物理一輪精品復(fù)習(xí)學(xué)案：92_法拉第電磁感應(yīng)定律、互感和自感 2

1、第2節(jié) 法拉第電磁感應(yīng)定律、互感和自感【考綱全景透析】一、法拉第電磁感應(yīng)定律1感應(yīng)電動勢(1)感應(yīng)電動勢：在_中產(chǎn)生的電動勢產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體就相當(dāng)于_，導(dǎo)體的電阻相當(dāng)于_(2)感應(yīng)電流與感應(yīng)電動勢的關(guān)系：遵循_定律，即I_.2法拉第電磁感應(yīng)定律(1)法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的_成正比公式：E_.(2)導(dǎo)體切割磁感線的情形一般情況：運動速度v和磁感線方向夾角為，則E_.常用情況：運動速度v和磁感線方向垂直，則E_.導(dǎo)體棒在磁場中轉(zhuǎn)動導(dǎo)體棒以端點為軸，在勻強磁場中垂直于磁感線方向勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢EBl_(平均速度等于中點位置線速度l)【答案】1

2、.(1)電磁感應(yīng)現(xiàn)象電源電源內(nèi)阻(2)閉合電路歐姆2(1)磁通量的變化率n(2)Blvsin BlvBl2二、自感與渦流1自感現(xiàn)象(1)概念：由于導(dǎo)體本身的_變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象稱為自感，由于自感而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫做_(2)表達(dá)式：E_.(3)自感系數(shù)L相關(guān)因素：與線圈的_、形狀、_以及是否有鐵芯有關(guān)單位：亨利(H,1 mH_ H,1 H_ 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_，這種電流像水中的旋渦所以叫渦流(1)電磁阻尼：當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運動時，感應(yīng)電流會使導(dǎo)體受到_，安培力的方向總是_導(dǎo)體的相對運動(2)電磁驅(qū)動：如果磁場相對于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動，在導(dǎo)體中會產(chǎn)生_使

3、導(dǎo)體受到安培力的作用，安培力使導(dǎo)體運動起來(3)電磁阻尼和電磁驅(qū)動的原理體現(xiàn)了_的推廣應(yīng)用【答案】1.(1)電流自感電動勢(2)L(3)大小匝數(shù)1031062.感應(yīng)電流(1)安培力阻礙(2)感應(yīng)電流(3)楞次定律【熱點難點全析】考點一法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用1.決定感應(yīng)電動勢大小的因素感應(yīng)電動勢E的大小決定于穿過電路的磁通量的變化率和線圈的匝數(shù)n.而與磁通量的大小、磁通量變化量的大小無必然聯(lián)系.2.磁通量變化通常有兩種方式(1)磁感應(yīng)強度B不變，垂直于磁場的回路面積發(fā)生變化，此時En ；(2)垂直于磁場的回路面積不變，磁感應(yīng)強度發(fā)生變化，此時En，其中是B-t圖象的斜率.【典例】一矩形線框置于

4、勻強磁場中，線框平面與磁場方向垂直，先保持線框的面積不變，將磁感應(yīng)強度在1 s時間內(nèi)均勻地增大到原來的兩倍，接著保持增大后的磁感應(yīng)強度不變，在1 s時間內(nèi)，再將線框的面積均勻地減小到原來的一半，先后兩個過程中，線框中感應(yīng)電動勢的比值為( ). 1/2 B.1 C.2 D.4【答案】選B.【詳解】先保持線框的面積不變，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知;再保持增大后的磁感應(yīng)強度不變，有 ,可見先后兩個過程中產(chǎn)生電動勢大小相等，兩者的比值為1，選項B正確.考點二 導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢導(dǎo)體棒切割磁感線時，可有以下三種情況：2.理解E=Blv的“四性”(1)正交性：本公式是在一定條件下得出的，除磁場為勻

