步教程,選修3-2—電磁感應(yīng)(考點(diǎn)+例題+習(xí)題+單元測試)

1、 高中物理 同步選修3-2第四章 電磁感應(yīng)1 劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)2 探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件二、探究電磁感應(yīng)產(chǎn)生的條件1.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：感應(yīng)電流、電磁感應(yīng)現(xiàn)象條件磁鐵插入瞬間偏轉(zhuǎn)磁鐵拔出瞬間偏轉(zhuǎn)磁鐵靜止不動時(shí)不偏轉(zhuǎn)結(jié)論只有磁鐵相對線圈運(yùn)動時(shí)，才有電流產(chǎn)生。磁鐵相對線圈靜止時(shí)，沒有電流產(chǎn)生。3.探究實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象開關(guān)閉合瞬間有電流產(chǎn)生開關(guān)斷開瞬間有電流產(chǎn)生開關(guān)閉合時(shí)，滑動變阻器不動無電流產(chǎn)生開關(guān)閉合時(shí)，迅速移動變阻器的滑片有電流產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)結(jié)論：只有當(dāng)線圈A中電流發(fā)生變化時(shí)，線圈B中才會有電流產(chǎn)生4.分析論證歸納總結(jié)：只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流。三判斷磁通量發(fā)生變化的幾種途徑例題1.

2、如圖所示，ab是水平面上一個圓的直徑，在過ab的豎直平面內(nèi)有一根通電導(dǎo)線ef.已知ef平行于ab，當(dāng)ef豎直向上平移時(shí)，電流磁場穿入圓面積的磁通量將(C)A逐漸增大B逐漸減小C始終為零D不為零，但保持不變解析：選C.利用安培定則判斷直線電流產(chǎn)生的磁場，作出俯視圖如圖考慮到磁場具有對稱性，可以知道，穿入線圈的磁感線的條數(shù)與穿出線圈的磁感線的條數(shù)是相等的故選C。2.如圖所示，通有恒定電流的導(dǎo)線MN與閉合金屬線框共面，第一次將金屬線框由平移到，第二次將金屬框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到，設(shè)先后兩次通過金屬框的磁通量變化分別為1和2，則()A1>2 B12C1<2 D不能判斷解析：選C.設(shè)線框在位置時(shí)的

3、磁通量為1，在位置時(shí)的磁通量為，直線電流產(chǎn)生的磁場在處比在處要強(qiáng)，>.將線框從平移到，磁感線是從線框的同一面穿過的，所以1|；將線框從繞cd邊轉(zhuǎn)到，磁感線分別是從線框的正反兩面穿過的，所以2|()|(以原來穿過的為正，則后來從另一面穿過的為負(fù))故正確選項(xiàng)為C.練習(xí)題1.兩圓環(huán)A、B同心放置且半徑RA>RB，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A、B兩圓環(huán)的磁通量的大小關(guān)系為()AA>BBABCA<BD無法確定2.如圖所示，閉合圓導(dǎo)線圈平行地放置在勻強(qiáng)磁場中，其中ac、bd分別是平行、垂直于磁場方向的兩直徑試分析線圈做以下哪種運(yùn)動時(shí)能產(chǎn)生感應(yīng)電流(

4、)A使線圈在其平面內(nèi)平動或轉(zhuǎn)動B使線圈平面沿垂直紙面方向向紙外平動C使線圈以ac為軸轉(zhuǎn)動D使線圈以bd為軸稍做轉(zhuǎn)動3.如圖所示，在第一象限內(nèi)存在磁場，已知沿x軸方向磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，滿足Bxkx，沿y軸方向磁感應(yīng)強(qiáng)度不變線框abcd做下列哪種運(yùn)動時(shí)可以產(chǎn)生感應(yīng)電流()A沿x軸方向勻速運(yùn)動B沿y軸方向勻速運(yùn)動C沿x軸方向勻加速運(yùn)動D沿y軸方向勻加速運(yùn)動4.某學(xué)生做觀察電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)，將靈敏電流計(jì)、線圈A和B、蓄電池、開關(guān)用導(dǎo)線連接成如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，當(dāng)它接通、斷開開關(guān)時(shí)，電流計(jì)的指針都沒有偏轉(zhuǎn)，其原因是()A開關(guān)位置接錯B電流表的正、負(fù)極接反C線圈B的接頭3、4接反D蓄電池的正、負(fù)極接反

