高三一輪復習學案----電磁感應

1、2016屆高三一輪復習學案電磁感應 專題十二 電磁感應 本章提綱1.磁通量與電路結合2.楞次定律與右手定則與力、能量結合3.法拉第電磁感應定律En和EBlv的應用4.自感問題5.圖像問題 第一講 磁通量 楞次定律一、 磁通量：1.磁通量(1)定義：在勻強磁場中，磁感應強度B與 于磁場方向的面積的乘積(2)公式： 適用條件：勻強磁場S為 面積(3)磁通量是 (填“標量”或“矢量”)(4)磁通量的意義：磁通量可以理解為穿過某一面積的磁感線的 同一線圈平面，當它跟磁場方向垂直時，磁通量最 ；當它跟磁場方向平行時，磁通量為 ；當正向穿過線圈平面的磁感線條數(shù)和反向穿過的一樣多時，磁通量為 2電磁感應現(xiàn)象

2、(1)電磁感應現(xiàn)象：當穿過導體回路的磁通量發(fā)生變化時，導體回路中有感應電流或感應電動勢產(chǎn)生，這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做( )(2)產(chǎn)生感應電流的條件：穿過( )回路的( )發(fā)生變化產(chǎn)生感應電動勢的條件：無論回路是否( )，只要穿過線圈平面的( )發(fā)生變化，線圈中就有感應電動勢產(chǎn)生3.計算磁通量及變化: 習題：如圖所示，一水平放置的N匝矩形線框面積為S，勻強磁場的磁感應強度為B，方向斜向上，與水平面成30°角，現(xiàn)若使矩形框以左邊的一條邊為軸轉到豎直的虛線位置，則此過程中磁通量的改變量的大小是()A.BS B.NBS C.BS D.NBS二.感應電流及感應電動勢方向的判定:1. 楞次

3、定律(1)內(nèi)容：感應電流的磁場總要( )引起感應電流的( )(2)適用情況：所有的電磁感應現(xiàn)象2楞次定律中“阻礙”的含義當磁通量增加時，感應電流的磁場方向與原磁場的方向相反；當磁通量減少時，感應電流的磁場方向與原磁場的方向相同，即“增反減同”3楞次定律的使用步驟:4.右手定則:當導體切割磁感線運動時,伸開右手,讓四指和大拇指垂直且在同一平面內(nèi),讓( )穿過手心, 大拇指指的是( )方向,四指指的是( ).產(chǎn)生的感應電動勢的公式 5.歸納總結:1.楞次定律中“阻礙”的主要表現(xiàn)形式:(1)阻礙原磁通量的變化( )；(2)阻礙相對運動( );(3)使線圈面積有擴大或縮小的趨勢( );(4)阻礙原電流

4、的變化(自感現(xiàn)象)( );習題：1下列情況中都是線框在磁場中切割磁感線運動，其中線框中有感應電流的是()2某磁場磁感線如圖所示，有一銅線圈自圖示A處落至B處，在下落過程中，自上向下看，線圈中感應電流的方向是()A始終順時針B始終逆時針C先順時針再逆時針D先逆時針再順時針3如圖所示，導線框abcd與通電直導線在同一平面內(nèi)，直導線通有恒定電流并通過ad和bc的中點，當線框向右運動的瞬間，則()A線框中有感應電流，且按順時針方向B線框中有感應電流，且按逆時針方向C線框中有感應電流，但方向難以判斷D由于穿過線框的磁通量為零，所以線框中沒有感應電流4如圖所示，圓環(huán)形導體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上

5、方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動變阻器連接成如圖所示的電路若將滑動變阻器的滑片P向下滑動，下列表述正確的是()A線圈a中將產(chǎn)生俯視順時針方向的感應電流B穿過線圈a的磁通量變小C線圈a有擴張的趨勢D線圈a對水平桌面的壓力FN將增大5 如圖所示，在磁感應強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中，有一質量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd用絕緣輕質細桿懸掛在O點，并可繞O點擺動金屬線框從右側某一位置由靜止開始釋放，在擺動到左側最高點的過程中，細桿和金屬線框平面始終處于同一平面，且垂直紙面則線框中感應電流的方向是()AabcdaBdcbadC先是dcbad，后是abcdaD先

6、是abcda，后是dcbad6 如圖所示，光滑固定導軌M、N水平放置，兩根導體棒P、Q平行放置于導軌上，形成一個閉合回路，一條形磁鐵從高處下落接近回路時()AP、Q將相互靠攏BP、Q將相互遠離C磁鐵的加速度仍為gD磁鐵的加速度小于g7如圖所示，蹄形磁鐵的兩極間，放置一個線圈abcd，磁鐵和線圈都可以繞OO軸轉動，磁鐵如圖示方向轉動時，線圈的運動情況是()A俯視，線圈順時針轉動，轉速與磁鐵相同B俯視，線圈逆時針轉動，轉速與磁鐵相同C線圈與磁鐵轉動方向相同，但轉速小于磁鐵轉速D線圈靜止不動8如圖所示，粗糙水平桌面上有一質量為m的銅質矩形線圈當一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB的正上方等高快速經(jīng)過時

