物理選修3-2第四章電磁感應(yīng)知識(shí)點(diǎn)匯總

1、- -3-2 第四章電磁感應(yīng)知識(shí)點(diǎn)匯總知識(shí)點(diǎn)一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象1 、電磁感應(yīng)現(xiàn)象與感應(yīng)電流.1 ）利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象，叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象。（ 2）由電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的電流，叫做感應(yīng)電流。物理模型物理模型上下移動(dòng)導(dǎo)線AB ，不產(chǎn)生感應(yīng)電流左右移動(dòng)導(dǎo)線AB ，產(chǎn)生感應(yīng)電流原因 :閉合回路磁感線通過面積發(fā)生變化不管是 N 級(jí)還是S級(jí)向下插入，都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，抽出也會(huì)產(chǎn)生，唯獨(dú)磁鐵停止在線圈力不會(huì)產(chǎn)生原因閉合電路磁場(chǎng)B 發(fā)生變化。開關(guān)閉合、開關(guān)斷開、開關(guān)閉合，迅速滑動(dòng)變阻器，只要線圈A 中電流發(fā)生變化，線圈B 就有 TOC o 1-5 h z 感應(yīng)電流。知識(shí)點(diǎn)二、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件1 、產(chǎn)生感應(yīng)電流

2、的條件： 閉合電路 中 磁通量發(fā)生變化 。2、產(chǎn)生感應(yīng)電流的常見情況.（ 1 ）線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)。（法拉第電動(dòng)機(jī)）（ 2）閉合電路一部分導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)（切割磁感線）。（ 3）磁場(chǎng)強(qiáng)度B 變化或有效面積S 變化。 （比如有電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，電流大小變化或者開關(guān)斷開）3、對(duì)“磁通量變化”需注意的兩點(diǎn) .（1 ）磁通量有正負(fù)之分，求磁通量時(shí)要按代數(shù)和（標(biāo)量計(jì)算法則）的方法求總的磁通量（穿過平面的磁感線的凈條數(shù)）。“運(yùn)動(dòng)不一定切割，切割不一定生電”。導(dǎo)體切割磁感線，不是在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流的充要條件，歸根結(jié)底還要看穿過閉合電路的磁通量是否發(fā)生變化。知識(shí)點(diǎn)三、感應(yīng)電流的方向、楞次定律.（ 1 ） 內(nèi)容： 感應(yīng)電

3、流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化?！白璧K”的含義 .從阻礙磁通量的變化理解為:當(dāng)磁通量增大時(shí)，會(huì)阻礙磁通量增大，當(dāng)磁通量減小時(shí)，會(huì)阻礙磁通量 減小。從阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)理解為:阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)是“阻礙的又一種體現(xiàn)，表現(xiàn)在“近斥遠(yuǎn)吸，來拒去留”?！白璧K”的作用 .楞次定律中的“阻礙”作用，正是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的反映，在克服這種阻礙的過程中，其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能?！白璧K”的形式 . TOC o 1-5 h z 阻礙原磁通量的變化，即“增反減同”。阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即“來拒去留”。. 使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)，即“增縮減擴(kuò). 阻礙原電流的變化（ 自感現(xiàn)象），即“增反減

4、同”。適用范圍：一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象.使用楞次定律的步驟：明確（引起感應(yīng)電流的）原磁場(chǎng)的方向.明確穿過閉合電路的磁通量的變化情況，是增加還是減少根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向.利用安培定則（右手）確定感應(yīng)電流的方向.2、右手定則.（ 1 ）內(nèi)容：伸開右手，讓拇指跟其余四個(gè)手指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感線垂直（或傾斜）從手心進(jìn)入，拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向，其余四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。（ 2）作用：判斷感應(yīng)電流的方向與磁感線方向、導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向間的關(guān)系。適用范圍：導(dǎo)體切割磁感線。研究對(duì)象：回路中的一部分導(dǎo)體。右手定則與楞次定律的區(qū)別.右手定則只適用于導(dǎo)體切割磁感線的情況，不適合導(dǎo)

5、體不運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)或者面積變化的情況；若導(dǎo)體不動(dòng)，回路中磁通量變化，應(yīng)該用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向；若是回路中一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流，用右手定則判斷較為簡(jiǎn)單，用楞次定律進(jìn)行判定也可以，但較為麻煩。3、 “三定則”比 較項(xiàng)目右手定則左手定則安培定則基部分導(dǎo)體切割磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷、電運(yùn)動(dòng)電荷、電流本現(xiàn)象磁感線流的作用力產(chǎn)生磁場(chǎng)作 用判斷磁場(chǎng)B、速度v、感應(yīng)電流I方向關(guān)系判斷磁場(chǎng)磁場(chǎng)力F 方向B、 電流I、電流與其產(chǎn)生 的磁場(chǎng)間的方向關(guān)系圖v（因）（因）B （果）例（果）BF （果）（因）因 果關(guān)系因動(dòng)而電因電而動(dòng)電流磁場(chǎng)應(yīng) 用實(shí)例發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)電磁鐵推論：兩平行的同向電流間有相互吸引的磁場(chǎng)

