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1、第1講電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律電磁感應(yīng)現(xiàn)象1.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),電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的現(xiàn)象2產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件(1)條件:穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化(2)特例:閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)內(nèi)做切割磁感線運(yùn)動(dòng)【針對(duì)訓(xùn)練】1.如圖911所示,開(kāi)始時(shí)矩形線圈平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直,且一半在勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)一半在勻強(qiáng)磁場(chǎng)外,若要線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流,下列方法中不可行的是()A將線圈向左平移一小段距離B將線圈向上平移C以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于90°)D以ac為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60°)感應(yīng)電流方向的判斷1.楞次定律(1)內(nèi)容:感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化(2)適用
2、范圍:一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象2右手定則(1)內(nèi)容:伸開(kāi)右手,使拇指與其余四個(gè)手指垂直,并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi);讓磁感線垂直從手心進(jìn)入,拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動(dòng)的方向,其余四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向(2)適用情況:導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流【針對(duì)訓(xùn)練】2如圖是驗(yàn)證楞次定律實(shí)驗(yàn)的示意圖,豎直放置的線圈固定不動(dòng),將磁鐵從線圈上方插入或拔出,線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流各圖中分別標(biāo)出了磁鐵的極性、磁鐵相對(duì)線圈的運(yùn)動(dòng)方向以及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向等情況,其中表示正確的是()電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)生的條件1.磁通量的物理意義(1)磁通量可以理解為穿過(guò)某一面積的磁感線的條數(shù)(2)同一平面,當(dāng)它跟磁場(chǎng)
3、方向垂直時(shí),磁通量最大;當(dāng)它跟磁場(chǎng)方向平行時(shí),磁通量為零;當(dāng)正向穿過(guò)線圈平面的磁感線條數(shù)和反向穿過(guò)的一樣多時(shí),磁通量為零2磁通量發(fā)生變化的三種常見(jiàn)情況(1)磁場(chǎng)強(qiáng)弱不變,回路面積改變(2)回路面積不變,磁場(chǎng)強(qiáng)弱改變(3)回路面積和磁場(chǎng)強(qiáng)弱均不變,但二者的相對(duì)位置發(fā)生改變(2012·杭州模擬)現(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計(jì)及電鍵如圖912所示連接下列說(shuō)法中正確的是()A電鍵閉合后,線圈A插入或拔出都會(huì)引起電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)B線圈A插入線圈B中后,電鍵閉合和斷開(kāi)的瞬間電流計(jì)指針均不會(huì)偏轉(zhuǎn)C電鍵閉合后,滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速滑動(dòng),會(huì)使電流計(jì)指針靜止在中央零刻度D電鍵閉合
4、后,只有滑動(dòng)變阻器的滑片P加速滑動(dòng),電流計(jì)指針才能偏轉(zhuǎn)【即學(xué)即用】1.在圖913所示的閉合鐵芯上繞有一組線圈,與滑動(dòng)變阻器、電池構(gòu)成閉合電路,a、b、c為三個(gè)閉合金屬圓環(huán),假定線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)全部集中在鐵芯內(nèi),則當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片左右滑動(dòng)時(shí),能產(chǎn)生感應(yīng)電流的金屬圓環(huán)是()Aa、b兩個(gè)環(huán)Bb、c兩個(gè)環(huán)Ca、c兩個(gè)環(huán) Da、b、c三個(gè)環(huán)楞次定律的理解和應(yīng)用1.楞次定律中“阻礙”的含義2楞次定律的使用步驟(2012·上海高考)為判斷線圈繞向,可將靈敏電流計(jì)G與線圈L連接,如圖914所示已知線圈由a端開(kāi)始繞至b端;當(dāng)電流從電流計(jì)G左端流入時(shí),指針向左偏轉(zhuǎn)圖914(1)將磁鐵N極向下從線圈上方豎
