高中物理選修3-2復(fù)習(xí)學(xué)案

1、高中物理選修3-2復(fù)習(xí)學(xué)案第四章 電磁感應(yīng)§4.1 劃時代的發(fā)現(xiàn) 探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)過程2.了解奧斯特、法拉第等科學(xué)家的科學(xué)思維方法3.理解磁通量的概念，會用公式計算穿過某一面積的磁通量和該公式中每一個物理量的物理意義4.知道穿過某一面積的磁通量大小也可以用穿過這一面積的磁感線多少來表示，且與磁感線怎樣穿過（垂直該面或傾斜該面穿過）無關(guān)，如果有一條磁感線穿過某一面積但又穿過來一條，則穿過這一面積的磁通量為零。5.知道磁通量的變化等于末磁通量與初磁通量的差，即6.理解產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，有

2、兩個要點，一是閉合電路，二是磁通量變化；與穿過閉合電路的磁通量有無，多少無關(guān)，只要磁通量變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流，不變就沒有。如圖1所示，閉合線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直磁場方向的軸轉(zhuǎn)動，當(dāng)線圈平面與磁場垂直時，穿過線圈平面的磁通量最大，但此時磁通量不變，線圈中無感應(yīng)電流（可用示波器觀察）。自主學(xué)習(xí)1、定義： 的現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中所產(chǎn)生的電流稱為 。2、到了18世紀(jì)末，人們開始思考不同自然現(xiàn)象之間的聯(lián)系，一些科學(xué)家相信電與磁之間存在著某種聯(lián)系，經(jīng)過艱苦細(xì)致地分析、試驗， 發(fā)現(xiàn)了電生磁，即電流的磁效應(yīng)； 發(fā)現(xiàn)了磁生電，即電磁感應(yīng)現(xiàn)象。3、 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢稱為 ，產(chǎn)

3、生感應(yīng)電動勢的那段導(dǎo)體相當(dāng)于 ； 4、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是： 。5、判斷感應(yīng)電流的方向利用 或 ，但前者應(yīng)用于閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動，后者可應(yīng)用于一切情況。 典型例題例1 如圖2所示，兩個同心圓形線圈a、b在同一水平面內(nèi)，圓半徑，一條形磁鐵穿過圓心垂直于圓面，穿過兩個線圈的磁通量分別為和，則：，（D）無法判斷分析：在磁鐵的內(nèi)部磁感線從S極指向N極，在磁鐵的外部磁感線從N極指向S極；故從下向上穿過的磁感線條數(shù)一樣多，但面積越大從上向下穿過來的磁感線條數(shù)越多，則磁感線的條數(shù)差越少，磁通量越少，C正確例2 光滑曲面與豎直平面的交線是拋物線，如圖3所示，拋物線的方程是，下部處在一

4、個水平方向的勻強(qiáng)磁場中，磁場的上邊界是的直線（圖中的虛線所示）。一個小金屬塊從拋物線上（ba）處以速度V沿拋物線自由下滑，假設(shè)拋物線足夠長，金屬塊沿拋物線下滑后產(chǎn)生的總熱量是：分析：金屬塊可以看成一圈一圈的線圈組成的，線圈在進(jìn)、出磁場的過程中，穿過線圈的磁通量變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，金屬塊的機(jī)械能越來越少，上升的最大高度越來越小，最后限定在磁場內(nèi)運動，由能量守恒定律，所以D正確。針對訓(xùn)練1、1831年8月29日，法拉第終于取得突破性進(jìn)展。這次他用一個軟鐵圓環(huán)，環(huán)上繞兩個互相絕緣的線圈A和B，如圖4所示，他在日記中寫道：“使一個有10對極板，每板面積為4平方英寸的電池充電。用一根銅導(dǎo)線將一個線圈，

