電磁感應(yīng)-知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1、第第 16 章章:電磁感應(yīng)電磁感應(yīng) 一、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)一、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)二、重、難點(diǎn)知識(shí)歸納二、重、難點(diǎn)知識(shí)歸納1. 法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律（1）.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化。以上表述是充分必要條件。不論什么情況，只要滿(mǎn)足電路閉合和磁通量發(fā)生變化這兩個(gè)條件，就必然產(chǎn)生感應(yīng)電流；反之，只要產(chǎn)生了感應(yīng)電流，那么電路一定是閉合的，穿過(guò)該電路的磁通量也一定發(fā)生了變化。當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生。這個(gè)表述是充分條件，不是必要的。在導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)用它判定比較方便。（2）.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的條件：穿過(guò)電路的磁通量發(fā)生變化。閉合電路中

2、磁通量發(fā)生變化時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流 當(dāng)磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，并且線圈平面垂直磁場(chǎng)時(shí)磁通量：=BS 如果該面積與磁場(chǎng)夾角為 ，則其投影面積為 Ssin，則磁通量為=BSsin。磁通量的單位： 韋伯，符號(hào)：Wb產(chǎn)生感應(yīng)電流的方法自感電磁感應(yīng)機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化定義：機(jī)械能是指動(dòng)能和勢(shì)能的總和。轉(zhuǎn)化：動(dòng)能和勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化。機(jī)械能守恒：無(wú)阻力，動(dòng)能和勢(shì)能之間總量不變。自感電動(dòng)勢(shì)燈管鎮(zhèn)流器啟動(dòng)器閉合電路中的部分導(dǎo)體在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)閉合電路的磁通量發(fā)生變感應(yīng)電流方向的判定右手定則，楞次定律感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E=BLsintnE實(shí)驗(yàn)：通電、斷電自感實(shí)驗(yàn)大?。簍ILE方向：總是阻礙原電流的變化方向應(yīng)用日光燈構(gòu)造日光燈工作原理

3、：自感現(xiàn)象感應(yīng)現(xiàn)象：這里不要求閉合。無(wú)論電路閉合與否，只要磁通量變化了，就一定有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生。這好比一個(gè)電源：不論外電路是否閉合，電動(dòng)勢(shì)總是存在的。但只有當(dāng)外電路閉合時(shí)，電路中才會(huì)有電流。（3）. 引起某一回路磁通量變化的原因 a 磁感強(qiáng)度的變化 b 線圈面積的變化 c 線圈平面的法線方向與磁場(chǎng)方向夾角的變化（4）. 電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能的轉(zhuǎn)化 感應(yīng)電流做功，消耗了電能。消耗的電能是從其它形式的能轉(zhuǎn)化而來(lái)的。 在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移中能的總量是保持不變的。 (5). 法拉第電磁感應(yīng)定律： a 決定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小因素：穿過(guò)這個(gè)閉合電路中的磁通量的變化快慢 b 注意區(qū)分磁通量中，磁通量的變化量，磁通量的變化率

4、的不同 磁通量，磁通量的變化量， c 定律內(nèi)容：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小決定于磁通量的變化率的大小，與穿過(guò)這一電路磁通量的變化率成正比。（6）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁通量的變化=t-o有多種形式，主要有：S、不變，B 改變，這時(shí)=BSsinB、不變，S 改變，這時(shí)=SBsinB、S 不變，改變，這時(shí)=BS(sin2-sin1)在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁通量變化比較復(fù)雜。有幾種情況需要特別注意：如圖16-1 所示，矩形線圈沿a b c 在條形磁鐵附近移動(dòng)，穿過(guò)上邊線圈的磁通量由方向向上減小到零，再變?yōu)榉较蛳蛳略龃螅挥疫吘€圈的磁通量由方向向下減小到零，再變?yōu)榉较蛳蛏显龃?。如圖 16-2 所示，環(huán)形導(dǎo)線 a 中有順時(shí)針?lè)较虻?/p>

5、電流，a 環(huán)外有兩個(gè)同心導(dǎo)線圈 b、c，與環(huán)形導(dǎo)線 a 在同一平面內(nèi)。當(dāng) a 中的電流增abcabcacbMNS圖 16-1圖 16-2大時(shí)，b、c 線圈所圍面積內(nèi)的磁通量有向里的也有向外的，但向里的更多，所以總磁通量向里，a 中的電流增大時(shí)，總磁通量也向里增大。由于穿過(guò) b 線圈向外的磁通量比穿過(guò) c線圈的少，所以穿過(guò) b 線圈的磁通量更大，變化也更大。如圖 16-3 所示，虛線圓 a 內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線圓 a 外是無(wú)磁場(chǎng)空間。環(huán)外有兩個(gè)同心導(dǎo)線圈 b、c，與虛線圓a 在同一平面內(nèi)。當(dāng)虛線圓 a 中的磁通量增大時(shí)，與的情況不同，b、c 線圈所圍面積內(nèi)都只有向里的磁通量，且大小

6、相同。因此穿過(guò)它們的磁通量和磁通量變化都始終是相同的。（7）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的計(jì)算式：線圈匝數(shù)nvEstWbtnE 注：a、若閉合電路是一個(gè)匝的線圈，線圈中的總電動(dòng)勢(shì)可看作是一個(gè)線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的 n 倍。E 是時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) （6）幾種題型 線圈面積 S 不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化： 磁感強(qiáng)度不變，線圈面積均勻變化： B、S 均不變，線圈繞過(guò)線圈平面內(nèi)的某一軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，計(jì)算式為： 2. 導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的計(jì)算式導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的計(jì)算式 (1). 公式： （2）. 題型：a 若導(dǎo)體變速切割磁感線，公式中的電動(dòng)勢(shì)是該時(shí)刻的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 b 若導(dǎo)體不是垂直切

7、割磁感線運(yùn)動(dòng)，v 與 B 有一夾角，如右圖 16-4： c 若導(dǎo)體在磁場(chǎng)中繞著導(dǎo)體上的某一點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體上各點(diǎn)的線速bc v2 v1 v 圖 16-3圖 16-4度不同，不能用計(jì)算，而應(yīng)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律變成“感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小等于直線導(dǎo)體在單位時(shí)間內(nèi)切割磁感線的條數(shù)”來(lái)計(jì)算，如下圖 16-5： 從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)時(shí)間，導(dǎo)體位置由 oa轉(zhuǎn)到 oa1，轉(zhuǎn)過(guò)的角度，則導(dǎo)體掃過(guò)的面積 切割的磁感線條數(shù)（即磁通量的變化量） 單位時(shí)間內(nèi)切割的磁感線條數(shù)為：，單位時(shí)間內(nèi)切割的磁感線條數(shù)（即為磁通量的變化率）等于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大?。?即： 計(jì)算時(shí)各量單位：d.轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸與磁感線平行。如圖

