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文档简介
1、电磁感应课标导航课程内容标准:1.收集资料,了解电磁感应现象的发现过程,体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神。2.通过实验,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。4.通过实验,了解自感现象和涡流现象。 举例说明自感现象和涡流现象在生活和生产中的应用。复习导航本章内容是两年来高考的重点和热点,所占分值比重较大,复习时注意把握:1.磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率的区别与联系。2.楞次定律的应用和右手定则的应用,理解楞次定律中“阻碍”的具体含义。3.感应电动势的定量计算,以及与电磁感应现象相联系的电路计算题(如电
2、流、电压、功率等问题)。4.滑轨类问题是电磁感应的综合问题,涉及力与运动、静电场、电路结构、磁场及能量、动量等知识、要花大力气重点复习。5.电磁感应中图像分析、要理解E-t、l-t等图像的物理意义和应用。第1课时电磁感应现象、楞次定律1、咼考解读真题品析知识:安培力的大小与方向例1. ( 09年上海物理)13 .如图,金属棒 ab置于水平放置的U形光滑导轨上,在ef右侧存在有界匀强磁场B,111pSXXxBLO !XXM-UC.向左加速运动D.向左减速运动磁场方向垂直导轨平面向下,在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L,圆环与导轨在同一平面内当金属棒ab在水平恒力F作用下(填
3、收缩、扩张)趋势,圆从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后,圆环L有环内产生的感应电流_填变大、变小、不变)。解析:电流,增大,依据楞次定律可知,圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量将增大;又由于金属棒由于金属棒ab在恒力F的作用下向右运动,则abcd回路中产生逆时针方向的感应则在圆环处产生垂直于只面向外的磁场,随着金属棒向右加速运动,圆环的磁通量将向右运动的加速度减小, 单位时间内磁通量的变化率减小,所以在圆环中产生的感应电流不 断减小。答案:收缩,变小 点评:深刻领会楞次定律的内涵热点关注知识:电磁感应中的感应再感应问题例8、如图所示水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,
4、当PQ在外力作用下运动时,MN在磁场力作用下向右运动则PQ所做的运动可能是p-lXX 乂 二1.XX X :二川J;X X XLc JXXXA.向右匀速运动B.向右加速运动解析:当MN在磁场力作用下向右运动,根据左手定则可在通过 MN的电流方向为MN,故线圈B中感应电流的磁场方向向上;要产生该方向的磁场,则线圈A中的磁场方向向上, 磁场感应强度则减弱;磁场方向向下,磁场强度则增加.若是第一种情况,则PQ中感应电流方 向Q P且减速运动,所以PQ应向右减速运动;同理,则向右加速运动.故BC项正确.答案:BC能够有效考查对楞次定律的点评:二次感应问题是两次利用楞次定律进行分析的问题,理解是准确、清
5、晰。要注意:B线圈中感应电流的方向决定 A线圈中磁场的方向,B线圈中 电流的变化情况决定 A线圈中磁通量的变化情况,把握好这两点即可结合楞次定律顺利解 决此类问题2、知识网络L破感应强度if与垂葩场方向的而枳5的乘积叫做穿过这个面的磁 通量eS与B垂直£与B平行S与B夹角为 如勿S丄幣柠讪(12.磁通釁的单位:韦怕,符号是Wb,lWli=lTmi乩磁通量的意义:磁通量表示穿过某一面积 的磁感线条数多少.4-磁通密度:从心二阳町以得出R二/S 这表示磁恳应强度等于 穿过单位面枳的磁通量,因此常把礴感应强度叫做磁通幣度.并且 州 ffb/E 作单位.1>1 ffb/n=lN/A*i
6、i5磁通量是标量,但是有正负.如果将从平面某一侧穿入的磁通量为正,则从平面反一侧穿入的娥 通最为负.考点1 :磁通量考点2.电磁感应现象穿过闭合回路的磁通量发生变化,回路中就有感应电流产生考点3.楞次定律1. 内容:感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁场的变化2. 对“阻碍”意义的理解:增反减同,来斥去吸(1 )阻碍原磁场的变化。“阻碍”不是阻止,而是“延缓”,感应电流的磁场不会阻止原即使它再强,磁场的变化,只能使原磁场的变化被延缓或者说被迟滞了,如果原磁场不变化,也不会产生感应电流.(2 )阻碍不一定是减小.当原磁通减小时, 感应电流的磁场与原磁场相同,以阻碍其减小;当原磁通增加时,感应
