向上，则在eq \f(T,2)～T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力的合力方向分别是( )
A.顺时针，向左 B.逆时针，向右
C.顺时针，向右 D.逆时针，向左
【参考答案】 B
【名师解析】 在0～eq \f(T,2)时间内，直导线中电流向上，由题图乙知，在eq \f(T,2)～T时间内，直导线电流方向也向上，根据安培定则知，导线右侧磁场的方向垂直纸面向里，电流逐渐增大，则磁场逐渐增强，根据楞次定律，金属线框中产生逆时针方向的感应电流.根据左手定则，金属线框左边受到的安培力方向向右，右边受到的安培力方向向左，离导线越近，磁场越强，则左边受到的安培力大于右边受到的安培力，所以金属线框所受安培力的合力方向向右，故B正确，A、C、D错误.
11(多选)如图所示，两个条形磁铁的N极和S极相向水平放置，一竖直放置的矩形线框从两个磁铁之间正上方由静止落下，并从两磁铁中间穿过.下列关于线框受到的安培力及从右向左看感应电流的方向说法正确的是( )
A.感应电流方向先沿逆时针方向，后沿顺时针方向
B.感应电流方向先沿顺时针方向，后沿逆时针方向
C.安培力方向一直竖直向上
D.安培力方向先竖直向上，后竖直向下
【参考答案】 BC
【名师解析】 由题图可知，中间磁感应强度最大，而向上或向下磁感应强度均越来越小，故在线框从高处下落过程中，穿过线框的磁通量一直向右，且先增大后减小，则由楞次定律可知，感应电流方向先沿顺时针方向后沿逆时针方向，故A错误，B正确；产生的感应电流一直阻碍物体间的相对运动，故安培力一定一直竖直向上，故C正确，D错误.
12. 如图所示，光滑平行导轨M、N固定在同一水平面上，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时( )
A.P、Q将互相靠拢
B.P、Q将互相远离
C.磁铁的加速度仍为g
D.磁铁的加速度大于g
【参考答案】 A
【名师解析】 解法一 根据楞次定律的另一表述“感应电流的效果总是要阻碍产生感应电流的原因”，本题中“原因”是回路中磁通量的增加，归根结底是磁铁靠近回路，“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近.所以，P、Q将互相靠拢且磁铁的加速度小于g，选项A正确.
解法二 设磁铁下端为N极，根据楞次定律可判断出P、Q中的感应电流方向，如图所示，根据左手定则可判断P、Q所受安培力的方向，可见，P、Q将相互靠拢.由于回路所受安培力的合力向下，由牛顿第三定律知，磁铁将受到向上的反作用力，从而加速度小于g.当磁铁下端为S极时，根据类似的分析可得到相同的结论，选项A正确.
13．如图所示，一个N极朝下的条形磁铁竖直下落，恰能穿过水平放置的固定矩形导线框，则( )
A.磁铁经过位置①时，线框中感应电流沿abcd方向；经过位置②时，线框中感应电流沿adcb方向
B.磁铁经过位置①时，线框中感应电流沿adcb方向；经过位置②时，线圈中感应电流沿abcd方向
C.磁铁经过位置①和②时，线框中的感应电流都沿abcd方向
D.磁铁经过位置①和②时，线框中感应电流都沿adcb方向
【参考答案】 A
【名师解析】 当磁铁经过位置①时，穿过线框的磁通量向下且不断增加，由楞次定律可确定感应电流的磁场方向向上，阻碍磁通量的增加，根据右手螺旋定则可判定感应电流应沿abcd方向.同理可判断当磁铁经过位置②时，感应电流沿adcb方向，故选A.
14.(多选)如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，MN的左边有一如图所示的闭合电路，当PQ在一外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是( )
A.向右加速运动
B.向左加速运动
C.向右减速运动
D.向左减速运动
【参考答案】 BC
【名师解析】 MN向右运动，说明MN受到向右的安培力，因为ab在MN处的磁场垂直纸面向里eq \(―――→,\s\up7(左手定则))MN中的感应电流方向为M→Neq \(―――→,\s\up7(安培定则))L1中感应电流的磁场方向向上eq \(―――→,\s\up7(楞次定律))eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(L2中磁场方向向上减弱,L2中磁场方向向下增强)).若L2中磁场方向向上减弱eq \(―――→,\s\up7(安培定则))PQ中电流方向为Q→P且减小eq \(―――→,\s\up7(右手定则))向右减速运动；若L2中磁场方向向下增强eq \(―――→,\s\up7(安培定则))PQ中电流方向为P→Q且增大eq \(―――→,\s\up7(右手定则))向左加速运动.
15．(多选)如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引( )
A.向右做匀速运动
B.向左做减速运动
C.向右做减速运动
D.向右做加速运动
【参考答案】 BC
【名师解析】 当导体棒向右匀速运动时产生恒定的电流，线圈中的磁通量恒定，无感应电流出现，A错误；当导体棒向左做减速运动时，由右手定则可判定回路中产生了b→a的感应电流且减小，由安培定则知螺线管中感应电流的磁场向左在减弱，由楞次定律知c中产生顺时针方向的感应电流(从右向左看)且被螺线管吸引，B正确；同理可判定C正确，D错误.