8、 16-6，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，長(zhǎng) L 的金屬棒 oa 以 o 為軸在該平面內(nèi)以角速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。求金屬棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。在應(yīng)用感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的公式時(shí)，必須注意其中的速度 v 應(yīng)該指導(dǎo)線上各點(diǎn)的平均速度，在本題中應(yīng)該是金屬棒中點(diǎn)的速度，因此有。2212LBLBLE 線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與磁感線垂直。如圖，矩形線圈的長(zhǎng)、寬分別為 L1、L2，所圍面積為S，向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，線圈繞圖 16-7 示的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。線圈的 ab、cd 兩邊切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相加可得 E=BS。如果線圈由 n 匝導(dǎo)線繞制而成，則 E=nBS。從圖 16-8 示位置開(kāi)始

9、計(jì)時(shí)，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為 e=nBScost 。該結(jié)論與線圈的形狀和轉(zhuǎn)動(dòng)軸的具體位置無(wú)關(guān)（但是軸必須與 B 垂直） 。實(shí)際上，這就是交流發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)公式。o ava db cL1L2B a1 O a 圖 16-5圖 16-63. 楞次定律楞次定律(1)、楞次定律: 感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(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)、楞次定律的應(yīng)用對(duì)阻礙的理解：（1）順口溜“你增我反，你減我同” （2）順口溜“你退我進(jìn)，你進(jìn)我退”即阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的意思。楞次定律解決的是感應(yīng)電流的方向問(wèn)題。它關(guān)系到兩個(gè)磁場(chǎng)：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)（新產(chǎn)生的磁場(chǎng)）和引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)（原

10、來(lái)就有的磁場(chǎng)） 。 “你增我反”的意思是如果磁通量增加，則感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原來(lái)的磁場(chǎng)方向相反。 “你減我同”的意思是如果磁通量減小，則感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原來(lái)的磁場(chǎng)方向相同。在應(yīng)用楞次定律時(shí)一定要注意：“阻礙”不等于“反向” ；“阻礙”不是“阻止” 。a 從“阻礙磁通量變化”的角度來(lái)看，無(wú)論什么原因，只要使穿過(guò)電路的磁通量發(fā)生了變化，就一定有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生。 b 從“阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)”的角度來(lái)看，楞次定律的這個(gè)結(jié)論可以用能量守恒來(lái)解釋?zhuān)杭热挥懈袘?yīng)電流產(chǎn)生，就有其它能轉(zhuǎn)化為電能。又由于感應(yīng)電流是由相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起的，所以只能是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，因此機(jī)械能減少。磁場(chǎng)力對(duì)物體做負(fù)功，是阻力，表現(xiàn)出的現(xiàn)象

11、就是“阻礙”相對(duì)運(yùn)動(dòng)。c 從“阻礙自身電流變化”的角度來(lái)看，就是自感現(xiàn)象。自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)總是阻礙自身電流的變化。(3)、應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)電流的方向的步驟：a、判定穿過(guò)閉合電路的原磁場(chǎng)的方向.b、判定穿過(guò)閉合電路的磁通量的變化.c、根據(jù)楞次定律判定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向.d、利用右手螺旋定則判定感應(yīng)電流的方向.4、自感現(xiàn)象、自感現(xiàn)象（1）自感現(xiàn)象是指由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。由于線圈（導(dǎo)體）本身電流的變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象。在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)。自感電動(dòng)勢(shì)總量阻礙線圈（導(dǎo)體）中原電流的變化。yoxBab圖 16-7圖 16-8（2）

12、自感系數(shù)簡(jiǎn)稱(chēng)自感或電感, 它是反映線圈特性的物理量。線圈越長(zhǎng), 單位長(zhǎng)度上的匝數(shù)越多, 截面積越大, 它的自感系數(shù)就越大。另外, 有鐵心的線圈的自感系數(shù)比沒(méi)有鐵心時(shí)要大得多。自感現(xiàn)象分通電自感和斷電自感兩種。（3） 、自感電動(dòng)勢(shì)的大小跟電流變化率成正比。tIL自L 是線圈的自感系數(shù)，是線圈自身性質(zhì)，線圈越長(zhǎng)，單位長(zhǎng)度上的匝數(shù)越多，截面積越大，有鐵芯則線圈的自感系數(shù) L 越大。單位是亨利（H） 。如是線圈的電流每秒鐘變化 1A，在線圈可以產(chǎn)生 1V 的自感電動(dòng)勢(shì)，則線圈的自感系數(shù)為 1H。還有毫亨（mH） ，微亨（H） 。5、日光燈、日光燈日光燈由燈管、啟動(dòng)器和鎮(zhèn)流器組成；啟動(dòng)器起了把電路自動(dòng)接

13、通或斷開(kāi)的作用；鎮(zhèn)流器利用自感現(xiàn)象起了限流降壓的作用。三、典型例題三、典型例題例 1、下列說(shuō)法正確的是（ ）A、 只要導(dǎo)體相對(duì)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體中就一定會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生B、只要閉合電路在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)以，就一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流C、只要穿過(guò)閉合回路的磁通量不為零就一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流D、 只要穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化，就一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流解析：產(chǎn)生感應(yīng)電流有兩個(gè)條件：一是電路要閉合，二是閉合電路的磁通量要發(fā)生變化。對(duì)于 A，如果導(dǎo)體沒(méi)有構(gòu)成回路，就不會(huì)產(chǎn)生電流。對(duì)于 B 如果閉合電路在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁通量沒(méi)有發(fā)生改變，也不會(huì)有電流產(chǎn)生。對(duì)于 C，如果磁通量沒(méi)有發(fā)生變化 ，回路中就沒(méi)有電流。答案

14、：D點(diǎn)撥：此題是一個(gè)基礎(chǔ)記憶題?？疾榈氖菍?duì)于產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件的記憶。小試身手小試身手1.1、下述用電器中，利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是（ ）A、直流電動(dòng)機(jī) B、變壓器 C、日光燈鎮(zhèn)流器 D、磁電式電流表1.2、如圖 16-9 所示，a、b 是平行金屬導(dǎo)軌，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面，c、d 是分別串有電壓表和電流表金屬棒，它們與導(dǎo)軌接觸良好，當(dāng) c、d 以相同速度向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列正確的是（ ）A.兩表均有讀數(shù) B.兩表均無(wú)讀數(shù)C.電流表有讀數(shù)，電壓表無(wú)讀數(shù)D.電流表無(wú)讀數(shù)，電壓表有讀數(shù)1.3、1、下列關(guān)于磁通量的說(shuō)法中正確的有：（ ）A、磁通量不僅有大小還有方向，所以磁通量是矢量；B、在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，a