7、电流的磁场与原磁场相反,以阻碍其增加(3)楞次定律是能量转化和守恒定律在电磁感应中的体现3. 应用楞次定律的步骤 确定引起感应电流的原磁通量的方向 原磁通量是增加还是减小 确定感应电流的磁场方向 利用安培定则确定感应电流的方向4. 右手定则:用来直接判断导体切割磁感线产生的感应电流的方向3、复习方案基础过关 重难点:感应电流方向的判断I,当线框自(原创)例3.导线框abed与直导线在同一平面内,直导线中通有恒定电流 左向右匀速通过直导线的过程中,线框中感应电流如何流动?解析:画出磁场的分布情况如图示:开始运动到A位置,向外的磁通量增加,I的方向为顺时针,当de边进入直导线右侧,直到线框在正中间
8、位置B时,向外的磁通量减少到0, I的方向为逆时针,接着运动到C,向里的磁通量增加,I的方向为逆时针,当ab边离开直导线后,向里的磁通量减少,1方向为顺时针.d -TTI r I答案:感应电流的方向先是顺时针,接着为逆时针,然后又为顺时针。典型例题:(原创)例4 .如图所示,a、b、c、d为四根相同的铜棒,C、d固定在同一水平面上, a、b对称地放在C、d棒上,它们接触良好,O点为四根棒围成的矩形的几何中心,一条形磁0h + l1 铁沿竖直方向向 0点落下,则ab可能发生的情况是: ((A)保持静止;(B)分别远离O点;(C)分别向O点靠近;(D)无法判断。解析:当磁体向下时,穿过矩形的磁通量
9、增加,矩形有缩小的趋势。答案:点评:理解好楞次定律的内涵,是解决电磁感应现象的至关因素。第2课时法拉第电磁感应定律 自感1、咼考解读真题品析 知识:楞次定律、安培力、感应电动势、左手定则、右手定则例1. ( 09年山东卷)21 如图所示,一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。虚线MNv向右匀速右侧有磁感应强度为 B的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度进入磁场,直径CD始络与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,下列结论正确的是A .感应电流方向不变P iI1IB. CD段直线始终不受安培力XXXXXXXXXXXXXXXXvC.感应电动势最大值 E= BavD 感应电动势平均
10、值 E - Bav4解析:A选项在闭合电路进入磁场的过程中,通过闭合电路的磁通量逐渐增大,根据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针方向不变,A正确。B选项根据左手定则可以判断,受安培力向下,B不正确。C选项当半圆闭合回路进入磁场一半时,即这时等效长度最大为a,这时感应电动势最大E=Bav , C正确D选项感应电动势平均值E 1B - a22,D正确。2a答案:ACD点评:感应电动势公式 E 只能来计算平均值,利用感应电动势公式E Blv计算时,tI应是等效长度,即垂直切割磁感线的长度。热点关注: 知识:导体平动切割磁感线的计算公式例2.水平放置的金属框架abed,宽度为0.5m,匀强 磁场与框架
11、平面成 30。角,如图所示,磁感应强度为MN 的质量0.05kg,电0.5T,框架电阻不计,金属杆 MN置于框架上可以无摩擦地滑动, 阻0.2 Q,试求当MN的水平速度为多大时,它对框架的压力恰为零,此时水平拉力应为多解析:y:F安=吨cos 30=F-BIL 匸E/R3卅15K: F = mg Un 30* = X6点评:请注意E=BLV的适用条件受力图正确力的处理恰当2、知识网络考点1.感应电动势:1.在电磁感应现象中产生的电动势.产生感应电动势的部分相当于电源 2.法拉第电磁感应定律: 电路中感应电动势的大小,跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比,即N为线圈匝数(2 )区别磁通量、磁通量
12、的变化、磁通量的变化率ADCO £是娥通量的半均变化率表示 磁通量变化的快慢, £是zl/WfuJ内的上虽L感应电动势. 展过程S表示回路从某一时刻变化到另一时刻 懺通埠:的增量。 巾>状态ft.表示在某一时刻(某一位S)时回路的 磁感线条数. e/ l的人小没有直接关系,A <不能决定E的大小, 0/ At才能决定E的大小£ =,v = 宜西变动坐陀动势 具休表达式:F =血匕"£ = V= VA/导体半动切割磴感线远动时 处武:MLv知晓如何推S 公式适川于3体上齐点以梱間的速侵在匀强磁场屮切制磁感线,H.B> I. y两
