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专题 18 电磁感应
考点一 楞次定律
1.(2024·云南期末)实验发现,“钇钡铜氧”合金在液氮温度下电阻几乎为零。在课堂上,物理老
师把条形磁铁N极朝下竖直放在讲桌上,把从液氮中取出的“钇钡铜氧”合金圆环平放在条形磁
铁S极正上方,发现“钇钡铜氧”合金圆环悬浮在磁铁的上方,如图所示。下列说法正确的是(
)
A.“钇钡铜氧”合金圆环中产生顺时针(俯视)的感应电流
B.“钇钡铜氧”合金圆环中产生逆时针(俯视)的感应电流
C.“钇钡铜氧”合金圆环受到的安培力的合力大于所受重力
D.“钇钡铜氧”合金圆环受到的安培力的合力小于所受重力
【答案】B
【详解】AB.“钇钡铜氧”合金圆环悬浮在磁铁的上方,说明受到斥力作用,即“钇钡铜氧”合
金圆环中电流产生的磁场方向向上,由安培定则可判断出“钇钡铜氧”合金圆环中产生逆时针
(俯视)的感应电流,故A错误,B正确;
CD.由于“钇钡铜氧”合金圆环悬浮在磁铁的上方,说明受力平衡,“钇钡铜氧”合金圆环受到
的安培力的合力等于所受重力,故CD错误。
1
学科网(北京)股份有限公司故选B。
2.(2024·泉州期末)图甲为某无线门铃,其工作原理如图乙所示。按下门铃按钮,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。则( )
A.按住按钮不动,门铃可以持续响
B.按下按钮过程,螺线管A端电势较高
C.松开按钮过程,通过门铃的电流方向是A到B
D.快速按下按钮与缓慢按下按钮,螺线管产生的电流大小相同
【答案】C
【详解】A.按住按钮不动,通过螺线管的磁通量不会发生变化,因此就不会产生感应电流,门铃
就不会响,故A错误;
B.按下按钮过程,螺线管中的磁通量要增大,根据楞次定律可知,螺线管中感应电流的磁场要阻
碍原磁通量的变化,结合安培定则可知,螺线管中电流的方向是A到B,螺线管相当于电源,因此
可知螺线管B端电势较高,故B错误;
C.松开按钮过程,通过螺线管的磁通量减小,根据楞次定律可知,螺线管中感应电流的磁场要阻
碍原磁通量的变化,结合安培定则可知,螺线管中电流的方向是B到A,通过门铃的电流方向是A
到B,故C正确;
D.根据法拉第电磁感应定律可知,快速按下按钮,螺线管中磁通量的变化率更大,产生的感应电
动势更大,因此产生的感应电流更大,故D错误。
故选C。
3.(2024·东城期末)金属线框 与一长导线在同一平面内,导线通有恒定电流 。线框由图中位
置Ⅰ匀速运动到位置Ⅱ。在此过程中,有关穿过线框的磁通量与感应电流的方向,下列说法正确
的是( )
2
学科网(北京)股份有限公司A.垂直纸面向里的磁通量增大,感应电流方向沿
B.垂直纸面向里的磁通量减小,感应电流方向沿
C.垂直纸面向外的磁通量增大,感应电流方向沿
D.垂直纸面向里的磁通量减小,感应电流方向沿
【答案】B
【详解】由安培定则得,线框所处的导线右侧的磁场为垂直纸面向里,线框由图中位置Ⅰ匀速运
动到位置Ⅱ过程中,线框远离导线,线框所处位置的磁场减弱,所以磁通量垂直纸面向里减小,
根据楞次定律可知,感应电流方向沿abcda。
故选B。
4.(2024·威海期末)如图所示,线圈M与电源、开关和滑动变阻器组成回路,线圈N与电流计G
相连,当电流从电流计的正接线柱流入时,电流计指针向左偏转。以下操作过程可以观察到电流
计指针向左偏转的是( )
A.闭合开关的瞬间
B.开关闭合后,滑片P向左匀速移动
C.开关闭合后,滑片P向左加速移动
D.开关闭合后,线圈M与N相互远离
【答案】D
【详解】A.闭合开关的瞬间,上方回路产生逆时针方向增大的电流,根据右手螺旋定则可知,线
圈M中产生向上增大的磁场,所以向上穿过线圈N的磁通量增大,根据楞次定律可知,下方回路
产生的感应电流方向为逆时针方向,电流从右向左通过电流计,即指针向右偏转,故A错误;
B.开关闭合后,滑片P向左匀速移动,滑动变阻器接入电路的电阻减小,上方回路产生逆时针方
向增大的电流,根据右手螺旋定则可知,线圈M中产生向上增大的磁场,所以向上穿过线圈N的
