a +B专题11 电磁感应【高考命题热点】主要考查有关右手定则、楞次定律和感应电动势计算（法拉第电磁感应定律、BLv E =）的应用型图像问题和综合型大题。
【知识清单】1. 磁通量φ（1）定义：穿过磁场中某一平面的磁感线条数即为该面积的磁通量，简称磁通，单位韦伯（Wb ）;（2）计算：（3）方向性磁通量正向穿过某平面和反向穿过该平面，磁通量正负关系不同，求合磁通时注意相互 抵消后剩余的磁通量。
（4）磁通量的变化φ∆均变）、（变）不变，（变不变，S B S B B S B S S B S B ∆∆=∆=∆=-=∆)(12φφφ 2. 电磁感应现象产生条件（1）感应电流：闭合电路的磁通量发生改变，即电路闭合且存在φ∆；（2）感应电动势：只要电路磁通量发生变化即可，即部分电路或导体充当电源。
3. 判断感应电流方向的方法（1）右手定则：让磁感线垂直穿过手掌心，大拇指方向与导体运动方向相同，则四指所R （2）楞次定律①表述一：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化；注：a 、“增反减同”（磁通量增大时，感应电流磁场方向与原磁场方向相反；磁通 量减小时，感应电流磁场方向与原磁场方向相同）；b 、阻碍并非阻止，电路中磁通量还是在变化，阻碍只是延缓其变化；c 、楞次定律的实质：能量转化与守恒⇒机械能减少转化为电能（上图中导体棒通 过切割磁感线产生感应电流，即动能减少转化为电能）；d 、用楞次定律判断感应电流方向：明确原磁场方向⇒回路φ∆⇒“增反减同”⇒ 感应电流磁场方向⇒感应电流方向 ②表述二：感应电流的效果就是反抗引起感应电流的原因（相对运动或回路形变）。
即从以上两图中分析易知：导体棒运动时均受到与运动方向相反的安培力来阻碍磁通量的变化，即阻碍相对运动，具体表现为“来时拒，去时留”。
4. 法拉第电磁感应定律：电磁感应中线圈里的感应电动势与线圈磁通量变化率成正比。
即t n E ∆∆=φ，其中n ：线圈匝数；t∆∆φ：磁通量变化率。
5. 感应电动势的计算： （1）t S B n t S B n t B S n t nE ∆∆∆=∆∆=∆∆=∆∆=φ（法拉第电磁感应定律） （2）BLv E =（导体棒切割磁感线，且B 、L 、v 互相两两垂直，电流方向用右手定则或 楞次定律判定）（3）ω221L B E ω=(导体棒一端为轴垂直磁感线以角速度ω匀速转动) 0=E （导体棒中点为轴垂直磁感线以角速度匀速转动）21222121L B L B E ωω-=（导体棒上某点为轴垂直磁感线以角速度ω匀速转动，且12L L >） 磁场对电流作用：安培力BIL F =（方向用左手定则判断）总R E I = 即总R v L B F 22=求一段时间内流过某负载的电荷量：总总R n t R E n t I q φ∆=∆=∆= （其中t n E ∆∆=φ）热点突破提升练十一 1．在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是( )A ．将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化B ．在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化C ．将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化D ．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化2．如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a 、b ，磁场方向与圆环所在平面垂直。
磁感应强度B 随时间均匀增大。
两圆环半径之比为2∶1，圆环中产生的感应电动势分别为E a 和E b ，不考虑两圆环间的相互影响。
下列说法正确的是( )A ．E a ∶E b ＝4∶1，感应电流均沿逆时针方向B ．E a ∶E b ＝4∶1，感应电流均沿顺时针方向C ．E a ∶E b ＝2∶1，感应电流均沿逆时针方向D ．E a ∶E b ＝2∶1，感应电流均沿顺时针方向3．如图所示，一正方形线圈的匝数为n ，边长为a ，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中．在Δt 时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B 均匀地增大到2B ．在此过程中，线圈中产生的感应电动势为( )A ．Ba 22Δt B ．nBa 22Δt C ．nBa 2Δt D ．2nBa 2Δt4．如图，直角三角形金属框abc 放置的匀强磁场中,磁感应强度大小为B ，答案P40方向平行于ab 边向上．当金属框绕ab 边以角速度ω逆时针转动时，a 、b 、c 三点的电势分别为U a 、U b 、U c .已 知bc 边的长度为l .下列判断正确的是( )A ．U a ＞U c ，金属框中无电流B ．U b ＞U c ，金属框中电流方向沿abcaC ．U bc ＝－12Bl 2ω，金属框中无电流D ．U bc ＝12Bl 2ω，金属框中电流方向沿acba 5．如图所示，螺线管与电阻R 相连，磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管，下列说法正确的是( )A ．磁铁刚离开螺线管时的加速度小于重力加速度B ．通过电阻的电流先由a 到b ，后由b 到aC ．磁铁减少的重力势能等于回路产生的热量D ．a 的电势始终高于b 的电势6．空间存在竖直向上的匀强磁场，将一个不会变形的单匝金属圆线圈放入该磁场中，规定图甲所示的线圈中的电流方向为正。
当磁场的磁感应强度B 随时间t 按图乙所示的规律变化时，能正确表示线圈中感应电流随时间变化的图线是( )7．如图甲所示，矩形线圈abcd 固定于方向相反的两个磁场中，两磁场的分界线OO ′恰好把线圈分成对称的左右两部分，两磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，规定磁场垂直纸面向内为正，线圈中感应电流逆时针方向为正。
