2024年高考物理选择性必修第二册大一轮复习：第二章电磁感应

这是一份2024年高考物理选择性必修第二册大一轮复习：第二章电磁感应，共33页。
第二章　电磁感应
1　楞次定律

楞次定律
1．(多选)关于楞次定律，下列说法中正确的是(　CD　)
A．感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相反
B．感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相同
C．感应电流的磁场方向与磁通量增大还是减小有关
D．感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化
解析：当磁通量增大时，感应电流的磁场与原磁场方向相反，当磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场方向相同，感应电流的磁场方向与磁通量增大还是减小有关，故A、B错误，C正确；感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故D正确。故选CD。
2．如图所示，在下列四种情况中，感应电流的方向判断正确的是(　D　)
　　
解析：由图示可知，穿过螺线管的磁场向左，磁通量变大，根据楞次定律，则感应电流的磁场方向向右，螺线管的感应电流方向由左向右，则电流向左通过电流计，故A错误；由图示结合安培定则可知，线圈处的磁场方向向里，当线圈向右运动时，向里的磁通量减小，根据楞次定律，线圈产生的感应电流的磁场方向向里，可知感应电流的方向为顺时针方向，故B错误；由图示可知，穿过螺线管的磁场向上，磁铁远离的过程中磁通量变小，根据楞次定律，螺线管的感应电流方向螺旋向上，则电流向下流过电流计，故C错误；导体棒向左切割磁感线，对右半部分闭合回路来说，垂直纸面向里的磁通量增大，根据楞次定律，产生的感应电流的磁场方向垂直纸面向外，流过导体棒的电流方向向下，故D正确。故选D。
3.

如图，两水平方向的匀强磁场的磁感应强度B1和B2大小相等、方向相反。竖直平面内金属圆环的水平直径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中产生顺时针方向(正视)感应电流的是(　D　)
A．水平向右移动金属环
B．绕水平直径转动金属环
C．同时以相同的变化率增大B1和B2
D．减小B1的同时增大B2
解析：水平向右移动金属环时，环内磁通量始终为零，故没有感应电流产生，故A不符合题意；绕水平直径转动金属环时，环内磁通量始终为零，故没有感应电流产生，故B不符合题意；同时以相同的变化率增大B1和B2时，环内磁通量始终为零，故没有感应电流产生，故C不符合题意；减小B1的同时增大B2时，环内磁通量垂直纸面向外且不断变大，由楞次定律可知环中产生顺时针方向(正视)感应电流，故D符合题意。故选D。
4．如图甲所示，固定的长直导线与固定的圆形闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流随时间的变化关系如图乙所示，直导线中电流向下，下列说法正确的是(　B　)

A．线框中会产生逆时针方向的电流
B．线框中会产生顺时针方向的电流
C.线框受到的安培力平行于直导线向上
D．线框受到的安培力平行于直导线向下
解析：长直导线中的电流均匀增大，则圆形闭合金属线框中的磁通量垂直纸面向外且均匀增大，根据楞次定律和安培定则，线框中会产生顺时针方向的感应电流，结合左手定则可知，线框会受到向右的安培力。故选B。

5.如图所示，一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方，直导线与圆环在同一竖直面内，当通电直导线中电流增大时，弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将(　C　)
A.S增大，l变长 B．S减小，l变短
C．S减小，l变长 D．S增大，l变短
解析：根据右手螺旋定则可知，直线电流下边磁场方向垂直纸面向里，由于电流增大，则弹性的金属圆环中的磁通量增大，导致产生感应电流，根据楞次定律可知，圆环中的感应电流方向为逆时针方向。根据左手定则可知，弹性的金属圆环上边所受的安培力竖直向下，弹性的金属圆环下边所受的安培力竖直向上，由于下边离通电直导线远，磁场弱，所以向下的安培力大于向上的安培力，从而导致橡皮绳的长度变长；可将圆环等效成一段一段的导线，由左手定则可知，安培力指向圆心，导致弹性圆环面积S减小。故C正确，A、B、D错误。故选C。
右手定则
6.

(多选)两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动。当导体棒AB在外力F的作用下向右运动时，下列说法中正确的是(　BD　)
A．导体棒CD内有电流通过，方向是D→C
B.导体棒CD内有电流通过，方向是C→D
C．磁场对导体棒CD的作用力向左
D．磁场对导体棒AB的作用力向左
解析：导体棒AB切割磁感线产生感应电流，根据右手定则可知，AB中感应电流的方向为B→A，则导体棒CD内有电流通过，方向是C→D，故A错误，B正确；导体棒CD内有电流通过，导体棒CD受到安培力作用，由左手定则判断可知，磁场对导体棒CD的作用力向右，磁场对导体棒AB的作用力向左，故C错误，D正确。
7.

