T-法拉第电磁感应定律C-自感、涡流T-能力提升

中国教育培训领军品牌PAGEPAGE1环球雅思学科教师辅导教案学员编号:年级：高三课时数：3学员姓名：辅导科目：物理学科教师：授课类型T-法拉第电磁感应定律C-自感、涡流T-能力提升星级★★★★★★★★★教学目的会计算感应电动势；掌握自感。涡流现象。授课日期及时段2014年月日10：10——12：10教学内容Ⅰ.课堂导入Ⅰ.课堂导入感应电流、感应电动势产生的条件我们已学过，那么确切的感应电动势的多少？Ⅱ.同步讲解Ⅱ.同步讲解一、要点提纲：1、法拉第电磁感应定律.（1）内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比。（2）公式：（单匝线圈）或（n匝线圈）.对表达式的理解：①E∝。对于公式，k为比例常数，当E、ΔΦ、Δt均取国际单位时，k=1，所以有。若线圈有n匝，且穿过每匝线圈的磁通量变化率相同，则相当于n个相同的电动势串联，所以整个线圈中电动势为（本式是确定感应电动势的普遍规律，适用于所有电路，此时电路不一定闭合）.②在中（这里的ΔΦ取绝对值，所以此公式只计算感应电动势E的大小，E的方向根据楞次定律或右手定则判断），E的大小是由匝数及磁通量的变化率（即磁通量变化的快慢）决定的，与Φ或ΔΦ之间无大小上的必然联系（类比学习：关系类似于a、v和Δv的关系）。③当Δt较长时，求出的是平均感应电动势；当Δt趋于零时，求出的是瞬时感应电动势。2、E=BLv的推导过程.如图所示闭合线圈一部分导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度是B，ab以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势?推导：回路在时间t内增大的面积为：ΔS=L（vΔt）.穿过回路的磁通量的变化为：ΔΦ=B·ΔS=BLv·Δt.产生的感应电动势为：（v是相对于磁场的速度）.若导体斜切磁感线（即导线运动方向与导线本身垂直，但跟磁感强度方向有夹角），如图所示，则感应电动势为E=BLvsinθ（斜切情况也可理解成将B分解成平行于v和垂直于v两个分量）3、E=BLv的四个特性.（1）相互垂直性.公式E=BLv是在一定得条件下得出的，除了磁场是匀强磁场外，还需要B、L、v三者相互垂直，实际问题中当它们不相互垂直时，应取垂直的分量进行计算。若B、L、v三个物理量中有其中的两个物理量方向相互平行，感应电动势为零。（2）L的有效性.公式E=BLv是磁感应强度B的方向与直导线L及运动方向v两两垂直的情形下，导体棒中产生的感应电动势。L是直导线的有效长度，即导线两端点在v、B所决定平面的垂线方向上的长度。实际上这个性质是“相互垂直线”的一个延伸，在此是分解L，事实上，我们也可以分解v或者B，让B、L、v三者相互垂直，只有这样才能直接应用公式E=BLv。E=BL(vsinθ)或E=Bv(Lsinθ)E=B·2R·v有效长度——直导线（或弯曲导线）在垂直速度方向上的投影长度.（3）瞬时对应性.对于E=BLv，若v为瞬时速度，则E为瞬时感应电动势；若v是平均速度，则E为平均感应电动势。（4）v的相对性.公式E=BLv中的v指导体相对磁场的速度，并不是对地的速度。只有在磁场静止，导体棒运动的情况下，导体相对磁场的速度才跟导体相对地的速度相等。4、公式和E=BLvsinθ的区别和联系.（1）两公式比较.E=BLvsinθ区别研究对象整个闭合电路回路中做切割磁感线运动的那部分导体适用范围各种电磁感应现象只适用于导体切割磁感线运动的情况计算结果一般情况下，求得的是Δt内的平均感应电动势一般情况下，求得的是某一时刻的瞬时感应电动势适用情形常用于磁感应强度B变化所产生的电磁感应现象（磁场变化型）常用于导体切割磁感线所产生的电磁感应现象（切割型）联系E=Blvsinθ是由在一定条件下推导出来的，该公式可看作法拉第电磁感应定律的一个推论或者特殊应用。（2）两个公式的选用.①求解导体做切割磁感线运动产生感应电动势的问题时，两个公式都可以用。②求解某一过程（或某一段时间）内的感应电动势、平均电流、通过导体横截面的电荷量（q=IΔt）等问题，应选用.③求解某一位置（或某一时刻）的感应电动势，计算瞬时电流、电功率及某段时间内的电功、电热等问题，应选用E=BLvsinθ。5、感应电动势的两种求解方法.（1）用公式求解.是普遍适用的公式，当ΔΦ仅由磁场的变化引起时，该式可表示为；若磁感应强度B不变，ΔΦ仅由回路在垂直于磁场方向上得面积S的变化引起时，则可表示为公式，注意此时S并非线圈的面积，而是线圈内部磁场的面积。（2）用公式E=BLvsinθ求解.①若导体平动垂直切割磁感线，则E=BLv，此时只适用于B、L、v三者相互垂直的情况。②若导体平动但不垂直切割磁感线，E=BLvsinθ（此点参考P4“E=BLv的推导过程”）。6、反电动势.电源通电后，电流从导体棒的a端流向b端，用左手定则可判断ab棒受到的安培力水平向右，则ab棒由静止向右加速运动，而ab棒向右运动后，会切割磁感线，从而产生感应电动势（如图），此感应电动势的阻碍电路中原来的电流，即感应电动势的方向跟外加电压的方向相反，这个感应电动势称为“反电动势”。二、题型分类：【例1】．(2011年兰州高二检测)如果闭合电路中的感应电动势很大，那一定是因为(

