【高中物理】電磁感應(yīng)教案講義.doc

電磁感應(yīng)一、基礎(chǔ)知識(shí)1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律（1）磁通量：=BS ，單位：Wb；是標(biāo)量，但有正負(fù)，正負(fù)僅代表穿向。（2）電磁感應(yīng)現(xiàn)象：當(dāng)穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象。（3）產(chǎn)生條件：穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化、閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，=BS= BS 。（4）楞次定律：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量變化。（5）感應(yīng)電流方向：右手定則，讓磁感線穿過(guò)掌心，右手大拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向，其余四指指向就是電流方向。2.法拉第電磁感應(yīng)定律 自感和渦流（1）法拉第電磁感應(yīng)定律：E=n，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與穿過(guò)這一電路的磁通量變化率成正比。（2）感生電動(dòng)勢(shì)：由于磁場(chǎng)變化而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，回路中處于變化磁場(chǎng)中的線圈相當(dāng)于電源，方向由楞次定律判斷，計(jì)算用E=n。（3）動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)：由于導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)，做切割運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體相當(dāng)于電源，方向由楞次定律或右手定則判斷，計(jì)算用，E=n或E=BLVsin。（4）互感：兩個(gè)相互靠近的線圈，其中一個(gè)電流發(fā)生變化，它所產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)會(huì)在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。（5）自感：由于導(dǎo)體自身的電流變化產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。自感電動(dòng)勢(shì)總是阻礙自身的電流變化，表示為E=L，L是自感系數(shù)，與線圈長(zhǎng)度、橫截面積、單位長(zhǎng)度匝數(shù)成正比，線圈有鐵芯比無(wú)鐵芯自感系數(shù)大得多。通電自感：在線圈通電的一瞬間，會(huì)產(chǎn)生反方向的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)阻礙電流增大，導(dǎo)致線圈中的電流是逐漸增大的。斷電自感：斷電時(shí)的一瞬間，會(huì)產(chǎn)生與剛才電流同方向的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)阻礙電流減小，如果此時(shí)線圈仍處在回路中，會(huì)導(dǎo)致線圈中的電流是逐漸減小的。（6）渦流：由于線圈電流變化，會(huì)在附近導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電流，形成閉合回路，這種現(xiàn)象叫渦流。3.電磁感應(yīng)的綜合問(wèn)題一般解決方法（1）確定電源：做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源、處在變化磁場(chǎng)中的線圈相當(dāng)于電源（2）計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E=n或E=BLVsin（3）判斷感應(yīng)電流方向：右手定則、楞次定律（4）計(jì)算感應(yīng)電流：I=（5）判斷安培力方向：左手定則（6）計(jì)算安培力大?。篎=BIL（7）計(jì)算導(dǎo)體合外力大?。?）計(jì)算導(dǎo)體的加速度：F=ma（9）分析導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：v與a方向的關(guān)系（10）確定導(dǎo)體的臨界狀態(tài)二、常規(guī)題型例1.兩圓環(huán)A、B同心放置且半徑RARB，將一條形磁鐵置于兩環(huán)圓心處，且與圓環(huán)平面垂直，如圖所示，則穿過(guò)A、B兩圓環(huán)的磁通量的大小關(guān)系為(C )AABBABCABD無(wú)法確定內(nèi)部相等，外部A多于B，總的數(shù)量=內(nèi)部-外部，所以B多于A練習(xí)1.如圖所示，一有限范圍的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，寬度為d，將一邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線框以速度為v勻速地通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，若dl，則線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流的時(shí)間應(yīng)等于(C)A. B.C. D.線圈剛剛完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)至線圈剛剛出磁場(chǎng)前，通過(guò)線圈的磁通量不發(fā)生變化，線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流練習(xí)2.一個(gè)單匝矩形線圈abcd，邊長(zhǎng)ab30 cm，bc20 cm，如圖所示放在Oxyz直角坐標(biāo)系內(nèi)，線圈平面垂直于Oxy平面，與Ox軸和Oy軸的夾角分別為30和60，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B102 T試計(jì)算：當(dāng)磁場(chǎng)方向分別沿Ox，Oy，Oz方向時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量各為多少？xBScos=3104 WbyBScos=3104 Wbz0練習(xí)3.如圖所示，用導(dǎo)線做成的圓形回路與一直導(dǎo)線構(gòu)成幾種位置組合，哪些組合中，切斷直導(dǎo)線中的電流時(shí)，閉合回路中會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生(圖A、B、C中直導(dǎo)線都與圓形線圈在同一平面內(nèi)，O點(diǎn)為線圈的圓心，圖D中直導(dǎo)線與圓形線圈垂直，并與中心軸重合)(BC) AD圓環(huán)磁通量始終為0，無(wú)變化，所以不會(huì)有電流產(chǎn)生例2.