5、5.如圖所示，導(dǎo)線框abcd放在光滑的平行導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，現(xiàn)使導(dǎo)線框abcd向右運(yùn)動，G1、G2是兩只電流表，則()AG1、G2中都有電流通過BG1、G2中都沒有電流通過C只有G1中有電流通過D只有G2中有電流通過6.如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中有兩條平行的金屬導(dǎo)軌，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直導(dǎo)軌上有兩條可沿導(dǎo)軌自由移動的金屬棒ab、cd，與導(dǎo)軌接觸良好這兩條金屬棒ab、cd的運(yùn)動速度分別是v1、v2，若井字形回路中有感應(yīng)電流通過，則可能()Av1>v2 Bv1<v2Cv1v2 D無法確定7.如圖所示，一個矩形線框從勻強(qiáng)磁場的上方自由落下，進(jìn)入勻強(qiáng)磁場中，然后再從磁場中穿出已知勻強(qiáng)磁

6、場區(qū)域的寬度L大于線框的高度h，那么下列說法中正確的是()A線框只在進(jìn)入和穿出磁場的過程中，才有感應(yīng)電流產(chǎn)生B線框從進(jìn)入到穿出磁場的整個過程中，都有感應(yīng)電流產(chǎn)生C線框在進(jìn)入和穿出磁場的過程中，都是機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能D整個線框都在磁場中運(yùn)動時(shí)，機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能8.如圖所示，虛線框內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，大環(huán)和小環(huán)是垂直于磁場放置的兩個圓環(huán)，分別用1和2表示穿過大小兩環(huán)的磁通量，則有（ ）A.1>2 B.1<2 C.1=2 D.無法確定9.恒定的勻強(qiáng)磁場中有一個圓形閉合線圈，線圈平面垂直于磁場方向，當(dāng)線圈在此磁場中做下列哪種運(yùn)動時(shí)，穿過線圈的磁通量發(fā)生了變化（ ）A.線圈沿自身所在的平面做勻速運(yùn)動

7、 B.線圈沿自身所在的平面做加速運(yùn)動C.線圈繞任一直徑做勻速轉(zhuǎn)動 D.線圈繞任一直徑做變速轉(zhuǎn)動10.一個單匝矩形線圈abcd，邊長ab20 cm，bc30 cm，如圖4125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)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B102 T試計(jì)算：當(dāng)磁場方向分別沿Ox、Oy、Oz方向時(shí)，穿過線圈的磁通量各為多少？11.如圖所示，有一個垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，B0.8 T，磁場有明顯的圓形邊界，圓心為O，半徑為1 cm.現(xiàn)于紙面內(nèi)先后放上與磁場垂直的圓線圈，圓心均在O處，A線圈半徑為1 cm,10匝；B線圈半徑

8、為2 cm,1匝；C線圈半徑為0.5 cm,1匝問：(1)在B減為0.4 T的過程中，A和B中磁通量改變多少？(2)當(dāng)磁場轉(zhuǎn)過30°角的過程中，C中磁通量改變多少？12.如圖所示，固定在水平桌面上的金屬框架cdef，處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，金屬棒ab擱在框架上，可無摩擦滑動，此時(shí)adeb構(gòu)成一個邊長為L的正方形，開始時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0.若從t0時(shí)刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，棒以恒定速度v向右做勻速運(yùn)動時(shí)，可使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)怎樣隨時(shí)間變化(寫出B與t的關(guān)系式)?3 楞次定律一、楞次定律二、右手定則例題1.如圖所示，在水平放置的光滑絕緣桿ab上，掛有兩個金屬環(huán)M和N，

9、兩環(huán)套在一個通電密繞長螺線管的中部，螺線管中部區(qū)域的管外磁場可以忽略，當(dāng)變阻器的滑動觸頭向左移動時(shí)，兩環(huán)將怎樣運(yùn)動(C)A兩環(huán)一起向左移動B兩環(huán)一起向右移動C兩環(huán)互相靠近D兩環(huán)互相離開解析：當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭向左移動時(shí)，螺線管內(nèi)部、外部的磁場均增加，穿過M、N兩金屬環(huán)的水平向右的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，可知兩環(huán)中有相同方向的電流，同方向電流相互吸引，故兩環(huán)相靠近，答案為C.2.(2010·濰坊市高二期中)如圖所示，在長直載流導(dǎo)線MN附近有一個矩形閉合線圈ABCD，線圈與導(dǎo)線在同一個平面內(nèi)某時(shí)刻，線圈中產(chǎn)生了ABCDA方向的電流，則可能的情況是(C)A線圈ABCD沿MN方向向下平

10、移B線圈ABCD以導(dǎo)線MN為軸繞MN轉(zhuǎn)動CMN中由M到N方向的電流在減小DMN中電流恒定，方向由M到N，且正從AB左側(cè)向AB靠近解析：A、B所述的情況不可能在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律可判C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯誤練習(xí)題1.根據(jù)楞次定律知，感應(yīng)電流的磁場一定是()A與引起感應(yīng)電流的磁場反向B加快引起感應(yīng)電流的磁通量變化C阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量變化D使電路磁通量的變化有時(shí)加快，有時(shí)減慢，有時(shí)為零2.(2010·南京六中高二期中)如圖所示，A、B都是很輕的鋁環(huán)，分別吊在絕緣細(xì)桿的兩端，桿可繞豎直軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，環(huán)A是閉合的，環(huán)B是斷開的若用磁鐵分別靠近這兩個圓環(huán)，則下面說法正確的是()A

