三維設(shè)計(jì)2016年高考物理一輪專(zhuān)版習(xí)題課件題庫(kù)考點(diǎn)通關(guān)第十章電流感應(yīng)

第十 電磁感

[學(xué)習(xí)目標(biāo)定位磁通量楞次定律本章是高考的必考內(nèi)容，在高所占分值第1單 電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定[想10－1－1所示，通有恒定電流的導(dǎo)線(xiàn)ΔΦ1ΔΦ2，則ΔΦ1ΔΦ2大小關(guān)系是什么？提示：設(shè)線(xiàn)框在位置1時(shí)的磁通量為Φ1，在位置2時(shí)的磁通量為Φ2，直線(xiàn)電生的12ΔΦ1＝Φ1－Φ2，若轉(zhuǎn)動(dòng)線(xiàn)框，磁感線(xiàn)是從線(xiàn)框的正反兩面穿過(guò)的，一正一負(fù)，因此ΔΦ2＝Φ1＋Φ2。根據(jù)分析知：ΔΦ1<ΔΦ2。[記一記當(dāng)穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，電路中有感應(yīng)電生的現(xiàn)象2[試一試試分析圖10－1－2中各種情形，金屬線(xiàn)框或線(xiàn)圈里不能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是 楞次定 右手定解析：選 B、C、D楞次定 右手定[想a→G→b；磁通量向下減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)應(yīng)該向下，感應(yīng)電流b→G→a[記一記[試一試2．[多選]利用如圖10－1－4所示兩個(gè)裝置研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象。圖(甲)中，將電鍵S閉合以后，電流表指針由位置向左偏轉(zhuǎn)；圖(乙)中，將線(xiàn)圈A和電流表串聯(lián)起來(lái)，移動(dòng)條 圖10－1－4A.N極，磁鐵正在遠(yuǎn)離線(xiàn)圈BN極，線(xiàn)圈正在移近磁鐵CS極，磁鐵正在移近線(xiàn)圈DS解析：ACS流表；A項(xiàng)，若靠近線(xiàn)圈一端的是N極，則穿過(guò)線(xiàn)圈的磁場(chǎng)向下，磁鐵正在遠(yuǎn)離線(xiàn)圈，穿偏轉(zhuǎn)，故A正確；B項(xiàng)，若靠近線(xiàn)圈一端的是N極，則穿過(guò)線(xiàn)圈的磁場(chǎng)向下，磁鐵正移近C正確；DS極，則穿過(guò)線(xiàn)圈的磁場(chǎng)接線(xiàn)柱流入電流表，指針向左偏轉(zhuǎn)，故D錯(cuò)誤。方法 用楞次定律判方法 用右手定則判掌心——拇指——四指——[例1] 水平方向非均勻分布。一銅制圓環(huán)用絲線(xiàn)懸掛于O點(diǎn)，將圓環(huán)拉至位置a后無(wú)初速釋放，在圓環(huán)從a擺向b的過(guò)程中( 10－1－5C．力方向始終與速度方向相[解析]a無(wú)初速釋放，在到達(dá)磁場(chǎng)分界線(xiàn)之前，穿過(guò)圓環(huán)向里的磁感線(xiàn)條的力沿水平方向。綜上所述，正確選項(xiàng)為A、D。[答案 利用右手定則判斷閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向。④應(yīng)用定則，確立感應(yīng)電流的方向[例2] 如圖10－1－6所示，水平地面上方有正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)豎直向不計(jì)阻力，a、b兩端落到地面的次序是( A．a(chǎn)先于 B．b先于C．a(chǎn)、b同時(shí)落 [解析]下落時(shí)雖然只有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)沒(méi)有力，但正電荷向a端運(yùn)動(dòng)、負(fù)電荷向右運(yùn)動(dòng)，a端受電場(chǎng)力方向向下，加速度大，先落地。[答案 運(yùn)動(dòng)電荷、電生磁(3)因電而受力(I、B→F安)→左手定則。應(yīng)用楞次定律，一般要用到定則[3][多選]10－1－7所示，兩個(gè)線(xiàn)圈套在同一個(gè)鐵芯上，線(xiàn)圈的繞向在圖中已金屬棒處在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。下列說(shuō)法中正確的是()ab向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，ab點(diǎn)，cdab向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，ba點(diǎn)，cdab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，ba點(diǎn)，cdab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，ba點(diǎn)，dc[審題指導(dǎo)[解析 定則判斷電流方向由a→b。根據(jù)電流從電源(ab相當(dāng)于電源)正極流出沿外電路回到電源負(fù)ba可知ab導(dǎo)體兩端的E不斷增大，那么左邊電路中的感應(yīng)電流也不斷增大，由定則可判由于電流是從c沿內(nèi)電路(即右線(xiàn)圈)流向d，所以d點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)。所 力的方向，一般有以下四種呈現(xiàn)方式 [典例 P、Q平行放置在導(dǎo)軌上，形成一個(gè)閉合回路，一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí) A．P、QB．P、QC[審題指導(dǎo)P、Q中的感應(yīng)電流的方向，再根據(jù)左手定則確定感應(yīng)電流受到的力來(lái)確定PQ的運(yùn)動(dòng)方向根據(jù)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的“阻礙”作用確定磁鐵的加速度。[解析 中的感應(yīng)電流方向，根據(jù)左手定則可判斷P、Q所受力的方向?？梢?jiàn)，P、Q將互相靠所以，P、Q將互相靠近且磁鐵的加速度小于g，應(yīng)選A、D。[答案 [題后悟道應(yīng)用楞次定律及其推論時(shí)，要注意“阻礙”速滑動(dòng)時(shí)，正對(duì)電磁鐵A的圓形金屬環(huán)B中( ABABDBA排斥解析：選 MN向右加速滑動(dòng)，根據(jù)右手定則，MN中的電流方向從N→M，且大在逐漸變大，根據(jù)定則知，電磁鐵A的左端為N極，且磁場(chǎng)強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律知，B環(huán)中的感應(yīng)電生的內(nèi)部磁場(chǎng)方向向右，B被A排斥。故D正確。[隨堂鞏固說(shuō)法中正確的是()解析：B豎直向下穿過(guò)條形磁鐵的磁感線(xiàn)與磁鐵外部的磁感線(xiàn)形成閉合曲線(xiàn)，因此條數(shù)增加，故總的磁感線(xiàn)條數(shù)向下減少，由楞次定律知B對(duì)。A、B兩位置時(shí)，線(xiàn)圈中()電流從左向右看為順時(shí)針?lè)较?；?dāng)磁鐵經(jīng)過(guò)B位置時(shí)，線(xiàn)圈中磁通量減小，由楞次定律可B、D錯(cuò)誤，C正確。3．(2014·寶安區(qū)模擬)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)電磁沖擊鉆，其原理示意圖如圖10－1－13所示，若發(fā)現(xiàn)鉆頭M突然向右運(yùn)動(dòng)，則可能是( ASBSCSPDSP解析：AASM的磁通量變大，為阻礙磁通A正確；BSM的磁通量減小，為阻礙磁通量的減小，鉆頭向左運(yùn)動(dòng)，不符合題意，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，保持開(kāi)關(guān)SPM的磁通量減小，為阻礙磁通量減小，鉆頭向左C錯(cuò)誤；DSP勻速向右滑動(dòng)，穿過(guò)M的磁通量減小，為阻礙磁通量減小，鉆頭向左運(yùn)動(dòng)，不符合題意，故D錯(cuò)誤。其間的金屬棒。abcdab棒向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd導(dǎo)線(xiàn)受到向下的磁場(chǎng)力。則有()AdcBSCNDcd棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，ab解析：選BDA項(xiàng)，由左手定則可知，cd棒受到的力向下，所以cd棒中電流方cdcd點(diǎn)的電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；B、C項(xiàng)，結(jié)合A的分析可知，abba，ab棒向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，由右手定則可知，ab棒所處位置磁場(chǎng)方向：豎直向上，則ⅠS極，ⅡNB正確，C錯(cuò)誤；Dcd棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)右手定則可知，在cd中產(chǎn)生的電流由d流向c，ab中由a流向b，所以根據(jù)左手定則可知ab導(dǎo)線(xiàn)受到向左的磁場(chǎng)力，故D正確。abG (2)L 解析：(1)NLL中電流從b到a。根據(jù)楞次定律，L中應(yīng)該產(chǎn)生豎直向上的磁場(chǎng)。由定則可知，俯視線(xiàn)圈，(2)LLab。根據(jù)楞次定律，L中應(yīng)該產(chǎn)生豎直向上的磁場(chǎng)。由定則可知，俯視線(xiàn)圈，電流為逆時(shí)針