5、或更確切地說把B邊的線圈的兩個端點連接，讓銅線通過一個距離，恰好經(jīng)過一根磁針的上方（距鐵環(huán)3英尺遠(yuǎn)）然后把電池連接在A邊線圈的兩端；這時立即觀察到磁針的效應(yīng)，它振蕩起來，最后又停在原先的位置上，一旦斷開A邊與電池的連接，磁針再次被擾動?！?以上載自郭奕玲 沈慧君所著物理學(xué)史，清華大學(xué)出版社)在法拉第的這個實驗中，（1）電路的連接是：A線圈與 ，B線圈 。法拉第觀察到的現(xiàn)象是： （2）線圈與電源接通時，小磁針 ，說明另一個線圈中產(chǎn)生了 。并且最后小磁針又 。2、下列說法正確的是：(A)導(dǎo)體在磁場中運動時，導(dǎo)體中一定有感應(yīng)電流(B)導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中一定有感應(yīng)電流(C)只要穿過

6、電路的磁通量發(fā)生變化，電路中一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生(D)只要穿過閉合電路磁通量發(fā)生變化，電路中一定有感應(yīng)電流3、關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，下列說法正確的是：(A)導(dǎo)體相對磁場運動，導(dǎo)體內(nèi)一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流(B)導(dǎo)體垂直磁場運動，導(dǎo)體內(nèi)一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流(C)閉合電路在磁場中作切割磁感線運動，電路內(nèi)一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流(D)穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，電路中一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流4、關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，下列說法中正確的是：(B) 閉合線圈放在變化的磁場中，必然有感應(yīng)電流產(chǎn)生(C) 閉合正方形線圈在勻強(qiáng)磁場中垂直磁感線運動，必然產(chǎn)生感應(yīng)電流(D) 穿過閉合線圈的磁通量變化時，線圈中有感應(yīng)電流(E) 穿過閉合電路的磁

7、感線條數(shù)發(fā)生變化時，電路中有感應(yīng)電流 能力訓(xùn)練1、如圖5所示，條形磁鐵穿過一閉合彈性導(dǎo)體環(huán)，且導(dǎo)體環(huán)位于條形磁鐵的中垂面上，如果把導(dǎo)體環(huán)壓扁成橢圓形，那么這一過程中：(B) 穿過導(dǎo)體環(huán)的磁通量減少，有感應(yīng)電流產(chǎn)生(C) 穿過導(dǎo)體環(huán)的磁通量增加，有感應(yīng)電流產(chǎn)生(D) 穿過導(dǎo)體環(huán)的磁通量變?yōu)榱?，無感應(yīng)電流(E) 穿過導(dǎo)體環(huán)的磁通量不變，無感應(yīng)電流2金屬矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中做如圖6所示的運動，線圈中有感應(yīng)電流的是：3、如圖7所示，一個矩形線圈與通有相同大小電流的平行直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，且處于兩直導(dǎo)線的中央，則線框中有感應(yīng)電流的是; (E) 兩電流同向且不斷增大 （B）兩電流同向且不斷減小(C

8、)兩電流反向且不斷增大 (D)兩電流反向且不斷減小4、如圖8所示，線圈兩端接在電流表上組成閉合回路，在下列情況中，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是(A)線圈不動，磁鐵插入線圈 (B)線圈不動，磁鐵拔出線圈(C)磁鐵插在線圈內(nèi)不動 (D)磁鐵和線圈一塊平動5、一個處在勻強(qiáng)磁場中的閉合線圈中有一定的磁通量穿過，能使該回路產(chǎn)生感應(yīng)電流的是：A) 改變磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度(B) 改變回路平面與磁場方向的夾角(C) 改變閉合線圈所圍成的面積(D) 線圈在磁場中平移6、如圖9所示，直導(dǎo)線中通以電流I，矩形線圈與電流共面，下列情況能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是：(A) 電流I增大 （B）線圈向右平動(C)線圈向下平動 (D)線圈繞