5、強磁場外，還需B、l、v三者互相垂直.(2)瞬時性：若v為瞬時速度，則E為相應(yīng)的瞬時感應(yīng)電動勢.(3)有效性：公式中的l為導(dǎo)體切割磁感線的有效長度.(4)相對性：E=Blv中的速度v是導(dǎo)體相對磁場的速度，若磁場也在運動，應(yīng)注意速度間的相對關(guān)系.3公式En與EBlvsin 的區(qū)別與聯(lián)系【典例】如圖所示，半徑為R的半圓形硬導(dǎo)體B，在拉力F的作用下、以速度v在水平U形框架上勻速滑動，且彼此接觸良好.勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，U形框架中接有電阻R0，B的電阻為r，其余電阻不計.則B進(jìn)入磁場的過程中( ).R0中電流的方向由上到下B.感應(yīng)電動勢的平均值為BRvC.感應(yīng)電動勢的最大值為2BRvD.感應(yīng)電動

6、勢的最大值為BRv【答案】選、C.【詳解】B進(jìn)入磁場過程中根據(jù)右手定則可判斷感應(yīng)電流方向為逆時針，即由上向下通過R0,故正確；感應(yīng)電動勢的平均值為： ，故B錯誤；當(dāng)B完全進(jìn)入磁場后，其有效長度最長，最大值為2R，則感應(yīng)電動勢的最大值為Em=B·2Rv=2BRv，故C正確，D錯誤.考點三自感現(xiàn)象的分析1.自感現(xiàn)象的三大特點(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)電流穩(wěn)定時，自感線圈就相當(dāng)于普通導(dǎo)體.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相反，阻礙電流的增加，使其緩慢地增加.(

7、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相同，阻礙電流的減小，使其緩慢地減小.3.通電自感與斷電自感的比較通電自感斷電自感電路圖器材要求1、2同規(guī)格，RRL，L較大L很大(有鐵芯)現(xiàn)象在S閉合瞬間，2燈立即亮起來，1燈逐漸變亮，最終一樣亮在開關(guān)S斷開時，燈突然閃亮一下后再漸漸熄滅(當(dāng)抽掉鐵芯后，重做實驗，斷開開關(guān)S時，會看到燈馬上熄滅)原因由于開關(guān)閉合時，流過電感線圈的電流迅速增大，使線圈產(chǎn)生自感電動勢，阻礙了電流的增大，流過1燈的電流比流過2燈的電流增加得慢斷開開關(guān)S時，流過線圈L的電流減小，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

8、反向通過燈，且由于RLR，使得流過燈的電流在開關(guān)斷開瞬間突然增大，從而使燈的發(fā)光功率突然變大能量轉(zhuǎn)化情況電能轉(zhuǎn)化為磁場能磁場能轉(zhuǎn)化為電能1.某同學(xué)為了驗證斷電自感現(xiàn)象，自己找來帶鐵心的線圈L、小燈泡 、開關(guān)S和電池組E，用導(dǎo)線將它們連接成如圖所示的電路.檢查電路后，閉合開關(guān)S，小燈泡發(fā)光；再斷開開關(guān)S，小燈泡僅有不顯著的延時熄滅現(xiàn)象.雖經(jīng)多次重復(fù)，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(rèn)為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是( )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【詳解】選C.根據(jù)實物連線圖畫出正確的電路圖如圖所示， 當(dāng)閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定

9、之后，小燈泡中有穩(wěn)定的電流I，電感線圈中有穩(wěn)定的電流IL，當(dāng)開關(guān)S突然斷開時，電流I立即消失，但是，由于自感電動勢的作用，流過線圈的電流IL不能突變，而是要繼續(xù)流動，于是，電感線圈和小燈泡構(gòu)成了回路，如果IL>I，則能觀察到小燈泡閃亮一下再熄滅，線圈的自感系數(shù)越大，小燈泡延時閃亮的時間就越長.如果不滿足IL>I的條件，小燈泡只是延時熄滅，不會觀察到閃亮一下再熄滅.可見燈泡未閃亮的根本原因是不滿足IL>I的條件，這是線圈電阻偏大造成的IL偏小.所以本題正確選項是C.【高考零距離】2 如圖所示，正方形區(qū)域MNPQ內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場在外力作用下，一正方形閉合剛性導(dǎo)線框沿QN

