2011屆高中物理一輪復(fù)習(xí)精品資料選修32部分第十章 第二節(jié) doc-高中物理

1、 永久免費(fèi)組卷搜題網(wǎng) 永久免費(fèi)組卷搜題網(wǎng)第二節(jié) 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感考情分析考試大綱考綱解讀1、法拉第電磁感應(yīng)定律 2、自感、渦流 1.應(yīng)重視感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的定量計(jì)算，以及與電磁感應(yīng)現(xiàn)象相聯(lián)系的電路計(jì)算題（如電流、電壓、功率等問(wèn)題）2.導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算。此類問(wèn)題常結(jié)合力學(xué)、電學(xué)知識(shí)、解決與電量、電熱的相關(guān)的問(wèn)題。3.法拉弟電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用是高考熱點(diǎn)，常以綜合性大題出現(xiàn)。并結(jié)合電路、力學(xué)、能量轉(zhuǎn)化與守恒等知識(shí)。4.結(jié)合實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題。如日光燈原理、電磁阻尼，電磁驅(qū)動(dòng)，磁懸浮原理等。二、考點(diǎn)知識(shí)梳理 （一）、法拉第電磁感應(yīng)定律：1.內(nèi)容：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，

2、跟_成正比。2.公式：_，其中n為線圈的匝數(shù)。3.法拉第電磁感應(yīng)定律的理解（1）的兩種基本形式：當(dāng)線圈面積S不變，垂直于線圈平面的磁場(chǎng)B發(fā)生變化時(shí)，；當(dāng)磁場(chǎng)B不變，垂直于磁場(chǎng)的線圈面積S發(fā)生變化時(shí)，。（2）在中，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)決定的，與或之間無(wú)大小上的必然聯(lián)系.磁通量表示穿過(guò)某一平面的磁感線的條數(shù)；磁通量的變化量表示磁通量變化的多少；磁通量的變化率表示磁通量變化的快慢.大，及不一定大；大，及也不一定大.它們的區(qū)別類似于力學(xué)中的v、v及的區(qū)別. （3）若為恒定（如：面積S不變，磁場(chǎng)B均勻變化，或磁場(chǎng)B不變，面積S均勻變化，），則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定。若為變化量，

3、則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E也為變化量，計(jì)算的是t時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)t0時(shí)，的極限值才等于瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。（二）、導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)1對(duì)公式E =Blv的研究（1）公式的推導(dǎo)取長(zhǎng)度為1的導(dǎo)體棒ab ，強(qiáng)度垂直于磁場(chǎng)方向放在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)棒以速度v做垂直切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，棒中自由電子就將受到洛侖茲力fb=evB的作用，這將使的a、b兩端分別積累起正、負(fù)電荷而在棒中形成電場(chǎng)，于是自由電子除受fb作用外又將受到電場(chǎng)力fc=eE，開(kāi)始a、b兩端積累的電荷少，電場(chǎng)弱，fc小，棒兩端積累的電荷繼續(xù)增加，直至電場(chǎng)力與洛侖茲力平衡：fc=fB。由于fB移動(dòng)電荷，使得做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的ab棒形成

4、一個(gè)感應(yīng)電源，在其外電路開(kāi)路的狀態(tài)下，電動(dòng)勢(shì)（感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)）與路端電壓相等，即E=Uab=El，于是由，便可得E = lvB（2）與公式E =的比較。當(dāng)把法拉第電磁感應(yīng)定律E =中的理解為切割導(dǎo)體在時(shí)間內(nèi)“掃過(guò)的磁通量”時(shí)，就可用E =直接推導(dǎo)出。因此公式E = lvB實(shí)際上可以理解為法拉第電磁感應(yīng)定律在導(dǎo)體切割磁感線而發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象這種特殊情況下的推論。一般地說(shuō)，公式E = lvB只能用于計(jì)算導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。公式E =則可以用來(lái)計(jì)算所有電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；但公式E =只能用于計(jì)算在時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，而公式E = lvB則既可以用來(lái)計(jì)算某段時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電