)

A．穿过闭合电路的磁通量很大

B．穿过闭合电路的磁通量变化很大

C．穿过闭合电路的磁通量的变化很快

D．闭合电路的电阻很小

解析：选C.根据法拉第电磁感应定律，感应电动势取决于穿过闭合电路的磁通量的变化率．即磁通量的变化快慢与磁通量大小、磁通量变化量大小、电路电阻无必然联系，所以C项正确，A、B、D错误．【例2】．穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒均匀地减少2

Wb，则(

)

A．线圈中感应电动势每秒增加2

V

B．线圈中感应电动势每秒减少2

V

C．线圈中无感应电动势你D．线圈中感应电动势大小不变

答案：D【例3】如图所示，将直径为d，电阻为R的闭合金属环从匀强磁场B拉出，求这一过程中

(1)磁通量的改变量．

(2)通过金属环某一截面的电量【例4】：下列说法正确的是（

D

）

A、线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大

B、线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大

C、线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大

D、线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应电动势越大

【例2】．穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒均匀地减少2

Wb，则(

)

A．线圈中感应电动势每秒增加2

V

B．线圈中感应电动势每秒减少2

V

C．线圈中无感应电动势

D．线圈中感应电动势大小不变

答案：D

【例4】.如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出，设在整个过程中棒的方向不变且不计空气阻力，则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是(

)

A．越来越大

B．越来越小

C．保持不变

D．无法判断

解析：选C.金属棒水平抛出后，在垂直于磁场方向上的速度不变，由E＝Blv知，电动势也不变，故C正确．

【例5】如图所示，在磁感强度为0.1T的匀强磁场中有一个与之垂直的金属框ABCD，•框电阻不计，上面接一个长0.1m的可滑动的金属丝ab，已知金属丝质量为0.2g，电阻R＝0.2Ω，不计阻力，求金属丝ab匀速下落时的速度。(4m／s)

问1：将上题的框架竖直倒放，使框平面放成与水平成30°角，不计阻力，B垂直于框平面，求vm？

答案：(2m／s)

问2：上题中若ab框间有摩擦阻力，且μ＝0.2，求vm？

答案：(1.3m／s)

问3：若不计摩擦，而将B方向改为竖直向上，求vm？

答案：(2.67m／s)

问4：若此时再加摩擦μ＝0.2，求vm？

答案：(1.6m／s)