[檢測(cè) B 流表的變化，D正確。2．(2012·高考)1，她把一個(gè)S的瞬間，套環(huán)立刻跳起。某同學(xué)另找來(lái)器材再探究此實(shí)驗(yàn)。項(xiàng)中，導(dǎo)致套環(huán)未動(dòng)的原因可能是()C解析選D 金屬套環(huán)跳起的原因是開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)套環(huán)上產(chǎn)生的感應(yīng)電流與通電線(xiàn)圈上的電流相互作用而引起的。無(wú)論實(shí)驗(yàn)用交流電還是直流電，閉合開(kāi)關(guān)S瞬間，金屬套環(huán)所以答案是D。如圖2，均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置。當(dāng)a繞O點(diǎn)在其所在 解析：BbbCba環(huán)內(nèi)產(chǎn)生向圓環(huán)應(yīng)具有收縮趨勢(shì)，故B對(duì)。小磁塊先后在兩管中從相同高度處由靜止釋放，并落至底部。則小磁塊()PQPQPQ解析：CP中下落時(shí)，P中的磁通量發(fā)生變化，P中產(chǎn)生感應(yīng)電流，給小磁塊一個(gè)向上的磁場(chǎng)力，阻礙小磁塊向下運(yùn)動(dòng)，因此小磁塊在P中不是做自由落體運(yùn)落的加速度小于g，而Q中小磁塊做自由落體運(yùn)動(dòng)，因此從靜止開(kāi)始下落相同高度，在PQ中下落的時(shí)間長(zhǎng)，CP中的速度比在Q中的速度小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。中通有圖示方向電流。當(dāng)電流逐漸減弱時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()解析：B即線(xiàn)框所受力的合力向左，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤，B正確。強(qiáng)度() B．方向向下并增方向向上并增 解析：選AD因磁場(chǎng)變化，發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，桿ab中有感應(yīng)電生，而使桿正確，B、CPN，則()t1時(shí)刻 B．t2時(shí)刻C．t3時(shí)刻 解析：選AD t1時(shí)刻Q中電流正在增大，穿過(guò)P環(huán)中的磁通量正在增大，為了阻礙該磁通量的增大，P中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)必與之相反，因而兩者有排斥作用，使得P對(duì)桌面的壓那么P環(huán)對(duì)桌面的壓力等于重力；t3時(shí)刻P環(huán)中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，但此時(shí)Q環(huán)中的電流為零，因而兩者之間無(wú)作用力，故P對(duì)桌面的壓力等于重力。如圖7所示，AOC是光滑的金屬軌道，AO沿豎直方向，OC沿水平方向，PQ是一根中Q端始終在OC上，空間存在著垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則在PQ桿滑動(dòng)的過(guò)程中， C．PQD．PQ解析：選BD 在PQ桿滑動(dòng)的過(guò)程中，桿與導(dǎo)軌所圍成的三角形面積先增大后減小，三角形POQ內(nèi)的磁通量先增大后減小，由楞次定律可判斷B項(xiàng)對(duì)；再由PQ中電流方向D如圖8是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置圖，結(jié)合，請(qǐng)說(shuō)出能產(chǎn)生感應(yīng)電流的幾 ； ； 。讓A線(xiàn)圈遠(yuǎn)離或者接近B線(xiàn)圈；以上做法均可以觀察到感應(yīng)電流。9CDEF處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒MNv向右做勻速運(yùn)動(dòng)。t＝0B0MN到達(dá)的位置使MDENlMNt＝0開(kāi)始，求磁感Bt變化的關(guān)系式。解析：MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，應(yīng)使穿過(guò)線(xiàn)圈平面的磁通量不發(fā)生變化在t＝0時(shí)刻，穿過(guò)線(xiàn)圈平面的磁通量tB，此時(shí)磁通量為Φ1＝Φ2B＝＝答案 B0l＝ab進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，到線(xiàn)框離開(kāi)磁場(chǎng)為止。圖10答案：第2單元法拉第電磁感應(yīng)定律自感和渦[想＝2RBA、B線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