如圖所示，導(dǎo)線ab和cd互相平行，則下列四種情況下導(dǎo)線cd中無(wú)電流的是(D)A開(kāi)關(guān)S閉合或斷開(kāi)的瞬間B開(kāi)關(guān)S是閉合的，但滑動(dòng)觸頭向左滑C開(kāi)關(guān)S是閉合的，但滑動(dòng)觸頭向右滑D開(kāi)關(guān)S始終閉合，不滑動(dòng)觸頭練習(xí)1. 如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的導(dǎo)軌上，有兩根等長(zhǎng)的平行導(dǎo)線ab和cd，以相同的速度v勻速向右滑動(dòng)為使ab中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，對(duì)開(kāi)關(guān)S來(lái)說(shuō)(D)A斷開(kāi)和閉合都可以B應(yīng)斷開(kāi)C斷開(kāi)和閉合都不行D應(yīng)閉合開(kāi)關(guān)閉合abNM才會(huì)有電流，abcd速度一樣，不會(huì)有電流練習(xí)2. 如圖所示，一個(gè)矩形鐵芯上繞制兩個(gè)線圈A和B.在下列關(guān)于B線圈中是否有感應(yīng)電流的判斷中，正確的是(BC)AS閉合后，B線圈中一直有感應(yīng)電流BS閉合一段時(shí)間后，B中感應(yīng)電流消失，但移動(dòng)變阻器滑片時(shí)，B中又有感應(yīng)電流出現(xiàn)C在S斷開(kāi)和閉合的瞬間，B中都有感應(yīng)電流D因?yàn)锳、B兩線圈是兩個(gè)不同的回路，所以B中始終沒(méi)有感應(yīng)電流磁通量發(fā)生變化就會(huì)有感應(yīng)電流練習(xí)3. 如圖所示，固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)t0時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，此時(shí)MN到達(dá)的位置恰好使MDEN構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，從t0開(kāi)始，磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)隨時(shí)間t怎樣變化？請(qǐng)推導(dǎo)這種情況下B與t的關(guān)系式讓磁通量保持不變，即B0l2B(l2lvt)，解得：B例3. 根據(jù)楞次定律知:感應(yīng)電流的磁場(chǎng)一定(C)A.阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量B.與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反C.阻礙引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的磁通量的變化D.與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相同練習(xí)1. (多選題)如圖當(dāng)磁鐵運(yùn)動(dòng)時(shí),通過(guò)電阻的電流由A經(jīng)R流向B。則磁鐵的運(yùn)動(dòng)情況可能是(BCD)A.向下運(yùn)動(dòng)B.向上運(yùn)動(dòng)C.向左平移D.向右平移根據(jù)電流判斷感應(yīng)電流在螺線管內(nèi)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向下，說(shuō)明磁通量變化是向下的減少，磁鐵BCD運(yùn)動(dòng)都可以使向下的減少練習(xí)2. 如圖所示,一水平放置的圓形通電線圈1固定,另一較小的圓形線圈2從1的正上方下落,在下落過(guò)程中兩線圈平面始終保持平行共軸,則線圈2從正上方下落至1的正下方過(guò)程中,從上往下看,線圈2中的感應(yīng)電流為(C)A.無(wú)感應(yīng)電流B.有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流C.先是順時(shí)針?lè)较?后是逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流D.先是逆時(shí)針?lè)较?后是順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流根據(jù)楞次定律，2在1上方下降時(shí)，向上的磁通量增加，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)應(yīng)該向下，即順時(shí)針2在1下方下降時(shí)，向上的磁通量減少，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)應(yīng)該向上，即逆時(shí)針例4. (多選題)閉合電路的一部分導(dǎo)體在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng),如圖所示,能正確表示感應(yīng)電流I的方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向跟導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)速度的方向關(guān)系的是(BC)右手定則練習(xí)1. 如圖所示,導(dǎo)線框abcd和通電直導(dǎo)線在同一平面內(nèi),直導(dǎo)線通有恒定電流并通過(guò)ad和bc的中點(diǎn),當(dāng)線框向右運(yùn)動(dòng)的瞬間,則(B)A.線框中有感應(yīng)電流,方向?yàn)轫槙r(shí)針B.線框中有感應(yīng)電流,方向?yàn)槟鏁r(shí)針C.線框中有感應(yīng)電流,但方向難以判斷D.由于穿過(guò)線框的磁通量為零,所以線框中沒(méi)有感應(yīng)電流根據(jù)楞次定律，線框向右移動(dòng)，向里的磁通量增加，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)應(yīng)該向外，即逆時(shí)針根據(jù)右手定則直接判斷ab、cd切割磁感線也可以練習(xí)2.(多選題)如圖所示,導(dǎo)體AB、CD可在水平軌道上自由滑動(dòng),且兩水平軌道在中央交叉處互不相通。當(dāng)導(dǎo)體棒AB向左移動(dòng)時(shí)(AD)A.AB中感應(yīng)電流的方向?yàn)锳到BB.AB中感應(yīng)電流的方向?yàn)锽到AC.CD向左移動(dòng)D.CD向右移動(dòng)右手定則判斷AB電流方向A到B，那么CD就是C到D，左手定則判斷CD受力向右例5. (多選題)如圖,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于軟導(dǎo)線回路平面,由于磁場(chǎng)發(fā)生變化,回路變?yōu)閳A形。則該磁場(chǎng)(CD)A.逐漸增強(qiáng),方向向外B.逐漸增強(qiáng),方向向里C.逐漸減弱,方向向外D.逐漸減弱,方向向里根據(jù)楞次定律，線圈面積增大，說(shuō)明磁場(chǎng)強(qiáng)度減弱，方向可向里可向外也可先分析受力，再用左手定則分析電流方向，再根據(jù)磁場(chǎng)方向不同分析感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向練習(xí)1. (多選題)如圖,在水平光滑桌面上,兩相同的矩形剛性小線圈分別疊放在固定的絕緣矩形金屬框的左右兩邊上,且每個(gè)小線圈都各有一半面積在金屬框內(nèi)。在金屬框通入逆時(shí)針?lè)较螂娏鞯乃查g(BC)A.