[高考]电磁感应目标.doc

物理选修3-2第一章 电磁感应【学习目标】1了解电磁感应的发现过程，体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神；学习法拉第等科学家的优秀品质。2通过观察和实验，理解感应电流的产生条件；举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。3通过探究，理解楞次定律；理解法拉第电磁感应定律。培养空间思维能力和通过观察、实验得出物理规律的能力。4通过实验，了解自感现象和涡流现象；能举例说明自感现象和涡流现象在生活和生产中的应用。知道反电动势的概念，了解电磁感应中的能量守恒。第1节 电磁感应现象的发现第2节 感应电流产生的条件【学习目标】1了解电磁感应的发现过程，认识电磁感应现象发现的时代背景和思想历程。体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神；学习法拉第等科学家的优秀品质，促成学科学、用科学为人类服务的意识。2正确认识科学发现不仅需要艰辛的劳动，而且需要具有敏锐深邃的科学洞察力、丰富的直觉和善于创新的优良品质。3知道电磁感应现象和感应电流。4通过实验探究，总结感应电流产生的条件。5学习从物理现象和实验中归纳科学规律，认识归纳法是科学研究的一种重要的方法。【阅读指导】11820年， 从实验中发现了电流的磁效应，引起了科学界的关注，形成了对电磁现象研究的热潮。不少物理学家根据对称性的思考，提出既然电能产生磁，是否磁也能产生电呢？法拉第经历了长达 年的探索，终于获得了成功，于1831年证实了“磁生电”现象的存在，他在论文中将“磁生电”现象分为五类： 。并把这些现象正式定名为“电磁感应”。由电磁感应现象产生的电流叫 。 2教材P5图1-2-1（a）实验中，导线在运动时是 磁感线的，电路中出现了电流；而在（b）实验中，导线是沿着磁感线方向运动的，即导线没有做切割磁感线的运动，电路中 电流。实验和理论表明：当闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时，电路中有感应电流产生。 3在法拉第的有些实验中，导体并没有做 运动，但闭合电路中出现了感应电流。教材P6图1-2-2实验当开关接通和断开瞬间，螺线管与电流计构成的电路中 有 感应电流产生，当滑动变阻器滑动时，螺线管与电流计构成的电路中 感应电流产生。当滑动变阻器快速滑动时，螺线管与电流计构成的电路中产生的感应电流 。 4大量实验证实，穿过闭合电路的 时，这个闭合电路中就有感应电流产生。5磁通量是指穿过某一面积的 ，用字母 表示，单位是 ，用字母 表示。6在匀强磁场(磁感应强度为B)中，当线圈平面（面积为S）与磁感线垂直时，= ；当线圈平面与磁感线平行时，= 。7面积是0.50m2的导线环，处于磁感强度为2.010-2T的匀强磁场中，环面与磁场垂直，穿过导线环的磁通量等于_Wb；若环面与磁场平行，则导线环的磁通量等于_Wb。8将面积为0.75m2的线圈放在匀强磁场中，线圈平面与磁感线垂直，已知穿过线圈平面的磁通量是1.50Wb，那么这个磁场的磁感强度是_T。【课堂练习】夯实基础1把一个面积为510-2m2的单匝矩形线圈放在磁感应强度为2.010-2T的匀强磁场中，当线圈平面与磁感线方向垂直时，穿过线圈的磁通量是多大？2将面积是0.5m2的导线环放入匀强磁场中，环面与磁场方向垂直。已知穿过这个导线环的磁通量是2.010-2Wb。求磁场的磁感应强度。