磁通量增大,根据楞次定律可知,下方回路产生的感应电流方向为逆时针方向,电流从右向左通
过电流计,即指针向右偏转,故B错误;
C.开关闭合后,滑片P向左加速移动,滑动变阻器接入电路的电阻减小,上方回路产生逆时针方
向增大的电流,根据右手螺旋定则可知,线圈M中产生向上增大的磁场,所以向上穿过线圈N的
3
学科网(北京)股份有限公司磁通量增大,根据楞次定律可知,下方回路产生的感应电流方向为逆时针方向,电流从右向左通
过电流计,即指针向右偏转,故C错误;
D.开关闭合后,线圈M与N相互远离,向上穿过线圈N的磁通量减小,根据楞次定律可知,下
方回路产生的感应电流方向为顺时针方向,电流从左向右通过电流计,即指针向左偏转,故D正
确。
故选D。
5.(2024·阜阳期末)如图所示, 是矩形导线框 的对称轴,线框左半部分处于垂直纸面向外
的匀强磁场中。下列说法正确的是( )
A.将线框 向右匀减速平移,线框中产生的感应电流方向为
B.将线框 向纸面外平移,线框中产生的感应电流方向为
C.将线框 以 为轴向外转动60°,线框中产生的感应电流方向为
D.将线框 以 为轴 向里转动,线框中产生的感应电流方向为
【答案】D
【详解】A.将线框 向右匀减速平移,穿过线圈的磁通量向外减小,根据楞次定律可知,线
框中产生的感应电流方向为 ,故A错误;
B.将线框 向纸面外平移,穿过线圈的磁通量保持不变,线框中不会产生感应电流,故B错
误;
C.将线框 以 为轴向外转动60°,穿过线圈的磁通量保持不变,线框中不会产生感应电
流,故C错误;
D.将线框 以 为轴 向里转动,将线框 以 为轴 向里转动,穿过线圈的磁通量
向外减小,根据楞次定律可知,线框中产生的感应电流方向为 ,故D正确。
故选D。
6.(2024·广安期末)如图甲所示,绝缘水平桌面上放置一铝环Q,在铝环的正上方附近放置一个螺
线管P。设电流从螺线管a端流入为正,在螺线管中通入如图乙所示的电流,则以下说法中正确的
是( )
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学科网(北京)股份有限公司A.0~1s内,铝环面积有扩张的趋势
B.1s末,铝环对桌面的压力大于铝环的重力
C.1.5s末、2.5s末两时刻,铝环中的电流方向相反
D.0~2s内,铝环中的电流先沿顺时针、后沿逆时针方向(俯视)
【答案】D
【详解】A.0~1s线圈中电流增大,产生的磁场增大,铝环中磁通量增大,有面积缩小趋势,故
A错误;
B.1s末铝环中感应电流最大,但螺线管中电流为零,没有磁场,与铝环间无相互作用,所以1s
末圆环对桌面的压力等于圆环的重力,故B错误;
C.1~2s正方向电流减小,2~3s反向电流增大,根据楞次定律,铝环中感应电流的磁场方向不
变,感应电流方向不变,故C错误;
D.0~1s线圈中电流增大,产生的磁场增大,铝环中磁通量增大,根据楞次定律可知,从上往下
看,0~ls内圆环中的感应电流沿顺时针方向;1s~2s线圈中电流减小,产生的磁场减弱,铝环中
磁通量减小,根据楞次定律可知,从上往下看,1s~2s内圆环中的感应电流沿逆时针方向;则
0~2s内,铝环中的电流先沿顺时针、后沿逆时针方向(俯视);故D正确。
故选D。
考点二 涡流 电磁阻尼 电磁驱动
7.(2024·宁波期末)一辆货车将若干电流表运往宁波某中学(右图为电流表内部结构),为了防止
在运送过程中电流表指针的晃动,现用导线将两个接线柱连接起来,请问连接哪两个接线柱效果
最佳( )
A.连接接线柱“-”与接线柱“0.6” B.连接接线柱“-”与接线柱“3”
C.连接接线柱“0.6”与接线柱“3” D.把接线柱“0.6”接地
【答案】A
【详解】电流表晃动使线圈产生感应电动势,根据电流表内部结构可知,当用导线连接接线
柱“-”与接线柱“0.6”时,流过表头的电流最大,阻尼效果最好。
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学科网(北京)股份有限公司故选A。