兩小線圈會(huì)有相互靠攏的趨勢(shì)B.兩小線圈會(huì)有相互遠(yuǎn)離的趨勢(shì)C.兩小線圈中感應(yīng)電流都沿順時(shí)針?lè)较駾.左邊小線圈中感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较?右邊小線圈中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较蚪饘倏蛲ㄈ腚娏鞯乃查g,兩個(gè)小線圈向外的磁通量均增大,根據(jù)楞次定律,為了阻礙磁通量的增大,左邊小線圈向左運(yùn)動(dòng),右邊小線圈向右運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;由環(huán)形電流的磁場(chǎng)分布規(guī)律知兩小線圈感應(yīng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里,由安培定則可知感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较?C正確,D錯(cuò)誤。練習(xí)2. 老師做了一個(gè)物理小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生觀察:一輕質(zhì)橫桿兩側(cè)各固定一金屬環(huán),橫桿可繞中心點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng),老師拿一條形磁鐵插向其中一個(gè)小環(huán),后又取出插向另一個(gè)小環(huán),同學(xué)們看到的現(xiàn)象是(B)A.磁鐵插向左環(huán),橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)B.磁鐵插向右環(huán),橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)C.無(wú)論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán),橫桿都不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)D.無(wú)論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán),橫桿都發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)左環(huán)沒(méi)有閉合，只有插向右環(huán)才會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)練習(xí)3.如圖所示,粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈。當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過(guò)時(shí),若線圈始終不動(dòng),則關(guān)于線圈受到的支持力FN及在水平方向運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的正確判斷是(D)A.FN先小于mg后大于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左B.FN先大于mg后小于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左C.FN先小于mg后大于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右D.FN先大于mg后小于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過(guò)時(shí),線圈中向下的磁通量先增加后減小,由楞次定律可知,線圈中先產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,后產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,線圈的感應(yīng)電流磁場(chǎng)阻礙磁鐵的運(yùn)動(dòng),故靠近時(shí)磁鐵與線圈相互排斥,線圈受排斥力向右下方,FN大于mg,線圈有水平向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì);離開(kāi)時(shí)磁鐵與線圈相互吸引,線圈受到吸引力向右上方,FN小于mg,線圈有水平向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),故選項(xiàng)D正確。例6.(多選題)下列關(guān)于電磁感應(yīng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的表述正確的是(AD)A.穿過(guò)導(dǎo)體框的磁通量為零的瞬間,線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有可能很大B.穿過(guò)導(dǎo)體框的磁通量越大,線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大C.穿過(guò)導(dǎo)體框的磁通量變化量越大,線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大D.穿過(guò)導(dǎo)體框的磁通量變化率越大,線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的大小無(wú)關(guān),而是與磁通量的變化率成正比練習(xí)1. (多選題)單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)軸垂直于磁場(chǎng)。若線圈所圍面積的磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示,則(BD)A.線圈中0時(shí)刻的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小B.線圈中C時(shí)刻的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零C.線圈中C時(shí)刻的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大D.線圈中0到C時(shí)刻內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.4 V解析:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=t,而磁通量的變化率是-t圖象中的切線斜率,當(dāng)t=0時(shí)=0,但t0。若求平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),則用與t的比值求,E=t=(2-0)10-30.0112V=0.4V?？芍x項(xiàng)B、D正確。練習(xí)2. (2014江蘇單科)如圖所示,一正方形線圈的匝數(shù)為n,邊長(zhǎng)為a,線圈平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直,且一半處在磁場(chǎng)中,在t時(shí)間內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不變,大小由B均勻地增大到2B。