13、两垂FU罠 当L丄氐L1V,而成0吋,t=ULv«iu « 札H®公貳中L为导体在乘宜磁场方向的巧效长度' ©供式中若丫为一段时側内的平均速度则卩为平均感腹电 动势,若甲为W时速度,则E为瞬时感应电动势4XXXXXYiyK(V X5-Vp/1QK X XWa'*5 XX XKK X X X导体转动切制 毬感线时 若转轴在0点呢?如何思考? E =HL耳巾=fiLlw? 若转轴不在桂I 一呢?如OXOxXXXXXX X L X Ax0祀XX fel «lli »LiXX考点2.自感L自感现条 当线圈自身电流发生变化时,在
14、线崗中引起的电徹感 应现®。当线圈中的电流增加时,白感电流的方向与顶电流 方向相反;肖线圈中电流减小时,自感电流的方向与原电流 的方向相同。2.自膳电动势:1自WS中产生的虧应电动势.与线醐冲电流的 变化率成正比A rL A/£自黑系数i由线圈自身的性质决定.与耀圈的长短、粗 细、匝数、有无饿芯右关4.自感电动势仅仅是减缓了原电流的变化*不会阻止原电流的 变化或逆转®电流的变化.原电流最终还是要增加到稳定值 或减小到零在自廉现象发生的一瞬间电路中的电流为原真 然后逐渐改变,3、复习方案基础过关重难点:带电粒子在有界磁场中的运动(改编)例3.彩色电视机的电源输人端装
15、有电源滤波器,其电路图如图所示,元件L1 , L2是两个电感线圈,它们的自感系数很大,F是保险丝,R是压敏电阻(正常情况下阻值很大,但电压超过设定值时,阻值会迅速变小,可以保护与其并联的元件),C1, C2是电容器,S为电视机开关,在电视机正常工作时,若小明在没有断开开关S时,就拔去电源插头,则以下说法正确的是A. F可能被熔断B. F不可能被熔断C. C1可能被损坏D. C2可能被损坏解析:先拔去电源插头,保险丝不形成回路,不会熔断。开关S未断开,由于自感作用,LCi两端电压迅速变小,中电流不会突变,在 R两端产生高电压,R阻值迅速变小,Ci不会被损坏,高电压都加在 C2上,C2可能被损坏。
16、答案:BD典型例题:(改编)例4 .如图,一圆环与外切正方形线框均由相同的绝缘导线制成,并各自形成闭合回路,匀强磁场布满整个方形线框,当磁场均匀变化时, 线框和圆环中的感应电动势之比是 多大?感应电流之比等于多少?解析:设正方形边长为2a,则圆环半径为a,两者面积之比为S1/S2=4a2/7ta2=4/ n,电阻之比为R1/R2=8a/27ta=4/ nE = 前 At =S AB/ AtE1 / E2= S1/S2=4a2/n a2=4/ n,I 2 E2 R1答案:电动势之比4/n,电流之比1 : 1例5.矩形形线框abed绕00轴在磁感强度为0.2T的匀强磁场中以2()r/s的转速匀速转
17、动,已知ab =20em , bd=40em ,匝数为100匝,xl lx yI> X i X :<当线框从如图示位置开始转过90。,则线圈中磁通量的变化量等于多E为多少?少?磁通量平均变化率为多少?线圈中产生的平均感应电动势 解析:转过90。时,线圈中磁通量的变化量=BS - 0 = 0.016 Wb 周期为 T=1/2=0.5sAt =1/4 T=0. 125s/ s, At =0.016/0.125 =0.128 WbE=n At =12.8V答案:0.128 Wb /s, 12.8V 点评:小结;电动势的分类棒平动切割电动势KBLVsin 0 (线圈转动切割也动第V C N
18、USwain 0 )I榨转动切割电动势中亠平均电动势瓦7山瞬时屯动势;儿种切割 M Arv J感生电动势5变:L动生电动势5; =N=N茁第3课时电磁感应规律的综合应用1、咼考解读真题品析 知识:电磁感应中的电路问题 例1. (09年广东物理)18. ( 15分)如图18 (a)所示,一个电阻值为 R,匝数为n的圆形金属线与阻值为 2R的电阻R1连结成闭合回路。线圈的半径为r1 .在线圈中半径为2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场, 磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图18( b )所示。图线与横、纵轴的截距分别为 to和Bo .导线的电阻不计。求 0至t1时间(1 )通过电阻R1上
