1 划时代的发现
2 探究感应电流的产生条件
建议用时
实际用时
满分
实际得分
45分钟
100分
一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分，共60分）
1.关于磁通量、磁感应强度，下列说法正确的是（ ）
A.磁感应强度越大的地方，磁通量越大
B.磁通量越大，磁感应强度越大
C.穿过某线圈的磁通量为零时，由可知磁感应强度为零
D.磁感应强度在数值上等于1 m2的面积上穿过的最大磁通量
2.下列现象中，属于电磁感应现象的是（ ）
A.磁场对电流产生力的作用
B.变化的磁场使闭合电路产生感应电流
C.插入通电螺线管中的软铁棒被磁化
D.电流周围产生磁场
3.（2011年海南高考）自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献.下列说法正确的是（ ）
A.奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系
B.欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系
C.法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系
D.焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系
4.条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心线穿过圆环中心，如图1所示.若圆环为弹性环，其形状由Ⅰ扩大为Ⅱ，那么圆环内磁通量变化情况是（ ）
A.磁通量增大
B.磁通量减小
C.磁通量不变
D.条件不足，无法确定
5.关于感应电流，下列说法中正确的是（ ）
A.只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流
B.只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流
C．若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动，闭合电路中一定没有感应电流
D.当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流
6.如图2所示线圈两端接在电流表上组成闭合回路.在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是（ ）
A.线圈不动，磁铁插入线圈
B.线圈不动，磁铁从线圈中拔出
C.磁铁不动，线圈上、下移动
D.磁铁插在线圈内不动
7.闭合电路的一部分导线ab处于匀强磁场中，如图3所示中各情况下导线都在纸面内运动，那么下列判断中正确的是（ ）
A.都会产生感应电流
B.都不会产生感应电流
C.甲、乙不会产生感应电流，丙、丁会产生感应电流
D.甲、丙会产生感应电流，乙、丁不会产生感应电流
8. (2011年河南郑州外国语学校检测)磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量．如图4所示，通有恒定电流的导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由1平移到2，第二次将线框绕边翻转到2，设先后两次通过线框的磁通量变化分别为和，则( ) 图4
A.
B.
C.
D.无法确定
9.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5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.由此可以判断( )
A.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
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.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
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
10.老师做了一个物理小实验让学生观察：如图6所示，一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，
同学们看到的现象是（ ）
A.磁铁插向左环，横杆发生转动
B.磁铁插向右环，横杆发生转动
C.无论磁铁插向左环还是右环横杆都不发生转动
D.无论磁铁插向左环还是右环横杆都发生转动
二、填空题（本题共3小题，每小题8分，共24分请将正确的答案填到横线上）
11.电磁感应现象中能量的转化：在电磁感应现象中，能量转化和守恒定律同样适用，由于机械运动而产生感应电流时，感应电流的电能是由外界 的 转化而来的.无机械运动而产生的感应电流，感应电流的电能是由产生变化的电路中的电能转化而来的.
12.如图7所示,一水平放置的矩形线圈在条形磁铁S极附近下落,在下落过程中,线圈平面保持水平,位置1和3都靠近位置2,则线圈从位置1到位置2的过程中,线圈内________感应电流,线圈从位置2到位置3的过程中,线圈内_____感应电流(均选填“有”或“无”).
13.线圈在长直导线电流的磁场中，做如图8所示的运动：A向右平动，B向下平动，C绕轴转动(ad边向外)，D从纸面向纸外做平动，E向上平动(E线圈有个缺口)，线圈中有感应电流的是_____(填代号).
三、计算题（解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
14.(16分) 边长的正方形线框，固定在匀强磁场中，磁场方向与线框平面间的夹角，如图9所示，磁感应强度随时间变化的规律为，则第3 s内穿过线框的磁通量的变化量为多少？
1 划时代的发现
2 探究感应电流的产生条件
得分：
选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
二、填空题
11. 12. 13.
三、计算题
14.
1 划时代的发现
2 探究感应电流的产生条件
参考答案
一、选择题
1.D 解析：闭合导体回路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积叫磁通量，所以磁通量大小不仅与磁感应强度大小有关，还与闭合导体回路的面积大小有关，故选项A错误.由可知越大时，不一定越大，故选项B错误.磁通量为零的原因可能是磁感应强度为零，也可能是线圈平面与磁感线平行，选项C错误.由可得，知选项D说法正确.
2.B 解析：电磁感应现象指的是“磁生电”，选项B属于.选项A磁场对电流有力的作用，这是磁场的一种基本性质，不是电磁感应现象.选项C软铁棒被磁化是磁化现象.选项D电流周围产生磁场是电流的磁效应.
3.ACD 解析：选项ACD说法正确，而选项B中欧姆定律是电学的一个基本定律，与热现象没有联系.
4.B 解析：由可知，不变，B不变，S增大，故减小.
5.D 解析：根据感应电流的产生条件可知，只有当闭合回路的磁通量发生变化时，这个闭合回路中才会产生感应电流，或者说闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动，由此可知只有选项D正确.
6.D 解析：线圈不动，磁铁插入线圈或者从线圈中拔出，磁铁不动线圈上下移动，这三种情况穿过线圈的磁通量都发生变化，产生感应电流，电流表指针发生偏转.只有选项D穿过线圈的磁通量不发生变化，不产生感应电流，电流表指针不发生偏转.
7.D 解析：本题考查对切割磁感线的理解，这里切割的效果一定是要能“切断”，故甲、丙是切割，乙、丁不是切割，故甲、丙能产生感应电流，而乙、丁不能产生感应电流，选项D正确.
8.C 解析：设线框在位置1时的磁通量为，在位置2时的磁通量为，直线电流产生的磁场在1处比在2处要强．若平移线框，则；若转动线框，磁感线是从线框的正反两面穿过的，一正一负，因此.根据分析知：，选项C正确．
9.B 解析：滑动变阻器滑片向左加速滑动时，接入电路中的电阻变大，则线圈A中的电流变小，磁场变弱，在线圈B中产生感应电流，电流计指针向右偏转，同理，线圈A向上移动、线圈A中铁芯向上拔出或断开开关都能导致磁场变弱，都可以使电流计指针向右偏转，故选项A、C、D错误，选项B正确.
10.B 解析：左环没有闭合，在磁铁插入过程中，不产生感应电流，故横杆不发生转动.右环闭合，在磁铁插入过程中，产生感应电流，磁场与电流相互作用，横杆将发生转动.
二、填空题
11.机械能
12.有 有
13.BCD 解析：图A中穿过闭合回路的磁通量不发生变化，图E中回路没有闭合，只有图BCD符合产生感应电流的条件.
三、计算题
14.
解析：闭合导体回路的面积S不变，B变化，只要求出第3 s始末的，即可求出.