在此過(guò)程中,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為(B)A.Ba22t B.nBa22tC.nBa2tD.2nBa2t由法拉第電磁感應(yīng)定律,E=nt=n2B-Bta22=nBa22t例7. (多選題)一根直導(dǎo)線長(zhǎng)0.1 m,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以10 m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng),則導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(BCD)A.一定為0.1 VB.可能為零C.可能為0.01 VD.最大值為0.1 V當(dāng)公式E=Blv中B、l、v互相垂直而導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大,Em=Blv=0.10.110V=0.1V;當(dāng)vB時(shí),E=0,所以0E0.1V練習(xí)1.磁卡的磁條中有用于存儲(chǔ)信息的磁極方向不同的磁化區(qū),刷卡器中有檢測(cè)線圈。當(dāng)以速度v0刷卡時(shí),在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),其E-t關(guān)系如圖所示。如果只將刷卡速度改為v02,線圈中的E-t關(guān)系圖可能是(D)根據(jù)E=Blv，v變?yōu)橐话?，E也變?yōu)樵瓉?lái)的一半練習(xí)2.紙面內(nèi)兩個(gè)半徑均為R的圓相切于O點(diǎn),兩圓形區(qū)域內(nèi)分別存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反,且不隨時(shí)間變化。一長(zhǎng)為2R的導(dǎo)體桿OA繞過(guò)O點(diǎn)且垂直于紙面的軸順時(shí)針勻速旋轉(zhuǎn),角速度為,t=0時(shí),OA恰好位于兩圓的公切線上,如圖所示。若選取從O指向A的電動(dòng)勢(shì)為正,下列描述導(dǎo)體桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象可能正確的是(C)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BL2，B、不變，前半個(gè)周期電動(dòng)勢(shì)為正，且成二次函數(shù)先增大后減小，C正確例8. 如圖所示,通電導(dǎo)線MN與單匝矩形線圈abcd共面,位置靠近ab且相互絕緣。當(dāng)MN中電流突然減小時(shí),線圈所受安培力的合力方向(B)A.向左B.向右C.垂直紙面向外D.垂直紙面向里線圈的合磁通量是向里的，電流減小，線圈的向里的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，受力方向就是增大向里的磁通量的方向練習(xí)1.如圖所示,當(dāng)導(dǎo)線ab在電阻不計(jì)的金屬導(dǎo)軌上滑動(dòng)時(shí),線圈c向右擺動(dòng),則ab的運(yùn)動(dòng)情況是(B)A.向左或向右勻速運(yùn)動(dòng)B.向左或向右減速運(yùn)動(dòng)C.向左或向右加速運(yùn)動(dòng)D.只能向右勻加速運(yùn)動(dòng)線圈c向右運(yùn)動(dòng),說(shuō)明穿過(guò)線圈的磁通量正在減少,即右側(cè)回路中的感應(yīng)電流減小,即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)減小根據(jù)E=BLv，說(shuō)明v減小，方向無(wú)所謂練習(xí)2. (多選題)在條形磁鐵的中央位置的正上方水平固定一銅質(zhì)圓環(huán)如圖所示,以下判斷中正確的是(AC)A.釋放圓環(huán),環(huán)下落時(shí)環(huán)的機(jī)械能守恒B.釋放圓環(huán),環(huán)下落時(shí)磁鐵對(duì)桌面的壓力比磁鐵的重力大C.給磁鐵水平向右的初速度,磁鐵運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)D.給磁鐵水平向右的初速度,圓環(huán)產(chǎn)生向左的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)圓環(huán)的合磁通量為0，只受重力，所以機(jī)械能守恒磁鐵向右運(yùn)動(dòng)，圓環(huán)開(kāi)始有磁通量，由楞次定律可知，圓環(huán)的運(yùn)動(dòng)阻礙磁通量變化，所以圓環(huán)也有向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，根據(jù)牛頓第三定律，圓環(huán)會(huì)給向左的磁鐵反作用力，所以磁鐵會(huì)減速練習(xí)3. (多選題)(2014四川理綜)如圖所示,不計(jì)電阻的光滑U形金屬框水平放置,光滑、豎直玻璃擋板H、P固定在框上,H、P的間距很小。質(zhì)量為0.2 kg的細(xì)金屬桿CD恰好無(wú)擠壓地放在兩擋板之間,與金屬框接觸良好并圍成邊長(zhǎng)為1 m的正方形,其有效電阻為0.1 。此時(shí)在整個(gè)空間加方向與水平面成30角且與金屬桿垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律是B=(0.4-0.2t) T,圖示磁場(chǎng)方向?yàn)檎较??？颉醢搴蜅U不計(jì)形變。則(AC)A.t=1 s時(shí),金屬桿中感應(yīng)電流方向從C到DB.t=3 s時(shí),金屬桿中感應(yīng)電流方向從D到CC.t=1 s時(shí),金屬桿對(duì)擋板P的壓力大小為0.1 ND.t=3 s時(shí),金屬桿對(duì)擋板H的壓力大小為0.2 Nt=1s時(shí)磁通量向下正在減少、t=3s時(shí)磁通量向上正在增加，所以這兩個(gè)時(shí)刻感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)都向下，根據(jù)安培定則電流從C到D，A正確。由法拉第電磁感應(yīng)定律,得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BtSsin30=0.1V,感應(yīng)電流I=ER=1A,t=1s時(shí),金屬桿受力方向右上，F(xiàn)P=FAsin30=BILsin30=(0.4-0.2t)TILsin30=0.1N,選項(xiàng)C正確;t=3s時(shí),金屬桿受力方向左下，F(xiàn)H=FAsin30=B3ILsin30,而B(niǎo)3=0.4T-0.23T=-0.2T,方向向左上方,代入解得FH=0.1N,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。例9. (多選題)下列說(shuō)法中正確的是(AC)A.感生電場(chǎng)由變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生B.恒定的磁場(chǎng)也能在周圍空間產(chǎn)生感生電場(chǎng)C.感生電場(chǎng)的方向也同樣可以用楞次定律和右手定則來(lái)判定D.