7、，若線圈始終不動，則關于線圈受到的支持力FN及在水平方向上的運動趨勢的判斷正確的是()AFN先小于mg后大于mg，運動趨勢向左BFN先大于mg后小于mg，運動趨勢向左CFN先小于mg后大于mg，運動趨勢向右DFN先大于mg后小于mg，運動趨勢向右9如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，MN的左邊有一如圖所示的閉合電路，當PQ在一外力的作用下運動時，MN向右運動，則PQ所做的運動可能是()A向右加速運動B向左加速運動C向右減速運動D向左減速運動10 如圖，金屬環(huán)A用輕繩懸掛，與長直螺線管共軸，并位于其左側，若變阻器滑片P向左移動，則金屬環(huán)A將向_(填“左”或“右”)運

8、動，并有_(填“收縮”或“擴張”)趨勢11 如圖所示是一種延時開關S2閉合，當S1閉合時，電磁鐵F將銜鐵D吸下，將C線路接通當S1斷開時，由于電磁感應作用，D將延遲一段時間才被釋放，則()A由于A線圈的電磁感應作用，才產(chǎn)生延時釋放D的作用B由于B線圈的電磁感應作用，才產(chǎn)生延時釋放D的作用C如果斷開B線圈的電鍵S2，無延時作用D如果斷開B線圈的電鍵S2，延時將變長12 如圖所示，在勻強磁場中放有兩條平行的銅導軌，它們與大導線圈M相連接要使小導線圈N獲得順時針方向的感應電流，則放在導軌上的裸金屬棒ab的運動情況是(兩導線圈共面放置)()A向右勻速運動B向左加速運動C向右減速運動D向右加速運動13如

9、圖所示，通過水平絕緣傳送帶輸送完全相同的銅線圈，線圈等距離排列，且與傳送帶以相同的速度勻速運動為了檢測出個別未閉合的不合格線圈，讓傳送帶通過一固定勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直于傳送帶運動方向，根據(jù)穿過磁場后線圈間的距離，就能夠檢測出不合格線圈通過觀察圖形，判斷下列說法正確的是()A若線圈閉合，進入磁場時，線圈相對傳送帶向后滑動B若線圈不閉合，進入磁場時，線圈相對傳送帶向后滑動C從圖中可以看出，第3個線圈是不合格線圈D從圖中可以看出，第4個線圈是不合格線圈14.在“研究電磁感應現(xiàn)象”的實驗中，首先按圖21(a)接線，以查明電流表指針的偏轉方向與電流方向之間的關系當閉合S時，觀察到電流表指針向左偏，

10、不通電時電流表指針停在正中央然后按圖(b)所示將電流表與副線圈B連成一個閉合回路，將原線圈A、電池、滑動變阻器和電鍵S串聯(lián)成另一個閉合電路(1)S閉合后，將螺線管A(原線圈)插入螺線管B(副線圈)的過程中，電流表的指針將_偏轉(2)線圈A放在B中不動時，指針將_偏轉(3)線圈A放在B中不動，將滑動變阻器的滑片P向左滑動時，電流表指針將_偏轉(選填“向左”、“向右”或“不”)15 如圖所示，均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置，當a繞O點在其所在平面內(nèi)旋轉時，b中產(chǎn)生順時針方向的感應電流，且具有收縮趨勢，由此可知，圓環(huán)a()A順時針加速旋轉B順時針減速旋轉C逆時針加速旋轉D逆時針減速旋

11、轉16北半球地磁場的豎直分量向下如圖5所示，在北京某中學實驗室的水平桌面上，放置著邊長為L的正方形閉合導體線圈abcd，線圈的ab邊沿南北方向，ad邊沿東西方向下列說法中正確的是()A若使線圈向東平動，則a點的電勢比b點的電勢高B若使線圈向北平動，則a點的電勢比b點的電勢低C若以ab邊為軸將線圈向上翻轉，則線圈中的感應電流方向為abcdaD若以ab邊為軸將線圈向上翻轉，則線圈中的感應電流方向為adcba第二講：自感現(xiàn)象1自感現(xiàn)象(1)概念：由于導體本身的（ ）而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象稱為自感，由于自感而產(chǎn)生的感應電動勢叫做自感電動勢(2)表達式：EL. (3)自感系數(shù)L的影響因素：與線圈的大小、形

12、狀、匝數(shù)以及是否有鐵芯有關2自感現(xiàn)象“阻礙”作用的理解(1)流過線圈的電流增加時，線圈中產(chǎn)生的自感電動勢與電流方向（ ），阻礙電流的增加，使其緩慢地增加在電流變化時，線圈的作用相當于（ ）。(2)流過線圈的電流減小時，線圈中產(chǎn)生的自感電動勢與電流方向（ ），阻礙電流的減小，使其緩慢地減小線圈就相當于（ ），它提供的電流從原來的I逐漸變小3自感現(xiàn)象的四大特點(1)自感電動勢總是阻礙導體中原電流的（ ）(2)通過線圈中的電流不能發(fā)生（ ），只能緩慢變化(3)電流穩(wěn)定時，自感線圈就相當于普通導體(4)線圈的自感系數(shù)越大，自感現(xiàn)象越明顯，自感電動勢只是延緩了過程的進行，但它不能使過程停止，更不能使過程