第3 s内是从第2 s末到第3 s末，第2 s末的磁感应强度为，第3 s末的磁感应强度为.
所以磁通量的变化量.
3 楞次定律
建议用时
实际用时
满分
实际得分
45分钟
100分
一、选择题（本题包括12小题，每小题给出的四个
选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共48分）
1.关于决定感应电流方向的因素，以下说法中正确的是（ ）
A.回路所包围的引起感应电流的磁场的方向
B.回路外磁场的方向
C.回路所包围的磁通量的大小
D.回路所包围的磁通量的变化情况
2.如图1所示，螺线管CD的导线绕法不明，当磁铁AB插入螺线管时，闭合电路中有图示方向的感应电流产生，下列关于螺线管磁场极性的判断，正确的是（ ）
A.C端一定是N极
B.D端一定是N极
C.C端的极性一定与磁铁B端的极性相同
D.因螺线管的绕法不明，故无法判断极性
3.感应电流的方向可表述为（ ）
A.当引起感应电流的磁通量增强时，感应电流的磁场与之反向，当引起感应电流的磁通量减弱时，感应电流的磁场与之同向
B.感应电流的磁场总要阻止引起感应电流的磁通量的变化
C.感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
D.感应电流的磁场总跟引起感应电流的磁场方向相反
4.下列说法中正确的是（ ）
A.感应电流的磁场方向总是和回路中原磁场方向相反
B.感应电流的磁场总是阻止原磁通量
C.感应电流的磁场方向有可能和原磁场方向相同，也可能和原磁场方向相反
D.当闭合回路中原磁场的磁通量变化时，由于感应电流的阻碍作用，回路中总磁通量可能不变
5.（2010年四川高考）在沿水平方向的匀强磁场中，有一圆形金属线圈可绕沿其直径的竖直轴自由转动.开始时线圈静止，线圈平面与磁场方向既不平行也不垂直，所成的锐角为.在磁场开始增强后的一个极短时间内，线圈平面（ ）
A.维持不动
B.将向使减小的方向转动
C.将向使增大的方向转动
D.将转动，因不知磁场方向，不能确定会增大还是会减小
6.如图2所示,裸导线框abcd放在光滑金属导轨上向右运动,匀强磁场的方向如图所示,则( )
A.G表的指针发生偏转
B.表的指针发生偏转
C.表的指针不发生偏转
D.G表的指针不发生偏转
7.(2011年上海高考)如图3所示，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布.一铜制圆环用丝线悬挂于点，将圆环拉至位置后无初速释放，在圆环从摆向的过程中（ ）
A.感应电流方向先逆时针后顺
时针再逆时针
B.感应电流方向一直是逆时针
C.安培力方向始终与速度方向相反
D.安培力方向始终沿水平方向
8.如图4所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A，下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是（ ）
A.线圈中通以恒定的电流
B.通电时，使变阻器的滑片P做匀
速移动
C.通电时，使变阻器的滑片P做加速移动
D.将开关突然断开的瞬间
9.(2011年上海高考)如图5所示，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a （ ）
A.顺时针加速旋转
B.顺时针减速旋转
C.逆时针加速旋转
D.逆时针减速旋转
10.如图6所示，在水平放置的光滑绝缘杆ab上，挂有两个金属环M和N，两环套在一个通电密绕长螺线管的中部，螺线管中部区域的管外磁场可以忽略，当变阻器的滑动触头向左移动时，两环将怎样运动( )
A.两环一起向左移动
B.两环一起向右移动
C.两环互相靠近
D.两环互相离开
11.如图7所示，螺线管B置于闭合金属圆环A的轴线上，当B中通过的电流减小时( )
①环A有缩小的趋势
②环A有扩张的趋势
③螺线管B有缩短的趋势
④螺线管B有伸长的趋势
A.①③ B.②④
C.①④ D.②③
12.按如图8所示装置进行操作时,发现放在光滑金属导轨上的ab导体棒发生移动,其可能的原因是( )
A.闭合S的瞬间
B.断开S的瞬间
C.闭合S后,减少电阻R时
D.闭合S后,增大电阻R时
二、简答题（本题共4小题，共52分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13.（12分）在“研究电磁感应现象”的实验中，首先按图9甲接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系；当闭合开关S时，观察到电流表指针向左偏，不通电时电流表指针停在正中央．然后按图乙所示，将电流表与副线圈B连成一个闭合回路，将原线圈A、电池、滑动变
阻器和开关S串联成另一个闭合电路．
(1)S闭合后，将螺线管A(原线圈)插入螺线管B(副线圈)的过程中，电流表的指针将如何偏转？(2)线圈A放在B中不动时，指针如何偏转？
(3)线圈A放在B中不动，将滑动变阻器的滑片P 向左滑动时，电流表指针将如何偏转？
(4)线圈A放在B中不动，突然断开S，电流表指针将如何偏转？
14.（10分）如图10所示，是环保型手电筒的外形．环保型手电筒不需要任何化学电池作为电源，不会造成由废电池引起的环境污染．使用时只要将它摇动一分钟，手电筒便可持续照明好几分钟．手电筒内部有一永久磁铁，外层有一线圈，那么这种手电筒的原理是什么？
15.（15分）如图11所示，在两根平行长直导线M、N中，通以同方向同大小的电流，导线框abcd和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速运动，在移动过程中，线框中感应电流方向怎样？
16.（15分）如图12所示，用细线将一个闭合金属环悬于O点，虚线左边有垂直于纸面向外的匀强磁场，而右边没有磁场，金属环的摆动会很快停下来．试解释这一现象．若整个空间都有垂直于纸面向外的匀强磁场，会有这种现象吗？
3 楞次定律
得分：
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
二、简答题
13.
14.
15.
16.
3 楞次定律 参考答案
一、选择题
1.AD 解析：回路以外的磁场无论变化与否，对回路的感应电动势没有影响，更不能决定感应电流的方向．通过实验知道，回路所包围的原磁场的方向变化或磁通量发生增、减变化时，感应电流的方向变化，感应电流的方向与磁场的强弱和磁通量的大小没有关系，故选项A、D正确．
2.C 解析：由“来拒去留”得磁铁与螺线管之间产生相斥的作用，即螺线管的C端一定与磁铁的B端极性相同，与螺线管的绕法无关．但因为磁铁AB的N、S极性不明，所以螺线管CD两端的极性也不能明确，所以选项A、B、D错，C对．
3.AC
4.C
5.B 解析：由楞次定律可知，当磁场开始增强时，线圈平面转动的效果是为了减小线圈磁通量的增加，而线圈平面与磁场间的夹角越小时，通过的磁通量越小，所以将向使减小的方向转动．
6.AB
7.AD 解析：将圆环从a向b的运动分为三个过程：左侧、分界处、右侧.在左侧垂直纸面向里的磁场中，原磁场增强，根据楞次定律：感应磁场方向与原磁场方向相反即垂直纸面向外，再由右手定则判断知感应电流为逆时针方向;同理判断另两个过程;最后由左手定则判断每个过程的安培力的合力，可知安培力方向始终沿水平方向.选项A、D正确.