8.(2024·赤峰期末)为了使灵敏电流计的指针在零刻度附近快速停下,实验小组的同学利用“电磁
阻尼”来实现。他们设计了如图所示的甲、乙两种方案。甲方案:在指针转轴上装上扇形铝板,
磁场位于铝板中间;乙方案:在指针转轴上装上扇形铝框,磁场位于铝框中间。下列说法正确的
是( )
A.甲方案中,铝板摆动时磁通量不变,不会产生感应电流
B.甲方案中,铝板摆动时能产生涡流,起到电磁阻尼的作用
C.乙方案中,铝框小幅度摆动时会产生感应电流
D.乙方案比甲方案更合理
【答案】B
【详解】AB.甲方案中,铝板摆动时,扇形铝板的半径切割磁感应线,在铝板内产生涡流,起电
磁阻尼的作用,指针能很快停下来,故A错误,B正确;
CD.乙方案中,当指针偏转角度较小时,铝框中磁通量不变,不能产生感应电流,起不到电磁阻
尼的作用,指针不能很快停下,因此,甲方案更合理,故CD错误。
故选B。
9.(2024·淄博期末)如图甲所示为淄博市科技馆的“磁阻尼摆”,支架中间设置永磁体构成的磁
场,磁场中分别悬挂着由铝片和塑料片制成的摆,其示意图如图乙所示,将铝摆拉到某一位置由
静止释放、发现铝摆很快就停下来。下列说法正确的是( )
A.同样条件下,用塑料摆做实验比用铝摆能够更快停下来
B.铝摆摆动过程中,摆片中产生涡流,受到阻碍其运动的安培力作用,使之很快停下来
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学科网(北京)股份有限公司C.塑料摆摆动过程中,摆片中也会产生涡流
D.若所加磁场反向,铝摆摆片将受到安培力的驱动,摆动加快
【答案】B
【详解】ABC.将铝摆拉到某一位置由静止释放、发现铝摆很快就停下来是因为电磁阻尼的作
用,原理为铝摆摆动过程中,摆片中产生涡流,受到阻碍其运动的安培力作用,使之很快停下
来,塑料摆动过程中,由于塑料内部没有自由电子,不能形成涡流,所以用塑料摆做实验不会比
用铝摆能够更快停下来,故B正确,AC错误;
D.若所加磁场反向,铝摆摆片仍然受到阻碍其运动的安培力作用,会很快停下来,故D错误。
故选B。
10.(2024·重庆期末)关于教材中的四幅插图,下列说法正确的是( )
A.图甲:当摇动手柄使得蹄形磁铁转动,铝框会反向转动
B.图乙:给真空冶炼炉通入高频交流电,通电的导线会产生大量热量,从而冶炼金属
C.图丙:在蹄形磁铁两极间自由转动的铜盘,如果忽略摩擦,铜盘会一直转动下去
D.图丁:微安表的表头在运输时要把两个正、负接线柱用导线连在一起从而保护电表指针,这
是利用了电磁阻尼原理
【答案】D
【详解】A.当摇动手柄使得蹄形磁铁转动,铝框会同向转动,但转得比磁铁慢,故A错误;
B.给真空冶炼炉通入高频交流电,炉内的金属中会产生涡流,从而产生大量热量,从而冶炼金
属,故B错误;
C.在蹄形磁铁两极间自由转动的铜盘,就算摩擦极小,也会因产生感应电流,在电磁阻尼的作
用下,而停下,故C错误;
D.微安表的表头在运输时要把两个正、负接线柱用导线连在一起(从而保护电表指针) 这是利
用了电磁阻尼原理,故D正确。
故选D。
11.(2024·桂林期末)考生入场时,监考老师要用金属探测器对考生进行安检后才允许其进入考
场。探测器内有通电线圈,当探测器营近金属材料物体时,就会引起探测器内线圈中电流变化,
报警器就会发出警报;靠近非金属物体时则不发出警报。关于探测器主要利用的原理正确的是(
)
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学科网(北京)股份有限公司A.牛顿运动定律 B.动量守恒定律
C.法拉第电磁感应定律 D.热力学定律
【答案】C
【详解】当线圈靠近金属物体时,在金属物体中产生涡电流,相当于闭合电路的部分导体在切割
磁感线,故在金属中会产生电流,而金属中的电流产生的磁场又引起线圈中的磁通量发生变化,
进而引起线圈中电流的变化,报警器发出警报。则探测器主要利用法拉第电磁感应定律。
故选C。
12.(2024·上饶期末)学完电磁感应涡流的知识后,某个同学回家制作了一个简易加热器,如图所