19、的电流大小和方向;(2)通过电阻 R1上的电量q及电阻R1上产生的热量。Iji T Y ! PMi1-ffl |»0Al(讨解析:由图象分析可知,0至t1时间内Bot0由法拉第电磁感应定律有Bnst由闭合电路欧姆定律有IRi联立以上各式解得通过电阻Ri上的电流大小为I12Dl3RtonBo由楞次定律可判断通过电阻Ri上的电流方向为从通过电阻Ri上的电量qIiti2nBo I3Rto通过电阻Ri上产生的热量Q Ii2Riti/s222n Bo2r24ti9Rto答案:(1)112霁,电流方向为从(2)qIiti23Rto Q hRiti2n2B; 2r24ti9R1 _&=卩皿
20、=£ = uw、U定值) 严观/ , R (欝yid=(b)'和二吒"正弓玄式空流电 S 2Rq的儿种求法:q=l -r J微元法J国像法(T t)点评:热点关注知识:电磁感应中的动力学问题例Z如图(3)所示,光册的平行长肓金«导轨g于木半61内,间跆为厶导轨左端接有阳 悄为尺的电阳.质量为nr的导休棒乖15跨播在导轨上,导轨和导休棒的电阳均不计且接触 Mi. It导轨平面上有一矩形区域内冇在着竖直向下的匀强场,感应强度大小为S, 奸始时,导体棒静止于毬场区域的右端,当峨场以速雎匀速向右移动対,导柠棒啟Z开 绘运幼,同时受刨水半向左,大小为啲te定殂力F井
21、很快达到fe定速度.此时导休棒仍处 丁施场区域内-求导体棒所达到的恒定速度叫】为使导休棒能磺磴场运动阻力毆大 不侥超过多少?导体楝以恒定;1!度运动虬 单位1H间内克®阻力斯做的功和电路屮消耗 的电功率各为爭大?若=0时碓场由静止开始水平向右做匀加罐直緩运纵 经过较短时 间后"导体棒也做匀加速S綾运动其#f关系如图(b)所示已知在时刻f导体捧瞬时 题度夫小为岭,求界体棒做匀抑斑n綾远动时的加速度大小.解析心)当a=0H. V抠定T F妥=血 A臥I削"踰-因皿-岭)_由到钿:寸祎r-吃=叫丄J卩;二页";":当v=v(r L 中(3护剜=八丄=
22、尹;2 f ©厂需) = =型上空 甩尺RBl占欣片-卩;)f-vtJ &ixx i怎rTzXX rrd丁 11叹XII-J*v答案:V2VifR fV BBhYlLRPtE2"r2BL (Vi V2)f2R2 2B L (Vi V2)点评:电磁感应中的动力学问题解题步骤:受力分析(标上 V,a方向)、过程分析交代隐含条件,书写方程2、知识网络考点1.电磁感应中的动力学问题1.电磁感应中产生的感应电流在磁场中将受到安培力的作用,因此,电磁感应问题往往跟力学问题联系在一起, 解决这类电磁感应中的力学问题,不仅要应用电磁学中的有关规律,如楞次定律、法拉第电磁感应定律、左
23、右手定则、安培力的计算公式等,还要应用力学中的有关规律,如牛顿运动定律、动量定理、动能定理、动量守恒定律、机械能守恒定律等。要将电磁学和力学的知识综合起来应用。2.电磁感应与动力学、运动学结合的动态分析,思考方法是:电磁感应现象中感应电动势7感应电流7通电导线受安培力7合外力变化7加速度变化7速度变化7感应电动势变化7周而复始地循环,循环结束时,加速度等于零,导体达到稳定状态.考点2.带电粒子在复合场中的运动实例1.在电磁感应现象中, 切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势,该导体或回路就相当于电源, 将它们接上电阻等用电器, 便可对用电器供电,在回路中形成电流;将它们接上电容
24、器,便可使电容器充电,因此电磁感应问题又往往跟电路问题联系在一起。解决这类问题,不仅要考虑电磁感应中的有关规律,如右手定则、楞次定律和法拉第电磁感 应定律等,还要应用电路中的有关规律,如欧姆定律、串联、并联电路电路的性质等。2.解决电磁感应中的电路问题,必须按题意画出等效电路图,将感应电动势等效于电源电动势,产生感应电动势的导体的电阻等效于内电阻,求电动势要用电磁感应定律,其余问题 为电路分析及闭合电路欧姆定律的应用。3. 一般解此类问题的基本思路是: 明确哪一部分电路产生感应电动势,则这部分电路就是等效电源 正确分析电路的结构,画出等效电路图 结合有关的电路规律建立方程求解.考点3.电磁感应
25、中的能量问题 1.产生和维持感应电流的存在的过程就是其它形式的能量转化为感应电流电能的过程。导体在达到稳定状态之前,外力移动导体所做的功,一部分消耗于克服安培力做功,转化为 产生感应电流的电能或最后在转化为焦耳热,另一部分用于增加导体的动能,即=> E 电导体达到稳定状态(作匀速运动时),外力所做的功,完全消耗于克服安培力做功,并转化在转化为焦耳热为感应电流的电能或最后2.在电磁感应现象中,能量是守恒的。楞次定律与能量守恒定律是相符合的,认真分析电磁 感应过程中的能量转化, 熟练地应用能量转化与守恒定律是求解叫复杂的电磁感应问题常用的简便方法。3.安培力做正功和克服安培力做功的区别:电磁