5、直插入L時(shí),發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn)俯視線圈,其繞向?yàn)開(kāi)(填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”)(2)當(dāng)條形磁鐵從圖中虛線位置向右遠(yuǎn)離L時(shí),指針向右偏轉(zhuǎn)俯視線圈,其繞向?yàn)開(kāi)(填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”)楞次定律的推廣應(yīng)用推廣表述:感應(yīng)電流的效果總是阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因其具體方式為:(1)阻礙原磁通量的變化“增反減同”(2)阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)“來(lái)拒去留”(3)使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)“增縮減擴(kuò)”(4)阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)“增反減同”【即學(xué)即用】2如圖915所示為一個(gè)圓環(huán)形導(dǎo)體,圓心為O,有一個(gè)帶正電的粒子沿圖中的直線從圓環(huán)表面勻速飛過(guò),則環(huán)中的感應(yīng)電流的情況是()A沿逆時(shí)針?lè)较駼沿順時(shí)針?lè)较駽先沿逆時(shí)針?lè)较蚝?/p>
6、沿順時(shí)針?lè)较駾先沿順時(shí)針?lè)较蚝笱啬鏁r(shí)針?lè)较蚶愦味傻木C合應(yīng)用1.規(guī)律比較基本現(xiàn)象應(yīng)用的規(guī)律運(yùn)動(dòng)電荷、電流產(chǎn)生磁場(chǎng)安培定則磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷、電流的作用左手定則電磁感應(yīng)右手定則楞次定律部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)閉合回路磁通量變化2.應(yīng)用技巧四種記憶方法:(1)“因動(dòng)而電”用右手;“因電而動(dòng)”用左手(2)“通電受力用左手,運(yùn)動(dòng)生電用右手”(3)“力”的最后一筆“”方向向左,用左手;“電”的最后一筆“”方向向右,用右手(4)直接記住“左力右感”如圖916所示,導(dǎo)軌間的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,當(dāng)導(dǎo)線MN在導(dǎo)軌上向右加速滑動(dòng)時(shí),正對(duì)電磁鐵A的圓形金屬環(huán)B中()A有感應(yīng)電流,且B被A吸引B無(wú)感應(yīng)電流C可能有,也
7、可能沒(méi)有感應(yīng)電流D有感應(yīng)電流,且B被A排斥【即學(xué)即用】3. 如圖917所示,矩形閉合線圈放置在水平薄板上,有一塊蹄形磁鐵如圖所示置于平板的正下方(磁極間距略大于矩形線圈的寬度)當(dāng)磁鐵勻速向右通過(guò)線圈正下方時(shí),線圈仍靜止不動(dòng),那么線圈受到薄板的摩擦力方向和線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向(從上向下看)是()A摩擦力方向一直向左B摩擦力方向先向左、后向右C感應(yīng)電流的方向順時(shí)針逆時(shí)針順時(shí)針D感應(yīng)電流的方向順時(shí)針逆時(shí)針產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件1如圖所示,能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()楞次定律的理解和應(yīng)用2(2012·蘇州模擬)在一根較長(zhǎng)的鐵釘上,用漆包線繞上兩個(gè)線圈A、B,將線圈B的兩端接在一起,并把CD段直漆包
8、線沿南北方向放置在靜止的小磁針的上方,如圖918所示下列判斷正確的是()A開(kāi)關(guān)閉合時(shí),小磁針不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)B開(kāi)關(guān)閉合時(shí),小磁針的N極垂直紙面向里轉(zhuǎn)動(dòng)C開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),小磁針的N極垂直紙面向里轉(zhuǎn)動(dòng)D開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),小磁針的N極垂直紙面向外轉(zhuǎn)動(dòng)右手定則的應(yīng)用3. (2012·渭南模擬)在北半球,地磁場(chǎng)的水平分量由南向北,豎直分量豎直向下北京平安大街上,如圖919,某人騎車(chē)從東往西行駛,則下列說(shuō)法正確的是()A自行車(chē)左車(chē)把的電勢(shì)比右車(chē)把的電勢(shì)高B自行車(chē)左車(chē)把的電勢(shì)比右車(chē)把的電勢(shì)低C圖中輻條AB此時(shí)A端比B端的電勢(shì)高D圖中輻條AB此時(shí)A端比B端的電勢(shì)低楞次定律、右手定則、左手定則、安培定則的綜合應(yīng)用4(
9、2012·延安模擬)如圖9110所示,通電直導(dǎo)線cd右側(cè)有一個(gè)金屬框與導(dǎo)線cd在同一平面內(nèi),金屬棒ab放在框架上,若ab受到向左的磁場(chǎng)力,則cd中電流的變化情況是()圖9110cd中通有由dc方向逐漸減小的電流cd中通有由dc方向逐漸增大的電流cd中通有由cd方向逐漸減小的電流cd中通有由cd方向逐漸增大的電流AB C D5.如圖9111所示,閉合的矩形金屬框abcd的平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直,現(xiàn)金屬框固定不動(dòng)而磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng),發(fā)現(xiàn)ab邊所受安培力的方向?yàn)樨Q直向上,則此時(shí)磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)可能是()A水平向右平動(dòng)B水平向左平動(dòng)C豎直向上平動(dòng)D豎直向下平動(dòng) 課后作業(yè)(二十六)(時(shí)間45分鐘,滿分100分)