示,在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯,现接通交流电源,过了几分钟,杯内的水沸腾起来。
若要缩短上述加热时间,下列措施可行的是( )
A.将金属杯换为陶瓷杯 B.增加线圈的匝数
C.取走线圈中的铁芯 D.将交流电源换成电动势更大的直流电源
【答案】B
【分析】由题意可知,本题是涡流现象的应用,即采用线圈产生变化的磁场使金属杯产生感应电
流,从而进行加热。
【详解】A.将金属杯换为陶瓷杯,陶瓷杯不产生感应电流,不会产生涡流,无法加热杯内的水,
A不符合题意;
B.由法拉第电磁感应定律可知,增加线圈的匝数,可以提高金属杯产生的感应电动势,进而增
大金属杯的感应电流,提高加热功率,则可以缩短加热时间,B符合题意;
C.取走线圈中的铁芯,线圈产生的磁场减弱,金属杯产生的感应电动势减小,进而金属杯的感应
电流减小,加热功率减小,则会增加加热时间,C不符合题意;
D.将交流电源换成电动势更大的直流电源,线圈不产生变化的磁场,金属杯不会产生感应电
流,不会产生涡流,D不符合题意;
故选B。
13.(2024·温州期末)高达632米的上海中心大厦,在工程师的巧妙设计下,它能抵挡15级大风,
位于第126层的“电涡流摆设式调谐质量阻尼器”起到了关键作用。这款阻尼器由我国自主研
发,重达1000吨,在大厦受到风力作用摇晃时,阻尼器质量块由于惯性产生反向摆动,在质量
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学科网(北京)股份有限公司块下方圆盘状的永磁体与楼体地板正对,由于电磁感应产生涡流,从而使大厦减振减摆,其简化
示意图如图所示。下列关于该阻尼器的说法正确的是( )
A.质量块下方相对的地板可以是导体也可以是绝缘体,对减振效果没有影响
B.阻尼器的振动频率取决于自身的固有频率
C.大厦受到风力作用摇晃时,阻尼器质量块的振动频率小于大厦的摇晃频率
D.地板随大厦摇晃时,在地板内产生涡流,使大厦摇晃的机械能最终转化为热能
【答案】D
【详解】A.在质量块下方圆盘状的永磁体与楼体地板相对,由于电磁感应产生涡流,从而使大
厦减振减摆,可知该阻尼器为电磁阻尼,只有下方地板是导体时,方可会起作用。故A错误;
BC.大厦受到风力作用摇晃时,阻尼器做受迫振动,阻尼器质量块的振动频率等于大厦的摇晃频
率。故BC错误;
D.地板随大厦摆动时,在地板内产生涡流,地板导体内有电阻,使大厦摆动的机械能最终转化
为热能逐渐耗散掉,符合电磁阻尼原理。故D正确。
故选D。
考点三 互感和自感
14.(2024·江苏期末)如图1所示,大功率家用电器的插头常配备漏电保护装置,工作原理如图2所
示,其中“零序电流互感器”可视为闭合铁芯。正常用电时,火线和零线的电流等大反向;出现
漏电时,快速响应电路能够在毫秒级的时间内检测到漏电并触发断路器,使触头弹起从而自动切
断电源。下列说法中正确的是( )
A.漏电保护装置利用的原理是互感现象
B.图2中零线应该置于互感器的外面,否则无法正常使用
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学科网(北京)股份有限公司C.正常用电时,M和N两点之间没有电压
D.出现漏电时,M和N两点之间没有电压
【答案】C
【详解】ACD.若火线和零线电流始终等大反向,则穿过零序电流互感器的磁通量不发生变化,
零序电流互感器无感应电动势,则与之构成闭合回路的断路器两端MN间无电压,但若发生漏
电,则由火线、用电器、零线构成的闭合回路中,流经火线与零线的电流大小将不再相等,从而
使穿过零序电流互感器的磁通量发生变化,产生感应电动势,触发断路器,使触头弹起从而自动
切断电源,保护电路,即此时断路器两端MN间有电压,由此可知漏电保护装置应用了电磁感应
的原理而不是利用互感,故C正确,AD错误;
B.图2中若零线置于互感器的外面,则发生漏电时,零序电流互感器不能感应到通过火线的电
流变化,因此互感器不能正常使用,只有零线与火线同在互感器里面,互感器通过感应相反电流