26、感应的过程,同时总伴随着能量的转化和守恒,当外力克服安培力做功时,就有其它形式的能转化为电能;当安培力做正功时,就有电能转化为其它形式的能。4.在较复杂的电磁感应现象中,经常涉及求解耳热的问题。尤其是变化的安培力,不能直接由Q=I 2Rt解,用能量守恒的方法就可以不必追究变力、变电流做功的具体细节,只需弄清能量的转化途径,注意分清有多少种形式的能在相互转化,用能量的转化与守恒定律就可求解,而用能量的转化与守恒观点,只需从全过程考虑,不涉及电流的产生过程,计算简便。这样用守恒定律求解的方法最大特点是省去许多细节,解题简捷、方便。考点4.电磁感应中的图像问题1.电磁感应中常涉及磁感应强度磁通量、感
27、应电动势 E和感应电流I随时间t变化的图像,即B-t图像、-t图像、E-t图像和I-t图像等。对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况还常涉及感应电动势E和感应电流I随线圈位移x变化的图像,即E-X图像和I-X图像。2.这些图像问题大体上可分为两类:由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像,或由给定的有关图像分析电磁感应过程,求解相应的物理量。3.不管是何种类型,电磁感应中的图像问题常需利用右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等规律分析解决。3、复习方案基础过关:重难点:电磁感应中的图像问题例玉如图所示,在P0. Qfi区域存在着磁感应强度大 小相零、方向相反的匀强磁场,磁场方向均垂直丁
28、纸 frb血边与磁场的边界P噸合.导线框与磁场区域的尺 寸如图所示.从时刻开始线框匀速横穿两个磁场 区域以0严一/为线框中电动势的疋方向。以下四个f关系示意图中E确的是()2-nnr-|1 Lh I2 -L-A*o &cuvD解析:rti楞次定律或左手定则可判定线框刚开始进入 廉场时的电流方向,即感应电动势的方向为顺时针方 向,故D选项销谋;1 2spj,俺通S不变化Y感应电动势为(h A选项错误;2-3S内,产生感应电动势E=2Bv十胡¥=3甘g感应电 动势的方向为逆时针方向(1F方向),故C选项1E确.A"B.ti.£T b b 4' 111
29、Il 2j a£i丄i :丄?.2J4r p卡(X X| lx Ml»X X; 卜X|X X|h- -4*- 1 -M答案:C 典型例题例匸如a所示,将边长为质常为叭旳阻为R的正方形导线框特.ft向上抛出, 穿过宽度为b*鐵感应强度为11的匀强磁场,蹴场的方向垂自纸面向里”线框向上 离开磁场时的速度刚好是进人礪场时速度的一半,线眶离开储场后继续上升一段 高度,然后落下并匀飙人®场.整个运动过程叩始终存在着人小恒定的空气阻 力f且线框不发生转动”求:(O线框在卜落阶段匀速进人礁场时的速度Vz; (2)线框在上升阶段刚离开®场时的速度V;<3)线框在上
30、升阶段通过破场过程屮产生的焦耳热a解:1)对匀速进入 对刚进入磁场到刚完全出磁场,动能定理1=E/R 叫=-哗十加血陷沪QtU)aH15畑件-曲"讦Q (11) 对V到最高点.动能定理 盒曲社窗_ F1_(詔十忖= 0-1加 6- 忆八-血+加诃 对最高点科vj动能定理5g - fW =-加;-0 宙到得1皿二J驱/讪答案:(1 ) V2(mg f)RB2a2(2)ViJ(mg)2 f2)RB2a22 2 2Q 3mR(mg) f Q (mg f)(a b)2 B a点评:1.第问还可以选其他过程用动能定理,还可以用运动学公式2 .第问还可以用能量守恒,但容易漏掉摩擦生热例5如图所示
31、,矩形裸导线框长边的长度为2L,知边的长度为L,在W个知边上 沟接有电阻民其余部分电a不计,导线框一长边与X轴S合,左边的坐标炉Og.线框内有一垂直于线框平面的礪场,碱场的感应强度満足关系3 =片光丿导体棒边平行且边接触&好电阻也是氐 开始吋导体棒处于x=O 处"从匸0时刻起,导体棒AB在沿X方向的力F作用F做速度为V的匀速运动,求;(1) 导休棒AB从炸0到卩2L的过程屮力F隔时间t变化的规律;(2) 导体棒AB从x=0|i)x=2L的过胖中回路产生的热臥4八* X XX X n WfK ftK KX W MX N K 寓 jL 上 J _27解心)F=K In/(:3R/