8.AB
9.B
10.C 解析：当滑动变阻器的滑动触头向左移动时，螺线管内部、外部的磁场均增加，穿过M、N两金属环的水平向右的磁通量增加，根据楞次定律，可知两环中有相同方向的电流，同方向电流相互吸引，故两环相靠近，答案为C.
11.C 解析：若电流I不变，要使A环中的磁通量增加，需使A环的面积减小．现在B中的电流I减小，穿过A环的磁通量减小，A环中产生的感应电流要起到“补偿”原磁通量的减小，环A的面积减小一些，即环A有缩小的趋势，故①正确．螺线管B中每匝的电流方向相同，由于同向平行电流有相互吸引的作用力，而电流减小吸引力则减小，所以B有伸长的趋势，故④正确．选项C正确.
12.ABCD
二、简答题
13.(1)向右偏转 (2)不偏转 (3)向右偏转 (4)向左偏转
14.解析：环保型手电筒应用了电磁感应原理，内部有磁铁，外部有线圈，摇动时，使磁铁相对线圈运动，产生感应电流，把机械能转换为电能，并有一电容器暂时储存电能，从而维持手电筒照明几分钟．
15.始终是
解析：I1、I2产生的磁感线分布如图，线框在两电流中线OO′的右侧时，穿过线框的合磁通量垂直纸面穿出，线框左移，磁通量变小，为阻碍这个方向的磁通量减小，感应电流的方向就是.
当线框跨越两电流中线OO′时，线框的合磁通量由穿出变为穿进，感应电流还是.
线框再左移，线框合磁通量穿入且增加，感应电流方向还是.
所以线框中感应电流方向始终是.
点评：先画出I1和I2产生的合磁感线的分布，如图13所示，注意合磁场B的方向和大小情况．
16.见解析
解析：只有左边有匀强磁场，金属环在穿越磁场边界时(无论是进入还是穿出)，由于磁通量发生变化，环内一定有感应电流产生．根据楞次定律，感应电流将会阻碍相对运动，所以摆动会很快停下来，这就是电磁阻尼现象．还可以用能量守恒来解释：有电流产生，就一定有机械能向电能转化，摆的机械能将不断减小．若空间都有匀强磁场，穿过金属环的磁通量不变化，无感应电流，不会阻碍相对运动，摆动就不会很快停下来．
4 法拉第电磁感应定律
建议用时
实际用时
满分
实际得分
45分钟
100分
一、选择题（本题包括12小题，每小题给出的四个
选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共48分）
1.法拉第电磁感应定律可以这样表述：闭合电路中感应电动势的大小（ ）
A.跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比
B.跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比
C.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比
D.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比
2.下列几种说法中正确的是（ ）
A.线圈中的磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大
B.穿过线圈的磁通量越大，线圈中的感应电动势越大
C.线圈放在磁场越强的位置，线圈中的感应电动势越大
D.线圈中的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大
3.（2011广东）将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是（ ）
A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关
B.穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大
C.穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大
D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同
4．在理解法拉第电磁感应定律及改写形式和的基础上（线圈平面与磁感线不平行），下面叙述正确的为（ ）
A.对给定线圈，感应电动势的大小跟磁通量的变化率成正比
B.对给定的线圈，感应电动势的大小跟磁感应强度的变化成正比
C.对给定匝数的线圈和磁场，感应电动势的大小跟面积的平均变化率成正比
D.题目给的三种计算电动势的形式，所计算感应电动势的大小都是时间内的平均值
5.在匀强磁场中，a、b是两条平行金属导轨，而c、d为串有电流表、电压表的两金属棒，如图1所示，两棒以相同的速度向右匀速运动，则以下结论正确的是( )
A.电压表有读数，电流表没有读数
B.电压表有读数，电流表也有读数
C.电压表无读数，电流表有读数
D.电压表无读数，电流表也无读数
6.如图2所示，矩形金属框置于匀强磁场中，为一导体棒，可在和间滑动并接触良好；设磁感应强度为B，长为L，在时间内向左匀速滑过距离，由电磁感应定律可知，下列说法正确的是（ ）
A.当向左滑动时，左侧面积减少,右侧面积增加，因此
B.当向左滑动时，左侧面积减小，右侧面积增大，互相抵消，因此E=0
C.在公式中，在切割情况下，，
应是导线切割扫过的面积，因此
D.在切割的情况下，只能用计算，不能用
计算
7.一闭合线圈，放在随时间均匀变化的磁场中，线圈平面和磁场方向垂直，若想使线圈中感应电流增强一倍，下述哪些方法是可行的( )
A.使线圈匝数增加一倍
B.使线圈面积增加一倍
C.使线圈匝数减少一半
D.使磁感应强度的变化率增大一倍
8.将一磁铁缓慢或者迅速地插到闭合线圈中的同一位置处，不会发生变化的物理量是( )
A.磁通量的变化量
B.磁通量的变化率
C.感应电流的大小
D.流过导体横截面的电荷量
9.(2010·山东潍坊高二期中)如图3甲，100匝的线圈，横截面积是0.1m2，线圈两端A、B与一个理想电压表相连．线圈中有垂直纸面向里的磁场，磁场的磁感应强度按图乙规律变化，则( )
A.电压表的示数是2 V
B.电压表的示数是2.5 V
C.A点电势高于B点
D.B点电势高于A点
10.物理实验中，常用一种叫“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷．如图4所示，探测线圈和冲击电流计G串联后，可用来测定磁场的磁感应强度．已知线圈的匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R.若将线圈放在被测匀强磁场中，开始时线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转90°，冲击电流计G测出通过线圈的电荷量为q，则被测磁场的磁感应强度为( )
A. B.
C. D.
11.（2010年江苏高考）一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1 s 时间内均匀地增大到原来的两倍，接着保持增大后的磁感应强度不变，在1 s 时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半，先后两个过程中，线框中感应电动势大小的比值为（ ）
A. B.1 C.2 D.4
12.（2010年山东高考）如图5所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为，方向相反且垂直纸面,为其边界，OO′为其对称轴.一导线折成边长为的正方形闭合回路，回路在纸面内以恒定速度向右运动，当运动到关于OO′对称的位置时（ ）
A.穿过回路的磁通量为零
B.回路中感应电动势大小为
C.回路中感应电流的方向为顺时针方向
D.回路中边与边所受安培力方向相同
二、填空题（本题共1小题，每空4分，共12分.请将正确的答案填到横线上）
13.穿过单匝闭合线圈的磁通量随时间变化的Φ－t图象如图6所示，由图知0～5 s线圈中感应电动势大小为________V,5 s～10 s线圈中感应电动势大小为________V,10 s～15 s线圈中感应电动势大小为________V.