3如图所示，在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中，有一个矩形线圈abcd，线圈平面与磁场垂直，O1O2和O3O4都是线圈的对称轴，使说明应使线圈怎样运动才能使其中产生感生电流?abcdO3O4O1O24处于磁场中一个闭合线圈如没有产生感应电流，则可断定（ ） A线圈未在磁场中运动 B线圈未切割磁力线C磁场未发生变化 D穿过线圈的磁通量未发生变化 5关于各个单位间的关系，下列正确的是（ ）A1T=1Wb/m2 B1T=1Wb/m C1T=1N / (Am) D1T=1Ns / (Cm)6关于产生感应电流的条件，下列说法中正确的是（ ）A只要闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定有感应电流B只要闭合电路中有磁通量，闭合电路中就有感应电流C只要导体做切割磁感线运动，就有感应电流产生D只要穿过闭合电路的磁感线条数发生变化，闭合电路中就有感应电流 7如图所示，矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场内，一半在匀强磁场外，下述过程中使线圈产生感应电流的是（ ）A以bc为轴转动45B以ad为轴转动45C将线圈向下平移D将线圈向上平移 8如图所示，匀强磁场区域宽度为l，现有一边长为d(dl)的矩形金属框以恒定速度v向右通过磁场区域，该过程中有感应电流的时间总共为（ ）A BC D 9矩形线框放在匀强磁场中，如图所示，线框运动和线框中产生的感应电流的关系，下列说法中正确的是（ ）A线框向上运动，离开磁场时，磁通量发生变化，线框中有感应电流BB线框向下运动，离开磁场时，磁通量发生变化，线框中有感应电流C线框在磁场中向左运动，竖直边切割磁感线，线框中有感应电流D线框在磁场中向右运动，竖直边切割磁感线，线框中没感应电流提升能力1有关磁通量下列说法正确的是（ ）A磁通量越大表示磁感应强度越大B面积越大穿过它的磁通量也越大C穿过单位面积的磁通量等于磁感应强度D磁通密度在数值上等于磁感应强度 2有一矩形线圈，面积为S，匝数为n，将它置于匀强磁场中，且使线圈平面与磁感线方向垂直，设穿过该线圈的磁通量为，则该匀强磁场的磁感应强度大小为（ ）A/(ns) Bn/S C/S D无法判断 3关于产生感应电流的条件，下列说法中正确的是（ ）A只要闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定有感应电流B只要闭合电路中有磁通量，闭合电路中就有感应电流C只要导体做切割磁感线运动，就有感应电流产生D只要穿过闭合电路的磁感线条数发生变化，闭合电路中就有感应电流 4如图所示，有一根通电的长直导线MN中通有恒定的电流I，一闭合线圈从直导线的左侧平移到右侧的过程中，穿过线圈磁通量的变化情况是（ ）A先增大后减小B先减小后增大C增大、减小、增大、减小D减小、增大、减小、增大 5如图所示，一个小矩形线圈从高处自由落下，进入较小的有界匀强磁场，线圈平面和磁场保持垂直，设线圈下边刚进入磁场到上边刚接触磁场为A过程；线圈全部进入磁场内运动为B过程;线圈下边出磁场到上边刚出磁场为C过程，则（ ）A只在A过程中，线圈的机械能不变B只在B过程中，线圈的机械能不变C只在C过程中，线圈的机械能不变D在A、B、C过程中，线圈机械能都不变 6如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由I平移到，第二次将金属框绕cd边翻转到，设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为1和2，则（ ）A12B1=2C1bBa=bCabD无法判断 8下列说法正确的是（ ）A磁通量越大，磁通量的变化也越大B磁通量变化越大，磁通量变化率也越大C磁通量的变化率越大，磁通量变化得越快D磁通量等于零时，磁通量的变化率也为零 9如图所示的装置中，若光滑金属导轨上的金属杆ab发生移动，其原因可能是（ ）A突然将S闭合B突然将S断开C闭合S后，减小电阻R的阻值D闭合S后，增大电阻R的阻值 10如图所示，导线框abcd放在光滑导轨上向右运动（abcd与导轨接触良好），G1和G2是两只电流表，则（ ）A只有G2偏转B只有G1偏转CG1、G2都会偏转DG1、G2都不偏转答案： 【阅读指导】1奥斯特， 10 变化中的电流 变化中的磁场 运动中的恒定电流 运动中的磁铁 运动中的导线， 感应电流 。 