问5：如图所示在问2中的BC中间加ε＝0.3v、r＝0.8Ω的电池，求vm？

答案：(20m／s)Ⅲ.达标检测Ⅲ.达标检测[概念规律题组]1．穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加2Wb，则 ()A．线圈中感应电动势每秒增加2VB．线圈中感应电动势每秒减少2VC．线圈中感应电动势始终为2VD．线圈中感应电动势始终为一个确定值，但由于线圈有电阻，电动势小于2V2．一单匝矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直．先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1s时间内均匀地增大到原来的两倍．接着保持增大后的磁感应强度不变，在1s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半．先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为 ()A.eq\f(1,2) B．1 C．2 D．43.物理实验中，常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量．如图1所示，探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度．已知线圈的匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R.若将线圈放在被测匀强磁场中，开始时线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转180°，冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q，由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为 () 图1A.eq\f(qR,S) B.eq\f(qR,nS) C.eq\f(qR,2nS) D.eq\f(qR,2S)4.单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积的磁通量随时间变化的规律如图2所示，则O～D过程中()A．线圈中O时刻感应电动势最大B．线圈中D时刻感应电动势为零 图2C．线圈中D时刻感应电动势最大D．线圈中O至D时间内的平均感应电动势为0.4V5.一根导体棒ab在水平方向的匀强磁场中自由下落，并始终保持水平方向且与磁场方向垂直．如图3所示，则有 ()A．Uab＝0B．φa>φb，Uab保持不变 图3C．φa≥φb，Uab越来越大D．φa<φb，Uab越来越大6.如图4所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域．细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M′N′的过程中，棒上感应电动势E随时间t的变化图示可能正确的是 () 图4 [方法技巧题组]7．试写出如图5所示的各种情况下导线中产生的感应电动势的表达式[导线长均为l，速度为v，磁感应强度为B，图(3)、(4)中导线垂直纸面]．图58．对反电动势的理解正确的是 ()A．反电动势的作用是阻碍线圈的转动B．对电动机来说应尽量减小反电动势，最好没有反电动势C．反电动势阻碍转动的过程，是电能向其他形式能转化的过程D．由于反电动势的存在，使存在电动机的回路中的电流I<eq\f(E电源,R总)，所以在有反电动势工作的电路中，不能用闭合电路欧姆定律直接计算电流9.如图6所示，Q是单匝金属线圈，MN是一个螺线管，它的绕线方式没有画出，Q的输出端a、b和MN的输入端c、d之间用导线相连，P是在MN的正下方水平放置的用细导线绕制的软弹簧线圈．若在Q所处的空间加上与环面垂直的变化磁场，发现在t1至t2时间段内弹簧线圈处于收缩状态，则所加磁场的磁感应强度的变化情况可能是 () 图610.如图7所示，金属三角形导轨COD上放有一根金属棒MN.拉动MN，使它以速度v向右匀速运动，如果导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体，电阻率都相同，那么在MN运动的过程中，闭合回路的()图7A．感应电动势保持不变B．感应电流保持不变 C．感应电动势逐渐增大D．感应电流逐渐增大11.如图8所示，A、B两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数都为10匝，图8半径rA＝2rB，图示区域内有磁感应强度均匀减小的匀强磁场，则A、B线圈中产生的感应电动势之比为EA∶EB＝________，线圈中的感应电流之比为IA∶IB＝________. [创新应用题组]12．