授課提示：對應學生用書第355頁[A組基礎鞏固練]熱點一電磁感應現象的判斷1．關于感應電流，下列說法正確的是()A．只要穿過線圈的磁通量發生變化，線圈中就一定有感應電流B．只要閉合導線做切割磁感線運動，導線中就一定有感應電流C．若閉合電路的一部分導體不做切割磁感線運動，閉合電路中一定沒有感應電流D．當穿過閉合電路的磁通量發生變化時，閉合電路中一定有感應電流解析：根據法拉第電磁感應定律得，線圈產生感應電流的條件是線圈要閉合，并且穿過線圈的磁通量發生改變，故A錯誤；閉合導線切割磁感線，如果磁通量未發生改變則不會有感應電流產生，故B錯誤；即使閉合電路的一部分導體不做切割磁感線的運動，但如果閉合電路在磁場中面積改變，磁通量也改變，就會有感應電流產生，故C錯誤；根據法拉第電磁感應定律得，閉合電路產生感應電流的條件是穿過閉合電路的磁通量發生改變，故D正確。答案：D2．(2022·北京西城區模擬)從1822年至1831年的近十年時間里，英國科學家法拉第心系“磁生電”。在他的研究過程中有兩個重要環節：(1)敏銳地覺察并提出“磁生電”的閃光思想；(2)通過大量實驗，將“磁生電”(產生感應電流)的情況概括為五種：變化的電流、變化的磁場、運動的恒定電流、運動的磁鐵、在磁場中運動的導體。結合你學過的相關知識，試判斷下列說法正確的是()A．環節(1)提出“磁生電”思想是受到了麥克斯韋電磁場理論的啟發B．環節(1)提出“磁生電”思想是為了對已經觀察到的“磁生電”現象做出合理解釋C．環節(2)中五種“磁生電”的條件都可以概括為“穿過閉合導體回路的磁通量發生變化”D．環節(2)中“在磁場中運動的導體”這種情況不符合“穿過閉合導體回路的磁通量發生變化”這一條件解析：法拉第提出“磁生電”的閃光思想是受奧斯特發現電流周圍存在磁場的影響，A、B錯誤；環節(2)中“磁生電”的條件由法拉第總結概括為“穿過閉合導體回路的磁通量發生變化”，C正確，D錯誤。答案：C熱點二感應電流方向的兩種判斷方法3．(2022·北京101中學模擬)銅盤安裝在水平的銅軸上，如圖甲所示，它的邊緣正好在兩磁極之間，兩塊銅片C、D分別與轉動軸和銅盤的邊緣接觸。閉合開關S，給銅盤一個初動能，銅盤轉動方向和所處磁場如圖乙所示，不計一切摩擦和空氣阻力，下列說法正確的是()A．通過圓盤平面的磁通量增加B．通過電阻R的電流方向向下C．斷開開關S，圓盤將減速轉動D．斷開開關S，圓盤將勻速轉動解析：由于磁感線的條數不變，故銅盤轉動過程中，穿過銅盤的磁通量不變，故A錯誤；根據右手定則可知，電流從D流出，流向C，因此通過電阻R的電流方向向上，故B錯誤；圓盤看成無數金屬棒組成，轉動過程中切割磁感線形成電流，在磁場中的每一條金屬棒所受安培力阻礙棒的運動，所以閉合開關S，圓盤將減速轉動，若斷開開關S，電路中沒有感應電流，不存在安培力，那么圓盤將勻速轉動，故C錯誤，D正確。答案：D4.(2022·山東實驗中學月考)某同學學習了電磁感應相關知識之后，做了探究性實驗：將閉合線圈按圖示方式放在電子秤上，線圈上方有一N極朝下豎直放置的條形磁鐵，手握磁鐵在線圈的正上方靜止，此時電子秤的示數為m0。下列說法正確的是()A．將磁鐵加速插向線圈的過程中，電子秤的示數小于m0B．將磁鐵勻速遠離線圈的過程中，電子秤的示數大于m0C．將磁鐵加速插向線圈的過程中，線圈中產生的電流沿逆時針方向(俯視)D．將磁鐵勻速插向線圈的過程中，磁鐵減少的重力勢能等于線圈中產生的焦耳熱解析：將條形磁鐵插入線圈或遠離線圈的過程中，穿過線圈的磁通量發生了變化，線圈中產生了感應電流，線圈與條形磁鐵會發生相互作用，根據楞次定律的推論“來拒去留”可知，在將磁鐵插向線圈(無論是勻速、加速還是減速)的過程中，線圈與磁鐵相互排斥，導致電子秤的示數大于m0，在磁鐵遠離線圈(無論是勻速、加速還是減速)的過程中，線圈與磁鐵相互吸引，導致電子秤的示數小于m0，A、B錯誤；根據楞次定律可判斷，將磁鐵加速插向線圈時，線圈中產生的感應電流沿逆時針方向(俯視)，C正確；磁鐵勻速插向線圈的過程中，磁鐵受到重力、拉力、斥力作用，重力和拉力的合力做的功等于線圈中產生的焦耳熱，D錯誤。答案：C熱點三楞次定律推論的應用5．