(2023·黑龙江大庆东风中学高二期中)如图所示，航天飞机在轨运行时释放一颗绳系卫星，二者用电缆绳连接，当航天飞机连同卫星在轨运行时，二者间的电缆就会与地磁场作用从而产生电磁感应现象。忽略地磁偏角的影响，下列说法正确的是(　B　)
A．赤道上空，地磁场的方向从北向南
B．航天飞机在赤道上空从西往东运行时，A端的电势高于B端电势
C．航天飞机在赤道上空从东往西运行时，A端的电势高于B端电势
D．航天飞机沿经线从南往北运行时，B端的电势高于A端电势
解析：赤道上空地磁场方向由南向北，故A错误；航天飞机在赤道上空从西往东走，根据右手定则，判断出感应电动势方向指向A端，故A端电势高于B端电势，故B正确；若从东往西走，根据右手定则，可知A端电势低于B端电势，故C错误；若南北方向走，电缆不切割磁感线，不产生感应电动势，AB两端电势相等，故D错误。故选B。
8.

ab为一金属杆，它处在如图所示的垂直于纸面向里的匀强磁场中，可绕a点在纸面内转动，s为以a为圆心位于纸面内的金属圆环，在杆转动过程中，杆的b端与金属环保持良好接触，Ⓐ为电流表，其一端与金属环相连，另一端与a点良好接触。当杆沿逆时针方向转动时，某时刻ab杆的位置如图，则此时刻(　B　)
A．有电流通过电流表，方向由c向d；作用于杆ab的安培力向右
B．有电流通过电流表，方向由d向c；作用于杆ab的安培力向左
C．有电流通过电流表，方向由d向c；作用于杆ab的安培力向右
D．无电流通过电流表；作用于杆ab的安培力为零
解析：当杆沿逆时针方向转动时，根据右手定则，判断出ab杆中感应电流方向为b→a，电流通过电流表，方向为d→c；根据左手定则可知，作用于杆ab的安培力向左，故B正确，A、C、D错误。

9.如图所示，匀强磁场存在于虚线框内，矩形线圈竖直下落。如果线圈中受到的磁场力总小于其重力，则它在1、2、3、4位置时的加速度关系为(　C　)
A．a1＞a2＞a3＞a4 B．a1＝a2＝a3＝a4
C．a1＝a3＞a2＞a4 D．a1＝a3＞a2＝a4
解析：线圈自由下落时，加速度为a1＝g。线圈完全在磁场中时，磁通量不变，不产生感应电流，线圈不受安培力作用，只受重力，加速度为a3＝g。线圈进入和穿出磁场过程中，切割磁感线产生感应电流，将受到向上的安培力，根据牛顿第二定律得知，a2＜g，a4＜g。线圈完全在磁场中时做匀加速运动，到达4处的速度大于2处的速度，则线圈在4处所受的安培力大于在2处所受的安培力，又知安培力总小于重力，则a2＞a4，故a1＝a3＞a2＞a4，故C正确。故选C。
楞次定律的实验探究
10．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接。在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转。由此可以推断(　B　)

A．滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央
B．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转
C．线圈A向上移动或滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动，都能引起电流计指针向左偏转
D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向
解析：滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动时，线圈A中的电流发生了改变，则线圈B中有感应电流产生，电流计的指针会发生偏转，所以A错误；某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电阻增大，电流减小，则线圈B中的磁通量减小，电流计指针向右偏转。当线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，线圈B中的磁通量减小，都能引起电流计指针向右偏转，则B正确；线圈A向上移动时，使线圈B中的磁通量减小，能引起电流计指针向右偏转，则C错误；由穿过B线圈的磁通量的变化可判断电流计指针偏转方向，所以D错误。
11．(2023·河南博爱第一中学高二校考)为了探究电磁感应现象，如图所示为“探究产生感应电流的条件的实验装置”。

