《2025年创新设计高考总复习物理人教版》

例3（多选）一矩形线圈位于一个方向垂直于线圈平面向里的磁场中，如图5甲所示，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。以i表示线圈中的感应电流，以图甲线圈上箭头所示方向（即顺时针方向）的电流为正；MN边所受的安培力为F(以水平向左为力F的正方向)，则图中i - t、F - t图像可能正确的是 （ ）
　　　
　　　　

答案： 例3 AC [第1 s内，磁感应强度均匀增加，根据楞次定律可知，感应电流的磁场与原磁场方向相反，感应电流的磁场方向向外，根据右手螺旋定则可知，感应电流沿逆时针方向，即感应电流为负，根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为$E = n\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}=n\frac{\Delta B}{\Delta t}S$，由$I = \frac{E}{R}$可知，电流大小不变；第2 s内，磁感应强度不变，感应电流为零；第3 s内，磁感应强度均匀减小，根据楞次定律可知，感应电流的磁场与原磁场方向相同，感应电流的磁场方向向里，根据右手螺旋定则可知，感应电流沿顺时针方向，即感应电流为正，根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为$E = n\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}=n\frac{\Delta B}{\Delta t}S$，由$I = \frac{E}{R}$可知，感应电流大小不变，B错误，A正确；$MN$边受到的安培力$F = ILB$，在0～1 s内，$I、L$不变，$B$增大，$F$增大；在1～2 s内，$I = 0$，$F = 0$；在2～3 s内，$I、L$不变，$B$减小，$F$减小。由左手定则可知，在0～1 s内，安培力向右，为负值；在2～3 s内，安培力向左，为正值，D错误，C正确。]

3. 如图6甲所示，两金属圆环固定在同一绝缘平面内，外圆环通以如图乙所示的电流。规定图甲所示电流方向为外圆环电流的正方向，内圆环a端电势高于b端时，a、b间的电压Uₐᵦ为正，下列关于Uₐᵦ - t图像的描述可能正确的是 （ ）
　　　　　　　
　　　　　　

答案： 跟踪训练
3.C [由题图乙可知，在0～0.25$T_{0}$时间内，外圆环电流逐渐增大但$\frac{\Delta i}{\Delta t}$逐渐减小，根据安培定则可知，在外圆环内部产生的磁场方向垂直于纸面向里，磁场逐渐增强，但$\frac{\Delta B}{\Delta t}$逐渐减小，根据楞次定律可知，内圆环$a$端电势高，所以$U_{ab}＞0$，根据法拉第电磁感应定律$U_{ab}=\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}=\frac{\Delta B}{\Delta t}S$可知，$U_{ab}$逐渐减小；当$t = 0.25T_{0}$时，$\frac{\Delta i}{\Delta t}=0$，所以$\frac{\Delta B}{\Delta t}=0$，$U_{ab}=0$，同理可知，在0.25$T_{0}$～0.5$T_{0}$时间内，$U_{ab}＜0$，且$|U_{ab}|$逐渐增大，0.5$T_{0}$～$T_{0}$内重复0～0.5$T_{0}$的变化规律，故C正确。]