5、動(dòng)勢(shì)，又可以用來(lái)計(jì)算某個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，只要把公式中的v分別以某段時(shí)間內(nèi)的平均速度或某個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度代入即可。（3）適用條件除了磁場(chǎng)必須是勻強(qiáng)的外，磁感強(qiáng)度B、切割速度v、導(dǎo)體棒長(zhǎng)度l三者中任意兩個(gè)都應(yīng)垂直的，即這三個(gè)關(guān)系必須是同時(shí)成立的。如有不垂直的情況，應(yīng)通過(guò)正交分解取其垂直分量代入。（4）公式中l(wèi)的意義公式E = lvB中l(wèi)的意義應(yīng)理解為導(dǎo)體的_。所謂導(dǎo)體的有效切割長(zhǎng)度，指的是切割導(dǎo)體兩端點(diǎn)的連線在同時(shí)垂直于v和B的方向上的投影的長(zhǎng)度。（5）公式中v的意義對(duì)于公式E = lvB中的v，首先應(yīng)理解為導(dǎo)體與磁場(chǎng)間的相對(duì)速度，所以即使導(dǎo)體不動(dòng)因則磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，也能使導(dǎo)體切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)

6、電動(dòng)勢(shì)；其次，還應(yīng)注意到v應(yīng)該是垂直切割速度；另外，還應(yīng)注意到在“旋轉(zhuǎn)切割”這類問(wèn)題中，導(dǎo)體棒上各部分的切割速度不同，此時(shí)的v則應(yīng)理解為導(dǎo)體棒上各部分切割速度的平均值，在數(shù)值上一般等于旋轉(zhuǎn)導(dǎo)體棒中點(diǎn)的切割速度。OA2.導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)如圖10-2-1所示，當(dāng)導(dǎo)體在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)，繞一端以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí):_10-2-1（三）、自感現(xiàn)象1自感現(xiàn)象（1）當(dāng)閉合回路的導(dǎo)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_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。通電自感和斷電自感10-2-2在課本中

7、介紹通電過(guò)程產(chǎn)生的自感演示實(shí)驗(yàn)中（如圖10-2-2所示），先閉合S，調(diào)節(jié)R1、R，使兩燈均正常發(fā)光。然后斷開(kāi)S。重新接通電路時(shí)可以看到，跟有鐵芯的線圈L串連的燈泡A1卻是逐漸亮起來(lái)的，“逐漸”并不是一個(gè)緩慢的長(zhǎng)過(guò)程，“逐漸”的時(shí)間實(shí)際是很短的，只是相對(duì)同時(shí)變化而言。介紹斷電過(guò)程產(chǎn)生的自感演示實(shí)驗(yàn)中（如圖10-2-2所示），接通電路，燈泡A正常發(fā)光。斷開(kāi)電路，可以看到燈泡A沒(méi)有立即熄滅，相反，它會(huì)很亮地閃一下 。這里很亮地閃一下是有條件的，即S接通時(shí)，流過(guò)線圈中的電流要大于流過(guò)燈泡中的電流，因?yàn)镾斷開(kāi)時(shí)，燈泡和線圈組成的回路中的電流，是以線圈中的原電流為初始電流，再減小到零的。（2）實(shí)質(zhì)：由于回

8、路中流過(guò)導(dǎo)體自身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。（3）電流變化特點(diǎn)：由于感應(yīng)電流總是阻礙線圈中自身電流的增大或減小，故其本身的電流的增大或減小總表現(xiàn)為一種“延緩”效應(yīng)。即電流變化的同時(shí)產(chǎn)生影響導(dǎo)體中電流變化的因素，此瞬時(shí)電流不會(huì)發(fā)生突變，而是較慢地達(dá)到那種變化。2自感電動(dòng)勢(shì)（1）概念：在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)。其效果表現(xiàn)為延緩導(dǎo)體中電流的變化。（2）大?。篲（3）方向:當(dāng)流過(guò)導(dǎo)體的電流減弱時(shí)，E自的方向與原電流的方向相同，當(dāng)流過(guò)導(dǎo)體的電流增強(qiáng)時(shí)，E自的方向與原電流的方向相反。3自感系數(shù)L（1）不同的線圈在電流變化快慢相同的情況下，產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)不同；在電學(xué)中，用自感系數(shù)來(lái)