13、反向4斷電自感中，燈泡是否閃亮問題(1)通過燈泡的自感電流( )原電流時，燈泡閃亮(2)通過燈泡的自感電流( )或等于原電流時，燈泡不會閃亮5.歸納總結：1. 比較通電自感和斷電自感：通電自感斷電自感電路圖器材要求A1、A2同規(guī)格，RRL，L較大L很大(有鐵芯)，RLRA現(xiàn)象在S閉合的瞬間，A2燈立即亮起來，A1燈逐漸變亮，最終一樣亮在開關S斷開時，燈A突然閃亮一下后再逐漸熄滅(當抽掉鐵芯后，重做實驗，斷開開關S時，會看到燈A馬上熄滅)原因由于開關閉合時，流過電感線圈的電流增大，使線圈產(chǎn)生自感電動勢，阻礙了電流的增大，使流過A1燈的電流比流過A2燈的電流增加得慢斷開開關S時，流過線圈L的電流減

14、小，使線圈產(chǎn)生自感電動勢，阻礙了電流的減小，使電流繼續(xù)存在一段時間；在S斷開后，通過L的電流反向通過電燈A，且由于RLRA，使得流過A燈的電流在開關斷開瞬間突然增大，從而使A燈的發(fā)光功率突然變大能量轉化情況電能轉化為磁場能磁場能轉化為電能6.分析自感現(xiàn)象的兩點注意:(1)通過自感線圈中的電流不能發(fā)生突變，即通電過程中，電流是逐漸變大，線圈可等效大電阻；斷電過程中，電流是逐漸變小，此時線圈可等效為“電源”，該“電源”與其他電路元件形成回路(2)斷電自感現(xiàn)象中燈泡是否“閃亮”問題的判斷，在于對電流大小的分析，若斷電后通過燈泡的電流比原來強，則燈泡先閃亮后再慢慢熄滅習題：1. 如圖(a)、(b)所示

15、的電路中，電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，且小于燈泡A的電阻，接通S，電路達到穩(wěn)定后，燈泡A發(fā)光，則()A在電路(a)中，斷開S，A將漸漸變暗B在電路(a)中，斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗C在電路(b)中，斷開S，A將漸漸變暗D在電路(b)中，斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗2.如圖所示，線圈L的自感系數(shù)很大，且其直流電阻可以忽略不計，L1、L2是兩個完全相同的小燈泡，開關S閉合和斷開的過程中，燈L1、L2的亮度變化情況是(燈絲不會斷)()AS閉合，L1亮度不變，L2亮度逐漸變亮，最后兩燈一樣亮；S斷開，L2立即熄滅，L1逐漸變暗BS閉合，L1亮度不變，L2很亮；S斷開，L1、L

16、2立即熄滅CS閉合，L1、L2同時亮，而后L1逐漸熄滅，L2亮度不變；S斷開，L2立即熄滅，L1亮一下再熄滅DS閉合，L1、L2同時亮，而后L1逐漸熄滅，L2則逐漸變得更亮；S斷開，L2立即熄滅，L1亮一下再熄滅3如圖所示，A、B、C是三個完全相同的燈泡，L是一個自感系數(shù)較大的線圈(直流電阻可忽略不計)則()AS閉合時，A燈立即亮，然后逐漸熄滅BS閉合時，B燈立即亮，然后逐漸熄滅C電路接通穩(wěn)定后，三個燈亮度相同D電路接通穩(wěn)定后，S斷開時，C燈立即熄滅4.如圖所示，a、b、c為三個完全相同的燈泡，L為自感線圈(自感系數(shù)較大，電阻不計)，E為電源，S為開關閉合開關S，電路穩(wěn)定后，三個燈泡均能發(fā)光則

17、()A斷開開關瞬間，c熄滅，稍后a、b同時熄滅B斷開開關瞬間，流過a的電流方向改變C閉合開關，a、b、c同時亮D閉合開關，a、b同時先亮，c后亮5某同學為了驗證斷電自感現(xiàn)象，自己找來帶鐵芯的線圈L、小燈泡A、開關S和電池組E，用導線將它們連接成如圖13所示的電路檢查電路后，閉合開關S，小燈泡發(fā)光；再斷開開關S，小燈泡僅有不顯著的延時熄滅現(xiàn)象雖經(jīng)多次重復，仍未見老師演示時出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象，他冥思苦想找不出原因你認為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是()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6如圖所示的電路中，L是一個自感系數(shù)很大、直流電阻不計的線圈，D1、D2和D3

18、是三個完全相同的燈泡，E是內(nèi)阻不計的電源在t0時刻，閉合開關S，電路穩(wěn)定后在t1時刻斷開開關S.規(guī)定以電路穩(wěn)定時流過D1、D2的電流方向為正方向，分別用I1、I2表示流過D1和D2的電流，則下列四個圖象中能定性描述電流I1、I2隨時間t變化關系的是()7.如圖9所示是用電流傳感器(相當于電流表，其電阻可以忽略不計)研究自感現(xiàn)象的實驗電路，圖中兩個電阻的阻值均為R，L是一個自感系數(shù)足夠大的自感線圈，其直流電阻值為R.圖10所示是某同學畫出的在t0時刻開關S切換前后，通過傳感器的電流隨時間變化的圖象，關于這些圖象，下列說法中正確的是() 8如圖所示的電路中，L為一個自感系數(shù)很大、直流電阻不計的線圈