6、力；兩平行的反向電流間有相互排斥的磁場(chǎng)力。安培定則判斷磁場(chǎng)方向，然后左手定則判斷導(dǎo)線受力。 TOC o 1-5 h z 知識(shí)點(diǎn)四、法拉第電磁感應(yīng)定律.、法拉第電磁感應(yīng)定律.（ 1 ）內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過這一電路的磁通量變化率成正比。發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的這部分電路就相當(dāng)于電源，在電源的內(nèi)部電流的方向是從低電勢(shì)流向高電勢(shì)。（即：由負(fù)到正）2）公式：E （單匝線圈）或 E n （ n 匝線圈）.tt對(duì)表達(dá)式的理解： E n 本式是確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的普遍規(guī)律，適用于所有電路，此時(shí)電路不一定閉合。t在 E n 中（ 在 E n 中（ 取絕對(duì)值，此公式只計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E 的大小，t律或右手定則

7、判斷）， E 的大小是由匝數(shù)及磁通量的變化率（即磁通量變化的快慢）之間無大小上的必然聯(lián)系（類比學(xué)習(xí)：關(guān)系類似于a、v 和 v 的關(guān)系） 。當(dāng) t 較長(zhǎng)時(shí)，E n 求出的是平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；當(dāng) t 趨于零時(shí)，t瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。E 的方向根據(jù)楞次定決定的， 與 或 E n 求出的是tE=BLv 的推導(dǎo)過程.如圖所示閉合線圈一部分導(dǎo)體ab 處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度是B ， ab 以速度 v 勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)?推導(dǎo) ： 回路在時(shí)間t 內(nèi)增大的面積為： S=L（ v t）穿過回路的磁通量的變化為： = B S= BLv t .產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為： BLv tEB L v （ v是相對(duì)于

8、磁場(chǎng) TOC o 1-5 h z tt的速度）.此時(shí)磁感線方向和運(yùn)動(dòng)方向垂直。E=BLv 的四個(gè)特性.（ 1 ）相互垂直性.公式 E=BLv 是在一定得條件下得出的，除了磁場(chǎng)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)外，還需要B、 L、 v 三者相互垂直，實(shí)際問題中當(dāng)它們不相互垂直時(shí)，應(yīng)取垂直的分量進(jìn)行計(jì)算。若 B、 L、 v 三個(gè)物理量中有其中的兩個(gè)物理量方向相互平行，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零。 TOC o 1-5 h z （ 2） L 的有效性.公式 E=BLv 是磁感應(yīng)強(qiáng)度B 的方向與直導(dǎo)線L 及運(yùn)動(dòng)方向v 兩兩垂直的情形下，導(dǎo)體棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。L 是直導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度，即導(dǎo)線兩端點(diǎn)在v、 B 所決定平面的垂線方向上的長(zhǎng)度。

9、實(shí)際上這個(gè)性質(zhì)是“相互垂直線”的一個(gè)延伸，在此是分解 L ，事實(shí)上，我們也可以分解v 或者 B，讓B、 L、 v三者相互垂直，只有這樣才能直接應(yīng)用公式E=BLv。E=BL（vsin） 或 E=Bv（ Lsin）E = B2Rv有效長(zhǎng)度 直導(dǎo)線（或彎曲導(dǎo)線）在垂直速度方向上的投影長(zhǎng)度.（ 3）瞬時(shí)對(duì)應(yīng)性.對(duì)于 E=BLv，若 v 為瞬時(shí)速度，則E 為瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；若v是平均速度，則E 為平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。（ 4） v 的相對(duì)性.公式 E=BLv 中的 v 指導(dǎo)體相對(duì)磁場(chǎng)的速度，并不是對(duì)地的速度。只有在磁場(chǎng)靜止，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的情況下，導(dǎo)體相對(duì)磁場(chǎng)的速度才跟導(dǎo)體相對(duì)地的速度相等。4、公式E n 和 E

