選修32第九章第2講

1、第 2 講 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感 渦流知識排查法拉第電磁感應(yīng)定律1. 感應(yīng)電動勢(1) 概念：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢。(2) 產(chǎn)生條件：穿過回路的磁通量發(fā)生改變，與電路是否閉合無關(guān)。(3) 方向判斷：感應(yīng)電動勢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：感應(yīng)電動勢的大小跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。(2) 公式： Ent ，其中 n 為線圈匝數(shù)。(3) 感應(yīng)電流與感應(yīng)電動勢的關(guān)系：遵守閉合電路的歐姆定律，即IRE r 。3. 導(dǎo)體切割磁感線的情形(1) 若 B、l、v 相互垂直，則 EBlv。(2) vB 時， E 0。自感、渦流1.自感現(xiàn)象(1)

2、概念：由于導(dǎo)體本身的電流變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象稱為自感。(2) 自感電動勢 定義：在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫做自感電動勢。表達式： E L It。(3) 自感系數(shù) L 相關(guān)因素：與線圈的大小、形狀、匝數(shù)以及是否有鐵芯有關(guān)。單位：亨利 (H)，1 mH103 H，1 H106 H。2.渦流當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時， 在它附近的任何導(dǎo)體中都會產(chǎn)生感應(yīng)電流， 這種電 流像水的漩渦所以叫渦流。小題速練1.思考判斷(1)0，t不定等于 0。 (2)感應(yīng)電動勢 E與線圈匝數(shù) n有關(guān)，所以 、t的大小均與線圈匝數(shù)有關(guān)。()(3) 線圈中磁通量變化越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大。 ( )(4) 當(dāng)導(dǎo)體在勻強

3、磁場中垂直磁場方向運動時 ( 運動方向和導(dǎo)體垂直 )，感應(yīng)電動勢 為 EBLv。 ()(5) 磁場相對于導(dǎo)體棒運動時，導(dǎo)體棒中也可能產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。( )(6) 渦流就是自感。 ()答案 (1) (2)× (3) (4) (5) (6)×2.人教版選修 32P21第 4 題改編如圖 1 所示，紙面內(nèi)有一矩形導(dǎo)體閉合線框 abcd，ab邊長大于 bc邊長，置于垂直紙面向里、邊界為 MN 的勻強磁場外，線 框兩次勻速地完全進入磁場， 兩次速度大小相同， 方向均垂直于 MN。第一次 ab邊平行 MN 進入磁場，線框上產(chǎn)生的熱量為 Q1，通過線框?qū)w橫截面的電荷量 為 q1；第二次

4、 bc 邊平行 MN 進入磁場，線框上產(chǎn)生的熱量為 Q2 ，通過線框?qū)w 橫截面的電荷量為 q2，則 (圖1A.Q1>Q2，q1q2B.Q1>Q2，q1>q2C.Q1Q2，q1q2D.Q1Q2，q1>q22Bl1v 2 l2 B2l 21l 2v解析 設(shè)線框邊長分別為l1、l2，線框中產(chǎn)生的熱量 QI2Rt( R1 )2R·v2 R1 2B2l1l2v R l1。由于 l ab>lbc，所以 Q1>Q2。通過線框?qū)w橫截面的電荷量 qI ·t ER·tRBlR1l2，故 q1q2，選項 A 正確。答案 A1.法拉第電磁感應(yīng)定律的

5、理解(1) 感應(yīng)電動勢的大小由線圈的匝數(shù)和穿過線圈的磁通量的變化率t 共同決定，而與磁通量 的大小、變化量 的大小沒有必然聯(lián)系。(2) Ent的研究對象是一個回路， Ent 求得的電動勢是整個回路的感應(yīng)電動勢。(3)Ent求的是 t 時間內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢，在磁通量均勻變化時， 瞬時值才等于平均值。(4) 磁通量的變化率 t 對應(yīng) t 圖線上某點切線的斜率2.應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律的三種情況(1) 磁通量的變化由面積變化引起時，BS B·S，則 E n t ；(2) 磁通量的變化由磁場變化引起時，B·SB·S，則 En t ；(3) 磁通量的變化由面積和磁場變化共

