?法拉第電磁感應定律、自感和渦流
考點一　法拉第電磁感應定律的理解及應用
1．感應電動勢
(1)感應電動勢：在電磁感應現象中產生的電動勢．
(2)產生條件：穿過回路的磁通量發(fā)生改變，與電路是否閉合無關．
(3)方向判斷：感應電動勢的方向用楞次定律或右手定則判斷．
2．法拉第電磁感應定律
(1)內容：閉合電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比．
(2)公式：E＝n，其中n為線圈匝數．
(3)感應電流與感應電動勢的關系：I＝.
(4)說明：E的大小與Φ、ΔΦ無關，決定于磁通量的變化率.

技巧點撥
1．當ΔΦ僅由B的變化引起時，E＝n，其中S為線圈在磁場中的有效面積．若B＝B0＋kt，則E＝nkS.
2．當ΔΦ僅由S的變化引起時，E＝nB.
3．當B、S同時變化時，則E＝n≠n.
4．若已知Φ－t圖象，則圖線上某一點的切線斜率為.

例題精練
1．如圖1所示，豎直放置的矩形導線框MNPQ邊長分別為L和2L，M、N間連接水平的平行板電容器，兩極板間距為d，虛線為線框中軸線，虛線右側有垂直線框平面向里的勻強磁場．兩極板間有一質量為m、電荷量為q的帶負電油滴恰好處于平衡狀態(tài)，已知重力加速度為g，則該磁場磁感應強度大小B的變化情況及其變化率分別是(　　)

圖1
A．正在減小，＝ B．正在減小，＝
C．正在增強，＝ D．正在增強，＝
答案　D
解析　電荷量為q的帶負電的油滴恰好處于靜止狀態(tài)，電場力豎直向上，則電場強度方向豎直向下，所以電容器的上極板帶正電，線框上端相當于電源正極，感應電動勢沿逆時針方向，感應電流的磁場方向和原磁場方向相反，根據楞次定律可知，穿過線框的磁通量在均勻增強，線框產生的感應電動勢E＝UMN＝S＝L2，
油滴所受電場力與重力大小相等，則q＝mg，聯立以上兩式得，線圈中的磁通量變化率的大小為＝，故D正確，A、B、C錯誤．
考點二　導體切割磁感線產生的感應電動勢
1．導體平動切割磁感線
(1)有效長度
公式E＝Blv中的l為導體切割磁感線的有效長度．如圖2中，導體的有效長度分別為：

圖2
圖甲：l＝sin β.
圖乙：沿v1方向運動時，l＝.
圖丙：沿v1方向運動時，l＝R；沿v2方向運動時，l＝R.
圖?。簂＝.
(2)相對速度
E＝Blv中的速度v是導體相對磁場的速度，若磁場也在運動，應注意速度間的相對關系．

圖3
2．導體轉動切割磁感線
如圖3，當長為l的導體在垂直于勻強磁場(磁感應強度為B)的平面內，繞一端以角速度ω勻速轉動，當導體運動Δt時間后，轉過的弧度θ＝ωΔt，轉過的面積ΔS＝l2ωΔt，則E＝＝＝Bl2ω.

例題精練
2．如圖4所示，空間有一勻強磁場，一直金屬棒與磁感應強度方向垂直，當它以速度v沿與棒和磁感應強度都垂直的方向運動時，棒兩端的感應電動勢大小為E，將此棒彎成兩段長度相等且相互垂直的折線，置于與磁感應強度相垂直的平面內，當它沿兩段折線夾角平分線的方向以速度v運動時，棒兩端的感應電動勢大小為E′.則等于(　　)

圖4
A. B. C．1 D.
答案　B
解析　設折彎前導體切割磁感線的長度為L，E＝BLv；折彎后，導體切割磁感線的有效長度為l＝＝L，故產生的感應電動勢為E′＝Blv＝B·Lv＝E，所以＝，B正確．
3.邊界MN的一側區(qū)域內，存在著磁感應強度大小為B、方向垂直于光滑水平桌面的勻強磁場．邊長為l的正三角形金屬線框abc粗細均勻，三邊阻值相等，a頂點剛好位于邊界MN上，現使線框圍繞過a點且垂直于桌面的轉軸勻速轉動，轉動角速度為ω，如圖5所示，則在ab邊開始轉入磁場的瞬間a、b兩端的電勢差Uab為(　　)

圖5
A.Bl2ω B．－Bl2ω
C．－Bl2ω D.Bl2ω
答案　A
解析　當ab邊剛進入磁場時，ab邊切割磁感線，切割長度為兩個端點間的距離，即為a、b間的距離l，則E＝Bl＝Bl＝Bl2ω；設每個邊的電阻為R，a、b兩點間的電勢差為：U＝I·2R＝·2R，故U＝Bl2ω，故A正確，B、C、D錯誤．
考點三　自感現象
自感現象
(1)概念：當一個線圈中的電流變化時，它所產生的變化的磁場在線圈本身激發(fā)出感應電動勢．這種現象稱為自感，由于自感而產生的感應電動勢叫作自感電動勢．
(2)表達式：E＝L.
(3)自感系數L的影響因素：與線圈的大小、形狀、匝數以及是否有鐵芯有關．

技巧點撥
1．通電自感和斷電自感的比較
電路圖


器材要求
A1、A2同規(guī)格，R＝RL，L較大
L很大(有鐵芯)
通電時
在S閉合瞬間，燈A2立即亮起來，燈A1逐漸變亮，最終一樣亮
燈A立即亮，然后逐漸變暗達到穩(wěn)定
斷電時
回路電流減小，燈泡逐漸變暗，A1電流方向不變，A2電流反向
①若I2≤I1，燈泡逐漸變暗；
②若I2＞I1，燈泡閃亮后逐漸變暗.
兩種情況下燈泡中電流方向均改變

2.分析自感問題的三個技巧


例題精練
4．(多選)為測量線圈L的直流電阻R0，某研究小組設計了如圖11所示電路．已知線圈的自感系數較大，兩電表可視為理想電表，其示數分別記為U、I，實驗開始前，S1處于斷開狀態(tài)，S2處于閉合狀態(tài)．關于實驗過程，下列說法正確的是(　　)

圖6
A．閉合S1，電流表示數逐漸增大至穩(wěn)定值
B．閉合S1，電壓表示數逐漸減小至穩(wěn)定值
C．待兩電表示數穩(wěn)定后，方可讀取U、I的值
D．實驗結束后，應先斷開S1
答案　ABC
考點四　渦流　電磁阻尼和電磁驅動
1．渦流現象
(1)渦流：塊狀金屬放在變化磁場中，或者讓它在磁場中運動時，金屬塊內產生的漩渦狀感應電流．
(2)產生原因：金屬塊內磁通量變化→感應電動勢→感應電流．
2．電磁阻尼
當導體在磁場中運動時，感應電流會使導體受到安培力，安培力總是阻礙導體的相對運動．
3．電磁驅動
如果磁場相對于導體轉動，在導體中會產生感應電流使導體受到安培力而運動起來．

例題精練
5．如圖7所示，關于渦流的下列說法中錯誤的是(　　)

圖7
A．真空冶煉爐是利用渦流來熔化金屬的裝置
B．家用電磁爐鍋體中的渦流是由恒定磁場產生的
C．阻尼擺擺動時產生的渦流總是阻礙其運動
D．變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成能減小渦流
答案　B
6．掃描隧道顯微鏡(STM)可用來探測樣品表面原子尺度上的形貌．為了有效隔離外界振動對STM的擾動，在圓底盤周邊沿其徑向對稱地安裝若干對紫銅薄板，并施加磁場來快速衰減其微小振動，如圖8所示．無擾動時，按下列四種方案對紫銅薄板施加恒磁場；出現擾動后，對于紫銅薄板上下及左右振動的衰減最有效的方案是(　　)

