1、考点33电磁感应现象磁通量楞次定律题组一基础小题1.如图所示，半径为R的圆形单匝线圈a内有一单匝内接三角形线圈b，两线圈彼此绝缘，磁感应强度大小为B的匀强磁场的边缘与三角形线圈b重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为()A11 B12C49 D94答案A解析磁通量BS，S为有效面积，从题中可以看出两个图形的有效面积是相等的，所以穿过a、b两线圈的磁通量之比为11，故A正确。2现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示连接。下列说法中正确的是()A开关闭合后，线圈A插入或拔出线圈B，都会引起电流计指针偏转B线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，电流计指针均不会偏
2、转C开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度D开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转答案A解析开关闭合后，线圈A插入或拔出线圈B，都会引起穿过线圈B的磁通量的变化，产生感应电流，从而使电流计指针偏转，A正确；线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，穿过线圈B的磁通量会发生变化，电流计指针会偏转，B错误；开关闭合后，滑动变阻器的滑片P无论匀速滑动还是加速滑动，都会导致线圈A中的电流变化，使穿过线圈B的磁通量发生变化，由楞次定律可知，电流计指针都会发生偏转，C、D错误。3下图中能产生感应电流的是()答案B解析根据产生感应电流的条件知：A中，
3、回路没闭合，无感应电流；B中，磁感应强度不变，面积增大，闭合回路的磁通量增大，有感应电流；C中，穿过线圈的磁感线相互抵消，磁通量恒为零，无感应电流；D中，磁通量不发生变化，无感应电流。4如图所示，在一水平固定的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁(N极朝上，S极朝下)由静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，关于圆环中感应电流的方向(从上向下看)，下列说法正确的是()A总是顺时针B总是逆时针C先顺时针后逆时针D先逆时针后顺时针答案C解析由条形磁铁的磁场分布可知，磁铁下落的过程，闭合圆环中的磁通量始终向上，并且先增加后减少，由楞次定律可判断出，从上向下看时，闭合圆环中的感应电流方向先为顺时针后为
4、逆时针，C正确。5.如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由位置1匀速运动到位置2，则()A导线框进入磁场时，感应电流方向为abcdaB导线框离开磁场时，感应电流方向为adcbaC导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右D导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左答案D解析导线框进入磁场时，cd边切割磁感线，由右手定则可知，感应电流方向为adcba，由左手定则可判断这时cd边受到的安培力方向水平向左，A错误，D正确；在导线框离开磁场时，ab边处于磁场中且做切割磁感线运动，同样用右手定则和左手定则可以判断感应电流方向为abcda，导线框所受安培力
5、的方向仍然为水平向左，B、C错误。6.如图所示，两个相同的轻质铝环套在一根水平光滑绝缘杆上，当一条形磁铁向左运动靠近两环时，两环的运动情况是()A同时向左运动，间距增大B同时向左运动，间距减小C同时向右运动，间距减小D同时向右运动，间距增大答案B解析当条形磁铁向左靠近两环时，穿过两环的磁通量均增加。根据楞次定律，两环的运动都要阻碍磁铁相对环的运动，即阻碍“靠近”，则两环都向左运动。又由于两环中的感应电流方向相同，两环相互吸引，且磁铁对右环的斥力较大，故右环向左运动的加速度较大，所以两环间距减小，B正确。7.(多选)如图所示“匚”形线框ABCD上有一根可以无摩擦滑动的导线ab，左侧有通电导线MN