如图9所示，PN与QM两平行金属导轨相距l＝1m，电阻不计，两端分别接有电阻R1和R2，且R1＝6Ω，ab导体的电阻为R＝2Ω，在导轨上可无摩擦地滑动，垂直穿过导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为B＝1T．现ab以恒定速度v＝3m/s匀速向右移动，这时ab杆上消耗的电功率与R1、R2消耗的电功率之和相等，求： 图9(1)R2的阻值．(2)R1与R2消耗的电功率分别为多少？(3)拉ab杆的水平向右的外力F为多大？答案1．C2．B3．C4．ABD5．D6．A7．(1)E＝0(2)E＝Blv(3)E＝0(4)E＝Blvcosθ8．ACD9．D10．BC11．1∶11∶212．(1)3Ω(2)0.375W0.75W(3)0.75N知识小结：Ⅰ.课堂导入Ⅰ.课堂导入经常会见到日光灯的工作原理以及在闭合开关、断开开关是日光灯怎么工作的，本节将重点讲。Ⅱ.同步讲解Ⅱ.同步讲解一、要点提纲：一、自感现象.（1）自感现象与自感电动势的定义：当导体中的电流发生变化时，导体本身就产生感应电动势，这个电动势总是阻碍导体中原来电流的变化。这种由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫做自感现象。这种现象中产生的感应电动势，叫做自感电动势。（2）自感现象的原理：当导体线圈中的电流发生变化时，电流产生的磁场也随之发生变化。由法拉第电磁感应定律可知，线圈自身会产生阻碍自身电流变化的自感电动势。（3）自感电动势的两个特点：①特点一：自感电动势的作用.自感电动势阻碍自身电流的变化，但是不能阻止，且自感电动势阻碍自身电流变化的结果，会对其他电路元件的电流产生影响。②特点二：自感电动势的大小.跟穿过线圈的磁通量变化的快慢有关，还跟线圈本身的特性有关，可用公式表示，其中L为自感系数。（4）自感现象的三个状态——理想线圈（电阻为零的线圈）：①线圈通电瞬间状态——通过线圈的电流由无变有。②线圈通电稳定状态——通过线圈的电流无变化。③线圈断电瞬间状态——通过线圈的电流由有变无。（5）自感现象的三个要点：①要点一：自感线圈产生感应电动势的原因。是通过线圈本身的电流变化引起穿过自身的磁通量变化。②要点二：自感电流的方向。自感电流总是阻碍线圈中原电流的变化，当自感电流是由原电流的增强引起时（如通电瞬间），自感电流的方向与原电流方向相反；当自感电流时由原电流的减少引起时（如断电瞬间），自感电流的方向与原电流方向相同。③要点三：对自感系数的理解。自感系数L的单位是亨特（H），常用的较小单位还有毫亨（mH）和微亨（μH）。自感系数L的大小是由线圈本身的特性决定的：线圈越粗、越长、匝数越密，它的自感系数就越大。此外，有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯的大得多。（6）通电自感和断电自感的比较电路现象自感电动势的作用通电自感接通电源的瞬间，灯泡L2马上变亮，而灯泡L1是逐渐变亮.阻碍电流的增加续表电路现象自感电动势的作用断电自感断开开关的瞬间，灯泡L1逐渐变暗，有时灯泡会闪亮一下，然后逐渐变暗.阻碍电流的减小（7）断电自感中的“闪”与“不闪”问题辨析.LLKI1ILLKI1I2R①如图所示，电路闭合处于稳定状态时，线圈L和灯L并联，其电R流分别为I1和I2，方向都是从右到左。②在断开开关K瞬间，灯L中原来的从右到左的电流I1立即消失，R′而由于线圈电流I2由于自感不能突变，故在开关KR′通过线圈L的电流应与断开前那瞬间的数值相同，都是为I2，方向还是从右到左，由于线圈的自感只是“阻碍”I2的变小，不是阻止I2变小，所以I2维持了一瞬间后开始逐渐减小，由于线圈和灯构成闭合回路，所以在这段时间内灯L中有自左向右的电流通过。③如果原来I2＞I1，则在灯L熄灭之前要闪亮一下；如果原来I2≤I1，则在灯L熄灭之前不会闪亮一下。④原来的I1和I2哪一个大，要由线圈L的直流电阻R′和灯L的电阻R的大小来决定（分流原理）。如果R′≥R，则I2≤I1；如果R′＜R，则I2＞I1.结论：在断电自感现象中，灯泡L要闪亮一下再熄灭必须满足线圈L的直流电阻R′小于灯L的电阻R。2、把我三个知识点速解自感问题.（1）自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化。当原来电流增大时，自感电动势与原来电流方向相反；当原来电流减小时，自感电动势的方向与原来电流方向相同。（2）“阻碍”不是“阻止”。“阻碍”电流变化实质是使电流不发生“突变”，使其变化过程有所延慢。