10、方向勻速運動，t0時刻，其四個頂點M、N、P、Q恰好在磁場邊界中點下列圖象中能反映線框所受安培力f的大小隨時間t變化規(guī)律的是() B C D【詳解】第一段時間從初位置到MN離開磁場，圖甲表示該過程的任意一個位置，切割磁感線的有效長度為M1與N1B之和，即為M1M長度的2倍，此時電動勢E2Bvtv，線框受的安培力f2BIvt，圖象是開口向上的拋物線，CD錯誤；如圖乙所示，線框的右端M2N2剛好出磁場時，左端Q2P2恰與MP共線，此后一段時間內(nèi)有效長度不變，一直到線框的左端與MN重合，這段時間內(nèi)電流不變，安培力大小不變；最后一段時間如圖丙所示，從勻速運動至M2N2開始計時，有效長度為Cl2vt，電

11、動勢EB(l2vt)v，線框受的安培力F，圖象是開口向上的拋物線，錯誤，B正確 甲 乙 丙3 如圖，均勻磁場中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)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(yīng)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(zhuǎn)動半周，在線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流現(xiàn)使線框保持圖中所示位置，磁感應(yīng)強度大小隨時間線性變化為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動半周過程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)強度隨時間的變化率的大小應(yīng)為().B.C. D. 【詳解】當(dāng)導(dǎo)線框在磁場中轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為EB0R2，當(dāng)導(dǎo)線框在磁場中不轉(zhuǎn)動而磁場變化時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E·R2

12、，故，C正確4.如圖甲，一圓形閉合銅環(huán)由高處從靜止開始下落，穿過一根豎直懸掛的條形磁鐵，銅環(huán)的中心軸線與條形磁鐵的中軸線始終保持重合若取磁鐵中心O為坐標(biāo)原點，建立豎直向下為正方向的x軸，則圖乙中最能正確反映環(huán)中感應(yīng)電流i隨環(huán)心位置坐標(biāo)x變化的關(guān)系圖象是()BCD甲 乙【詳解】根據(jù)條形磁鐵的磁感線分布情況，線圈的運動可以分為3個階段，根據(jù)楞次定律可以作出如下判斷：過程B的方向的變化I感的方向B向上增加順時針BC向上增加順時針C點向上達(dá)到最大值無CD向上減小逆時針在坐標(biāo)原點O處感應(yīng)電流的方向發(fā)生改變，D錯；這一過程可以看作是線圈切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電流，在B過程中，線圈加速下降，有a，B、v逐漸增

13、大，線圈向下做加速度不斷減小的變加速運動，由I感可知線圈的感應(yīng)電流不斷增大但變化率在減小，錯；對于B、D兩點，由于磁場的對稱性，兩點的磁感應(yīng)強度B是相同的，由于vDvB，由I感可知D處的感應(yīng)電流比較大，所以B對、C錯5. 物理課上，老師做了一個奇妙的“跳環(huán)實驗”如圖，她把一個帶鐵芯的線圈L、開關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來后，將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(huán)閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻跳起某同學(xué)另找來器材再探究此實驗他連接好電路，經(jīng)重復(fù)試驗，線圈上的套環(huán)均未動對比老師演示的實驗，下列四個選項中，導(dǎo)致套環(huán)未動的原因可能是()線圈接在了直流電源上B電源電壓過高C所選線圈的匝數(shù)過多D所用套環(huán)的材料

14、與老師的不同【詳解】只要線圈中的電流增大，金屬套環(huán)中的磁通量增大，就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律可知，套環(huán)受到斥力的作用，向上彈起接在直流電源上，在閉合開關(guān)的過程中，電流也有增大的過程，項錯誤；電壓越大，匝數(shù)越多，效果越明顯，B、C項錯誤；要是選用絕緣材料，則不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，D項正確6.某同學(xué)為了驗證斷電自感現(xiàn)象，自己找來帶鐵心的線圈L、小燈泡 、開關(guān)S和電池組E，用導(dǎo)線將它們連接成如圖所示的電路。檢查電路后，閉合開關(guān)s，小燈泡發(fā)光；再斷開開關(guān)S，小燈泡僅有不顯著的延時熄滅現(xiàn)象。雖經(jīng)多次重復(fù)，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(rèn)為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是 （