6、，电流方向由N到M，若将线框置于匀强磁场中，则()Aab边向右运动时，导线MN与AB边相互吸引Bab边向左运动时，导线MN与AB边相互吸引Cab边向左运动时，导线MN与AB边相互排斥Dab边向右运动时，导线MN与AB边相互排斥答案BD解析ab边向右运动时，根据右手定则可得，ab中的感应电流的方向从b流向a，AB中的电流从A流向B，与导线MN中的电流方向相反，所以导线MN与AB边相互排斥，A错误，D正确；ab边向左运动时，根据右手定则可得，ab中的感应电流的方向从a流向b，AB中的电流从B流向A，与导线MN中的电流方向相同，所以导线MN与AB边相互吸引，故B正确，C错误。8大小不等的两导电圆环P
7、、Q均固定于水平桌面上，Q环位于P环内。在两环间的范围内存在方向竖直向下、大小随时间均匀增大的匀强磁场B，则()AQ环内有顺时针方向的感应电流BQ环内有逆时针方向的感应电流CP环内有顺时针方向的感应电流DP环内有逆时针方向的感应电流答案D解析B随时间均匀增大，由楞次定律和法拉第电磁感应定律可知，P环内有逆时针方向、大小不变的感应电流，Q环内磁场由P中电流产生，因P中电流不变，故Q环内没有感应电流产生，故A、B、C错误，D正确。9.如图所示，A为通电线圈，电流方向如图所示，B、C为与A在同一平面内的两同心圆，B、C分别为通过两圆面的磁通量的大小，下列判断正确的是()ABC BBCCBC D无法判
8、断答案B解析根据右手螺旋定则并结合磁场的特点可知，线圈A在内部产生的磁场的方向垂直纸面向外，而外部的磁场垂直纸面向里，当外部线圈的面积越大时，穿过线圈内外的磁通量相互抵消得越多，因此穿过线圈B的磁通量大，穿过线圈C的磁通量小，故B正确，A、C、D错误。10.(多选)如图，匀强磁场垂直于软导线回路平面，由于磁场发生变化，回路变为圆形。则该磁场()A逐渐增强，方向向外B逐渐增强，方向向里C逐渐减弱，方向向外D逐渐减弱，方向向里答案CD解析回路变为圆形，面积增大，说明原闭合回路的磁通量减小，即磁场逐渐减弱，而磁场方向可能向外，也可能向里，故C、D正确。11.(多选)如图，两同心圆环A、B置于同一水平
9、面上，其中B为均匀带负电的绝缘环，A为导体环。当B绕轴心顺时针转动且转速增大时，下列说法正确的是()AA中产生逆时针的感应电流BA中产生顺时针的感应电流CA具有收缩的趋势DA具有扩张的趋势答案BD解析由题图可知，B为均匀带负电的绝缘环，当B绕轴心顺时针转动且转速增大时，B中电流为逆时针方向，由右手螺旋定则可知，电流产生的磁场垂直纸面向外且逐渐增大；由楞次定律可知，A中的磁场增强时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反，所以感应电流的磁场方向垂直纸面向里，由安培定则可知A中感应电流的方向为顺时针方向，故A错误，B正确；B环外的磁场方向与B环内的磁场的方向相反，当B环内的磁场增强时，A环具有扩张的趋势
10、，故C错误，D正确。12(多选)如图甲所示，光滑“”形金属支架ABC固定在水平面上，支架处在垂直于水平面向下的匀强磁场中，一金属导体棒EF放在支架上，用一轻杆将导体棒与墙固定连接，导体棒与金属支架接触良好，磁场随时间变化的规律如图乙所示，则下列说法正确的是()At1时刻轻杆对导体棒的作用力最大Bt2时刻轻杆对导体棒的作用力为零Ct2到t3时间内，轻杆对导体棒的作用力先增大后减小Dt2到t4时间内，轻杆对导体棒的作用力方向不变答案BC解析t1时刻磁感应强度的变化率为零，因此回路中的感应电流为零，导体棒受到的安培力为零，因此轻杆对导体棒的作用力为零，A错误；t2时刻回路中的感应电流不为零，但磁感应
11、强度为零，因此导体棒受到的安培力为零，轻杆对导体棒的作用力为零，B正确；t2时刻轻杆对导体棒的作用力为零，t3时刻轻杆对导体棒的作用力也为零，则t2到t3时间内轻杆对导体棒的作用力先增大后减小，C正确；t2到t3时间内，磁感应强度增大，因此支架与导体棒组成的回路有收缩的趋势，导体棒受到的安培力方向向左，轻杆对导体棒的作用力方向向右，同理可知t3到t4时间内，轻杆对导体棒的作用力方向向左，D错误。13.如图所示，一个闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉离平衡位置并由静止释放，圆环摆动过程中经过有界的水平方向的匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界，磁场方向垂直于圆环所在平面向里，若不计空气阻