19、，D1、D2是兩個完全相同的燈泡，E是一內(nèi)阻不計的電源t0時刻，閉合開關S，經(jīng)過一段時間后，電路達到穩(wěn)定，t1時刻斷開開關S.I1、I2分別表示通過燈泡D1和D2的電流，規(guī)定圖中箭頭所示的方向為電流正方向，以下各圖中能定性描述電流I隨時間t變化關系的是 第三講：電磁感應的圖像問題1. 如圖所示，一個邊長為L、電阻均勻分布的正方形線框abcd,在外力作用下，以速度v勻速穿過寬度均為L的兩個勻強磁場。這兩個磁場的磁感應強度大小均為B，方向相反。線框運動方向與底邊平行且與磁場邊緣垂直。取逆時針方向電流為正方向。若從圖示位置開始，線框中產(chǎn)生的感應電流i、導體ba段電壓uba分別與運動位移x之間的函數(shù)圖

20、象如圖6所示，則正確的是A0xii02i0-2i0-i0L2L3L4LB0xii02i0-2i0-i0L2L3L4LC0xuba3u0L2L3L4L2u0u0-u0-2u0-3u0D0xuba3u0L2L3L4L2u0u0-u0-2u0-3u0abdcvBB0xLLL2.圖中A是一底邊寬為L的閉合線框，其電阻為R?，F(xiàn)使線框以恒定的速度v沿x軸向右運動，并穿過圖中所示的寬度為d的勻強磁場區(qū)域，已知< d，且在運動過程中線框平面始終與磁場方向垂直。若以x軸正方向作為力的正方向，線框從圖6所示位置開始運動的時刻作為時間的零點，則在圖7所示的圖像中，可能正確反映上述過程中磁場對線框的作用力F 隨

21、時間t變化情況的是 （ ）xdLAFOtAFOtBFOtCFOtD甲BCAOyBxaaaDB3.如圖甲所示，兩個相鄰的有界勻強磁場區(qū)，方向相反，且垂直紙面，磁感應強度的大小均為B，以磁場區(qū)左邊界為y軸建立坐標系，磁場區(qū)在y軸方向足夠長，在x軸方向寬度均為a。矩形導線框ABCD 的CD邊與y軸重合，AD邊長為a。線框從圖示位置水平向右勻速穿過兩磁場區(qū)域，且線框平面始終保持與磁場垂直。以逆時針方向為電流的正方向，線框中感應電流i與線框移動距離x的關系圖象正確的是圖4乙中的（以逆時針方向為電流的正方向） （ ）Di2I0x3aa-I02aI0OAi3aa-I02aI0OxBi3aa-I02aI0Ox

22、CiI0x-2I03aa2aO乙2LLVabc4.如圖,直角三角形閉合線圈abc,勻速穿過勻強磁場區(qū)域,速度方向與bc邊平行,并垂直于磁場邊界,其他數(shù)據(jù)都標在圖上,表示感應電動勢E隨時間t變化的規(guī)律,下列四個圖中正確的是 ( )EtoAEtoBoEtCEtoD第四講 法拉第電磁感應定律1.感應電動勢(1)感應電動勢：在電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體就相當于( )，導體的電阻相當于( )(2)感應電流與感應電動勢的關系：遵循閉合電路歐姆定律，即I.2感應電動勢大小的決定因素(1)感應電動勢的大小由穿過閉合電路的磁通量的變化率和線圈的匝數(shù)共同決定，而與磁通量、磁通量的變化量的

23、大小沒有必然聯(lián)系(2)分類討論：a:當僅由B的變化引起時，則En；( 叫磁感強度對時間的變化率)-感生電動勢b:當僅由S的變化引起時，則En；E=nBLV-動生電動勢c:當由B、S的變化同時引起時，則Enn.（即有感生電動勢又有動生電動勢）3磁通量的變化率是t圖象上某點( )4.產(chǎn)生原因：（1）動生電動勢產(chǎn)生的原因是（ ）。（2）感生電動勢產(chǎn)生的原因是（ ）。5.導體棒平動切割磁感線，電動勢= 導體棒轉動切割磁感線，電動勢= 習題：1穿過一個單匝閉合線圈的磁通量始終為每秒均勻增加2 Wb，則()A線圈中感應電動勢每秒增加2 V B線圈中感應電動勢每秒減少2 VC線圈中感應電動勢始終為2 VD線

24、圈中感應電動勢始終為一個確定值，但由于線圈有電阻，電動勢小于2 V2單匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動，轉軸垂直于磁場，若線圈所圍面積的磁通量隨時間變化的規(guī)律如圖所示，則OD過程中（ ） A線圈中O時刻感應電動勢最大 B線圈中D時刻感應電動勢為零C線圈中D時刻感應電動勢最大 D線圈中O至D時間內(nèi)的平均感應電動勢為0.4 V3如圖所示，A、B兩閉合線圈為同樣的導線繞成，A有10匝，B有20匝，兩圓形線圈半徑之比為21.均勻磁場只分布在B線圈內(nèi)當磁場隨時間均勻減弱時（ ）AA中無感應電流 BA、B中均有恒定的感應電流CA、B中感應電動勢之比為21 DA、B中感應電流之比為124.如圖所示，兩塊水平放

25、置的金屬板距離為d，用導線、開關K與一個n匝的線圈連接，線圈置于方向豎直向上的均勻變化的磁場B中兩板間放一臺小型壓力傳感器，壓力傳感器上表面絕緣，在其上表面靜止放置一個質量為m、電荷量為q的帶正電小球K沒有閉合時傳感器有示數(shù)，K閉合時傳感器示數(shù)變?yōu)樵瓉淼囊话雱t線圈中磁場B的變化情況和磁通量的變化率分別為()A正在增強，B正在增強，C正在減弱，D正在減弱，5如圖甲所示，一個圓形線圈的匝數(shù)n100，線圈面積S200cm2，線圈的電阻r1，線圈外接一個阻值R4的電阻，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強磁場中，磁感應強度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示下列說法中正確的是()A線圈中的感應電流方向為順時針方