(2022·山東濰坊模擬)如圖甲所示，絕緣的水平桌面上放置一個金屬圓環，在圓環的正上方放置一個螺線管，在螺線管中通入電流如圖乙所示，電流從螺線管a端流入為正。以下說法正確的是()A．0～1s內圓環面積有擴張的趨勢B．1s末圓環對桌面的壓力小于圓環的重力C．1～2s內和2～3s內圓環中的感應電流方向相反D．從上往下看，0～2s內圓環中的感應電流先沿順時針方向、后沿逆時針方向解析：0～1s內線圈中電流增大，產生的磁場增大，金屬環中磁通量增大，有面積縮小趨勢，故A錯誤；螺線管中電流最大時電流變化率為0，所以1s末金屬環中感應電流為零，螺線管與金屬環間無相互作用，所以1s末圓環對桌面的壓力等于圓環的重力，故B錯誤；1～2s內正向電流減小，2～3s內反向電流增大，根據楞次定律得，金屬環中感應電流的磁場方向不變，感應電流方向不變，故C錯誤；0～1s內線圈中電流增大，產生的磁場增大，金屬環中磁通量增大，根據楞次定律可知，從上往下看，0～1s內圓環中的感應電流沿順時針方向，1～2s線圈中電流減小，產生的磁場減弱，金屬環中磁通量減小，根據楞次定律可知，從上往下看，1～2s內圓環中的感應電流沿逆時針方向，故D正確。答案：D熱點四“三定則、一定律”的綜合應用6．(多選)(2022·山西平遙中學模擬)如圖甲所示，一個豎直固定的金屬圓環c，環面靠近并正對一個螺線管，螺線管的a、b端輸入電流如圖乙所示(規定從a端流入為正)，則下列說法正確的是()A．在0～t1時間內，金屬環受到向右的安培力B．在t1～t2時間內，金屬環受到向右的安培力C．在t2～t3時間內，金屬環受到向左的安培力D．在t3～t4時間內，金屬環受到向左的安培力解析：在0時刻螺線管中的電流為零，對金屬圓環的作用力為零，0～t1螺線管中的電流在增大，穿過金屬圓環中的磁通量也在增大，由楞次定律得，金屬圓環中產生與螺線管中反向的電流，反向電流相互排斥，所以可知金屬圓環受到向左的安培力，故A錯誤；t1～t2時間內，螺線管中的電流在減小，由楞次定律得，金屬圓環中的電流方向與之相同，所以金屬圓環受到吸引力，即金屬圓環受到向右的安培力，故B正確；t2～t3時間內，電流在增大，由楞次定律得，金屬圓環中的電流方向與之相反，所以可知金屬圓環受到向左的安培力，故C正確；t3～t4時間內，螺線管中的電流在減小，由楞次定律得，金屬圓環中的電流方向與之相同，所以金屬圓環受到吸引力，即金屬圓環受到向右的安培力，故D錯誤。答案：BC[B組綜合提能練]7．(2022·重慶巴蜀中學月考)某國產高端手機集成了很多高精尖技術，其中有一項功能尤其引人關注，即雙向無線超級快充，大大方便了人們的生活。無線正向充電原理圖如圖所示，充電底座接交流電源，對充電底座供電，充電底座內的送電線圈可產生交變磁場，從而使手機內的受電線圈產生交變電流，再經整流電路轉變成直流電后對手機電池充電。如圖乙所示，若在某段時間內，磁場垂直于受電線圈平面向上穿過線圈，其磁感應強度逐漸增強。下列說法正確的是()A．無線充電時，手機上受電線圈的工作原理是“電流的磁效應”B．送電線圈內的電流大小在逐漸減小C．受電線圈中感應電流方向由c→dD．受電線圈有擴張趨勢解析：本題以生活中的手機無線充電為背景考查互感現象。無線充電時，手機上受電線圈的工作原理是電磁感應，故A錯誤；由穿過受電線圈的磁感應強度逐漸增強可知，送電線圈內的電流大小在逐漸增大，故B錯誤；由楞次定律可知，穿過受電線圈的磁場增強，則受電線圈中感應電流的磁場與原磁場方向相反，即受電線圈中感應電流的磁場方向向下，再根據安培定則可知，受電線圈中感應電流方向由c→d，故C正確；根據楞次定律的推論“增縮減擴”可知，受電線圈有收縮趨勢，故D錯誤。答案：C8．(2022·廣西桂林模擬)感應式發電機如圖所示，a、b、c、d是空間四個可用電刷與銅盤邊緣接觸的點，O1、O2是銅盤軸線導線的接線端，M、N是電流表的接線端。現在將銅盤轉動，能觀察到感應電流的是()A．將電流表的接線端M、N分別連接a、c位置B．將電流表的接線端M、N分別連接O1、a位置C．將電流表的接線端M、N分別連接O1、O2位置D．將電流表的接線端M、N分別連接c、d位置解析：當銅盤轉動時，其切割磁感線產生感應電動勢，此時銅盤相當于電源，銅盤邊緣和中心相當于電源的兩個極，要想觀察到感應電流，M、N應分別連接電源的兩個極即可，B正確。