10、一、選擇題(本題共10小題,每小題7分,共70分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確,有的有多個(gè)選項(xiàng)正確,全部選對(duì)的得7分,選對(duì)但不全的得4分,有選錯(cuò)的得0分)1.如圖9112所示,閉合圓圈導(dǎo)線放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線圈平面與磁場(chǎng)平行,其中ac、bd分別是平行、垂直于磁場(chǎng)方向的兩條直徑試分析線圈做如下運(yùn)動(dòng)時(shí),能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A使線圈在紙面內(nèi)平動(dòng)B使線圈平面沿垂直紙面方向向紙外平動(dòng)C使線圈以ac為軸轉(zhuǎn)動(dòng)D使線圈以bd為軸轉(zhuǎn)動(dòng)2(2013屆銅川質(zhì)檢)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、電鍵相連,如圖9113所示,線圈上端與電源正極相連,閉合電鍵的瞬間,鋁環(huán)向
11、上跳起則下列說(shuō)法中正確的是()A若保持電鍵閉合,則鋁環(huán)不斷升高B若保持電鍵閉合,則鋁環(huán)停留在某一高度C若保持電鍵閉合,則鋁環(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3. (2012·杭州統(tǒng)測(cè)訓(xùn)練)兩根通電直導(dǎo)線M、N都垂直紙面固定放置,通過(guò)它們的電流方向如圖9114所示,線圈L的平面跟紙面平行,現(xiàn)將線圈從位置A沿M、N連線的中垂線迅速平移到位置B,則在平移過(guò)程中,線圈中的感應(yīng)電流()A沿順時(shí)針?lè)较?,且越?lái)越小B沿逆時(shí)針?lè)较?,且越?lái)越大C始終為零D先順時(shí)針,后逆時(shí)針4.如圖9115所示,在直線電流附近有一根金屬棒ab,當(dāng)金屬棒以b端為圓心,以ab為半徑,在過(guò)導(dǎo)線
12、的平面內(nèi)勻速旋轉(zhuǎn)達(dá)到圖中的位置時(shí)()Aa端聚積電子Bb端聚積電子C金屬棒內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度等于零Da端電勢(shì)低于b端電勢(shì)5.如圖9116所示,虛線abcd為矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向豎直向下,圓形閉合金屬線框以一定的速度沿光滑絕緣水平面向磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)如圖所示給出的是圓形閉合金屬線框的四個(gè)可能到達(dá)的位置,則圓形閉合金屬線框的速度可能為零的位置是()AB C D6(2012·定安一模)如圖9117所示,甲、乙兩個(gè)矩形線圈同處在紙面內(nèi),甲的ab邊與乙的cd邊平行且靠得較近,甲、乙兩線圈分別處在垂直紙面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,穿過(guò)甲的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1,方向指向紙面內(nèi),穿過(guò)乙的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2,方向指向紙面外
13、,兩個(gè)磁場(chǎng)可同時(shí)變化,當(dāng)發(fā)現(xiàn)ab邊和cd邊間有排斥力時(shí),磁場(chǎng)的變化情況可能是()甲 乙AB1變小,B2變大 BB1變大,B2變大CB1變小,B2變小 DB1不變,B2變小7如圖9118所示,甲是閉合銅線框,乙是有缺口的銅線框,丙是閉合的塑料線框,它們的正下方都放置一薄強(qiáng)磁鐵,現(xiàn)將甲、乙、丙拿至相同高度H處同時(shí)釋放(各線框下落過(guò)程中不翻轉(zhuǎn)),則以下說(shuō)法正確的是()A三者同時(shí)落地B甲、乙同時(shí)落地,丙后落地C甲、丙同時(shí)落地,乙后落地D乙、丙同時(shí)落地,甲后落地8(2012·固原模擬)如圖9119所示,螺線管的導(dǎo)線的兩端與兩平行金屬板相接,一個(gè)帶負(fù)電的小球用絲線懸掛在兩金屬板間,并處于靜止?fàn)顟B(tài)
14、,當(dāng)條形磁鐵突然插入線圈時(shí),小球的運(yùn)動(dòng)情況是()A向左擺動(dòng)B向右擺動(dòng)C保持靜止 D無(wú)法判定9如圖9120所示,在水平地面下有一條沿東西方向鋪設(shè)的水平直導(dǎo)線,導(dǎo)線中通有自東向西穩(wěn)定、強(qiáng)度較大的直流電流現(xiàn)用一閉合的檢測(cè)線圈(線圈中串有靈敏電流計(jì),圖中未畫(huà)出)檢測(cè)此通電直導(dǎo)線的位置,若不考慮地磁場(chǎng)的影響,在檢測(cè)線圈位于水平面內(nèi),從距直導(dǎo)線很遠(yuǎn)處由北向南沿水平地面通過(guò)導(dǎo)線的上方并移至距直導(dǎo)線很遠(yuǎn)處的過(guò)程中,俯視檢測(cè)線圈,其中的感應(yīng)電流的方向是()A先順時(shí)針后逆時(shí)針B先逆時(shí)針后順時(shí)針C先順時(shí)針后逆時(shí)針,然后再順時(shí)針D先逆時(shí)針后順時(shí)針,然后再逆時(shí)針10(2013屆福州三中模擬)現(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵
15、芯的線圈A、線圈B、電流計(jì)及開(kāi)關(guān)如圖9121連接在開(kāi)關(guān)閉合、線圈A放在線圈B中的情況下,某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P向左加速滑動(dòng)時(shí),電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)由此可以推斷()A線圈A向上移動(dòng)或滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P向右加速滑動(dòng),都能引起電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)B線圈A中鐵芯向上拔出或斷開(kāi)開(kāi)關(guān),都能引起電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)C滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P勻速向左或勻速向右滑動(dòng),都能使電流計(jì)指針靜止在中央D因?yàn)榫€圈A、線圈B的繞線方向未知,故無(wú)法判斷電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的方向二、非選擇題(本題共2小題,共30分計(jì)算題要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)11 (14分)如圖9122所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挒閐,
16、一正方形線框abcd的邊長(zhǎng)為l,且ld,線框以速度v通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域,從線框進(jìn)入到完全離開(kāi)磁場(chǎng)的時(shí)間內(nèi),線框中沒(méi)有感應(yīng)電流的時(shí)間是多少?12. (16分)如圖9123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)怎樣隨時(shí)間t變化?請(qǐng)推導(dǎo)出這種情況下B與t的關(guān)系式第2講法拉第電磁感應(yīng)定律、自感現(xiàn)象法拉第電磁感應(yīng)定律1.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(1)概念:在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)(2)產(chǎn)生條件:穿過(guò)回路的磁通量發(fā)生改變,與電路是
17、否閉合無(wú)關(guān)(3)方向判斷:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向用楞次定律或右手定則判斷2法拉第電磁感應(yīng)定律(1)內(nèi)容:閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比(2)公式:En,其中n為線圈匝數(shù)【針對(duì)訓(xùn)練】1(2011·廣東高考)將閉合多匝線圈置于僅隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)中,線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直,關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流,下列表述正確的是()A感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)B穿過(guò)線圈的磁通量越大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大C穿過(guò)線圈的磁通量變化越快,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大D感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向始終相同導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)導(dǎo)體棒切割磁感線時(shí),可有以下三種情況:切割方式電動(dòng)
18、勢(shì)表達(dá)式說(shuō)明垂直切割EBLv傾斜切割EBLvsin_其中為v與B的夾角旋轉(zhuǎn)切割(以一端為軸)EBL2導(dǎo)體棒與磁場(chǎng)方向垂直磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)【針對(duì)訓(xùn)練】2如圖921所示,均勻?qū)Ь€制成的半徑為R的圓環(huán)以速度v勻速進(jìn)入一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到圖示位置(aOb90°)時(shí),a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差為()A.BRvB.BRvC.BRv D.BRv自感和渦流1.自感現(xiàn)象:由于通過(guò)導(dǎo)體自身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象2自感電動(dòng)勢(shì)(1)定義:在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(2)表達(dá)式:EL.(3)自感系數(shù)L.相關(guān)因素:與線圈的大小、形狀、圈數(shù)以及是否有鐵芯等因素有關(guān)單位:亨利(H),1 m