26、向B電阻R兩端的電壓隨時間均勻增大C線圈電阻r消耗的功率為4×104WD前4s內(nèi)通過R的電荷量為4×104C6. 如圖甲所示，有一面積為150 cm2的金屬環(huán)，電阻為0.1 ，在環(huán)中100 cm2的同心圓面上存在如圖乙所示的變化的磁場，在0.1 s到0.2 s的時間內(nèi)環(huán)中感應電動勢為_，金屬環(huán)產(chǎn)生的焦耳熱為_來源:學|科7如圖所示，豎直平面內(nèi)有一金屬圓環(huán)，半徑為a，總電阻為R(指拉直時兩端的電阻)，磁感應強度為B的勻強磁場垂直穿過環(huán)平面，與環(huán)的最高點A用鉸鏈連接長度為2a、電阻為的導體棒AB，AB由水平位置緊貼環(huán)面擺下，當擺到豎直位置時，B點的線速度為v，則這時AB兩端的電

27、壓大小為( )A. B. C. DBav8如圖所示，在磁感應強度B0.50 T的勻強磁場中，導體PQ在力F作用下在U形導軌上以速度v10 m/s向右勻速滑動，兩導軌間距離L1.0 m，電阻R1.0 ，導體和導軌的電阻忽略不計，則以下說法正確的是()A導體PQ切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢的大小為5.0 VB導體PQ受到的安培力方向水平向右C作用力F大小是0.50 N D作用力F的功率是5 W9在范圍足夠大、方向豎直向下的勻強磁場中，B0.2 T，有一水平放置的光滑框架，寬度為l0.4 m，如圖9示，框架上放置一質量為0.05 kg、電阻為1 的金屬桿cd，框架電阻不計若cd桿以恒定加速度a2 m/

28、s2由靜止開始做勻變速運動，則：(1)在5 s內(nèi)平均感應電動勢是多少？(2)第5 s末，回路中的電流多大？(3)第5 s末，作用在cd桿上的水平外力多大？10如圖所示，在磁感應強度B2 T的勻強磁場中，有一個半徑r0.5 m的金屬圓環(huán)圓環(huán)所在的平面與磁感線垂直，OA是一個金屬棒，它沿著順時針方向以20 rad/s的角速度繞圓心O勻速轉動A端始終與圓環(huán)相接觸，OA棒的電阻R0.1 ，圖中定值電阻R1100 ，R24.9 ，電容器的電容C100 pF.圓環(huán)和連接導線的電阻忽略不計，則：(1)電容器的帶電荷量是多少？哪個極板帶正電？ (2)電路中消耗的電功率是多少？11. 英國物理學家麥克斯韋認為，

29、磁場變化時會在空間激發(fā)感生電場如圖所示，一個半徑為r的絕緣細圓環(huán)水平放置，環(huán)內(nèi)存在豎直向上的勻強磁場B，環(huán)上套一帶電荷量為q的小球，已知磁感應強度B隨時間均勻增加，其變化率為k，若小球在環(huán)上運動一周，則感生電場對小球的作用力所做功的大小是()A0 B.r2qk C2r2qk Dr2qk第五講 法拉第電磁感應定律與電路、力、能量的綜合問題.歸納總結：1. 公式En與EBlvsin的區(qū)別與聯(lián)系兩個公式項目EnEBlvsin區(qū)別求的是t時間內(nèi)的( )感應電動勢，E與某段時間或某個過程相對應求的是( )感應電動勢，E與某個時刻或某個位置相對應求的是整個回路中被感應部分的感應電動勢整個回路的感應電動勢為

30、零時，其回路中某段導體的感應電動勢不一定為零求的是回路中一部分導體切割磁感線時產(chǎn)生的感應電動勢整個回路中被感應部分相當于電源由于是由一部分導體切割磁感線的運動產(chǎn)生的，該部分導體就相當于電源聯(lián)系公式En和EBlvsin是統(tǒng)一的，當t0時，E為瞬時感應電動勢，而公式EBlvsin中的v若代入，求出的E則為平均感應電動勢2.求在某段時間內(nèi)通過導體某橫截面積的電荷量的方法。3、導體棒切割磁感線運動所受的阻尼安培力表達式：4求電路中產(chǎn)生焦耳熱的角度或方法。習題：1半徑為r帶缺口的剛性金屬圓環(huán)在紙面上固定放置，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導線，分別與兩塊垂直于紙面固定放置的平行金屬板連接，兩板間距為d，如圖甲

31、所示。有一變化的磁場垂直于紙面，規(guī)定垂直紙面向里為正，變化規(guī)律如圖乙所示。在t0時刻平板之間中心有一重力不計，電荷量為q的靜止微粒，則以下說法正確的是( )A第2秒內(nèi)上極板為正極 B第3秒內(nèi)上極板為負極C第2秒末微?；氐搅嗽瓉砦恢肈第2秒末兩極板之間的電場強度大小為0.2r2/d2. 如圖，均勻磁場中有一由半圓弧及其直徑構成的導線框，半圓直徑與磁場邊緣重合；磁場方向垂直于半圓面（紙面）向里，磁感應強度大小為B0.使該線框從靜止開始繞過圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度勻速轉動半周，在線框中產(chǎn)生感應電流?，F(xiàn)使線框保持圖中所示位置，磁感應強度大小隨時間線性變化。為了產(chǎn)生與線框轉動半周過程中同樣大小的