9、ab邊轉(zhuǎn)動7、如圖10所示，線圈abcd在磁場區(qū)域ABCD中，下列哪種情況下線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生：(B) 把線圈變成圓形（周長不變）(B)使線圈在磁場中加速平移(C)使磁場增強(qiáng)或減弱 (D)使線圈以過ad的直線為軸旋轉(zhuǎn)8、閉合矩形線圈跟磁感線方向平行，如圖11所示，下列那種情況線圈中有感應(yīng)電流：(A) 線圈繞ab軸轉(zhuǎn)動 (B)線圈垂直紙面向外平動(C)線圈沿ab軸向下移動(D)線圈繞cd軸轉(zhuǎn)動9、如圖12所示，開始時矩形線圈平面與磁場垂直，且一半在勻強(qiáng)磁場內(nèi)一半在勻強(qiáng)磁場外，若要使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，下列方法可行的是：(A)以ab為軸轉(zhuǎn)動 (B)以為軸轉(zhuǎn)動(C)以ad為軸轉(zhuǎn)動 （小于60）(D

10、)以bc為軸轉(zhuǎn)動（小于）10、如圖13所示，在條形磁鐵的外面套著一個閉合彈簧線圈，若把線圈四周向外拉，使線圈包圍的面積變大，這時：(A) 線圈中有感應(yīng)電流 （B）線圈中無感應(yīng)電流(C)穿過線圈的磁通量增大 (D)穿過線圈的磁通量減小學(xué)后反思 _ _ 。參考答案自主學(xué)習(xí)：1.利用磁場產(chǎn)生電 感應(yīng)電流 2.法拉第 3.感應(yīng)電動勢 電源4.穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化 5.右手定則 楞次定律針對訓(xùn)練 1.（1）電源連接 兩端點連在一起 （2）振蕩（振動） 感應(yīng)電流 停在原位置2D 3.D 4.CD 能力訓(xùn)練 1.B 2.A 3.CD 4.AB 5.ABC 6.ABD 7.ACD 8.A 9.ABD

11、10.AD§4.2法拉第電磁感應(yīng)定律學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知道法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容及表達(dá)式2、會用法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)行有關(guān)的計算3、會用公式進(jìn)行計算自主學(xué)習(xí)1穿過一個電阻為R=1的單匝閉合線圈的磁通量始終每秒鐘均勻的減少2Wb，則：（A）線圈中的感應(yīng)電動勢每秒鐘減少2V (B)線圈中的感應(yīng)電動勢是2V (C)線圈中的感應(yīng)電流每秒鐘減少2A （D）線圈中的電流是2A2下列幾種說法中正確的是：(B) 線圈中的磁通量變化越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大(C) 穿過線圈的磁通量越大，線圈中的感應(yīng)電動勢越大(D) 線圈放在磁場越強(qiáng)的位置，線圈中的感應(yīng)電動勢越大(E) 線圈中的磁通量變化越快，線

12、圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大3有一個n匝線圈面積為S，在時間內(nèi)垂直線圈平面的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化了，則這段時間內(nèi)穿過n匝線圈的磁通量的變化量為 ，磁通量的變化率為 ，穿過一匝線圈的磁通量的變化量為 ，磁通量的變化率為 。4如圖1所示，前后兩次將磁鐵插入閉合線圈的相同位置，第一次用時0.2S，第二次用時1S；則前后兩次線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢之比 。5如圖2所示，用外力將單匝矩形線框從勻強(qiáng)磁場的邊緣勻速拉出設(shè)線框的面積為S，磁感強(qiáng)度為B，線框電阻為R，那么在拉出過程中，通過導(dǎo)線截面的電量是_典型例題例1 如圖3所示，一個圓形線圈的匝數(shù)n=1000，線圈面積S=200cm2,線圈的電阻r=1,線圈外接一個阻值