三、计算题（本题共3小题，共40分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
14.（15分）如图7所示，是一边长为的匀质正方形导线框，总电阻为R，今使线框以恒定速度v水平向右穿过方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域．已知磁感应强度为B，磁场宽度为3，求线框在进入磁场区、完全进入磁场区和穿出磁场区三个过程中两点间电势差的大小．
15.（15分）如图8所示，一水平放置的平行导体框宽度，接有的电阻，磁感应强度的匀强磁场垂直导轨平面方向向下，现有一导体棒跨放在框架上，并能无摩擦地沿框架滑动，框架及导体电阻不计，当以的速度向右匀速滑动时，试求：
(1)导体棒上的感应电动势的大小及感应电流的方向；
(2)要维持向右匀速运动，作用在上的水平外力为多少？方向怎样？
(3)电阻R上产生的热功率多大？
16.（10分）电磁流量计如图9所示,用非磁性材料做成的圆管道,外加一匀强磁场.当管道中导电液体流过此区域时,测出管壁上一直径两端两点间的电动势为E,就可知道管中液体的流量Q,即单位时间内流过管道横截面的液体体积(m3／s).已知管道直径为D,磁场的磁感应强度为B,试推导Q的表达式.
4 法拉第电磁感应定律
得分：
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
二、填空题
13.
三、计算题
14.
15.
16.
4 法拉第电磁感应定律 参考答案
一、选择题
1.C 解析：由感应电动势的大小跟磁通量的变化率成正比.
2.D 解析：法拉第电磁感应定律指出感应电动势的大小跟闭合回路的磁通量的变化率成正比，磁通量的变化率即磁通量变化的快慢.
3.C 解析：由知，选项A、B错，选项C正确.与方向可相同亦可相反，选项D错.
4.ACD 解析：由知感应电动势与磁通量的变化率成正比，选项A正确.对给定的线圈，,得,知感应电动势与磁感应强度的变化率成正比，选项B错误.对给定匝数的线圈和磁场，,,感应电动势的大小跟面积的平均变化率成正比,选项C正确.选项D说法正确.
5.D 解析：以四根导线围成的回路为研究对象，在两棒匀速运动时，回路没有磁通量变化，故电流表A、电压表V中没有电流产生，均无读数．
6.C
7.D 解析：根据求电动势，要考虑到当n、S发生变化时导体的电阻也发生了变化．若匝数增加一倍，电阻也增加一倍，感应电流不变，故选项A错．同理选项C错．若面积增加一倍，长度为原来的倍，因此电阻为原来的倍，电流为原来的倍，故选项B错．正确选项为D.
8.AD 解析：将磁铁插到闭合线圈的同一位置，磁通量的变化量相同．而用的时间不同，所以磁通量的变化率不同．感应电流，感应电流的大小不同，流过线圈横截面的电荷量，两次磁通量的变化量相同，电阻不变，所以q与磁铁插入线圈的快慢无关．正确选项为A、D.
9.AC 解析：，由楞次定律可判断A点电势高于B点，综上所述选项A、C正确.
10.B 解析：探测线圈翻转90°时；磁通量的变化量.由法拉第电磁感应定律，由, 可得，，所以.
11.B 解析:，,大小相等，选项B正确.
12.ABD 解析：穿过闭合回路的磁通量，选项A正确.回路中的感应电动势为两边产生感应电动势之和，,选项B正确.根据右手定则，回路中感应电流的方向为逆时针方向，选项C错误.由左手定则可知与边所受安培力的方向均向左，选项D正确.
二、填空题
13.1 0 2
解析：对于单匝闭合线圈，感应电动势的大小等于磁通量的变化率，由图象可得0～5 s内感应电动势大小；5 s～10 s内感应电动势大小；10 s～15 s内感应电动势大小.
三、计算题
14.
解析：导线框在进入磁场区过程中，相当于电源，等效电路如图10 甲所示．
，
为端电压，所以
导线框全部进入过程中，磁通量不变，感应电流，但
导线框在穿出磁场区过程中，相当于电源，等效电路如图10乙所示．
，
.
15. 感应电流方向由到 （2） 方向水平向左 (3)
解析：(1)导体棒垂直切割磁感线，产生的感应电动势大小为,
由右手定则知感应电流的方向由向.
(2)导体棒相当于电源，由闭合电路欧姆定律得回路电流，
导体棒所受的安培力，
由左手定则知其方向水平向左．
匀速运动，所以水平拉力，方向水平向右．
(3)R上的热功率:.
16.
解析：由题意可得
又根据法拉第电磁感应定律得
由以上两式可得.
5 电磁感应现象的两类情况
一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个
选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共40分）
1.如图1所示，一个闭合电路静止于磁场中，由于磁场强弱的变化，而使电路中产生了感应电动势．下列说法中正确的是（ ）
A.磁场变化时，会在空间激发一种电场
B.使电荷定向移动形成电流的力是磁
场力
C.使电荷定向移动形成电流的力是电场力
D.以上说法都不对
2.某空间出现了如图2所示的一组闭合的电场线，这可能是（ ）
A.沿AB方向磁场的迅速减弱
B.沿AB方向磁场的迅速增强
C.沿BA方向磁场的迅速增强
D.沿BA方向磁场的迅速减弱
3.闭合的金属环垂直于随时间均匀变化的磁场中，则（ ）
A.环中产生的感应电动势均匀变化
B.环中产生的感应电流均匀变化
C.环中产生的感应电动势保持不变
D.环上某一小段导体所受的安培力保持不变
4.（2010年海南高考）法拉第通过静心设计的一系列试验，发现了电磁感应定律，将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来．在下面几个典型的实验设计思想中，所作的推论后来被实验否定的是（ ）
A.既然磁铁可使近旁的铁块带磁，静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷，那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流
B．既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势，那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流
C.既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流，那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势
D.既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势，那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流
5.以下说法正确的是（ ）
A.用公式求出的是电动势的瞬时值
B.用公式求出的电动势，只限于磁场方向和导线运动方向及导线方向三者互相垂直的情况
C.用求出的电动势是内的平均电动势
D.用求出的电动势是t时刻的瞬时电动势
6.一直升机停在南半球的地磁极上空．该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为.直升机螺旋桨叶片的长度为，螺旋桨转动的频率为，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨顺时针方向转动．螺旋桨叶片的近轴端为，远轴端为，如果忽略到转轴中心线的距离，用表示每个叶片中的感应电动势，如图3所示，则( )
A.，且点电势低于点电势
B.，且点电势低于点电势
C.，且点电势高于点电势
D.，且点电势高于点电势
7.（2010年全国高考Ⅰ）某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小.一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100 m，该河段涨潮和落潮时有海水（视为导体）流过.设落潮时，海水自西向东流，流速为2 m/s.下列说法正确的是（ ）
A.河北岸的电势较高
B.河南岸的电势较高
C.电压表记录的电压为9 mV
D.电压表记录的电压为5 mV
8.如图4所示，一金属方框从离磁场区域上方高h处自由落下，然后进入与线框平面垂直的匀强磁场中，在进入磁场的过程中，可能发生的情况是( )
A．线框做加速运动，加速度
B.线框做匀速运动
C.线框做减速运动
D.线框会跳回原处
图4 图5
9.如图5所示，位于同一水平 面内的、两根平行的光滑金属导轨，处在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面，导轨的一端与一电阻相连；具有一定质量的金属杆放在导轨上并与导轨垂直.现用一平行于导轨的恒力拉杆，使它由静止开始向右运动.杆和导轨的电阻、感应电流产生的磁场均可不计.用表示回路中的感应电动势，表示回路中的感应电流，在随时间变化的过程中，电阻消耗的功率等于（ ）
A．F的功率
B．安培力的功率的绝对值
C．F与安培力的合力的功率
D．
10.两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R 的电阻.将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，如图6所示.除电阻R 外其余电阻不计.现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放.则（ ）
A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g
B.金属棒向下运动时，流过电阻R 的电流方向为
图6
C.金属棒的速度为时，所受的安培力大小为
D.电阻R 上产生的总热量等于金属棒重力势能
的减少
二、填空题（本题共2小题，每题6分，共12分.请将正确的答案填到横线上）
11.把一个矩形线圈从有理想边界 的匀强磁场中匀速拉出(如图7所示)，第一次速度为，第二次速度为，且，则两情况下拉力的功之比 ______，拉力的功率之比______，线圈中产生的焦耳热之比______.