15、線圈的面積比線圈 b 的面積大，則穿過(guò) a 線圈的磁通量一定比穿過(guò) b線圈的大；C、磁通量大磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定大；D、把某線圈放在磁場(chǎng)中的 M、N 兩點(diǎn)，若放在 M 處的磁通量較在 N 處的大，則 M 處的磁感強(qiáng)度一定比 N 大。圖 16-9例 2、如圖 16-10 所示，有兩個(gè)同心導(dǎo)體圓環(huán)。內(nèi)環(huán)中通有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，外環(huán)中原來(lái)無(wú)電流。當(dāng)內(nèi)環(huán)中電流逐漸增大時(shí)，外環(huán)中有無(wú)感應(yīng)電流？方向如何？解析，由于磁感線是閉合曲線，內(nèi)環(huán)內(nèi)部向里的磁感線條數(shù)和內(nèi)環(huán)外部向外的所有磁感線條數(shù)相等，所以外環(huán)所圍面積內(nèi)（這里指包括內(nèi)環(huán)圓面積在內(nèi)的總面積，而不只是環(huán)形區(qū)域的面積）的總磁通向里、增大，所以外環(huán)中感應(yīng)電流磁場(chǎng)

16、的方向?yàn)橄蛲?，由安培定則，外環(huán)中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針。點(diǎn)撥：此題是一個(gè)理解題?？疾榈氖请姶鸥袘?yīng)現(xiàn)象中磁通量變化的理解。小試身手小試身手2.1、 如圖 16-11 所示，有一閉合線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈軸線和磁場(chǎng)方向成 300角，磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化.若所用導(dǎo)線規(guī)格不變，用下述方法中哪一種可使線圈中感應(yīng)電流增加一倍？（ ）A線圈匝數(shù)增加一倍B線圈面積增加一倍C線圈半徑增加一倍D改變線圈的軸線方向2.2、一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中向右作加速運(yùn)動(dòng)，如圖 16-12 所示，下列說(shuō)法正確的是（ ）A線圈中無(wú)感應(yīng)電流，有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)B線圈中有感應(yīng)電流，也有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)C線圈中無(wú)感應(yīng)電流，無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Da、

17、b、c、d 各點(diǎn)電勢(shì)的關(guān)系是：UaUb，UcUd，UaUd 例 3、甲、乙兩個(gè)完全相同的帶電粒子，以相同的動(dòng)能在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)甲從 B1區(qū)域運(yùn)動(dòng)到 B2區(qū)域，且 B2B1；乙在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且在 t 時(shí)間內(nèi)，該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度從 B1增大為 B2，如圖 16-13 所示則當(dāng)磁場(chǎng)為 B2時(shí)，甲、乙二粒子動(dòng)能的變化情況為 （ ） A都保持不變300Bvabdc圖 16-10圖 16-11圖 16-12B甲不變，乙增大C甲不變，乙減小D甲增大，乙不變E甲減小，乙不變解析：由于本題所提供的兩種情境，都是 B2B1，研究的也是同一種粒子的運(yùn)動(dòng)對(duì)此，可能有人根據(jù)“洛侖茲力”不做功，而斷定答案“

18、A”正確其實(shí)，正確答案應(yīng)該是“B” 這是因?yàn)椋杭琢Ｗ訌?B1區(qū)域進(jìn)入 B2區(qū)域，唯一變化的是，根據(jù) f=qvB，粒子受到的洛侖茲力發(fā)生了變化由于洛侖茲力不做功，故 v 大小不變，因而由 R=mv/Bq，知其回轉(zhuǎn)半徑發(fā)生了變化，其動(dòng)能不會(huì)發(fā)生變化乙粒子則不然，由于磁場(chǎng)從 B1變化到 B2，根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，變化的磁場(chǎng)將產(chǎn)生電場(chǎng)，結(jié)合楞次定律可知，電場(chǎng)力方向與粒子運(yùn)動(dòng)方向一致，電場(chǎng)力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷做正功，因而乙粒子的動(dòng)能將增大點(diǎn)撥：此題是一個(gè)理解題，考查對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量轉(zhuǎn)化的一個(gè)理解。小試身手小試身手3.1、如圖 16-14 所示，矩形線圈 abcd 質(zhì)量為 m，寬為 d，在豎直平面內(nèi)由靜止

19、自由下落。其下方有如圖方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)上、下邊界水平，寬度也為 d，線圈 ab 邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)就開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)，那么在線圈穿越磁場(chǎng)的全過(guò)程，產(chǎn)生了多少電熱？3.2、如圖 16-15 所示，水平面上固定有平行導(dǎo)軌，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向下。同種合金做的導(dǎo)體棒 ab、cd 橫截面積之比為 21，長(zhǎng)度和導(dǎo)軌的寬均為 L，ab 的質(zhì)量為 m ,電阻為 r，開(kāi)始時(shí) ab、cd 都垂直于導(dǎo)軌靜止，不計(jì)摩擦。給 ab 一個(gè)向右的瞬時(shí)沖量 I，在以后的運(yùn)動(dòng)中，cd 的最大速度 vm、最大加速度 am、產(chǎn)生的電熱各是多少？a bd cBa db c圖 16-13圖 16-14例 4、如圖 16

20、-16 所示，線圈平面與水平方向成角，磁感線豎直向下，設(shè)磁感強(qiáng)度為 B，線圈面積為 S，則穿過(guò)線圈的磁通量為多大？解析：此題的線圈平面 abcd 與磁感強(qiáng)度 B 方向不垂直，不能直接用= BS 計(jì)算。處理時(shí)可以用以下兩種之一：（1）把 S 投影到與 B 垂直的方向即水平方向（如圖中的 abcd） ，所以 S投 = Scos，故= BScos ；（2）把 B 分解為平行于線圈平面的分量和垂直于線圈平面分量，顯然平行方向的磁場(chǎng)并不穿過(guò)線圈，且 B垂直= Bcos ， 故= BScos 。點(diǎn)撥：此題為一個(gè)簡(jiǎn)單計(jì)算題。考查對(duì)磁通量計(jì)算公式的記憶。在計(jì)算的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意公式的應(yīng)用。小試身手小試身手4.1