12、力，则()A圆环向右穿过磁场后，还能摆到释放位置B圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大，感应电流也越大C在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流D圆环最终将静止在平衡位置答案C解析当圆环进、出磁场时，由于圆环内的磁通量发生变化，所以有感应电流产生，同时金属圆环本身有电阻，部分机械能会转化成热量而损失，因此圆环不会摆到释放位置，A错误，C正确；随着圆环进、出磁场，其机械能逐渐减少，圆环摆动的幅度越来越小，当圆环只在匀强磁场中摆动时，圆环内无磁通量的变化，无感应电流产生，圆环将在A、B间来回摆动，B、D错误。14(多选)如图甲所示，螺线管内有一平行于轴线的磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正
13、方向，螺线管与U形导线框cdef相连，导线框cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导线框cdef在同一平面内，当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时，下列选项中正确的是()A在t1时刻，金属圆环L内的磁通量最大B在t2时刻，金属圆环L内的磁通量最大C在t1t2时间内，金属圆环L内有逆时针方向的感应电流D在t1t2时间内，金属圆环L有收缩的趋势答案BD解析由Bt图象知，t1时刻螺线管内的磁通量变化率为零，则导线框中的感应电流为零，L内的磁通量为零，故A错误；在t2时刻，螺线管内磁感应强度为零，但是磁通量的变化率最大，则导线框中的感应电流最大，通过金属圆环的磁通量最大，故B正确；在t
14、1t2时间内，螺线管内磁通量的变化率不断变大，则线圈内的感应电流不断变大，根据楞次定律，在线圈中的电流方向为从f到c，根据右手螺旋定则，穿过圆环的磁通量向外增大，则根据楞次定律，在金属圆环L内产生顺时针方向的感应电流，故C错误；在t1t2时间内，L内的磁通量增大，由楞次定律可以确定L必须减小面积以阻碍磁通量的增加，故有收缩的趋势，故D正确。15.如图所示，空间存在一有边界的水平方向匀强磁场，磁场上下边界的间距为L。一个边长也为L的正方形导线框在位置获得向上的初速度后进入磁场沿竖直方向运动，线框所在平面始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终保持水平。当导线框的下边运动到与磁场的上边界重合时(图中
15、位置)，导线框的速度刚好为零。此后，导线框一直加速下落，经过一段时间回到初始位置。则导线框()A上升过程加速度减小，下落过程加速度增大B上升过程加速度减小，下落过程加速度减小C上升过程加速度增大，下落过程加速度增大D上升过程加速度增大，下落过程加速度减小答案B解析导线框穿过磁场运动时，受到重力和安培力，安培力的大小与运动速度成正比。上升过程中，安培力方向与重力方向相同，由于速度减小，安培力减小，导线框所受合力减小，故加速度减小；下落过程中，安培力与重力方向相反，由于速度增大，安培力增大，导线框所受合力减小，故加速度减小，B正确。16.(多选)如图，一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时
16、针匀速转动。现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速。在圆盘减速过程中，以下说法正确的是()A处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势高B所加磁场越强越易使圆盘停止转动C若所加磁场反向，圆盘将加速转动D若所加磁场穿过整个圆盘，圆盘将匀速转动答案ABD解析把圆盘看成沿半径方向紧密排列的“辐条”，由右手定则知，靠近圆心处电势高，A正确；所加磁场越强，感应电流越强，安培力越大，对圆盘转动的阻碍越大，B正确；如果磁场反向，由楞次定律可知，安培力仍阻碍圆盘转动，C错误；若将整个圆盘置于磁场中，则圆盘中无感应电流，圆盘将匀速转动，D正确。17.如图所示是著名物理学家费曼设计的一个实验，在一块绝缘板中部