16.如图所示，两个相同的闭合铝环A、B被绝缘细线悬吊起来，与一个螺线管共同套在圆柱形塑料杆上，他们的中心轴线重合且在水平方向上，A、B可以左右自由摆动，现将电键闭合，则下列说法中正确的是（ ）
【参考答案】BC
【名师解析】在S闭合瞬间，穿过两个线圈的磁通量变化相同，根据法拉第电磁感应定律可知产生的电动势相等，再结合欧姆定律可知二者的感应电流大小相等．故A错误；线圈中产生同方向的感应电流，同向电流相吸，则A、B相吸，A、B之间的距离缩小．故B正确；电键闭合瞬间，穿过两个线圈的磁通量增大．由于电磁铁外边的磁场方向与电磁铁内部的磁场的方向相反，两环扩张面积时可以阻碍磁通量的增大，所以电键闭合瞬间，两环有扩张趋势，故C正确；线圈中产生同方向的感应电流，同向电流相吸，则A、B 相吸，A、B之间的距离缩小．所以A环受到总的磁场力水平向右．故D错误．
17 如图所示为安检门原理图，左边门框中有一通电线圈，右边门框中有一接收线圈．工作过程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电流，则( )
A．无金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针
B．无金属片通过时，接收线圈中的感应电流增大
C．有金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针
D．有金属片通过时，接收线圈中的感应电流大小发生变化
【参考答案】 D
【名师解析】当左侧通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电流时，通过右侧线圈的磁通量增大，根据楞次定律可以知道，右侧线圈产生的感应电流方向为逆时针，由于磁场是均匀增大，则产生的感应电流为恒定的，故选项A、B错误；当有金属片通过时，接收线圈中磁通量仍然增大，故产生的感应电流方向仍然为逆时针，但是由于金属片中也要产生感应电流，所以接收线圈中的感应电流大小发生变化，故选项C错误，选项D正确．
18 .如图所示，两个同心圆形线圈a、b在同一平面内，其半径大小关系为ra>rb，条形磁铁穿过圆心并与圆面垂直，则穿过两线圈的磁通量Φa、Φb间的大小关系为( )
A．Φa>Φb
B．Φa＝Φb
C．Φa<Φb
D．条件不足，无法判断
【参考答案】 C
【名师解析】条形磁铁内部的磁感线全部穿过a、b两个线圈，而外部磁感线穿过线圈a的比穿过线圈b的要多，线圈a中磁感线条数的代数和要小，故选项C正确．
19 如图所示，一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内，其下方(略靠前)固定一根与导线框平面平行的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流．释放导线框，它由实线位置下落到虚线位置未发生转动，在此过程中( )
A．导线框中感应电流的方向依次为
ACBA→ABCA→ACBA
B．导线框的磁通量为零时，感应电流却不为零
C．导线框所受安培力的合力方向依次为向上→向下→向上
D．导线框所受安培力的合力为零，做自由落体运动
【参考答案】 AB
【名师解析】.根据右手螺旋定则可知导线上方的磁场方向垂直于纸面向外，下方的磁场方向垂直于纸面向里，而且越靠近导线磁场越强，所以闭合导线框ABC在下降过程中，导线框内垂直于纸面向外的磁通量先增大，当增大到BC边与导线重合时，达到最大，再向下运动，导线框内垂直于纸面向外的磁通量逐渐减小至零，然后随导线框的下降，导线框内垂直于纸面向里的磁通量增大，当增大到A点与导线重合时，达到最大，继续下降时由于导线框逐渐远离导线，使导线框内垂直于纸面向里的磁通量再逐渐减小，所以根据楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍内部磁通量的变化，所以感应电流的磁场先向里，再向外，最后向里，所以导线框中感应电流的方向依次为ACBA→ABCA→ACBA，A正确；当导线框内的磁通量为零时，内部的磁通量仍然在变化，有感应电动势产生，所以感应电流不为零，B正确；根据对楞次定律的理解，感应电流的效果总是阻碍导体间的相对运动，由于导线框一直向下运动，所以导线框所受安培力的合力方向一直向上，不为零，C、D错误．
20．如图，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈．当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方水平快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是( )
A．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向左
B．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向左
C．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向右
D．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右
【参考答案】 D
【名师解析】.根据楞次定律的推论判断．磁铁靠近线圈时，线圈阻碍它靠近．线圈受到磁场力方向为右偏下，故FN>mg，有向右运动趋势，磁铁从B点离开线圈时，线圈受到磁场力方向向右偏上，故FN21 .磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图中箭头所示方向的感应电流，则磁铁( )
A．向上运动 B.向下运动
C．向左运动 D．向右运动
【参考答案】B
【名师解析】 据题意，从题图可以看出磁铁提供的穿过线圈的原磁场方向向下，由安培定则可知线圈中感应电流激发的感应磁场方向向上，即两个磁场的方向相反，则由楞次定律可知原磁场通过线圈的磁通量在增加，B正确。
22.如左图所示，弹簧上端固定,下端悬挂一个磁铁，磁铁的N极向下．将磁铁托起到某一高度（弹簧处于压缩状态）后放开，磁铁能上下振动较长时间才停下来．如果在磁铁下端放一个固定的闭合金属圆环（如右图所示），仍将磁铁托起到同一高度后放开，磁铁就会很快地停下来．针对这个现象下列解释正确的是( )
A．磁铁和弹簧组成的系统机械能守恒
B．若磁铁的S极向下，磁铁振动时间会变长
C．磁铁很快停下来的主要原因是圆环中产生了感应电流
D．金属圆环的制作材料一定不是铝，因为磁铁对铝不会产生力的作用
【参考答案】C
【名师解析】由楞次定律，线圈中产生感应电流，使磁铁始终受到阻碍，时而体现引力，时而体现斥力，导致电流做功，从而使系统的机械能转化为内能，故A错误；根据楞次定律下面的线圈会阻碍磁铁运动，所以当磁铁向下靠近金属线圈时，线圈中产生了逆时针的感应电流（俯视），两者之间表现为相互排斥，同理当磁铁向上远离金属线圈时，根据楞次定律，可得线圈中产生了顺时针的感应电流（俯视），两者之间表现为相互吸引，因此与磁铁的磁性无关，故B错误；磁铁很快停下来的主要原因是圆环中产生了感应电流，故C正确；金属圆环的制作材料不一定是铝，只要是金属，就会产生感应电流，出现安培力，故D错误；
23.下列各图所描述的物理情境中，没有感应电流的是( )
【参考答案】 A
【名师解析】 开关S闭合稳定后，穿过线圈N的磁通量保持不变，线圈N中不产生感应电流，故A符合题意；磁铁向铝环A靠近，穿过铝环的磁通量在增大，铝环中产生感应电流，故B不符合题意；金属框从A向B运动，穿过金属框的磁通量时刻在变化，金属框中产生感应电流，故C不符合题意；铜盘在磁场中按题图所示方向转动，铜盘的一部分切割磁感线，产生感应电流，故D不符合题意.
24.如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是( )
A.ab向右运动，同时使θ减小
B.使磁感应强度B减小，θ角同时也减小
C.ab向左运动，同时增大磁感应强度B
D.ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角(0°<θ<90°)
【参考答案】 A
【名师解析】 设此时回路面积为S，据题意，磁通量Φ＝BScs θ，S增大，θ减小，cs θ增大，则Φ增大，A正确；B减小，θ减小，cs θ增大，Φ可能不变，B错误；S减小，B增大，Φ可能不变，C错误；S增大，B增大，θ增大，cs θ减小，Φ可能不变，D错误.