21、 兩圓環(huán) a、b 同心同平面放置，且半徑 Ra Rb ，將一條形磁鐵置于兩環(huán)的軸線上，設(shè)通過(guò) a、b 圓環(huán)所包圍的面積的磁通量分別是、 ，則：（ ）abA、= ； B、 ； C、 ； D、無(wú)法確定與的大小關(guān)系。abababab4.2、如圖 16-17 所示，線圈內(nèi)有理想邊界的磁場(chǎng)，當(dāng)磁場(chǎng)均勻增加時(shí)，有一帶電微粒靜止于平行板(兩板水平放置)電容器中間，則此粒子帶_電，若線圈的匝數(shù)為 n，平行板電容器的板間距離為 d，粒子的質(zhì)量為 m， ，帶電量為 q，則磁感強(qiáng)度的變化率為_(kāi)(設(shè)線圈的面積為 S)例 5、如圖 16-18，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌 MN、PQ 固定在一水平面上,兩導(dǎo)軌間距 L 圖

22、16-15圖 16-16圖 16-17=0.2m，電阻 R 0.4，電容 C2 mF，導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量 m =0.1kg、電阻 r =0.1 的金屬桿 CD，導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于方向豎直向上 B =0.5T 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。現(xiàn)用一垂直金屬桿 CD 的外力 F 沿水平方向拉桿，使之由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)。求：若開(kāi)關(guān) S 閉合,力 F 恒為 0.5N, CD 運(yùn)動(dòng)的最大速度；若開(kāi)關(guān) S 閉合，使 CD 以問(wèn)中的最大速度勻速運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)使其突然停止并保持靜止不動(dòng)，當(dāng) CD 停止下來(lái)后，通過(guò)導(dǎo)體棒 CD 的總電量；若開(kāi)關(guān) S 斷開(kāi)，在力 F 作用下，CD 由靜止開(kāi)始作加速度 a =5m/s2的勻加速

23、直線運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)寫(xiě)出電壓表的讀數(shù) U 隨時(shí)間 t 變化的表達(dá)式。解析： CD以最大速度運(yùn)動(dòng)時(shí)是勻速直線運(yùn)動(dòng)：即 F=BIL，又,得。vm=25m/srRBLvIm (2) CD以 25m/s 的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電容器上的電壓為UC，則有： 電容器下極板帶正電,電容器帶電：Q = CU = 410-3C. CD停下來(lái)后,電容通過(guò)MP、CD放電,通過(guò)CD的電量：(3) 電壓表的示數(shù)為： 因?yàn)榻饘贄UCD作初速為零的勻加運(yùn)動(dòng)， 所以： v=at 代入數(shù)字得 U=0.4t即電壓表的示數(shù)U隨時(shí)間t 均勻增加 點(diǎn)撥： 此題是一個(gè)綜合計(jì)算題,考查的是對(duì)安培力的計(jì)算和理解。小試身手小試身手5.1、 如圖 16-19

24、 所示，虛線框內(nèi)是磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)線框的三條豎直邊的電阻均為 r，長(zhǎng)均為 L，兩橫邊電阻不計(jì)，線框平面與磁場(chǎng)方向垂直。當(dāng)導(dǎo)線框以恒定速度 v 水平向右運(yùn)動(dòng)，ab 邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，ab 兩端的電勢(shì)差為 U1，當(dāng) cd 邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，ab 兩端的電勢(shì)差為 U2，則 （ ） AU1=BLv BU1=BLv CU2=BLv DU2=BLv31325.2、如圖 16-20 所示，P、Q為水平面內(nèi)平行放置的光滑金屬長(zhǎng)直導(dǎo)軌，間距為L(zhǎng)1，處在豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一導(dǎo)體桿ef垂直于P、Q放在導(dǎo)軌上，在外力作用下向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)。質(zhì)量為m、每邊電阻均為r、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2 的

25、正方形金屬框abcd置于豎直平面內(nèi)，兩頂點(diǎn)a、b通過(guò)細(xì)導(dǎo)線與導(dǎo)軌相連，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2 的勻強(qiáng)2.0cRUBLvVRr33.2 10CDRQQCRr BLvUIRRRr BLvBLRURatRrRr 圖 16-18圖 16-19磁場(chǎng)垂直金屬框向里，金屬框恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。不計(jì)其余電阻和細(xì)導(dǎo)線對(duì)a、b點(diǎn)的作用力。 (1)通過(guò)ab邊的電流Iab 是多大? (2)導(dǎo)體桿ef的運(yùn)動(dòng)速度v是多大?例 6、1、如圖 16-21 所示，當(dāng)磁鐵運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過(guò)電阻的電流是由 A 經(jīng) R 到 B，則磁鐵可能是：A、向下運(yùn)動(dòng)；B、向下運(yùn)動(dòng)；C、向左平移；D、以上都不可能。解析：分析與解答：判斷順序采用逆順序。 （

26、1）感應(yīng)電流方向從 A 經(jīng) R 到 B，根據(jù)安培定則得知感應(yīng)電流在螺線管內(nèi)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向應(yīng)是從上到下； （2）由楞次定律判斷出螺線管內(nèi)磁通量的變化是向下的減小或向上的增加； （3）由條形磁鐵的磁感線分布知螺線管內(nèi)原磁場(chǎng)是向下的，故應(yīng)是磁通量減小，即磁鐵向上運(yùn)動(dòng)或向左平移或向右平移。所以正確答案是 B、C圖 16-20圖 16-21點(diǎn)撥：此題是一個(gè)理解題，要理解楞次定律在判斷電流方向和運(yùn)動(dòng)方向的應(yīng)用小試身手小試身手6.1、如圖 16-22 所示，閉合矩形線圈 abcd 從靜止開(kāi)始豎直下落，穿過(guò)一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，此磁場(chǎng)區(qū)域豎直方向的長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于矩形線圈 bc 邊的長(zhǎng)度，不計(jì)空氣阻力，則 （ ）A從線

27、圈 dc 邊進(jìn)入磁場(chǎng)到 ab 邊穿過(guò)出磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程，線圈中始終有感應(yīng)電流B從線圈 dc 邊進(jìn)入磁場(chǎng)到 ab 邊穿出磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中，有一個(gè)階段線圈的加速度等于重力加速度Cdc 邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線圈內(nèi)感應(yīng)電流的方向，與 dc 邊剛穿出磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流的方向相反Ddc 邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線圈內(nèi)感應(yīng)電流的大小，與 dc 邊剛穿出磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流的大小一定相等6.2、如圖 16-23 所示，導(dǎo)線圈 A 水平放置，條形磁鐵在其正上方，N 極向下且向下移近導(dǎo)線圈的過(guò)程中，導(dǎo)線圈 A 中的感應(yīng)電流方向是_，導(dǎo)線圈 A 所受磁場(chǎng)力的方向是_。若將條形磁鐵 S 極向下，且向上遠(yuǎn)離導(dǎo)線框移動(dòng)時(shí)，導(dǎo)線框內(nèi)感應(yīng)電流方向是_，