ΔΦSR＝ρlRA∶RB＝2∶1IA∶IB＝1∶2S[記一記

n：E＝

nnΔt[試一試2B。在此過(guò)程中，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為() B.C.

磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率Δt＝Δt＝Δt，法拉第電磁感應(yīng)定 可寫(xiě)成＝

nΔt＝nΔtS，其中磁場(chǎng)中的有效面積S＝2a，代入得E＝n2Δt，選項(xiàng)B正確，A、C、[想10－2－3ω勻提示：t 22E＝Φ＝1Bl2ω E＝Blv，又v＝1ωl,E＝1Bl2ω [記一記θvB 1＝2Bl[試一試v0拋出。設(shè)在整個(gè)過(guò)程中，棒的取向不變且不計(jì)空氣阻力，則在金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小變化情況是() B．越來(lái)越C．保持不 自 渦解析：選C 金屬棒水平拋出后，在垂直于磁場(chǎng)方向上的速度不變，由E＝BLv可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也不變。C自 渦[想10－2－5SA能正常發(fā)光，LS閉合或斷開(kāi)時(shí)，小燈泡的亮暗變化情況是怎樣的？LA不能構(gòu)成閉合回路，[記一記②表達(dá)式：E＝LΔt單位：(H)，1mH＝10－3H,1μH＝10－6H。[試一試路接通后再斷開(kāi)的瞬間，下列說(shuō)法中符合實(shí)際情況的是()10－2－6A．G1表指針向左擺，G2表指針向右擺解析：B電路接通后線(xiàn)圈中電流方向向右，當(dāng)電路斷開(kāi)時(shí)，線(xiàn)圈中電流減小，產(chǎn)生與原方向相同的自感電動(dòng)勢(shì)，與G2和電阻組成閉合回路，所以G1中電流方向向右，G2中電流方向向左，即G1指針向右擺，G2指針向左擺。B項(xiàng)正確。ΔtΔt變化率某時(shí)刻穿過(guò)某個(gè)面的某段時(shí)間內(nèi)穿過(guò)某個(gè)面的Φ＝B·Scos Δt＝BΔt Δt＝S轉(zhuǎn)過(guò)180°前后穿過(guò)平面的磁通量是一正一負(fù)，ΔΦ＝既不表示磁通量的大小，也不表示變化的多少。實(shí)際上，它就是單匝線(xiàn)圈上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，即 ＝q＝Δtq＝I·ΔtI定律得 ＝R＝nR·ΔtRq＝nRqΔΦR[例1] 如圖10－2－7甲所示一個(gè)電阻值為R，匝數(shù)為n的圓形金屬線(xiàn)圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路。線(xiàn)圈的半徑為r1。圈中半徑為r2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線(xiàn)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變化的關(guān)系圖線(xiàn)如圖乙所示。圖線(xiàn)與橫、縱軸的截距分別為t0和B0，導(dǎo)線(xiàn)的電阻不計(jì)。求0至t1時(shí)間內(nèi)：(2)R1qR1[審題指導(dǎo) (1)根據(jù)楞次定律可知，通過(guò)R1的電流方向?yàn)橛蒪到a。 n·B＝t 0＝t0R1E ，(2)R1，

