第2講　法拉第電磁感應(yīng)定律　自感和渦流 講義

1、.第2講法拉第電磁感應(yīng)定律自感和渦流見學(xué)生用書P159微知識(shí)1 法拉第電磁感應(yīng)定律1感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)1概念：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。感生電動(dòng)勢(shì)：由于磁場(chǎng)的變化而激發(fā)出感生電場(chǎng)，由感生電場(chǎng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)：由于導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。2條件：無論電路是否閉合，只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就一定有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。3與感應(yīng)電流的關(guān)系：遵守閉合電路歐姆定律，即I。2法拉第電磁感應(yīng)定律1定律內(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的變化率成正比。2公式：En。其中n為線圈的匝數(shù)。微知識(shí)2 導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)導(dǎo)體棒切割磁感線時(shí)，可有以下三種情況微知識(shí)3

2、 自感和渦流1自感現(xiàn)象1概念：由于導(dǎo)體本身的電流變化而產(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(dòng)勢(shì)叫做自感電動(dòng)勢(shì)。2表達(dá)式：EL。3自感系數(shù)L相關(guān)因素：與線圈的大小、形狀、匝數(shù)以及是否有鐵芯有關(guān)。單位：亨利H1 mH103 H,1 H106 H。2渦流當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時(shí)，在它附近的任何導(dǎo)體中都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種電流像水的旋渦所以叫做渦流。1電磁阻尼：當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流會(huì)使導(dǎo)體受到安培力，安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)。2電磁驅(qū)動(dòng)：假如磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)，在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作用，安培力使導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)起來。交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)就是利用電磁驅(qū)動(dòng)的原理工作的。

3、3電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)的原理表達(dá)了楞次定律的推廣應(yīng)用。一、思維辨析判斷正誤，正確的畫“，錯(cuò)誤的畫“×。1線圈中的磁通量越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。×2線圈的匝數(shù)越多，磁通量越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也越大。×3導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)速度越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。×4對(duì)于同一線圈，當(dāng)電流變化越快時(shí)，線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)越大。5自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的變化，但不能阻止電流的變化。二、對(duì)點(diǎn)微練1法拉第電磁感應(yīng)定律如下圖，虛線MN表示甲、乙、丙三個(gè)一樣正方形金屬框的一條對(duì)稱軸，金屬框內(nèi)均勻分布有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律滿足Bkt，金屬框按照?qǐng)D示方式處在磁場(chǎng)中，測(cè)得金

4、屬框甲、乙、丙中的感應(yīng)電流分別為I甲、I乙、I丙，那么以下判斷正確的選項(xiàng)是AI乙2I甲，I丙2I甲BI乙2I甲，I丙0CI乙0，I丙0 DI乙I甲，I丙I甲解析I甲··，I乙·S·，由于丙中磁通量始終為零，故I丙0。所以I乙2I甲，I丙0，只有B項(xiàng)正確。答案B2公式EBlv的應(yīng)用如下圖，在慶賀反法西斯成功70周年閱兵盛典上，我國預(yù)警機(jī)“空警2 000在通過天安門上空時(shí)機(jī)翼保持程度，以4.5×102 km/h的速度自東向西飛行。該機(jī)的翼展兩翼尖之間的間隔 為50 m，北京地區(qū)地磁場(chǎng)的豎直分量向下，大小為4.7×105 T，那么A兩翼尖之

5、間的電勢(shì)差為2.9 VB兩翼尖之間的電勢(shì)差為1.1 VC飛機(jī)左方翼尖的電勢(shì)比右方翼尖的電勢(shì)高D飛機(jī)左方翼尖的電勢(shì)比右方翼尖的電勢(shì)低解析飛機(jī)的飛行速度為4.5×102 km/h125 m/s，飛機(jī)兩翼尖之間的電動(dòng)勢(shì)為EBLv4.7×105×50×125 V0.29 V，A、B項(xiàng)錯(cuò)；飛機(jī)從東向西飛行，磁場(chǎng)豎直向下，根據(jù)右手定那么可知，飛機(jī)左方翼尖電勢(shì)高于右方翼尖的電勢(shì)，C項(xiàng)對(duì)，D項(xiàng)錯(cuò)。答案C3自感現(xiàn)象如下圖，電感線圈L的自感系數(shù)足夠大，其電阻忽略不計(jì)，LA、LB是兩個(gè)一樣的燈泡，且在以下實(shí)驗(yàn)中不會(huì)燒毀，電阻R2阻值約等于R1的兩倍，那么A閉合開關(guān)S時(shí)，LA、