28、導(dǎo)線框所受磁場(chǎng)力的方向是_。例 7、如圖 16-24 所示，L 為一個(gè)純電感線圈，A 為一燈泡，下列說(shuō)法正確的是：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 接通以后且電路穩(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 接通瞬間及接通后電路穩(wěn)定時(shí)，燈泡中均有從從 a 到 b 的電流，而在開(kāi)關(guān)斷瞬間，燈泡中有從 b 到 a 的電流。解析：開(kāi)關(guān) S 接通瞬間，線圈的“自感要阻礙原電流（此處為 0）的大小和方向的變化” ，通過(guò)它的電流將由 0 逐漸增大，但是，由于燈泡無(wú)自感作用，立即就有從 a 到 b 的電圖 16-22圖 16-23圖 16-24流；電路穩(wěn)定后，

29、通過(guò)自感線圈的電流不再改變，純自感線圈又無(wú)直流電阻，燈泡將被短路，因而燈泡中無(wú)電流通過(guò)。開(kāi)關(guān) S 斷開(kāi)瞬間，由于線圈的“自感要阻礙原電流的大小和方向變化” ，線圈的電流將逐漸變小，且方向仍保持向右，該電流經(jīng)過(guò)燈泡形成回路，所以，燈泡中有從 b 到 a 的瞬時(shí)電流，故、此題正確答案為 B。點(diǎn)撥：此題是一道基礎(chǔ)題，主要考查的是對(duì)自感現(xiàn)象的原理和規(guī)律的記憶和理解。小試身手小試身手7.1、如圖 16-25 所示，自感線圈 L 的自感系數(shù)很大，直流電阻為 RL，燈泡 A 的電阻為 RA，開(kāi)關(guān) S 閉合后，燈 A 正常發(fā)光，在 S 斷開(kāi)瞬間，以下說(shuō)法正確的是：A.燈泡立即熄滅。B.燈泡要“閃亮”一下，再熄

30、滅。C.如果 RLRA，燈泡要“閃亮”一下，再熄滅。D如果 RLRA，燈泡要“閃亮”一下，再熄滅。 7.2、如圖 16-26 所示電路，多匝線圈的電阻和電池的內(nèi)電阻可以忽略，兩個(gè)電阻器的阻值都是 R電鍵 S 原來(lái)打開(kāi)著，電流 I0=2R，今合下電鍵將一個(gè)電阻器短路，于是線圈中有自感電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，這自感電動(dòng)勢(shì)（ ）A有阻礙電流的作用，最后電流由 I0 減小為零B有阻礙電流的作用，最后總小于 I0C有阻礙電流增大作用，因而電流保持為 I0 不變D有阻礙電流增大作用，但電流最后還是要增大到 2I0例 8、如圖 16-27 所示，水平的平行虛線間距為 d=50cm，其間有B=1.0T 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一個(gè)正

31、方形線圈邊長(zhǎng)為 l=10cm，線圈質(zhì)量m=100g，電阻為 R=0.020。開(kāi)始時(shí)，線圈的下邊緣到磁場(chǎng)上邊緣的距離為 h=80cm。將線圈由靜止釋放，其下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)和剛穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度相等。取 g=10m/s2，求：線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的電熱 Q。線圈下邊緣穿越磁場(chǎng)過(guò)程中的最小速度v。線圈下邊緣穿越磁場(chǎng)過(guò)程中加速度的最小值 a。圖 16-25圖 16-26圖 16-27解析：由于線圈完全處于磁場(chǎng)中時(shí)不產(chǎn)生電熱，所以線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的電熱 Q 就是線圈從圖中 2 位置到 4 位置產(chǎn)生的電熱，而 2、4 位置動(dòng)能相同，由能量守恒Q=mgd=0.50J3 位置時(shí)線圈速度一定最小，而 3

32、到 4 線圈是自由落體運(yùn)動(dòng)因此有v02-v2=2g(d-l)，得 v=2m/s 22 到 3 是減速過(guò)程，因此安培力減小，由 F-mg=ma 知加速度減小，到 3 位置RvlBF22時(shí)加速度最小，a=4.1m/s2點(diǎn)撥：此題為一道綜合計(jì)算題，要注意該過(guò)程中的重力的作用，以及速度的變化。小試身手小試身手8.1、如圖 16-28 所示，在水平面上有兩條平行導(dǎo)電導(dǎo)軌MN、PQ，導(dǎo)軌間距離為L(zhǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在的平面（紙面）向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B兩根金屬桿 1、2 擺在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直，它們的質(zhì)量和電阻分別為m1、m2和R1、R2兩桿與導(dǎo)軌接觸良好，與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)皆為已知：桿 1 被

33、外力拖動(dòng)，以恒定的速度v0沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)；達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，桿 2 也以恒定速度沿導(dǎo)桿運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)軌的電阻可忽略求此時(shí)桿 2 克服摩擦力做功的功率PMNQ12v0圖 16-288.2、如圖 16-29 所示，豎直放置的 U 形導(dǎo)軌寬為 L，上端串有電阻R（其余導(dǎo)體部分的電阻都忽略不計(jì)） 。磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外。金屬棒 ab 的質(zhì)量為 m，與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)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 vm8.3、如圖 16-30 所示，電感線圈的自感系數(shù) L=1MH，O 點(diǎn)在滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)，電流表表盤(pán)的零刻度線在正中間。當(dāng)滑動(dòng)觸點(diǎn) P 在 a 處時(shí)，

34、電流表指針左偏，示數(shù)為 2A；當(dāng)觸點(diǎn)P 在 b 處時(shí)，電流表指針右偏，示數(shù)也為 2A。觸點(diǎn) P 由 a 滑到b 經(jīng)過(guò)的時(shí)間為 0.02s，問(wèn)當(dāng) P 由 a 滑到 b 時(shí)，在線圈 L 兩端出現(xiàn)的平均自感電動(dòng)勢(shì)多大？方向如何？Ra bm L圖 16-29圖 16-30四、章節(jié)練習(xí)四、章節(jié)練習(xí)一 . .填空題填空題:1磁電式電表在沒(méi)有接入電路（或兩接線柱是空閑）時(shí)，由于微擾指針擺動(dòng)很難馬上停下來(lái)，而將兩接線柱用導(dǎo)線直接相連，擺動(dòng)著的指針很快停下，這是因?yàn)?。2在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 0.1T 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中垂直切割磁感線運(yùn)動(dòng)的直導(dǎo)線長(zhǎng) 20cm。為使直導(dǎo)線中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒鐘增加 0.1V，則導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)的加速度大