圖8

答案　A
解析　感應電流產生的條件是閉合回路中的磁通量發(fā)生變化．在A圖中，系統(tǒng)振動時，紫銅薄板隨之上下及左右振動，在磁場中的部分有時多有時少，磁通量發(fā)生變化，產生感應電流，受到安培力，阻礙系統(tǒng)的振動；在B圖中，只有紫銅薄板向左振動才產生感應電流，而上下振動無感應電流產生；在C圖中，無論紫銅薄板上下振動還是左右振動，都不會產生感應電流；在D圖中，只有紫銅薄板左右振動才產生感應電流，而上下振動無感應電流產生，故選項A正確，B、C、D錯誤．
綜合練習
一．選擇題（共20小題）
1．（2021春?靜寧縣校級月考）當一段導線在磁場中做切割磁感線運動時，則（　?。?br /> A．導線中一定有感應電流
B．導線中一定有感應電動勢
C．導線上一定會產生焦耳熱
D．導線一定受到磁場的作用力，這個力阻礙導線運動
【分析】導線在磁場中做切割磁感線運動時一定產生感應電動勢，但不一定產生感應電流，也就不一定產生焦耳熱，不一定受到安培力．要產生感應電流，電路還必須閉合．
【解答】解：
A、若導線不閉合，只產生感應電動勢，不產生感應電流，若導線閉合，才會產生感應電流，故A錯誤。
B、當一段導線在磁場中做切割磁感線運動時，導線中自由電荷在洛倫茲力作用發(fā)生移動，一定有感應電動勢，故B正確。
C、若導線不閉合，不產生感應電流，也就不會產生焦耳熱，故C錯誤。
D、若導線不閉合，不產生感應電流，導線也就不會受到安培阻力作用，故D錯誤。
故選：B。
【點評】本題要知道產生感應電動勢和感應電流條件的不同，要產生感應電流要有兩個條件：一是電路閉合；二是一段導線在磁場中做切割磁感線運動．
2．（2021春?越秀區(qū)校級期中）穿過某單匝線圈的磁通量Φ隨時間t變化的規(guī)律如圖所示，該線圈中在0～2s內產生的感應電動勢為（　?。?br /> A．1V B．2V C．3V D．4V
【分析】線圈的磁通量變化時，產生感應電動勢，由圖象確定磁通量的變化率，再由法拉第電磁感應定律可得感應電動勢大小。
【解答】解：根據法拉第電磁感應定律可知，產生的電動勢為：
E=△Φ△t=42=2V；
故B正確ACD錯誤。
故選：B。
【點評】本題考查法拉第電磁感應定律的應用，注意磁通量均勻變化，故平均電動勢和任意時刻的瞬間電動勢是相同的。
3．（2019春?荔城區(qū)校級月考）下列對甲乙丙三個圖中的判斷，其中說法正確的是（　?。?br />
A．甲圖中，閉合線圈在足夠大的勻強磁場中勻速運動時沒有感應電流，也沒有感應電動勢
B．甲圖中，閉合線圈在足夠大的勻強磁場中加速運動時沒有感應電流，有感應電動勢
C．乙圖中，條形磁鐵向閉合線圈運動，速度越大，感應電流越小
D．丙圖中，線圈繞平行勻強磁場的軸勻速轉動，有感應電流，會產生正弦交流電
【分析】本題考查了感應電流產生的條件：閉合回路中的磁通量發(fā)生變化。據此可正確解答本題。
【解答】解：AB、框垂直于磁感線運動，雖然切割磁感線，但穿過的磁通量沒有變化，因此也不會產生感應電流，故A正確，B錯誤；
C、條形磁鐵向閉合線圈運動，速度越大，磁通量的變化越快，感應電流越大，故C錯誤；
D、線框繞軸轉動，但線框平行于磁場感應線，穿過的磁通量沒有變化，因此也不會產生感應電流，故D錯誤；
故選：A。
【點評】本題考查感應電流產生的條件，首先要明確是哪一個線圈，然后根據磁通量的公式：Φ＝BS找出變化的物理量，從而確定磁通量是否發(fā)生變化?；A題目。
4．（2019春?定遠縣校級期中）如圖所示，4匝矩形線圈abcd，ab＝1m，bc＝0.5m，其總電阻R＝2Ω，線圈繞OO′軸在勻強磁場中勻速轉動，磁感應強度B＝1T，角速度ω＝20rad/s，當線圈由圖示位置開始轉過30°時，線圈中的電流強度為（　?。?br />
A．20A B．0A C．10A D．17.3A
【分析】閉合線圈中的磁通量發(fā)生變化時，線圈中才有感應電流產生．
【解答】解：由圖象可知線圈在轉動的過程中，線圈平面始終與磁感線平行，穿過線圈的磁通量始終為零，即磁通量的變化率為零，所以感應電動勢為零，線圈中的電流強度為零。
故選：B。
【點評】本題容易出錯的地方在于不仔細審題，機械套用交流電電動勢瞬時值表達式．
5．（2020秋?金臺區(qū)期末）電路中感應電動勢的大小取決于穿過這一電路的（　?。?br /> A．磁通量 B．磁通量的變化量
C．磁通量的變化率 D．磁通量變化所需時間
【分析】根據法拉第電磁感應定律E＝N△?△t分析感應電動勢的大小與什么因素有關．
【解答】解：根據法拉第電磁感應定律E＝N△?△t得知，感應電動勢的大小與磁通量的變化率成正比，與磁通量、磁通量的變化量沒有直接關系，故C正確，ABD錯誤。
故選：C。
【點評】法拉第電磁感應定律是電磁感應中最重要的規(guī)律之一，要準確理解并能牢固掌握．
6．（2021春?瑤海區(qū)校級期中）如圖甲矩形導線框abcd固定在勻強磁場中，磁感線的方向與導線框所在平面垂直，規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里，磁感應強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙；若規(guī)定順時針方向為感應電流i的正方向，線框中的感應電流下列四個選項中正確的是（　　）

