《高考物理一轮复习压轴题剖析（电学部分）》专题28 法拉第电磁感应定律（解析版）

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专题 28 法拉第电磁感应定律
一、选择题（1-9 题只有一个选项正确，10-12 题有多个选项符合条件）
1．如图甲所示，用一根横截面积为 S、电阻率为 ρ的硬质导线做成一个半径为 r的圆环，ab 为圆环的直
径.在ab 的右侧存在一个足够大的匀强磁场，t＝0时刻磁场方向垂直于竖直圆环平面向里，磁场磁感应强
度B随时间 t变化的关系图象如图乙所示，则 0～t1时间内(　　)
A．圆环中产生的感应电流的方向为逆时针
B．圆环中产生的感应电流的方向先是顺时针后是逆时针
C．圆环一直具有扩张的趋势
D．圆环中感应电流的大小为
【答案】D
【解析】
AB. 磁通量先向里减小再向外增加，由楞次定律“增反减同”可知，线圈中的感应电流方向一直为顺时针，
故A、B错误；
C. 由楞次定律的“增缩减扩”可知，0～t0时间内，为了阻碍磁通量的减小，线圈有扩张的趋势，t0～t1时间
内为了阻碍磁通量的增大，线圈有缩小的趋势，故 C错误；
D. 由法拉第电磁感应定律得 E＝ ，感应电流 I＝ ，故 D正确.
2．如图所示，处于匀强磁场中的半封闭平行金属导轨框架 MNPQ，宽 NP 为L．磁场与其平面垂直，磁
感应强度 B的变化规律如图所示．导体棒 ab 的电阻为 R，导轨电阻不计．从 t=0 开始，在外力作用下导
体从导轨的最左端以速度 v向右匀速运动，则 t0时刻回路中的感应电流大小为
1
A．0 B．C．D．
【答案】C
【解析】
t0时刻 ab 切割磁感线产生的动生电动势为 ，ab 中电流的方向由 b到a；此时回路中的感生电动
势为 ，ab 中电流的方向也是 b到a．可知回路中的感应电流大小为
，故 C正确．
3．如图所示，有两个相邻的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为 B，磁场方向相反，且与纸面垂
直，两个磁场区域在 x轴方向宽度均为 a，在 y轴方向足够宽．现有一个菱形导线框 abcd，ac 长为 2a，从
图示位置开始向右匀速穿过磁场区域．若以逆时针方向为电流的正方向，在线框中感应电流 i与线框移动
距离 x的关系图象中正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【解析】根据楞次定律，刚进入磁场时感应电流沿逆时针方向，为正方向，而将出磁场时，感应电流同
2
样也沿逆时针方向，为正方向，B错误：而在线框从第 1个磁场区域进入第 2个磁场区域的过程中导线框
中的磁通量变化得越来越快，感应电动势大小逐渐增大，且当导线框刚好完全进入到磁场中时达到正向
最大，当 时由楞次定律和法拉第电磁感应定律可知线框中电流方向为顺时针方向，且为 时电
流的两倍，故 C正确.
4．如图甲所示，一铝制圆环处于垂直环面的磁场中，圆环半径为 r，电阻为 R，磁场的磁感应强度 B随
时间变化关系如图乙所示， 时刻磁场方向垂直纸面向里，则下列说法正确的是（　　）
A．在 时刻，环中的感应电流沿逆时针方向
B．在 时刻，环中的电功率为
C．在 时刻，环中的感应电动势为零
D．0~t0内，圆环有收缩的趋势
【答案】B
【解析】
A．由磁场的磁感应强度 B随时间变化关系图象可知，磁场反向后，产生的感应电流的方向没有改变，
0~t0时间内，磁场垂直纸面向里，B减小，所以线圈中的磁通量在减小，根据楞次定律可判断线圈的电流
方向为顺时针，所以 A错误；
BC．由图象可得斜率为
则由法拉第电磁感应定律可得，线圈产生的感应电动势为
线圈的电功率为
3
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