6、同引起時， 則根據(jù)定義求， 末 初，EnB2S2 B1S1tBSn t【例 1】 (2018·常州市高三第一次模擬 )(多選)如圖 2所示，半徑為 2r 的彈性螺 旋線圈內(nèi)有垂直紙面向外的圓形勻強磁場區(qū)域，磁場區(qū)域的半徑為r，已知彈性螺旋線圈的電阻為 R，線圈與磁場區(qū)域共圓心，則以下說法中正確的是 ( )圖2A. 保持磁場不變，線圈的半徑由 2r 變到 3r 的過程中，有順時針方向的電流B. 保持磁場不變，線圈的半徑由 2r 變到 0.5r 的過程中，有逆時針方向的電流C.保持半徑不變，使磁場隨時間按Bkt 變化，線圈中的電流為kr2RD.保持半徑不變，使磁場隨時間按Bkt 變化，線

7、圈中的電流為2kr2R解析 保持磁場不變，線圈的半徑由 2r 變到 3r 的過程中，穿過線圈的磁通量沒 有變化，沒有感應(yīng)電流， A 項錯誤；保持磁場不變，線圈的半徑由 2r 變到 0.5r 的過程中，穿過線圈的磁通量減小， 有感應(yīng)電流， 根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流方 向為逆時針， B 項正確；保持半徑不變，磁場隨時間按照 Bkt 變化，根據(jù)法拉 第電磁感應(yīng)解得感應(yīng)電動勢為 Et kr2，所以根據(jù)閉合電路的歐姆定律有 Ikr2 kRr ，C 項正確， D 項錯誤。答案 BC應(yīng)用電磁感應(yīng)定律應(yīng)注意的三個問題(1) 公式 En t 求解的是一個回路中某段時間內(nèi)的平均電動勢， 在磁通量均勻變 化時，瞬時

8、值才等于平均值。B(2) 利用公式 EnSt 求感應(yīng)電動勢時， S為線圈在磁場范圍內(nèi)的有效面積。(3) 通過回路截面的電荷量 q僅與 n、和回路電阻 R有關(guān)，與時間長短無關(guān)， 與 是否均勻變化無關(guān)。推導(dǎo)如下： q ItntRtnR。導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的計算1.導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢常見情況情景圖研究對象一段直導(dǎo)線 成直導(dǎo)線)(或等效繞一端轉(zhuǎn)動的一段導(dǎo)體棒繞與 B 垂直的軸轉(zhuǎn) 動的導(dǎo)線框表達式EBLvE12BL2E NBSsin t2.對平動切割應(yīng)用注意點(1) 常用公式：若運動速度 v 和磁感線方向垂直，則感應(yīng)電動勢 EBLv。 其中 B、L、v 三者兩兩垂直。(2) 有效長度

9、：公式中的 L 為有效切割長度，即導(dǎo)體在與 v 垂直的方向上的投影 長度。(3) 相對性： EBLv 中的速度 v 是相對于磁場的速度，若磁場也運動時，應(yīng)注意 速度間的相對關(guān)系?！纠?2】 如圖 3所示，在水平面內(nèi)固定著 U 形光滑金屬導(dǎo)軌，軌道間距為 50 cm， 金屬導(dǎo)體棒 ab質(zhì)量為 0.1 kg，電阻為 0.2 ，橫放在導(dǎo)軌上，電阻 R的阻值是0.8 導(dǎo)(軌其余部分電阻不計 )?，F(xiàn)加上豎直向下的磁感應(yīng)強度為 0.2 T的勻強磁 場。用水平向右的恒力 F0.1 N 拉動 ab，使其從靜止開始運動，則 ( )圖3A. 導(dǎo)體棒 ab 開始運動后，電阻 R中的電流方向是從 P流向 MB. 導(dǎo)體

10、棒 ab運動的最大速度為 10 m/sC. 導(dǎo)體棒 ab開始運動后， a、b兩點的電勢差逐漸增加到 1 V 后保持不變D. 導(dǎo)體棒 ab開始運動后任一時刻， F的功率總等于導(dǎo)體棒 ab和電阻 R的發(fā)熱功 率之和解析 由右手定則可判斷電阻 R 中的感應(yīng)電流方向是從 M 流向 P，A 錯誤；當(dāng) 金屬導(dǎo)體棒受力平衡時，其速度將達到最大值，由 FBIL ，IERmBRLvm可得 總總B2L2vmFB RL vm，代入數(shù)據(jù)解得 vm10 m/s，B 正確；感應(yīng)電動勢的最大值 Em1 V，a、b 兩點的電勢差為路端電壓， 最大值小于 1 V，C 錯誤；在達到最大速度以前， F 所做的功一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，另