（3）当电流接通瞬间，自感线圈相当于断路；当电路稳定，自感线圈相当于定值电阻，如果线圈没有电阻，则自感线圈相当于导线（短路）；当电路断开瞬间，自感线圈相当于电源。3、日光灯工作原理.（1）日光灯的构造日光灯的构造如图所示，主要由灯光、镇流器、启动器（也称“启辉器”，俗称“跳泡”）等组成。（2）日光灯的启动——启动器起到一个开关作用.启动器当开关闭合时，电源把电压加在启动器的两极之间，使氖气放点而发生辉光，辉光产生的热量使U形动触片膨胀伸长（热胀冷缩），从而接通电路，于是镇流器的线圈和灯管的灯丝中就有电流通过；电路接通后启动器中的氖气停止放电（原因是氖气放电是由于氖管两端加有高电压，而电路接通之后整个启动器的电阻非常小，根据分压原理可知，接在氖管两端的电压很小，不足够激发氖管放电），U形动触片冷却收缩，两个触片分离，电路自动断开，流过镇流器的电流迅速减少，会产生很高的自感电动势，方向与原来电压方向相同，形成瞬时高压加在灯管两端，使灯管中的气体（氩和微量水银蒸气）开始发出紫外线，灯管管壁上的荧光粉受到紫外线的照射发出可见光。启动器（3）镇流器的作用：①启动时提供瞬时高压日光灯启动电压在500V（与功率有关）以上。②正常工作时降压限流限流：由于日光灯使用的是交流电源，电流的大小和方向做周期性变化。当交流电增大时，镇流器上的自感电动势阻电阻丝双线绕法碍原电流增大，自感电动势与原电压反向；当交流电减电阻丝双线绕法小时，镇流器上的自感电动势阻碍原电流的减小，自感电动势与原电压同向。可见镇流器的自感电动势总是阻碍电流的变化，所以镇流器就起到了限流的作用。降压：由于电感镇流器本身是一个线圈，有电阻。日光灯正常工作后，镇流器与灯管串联，起到分压的作用，所以实际上日光灯正常工作时加在灯管两端的电压会受到镇流器的降压作用而降到120V（与功率有关）以下。（4）日光灯优点：①比白炽灯省电。发光效率是白炽灯的5~6倍。②日光灯的发光颜色比白炽灯更接近日光，光色好，且发光柔和。③白炽灯：寿命短，普通白炽灯的寿命只有1000~3000小时之间。日光灯寿命较长，一般有效寿命是3000~6000小时。4、自感现象的防止——电阻丝双线绕法.电阻丝的双线绕法，可以使自感现象的影响减弱到最小程度。二、涡流现象及其应用.涡流现象：定义在整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的现象.特点电流在金属块内自成闭合回路，整块金属的电阻很小，涡流往往很强.应用（1）涡流热效应的应用：如电磁灶（即电磁炉）、高频感应炉等.（2）涡流磁效应的应用：如涡流制动、涡流金属探测器、安检门等.防止电动机、变压器等设备中应防止铁芯中涡流过大而导致浪费能量，损坏电器。（1）途径一：增大铁芯材料的电阻率.（2）途径二：用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯代替整个硅钢铁芯，增大回路电阻，削弱涡流.涡流现象的规律：导体的外周长越长，交变磁场的频率越高，涡流就越大。二、题型分类：例1.某线圈通有如图1所示的电流，则线圈中自感电动势改变方向的时刻有 ()A．第1s末B．第2s末 图1C．第3s末D．第4s末BD例2.如图2所示，L为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡A正常发光，当断开开关S的瞬间会有 ()A．灯A立即熄灭B．灯A慢慢熄灭 图2 C．灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭D．灯A突然闪亮一下再突然熄灭A例3.变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这是为了()A．增大涡流，提高变压器的效率B．减小涡流，提高变压器的效率C．增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量D．增大铁芯中的电阻，以减小发热量BDⅢ.达标检测Ⅲ.达标检测1.如图3所示的电路中，S闭合且稳定后流过电感线圈的电流是2A，流过灯泡的电流是1A，现将S突然断开，S断开前后，能正确反映流过灯泡的电流i随时间t变化关系的图象是 () 图3[方法技巧题组]2.图4中电感线圈L的直流电阻为RL，小灯泡的电阻为R，小量程电流表G1、G2的内阻不计．当开关S闭合且稳定后，电流表G1、G2的指针均偏向右侧(电流表的零刻度在表盘的中央)，则当开关S断开时，下列说法中正确的是 () 图4A．G1、G2的指针都立即回到零点B．G1缓慢回到零点，G2立即左偏，然后缓慢回到零点C．G1立即回到零点，G2缓慢回到零点D．G2立即回到零点，G1缓慢回到零点3.如图5所示电路中，、是两只相同的电流表，电感线圈L的直流电阻与电阻R阻值相等．