2切割 ， 不出现 ，切割磁感线的 3切割磁感线的 ， 有， 有， 大 4磁通量发生变化 5磁感线条数叫做穿过这一面积的磁通量度 ， ， 韦伯， Wb 6BS， 0 71.010-2 Wb，082T【课堂练习】基础部分11.010-3Wb 24.010-2T 3略 4D 5ACD 6D 7B8B 9AB发展部分1D 2C 3D 4C 5B 6C 7A 8C 9ABCD10C第3节 法拉第电磁感应定律【学习目标】1知道感应电动势，知道表示磁通量、磁通量变化及其变化快慢的物理量、/t的含义及它们的区别。2理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式；能推导出；弄清和的区别和联系并能应用它们解决问题。3了解电磁感应定律对科技和人类思想发展的意义。【阅读指导】1在闭合电路中要形成电流，必须有能量提供给形成电流的带电粒子，而电源的 就起了这样的作用。 2穿过闭合电路的 发生了变化，闭合电路中就会产生感应电流，这说明电路中一定存在一种电动势。由电磁感应产生的电动势，叫 。感应电动势的大小与磁通量的 有关。 3在电磁感应现象里，不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势，如果电路是闭合的，就有 ，如果电路是断开的就没有 ，但 仍然存在。 4设在一定的时间t之内穿过电路磁通量的变化为，则比值 就能说明磁通量变化的快慢，这个比值叫做磁通量的变化率。数值上等于单位时间内磁通量的变化量。电路中感应电动势的大小，跟穿过这个电路的磁通量的变化率成 ，这就是法拉第电磁感应定律。 5设t1时刻穿过闭合电路的磁通量为1，t2时刻穿过闭合电路的磁通量为2，则在时间t=t2t1内磁通量的变化量为= ，磁通量的变化率为 。磁通量的变化率表示什么?它与磁通量的变化量有什么区别？ 6在实际应用中，为了获得较大的感应电动势，常常采用多匝线圈。设产生感应电动势线圈有n匝，且穿过线圈的磁通量变化率相同，由于线圈可以看成是n个单匝线圈串联而成，因此整个线圈中的感应电动势是单匝线圈的n倍，即 7导线长度为L，匀强磁场的磁感应强度为B，若导线垂直于磁场以速度v切割磁感线运动，产生的感应电动势为 ，当导体运动速度方向与磁场有一夹角时，产生的感应电动势为 。8如图所示，导线在磁场中运动（1）在图上标出导线向下运动时感应电流的方向。 （2）当导线向下运动速度加快时，感应电流怎样变化？为什么？ （3）当导线不动时，换磁性较强的磁铁的瞬间，导线中有无感应电流，为什么？（4）当导线平行于磁感线方向运动时，感应电流怎样？为什么？（5）当导线停留在磁场中不动时，有无感应电流？为什么？9电磁感应对科学技术发展的重要意义在 和 这两种完全不同的运动形式之间架起了连接桥梁和转换枢纽。正是电磁感应的发现，使人们认识到导体在磁场中的运动可产生感应电动势，发明了 ，正是电磁感应的发现，使人们认识到变化的磁场可以产生感应电动势，发明了 ，正是电增感应的发现，提供了制造 的原理，电磁感应被广泛地应用于各种电路控制器件制造、各种传感器电子技术和信息技术之中，为生产、生活和科研等各个领域的 、 、 奠定了基础。【课堂练习】夯实基础1闭合电路中，感应电动势的大小与穿过它的（ ） A磁通量成正比 B磁通变化量成正比C磁通量变化率成正比 D磁感强度成正比 2一条长l = 0.20m的直导线在磁感应强度为B的匀强磁场中，以v = 3.0m/s的速度做切割磁感线运动时，导线中产生了感应电动势，其大小为0.30V。若l、v、B三者互相垂直，则B的大小为： （ ） A0.50T B0.20T C0.30T D0.18T 3穿过一个电阻为1的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒钟均匀地减少2Wb，则： A线圈中的感应电动势一定是每秒减少2V B线圈中的感应电动势一定是2V C线圈中的感应电流一定是每秒减少2ABvab D线圈中的感应电流一定是2A 4如图所示，一段直导线ab放在匀强磁场中，导线长为20cm，磁感应强度为0.50T，导线以方向和导线垂直、大小为 5.0m/s的速度做切割磁感线运动时，a、b两端端电势较高，电势差为；如果将导线在纸面内转过30角，保持速度的大小不变，方向仍跟导线垂直，做切割磁感线运动，ab两端的电势差为 。 