19、H103 H,1 H106 H.3渦流:當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時(shí),在它附近的導(dǎo)體中產(chǎn)生的像水的旋渦一樣的感應(yīng)電流【針對(duì)訓(xùn)練】3(2012·蘇州模擬)如圖922(a)、(b)所示的電路中,電阻R和自感線圈L的電阻值都很小,且小于燈A的電阻,接通S,使電路達(dá)到穩(wěn)定,燈泡A發(fā)光,則()A在電路(a)中,斷開(kāi)S后,A將逐漸變暗B在電路(a)中,斷開(kāi)S后,A將先變得更亮,然后逐漸變暗C在電路(b)中,斷開(kāi)S后,A將逐漸變暗D在電路(b)中,斷開(kāi)S后,A將先變得更亮,然后逐漸變暗法拉第電磁感應(yīng)定律的理解和應(yīng)用1.決定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的因素感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的大小決定于穿過(guò)電路的磁通量的變化率和線圈的匝數(shù)
20、n.而與磁通量的大小、磁通量變化量的大小無(wú)必然聯(lián)系2磁通量變化通常有兩種方式(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變,垂直于磁場(chǎng)的回路面積發(fā)生變化,此時(shí)EnB;(2)垂直于磁場(chǎng)的回路面積不變,磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化,此時(shí)EnS,其中是Bt圖象的斜率 (1)用公式EnS求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí),S為線圈在磁場(chǎng)范圍內(nèi)的有效面積,在Bt圖象中為圖線的斜率(2)En一般用來(lái)求平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)例如計(jì)算通過(guò)回路的電荷量,qtt.有一面積為S100 cm2的金屬環(huán)如圖923甲所示,電阻為R0.1 ,環(huán)中磁場(chǎng)變化規(guī)律如圖923乙所示,且磁場(chǎng)方向垂直環(huán)面向里,在t1到t2時(shí)間內(nèi),環(huán)中感應(yīng)電流的方向如何?通過(guò)金屬環(huán)的電荷量為多少?甲乙圖923【即
21、學(xué)即用】1(2012·沈陽(yáng)二中模擬)如圖924(a)所示,一個(gè)電阻值為R、匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路線圈的半徑為r1,在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線如圖924(b)所示圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0,導(dǎo)線的電阻不計(jì)求0至t1時(shí)間內(nèi) (1)通過(guò)電阻R1的電流大小和方向;(2)通過(guò)電阻R1的電荷量q及電阻R1上產(chǎn)生的熱量導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算1公式EBLv中的B、L、v要求兩兩互相垂直當(dāng)LB,Lv,而v與B成夾角時(shí),導(dǎo)線切割磁感線的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為EBLvsin .2若導(dǎo)
22、線不是直的,則EBLvsin 中的L為切割磁感線的導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度如圖925,導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度為ab間的距離 (2012·四川高考)半徑為a右端開(kāi)小口的導(dǎo)體圓環(huán)和長(zhǎng)為2a的導(dǎo)體直桿,單位長(zhǎng)度電阻均為R0.圓環(huán)水平固定放置,整個(gè)內(nèi)部區(qū)域分布著豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.桿在圓環(huán)上以速度v平行于直徑CD向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),桿始終有兩點(diǎn)與圓環(huán)良好接觸,從圓環(huán)中心O開(kāi)始,桿的位置由確定,如圖926所示則()A0時(shí),桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為2BavB時(shí),桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為BavC0時(shí),桿受的安培力大小為D時(shí),桿受的安培力大小為【即學(xué)即用】2. (2013屆榆林學(xué)情調(diào)研)如圖927所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向
23、垂直于電路所在平面,導(dǎo)體棒ab與電路接觸良好當(dāng)導(dǎo)體棒ab在外力F作用下從左向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),若不計(jì)摩擦和導(dǎo)線的電阻,整個(gè)過(guò)程中,燈泡L未被燒毀,電容器C未被擊穿,則該過(guò)程中()A感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)將變大B燈泡L的亮度變大C電容器C的上極板帶負(fù)電D電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度將減小電磁感應(yīng)電路的計(jì)算1.計(jì)算電荷量只能根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律En,確定磁通量的變化量,推導(dǎo)出qn.2計(jì)算焦耳熱,如果是恒定的感應(yīng)電流,可以用焦耳定律QI2Rt,如果電流是變化的,則只能用功能關(guān)系求解(2012·天津高考)如圖928所示,一對(duì)光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi),導(dǎo)軌間距l(xiāng)0.5 m,左端接有阻值R0.