产生的磁场是否变化从而做出反馈,因此图2中零线应该置于互感器的里面,故B错误。
故选C。
15.(2024·怀柔期末)在如图所示的电路中, 和 是两个相同的灯泡。线圈L的自感系数足够
大,电阻可以忽略不计,下列说法正确的是( )
A.闭合开关S时, 和 同时亮
B.闭合开关S时, 先亮, 逐渐变亮,稳定时亮度相同
C.断开开关S时, 闪亮一下再熄灭
D.断开开关S时,流过 的电流方向向左
【答案】B
【详解】AB. 闭合开关S时, 立刻亮;由于A 支路的线圈阻碍电流的增加,则 逐渐亮起
1
来,由于 和 是两个相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略不计,则稳定时亮度相同,选项A
错误,B正确;
CD. 断开开关S时,通过 原来的电流立刻消失,而在A 支路由于线圈L阻碍电流的减小,产
1
生自感电动势相当于电源,在A 和A 中重新形成回路,可知两灯都会慢慢熄灭,流过 的电流
1 2
方向向右,由于稳定时通过两灯的电流相同,则 不会闪亮一下再熄灭,选项CD错误。
10
学科网(北京)股份有限公司故选B。
16.(2024·广州期末)某同学为了观察断电自感现象,找来带铁芯线圈L、小灯泡A、开关S和电池
组E,用导线将它们连成如图电路。检查电路后,闭合开关S,小灯泡正常发光;再断开开关S,
小灯泡未能出现闪亮现象。你认为可能的原因是( )
A.线圈的电阻偏大 B.小灯泡的电阻偏大
C.电源的电动势偏小 D.线圈的自感系数偏大
【答案】A
【详解】由电路图可知,灯泡与线圈并联后接入电路,断开开关瞬间,灯泡中原来的电流消失;
根据楞次定律,线圈产生自感电动势,与灯泡组成闭合电路,所以流过灯泡的电流从线圈原来的
电流逐渐减小,灯泡不发生闪亮现象,说明电路中的电流稳定时流过灯泡的电流较大,流过线圈
的电流较小,根据欧姆定律
可知灯泡不发生闪亮的原因是由于线圈的电阻值大于灯泡的电阻值,电源的电动势偏小不能改变
稳定时灯泡和线圈中的电流的大小关系;线圈的自感系数较大,产生的自感电动势较大,但不能
改变稳定时灯泡和线圈中电流的大小关系。故A正确,BCD错误。
故选A。
17.(2024·扬州期末)如图所示是研究自感现象的电路图,L是自感系数很大的线圈,其直流电阻几
乎为零,两个灯泡A、B完全相同,下列说法正确的是( )
A.开关闭合瞬间,灯B不亮 B.电路稳定时,灯A、B一样亮
C.开关断开瞬间,流过灯B的电流向左 D.开关断开瞬间,灯A、B同时熄灭
【答案】C
【详解】A.开关闭合瞬间,线圈L相当于电源,根据楞次定律,线圈L左端正极,右端负极,
灯A和灯B同时亮,A错误;
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学科网(北京)股份有限公司B.电路稳定时,线圈L相当于导线,灯B被短路,灯B不亮,灯A亮,B错误;
CD.开关断开瞬间,线圈L相当于电源,给灯B供电,B灯闪亮一下再熄灭,A灯立即熄灭;根
据楞次定律,线圈L的右端为正极,流过灯B的电流向左,C正确,D错误。
故选C。
18.(2024·威海期末)(多)如图所示的电路中,L为自感系数很大的线圈,其自身的电阻几乎为
0,A、B和C是三只相同的小灯泡,S为开关。下列说法正确的是( )
A.S闭合瞬间,A立即发光,B和C逐渐变亮
B.S断开后,A闪亮后熄灭,B逐渐熄灭,C立即熄灭
C.S断开后,L中的磁场能转化为电能
D.S断开瞬间,A右端电势高于左端
【答案】CD
【详解】A.S闭合瞬间,小灯泡A与小灯泡C串联后直接与电源相连,因此A和C立即发光,
而小灯泡B因为线圈L产生自感电动势阻碍电流增大,因此逐渐变亮,A错误;
B.电路稳定后,A、B中的电流相等,S断开时,小灯泡A、B和线圈L构成闭合回路,线圈的
自感电动势产生闭合回路中的电流,此时的电流不大于原来的电流,因此A不会闪亮,则A、B
会逐渐熄灭,C立即熄灭,B错误;
C.电路稳定后,线圈中储存有磁场能,S断开瞬间,线圈中产生自感电动势继续点亮小灯泡A、
B,因此S断开后,L中的磁场能转化为电能,C正确;