11、一部分轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體棒的動能， D 錯誤。答案 【例 3】 (2016·全國卷，20)(多選)法拉第圓盤發(fā)電機的示意圖如圖 4 所示。 銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，兩銅片 P、Q 分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸。圓盤 處于方向豎直向上的勻強磁場 B 中。圓盤旋轉(zhuǎn)時，關(guān)于流過電阻 R 的電流，下列說法正確的是 ( )A. 若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度恒定，則電流大小恒定B. 若從上向下看，圓盤順時針轉(zhuǎn)動，則電流沿 a到 b的方向流動C. 若圓盤轉(zhuǎn)動方向不變，角速度大小發(fā)生變化，則電流方向可能發(fā)生變化D. 若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)樵瓉淼?2 倍，則電流在 R上的熱功率也變?yōu)樵瓉淼?2 倍 解析 將圓盤看成無數(shù)

12、輻條組成， 它們都在切割磁感線從而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感 應(yīng)電流，根據(jù)右手定則可知圓盤上感應(yīng)電流從邊緣流向中心， 則當(dāng)圓盤順時針 (俯 視)轉(zhuǎn)動時，流過電阻的電流方向從 a到 b，B 正確；由法拉第電磁感應(yīng)定律得感生電動勢 EBLv 21BL2，I RE r，恒定時， I 大小恒定， 大小變化時， I大小變化，方向不變，故 A 正確，C 錯誤；由 PI2R4(BRLr)R 2知，當(dāng) 變?yōu)?2 倍時， P 變?yōu)樵瓉淼?4 倍， D 錯誤 答案 AB通電自感和斷電自感 渦流1.自感現(xiàn)象的四大特點 (1)自感電動勢總是阻礙導(dǎo)體中原電流的變化。(2)通過線圈中的電流不能發(fā)生突變，只能緩慢變化。(3) 電流

13、穩(wěn)定時，自感線圈就相當(dāng)于普通導(dǎo)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，更不能使過程反向。2.自感中 “閃亮”與“不閃亮 ”問題與線圈串聯(lián)的燈泡與線圈并聯(lián)的燈泡電路圖通電時電流逐漸增大，燈泡逐漸變亮電流突然增大，然后逐漸減小達到穩(wěn)定斷電時電流逐漸減小，燈泡逐漸變暗，電流方向不變電路中穩(wěn)態(tài)電流為 I1、 I2：若 I2I1，燈泡逐漸變暗；若 I2>I1， 燈泡閃亮后逐漸變暗。兩種情況燈 泡中電流方向均改變【例 4】 （2018 ·江蘇南通、徐州、揚州、泰州、淮安、宿遷市高三第一次調(diào)研 ）（多 選 ）用電流傳感器研究自感現(xiàn)

14、象的電路如圖 5 甲所示，線圈 L 中未插入鐵芯，直 流電阻為 R。閉合開關(guān) S，傳感器記錄了電路中電流 i 隨時間 t 變化的關(guān)系圖象，如圖乙所示， t0 時刻電路中電流達到穩(wěn)定值 I。下列說法中正確的是 （圖5A. tt0時刻，線圈中自感電動勢最大B. 若線圈中插入鐵芯，上述過程電路中電流達到穩(wěn)定值經(jīng)歷的時間大于t0C. 若線圈中插入鐵芯，上述過程中電路達到穩(wěn)定時電流值仍為ID. 若將線圈匝數(shù)加倍，上述過程中電路達到穩(wěn)定時電流值仍為I解析 tt0 時刻，線圈中電流穩(wěn)定，自感現(xiàn)象消失，線圈中沒有自感電動勢，故 A 項錯誤；若線圈中插入鐵芯，線圈自感系數(shù)增大，自感現(xiàn)象延長，所以若線圈 中插入鐵