2 R1

2 答案

b

2

200

① B－tnSΔtΔtqn、ΔΦR關(guān)，推導(dǎo)過(guò)程：q＝I

＝R對(duì)于導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算式E＝Blv際問(wèn)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，可為E＝Blvsinθ，θ為Bv方向間的夾角。vEE＝BlvvElv10－2－8中有甲圖：l＝cdsinβ(l＝absinβ)。v1方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，l＝MN；v1方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，l＝2R；v2方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，l＝0；ω＝Bl

1＝2Blω10－2－9

[例2] 在范圍足夠大，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，B＝0.2T，有一水平放置的光滑框架，寬度為L(zhǎng)＝0.4m，如圖10－2－10所示，框架上放置一質(zhì)量為0.05kg、電阻為1Ω的金屬桿cd，框架電阻不計(jì)。若桿cd以恒定加速度a＝2m/s2，由靜止開(kāi)始做勻變速運(yùn)動(dòng)，5s5s5scd[審題指導(dǎo)5s內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)用E＝BLv計(jì)算，第5s末的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)用2t (1)5s內(nèi)的位移s＝1at2＝25m5s內(nèi)的平均速度v＝s＝5m/s2t (也可用v＝2求解故平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLv＝0.4V5s末：v＝at＝10

桿cd勻加速運(yùn)動(dòng)，由第二定律得：F－F安F＝BIL＋ma＝0.164N[答案 (1)0.4 (3)0.164R＝RL，LL很大(有鐵芯SA2SA阻礙了電流的增大，使流過(guò)燈A1的A2的電流增加得慢SL產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，一段時(shí)間；燈A中電流反向不會(huì)立即熄滅。若RL<RA，原來(lái)的IL>IA，則A燈熄滅前要閃亮一下。若RL≥RAIL≤IAA[3]LAS亮的原因是() 閉合開(kāi)關(guān)S，電路穩(wěn)定燈泡正常發(fā)光時(shí)，如果電感線(xiàn)圈L中的電阻比燈泡的電L和A構(gòu)成回路使L和A中的電流從IL開(kāi)始減小，因此不可能看到小燈泡閃亮的現(xiàn)象，C[答案 [模型概述FR a＝mmR，a、vaa＝0時(shí)，v最大 ＝ vIR，導(dǎo)軌光滑，電阻不計(jì)aba＝gsinαabv F＝mgsinα?xí)r，a＝0，v v最大 mgRsin＝I[典例](2012·高考)如圖10－2－12所示，質(zhì)量為M的導(dǎo)體棒ab，垂直放在相距d的平行金屬板，R和Rx分別表示定值電阻和滑動(dòng)變阻器的阻值，不計(jì)其他電阻。Rx。[解析 (1)當(dāng)Rx＝R，棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)，由平衡條MgsinI＝MgsinI＝2MgRsinθmg＝qdMgsinmldBMq[答案

mgsin

2MgRsinθ

(2)Mqsin[題后悟道]由于感應(yīng)電流與導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的加速度有著相互制約的關(guān)系，故導(dǎo)其次分析由于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化，導(dǎo)體受到的力、合力的變化情況10－2－13m1＝0.1kgR1＝0.3Ωl＝0.4mab橫Um2＝0.2kg，放在絕緣水平面上，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.20.4mMM′、NNR2＝0.1ΩMNMMB＝0.5Tab施F＝2N的水平恒力，abMM′、NN′保持良好接觸。當(dāng)ab運(yùn)動(dòng)到某處時(shí)，框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。設(shè)框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g10m/s2。10－2－13(1)abv的大??；(2)ab開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到框架開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，MNQ＝0.1Js解析：(1)ababMNI＝E MN受到的F安F安v＝6Q總 Fs＝2m1v＋Q總s＝1.1m。答案：(1)6 (2)1.1[隨堂鞏固 解析：選 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律 NS原磁場(chǎng)變化的方向相反，即“增反減同”，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。本題答案為C。2．如圖10－2－14甲矩形導(dǎo)線(xiàn)框abcd固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感線(xiàn)的方向與導(dǎo)線(xiàn)框所在若規(guī)定順時(shí)針?lè)较驗(yàn)楦袘?yīng)電流i的正方向，下列各圖中正確的是( 解析：D由法拉第電磁感應(yīng)定律知：0～1s末內(nèi)穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量向里均勻增大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流應(yīng)是恒定電流，故A錯(cuò)；1～3s末磁通量變化率恒定，則產(chǎn)生的感應(yīng)電流亦恒定，故B錯(cuò)；再結(jié)合楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向可知D正確。AC未被擊穿，則該過(guò)程中()ACd解析：ABabF作用下從左向右做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由右手定dA、B正確，C、Dt10－2－18所示，其中最符合實(shí)際的是()解析：選B 根據(jù)i＝e＝Bv·2Rsin