10、=BLvsin 的區(qū)別和聯(lián)系t1 ）兩公式比較EntE=BLvsin研 究對(duì)象整個(gè)閉合電路回路中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的那部分導(dǎo)體適 用范圍各種電磁感應(yīng)現(xiàn)象只適用于導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情況計(jì) 算結(jié) 果一般情況下，求得的是 t 內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一般情況下，求得的是某一時(shí) 刻的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)適 用情形常用于磁感應(yīng)強(qiáng)度B 變化所產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象（磁場(chǎng)變化型）常用于導(dǎo)體切割磁感線所產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象（切割型）聯(lián) 系E=Blvsin 是由E n在一定條件下推導(dǎo)出來的，該公式可看作法拉第t電磁感應(yīng)定律的一個(gè)推論或者特殊應(yīng)用。（ 2）兩個(gè)公式的選用.求解導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的問題時(shí)，兩個(gè)公式都可

11、以用。求解某一過程（或某一段時(shí)間）內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、平均電流、通過導(dǎo)體橫截面的電荷量（ q=It）等問題，應(yīng)選用E n .t求解某一位置（或某一時(shí)刻）的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，計(jì)算瞬時(shí)電流、電功率及某段時(shí)間內(nèi)的電功、電熱等問題，應(yīng)選用E=BLvsin 。（ 線圈轉(zhuǎn)動(dòng)切割）（ （ 線圈轉(zhuǎn)動(dòng)切割）（ 直導(dǎo)體繞一端轉(zhuǎn)動(dòng)切割）（ 垂直平動(dòng)切割，動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)）（ 普適公式） （ 法拉第電磁感應(yīng)tE BLVBs B sE n nnttt定律 )E= nBS sin ( t+ ) ； Em nBS E BL2 /2感應(yīng)電量的計(jì)算E感應(yīng)電量It t n t n感應(yīng)電量 TOC o 1-5 h z R RtR知識(shí)點(diǎn)五、電磁感應(yīng)

12、規(guī)律的應(yīng)用、法拉第電機(jī).）電機(jī)模型.（ 2）原理：應(yīng)用導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。.銅盤可以看作由無數(shù)根長(zhǎng)度等于銅盤半徑的導(dǎo)體棒組成，導(dǎo)體棒在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中要切割磁感線。12大?。?EBL2 （其中 L 為棒的長(zhǎng)度， 為角速度）2方向： 在內(nèi)電路中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向是由電源的負(fù)極指向電源的正極，跟內(nèi)電路的電流方向一致。產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分電路就是電源，用右手定則或楞次定律所判斷出的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向，就是電源內(nèi)部 的電流方向。2、電磁感應(yīng)中的電路問題.（ 1 ）解決與電路相聯(lián)系的電磁感應(yīng)問題的基本步驟和方法：明確哪部分導(dǎo)體或電路產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，該導(dǎo)體或電路就是電源，其他部分是外電路。

13、用法拉第電磁感應(yīng)定律確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，用楞次定律確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向。畫出等效電路圖。分清內(nèi)外電路，畫出等效電路圖是解決此類問題的關(guān)鍵。運(yùn)用閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路特點(diǎn)、電功率、電熱等公式聯(lián)立求解。. 在電磁感應(yīng)中對(duì)電源的理解電源的正、負(fù)極可用右手定則或楞次定律判定, 電源中電流從負(fù)極流向正極。電源電動(dòng)勢(shì)的大小可由E=BLv或 E n 求得。t. 對(duì)電磁感應(yīng)電路的理解在電磁感應(yīng)電路中, 相當(dāng)于電源的部分把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。電源兩端的電壓為路端電壓, 而不是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。（考慮電源內(nèi)阻）3、電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)換.電磁感應(yīng)過程實(shí)質(zhì)是不同形式的能量轉(zhuǎn)化的過程。電磁感應(yīng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流

14、在磁場(chǎng)中必定受到安培力作用，因此要維持感應(yīng)電流的存在，必須有“外力”克服安培力做功。此過程中，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。 “外力” 克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。當(dāng)感應(yīng)電流通過用電器時(shí)，電能又轉(zhuǎn)化為其他形式的能。同理，安培力做功的過程是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程。安培力做多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。4、電磁感應(yīng)中的電容問題.在電路中含有電容器的情況下，導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，使電容器充電或放電。因此，搞清電容器兩極板間的電壓及極板上電荷量的多少、正負(fù)和如何變化是解題的關(guān)鍵。知識(shí)點(diǎn)六、自感現(xiàn)象及其應(yīng)用、自感現(xiàn)象.（ 1 ）自感現(xiàn)象與自感電動(dòng)勢(shì)的定義 ：當(dāng)導(dǎo)