17、安装一个线圈，并接有电源，板的四周有许多带负电的小球。整个装置悬挂起来，在接通开关瞬间，整个圆板将(自上而下看)()A逆时针转动一下B静止不动C电路稳定情况下，断开开关瞬间圆板转动方向与开关接通瞬间圆板转动方向相反D不管板上小球的电性如何，开关闭合瞬间，圆板转动方向都是一样的答案C解析开关接通瞬间，穿过带电小球所围平面向下的磁通量突然增加，根据楞次定律，在带电小球所围平面将产生逆时针方向(从上往下看)的电动势(逆时针方向电场)，从而使带负电小球受到顺时针方向的作用力，由于该变化是瞬时的，所以整个圆板将顺时针转动一下，A、B、D错误；断开开关瞬间，穿过带电小球所围平面向下的磁通量突然减少，根据楞
18、次定律，在带电小球所围平面将产生顺时针方向(从上往下看)的电动势(顺时针方向电场)，带负电小球受到逆时针方向的作用力，所以断开开关瞬间圆板转动方向为逆时针，C正确。18.(多选)如图是某电磁冲击钻的原理图，若发现钻头M突然向右运动，则可能是()A开关S闭合瞬间B开关S由闭合到断开的瞬间C开关S已经是闭合的，变阻器滑片P向左迅速滑动D开关S已经是闭合的，变阻器滑片P向右迅速滑动答案AC解析当开关突然闭合时，左线圈中有了电流，产生磁场，而对于右线圈来说，磁通量增加，由楞次定律可知，为了阻碍磁通量的增加，钻头M向右运动远离左边线圈，故A正确；当开关由闭合到断开瞬间，穿过右线圈的磁通量要减少，为了阻碍
19、磁通量的减少，钻头M要向左运动靠近左边线圈，故B错误；开关闭合时，当变阻器滑片P突然向左滑动时，回路的电阻减小，回路中电流增大，产生的磁场增强，穿过右边线圈的磁通量增大，为了阻碍磁通量的增加，钻头M向右运动远离左边线圈，故C正确；当变阻器滑片P突然向右滑动时，回路的电阻增大，回路中电流减小，产生的磁场减弱，穿过右边线圈的磁通量减少，为了阻碍磁通量的减少，钻头M向左运动靠近左边线圈，故D错误。19.现代科学研究中常用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备。电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极和环形真空室组成。当电磁铁绕组通以变化的电流时会产生变化的磁场，穿过真空室所包围的区域内
20、的磁通量也随时间变化，这时真空室空间内就产生感应涡旋电场，电子将在涡旋电场作用下得到加速。如图所示(上方为侧视图，下方为真空室的俯视图)，若电子被“约束”在半径为R的圆周上运动，当电磁铁绕组通以图中所示的电流时()A电流增大时，电子在轨道上顺时针运动B保持电流的方向不变，当电流减小时，电子将加速C保持电流的方向不变，当电流增大时，电子将加速D被加速时电子做圆周运动的周期不变答案C解析当电磁铁绕组通以图示电流时，线圈中的电流增大，磁场增强，根据楞次定律，感生电场产生的磁场要阻碍其增大，所以感生电场为顺时针方向，加速器应对电子加速，所以电子运动方向为逆时针方向，A错误；当电流减小时，磁场减弱，根据
21、楞次定律，环形感生电场为逆时针方向，可知电子将沿逆时针方向减速运动，B错误；同理，C正确；在电子被加速过程中，因为速度发生变化，则电子运动的周期T变化，D错误。题组二高考小题20(2019全国卷)楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现？()A电阻定律 B库仑定律C欧姆定律 D能量守恒定律答案D解析楞次定律表述了感应电流的磁场方向，同时也体现了不同能量间的关系。总能量是守恒的，感应电流产生电能，电能是“阻碍”的结果，D正确。21(2018全国卷)(多选)如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针悬
22、挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是()A开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动答案AD解析小磁针的N极的指向为该处磁场的方向。开关闭合后的瞬间，通过右边线圈的电流增大，在铁芯中产生由北向南的磁场增大，通过左侧的线圈的磁通量增大，根据楞次定律和安培定则可以判断，直导线的电流从南流向北，再根据安培定则可以判断，直导线电流在小磁针处的磁场方向垂直纸面向里，
23、小磁针N极向里转动，A正确；开关闭合并保持一段时间后，通过左侧线圈的磁通量不变，不会产生电磁感应现象，所以直导线无感应电流流过，小磁针在地磁场作用下恢复原指向，B、C错误；开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，通过左侧线圈的磁通量减小，直导线产生由北流向南的电流，则小磁针N极向外转动，D正确。22(2017全国卷)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