6、LB同時(shí)到達(dá)最亮，且LB更亮一些B閉合開關(guān)S時(shí)，LA、LB均漸漸亮起來，且LA更亮一些C斷開開關(guān)S時(shí)，LA漸漸熄滅，LB馬上熄滅D斷開開關(guān)S時(shí)，LA漸漸熄滅，LB閃亮后才漸漸熄滅解析由于燈泡LA與線圈L和R1串聯(lián)，燈泡LB與電阻R2串聯(lián)，當(dāng)S閉合瞬間，通過線圈的電流突然增大，線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的增大，所以LB比LA先亮，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；由于LA所在的支路電阻阻值較小，故穩(wěn)定時(shí)電流較大，即LA更亮一些，當(dāng)S斷開瞬間，線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，兩燈組成的串聯(lián)電路中，電流從線圈中開場(chǎng)減小，即從IA減小，故LA漸漸熄滅，LB閃亮后才漸漸熄滅。C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。答案D4渦流如下圖為高頻電磁爐的工作示

7、意圖，它是采用電磁感應(yīng)原理產(chǎn)生渦流加熱的，它利用變化的電流通過線圈產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，當(dāng)變化的磁場(chǎng)通過含鐵質(zhì)鍋的底部時(shí)，即會(huì)產(chǎn)生無數(shù)小渦流，使鍋體本身自行高速升溫，然后再加熱鍋內(nèi)食物。電磁爐工作時(shí)產(chǎn)生的電磁波，完全被線圈底部的屏蔽層和頂板上的含鐵質(zhì)鍋所吸收，不會(huì)泄漏，對(duì)人體安康無危害。關(guān)于電磁爐，以下說法正確的選項(xiàng)是A電磁爐是利用變化的磁場(chǎng)在食物中產(chǎn)生渦流對(duì)食物加熱的B電磁爐是利用變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生渦流，使含鐵質(zhì)鍋底迅速升溫，進(jìn)而對(duì)鍋內(nèi)食物加熱的C電磁爐是利用變化的磁場(chǎng)使食物中的極性水分子振動(dòng)和旋轉(zhuǎn)來對(duì)食物加熱的D電磁爐跟電爐一樣是讓電流通過電阻絲產(chǎn)生熱量來對(duì)食物加熱的解析電磁爐的工作原理是利用變化的

8、電流通過線圈產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)通過含鐵質(zhì)鍋的底部產(chǎn)生無數(shù)小渦流，使鍋體溫度升高后加熱食物，應(yīng)選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤，B正確；而選項(xiàng)C是微波爐的加熱原理，C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B見學(xué)生用書P160微考點(diǎn)1法拉第電磁感應(yīng)定律的理解和應(yīng)用核|心|微|講1決定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的因素感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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)絡(luò)。2磁通量變化通常有兩種方式1磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，垂直于磁場(chǎng)的回路面積發(fā)生變化，此時(shí)EnB.2垂直于磁場(chǎng)的回路面積不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化，此時(shí)EnS，其中是Bt圖象的斜率。典|例|微|探【例1】多項(xiàng)選擇粗細(xì)均勻的導(dǎo)線繞成匝數(shù)為

9、n、半徑為r的圓形閉合線圈。線圈放在磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大，線圈中產(chǎn)生的電流為I，以下說法正確的選項(xiàng)是A電流I與匝數(shù)n成正比B電流I與線圈半徑r成正比C電流I與線圈面積S成正比D電流I與導(dǎo)線橫截面積S0成正比【解題導(dǎo)思】1感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流如何表示？答：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Enn·r2，感應(yīng)電流I·。2感應(yīng)電流與線圈的匝數(shù)n、半徑r、導(dǎo)線的橫截面積S0、線圈的面積S有何關(guān)系？答：感應(yīng)電流與線圈的匝數(shù)n、線圈的面積S無關(guān)，與半徑r、導(dǎo)線的橫截面積S0均成正比。解析由題給條件可知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Enr2，電阻為R，電流I，聯(lián)立以上各式得I·，那么可知B、D項(xiàng)正確，