25 如图所示，矩形线框在磁场内做的各种运动中，能够产生感应电流的是( )
【参考答案】.B
【名师解析】A中线框的磁通量没有变化，因此没有感应电流，但有感应电动势，也可以理解为左右两边切割磁感线产生的感应电动势相反，选项A错误。B中线框转动，线框中磁通量变化，这就是发电机模型，有感应电流，选项B正确。C、D中线圈平面和磁场方向平行，没有磁通量，更没有磁通量的变化，选项C、D错误。
26．如图所示，矩形闭合线圈abcd竖直放置，OO′是它的对称轴，通电直导线AB与OO′平行，且AB、OO′所在平面与线圈平面垂直。若要在线圈中产生abcda方向的感应电流，可行的做法是( )
A．AB中电流I逐渐增大
B．AB中电流I先增大后减小
C．AB正对OO′，逐渐靠近线圈
D．线圈绕OO′轴逆时针转动90°(俯视)
【参考答案】.D
【名师解析】选项A、B、C中通过线圈的磁通量始终为零，故不能产生感应电流，A、B、C错误；选项D中，线圈中的磁通量增加，且原磁场方向逆时针穿过线圈，根据楞次定律可判断感应电流为顺时针穿过线圈，由安培定则可得感应电流方向为abcda。D正确。
27.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图5所示连接。下列说法正确的是( )
图5
A.开关闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转
B.线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，电流计指针均不会偏转
C.开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度
D.开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转
【参考答案】 A
【名师解析】 线圈A插入或拔出，都将造成线圈B处磁场的变化，因此线圈B处的磁通量变化，产生感应电流，故选项A正确；开关闭合和断开均能引起线圈B中磁通量的变化而产生感应电流，故选项B错误；开关闭合后，只要移动滑片P，线圈B中磁通变化而产生感应电流，故选项C、D错误。
28.(多选)一个水平固定的金属大圆环A，通有恒定的电流，方向如图2所示，现有一小金属环B自A环上方落下并穿过A环，B环在下落过程中始终保持水平，并与A环共轴，那么在B环下落过程中( )
图2
A.B环中感应电流方向始终与A环中电流方向相反
B.B环中感应电流方向与A环中电流方向先相反后相同
C.经过A环所在平面的瞬间，B环中感应电流最大
D.经过A环所在平面的瞬间，B环中感应电流为零
【参考答案】 BD
【名师解析】 根据安培定则可知，A环在其中心轴线上产生的磁场方向向上，当B环下落的过程中，穿过B环的磁通量增加，由楞次定律可知，B环中应产生与A环中方向相反的感应电流。当B环运动到A环下方后，随着B环的下落，穿过B环的磁通量逐渐减少，由楞次定律可知，此时B环中将产生与A环中方向相同的感应电流，故选项A错误，B正确；当B环经过A环所在平面的瞬间，此时穿过B环的磁通量最大，磁通量的变化率为零，故此时B环中的感应电流为零，选项C错误，D正确。
29 如图所示，绝缘光滑水平面上有两个离得很近的导体环a、b。将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面)，a、b将如何移动( )
A.a、b将相互远离
B.a、b将相互靠近
C.a、b将不动
D.无法判断
【参考答案】 A
【名师解析】 根据Φ＝BS，磁铁向下移动过程中B增大，所以穿过每个环中的磁通量都增大，a、b中产生同方向的感应电流，两环间有斥力作用，所以a、b将相互远离。选项A正确。
30.1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路，B线圈与开关S及电流计G组成另一个回路。如图6所示，通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件。关于该实验下列说法正确的是( )
图6
A.闭合S的瞬间，G中有a→b的感应电流
B.闭合S的瞬间，G中有b→a的感应电流
C.闭合S后，R的滑片向左移动的过程，G中有a→b的感应电流
D.闭合S后，R的滑片向左移动的过程，G中有b→a的感应电流
【参考答案】 D
【名师解析】 在滑片不动的情况下，线圈A中通过的是恒定电流，产生的磁场是恒定的，所以线圈B中不产生感应电流，选项A、B错误；在向左移动滑片的过程中，线圈A中电流减小，即线圈B处于逐渐减弱的磁场中，由安培定则和楞次定律知，电流表中的电流从b到a，故选项C错误，D正确。
31.(多选)如图7，两同心圆环A、B置于同一水平面上，其中B为均匀带负电绝缘环，A为导体环。当B绕轴心顺时针转动且转速增大时，下列说法正确的是( )
A.A中产生逆时针的感应电流
B.A中产生顺时针的感应电流
C.A具有收缩的趋势
D.A具有扩展的趋势
【参考答案】 BD
【名师解析】 由图可知，B为均匀带负电绝缘环，B中电流为逆时针方向，由右手螺旋定则可知，电流的磁场垂直纸面向外且逐渐增大；由楞次定律可知，磁场增大时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反，所以感应电流的磁场的方向垂直纸面向里，A中感应电流的方向为顺时针方向，故选项A错误，B正确；B环外的磁场的方向与B环内的磁场的方向相反，当B环内的磁场增强时，A环具有面积扩展的趋势，故选项C错误，D正确。
二．计算题
1.（8分）（2023山东潍坊高二期中）如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在磁场中，磁场方向与水平面夹角。一金属棒MN与磁场方向垂直，并垂直于CD、EF在框架上向右以速度做匀速运动。时，磁感应强度，此时金属棒到达的位置恰好使左侧回路构成一个长为的正方形。
（1）求时刻，金属棒与框架所围成回路的磁通量；
（2）为使金属棒MN中不产生感应电流，从开始，推导出磁感应强度B随时间t变化的关系式。
【名师解析】：（1）时穿过垂直磁场方向的有效面积
由磁通量定义
可知
解得
（2）设经过时间t，磁感应强度为B
这一过程中金属棒运动的距离为
此时的磁通量为
为不产生感应电流，则
可得
解得
A．
电键闭合瞬间，A中感应电流小于B中感应电流
B．
电键闭合瞬间，A、B之间的距离缩小
C．
电键闭合瞬间，两环有扩张趋势
D．
电键闭合瞬间，A环受到总的磁场力水平向左
一．选择题
1. （2023湖北四市七校联盟期中联考）如图所示，在一根软铁棒上绕有一组线圈，a、c是线圈的两端，b为中心抽头。把a端和b抽头分别接到两条平行金属导轨上，导轨间有匀强磁场，方向垂直于导轨所在纸面向里。金属棒PQ在外力作用下左右运动，运动过程中保持与导轨垂直，且两端与导轨始终接触良好。若PQ运动过程中，a、c的电势都比b点的电势高，则PQ可能的运动情况为（ ）
A. 向左减速运动B. 向右减速运动
C. 向左匀速运动D. 向右匀速运动
2. （2023湖南怀化高二期末）经过不懈的努力，法拉第终于在1831年8月29日发现了“磁生电”的现象。如图所示，把两个线圈绕在同一个软铁环上，线圈A连接电池与开关，线圈B闭合并在其一段直导线附近平行放置小磁针，可观察到的现象有（ ）
A. 合上开关，小磁针发生偏转，不会复原
B. 断开开关，小磁针偏转一下，随即复原
C. 只要A线圈中有电流，小磁针就会发生偏转
D. A线圈中电流越大，小磁针偏转角度也越大
3. （2022河北唐山三模）如图，有两个完全相同的金属棒a、b用绝缘细绳拴接，垂直放在两足够长的平行光滑水平金属导轨上，金属棒与导轨接触良好，导轨间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场。现对金属棒b施加一水平向右的拉力F，两金属棒一起向右做匀加速运动。则下列说法正确的是（ ）
A. 外力F大小恒定B. 外力F逐渐增大
C. 细线拉力逐渐增大D. 细线拉力最大值为F
4.（2021广州一模）如图，1831年8月29日，法拉第在一个软铁圆环上绕两个互相绝缘的线圈a和b.a与电池、开关组成回路，b的两端用导线连接，导线正下方有一枚小磁针。使法拉第在“磁生电”方面取得破性进展的现象是
A.闭合开关瞬间，观察到小磁针发生偏转
B.闭合开关后，观察到小磁针保持偏转状态
C.断开开关瞬间，观察到小磁针不发生偏转
D.断开开关后，观察到小磁针保持偏转状态
5. （2020年4月浙江衢州、湖州、丽水三地市质检）如图所示，光滑绝缘水平面上有两条固定导线 ab、cd 相互垂直彼此绝缘，在角平分线上，对称固定着四个相同的圆形金属线圈。某段时间内两导线均通以由零均匀增加到某个值的电流，在这段时间内 1、3 线圈不受安培力，2、4 线圈中电流方向分别为顺时针和逆时针，且受到指向各自圆心的安培力作用，则 两导线的电流方向为
A．a→b、c→dB．a→b、d→c
C．b→a、c→dD．b→a、d→c
6.（2023·山东省潍坊名校联考）如图甲所示，绝缘的水平桌面上放置一金属圆环，在圆环的正上方放置一个螺线管，在螺线管中通入如图乙所示的电流，电流从螺线管a端流入为正。以下说法正确的是（ ）
A．0~1 s内圆环面积有扩张的趋势
B．1 s末圆环对桌面的压力小于圆环的重力
C．1~2 s内和2~3 s内圆环中的感应电流方向相反
D．从上往下看，0~2 s内圆环中的感应电流先沿顺时针方向、后沿逆时针方向
7. (多选)(2018·全国卷Ⅰ·19)如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路.将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态.下列说法正确的是( )
A.开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动
B.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向