24、3 的電阻一質(zhì)量m0.1 kg,電阻r0.1 的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上,整個(gè)裝置置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.4 T棒在水平向右的外力作用下,由靜止開(kāi)始以a2 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)棒的位移x9 m時(shí)撤去外力,棒繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離后停下來(lái),已知撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1Q221.導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì),棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸求: (1)棒在勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,通過(guò)電阻R的電荷量q;(2)撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q2;(3)外力做的功WF.【即學(xué)即用】3如圖929甲所示,垂直于水平桌面向上的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.8 T,
25、寬度L2.5 m光滑金屬導(dǎo)軌OM、ON固定在桌面上,O點(diǎn)位于磁場(chǎng)的左邊界,且OM、ON與磁場(chǎng)左邊界均成45°角金屬棒ab放在導(dǎo)軌上,且與磁場(chǎng)的右邊界重合t0時(shí),ab在水平向左的外力F作用下勻速通過(guò)磁場(chǎng)測(cè)得回路中的感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示已知OM、ON接觸點(diǎn)的電阻為R,其余電阻不計(jì)甲乙 (1)利用圖象求出這個(gè)過(guò)程中通過(guò)ab棒截面的電荷量及電阻R;(2)寫(xiě)出水平力F隨時(shí)間變化的表達(dá)式用電磁感應(yīng)定律計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)1. (2012·漢中模擬)如圖9210所示,鐵芯右邊繞有一個(gè)線圈,線圈兩端與滑動(dòng)變阻器、電池組連成回路左邊的鐵芯上套有一個(gè)環(huán)面積為0.02 m2、電阻為0.1
26、 的金屬環(huán)鐵芯的橫截面積為0.01 m2,且假設(shè)磁場(chǎng)全部集中在鐵芯中,金屬環(huán)與鐵芯截面垂直調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭,使鐵芯中的磁感應(yīng)強(qiáng)度每秒均勻增加0.2 T,則從上向下看()A金屬環(huán)中感應(yīng)電流方向是逆時(shí)針?lè)较颍袘?yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為4.0×103 VB金屬環(huán)中感應(yīng)電流方向是順時(shí)針?lè)较?,感?yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為4.0×103 VC金屬環(huán)中感應(yīng)電流方向是逆時(shí)針?lè)较颍袘?yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為2.0×103 VD金屬環(huán)中感應(yīng)電流方向是順時(shí)針?lè)较?,感?yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為2.0×103 V導(dǎo)體切割磁感線時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算2(2010·大綱全國(guó)高考)某地的地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量方向
27、向下,大小為4.5×105 T一靈敏電壓表連接在當(dāng)?shù)厝牒:佣蔚膬砂叮訉?00 m,該河段漲潮和落潮時(shí)有海水(視為導(dǎo)體)流過(guò)設(shè)落潮時(shí),海水自西向東流,流速為2 m/s.下列說(shuō)法正確的是()A河北岸的電勢(shì)較高B河南岸的電勢(shì)較高C電壓表記錄的電壓為9 mVD電壓表記錄的電壓為5 mV自感現(xiàn)象的分析和應(yīng)用3如圖9211所示,A、B是完全相同的兩個(gè)小燈泡,L為自感系數(shù)很大、電阻可以忽略的帶鐵芯的線圈()A電鍵S閉合瞬間,A、B同時(shí)發(fā)光,隨后A燈變暗直至熄滅,B燈變亮B電鍵S閉合瞬間,B燈亮,A燈不亮C斷開(kāi)電鍵S的瞬間,A、B燈同時(shí)熄滅D斷開(kāi)電鍵S的瞬間,B燈立即熄滅,A燈突然閃亮一下再熄滅法
28、拉第電磁感應(yīng)定律的綜合應(yīng)用4如圖9212所示,固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的水平導(dǎo)軌ab、cd的間距為L(zhǎng)10.5 m,金屬棒ad與導(dǎo)軌左端bc的距離為L(zhǎng)20.8 m,整個(gè)閉合回路的電阻為R0.2 ,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B01 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下穿過(guò)整個(gè)回路ad桿通過(guò)滑輪和輕繩連接著一個(gè)質(zhì)量為m0.04 kg的物體,不計(jì)一切摩擦,現(xiàn)使磁場(chǎng)以0.2 T/s的變化率均勻地增大求: (1)金屬棒上電流的方向;(2)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小;(3)物體剛好離開(kāi)地面的時(shí)間(g10 m/s2) 課后作業(yè)(二十七)(時(shí)間45分鐘,滿分100分)一、選擇題(本題共10小題,每小題7分,共70分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有的只有一個(gè)選項(xiàng)正