15、芯，上述過程電路中電流達到穩(wěn)定值經(jīng)歷的時間大于t0，故 B 項正確；線圈中插入鐵芯，但線圈的直流電阻不變，所以穩(wěn)定時電流不變，故 C 項正確； 若將線圈匝數(shù)加倍，線圈直流電阻增大，穩(wěn)定時電流減小，故 D 項錯誤。 答案 BC【例 5】 (多選)如圖 6 所示，在線圈上端放置一盛有冷水的金屬杯，現(xiàn)接通交 流電源，過了幾分鐘，杯內(nèi)的水沸騰起來。若要縮短上述加熱時間，下列措施可 行的有 ( )圖6A. 增加線圈的匝數(shù)B. 提高交流電源的頻率C. 將金屬杯換為瓷杯D. 取走線圈中的鐵芯解析 當(dāng)電磁鐵接通交流電源時， 金屬杯處在變化的磁場中產(chǎn)生渦電流發(fā)熱， 使 水溫升高。要縮短加熱時間，需增大渦電流，即

16、增大感應(yīng)電動勢或減小電阻。增 加線圈匝數(shù)、 提高交變電流的頻率都是為了增大感應(yīng)電動勢。 瓷杯不能產(chǎn)生渦電 流，取走鐵芯會導(dǎo)致磁性減弱。所以選項 A、B 正確，C、D 錯誤。答案 AB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，電流逐漸變大；斷電 過程中，電流逐漸變小，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。比較思維能力的培養(yǎng) 電磁阻尼與電磁驅(qū)動的比較電磁阻尼電磁驅(qū)動不同點成因由于導(dǎo)體在磁場中運動而產(chǎn)

17、生感應(yīng)電流，從而使導(dǎo)體受 到安培力由于磁場運動引起磁通量的變 化而產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而使導(dǎo) 體受到安培力效果安培力的方向與導(dǎo)體運動方 向相反，阻礙導(dǎo)體運動導(dǎo)體受安培力的方向與導(dǎo)體運 動方向相同，推動導(dǎo)體運動能量轉(zhuǎn)化導(dǎo)體克服安培力做功，其他 形式的能轉(zhuǎn)化為電能，最終 轉(zhuǎn)化為內(nèi)能由于電磁感應(yīng)，磁場能轉(zhuǎn)化為 電能，通過安培力做功，電能 轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體的機械能，從而對 外做功相同點兩者都是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，都遵循楞次定律，都是安培力阻礙引起感應(yīng)電流的導(dǎo)體與磁場間的相對運動【典例】 (2017·全國卷 ，18)掃描隧道顯微鏡 (STM)可用來探測樣品表面原子 尺度上的形貌。為了有效隔離外界振動對 STM

18、 的擾動，在圓底盤周邊沿其徑向 對稱地安裝若干對紫銅薄板，并施加磁場來快速衰減其微小振動，如圖 7 所示。無擾動時，按下列四種方案對紫銅薄板施加恒磁場； 出現(xiàn)擾動后， 對于紫銅薄板上下及其左右振動的衰減最有效的方案是 (解析 感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是閉合回路中的磁通量發(fā)生變化。在 A 圖中，系統(tǒng) 震動時， 紫銅薄板隨之上下及左右振動， 在磁場中的部分有時多有時少， 磁通量 發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到安培力，阻礙系統(tǒng)的振動；在 B、D 圖中，只有 紫銅薄板左右振動才產(chǎn)生感應(yīng)電流，而上下振動無電流產(chǎn)生；在 C 圖中，無論 紫銅薄板上下振動還是左右振動，都不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選項 A 正確， B、C、

19、D 錯誤。 答案 A對安培力是動力、阻力的理解技巧電磁阻尼是安培力阻礙導(dǎo)體運動的現(xiàn)象， 電磁驅(qū)動是安培力使導(dǎo)體運動起來的現(xiàn) 象，但實質(zhì)上均是感應(yīng)電流使導(dǎo)體在磁場中受到安培力?！咀兪接?xùn)練】 如圖 8 所示，蹄形磁鐵的兩極之間放置一個線圈 abcd，磁鐵和 線圈都可以繞 OO軸轉(zhuǎn)動，當(dāng)磁鐵按圖示方向繞 OO軸轉(zhuǎn)動時，線圈的運動情況圖8A. 俯視，線圈順時針轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速與磁鐵相同B. 俯視，線圈逆時針轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速與磁鐵相同C. 線圈與磁鐵轉(zhuǎn)動方向相同，但轉(zhuǎn)速小于磁鐵的轉(zhuǎn)速D. 線圈靜止不動解析 當(dāng)磁鐵轉(zhuǎn)動時， 由楞次定律知， 線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生， 以阻礙磁通量的 增加，即感應(yīng)電流的方向必定是使其受到的