C.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向
D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动
8. (2017·全国卷Ⅲ·15)如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直，金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面.现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是( )
A.PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向
B.PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向
C.PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向
D.PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向
9. 如图所示，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距离，两导线中通有图示方向相同的恒定电流I.则当环( )
A.向上运动时，环中产生顺时针方向的感应电流
B.向下运动时，环中产生顺时针方向的感应电流
C.向左侧靠近导线时，环中产生逆时针方向的感应电流
D.向右侧靠近导线时，环中产生逆时针方向的感应电流
10． 如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示.在0～eq \f(T,2)时间内，直导线中电流向上，则在eq \f(T,2)～T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力的合力方向分别是( )
A.顺时针，向左 B.逆时针，向右
C.顺时针，向右 D.逆时针，向左
11(多选)如图所示，两个条形磁铁的N极和S极相向水平放置，一竖直放置的矩形线框从两个磁铁之间正上方由静止落下，并从两磁铁中间穿过.下列关于线框受到的安培力及从右向左看感应电流的方向说法正确的是( )
A.感应电流方向先沿逆时针方向，后沿顺时针方向
B.感应电流方向先沿顺时针方向，后沿逆时针方向
C.安培力方向一直竖直向上
D.安培力方向先竖直向上，后竖直向下
12. 如图所示，光滑平行导轨M、N固定在同一水平面上，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时( )
A.P、Q将互相靠拢
B.P、Q将互相远离
C.磁铁的加速度仍为g
D.磁铁的加速度大于g
13．如图所示，一个N极朝下的条形磁铁竖直下落，恰能穿过水平放置的固定矩形导线框，则( )
A.磁铁经过位置①时，线框中感应电流沿abcd方向；经过位置②时，线框中感应电流沿adcb方向
B.磁铁经过位置①时，线框中感应电流沿adcb方向；经过位置②时，线圈中感应电流沿abcd方向
C.磁铁经过位置①和②时，线框中的感应电流都沿abcd方向
D.磁铁经过位置①和②时，线框中感应电流都沿adcb方向
14.(多选)如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，MN的左边有一如图所示的闭合电路，当PQ在一外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是( )
A.向右加速运动
B.向左加速运动
C.向右减速运动
D.向左减速运动
15．(多选)如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引( )
A.向右做匀速运动
B.向左做减速运动
C.向右做减速运动
D.向右做加速运动
16.如图所示，两个相同的闭合铝环A、B被绝缘细线悬吊起来，与一个螺线管共同套在圆柱形塑料杆上，他们的中心轴线重合且在水平方向上，A、B可以左右自由摆动，现将电键闭合，则下列说法中正确的是（ ）
17 如图所示为安检门原理图，左边门框中有一通电线圈，右边门框中有一接收线圈．工作过程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电流，则( )
A．无金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针
B．无金属片通过时，接收线圈中的感应电流增大
C．有金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针
D．有金属片通过时，接收线圈中的感应电流大小发生变化
18 .如图所示，两个同心圆形线圈a、b在同一平面内，其半径大小关系为ra>rb，条形磁铁穿过圆心并与圆面垂直，则穿过两线圈的磁通量Φa、Φb间的大小关系为( )
A．Φa>Φb
B．Φa＝Φb
C．Φa<Φb
D．条件不足，无法判断
19 如图所示，一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内，其下方(略靠前)固定一根与导线框平面平行的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流．释放导线框，它由实线位置下落到虚线位置未发生转动，在此过程中( )
A．导线框中感应电流的方向依次为
ACBA→ABCA→ACBA
B．导线框的磁通量为零时，感应电流却不为零
C．导线框所受安培力的合力方向依次为向上→向下→向上
D．导线框所受安培力的合力为零，做自由落体运动
20．如图，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈．当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方水平快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是( )
A．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向左
B．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向左
C．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向右
D．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右
21 .磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图中箭头所示方向的感应电流，则磁铁( )
A．向上运动 B.向下运动
C．向左运动 D．向右运动
22.如左图所示，弹簧上端固定,下端悬挂一个磁铁，磁铁的N极向下．将磁铁托起到某一高度（弹簧处于压缩状态）后放开，磁铁能上下振动较长时间才停下来．如果在磁铁下端放一个固定的闭合金属圆环（如右图所示），仍将磁铁托起到同一高度后放开，磁铁就会很快地停下来．针对这个现象下列解释正确的是( )
A．磁铁和弹簧组成的系统机械能守恒
B．若磁铁的S极向下，磁铁振动时间会变长
C．磁铁很快停下来的主要原因是圆环中产生了感应电流
D．金属圆环的制作材料一定不是铝，因为磁铁对铝不会产生力的作用
3.下列各图所描述的物理情境中，没有感应电流的是( )
24.如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是( )
A.ab向右运动，同时使θ减小
B.使磁感应强度B减小，θ角同时也减小
C.ab向左运动，同时增大磁感应强度B
D.ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角(0°<θ<90°)
25 如图所示，矩形线框在磁场内做的各种运动中，能够产生感应电流的是( )
26．如图所示，矩形闭合线圈abcd竖直放置，OO′是它的对称轴，通电直导线AB与OO′平行，且AB、OO′所在平面与线圈平面垂直。若要在线圈中产生abcda方向的感应电流，可行的做法是( )
A．AB中电流I逐渐增大
B．AB中电流I先增大后减小
C．AB正对OO′，逐渐靠近线圈
D．线圈绕OO′轴逆时针转动90°(俯视)
27.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图5所示连接。下列说法正确的是( )
图5
A.开关闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转
B.线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，电流计指针均不会偏转
C.开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度
D.开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转
28.(多选)一个水平固定的金属大圆环A，通有恒定的电流，方向如图2所示，现有一小金属环B自A环上方落下并穿过A环，B环在下落过程中始终保持水平，并与A环共轴，那么在B环下落过程中( )
图2
A.B环中感应电流方向始终与A环中电流方向相反
B.B环中感应电流方向与A环中电流方向先相反后相同
C.经过A环所在平面的瞬间，B环中感应电流最大
D.经过A环所在平面的瞬间，B环中感应电流为零
29 如图所示，绝缘光滑水平面上有两个离得很近的导体环a、b。将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面)，a、b将如何移动( )
A.a、b将相互远离
B.a、b将相互靠近
