专题11 电磁感应（解析版）

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专题 11 电磁感应
【2020 年】
1.如图，U形光滑金属框 abcd 置于水平绝缘平台上，ab 和dc 边平行，和 bc 边垂直。ab、dc 足够长，
整个金属框电阻可忽略。一根具有一定电阻的导体棒 MN 置于金属框上，用水平恒力 F向右拉动金属框，
运动过程中，装置始终处于竖直向下的匀强磁场中，MN 与金属框保持良好接触，且与 bc 边保持平行。经
过一段时间后（　　）
A. 金属框的速度大小趋于恒定值
B. 金属框的加速度大小趋于恒定值
C. 导体棒所受安培力的大小趋于恒定值
D. 导体棒到金属框 bc 边的距离趋于恒定值
【答案】BC
【解析】由 bc 边切割磁感线产生电动势，形成电流，使得导体棒 MN 受到向右的安培力，做加速运动，
bc 边受到向左的安培力，向右做加速运动。当 MN 运动时，金属框的 bc 边和导体棒 MN 一起切割磁感线，
设导体棒 MN 和金属框的速度分别为 、 ，则电路中的电动势
电流中的电流
金属框和导体棒 MN 受到的安培力
，与运动方向相反
，与运动方向相同
设导体棒 MN 和金属框的质量分别为 、 ，则对导体棒 MN
1
对金属框
初始速度均为零，则 a1从零开始逐渐增加，a2从 开始逐渐减小。当 a1＝a2时，相对速度
大小恒定。整个运动过程用速度时间图象描述如下。
综上可得，金属框的加速度趋于恒定值，安培力也趋于恒定值，BC 选项正确；金属框的速度会一直
增大，导体棒到金属框 bc 边的距离也会一直增大，AD 选项错误。故选 BC。
2.（2020·新课标Ⅲ）如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环。圆
环初始时静止。将图中开关 S由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到（　　）
A. 拨至 M端或 N端，圆环都向左运动
B. 拨至 M端或 N端，圆环都向右运动
C. 拨至 M端时圆环向左运动，拨至 N端时向右运动
D. 拨至 M端时圆环向右运动，拨至 N端时向左运动
【答案】B
【解析】无论开关 S拨至哪一端，当把电路接通一瞬间，左边线圈中的电流从无到有，电流在线圈轴
线上的磁场从无到有，从而引起穿过圆环的磁通量突然增大，根据楞次定律（增反减同），右边圆环中产
生了与左边线圈中方向相反的电流，异向电流相互排斥，所以无论哪种情况，圆环均向右运动。故选 B。
2
3.（2020·浙江卷）特高压直流输电是国家重点能源工程。如图所示，两根等高、相互平行的水平长直
导线分别通有方向相同的电流 和 ， 。a、b、c三点连线与两根导线等高并垂直，b点位于两根
导线间的中点，a、c两点与 b点距离相等，d点位于 b点正下方。不考虑地磁场的影响，则（　　）
A. b点处的磁感应强度大小为 0
B. d点处的磁感应强度大小为 0
C. a点处的磁感应强度方向竖直向下
D. c点处的磁感应强度方向竖直向下
【答案】C
【解析】通电直导线周围产生磁场方向由安培定判断，如图所示
在b点产生的磁场方向向上， 在 b点产生的磁场方向向下，因为 ，即 ，则在 b点
的磁感应强度不为零，A错误；如图所示，d点处的磁感应强度不为零，a点处的磁感应强度竖直向下，c
点处的磁感应强度竖直向上，BD 错误，C正确。故选 C。
4.（2020·浙江卷）如图所示，固定在水平面上的半径为 r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强
度大小为 B的匀强磁场。长为 l的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴 上，随
轴以角速度 匀速转动。在圆环的 A点和电刷间接有阻值为 R的电阻和电容为C、板间距为 d的平行板电
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