29、確,有的有多個(gè)選項(xiàng)正確,全部選對(duì)的得7分,選對(duì)但不全的得4分,有選錯(cuò)的得0分)1穿過(guò)閉合回路的磁通量隨時(shí)間t變化的圖象分別如圖9213所示,下列關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的論述,正確的是()A圖中,回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定不變B圖中,回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一直在變大C圖中,回路在0t1時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)小于在t1t2時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D圖中,回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先變小再變大2為了診斷病人的心臟功能和動(dòng)脈血液黏稠情況,需測(cè)量血管中血液的流量,如圖9214所示為電磁流量計(jì)示意圖,將血管置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中,測(cè)得血管兩側(cè)a、b兩點(diǎn)間電壓為U,已知血管的直徑為d,則血管中血液的流量Q(單位
30、時(shí)間內(nèi)流過(guò)的體積)為()圖9214A. B. C. D.3(2012·湖北八校聯(lián)考)如圖9215所示,在國(guó)慶60周年閱兵盛典上,我國(guó)預(yù)警機(jī)“空警2 000”在天安門(mén)上空時(shí)機(jī)翼保持水平,以4.5×102 km/h的速度自東向西飛行該機(jī)的翼展(兩翼尖之間的距離)為50 m,北京地區(qū)地磁場(chǎng)的豎直分量向下,大小為4.7×105 T,則()A兩翼尖之間的電勢(shì)差為2.9 VB兩翼尖之間的電勢(shì)差為1.1 VC飛行員左方翼尖的電勢(shì)比右方翼尖的電勢(shì)高D飛行員左方翼尖的電勢(shì)比右方翼尖的電勢(shì)低4.(2013屆西安交大附中檢測(cè))矩形線圈abcd,長(zhǎng)ab20 cm,寬bc10 cm,匝數(shù)n
31、200,線圈回路總電阻R5 .整個(gè)線圈平面內(nèi)均有垂直于線圈平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)穿過(guò)若勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖9216所示,則()A線圈回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間均勻變化B線圈回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為0.2 AC當(dāng)t0.3 s時(shí),線圈的ab邊所受的安培力大小為0.016 ND在1 min內(nèi)線圈回路產(chǎn)生的焦耳熱為48 J5(2012·南京模擬)在如圖9217所示的電路中,兩個(gè)靈敏電流表G1和G2的零點(diǎn)都在刻度盤(pán)中央,當(dāng)電流從“”接線柱流入時(shí),指針向右擺,當(dāng)電流從“”接線柱流入時(shí),指針向左擺在電路接通后再斷開(kāi)的瞬間,下列說(shuō)法中符合實(shí)際情況的是()AG1表指針向左擺,G2表指針向右擺
32、BG1表指針向右擺,G2表指針向左擺CG1、G2表的指針都向左擺DG1、G2表的指針都向右擺6. (2012·南京模擬)如圖9218所示,在邊長(zhǎng)為a的正方形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,其方向垂直紙面向外,一個(gè)邊長(zhǎng)也為a的正方形導(dǎo)線框架EFGH正好與上述磁場(chǎng)區(qū)域的邊界重合,現(xiàn)使導(dǎo)線框以周期T繞其中心O點(diǎn)在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),經(jīng)過(guò)導(dǎo)線框轉(zhuǎn)到圖中虛線位置,則在這時(shí)間內(nèi)()A平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小等于B平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小等于C順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電流方向?yàn)镋FGHED逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電流方向?yàn)镋FGHE7. (2013屆咸陽(yáng)高三檢測(cè))如圖9219所示,半徑為R的半圓形硬導(dǎo)體AB,在拉力F的作用下、以速度v在水平U形框架上勻速滑動(dòng),且彼此接觸良好勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,U形框架中接有電阻R0,AB的電阻為r,其余電阻不計(jì)則AB進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中()AR0中電流的方向由上到下B感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值為BRvC感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為2BRvD感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為BRv8.(2012·南京模擬)如圖922
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