A．
B．
C．
D．
【分析】由右圖可知B的變化，則可得出磁通量的變化情況，由楞次定律可知電流的方向；由法拉第電磁感應定律可知電動勢，即可知電路中電流的變化情況；
【解答】解：由圖可知，0﹣1s內，線圈中磁通量的變化率相同，故0﹣1s內電流的方向相同，由楞次定律可知，電路中電流方向為逆時針，即電流為負方向；
同理可知，1﹣2s內電路中的電流為順時針，即為正方向，2﹣3s內，電路中的電流為順時針，即為正方向，3﹣4s內，電路中的電流為逆時針，即為負方向，
由E＝N△?△t=△B?S△t可知，電路中電流大小恒定不變，故A正確，BCD錯誤。
故選：A。
【點評】本題要求學生能正確理解B﹣t圖的含義，才能準確的利用楞次定律進行判定．
7．（2021春?宜秀區(qū)校級月考）如圖所示，銅盤水平放置，磁場豎直向下穿過銅盤，圖中a、b導線與銅盤的中軸線處在同一平面內，從上往下看銅盤沿逆時針方向勻速轉動，下列說法正確的是（　?。?br />
A．回路中電流方向不變，且從a導線流進燈泡，再從b導線流向旋轉的銅盤
B．回路中電流方向不變，且從b導線流進燈泡，再從a流向旋轉的銅盤
C．回路中有方向周期性變化的電流
D．回路中沒有磁通量變化，沒有電流
【分析】圓盤轉動可等效看成無數軸向導體切割磁感線，有效切割長度為銅盤的半徑L，根據感應電動勢公式分析電動勢情況，由歐姆定律分析電流情況。根據右手定則分析感應電流方向。變化的磁場產生渦旋電流，根據燈泡兩端有無電勢差分析燈泡中有無電流。
【解答】解：銅盤轉動產生的感應電動勢為E=12BL2ω，B、L、ω不變，E不變，由I=ER可知，電流大小恒定不變；
由右手定則可知，回路中電流方向不變，從b導線流進燈泡，再從a流向旋轉的銅盤，銅盤轉動過程中，回路中有感應電流，故ACD錯誤，B正確；
故選：B。
【點評】本題是轉動切割磁感線類型，運用等效法處理。導體中有無電流，要看導體兩端是否存在電勢差。
8．（2021?中衛(wèi)三模）如圖所示，在水平光滑的平行金屬導軌左端接一定值電阻R，導體棒ab垂直導軌放置，整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中．現給導體棒一向右的初速度，不考慮導體棒和導軌電阻，下列圖線中，導體棒速度隨時間的變化和通過電阻R的電量隨導體棒位移的變化描述正確的是（　?。?br />
A． B．
C． D．
【分析】導體棒一向右的初速度，導體棒做切割磁感線運動，產生感應電流，受到向左的安培力，導體棒做減速運動，隨著速度的減小，安培力減小，加速度減小，v﹣t圖象的斜率絕對值減?。鶕=△ΦR分析電量與位移的關系．
【解答】解：AB、導體棒做切割磁感線運動，產生感應電流，受到向左的安培力，導體棒做減速運動，隨著速度的減小，感應電流減小，導體棒所受的安培力減小，則加速度減小，v﹣t圖象的斜率絕對值減小，v﹣t圖象是曲線。故A錯誤，B正確。
CD、通過電阻R的電量 q=△ΦR=BLxR，則知 q﹣x圖象是過原點的傾斜的直線，故C、D錯誤。
故選：B。
【點評】本題首先要根據導體棒所受的安培力的變化，分析加速度的變化，判斷出v﹣t圖象的形狀．通過經驗公式q=△ΦR分析電量與位移的關系．
9．（2020秋?興寧區(qū)校級期末）電和磁現象在科技和生活中有著廣泛的應用，下列說法正確的是（　　）
A．圖中，如果線圈B閉合，開關S斷開時將不會產生延時效果
B．圖中，閉合開關，用外力順時針（從左邊看）轉動銅盤，電路中會產生感應電流，通過R的電流自上而下
C．圖中，若該元件用金屬材料制作，則通入圖示的電流時，上表面電勢比下表面電勢低
D．圖中，給電磁爐接通恒定電流，可以在鍋底產生渦流，給鍋中食物加熱
【分析】延時繼電器是利用電磁感應原理；明確圓盤轉動時相當于導線旋轉切割磁感線，根據右手定則確定電流方向；明確電磁爐應通以交變電流；在霍爾元件中，移動的是自由電子，根據左手定則判斷出電子所受洛倫茲力方向，從而知道兩側面所帶電荷的電性，從而明確兩表面電勢的高低。
【解答】解：A、圖中儀器采用了電磁感應現象，如果線圈B閉合，開關斷開時，線圈B中會產生感應電流，線圈中磁性會慢慢消失，從而起到延時效果，故A錯誤；
B、根據右手定則可知，電流由圓心指向外側，故R中電流由下到上，故B錯誤；
C、若該元件是用金屬材料制成，移動的是電子，根據左手定則可知，電子受到向上的洛倫茲力，向上偏轉，上表面帶負電，因此工作時上表面電勢低，故C正確；
D、圖中給電磁爐接通交變電流，可以在鍋底產生渦流，給鍋中食物加熱；如果通以直流電，由于沒有變化的磁場，故不會在鍋底形成渦流，故D錯誤。
故選：C。
【點評】解決本題的關鍵要理解各種裝置的工作原理，要掌握電磁感應產生的條件，同時明確感應電流方向的判斷方法，從而分析各儀器的工作原理。
10．（2021春?壽縣校級月考）關于渦流，下列說法中錯誤是（　?。?br /> A．真空冶煉爐是利用通電導線的發(fā)熱來熔化金屬的裝置
B．家用電磁爐鍋體中的渦流是由交變磁場產生的
C．阻尼擺擺動時產生的渦流總是阻礙其運動
D．變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成，能減小渦流
【分析】線圈中的電流做周期性的變化，在附近的導體中產生感應電流，該感應電流看起來像水中的漩渦，所以叫做渦流。渦流會在導體中產生大量的熱量。
【解答】解：A、用來冶煉合金鋼的真空冶煉爐，爐外有線圈，線圈中通入周期性變化的電流，會在線圈內產生變化的磁場，從而在爐內的金屬中產生渦流，渦流產生的熱量使金屬熔化，故A錯誤；
B、家用電磁爐鍋體通的是交流電，交流電產生周期性變化的磁場，電磁爐鍋體中產生渦流，故B正確；
C、阻尼擺的鋁盤以一定相對速度旋轉掠過磁場時在鋁盤內會產生感應電動勢從而產生感應電流，使鋁盤受到反方向的安培力。鋁盤克服安培力做功，機械能減小，最終會停下來，故C正確；
D、用絕緣的硅鋼片做鐵芯，是為了增大鐵芯的電阻值，減小渦流，減小能量損失，故D正確。
本題選錯誤的，
故選：A。
【點評】掌握渦流的原理及應用與防止：真空冶煉爐，硅鋼片鐵芯，金屬探測器，電磁灶等。注意電磁爐是利用電流的熱效應和磁效應的完美結合體，它的鍋具必須含磁性材料，最常見的是不銹鋼鍋。
11．（2021?二模擬）下列家用電器利用電磁感應原理工作的是（　　）
A．電飯煲 B．電磁爐 C．電烙鐵 D．熱水器
【分析】分析各用電器的工作原理，然后答題．
【解答】解：A、電飯煲是利用電流的熱效應進行工作的，沒有利用電磁感應現象，故A錯誤；
B、電磁爐是采用磁場感應渦流加熱原理，它利用電流通過線圈產生磁場，當磁場內之磁力通過含鐵質鍋底部時，即會產生無數之小渦流，使鍋體本身自行高速發(fā)熱，然后再加熱于鍋內食物。有利用電磁感應現象，故B正確；
C、電烙鐵是利用電流的熱效應進行工作的，沒有利用電磁感應現象，故C錯誤；
D、電熱水器是利用電流的熱效應進行工作的，沒有利用電磁感應現象，故D錯誤；
故選：B。
【點評】本題考查了各用電器的工作原理，電飯煲、電磁爐、電烙鐵和熱水器雖然都是使用加熱，但其加熱的原理不同，要明確各用電器的工作原理．
12．（2021春?湖北月考）下列是課本中四幅插圖，關于這四幅插圖下列說法正確的是（　?。?br />
A．圖甲中，賽車的質量不是很大，卻安裝著強勁的發(fā)動機，可以獲得很大的慣性
B．圖乙是真空冶煉爐，當爐外線圈通入高頻交流電時，線圈自身產生大量熱量，從而冶煉金屬
C．圖丙是李輝用多用電表的歐姆擋測量變壓器線圈電阻，劉偉手握線圈裸露的兩端協(xié)助測量，李輝把表筆與線圈斷開瞬間，劉偉覺得有電擊說明歐姆擋內電池電動勢很高
D．圖丁中，無論小錘用多大的力去打擊彈性金屬片，A、B兩球總是同時落地
【分析】慣性只與物體質量有關；渦流產生在爐內金屬中；自感現象能產生電動勢；平拋運動豎直方向的運動是自由落體運動。
【解答】解：A.、甲圖中，賽車的慣性只與質量有關，與發(fā)動機的引力無關，故A錯誤；
B、真空冶煉爐的工作原理是電磁感應現象中的渦流，當爐外線圈通入高頻交流電時，爐內金屬產生大量渦流，從而冶煉金屬，故B錯誤；
C、李輝把表筆與線圈斷開瞬間，劉偉覺得有電擊感，這是電磁感應現象中的自感現象，故C錯誤；
D、丁圖中，A球做平拋運動，豎直方向是自由落體運動，B球同時做自由落體運動，故無論小鍾用多大的力去打擊彈性金屬片，A、B兩球在豎直方向的運動總是相同，總是同時落地。故D正確；
故選：D。
【點評】本題考查渦流、慣性、自感現象、平拋運動等內容，要注重課本，強化記憶。
13．（2018秋?南通期中）電磁爐熱效率高達90%，爐面無明火，無煙無廢氣，“火力”強勁，安全可靠。圖示是描述電磁爐工作原理的示意圖，下列說法正確的是（　?。?br />
A．電磁爐通電線圈加交流電后，在鍋底產生渦流，進而發(fā)熱工作
B．當恒定電流通過線圈時，會產生恒定磁場，恒定磁場越強，電磁爐加熱效果越好
C．在鍋和電磁爐中間放一紙板，則電磁爐不能起到加熱作用
D．電磁爐的鍋不能用陶瓷鍋或耐熱玻璃鍋，主要原因是這些材料的導熱性能較差
【分析】電磁爐又被稱為電磁灶，其原理是磁場感應渦流加熱，即利用交變電流通過線圈產生交變磁場，從而使金屬鍋自身產生無數小渦流而直接加熱于鍋內的食物。
【解答】解：A、根據電磁爐的工作原理可知，電磁爐通電線圈加交流電后，在鍋底產生渦流，進而發(fā)熱工作。故A正確；
B、鍋體中的渦流是由變化的磁場產生的，所加的電流是交流，不是直流。故B錯誤。
C、在鍋和電磁爐中間放一紙板，不會影響電磁爐的加熱作用。故C錯誤。
D、金屬鍋自身產生無數小渦流而直接加熱于鍋的，陶瓷鍋或耐熱玻璃鍋屬于絕緣材料，里面不會產生渦流。故D錯誤；
故選：A。
【點評】本題要求學生根據題文的信息解答，考查了學生接受信息的能力，掌握電磁爐的應用及工作原理。
14．（2017春?黃陵縣校級月考）電磁爐是利用電磁感應現象產生的渦流，使鍋體發(fā)熱從而加熱食物．下列相關的說法中正確的是（　　）
A．電磁爐中通入電壓足夠高的直流電也能正常工作
B．鍋體中渦流的強弱與磁場變化的頻率有關
C．金屬或環(huán)保絕緣材料制成的鍋體都可以利用電磁爐來烹飪食物
D．電磁爐的上表面一般都用金屬材料制成，以加快熱傳遞、減少熱損耗
【分析】電磁爐是利用感應電流使鍋體發(fā)熱而工作的；由法拉第電磁感應定律可知，感應電動勢與磁通量的變化率成正比，與磁場變化的頻率有關；鍋體只能使用鐵磁性材料．
【解答】解：A、直流電不能產生變化的磁場，在鍋體中不能產生感應電流，電磁爐不能使用直流電，故A錯誤；
B、根據電磁感應規(guī)律可知，鍋體中渦流的強弱與磁場變化的頻率有關，故B正確；
C、鍋體只能用鐵磁性導體材料才能發(fā)生電磁感應現象進行加熱，故不能使用絕緣材料制作鍋體，故C錯誤；
D、電磁爐的上表面如果用金屬材料制成，則在使用電磁爐時上表面材料發(fā)生電磁感應會損失電能，所以電磁爐上表面要用絕緣材料制作，故D錯誤；
故選：B。
【點評】本題從常用的電器電磁爐入手，考查其原理和工作情況，電磁爐是利用電流的熱效應和磁效應的完美結合體，它的鍋具必須含磁性材料，最常見的是不銹鋼鍋．
15．（2021?江蘇模擬）四川三星堆新發(fā)現6個祭祀坑。挖掘之前考古人員用圖示金屬探測器在地面上進行探測定位，探測器中的發(fā)射線圈產生磁場，在地下的被測金屬物中感應出電流，感應電流的磁場又影響線圈中的電流，使探測器發(fā)出警報，則（　?。?br />
A．發(fā)射線圈產生的磁場是恒定磁場
B．被測金屬物中產生的電流是恒定電流
C．探測的最大深度與發(fā)射線圈中的電流強弱無關
D．探測器與被測金屬物相對靜止時也能發(fā)出警報
【分析】明確探測器原理，探測器中的發(fā)射線圈通以交變電流，被測金屬物中產生的是交變電流，物品只要是金屬就會被探測到，從而即可一一求解。
【解答】解：A、探測器中的發(fā)射線圈產生磁場，在地下的被測金屬物中感應出電流，所以發(fā)射線圈產生的磁場是變化的磁場，故A錯誤；
B、感應電流的磁場又影響線圈中的電流，說明感應電流產生的磁場是變化的，在線圈中又產生了感應電流，從而發(fā)出警報，故B錯誤；
C、探測的最大深度與發(fā)射線圈中的電流強弱有關。發(fā)射線圈中的電流越強，其產生的磁場也越強，其探測的深度越就越深，故C錯誤；
D、因為探測器產生的磁場是變化的，所以探測器與被測金屬物相對靜止時也能發(fā)出警報，故D正確。
故選：D。
【點評】本題考查了電磁感應在生活和生產中的應用，理解金屬探測器的原理是解題的關鍵，注意恒定直流與交變電流的區(qū)別。