感生電場(chǎng)的電場(chǎng)線是閉合曲線,其方向一定是沿逆時(shí)針?lè)较虼艌?chǎng)變化時(shí)在空間激發(fā)感生電場(chǎng),其方向與所在閉合電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同,可由楞次定律和右手定則判定練習(xí)1. (多選題)某空間出現(xiàn)了如圖所示的一組閉合電場(chǎng)線,方向從上向下看是順時(shí)針的,這可能是(AC)A.沿AB方向磁場(chǎng)在迅速減弱B.沿AB方向磁場(chǎng)在迅速增強(qiáng)C.沿BA方向磁場(chǎng)在迅速增強(qiáng)D.沿BA方向磁場(chǎng)在迅速減弱練習(xí)2. 在如圖所示的A、B、C、D四種磁場(chǎng)情況中能產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電場(chǎng)的是(C)練習(xí)3. 如圖所示,固定于水平桌面上的金屬框架cdef,處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,金屬棒ab擱在框架上,可無(wú)摩擦滑動(dòng)。此時(shí)adeb構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形。金屬棒的電阻為r,其余部分電阻不計(jì)。開(kāi)始時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0。(1)若從t=0時(shí)刻起,磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加,每秒增加k,同時(shí)保持棒靜止,求金屬棒中的感應(yīng)電流大小和方向。(2)在上述(1)情況中,始終保持金屬棒靜止,當(dāng)t=t1末時(shí)需加的垂直于棒的水平拉力為多大?(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=t=BtS=kl2,再根據(jù)歐姆定律得I=Er=kl2r,根據(jù)楞次定律判斷,回路中的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?即棒上電流從b到a。(2)要保持棒靜止,使作用到棒上的力平衡,即水平拉力等于棒受到的安培力,F=F安=BIL=(B0+kt1)kl2rl=kl3r(B0+kt1)。例10. 下列說(shuō)法中正確的是(AB)A.因?qū)w運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)B.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生與洛倫茲力有關(guān)C.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生與電場(chǎng)力有關(guān)D.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的原因是一樣的根據(jù)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的定義,選項(xiàng)A正確。動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)中的非靜電力與洛倫茲力有關(guān),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)中的非靜電力與感生電場(chǎng)有關(guān),選項(xiàng)B正確練習(xí)1. 如圖甲所示,固定在水平桌面上的光滑金屬框架cdeg處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,金屬桿ab與金屬框架接觸良好。在兩根導(dǎo)軌的端點(diǎn)d、e之間連接一電阻,其他部分電阻忽略不計(jì)。現(xiàn)用一水平向右的外力F作用在金屬桿ab上,使金屬桿由靜止開(kāi)始向右在框架上滑動(dòng),運(yùn)動(dòng)中桿ab始終垂直于框架。圖乙為一段時(shí)間內(nèi)金屬桿受到的安培力F安隨時(shí)間t的變化關(guān)系,則圖中可以表示外力F隨時(shí)間t變化關(guān)系的圖象是(D)ab切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Blv,感應(yīng)電流為I=BlvR,安培力F安=B2l2vR,所以vF安,vt,金屬桿的加速度為定值,又由牛頓第二定律F-F安=ma,即F=F安+ma,故選項(xiàng)D正確。練習(xí)2. 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,ab、cd兩根導(dǎo)體棒沿兩根導(dǎo)軌分別以速度v1、v2滑動(dòng),如圖所示,下列情況中,能使電容器獲得最多電荷量且左邊極板帶正電的是(C)A.v1=v2,方向都向右B.v1=v2,方向都向左C.v1v2,v1向右,v2向左D.v1v2,v1向左,v2向右當(dāng)ab棒和cd棒分別向右和向左運(yùn)動(dòng)時(shí),兩棒均相當(dāng)于電源,且串聯(lián),電路中有最大電動(dòng)勢(shì),對(duì)應(yīng)最大的順時(shí)針?lè)较螂娏?電阻上有最高電壓,所以電容器上有最多電荷量,左極板帶正電,選項(xiàng)C正確。練習(xí)3. 磁浮列車的運(yùn)行原理可簡(jiǎn)化為如圖所示的模型,在水平面上,兩根平行直導(dǎo)軌間有豎直方向且等距離分布的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1和B2,導(dǎo)軌上有金屬框abcd,金屬框?qū)挾萢b與磁場(chǎng)B1、B2寬度相同。當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1和B2同時(shí)以速度v0沿直導(dǎo)軌向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),金屬框也會(huì)沿直導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng),設(shè)直導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),B1=B2=B,金屬框的電阻為R,金屬框運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力恒為F,則金屬框運(yùn)動(dòng)的最大速度為多少?當(dāng)磁場(chǎng)B1、B2同時(shí)以速度v0向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),線框必然同時(shí)有兩條邊切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。線框以最大速度運(yùn)動(dòng)時(shí)切割磁感線的速度為v=v0-vm ，當(dāng)線框以最大速度vm勻速行駛時(shí),線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=2BLv ，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為I=ER ，線框所受的安培力為F安=2BIL ，線框勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),據(jù)平衡條件可得F安=F ，解得vm=4B2L2v0-FR4B2L2例11. 