C.a、b将不动
D.无法判断
30.1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路，B线圈与开关S及电流计G组成另一个回路。如图6所示，通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件。关于该实验下列说法正确的是( )
图6
A.闭合S的瞬间，G中有a→b的感应电流
B.闭合S的瞬间，G中有b→a的感应电流
C.闭合S后，R的滑片向左移动的过程，G中有a→b的感应电流
D.闭合S后，R的滑片向左移动的过程，G中有b→a的感应电流
31.(多选)如图7，两同心圆环A、B置于同一水平面上，其中B为均匀带负电绝缘环，A为导体环。当B绕轴心顺时针转动且转速增大时，下列说法正确的是( )
A.A中产生逆时针的感应电流
B.A中产生顺时针的感应电流
C.A具有收缩的趋势
D.A具有扩展的趋势
二．计算题
1.（8分）（2023山东潍坊高二期中）如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在磁场中，磁场方向与水平面夹角。一金属棒MN与磁场方向垂直，并垂直于CD、EF在框架上向右以速度做匀速运动。时，磁感应强度，此时金属棒到达的位置恰好使左侧回路构成一个长为的正方形。
（1）求时刻，金属棒与框架所围成回路的磁通量；
（2）为使金属棒MN中不产生感应电流，从开始，推导出磁感应强度B随时间t变化的关系式。
A．
电键闭合瞬间，A中感应电流小于B中感应电流
B．
电键闭合瞬间，A、B之间的距离缩小
C．
电键闭合瞬间，两环有扩张趋势
D．
电键闭合瞬间，A环受到总的磁场力水平向左
高考物理《电磁感应》常用模型最新模拟题精练
专题2. 电磁感应现象
一．选择题
1. （2023湖北四市七校联盟期中联考）如图所示，在一根软铁棒上绕有一组线圈，a、c是线圈的两端，b为中心抽头。把a端和b抽头分别接到两条平行金属导轨上，导轨间有匀强磁场，方向垂直于导轨所在纸面向里。金属棒PQ在外力作用下左右运动，运动过程中保持与导轨垂直，且两端与导轨始终接触良好。若PQ运动过程中，a、c的电势都比b点的电势高，则PQ可能的运动情况为（ ）
A. 向左减速运动B. 向右减速运动
C. 向左匀速运动D. 向右匀速运动
【参考答案】B
【名师解析】
PQ向左边减速运动的过程中，根据右手定则可知产生的感应电流由P到Q减小，此时b点电势高于a点；由于穿过线圈的磁通量向上减小，根据楞次定律可知，b、c线圈产生的感应电动势，b点电势高于c点，则a、c的电势都比b点的电势低，A错误；
PQ向右边减速运动的过程中，根据右手定则可知产生的感应电流由Q到P减小，此时a点电势高于b点；由于穿过线圈的磁通量向下减小，根据楞次定律可知，b、c线圈产生的感应电动势，c点电势高于b点，则a、c的电势都比b点的电势高，B正确；
PQ做匀速直线运动，产生恒定的电流，线圈不会产生感应电流，bc等电势，CD错误。
2. （2023湖南怀化高二期末）经过不懈的努力，法拉第终于在1831年8月29日发现了“磁生电”的现象。如图所示，把两个线圈绕在同一个软铁环上，线圈A连接电池与开关，线圈B闭合并在其一段直导线附近平行放置小磁针，可观察到的现象有（ ）
A. 合上开关，小磁针发生偏转，不会复原
B. 断开开关，小磁针偏转一下，随即复原
C. 只要A线圈中有电流，小磁针就会发生偏转
D. A线圈中电流越大，小磁针偏转角度也越大
【参考答案】B
【名师解析】
当闭合开关时，A线圈接通瞬间，在铁环产生顺时针方向的磁场，使得穿过B的磁通量增加，根据楞次定律和安培定则可知，在B中产生逆时针方向感应电流，电流稳定后穿过A、B的磁通量不再发生变化，所以B中不再有感应电流，即小磁针偏转一下随即复原；故A错误，C错误；
当开关断开，A线圈中的电流中断瞬间，使得穿过B的磁通量减小，根据楞次定律和安培定则可知，在B中产生顺时针方向感应电流，小磁针会反向偏转，线圈A电流减为零后穿过A、B的磁通量不再变化，所以B中不再有感应电流，小磁针偏转一下后随即复原，故B正确；
由前面的分析可知A线圈中电流变化越快，小磁针偏转角度也越大，故D错误。
3. （2022河北唐山三模）如图，有两个完全相同的金属棒a、b用绝缘细绳拴接，垂直放在两足够长的平行光滑水平金属导轨上，金属棒与导轨接触良好，导轨间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场。现对金属棒b施加一水平向右的拉力F，两金属棒一起向右做匀加速运动。则下列说法正确的是（ ）
A. 外力F大小恒定B. 外力F逐渐增大
C. 细线拉力逐渐增大D. 细线拉力最大值为F
【参考答案】A
【名师解析】
当两金属棒一起向右做匀加速运动时，闭合回路中磁通量不变，感应电流为零，所以此时a、b整体仅受到F作用，则F大小恒定，故A正确，B错误；
对a根据牛顿第二定律可知细线拉力大小恒定，为，故CD错误。
4.（2021广州一模）如图，1831年8月29日，法拉第在一个软铁圆环上绕两个互相绝缘的线圈a和b.a与电池、开关组成回路，b的两端用导线连接，导线正下方有一枚小磁针。使法拉第在“磁生电”方面取得破性进展的现象是
A.闭合开关瞬间，观察到小磁针发生偏转
B.闭合开关后，观察到小磁针保持偏转状态
C.断开开关瞬间，观察到小磁针不发生偏转
D.断开开关后，观察到小磁针保持偏转状态
【参考答案】A
【命题思路】本题考查电磁感应及其相关知识点。
【解题思路】闭合开关瞬间，线圈中磁通量发生变化，产生感应电动势和感应电流，观察到小磁针发生偏转，选项A正确；闭合开关后，电路稳定，线圈中磁通量不变化，不产生感应电流，观察到小磁针不偏转，选项B错误；断开开关瞬间，线圈中磁通量发生变化，产生感应电动势和感应电流，观察到小磁针发生偏转，选项C错误；断开开关后，电路稳定，线圈中磁通量不变化，不产生感应电流，观察到小磁针不偏转，选项D错误。
5. （2020年4月浙江衢州、湖州、丽水三地市质检）如图所示，光滑绝缘水平面上有两条固定导线 ab、cd 相互垂直彼此绝缘，在角平分线上，对称固定着四个相同的圆形金属线圈。某段时间内两导线均通以由零均匀增加到某个值的电流，在这段时间内 1、3 线圈不受安培力，2、4 线圈中电流方向分别为顺时针和逆时针，且受到指向各自圆心的安培力作用，则 两导线的电流方向为
A．a→b、c→dB．a→b、d→c
C．b→a、c→dD．b→a、d→c
【名师解析】.A
【命题意图】本题考查法拉第电磁感应定律、安培定则及其相关知识点，考查的核心素养是科学思维能力。
【解题思路】根据题述某段时间内两导线均通以由零均匀增加到某个值的电流，在这段时间内 1、3 线圈不受安培力，说明在这段时间内 1、3 线圈中不产生感应电流，根据法拉第电磁感应定律，在这段时间内 1、3 线圈中磁通量不变化，根据安培定则可判断出两条固定导线 ab、cd在1、3 线圈产生的磁场方向相反，磁通量抵消。根据某段时间内两导线均通以由零均匀增加到某个值的电流，2、4 线圈中电流方向分别为顺时针和逆时针，可知ab导线的电流方向为a→b、cd导线的电流方向为c→d，选项A正确。
6.（2023·山东省潍坊名校联考）如图甲所示，绝缘的水平桌面上放置一金属圆环，在圆环的正上方放置一个螺线管，在螺线管中通入如图乙所示的电流，电流从螺线管a端流入为正。以下说法正确的是（ ）
A．0~1 s内圆环面积有扩张的趋势
B．1 s末圆环对桌面的压力小于圆环的重力
C．1~2 s内和2~3 s内圆环中的感应电流方向相反
D．从上往下看，0~2 s内圆环中的感应电流先沿顺时针方向、后沿逆时针方向
【参考答案】D
【名师解析】0~1 s线圈中电流增大，产生的磁场增大，金属环中磁通量增大，有面积缩小趋势，故A错误；1 s末金属环中感应电流最大，但螺线管中电流为零，没有磁场，与金属环间无相互作用，所以1 s末圆环对桌面的压力等于圆环的重力，故B错误；1~2 s正方向电流减小，2~3 s反向电流增大，根据楞次定律，金属环中感应电流的磁场方向不变，感应电流方向不变，故C错误；0~1 s线圈中电流增大，产生的磁场增大，金属环中磁通量增大，根据楞次定律可知，从上往下看，0~l s内圆环中的感应电流沿顺时针方向；1 s~2 s线圈中电流减小，产生的磁场减弱，金属环中磁通量减小，根据楞次定律可知，从上往下看，1 s~2 s内圆环中的感应电流沿逆时针方向；故D正确。
7. (多选)(2018·全国卷Ⅰ·19)如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路.将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态.下列说法正确的是( )
A.开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动
B.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向
C.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向
D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动
【参考答案】 AD
【名师解析】 根据安培定则，开关闭合时铁芯上产生水平向右的磁场.开关闭合后的瞬间，根据楞次定律，直导线上将产生由南向北的电流，根据安培定则，直导线上方的磁场垂直纸面向里，故小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，A项正确；开关闭合并保持一段时间后，直导线上没有感应电流，故小磁针的N极指北，B、C项错误；开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，根据楞次定律，直导线上将产生由北向南的电流，这时直导线上方的磁场垂直纸面向外，故小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，D项正确.