16．（2020秋?豐臺區(qū)校級期末）關于渦流，下列說法中錯誤是（　?。?br />
A．真空冶煉爐是利用渦流來熔化金屬的裝置
B．家用電磁爐鍋體中的渦流是由恒定磁場產生的
C．阻尼擺擺動時產生的渦流總是阻礙其運動
D．變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成能減小渦流
【分析】線圈中的電流做周期性的變化，在附近的導體中產生感應電流，該感應電流看起來像水中的漩渦，所以叫做渦流。渦流會在導體中產生大量的熱量。
【解答】解：A、用來冶煉合金鋼的真空冶煉爐，爐外有線圈，線圈中通入反復變化的電流，爐內的金屬中產生渦流，渦流產生的熱量使金屬熔化，所以A正確；
B、家用電磁爐鍋體通的是交流電，交流電產生的是變化的磁場，不是恒定的磁場，故B錯誤；
C、阻尼擺的鋁盤以一定相對速度旋轉掠過磁場時在鋁盤內會產生感應電動勢從而產生感應電流，因鋁盤有電阻電流做功，消耗機械能，因此產生阻礙鋁盤旋轉的阻尼作用，故C正確；
D、用絕緣的硅鋼片做鐵芯，是為了減小渦流，減小能量損失，故D正確。
本題選錯誤的，
故選：B。
【點評】掌握渦流的原理及應用與防止：真空冶煉爐，硅鋼片鐵心，金屬探測器，電磁灶等。注意電磁爐是利用電流的熱效應和磁效應的完美結合體，它的鍋具必須含磁性材料，最常見的是不銹鋼鍋。
17．（2020春?秀嶼區(qū)校級月考）對于日光燈的下列說法中正確的是（　?。?br /> A．啟動器在日光燈啟動過程中起接通電路并提供瞬時高壓的作用
B．啟動器在日光燈正常工作過程中起降壓限流作用
C．日光燈發(fā)光原理同白熾燈一樣，都是由燈絲產生足夠熱量時發(fā)光的
D．啟動器只在日光燈啟動時起暫時接通電路的作用，而鎮(zhèn)流器在啟動時起提供瞬時高壓的作用
【分析】電路接通后，啟輝器中的氖氣停止放電（啟輝器分壓少、輝光放電無法進行，不工作），U形片冷卻收縮，兩個觸片分離；而鎮(zhèn)流器在啟動時產生瞬時高壓，在正常工作時起降壓限流作用
【解答】解：AD、啟動器是在日光燈啟動過程中起接通電路的作用，鎮(zhèn)流器在啟動時產生瞬時高壓，故A錯誤，D正確；
B、鎮(zhèn)流器在啟動時產生瞬時高壓，在正常工作時起降壓限流作用，故B錯誤；
C、日光燈發(fā)光原理同白熾燈不一樣，日光燈是由燈絲產生足夠熱量時發(fā)光的，而日光燈燈管內充有微量的惰性氣體（如：氬）和稀薄的汞蒸氣，兩個燈絲之間的氣體導電時發(fā)出紫外線，使涂在管壁上的，故C錯誤。
故選：D。
【點評】日光燈正常發(fā)光后。由于交流電不斷通過鎮(zhèn)流器的線圈，線圈中產生自感電動勢，自感電動勢阻礙線圈中的電流變化，這時鎮(zhèn)流器起降壓限流的作用，使電流穩(wěn)定在燈管的額定電流范圍內，燈管兩端電壓也穩(wěn)定在額定工作電壓范圍內。由于這個電壓低于啟輝器的電離電壓，所以并聯在兩端的啟輝器也就不再起作用了。
18．（2021春?東至縣校級期中）如圖所示燈LA，LB完全相同，帶鐵芯的線圈L的電阻可忽略。則（　?。?br />
A．S閉合瞬間，LA，LB都不立即亮
B．S閉合瞬間，LA不亮，LB立即亮
C．S閉合的瞬間，LA，LB同時發(fā)光，接著LA變暗，LB更亮，最后LA熄滅
D．穩(wěn)定后再斷開S的瞬間，LB熄滅，LA比LB（原先亮度）更亮
【分析】線圈總是阻礙電流的變化。線圈中的電流增大時，產生自感電流的方向與原電流的方向相反，抑制增大；線圈中的電流減小時，產生自感電流的方向更原電流的方向相同，抑制減小，并與燈泡A構成電路回路。
【解答】解：ABC、S閉合瞬間，電壓同時加在兩個燈上，所以L1、L2同時發(fā)光；線圈中電流緩慢增加，穩(wěn)定后電燈L1被短路，故L2燈更亮，L1熄滅，故AB錯誤，C正確；
D、穩(wěn)定后再斷開S的瞬間，B燈立即熄滅，但由于線圈的電流減小，導致線圈中出現感應電動勢從而阻礙電流的減小，所以A燈亮一下再慢慢熄滅，但不會比L2穩(wěn)定時亮度更亮，故D錯誤；
故選：C。
【點評】線圈中電流變化時，線圈中產生感應電動勢；線圈電流增加，相當于一個瞬間電源接入電路，線圈左端是電源正極。當電流減小時，相當于一個電源，線圈右端是電源正極。
19．（2020秋?倉山區(qū)校級期末）如圖所示的電路中，A和B是兩個完全相同的小燈泡，L是一個自感系數很大、直流電阻很小的電感線圈．當S閉合與斷開的瞬時，對A、B的發(fā)光情況判斷正確的是（　?。?br />
A．S閉合的瞬時，A、B同時發(fā)光，且一樣亮
B．S閉合的瞬時，B發(fā)光，A逐漸變亮
C．S閉合足夠長時間后再斷開，A、B立即熄滅
D．S閉合足夠長時間后再斷開，B閃亮一下再熄滅
【分析】閉合開關的瞬間，通過L的電流增大，產生自感電動勢，根據楞次定律分析電流的變化，判斷通過兩燈電流的關系．待電路穩(wěn)定后斷開開關，線圈產生自感電動勢，分析通過兩燈的電流關系，判斷兩燈是否同時熄滅．
【解答】解：A、當S閉合時，電路產生通電自感，會使A燈逐漸變亮而B燈立即亮。故A錯誤，B正確；
C、穩(wěn)定后AB電流相等，當S斷開時，會產生斷電自感，此時A、B會逐漸熄滅，由于電流將從原來的數值逐漸減小，所以B不會閃亮。故C錯誤，D錯誤。
故選：B。
【點評】當通過線圈本身的電流變化時，線圈中會產生自感現象，這是一種特殊的電磁感應現象，可運用楞次定律分析自感電動勢對電流的影響．
20．（2021?浙江模擬）如圖是漏電保護器的部分電路圖，由金屬環(huán)、線圈、控制器組成，其工作原理是控制器探測到線圈中有電流時會把入戶線斷開，即稱電路跳閘。下列有關漏電保護器的說法正確的是（　?。?br />
A．當接負載的電線中電流均勻變化時，繞在鐵芯上的線圈中有穩(wěn)定的電流
B．當接負載的電線短路或電流超過額定值時，漏電保護器會發(fā)出信號使電路跳閘
C．只有當接負載的電線漏電時，繞在鐵芯上的線圈中才會有電流通過
D．當接負載的電線中電流不穩(wěn)定時，漏電保護器會發(fā)出信號使電路跳閘
【分析】根據漏電保護器的工作原理，只有漏電時才工作，是這道題的入手點。
【解答】解；C，因為通過金屬環(huán)的兩根導線電流方向相反，引起的磁通量為零，不管兩根導線的電流如何變化，兩根導線一起引起的磁通量為零，所以漏電保護器工作原理是當零線和火線中的電流大小不同是就會自動斷開電路，起到安全保護的作用，所以只有當負載的電線漏電是，繞在鐵芯上的線圈中才會有電流通過，故C正確，ABC，錯誤。
故選：C。
【點評】從漏電保護器的工作圖分析漏電的原理是什么，不要被選項左右。
二．多選題（共9小題）
21．下面關于感應電動勢和感應電流的說法中，正確的是（　?。?br /> A．在一個電路中產生了感應電流，一定存在感應電動勢
B．在一個電路中產生了感應電動勢，一定存在感應電流
C．在某一電路中磁通量的改變越大，電路中的感應電動勢也就越大
D．如果某一個電路中雖然磁通量的改變不大，但發(fā)生這種改變的時間極短，電路中產生的感應電動勢也會很大
【分析】當穿過電路的磁通量發(fā)生變化時，線框中將產生感應電動勢，如果電路閉合，還會產生感應電流。根據法拉第電磁感應定律判斷感應電動勢與什么因素有關。
【解答】解：A、感應電流是感應電動勢產生的，在一個電路中產生了感應電流，一定存在感應電動勢，故A正確；
B、在一個電路中產生了感應電動勢，若電路不閉合，則沒有感應電流，故B錯誤；
C、根據法拉第電磁感應定律知感應電動勢大小與磁通量的變化率成正比，磁通量的改變越大，磁通量的變化率不一定越大，則電路中的感應電動勢不一定越大，還與磁通量變化所用時間有關，故C錯誤；
D、磁通量的改變不大，但發(fā)生這種改變的時間極短，磁通量的變化率很大，產生的感應電動勢也會很大，故D正確。
故選：AD。
【點評】解決本題的關鍵要掌握法拉第電磁感應定律，知道感應電動勢的大小與磁通量的變化率有關。判斷電路中能否產生感應電流，應把握兩點：一是要有閉合回路；二是回路中的磁通量要發(fā)生變化。
22．（2020秋?杭州期末）如圖所示，圖甲為一臺小型發(fā)電機示意圖，線圈匝數為10匝，內阻為1Ω，產生的電動勢隨時間變化規(guī)律如圖乙所示，外接燈泡電阻為10Ω，則（　?。?br />
A．1s內通過燈泡的電流方向改變了50次
B．燈泡的功率為40W
C．1s內通過燈泡的電荷量為2C
D．穿過線圈的磁通量最大值為112500πWb
【分析】由甲圖知電壓峰值、周期，從而求電壓有效值、角速度和頻率，交流電每周期方向改變兩次，電壓表測量的是路端電壓，在圖示位置磁通量為零。
【解答】解：A、由圖乙可知交變電流的周期為T＝0.02s，故1s內有50個周期，而交流電在一個周期內電流方向改變2次，故1s的時間內電流方向改變100次，故A錯誤；
B、由圖象知：Em=222V，所以E=2222V＝22V，根據閉合電路歐姆定律得出流過電路的電流為：I=ER+r=2210+1A=2A，燈泡的功率為：P＝I2R＝22×10W＝40W，故B正確；
C、1s內轉過了50個周期，產生的平均感應電動勢為：E=n△Φ△t=nBS△t，在 T4s內流過的電荷量為：q=It=nBSR+r；
產生的感應電動勢的最大值為：Em＝nBSω，
角速度ω=2πT；
1s內流過的電量Q＝50×4q=200Em(r+R)ω，
解得：電量Q=42πC，故C錯誤；
D、根據Em＝nBSω＝n?mω，得出磁通量的最大值為：?m=Emnω=22210×2π0.02=112500πWb，故D正確。
故選：BD。
【點評】交流電的電壓、電流、電動勢等等物理量都隨時間作周期性變化，求解交流電的焦耳熱、電功、電功率時要用交流電的有效值，求電量時要用平均值。
23．（2021?八模擬）如圖所示，虛線上方空間都存在方向垂直紙面向里的勻強磁場，導線板為直角扇形。導線框垂直紙面軸O在紙面內勻速轉動，轉動方向如箭頭所示，轉動周期為T。從線框處于圖示位置時開始計時，磁通量φ、磁通量變化量△φ、感應電動勢E和產生的感應電流i隨時間t的變化規(guī)律符合題意的是（　?。?br />
A．
B．
C．
D．
【分析】線框圓心角90°，轉一圈一個周期，以每段四分之一周期分段分析，第二個T4進場過程，磁通量均勻增大，第三個T4全部在磁場中磁通量不變，第四個T4出磁場過程，磁通量均勻減小，應用法拉第電磁感應定律和歐姆定律得到結果。注意題中沒有規(guī)定正方向。
【解答】解：導線框逆時針勻速轉動，由圖示位置轉動一周的時間為周期T，則
D、從T4～T2時間內線框進入磁場的過程，磁通量φ均勻增加，即△φ△t不變，則磁通量變化量△φ隨時間不變，由電磁感應定律E＝n△φ△t知，感應電動勢E恒定，由歐姆定律i=ER+r知，感應電流i恒定不變，故D錯誤；
A、從T2～3T4 時間內線框完全進入磁場的過程，磁通量φ最大（不為零）保持不變，即△φ△t=0，則磁通量變化量△φ＝0、感應電動勢E和產生的感應電流i均為零，故A錯誤；
BC、從3T4～T時間內線框出磁場的過程，磁通量φ均勻減小，即△φ△t不變，則磁通量變化量△φ隨時間不變、感應電動勢E和產生的感應電流i均恒定，由楞次定律可知，此過程產生的感應電動勢和產生的感應電流均與T4～T2時間進入磁場過程的感應電動勢和產生的感應電流方向相反，題中沒有規(guī)定正方向，故BC正確。
故選：BC。
【點評】本題考查法拉第電磁感應定律與圖象結合的問題，感應電動勢對應φ﹣t圖象的斜率，電阻一定，感應電流與感應電動勢一樣變化，注意圖象中的方向問題，比如本題進出磁場電動勢和電流是反向的，方向總是易錯點。
24．（2021春?浙江期中）下列哪項技術的應用原理與電磁感應現象有關（　　）
A．復印機
B．電視機顯像管
C．手機無線充電
D．金屬探測器
【分析】電磁感應的現象是穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，產生感應電流，明確各儀器的工作原理即可明確是否應用了電磁感應現象。
【解答】解：A、復印機是在光導體沒有受光照的狀態(tài)下進行充電，使其表面帶上電荷，使原稿圖象成像在光導體上，光導體表面的電荷通過基體的接地消失，從而形成了靜電潛像，通過靜電原理，將光導體表面的墨粉圖象轉印到復印紙表面，與靜電感應無關，故A錯誤；
B、電視顯像管都是帶電粒子在磁場中的受力，不是電磁感應現象，故B錯誤；
C、手機無線充電，由送電線圈和受電線圈組成，充電板接入交流電源，充電板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感應電流，故C正確；