關(guān)于線圈的自感系數(shù)、自感電動(dòng)勢(shì)下列說(shuō)法中正確的是(C)A線圈中電流變化越大，線圈自感系數(shù)越大B對(duì)于某一線圈，自感電動(dòng)勢(shì)正比于電流的變化量C一個(gè)線圈的電流均勻增大，這個(gè)線圈自感系數(shù)、自感電動(dòng)勢(shì)都不變D自感電動(dòng)勢(shì)總與原電流方向相反線圈的自感系數(shù)由線圈本身的因素決定E自，而不是E自I，C對(duì)，A、B錯(cuò)線圈中電流減小時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)方向與原電流方向相同，電流增大時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)方向與原電流方向相反，D錯(cuò)練習(xí)1.如圖所示，L為自感系數(shù)較大的線圈，電路穩(wěn)定后小燈泡正常發(fā)光，當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S的瞬間會(huì)有(A)A燈A立即熄滅B燈A慢慢熄滅C燈A突然閃亮一下再慢慢熄滅D燈A突然閃亮一下再突然熄滅在S斷開(kāi)后，不能形成閉合回路，雖然有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，但電流為零，所以燈會(huì)立即熄滅練習(xí)2.（多選）如圖所示，L為一純電感線圈(即電阻為零)，LA是一燈泡，下列說(shuō)法正確的是 (BD)A開(kāi)關(guān)S接通瞬間，無(wú)電流通過(guò)燈泡B開(kāi)關(guān)S接通后，電路穩(wěn)定時(shí)，無(wú)電流通過(guò)燈泡C開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間，無(wú)電流通過(guò)燈泡D開(kāi)關(guān)S接通瞬間，燈泡中有從a到b的電流，而在開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間，燈泡中有從b到a的電流練習(xí)3. 如圖所示的電路中，S閉合且穩(wěn)定后流過(guò)電感線圈的電流是2 A，流過(guò)燈泡的電流是1 A，現(xiàn)將S突然斷開(kāi)，S斷開(kāi)前后，能正確反映流過(guò)燈泡的電流i隨時(shí)間t變化關(guān)系的圖象是(D)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間，線圈支路會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，使電流從2A逐漸減小，與燈泡構(gòu)成回路，流經(jīng)燈泡的電流方向與之前相反例12.（多選）如圖所示，是一種延時(shí)裝置的原理圖，當(dāng)S1閉合時(shí)，電磁鐵F將銜鐵D吸下，C線路接通；當(dāng)S1斷開(kāi)時(shí)，由于電磁感應(yīng)作用，D將延遲一段時(shí)間才被釋放則 (BC)A由于A線圈的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時(shí)釋放D的作用B由于B線圈的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時(shí)釋放D的作用C如果斷開(kāi)B線圈的開(kāi)關(guān)S2，無(wú)延時(shí)作用D如果斷開(kāi)B線圈的開(kāi)關(guān)S2，延時(shí)將變化S1斷開(kāi)，A線圈構(gòu)不成回路，有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)但無(wú)電流，不能產(chǎn)生磁場(chǎng)，如果S2斷開(kāi)，B線圈構(gòu)不成回路，有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)但無(wú)電流，不能產(chǎn)生磁場(chǎng)，所以S2必須閉合才有延時(shí)作用。練習(xí)1.在無(wú)線電儀器中，常需要在距離較近處安裝兩個(gè)線圈，并要求當(dāng)一個(gè)線圈中有電流變化時(shí)，對(duì)另一個(gè)線圈中的電流的影響盡量小則圖中兩個(gè)線圈的相對(duì)安裝位置最符合該要求的是(D)磁場(chǎng)互相垂直，對(duì)磁通量影響最小練習(xí)2.如圖所示是套在同一鐵芯上的兩個(gè)線圈，左線圈與電源、變阻器及開(kāi)關(guān)相連，右線圈與電流表連成一閉合電路在下列情況下，電流表指針不偏轉(zhuǎn)的是 (B)A開(kāi)關(guān)S合上或斷開(kāi)的瞬間B開(kāi)關(guān)S合上后，左線圈中通過(guò)恒定的電流時(shí)C開(kāi)關(guān)S合上后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片增大其阻值時(shí)D開(kāi)關(guān)S合上后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片減小其阻值時(shí)磁場(chǎng)變化才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)練習(xí)3. 無(wú)線電力傳輸目前取得重大突破，在日本展出了一種非接觸式電源供應(yīng)系統(tǒng)這種系統(tǒng)基于電磁感應(yīng)原理可無(wú)線傳輸電力兩個(gè)感應(yīng)線圈可以放置在左右相鄰或上下相對(duì)的位置，原理示意圖如圖所示下列說(shuō)法正確的是(BD)A若A線圈中有電流，B線圈中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)B只有A線圈中輸入變化的電流，B線圈中才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)CA中電流越大，B中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大DA中電流變化越快，B中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大例13. 如圖所示,在一個(gè)繞有線圈的可拆變壓器鐵芯上分別放一小鐵鍋水和一玻璃杯水。給線圈通入電流,一段時(shí)間后,一個(gè)容器中水溫升高,則通入的電流與水溫升高的是(C)A.恒定直流、小鐵鍋B.恒定直流、玻璃杯C.變化的電流、小鐵鍋 D.變化的電流、玻璃杯變化電流才產(chǎn)生磁場(chǎng)，鐵鍋會(huì)產(chǎn)生渦流，導(dǎo)致溫度升高練習(xí)1.如圖所示是高頻電磁爐的工作示意圖,它是采用電磁感應(yīng)原理產(chǎn)生渦流加熱的,它利用變化的電流通過(guò)線圈產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),當(dāng)變化的磁場(chǎng)通過(guò)含鐵質(zhì)鍋的底部時(shí),即會(huì)產(chǎn)生無(wú)數(shù)小渦流,使鍋體本身自行高速升溫,然后再加熱鍋內(nèi)食物。電磁爐工作時(shí)產(chǎn)生的電磁波,完全被線圈底部的屏蔽層和頂板上的含鐵質(zhì)鍋所吸收,不會(huì)泄漏,對(duì)人體健康無(wú)危害。關(guān)于電磁爐,以下說(shuō)法中正確的是(B)A.電磁爐是利用變化的磁場(chǎng)在食物中產(chǎn)生渦流對(duì)食物加熱的B.