A、C、DB5.10－2－19ab放在光滑的水平金屬導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌組成閉合矩形M＝0.04kgB0＝1T開(kāi)始隨時(shí)間均勻增加，5s末木塊將離開(kāi)水平面，不計(jì)一切摩擦，g10m/s2，求回路中的電流強(qiáng)度。解析：B(t)＝B0＋kt，k是大于零的常量，于是回路電動(dòng)勢(shì)E＝SΔB＝kSRR桿受力51B0＋5s·kkl1F(5 k＝0.2T/sk＝－0.4T/s(舍去)，解得I＝0.4A。答案：0.4

[檢測(cè)C的平行板電容器上，P、Q徑，經(jīng)時(shí)間t電容器P板( t

帶負(fù)電，電荷量是解析：選 磁感應(yīng)強(qiáng)度以B＝B0＋Kt(K>0)隨時(shí)間變化，由法拉第電磁感應(yīng)定律得＝ΔΦ＝ ，

板所帶電荷 S

S＝4π，經(jīng)時(shí)間

PD2l，磁場(chǎng)的方向垂直紙面沿a→b→c→d的感應(yīng)電流為正，則圈穿越磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖線(xiàn)可能是()解析選B 故線(xiàn)圈進(jìn)入時(shí)，電流方向?yàn)樨?fù)，大小均勻增大，故A、C錯(cuò)；當(dāng)線(xiàn)圈完全進(jìn)入的瞬間電流為零，線(xiàn)圈穿出時(shí)，同理可判斷，電流為正，大小均勻增大，故B對(duì)，D錯(cuò)。同的小燈泡，隨著開(kāi)關(guān)S閉合和斷開(kāi)的過(guò)程中，燈L1、L2的亮度變化情況是(燈絲不會(huì)斷)()A．S閉合，L1亮度不變，L2亮度逐漸變亮，最后兩燈一樣亮；S斷開(kāi)，L2L1B．S閉合，L1不亮，L2很亮；S斷開(kāi)，L1、L2亮，L1亮一下才熄滅解析：選D當(dāng)S閉合時(shí)，L的自感系數(shù)很大，對(duì)電流的阻礙作用較大，L1和L2后與電源相連，L1L2同時(shí)亮，隨著L中電流的增大，L的直流電阻不計(jì)，L的分流作用增大，L1中的電流逐漸減小為零，由于總電阻變小，總電流變大，L2中的電流增大，L2燈變得更亮；當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，L2中無(wú)電流，立即熄滅，而線(xiàn)圈L將要維持本身的電流不變，L與L1組成閉合電路，L1燈要亮一下后再熄滅。綜上所述，選項(xiàng)D正確。5y＝x2，下半部y＝a的直線(xiàn)(圖中的虛線(xiàn)所示)，一個(gè)小線(xiàn)下滑后產(chǎn)生的焦總量是()2 22 22解析：選D 度不斷降低，最后剛好飛不出磁場(chǎng)，就往復(fù)運(yùn)動(dòng)永不停止，由能量守恒可得25.(2014·模擬)如圖6所示是圓盤(pán)發(fā)電機(jī)的示意圖；銅盤(pán)安裝在水平的銅軸上，它的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，回路的總電阻為R，從左往右看，銅盤(pán)以角速度ω沿順時(shí)針?lè)?B．回路中感應(yīng)電流大小不變，為C2解析：選B把銅盤(pán)看作閉合回路的一部分，在穿過(guò)銅盤(pán)以角速度ω沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，銅盤(pán)切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，回路中有感應(yīng)電流，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；銅盤(pán)切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E＝1BL2ω，根據(jù)閉合電路歐姆定律，回路中感應(yīng)電流2

，選項(xiàng)

解析：選 方向無(wú)關(guān)。故選項(xiàng)C、D正確，A、B錯(cuò)誤。動(dòng)勢(shì)的大小，I1、I2、I3分別表示對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電流()圖8A．E1>E2，I1沿逆時(shí)針?lè)较?，I2沿順時(shí)針?lè)较駼．E1<E2，I1沿逆時(shí)針?lè)较?，I2沿順時(shí)針?lè)较駽．E1<E2，I2沿順時(shí)針?lè)较?，I3沿逆時(shí)針?lè)较?里增大，感應(yīng)電流為逆時(shí)針?lè)较?；bdUR的電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。導(dǎo)軌間距離LMNr，用外力拉著金屬棒v做勻速運(yùn)動(dòng)。則金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中()NR金屬棒受到 力大小為電阻R產(chǎn)生 的功率 A項(xiàng)，由右手定則判斷得知金屬棒MN中的電流方向?yàn)橛蒒到M，故

v v 力大小為

R＋r故C正確D項(xiàng)電阻R產(chǎn)生 的功率為P＝IR＝R＋rR＝R＋r2 D9.MNPQl，MPR10B。AB2lAω90°(順時(shí)針)(其RR解析：ABl2lABMNBMN上時(shí)，E ＝RRPRm＝＝RRABBMNΔΦ＝