10、A、C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案BD題|組|微|練1如下圖為無線充電技術(shù)中使用的受電線圈示意圖，線圈匝數(shù)為n，面積為S。假設(shè)在t1到t2時(shí)間內(nèi)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)平行于線圈軸線向右穿過線圈，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小由B1均勻增加到B2，那么該段時(shí)間線圈兩端a和b之間的電勢(shì)差abA恒為B從0均勻變化到C恒為D從0均勻變化到解析根據(jù)E，B2B1S，知E，根據(jù)楞次定律可判斷電流由a流向b，電源內(nèi)部由低電勢(shì)流向高電勢(shì)，所以ba，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，產(chǎn)生恒定電動(dòng)勢(shì)，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C2如下圖，均勻磁場(chǎng)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(chǎng)邊緣重合；磁場(chǎng)方向垂直于半圓面紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0。使

11、該線框從靜止開場(chǎng)繞過圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)半周，在線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流?，F(xiàn)使線框保持圖中所示位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間線性變化。為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動(dòng)半周過程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率的大小應(yīng)為A.B.C.D.解析當(dāng)導(dǎo)線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，設(shè)半徑為r，導(dǎo)線框電阻為R，在很小的t時(shí)間內(nèi)，轉(zhuǎn)過圓心角t，由法拉第電磁感應(yīng)定律及歐姆定律可得感應(yīng)電流I1；當(dāng)導(dǎo)線框不動(dòng)，而磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)，同理可得感應(yīng)電流I2，令I(lǐng)1I2，可得，C項(xiàng)對(duì)。答案C微考點(diǎn)2導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算核|心|微|講1理解EBlv的“四性1正交性：本公式是在一定條件下得出的，除磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)外，還

12、需B、l、v三者互相垂直。2瞬時(shí)性：假設(shè)v為瞬時(shí)速度，那么E為相應(yīng)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。3有效性：公式中l(wèi)為導(dǎo)體切割磁感線的有效長度。4相對(duì)性：EBlv中的速度v是導(dǎo)體相對(duì)磁場(chǎng)的速度，假設(shè)磁場(chǎng)也在運(yùn)動(dòng)，應(yīng)注意速度間的相對(duì)關(guān)系。2公式EBlv與En的區(qū)別與聯(lián)絡(luò)典|例|微|探【例2】如下圖，程度放置的平行金屬導(dǎo)軌，相距L0.50 m，左端接一電阻R0.20 、方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.40 T，導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上，并能無摩擦地沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì)，當(dāng)ab以v4.0 m/s的速度程度向右勻速滑動(dòng)時(shí)，求：1ab棒中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，并指出a、b哪端電勢(shì)高。2

13、回路中感應(yīng)電流的大小。3維持ab棒做勻速運(yùn)動(dòng)的程度力F的大小。【解題導(dǎo)思】1哪一部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源？答：切割磁感線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體相當(dāng)于電源。2安培力是阻力還是動(dòng)力？答：阻力，阻礙導(dǎo)體棒的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。解析1根據(jù)EBLv，那么E0.4×0.5×4 V0.8 V，由右手定那么可知，a端電勢(shì)高于b端電勢(shì)。2感應(yīng)電流大小為I A4.0 A。3由于ab棒受安培力，故外力FILB4.0×0.5×0.4 N0.8 N，故外力的大小為0.8 N。答案10.8 V，a端高24.0 A30.8 N題|組|微|練3.如下圖，平行導(dǎo)軌間距為d，一端跨接一個(gè)電阻R。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為