電磁爐是利用變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生渦流,使含鐵質(zhì)鍋底迅速升溫,進(jìn)而對(duì)鍋內(nèi)食物加熱的C.電磁爐是利用變化的磁場(chǎng)使食物中的極性水分子振動(dòng)和旋轉(zhuǎn)來(lái)對(duì)食物加熱的D.電磁爐跟電爐一樣是讓電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生熱量來(lái)對(duì)食物加熱的練習(xí)2. (多選題)機(jī)場(chǎng)的安檢門可以利用渦流探測(cè)人身上攜帶的金屬物品,安檢門中接有線圈,線圈中通以交變電流,關(guān)于其工作原理,以下說(shuō)法正確的是(CD)A.人身上攜帶的金屬物品會(huì)被地磁場(chǎng)磁化,在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流B.人體在線圈交變電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并在金屬物品中產(chǎn)生感應(yīng)電流C.線圈產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)會(huì)在金屬物品中產(chǎn)生渦流D.金屬物品中感應(yīng)電流產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)會(huì)在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流例14. (多選題)磁電式儀表的線圈通常用鋁框做骨架,把線圈繞在鋁框上,這樣做的目的是(BC)A.防止渦流B.利用渦流C.起電磁阻尼的作用 產(chǎn)生感應(yīng)電流即渦流、總是阻礙運(yùn)動(dòng)D.起電磁驅(qū)動(dòng)的作用練習(xí)1.如圖所示,一個(gè)閉合的矩形金屬框abcd與一根絕緣輕桿B相連,輕桿上端O點(diǎn)是一個(gè)固定轉(zhuǎn)軸,轉(zhuǎn)軸與線框平面垂直,線框靜止時(shí)恰位于蹄形磁鐵的正中央,線框平面與磁感線垂直?，F(xiàn)將線框從靜止釋放,在左右擺動(dòng)過(guò)程中,線框受到磁場(chǎng)力的方向是(B)A.向左擺動(dòng)的過(guò)程中,受力方向向左;向右擺動(dòng)的過(guò)程中,受力方向向右B.向左擺動(dòng)的過(guò)程中,受力方向向右;向右擺動(dòng)的過(guò)程中,受力方向向左C.向左擺動(dòng)的過(guò)程中,受力方向先向左后向右;向右擺動(dòng)的過(guò)程中,受力方向先向右后向左D.擺動(dòng)過(guò)程中始終不受力感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙線框相對(duì)磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)練習(xí)2. 一個(gè)半徑為r、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬圓環(huán),用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)繩懸掛于O點(diǎn),離O點(diǎn)下方L2處有一寬度為L(zhǎng)4、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,如圖所示。現(xiàn)使圓環(huán)從與懸點(diǎn)O等高位置A處由靜止釋放(細(xì)繩伸直,忽略空氣阻力),擺動(dòng)過(guò)程中金屬環(huán)所在平面始終垂直磁場(chǎng),則在達(dá)到穩(wěn)定擺動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中金屬環(huán)產(chǎn)生的熱量是(C)A.mgLB.mg(L2+r)C.mg(34L+r) D.mg(L+2r)圓環(huán)切割磁感線時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)阻礙圓環(huán)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致圓環(huán)機(jī)械能減少，最終擺動(dòng)穩(wěn)定后，圓環(huán)擺動(dòng)的最高點(diǎn)就是磁場(chǎng)的下邊緣，機(jī)械能減少了mg(34L+r)練習(xí)3. 如圖所示,四根等長(zhǎng)的鋁管和鐵塊(其中C中鋁管不閉合,其他兩根鋁管和鐵管均閉合)豎直放置在同一豎直平面內(nèi),分別將磁鐵和鐵塊沿管的中心軸線從管的上端由靜止釋放,忽略空氣阻力,則下列關(guān)于磁鐵和鐵塊穿過(guò)管的運(yùn)動(dòng)時(shí)間的說(shuō)法正確的是(A)A.tAtB=tC=tDB.tC=tA=tB=tDC.tCtA=tB=tDD.tC=tAtB=tD只有A能產(chǎn)生感應(yīng)電流、感應(yīng)磁場(chǎng)阻礙運(yùn)動(dòng)例15. 如圖所示是著名物理學(xué)家費(fèi)曼設(shè)計(jì)的一個(gè)實(shí)驗(yàn),在一塊絕緣板中部安裝一個(gè)線圈,并接有電源,板的四周有許多帶負(fù)電的小球,將整個(gè)裝置懸掛起來(lái),當(dāng)接通開(kāi)關(guān)瞬間,整個(gè)圓盤將(A)A.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一下B.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一下C.順時(shí)針不斷轉(zhuǎn)動(dòng) D.逆時(shí)針不斷轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)接通瞬間，線圈會(huì)產(chǎn)生向下的磁通量，由于楞次定律底部會(huì)產(chǎn)生向上的磁通量，電流方向逆時(shí)針，所以負(fù)電小球順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)練習(xí)1. (多選題)繞有線圈的鐵芯直立在水平桌面上,鐵芯上套著一個(gè)鋁環(huán),線圈與電源、開(kāi)關(guān)相連,如圖所示。線圈上端與電源正極相連,閉合開(kāi)關(guān)的瞬間,鋁環(huán)向上跳起。若保持開(kāi)關(guān)閉合,則(CD)A.鋁環(huán)不斷升高B.鋁環(huán)停留在某一高度C.鋁環(huán)跳起到某一高度后將回落D.如果電源的正、負(fù)極對(duì)調(diào),觀察到的現(xiàn)象不變線圈電流增強(qiáng)，鋁環(huán)的磁通量增加，就會(huì)向磁通量減少的方向運(yùn)動(dòng)，電流穩(wěn)定后，沒(méi)有磁通量變化，就會(huì)下落，與電流方向無(wú)關(guān)練習(xí)2.如圖所示,水平放置的光滑導(dǎo)軌MN、PQ上放有長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R、質(zhì)量為m的金屬棒ab,導(dǎo)軌左端接有內(nèi)阻不計(jì)、電動(dòng)勢(shì)為E的電源組成回路,整個(gè)裝置放在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,導(dǎo)軌電阻不計(jì)且足夠長(zhǎng),并與開(kāi)關(guān)S串聯(lián)。