15、 ）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【答案】選C. 【詳解】根據(jù)實物連線圖畫出正確的電路圖，當(dāng)閉合電鍵S，電路穩(wěn)定之后，小燈泡中有穩(wěn)定的電流，電感線圈中有穩(wěn)定的電流，當(dāng)電鍵S突然斷開時，電流立即消失，但是，由于自感電動勢的作用，流過線圈的電流不能突變，而是要繼續(xù)流動，于是，電感線圈和小燈泡構(gòu)成了回路，如果，則能觀察到小燈泡閃亮一下再熄滅，線圈的自感系數(shù)越大，小燈泡延時閃亮的時間就越長.如果不滿足的條件，小燈泡只是延時熄滅，不會觀察到閃亮一下再熄滅.可見燈泡未閃亮的根本原因是不滿足的條件，這是線圈電阻偏大造成的偏小。所以本題正確選項是C.7.如圖所示，在勻強磁場中

16、勻速轉(zhuǎn)動的矩形線圈的周期為T,轉(zhuǎn)軸O1O2垂直于磁場方向，線圈電阻為2.從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，線圈轉(zhuǎn)過60°時的感應(yīng)電流為1.那么（ ）.線圈消耗的電功率為4WB.線圈中感應(yīng)電流的有效值為2C.任意時刻線圈中的感應(yīng)電動勢為e = 4cosD.任意時刻穿過線圈的磁通量為=sin【答案】選C.【詳解】由于線圈垂直于中性面啟動，則瞬時表達(dá)式可記為，代入數(shù)據(jù)可知，得最大值，即有效值以及，功率為，瞬時值表達(dá)式為.故、C正確，B錯誤。再由于，則任意時刻穿過線圈的磁通量為，可知D錯誤.8.將閉合多匝線圈置于僅隨時間變化的磁場中，線圈平面與磁場方向垂直，關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)

17、電流，下列表述正確的是 （ ）.感應(yīng)電動勢的大小與線圈的匝數(shù)無關(guān)B.穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動勢越大C.穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大D.感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向始終相同【答案】選C.【詳解】由法拉第電磁感應(yīng)定律知：，可見感應(yīng)電動勢的大小與線圈的匝數(shù)有關(guān)，錯誤；感應(yīng)電動勢的大小取決于磁通量的變化快慢，而與磁通量的變化大小無關(guān)，B錯誤，C正確；感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場阻礙原磁場的變化，當(dāng)原磁場增大時，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場與其相反，D錯誤。9.如圖，足夠長的U型光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成角（090°),其中MN與平行且間距為L，導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直，導(dǎo)軌

18、電阻不計。金屬棒由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好接觸，棒接入電路的電阻為R，當(dāng)流過棒某一橫截面的電量為q時，棒的速度大小為，則金屬棒在這一過程中（ ）.運動的平均速度大小為 B.下滑的位移大小為C.產(chǎn)生的焦耳熱為D.受到的最大安培力大小為【答案】選B.【詳解】由E=BLV、 、F安=BIL可得棒的速度為V時的安培力為，D錯；對導(dǎo)體棒受力分析如圖所示據(jù)牛頓運動定律判斷可得導(dǎo)體棒的運動情況如圖所示由圖可知導(dǎo)體棒這一過程的平均速度大于，錯；由法拉第電磁感應(yīng)定律得到導(dǎo)體棒這一過程的電量，因此導(dǎo)體棒下滑的位移，B對；由能量關(guān)系可得這一過程產(chǎn)生的焦耳熱，C錯，故選B.10.如圖所示，固定