14、B，方向垂直于平行金屬導(dǎo)軌所在平面。金屬棒與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)。當(dāng)金屬棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v在金屬導(dǎo)軌上滑行時(shí)，通過電阻R的電流是A.B.C.D.解析電流應(yīng)等于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)除以電阻R，問題在于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)應(yīng)如何計(jì)算。由于這里有明顯的金屬切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，故不妨用EBlv的方法計(jì)算?？梢砸鸶袘?yīng)電流的電動(dòng)勢(shì)是MN間產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)，所以有效切割長度應(yīng)為MN，而MN用參數(shù)表示應(yīng)為，所以有效切割長度l。解得EBlv，I，所以選項(xiàng)D正確。答案D4.多項(xiàng)選擇如下圖，長為L的細(xì)金屬棒OP固定在頂角為2的塑料圓錐體的側(cè)面上，當(dāng)圓錐體繞其軸OO以角速度在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向程度向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，

15、以下說法中正確的選項(xiàng)是AOP旋轉(zhuǎn)經(jīng)過a或c位置時(shí)，兩端電勢(shì)差為零BOP旋轉(zhuǎn)經(jīng)過b或d位置時(shí)，兩端電勢(shì)差為零COP旋轉(zhuǎn)經(jīng)過a或c位置時(shí)，兩端電勢(shì)差最大，最大值為BL2sincosDOP旋轉(zhuǎn)經(jīng)過a或c位置時(shí)，兩端電勢(shì)差最大，最大值為BL2cos2解析由題可知，P端旋轉(zhuǎn)經(jīng)過b點(diǎn)或d點(diǎn)的瞬間，OP的運(yùn)動(dòng)方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向平行，這時(shí)OP不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，兩端電勢(shì)差為零，B項(xiàng)對(duì)；當(dāng)P端旋轉(zhuǎn)經(jīng)過a點(diǎn)或c點(diǎn)的瞬間，OP的運(yùn)動(dòng)方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，此時(shí)OP在垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向上的有效長度為lLcos，P端的速度為vLsin，OP上所有點(diǎn)的平均速度v，可得OP上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為EBlB

16、L2sincos，C項(xiàng)對(duì)，A、D項(xiàng)錯(cuò)。答案BC微考點(diǎn)3自感現(xiàn)象的理解和應(yīng)用核|心|微|講通電自感和斷電自感的比較通電自感斷電自感電路圖器材要求A1、A2同規(guī)格，RRL，L較大L很大有鐵芯，RLRA現(xiàn)象在S閉合的瞬間，燈A2立即亮起來，燈A1逐漸變亮，最終一樣亮在開關(guān)S斷開時(shí)，燈A突然閃亮一下后再漸漸熄滅原因開關(guān)閉合時(shí)，流過電感線圈的電流迅速增大，線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙了電流的增大，使流過燈A1的電流比流過燈A2的電流增加得慢開關(guān)S斷開時(shí)，流過線圈L的電流減小，線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙了電流的減小，使電流繼續(xù)存在一段時(shí)間；通過L的電流反向通過燈A，且由于RLRA，使得流過燈A的電流在開關(guān)斷開的

17、瞬間突然增大，即燈A閃亮一下再熄滅能量轉(zhuǎn)化情況電能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能典|例|微|探【例3】某同學(xué)為了驗(yàn)證斷電自感現(xiàn)象，自己找來帶鐵芯的線圈L、小燈泡A、開關(guān)S和電池組E，用導(dǎo)線將它們連接成如下圖的電路。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(shí)熄滅現(xiàn)象。雖經(jīng)屢次重復(fù)，仍未見老師演示時(shí)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A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【解題導(dǎo)思】1斷開開關(guān)時(shí)線圈中感應(yīng)電流的方向與原電流的方向有何關(guān)系？答：一樣。2斷開開關(guān)后瞬間，燈泡中電流與線圈中電流有何關(guān)系？

18、答：斷開后瞬間燈泡中電流與線圈中電流相等。解析由自感規(guī)律可知，在開關(guān)斷開的瞬間造成燈泡閃亮以及延時(shí)的原因是在線圈中產(chǎn)生了與原電流同向的自感電流，且大于穩(wěn)定時(shí)通過燈泡的原電流。由圖可知燈泡和線圈構(gòu)成閉合的自感回路，與電源無關(guān)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；造成不閃亮的原因是自感電流不大于穩(wěn)定時(shí)通過燈泡的原電流，當(dāng)線圈電阻小于燈泡電阻時(shí)才會(huì)出現(xiàn)閃亮現(xiàn)象，故B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；自感系數(shù)越大，感抗越大，延時(shí)越明顯，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C題|組|微|練5.如下圖的電路中，A1和A2是兩個(gè)一樣的小燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其阻值與R一樣。在開關(guān)S接通和斷開時(shí)，燈泡A1和A2亮暗的順序是A接通時(shí)A1先達(dá)最亮，斷開時(shí)A1