11、圖中磁鐵N極接近A環(huán)時(shí)，A環(huán)被吸引，而后被推開B圖中磁鐵N極遠(yuǎn)離A環(huán)時(shí)，A環(huán)被排斥，而后隨磁鐵運(yùn)動C用磁鐵N極接近B環(huán)時(shí)，B環(huán)被推斥，遠(yuǎn)離磁鐵運(yùn)動D用磁鐵的任意一磁極接近A環(huán)時(shí)，A環(huán)均被排斥3.如圖所示，光滑固定導(dǎo)軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放于導(dǎo)軌上，形成一個閉合回路，當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)()AP、Q將相互靠攏BP、Q將相互遠(yuǎn)離C磁鐵的加速度仍為gD磁鐵的加速度小于g4.在圖(1)中，G為指針在中央的靈敏電流表，連接在直流電路中時(shí)的偏轉(zhuǎn)情況今把它與一線圈串聯(lián)進(jìn)行電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)，則圖(2)中的條形磁鐵的運(yùn)動方向是_；圖(3)中電流計(jì)的指針從中央向_偏轉(zhuǎn)；圖(4)中的條形磁鐵

12、上端為_極5.在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中所用器材如圖所示它們是：電流表；直流電源；帶鐵芯的線圈A；線圈B；開關(guān)；滑動變阻器(用來控制電流以改變磁場強(qiáng)弱)(1)試按實(shí)驗(yàn)的要求在實(shí)物圖上連接(圖中已連好一根導(dǎo)線)(2)若連接滑動變阻器的兩根導(dǎo)線接在接線柱C和D上，而在開關(guān)剛剛閉合時(shí)電流表指針右偏，則開關(guān)閉合后滑動變阻器的滑動觸頭向接線柱C移動時(shí)，電流表指針將_(填“左偏”“右偏”或“不偏”)6.(2010·營口高二檢測)如圖所示，通電螺線管兩側(cè)各懸掛一個小銅環(huán)，銅環(huán)平面與螺線管截面平行當(dāng)電鍵S接通瞬間，兩銅環(huán)的運(yùn)動情況是()A同時(shí)向兩側(cè)推開B同時(shí)向螺線管靠攏C一個被推開，一個被吸引，但因

13、電源正負(fù)極未知，無法具體判斷D同時(shí)被推開或同時(shí)向螺線管靠攏，因電源正負(fù)極未知，無法具體判斷7.如圖所示，下列幾種運(yùn)動中，可使線圈A中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()Aab桿向右勻速運(yùn)動Bab桿向右勻加速運(yùn)動Cab桿向右勻減速運(yùn)動Dab桿由靜止開始向右運(yùn)動的瞬間8.如圖所示，兩個閉合圓形線圈A，B的圓心重合，放在同一個水平面內(nèi)，線圈B中通以如圖所示的交變電流，設(shè)t0時(shí)電流沿逆時(shí)針方向(圖中箭頭所示)對于線圈A在0t1時(shí)間內(nèi)的下列說法中正確的是()A有順時(shí)針方向的電流，且有擴(kuò)張的趨勢B有順時(shí)針方向的電流，且有收縮的趨勢C有逆時(shí)針方向的電流，且有擴(kuò)張的趨勢D有逆時(shí)針方向的電流，且有收縮的趨勢9.如圖所示，一對大

14、磁極，中間處可視為勻強(qiáng)磁場，上、下邊緣處為非勻強(qiáng)磁場一矩形導(dǎo)線框abcd保持水平，從兩磁極間中心上方某處開始下落，并穿過磁場()A線框中有感應(yīng)電流，方向是先abcda后dcbadB線框中有感應(yīng)電流，方向是先dcbad后abcdaC受磁場的作用，線框要發(fā)生轉(zhuǎn)動D線框中始終沒有感應(yīng)電流10.(思維拓展題)如圖所示，在螺線管輸入端MN間輸入如圖乙所示的正弦交流電，P為圓形閉合導(dǎo)線圈，則在A、B、C、D、E五個點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)刻中能使P受力向左的點(diǎn)是_；受力向右的點(diǎn)是_；不受力的點(diǎn)是_11.如圖所示為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置(1)將圖中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)接完整(2)在閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)了