32、2)JTl Z?-B,sinCZ)由到得:匚2 血F =空iR” D(2)由到得:2/0 =闿E正PTIII®®得;0 =2®VR1 .如图1所示,导体棒第4课时电磁感应单元测试ab、cd均可在各自的导轨上无摩擦地滑动,导轨电阻不计,磁场的磁感强度 Bi、B2的方向如图,大小随时间变化的情况如图2所示。在0 -1时间内()A .若ab不动,则ab、cd中均无感应电流B.若ab不动,则ab中有恒定的感应电流,但cd中无感应电流C.若ab向左匀速运动,则 ab中有从a到b的感应电流,cd向右运动D .若ab向左匀速运动,则 ab中有从a到b的感应电流,cd向左运动ti
33、l2 .如图所示,等腰直角三角形 OPQ区域内存在匀强磁场,另有一等腰直角三角形导线框ABC以恒定的速度沿垂直于磁场方向穿过磁场,穿越过程中速度始终与AB边垂直且保持AC平行于OQ。关于线框中的感应电流,以下说法中正确的是()A .开始进入磁场时感应电流沿顺时针方向B.开始进入磁场时感应电流最大C.开始穿出磁场时感应电流沿顺时针方向D .开始穿出磁场时感应电流最大3 .如图所示,水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为严 >1*JSf HiLtr"Qm的金属棒ab,金属棒与导轨接触良好。导轨一端连接电阻 RE,其它电阻均不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向下,金属棒 a
34、b在一水平恒力F作用下由静止起向右运动,则A 随着ab运动速度的增大,其加速度也增大B.外力F对ab做的功等于电路中产生的电能X XXX X X XqX XhK£C.当ab做匀速运动时,外力F做功的功率等于电路中的电功率D 无论ab做何种运动,它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能4 .单匝闭合线框在匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动,在转动过程中,穿过线框的最大磁通量为 m,线框中的最大感应电动势为Em。下列说法中正确的是()A 在穿过线框的磁通量为 的时刻,线框中的感应电动势为且2 2B.在穿过线框的磁通量为丄m的时刻,线框中的感应电动势为Em72c.线框每转动一周,
35、线框中的感应电流方向改变一次D .线框转动的角速度为 Im5.在光滑的水平地面上方,有两个磁感应强度大小均为B,方向向反的水平匀强磁场,如图PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大。一个半径为a,质量为m,电阻为R的金属圆环垂直磁场方向,以速度V从如图位置运动,当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时,圆环的速度为V/2,则下列说法正确的是4B2a2v2A. 此时圆环中的电功率为 4B2a2vB.此时圆环的加速度为 mRX X X X 才才才才才才才#C.此过程中通过圆环截面的电量为Ba 22D .此过程中回路产生的电能为0.75mv6.如图所示,L00' L'为一折线,它所形成的两
36、个角/ L00 '和/OO ' L '均为45°。折线的右边有一匀强磁场,其方向垂直00 的方向以速度V做匀速直线运动,在t=0时刻恰好位于图中所示的位置。以逆时针方向为导线框中电流的正方向,在下面四幅图中能够正确 表示电流一时间(I t )关系的是(时间以I/V为单位)/冥 X /头* XXXXXo"/h -i-俶 X XC.A,i7 .如图所示,平行金属导轨与水平面间的倾角为0,导轨电阻不计,与阻值为 R的定值电阻相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面,磁感强度为B.有一质量为 m长为I的导体棒从ab位置获平行斜面的大小为V的初速向上运动,最远到达a
37、39; b的位置,滑行的距离为S,导体棒的电阻也为 R,与导轨之间的动摩擦因数为A .上滑过程中导体棒受到的最大安培力为B2l2v/RB.上滑过程中安培力、滑动摩擦力和重力对导体棒做的总功为mv 2/2C.上滑过程中电流做功发出的热量为mv2/2 mgs (sin 0+jjcos 0)D .上滑过程中导体棒损失的机械能为mv2/2 mgs sin 08 .如图所示,光滑U型金属导轨PQMN水平固定在竖直向上的匀强磁场中, 磁感应强度为B,导轨宽度为L。QM之间接有阻值为R的电阻,其余部分电阻不计。一质量为m,电阻为R的金属棒ab放在导轨上,给棒一个水平向右的初速度V0使之开始滑行,最后停在导轨