13、R=4的電阻，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化規(guī)律如圖所示；求：（1）前4S內(nèi)的感應(yīng)電動勢（2）前5S內(nèi)的感應(yīng)電動勢 例2.如圖4所示，金屬導(dǎo)軌MN、PQ之間的距離L=0.2m,導(dǎo)軌左端所接的電阻R=1,金屬棒ab可沿導(dǎo)軌滑動，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T, ab在外力作用下以V=5m/s的速度向右勻速滑動，求金屬棒所受安培力的大小。分析：導(dǎo)體棒ab垂直切割磁感線 針對訓(xùn)練1長度和粗細(xì)均相同、材料不同的兩根導(dǎo)線，分別先后放在U形導(dǎo)軌上以同樣的速度在同一勻強(qiáng)磁場中作切割磁感線運動，導(dǎo)軌電阻不計，則兩導(dǎo)線：(A)產(chǎn)生相同的感應(yīng)電動勢 （B）產(chǎn)生的感應(yīng)電流之比

14、等于兩者電阻率之比(C)產(chǎn)生的電流功率之比等于兩者電阻率之比(D)兩者受到相同的磁場力2在圖5中，閉合矩形線框abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，ad邊位于磁場邊緣，線框平面與磁場垂直，ab、ad邊長分別用L1、L2表示，若把線圈沿v方向勻速拉出磁場所用時間為t，則通過線框?qū)Ь€截面的電量是: 3在理解法拉第電磁感應(yīng)定律及改寫形勢,的基礎(chǔ)上（線圈平面與磁感線不平行），下面敘述正確的為：(B) 對給定線圈，感應(yīng)電動勢的大小跟磁通量的變化率成正比(C) 對給定的線圈，感應(yīng)電動勢的大小跟磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化 成正比 (D) 對給定匝數(shù)的線圈和磁場，感應(yīng)電動勢的大小跟面積的平均變化率成正比（E）題目給的

15、三種計算電動勢的形式，所計算感應(yīng)電動勢的大小都是時間內(nèi)的平均值4如圖6所示，兩個互連的金屬圓環(huán)，粗金屬環(huán)的電阻為細(xì)金屬環(huán)電阻的，磁場方向垂直穿過粗金屬環(huán)所在的區(qū)域，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻變化時，在粗環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E，則a、b兩點的電勢差為 。 5.根椐法拉第電磁感應(yīng)定律E=/t推導(dǎo)導(dǎo)線切割磁感線,即在BL，VL， VB條件下，如圖7所示，導(dǎo)線ab沿平行導(dǎo)軌以速度V勻速滑動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢大小的表達(dá)式E=BLV。 6如圖8所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌，相距L=0.5m,左端接一電阻R=0.20,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40T的勻強(qiáng)磁場方向垂直導(dǎo)軌平面，導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌

16、和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計，當(dāng)ab棒以V=4.0m/s的速度水平向右滑動時，求：（1）ab棒中感應(yīng)電動勢的大小 （2）回路中感應(yīng)電流的大小能力訓(xùn)練 3 如圖9所示，把金屬圓環(huán)勻速拉出磁場，下列敘述正確的是：(A)向左拉出和向右拉出所產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反 (B)不管向什么方向拉出，只要產(chǎn)生感應(yīng)電流，方向都是順時針(C)向右勻速拉出時，感應(yīng)電流方向不變(D)要將金屬環(huán)勻速拉出，拉力大小要改變2如圖10所示，兩光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置在勻強(qiáng)磁場中，磁場與導(dǎo)軌所在平面垂直，金屬棒可沿導(dǎo)軌自由移動，導(dǎo)軌一端跨接一個定值電阻，金屬棒和導(dǎo)軌電阻不計；現(xiàn)用恒力將金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止向右拉，經(jīng)過時間速度為V，加

17、速度為，最終以2V做勻速運動。若保持拉力的功率恒定，經(jīng)過時間，速度也為V，但加速度為，最終同樣以2V的速度做勻速運動，則：3如圖11所示，金屬桿ab以恒定速率V在光滑平行導(dǎo)軌上向右滑行，設(shè)整個電路中總電阻為R（恒定不變）,整個裝置置于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，下列敘述正確的是： (A)ab桿中的電流與速率成正比；(B)磁場作用于ab桿的安培力與速率V成正比；(C)電阻R上產(chǎn)生的電熱功率與速率V的平方成正比；(D)外力對ab桿做的功的功率與速率V的平方成正比。4如圖12中，長為L的金屬桿在外力作用下，在勻強(qiáng)磁場中沿水平光滑導(dǎo)軌勻速運動，如果速度v不變，而將磁感強(qiáng)度由B增為2B。除電阻R外，其它電