19、后滅B接通時(shí)A2先達(dá)最亮，斷開時(shí)A1后滅C接通時(shí)A1先達(dá)最亮，斷開時(shí)A1先滅D接通時(shí)A2先達(dá)最亮，斷開時(shí)A1先滅解析當(dāng)開關(guān)S接通時(shí)，A1和A2應(yīng)該同時(shí)亮，但由于自感現(xiàn)象的存在，流過線圈的電流由零變大時(shí)，瞬間電流幾乎全部從A1通過，而該電流又將同時(shí)分路通過A2和R，所以A1先達(dá)最亮，經(jīng)過一段時(shí)間電路穩(wěn)定后，A1和A2到達(dá)一樣亮。當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電源電流立即為零，同時(shí)A2與R被導(dǎo)線短路，沒有電流通過，因此A2立即熄滅，而對(duì)A1，由于通過線圈的電流突然減弱，線圈中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，使線圈L和A1組成的閉合電路中有感應(yīng)電流，所以A1后滅。答案A6.如下圖的電路中，A、B、C是三個(gè)完全一樣的燈泡，L是一個(gè)

20、自感系數(shù)較大的線圈，其直流電阻與燈泡電阻一樣。以下說法正確的選項(xiàng)是A閉合開關(guān)S，A燈逐漸變亮B電路接通穩(wěn)定后，流過B燈的電流是流過C燈電流的C電路接通穩(wěn)定后，斷開開關(guān)S，C燈立即熄滅D電路接通穩(wěn)定后，斷開開關(guān)S，A、B、C燈過一會(huì)兒才熄滅，且A燈亮度比B、C燈亮度高解析電路中A燈與線圈并聯(lián)后與B燈串聯(lián)，再與C燈并聯(lián)。S閉合時(shí)，線圈的自感系數(shù)較大，自感電動(dòng)勢(shì)很大，故三個(gè)燈同時(shí)立即發(fā)光，由于線圈的電阻與燈泡電阻一樣，電路穩(wěn)定后，流過A燈的電流是流過C燈電流的，A燈逐漸變暗，故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；電路接通穩(wěn)定后，斷開開關(guān)S，由于線圈中電流減小，產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的減小，線圈中電流不會(huì)立即消失，這個(gè)自

21、感線圈與A、B、C三燈構(gòu)成閉合回路，三燈都要過一會(huì)兒再熄滅。由于B、C串聯(lián)后同A并聯(lián)，流過A燈的電流大于流過B、C兩燈的電流，故A燈比B、C兩燈的亮度高，所以D項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案D見學(xué)生用書P162等效法在電磁感應(yīng)中的應(yīng)用素能培養(yǎng)1方法概述閉合線圈磁通量的變化或?qū)w棒切割磁感線形成感應(yīng)電流，將電磁感應(yīng)和電路問題相結(jié)合，采用等效的方法找到電源和電路構(gòu)造，利用閉合電路知識(shí)求解。2方法技巧1明確切割磁感線的部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源，其電阻是電源的內(nèi)阻，其他部分為外電路，電源的正、負(fù)極由右手定那么斷定。2畫出等效電路圖，并結(jié)合閉合電路歐姆定律等有關(guān)知識(shí)解決問題。經(jīng)典考題如圖，由某種粗細(xì)均勻的總電阻為3R

22、的金屬條制成的矩形線框abcd，固定在程度面內(nèi)且處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中。一接入電路電阻為R的導(dǎo)體棒PQ，在程度拉力作用下沿ab、dc以速度v勻速滑動(dòng)，滑動(dòng)過程PQ始終與ab垂直，且與線框接觸良好，不計(jì)摩擦。在PQ從靠近ad處向bc滑動(dòng)的過程中APQ中電流先增大后減小BPQ兩端電壓先減小后增大CPQ上拉力的功率先減小后增大D線框消耗的電功率先減小后增大解析設(shè)PQ左側(cè)電路的電阻為Rx，那么右側(cè)電路的電阻為3RRx，所以外電路的總電阻為R外，外電路電阻先增大后減小，所以路端電壓先增大后減小，所以B項(xiàng)錯(cuò)誤；電路的總電阻先增大后減小，再根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得PQ中的電流I先減小后增大，故A項(xiàng)