15、一下，那么合上開關(guān)后()A將原線圈迅速插入副線圈時(shí)，電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)一下B將原線圈插入副線圈后，電流計(jì)指針一直偏在零點(diǎn)左側(cè)C將原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器觸頭迅速向左拉時(shí)，電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)一下D將原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器觸頭迅速向左拉時(shí)，電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)一下12.2010年上海世博會崇尚“低碳”“節(jié)能”“環(huán)?！?，如圖是環(huán)保型手電筒的外形環(huán)保型手電筒不需要任何化學(xué)電池作為電源，不會造成由廢電池引起的環(huán)境污染使用時(shí)只要將它搖動一分鐘，手電筒可持續(xù)照明好幾分鐘手電筒內(nèi)部有一永久磁鐵，外層有一線圈，請你探究分析這種手電筒的工作原理？4 法拉第感應(yīng)定律一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象二、電磁感應(yīng)定律2

16、.對電磁感應(yīng)定律的理解三、導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動勢2.若導(dǎo)體不是直的，則中的為切割磁感線的導(dǎo)體棒的有效長度3.感應(yīng)電動勢的計(jì)算（1）折線或曲線導(dǎo)體在勻強(qiáng)磁場中垂直于磁場切割磁感線平動 3.圓盤在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動時(shí)例題1.一個匝數(shù)為100、面積為的線圈垂直磁場放置，在0. 5s內(nèi)穿過它的磁場從1T增加到9T。求線圈中的感應(yīng)電動勢。解析：由電磁感應(yīng)定律可得 ×由 聯(lián)立可得 代如數(shù)值可得16V2.磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的磁場中，垂直磁場放置一個面積為的圓環(huán)。在0.2s內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度由0增大到0.3特，求圓環(huán)中的平均感應(yīng)電動勢。解析：已知t0.2sn=1原磁通量 現(xiàn)磁通量 由電磁感應(yīng)定律

17、可得代如數(shù)值可得E0.15練習(xí)題1(2010·瀏陽高二檢測)穿過一個單匝線圈的磁通量始終為每秒均勻地增加2 Wb，則()A線圈中的感應(yīng)電動勢每秒增加2 V B線圈中的感應(yīng)電動勢每秒減小2 VC線圈中的感應(yīng)電動勢始終為2 V D線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢2如圖所示的幾種情況中，金屬導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為Blv的是()A乙和丁 B甲、乙、丁C甲、乙、丙、丁 D只有乙3如圖所示，豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，將一水平放置的金屬棒ab以水平初速度v0拋出，設(shè)在整個過程中棒始終平動且不計(jì)空氣阻力，則在金屬棒運(yùn)動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小變化情況是()A越來越大 B越來越小C保持不變 D無法判斷4穿過某線

18、圈的磁通量隨時(shí)間變化的關(guān)系，如圖所示，在下列幾段時(shí)間內(nèi)，線圈中感應(yīng)電動勢最小的是()A02s B2s4sC4s5s D5s10s5(2010·保定市高二期中)如圖所示，金屬框架處于與框架垂直的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)體棒與框架接觸良好且無摩擦，現(xiàn)用力F拉導(dǎo)體棒向右做勻加速運(yùn)動，則力F 的變化規(guī)律為圖象中的()6如圖所示，將一半徑為r的金屬圓環(huán)在垂直于環(huán)面的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中用力握中間成“8”字型，并使上、下兩圓半徑相等如果環(huán)的電阻為R，則此過程中流過環(huán)的電荷量為()A. B.C0 D.7(2010·濰坊市高二期中)如圖所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌間距為l，左端與一電阻R相連導(dǎo)

19、軌間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.金屬桿ab垂直于兩導(dǎo)軌放置，電阻為r，與導(dǎo)軌間無摩擦現(xiàn)對桿ab施加向右的拉力，使桿ab向右以速度v勻速運(yùn)動，則()A金屬桿中的電流由a到bB金屬桿a端的電勢高于b端的電勢C拉力FDR上消耗的功率P()2R8在勻強(qiáng)磁場中，a、b是兩條平行金屬導(dǎo)軌，而c、d為串有電流表、電壓表的兩金屬棒，如圖所示，兩棒以相同的速度向右勻速運(yùn)動，則以下結(jié)論正確的是()A電壓表有讀數(shù)，電流表沒有讀數(shù)B電壓表有讀數(shù)，電流表也有讀數(shù)C電壓表無讀數(shù)，電流表有讀數(shù)D電壓表無讀數(shù)，電流表也無讀數(shù)9如圖所示，O點(diǎn)正下方有一個具有理想邊界的磁場，銅環(huán)在A點(diǎn)從靜止?fàn)顟B(tài)釋放，向右擺到最高點(diǎn)B.不考慮空氣阻力，下列說法中正確的是()AA