D、金屬探測器探是通過物體上產生渦流而使報警器發(fā)出報警，屬于電磁感應的應用，故D正確。
故選：CD。
【點評】本題以現代科技的應用為情景載體，考查了電磁感應現象在實際問題中的應用，要求學生能夠熟練應用所學知識去解決實際問題，提高學生的科學探究能力。
25．（2021春?番禺區(qū)校級期中）電磁感應現象在科技和生活中有著廣泛的應用，下列說法正確的是（　?。?br /> A．圖中利用了發(fā)射線圈和接收線圈之間的互感現象構成變壓器，從而實現手機充電
B．圖中給電磁爐接通交變電流，可以在鍋底產生渦流，給鍋中食物加熱
C．圖中如果線圈B不閉合，S斷開將不會產生延時效果
D．圖中給電子感應加速器通以恒定電流時，被加速的電子獲得恒定的加速度
【分析】明確電磁感應的應用，知道手機無線充電的原理實質上是構成了變壓器，變壓器的工作原理是互感，是一種電磁感應原理。電磁爐應通以交變電流。延時繼電器是利用電磁感應原理。電子感應加速器能只能通以恒定頻率的交變電流才能正常工作。
【解答】解：A、電流流過發(fā)射線圈會產生變化的磁場，當接收線圈靠近該變化的磁場時就會產生感應電流給手機充電，即利用發(fā)射線圈和接收線圈之間的互感現象構成變壓器，從而實現手機充電，故A正確；
B、圖中給電磁爐接通交變電流時，電流會產生交變的磁場，從而在鍋底產生渦流，給鍋中食物加熱，故B正確；
C、如果線圈不閉合，則B線圈中會有電磁感應現象，但不產生感應電流，故不會產生延時效果，故C正確；
D、給電子感應加速器通以恒定電流時產生的磁場不變，即磁通量不變，則不會產生感生電場，則不能加速電子，故D錯誤。
故選：ABC。
【點評】解決本題的關鍵要理解各種裝置的工作原理，要掌握電磁感應產生的條件，來分析其工作原理。
26．（2015春?菏澤期中）電磁灶是利用電磁感應原理加熱的一種新型灶具，下列對電磁灶的相關說法中正確的是（　　）
A．加熱用鍋體其材料可采用陶瓷
B．鍋體中的渦流是由恒定的磁場產生的
C．鍋體中的渦流是由變化的磁場產生的
D．提高磁場變化的頻率，可提高電磁灶的加熱效果
【分析】電磁灶是利用電磁感應原理制成的；通過放在磁場里的金屬鍋體發(fā)生電磁感應從而產生熱量．增大磁場頻率可以提高加熱的效果．
【解答】解：A、根據電磁灶原理可知，加熱用的鍋體只能采用金屬導體；故A錯誤；
B、要想產生渦流，必須是由變化的磁場產生的，一般采用交變電流產生的磁場；故B錯誤，C正確；
D、由法拉第電磁感應定律可知，提高磁場變化的頻率可以增大電動勢，從而提高加熱效果；故D正確；
故選：CD。
【點評】本題考查電磁灶原理，要注意明確電磁感應在電磁灶中的應用，根據電磁感應分析如何提高加熱效果．
27．（2020秋?陽泉期末）根據所學知識判斷下列哪些是對渦流的應用（　　）
A．電磁爐 B．微波爐
C．冶煉金屬的感應爐 D．變壓器的硅鋼片鐵芯
【分析】電流做周期性的變化，在附近的導體中產生感應電流，該感應電流看起來像水中的漩渦，所以叫做渦流．渦流會在導體中產生大量的熱量．
【解答】解：A、電磁爐是利用渦流的熱效應工作的，故A正確；
B、由微波爐的工作原理可知，利用微波使水分子產生高頻振蕩，并摩擦，產生大量的熱量，達到運動加熱或烹飪食物的目的，故B錯誤；
C、冶金金屬的感應爐線圈中的電流做周期性變化，在冶煉爐中產生渦流，從而產生大量的熱量。故C正確；
D、變壓器的硅鋼片鐵芯是為了減小渦流，故D錯誤；
故選：AC。
【點評】掌握渦流的原理及應用與防止：真空冶煉爐，硅鋼片鐵心，金屬探測器，電磁灶等．
28．（2012春?射洪縣校級月考）下列說法中正確的是（　　）
A．樓道里的燈只有天黑且出現聲音時才亮，說明它的控制電路中只有聲傳感器
B．日光燈在正常發(fā)光時，啟動器中的動觸片與靜觸片是分開的
C．真空冶煉爐、電磁爐利用渦流的熱效應來加熱物體
D．發(fā)光二極管是一種傳感器
【分析】日光燈原理：當開關接通220伏的電壓立即使啟輝器的惰性氣體電離，產生輝光放電．輝光放電的熱量使雙金屬片受熱膨脹，兩極接觸．電流通過鎮(zhèn)流器、啟輝器觸極和兩端燈絲構成通路．燈絲很快被電流加熱，發(fā)射出大量電子．雙金屬片自動復位，兩極斷開．在兩極斷開的瞬間，電路電流突然切斷，鎮(zhèn)流器產生很大的自感電動勢，與電源電壓疊加后作用于管兩端．燈絲受熱時發(fā)射出來的大量電子，在燈管兩端高電壓作用下，以極大的速度由低電勢端向高電勢端運動．在加速運動的過程中，碰撞管內氬氣分子，使之迅速電離．在紫外線的激發(fā)下，管壁內的熒光粉發(fā)出近乎白色的可見光．
【解答】解：A、樓道里的燈只有天黑且出現聲音時才亮，說明它的控制電路中有聲傳感器和光傳感器，故A錯誤；
B、日光燈正常發(fā)光時，啟動器的靜觸片和動觸片斷開的，故B正確；
C、真空冶煉爐外中的線圈通有高頻電流，從而在線圈中產生很強的變化的電磁場，最終導致爐內金屬產生渦流，使其達到很高的溫度。
電磁爐又被稱為電磁灶，其原理是磁場感應渦流加熱，即利用交變電流通過線圈產生交變磁場，從而使金屬鍋自身產生無數小渦流而直接加熱于鍋內的食物。
故二者都是利用渦流的熱效應，C正確；
D、發(fā)光二極管不是傳感器，故D錯誤；
故選：BC。
【點評】本題考查了電磁爐的工作原理，是渦流利用的典例，基礎題．
29．（2020秋?西城區(qū)期末）如圖所示，L是自感系數很大的線圈，但其自身的電阻幾乎為0。A和B是兩個相同的小燈泡。則（　?。?br />
A．當開關S突然閉合時，A燈泡馬上亮，B燈泡逐漸亮
B．當開關S突然閉合時，A、B燈泡均馬上亮，之后B燈泡逐漸熄滅，A燈泡變得更亮
C．當開關S由閉合變?yōu)閿嚅_時，A燈泡逐漸熄滅，B燈泡閃亮之后再熄滅
D．當開關S由閉合變?yōu)閿嚅_時，A燈泡馬上熄滅，B燈泡閃亮之后再熄滅
【分析】閉合S瞬間，A、B同時亮，隨著L中電流增大，線圈L直流電阻可忽略不計，分流作用增大，A逐漸被短路，總電阻減小，再由歐姆定律分析B燈亮度的變化。斷開S，B燈立即熄滅，線圈中電流，根據楞次定律判斷A燈亮度如何變化。
【解答】解：AB、剛閉合S時，電源的電壓同時加到兩燈上，A、B同時亮，隨著L中電流增大，由于線圈L直流電阻可忽略不計，分流作用增大，B逐漸被短路直到熄滅，外電路總電阻減小，總電流增大，A燈更亮，故A錯誤，B正確；
CD、穩(wěn)定后再斷開開關S后，燈泡B與線圈L構成閉合自感回路，燈泡B由暗變亮再逐漸熄滅，燈泡A立即熄滅，故C錯誤，D正確。
故選：BD。
【點評】對于通電與斷電的自感現象，它們是特殊的電磁感應現象，可用楞次定律分析發(fā)生的現象。
三．填空題（共9小題）
30．（2019春?蕪湖期中）在電磁感應現象中，電路中產生的感應電動勢大小與　磁通量的變化率　成正比。最早發(fā)現電磁感應現象的科學家是　法拉第　。
【分析】根據物理學史和常識解答，記住著名物理學家的主要貢獻即可。
【解答】解：在電磁感應現象中，電路中產生的感應電動勢大小與磁通量的變化率成正比。最早發(fā)現電磁感應現象的科學家是法拉第。
故答案為：磁通量的變化率；法拉第。
【點評】本題考查物理學史，是常識性問題，對于物理學上重大發(fā)現、發(fā)明、著名理論要加強記憶，這也是考試內容之一。
31．（2019?高港區(qū)學業(yè)考試）某線圈共200匝，1s時磁通量為0.5Wb，1.2s時增加為0.6Wb，則這段時間內線圈中的平均感應電動勢為　100V　。
【分析】明確磁通量的變化率，再根據法拉第電磁感應定律E＝n△Φ△t 求感應電動勢的大小。
【解答】解：0.2s內磁通量的變化量為：△Φ＝Φ﹣Φ′＝0.6﹣0.5＝0.1Wb；
由法拉第電磁感應定律得：E＝n△Φ△t=200×0.11.2?1=100V；
故答案為：100V。
【點評】解決本題的關鍵知道感應電動勢的大小與磁通量的變化率成正比，會運用法拉第電磁感應定律求解。
32．（2019春?東區(qū)校級期中）一架飛機以900km/h的速度在北半球某處沿水平方向飛行，該處地磁場的豎直向下分量為0.5×10﹣4T，飛機的機翼長為48m，機翼兩端間的感應電動勢為　0.6　V，在飛機上的飛行員看來　左?。ㄟx填左或右）側機翼末端的電勢高．
【分析】機翼兩端間的感應電動勢由公式E＝BLv求解，B是地磁場的豎直向下分量．根據右手定則判斷感應電動勢的方向，即可判斷機翼末端兩側電勢的高低．
【解答】解：飛機的速度為v＝900km/h＝250m/s
機翼兩端間的感應電動勢為：E＝BLv＝0.5×10﹣4×48×250V＝0.6V
根據右手定則判斷可知，感應電動勢的方向從機翼右側指向左側，左側相當于電源的正極，電勢高．
故答案為：0.6，左
【點評】解決本題的關鍵掌握切割產生的感應電動勢大小公式，以及會運用右手定則判斷感應電動勢的方向．
33．（2015秋?望城區(qū)校級期末）電動機將　電　能轉化為　機械　能；發(fā)電機將　機械　能轉化為　電　能．
【分析】要判斷電動機、發(fā)電機和熱機涉及到的能量轉化，主要看它消耗什么能量，產生什么能量；明確能量轉化的方向以及用電器的工作原理．
【解答】解：電動機是要消耗電能的，通過電動機將消耗的電能轉化為電動機轉動的機械能；
發(fā)電機是要產生電能，通過發(fā)電機將在磁場中轉動線圈的機械能轉化為電能；
故答案為：電，機械，機械，電
【點評】能量轉化的判斷是中考必考的一個知識點，判斷能量轉化主要看消耗了什么能量，產生了什么能量，消耗的能量轉化為產生的能量；
電動機和發(fā)電機在生活中的應用比較廣泛，要了解其原理．
34．（2013秋?景洪市校級期中）隨著我國人民生活水平的不斷提高，家庭中使用的電器越來越多，電飯煲主要利用了電流的　熱　效應，電磁鐵主要利用了電流的　磁　效應．由于電流的熱效應，輸電過程中有能量損失，為了減小損耗，要采用　高壓　輸電．
【分析】電流流過導體時，導體要發(fā)熱，這種現象是電流的熱效應．發(fā)生電流的熱效應時，電能轉化為內能．
電流產生磁場的現象稱為電流的磁效應．電磁鐵就是利用電流產生磁場來工作的．
由功率的變形公式I=PU可知，輸電功率P一定時，輸電電壓U越大，輸電電流I越??；由電功率公式P＝I2R可知，輸電導線電阻R一定，輸電電流I越小，輸電導線上損失的功率越?。?br /> 【解答】解：電流流過導體時，導體要發(fā)熱，這種現象是電流的熱效應．電飯煲工作時發(fā)生電流的熱效應，電能轉化為內能．
電流產生磁場的現象稱為電流的磁效應．電磁鐵就是利用電流產生磁場來工作的．
當輸電功率P一定時，輸電電壓U越大，由I=PU可知輸電電流越??；輸電導線電阻R一定，由P損＝I2R=P2U2R可知，輸電功率P一定，輸電電壓U越大，輸電電流I越小，輸電線損失的功率P損越小，導線損失的功率越小，從而導線損失的電能越?。?br /> 故答案為：熱，磁，高壓．
【點評】本題主要考查學生對電流的各種效應的了解和掌握，是一道基礎題．
35．（2020秋?金臺區(qū)期末）微波爐的加熱原理是：微波遇到食物中的　水（極性）　分子時，會產生微波效應，將電磁能轉化為電能。
【分析】食品中總是含有一定量的水分，微波輻射到食品上時，而水是由極性分子（分子的正負電荷中心，即使在外電場不存在時也是不重合的）組成的，這種極性分子的取向將隨微波場而變動。由于食品中水的極性分子的這種運動，以及相鄰分子間的相互作用，產生了類似摩擦的現象，使水溫升高，因此，食品的溫度也就上升了。
【解答】解：微波爐的加熱原理是：微波遇到食物中的水分子（極性分子）時，產生共振，由于食品中水的極性分子的這種運動，以及相鄰分子間的相互作用，產生了類似摩擦的現象，使水溫升高，將電磁能轉化為電能
故答案為：水（極性）
【點評】本題考查微波爐的原理，要求學生在日常學習中做好積累。
36．（2021春?宜秀區(qū)校級月考）渦流有熱效應，但沒有磁效應?！??。▽Φ奶預，錯的填B）
【分析】渦流既有熱效應又有磁效應。
【解答】解：渦流既有熱效應又有磁效應，故應該選B。
故答案為：B。
【點評】本題考查渦流，要注重課本，強化記憶。
37．（2012秋?南安市校級期中）傳統(tǒng)日光燈的電路如圖所示．認真看圖分析后回答：
（1）在鎮(zhèn)流器被燒壞，出現斷路后，燈管兩端的燈絲　不會?。ㄌ睢皶被颉安粫保┌l(fā)光；
（2）在日光燈燈管的一端燈絲被燒斷后，整個電路將　沒有?。ㄌ睢叭杂小被颉皼]有”）電流；
（3）在日光燈正常工作時，取下啟動器，日光燈將　繼續(xù)?。ㄌ睢安辉佟被颉袄^續(xù)”）發(fā)光．