＝3B·2·l·2l·sin 2Rq＝IR答案 ababR解析：(1)f＝F－2d③F＝f＋F安④桿ab所受的力F安abaI＝E⑨R＝mv

mv

第3單元電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)[想提示：E＝ΔΦ＝ΔB·S＝10×0.02V＝0.2V －0.1[記一記電動(dòng)勢(shì)：E＝BlvE＝nΔt[試一試方向垂直導(dǎo)軌所在平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，M、PR的電阻。一根與導(dǎo)軌接R觸良好、有效阻值為2abFv右勻速運(yùn)動(dòng)，則(不計(jì)導(dǎo)軌電阻)(Ra、bC．a(chǎn)bDFR3解析：CbaR的電流方向M→R→P，ABLva、b兩點(diǎn)間的電壓為等效電路路端電壓，由閉合電路歐姆定律可知，a、b兩點(diǎn)間電壓為2BLv，B3能量守恒定律可知，外力做功等于電阻R和金屬導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生的焦之和，D錯(cuò)誤。[想ii－t圖象。

n

nS·相同，0～1s、3～4s，B的變化率相同，再結(jié)合楞次定律，0～1s、3～4s內(nèi)感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍?～3s內(nèi)感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?。故i－t圖象如圖所示：[記一記t圖象、Φ－t圖象、E－tI－t圖象。E和感應(yīng)IsE－sI－s的圖象。[試一試A點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)為止的過(guò)程中，線(xiàn)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?10－3－5中的()解析：選ABC進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，由右手定則可判定電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，是正值，隨線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)，有效長(zhǎng)度l逐漸減小，由E＝Blv得電動(dòng)勢(shì)均A[想[記一記 感應(yīng)電流 ?F＝ ：F＝BIl先用右手定則確定感應(yīng)電流方向，再用左手定則確定力方向根據(jù)楞次定律，力方向一定和導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)方向相反[試一試cd接觸良好并可沿軌道方向無(wú)摩擦地滑動(dòng)，其電阻可忽略。整個(gè)裝置處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，Befv向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，桿ef所受的力為()

A. B. C. D.解析：選 金屬桿以速度v運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)勢(shì)E＝Blv，回路電流 Blv，由

＝R＝F＝R，AE＝BlvE＝

nΔt[例 如圖10－3－7所示，直角三角形導(dǎo)線(xiàn)框abc固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab是一段LR的均勻?qū)Ь€(xiàn)，acbc

長(zhǎng)度為2 方向垂直紙面向里?，F(xiàn)有一段長(zhǎng)度為2，電阻為2MNacabvbac

滑過(guò)的距離為3

ac[審題指導(dǎo)3[解析 MN滑過(guò)的距離為L(zhǎng)時(shí)，它與bc的接觸點(diǎn)為P，等效電路圖如圖所33MP長(zhǎng)度為L(zhǎng)，MP3333MP3MacPMbPr并＝33 由歐姆定律，PMI＝3ac3根據(jù)右手定則，MPPMIacac[答案

a確定電源。切割磁感線(xiàn)的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，該導(dǎo)體E＝nΔΦE＝BlvsinθB－tΦ－tE－t圖象、I－t拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、運(yùn)動(dòng)定律等規(guī)律寫(xiě)出函數(shù)關(guān)系式[例 描述上述過(guò)程的是()[解析]由于導(dǎo)線(xiàn)框閉合，導(dǎo)線(xiàn)框以某一初速度向右運(yùn)動(dòng)，其右側(cè)邊開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線(xiàn)框的加速度不斷減小，所以可能正確描述導(dǎo)線(xiàn)框運(yùn)動(dòng)過(guò)程的速度圖像是D。[答案 根據(jù)第二定律進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析或結(jié)合功能關(guān)系進(jìn)行分

I=

“電—?jiǎng)印皠?dòng)—電—ablmRS閉合，棒ab受力F ＝RBlv↑→與電源電動(dòng)勢(shì)反接使電流I↓→F＝0(a＝0)時(shí)，v最大，最后勻速運(yùn)動(dòng)aba＝gsinα，棒ab速度v↑→感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Blv↑→電流I＝E↑→ 力F＝BIl↑→加速度a↓，當(dāng)力mgsinα(a＝0)時(shí)，v最大，最后勻速Rl。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌所在平面垂直。導(dǎo)軌電阻可忽略，重力加速gt＝0F不變，金屬桿和導(dǎo)軌始終接觸良好。求：10－3－10[審題指導(dǎo)FMNF細(xì)線(xiàn)燒斷，F(xiàn)MN向上加速，M′N(xiāo) (1)設(shè)任意時(shí)刻MN、M′N(xiāo)′桿的速度分別為v1、v2。MNF－mg－F安M′N(xiāo)′2mg－F安任意時(shí)刻加速度之比等于速度之比即