19、的水平長直導(dǎo)線中通有電流，矩形線框與導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，且一邊與導(dǎo)線平行。線框由靜止釋放，在下落過程中（ ）穿過線框的磁通量保持不變B線框中感應(yīng)電流方向保持不變C線框所受安培力的合力為零D線框的機(jī)械能不斷增大【答案】選B.【詳解】線框下落中距離直導(dǎo)線越來越遠(yuǎn)，磁場越來越弱，但磁場方向不變，所以磁通量越來越小，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向不變，錯B對，線框左邊和右邊所受安培力總是大小相等，方向相反，但上下兩邊磁場強弱不同安培力大小不同，合力不為零，C錯，下落過程中機(jī)械能越來越小，D錯。11.如圖所示，水平面內(nèi)有一平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌光滑且電阻不計。勻強磁場與導(dǎo)軌平面垂直。阻值為R的導(dǎo)體棒垂直于

20、導(dǎo)軌靜止放置，且與導(dǎo)軌接觸良好。t=0時，將開關(guān)S由1擲到2。q、i、v和a分別表示電容器所帶的電荷量、棒中的電流、棒的速度和加速度。下列圖象正確的是（ ）【思路點撥】解答本題時要注意理解：（1）導(dǎo)體棒電容器放電時可看作電源(2)導(dǎo)體棒因在磁場中運動而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢(3)動態(tài)變化的結(jié)果是電容器兩端的電壓等于導(dǎo)體棒兩端的電壓【精講精析】選D.當(dāng)開關(guān)由1擲到2，電容器放電，導(dǎo)體棒因受安培力而向右加速，導(dǎo)體棒向右運動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，最終達(dá)到電容器兩端電壓和導(dǎo)體棒兩端電壓相等，電容器的帶電量保持不變，導(dǎo)體棒的速度不變，但不等于零，C錯，最終導(dǎo)體棒加速度以及棒中電流為零，B錯，D對。12.美國科學(xué)家Wi

21、llard S.Boyle與George E.Smith 因電荷耦合器件(CCD)的重要發(fā)明榮獲2009年度諾貝爾物理學(xué)獎。CCD是將光學(xué)量轉(zhuǎn)變成電學(xué)量的傳感器。下列器件可作為傳感器的有（ ）.發(fā)光二極管 B.熱敏電阻 C.霍爾元件 D.干電池【答案】選BC.【詳解】傳感器的原理是將非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量，例如熱敏電阻阻值隨溫度而變化，可將溫度這個量轉(zhuǎn)化為電壓電流等電學(xué)量，霍爾元件可將磁感應(yīng)強度這個量轉(zhuǎn)化為電壓電流等電學(xué)量，而發(fā)光二極管以及干電池都不能將非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量，選BC.13、一矩形線框置于勻強磁場中，線框平面與磁場方向垂直，先保持線框的面積不變，將磁感應(yīng)強度在1 s 時間內(nèi)均勻地增

22、大到原來的兩倍，接著保持增大后的磁感應(yīng)強度不變，在1 s 時間內(nèi)，再將線框的面積均勻地減小到原來的一半，先后兩個過程中，線框中感應(yīng)電動勢的比值為（ ）（） （B）1 （C）2 （D）4.【答案】B 難度：易 本題考查電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用 【解析】 ,大小相等，選B。14.如圖所示的電路中，電源的電動勢為E,內(nèi)阻為r,電感L的電阻不計，電阻R的阻值大于燈泡D的阻值，在t=0時刻閉合開關(guān)S，經(jīng)過一段時間后，在t=t1時刻斷開S,下列表示、B兩點間電壓UB隨時間t變化的圖像中，正確的是（ ）選B 考查自感和電壓圖象。 難度：難【解析】開關(guān)閉合時，線圈的自感阻礙作用，可看做電阻，線圈電阻逐漸減小，并聯(lián)電