35、小應(yīng)為 。3在圖 16-31 虛線所圍區(qū)域內(nèi)有一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向里，閉合矩形線圈 abcd在磁場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng)，線圈平面始終與磁感線垂直，在圖示 位置時(shí) ab 邊所受磁場(chǎng)力的方向向上，那么整個(gè)線框正在向 方運(yùn)動(dòng)。4水平面中的平行導(dǎo)軌 P、Q 相距 L，它們的右端與電容為 C 的電容器的兩塊極板分別相連如圖 16-2 所示，直導(dǎo)線 ab 放在 P、Q 上與導(dǎo)軌垂直相交，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下穿過(guò)導(dǎo)軌面。若發(fā)現(xiàn)與導(dǎo)軌P 相連的電容器極板上帶負(fù)電荷，則 ab 向 沿導(dǎo)軌滑動(dòng)；如電容器的帶電荷量為 Q，則 ab 滑動(dòng)的速度 v = .5把一線框從一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速拉出，如圖 16-

36、33 所示。第一次拉出的速率是 v ，第二次拉出速率是 2 v ，其它條件不變，則前后兩次拉力大圖 16-31圖 16-32圖 16-33小之比是，拉力功率之比_，線框產(chǎn)生的熱量之比通過(guò)導(dǎo)線截面的電量之比是。6一個(gè)線圈接通電路時(shí),通過(guò)它的電流變化率為 10A/S,產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)為 3.0V,切斷電路時(shí),電流的變化率為 50A/S,產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)V,這個(gè)線圈的自感系數(shù)為_(kāi)。7一個(gè) 100 匝的閉合圓形線圈，總電阻為 15.0，面積為 50cm2，放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈平面跟磁感線方向垂直，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 隨時(shí)間 t 變化的規(guī)律如圖 16-35 所示設(shè) t=0 時(shí)，B 的方向如圖

37、16-34 所示，垂直于紙面向外。則線圈在 0410-3s 內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小是 ,在 2s 內(nèi)線圈中產(chǎn)生的熱量是 。8如圖 16-36 所示。正方形線圈原來(lái)靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab 邊與磁場(chǎng)的邊界線重合，線圈面與磁場(chǎng)方向垂直。 第一次用時(shí)間 t 把線圈勻速向左從磁場(chǎng)中拉出，在此過(guò)程中外力做功 W1，通過(guò)導(dǎo)線橫截 面被遷移的電荷量為 q1。 第二次用時(shí)間 t 把線圈以 ab 邊為軸勻速轉(zhuǎn)過(guò) 90離開(kāi)磁場(chǎng)，外力做功 W2，線圈中被遷移的電荷量為 q2則 Wl：W2= ，q1:q2= : 。9如圖 13-37 所示，圓形線圈質(zhì)量 m=0.1kg，電阻 R=0.8，半徑 r=0.1m,此線圈放在

38、絕緣光滑的水平面上，在 y 軸右側(cè)有垂直于線圈平面 B=0.5T 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若線圈以初動(dòng)能E0=5J 沿 x 軸方向進(jìn)入磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，當(dāng)線圈中產(chǎn)生的電能為 E=3J 時(shí),線圈恰好有一半進(jìn)人磁場(chǎng)，則此時(shí)磁場(chǎng)力的功率為 W。二 .選擇題選擇題:圖 16-34圖 16-35圖 16-36圖 16-3710在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，下列說(shuō)法中正確的是 ( ) A感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是跟原來(lái)的磁場(chǎng)方向相反 B閉合線框放在變化的磁場(chǎng)中一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流 C閉合線框放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流 D感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原來(lái)磁場(chǎng)磁通量的變化11如圖 16-38 所示的電路中，A1和 A2是

39、完全相同的燈泡，線圈 L 的電阻 可以忽略下列說(shuō)法中正確的是 ( ) A合上開(kāi)關(guān) S 接通電路時(shí)，A2先亮，A1后亮，最后一樣亮 B合上開(kāi)關(guān) S 接通電路時(shí)，A1和 A2始終一樣亮 C斷開(kāi)開(kāi)關(guān) S 切斷電路時(shí)，A2立刻熄滅，A1過(guò)一會(huì)兒才熄滅 D斷開(kāi)開(kāi)關(guān) S 切斷電路時(shí)，A1和 A2都要過(guò)一會(huì)兒才熄滅12如圖 16-39 所示，甲中有兩條不平行軌道而乙中的兩條軌道是平行的，其余物理?xiàng)l件都相 同金屬棒 MN 都正在軌道上向右勻速平動(dòng)，在棒運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，將觀察到 ( )AL1，L2小電珠都發(fā)光，只是亮度不同 BLl，L2都不發(fā)光 CL2發(fā)光，Ll不發(fā)光 DLl發(fā)光，L2不發(fā)光13在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象

40、的實(shí)驗(yàn)中采用了如右圖 16-40 所示的裝 置，當(dāng)滑動(dòng)變阻器 R的滑片 P 不動(dòng)時(shí)，甲、乙兩個(gè)相同的電 流表指針的位置如圖所示，當(dāng)滑片 P 較快地向左滑動(dòng)時(shí)，兩表指針的偏轉(zhuǎn)方向是 ( ) A甲、乙兩表指針都向左偏 B甲、乙兩表指針都向右偏 C甲表指針向左偏，乙表指針向右偏 D甲表指針向右偏，乙表指針向左偏14如右圖 16-41 所示，在兩平行光滑導(dǎo)體桿上，垂直放置兩導(dǎo)體ab、cd，其電阻分別為 Rl、R2，且 R1F2，UabUab BFl=F2，Uab=Ucd CF1F2，Uab=Ucd DFl=F2，UabUcd15如圖 16-42 甲所示，豎直放置的螺線管與導(dǎo)線 abcd 構(gòu)成回路，導(dǎo)線