9、描述線圈的這種特性。用符號(hào)“L”表示。（2）決定因素：線圈的橫截面積_、線圈_、單位長(zhǎng)度上的線圈匝數(shù)_，自感系數(shù)_；有鐵芯比無(wú)鐵芯時(shí)自感系數(shù)要_得多。（3）單位：_，簡(jiǎn)稱“享”，符號(hào)“H”。常用的有毫享（mH）和微享（H）。1H103mH106H（4）物理意義：表征線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)本領(lǐng)的大小。數(shù)值上等于通過(guò)線圈的電流在1s內(nèi)改變1A時(shí)產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)的大小。4自感現(xiàn)象的應(yīng)用和防止（1）應(yīng)用：如日光燈電路中的鎮(zhèn)流器，無(wú)線電設(shè)備中和電容器一起組成的振蕩電路等。利用自感現(xiàn)象，可以適當(dāng)?shù)卦龃笞愿邢禂?shù)。10-2-3（2）危害及防止：在自感系數(shù)很大而電流又很強(qiáng)的電路中，切斷電路的瞬時(shí)，會(huì)因產(chǎn)生很高的自感

10、電動(dòng)勢(shì)而出現(xiàn)電弧，從而危及工作人員和設(shè)備的安全，此時(shí)可用特制的安全開(kāi)關(guān)。制作精密電阻時(shí)，采用雙線繞法（如圖10-2-3），防止自感現(xiàn)象的發(fā)生、減小因自感而造成的誤差。也可以通過(guò)阻斷形成自感所必需的通路或設(shè)法減小自感系數(shù)來(lái)減少自感的危害。三、考點(diǎn)知識(shí)解讀考點(diǎn)1. 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的分析與計(jì)算剖析：1感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算方法有以下三種，要區(qū)分它們的使用條件（）法拉第電磁感應(yīng)定律： （）導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)： E =B lv（）導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)： 電勢(shì)高低的判斷方法：（）要明確磁場(chǎng)的方向及導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向（）據(jù)右手定則判斷出感應(yīng)電流的方向即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向；（）把切割磁感線導(dǎo)體作為電源，

11、在電源內(nèi)部電流從低電勢(shì)點(diǎn)（負(fù)極）流向高電勢(shì)點(diǎn)（正極）。例題1 （07天津理綜）兩根光滑的長(zhǎng)直導(dǎo)軌、平行置于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為，其電阻不計(jì)，、處接有如圖10-2-4所示所示的電路，電路中各電阻的阻值均為，電容器的電容為。長(zhǎng)度也為、電阻同為的金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。金屬棒在外力作用下向右勻速運(yùn)動(dòng)且與導(dǎo)軌保持良好接觸，在運(yùn)動(dòng)距離為的過(guò)程中，整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為。試求：10-2-4金屬棒運(yùn)動(dòng)速度的大小；電容器所帶的電荷量。解析：設(shè)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為，回路中的電流為，運(yùn)動(dòng)距離所用的時(shí)間為，則有 解以上方程，得 設(shè)電容器兩極板間的電勢(shì)差為，則有 電容