32、電流，磁感應閑磕牙隨時間的變化率的大小應為。A. B. C. D. 3.在范圍足夠大、方向豎直向下的勻強磁場中，B0.2 T，有一水平放置的光滑框架，寬度為L0.4 m，如圖所示，框架上放置一質量為0.05 kg、電阻為1 的金屬桿cd，電阻R=9，其他框架電阻不計。若桿cd以恒定加速度a2 m/s2，由靜止開始做勻變速運動，求：(1)在5 s內(nèi)平均感應電動勢是多少？(2)第5 s末回路中的電流多大？(3)第5 s末作用在桿cd上的水平外力多大？(4) 5s內(nèi)流過桿的電荷量是多少？(5)5s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱是多少？M N FB 4導體切割磁感線的運動可以從宏觀和微觀兩個角度來認識如圖所示

33、，固定與水平面的U形導線框處于豎直向下的勻強磁場中，金屬直導線MN在與其垂直的水平恒力F作用下，在導線框上以速度做勻速運動，速度與恒力F方向相同；導線MN始終與導線框形成閉合回路已知導線MN電阻為R，其長度l恰好等于平行軌道間距，磁場的磁感應強度為B忽略摩擦阻力和導線框的電阻通過公式推導驗證：在t時間內(nèi)，F(xiàn)對導線MN所做的功W等于電路獲得的電能W電，也等于導線MN中產(chǎn)生的焦耳熱Q；5.如圖所示，水平放置的粗糙U形框架上接一個阻值為R0的電阻，放在垂直紙面向里、磁感應強度大小為B的勻強磁場中，一個半徑為L、質量為m的半圓形硬導體AC在水平向右的恒定拉力F作用下，由靜止開始運動距離d后速度達到v，

34、半圓形硬導體AC的電阻為r，其余電阻不計下列說法正確的是()A此時AC兩端電壓為UAC2BLvB此時AC兩端電壓為UACC此過程中電路產(chǎn)生的電熱為QFdmv2D此過程中通過電阻R0的電荷量為q6. 磁場在xOy平面內(nèi)的分布如圖14所示，其磁感應強度的大小均為B0，方向垂直于xOy平面，相鄰磁場區(qū)域的磁場方向相反，每個同向磁場區(qū)域的寬度均為L0，整個磁場以速度v沿x軸正方向勻速運動若在磁場所在區(qū)間內(nèi)放置一由n匝線圈組成的矩形線框abcd，線框的bcLB、abL，LB略大于L0，總電阻為R，線框始終保持靜止求：(1)線框中產(chǎn)生的總電動勢大小和導線中的電流大??；(2)線框所受安培力的大小和方向7.

35、如圖所示，足夠長的“U”形光滑金屬導軌平面與水平面成角(0<<90°)，其中MN與PQ平行且間距為L，導軌平面與磁感應強度大小為B的勻強磁場垂直，導軌電阻不計金屬棒ab由靜止開始沿導軌下滑，并與兩導軌始終保持垂直且接觸良好，ab棒接入電路的部分的電阻為R，當流過ab棒某一橫截面的電荷量為q時，棒的速度大小為v，則金屬棒ab在這一過程中()Aa點的電勢高于b點的電勢Bab棒中產(chǎn)生的焦耳熱小于ab棒重力勢能的減少量C下滑的位移大小為D受到的最大安培力大小為sin8如圖所示，勻強磁場的磁感應強度方向豎直向上，大小為B0，用電阻率為、橫截面積為S的導線做成的邊長為l的正方形線框a

36、bcd水平放置，OO為過ad、bc兩邊中點的直線，線框全部都位于磁場中現(xiàn)把線框右半部分固定不動，而把線框左半部分以OO為軸向上轉動60°，如圖中虛線所示(1)求轉動過程中通過導線橫截面的電荷量；(2)若轉動后磁感應強度隨時間按BB0kt變化(k為常量)，求出磁場對線框ab邊的作用力大小隨時間變化的關系式9.一個“”型導軌垂直于磁場固定在磁感應強度為B的勻強磁場中，a是與導軌材料相同、粗細相同的導體棒，導體棒與導軌接觸良好。在外力作用下，導體棒以恒定速度v向右運動，以導體棒在圖9所示位置的時刻作為時間的零點，下列物理量隨時間變化的圖像可能正確的是 （ ） aBv金屬棒所受安培力大小隨時

37、間變化關系C0tI00tE0回路的感應電動勢隨時間變化關系AtF感應電流隨時間變化關系BtP電流產(chǎn)生的熱功率隨時間變化關系D10如圖8所示，磁感應強度B0.2T的勻強磁場中有一折成30°角的金屬導軌aOb，導軌平面垂直磁場方向一條直導線MN垂直O(jiān)b方向放置在導軌上并接觸良好當MN以v4m/s的速度從導軌O點開始向右沿水平方向勻速運動時，若所有導線單位長度的電阻r0.1/m，求：(1)經(jīng)過時間t后，閉合回路的感應電動勢的瞬時值；(2)時間t內(nèi)，閉合回路的感應電動勢的平均值；(3)閉合回路中的電流大小和方向11.如圖所示，虛線區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強磁場，磁場寬度為L，磁感應強度大小