15、體中的電流發(fā)生變化時(shí)，導(dǎo)體本身就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)電動(dòng)勢(shì)總是阻礙導(dǎo)體中原來電流的變化。這種由于導(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，叫做自感現(xiàn)象。這種現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，叫做自感電動(dòng)勢(shì)。（ 2）自感現(xiàn)象的原理 ：當(dāng)導(dǎo)體線圈中的電流發(fā)生變化時(shí)，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)也隨之發(fā)生變化。由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，線圈自身會(huì)產(chǎn)生阻礙自身電流變化的自感電動(dòng)勢(shì)。（ 3）自感電動(dòng)勢(shì)的作用 .自感電動(dòng)勢(shì)阻礙自身電流的變化， “阻礙”不是“阻止”。 “阻礙”電流變化實(shí)質(zhì)是使電流不發(fā)生“突變”，使其變化過程有所延慢。但它不能使過程停止，更不能使過程反向（ 4）自感現(xiàn)象的三個(gè)要點(diǎn)：要點(diǎn)一：自感線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的

16、原因。是通過線圈本身的電流變化引起穿過自身的磁通量變化。要點(diǎn)二：自感電流的方向。自感電流總是阻礙線圈中原電流的變化，當(dāng)自感電流是由原電流的增強(qiáng)引起時(shí)（如通電瞬間） ，自感電流的方向與原電流方向相反；當(dāng)自感電流時(shí)由原電流的減少引起時(shí)（如斷電瞬間），自感電流的方向與原電流方向相同。要點(diǎn)三：對(duì)自感系數(shù)的理解。自感系數(shù)L 的單位是亨特（H ） ，常用的較小單位還有毫亨（mH）和微亨（H） 。自感系數(shù)L 的大小是由線圈本身的特性決定的：線圈越粗、越長(zhǎng)、匝數(shù)越密，它的自感系數(shù)就越大。此外，有鐵芯的線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯的大得多。5）通電自感和斷電自感的比較現(xiàn)象自感電動(dòng) 勢(shì)的作用現(xiàn)象自感電動(dòng) 勢(shì)的作用接通

17、電源的瞬間，燈泡L2馬上變亮，而燈泡L1 是 逐 漸 變亮.阻礙電流 的增加斷開開關(guān)的瞬間，燈泡L 1逐漸變暗，有時(shí)阻礙電流燈泡會(huì)閃亮一 下，然后逐漸變暗.的減小通電瞬間線圈產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增加且與電流方向相反，此時(shí)含線圈L 的支路相當(dāng)于斷路； 當(dāng)電路穩(wěn)定，自感線圈相當(dāng)于定值電阻，如果線圈沒有電阻，則自感線圈相當(dāng)于導(dǎo)線（短路） ；斷開瞬間線圈產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)與原電流方向相同，在與線圈串聯(lián)的回路中，線圈相當(dāng)于電源，它提供的電流從原來的IL 逐漸變小.但流過燈A 的電流方向與原來相反如右圖所示，在垂直于紙面的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一個(gè)矩形線abcd，線圈平面與磁場(chǎng)垂直，O1O2與 O

18、3O4都是線圈的對(duì)稱軸，應(yīng)使線圈怎樣運(yùn)動(dòng)才能使其中產(chǎn)生感應(yīng)電流？（）A 向左或向右平動(dòng)C繞O1O2轉(zhuǎn)動(dòng)B 向上或向下平動(dòng)D繞O3OB 向上或向下平動(dòng)D繞O3O4轉(zhuǎn)動(dòng)B 線圈遠(yuǎn)離或靠近通電導(dǎo)線D 勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，周長(zhǎng)一定的 閉合線圈由矩形變?yōu)閳A形C D 勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，周長(zhǎng)一定的 閉合線圈由矩形變?yōu)閳A形圖2 我國(guó)已經(jīng)制定了登月計(jì)劃。假如宇航員登月后想探測(cè)一下月球表面是否有磁場(chǎng)，他手邊有一個(gè)靈敏電流表和一個(gè)線圈，則下列推斷正確的是（）A 直接將靈敏電流表放在月球表面，看是否有電流來判斷是否有磁場(chǎng)B 將靈敏電流表與線圈組成閉合回路，使線圈沿某一方向運(yùn)動(dòng)，如無電流，則可判斷月球表面無磁場(chǎng)C 將靈敏電流表與線圈

19、組成閉合回路，使線圈沿某一方向運(yùn)動(dòng)，如有電流，則月球表面可能 有磁場(chǎng)D 將靈敏電流表與線圈組成閉合回路，使線圈在某一平面內(nèi)沿各方向運(yùn)動(dòng)，如無電流，則可4在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向如圖3 所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬桿PQ在寬為 l 的平行金屬導(dǎo)軌上v 向右勻速滑動(dòng)，PQ 中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E1；若磁感應(yīng)強(qiáng)度增為2B，其它條件不變，所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小變?yōu)镋2，則E1與 E2之比及通R 的感應(yīng)電流方向?yàn)椋ǎ〢 2 1， ba B 1 2， baC 2 1， abD 1 2， ab5. 如圖 4 所示，繞在鐵芯上的線圈與電源、滑動(dòng)變阻器和電鍵組成閉合回路，在鐵芯的右端套A，下列各種情況中銅環(huán)A 中有感應(yīng)