(1)下列操作中，图甲中电流表的指针不会发生偏转的是(　C　)
A．将条形磁铁插入线圈
B．将条形磁铁从线圈中拔出
C．将条形磁铁放在线圈中不动
D．将条形磁铁从图示位置向左移动
(2)某实验小组将电池、线圈A、线圈B、滑动变阻器、灵敏电流计、开关按照如图乙所示的方式连接。当闭合开关时发现灵敏电流计的指针右偏。由此可知：
a．当滑动变阻器的滑片P向右移动时，灵敏电流计的指针右偏(选填“左偏”“不动”或“右偏”)；
b．将线圈A拔出时，灵敏电流计的指针左偏(选填“左偏”“不动”或“右偏”)，此时线圈A与线圈B中电流的绕行方向相同(选填“相同”或“相反”)。
解析：(1)将条形磁铁插入线圈，线圈内磁通量增加，有感应电流产生，电流表的指针会发生偏转，故A不符合题意；将条形磁铁从线圈中拔出，线圈内磁通量减少，有感应电流产生，电流表的指针会发生偏转，故B不符合题意；将条形磁铁放在线圈中不动，线圈内磁通量不变，没有感应电流产生，电流表的指针不会发生偏转，故C符合题意；将条形磁铁从图示位置向左移动，线圈内磁感应强度变小，磁通量减小，有感应电流产生，电流表的指针会发生偏转，故D不符合题意。故选C。
(2)闭合开关时灵敏电流计的指针右偏，即线圈内磁通量增加时，灵敏电流计的指针右偏。a.滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入的有效电阻变小，回路中电流变大，线圈内的磁场变强，磁通量增加，所以灵敏电流计的指针右偏；b.将线圈A拔出时，线圈内磁通量减小，灵敏电流计的指针左偏，由楞次定律可知线圈B中产生的感应电流方向与A中电流方向相同。

一、选择题(每小题只有一个选项符合题目要求)

1.电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示。现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是(　A　)
A．从b到a，下极板带正电
B．从a到b，下极板带正电
C．从b到a，上极板带正电
D．从a到b，上极板带正电
解析：当磁铁N极向下运动时，向下穿过线圈的磁通量变大，由楞次定律可得，感应磁场方向与原来磁场方向相反，再由安培定则可得感应电流方向沿线圈盘旋而下，由于线圈相当于电源，则流过R的电流方向是从b到a，对电容器充电，下极板带正电，故A正确，B、C、D错误。故选A。
2.

如图所示，金属环所在区域存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。当磁感应强度逐渐增强时，内、外金属环中感应电流的方向为(　B　)
A．外金属环顺时针，内金属环逆时针
B．外金属环逆时针，内金属环顺时针
C．内、外金属环均为逆时针
D．内、外金属环均为顺时针
解析：回路由外金属环和内金属环共同组成，回路中包围的磁场方向垂直纸面向里，且内、外金属环之间的磁通量增加，由楞次定律可知，两金属环之间的感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，垂直纸面向外，由安培定则可知，电流在外金属环沿逆时针方向，在内金属环沿顺时针方向，故B正确。

3.如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化量大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则(　C　)
A．ΔΦ1＞ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现
B．ΔΦ1＝ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现
C．ΔΦ1＜ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现
D．ΔΦ1＜ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现
解析：设在位置Ⅰ时磁通量大小为Φ1，位置Ⅱ时磁通量大小为Φ2。第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ，穿过线框的磁感线方向没有改变，磁通量变化量ΔΦ1＝Φ1－Φ2，根据楞次定律判断可知，感应电流沿adcba方向；第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ，穿过线框的磁感线的方向发生改变，磁通量变化量ΔΦ2＝Φ1＋Φ2，根据楞次定律判断可知，感应电流沿adcba方向；则可知，ΔΦ1＜ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现，故C正确，A、B、D错误。故选C。
4.

如图所示，a、b、c为同一平面内的线圈，其中a、b为同心圆，现给a中通以顺时针方向的电流，在a中的电流逐渐增大的过程中，b、c中产生的感应电流方向为(　C　)
A．b、c中均为顺时针方向
B．b、c中均为逆时针方向
C．b为逆时针方向，c为顺时针方向
D．b为顺时针方向，c为逆时针方向
解析：首先，由题意可知线圈a的电流在逐渐增大，电流产生的磁场也在不断增大。其次根据右手螺旋定则判断出线圈a的电流在线圈b产生的磁场垂直纸面向里，再根据楞次定律可以判断出线圈b产生的感应电流为逆时针方向，对应产生的磁场垂直纸面向外。同理，根据右手螺旋定则判断出线圈a的电流在线圈c产生的磁场垂直纸面向外，再根据楞次定律可以判断出线圈c产生的感应电流为顺时针方向，对应产生的磁场垂直纸面向里。故选C。
5.