12、器所帶電量為 解得 知識(shí)鏈接：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)，一般用公式計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小。最適宜的情況是整個(gè)過(guò)程中切割磁感線的速度不變，若速度是隨時(shí)變化的，可以把某一瞬時(shí)的速度代入求出那一瞬時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的導(dǎo)體相當(dāng)于電源，象本題中的金屬棒，它與幾個(gè)定值電阻、電容器構(gòu)成閉合電路，這樣就可以利用閉合電路的歐姆定律計(jì)算電路中的電流、電量、電熱、電功等。在這道題目中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小恒定，使得感應(yīng)電流的大小也恒定不變，計(jì)算電量、電熱或電功都可以用同一個(gè)值。如果電流是隨時(shí)變化的，象交流電部分，那就要區(qū)分了，計(jì)算電量用的時(shí)電流的平均值，而計(jì)算電熱、電功等用的則是交流電的有效值。10-2-5【變

13、式訓(xùn)練1】如圖10-2-5所示，平行的光滑金屬導(dǎo)軌和相距，處于同一豎直平面內(nèi)，間接有阻值為的電阻，輕質(zhì)金屬桿長(zhǎng)為，緊貼導(dǎo)軌豎直放置，離端處固定有質(zhì)量為的小球。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為并于導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)金屬桿由靜止開(kāi)始豎貼導(dǎo)軌并饒端向右倒下至水平位置時(shí)，小球的速度為。若導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，導(dǎo)軌及金屬桿電阻不計(jì)，試求此過(guò)程中通過(guò)電阻的電量；中的最大電流。解析：當(dāng)金屬桿向右倒下且端離開(kāi)之前，閉合電路中的磁通量發(fā)生變化，中有感應(yīng)電流通過(guò)；當(dāng)端離開(kāi)之后，電路不再閉合，中不再有感應(yīng)電流通過(guò)。通過(guò)的電量應(yīng)與單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)電路的平均電流有關(guān)。在倒下的過(guò)程中，其切割磁感線的“有效長(zhǎng)度”及切割速度均逐漸增大

14、，因此，將要滑離的瞬間，中的電流最大?；x之前，電路中的磁通量的變化為 這段時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 平均電流為 所以，通過(guò)電阻的電量為 解以上幾式，得 滑離的瞬間，電路中的電流為 而 式中的指的是滑離的瞬間桿切割磁感線的平均速度，它等于桿中點(diǎn)的速度，應(yīng)該是此時(shí)小球速度的兩倍。因滑離后電路中不再有電流，倒下的過(guò)程中只有重力做功，機(jī)械能守恒，即 解以上幾式，得 命題解讀：因穿過(guò)電路的磁通量變化而發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，通常用法拉第電磁感應(yīng)定律計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，此定律適宜的情況是某一過(guò)程，所以利用此式計(jì)算出的是該段時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值，由此而計(jì)算出的電流也是平均值，可以用來(lái)計(jì)算電量，不能用來(lái)計(jì)算電熱

15、、電功等。從上面的第一問(wèn)列出的幾式可以看出，感應(yīng)電流通過(guò)電路的電量（為線圈的匝數(shù)）是一個(gè)普遍適用得計(jì)算式。解決此題時(shí)需要注意的兩個(gè)關(guān)鍵位置：一是要分析出桿切割磁感線的“有效長(zhǎng)度”和平均速度均越來(lái)越大，從而得出“將要滑離的瞬間，中的電流最大”；二是分析得出桿滑離后，電路中不再有電流產(chǎn)生，以后的過(guò)程中小球的機(jī)械能守恒，這也是解決桿最大切割速度，產(chǎn)生最大感應(yīng)電流的非常重要的一步?？键c(diǎn)2.感應(yīng)電量的計(jì)算剖析：設(shè)某一回路的總電阻為R，在時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=，所以平均感應(yīng)電流為I=，根據(jù)I=，故通過(guò)電阻的電量為。此式表明，電量只與線圈的匝數(shù)、回路磁通量的改變和總電阻有關(guān)，與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的速度及所經(jīng)歷的