【分析】根據以下知識解答：日光燈啟動時，燈管兩端電壓應高于電源電壓220V；日光燈正常工作時，燈管兩端電壓應低于電源電壓220V；鎮(zhèn)流器實際上是自感系數較大的自感線圈，當通過它的電流變化時，它能夠產生自感電動勢．
【解答】解：（1）在鎮(zhèn)流器被燒壞，出現斷路后，日關燈啟動時，燈管兩端電壓為零，燈絲不會發(fā)光
（2）在日光燈燈管的一端燈絲被燒斷后，整個電路斷路，將沒有電流
（3）啟動器僅在電路接通瞬間起作用，等到燈管內氣體導電后，啟動器所在支路斷開，故正常工作時，取下啟動器，日光燈將繼續(xù)工作
故答案為：不會、沒有、繼續(xù)
【點評】要確實明白日光燈的工作原理，知道啟動器和鎮(zhèn)流器的作用，本題難度較小，由基本電路知識可以解答
38．（2021春?宜秀區(qū)校級月考）線圈中電流變化越快，線圈中的自感系數越大?！?　（對的填A，錯的填B）
【分析】自感系數由線圈自身決定，與其它因素無關．線圈越長、單位長度上匝數越多自感系數越大，有鐵芯比沒有鐵芯大得多．
【解答】解：線圈的自感系數與線圈的長度、匝數以及是否有鐵芯等都有關，與線圈中電流如何變化無關，故該說法是錯誤的。
故答案為：B
【點評】解答本題的關鍵是掌握影響線圈的自感系數因素，知道自感系數只與線圈本身的特性有關．
四．實驗題（共3小題）
39．（2019春?鎮(zhèn)原縣校級月考）如圖所示，導軌與一電容器的兩極板C、D連接，導體棒ab與導軌接觸良好，當ab棒向下運動時，帶正電的小球將向　C　板靠近。