5一段直导线放在匀强磁场中，直导线做如图所示四种运动时，在直导线两端点间出现电势差的是（ ）ABvBCDBvBB 6如图所示，矩形线框在磁场中做各种运动，在图示位置时，其中有感应电流产生的是（ ）。请将感应电流方向标在图上。 NS 7如图所示，设匀强磁场的磁感应强度为0.10T，边长为40cm的正方形线框以5.0m/s的速度向左匀速运动，移出磁场，整个线框的电阻是0.50。求：（1）线框中产生的感应电动势的大小。（2）线框中产生的电功率的大小。提升能力1如图所示，矩形闭合导线与匀强磁场垂直，一定产生感应电流的是（ ）A垂直于纸面平动B以一条边为轴转动C线圈形状逐渐变为圆形D沿与磁场垂直的方向平动 2关于感应电流的产生，下列说法中正确的是（ ）A只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生B穿过螺线管的磁通量变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生C线框不闭合时，即使穿过线框的磁通量变化，线框中也没有感应电流D只要电路的一部分做切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流 3关于电磁感应产生感应电动势大小的正确表述是（ ）A穿过导体框的磁通量为零的瞬间，线框中的感应电动势有可能很大B穿过导体框的磁通量越大，线框中感应电动势一定越大C穿过导体框的磁通量变化量越大，线框中感应电动势一定越大D穿过导体框的磁通量变化率越大，线框中感应电动势一定越大 4穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2Wb，则（ ）A线圈中感应电动势每秒钟增加2VB线圈中感应电动势每秒钟减少2VC线圈中无感应电动势D线圈中感应电动势保持不变 5有一个n匝的圆形线圈，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈平面与磁感线成30角，磁感应强度均匀变化，线圈导线的规格不变，下列方法可使线圈中的感应电流增加一倍的是（ ）A将线圈匝数增加一倍B将线圈面积增加一倍C将线圈半径增加一倍D将线圈平面转至跟磁感线垂直的位置 6在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒以水平速度沿与杆垂直的方向抛出，设棒在运动过程中不发生转动，空气阻力不计，则金属棒在做平抛运动的过程中产生的感应电动势（ ）A越来越大B越来越小 C保持不变D无法判断 7闭合的金属环处于随时间均匀变化的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆环平面，则（ ）A环中产生的感应电动势均匀变化B环中产生的感应电流均匀变化C环中产生的感应电动势保持不变D环上某一小段导体所受的安培力保持不变 8如图所示，先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈拉出有界的匀强磁场区域，v2=2v1，在先后两种情况下（ ）A线圈中的感应电流之比I1：I2=2：lB作用在线圈上的外力大小之比F1：F2=1：2C线圈中产生的焦耳热之比Q1：Q2=1：4D通过线圈某截面的电荷量之比q1：q2=1：2 9如图所示，PQRS为一正方形导线框，它以恒定速度向右进人以MN为边界的匀强磁场，磁场方向垂直线框平面，MN线与线框的边成45角，E、F分别是PS和PQ的中点.关于线框中的感应电流，正确的说法是（ ）A当E点经过边界MN时，线框中感应电流最大B当P点经过边界MN时，线框中感应电流最大C当F点经过边界MN时，线框中感应电流最大D当Q点经过边界MN时，线框中感应电流最大 10如图所示，边长为0.5m和0.4m的矩形线圈在上B=0.1T的匀强磁场中从水平方向转到竖直方向，若B与水平方向间的夹角为30，线圈电阻为0.01，则此过程中通过线圈的电荷量为（ ）A1C B2C C(-1)C D(+1)C 11一个200匝、面积20cm2的圆线圈，放在匀强磁场中，磁场的方向与线圈平面成30角，磁感应强度在0.05s内由0.1T增加到0.5T.