(2023·黑龙江哈尔滨三中高二期末)如图所示，金属圆环A用轻绳悬挂，所在平面与纸面垂直，圆心与长直螺线管中心轴线共线，整个装置静止，开关S始终闭合，当滑动变阻器触片P向右移动的过程中，圆环将(　A　)
A．向右运动，并有扩张趋势
B．向右运动，并有收缩趋势
C．向左运动，并有扩张趋势
D．向左运动，并有收缩趋势
解析：当触片P向右移动时，电路中的电阻增大，电流减小，则螺线管产生的磁场减小，根据楞次定律，感应磁场方向与原磁场方向相同，相互吸引，所以金属圆环A向右运动，因为磁通量减小，金属圆环A有扩张的趋势。故选A。
6.

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面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距。两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流。则下列说法正确的是(　D　)
A．若金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向
B．若金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向
C．若金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向
D．若金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向
解析：根据楞次定律，当金属环上、下运动时，穿过金属环的磁通量不发生变化，故没有感应电流产生，故A、B错误；当金属环向左侧直导线靠近时，穿过金属环垂直纸面向外的磁场增强，根据楞次定律及安培定则可知，产生的感应电流方向为顺时针，故C错误；当金属环向右侧直导线靠近时，穿过金属环垂直纸面向里的磁场增强，根据楞次定律及安培定则可知，产生的感应电流方向为逆时针，故D正确。
7．(2023·黑龙江哈尔滨三中高二期末)如图甲所示，竖直固定直导线中通以电流I，该电流随时间的变化规律如图乙所示，规定电流向上为正，附近的一闭合矩形金属线圈abcd与导线在同一平面，则在0～2t0这段时间内(　C　)

A．线圈中不会产生感应电流
B．线圈中会产生感应电流，且感应电流方向发生了变化
C．线圈中会产生感应电流，且感应电流方向始终为a→b→c→d→a
D．线圈中会产生感应电流，且感应电流方向始终为a→d→c→b→a
解析：在0～2t0这段时间内，I先正方向减小后负方向增大，由安培定则知其右侧磁场先垂直纸面向里减弱，后垂直纸面向外增强，根据楞次定律知线圈中的感应电流磁场均为垂直纸面向里，根据安培定则知线圈中感应电流为顺时针方向，即a→b→c→d→a。故选C。
8.

如图所示，AOC是光滑的金属导轨，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，ab是一根金属棒，与导轨接触良好，它从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中b端始终在OC上，a端始终在OA上，直到金属棒完全落在OC上，空间存在着匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则ab棒在上述过程中(　C　)
A．感应电流方向是b→a
B．感应电流方向是a→b
C．感应电流方向先是b→a，后是a→b
D．感应电流方向先是a→b，后是b→a
解析：由几何知识可知，在金属棒向下滑动的过程中，金属棒与导轨所围成的三角形面积先增大后减小，三角形aOb内的磁通量先增大后减小，由楞次定律可知，感应电流方向先是b→a，后是a→b，C项正确。
二、选择题(每小题有多个选项符合题目要求)
9．如图所示，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，MN固定不动，位置靠近ab且相互绝缘。当MN中电流突然增大时，则(　AC　)

A.线圈所受安培力的合力方向向左
B．线圈所受安培力的合力方向向右
C．感应电流方向为abcda
D．感应电流方向为adcba
解析：如题图所示，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘，导线两侧的磁感应强度对称分布，由右手螺旋定则可知线圈中的合磁通量方向垂直纸面向里；当MN中电流突然增大时，由楞次定律可知感应电流的磁场方向垂直纸面向外，故感应电流方向为abcda；导线左侧磁感应强度方向垂直纸面向外，导线右侧磁感应强度方向垂直纸面向里；由左手定则可知：上下两边界的安培力互相抵消，左边界的安培力向左，右边界的安培力也向左，故线圈所受安培力的合力方向向左，故A、C正确，B、D错误。故选AC。
10.