38、為B.總電阻為R的直角三角形導線框，兩條直角邊邊長分別為2L和L，當該線框以垂直于磁場邊界的速度v勻速穿過磁場的過程中，下列說法正確的是()A線框中的感應電流方向始終不變B線框中感應電流一直在增大C線框所受安培力方向始終相同D當通過線框的磁通量最大時，線框中的感應電動勢為零12.如圖所示，豎直放置的U形導軌寬為L，上端串有電阻R（其余導體部分的電阻都忽略不計）。磁感應強度為B的勻強磁場方向垂直于紙面向外。金屬棒ab的質量為m，與導軌接觸良好，不計摩擦。從靜止釋放后ab保持水平而下滑。試求ab下滑的最大速度vm13.MN是兩條平行金屬導軌,導軌距離為L,質量為m的金屬桿ab垂直于導軌放在MN上,

39、且接觸良好,與電阻R構成閉合回路,除電阻R外,其他電阻不計,整個裝置放在磁感應強度為B的勻強磁場中,若金屬桿與軌道之間的動摩擦因數(shù)為,當給金屬桿一個瞬間沖量I作用后,金屬桿做什么運動?求: (1)金屬桿運動過程中的最大加速度(2)金屬桿運動速度為v時的加速度(3)金屬桿運動過程中的最大速度(4)若金屬桿運動S距離后靜止,此過程中電阻上產(chǎn)生的焦耳熱是多大?請敘述題中的能量轉化情況14.相距為L的兩光滑平行導軌與水平面成角放置。上端連接一阻值為R的電阻，其他電阻不計。整個裝置處在大小為B，方向垂直軌道平面向上的勻強磁場中。，質量為m，電阻為r的導體MN，垂直導軌放在導軌上，如圖所示。由靜止釋放導體

40、MN，求：（1）MN可達的最大速度vm；（2）MN速度v=vm/3時的加速度a；（3）回路產(chǎn)生的最大電功率Pm15.如圖,電源電動勢E=8v,r=0,電阻R1=3 ,小燈泡D的規(guī)格為“6v,18w”,MN為相距0.2m,內(nèi)阻不計的相當長的光滑平行金屬導軌,金屬桿ab的電阻R2=2 ,勻強磁場B=2T垂直于導軌平面.求:(1)ab受到的最大作用力俯視圖(2)K接通后,當ab勻速運動時,小燈泡D的功率(3) ab運動的最大速度俯視圖abV016.兩根足夠長的固定的平行金屬導軌位于同一水平面內(nèi),兩導軌間的距離為l，導軌上面橫放著兩根導體棒a和b,構成矩形回路,如圖所示.兩根導體棒的質量皆為m ,電阻

41、皆為R ,回路中其余部分的電阻可不計.在整個導軌平面內(nèi)部有豎直向上的勻強磁場,磁感應強度為 ,設兩導體棒均可沿導軌無摩擦地滑行.開始時棒b靜止,棒a有指向棒b的初速v0（見圖）若兩導體棒在運動中始終不接觸,求:(1)ab桿分別做什么運動? 最終做什么運動?(2)最終ab的速度分別是多大?(3)在運動中產(chǎn)生的焦耳熱最多是多少？(4)當a棒的速度變?yōu)槌跛俣鹊?/4時，b棒的加速度是多少？ aa/bb/dd/cc/efgh17.如圖所示，abcd和a/b/c/d/為水平放置的光滑平行導軌，區(qū)域內(nèi)充滿方向豎直向上的勻強磁場。ab、a/b/間的寬度是cd、c/d/間寬度的2倍。設導軌足夠長，導體棒ef的

42、質量是棒gh的質量的2倍?，F(xiàn)給導體棒ef一個初速度v0，沿導軌向左運動，當兩棒的速度穩(wěn)定時，兩棒的速度分別是多少？18如圖所示，兩根足夠長的平行金屬導軌固定在傾角的斜面上，導軌電阻不計，間距導軌所在空間被分成區(qū)域和，兩區(qū)域的邊界與斜面的交線為，中的勻強磁場方向垂直斜面向下，中的勻強磁場方向垂直斜面向上，兩磁場的磁感應強度大小均為在區(qū)域中，將質量，電阻的金屬條放在導軌上，剛好不下滑然后，在區(qū)域中將質量，電阻的光滑導體棒置于導軌上，由靜止開始下滑在滑動過程中始終處于區(qū)域的磁場中，、始終與導軌垂直且兩端與導軌保持良好接觸，取問（1）下滑的過程中，中的電流方向；（2）剛要向上滑動時，的速度多大；（3）

43、從開始下滑到剛要向上滑動的過程中，滑動的距離，此過程中上產(chǎn)生的熱量是多少19如圖1015所示，在絕緣光滑水平面上，有一個邊長為L的單匝正方形線框abcd，在外力的作用下以恒定的速率v進入磁感應強度為B的有界勻強磁場區(qū)域。在被拉入的過程中線框平面與磁場方面垂直，線框的ab邊平行于磁場的邊界，外力方面在線框平面內(nèi)且與ab邊垂直。已知線框的四個邊的電阻值相等，均為R。求：(1)在ab邊剛進入磁場區(qū)域時，線框內(nèi)的電流大小；(2)在ab邊剛進入磁場區(qū)域時，ab兩端的電壓；(3)在cd邊剛進入磁場時，求cd兩點間的電壓。(4)在線框被拉入磁場的整個過程中，線框產(chǎn)生的熱量。20.如圖甲所示，閉合導體線框ab