20、電流的是（A 線圈中通以恒定的電流B 通電過程中，使變阻器的滑片P 作勻速移動(dòng)C通電過程中，使變阻器的滑片P 作加速移動(dòng)D 將電鍵突然斷開的瞬間圖46如圖5 所示， abcd 為一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，現(xiàn)在給豎直放置的環(huán)以某種約F、 O、 E 為環(huán)的上、中、 下三點(diǎn)， 下列說法中正確的是（當(dāng)E 和d 重合時(shí)，環(huán)中電流最大當(dāng)O 和d 重合時(shí)，環(huán)中電流最大當(dāng)F 和d 重合時(shí)，環(huán)中電流最大以上說法都不對(duì)7如圖6 所示，A、 B 兩閉合圓形線圈用同樣導(dǎo)線且均繞成10 匝，半徑 RA 2RB，內(nèi)有以B 線圈作為理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若磁場(chǎng)均勻減小，則A、 B 環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EA EB與產(chǎn)生的感應(yīng)電流IA IB分別

21、是（）A EA EB 1 1； I A I B 1 2圖6B EA EB 1 2； I A I B 1 2CEAEB14；I AI B21D EAEB12；I AI B1 48. 如圖 7 所示，一寬40 cm 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。一邊長(zhǎng)為20 cm 的正方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場(chǎng)邊界的恒定速度v 20 cm/s 通過磁場(chǎng) 區(qū)域，在運(yùn)動(dòng)過程中，線框有一邊始終與磁場(chǎng)區(qū)域的邊界平行，取它剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻為t0，下面所示圖線中，正確反映感應(yīng)電流隨時(shí)間變化規(guī)律的是（）圖7圖79如圖8 所示，在一個(gè)左右延伸很遠(yuǎn)的上、下有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方有一閉合線圈，當(dāng)閉合線圈 TOC o 1-

22、5 h z 從上方下落穿過磁場(chǎng)的過程中（）A 進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)加速度可能小于g，離開磁場(chǎng)時(shí)加速度可能大于g，也可能小于gB 進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)加速度大于g，離開時(shí)小于gC進(jìn)入磁場(chǎng)和離開磁場(chǎng)，加速度都大于g圖 8D 進(jìn)入磁場(chǎng)和離開磁場(chǎng)，加速度都小于g一個(gè)環(huán)形線圈放在磁場(chǎng)中，如圖 9-a 所示， 以磁感線垂直于線圈平面向外的方向?yàn)檎较?，若磁感?qiáng)度B 隨時(shí)間 t 的變化的關(guān)系如圖9-b，那么在第2 秒內(nèi)線圈中的感應(yīng)電流的大小和方向是圖9）圖9大小恒定，順時(shí)針方向逐漸減小，順時(shí)針方向大小恒定，逆時(shí)針方向逐漸增加，逆時(shí)針方向11如圖10 所示， A是長(zhǎng)直密繞通電螺線管。小線圈B 與電流表連接，并沿A的軸線 Ox從

23、O 點(diǎn)自左向右勻速穿過螺線管A。能正確反映通過電流表中電流I 隨 x 變化規(guī)律的是（）12如圖11 所示，虛線框和實(shí)線框在同一水平面內(nèi)。虛線框內(nèi)有矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，矩形的長(zhǎng)是寬的 2 倍。 磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里。實(shí)線框 abcd 是一個(gè)正方形導(dǎo)線框。若將導(dǎo)線框以相同的速率勻速拉離磁場(chǎng)區(qū)域，第一次沿ab 方向拉出，第二次沿ad 方向拉出，兩次外力做的功分別為W1、 W2，則（A W1 W2B W1 2W2C W2 2W1D W2 4W1圖 12B 總是從右向左圖 12B 總是從右向左D 先從右向左，然后從左向右13現(xiàn)代汽車中有一種先進(jìn)的制動(dòng)系統(tǒng)防抱死（ABS ）系統(tǒng)，它有一個(gè)自動(dòng)控制剎車系統(tǒng)的裝