【分析】明確電路結構，根據左手定則分析ab中感應電動勢的方向，從而確定兩極板上的電勢高低，明確小球的受力和運動情況。
【解答】解：ab棒向下做切割磁感線運動，由右手定則得b端電勢高，所以D板帶正電，故帶正電的小球向C板靠近。
故答案為：C
【點評】本題考查導體切割磁感應與電路的結合，要注意明確ab切割磁感線，故ab應視為電源，電流在內部由負極流向正極。
40．（2019春?東勝區(qū)校級期中）將玩具電動機、電池、小電燈、開關用導線連接起來，如圖所示。剛閉合開關時，小電燈發(fā)光，隨著電動機轉得越來越快，小電燈的亮度逐漸　減弱?。划斵D速正常時，小電燈的亮度穩(wěn)定不變，此時用手指輕輕捏住電動機的轉軸，使電動機的轉速減慢，這時小電燈的亮度將　變亮　。

【分析】隨著電動機轉得越來越快，電動機所消耗的機械功率越來越大，所用的電壓也越來越大，小電燈能夠分到的電壓越來越少；捏住電動機的轉軸，電動機消耗的功率大幅度減小，燈泡的功率會增大。
【解答】解：剛閉合開關時，小電燈發(fā)光，隨著電動機轉得越來越快，電動機所消耗的機械功率越來越大，所用的電壓也越來越大，小電燈能夠分到的電壓越來越少，所以小電燈的亮度逐漸減弱；捏住電動機的轉軸，會將電動機消耗的電能轉化為內能，由非純電阻電路轉化為純電阻電路，電源輸出的所有功率都變?yōu)榫€圈電阻消耗的熱功率了，而加在其上的電壓不變，所以電流急劇上升，電動機線圈大量發(fā)熱，此時電流變大，燈泡變亮。
故答案為：減弱； 變亮。
【點評】本題考查了電路功率的計算。區(qū)分純電阻電路和非純電阻電路是本題的關鍵。
41．（2020春?沙坪壩區(qū)校級月考）如圖所示是一演示實驗的電路圖。圖中L是一帶鐵芯的線圈，A是一燈泡。起初，開關處于閉合狀態(tài)，電路是接通的?，F將開關斷開，則在開關斷開的瞬間，a、b兩點電勢相比，φa?。肌ˇ誦（填“＞”或“＜”）。