24、案是()答案A解析底盘上的紫铜薄板出现扰动时，其扰动方向不确定，在选项C这种情况下，紫铜薄板出现上下或左右扰动时，穿过薄板的磁通量难以改变，不能发生电磁感应现象，没有阻尼效应；在选项B、D这两种情况下，紫铜薄板出现上下扰动时，也没有发生电磁阻尼现象；在选项A这种情况下，紫铜薄板出现上下或左右扰动时，都发生电磁感应现象，产生电磁阻尼效应，选项A正确。23(2017全国卷)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，
25、关于感应电流的方向，下列说法正确的是()APQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向BPQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向CPQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向DPQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向答案D解析金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，闭合回路PQRS中磁场方向垂直纸面向里，磁通量增大，由楞次定律可判断，闭合回路PQRS中感应电流产生的磁场垂直纸面向外，由安培定则可判断感应电流方向为逆时针；由于闭合回路PQRS中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向外，与原磁场方向相反，则T中磁通量减小，由楞次定律可判断，T中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里，由安培定则可知T中感应电流方向
26、为顺时针，选项D正确。24(2017江苏高考)如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r。圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为()A11 B12C14 D41答案A解析根据BS，S为与磁场垂直的有效面积，因此a、b两线圈的有效面积相等，故磁通量之比ab11，选项A正确。25.(2016上海高考)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()A向上运动 B向下运动C向左运动 D向右运动答案B解析根据题意，由图示可以看出，磁铁提供的穿过线圈的磁通量方向向下；由安培定则可知线圈中感应电流的磁场方向向上，即两个磁场的方向相反，由楞次定律可
27、知原磁场通过线圈的磁通量的大小在增加，即磁铁在向下运动，故B正确。26.(2016海南高考)如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，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()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答案D解析金属环向上或向下运动时穿过金属环的磁通量不变，金属环上不产生感应电流，故A、B错误；若金属环向左侧直导线靠近，穿过金属环的合磁
28、通量向外并且增强，根据楞次定律可知，环上的感应电流方向为顺时针方向，C错误；若金属环向右侧直导线靠近，穿过金属环的合磁通量向里并且增强，则环上的感应电流方向为逆时针方向，D正确。题组三模拟小题27(2019上海浦东新区高三二模)如图所示，长直导线AB与矩形导线框abcd固定在同一平面内，且AB平行于ab，长直导线中通有图示方向的电流，当电流逐渐减弱时，下列判断正确的是()A线框有收缩的趋势B穿过线框的磁通量逐渐增大C线框所受安培力的合力方向向左D线框中将产生逆时针方向的感应电流答案C解析当电流逐渐减弱时，AB产生的磁场减小，穿过线框的磁通量减小，根据“增缩减扩”可知，线框有扩张的趋势，故A、B