41、所圍區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里的變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，螺線管下方水平桌面上有一導(dǎo)體圓環(huán)導(dǎo)體 abcd 所圍區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按下圖中哪一圖線所表示的方式隨時(shí)間變化時(shí)，導(dǎo)體圓環(huán)將受到向 上的磁場(chǎng)作用力? ( )甲圖 A B C D161931 年英國(guó)物理學(xué)家狄拉克從理論上預(yù)言：存在只有一個(gè)磁極的粒子，即“磁單極子”，1982 年，美國(guó)物理學(xué)家卡布萊設(shè)計(jì)了一 個(gè)尋找磁單極子的實(shí)驗(yàn)，他設(shè)想，如果一個(gè)只有 N 極的磁單極 子從上向下穿過(guò)如右圖 16-43 所示的超導(dǎo)線圈，那么，從上向下看，超導(dǎo)線圈上將出現(xiàn) ( ) A先是逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電動(dòng)勢(shì)，后是順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流 B先是順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電動(dòng)勢(shì)，后是逆時(shí)

42、針?lè)较虻母袘?yīng)電流 C順時(shí)針?lè)较虺掷m(xù)流動(dòng)的感應(yīng)電流 D逆時(shí)針?lè)较虺掷m(xù)流動(dòng)的感應(yīng)電流17如圖 16-44 所示為地磁場(chǎng)磁感線的示意圖在北半球地磁場(chǎng)的豎直分量向下飛機(jī)在我國(guó)上空勻速巡航，機(jī)翼保持水平，飛行高度不變，由于地磁場(chǎng)的作用，金屬機(jī)翼上有電勢(shì)差 設(shè)飛行員左方機(jī)翼末端處的電勢(shì)為 2，右方機(jī)翼末端處電勢(shì)為 2 ( ) 圖 16-42圖 16-43A若飛機(jī)從西往東飛，l比 2高 B若飛機(jī)從東往西飛，2比 1高 C若飛機(jī)從南往北飛，l比 2高 D若飛機(jī)從北往南飛，2比 l高18如圖 16-45，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(gè)閉合回路，當(dāng)一條形磁鐵從高處下落

43、接近回路時(shí) ( ) AP、Q 將互相靠攏 BP、Q 將互相遠(yuǎn)離 C磁鐵的加速度仍為 g D磁鐵的加速度小于 g19如圖 16-46，A 為水平放置的橡膠圓盤(pán)，在其側(cè)面帶有負(fù)電荷-Q，在 A 的正上方用絲線 懸掛一個(gè)金屬環(huán) B(絲線未畫(huà)出)，使 B 的環(huán)面在水平面上與圓盤(pán)平行，其軸線與橡膠盤(pán) A 的軸線 OO重合，現(xiàn)在橡膠圓盤(pán) A 由靜止開(kāi)始繞其軸線 OO按圖中箭頭方向加速轉(zhuǎn)動(dòng)， 則 ( ) A金屬圓環(huán) B 有擴(kuò)大半徑的趨勢(shì)，絲線受到的拉力增大 B金屬圓環(huán) B 有縮小半徑的趨勢(shì)，絲線受到的拉力減小 C金屬圓環(huán) B 有擴(kuò)大半徑的趨勢(shì)，絲線受到的拉力減小 D金屬圓環(huán) B 有縮小半徑的趨勢(shì)，絲線受到的

44、拉力增大20如右圖 16-47 所示，用鋁板制成“”形框，將一質(zhì)量為 m 的帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛在框的上方，讓整個(gè)裝置在垂直于水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中向左以速度 v 勻速運(yùn)動(dòng)，若懸線拉力為T(mén)，則 ( ) A懸線豎直，T=mg B懸線豎直，Tmg C適當(dāng)選擇 的大小，可使 T=0 D因條件不足，T 與 mg 的大小關(guān)系無(wú)法確定圖 16-44圖 16-45圖 16-46圖 16-4721如右圖 16-48 所示，相距為 d 的兩水平虛線 Ll，L2之間是方向水平向 里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，正方形線圈 abcd 邊長(zhǎng)為 L(Ld)， 質(zhì)量為 m，電阻為 R將線圈在磁場(chǎng)上方高 h 處?kù)o止釋放，a

45、b 邊剛進(jìn) 入磁場(chǎng)時(shí)速度為 0，ab 邊剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度也為 0，在線圈全部穿 過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中 ( ) A感應(yīng)電流所做的功為 mgd B感應(yīng)電流所做的功為 2mgd C線圈的最小速度可能為 D線圈的最小速度一定為d)L2g(h22如圖 16-49 所示，在一根軟鐵棒上繞有一個(gè)線圈，a、b 是線圈的兩端，a、b 分別與平行導(dǎo)軌 M、N 相連，有勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌面垂直，一根導(dǎo)體棒橫放在兩導(dǎo)軌上，要使 a 點(diǎn)的電勢(shì)比 b 點(diǎn)的電勢(shì)高，則導(dǎo)體棒在兩根平行的導(dǎo)軌上應(yīng)該 （ ）A向左加速滑動(dòng) B向左減速滑動(dòng) C向右加速滑動(dòng) D向右減速滑動(dòng)23如下圖 16-50 所示，閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，將它從圖示位

46、置勻速拉出勻強(qiáng)磁場(chǎng)若第一次用 0.3s 時(shí)間拉出，外力所做的功為 W1，通過(guò)導(dǎo)線截面的電量為 q1；第二次用 0.9s 時(shí)間拉出，外力所做的功為 W2，通過(guò)導(dǎo)線截面的電量為 q2，則 （ ）AW1W2，q1q2BW1W2，q1=q2CW1W2，q1=q2DW1W2，q1q224如圖 16-51 所示，一閉合直角三角形線框以速度 v 勻速穿過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域從 BC 邊進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)開(kāi)始計(jì)時(shí)，到 A 點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)止的過(guò)程中，線框內(nèi)感應(yīng)電流的情況(以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较?是如圖所示中的（ ） 22LBmgR 圖 16-48圖 16-49圖 16-50三計(jì)算題計(jì)算題25如圖 16-52 所示，MN、PQ

47、 是兩條水平放置的平行光滑導(dǎo)軌，其電阻可以忽略不 計(jì)，軌道間距 l=0.60m。強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B =1.010-2T，金屬桿ab 垂直于導(dǎo)軌放置，與導(dǎo)軌接觸良好，ab 桿在導(dǎo)軌間部分的電阻 r=1.0在導(dǎo)軌的左端連接有電阻 Rl、R2，阻值分別為 Rl=3.0，R2=6.0。b 桿在外力作用下以 =5.0ms的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)。(1)ab 桿哪端的電勢(shì)高?(2)求通過(guò) ab 桿的電流 I；(3)求電阻 R1上每分鐘產(chǎn)生的熱量 Q。26如圖 16-53 所示，在傾角為 30的斜面上，固定兩條無(wú)限長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌，一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于斜面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=0.4T，導(dǎo)軌間