【分析】線圈的特點是閉合時阻礙電流的增大，斷開時產生一自感電動勢相當于電源，與A組成閉合回路，L的右端電勢高。
【解答】解：在K斷開前，自感線圈L中有向右的電流，斷開K后瞬間，L的電流要減小，于是L中產生自感電動勢，阻礙自身電流的減小，但電流還是逐漸減小為零。原來跟L并聯的燈泡A，由于電源的斷開，向右的電流會立即消失。但此時它卻與L形成了串聯的回路，L中維持的正在減弱的電流恰好從燈泡A中流過，方向由b到a，即φa＜φb。
故答案為：＜；
【點評】做好本類題目的關鍵是弄清線圈與哪種電器相配，結合線圈特點分析新組成的閉合回路的電流流向。
五．計算題（共3小題）
42．（2021春?臨沂期中）如圖甲所示，一圓形金屬線圈，面積為S＝0.5m2，匝數n＝100，阻值為r＝1Ω，線圈與阻值R＝9Ω的電阻、電容C＝1F的電容器組成閉合回路。在線圈中存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t變化的關系如圖乙所示，導線電阻不計。求：
（1）電阻R中電流的方向；
（2）a、b兩點間的電勢差Uab；
（3）電容器C所帶的電量Q。

【分析】（1）由楞次定律和右手定則判斷電流方向；
（2）由法拉第電磁感應第定律求感應電動勢，由歐姆定律求感應電流及a、b兩點間的電勢差；
（3）由Q＝CU求電容器C所帶的電量。
【解答】解：（1）由楞次定律和右手定則可知，電阻R中電流的方向為：從a到b；
（2）根據法拉第電磁感應定律可知：E=n△Φ△t=n△B△tS=100×0.1?01?0×0.5V＝5V，
由歐姆定律可知，流過電路的電流：I=ER+r=59+1A＝0.5A
則a、b兩點間的電勢差Uab＝IR＝0.5×9V＝4.5V
（3）電容器C兩端的電壓U＝Uab＝4.5V，所帶的電荷量Q＝CU＝1×4.5C＝4.5C
答：
（1）電阻R中電流的方向為從a到b；
（2）a、b兩點間的電勢差Uab為4.5V；
（3）電容器C所帶的電量Q為4.5C。
【點評】本題是電磁感應與電路的綜合，關鍵要運用楞次定律和右手定則來判定感應電流方向，由法拉第電磁感應定律來求出感應電動勢大小。
43．（2021?海淀區(qū)模擬）如圖甲所示，一個圓形線圈的匝數n＝1000匝，線圈面積S＝300cm2，線圈的電阻r＝1Ω，線圈外接一個阻值R＝4Ω的電阻，線圈處在有一方向垂直線圈平面向里的圓形磁場中，圓形磁場的面積S0＝200cm2，磁感應強度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示。求：
（1）流經電阻R的電流方向；
（2）線圈在前4秒內的磁通量變化量；
（3）電阻R兩端的電壓和線圈電阻r消耗的功率。

【分析】（1）根據楞次定律判斷電流方向；
（2）根據磁通量的公式，即可求出磁通量的變化量；
（3）根據電功率表達式，即可求解。
【解答】解：（1）磁場增大，根據楞次定律判斷線圈電流方向為逆時針方向，故流經R的電流方向為向上。
（2）線圈在前4秒內的磁通量變化量：ΔΦ＝Φ4﹣Φ0＝B4S﹣B0S＝（0.4﹣0.2）×200×10﹣4Wb＝4×10﹣3Wb
（3）根據電磁感應定律：E＝nΔΦΔt=1000×4×10?34V＝1V
根據電壓與電阻的規(guī)律可得：UR=RR+rE=41+4×1V=0.8V
線圈電阻r消耗的功率：Pr=(ER+r)2r=(14+1)2×1W=0.04W
答：（1）流經電阻R的電流方向向上
（2）線圈在前4秒內的磁通量變化量為4×10﹣3Wb
（3）電阻R兩端的電壓為0.8V，線圈電阻r消耗的功率為0.04W。
【點評】考查磁通量的公式、法拉第電磁感應定律、電功率的表達式與閉合電路歐姆定律等規(guī)律的應用，注意圖象的信息提取。
44．（2021春?盱眙縣校級月考）如圖所示，勻強磁場的磁感應強度為0.5T，方向垂直于紙面向里。當金屬棒ab沿光滑導軌水平向左做勻速運動時。已知v＝5m/s，電阻R＝0.4Ω，導軌間的距離L＝0.4m，導軌電阻不計，金屬棒的電阻r＝0.1Ω。求：
（1）金屬棒ab中電流的方向；
（2）電阻R上通過的電流。

【分析】（1）由右手定則可以判斷出電流的方向；
（2）由E＝BLv求出切割產生的電動勢，再由閉合電路歐姆定律求出R中的電流。
【解答】解：（1）導體棒向左運動，根據右手定則可知，金屬棒中的電流方向為：a→b；
（2）根據E＝BLv可得，感應電動勢E＝BLv＝0.5×0.4×5V＝1V；
由閉合電路歐姆定律可得，流過R中的電流I=ER+r=10.4+0.1A＝2A。
答：（1）金屬棒ab中電流的方向為：a→b；
（2）電阻R上通過的電流為2A。
【點評】本題考查了判斷感應電流的大小和方向，應用右手定則、E＝BLv以及閉合電路歐姆定律即可正確解題。

相關試卷

新高考物理一輪復習分層提升講義A法拉第電磁感應定律、自感和渦流 基礎版（含解析）：

這是一份新高考物理一輪復習分層提升講義A法拉第電磁感應定律、自感和渦流 基礎版（含解析），共38頁。試卷主要包含了感應電動勢，法拉第電磁感應定律等內容，歡迎下載使用。

新課改-高中物理一輪復習（下） 09 C法拉第電磁感應定律、自感和渦流 提升版：

這是一份新課改-高中物理一輪復習（下） 09 C法拉第電磁感應定律、自感和渦流 提升版，文件包含新課改-高中物理一輪復習下09C法拉第電磁感應定律自感和渦流提升版教師版docx、新課改-高中物理一輪復習下09C法拉第電磁感應定律自感和渦流提升版學生版docx等2份試卷配套教學資源，其中試卷共65頁， 歡迎下載使用。

新課改-高中物理一輪復習（下） 09 B法拉第電磁感應定律、自感和渦流 中檔版：

這是一份新課改-高中物理一輪復習（下） 09 B法拉第電磁感應定律、自感和渦流 中檔版，文件包含新課改-高中物理一輪復習下09B法拉第電磁感應定律自感和渦流中檔版教師版docx、新課改-高中物理一輪復習下09B法拉第電磁感應定律自感和渦流中檔版學生版docx等2份試卷配套教學資源，其中試卷共62頁， 歡迎下載使用。

英語朗讀寶

相關試卷 更多

新課改-高中物理一輪復習（上） 09 A圓周運動 基礎版

新課改-高中物理一輪復習（上） 09 A圓周運動 基礎版
高中物理高考 專題26 法拉第電磁感應定律、自感和渦流（原卷版）

高中物理高考 專題26 法拉第電磁感應定律、自感和渦流（原卷版）
高中物理高考 專題26 法拉第電磁感應定律、自感和渦流（解析版）

高中物理高考 專題26 法拉第電磁感應定律、自感和渦流（解析版）
2022屆一輪復習專題練習74 法拉第電磁感應定律　自感和渦流（解析版）

2022屆一輪復習專題練習74 法拉第電磁感應定律　自感和渦流（解析版）
資料下載及使用幫助
版權申訴
版權申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認為該資料內容侵犯了您的知識產權，請掃碼添加我們的相關工作人員，我們盡可能的保護您的合法權益。
入駐教習網，可獲得資源免費推廣曝光，還可獲得多重現金獎勵，申請 精品資源制作， 工作室入駐。
版權申訴二維碼
高考專區(qū)
歡迎來到教習網
  • 900萬優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊

手機號注冊
手機號碼

手機號格式錯誤

手機驗證碼 獲取驗證碼

手機驗證碼已經成功發(fā)送，5分鐘內有效

設置密碼

6-20個字符，數字、字母或符號

注冊即視為同意教習網「注冊協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊
手機號注冊
微信注冊

注冊成功

返回
頂部