24、置，原理如圖12。鐵質(zhì)齒輪P 與車輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)。右端有一個(gè)繞有線圈的磁體，M 是一個(gè)電流檢測(cè)器。當(dāng)車輪帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。這是由于齒靠近線圈時(shí)被磁化，使穿過線圈的磁通量增大，齒離開線圈時(shí)又使磁通量減小，從而能使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。這個(gè)電流經(jīng)電子裝置放大后能控制制動(dòng)機(jī)構(gòu)。齒輪P 從圖示位置按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過 角的過程中，通過 M 的感應(yīng)電流的方向是（）A 總是從左向右C先從左向右，然后從右向左 TOC o 1-5 h z 14北半球地磁場(chǎng)的豎直分量向下。如圖13 所示，在北京某中學(xué)實(shí)驗(yàn)室的水平桌面上，放置邊長(zhǎng)為L(zhǎng)abcd，線圈的ab邊沿南北方向，ad邊沿東西方）A 若使線圈向東平動(dòng)

25、，則a 點(diǎn)的電勢(shì)比b 點(diǎn)的電勢(shì)低B 若使線圈向北平動(dòng)，則a 點(diǎn)的電勢(shì)比b 點(diǎn)的電勢(shì)低圖C若以ab 為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn)，則線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdaD若以ab 為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn)，則線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)閍dc ba15圖14- a是用電流傳感器（相當(dāng)于電流表，其電阻可以忽略不計(jì)）研究自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)電路，圖中兩個(gè)電阻的阻值均為R， L是一個(gè)自感系數(shù)足夠大的自感線圈，其直流電阻值也為R。圖14-b是某同學(xué)畫出的在t0時(shí)刻開關(guān)S切換前后，通過傳感器的電流隨時(shí)間變化的圖像。關(guān)于這些圖像，下列說法中正確的是（）A 甲圖是開關(guān)S 由斷開變?yōu)殚]合，通過傳感器1 的電流隨時(shí)間變化的情況B 乙圖是開關(guān)S 由斷

26、開變?yōu)殚]合，通過傳感器1 的電流隨時(shí)間變化的情況C丙圖是開關(guān)S 由閉合變?yōu)閿嚅_，通過傳感器2 的電流隨時(shí)間變化的情況D 丁圖是開關(guān)S 由閉合變?yōu)閿嚅_，通過傳感器2 的電流隨時(shí)間變化的情況二、填空題16閉合線圈abcd 在磁場(chǎng)中向左運(yùn)動(dòng)，如圖15所示，則ab 邊受到。圖 1517由于地磁場(chǎng)的存在，飛機(jī)在一定高度水平飛行時(shí)，其機(jī)翼就會(huì)切割磁感線，機(jī)翼的兩端之間會(huì)有一定的電勢(shì)差。若飛機(jī)在我國(guó)東北上空水平飛行，則從飛行員的角度看，機(jī)翼左端的電勢(shì)比右端的電勢(shì)。圖 16圖 17圖 16圖 1718如圖16 所示，矩形線圈abcd 的一半放在B 0.1T 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab 邊長(zhǎng) 10 cm， bc邊長(zhǎng)20

27、 cm，若線圈繞ab 邊以角速度100 rad/s 勻速旋轉(zhuǎn)，由圖示位置轉(zhuǎn)過90 的時(shí)刻， 線圈中瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為，線圈轉(zhuǎn)過90過程中平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為。19如圖 17 所示，a、 b 燈是兩個(gè)完全相同的電燈，電路導(dǎo)通時(shí)，調(diào)節(jié) R，使a、 b 都正常發(fā)光。先斷開開關(guān)，再閉合電鍵瞬間看到兩燈沒有同時(shí)發(fā)光，請(qǐng)判斷燈比 燈先發(fā)光，原因是：。20現(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計(jì)及開關(guān)如下圖18 連接。在開關(guān)閉合、線圈A 放在線圈B 中的情況下，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P 向左加速滑動(dòng)時(shí)，電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。若將線圈A 中鐵芯向上拔出，則能引起電流計(jì)的指針向偏轉(zhuǎn)；若

28、斷開開關(guān)，能引起電流計(jì)指針 偏轉(zhuǎn) ; 若滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P 勻速向右滑動(dòng)，能使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)。三、解答題21如圖 19所示，處于光滑水平面上的矩形線圈邊長(zhǎng)分別為L(zhǎng)1和 L2，電阻為R，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊緣，線圈與磁感線垂直。將線圈以向右的速度v 勻速拉出磁場(chǎng)的過程。求： TOC o 1-5 h z （ 1 ）拉力大小F ；（ 2）拉力的功率P；（ 3）拉力做的功W；（ 4）線圈中產(chǎn)生的電熱Q；圖 19（ 5）通過線圈某一截面的電荷量q。22圖 20 中 MN 和 PQ 為豎直方向的兩平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌，間距l(xiāng) 為0.40 m，電阻不計(jì)。導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度B 為 0.50