下面判断正确的是 ()A．开关S接通的瞬间，电流表的读数大于的读数B．开关S接通的瞬间，电流表的读数小于的读数C．开关S接通，电路稳定后再断开的瞬间，电流表的读数大于的读数 图5D．开关S接通，电路稳定后再断开的瞬间，电流表的读数等于的读数4.如图6所示的电路，线圈L的电阻不计，则 ()A．S闭合瞬间，A板带正电，B板带负电B．S保持闭合，A板带正电，B板带负电C．S断开瞬间，A板带正电，B板带负电 图6D．由于线圈电阻不计，电容器被短路，上述三种情况下两板都不带电5．如图7所示，A、B、C是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻很小的自感线圈．现将S闭合，下面说法正确的是 ()A．B、C灯同时亮，A灯后亮B．A、B、C灯同时亮，然后A灯逐渐变暗，最后熄灭C．A灯一直不亮，只有B灯和C灯亮D．A、B、C灯同时亮，并且亮暗程度没有变化6.下列关于涡流的说法中正确的是 ()A．涡流跟平时常见的感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的B．涡流不是感应电流，而是一种有别于感应电流的特殊电流C．涡流有热效应，但没有磁效应D．在硅钢中不能产生涡流7.如图1所示，闭合金属环从曲面上h高处滚下，又沿曲面的另一侧上升，设环的初速度为零，摩擦不计，曲面处在图示磁场中，则 ()A．若是匀强磁场，环滚上的高度小于hB．若是匀强磁场，环滚上的高度等于h 图1C．若是非匀强磁场，环滚上的高度等于hD．若是非匀强磁场，环滚上的高度小于h8．磁电式仪表的线圈通常用铝框做骨架，把线圈围绕在铝框上，这样做的目的是()A．防止涡流而设计的 B．利用涡流而设计的C．起电磁阻尼的作用 D．起电磁驱动的作用9．如图2所示是电表中的指针和电磁阻尼器，下列说法中正确的是()A．2是磁铁，在1中产生涡流B．1是磁铁，在2中产生涡流C．该装置的作用是使指针能够转动 图2D．该装置的作用是使指针能很快地稳定[方法技巧题组]10.如图3所示，金属球(铜球)下端有通电的线圈，今把小球拉离平衡位置后释放，此后关于小球的运动情况是(不计空气阻力) ()A．做等幅振动B．做阻尼振动 图3C．振幅不断增大D．无法判定11.如图4所示，一闭合铝环套在一根光滑平杆上，当条形磁铁靠近它时，下列结论正确的是 ()A．N极靠近铝环时，铝环将向左运动 图4B．S极靠近铝环时，铝环将向左运动C．N极靠近铝环时，铝环将向右运动D．S极靠近铝环时，铝环将向右运动1．D2．B3．BD4．A5．B6．A7．BD8．BC9．AD10．B11．AB知识小结：Ⅲ.达标检测Ⅲ.达标检测一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)1.如图1所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度的大小随时间变化．下列说法正确的是 ()①当磁感应强度增大时，线框中的感应电流可能减小②当磁感应强度增大时，线框中的感应电流一定增大 图1③当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大④当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变A．只有②④正确B．只有①③正确C．只有②③正确D．只有①④正确2．(2012·北京理综·19)物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”．如图2，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环．闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起．某同学另找来器材再探究此实验．他连接好电路，经重复实验，线圈上的套环均未动．对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是 ()图2A．线圈接在了直流电源上B．电源电压过高C．所选线圈的匝数过多D．所用套环的材料与老师的不同3．铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置．能产生匀强磁场的磁铁，被安装在火车首节车厢下面，如图3甲所示(俯视图)．当它经过安放在两铁轨间的线圈时，便会产生一电信号，被控制中心接收．当火车通过线圈时，若控制中心接收到的线圈两端的电压信号如图乙所示，则说明火车在做 ()图3A．匀速直线运动B．匀加速直线运动C．匀减速直线运动D．加速度逐渐增大的变加速直线运动4．