23、路電阻逐漸減小。電壓逐漸減??；開關(guān)閉合后再斷開時，線圈的感應(yīng)電流與原電流方向相同，形成回路，燈泡的電流與原來相反，并逐漸減小到0，所以本題選B。15. 如圖5所示，平行導(dǎo)軌間有一矩形的勻強磁場區(qū)域，細(xì)金屬棒PQ沿導(dǎo)軌從MN處勻速運動到M'N'的過程中，棒上感應(yīng)電動勢E隨時間t變化的圖示，可能正確的是（ ）答案：解析：MN只有進(jìn)入磁場中才切割磁感線，因而只有中間過程有感應(yīng)電動勢，選。16如圖所示，空間存在兩個磁場，磁感應(yīng)強度大小均為，方向相反且垂直紙面，、為其邊界，OO為其對稱軸。一導(dǎo)線折成邊長為的正方形閉合回路，回路在紙面內(nèi)以恒定速度向右運動，當(dāng)運動到關(guān)于OO對稱的位置時（ ）

24、穿過回路的磁通量為零B回路中感應(yīng)電動勢大小為2BC回路中感應(yīng)電流的方向為順時針方向D回路中邊與邊所受安培力方向相同答案：CD解析：根據(jù)右手定則，回來中感應(yīng)電流的方向為逆時針方向。本題考查電磁感應(yīng)、磁通量、右手定則，安培力，左手定則等基本知識。難度：易。17. 如圖，一有界區(qū)域內(nèi)，存在著磁感應(yīng)強度大小均為，方向分別垂直于光滑水平桌面向下和向上的勻強磁場，磁場寬度均為，邊長為的正方形框的邊緊靠磁場邊緣置于桌面上，使線框從靜止開始沿軸正方向勻加速通過磁場區(qū)域，若以逆時針方向為電流的正方向，能反映線框中感應(yīng)電流變化規(guī)律的是圖（ ）解析：在0-，電流均勻增大，排除CD.在-，兩邊感應(yīng)電流方向相同，大小相

25、加，故電流大。在，因右邊離開磁場，只有一邊產(chǎn)生感應(yīng)電流，故電流小，所以選。本題考查感應(yīng)電流及圖象。難度：難。18. 如圖，金屬環(huán)用輕繩懸掛，與長直螺線管共軸，并位于其左側(cè)，若變阻器滑片P向左移動，則金屬環(huán)將向_（填“左”或“右”）運動，并有_（填“收縮”或“擴(kuò)張”）趨勢。解析：變阻器滑片P向左移動，電阻變小，電流變大，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場方向原電流磁場方向相反，相互吸引，則金屬環(huán)將向右移動，因磁通量增大，金屬環(huán)有收縮趨勢。本題考查楞次定律。難度：易。19. 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(dǎo)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

26、為d，如圖（上）所示。有一變化的磁場垂直于紙面，規(guī)定向內(nèi)為正，變化規(guī)律如圖（下）所示。在t=0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（ ）. 第2秒內(nèi)上極板為正極B. 第3秒內(nèi)上極板為負(fù)極C. 第2秒末微?；氐搅嗽瓉砦恢肈. 第3秒末兩極板之間的電場強度大小為0.2答案：20.圖甲所示電路中， 為相同的電流表，C為電容器，電阻的阻值相同，線圈L的電阻不計。在某段時間內(nèi)理想變壓器原線圈內(nèi)磁場的變化如圖乙所示，則在時間內(nèi)（ ） 電流表的示數(shù)比的小 B電流表的示數(shù)比3的小 C電流表和的示數(shù)相同 D電流表的示數(shù)都不為零答案：C【解析】由B-t圖像知在t1-t2時間內(nèi)，原

27、線圈中磁場先負(fù)向減小后正向增大，則副線圈中磁通量是均勻變化的，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律在副線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小不變，再根據(jù)楞次定則可判斷負(fù)向較小時和正向增大時感應(yīng)電流的方向相同，則在t1-t2時間內(nèi)副線圈中個電流為穩(wěn)恒電流，所以1和2的示數(shù)相同，3的示數(shù)為0，正確答案C?！究键c提升訓(xùn)練】一、選擇題(本題共8小題，每題9分，至少一個答案正確，選不全得5分，共72分)1.如圖甲所示，水平面上的平行導(dǎo)軌MN、PQ上放著兩根導(dǎo)體棒ab、cd，兩棒中間用絕緣絲線系住.開始時勻強磁場垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化如圖乙所示，I和FT分別表示流過導(dǎo)體棒中的電流和絲線的拉力(不計電流之間的相互作