18、阻不計。那么：（A）作用力將增為4倍 （B）作用力將增為2倍（C）感應(yīng)電動勢將增為2倍（D）感應(yīng)電流的熱功率將增為4倍5如圖13所示，固定于水平絕緣平面上的粗糙平行金屬導(dǎo)軌，垂直于導(dǎo)軌平面有一勻強(qiáng)磁場。質(zhì)量為m的金屬棒cd垂直放在導(dǎo)軌上，除電阻R和金屬棒cd的電阻r外，其余電阻不計；現(xiàn)用水平恒力F作用于金屬棒cd上，由靜止開始運動的過程中，下列說法正確的是：（A）水平恒力F對cd棒做的功等于電路中產(chǎn)生的電能（B）只有在cd棒做勻速運動時， F對cd棒做的功才等于電路中產(chǎn)生的電能（C）無論cd棒做何種運動，它克服安培力所做的功一定等于電路中產(chǎn)生的電能 (D) R兩端的電壓始終等于cd棒中的感應(yīng)電

19、動勢的值6如圖14所示，在連有電阻R=3r的裸銅線框ABCD上，以AD為對稱軸放置另一個正方形的小裸銅線框abcd，整個小線框處于垂直框面向里、磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中已知小線框每邊長L，每邊電阻為r,其它電阻不計。現(xiàn)使小線框以速度v向右平移，求通過電阻R的電流及R兩端的電壓7. 在磁感強(qiáng)度B=5T的勻強(qiáng)磁場中，放置兩根間距d=0.1m的平行光滑直導(dǎo)軌，一端接有電阻R=9，以及電鍵S和電壓表垂直導(dǎo)軌擱置一根電阻r=1的金屬棒ab，棒與導(dǎo)軌良好接觸現(xiàn)使金屬棒以速度v=10m/s勻速向右移動，如圖15所示，試求： （1）電鍵S閉合前、后電壓表的示數(shù)；（2）閉合電鍵S，外力移動棒的機(jī)械功率 8如圖1

20、6所示，電阻為R的矩形線圈abcd，邊長ab=L,bc=h，質(zhì)量為m。該線圈自某一高度自由落下，通過一水平方向的勻強(qiáng)磁場， 磁場區(qū)域的寬度為h，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。若線圈恰好以恒定速度通過磁場，則線圈全部通過磁場所用的時間為多少？9如圖17所示，長為L的金屬棒ab與豎直放置的光滑金屬導(dǎo)軌接觸良好（導(dǎo)軌電阻不計），勻強(qiáng)磁場中的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面，金屬棒無初速度釋放，釋放后一小段時間內(nèi)，金屬棒下滑的速度逐漸 ，加速度逐漸 。 10豎直放置的光滑U形導(dǎo)軌寬0.5m，電阻不計，置于很大的磁感應(yīng)強(qiáng)度是1T的勻強(qiáng)磁場中，磁場垂直于導(dǎo)軌平面，如圖18所示，質(zhì)量為10g，電阻為1的金屬桿PQ無初速

21、度釋放后，緊貼導(dǎo)軌下滑（始終能處于水平位置）。問：(1)到通過PQ的電量達(dá)到0.2c時，PQ下落了多大高度？ (2)若此時PQ正好到達(dá)最大速度，此速度多大？ (3)以上過程產(chǎn)生了多少熱量？ 學(xué)后反思_ 。參考答案自主學(xué)習(xí) 1.BD 2.D 3. 4.5:1 5.針對訓(xùn)練 1.A 2.B 3.ACD 4. 5.證明：設(shè)導(dǎo)體棒以速度V勻速向右滑動，經(jīng)過時間，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌所圍面積的變化 6（1）0.8V （2）4A能力訓(xùn)練 1.BCD 2.AD 3.ABCD 4. ACD 5.BC 6. 7.(1)5V,4.5V (2) 2.5W 8. 9.增大，減小 10（1）0.4米 （2）0.4米/秒 0.0