在此过程中，穿过线圈的磁通量变化量是_，磁通量的平均变化率是_，线圈中感应电动势的大小为_。 12如图所示，在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中，有一长为0.5m的导体AB在金属框架上以10ms的速度向右滑动，R1=R2=20，其他电阻不计，则流过AB的电流是_。 13如图所示，在匀强磁场中，有一接有电容器的导线回路，已知C=30F，L1=5cm，L2=8cm，磁场以510-2Ts的速率均匀增强，则电容器C所带的电荷量为_C。 14如图所示，矩形线圈的匝数n=100匝，ab边的边长L1=0.4m，bc边的边长L2=0.2m，在磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中绕OO以角速度=100 rads匀速转动，从图示位置开始，转过180的过程中，线圈中的平均电动势多大?若线圈闭合，回路的总电阻R=40，则此过程中通过线圈导线某一截面的电荷量有多少? 15如图所示，倾角=30，宽度L=1m的足够长的U形平行光滑金属导轨，固定在磁感应强度B=1T，范围充分大的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直.用平行于导轨、功率恒为6W的牵引力F牵引一根质量m=.2kg，电阻R=1放在导轨上的金属棒ab，由静止开始沿导轨向上移动（ab始终与导轨接触良好且垂直），当ab棒移动2.8m时获得稳定速度，在此过程中，金属棒产生的热量为5.8J（不计导轨电阻及一切摩擦， g取10ms2)，求：（1）ab棒的稳定速度；（2）ab棒从静止开始达到稳定速度所需时间。答案：【阅读指导】1电动势 2磁通量，感应电动势，变化快慢3感受应电流，感应电流，感应电动势4/t，正比 521，/t67，。8略 9机械运动，电磁运动，发电机，变压器，感应电动机，电气化、自动化、信息化【课堂练习】基础部分1C 2A 3B 4a，0.5V，0.5V 5BC 6CD7（1）0.2V（2）0.4A发展部分1BC 2C 3AD 4D 5CD 6C 7C 8B 9B10D(据法拉第电磁感应率，可知线圈中产生的感应电动势为E=而电荷量Q：It=11=2-1=0.52010sn-sn4-0.12010sn-4=810-4Wb4=1.610-2WbsE=n=2001.610-2=3.2v12AB切割磁感线相当于电源，其等效电路如图所示，EAB=BLv-0.20.510=1VIAB=0.1A13电容器两板间的电势差即为线圈中产生的感应电动势，E=，电容器的带电荷量为： Q=CE=C14解：(1)在转过180的过程中，磁通量的变化量为=2BS=2BL1L2，所用的时间t=.由法拉第电磁感应定律得这一过程中的平均电动势为：E=n=10020.10.40.2=160V(2)这一过程通过导体某一截面的电荷量为：q=It=t=410-2C15解：(1)ab棒达到稳定速度后，应具有受力平衡的特点，设此时棒ab所受安培力为FB.则F-mgsin30+FB而FB=BIL=.牵引力F=将代人后得=mgsin30+代人数据后得v1=2ms，v2=-3ms(舍去)(2)设从静止到稳定速度所需时间为t.棒ab从静止开始到具有稳定速度的过程中在做变加速直线运动，据动能定理有：Pt-mgsin30sQ=-0代人数据得t=1.5s.第4节 楞次定律【学习目标】1通过观察和探究，总结出判断感应电流方向的一般规律，并分析推理，总结出楞次定律。体会归纳法是一种科学探究的重要方法。理解楞次定律的实质，会应用右手定则和楞次定律，判断感应电流方向。2通过实验探究，提高观察现象、发现和分析问题的能力，养成实事求是、尊重科学的态度。【阅读指导】1当闭合电路的一部分导体做切割磁感线的运动时，导体中产生感应电流的方向可用 来判断，即伸开右手让拇指跟其余四指垂直，并且处都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直手心进入，拇指指向导体 的方向，其余四指指的就是 的方向。