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L单元 电磁感应
L1 电磁感应现象、楞次定律
16．L1 L2[2016·北京卷] 如图1-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Ea和Eb，不考虑两圆环间的相互影响．下列说法正确的是( )
图1-
A．Ea∶Eb＝4∶1，感应电流均沿逆时针方向 B．Ea∶Eb＝4∶1，感应电流均沿顺时针方向 C．Ea∶Eb＝2∶1，感应电流均沿逆时针方向 D．Ea∶Eb＝2∶1，感应电流均沿顺时针方向
ΔΦΔB2
16．B [解析] 由法拉第电磁感应定律可知E＝n，则E＝nπR.由于Ra∶Rb＝
ΔtΔt2∶1，则Ea∶Eb＝4∶1.由楞次定律和安培定则可以判断产生顺时针方向的电流．选项B正确．
6．L1 [2016·江苏卷] 电吉他中电拾音器的基本结构如图1-所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法正确的有( )
图1-
A．选用铜质弦，电吉他仍能正常工作 B．取走磁体，电吉他将不能正常工作
C．增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势 D．磁振动过程中，线圈中的电流方向不断变化
6．BCD [解析] 选用铜质弦时，不会被磁化，不会产生电磁感应现象，电吉他不能正常工作，选项A错误；取走磁体时，金属弦磁性消失，电吉他不能正常工作，选项B正确；根据法拉第电磁感应定律可知，增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势，选项C正确；根据楞次定律可知，磁振动过程中，线圈中的电流方向不断变化，选项D正确．
4．L1[2016·海南卷] 如图1-所示，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距．两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流．若( )
图1-
A．金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向 B．金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向
C．金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向 D．金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向
4．D [解析] 由安培定则及对称性可知，圆环圆心处磁感应强度为零．从圆环圆心向左直到左侧直导线，磁感应强度方向垂直于纸面向外，并且逐渐增大．从圆环圆心向右直到右侧直导线，磁感应强度方向垂直于纸面向里，并且逐渐增大．当金属环上下运动时，磁通量时刻为零，没有感应电流；当金属环向左侧直导线靠近时，磁通量垂直于纸面向外且在增大，由楞次定律得，感应电流为顺时针方向；当金属环向右侧直导线靠近时，磁通量垂直于纸面向里且在增大，由楞次定律得，感应电流为逆时针方向，故D正确．
5．L1[2016·上海卷] 磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图方向的感应电流，则磁铁( )
图1-
A．向上运动 B．向下运动 C．向左运动 D．向右运动
5．B [解析] 从图中看，产生感应电流的线圈可以等效为一个N极在上的磁铁，根据楞次定律的推论“来拒去留”可知选项B正确．
19．L1[2016·上海卷] 如图1-(a)所示，螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图中箭头所示方向为其正方向．螺线管与导线框abcd相连，导线框内有一小金属圆环L，圆环与导线框在同一平面内．当螺线管内的磁感应强度B随时间按图(b)所示规律变化时( )
图1-
A．在t1～t2时间内，L有收缩趋势 B．在t2～t3时间内，L有扩张趋势
C．在t2～t3时间内，L内有逆时针方向的感应电流 D．在t3～t4时间内，L内有顺时针方向的感应电流
19．AD [解析] 在t1～t2时间内，磁场增强，根据楞次定律可判断出导线框中产生d→c→b→a方向的感应电流，且电流逐渐增大，则穿过圆环的磁通量增大，可知L有收缩趋势，A正确；在t2～t3时间内，磁场先减弱后反向增强，线圈中产生a→b→c→d方向的感应电流且保持不变，穿过圆环的磁通量不变，L内无感应电流且没有扩张或收缩的趋势，B、C错误；在t3～t4时间内，沿负方向的磁场减弱，根据楞次定律可判断出导线框中产生d→c→b→a方向的感应电流，且电流在逐渐减小，故穿过圆环的磁通量减小，L内有顺时针方向的感应电流，D正确．
L2 法拉第电磁感应定律、自感
2
20．L2[2016·全国卷Ⅱ] 法拉第圆盘发电机的示意图如图1-所示．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触．圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中．圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是( )
图1-
A．若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定
B．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动
C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化
D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍 20．AB [解析] 将圆盘看成由无数辐条组成，各辐条都在切割磁感线，从而产生感应电动势，出现感应电流，当圆盘顺时针转动时(从上往下看)，根据右手定则可判断，圆盘上感应电流从边缘向中心，流过电阻R的电流方向从a到b，B正确；由法拉第电磁感应定律可得，12E感应电动势E＝BLv＝BLω，而I＝，故A正确，C错误；当角速度ω变为原来的2倍时，
2R12
感应电动势E＝BLω变为原来的2倍，感应电流I变为原来的2倍，电流在R上的热功率P2＝IR变为原来的4倍，D错误．
21．L2 M1[2016·全国卷Ⅲ] 如图所示，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面(纸面)内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面．现使线框M、N在t＝0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则( )
2
图1-
A．两导线框中均会产生正弦交流电 B．两导线框中感应电流的周期都等于T
C．在t＝时，两导线框中产生的感应电动势相等
8
D．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等
21．BC [解析] 设导线圈半径为l，角速度为ω，两导线框切割磁感线的等效长度始终12
等于圆弧半径，因此在产生感应电动势时其瞬时感应电动势大小始终为E＝Bωl，但进磁
2场和出磁场时电流方向相反，所以线框中应该产生方波交流式电，如图所示，A错误；由T＝
2πT可知，两导线框中感应电流的周期相同，均为T，B正确；在t＝时，两导线框均在切ω8
T 3