20、力的方向與磁鐵轉(zhuǎn)動方向相同， 以減 小磁通量的增加， 因而線圈跟著轉(zhuǎn)起來， 但轉(zhuǎn)速小于磁鐵的轉(zhuǎn)速。 如果轉(zhuǎn)速相等， 線圈中的磁通量不再變化，起 “驅(qū)動”作用的安培力將消失，選項 C 正確。 答案 C1. 如圖 9 所示，一正方形線圈的匝數(shù)為 n，邊長為 a，線圈平面與勻強磁場垂直， 且一半處在磁場中。在 t 時間內(nèi)，磁感應(yīng)強度的方向不變，大小由 B 均勻地增 大到 2B。在此過程中，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為 ( )A.2BatC.nBa2t圖9B.nBa22tD.2nBa2t解析 由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，在 t 時間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢a2a2為 E n選項 B 正確。n2Ba2Ba

21、2nBa2，t nt 2t ，答案 B2. 如圖 10所示，兩根相距為 l 的平行直導(dǎo)軌 ab、cd，b、d 間連有一定值電阻 R， 導(dǎo)軌電阻可忽略不計。 MN 為放在 ab 和 cd 上的一導(dǎo)體桿，與 ab 垂直，其電阻 也為 R。整個裝置處于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度的大小為 B，磁場方向垂直于導(dǎo) 軌所在平面 （指向圖中紙面內(nèi) ）。現(xiàn)對 MN 施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度 v（如圖 ）做勻 速運動。令 U 表示 MN 兩端電壓的大小，則 （ ）圖 101A. U2Blv，流過定值電阻 R的感應(yīng)電流由 b 到 d1B. U2Blv，流過定值電阻 R的感應(yīng)電流由 d到 bC. UBlv，流過定值電阻

22、R的感應(yīng)電流由 b到 dD. UBlv，流過定值電阻 R的感應(yīng)電流由 d 到 b解析 由右手定則可知，通過 MN 的電流方向為 NM，電路閉合，流過電阻 R 的電流方向由 b 到 d，選項 B、D 錯誤；導(dǎo)體桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 E Blv，導(dǎo)體桿為等效電源，其電阻為等效電源內(nèi)電阻，由閉合電路歐姆定律可E1知， UIR 2R·R 2Bl v，選項 A 正確， C錯誤。答案 A3. （2018 南·通三模 ）（多選 ）健身車上裝有金屬電磁阻尼飛輪，飛輪附近固定一電磁 鐵，示意圖如圖 11 所示，人在健身時帶動飛輪轉(zhuǎn)動。則 （ ）圖 11A. 飛輪轉(zhuǎn)速越大，阻尼越大B.

23、 電磁鐵所接電壓越大，阻尼越大C. 飛輪材料電阻率越大，阻尼越大D. 飛輪材料密度越大，阻尼越大解析 電磁阻尼為電磁感應(yīng)中感應(yīng)電流所受安培力導(dǎo)致， 安培力越大， 電磁阻尼 越大，故飛輪轉(zhuǎn)速越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大，感應(yīng)電流越大，安培力越大， 阻尼越大， A 正確；電磁鐵所接電壓越大， 則磁場越強，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大， 感應(yīng)電流越大，安培力越大，阻尼越大， B 正確；飛輪材料電阻率越大，電阻越 大，感應(yīng)電流越小，安培力越小，阻尼越小， C 錯誤；飛輪材料的密度對電磁感 應(yīng)沒有影響， D 錯誤。答案 AB4. （2018 鹽·城市高三第三次模擬 ）如圖 12 甲所示，把帶鐵芯的線圈