求閉合開(kāi)關(guān)后,金屬棒可達(dá)到的最大速度。閉合開(kāi)關(guān)后,金屬棒在安培力的作用下向右運(yùn)動(dòng)。當(dāng)金屬棒的速度為v時(shí),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv,它與電源電動(dòng)勢(shì)為反接,從而導(dǎo)致電路中的電流減小,安培力減小,金屬棒的加速度減小,即金屬棒做加速度越來(lái)越小的變加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)加速度為零時(shí),金屬棒的速度達(dá)到最大值,金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電源電動(dòng)勢(shì)大小相等,回路中電流為零,此后導(dǎo)體棒將以這個(gè)最大的速度做勻速運(yùn)動(dòng)。金屬棒速度最大時(shí),有E=BLvm,解得vm=EBL。三、重點(diǎn)難點(diǎn)1.（2012，海南）如圖，一質(zhì)量為m的條形磁鐵用細(xì)線懸掛在天花板上，細(xì)線從一水平金屬圓環(huán)中穿過(guò)現(xiàn)將環(huán)從位置釋放，環(huán)經(jīng)過(guò)磁鐵到達(dá)位置設(shè)環(huán)經(jīng)過(guò)磁鐵上端和下端附近時(shí)細(xì)線的張力分別為T1和T2，重力加速度大小為g，則（A）AT1mg，T2mgBT1mg，T2mgCT1mg，T2mgDT1mg，T2mg根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流要阻礙磁通量變化，所以在磁鐵上方時(shí)，安培力向上。在磁鐵下方時(shí)，安培力也向上，所以磁鐵的受力方向始終向下，大于重力。2.（2011，北京）某同學(xué)為了驗(yàn)證斷電自感現(xiàn)象，自己找來(lái)帶鐵心的線圈L、小燈泡A、開(kāi)關(guān)S和電池組E，用導(dǎo)線將它們連接成如圖所示的電路檢查電路后，閉合開(kāi)關(guān)S，小燈泡發(fā)光；再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，小燈泡僅有不顯著的延時(shí)熄滅現(xiàn)象雖經(jīng)多次重復(fù)，仍未見(jiàn)老師演示時(shí)出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象，他冥思苦想找不出原因你認(rèn)為最有可能造成小燈泡末閃亮的原因是（C）A電源的內(nèi)阻較大B小燈泡電阻偏大C線圈電阻偏大 D線圈的自感系數(shù)較大理論上小燈泡閃亮的原因是，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，線圈中產(chǎn)生了與原來(lái)同向的自感電流，且大于之前通過(guò)燈泡的電流。只有C選項(xiàng)會(huì)讓自感電流小于之前通過(guò)燈泡的電流，導(dǎo)致燈泡沒(méi)有閃亮。3.（2012，重慶）如圖所示，正方形區(qū)域MNPQ內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)在外力作用下，一正方形閉合剛性導(dǎo)線框沿QN方向勻速運(yùn)動(dòng)，t=0時(shí)刻，其四個(gè)頂點(diǎn)M、N、P、Q恰好在磁場(chǎng)邊界中點(diǎn)下列圖象中能反映線框所受安培力f的大小隨時(shí)間t變化規(guī)律的是（B） A B C Dt=0時(shí)MN切割磁感線的有效長(zhǎng)度越來(lái)越小，PQ切割磁感線的有效長(zhǎng)度不變，所以總的有效長(zhǎng)度越來(lái)越大，E=BLv，I= ，f=BIL= ，越來(lái)越大的開(kāi)口向上的二次函數(shù)。當(dāng)MN完全離開(kāi)磁場(chǎng)后，總的有效長(zhǎng)度不變，f不變。當(dāng)PQ開(kāi)始離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，總的有效長(zhǎng)度越來(lái)越小，f=BIL= ，逐漸減小的開(kāi)口向上二次函數(shù)。4.（2013，課標(biāo)I）如圖，兩條平行導(dǎo)軌所在平面與水平地面的夾角為，間距為L(zhǎng)。導(dǎo)軌上端接有一平行板電容器，電容為C。導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌平面。在導(dǎo)軌上放置一質(zhì)量為m的金屬棒，棒可沿導(dǎo)軌下滑，且在下滑過(guò)程中保持與導(dǎo)軌垂直并良好接觸。已知金屬棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度大小為g。忽略所有電阻。讓金屬棒從導(dǎo)軌上端由靜止開(kāi)始下滑，求:（1）電容器極板上積累的電荷量與金屬棒速度大小的關(guān)系；（2）金屬棒的速度大小隨時(shí)間變化的關(guān)系。（1）Q=CU=CE=CBLv（2）速度和時(shí)間的關(guān)系v=at 想求a，就要知道合外力情況，根據(jù)牛頓第二定律F=ma 受力分析，在導(dǎo)軌方向，金屬棒受到重力沿斜面向下的分力mgsin、摩擦力f=mgcos方向沿斜面向上、安培力F安=BIL方向沿斜面向上，所以合外力F=mgsin-mgcos-BIL 想求I，不能用I=，因?yàn)殡娮鑂=0。根據(jù)電容電量，Q=It，I= ，根據(jù)（1）可知，Q=CBLv 、且v=at，所以Q=CBLa 整理可得，v=t5.（2013，北京）如圖，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬桿MN在平行金屬導(dǎo)軌上以速度v向右勻速滑動(dòng)，MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為El；若磁感應(yīng)強(qiáng)度增為2B，其他條件不變，MN中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變?yōu)镋2則通過(guò)電阻R的電流方向及E1與E2之比El：E2分別為（C）Aca，2：1Bac，2：1Cac，1：2Dca，1：2根據(jù)右手定則或者楞次定律可知，電流方向逆時(shí)針，a到c感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv，所以El：E2=1：26.（2014，山東）（多選）一端接有定值電阻的平行金屬軌道固定在水平面內(nèi)，通有恒定電流的長(zhǎng)直絕緣導(dǎo)線垂直并緊靠軌道固定，導(dǎo)體棒與軌道垂直且接觸良好。在向右勻速通過(guò)M、N兩區(qū)的過(guò)程中，導(dǎo)體棒所受安培力分別用FM、FN表示。不計(jì)軌道電阻。以下敘述正確的是（ BCD ）A. FM向右 BFN向左 CFM逐漸增大 DFN逐漸減小由楞次定律可知導(dǎo)體在通過(guò)M、N兩區(qū)時(shí)受到的安培力都向左，B對(duì)。安培力F=BIL= ，越靠近導(dǎo)線，B越大，所以F越大，在M中運(yùn)動(dòng)時(shí)靠近導(dǎo)線，安培力越來(lái)越大，C對(duì)。在N中運(yùn)動(dòng)時(shí)，遠(yuǎn)離導(dǎo)線，安培力越來(lái)越小，D對(duì)。7.（2014，江蘇）一正方