专题23 电磁感应现象的理解与应用（解析版）

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专题 23 电磁感应现象的理解与应用

（2012-2021）

题型一、电磁感应中的动力学及能量问题的简单应用..................................1

题型二、有效长度、楞次定律与法拉第电磁感应定律的简单应用........................4

题型三、电磁感应中的图像类问题.................................................16

题型四、互感与自感现象的考查...................................................19

题型一、电磁感应中的动力学及能量问题的简单应用

1.（2021 全国甲）由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量相等，但

所用导线的横截面积不同，甲线圈的匝数是乙的 2倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始

下落，一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平，如图所示。不计空气阻力，

已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平。在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前，可

能出现的是（　　）

A. 甲和乙都加速运动

B. 甲和乙都减速运动

C. 甲加速运动，乙减速运动

D. 甲减速运动，乙加速运动

【答案】AB

【解析】设线圈到磁场的高度为 h，线圈的边长为 l，则线圈下边刚进入磁场时，有

感应电动势为

两线圈材料相等（设密度为），质量相同（设为），则

设材料的电阻率为，则线圈电阻

感应电流为

安培力为

由牛顿第二定律有

联立解得

加速度和线圈的匝数、横截面积无关，则甲和乙进入磁场时，具有相同的加速度。当时，甲和

乙都加速运动，当时，甲和乙都减速运动，当时都匀速。

故选 AB。

2.（2020 山东）如图所示，平面直角坐标系的第一和第二象限分别存在磁感应强度大小相等、方向相反且

垂直于坐标平面的匀强磁场，图中虚线方格为等大正方形。一位于 Oxy 平面内的刚性导体框 abcde 在外力

作用下以恒定速度沿 y轴正方向运动（不发生转动）。从图示位置开始计时，4s 末bc 边刚好进入磁场。在

此过程中，导体框内感应电流的大小为 I， ab 边所受安培力的大小为 Fab，二者与时间 t的关系图像，可能

正确的是（　　）

A. B.

C. D.

【答案】BC

【解析】AB．因为 4s 末bc 边刚好进入磁场，可知线框的速度每秒运动一个方格，故在 0~1s 内只有 ae 边

切割磁场，设方格边长为 L，根据

可知电流恒定；2s 末时线框在第二象限长度最长，此时有

可知

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