24、L 與小燈泡串 聯(lián)起來，先把它們接到電動勢為 E（內(nèi)阻不計 ）的直流電源上；再把它們接到交流 電源上，如圖乙所示， 取直流電源的電壓與交流電壓的有效值相等。 下列敘述正 確的是 （ ）B.接直流電和接交流電時燈泡一樣亮C. 減小交流電頻率時圖乙中燈泡變亮D. 圖甲中閉合 S 瞬間，通過燈泡的電流立即達到最大值 解析 線圈對直流電無阻礙作用， 對交流電有阻礙作用， 故直流電路中的電流更 大一些，接直流的燈泡變亮一些， A 、B 錯誤；交流電的頻率越小，線圈的阻礙 作用越小，則電流越大，燈泡更亮， C 正確；圖甲中閉合 S 的瞬間，電流從無到 有，因線圈的自感現(xiàn)象，電流逐漸增大， D 錯誤。答案

25、C活頁作業(yè)（時間： 35分鐘）一、單項選擇題1. （2018 江·蘇南京、鹽城高三第一次模擬 ）下列圖中， A 圖是真空冶煉爐可以冶煉 高質(zhì)量的合金； B 圖是充電器工作時繞制線圈的鐵芯中會發(fā)熱； C 圖是安檢門可 以探測人身是否攜帶金屬物品； D 圖是工人穿上金屬絲織成的衣服可以高壓帶電 作業(yè)，不屬于渦流現(xiàn)象的是 （ ）解析 線圈接有交變電流， 在線圈中會產(chǎn)生變化的磁場， 變化的磁場在冶煉爐中 產(chǎn)生電場，使自由電荷在電場力的作用下定向移動形成渦流，故 A 中屬于渦流 現(xiàn)象；充電器工作時有交變電流通過， 交變電流產(chǎn)生的交變磁場穿過鐵芯， 在鐵 芯中產(chǎn)生電場，使自由電荷在電場力的作用下

26、定向移動形成渦流，故 B 中屬于 渦流現(xiàn)象；線圈中交變電流產(chǎn)生交變的磁場， 會在金屬物品產(chǎn)生交變的感應(yīng)電流， 而金屬物品中感應(yīng)電流產(chǎn)生的交變磁場會在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流（渦流 ），引起線圈中交變電流發(fā)生變化，從而被探測到，故 C 中屬于渦流現(xiàn)象；工作服用包含 金屬絲的織物制成，形成一個導(dǎo)體殼，殼外有電場，殼內(nèi)場強保持為0，高壓外電場不會對內(nèi)部產(chǎn)生影響，故 D 中屬于靜電屏蔽。答案 D2. （2018蘇·北四市第一次調(diào)研測試 ）如圖 1所示，鐵芯上繞有線圈 A和B，線圈 A 與電源連接，線圈 B與理想發(fā)光二極管 D相連，銜鐵 E連接彈簧 K 控制觸頭 C 的通斷，忽略 A 的自感，下列說

27、法正確的是 （ ）圖1A. 閉合 S，D 閃亮一下B. 閉合 S，C 將會過一小段時間接通C. 斷開 S，D 不會閃亮D. 斷開 S，C 將會過一小段時間斷開解析 當(dāng)閉合 S 瞬間，穿過線圈 B的磁通量要增加，根據(jù)楞次定律：增反減同， 結(jié)合右手螺旋定則可知，線圈 B 和二極管回路中的電流方向為逆時針方向，而 由于二極管順時針方向?qū)?，則線圈 B 不會閃亮一下，則線圈 A 中磁場立刻吸 引 C，導(dǎo)致其即時接觸，故 A、B 錯誤；當(dāng)斷開 S 瞬間，穿過線圈 B的磁通量要 減小，根據(jù)楞次定律：增反減同，結(jié)合右手螺旋定則可知，線圈 B 和二極管回 路中電流方向為順時針方向，則二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，則 D