则线圈感应电流随时间的变化图象为( )R Q S PT8．如图甲所示，左侧接有定值电阻R ＝2 Ω的水平粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B ＝1 T ，导轨间距L ＝1 m 。
一质量m ＝2 kg ，阻值r ＝2 Ω的金属棒在水平拉力F 作用下由静止开始从CD 处沿导轨向右加速运动，金属棒的v －x 图象如图乙所示，若金属棒与导轨间动摩擦因数μ＝0.25，则从起点发生x ＝1 m 位移的过程中(g ＝10 m/s 2)( )A ．金属棒克服安培力做的功W 1＝0.5 JB ．金属棒克服摩擦力做的功W 2＝4 JC ．整个系统产生的总热量Q ＝4.25 JD ．拉力做的功W ＝9.25 J9. 如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U 形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。
金属杆PQ 置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS ，一圆环形金属线框T 位于回路围成的 区域内，线框与导轨共面。
现让金属杆PQ 突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电 流的方向，下列说法正确的是( )A ．PQRS 中沿顺时针方向，T 中沿逆时针方向B ．PQRS 中沿顺时针方向，T 中沿顺时针方向C ．PQRS 中沿逆时针方向，T 中沿逆时针方向D ．PQRS 中沿逆时针方向，T 中沿顺时针方向 10．两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直。
边长为0.1 m 、总电阻 为0.005 Ω的正方形导线框abcd 位于纸面内，cd 边与磁场边界平行，如图（a ）所示。
已知 导线框一直向右做匀速直线运动，cd 边于t =0时刻进入磁场。
线框中感应电动势随时间变化 的图线如图（b ）所示（感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正）。
下列说法正确的是( )A ．磁感应强度的大小为0.5 TB ．导线框运动速度的大小为0.5m/sC ．磁感应强度的方向垂直于纸面向外D ．在t =0.4 s 至t =0.6 s 这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1 N11. 扫描隧道显微镜（STM ）可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。
为了有效隔离外界振动对STM 的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。
无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是( )12.(多选)在如图甲所示的电路中，电阻R 1＝R 2＝2R ，圆形金属线圈半径为r 1，线圈导线的电阻为R ，半径为r 2(r 2<r 1)的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B 随时间t 变化的关系图线如图乙所示，图线与横、纵轴的交点坐标分别为t 0和B 0，其余导线的电阻不计，闭合S ，至t 1时刻，电路中的电流已稳定，下列说法正确的是( )A ．电容器上极板带正电B ．电容器下极板带正电C ．线圈两端的电压为B 0πr 21t 0D ．线圈两端的电压为4B 0πr 225t 013．(多选)如图所示，固定在绝缘水平面上的光滑平行金属导轨，间距为L ，右端接有阻值为R 的电阻，空间存在方向竖直向上、磁感应强度为B 的匀强磁场。
质量为m 、电阻为2R 的导体棒ab 与固定绝缘弹簧相连，放在导轨上，并与导轨接触良好。
初始时刻，弹簧处于自然长度。
给导体棒水平向右的初速度v 0，导体棒往复运动一段时间后静止，不计导轨电阻，下列说法中正确的是( )A ．导体棒每次向右运动的过程中受到的安培力均逐渐减小B ．导体棒速度为v 0时其两端的电压为13BLv 0C ．导体棒开始运动后速度第一次为零时，弹簧的弹性势能为12mv 20 D ．在金属棒整个运动过程中，电阻R 上产生的焦耳热为16mv 2014．(多选)如图两根足够长光滑平行金属导轨PP ′、QQ ′倾斜放置，匀强磁场垂直于导轨平面向上，导轨的上端与水平放置的两金属板M 、N 相连，板间距离足够大，板间有一带电微粒，金属棒ab 水平跨放在导轨上，下滑过程中与导轨接触良好。
现在同时由静止释放带电微粒和金属棒ab ，则( )A ．金属棒ab 一直加速下滑B ．金属棒ab 最终可能匀速下滑C ．金属棒ab 下滑过程中M 板电势高于N 板电势D ．带电微粒可能先向N 板运动后向M 板运动15.(多选)如图所示，两根足够长的光滑金属导轨竖直放置，底端接电阻R ，轻弹簧上端固定，下端悬挂质量为m 的金属棒，金属棒和导轨接触良好。
除电阻R 外，其余电阻不计。
导轨处于匀强磁场中，磁场方向垂直导轨所在平面。
静止时金属棒位于A处，此时弹簧的伸长量为Δl ，弹性势能为E p 。
重力加速度大小为g 。
将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，金属棒在运动过程中始终保持水平，则( )A ．当金属棒的速度最大时，弹簧的伸长量为ΔlB ．电阻R 上产生的总热量等于mg Δl －E pC ．金属棒第一次到达A 处时，其加速度方向向下D ．金属棒第一次下降过程通过电阻R 的电荷量比第一次上升过程的多。