《2025年资源库高中物理人教版》

例514
[甘肃2024·6]工业上常利用感应电炉冶炼合金,装置如图1-19-61所示。当线圈中通有交变电流时,下列说法正确的是( )

A.金属中产生恒定感应电流
B.金属中产生交变感应电流
C.若线圈匝数增加,则金属中感应电流减小
D.若线圈匝数增加,则金属中感应电流不变
【解析】当线圈中通有交变电流时,根据电磁感应规律可知电炉内金属内部产生感应电流——涡电流,它们的频率相同,均为交变电流,A错误,B正确；若线圈的匝数增加,则感应电动势$E = n\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}$增大,金属中的涡流也增大,C、D错误。
【答案】B

答案： B

例515
[全国甲2023·21]一有机玻璃管竖直放在水平地面上,管上有漆包线绕成的线圈,线圈的两端与电流传感器相连,线圈在玻璃管上部的5匝均匀分布,下部的3匝也均匀分布,下部相邻两匝间的距离大于上部相邻两匝间的距离。如图1-19-62(a)所示。现让一个很小的强磁体在玻璃管内沿轴线从上端口由静止下落,电流传感器测得线圈中电流$I随时间t$的变化如图1-19-62(b)所示。则(AD)

A.小磁体在玻璃管内下降速度越来越快
B.下落过程中,小磁体的$N$极、$S$极上下颠倒了8次
C.下落过程中,小磁体受到的电磁阻力始终保持不变
D.与上部相比,小磁体通过线圈下部的过程中,磁通量变化率的最大值更大
【解析】由题图1-19-62可知,感应电流的峰值越来越大,则穿过线圈的磁通量的变化越来越快,而磁通量的变化快慢是由小磁体运动快慢决定的,故小磁体在玻璃管中下降速度越来越快,A正确；从上向下看,小磁体接近每匝线圈时,穿过线圈的磁通量增大而产生某一方向的电流,通过线圈后,穿过线圈的磁通量同向减小而产生反方向的电流,并循环此过程,故电流方向发生变化,并不是小磁体的$N$板、$S$极上下颠倒,B错误；小磁体下落过程中,线圈中的感应电流不断变化,所以线圈受到的安培力不断变化,由牛顿第三定律可知小磁体受到线圈的电磁阻力也不断变化,C错误；小磁体通过线圈下部的感应电流峰值比通过线圈上部时大,则下部感应电动势峰值比上部大,由法拉第电磁感应定律$E = n\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}$可知,小磁体通过线圈下部的过程中,通过线圈的磁通量变化率的最大值更大,D正确。
【答案】AD

答案： AD

例516

[广东新高考]如图1-19-63所示,水平放置足够长光滑金属导轨$abc和de$,$ab与de$平行,$bc是以O$为圆心的圆弧导轨,圆弧$be左侧和扇形Obc$内有方向如图的匀强磁场。金属杆$OP的O端与e$点用导线相接,$P端与圆弧bc$接触良好。初始时,可滑动的金属杆$MN$静止在平行导轨上。若杆$OP绕O点在匀强磁场区内从b到c$匀速转动时,回路中始终有电流,则此过程中,下列说法正确的有( )

A.杆$OP$产生的感应电动势恒定
B.杆$OP$受到的安培力不变
C.杆$MN$做匀加速直线运动
D.杆$MN$中的电流逐渐减小
【解析】杆$OP产生的感应电动势E= \frac{1}{2}BL^2\omega$,保持恒定,A正确；杆$OP$开始转动后,回路中始终有电流,则杆$MN$受到安培力作用而做加速运动,导致回路中磁通量变化变慢,则总感应电动势变小,杆$MN和OP$中的电流变小,杆$OP$、$MN$受到的安培力也变小,杆$MN$的加速度变小,做加速度减小的加速直线运动,B、C错误,D正确。

【答案】AD

答案： AD

例517

[海南2023·6]汽车测速利用了电磁感应现象,汽车可简化为一个矩形线圈$abcd$,埋在地下的线圈分别为1、2,通上顺时针(俯视)方向电流,当汽车经过线圈时( )



A.线圈1、2产生的磁场方向竖直向上
B.汽车进入线圈1过程产生感应电流方向为$abcd$
C.汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为$abcd$
D.汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同
【解析】1、2线圈中通顺时针方向电流,由右手螺旋定则可知磁场方向竖直向下,A错误；汽车进入线圈1过程中,通过汽车向下的磁通量增大,由楞次定律和右手螺旋定则可得感应电流方向为$adcb$方向,B错误；汽车离开线圈1过程中,通过汽车向下的磁通量减小,由楞次定律和右手螺旋定则可得感应电流方向为$abcd$,C正确；汽车进入线圈2过程中,感应电流的效果阻碍汽车的运动,汽车所受安培力方向与速度方向相反,D错误。
【答案】C

答案： C