(2)M′N(xiāo)′則有：2mg－F安RRF安

2＝3B2l2，v＝[答案

利用克服力求解：電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電能等于克服力所做的功[例4](2014·高考)如圖10－3－11所示，兩根足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角B＝0.5T。m1＝0.1kgR1＝0.1Ωab放在導(dǎo)軌上，ab剛好由靜止開(kāi)始下滑。cd在滑動(dòng)過(guò)程中始終處于區(qū)域Ⅱ的磁場(chǎng)中，ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直且兩g＝10m/s2。問(wèn)：cd下滑的過(guò)程中，abab剛要向上滑動(dòng)時(shí)，cdvcdab剛要向上滑動(dòng)的過(guò)程中，cdx＝3.8mQ[解析 (1)由a流向b(2)開(kāi)始放置ab剛好不下滑時(shí)，ab所受摩擦力為最大靜摩擦力，設(shè)其為Fmax，有＝m1gsinab剛好要上滑時(shí)，cdE，由法拉第電磁感應(yīng)定律有II＝E 設(shè)ab所受力為F安，有F安abF安＝m1gsinv＝5m/s(3)cdQ2m2gxsinθ＝Q2又Q＝ Q總Q＝1.3J[答案 (1)由a流向 (2)5(3)1.3[典例 (22分)(2012·浙江高考)為了提高自行車(chē)夜間行駛的安全性，同學(xué)設(shè)計(jì)了種10－3－12r1＝5.0×10－2m的金屬內(nèi)圈、半① R的小燈泡。在支架上裝有磁鐵，形成了磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.10T、方向垂直紙面向外的“扇形”勻強(qiáng)磁場(chǎng)其內(nèi)半徑為r1、外半徑為r2、π＝6⑤ω＝2πrad/s當(dāng)金屬條ab進(jìn)入“扇形”磁場(chǎng)時(shí)，求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E，并ab上的電流方向abUabtUab－t圖象；若選擇的是“1.5V0.3A通過(guò)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B、后輪外圈半徑r2、角速度ω和θ等物理量的大小，優(yōu)化前同學(xué)

①②③④⑤①要求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)①要求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)???????[解 (1)金屬條ab在磁場(chǎng)中切割磁感線(xiàn)時(shí)，所構(gòu)成的回路的磁通量變化。設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)ΔtΔΦE＝ΔΦ①(1分ΔΦ＝BΔS＝1 －1r2Δθ)②(2分 2E＝ΔΦ＝1Bω(r2－r2)＝4.9×10－2V③(1分 根據(jù)右手定則(或楞次定律)b→a。④(1分)(2)通過(guò)分析，可得電路圖為如圖10－3－13所示。(3分RR總＝R＋1R＝4R⑤(2分 abUab＝E－IR＝E－ER＝1E≈1.2×10－2V⑥(2分R abt1t1＝θ＝1 π 2＝ω＝4ω設(shè)轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間為T(mén)，T＝2π＝1s⑨(2分)ωT＝1Uab－t圖象。(3分)(1分“閃爍”裝置不能正常工作。(4.9×10－2V)，遠(yuǎn)小于小燈B增大，Er2增大，Eω增大，Eθ增大，E不變。(4分——[學(xué)生易犯錯(cuò)誤]1在②中，學(xué)生誤認(rèn)為ΔS＝12·Δθ—————————————————————————————————————[名師叮囑[隨堂鞏固如圖10－3－15所示，固定的水平長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)中通有電流I，矩形線(xiàn)框與導(dǎo)線(xiàn)在同一 在處的磁場(chǎng)強(qiáng)弱不同，線(xiàn)框所受的力的合力一定不為零，C錯(cuò)誤；整個(gè)線(xiàn)框所受的力的合力豎直向上，對(duì)線(xiàn)框做負(fù)功，線(xiàn)框的機(jī)械能減小，Dyt＝0x軸正方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，則線(xiàn)框中的感 解析：選 線(xiàn)框勻加速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd邊切割磁感線(xiàn)，由右手定則知電流方向?yàn)闀r(shí)針，方向?yàn)樨?fù)；I＝E＝Blv＝BlatD 10－3－19中的()解析：選B當(dāng)ab進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，若線(xiàn)框所受力等于重力，則線(xiàn)框在從ab邊開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)到cd進(jìn)入磁場(chǎng)前做勻速運(yùn)動(dòng)，故A是可能的；當(dāng)ab進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，若C情況也可能；當(dāng)ab進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，若線(xiàn)框所受力大于重力，則線(xiàn)框做加速度逐減小的運(yùn)動(dòng)，最后可能做勻速運(yùn)動(dòng)，故D可能；線(xiàn)框在磁場(chǎng)中不可能做勻變速運(yùn)動(dòng)，故B項(xiàng)是不可能的，選B。4.(2015·朝陽(yáng)期末)如圖10－3－20所示，在粗糙絕緣水平面上有一正方形閉合線(xiàn)框邊與磁場(chǎng)區(qū)域的d′c′邊距離為l。在這個(gè)過(guò)程中，金屬線(xiàn)框產(chǎn)生的焦為() 解析：選 依題意知，金屬線(xiàn)框移動(dòng)的位移大小為2l，此過(guò)程中克服摩擦力做功 為Q＝1mv2－2μmgl，故選項(xiàng)D正確 5.10－3－21L＝1m的光滑平行金屬導(dǎo)軌，整個(gè)導(dǎo)B＝1TR＝9Ω的電阻。導(dǎo)m＝1kgr＝1Ω1mt＝0開(kāi)始v＝2t，不計(jì)導(dǎo)軌電阻。求：t＝4s時(shí)導(dǎo)體棒受到的力的大小10－3－22所示的坐標(biāo)系中畫(huà)出電流平方與時(shí)間的關(guān)系(I2－t)解析：(1)4sv＝2t＝4I＝I2＝E BL2 I2＝E BL2 ) ) 答案：(1)0.4