28、用力)，則在t0時刻( ).I=0,FT=0B.I=0,FT0C.I0,FT=0D.I0,FT0 2.如圖所示，長為L的金屬導(dǎo)線彎成一圓環(huán)，導(dǎo)線的兩端接在電容為C的平行板電容器上，P、Q為電容器的兩個極板，磁場垂直于環(huán)面向里，磁感應(yīng)強度以B=B0+Kt(K>0)隨時間變化，t=0時，P、Q兩極板電勢相等.兩極板間的距離遠(yuǎn)小于環(huán)的半徑，經(jīng)時間t電容器P板( ) .不帶電 B.所帶電荷量與t成正比C.帶正電，電荷量是 D.帶負(fù)電，電荷量是3.醫(yī)生做某些特殊手術(shù)時，利用電磁血流計來監(jiān)測通過動脈的血流速度.電磁血流計由一對電極a和b以及磁極N和S構(gòu)成，磁極間的磁場是均勻的.使用時，兩電極a、b均

29、與血管壁接觸，兩觸點的連線、磁場方向和血流速度方向兩兩垂直，如圖所示.由于血液中的正負(fù)離子隨血液一起在磁場中運動，電極a、b之間會有微小電勢差.在達(dá)到平衡時，血管內(nèi)部的電場可看做是勻強電場，血液中的離子所受的電場力和磁場力的合力為零.在某次監(jiān)測中，兩觸點的距離為3.0 mm，血管壁的厚度可忽略，兩觸點間的電勢差為160 V,磁感應(yīng)強度的大小為0.040 T.則血流速度的近似值和電極a、b的正負(fù)為( ).1.3 m/s,a正、b負(fù)B.2.7 m/s，a正、b負(fù)C.1.3 m/s,a負(fù)、b正D.2.7 m/s，a負(fù)、b正4.有一種高速磁懸浮列車的設(shè)計方案是：在每節(jié)車廂底部安裝強磁鐵(磁場方向向下)

30、，并且在沿途兩條鐵軌之間平放一系列線圈.下列說法中不正確的是( ).列車運動時，通過線圈的磁通量會發(fā)生變化B.列車速度越快，通過線圈的磁通量變化越快C.列車運動時，線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢D.線圈中的感應(yīng)電動勢的大小與列車速度無關(guān)5.如圖所示，三個相同的金屬圓環(huán)內(nèi)存在著不同的有界勻強磁場，虛線表示環(huán)的某條直徑，已知所有磁場的磁感應(yīng)強度隨時間變化的關(guān)系都滿足B=kt，磁場方向如圖所示.測得環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流強度為I，則B環(huán)和C環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流強度分別為( ).IB=I、IC=0B.IB=I、IC=2IC.IB=2I、IC=2ID.IB=2I、IC=06.如圖所示，豎直平面內(nèi)有一金屬環(huán)，半徑為a，總電阻為R(

31、指拉直時兩端的電阻)，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直穿過環(huán)平面，在環(huán)的最高點用鉸鏈連接長度為2a、電阻為的導(dǎo)體棒B，B由水平位置緊貼環(huán)面擺下，當(dāng)擺到豎直位置時，B點的線速度為v，則這時B兩端的電壓大小為( ). B. C. D.Bav7.如圖所示的電路中，三個相同的燈泡a、b、c和電感L1、L2與直流電源連接，電感的電阻忽略不計.電鍵K從閉合狀態(tài)突然斷開時，下列判斷正確的有( ).a先變亮，然后逐漸變暗B.b先變亮，然后逐漸變暗C.c先變亮，然后逐漸變暗D.b、c都逐漸變暗8.如圖a是用電流傳感器(相當(dāng)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