48、距 L=0.5m。根金屬棒 ab、cd 平行地放在導(dǎo)軌上，金屬棒質(zhì)量 mab=0.1kg，mcd=0.2kg，兩金屬棒總電阻 r=0.2，導(dǎo)軌電阻不計(jì)現(xiàn)使金屬棒 ab 以 =1.5m/s 的速度沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)。圖 16-51圖 16-52(1)金屬棒 cd 的最大速度；(2)在 cd 有最大速度時(shí)，作用在金屬棒 ab 上的外力做功的功率。27如圖 16-54 所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌相距 30cm，電阻不計(jì)，ab 是電阻為 0.3 的金屬棒，可沿導(dǎo)軌滑動(dòng)。導(dǎo)軌相連的平行金屬板 A，B 相距 6cm，電阻 R 為 0.1.全部裝置處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。ab 以速度 v 向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，

49、一帶電微粒在 A,B 板間做半徑 2cm 勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速率也是 ，試求速率 的大小?28如圖 16-55 所示，質(zhì)量為 100g 的鋁框，用細(xì)線懸掛起來(lái)，框中央離地面 h 為 08m， 有一質(zhì)量 200g 的磁鐵以 10ms 的水平速度射入并穿過(guò)鋁框，落在距鋁框原位置水平距離 3.6m 處，則在磁鐵與鋁框發(fā)生相互作用時(shí)，求：(1)鋁框向哪邊偏斜?它能上升多高?圖 16-53圖 16-54(2)在磁鐵穿過(guò)鋁框的整個(gè)過(guò)程中，框中產(chǎn)生了多少熱量?29如圖 16-56，導(dǎo)體棒 ab 質(zhì)量 100g，用絕緣細(xì)線懸掛后，恰好與寬度為 50cm 的光滑水平導(dǎo)軌良好接觸導(dǎo)軌上還放有質(zhì)量 200g 的另一導(dǎo)體

50、棒 cd整個(gè)裝置處于豎直向上的B=0.2T 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，現(xiàn)將 ab 棒拉起 0.8m 高后無(wú)初速釋放當(dāng) ab 第一次擺到最低點(diǎn)與導(dǎo)軌瞬間接觸后還能向左擺到 0.45m 高，試： (1)cd 棒獲得的速度大小；(2)此瞬間通過(guò) ab 棒的電荷量；(3)此過(guò)程回路產(chǎn)生的焦耳熱圖 16-55圖 16-5630如圖 16-57 所示，在光滑絕緣的水平面上有一個(gè)用一根均勻?qū)w圍成的正方形線框abcd，其邊長(zhǎng)為 L，總電阻為 R，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的左邊，圖中虛線 MN 為磁場(chǎng)的左邊界。線框在大小為 F 的恒力作用下向右運(yùn)動(dòng)，其中 ab 邊保持與 MN 平行。當(dāng)線框以速度 v0進(jìn)

51、入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，它恰好做勻速運(yùn)動(dòng)。在線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中， （1）線框的 ab 邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為 E 為多少？（2）求線框 a、b 兩點(diǎn)的電勢(shì)差。（3）求線框中產(chǎn)生的焦耳熱。31面積 S = 0.2m2、n = 100 匝的圓形線圈，處在如圖 16-58 所示的磁場(chǎng)內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間 t 變化的規(guī)律是 B = 0.02t，R = 3，C = 30F，線圈電阻 r = 1，求：（1）通過(guò) R 的電流大小和方向（2）電容器的電荷量。圖 16-57圖 16-5832、如圖 16-59 所示，MN 為金屬桿，在豎直平面內(nèi)貼著光滑金屬導(dǎo)軌下滑，導(dǎo)軌的間距l(xiāng)=10cm，導(dǎo)軌上端接有電阻 R=0.

52、5，導(dǎo)軌與金屬桿電阻不計(jì)，整個(gè)裝置處于 B=0.5T的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中若桿穩(wěn)定下落時(shí)，每秒鐘有 0.02J 的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能，則求 MN 桿的下落速度第 16 章:電磁感應(yīng)參考答案：參考答案：（改為（改為 1。5 倍行距）倍行距）小試身手答案：小試身手答案：圖 16-591.1、BC 1.2、B 1.3、C 2.1、C 2.2、AD .3.1、ab 剛進(jìn)入磁場(chǎng)就做勻速運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明安培力與重力剛好平衡，在下落 2d的過(guò)程中，重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為電能，電能又全部轉(zhuǎn)化為電熱，所以產(chǎn)生電熱 Q =2mgd。 3.2、給 ab 沖量后，ab 獲得速度向右運(yùn)動(dòng)，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，cd 受安培力作用而加速，

53、ab 受安培力而減速；當(dāng)兩者速度相等時(shí)，都開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)。所以開(kāi)始時(shí) cd 的加速度最大，最終 cd 的速度最大。全過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)能的損失都轉(zhuǎn)化為電能，電能又轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。由于ab、cd 橫截面積之比為 21，所以電阻之比為 12，根據(jù) Q=I 2RtR，所以 cd 上產(chǎn)生的電熱應(yīng)該是回路中產(chǎn)生的全部電熱的 2/3。又根據(jù)已知得 ab 的初速度為 v1=I/m，因此有： ，解得。最后的共同速度為2/,2,1mFaBLIFrrEIBLvEmrmILBam22232vm=2I/3m，系統(tǒng)動(dòng)能損失為EK=I 2/ 6m，其中 cd 上產(chǎn)生電熱 Q=I 2/ 9m4.1、C 4.2、負(fù) ，mgd/nqs 5

54、.1、BD 5.2、6.1 、BC 6.2、俯視逆時(shí)針?lè)较颍蛳?，俯視逆時(shí)針?lè)较?，向?，7.1、B 7.2、D 8.1、 2221202LBRRgmvgm8.2、釋放瞬間 ab 只受重力，開(kāi)始向下加速運(yùn)動(dòng)。隨著速度的增大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E、感應(yīng)電流 I、安培力 F 都隨之增大，加速度隨之減小。當(dāng) F 增大到 F=mg 時(shí)，加速度變?yōu)榱?，這時(shí) ab 達(dá)到最大速度。 由，可得mgRvLBFm2222LBmgRvm8.3、0.2V，cd章節(jié)練習(xí)答案章節(jié)練習(xí)答案一 . .填空題填空題:1、轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈產(chǎn)生 I，它受到阻礙其運(yùn)動(dòng)的安培力 2、5 m/s 3、右4、左， 5、1：2 6、15， 0.3H 7、 75V，750J BLCQv 8、82，1：1 9、0