如图所示，光滑固定导轨m、n水平放置，两根导体棒p、q平行放于导轨上，形成一个闭合回路。当一条形磁体从高处下落接近回路时(重力加速度为g)(　AD　)
A．p、q将互相靠拢
B．p、q将互相远离
C．磁体的加速度仍为g
D．磁体的加速度小于g
解析：由楞次定律的结论可知，当穿过闭合回路的磁通量增加时，回路的面积有收缩趋势且阻碍磁体的靠近，所以p、q将相互靠拢且磁体受到向上的阻力，磁体的加速度小于g，故选项A、D正确。
11．(2023·安徽芜湖高二开学考试)如图所示，铁芯上密绕的螺线与滑动变阻器、电源、开关相连，铁芯上方的绝缘水平直杆上套有一金属圆环，圆环面与纸面垂直，环心在铁芯的中轴线OO′上，开始时开关S闭合。下列说法正确的是(　ABD　)

A．向左移动滑片P，圆环中将产生感应电流
B．沿杆向左移动金属圆环，圆环中将产生感应电流
C．保持环面与纸面垂直，绕OO′轴转动金属圆环，圆环中将产生感应电流
D．断开开关S瞬间，圆环中将产生感应电流
解析：只要穿过圆环的磁通量发生变化，圆环中即可产生感应电流，滑片P向左移动时，电路中电阻增大，电流减小，螺线管中的磁场减弱，穿过圆环的磁通量减少，环中有感应电流产生，A正确；沿杆向左移动圆环时，穿过圆环磁通量减少，环中有感应电流产生，B正确；绕OO′轴转动圆环时，穿过圆环的磁通量保持不变，环中无感应电流产生，C不正确；断开开关的瞬间，穿过圆环的磁通量减少，环中有感应电流产生，D正确。故选ABD。

12.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，当PQ在外力作用下运动时，MN在磁场力作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是(　AD　)
A．向左匀加速运动
B．向左匀减速运动
C．向右匀加速运动
D．向右匀减速运动
解析：MN在磁场力作用下向右运动，说明MN受到的安培力向右，由左手定则可知MN中电流由M指向N，根据安培定则可知，线圈L1中产生的磁场方向向上，说明线圈L2中磁场是向上减弱，或向下增强，而线圈L2中电流是由PQ切割磁感线产生的，由安培定则可知，PQ中感应电流由Q到P减小，或由P到Q增大，由右手定则可知，PQ可能向左做匀加速运动或向右做匀减速运动，故A、D正确，B、C错误。故选AD。
三、非选择题
13．有一灵敏电流计，当电流从它的正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转。现把它与一个线圈串联，将磁体从线圈上方插入或拔出，如图所示。请完成下列填空：

(1)图甲中灵敏电流计指针的偏转方向为偏向正接线柱(选填“偏向正接线柱”或“偏向负接线柱”)。
(2)图乙中磁体下方的极性是S极(选填“N极”或“S极”)。
(3)图丙中磁体的运动方向是向上(选填“向上”或“向下”)。
(4)图丁中线圈从上向下看的电流方向是逆时针(选填“顺时针”或“逆时针”)。
解析：(1)由题图甲可知，磁体向下运动，穿过线圈的磁通量增加，原磁场方向向下，则线圈中感应电流方向(从上向下看)为逆时针方向，即电流从正接线柱流入电流计，指针偏向正接线柱。
(2)由题图乙可知，电流从负接线柱流入电流计，根据安培定则，感应电流的磁场方向向下，又知磁通量增加，根据楞次定律可知，磁体下方的极性为S极。
(3)由题图丙可知，原磁场方向向下，电流从负接线柱流入电流计，根据安培定则，感应电流的磁场方向向下，根据楞次定律可知，磁通量减少，磁体向上运动。
(4)由题图丁可知，磁体向上运动，穿过线圈的磁通量减少，原磁场方向向上，根据楞次定律可知感应电流方向(从上向下看)为逆时针方向。
14．(1)如图甲所示为某实验小组探究影响感应电流方向的因素的实验装置，关于实验过程中应该注意的事项和实验现象，以下说法正确的是AC。
A.实验前应该先仔细观察，清楚线圈的绕向
B．开关闭合后，将滑动变阻器的滑片匀速滑动使接入电路的阻值逐渐减小，会观察到电流计指针不发生偏转
C．开关闭合后，线圈A从线圈B中拔出和插入过程中会观察到电流计指针偏转方向相反
D．开关闭合与断开瞬间，电流计指针都会偏转，但偏转方向相同