38、上。由以上条件,在此过程中可求出的物理量有(A 电阻R上产生的焦耳热B.通过电阻R的总电荷量C. ab棒运动的位移D . ab棒运动的时间9.如图,宽为L=1m的U形导体框架abcd水平放置,匀强磁场方向竖直且随时间不断变化。Of长为L=1m 导体棒MN垂直放置于某处,t=0s时起向右运动,闭合电路中始终没有电流。取导轨最左端 x=0,已知导体棒 ti=1s时xi=1m,速度vi=1m/s,磁场Bi=4.5T,磁场变 化率大小(一B)1 ;2=1s时,X2=3m,磁场为B2,磁场变化率大小为(一f)2,速度为V2=2m/s 。以下正确的是(/ B、A . (=3 T/s , B2=2.5 T
39、,BC.()2=1T/s ,/ B、B. (=4.5 T/s , B2=1.5T ,BD .() 2 =2 T/s ,10 .动圈式话筒和磁带录音机都应用了电磁感应现象,图甲所示是话筒原理,图乙所示是录音机的录音、放音原理图,由图可知:其中正确的是(A .话筒工作时录音磁铁不动,线圈振动而产生感应电流B. 录音机放音时变化的磁场在静止的线圈里产生感应电流C. 录音机放音时线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场D .录音机录音时线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场金朗片6图乙11 如图所示是磁悬浮的原理,图中 P是柱形磁铁,Q是用高温超导材料制成的超导圆环,将超导圆环Q水平放在磁铁P上
40、,它就能在磁力的作用下县浮的磁铁P的上方,下列叙述正确的是A . Q放入磁场的过程中,将产生感应电流,稳定后,感应电流消失士B. Q放入磁场的过程中,将产生感应电流,稳定后,感应电流仍存在C.如果P的N极朝上,Q中感应电流的方向如图所示D.如果P的S极朝上,Q中感应电流的方向与图中所示的方向相反12 .某匀强磁场垂直穿过一个线圈平面,磁感应强度B随时间t变化的规律如图线所示。 若在某1s内穿过线圈中磁通量的变化量为零,则该1s开始的时刻是1 n0.3 rtn 4U.3n=0t/cA. 第 0.2sB。第 0.8 s1C.第 3 s2D。第 3s13 .如图所示电路,L是自感系数较大的线圈,在滑
41、动变阻器的滑动片P从B端迅速滑向 A端的过程中,经过 AB为Ii ; P从A端迅速滑向B端的过程中,经过 C点时通过线圈的电流中点C时通过线圈的电流为12; P固定在C点不动,达到稳定时通过线圈的电流为Io。贝U (A. I1 I210B. I1 Io 1 214 .现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈圈B、电流计及开关如右图连接.在开关闭合、A放在线圈B中的情况下,某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向左加速滑动时,电流计指针向右偏转.由此可以推断A. 线圈A向上移动或滑动变阻器的滑片P向右加速滑动,都引起电流计指针向左偏转B.线圈A中铁芯向上拔出或断开开关,都能引起电流计指针向右偏转C.滑动
42、变阻器的片 P匀速向左或匀速向右滑动,都能使电流计指针静止在中央D .因为线圈A、线圈B的绕线方向未知,故无法判断电流计指针偏转的方向ab接15 .如图,两根平行的光滑导轨竖直放置,处于垂直轨道平面的匀强磁场中,金属杆在两导轨之间,在开关 S断开时让ab自由下落,ab下落过程中始终保持与导轨接触良好,设导轨足够长,电阻不计。度v随时间变化的图象不可能是()VVV1 rYniiJ7< Lf/L0rii'IAcDab下落一段时间后开关闭合,从开关闭合开始计时,ab下滑速16 .如图所示,在 PQ、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场,磁场方向均垂直于纸面。一导线框a
43、bcdef位于纸面内,况的邻边都相互垂直,bc边与磁场的边界P重合。导线框与磁场区域的尺寸如图所示。从t=0时刻开始,线框匀速横穿两个方向,以下四个£ -t关系示意图中正确的是磁场区域。以 a 7 b/ J k -:-f> +1 h R 計*"t: - U:17 .如图所示,光滑U型金属导轨PQMN水平固定在竖直向上的匀强磁场中.磁感应强度为B,导轨宽度为L。QM之间接有阻值为 R的电nJ1,11-111p1工亠/JL 11»ri11*1T11 11 1'! 12- is f d21 r F ;一L2-怙 1 u 1; 1-1 2'亠r! !