16、時(shí)間無(wú)關(guān)10-2-6【例2】.長(zhǎng)L1寬L2的矩形線圈電阻為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)，求：拉力F大小；拉力的功率P；拉力做的功W；FL1L2Bv線圈中產(chǎn)生的電熱Q；通過(guò)線圈某一截面的電荷量q。解析：特別要注意電熱Q和電荷q的區(qū)別，其中 q與速度無(wú)關(guān)！10-2-7【變式訓(xùn)練2】 如圖10-2-7所示，一個(gè)電阻為R，面積為S的矩形導(dǎo)線框abcd，水平旋轉(zhuǎn)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向與ad邊垂直并與線框平面成450角，o、o 分別是ab和cd邊的中點(diǎn)?，F(xiàn)將線框右半邊obco 繞oo 逆時(shí)針900到圖乙所示位置。在這一過(guò)程中，導(dǎo)

17、線中通過(guò)的電荷量是（ ）A. B. C. D. 0b(c)o(o)b(c)o(o)10-2-8解析：對(duì)線框的右半邊（obco）未旋轉(zhuǎn)時(shí)整個(gè)回路的磁通量對(duì)線框的右半邊（obco）旋轉(zhuǎn)90o后，穿進(jìn)跟穿出的磁通量相等，如圖10-2-8整個(gè)回路的磁通量。根據(jù)公式。選A答案：A考點(diǎn)3電磁感應(yīng)中的能量守恒剖析：10-2-9只要有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電磁感應(yīng)現(xiàn)象中總伴隨著能量的轉(zhuǎn)化。電磁感應(yīng)的題目往往與能量守恒的知識(shí)相結(jié)合。這種綜合是很重要的。要牢固樹(shù)立起能量守恒的思想。【例題3】如圖10-2-9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，

18、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？ 解析：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。10-2-10【變式訓(xùn)練3】如圖10-2-10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(zhǎng)，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

19、多少？解析：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，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vm=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/ 9m?？键c(diǎn)4. 自感現(xiàn)象的理解與應(yīng)用剖析：解決自感現(xiàn)象問(wèn)題的

20、關(guān)鍵在于認(rèn)真分析電路，把握電路中線圈的電流發(fā)生變化時(shí)，自感線圈會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙原電流的變化，應(yīng)用楞次定律再進(jìn)行判斷分析。自感現(xiàn)象是導(dǎo)體自身電流發(fā)生變化時(shí)而產(chǎn)生的一種電磁感應(yīng)現(xiàn)象，分為通電自感和斷電自感兩種。電感線圈對(duì)變化的電流只是起到一種“阻礙電流變化”的作用，最終還是要達(dá)到“該達(dá)到的狀態(tài)”，只是使該過(guò)程的時(shí)間“拉長(zhǎng)”，通過(guò)做題要反復(fù)的理解這一點(diǎn)。abLR10-2-11例題4如圖10-2-11所示，a、b燈分別標(biāo)有“36V 40W”和“36V 25W”，閉合電鍵，調(diào)節(jié)R，使a、b都正常發(fā)光。這時(shí)斷開(kāi)電鍵后重做實(shí)驗(yàn)：電鍵閉合后看到的現(xiàn)象是什么？穩(wěn)定后那只燈較亮？再斷開(kāi)電鍵，又將看到什么現(xiàn)象？

21、解析：重新閉合瞬間，由于電感線圈對(duì)電流增大的阻礙作用，a將慢慢亮起來(lái)，而b立即變亮。這時(shí)L的作用相當(dāng)于一個(gè)大電阻；穩(wěn)定后兩燈都正常發(fā)光，a的額定功率大，所以較亮。這時(shí)L的作用相當(dāng)于一只普通的電阻（就是該線圈的內(nèi)阻）；斷開(kāi)瞬間，由于電感線圈對(duì)電流減小的阻礙作用，通過(guò)a的電流將逐漸減小，a漸漸變暗到熄滅，而abRL組成同一個(gè)閉合回路，所以b燈也將逐漸變暗到熄滅，而且開(kāi)始還會(huì)閃亮一下（因?yàn)樵瓉?lái)有IaIb），并且通過(guò)b的電流方向與原來(lái)的電流方向相反。這時(shí)L的作用相當(dāng)于一個(gè)電源。（若將a燈的額定功率小于b燈，則斷開(kāi)電鍵后b燈不會(huì)出現(xiàn)“閃亮”現(xiàn)象。）10-2-120【變式訓(xùn)練4】如圖10-2-12所示，、