图7 图8
12.如图8所示，一个半径为r的铜盘，在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω绕中心轴OO′匀速转动，磁场方向与盘面垂直，在盘的中心轴与边缘处分别安装电刷．设整个回路电阻为R，当圆盘匀速运动角速度为ω时，通过电阻的电流为________．
三、计算题（本题共4小题，共48分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13.（10分）（2011年大纲全国）如图9所示，两根足够长的金属导轨竖直放置，导轨间距离为、电阻不计.在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡.整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直.现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放.金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好.已知某时刻后两灯泡保持正常发光.重力加速度为g.求：(1)磁感应强度的大小：
(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率.
14.（10分）（2011年天津高考）如图10所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角.完全相同的两金属棒分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒的质量均为0.02 kg，电阻均为，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为，棒在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒恰好能保持静止.取，问：
（1）通过棒的电流I是多少，方向如何？
（2）棒受到的力F多大？
（3）棒每产生 的热量，力F做的功W是多少？
15.（14分）（2010江苏卷）如图11所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L, 一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直.一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放.导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为I.整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻.求：
（1）磁感应强度的大小B；
（2）电流稳定后，导体棒运动速度的大小；
（3）流经电流表电流的最大值.
16.（14分）均匀导线制成的单位正方形闭合线框，每边长为L，总电阻为R，总质量为m.将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图12所示.线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且边始终与水平的磁场边界平行.当边刚进入磁场时，
（1）求线框中产生的感应电动势大小;
（2）求两点间的电势差大小;
（3）若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h所应满足的条件.
5 电磁感应现象的两类情况
得分：
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
二、填空题
11. 12.
三、计算题
13.
14.
15.
16.
5 电磁感应现象的两类情况 参考答案
一、选择题
1.AC 解析：磁场变化时会在空间激发一种电场，这种电场与静电场不同，它不是由电荷产生的，叫做感生电场，导体中的自由电荷就会在感生电场的作用下做定向移动形成电流，故选项A、C正确.
2.AC 解析：假设存在圆形闭合回路，回路中应产生与电场同向的感应电流，由安培定则可知，感应电流的磁场向下，所以根据楞次定律，引起感应电流的应是方向向下的磁场迅速减弱或方向向上的磁场迅速增强，故选项A、C正确．
3.C 解析：由得均匀变化的磁场产生恒定的电动势，故环中产生的感应电流保持不变，环上某一小段导体所受的安培力随磁场变化而变化，故选项C正确.
4.A 解析：对A选项，静止的导线上的稳恒电流附近产生稳定的磁场，通过旁边静止的线圈不会产生感应电流，A被否定；稳恒电流周围的稳定磁场是非匀强磁场，运动的线圈可能会产生感应电流，B符合事实；静止的磁铁周围存在稳定的磁场，旁边运动的导体棒会产生感应电动势，C符合；运动的导线上的稳恒电流周围产生运动的磁场，即周围磁场变化，在旁边的线圈中产生感应电流，D符合.
5.ABC
6.A 解析：对于螺旋桨叶片，其切割磁感线的速度是其做圆周运动的线速度，螺旋桨上不同的点线速度不同，但满足，可求其等效切割速度，运用法拉第电磁感应定律.由右手定则判断电流的方向为由指向，在电源内部电流由低电势流向高电势，故选项A正确．
7.AC 解析：海水在落潮时自西向东流，该过程可以理解为：自西向东运动的导体棒在切割竖直向下的磁感线.根据右手定则，右岸即北岸是正极电势高，左岸即南岸是负极电势低，选项A对B错.根据法拉第电磁感应定律,选项 C对D错.
8.ABC 解析：由楞次定律的另一种表述知：感应电流的效果总是阻碍导体间的相对运动．当线框下落进入磁场过程中，感应电流的磁场将阻碍线框进入磁场，这就说明进入磁场时产生的感应电流使线框受到向上的安培力．设线框边长为，整个线框电阻为，进入磁场时速度为，边进入磁场时感应电动势，线框中的电流.受到向上的安培力.
①如果，线框将匀速进入磁场．
②如果，线框将加速进入磁场，但随着速度的增大，增大，加速度减小，因此进入磁场的过程就是加速度逐渐减小的加速过程．
③如果，线框将减速进入磁场，随着速度的减小，减小，加速度的值将减小，线框做加速度减小的减速运动．
由此可见，其进入磁场的运动特点是由其自由下落的高度决定的(对于确定的线圈)，A、B、C三种情况均有可能．但第四种情况D绝不可能，因为线框进入磁场，才会受到向上的安培力，同时受到向上的力是因为有电流，可见已经有一部分机械能转化为电能，机械能不守恒．
9.BD 解析：随时间变化的过程中，杆的速度越来越大，加速度越来越小，由能量守恒可知，克服安培力做功的功率是把其他形式的能转化成电能的电功率，即等于电阻消耗的功率，整个回路中只有外电阻，故电源的功率即电阻消耗的功率.