29、T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直。質(zhì)量m為 6.0 10-3 kg、電阻為1.0 的金屬桿ab 始終垂直于導(dǎo)軌，并與其保持光滑接觸。導(dǎo)軌兩端分別接有滑動(dòng)變阻器和阻值為3.0 的電阻R1。當(dāng)桿 ab 達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)以速率v勻速下滑，整個(gè)電路消耗的電功率P為 0.27 W， 重力加速度取10 m/s2，試求速率v 和滑動(dòng)變阻器接入電路部分的阻值R2。23一個(gè)半徑r 0.10 m 的閉合導(dǎo)體圓環(huán)，圓環(huán)單位長(zhǎng)度的電阻R0 1.0 10-2 /m。如圖 21-a所示，圓環(huán)所在區(qū)域存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直圓環(huán)所在平面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化情況如圖21-b 所示。2）分別求在0 0.3 s和0.3 s 0.5s

30、 時(shí)間內(nèi)圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小，并在圖21-c 中畫出圓環(huán)圖 212）分別求在0 0.3 s和0.3 s 0.5s 時(shí)間內(nèi)圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小，并在圖21-c 中畫出圓環(huán)圖 2124 單位時(shí)間內(nèi)流過管道橫截面的液體體積叫做液體的體積流量（以下簡(jiǎn)稱流量）。 有一種利用電磁原理測(cè)量非磁性導(dǎo)電液體（如自來水、啤酒等）流量的裝置，稱為電磁流量計(jì)。它主要由將流量轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的傳感器和顯示儀表兩部分組成。傳感器的結(jié)構(gòu)如圖22 所示， 圓筒形測(cè)量管內(nèi)壁絕緣，其上裝有一對(duì)電極a 和c， a、 c間的距離等于測(cè)量管內(nèi)徑D，測(cè)量管的軸線與a、 c的連線方向以及通 TOC o 1-5 h z 電線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向三

31、者相互垂直。當(dāng)導(dǎo)電液體流過測(cè)量管時(shí)，在電極a、 c 間出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E，并通過與電極連接的儀表顯示出液體的流量Q。設(shè)磁場(chǎng)均勻恒定，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。（ 1）已知D0.40m，B2.510-3T，Q 0.12m3/s。試求E的大?。ㄈ?.0）；（ 2）顯示儀表相當(dāng)于傳感器的負(fù)載電阻，其阻值記為R。 a、 c間導(dǎo)電液體的電阻r 隨液體電阻率的變化而變化，從而會(huì)影響顯示儀表的示數(shù)。試以E、 R、 r 為參量，給出電極a、 c間輸出電壓U的表達(dá)式，并說明怎樣可以降低液體電阻率變化對(duì)顯示儀表示數(shù)的影響。圖 22參考答案一、選擇題 CDA、 B、 D 解析：當(dāng)周長(zhǎng)一定的線圈由矩形變成圓形時(shí)，面積將變大，所以

32、穿過閉合線圈的磁通量增大，能產(chǎn)生感應(yīng)現(xiàn)象。C解析：靈敏電流表與線圈組成閉合回路，使線圈沿某一方向運(yùn)動(dòng)，若有電流，說明回路中有磁通量的變化，線圈所在處一定有磁場(chǎng)；若無電流，只說明線圈回路中沒有磁通量的變化，但不一定沒有磁場(chǎng)，可能磁場(chǎng)方向與線圈平面平行。DBCD解析： 滑片 P 不論勻速運(yùn)動(dòng)還是變速運(yùn)動(dòng)，線圈中的電流都會(huì)變化，都會(huì)使鐵芯中的磁場(chǎng)變化。B解析：當(dāng)O 和 d 重合時(shí)，環(huán)切割磁感線的有效長(zhǎng)度等于環(huán)的半徑，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大。A 解析：兩環(huán)的磁通量變化率總是相同的，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，兩線圈的電動(dòng)勢(shì)相同。C 解析：線圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，穿過線圈磁通量增加產(chǎn)生逆時(shí)針方向電流，線圈完全進(jìn)入磁場(chǎng)后的

33、運(yùn)動(dòng)過程，穿過線圈的磁通量不變，沒有感應(yīng)電流，線圈穿出磁場(chǎng)過程，穿過線圈的磁通量減小，產(chǎn)生順時(shí)針方向電流。A解析：線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過程，穿過線圈的磁通量增加，產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿逆時(shí) TOC o 1-5 h z 針方向，下邊受到的安培力向上，如圖所示。根據(jù)牛頓第二定律，線圈的加速度mg22 F ma，其中F Bil Bl BLv ，則a g B l v ，由此式可知，當(dāng)線圈進(jìn)入磁場(chǎng)RmR時(shí)的速度較小時(shí)，加速度向下，且小于g，當(dāng)線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的速度合適時(shí)，加速度可以為0，當(dāng)線圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度很大時(shí)，可能使得ag，即安培力等于重力的2 倍，這樣加速度向上，且等于g。出磁場(chǎng)時(shí)，同樣可以分析出，線圈的加速度大