(2)如图乙所示，当电流从灵敏电流计正接线柱流入时指针向正接线柱一侧偏转。现将其与线圈相连之后，将上端为S极的磁体插入线圈中，电流计指针偏转的方向应为偏向正(选填“正”或“负”)接线柱。根据图丙中电流计指针偏转方向可以判断出插入线圈磁体下端的磁极为S(选填“N”或“S”)极。
解析：(1)探究影响感应电流方向的因素的实验，实验前要仔细观察，弄清楚线圈绕向，搞清线圈电流方向与电流计指针偏转方向的关系，故A正确；开关闭合后，将滑动变阻器的滑片匀速滑动使接入电路的阻值逐渐减小，导致穿过线圈B的磁通量变化，从而产生感应电流，会观察到电流计指针发生偏转，故B错误；开关闭合后线圈A从线圈B中拔出和插入过程中，穿过线圈B的磁通量变化不同，前者减小，后者增大，依据感应电流的磁场阻碍磁通量变化，会观察到电流计指针偏转方向相反，故C正确；开关闭合与断开瞬间，穿过线圈B的磁通量都会变化且变化不同，开关闭合瞬间磁通量增大，断开瞬间磁通量减小，依据感应电流的磁场阻碍磁通量变化，会观察到电流计指针偏转，而且偏转方向不同，故D错误。
(2)当电流从灵敏电流计正接线柱流入时指针向正接线柱一侧偏转，若将上端为S极的磁体插入线圈中，原磁场方向向下且磁通量增大，根据感应电流的磁场阻碍磁通量变化可知，感应电流的磁场方向向上，根据安培定则可知感应电流从电流计正接线柱流入，故指针偏向正接线柱一侧；根据图丙中电流计指针偏向负接线柱一侧，可知感应电流是从负接线柱流入电流计的，根据安培定则，可知感应电流的磁场方向向下，因条形磁体向下运动，磁通量增大，根据感应电流的磁场阻碍磁通量变化，可知原磁场方向向上，则插入线圈磁体下端的磁极为S极。
2　法拉第电磁感应定律

电磁感应定律
1．关于感应电动势的大小，下列说法中正确的是(　D　)
A．磁通量越大，感应电动势越大
B．磁通量变化得越多，感应电动势越大
C．磁通量增大时，感应电动势一定增大
D．磁通量变化得越快，感应电动势越大
解析：根据法拉第电磁感应定律E＝n得感应电动势的大小跟磁通量的变化率成正比。磁通量越大，是Φ大，但不一定大，故A错误；磁通量变化越大，不知磁通量的变化时间，故不一定越大，故B错误；虽然磁通量增大，但可能是定值，产生的感应电动势可能不变，故C错误；磁通量变化的快慢用表示，磁通量变化得快，则就大，根据法拉第电磁感应定律有产生的感应电动势就越大，故D正确。故选D。
2．(2023·山东济南高二开学考试)将一根绝缘硬质细导线绕成如图所示的闭合线圈，其中大圆半径为R，小圆半径为r。大圆处在垂直线圈平面向里的磁场中，小圆处在垂直线圈平面向外的磁场中。两磁场的磁感应强度大小均为B，且B＝B0＋kt，B0和k均为常量，则线圈中总的感应电动势大小为(　D　)

A．kπr2 B．kπR2
C．kπ D．kπ
解析：左右两侧磁场均均匀增加，根据楞次定律可知，左右两侧圆环产生的感应电动势方向相同，则线圈中总的感应电动势大小为E＝πR2＋πr2＝kπ(R2＋r2)，故选D。
3.

如图所示，长为L的金属导线弯成一圆环，导线的两端接在电容为C的平行板电容器上，P、Q为电容器的两个极板，磁场垂直于环面向里，磁感应强度以B＝B0＋kt(k>0)的规律随时间变化，t＝0时，P、Q两板电势相等，两板间的距离远小于环的半径，经时间t，电容器P板(　D　)
A．不带电
B．所带电荷量与t成正比
C．带正电，带电荷量是
D．带负电，带电荷量是
解析：磁感应强度以B＝B0＋kt(k>0)的规律随时间变化，由法拉第电磁感应定律得：E＝n＝nS＝kS，而S＝πr2＝π＝，经时间t电容器P板所带电荷量Q＝EC＝；由楞次定律和安培定则知电容器P板带负电，故D正确。
4.