44、ABcD框中的电动势£的正7 C7 d 7 e 7 f 为线( )阻,其余部分电阻不计。一质量为M,电阻为R的金属棒ab放在导轨上,给棒一个水平向右的初速度 V0使之开始滑行,最后停在导轨上。由以上条件,在此过程中可求出的物理量有(A .电阻R上产生的焦耳热B. 通过电阻R的总电量C. ab棒运动的位移D . ab棒的运动时间18.如图所示,一面积为S的单匝矩形线圈处于一个交变的磁场中,感应强度的变化规律为BBo sin t。下列说法正确的是(A、线框中会产生方向不断变化的交变电流B、在t 时刻,线框中感应电流将达到最大值<XXX<XXX<XXX<XXXC、对
45、应磁感应强度 B= Bo的时刻,线框中感应电流也一定为零D、若只增大磁场交变频率,则线框中感应电流的频率也将同倍数增加,但有效值不变19 .如图所示,在水平面内固定一个“U ”形金属框架,框架上置一金属杆ab,不计它们间的摩擦,在竖直方向有匀强磁场,则(A 若磁场方向竖直向上并增大时,B.若磁场方向竖直向上并减小时,C.若磁场方向竖直向下并增大时,D .若磁场方向竖直向下并减小时,杆ab将向右移动杆ab将向右移动杆ab将向右移动杆ab将向右移动20 .如图20所示,竖直面内的水平虚线上方是一匀强磁场B,从虚线下方竖直上抛一正方形线圈,线圈越过虚线进入磁场,最卜图20后又落回到原处,运动过程中线
46、圈平面始终垂直于磁场,且上下两边保持水平,不计空气阻力,则()A .上升过程中克服磁场力做的功大于下降过程中克服磁场力做的功B.上升过程中克服磁场力做的功等于下降过程中克服磁场力做的功C.上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率D .上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率21 .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,导线abcd所围区域内磁场的 磁感强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化时,导体圆环将受到向上的磁场作用力,,ac5DC22.如图所示,水平
47、放置的光滑金属框abcd单位长度电阻为r, bc=L,ab= cd=2 L。长度为L的导体杆MN放在金属框上,并以匀速v从最左端向右平动。导体杆MN单位长度电阻值为2r。整个空间充满匀强磁场,磁感应强度的大小为B,方向垂直纸面(abed平面)向里。求:1)当导体杆MN的位移S1 L时,MN两端的电压多大?(2 )在上述位置外力 F的大小是多少?(3 )当导体杆 MN的位移S2为多大时金属框上消耗的电功率最大?最大功率为多少?MaXXXXXXXv-XXBXXXXXXXX0.5m,处在竖直向23.如图所示,P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨,间距为下、磁感应强度大小 Bi=0.5T的匀强磁
48、场中。导体杆ef垂直于P、Q放在导轨上,在外力作用下向左做匀速直线运动。质量为0.1kg的正方形金属框 abed置于竖直平面内,其边长在与导轨平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度B=0.80T,与导轨上端相连的电源电动势E=4.5V,内阻r =0.4 Q,水平放置的导体棒 ab的电阻R=1.5 Q,两端始终与导轨接触良好,且能沿导轨无摩擦滑动,与导轨下端相连的电阻Ri=1.0 Q,电路中其它电阻不计。当单刀双掷开关S与1接通时,导体棒刚好保持静止状态,求:(1 )磁场的方向;(2 ) S与1接通时,导体棒的发热功率;is)内扫过的最大面积。(3)当开关S与2接通后,导体棒 ab在运动过程中,单位时间( a(a' !25.如图甲所示,在虚线框两
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