2当闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中会产生感应电流，产生感应电流的方向可用 来判断，判断可归纳为4个步骤，引起电磁感应的 方向； 如何变化； 的方向（若磁通量增加，则感应电流磁场的方向与原磁场的方向相反；若磁通量减小，则感应电流磁场的方向与原磁场的方向相同）； 的方向（用右手螺旋定则判断感应电流的方向，即大拇指指向磁感线的方向，弯曲的四指指向感应电流的方向）3你怎么理解楞次定律中的“阻碍”二字。【课堂练习】夯实基础1如图所示，在匀强磁场中，导体ab与光滑导轨紧密接触，ab在向右的拉力F作用下以速度v做匀速直线运动，当电阻R的阻值增大时，若速度v不变，则（ ）AF的功率减小 BF的功率增大CF的功率不变 DF的大小不变2如图所示，在匀强磁场中，两根平行的金属导轨上放置两条平行的金属棒ab和cd，假定它们沿导轨运动的速率分别为v1和v2，且v1aBaCaD BaA=aCaBaDCaA=aCaDaB DaAaCaB=aD 2两个闭合铝环，挂在一根水平光滑的绝缘杆上，当条形磁铁N极向左插向圆环时(如图)，两圆环的运动是( )A边向左移边分开B边向左移边靠拢C边向右移边分开D边向右移边靠拢 3如图所示，MN、PQ为同一水平面的两平行导轨，导轨间有垂直于导轨平面的磁场，导体ab、cd与导轨有良好的接触并能滑动，当ab曲沿轨道向右滑动时，cd将（ ）A右滑 B不动C左滑 D无法确定 4如图所示，一条形磁铁与一圆形线圈在同一平面内，磁铁中心与圆心O重合，为了在磁铁开始运动时，在线圈中得到如图所示的电流I，磁铁的运动方向应为（ ）AN极向纸内，S极向纸外，使磁铁绕O点转动BN极向纸外，S极向纸内，使磁铁绕O点转动C使磁铁沿垂直于线圈平面的方向向纸外做平动D使磁铁沿垂直于线圈平面的方向向纸内做平动 5如图所示，金属线框ABCD由细线悬吊在空中，图中虚线区域内是垂直于线框向里的匀强磁场，要使悬线的拉力变大，可采用的办法有( )A将磁场向上平动B将磁场均匀增强C将磁场向下平动D将磁场均匀减弱 6如图所示，平行导轨a、b和平行导轨c、d在同一平面内，两导轨分别和两线圈相连接，匀强磁场的方向垂直两导轨所在的平面金属棒L1和L2可在两导轨上沿导轨自由滑动，棒L2原来静止，用外力使L1向左运动，下列说法中正确的是（ ）A当L1向左匀速运动时，L2将向左运动B当L1向左匀速运动时，L2将向右运动C当L1向左加速运动时，L2将向左运动D当L1向左加速运动时，L2将向右运动 7如图所示，用细线吊着一个矩形闭合金属线框，它的正下方有一水平通电直导线MN，现在使导线M端向纸外、N端向纸内在水平面内转动，则金属框（ ）A有顺时针方向感应电流，与导线同向转动B有顺时针方向感应电流，与导线反向转动C有逆时针方向感应电流，与导线同向转动D有逆时针方向感应电流，与导线反向转动 8线圈L2在L1附近，为使L3中有如图所示箭头所指方向的感应电流，可以使（ ）A变阻器滑片向左移B变阻器滑片向右移CL3远离L1运动D断开开关S的瞬间 9如图所示，螺线管中放有一根条形磁铁，那么( )A当磁铁突然向右抽出时，A点电势比B点高B当磁铁突然向右抽出时，B点电势比A点高C当磁铁突然向左抽出时，A点电势比B点高D当磁铁突然向左抽出时，B点电势比A点高 10如图所示，若套在条形磁铁上的弹性金属闭合圆线圈由I状态突然缩小到状态，则关于该线圈中的感应电流及方向(从上往下看)应是( )A有顺时针方向的感应电流B有逆时针方向的感应电流C先有逆时针方向、后变为顺时针方向的感应电流D没有感应电流 11在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一半径为R的圆弧金属丝ab，ab的长度为周长的，弧平面与磁场垂直，若其以速度v向右运动，如图所示，则ab两点间感应电动势的大小为_，a点电势比b点_ 12如图所示，电阻为R的矩形导线框abcd，边长ab=L，ad=h，质量为m，自某一高度自由落下，通过一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁场区域的宽度为h，若线框恰好以恒定的速度通过磁场，线框中产生的焦耳热是_(不考虑空气阻力)。 