D .S断开瞬间,通过线圈L的电流减小,则线圈L产生的自感电动势右端电势高,因此流过A
的电流方向从右向左,则A右端电势高于左端,D正确。
故选CD。
19.(2024·泉州期末)(多)如图所示,a、b灯分别标有“3.6V,2.5W”和“3.6V,4.0W”,闭合开
关,调节R,能使a、b都正常发光。断开开关后重做实验,则( )
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学科网(北京)股份有限公司A.闭合开关,a将慢慢亮起来,b立即达到最亮
B.闭合开关,a、b立即达到最亮
C.断开开关,a逐渐熄灭,b灯闪亮一下再熄灭
D.断开开关,a、b都逐渐熄灭
【答案】AD
【详解】AB.闭合瞬间,L相当于断路,b立刻变亮,a逐渐变亮,故A正确,B错误;
CD.闭合开关稳定时,a的亮度比b的小;根据 知通过a的电流小;电键断开,L相当于电
源与两个灯泡串联,逐渐熄灭,由于稳定后a灯的电流小于b灯,所以电键断开瞬间b灯的电流
比稳定时的电流小,b灯不会再闪亮一下,故C错误,D正确。
故选AD。
20.(2024·宣城期末)(多)如图所示,某同学利用电压传感器来研究电感线圈工作时的特点。图
甲中三个灯泡完全相同,不考虑温度对灯泡电阻的影响。在闭合开关S的同时开始采集数据,当
电路达到稳定状态后断开开关。图乙是由传感器得到的电压u随时间t变化的图像。不计电源内
阻及电感线圈L的直流电阻。下列说法正确的是( )
A.开关S闭合瞬间,流经灯 和 的电流相等
B.开关S闭合瞬间至断开前,流经灯 的电流保持不变
C.开关S断开瞬间,灯 闪亮一下再熄灭
D.根据题中信息,可以推算出图乙中
【答案】AD
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学科网(北京)股份有限公司【详解】AB.开关S闭合瞬间,由于电感线圈的强烈阻碍作用,灯D 没有电流通过,灯 和
3
串联,流经灯 和 的电流相等,通过电感的电流逐渐增大,稳定后灯 和 并联再与 串
联,流过灯 的电流改变,故A正确,B错误;
C.开关S断开瞬间,由于电感线圈阻碍电流减小的作用,由电感线圈继续为灯 和 提供电
流,又因为电路稳定的时候,流经灯 和 的电流相等,所以灯逐渐熄灭,并不会闪亮,故C
错误;
D.开关S闭合瞬间,灯 和 串联,电压传感器所测电压为D 两端电压,有
2
电路稳定后,流过D 的电流为
3
开关S断开瞬间,电感线圈能够提供与之前等大电流,故其两端电压为
解得
故D正确。
故选AD。
21.(2024·西安期末)(多)在如图所示的电路中,L是自感系数足够大的线圈,它的电阻可忽略不
计, 和 是两个完全相同的小灯泡,下列说法正确的是( )
A.当闭合开关S时, 、 同时亮,最后两灯一样亮
B.闭合开关S后, 亮后逐渐变暗, 亮后逐渐变亮
C.当断开开关S时,两灯同时熄灭
D.断开开关S时, 立即熄灭, 亮一下然后逐新熄灭
【答案】BD
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学科网(北京)股份有限公司【详解】AB.开关闭合瞬间,L 和L 同时亮,由于线圈L的自感现象,L中的电流逐渐增大并
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达到最大,此时L 中电流逐渐减小并趋于零,L 中电流增大,因此闭合开关后,L 亮后逐渐变
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暗,L 亮后逐渐变亮,故A错误,B正确;
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CD.开关断开后,由于L 中无电流,因此L 立即熄灭,L 与线圈L构成闭合回路,由于自感现
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象,因此L 会亮一下然后逐渐熄灭,电流方向从B通过L 流到A,故C错误,D正确。
