第63课时　法拉第电磁感应定律、自感和涡流-2025版三维设计一轮高中总复习物理（通用版）.docxVIP

第63课时法拉第电磁感应定律、自感和涡流

考点一法拉第电磁感应定律的理解和应用

1.（多选）图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是（）

A.按下按钮过程，螺线管P端电势较高

B.松开按钮过程，螺线管P端电势较高

C.按住按钮不动，螺线管中产生恒定的感应电动势

D.若按下和松开按钮的时间相同，螺线管中产生大小相同的感应电动势

2.轻质细线吊着一质量为m＝1kg、边长为0.2m、电阻R＝1Ω、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10m/s2。则下列判断正确的是（）

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0.2A

C.0～2s时间内线圈中产生的热量为0.02J D.6s时线圈受安培力的大小为0.082N

考点二导体切割磁感线产生的感应电动势

3.如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距0.4m，左端接有阻值为0.2Ω的电阻。一质量为0.2kg、电阻为0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上，导轨之间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为0.5T。棒在水平向右的外力作用下以0.3m/s的速度匀速运动，运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。已知导轨足够长且电阻不计，则（）

A.棒运动过程中两端的电压为0.02V

B.棒运动过程中两端的电压为0.06V

C.棒匀速运动1s过程中电阻R产生的热量0.008J

D.棒匀速运动1s过程中电阻R产生的热量0.012J

4.（多选）金属棒ab长度L＝0.5m，阻值r＝1Ω，放在半径分别为r1＝0.5m和r2＝1.0m的水平同心圆环导轨上，两圆环之间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B＝2T；从两圆环下端引出导线连接一阻值为R＝2Ω的电阻，ab在外力作用下以角速度ω＝4rad/s绕圆心顺时针（从上往下看）做匀速圆周运动，不计圆环导轨的电阻和一切摩擦，下列说法正确的是（）

A.a点的电势高于b点的电势

B.电阻R两端的电压为2V

C.在金属棒旋转一周的时间内，金属棒上产生的焦耳热为π4

D.在金属棒旋转半周的时间内，金属棒上产生的焦耳热为π4

考点三自感、涡流、电磁阻尼与电磁驱动

5.（多选）下列图中的设备或元件利用涡流的是（）

6.如图是汽车上使用的电磁制动装置示意图。电磁制动是一种非接触的制动方式，其原理是当导体在通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，使导体受到阻碍运动的制动力。下列说法正确的是（）

A.制动过程中，导体不会产生热量

B.如果导体反向转动，此装置将起不到制动作用

C.制动力的大小与线圈中电流的大小无关

D.线圈电流一定时，导体运动的速度越大，制动力就越大

7.图甲和图乙是演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是（）

A.图甲中，A1与L1的电阻值相同

B.图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流

C.图乙中，变阻器R1接入电路的电阻与L2的电阻值相同

D.图乙中，闭合S2瞬间，L2中的电流与变阻器R1中的电流相等

8.（多选）（2023·山东高考12题）足够长U形导轨平置在光滑水平绝缘桌面上，宽为1m，电阻不计。质量为1kg、长为1m、电阻为1Ω的导体棒MN放置在导轨上，与导轨形成矩形回路并始终接触良好，Ⅰ和Ⅱ区域内分别存在竖直方向的匀强磁场，磁感应强度分别为B1和B2，其中B1＝2T，方向向下。用不可伸长的轻绳跨过固定轻滑轮将导轨CD段中点与质量为0.1kg的重物相连，绳与CD垂直且平行于桌面。如图所示，某时刻MN、CD同时分别进入磁场区域Ⅰ和Ⅱ并做匀速直线运动，MN、CD与磁场边界平行。MN的速度v1＝2m/s，CD的速度为v2且v2＞v1，MN和导轨间的动摩擦因数为0.2。重力加速度大小取10m/s2，下列说法正确的是（）

A.B2的方向向上 B.B2的方向向下

C.v2＝5m/s D.v2＝3m/s

9.（2023·天津高考11题）如图，有一正方形线框，质量为m，电阻为R，边长为l，静止悬挂着，一个三角形磁场垂直于线框所在平面，磁感线垂直纸面向里，且线框中磁场面积为线框面积一半，磁感应强度变化B＝kt（k＞0），已知重力加速度g，求：

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