13如图所示，空间存在垂直纸面的匀强磁场，在半径为a的圆形区域内外，磁场方向相反、磁感应强度大小均为B，一半径为b的圆形导线环，电阻为R，放置在纸面内，其圆心与圆形区域的中心重合，在内外磁场同时由B均匀地减小到零的过程中，通过导线横截面的电荷量q为_。 14如图所示，abcd为一边长为L、具有质量的刚性导线框，位于水平面内，bc边中接有电阻R，导线的电阻不计虚线表示一匀强磁场区域的边界，它与线框的ab边平行，磁场区域宽度为2L，磁感应强度为B，方向竖直向下，线框在一垂直于ab边的水平恒力作用下，沿光滑水平面运动，直到通过磁场区域已知ab边刚进入磁场时，线框便变为匀速运动，此时通过电阻R的电流的大小为i若取逆时针方向的电流为正，试在图所示的i-x坐标上定性画出：从导线框刚进入磁场到完全离开磁场的过程中，流过电阻R的电流i随ab边的位置坐标x变化的曲线能力提升（）1如图所示，MN是一根固定的通电长直导线，电流方向向上，今将一金属线框abcd放在导线上，让线框的位置偏向导线左边，两者彼此绝缘，当导线中的电流突然增大时，线框整体的受力情况为（ ）A受力向左B受力向右C受力向上D受力为零 2如图所示，水平方向的匀强磁场宽为b，矩形线框宽度为a，当这一闭合的导体框从磁场上方由静止开始下落，进入磁场时刚好做匀速运动，如果ba，那么当线框的下边离开磁场时，线框的运动情况是（ ）A匀速直线运动B加速直线运动C减速直线运动D匀变速运动 3如图所示，闭合的圆线圈放在匀强磁场中，t=0时磁感线垂直线圈平面向里穿过线圈，磁感应强度随时间变化的关系图线如图中所示，则在02s内线圈中感应电流的大小和方向为（ ）A逐渐增大，逆时针B逐渐减小，顺时针C大小不变，顺时针D大小不变，先顺时针后逆时针 4如图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环导体abcd所围区域内磁场的磁感应强度按下图中哪一图变化时，导体圆环将受到向上的磁场力作用（ ） 5如图所示，三角形线框与长直导线彼此绝缘，线框被导线分成面积相等的两部分，在M接通图示方向电流的瞬间，线框中感应电流的方向是（ ）A无感应电流BABCCCBAD条件不足，无法判断 6如图所示，导体棒ab在金属导轨上做匀加速运动，在此过程中（ ）A电容器上电荷量越来越多B电容器上电荷量保持不变C电阻R上无电流D电阻R上有电流通过 7如图所示，通电螺线管置于闭合金属环a的轴线上，那么当螺线管的电流I减小时(a环在螺线管中部) （ ）Aa环有缩小趋势Ba环有扩大趋势C螺线管有缩短趋势D螺线管有伸长趋势 8如图所示，范围很大的匀强磁场平行于xOy平面，导线圆线框处在xOy平面中，圆心与坐标原点重合要使框中产生感应电流，其运动方式应该是（ ）A沿x轴匀速平动B沿y轴平动C绕x轴匀速转动D绕y轴匀速转动 9如图所示，当软铁棒沿螺线管轴线迅速插入螺线管时，以下说法正确的是（ ）A灯变亮，R上电流向右B灯变暗，R上电流向右C灯亮度不变，R中无电流D灯亮度不变，R上电流向右 10如图所示，在两个沿竖直方向的匀强磁场区域中，分别放入两个大小、质量完全相同的导体圆盘它们彼此用导线把中心轴与边缘的电刷相连接，当圆盘a在外力作用下转动时，圆b将(摩擦不计) （ ）A与a同向转动B与a逆向转动C无磁通量变化，故不转动D两盘所在区域的磁场同向时，b与a转向相反；两盘所在区域的磁场反向时，b与a转向相同 11如图所示，正三角形导线框abc的边长为L，在磁感应强度为B的匀强磁场中，以平行于bc边的速度向右匀速运动，则电压表示数为_，a、b两点间的电势差为_。 12如图所示，导线OA的长度为L，在匀强磁场B中以角速度沿图中所示的方向绕通过悬点O的竖直轴旋转，则OA上产生的感应电动势的大小为_，而且A点与O点中_点电势高。