10.AC 解析：在释放的瞬间，速度为零，不受安培力的作用，只受到重力，选项A对.由右手定则可得，电流的方向从到，选项B错.当速度为时，产生的电动势为，受到的安培力为，计算可得,选项C对.在运动的过程中，是弹簧的弹性势能、重力势能和内能的转化，选项D错.
二、填空题
11.
解析：设线圈的边长为、边长为，整个线圈的电阻为.把拉出磁场时，边以速度v匀速运动切割磁感线产生动生电动势，其电流方向从c指向d，线圈中形成的感应电流，边所受的安培力 .
为了维持线圈匀速运动，所需外力大小为.
因此拉出线圈时外力的功.(即)
外力的功率 .(即)
线圈中产生的焦耳热.即.
由上面得出的的表达式可知，两情况拉力的功、功率、线圈中的焦耳热之比分别为
12. 解析：当铜盘转动时，产生的感应电动势相当于一根导体棒绕其一个端点在磁场中做切割磁感线的圆周运动，产生的电动势为，所以通过电阻的电流为.
三、计算题
13.（1） （2）
解析：每个灯上的额定电流为，额定电压为
（1）最后匀速运动，故,求出
（2）由得：
14.（1） 方向由右手定则可知由到 （2） （3）
解析：（1）棒受到的安培力 ①
棒在共点力作用下平衡，则 ②
由①②式代入数据解得 ，方向由右手定则可知由到.
（2）棒与棒受到的安培力大小相等
对棒由共点力平衡有 ③
代入数据解得 ④
（3）设在时间t内棒产生 热量，由焦耳定律可知 ⑤
设棒匀速运动的速度大小为，则产生的感应电动势 ⑥
由闭合电路欧姆定律知 ⑦
由运动学公式知，在时间t内，棒沿导轨的位移 ⑧
力F做的功 ⑨
综合上述各式，代入数据解得
15.（1） （2） （3）
解析：（1）电流稳定后，导体棒做匀速运动 ①
解得 ②
（2）感应电动势 ③
电流
由②③④式解得
（3）由题意知，导体棒刚进入磁场时的速度最大，设为
机械能守恒
感应电动势的最大值
感应电流的最大值，解得
16.（1） （2） （3）
解析：（1）边刚进入磁场时，线框速度
线框中产生的感应电动势
(2)此时线框中电流
两点间的电势差
(3)安培力
根据牛顿第二定律,由
解得下落高度满足
6 互感和自感
一、选择题（本题包括12小题，每小题给出的四个
选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分，共72分）
1.关于自感电动势的大小和方向，下列说法中正确的是( )
A.在自感系数一定的条件下，通过导体的电流越大，产生的自感电动势越大
B.在自感系数一定的条件下，通过导体的电流变化越快，产生的自感电动势越大
C.自感电动势的方向总与原电流的方向相反
D.当通过导体的电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同
2.某线圈通有如图1所示的电流，则线圈中自感电动势改变方向的时刻有( )
A.第1 s末
B.第2 s末
C.第3 s末
D.第4 s末
3.关于日光灯管内气体导电的说法中，正确的是( )
A.点燃日光灯时，激发气体导电的电压比220 V低得多
B.点燃日光灯时，激发气体导电的电压比220 V高得多
C.日光灯正常发光后，加在灯管两端的电压比220 V低
D.日光灯正常发光后，加在灯管两端的电压比220 V高
4.在日光灯的连接线路中，关于启动器的作用，以下说法正确的是( )
A.日光灯启动时，为灯管提供瞬时高压
B.日光灯正常工作时，起降压限流的作用
C.起到一个自动开关的作用，实际上可用一个弹片开关代替(按下接通，放手断开)
D.以上说法均不正确
5.如图2所示，是演示自感现象的实验电路图．下列说法中正确的是( )
A.在断开开关S后的一段短暂时 间里，A中仍有电流通过，方向为
B.在断开开关S后的一段短暂时间里，中仍有电流通过，方向为?
C.在断开开关S后，原存储在线圈内的大部分磁场能将转化为电能
D.在断开开关S后，原存储在线圈内的大部分磁场能将转化为化学能
6.如图3所示，对于原来闭合的开关S突然断开的瞬间，会看到灯A更亮的闪一下再熄灭．设S闭合时，灯中电流为，线圈L中电流为，断开瞬间灯A中电流为，线圈L中电流为，则( )
A.
B.
C.
D.
7.在如图4所示的电路中，两个相同的电流表，零刻点在刻度盘的中央．当电流从“＋”接线柱流入时，指针向右摆；当电流从“－”接线柱流入时，指针向左摆．在电路接通且稳定时再断开开关的瞬间，下列说法正确的是( )
A.G1指针向右摆，G2指针向左摆
B.G1指针向左摆，G2指针向右摆
C.两指针都向右摆
D.两指针都向左摆
8.如图5所示的电路，可用来测定自感系数较大的线圈的直流电阻，线圈两端并联一个电压表，用来测量自感线圈两端的直流电压，在实验完毕后，将电路拆开时应( )
A.先断开开关
B.先断开开关
C.先拆去电流表
D.先拆去电阻R
9.如图6所示，A、B、C是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻很小的自感线圈．现将S闭合，下面说法正确的是( )
A.B、C灯同时亮，A灯后亮
B.A、B、C灯同时亮，然后A
灯逐渐变暗，最后熄灭
C.A灯一直不亮，只有B灯和 C灯亮
D.A、B、C灯同时亮，并且亮暗没有
变化
10.如图7所示，灯泡A、B与固定电阻的阻值均为R，L是自感系数很大的线圈．当S1闭合，S2断开且电路稳定时，A、B亮度相同，再闭合S2，待电路稳定后将S1断开，下列说法中正确的是( )
A.B灯立即熄灭
B.A灯将比原来更亮一下后再熄灭
C.有电流通过B灯,方向为
D.有电流通过A灯,方向为
11.在如图8所示的电路中，三个相同的灯泡和电感与直流电源连接，电感的电阻忽略不计．开关S从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有( )
A.先变亮，然后逐渐变暗
B.先变亮，然后逐渐变暗
C.先变亮，然后逐渐变暗
D.都逐渐变暗
12.A和L是日光灯的灯管和镇流器，如果按图9所示的电路连接，下列关于日光灯发光情况的叙述中，正确的是( )
A．只把S1接通，不接通，日光灯就能正常发光
B．把和接通后，不接通，日光灯就能正常发光
C.不接通，接通和后再断开，日光灯就能正常发光
D.当日光灯正常发光后，再接通，日光灯仍能正常发光
二、计算题（本题共2小题，共28分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13.（14分）如图10所示的电路中，已知，，L是纯电感线圈，电源内阻不计，则S闭合，电路稳定后断开S的瞬间，L两端的电压是多少？哪端电势高？
14.（14分）如图11所示，设电源的电动势为，内阻不计，L与R的电阻均为，两灯泡的电阻为.