22、是兩個(gè)完全相同的白熾燈泡，時(shí)是直流電阻不計(jì)的電感線圈，如果斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，而閉合開(kāi)關(guān)，、兩燈都能同樣發(fā)光。最初開(kāi)關(guān)是閉合的，而是斷開(kāi)的，則可能出現(xiàn)的情況是.剛閉合時(shí)，燈立即發(fā)光，而燈則延遲一段時(shí)間才發(fā)光.剛閉合時(shí)，電感線圈中的電流為零.閉合以后，燈立即發(fā)光并最終達(dá)到穩(wěn)定，燈則由亮變暗直到熄滅.閉合一段時(shí)間后，再斷開(kāi)時(shí)，燈立即熄滅，而燈是亮一下再熄滅解析：在閉合開(kāi)關(guān)的瞬間，、兩燈雖然都立即發(fā)光，但由于電感線圈對(duì)交變電流的阻礙作用，開(kāi)始時(shí)電感線圈中的電流幾乎為零，此時(shí)燈是最亮的。隨著電路中的電流趨于穩(wěn)定，電感線圈對(duì)電流的阻礙作用越來(lái)越小，通過(guò)燈的電流隨之越來(lái)越小，其亮度逐漸變暗，最終的結(jié)果是電感線圈將燈

23、短路，即燈熄滅，與此同時(shí)，電路中的電流達(dá)到穩(wěn)定，燈的亮度也同時(shí)達(dá)到了穩(wěn)定。所以選項(xiàng)、均正確。閉合一段時(shí)間后，再斷開(kāi)時(shí)，回路中通過(guò)燈的電流立即變?yōu)榱?，所以燈立即熄滅，而由于這時(shí)燈和電感線圈由組成一個(gè)新的閉合電路，電感線圈這時(shí)所起的作用是阻礙本身電流的減小，使得這個(gè)新的閉合電路中的電流只能從原來(lái)線圈中的電流逐漸變小，不會(huì)立即消失，所以 燈會(huì)亮一下再熄滅，選項(xiàng)也是正確的。故，本題的答案為。四、考能訓(xùn)練A 基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1 (2009山東臨沂高三質(zhì)量檢測(cè))物理實(shí)驗(yàn)中,常用一種叫做“沖擊電流計(jì)”的儀器測(cè)定通過(guò)電路的電荷量.如10-2-13圖所示,將探測(cè)線圈與沖擊電流計(jì)G串聯(lián)后測(cè)定磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度.已知線圈的匝

24、數(shù)為n,面積為S,線圈與沖擊電流計(jì)組成的回路總電阻為R.將線圈放在被測(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,開(kāi)始時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)垂直,現(xiàn)把探測(cè)線圈翻轉(zhuǎn)180,測(cè)出通過(guò)線圈的電荷量為q.由上述數(shù)據(jù)可得出被測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為( )A.qR/S B.qR/nS 10-2-13C.qR/2nS D.qR/2S10-2-14ab2.（08全國(guó)21）如圖10-2-14，一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)； 一個(gè)邊長(zhǎng)也為l的正方形導(dǎo)線框所在平面與磁場(chǎng)方向垂直； 虛線框?qū)蔷€ab與導(dǎo)線框的一條邊垂直，ba的延長(zhǎng)線平分導(dǎo)線框在t=0時(shí)， 使導(dǎo)線框從圖示位置開(kāi)始以恒定速度沿ab方向移動(dòng)，直到整個(gè)導(dǎo)線框離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域以i