8. (2017·全国卷Ⅲ·15)如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直，金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面.现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是( )
A.PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向
B.PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向
C.PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向
D.PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向
【参考答案】 D
【名师解析】 金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，闭合回路PQRS中磁场方向垂直纸面向里，磁通量增大，由楞次定律可判断，闭合回路PQRS中感应电流产生的磁场垂直纸面向外，由安培定则可判断感应电流方向为逆时针；由于闭合回路PQRS中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向外，与原磁场方向相反，则T中磁通量减小，由楞次定律可判断，T中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里，由安培定则可知T中感应电流方向为顺时针，选项D正确.
9. 如图所示，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距离，两导线中通有图示方向相同的恒定电流I.则当环( )
A.向上运动时，环中产生顺时针方向的感应电流
B.向下运动时，环中产生顺时针方向的感应电流
C.向左侧靠近导线时，环中产生逆时针方向的感应电流
D.向右侧靠近导线时，环中产生逆时针方向的感应电流
【参考答案】 D
【名师解析】 直导线之间的磁场是对称的，圆环在中间时，通过圆环的磁通量为零，圆环上下运动的时候，通过圆环的磁通量不变，不会有感应电流产生，故A、B错误；圆环向左侧靠近直导线，则穿过圆环的磁场垂直纸面向外并且增强，根据楞次定律可得，环上的感应电流方向为顺时针，故C错误；圆环向右侧靠近直导线，则穿过圆环的磁场垂直纸面向里并且增强，根据楞次定律可得，环上的感应电流方向为逆时针，故D正确.
10． 如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示.在0～eq \f(T,2)时间内，直导线中电流向上，则在eq \f(T,2)～T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力的合力方向分别是( )
A.顺时针，向左 B.逆时针，向右
C.顺时针，向右 D.逆时针，向左
【参考答案】 B
【名师解析】 在0～eq \f(T,2)时间内，直导线中电流向上，由题图乙知，在eq \f(T,2)～T时间内，直导线电流方向也向上，根据安培定则知，导线右侧磁场的方向垂直纸面向里，电流逐渐增大，则磁场逐渐增强，根据楞次定律，金属线框中产生逆时针方向的感应电流.根据左手定则，金属线框左边受到的安培力方向向右，右边受到的安培力方向向左，离导线越近，磁场越强，则左边受到的安培力大于右边受到的安培力，所以金属线框所受安培力的合力方向向右，故B正确，A、C、D错误.
11(多选)如图所示，两个条形磁铁的N极和S极相向水平放置，一竖直放置的矩形线框从两个磁铁之间正上方由静止落下，并从两磁铁中间穿过.下列关于线框受到的安培力及从右向左看感应电流的方向说法正确的是( )
A.感应电流方向先沿逆时针方向，后沿顺时针方向
B.感应电流方向先沿顺时针方向，后沿逆时针方向
C.安培力方向一直竖直向上
D.安培力方向先竖直向上，后竖直向下
【参考答案】 BC
【名师解析】 由题图可知，中间磁感应强度最大，而向上或向下磁感应强度均越来越小，故在线框从高处下落过程中，穿过线框的磁通量一直向右，且先增大后减小，则由楞次定律可知，感应电流方向先沿顺时针方向后沿逆时针方向，故A错误，B正确；产生的感应电流一直阻碍物体间的相对运动，故安培力一定一直竖直向上，故C正确，D错误.
12. 如图所示，光滑平行导轨M、N固定在同一水平面上，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时( )
A.P、Q将互相靠拢
B.P、Q将互相远离
C.磁铁的加速度仍为g
D.磁铁的加速度大于g
【参考答案】 A
【名师解析】 解法一 根据楞次定律的另一表述“感应电流的效果总是要阻碍产生感应电流的原因”，本题中“原因”是回路中磁通量的增加，归根结底是磁铁靠近回路，“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近.所以，P、Q将互相靠拢且磁铁的加速度小于g，选项A正确.
解法二 设磁铁下端为N极，根据楞次定律可判断出P、Q中的感应电流方向，如图所示，根据左手定则可判断P、Q所受安培力的方向，可见，P、Q将相互靠拢.由于回路所受安培力的合力向下，由牛顿第三定律知，磁铁将受到向上的反作用力，从而加速度小于g.当磁铁下端为S极时，根据类似的分析可得到相同的结论，选项A正确.
13．如图所示，一个N极朝下的条形磁铁竖直下落，恰能穿过水平放置的固定矩形导线框，则( )
A.磁铁经过位置①时，线框中感应电流沿abcd方向；经过位置②时，线框中感应电流沿adcb方向
B.磁铁经过位置①时，线框中感应电流沿adcb方向；经过位置②时，线圈中感应电流沿abcd方向
C.磁铁经过位置①和②时，线框中的感应电流都沿abcd方向
D.磁铁经过位置①和②时，线框中感应电流都沿adcb方向
【参考答案】 A
【名师解析】 当磁铁经过位置①时，穿过线框的磁通量向下且不断增加，由楞次定律可确定感应电流的磁场方向向上，阻碍磁通量的增加，根据右手螺旋定则可判定感应电流应沿abcd方向.同理可判断当磁铁经过位置②时，感应电流沿adcb方向，故选A.
14.(多选)如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，MN的左边有一如图所示的闭合电路，当PQ在一外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是( )
A.向右加速运动
B.向左加速运动
C.向右减速运动
D.向左减速运动
【参考答案】 BC
【名师解析】 MN向右运动，说明MN受到向右的安培力，因为ab在MN处的磁场垂直纸面向里eq \(―――→,\s\up7(左手定则))MN中的感应电流方向为M→Neq \(―――→,\s\up7(安培定则))L1中感应电流的磁场方向向上eq \(―――→,\s\up7(楞次定律))eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(L2中磁场方向向上减弱,L2中磁场方向向下增强)).若L2中磁场方向向上减弱eq \(―――→,\s\up7(安培定则))PQ中电流方向为Q→P且减小eq \(―――→,\s\up7(右手定则))向右减速运动；若L2中磁场方向向下增强eq \(―――→,\s\up7(安培定则))PQ中电流方向为P→Q且增大eq \(―――→,\s\up7(右手定则))向左加速运动.