[檢測(cè)落。條形磁鐵在圓筒中的運(yùn)動(dòng)速率() B．先增大，后減C．逐漸增大，趨于不 解析：C條形磁鐵在下落過(guò)程中受到向上的排斥力，絕緣銅環(huán)內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)致條形磁鐵做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，故其速率逐漸增大，最后趨于不變，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤。如圖1所示，兩根相距為l的平行直導(dǎo)軌ab、cd，b、d間連有一固定電阻R，導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)。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(gè)裝置現(xiàn)對(duì)MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v做勻速運(yùn)動(dòng)令U表示MN兩端電壓的大小則( 解析：選 電路中電動(dòng)勢(shì)為E＝Blv，則MN兩端電壓大小U＝E·R＝1Blv 3.(2013·新課標(biāo)卷Ⅰ)如圖2所示，在水平面(紙面)內(nèi)有三根相同的均勻金屬棒ab、ac和MN，其中ab、ac在a點(diǎn)接觸，構(gòu)成“V”字型導(dǎo)軌?？臻g存在垂直于紙面的均勻磁場(chǎng)。用力使MN向右勻速運(yùn)動(dòng)，從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，運(yùn)動(dòng)中MN始終與∠bac的平分線(xiàn)垂直且和導(dǎo)軌保持良好接觸。下列關(guān)于回路中電流i與時(shí)間t的關(guān)系圖線(xiàn)，可能正確的是( 解析：選A 設(shè)金屬棒MN向右勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v，金屬棒電阻率為ρ，金屬棒截面積為S，∠bac＝2θ。在t時(shí)刻MN產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E＝2Bv2ttanθ，回路中電阻為＝cos BvSsinθ＝cos BvSsinθ ，由I＝可得 ，故選項(xiàng)A正確 ρ1＋sinPOi5所示的四個(gè)情景中，產(chǎn)生的感it5所示的是() 速度勻速拉出磁場(chǎng)，則導(dǎo)體框從兩個(gè)方向移出磁場(chǎng)的兩過(guò)程中()導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦相ad 錯(cuò)誤；導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦等于克服力做的功，設(shè)導(dǎo)線(xiàn)框的邊長(zhǎng)為l，當(dāng)以速度v

Q1＝F安l＝R

R∝v，所以導(dǎo)體框中產(chǎn)生的 不同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤當(dāng)以速度v勻速拉出時(shí)，cd邊切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，cd邊相當(dāng)于電源，導(dǎo)體框a4邊兩端電勢(shì)差U1＝1Blv，當(dāng)以速度3v勻速拉出時(shí)，ad4adU2＝3Bl·3v＝9Blv Cq＝R＝RD好，重力加速度為g，如圖7所示?，F(xiàn)將金屬棒從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放，則 C解析：選AD 可知其在最低點(diǎn)的加速度大小為g，但由于金屬棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到與速度方向相反的故加速度小于g，選項(xiàng)A正確；回路中產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒機(jī)械能的減少量，選項(xiàng)B的高度，選項(xiàng)D正確。如圖8所示，在豎直平面內(nèi)的兩根平行金屬導(dǎo)軌，頂端用一電阻R相連，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面。一質(zhì)量為m的金屬棒ab以初速度v0沿導(dǎo)軌豎直向上運(yùn)動(dòng)， vRR解析：選BC導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中將始終受到阻力的作用，同時(shí)金屬棒的機(jī)械能將過(guò)程，故C正確；由第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)知上升時(shí)間小于下降時(shí)間。SA發(fā)光。以下說(shuō)法中正確的是()9AS，A將漸漸變暗BS，ACS，ADS，A解析：ADALS時(shí)，電感線(xiàn)圈L中的自感電動(dòng)勢(shì)要阻礙原電流變化，所以，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的瞬間，燈泡A中的電流不AA對(duì)；乙圖中，由于電感LAA的電流瞬間要變大，然后逐漸變小，所以燈泡A要先亮一下，然后逐漸變暗，故D對(duì)。10線(xiàn)圈從下邊緣剛進(jìn)磁場(chǎng)到下邊緣剛出磁場(chǎng)(圖中兩虛線(xiàn)框所示位置)的過(guò)程做何種運(yùn)v；線(xiàn)圈進(jìn)出磁場(chǎng)的全過(guò)程中產(chǎn)生的總焦Q總解析：(1)mgh＝1mv2，v＝ E＝BL1v0，I＝E＝BL1 0(2)先做加速度減小的運(yùn)動(dòng)，后做加速度為g的勻加速運(yùn)動(dòng)，3位置時(shí)線(xiàn)圈速度最小，而3位置到4位置線(xiàn)圈是自由落體運(yùn)動(dòng)，因此有0－L2)，得 熱Q就是線(xiàn)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。由對(duì)稱(chēng)性可知：Q總R答案：(1)BL1R

(2)先做加速度減小的運(yùn)動(dòng)，后做加速度為g的勻加速