25、表示導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的強(qiáng)度，取逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎铝斜硎緄-t關(guān)系的圖示10-2-15中，可能正確的是( ) 10-2-1510-2-163.兩根平行的長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌，其電阻不計(jì)，導(dǎo)線ab、cd跨在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌接觸良好，如圖所示，ab的電阻大于cd的電阻，當(dāng)d在外力F1，（大?。┑淖饔孟?，勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，ab在外力F2（大?。┳饔孟卤３朱o止，那么在不計(jì)摩擦力的情況下（Uab、Ucd是導(dǎo)線與導(dǎo)軌接觸處的電勢(shì)差）（ ） AF1F2，UabUcd BF1F2，UabUcd CF1F2，UabUcd DF1F2， Uab=Ucd4如圖10-2-17所示，線圈由A位置開(kāi)始下落，若它在磁場(chǎng)中受到的磁場(chǎng)力總小于

26、重力，則在A、B、C、D四個(gè)位置（B、D位置恰好線圈有一半在磁場(chǎng)中）時(shí)加速度的關(guān)系為（ ）A、 B、 10-2-17C、 D、 5如圖10-2-18所示，金屬三角形導(dǎo)軌COD上放有一根金屬棒MN拉動(dòng)MN，使它以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，如果導(dǎo)軌和金屬棒都是粗細(xì)相同的均勻?qū)w，電阻率都相同，那么在MN運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，閉合回路的（ ）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)保持不變感應(yīng)電流保持不變感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)逐漸增大感應(yīng)電流逐漸增大10-2-18以上判斷正確的是ABCD10-2-196如圖10-2-19所示，U形線框abcd處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向內(nèi)長(zhǎng)度為L(zhǎng)的直導(dǎo)線MN中間串有一個(gè)電壓表跨接在ab與cd上且

27、與ab垂直，它們之間的接觸是完全光滑的R為電阻，C為電容器現(xiàn)令MN以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，用U表示電壓表的讀數(shù)，q表示電容器所帶電量，C表示電容器電容，F(xiàn)表示對(duì)MN的拉力設(shè)電壓表體積很小，其中線圈切割磁感線對(duì)MN間的電壓的影響可以忽略不計(jì)則（ ）AUBLv0 Fv0B2L2RBUBLv0 F0CU0 F0DUqC Fv0B2L2R7圖10-2-20中PQRS是一個(gè)正方形的閉合導(dǎo)線框，MN為一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，如果線框以恒定的速度沿著PQ方向向右運(yùn)動(dòng)，速度方向與MN邊界成45角，在線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中10-2-20A當(dāng)Q點(diǎn)經(jīng)過(guò)邊界MN時(shí)，線框的磁通量為零，感應(yīng)電流最大B當(dāng)S

28、點(diǎn)經(jīng)過(guò)邊界MN時(shí)，線框的磁通量最大，感應(yīng)電流最大CP點(diǎn)經(jīng)過(guò)邊界MN時(shí)跟F點(diǎn)經(jīng)過(guò)邊界MN時(shí)相比較，線框的磁通量小，感應(yīng)電流大DP點(diǎn)經(jīng)過(guò)邊界MN時(shí)跟F點(diǎn)經(jīng)過(guò)邊界MN時(shí)相比較，線框的磁通量小，感應(yīng)電流也小10-2-218.如圖10-2-21所示，AB是兩個(gè)同心圓，半徑之比RARB=21，AB是由相同材料，粗細(xì)一樣的導(dǎo)體做成的，小圓B外無(wú)磁場(chǎng)，B內(nèi)磁場(chǎng)的變化如圖所示，求AB中電流大小之比（不計(jì)兩圓中電流形成磁場(chǎng)的相互作用） 10-2-22baBL1L29.如圖10-2-22所示，U形導(dǎo)線框固定在水平面上，右端放有質(zhì)量為m的金屬棒ab，ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，它們圍成的矩形邊長(zhǎng)分別為L(zhǎng)1、L2，回路