23、錯(cuò)誤；由于導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)，拉力等于安培力，即FBIL，拉力的功率PBILv，故先減小后增大，所以C項(xiàng)正確；外電路的總電阻R外，最大值為R，小于導(dǎo)體棒的電阻R，又外電阻先增大后減小，由電源的輸出功率與外電阻的關(guān)系圖象可知，線框消耗的電功率先增大后減小，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C對(duì)法對(duì)題1如圖甲所示，一個(gè)圓形線圈的匝數(shù)N100，線圈面積S200 cm2，線圈的電阻r1 ，線圈外接一個(gè)阻值R4 的電阻，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示。以下說法正確的選項(xiàng)是 A線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向B電阻R兩端的電壓隨時(shí)間均勻增大C線圈電阻r消耗的功率為4×

24、;104 WD前4 s內(nèi)通過R的電荷量為4×104 C答案C2.多項(xiàng)選擇如下圖，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在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中向右勻速平動(dòng)，假設(shè)導(dǎo)軌和金屬棒都是粗細(xì)一樣的均勻?qū)w，它們的電阻率一樣，那么在MN運(yùn)動(dòng)過程中閉合電路的A感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)逐漸增大B感應(yīng)電流逐漸增大C感應(yīng)電流將保持不變D感應(yīng)電流逐漸減小解析拉動(dòng)MN使它以速度v在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中向右勻速平動(dòng)，t時(shí)刻，導(dǎo)體棒切割磁感線的有效長度lvttan ，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBlvBv2ttan ，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)逐漸增大，選項(xiàng)A項(xiàng)正確；粗細(xì)一樣的均勻?qū)w，它們的電阻率一樣，單位長度電阻一樣，設(shè)為R，回路總電阻R總RR

25、vt，產(chǎn)生的感應(yīng)電流I是一恒量，選項(xiàng)C正確，B、D錯(cuò)誤。答案AC見學(xué)生用書P1631.如下圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩個(gè)導(dǎo)體圓環(huán)a、b，磁場(chǎng)方向與圓環(huán)所在平面垂直。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增大。兩圓環(huán)半徑之比為21，圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為Ea和Eb。不考慮兩圓環(huán)間的互相影響。以下說法正確的選項(xiàng)是AEaEb41，感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針方向BEaEb41，感應(yīng)電流均沿順時(shí)針方向CEaEb21，感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針方向DEaEb21，感應(yīng)電流均沿順時(shí)針方向解析由法拉第電磁感應(yīng)定律Er2，為常數(shù)，E與r2成正比，故EaEb41。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增大，故穿過圓環(huán)的磁通量增大，由楞次定律知，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方

26、向與原磁場(chǎng)方向相反，垂直紙面向里，由安培定那么可知，感應(yīng)電流均沿順時(shí)針方向，故B項(xiàng)正確。答案B2多項(xiàng)選擇如下圖，S和P是半徑為a的環(huán)形導(dǎo)線的兩端點(diǎn)，OP間電阻為R，其余電阻不計(jì)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直環(huán)面，金屬棒OQ與環(huán)形導(dǎo)線接觸，以角速度繞O點(diǎn)無摩擦勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，那么 A電阻R兩端的電壓為B電阻R消耗的功率為C金屬棒受的安培力為D外力對(duì)OQ做功的功率為解析OQ產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)EBa，因?yàn)橹挥蠴P間有電阻，所以電阻R兩端的電壓為，A項(xiàng)正確；電阻R消耗的功率為P，B項(xiàng)正確；電路中電流I，金屬棒受的安培力FBIa，C項(xiàng)錯(cuò)誤；外力對(duì)OQ做功的功率為PP，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案AB3如下圖，一半圓形鋁框處在垂直紙面向外的非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，場(chǎng)中各點(diǎn)的磁感