44、cd從高處自由下落，落入一個有界勻強磁場中，從bc邊開始進入磁場到ad邊即將進入磁場的這段時間里，在圖乙中表示線框運動過程中的感應電流-時間圖象可能是：abcdBAoitBoitCoitDoit21先后以速度v和2v勻速地把同一線圈從同一磁場中的同一位置拉出有界的勻強磁場的過程中，如圖所示。那么，在先后兩種情況下，以下說法正確的是( )A線圈中感應電流的大小之比為12B線圈中產(chǎn)生的熱量之比為12C沿運動方向作用在線圈上的外力之比為12D沿運動方向作用在線圈上的外力的功率之比為1222. 電阻為R的矩形線框abcd，邊長ab=L，ad=h，質量為m，自某一高度自由落下，通過一勻強磁場，磁場方向垂

45、直紙面向里，磁場區(qū)域的寬度為h，如圖所示，若線框恰好以恒定速度通過磁場，線框中產(chǎn)生的焦耳熱是_（不考慮空氣阻力）23.如圖11甲所示，光滑平行金屬導軌MN、PQ所在平面與水平面成角，M、P兩端接一阻值為R的定值電阻，阻值為r的金屬棒ab垂直導軌放置，其他部分電阻不計整個裝置處在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面向上t0時對金屬棒施一平行于導軌的外力F，金屬棒由靜止開始沿導軌向上運動，通過R的感應電流隨時間t變化的關系如圖乙所示下列關于穿過回路abPMa的磁通量和磁通量的瞬時變化率以及a、b兩端的電勢差Uab和通過金屬棒的電荷量q隨時間t變化的圖象中，正確的是()24. 如圖所示，

46、電阻不計的平行導軌豎直固定，上端接有電阻為R，高度為h的勻強磁場與導軌平面垂直一導體棒從磁場上方的A位置自由釋放，用x表示導體棒進入磁場后的位移，i表示導體棒中的感應電流大小，v表示導體棒的速度大小，Ek表示導體棒的動能，a表示導體棒的加速度大小，導體棒與導軌垂直并接觸良好以下圖象可能正確的是()25.如圖甲所示，光滑導軌水平放置在斜向下且與水平方向夾角為60°的勻強磁場中，勻強磁場的磁感應強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示(規(guī)定斜向下為B的正方向)，導體棒ab垂直導軌放置且與導軌接觸良好，除導體棒電阻R的阻值外，其余電阻不計，導體棒ab在水平外力作用下始終處于靜止狀態(tài)規(guī)定ab的方向

47、為電流的正方向，水平向右的方向為外力的正方向，則在0t1時間內(nèi)，能正確反映流過導體棒ab的電流I和導體棒ab所受水平外力F隨時間t變化的圖象是( ) 26如圖6甲所示，一對平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距l(xiāng)0.20 m，電阻R1.0 ；有一導體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻皆可忽略不計，整個裝置處于磁感應強度B0.50 T的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道面向下，現(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運動，測得力F與時間t的關系如圖乙所示，求桿的質量m和加速度a. 27.如圖所示，兩根豎直放置的足夠長的光滑平行金屬導軌間距l(xiāng)0.50m，導軌上端接有電阻R0.80，導軌電阻

48、忽略不計。導軌下部的勻強磁場區(qū)有虛線所示的水平上邊界，磁感應強度B=0.40T，方向垂直于金屬導軌平面向外。電阻r0.20的金屬桿MN，從靜止開始沿著金屬導軌下落，下落一定高度后以v=2.5m/s的速度進入勻強磁場中，金屬桿下落過程中始終與導軌垂直且接觸良好。已知重力加速度g=10m/s2，不計空氣阻力。（1）求金屬桿剛進入磁場時通過電阻R的電流大??；（2）求金屬桿剛進入磁場時，M、N兩端的電壓； (3）若金屬桿剛進入磁場區(qū)域時恰能勻速運動，則在勻速下落過程中每秒鐘有多少重力勢能轉化為電能？28.如圖所示，正方形導線框abcd的質量為m、邊長為l，導線框的總電阻為R。導線框從垂直紙面向里的水平

49、有界勻強磁場的上方某處由靜止自由下落，下落過程中，導線框始終在與磁場垂直的豎直平面內(nèi)，cd邊保持水平。磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向里，磁場上、下兩個界面水平距離為l。已知cd邊剛進入磁場時線框恰好做勻速運動。重力加速度為g。 （1）求cd邊剛進入磁場時導線框的速度大小。 （2）請證明：導線框的cd邊在磁場中運動的任意瞬間，導線框克服安培力做功的功率等于導線框消耗的電功率。 （3）求從線框cd邊剛進入磁場到ab邊剛離開磁場的過程中，線框克服安培力所做的功。 29.如圖所示，一對光滑的平行金屬導軌固定在同一水平面內(nèi)，導軌間距l(xiāng)0.5 m，左端接有阻值R0.3 的電阻。一質量m0.1 kg，電阻r0.1 的金屬棒MN放置在導軌上，整個裝置置于豎直向上的勻強磁場中，磁場的磁感應強度B0.4 T。棒在水平向右