1 1
故选BD。
22.(2024·通化期末)如图所示装置中,平行导轨光滑、水平放置,cd杆原来静止。当ab杆做如下
哪种运动时,cd杆将向左移动( )
A.向左加速运动 B.向左减速运动
C.向右加速运动 D.向右匀速运动
【答案】A
【详解】A.ab杆向左加速运动,根据右手定则,知在ab杆上产生增大的b到a的电流,根据安
培定则,在L 中产生向下增强的磁场,该磁场向上通过L ,根据楞次定律,在cd杆上产生d到c
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的电流,根据左手定则,受到向左的安培力,向左运动,故A正确;
B.ab杆向左减速运动,根据右手定则,知在ab杆上产生减小的b到a的电流,根据安培定则,
在L 中产生向下减弱的磁场,该磁场向上通过L ,根据楞次定律,在cd杆上产生c到d的电流,
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根据左手定则,cd杆受到向右的安培力,向右运动,故B错误;
C.ab杆向右加速运动,根据右手定则,知在ab杆上产生增大的a到b的电流,根据安培定则,
在L 中产生向上增强的磁场,该磁场向下通过L ,根据楞次定律,在cd杆上产生c到d的电流,
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根据左手定则,cd杆受到向右的安培力,向右运动,故C错误;
D.ab杆向右匀速运动,在ab杆中产生恒定的电流,该电流在线圈L 中产生恒定的磁场,在L
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中不产生感应电流,所以cd杆不动,故D错误。
故选A。
23.(2024·黄冈期末)如图所示,置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线,与套在
铁芯上部的线圈A相连,套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平光滑导轨上,导轨上
有一根金属棒ab静止处在垂直于纸面向外的匀强磁场中,下列说法正确的是( )
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学科网(北京)股份有限公司A.圆盘顺时针加速转动时,ab棒将向右运动
B.圆盘逆时针减速转动时,ab棒将向右运动
C.圆盘顺时针匀速转动时,ab棒将向右运动
D.圆盘逆时针加速转动时,ab棒将向右运动
【答案】D
【详解】A.由右手定则可知,圆盘顺时针加速转动时,感应电流从圆心流向边缘,线圈A中产
生的磁场方向向下且磁场增强。由楞次定律可知,线圈B中的感应磁场方向向上,由右手螺旋定
则可知,ab棒中感应电流方向由a→b,由左手定则可知,ab棒受的安培力方向向左,ab棒将向
左运动,选项A错误;
B.若圆盘逆时针减速转动时,感应电流从边缘流向圆心,线圈A中产生的磁场方向向上且磁场
减小。由楞次定律可知,线圈B中的感应磁场方向向上,由右手螺旋定则可知,ab棒中感应电流
方向由a→b,由左手定则可知,ab棒受的安培力方向向左,ab棒将向左运动,选项B错误;
C.当圆盘顺时针匀速转动时,线圈A中产生恒定的电流,那么线圈B的磁通量不变,则ab棒没
有感应电流,则将不会运动,选项C错误;
D.由右手定则可知,圆盘逆时针加速转动时,感应电流从边缘流向中心,线圈A中产生的磁场
方向向上且磁场增强,由楞次定律可知,线圈B中的感应磁场方向向下,由右手螺旋定则可知,
ab棒中感应电流方向由b→a,由左手定则可知,ab棒受的安培力方向向右,ab棒将向右运动,
选项D正确。
故选D。
24.(2024·南通期末)如图所示,用丝线将一个圆形金属板悬于O点,竖直虚线左边有垂直于纸面
向外的匀强磁场,而右边没有磁场,不计空气阻力,现将金属板从图示位置由静止释放,金属板