(1)求断开S的瞬间，灯泡两端的电压；
(2)画出断开S前后一段时间内流过电流随时间的变化规律．
6 互感和自感
得分：
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
二、简答题
13.
14.
6 互感和自感 参考答案
一、选择题
1.BD
2.BD 解析：在自感现象中当原电流减小时，自感电动势与原电流的方向相同，当原电流增加时，自感电动势与原电流方向相反．在0～1 s内原电流正方向减小，所以自感电动势的方向是正方向，在1 s～2 s内原电流负方向增加，所以自感电动势与其方向相反，即沿正方向；同理分析2 s～3 s、3 s～4 s内可得正确选项为B、D.
3.BC
4.C
5.BC 解析：在断开开关S后，线圈L产生自感，自感电动势总是阻碍原来电流的变化，故在线圈L中电流方向为，在灯A中为，选项A错误B正确；断开开关后，灯泡要逐渐熄灭，电流减小，磁场能转化为电场能，选项C正确选项D错误．
6.A 解析：本题的关键是要认清产生自感现象的根本原因，断开S的瞬间，因为的减小才产生自感电动势，自感电动势阻碍的减小，因此流过线圈L的电流只能是减小而不能是增大，断开瞬间有，这时L和灯A组成的闭合回路是串联的，在自感电动势的作用下使流过灯A，故.虽然是减小的，但在开始断开的一小段时间内还是比灯A原来的电流大，则有，使灯A在S断开瞬间闪亮一下才熄灭．
7.A 解析：电路接通且稳定时，两支路均有自左到右的电流．当开关断开的瞬间，无自感线圈的支路则没有自感电流产生．有自感线圈的支路产生阻碍原电流变化的自感电流，且这一自感电流将通过能与它形成回路的各支路．此题中开关断开的瞬间，电路电流减小，故L将产生自左至右的自感电流以阻碍原电流变化．且此时开关断开，L所在支路只能与R所在支路串联形成回路，则自感电流自右向左流经R所在支路．故选A.
8.B 解析：电压表右端为“＋”，左端为“－”，指针正向偏转，若先断开或先拆电流表或先拆去电阻R瞬间，线圈中产生的自感电动势相当于瞬间电源，其端相当于电源的负极，端相当于电源的正极，此时电压表加了一个反向电压，使指针反偏．由“自感系数较大的线圈”知其反偏电压很大，会烧坏电压表．而先断开S2，由于电压表内阻很大，电路中总电阻变化很小，电流几乎不变，不会损坏其他器件，故应先断开选项B正确.
9.B
10.AD 解析：断开而只闭合，稳定时，A、B两灯一样亮,可知线圈L的电阻也是.在、都闭合时，故当闭合突然断开时,流过A灯的电流只是方向变为，但其大小不突然增大，A灯不出现更亮一下再熄灭的现象，故D项正确，B项错误；由于固定电阻几乎没有自感作用，故断开时，B灯电流迅速变为零，而立即熄灭，故A项正确C项错误.综上所述分析可知，本题正确答案为A、D.
11.AD 解析：S断开前，灯泡中的电流相同，均为.中的电流，中的电流.当S断开后，电源被撤除，剩下灯泡与线圈形成新的闭合回路．灯泡b、c中的电流由逐渐减小，两灯逐渐变暗．灯泡里的电流先由增至，然后逐渐减小，所以灯泡先变亮后变暗．A、D两项正确．
12.C 解析：A选项：只接通，灯管两端不能产生瞬时高压，日光灯不能点燃，A错误；B选项：和接通，不断开，日光灯被短路，电压为零，镇流器也不能产生断电自感电动势，日光灯不能点燃，B项错误；C选项：和接通，再断开，镇流器产生自感电动势，与外加电压一起形成瞬时高压，使日光灯点燃而正常发光，C正确；D选项：日光灯正常发光后，再接通，镇流器被短接，不再起限流和降压作用，加在灯管两端的电压将达到220 V，灯管将会烧坏，D错误．
二、计算题
13.60 V 端的电势高于端
解析：当S闭合电路稳定时，流过L的电流，此时端电势高于端．断开S的瞬间，和与L串联，线圈L中电流减小，开始瞬间，L中电流为，所以L两端电压为，此时线圈L中的磁场能转化为电能释放出来，线圈L相当于电源，与相当于外电路，所以端电势高于端．
14.(1)10 V (2)见解析
解析：(1)电路稳定工作时，由于两点的电势相等，导线上无电流流过．因此通过L的电流为
流过的电流为
断开S的瞬间，由于线圈要想维持不变，而与组成闭合回路，因此通过的最大电流为1 A．所以此时两端的电压为(正常工作时为5 V)．
(2)断开S前，流过的电流为0.5 A不变，而断开S的瞬间，通过的电流突变为1 A，且方向也发生变化，然后渐渐减小到零，所以它的图象应如图12所示(为断开S的时刻)．注：从开始，电流持续的时间实际上一般是很短的．
7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
一、选择题（本题包括9小题，每小题给出的四个
选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共45分）
1.下列哪些仪器是利用涡流工作的( )
A.电磁炉 B.微波炉
C.金属探测器 D.电饭煲
2．变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这是为了( )
A．增大涡流，提高变压器的效率
B．减小涡流，提高变压器的效率
C．增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量
D．增大铁芯中的电阻，以减小发热量
3.下列关于涡流的说法中正确的是( )
A．涡流跟平时常见的感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的
B．涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的特殊电流
C．涡流有热效应，但没有磁效应
D．在硅钢中不能产生涡流
4.如图1所示，金属球(铜球)下端有通电的线圈，今把小球拉离平衡位置后释放，此后关于小球的运动情况是(不计空气阻力)( )
A．做等幅振动
B．做阻尼振动
C．振幅不断增大
D．无法判定
5.如图2所示是电表中的指针和电磁阻尼器，下列说法中正确的是( )
A．2是磁铁，在1中产生涡流
B．1是磁铁，在2中产生涡流
C．该装置的作用是使指针能够转动
D．该装置的作用是使指针能很快地稳定
6.如图3所示，矩形线圈放置在水平薄木板上，有两块相同的蹄形磁铁，四个磁极之间的距离相等，当两块磁铁匀速向右通过线圈时，线圈仍静止不动，那么线圈受到木板的摩擦力方向是( )
A．先向左，后向右
B．先向左，后向右，再向左
C．一直向右
D．一直向左
7.如图4所示是高频焊接原理示意图．线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝处产生大量热量，将金属熔化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少，以下说法正确的是( )
A．交流电的频率越高，焊缝处的温度升高得越快
B．交流电的频率越低，焊缝处的温度升高得越快
C．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小
D．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大
8.磁电式仪表的线圈通常用铝框作骨架，把线圈绕在铝框上，这样做的目的是( )
A．防止涡流而设计的
B．利用涡流而设计的
C．起电磁阻尼的作用
D．起电磁驱动的作用
9.著名物理学家弗曼曾设计过一个实验，如图5所示.在一块绝缘板上中部安一个线圈，并接有电源，板的四周有许多带负电的小球，整个装置支撑起来.忽略各处的摩擦，当电源接通的瞬间，下列关于圆盘的说法中正确的是（ ）
A.圆盘将逆时针转动
B.圆盘将顺时针转动
C.圆盘不会转动
D.无法确定圆盘是否会动
二、简答题（本题共5小题，共55分）
11.（15分）我们用作煮食的炉子有各种各样的款式，它们的工作原理各不相同．有以天然气、液化石油气等作燃料的，例如天然气炉；还有以直接用电热方式加热的，例如电饭锅；下面介绍的是以电磁感应原理生热的电磁炉．
如图6所示是描述电磁炉工作原理的示意图．炉子的内部有一个金属线圈，当电流通过线圈时，会产生磁场，这个磁场的大小和方向是不断变化的，这个变化的磁场又会引起放在电磁炉上面的铁质(或钢质)锅底内产生感应电流，由于锅底有电阻，所以感应电流又会在锅底产生热效应，这些热能便起到加热物体的作用从而煮食．
电磁炉的特点是：电磁炉的效率比一般的炉子都高，热效率高达90%，炉面无明火，无烟无废气，电磁火力强劲，安全可靠．
因为电磁炉是以电磁感应产生电流，利用电流的热效应产生热量，所以不是所有的锅或器具都适用．对于锅的选择，方法很简单，只要锅底能被磁铁吸住的就能用．适合放在电磁炉上烹饪的器具有不锈钢锅、不锈钢壶、平底铁锅；不适用的有陶瓷锅、圆底铁锅、耐热玻璃锅、铝锅、铜锅等．
在电磁炉加热食物的过程中涉及的物理原理有(回答三个即可)：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________.