15．(多选)如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引( )
A.向右做匀速运动
B.向左做减速运动
C.向右做减速运动
D.向右做加速运动
【参考答案】 BC
【名师解析】 当导体棒向右匀速运动时产生恒定的电流，线圈中的磁通量恒定，无感应电流出现，A错误；当导体棒向左做减速运动时，由右手定则可判定回路中产生了b→a的感应电流且减小，由安培定则知螺线管中感应电流的磁场向左在减弱，由楞次定律知c中产生顺时针方向的感应电流(从右向左看)且被螺线管吸引，B正确；同理可判定C正确，D错误.
16.如图所示，两个相同的闭合铝环A、B被绝缘细线悬吊起来，与一个螺线管共同套在圆柱形塑料杆上，他们的中心轴线重合且在水平方向上，A、B可以左右自由摆动，现将电键闭合，则下列说法中正确的是（ ）
【参考答案】BC
【名师解析】在S闭合瞬间，穿过两个线圈的磁通量变化相同，根据法拉第电磁感应定律可知产生的电动势相等，再结合欧姆定律可知二者的感应电流大小相等．故A错误；线圈中产生同方向的感应电流，同向电流相吸，则A、B相吸，A、B之间的距离缩小．故B正确；电键闭合瞬间，穿过两个线圈的磁通量增大．由于电磁铁外边的磁场方向与电磁铁内部的磁场的方向相反，两环扩张面积时可以阻碍磁通量的增大，所以电键闭合瞬间，两环有扩张趋势，故C正确；线圈中产生同方向的感应电流，同向电流相吸，则A、B 相吸，A、B之间的距离缩小．所以A环受到总的磁场力水平向右．故D错误．
17 如图所示为安检门原理图，左边门框中有一通电线圈，右边门框中有一接收线圈．工作过程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电流，则( )
A．无金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针
B．无金属片通过时，接收线圈中的感应电流增大
C．有金属片通过时，接收线圈中的感应电流方向为顺时针
D．有金属片通过时，接收线圈中的感应电流大小发生变化
【参考答案】 D
【名师解析】当左侧通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电流时，通过右侧线圈的磁通量增大，根据楞次定律可以知道，右侧线圈产生的感应电流方向为逆时针，由于磁场是均匀增大，则产生的感应电流为恒定的，故选项A、B错误；当有金属片通过时，接收线圈中磁通量仍然增大，故产生的感应电流方向仍然为逆时针，但是由于金属片中也要产生感应电流，所以接收线圈中的感应电流大小发生变化，故选项C错误，选项D正确．
18 .如图所示，两个同心圆形线圈a、b在同一平面内，其半径大小关系为ra>rb，条形磁铁穿过圆心并与圆面垂直，则穿过两线圈的磁通量Φa、Φb间的大小关系为( )
A．Φa>Φb
B．Φa＝Φb
C．Φa<Φb
D．条件不足，无法判断
【参考答案】 C
【名师解析】条形磁铁内部的磁感线全部穿过a、b两个线圈，而外部磁感线穿过线圈a的比穿过线圈b的要多，线圈a中磁感线条数的代数和要小，故选项C正确．
19 如图所示，一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内，其下方(略靠前)固定一根与导线框平面平行的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流．释放导线框，它由实线位置下落到虚线位置未发生转动，在此过程中( )
A．导线框中感应电流的方向依次为
ACBA→ABCA→ACBA
B．导线框的磁通量为零时，感应电流却不为零
C．导线框所受安培力的合力方向依次为向上→向下→向上
D．导线框所受安培力的合力为零，做自由落体运动
【参考答案】 AB
【名师解析】.根据右手螺旋定则可知导线上方的磁场方向垂直于纸面向外，下方的磁场方向垂直于纸面向里，而且越靠近导线磁场越强，所以闭合导线框ABC在下降过程中，导线框内垂直于纸面向外的磁通量先增大，当增大到BC边与导线重合时，达到最大，再向下运动，导线框内垂直于纸面向外的磁通量逐渐减小至零，然后随导线框的下降，导线框内垂直于纸面向里的磁通量增大，当增大到A点与导线重合时，达到最大，继续下降时由于导线框逐渐远离导线，使导线框内垂直于纸面向里的磁通量再逐渐减小，所以根据楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍内部磁通量的变化，所以感应电流的磁场先向里，再向外，最后向里，所以导线框中感应电流的方向依次为ACBA→ABCA→ACBA，A正确；当导线框内的磁通量为零时，内部的磁通量仍然在变化，有感应电动势产生，所以感应电流不为零，B正确；根据对楞次定律的理解，感应电流的效果总是阻碍导体间的相对运动，由于导线框一直向下运动，所以导线框所受安培力的合力方向一直向上，不为零，C、D错误．
20．如图，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈．当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方水平快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是( )
A．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向左
B．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向左
C．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向右
D．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右
【参考答案】 D
【名师解析】.根据楞次定律的推论判断．磁铁靠近线圈时，线圈阻碍它靠近．线圈受到磁场力方向为右偏下，故FN>mg，有向右运动趋势，磁铁从B点离开线圈时，线圈受到磁场力方向向右偏上，故FN
A．向上运动 B.向下运动
C．向左运动 D．向右运动
【参考答案】B
【名师解析】 据题意，从题图可以看出磁铁提供的穿过线圈的原磁场方向向下，由安培定则可知线圈中感应电流激发的感应磁场方向向上，即两个磁场的方向相反，则由楞次定律可知原磁场通过线圈的磁通量在增加，B正确。
22.如左图所示，弹簧上端固定,下端悬挂一个磁铁，磁铁的N极向下．将磁铁托起到某一高度（弹簧处于压缩状态）后放开，磁铁能上下振动较长时间才停下来．如果在磁铁下端放一个固定的闭合金属圆环（如右图所示），仍将磁铁托起到同一高度后放开，磁铁就会很快地停下来．针对这个现象下列解释正确的是( )
A．磁铁和弹簧组成的系统机械能守恒
B．若磁铁的S极向下，磁铁振动时间会变长
C．磁铁很快停下来的主要原因是圆环中产生了感应电流
D．金属圆环的制作材料一定不是铝，因为磁铁对铝不会产生力的作用
【参考答案】C
【名师解析】由楞次定律，线圈中产生感应电流，使磁铁始终受到阻碍，时而体现引力，时而体现斥力，导致电流做功，从而使系统的机械能转化为内能，故A错误；根据楞次定律下面的线圈会阻碍磁铁运动，所以当磁铁向下靠近金属线圈时，线圈中产生了逆时针的感应电流（俯视），两者之间表现为相互排斥，同理当磁铁向上远离金属线圈时，根据楞次定律，可得线圈中产生了顺时针的感应电流（俯视），两者之间表现为相互吸引，因此与磁铁的磁性无关，故B错误；磁铁很快停下来的主要原因是圆环中产生了感应电流，故C正确；金属圆环的制作材料不一定是铝，只要是金属，就会产生感应电流，出现安培力，故D错误；
23.下列各图所描述的物理情境中，没有感应电流的是( )
【参考答案】 A
【名师解析】 开关S闭合稳定后，穿过线圈N的磁通量保持不变，线圈N中不产生感应电流，故A符合题意；磁铁向铝环A靠近，穿过铝环的磁通量在增大，铝环中产生感应电流，故B不符合题意；金属框从A向B运动，穿过金属框的磁通量时刻在变化，金属框中产生感应电流，故C不符合题意；铜盘在磁场中按题图所示方向转动，铜盘的一部分切割磁感线，产生感应电流，故D不符合题意.