29、的總電阻為R。從t=0時(shí)刻起，在豎直向上方向加一個(gè)隨時(shí)間均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=kt，（k0）那么在t為多大時(shí)，金屬棒開(kāi)始移動(dòng)？Ra bm L10.如圖10-2-23所示，豎直放置的U形導(dǎo)軌寬為L(zhǎng)，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vm10-2-2310-2-24a bd c11.如圖10-2-24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)正方形線圈邊長(zhǎng)為l=10cm，線圈質(zhì)量m=100g，電阻為R=0.0

30、20。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。B 能力提升10-2-2512.如圖10-2-25所示，光滑導(dǎo)軌寬0.4 m，ab金屬棒長(zhǎng)0.5m，均勻變化的磁場(chǎng)垂直穿過(guò)其面，方向如圖，磁場(chǎng)的變化如圖所示，金屬棒ab的電阻為1，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，自t0時(shí)，ab棒從導(dǎo)軌最左端，以v1m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，則（ AB ） A1s末回路中的電動(dòng)勢(shì)為16V B1s末棒ab受安培力大小為128N

31、C1s末回路中的電動(dòng)勢(shì)為08V D1s末棒ab受安培力大小為064N13一個(gè)閉合線圈處在如圖10-2-26所示的正弦變化的磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)線圈平面，則在1 s末線圈中感應(yīng)電流最大10-2-26在2 s末線圈中感應(yīng)電流最大12 s內(nèi)的感應(yīng)電流方向和23 s內(nèi)相同在12 s內(nèi)的感應(yīng)電流方向和34 s內(nèi)的相同以上說(shuō)法正確的是ABCD14.在圖10-2-27中，L是自感系數(shù)足夠大的線圈，其直流電阻可以忽略不計(jì)，D1和D2是兩個(gè)相同的燈泡，若將電鍵K閉合，待燈泡亮度穩(wěn)定后再斷開(kāi)電鍵K，則( )10-2-27A電鍵K閉合時(shí)，燈泡D1和D2同時(shí)亮，然后D1會(huì)變暗直到不亮，D2更亮B電鍵K閉合時(shí)，燈泡

32、D1很亮，D2逐漸變亮，最后一樣亮亮亮C電鍵K斷開(kāi)時(shí)，燈泡D2隨之熄滅。而D1會(huì)更下才熄滅D電鍵K斷開(kāi)時(shí)，燈泡D1隨之熄滅，而D2會(huì)更下才熄滅15.如圖10-2-28所示是演示自感現(xiàn)象的電路圖L是一個(gè)電阻很小的帶鐵芯的自感線圈，A是一個(gè)標(biāo)有“6V，4w”的小燈泡，電源電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻為3，在實(shí)驗(yàn)中（ABD ）10-2-28 AS閉合的瞬間燈泡A中有電流通過(guò)，其方向是從ab BS閉合后，燈泡A不能正常工作 CS由閉合而斷開(kāi)瞬間，燈A中無(wú)電流 DS由閉合而斷開(kāi)瞬間，燈A中有電流通過(guò)，其方向?yàn)閺腷a 10-2-2916.（09全國(guó)卷24）)如圖10-2-29，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里，大小隨時(shí)間的變化率， 為負(fù)的常量。用電阻率為、橫截面積為的硬導(dǎo)線做成一邊長(zhǎng)為的方框。將方框固定于紙面內(nèi)，其右半部位于磁場(chǎng)區(qū)域中。求（1）導(dǎo)線中感應(yīng)電流的大??；（2）磁場(chǎng)對(duì)方框作用力的大小隨時(shí)間的變化。17.（09廣東物理18）如圖10-2-30所示，一個(gè)電阻值為R ，匝數(shù)為n的圓形金屬線與阻值為2R的電阻R1連結(jié)成閉合回路。線圈的半徑為r1 . 在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化