答案：B9．(多選)現代科學研究中常要用到高速電子，電子感應加速器就是利用感生電場使電子加速的設備。如圖所示，上面為側視圖，上、下為電磁鐵的兩個磁極，電磁鐵線圈中電流的大小可以變化；下面為磁極之間真空室的俯視圖。現有一個電子在真空室中做圓周運動，從上往下看電子沿逆時針方向做加速運動。則下列判斷正確的是()A．通入螺線管的電流在增強B．通入螺線管的電流在減弱C．電子在軌道中做圓周運動的向心力是電場力D．電子在軌道中加速的驅動力是電場力解析：從上往下看電子沿逆時針方向做加速運動，表明感應電場沿順時針方向，圖示電磁鐵螺線管電流產生的磁場方向豎直向上，根據楞次定律和安培定則得，當磁場正在增強時，產生的感應電場沿順時針方向，故A正確，B錯誤；電子所受感應電場力方向沿切線方向，電子在軌道中做加速圓周運動是由電場力驅動的，故C錯誤，D正確。答案：AD10.(多選)(2022·廣西百校大聯考)研究性學習小組的同學設計的防止電梯墜落的應急安全裝置如圖所示，在電梯轎廂上安裝上永久磁鐵，電梯的井壁上鋪設線圈，能在電梯突然墜落時減小對人員的傷害。關于該裝置，下列說法正確的是()A．當電梯突然墜落時，該安全裝置可起到阻礙電梯下落的作用B．當電梯突然墜落時，該安全裝置可使電梯停在空中C．當電梯墜落至圖示位置時，閉合線圈A、B中的電流方向相同D．當電梯墜落至圖示位置時，閉合線圈A、B都在阻礙電梯下落解析：若電梯突然墜落，將線圈閉合時，線圈內的磁通量發生變化，將在線圈中產生感應電流，感應電流會阻礙相對運動，可起到應急避險的作用，故A正確；感應電流會阻礙相對運動，但不能阻止運動，故B錯誤；當電梯墜落至題圖所示位置時，閉合線圈A中向上的磁場減弱，感應電流的方向從上向下看是沿逆時針方向，B中向上的磁場增強，感應電流的方向從上向下看是沿順時針方向，可知A與B中的感應電流方向相反，故C錯誤；結合A的分析可知，當電梯墜落至題圖所示位置時，閉合線圈A、B都在阻礙電梯下落，故D正確。答案：AD11.(多選)(2022·山東青島一模)如圖所示，距地面h高處水平放置間距為L的兩條光滑平行金屬導軌，導軌左端接有電動勢為E的電源，質量為m的金屬桿靜置于導軌上，與導軌垂直且接觸良好，空間有豎直向下的磁感應強度為B的勻強磁場。現將開關S閉合，一段時間后金屬桿從導軌右端水平飛出，測得其水平射程為d，下列說法正確的是()A．金屬桿離開導軌前做勻變速直線運動B．金屬桿離開導軌前做非勻變速直線運動C．電源消耗的電能為eq\f(mdE,BL)eq\r(\f(g,2h))D．從閉合開關到金屬桿剛要落地時，金屬桿受到的沖量為meq\r(2gh＋\f(gd2,2h))解析：本題考查單金屬桿與電源串聯模型。開關S閉合后，金屬桿受向右的安培力而做加速運動，隨速度的增加，金屬桿切割磁感線產生的感應電動勢逐漸變大，因為此感應電動勢與原電源電動勢反向，可知電路中電流減小，金屬桿受到的安培力減小，則金屬桿離開導軌前做非勻變速直線運動，選項A錯誤，B正確；金屬桿做平拋運動的初速度v＝deq\r(\f(g,2h))，由動量定理得Beq\x\to(I)LΔt＝mv，又q＝eq\x\to(I)Δt，電源消耗的電能E電＝Eeq\x\to(I)t＝Eq＝eq\f(Emd,BL)eq\r(\f(g,2h))，選項C正確；金屬桿落地時的速度v′＝eq\r(v2＋2gh)＝eq\r(\f(d2g,2h)＋2gh)，從閉合開關到金屬桿剛要落地時，根據動量定理可知，金屬桿受到的沖量I＝mv′＝meq\r(2gh＋\f(gd2,2h))，選項D正確。答案：BCD12．(多選)(2022·廣東廣州模擬)如圖所示，光滑固定的金屬導軌M、N水平放置，兩根初速度為零、質量均為m的導體棒P、Q平行放置在導軌上，形成一個閉合回路。一個質量為M的條形磁鐵從a處由靜止下落，當下落到b處時，磁鐵的速度為v0，兩個導體棒的速度均為v。重力加速度為g，a、b之間的高度為h，不計空氣阻力，在磁鐵從a到b的下落過程中，以下說法不正確的是()A．因為P、Q中的感應電流方向相反，故P、Q之間的安培力為斥力，P、Q將相互遠離B．P、Q受到的安培力方向豎直向下C．回路中產生的熱量為Mg