如图4所示，闭合线圈abcd从高处自由下落一段时间后垂直于磁场方向进入一有界磁场，从ab边刚进入磁场到cd边刚进入磁场的这段时间内，下列说法正确的是 ()A．a端的电势高于b端B．ab边所受安培力方向为水平向左C．线圈可能一直做匀速运动 图4D．线圈可能一直做匀加速直线运动5.如图5所示，水平放置的两平行导轨左侧连接电阻R，其他电阻不计，导体杆MN放在导轨上，在水平恒力F的作用下，沿导轨向右运动，并将穿过方向竖直向下的有界匀强磁场，磁场边界PQ与MN平行，从MN进入磁场开始计时，通过MN的感应电流i随时间t变化的图象可能是图中的 () 图56．如图6所示，在闭合铁芯上绕着两个线圈M和P，线圈P与电流表构成闭合回路．若在t1至t2这段时间内，观察到通过电流表的电流方向自上向下(即为由c经电流表至d)，则可以判断出线圈M两端的电势差Uab随时间t的变化情况可能是图中的() 图67．单匝线圈所围的面积为0.1m2，线圈电阻为1Ω.规定线圈中感应电流I的正方向从上往下看是顺时针方向，如图7甲所示．磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示．则以下说法正确的是 ()图7A．在时间0～5s内，I的最大值为0.01AB．在第4s时刻，I的方向为逆时针C．前2s内，通过线圈某截面的总电荷量为0.01CD．第3s内，线圈的发热功率最大8.边长为L的正方形线框在水平恒力F作用下运动，穿过方向如图8所示的有界匀强磁场区域．磁场区域的宽度为d(d>L)．已知ab边进入磁场时，线框的加速度恰好为零．则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，有 ()A．产生的感应电流方向相反 图8B．所受的安培力方向相同C．进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间D．进入磁场过程和穿出磁场过程中通过线框内某一截面的电荷量相等9.在如图9所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，E为电源，S为开关．关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是 ()A．合上开关，a先亮，b逐渐变亮；断开开关，a、b同时熄灭B．合上开关，b先亮，a逐渐变亮；断开开关，a先熄灭，b后熄灭 图9C．合上开关，b先亮，a逐渐变亮；断开开关，a、b同时熄灭D．合上开关，a、b同时亮；断开开关，b先熄灭，a后熄灭10.两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计．斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上．质量为m、电阻可不计的金属棒ab，在沿着斜面与棒垂直的恒力作用下沿导轨匀速上滑，并上升h高度，如图10所示．在这过程中 () 图10A作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于零B．作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于mgh与电阻R上产生的焦耳热之和C．金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热D．恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热二、填空题(本题共2小题，共14分)11．(8分)图11是做“探究电磁感应的产生条件”实验的器材示意图．图11(1)在图中用实线代替导线把它们连成实验电路．(2)由哪些操作可以使电流表的指针发生偏转？①________________________________________________________________________②________________________________________________________________________(3)假设在开关闭合的瞬间，灵敏电流计的指针向左偏转，则当螺线管A向上拔出的过程中，灵敏电流计的指针向________偏转．(填“左”或“右”)12.(6分)如图12所示，两根平行光滑长直金属导轨，其电阻不计，导体棒ab和cd跨放在导轨上，ab电阻大于cd电阻．当cd在外力F2作用下匀速向右滑动时，ab在外力F1作用下保持静止，则ab两端电压Uab和cd两端电压Ucd相比，Uab________Ucd，外力F1和F2相比，F1________F2(填“>”、“＝”或“<”)． 图12三、计算题(本题共4小题，共46分)13.(8