24.如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是( )
A.ab向右运动，同时使θ减小
B.使磁感应强度B减小，θ角同时也减小
C.ab向左运动，同时增大磁感应强度B
D.ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角(0°<θ<90°)
【参考答案】 A
【名师解析】 设此时回路面积为S，据题意，磁通量Φ＝BScs θ，S增大，θ减小，cs θ增大，则Φ增大，A正确；B减小，θ减小，cs θ增大，Φ可能不变，B错误；S减小，B增大，Φ可能不变，C错误；S增大，B增大，θ增大，cs θ减小，Φ可能不变，D错误.
25 如图所示，矩形线框在磁场内做的各种运动中，能够产生感应电流的是( )
【参考答案】.B
【名师解析】A中线框的磁通量没有变化，因此没有感应电流，但有感应电动势，也可以理解为左右两边切割磁感线产生的感应电动势相反，选项A错误。B中线框转动，线框中磁通量变化，这就是发电机模型，有感应电流，选项B正确。C、D中线圈平面和磁场方向平行，没有磁通量，更没有磁通量的变化，选项C、D错误。
26．如图所示，矩形闭合线圈abcd竖直放置，OO′是它的对称轴，通电直导线AB与OO′平行，且AB、OO′所在平面与线圈平面垂直。若要在线圈中产生abcda方向的感应电流，可行的做法是( )
A．AB中电流I逐渐增大
B．AB中电流I先增大后减小
C．AB正对OO′，逐渐靠近线圈
D．线圈绕OO′轴逆时针转动90°(俯视)
【参考答案】.D
【名师解析】选项A、B、C中通过线圈的磁通量始终为零，故不能产生感应电流，A、B、C错误；选项D中，线圈中的磁通量增加，且原磁场方向逆时针穿过线圈，根据楞次定律可判断感应电流为顺时针穿过线圈，由安培定则可得感应电流方向为abcda。D正确。
27.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图5所示连接。下列说法正确的是( )
图5
A.开关闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转
B.线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，电流计指针均不会偏转
C.开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度
D.开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转
【参考答案】 A
【名师解析】 线圈A插入或拔出，都将造成线圈B处磁场的变化，因此线圈B处的磁通量变化，产生感应电流，故选项A正确；开关闭合和断开均能引起线圈B中磁通量的变化而产生感应电流，故选项B错误；开关闭合后，只要移动滑片P，线圈B中磁通变化而产生感应电流，故选项C、D错误。
28.(多选)一个水平固定的金属大圆环A，通有恒定的电流，方向如图2所示，现有一小金属环B自A环上方落下并穿过A环，B环在下落过程中始终保持水平，并与A环共轴，那么在B环下落过程中( )
图2
A.B环中感应电流方向始终与A环中电流方向相反
B.B环中感应电流方向与A环中电流方向先相反后相同
C.经过A环所在平面的瞬间，B环中感应电流最大
D.经过A环所在平面的瞬间，B环中感应电流为零
【参考答案】 BD
【名师解析】 根据安培定则可知，A环在其中心轴线上产生的磁场方向向上，当B环下落的过程中，穿过B环的磁通量增加，由楞次定律可知，B环中应产生与A环中方向相反的感应电流。当B环运动到A环下方后，随着B环的下落，穿过B环的磁通量逐渐减少，由楞次定律可知，此时B环中将产生与A环中方向相同的感应电流，故选项A错误，B正确；当B环经过A环所在平面的瞬间，此时穿过B环的磁通量最大，磁通量的变化率为零，故此时B环中的感应电流为零，选项C错误，D正确。
29 如图所示，绝缘光滑水平面上有两个离得很近的导体环a、b。将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面)，a、b将如何移动( )
A.a、b将相互远离
B.a、b将相互靠近
C.a、b将不动
D.无法判断
【参考答案】 A
【名师解析】 根据Φ＝BS，磁铁向下移动过程中B增大，所以穿过每个环中的磁通量都增大，a、b中产生同方向的感应电流，两环间有斥力作用，所以a、b将相互远离。选项A正确。
30.1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路，B线圈与开关S及电流计G组成另一个回路。如图6所示，通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件。关于该实验下列说法正确的是( )
图6
A.闭合S的瞬间，G中有a→b的感应电流
B.闭合S的瞬间，G中有b→a的感应电流
C.闭合S后，R的滑片向左移动的过程，G中有a→b的感应电流
D.闭合S后，R的滑片向左移动的过程，G中有b→a的感应电流
【参考答案】 D
【名师解析】 在滑片不动的情况下，线圈A中通过的是恒定电流，产生的磁场是恒定的，所以线圈B中不产生感应电流，选项A、B错误；在向左移动滑片的过程中，线圈A中电流减小，即线圈B处于逐渐减弱的磁场中，由安培定则和楞次定律知，电流表中的电流从b到a，故选项C错误，D正确。
31.(多选)如图7，两同心圆环A、B置于同一水平面上，其中B为均匀带负电绝缘环，A为导体环。当B绕轴心顺时针转动且转速增大时，下列说法正确的是( )
A.A中产生逆时针的感应电流
B.A中产生顺时针的感应电流
C.A具有收缩的趋势
D.A具有扩展的趋势
【参考答案】 BD
【名师解析】 由图可知，B为均匀带负电绝缘环，B中电流为逆时针方向，由右手螺旋定则可知，电流的磁场垂直纸面向外且逐渐增大；由楞次定律可知，磁场增大时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反，所以感应电流的磁场的方向垂直纸面向里，A中感应电流的方向为顺时针方向，故选项A错误，B正确；B环外的磁场的方向与B环内的磁场的方向相反，当B环内的磁场增强时，A环具有面积扩展的趋势，故选项C错误，D正确。
二．计算题
1.（8分）（2023山东潍坊高二期中）如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在磁场中，磁场方向与水平面夹角。一金属棒MN与磁场方向垂直，并垂直于CD、EF在框架上向右以速度做匀速运动。时，磁感应强度，此时金属棒到达的位置恰好使左侧回路构成一个长为的正方形。
（1）求时刻，金属棒与框架所围成回路的磁通量；
（2）为使金属棒MN中不产生感应电流，从开始，推导出磁感应强度B随时间t变化的关系式。
【名师解析】：（1）时穿过垂直磁场方向的有效面积
由磁通量定义
可知
解得
（2）设经过时间t，磁感应强度为B
这一过程中金属棒运动的距离为
此时的磁通量为
为不产生感应电流，则
可得
解得
A．
电键闭合瞬间，A中感应电流小于B中感应电流
B．
电键闭合瞬间，A、B之间的距离缩小
C．
电键闭合瞬间，两环有扩张趋势
D．
电键闭合瞬间，A环受到总的磁场力水平向左
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