29、错误；根据楞次定律，感应电流的磁场要阻碍原磁通量的减小，线框有向磁感应强度较大的左侧运动的趋势，所以它所受安培力的合力方向向左，C正确；感应电流的磁场总要阻碍原磁通量的变化，根据右手定则可知导线右侧的磁场方向向里，当穿过线框的磁通量减小时，感应电流的磁场方向向里，线框中将产生顺时针方向的感应电流，故D错误。28(2019山东齐鲁名校二模)(多选)如图所示，一根长1 m左右的空心铝管竖直放置(如图甲所示)，及同样竖直放置的一根长度相同但有竖直裂缝的铝管(如图乙所示)，和一根长度相同的空心塑料管(如图丙所示)。把一枚磁场很强的小圆柱从上端管口放入管中后，小圆柱最终从下端管口落出。小圆柱在管内运动时
30、，没有跟铝管内壁发生摩擦。设小圆柱在甲、乙、丙三条管中下落的时间分别为t1、t2、t3，则下列关于小圆柱在三管中下落的说法正确的是()At1最大，因为铝管中涡电流产生的磁场阻碍小圆柱的相对运动Bt2t3，因为有裂缝的铝管和塑料管中不会产生感应电流C小圆柱在乙管内下落的过程中，管中会产生感应电动势D铝管可看成一个个小圆环组成，在小圆柱下落过程中，小圆环中的磁通量发生变化答案ACD解析甲为无缝铝管，小圆柱下落时，发生电磁感应，铝管中涡电流产生的磁场阻碍小圆柱的运动；乙为有竖直裂缝的铝管，则小圆柱在铝管中下落时，在侧壁也产生涡流，但对磁体产生的向上的阻力比甲小；丙管为绝缘体，不产生感应电流，小圆柱做
31、自由落体运动，所以小圆柱穿越甲管的时间比穿越乙管的时间长，穿越乙管的时间比穿越丙管的时间长，故A、C正确，B错误；小圆柱是强磁体，当它通过完整铝管时，导致穿铝管的磁通量发生变化，从而产生感应电流，故D正确。题组一基础大题29.磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内，有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框abcd，沿垂直于磁感线方向以速度v匀速通过磁场，如图所示，从ab进入磁场时开始计时。(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象；(2)判断线框中有无感应电流。若有，请判断出感应电流的方向；若无，请说明理由。答案(1)如图所示。(2)线框进入磁场阶段，感应电流方向为逆时针；线框
32、在磁场中运动阶段，穿过线框磁通量不变，线框中无感应电流；线框离开磁场阶段，感应电流方向为顺时针。解析线框穿过磁场的过程可分为三个阶段：进入磁场阶段(只有ab边在磁场中)、在磁场中运动阶段(ab、cd两边都在磁场中)、离开磁场阶段(只有cd边在磁场中)。(1)线框进入磁场阶段：t为0，线框进入磁场中的面积与时间成正比，Slvt，穿过线框的磁通量为BS，t时，Bl2。线框在磁场中运动阶段：t为，穿过线框的磁通量为Bl2，保持不变。线框离开磁场阶段：t为，穿过线框的磁通量线性减小，最后为零。穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如答案图。(2)线框进入磁场阶段，穿过线框的磁通量增加，线框中将产生感应电流；
33、由右手定则可知，感应电流方向为逆时针方向。线框在磁场中运动阶段，穿过线框的磁通量保持不变，无感应电流产生。线框离开磁场阶段，穿过线框的磁通量减小，线框中将产生感应电流；由右手定则可知，感应电流方向为顺时针方向。题组二模拟大题30(2019石家庄联考)某电子天平原理如图所示，E形磁铁的两侧为N极，中心为S极，两极间的磁感应强度大小均为B，磁极宽度均为L，忽略边缘效应。一正方形线圈套于中心磁极，其骨架与秤盘连为一体，线圈两端C、D与外电路连接。当质量为m的重物放在秤盘上时，弹簧被压缩，秤盘和线圈一起向下运动(骨架与磁极不接触)，随后外电路对线圈供电，秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，由此时对
34、应的供电电流I可确定重物的质量。已知线圈匝数为n，线圈电阻为R，重力加速度为g。问：(1)线圈向下运动过程中，线圈中感应电流是从C端还是从D端流出？(2)供电电流I是从C端还是从D端流入？求重物质量与电流的关系。(3)若线圈消耗的最大功率为P，该电子天平能称量的最大质量是多少？答案(1)C端(2)D端mI(3) 解析(1)线圈向下运动，线圈左、右两侧导线切割磁感线，根据右手定则，判断出感应电流应当从C端流出。(2)要通过供电使线圈恢复到未放重物时的位置，必须在线圈中产生向上的安培力与物体的重力平衡。根据左手定则，判断电流方向应当从D端流入。由FAmg，FA2nBIL，得mI。(3)设能称量的最大质量为mP，由mPIm，PIR，得mP 。