(2)电磁炉的锅不能用陶瓷锅、耐热玻璃锅的原因是____________________________；电磁炉所用的锅不能用铝锅、铜锅的原因是______________________．
(3)在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉还能起到加热作用吗？为什么？
12.（10分）如图7所示，在光滑水平桌面上放一条形磁铁，分别将大小相同的铁球、铝球和木球放在磁铁的一端且给它一个初速度，让其向磁铁滚去，观察小球的运动情况．
13.（10分）人造卫星绕地球运行时，轨道各处地磁场的强弱并不相同，因此，金属外壳的人造地球卫星运行时，外壳中总有微弱的感应电流．分析这一现象中的能量转化情形．它对卫星的运动可能产生怎样的影响？
14.（10分）一金属圆环用绝缘细绳悬挂，忽略空气阻力，圆环可做等幅摆动，若在圆环正下方放置一条形磁铁如图8所示，圆环将如何运动．
15.（10分）如图9所示，一狭长的铜片能绕O点在纸面平面内摆动，有界的磁场其方向垂直纸面向里，铜片在摆动时受到较强的阻尼作用，很快就停止摆动．如果在铜片上开几个长缝，铜片可以在磁场中摆动较多的次数后才停止摆动，这是为什么？
7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
得分：
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
二、简答题
10.
11.
12.
13.
14.
7 涡流、电磁阻尼和电磁驱动 参考答案
一、选择题
1.AC
2.BD 解析：不使用整块硅钢而是采用很薄的硅钢片，这样做的目的是增大铁芯中的电阻，来减少电能转化成铁芯的内能，提高效率，是防止涡流而采取的措施．
3.A 解析：涡流就是一种感应电流，同样是由于磁通量的变化产生的．
4.B 解析：金属球在通电线圈产生的磁场中运动，金属球中产生涡流，故金属球要受到安培力作用，阻碍它的相对运动，做阻尼振动．
5.AD 解析：这是涡流的典型应用之一．当指针摆动时，1随之转动，2是磁铁，那么在1中产生涡流，2对1的安培力将阻碍1的转动．总之不管1向哪个方向转动，2对1的效果总起到阻尼作用．所以它能使指针很快地稳定下来．
6.D 解析：根据楞次定律的“阻碍变化”知“来拒去留”，当两磁铁靠近线圈时，线圈要阻碍其靠近，线圈有向右移动的趋势，受木板的摩擦力向左；当磁铁远离时，线圈要阻碍其远离，仍有向右移动的趋势，受木板的摩擦力方向仍是向左的，故选项D正确．
7.AD 解析：交流电频率越高，则产生的感应电流越强，升温越快，故A项对．工件中各处电流相同，电阻大处产生热多，故D项对．
8.BC 解析：线圈通电后，在安培力作用下发生转动，铝框随之转动，并切割磁感线产生感应电流，就是涡流．涡流阻碍线圈的转动，使线圈偏转后尽快停下来．所以，这样做的目的是利用涡流来起电磁阻尼的作用．正确选项是BC.
9.A 解析：瞬间增强的磁场会在周围产生一个顺时针的涡旋电场，负电荷受到逆时针方向的电场力，带动圆盘逆时针转动，而负电荷的这种定向运动则形成了顺时针的环形电流.
二、简答题
10.(1)①电流的磁效应(或电生磁) ②电磁感应现象(或磁生电) ③电流的热效应(或焦耳定律) (2)不能产生电磁感应现象 电阻率小，电热少，效率低 (3)能起到加热作用．由于线圈产生的磁场能穿透纸板到达锅底，在锅底产生感应电流，利用电流的热效应起到加热作用．
11.见解析
解析：(1)铁球将加速运动，其原因是铁球被磁化后与磁铁之间产生相互吸引的磁场力．
(2)铝球将减速运动，其原因是铝球内产生了感应电流，感应电流的磁场阻碍相对运动．
(3)木球将匀速运动，其原因是木球既不能被磁化，也不能产生感应电流，所以磁铁对木球不产生力的作用．
12.见解析
解析：当穿过人造卫星的磁通量发生变化时，外壳中会有涡流产生，这一电能的产生是由机械能转化来的．它会导致卫星机械能减少，会使轨道半径减小，造成卫星离地高度下降．
13.见解析
解析：条形磁铁置于圆环正下方，圆环运动时，穿过圆环的磁通量保持为零不变，所以环中无感应电流，圆环仍做等幅摆动．
14.见解析
解析：没有开长缝的铜片绕O点在纸面内摆动时，由于磁场有圆形边界，通过铜片的磁通量会发生变化，在铜片内产生较大的涡流，涡流在磁场中所受的安培力总是阻碍铜片的摆动，因此铜片很快就停止摆动．
如果在铜片上开有多条长缝时，就可以把涡流限制在缝与缝之间的铜片上，较大地削弱了涡流，阻力随之减小，所以铜片就可以摆动较多的次数．