28、 會閃亮，同時對線 圈 A 有影響，阻礙其磁通量減小，那么 C 將會過一小段時間斷開，故 C 錯誤， D 正確。答案 D3. 如圖 2，直角三角形金屬框 abc 放置在勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為 B，方 向平行于 ab 邊向上。當(dāng)金屬框繞 ab邊以角速度 逆時針轉(zhuǎn)動時， a、b、c 三點 的電勢分別為 Ua、Ub、Uc。已知 bc 邊的長度為 l。下列判斷正確的是 ( )圖2A. Ua>Uc，金屬框中無電流B. Ub>Uc，金屬框中電流方向沿 abc a1C. Ubc2Bl2，金屬框中無電流12D. Ubc 2Bl2，金屬框中電流方向沿 acba解析 金屬框繞 ab 邊轉(zhuǎn)動時，閉

29、合回路 abc 中的磁通量始終為零 (即不變 )，所 以金屬框中無電流。金屬框在逆時針轉(zhuǎn)動時， bc 邊和 ac 邊均切割磁感線，由右 手定則可知 Ub<Uc，Ua<Uc，所以根據(jù) EBlv 可知，UbcUacBlvBl0 21 12Bl2。由以上分析可知選項 C 正確。答案 C4. 法拉第發(fā)明了世界上第一臺發(fā)電機。如圖 3 所示，圓形金屬盤安置在電磁鐵的 兩個磁極之間， 兩電刷 M、N 分別與盤的邊緣和中心點接觸良好， 且與靈敏電流 表相連。金屬盤繞中心軸沿圖示方向轉(zhuǎn)動，則 ( )圖3A. 電刷 M 的電勢高于電刷 N 的電勢B. 若只將電刷 M 移近 N，電流表的示數(shù)變大C.

30、若只提高金屬盤轉(zhuǎn)速，電流表的示數(shù)變大D. 若只將變阻器滑片向左滑動，電流表的示數(shù)變大解析 根據(jù)電源的正負極判斷電磁鐵上導(dǎo)線的電流方向， 根據(jù)安培定則可知電磁 鐵左側(cè)為 N 極，右側(cè)為 S 極，M、N 間的金屬垂直紙面向外運動，根據(jù)右手定則 可知 M、N 間的電流方向由 M 指向 N，則電刷 N的電勢高于電刷 M 的電勢，選 項 A 錯誤；根據(jù) EBlv 推導(dǎo)出 MN 以電刷 N 為軸轉(zhuǎn)動切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng) 電動勢為 E Bl2 ，若只將電刷 M 移近 N，表達式中的 l 減小，電流表的示數(shù)變 小，選項 B 錯誤；若只提高金屬盤轉(zhuǎn)速，表達式中的 增大，電流表的示數(shù)變 大，選項 C 正確；若只

31、將變阻器滑片向左滑動，變阻器的有效阻值增大，回路 電流減小，電磁鐵的磁性減弱，表達式中的 B 減小，靈敏電流表的示數(shù)變小， 選項 D 錯誤。答案 C5. 2018 蘇·錫常鎮(zhèn)四市高三教學(xué)情況調(diào)研 (二)如圖 4所示的電路中， A、B、C 是 三個完全相同的燈泡， L 是自感系數(shù)很大的電感， 其直流電阻與定值電阻 R 阻值 相等，D 是理想二極管。下列判斷中正確的是 ( )圖4A. 閉合開關(guān) S的瞬間，燈泡 A和 C同時亮B. 閉合開關(guān) S的瞬間，只有燈泡 C 亮C. 閉合開關(guān) S后，燈泡 A、B、C 一樣亮D. 斷開開關(guān) S的瞬間，燈泡 B、C 均要閃亮一下再熄滅 解析 閉合開關(guān) S

32、，線圈 L 的電流要增大， 線圈中產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的增 大，閉合開關(guān) S的瞬間，通過線圈 L 的電流為零，燈泡 A 不亮；理想二極管具 有單向?qū)щ娦?，燈?B 不亮；燈泡 C 與電阻相連，閉合開關(guān) S的瞬間燈泡 C 立 即發(fā)光，故 A 項錯誤， B 項正確；閉合開關(guān) S后，燈泡 B 不亮；穩(wěn)定時，線圈 中不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢， L 的直流電阻與定值電阻 R阻值相等，則穩(wěn)定后 A、C 一 樣亮，故 C 項錯誤；斷開開關(guān) S的瞬間， C 中原來的電流要立即減至零；線圈 中電流要減小，線圈產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的減小， 線圈中電流不會立即消失， 這個自感電流通過 B、C 形成回路， B、C 中電流