面在摆动过程中始终与磁场垂直.下列说法正确的是( )
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学科网(北京)股份有限公司A.金属板离开磁场时板内不产生感应电流,进入磁场时板内产生感应电流
B.板内始终不能产生感应电流,金属板摆动不会停止
C.金属板的摆动幅度逐渐减小,摆动一段时间后会停止
D.板内虽然能产生感应电流,但受到的安培力合力为零,故金属板摆动幅度不会改变
【答案】C
【详解】AB.当金属板进入或离开磁场区域时都磁通量发生变化,都会产生电流,故AB错误;
CD.环在运动过程中在摆进或摆出磁场时有感应电流产生,根据楞次定律得出感应电流的产生
会阻碍线圈运动,即有机械能通过安培力做负功转化为内能,所以板的摆动幅度逐渐减小,摆动
一段时间后会停止,故C正确,D错误;
故选C。
25.(2024·沙坪坝期末)如图甲所示,一个匝数 的圆形导体线圈,总电阻 ,在线圈内
存在面积为 且垂直线圈平面的匀强磁场区域,外电路中灯 、 的电阻始终为6Ω(可忽略
温度对电阻影响),L是自感系数很大、直流电阻可忽略的自感线圈。 时刻闭合开关S,同
时控制线圈内的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙(取垂直线圈平面向外的磁场方向为
正),则下列说法正确的是( )
A.0~8s通过灯L的电流方向始终为
B.若 时断开开关,灯 会立马熄灭
C.由于自感线圈的存在,灯 的亮度始终比灯 亮
D.2~4s内灯 产生的热量为3J
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学科网(北京)股份有限公司【答案】D
【详解】A.0~8s磁感应强度B的变化率恒定,由楞次定律可判断感应电流的方向始终为
,A错误;
B.断开开关后,线圈与两灯一起构成一个自感回路, 、 不会立即熄灭,B错误;
C.由于线圈的自感阻碍,灯 后发光,逐渐变亮,由于线圈的电阻忽略不计,则最后两灯一样
亮,C错误;
D.根据达拉第电磁感应定律可得,电动势
,
2~4s内灯 产生的热量
D正确。
故选D。
26.(2024·宁波期末)如图所示,某同学利用电压传感器来研究电感线圈工作时的特点。图甲中三
个灯泡完全相同,不考虑温度对灯泡电阻的影响。在闭合开关S的同时开始采集数据,当电路达
到稳定状态后断开开关。图乙是由传感器得到的电压 随时间 变化的图像。不计电源内阻及电感
线圈 的电阻。下列说法正确的是( )
A.开关S闭合瞬间,流经灯 和 的电流相等
B.开关S闭合瞬间至断开前,流经灯 的电流保持不变
C.开关S断开瞬间,灯 闪亮一下再熄灭
D.根据题中信息,可以推算出图乙中
【答案】A
【详解】AB.开关S闭合瞬间,由于电感线圈的强烈阻碍作用,灯D 没有电流通过,灯 和
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串联,流经灯 和 的电流相等,设每个灯泡的电阻为R,故
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学科网(北京)股份有限公司稳定后灯 和 并联再与 串联,流过 的电流为
故A正确,B错误;
C.开关S断开瞬间,由于电感线圈阻碍电流减小的作用,由电感线圈继续为灯 和 提供电
流,又因为电路稳定的时候,流经灯 和 的电流相等,所以灯 逐渐熄灭,故C错误;
D.开关S闭合瞬间,灯 和 串联,电压传感器所测电压为D 两端电压,由欧姆定律
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电路稳定后,流过D 的电流为
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开关S断开瞬间,电感线圈能够为 和 提供与之前等大电流,故其两端电压为
所以
故D错误。
故选A。
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