34、小可以等于、小于或大于g。A解析：根據(jù)圖像可知，在第2 秒內(nèi)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，穿過線圈的磁場(chǎng)增強(qiáng)，由楞次定律得出，線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，E N NS B ，由于B 隨時(shí)ttB間均勻增加，因此 B 恒定， E 也恒定。tC解析：小線圈B 在進(jìn)入通電螺線管和穿出螺線管過程中，穿過B 的磁通量一個(gè)是增加的，一個(gè)是減小的，因此感應(yīng)電流的方向相反，所以選項(xiàng)A、 D 是錯(cuò)誤的。已知螺線管是長(zhǎng)直密繞的，說明其內(nèi)部一段距離內(nèi)可以認(rèn)為是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，那么小線圈在螺線管內(nèi)部通過時(shí)就不會(huì)有磁通量的變化，感應(yīng)電流為零，所以B 錯(cuò)誤。C解析：沿ab 方向拉出線框時(shí)，由于線框勻速運(yùn)動(dòng)，因此外

35、力做功等于安培力做功的絕對(duì)值，設(shè)2B2l3v矩形磁場(chǎng)長(zhǎng)為2l，寬為 l。有安培力過程中線框運(yùn)動(dòng)距離為2l，拉力做功W1 F2l 2B l v。同樣方R23法可得出沿ad 方向拉出過程，W2 Fl 4B l v 。RD解析：開始時(shí)，齒正對(duì)著線圈，由于齒被磁化，磁場(chǎng)最強(qiáng)，穿過線圈的磁通量最大，當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)過 角時(shí)，磁場(chǎng)最弱，齒輪轉(zhuǎn)過角時(shí)，磁場(chǎng)又達(dá)最強(qiáng)，這樣穿過線圈的磁通量先減弱，再增強(qiáng)，根2據(jù)楞次定律，線圈中的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)先向左，后向右。 所以流過M 的電流方向是先向左后向右。AC 解析：北半球地球磁場(chǎng)是向北且斜向下的，可以分解為水平和豎直分量，沿東西方向的分量較小我們忽略不計(jì)，在實(shí)驗(yàn)室范圍 內(nèi)

36、，地磁場(chǎng)可看作是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，下圖中畫出了地磁場(chǎng)的水平分量和 豎直分量。線圈向東平動(dòng)時(shí)，ab、 cd 邊切割地磁場(chǎng)的豎直分量，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，使得a 點(diǎn)電勢(shì)低于b 點(diǎn)電勢(shì)；若使線圈向北平動(dòng)，bc、 ad 邊切割地磁場(chǎng)的豎直分量，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，則c 點(diǎn)的電勢(shì)比b 點(diǎn)的電勢(shì)低，但是a、 b 電勢(shì)相等；若以ab為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn)，穿過線圈的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)?a bc d a。BC解析：從電路圖看，自感線圈與電阻并聯(lián)，傳感器1 測(cè)量干路電流，傳感器2 測(cè)量電阻這一支路的電流。當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，自感線圈具有阻礙電流增加的作用，從而產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，而電阻可以認(rèn)為沒有這個(gè)作用，因此流過

37、電阻的電流能夠瞬間達(dá)到穩(wěn)定電流，流過線圈的電流要延遲一段時(shí)間達(dá)到穩(wěn)定電流，所以傳感器1 測(cè)出的電流應(yīng)該是圖乙所示。當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，自感線圈又阻礙電流的減小，電流要延遲一段時(shí)間，電流要通過電阻這一支路構(gòu)成回路，因此電阻通過的自感電流從右向左，與原來方向相反，電流在t0時(shí)刻最大，大小等于線圈中的穩(wěn)定電流，然后逐漸減小到0。電流隨時(shí)間變化的圖象就是丙圖形狀。二、填空題16向上解析： 根據(jù)右手定則判斷出感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，再根據(jù)左手定則判斷ab 邊受到的安培力方向。17高解析：在我國(guó)東北地區(qū)，地磁場(chǎng)的磁感線方向是向北偏下的，豎直分量向下，飛機(jī)在水平面內(nèi)不論向哪個(gè)方向飛行，都會(huì)切割磁感線的豎直分量，從而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)右手定則可以得出機(jī)翼左端的電勢(shì)比右端電勢(shì)高。0.628 V； 0.2 V解析：由圖示位置轉(zhuǎn)過90的時(shí)刻，cd 邊線速度的大小vlad，方向垂直于磁感線方向，產(chǎn)生的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小e Blcdv 0.1 0.1 100 0.2 0.628（ V） ；線圈轉(zhuǎn)過90過程中磁通量