33、比線圈中小；穩(wěn)定時燈泡 B 不 亮， A、C一樣亮；則斷開開關(guān) S，燈 B要閃亮一下熄滅，燈 C 先變暗再熄滅， 故 D 項錯誤。答案 B二、多項選擇題6. (2018 江·蘇省蘇州市高三第一次模擬 )“電磁感應(yīng)鋁箔封口機”被廣泛應(yīng)用在 醫(yī)藥、食品、化工等生產(chǎn)行業(yè)的產(chǎn)品封口環(huán)節(jié)中， 如圖 5 所示為一手持式封口機， 它的工作原理是： 當(dāng)接通電源時， 內(nèi)置線圈產(chǎn)生磁場， 當(dāng)磁感線穿過封口鋁箔材 料時，瞬間產(chǎn)生大量小渦流， 致使鋁箔自行快速發(fā)熱， 熔化復(fù)合在鋁箔上的溶膠， 從而粘貼在承封容器的封口處，達到迅速封口的目的。下列說法正確的是 ( )圖5A. 封口材料可用普通塑料來代替鋁箔B.

34、 該封口機可用干電池作為電源以方便攜帶C. 封口過程中溫度過高，可適當(dāng)減小所通電流的頻率來解決D. 該封口機適用于玻璃、塑料等多種材質(zhì)的容器封口但不適用于金屬容器 解析 渦流只能在金屬材料中產(chǎn)生，選項 A 錯誤；磁通量變化才能產(chǎn)生渦流， 恒定電流不能產(chǎn)生，選項 B 錯誤；所通電流的頻率減少時，產(chǎn)生的渦流變小， 則溫度降低，選項 C 正確；金屬容器中也會產(chǎn)生渦流，故不適用于金屬容器的 封口，選項 D 正確。答案 CD7. (2016 江·蘇單科， 6)電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖 6 所示，磁體附近的金 屬弦被磁化， 因此弦振動時， 在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流， 電流經(jīng)電路放大后傳送到 音

35、箱發(fā)出聲音，下列說法正確的有 ( )圖6A. 選用銅質(zhì)弦，電吉他仍能正常工作B. 取走磁體，電吉他將不能正常工作C. 增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應(yīng)電動勢D. 弦振動過程中，線圈中的電流方向不斷變化 解析 銅質(zhì)弦為非磁性材料，不能被磁化，選用銅質(zhì)弦，電吉他不能正常工作， 選項 A 錯誤；若取走磁體，金屬弦不能被磁化，其振動時，不能在線圈中產(chǎn)生 感應(yīng)電動勢，電吉他不能正常工作， 選項B正確；由Ent可知，選項 C正確； 弦振動過程中， 穿過線圈的磁通量大小不斷變化， 由楞次定律可知， 線圈中感應(yīng) 電流方向不斷變化，選項 D 正確。答案 BCD8. （2018鹽·城質(zhì)量監(jiān)測 ）用一根橫

36、截面積為 S、電阻率為 的硬質(zhì)導(dǎo)線做成一個半 徑為 r 的圓環(huán)， ab 為圓環(huán)的一條直徑。如圖 7 所示，在 ab 的左側(cè)存在一個均勻 變化的勻強磁場， 磁場垂直圓環(huán)所在平面， 磁感應(yīng)強度大小隨時間的變化率 tk(k<0)。則 ()圖7A. 圓環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流B. 圓環(huán)具有擴張的趨勢C.圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小為krS2D.圖中 a、b 兩點間的電勢差Uabkr24解析 磁通量均勻減少，根據(jù)楞次定律可知， 圓環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流， 選項 A 錯誤；圓環(huán)在磁場中的部分，受到向外的安培力，所以有擴張的趨勢，kr2選項 B 正確；圓環(huán)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為 2 ，則圓環(huán)中的電流大小為 IkSr E kr4 ，選項 C 錯誤； a、 b 兩點間的電勢差 UabE2 4 ，選項 D 正確。 答案 BD9. （2018蘇·州模擬）如圖 8 所示，水平放置的粗糙 U 形金屬框架上接一個阻值為 R0的電阻，放在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度大小為B 的勻強磁場中，一