如图所示，A、B两闭合圆形导线环用相同规格的导线制成，它们的半径之比rA∶rB＝2∶1，在两导线环包围的空间内存在一正方形边界的磁场区域，磁场方向垂直于两导线环的平面。在磁场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中，流过两导线环的感应电流大小之比为(　D　)
A．＝1 B．＝2
C．＝ D．＝
解析：A、B两导线环的半径不同，它们所包围的面积不同，但某一时刻穿过它们的磁通量均为穿过磁场所在区域面积上的磁通量，所以两导线环上的磁通量变化率是相等的，根据E＝n知产生的电动势也是相等的，根据电阻R＝ρ＝ρ，则A、B的电阻之比为2∶1，再根据欧姆定律有I＝，可得电流之比为＝，故D正确。
5．(多选)轻质细线吊着一质量为m＝1 kg、边长为0.2 m、电阻R＝1 Ω、匝数n＝10的正方形闭合线圈abcd，bd下方区域分布着磁场，如图甲所示。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示。不考虑线圈的形变和电阻的变化，整个过程细线未断且线圈始终处于静止状态，g取10 m/s2。则下列判断正确的是(　CD　)

A．线圈中感应电流的方向为adcba
B．线圈中的感应电流大小为0.2 A
C．0～2 s时间内线圈中产生的热量为0.02 J
D．6 s时线圈受安培力的大小为 N
解析：磁感应强度向里并且增大，由楞次定律可得，感应电流产生的磁场垂直纸面向外，线圈中感应电流的方向为逆时针，即abcda，故A错误；由法拉第电磁感应定律得E＝n＝n，由闭合电路的欧姆定律，可得线圈中的感应电流大小I＝n，假设线框边长为l，则S＝，联立两式代入数据解得I＝0.1 A，故B错误；0～2 s时间内金属环产生的热量为Q＝I2Rt＝0.02 J，故C正确；线圈的bcd部分在匀强磁场中受到安培力，受到安培力的大小等效为bd直棒受到的安培力，6 s时线圈受到的安培力F＝nIBL＝10×0.1×4×0.2 N＝ N，故D正确。故选CD。
6.

(2023·江苏南京第一中学高二期末)如图所示，边长为L的正方形金属框ABCD质量为m，电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场中，金属框的下半部处于磁场内，磁场方向与线框平面垂直。磁场随时间变化规律为B＝kt(k>0)。求：
(1)线框中感应电动势的大小；
(2)从t＝0时刻开始，经多长时间细线的拉力为零？
答案：(1)　(2)
解析：(1)由法拉第电磁感应定律E＝n，整理得E＝＝。
(2)由题意可知，线框所受安培力方向向上，且当磁感应强度增大时，细线拉力减小，当细线拉力为零时，则有mg＝F安，
而F安＝BIL，
又由闭合电路欧姆定律，则有I＝，
且B＝kt，解得t＝。
导线切割磁感线时的感应电动势
7．如图所示，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小为E，将此棒弯成长度相等且相互垂直的两段，置于与磁感应强度相互垂直的平面内，当它沿两段折线夹角角平分线的方向以速度v运动时，棒两端的感应电动势大小为E′，则等于(　B　)

A． B．
C．1 D．
解析：设折弯前金属棒切割磁感线的长度为L，E＝BLv；折弯后，金属棒切割磁感线的有效长度为l＝＝L，故产生的感应电动势为E′＝Blv＝B·Lv＝E，所以＝，故B正确。
8．如图所示，MN、PQ为两条平行的水平放置的金属导轨，左端接有定值电阻R，金属棒ab斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，ab＝L。磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面，设金属棒与两导轨间夹角为60°，以速度v水平向右匀速运动，不计导轨和棒的电阻，则流过金属棒的电流为(　B　)

A． B．
C． D．
解析：金属棒切割磁感线的有效长度为L·sin 60°＝L，故感应电动势E＝Bv·，由欧姆定律得通过金属棒的电流I＝，故选B。
9.

如图所示，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上。当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动(俯视)时，a、b、c三点的电势分别为φa、φb、φc。已知bc边的长度为l。下列判断正确的是(　C　)
A．φa>φc，金属框中无电流
B．φb>φc，金属框中电流方向沿abca
C．Ubc＝－Bl2ω，金属框中无电流
D．Uac＝Bl2ω，金属框中电流方向沿acba
解析：金属框abc平面与磁场方向平行，转动过程中磁通量始终为零，所以无感应电流产生，故B、D错误；转动过程中bc边和ac边均切割磁感线，产生感应电动势，由右手定则判断φa