32、數(shù)足夠大的自感線圈，其直流電阻值也為R.圖b是某同學(xué)畫出的在t0時刻開關(guān)S切換前后，通過傳感器的電流隨時間變化的圖象.關(guān)于這些圖象，下列說法中正確的是( ).甲是開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合，通過傳感器1的電流隨時間變化的情況B.乙是開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合，通過傳感器2的電流隨時間變化的情況C.丙是開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_，通過傳感器2的電流隨時間變化的情況D.丁是開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_，通過傳感器2的電流隨時間變化的情況二、計算題(本大題共2小題，共28分，要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位) 9.(12分)如圖所示，固定在勻強磁場中的水平導(dǎo)軌ab、cd的間距L1=0.5 m，金屬棒ad與

33、導(dǎo)軌左端bc的距離為L2=0.8 m，整個閉合回路的電阻為R=0.2 ，磁感應(yīng)強度為B0=1 T的勻強磁場豎直向下穿過整個回路.ad桿通過滑輪和輕繩連接著一個質(zhì)量為m=0.04 kg的物體，不計一切摩擦，現(xiàn)使磁場以的變化率均勻地增大.求：(1)金屬棒上電流的方向.(2)感應(yīng)電動勢的大小.(3)物體剛好離開地面的時間(g=10 m/s2).10.(16分)如圖所示，電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌MN和OP放置在水平面內(nèi),MO間接有阻值為R=3 的電阻,導(dǎo)軌相距d=1 m，其間有豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=0.5 T.質(zhì)量為m=0.1 kg，電阻為r=1 的導(dǎo)體棒CD垂直于導(dǎo)軌放置，并接觸良好.用平

34、行于MN的恒力F=1 N向右拉動CD,CD受的摩擦阻力Ff恒為0.5 N.求：(1)CD運動的最大速度的大小.(2)當(dāng)CD達(dá)到最大速度后，電阻R消耗的電功率是多少？(3)當(dāng)CD的速度為最大速度的一半時，CD的加速度的大小.答案解析1.【解析】選C.t0時刻，磁場變化，磁通量變化，故I0;由于B=0，故ab、cd所受安培力均為零，絲線的拉力為零.C項正確.2.【解題指南】解答本題應(yīng)把握以下三點：(1)由圓的周長計算圓的面積.(2)由楞次定律判斷電容器極板的電性.(3)電容器上的電勢差等于圓環(huán)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢.【解析】選D.磁感應(yīng)強度以B=B0+Kt(K>0)隨時間變化，由法拉第電磁感應(yīng)定律

35、得，而，經(jīng)時間t電容器P板所帶電荷量；由楞次定律知電容器P板帶負(fù)電，故D選項正確. 3.【解析】選.對血液中的離子的運動，由左手定則，可得a正、b負(fù)，C、D錯誤；達(dá)到平衡時，有，解得v=1.3 m/s，故正確，B錯誤.4.【解析】選D.列車運動時，安裝在每節(jié)車廂底部的強磁鐵產(chǎn)生的磁場使通過線圈的磁通量發(fā)生變化；列車速度越快，通過線圈的磁通量變化越快，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，由于通過線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，感應(yīng)電動勢的大小與通過線圈的磁通量的變化率成正比，與列車的速度有關(guān).由以上分析可知，選項、B、C正確，選項D不正確.5.【解析】選D.由題意可知，環(huán)內(nèi)的磁感應(yīng)強度隨時間發(fā)生變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流，利用求解感應(yīng)電動勢，故環(huán)內(nèi)只有向里的磁場時，可直接利用磁場穿過金屬環(huán)的面積比得出電流比，由B環(huán)中的面積為環(huán)中面積的2倍可得IB=2I.C環(huán)中同時有磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反的磁場，而這兩部分磁通量相互抵消，故C環(huán)中的磁通量一直為零，IC=0，D正確.6【解析】選.擺到豎