答案：【阅读指导】1右手定则，运动，感应电流2楞次定律，原磁场；磁通量；感应电流磁场；感应电流3略 【课堂练习】基础部分1A 2C 3CD 4A 5AC 6B 7AD 8B9CE 10D 11a到b，右12收缩，增大(根据楞次定律判断)13导线环内产生的感应电动势为E=0.0110-3=10-5V电容器的带电荷量Q=CE=10-510-5=10-10C根据楞次定律可判断知b板带正电14解：磁铁接近线圈时，穿过回路的磁通量增大，在闭合回路中出现的感应电流阻碍磁通量的增加，闭合回路有两种作用可阻碍磁通量增加，第一是回路向下退缩，但水平面限制了它不能向下退，因而出现导体杆与水平面间的正压力增大，第二是回路的收缩，由于四根导体杆可以在水平面内运动，所以它们都得相向运动，互相靠近.15解：欲使ab保持静止状态，ab所受的安培力应与其所受的重力相平衡，故ab所受的安培力大小为Fab=0.04N，方向竖直向上.据左手定则可判断知ab中的电流方向为ba，据楞次定律判断得圆线圈中磁场B1在减弱.设圆线圈中磁通量变化率为，则圆线圈中产生的感应电动势为E=，感应电流为：I=/R，导体ab所受的安培力为：Fab=BIL=B2Lab=0.04N解得=1Wbs发展部分（）1B 2B 3A 4A 5CD 6C 7C 8BCD 9AC10B 11圆弧金属丝的有效长度即为a、b的直线距离：所以Eab=BLv=BRv再据右手定则可判断得：a点电势比b点高12据能的转化和守恒定律可知：Q=2mgh.13初始状态导线环中的磁通量为1=(b2-a2)B-a2B末状态导线环中的磁通量为2=0.其磁通量的变化量|=|2-1|=|(b2-2a2)B|产生的电荷量q=|14解：线圈的整个运动情况如图中所示，可分为三个阶段，.在的过程中，由于线圈匀速进入磁场.据E=BLv和I=可知线圈内的感应电流为一恒定的值i0。，据右手定则判断得如的方向为逆时针，即为正.在的过程中，线圈中磁通量不变，所以线圈中无感应电流，此过程中，线圈做匀加速运动.当线圈从位置再向右运动时，由于此时的速度值大于线圈进入磁场时的速度，因而线圈中产生的感应电流值ii0并且是顺时针方向的，此时线圈受到的向左的安培力大于向右的恒力，故线圈做减速运动，因而电流也同步减小.当线圈离开磁场时，其速度必大于或等于进入磁场时的速度(因为若减小到原来的速度，线框又将受力平衡而做匀速运动)，因此对应的感应电流必然有ii0.综合上述三个过程的分析，可得线圈中的感应电流i随线圈的位移x的变化图线如上图所示.发展部分（）1B 2C 3C 4C 5AD 6AD7AC(由于北半球的地磁场的竖直分量向下，由右手定则可判定飞机无论向哪个方向飞行，均为飞行员左侧机翼电势高)8B9D10由于回路中磁通量不变，所以回路中没有感应电流，因而电压表也就无读数.a、b两点间的电势差为Bv.11OA切割磁感线的有效长度为LsinEOA=据右手定则可判断得A点的电势高于O点的电势.第5节 反电动势与能量守恒【学习目标】1了解和探索反电动势的产生，分析电磁感应现象中机械能与电能的转化，理解电磁感应中的能量转化与守恒。2通过探究和分析电磁感应现象中的反电动势，探索其中的物理规律，认识物理变化的因果关系和制约关系。【阅读指导】1教材P19图1-5-1所示，当闭合开关S后，电流从 到 流过导体，由 可以判断，杆ab受到 的安培力，在此力的作用下ab 做加速运动。由于ab切割磁感线运动，因而产生感应电动势E，根据右手定则，在ab杆上感应电动势的方向是从b到a，同电路中的电流方向相反。在电路中与电流方向相反的电动势叫反电动势，ab杆中的电动势E是反电动势。这时电路里的总电动势等于电池电动势和反电动势之差。2教材P19图1-5-1所示，设ab长为L，电路总电阻为R，电池电动势为E，磁感应强度为B，ab杆运动速度为v，反电动势 ，电路中电流 ，可见反电动势的出现要抵消电源电动势的一部分作用，使电路中的电流减小了。它阻碍了ab杆的运动。3电动机接入电路时，电动机线圈由于受到安培力的作用会转动起来，此时线圈要切割磁感线而产生 ，由楞次定律可知，感应电动势的方向与令电动机线圈转动的电流方向 ，因此它是电动机转动时的 ，它的作用也是 线圈的转动。如果要使线圈维持一定的转速，就要向电动机提供一定的 ，这正是 转化为其它能量的过程。4教材P20图1