22、392J§4.3楞次定律學(xué)習(xí)目標(biāo)1知道楞次定律的內(nèi)容，理解感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化的含義2會利用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向3會利用右手定則判斷感應(yīng)電流的方向自主學(xué)習(xí)注意：感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，是“阻礙”“變化”，不是阻止變化，阻礙的結(jié)果是使磁通量逐漸的變化。如果引起感應(yīng)電流的磁通量增加，感應(yīng)電流的磁場就跟引起感應(yīng)電流的磁場方向相反，如果引起感應(yīng)電流的磁通量減少，感應(yīng)電流的磁場方向就跟引起感應(yīng)電流的磁場方向相同。楞次定律也可理解為“感應(yīng)電流的磁場方向總是阻礙相對運動”。1磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化如圖1所示，磁場方向垂直閉合線圈所在的平面

23、，以垂直紙面向里為正方向。t1時刻感應(yīng)電流沿 方向，t2時刻 感應(yīng)電流，t3時刻 感應(yīng)電流；t4時刻感應(yīng)電流的方向沿 。2如圖2所示，導(dǎo)體棒在磁場中垂直磁場方做切割磁感線運動，則a、b兩端的電勢關(guān)系是 。典型例題 例1 如圖3所示，通電螺線管置于閉合金屬環(huán)A的軸線上，A環(huán)在螺線管的正中間；當(dāng)螺線管中電流減小時，A環(huán)將：(A)有收縮的趨勢 (B)有擴(kuò)張的趨勢(C)向左運動 （D）向右運動分析：螺線管中的電流減小，穿過A環(huán)的磁通量減少，由楞次定律感應(yīng)電流的磁場阻礙磁通量的減少，以后有兩種分析：（1）感應(yīng)電流的磁場與引起感應(yīng)電流的磁場方向相同，感應(yīng)電流的磁感線也向左，由安培定則，感應(yīng)電流沿逆時針方向

24、（從左向右看）；但A環(huán)導(dǎo)線所在處的磁場方向向右（因為A環(huán)在線圈的中央），由左手定則，安培力沿半徑向里，A環(huán)有收縮的趨勢。（2）阻礙磁通量減少，只能縮小A環(huán)的面積，因為面積越小，磁通量越大，故A環(huán)有收縮的趨勢。A正確例2 如圖4所示，在O點懸掛一輕質(zhì)導(dǎo)線環(huán)，拿一條形磁鐵沿導(dǎo)線環(huán)的軸線方向突然向環(huán)內(nèi)插入，判斷導(dǎo)線環(huán)在磁鐵插入過程中如何運動？分析：磁鐵向?qū)Ь€環(huán)運動，穿過環(huán)的磁通量增加，由楞次定律感應(yīng)電流的磁場阻礙磁通量的增加，導(dǎo)線環(huán)向右運動阻礙磁通量的增加，導(dǎo)線環(huán)的面積減小也阻礙磁通量的增加，所以導(dǎo)線環(huán)邊收縮邊后退。此題也可由楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，再由左手定則判斷導(dǎo)線環(huán)受到的安培力，但麻煩一些

25、。針對訓(xùn)練1下述說法正確的是：(A)感應(yīng)電流的磁場方向總是跟原來磁場方向相反(B)感應(yīng)電流的磁場方向總是跟原來的磁場方向相同(C)當(dāng)原磁場減弱時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場的方向相同 (D)當(dāng)原磁場增強(qiáng)時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場的方向相同2關(guān)于楞次定律，下列說法中正確的是：(A)感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁場的增強(qiáng)(B)感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁場的減弱(C)感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁場的變化(D)感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁通量的變化3 如圖5所示的勻強(qiáng)磁場中，有一直導(dǎo)線ab在一個導(dǎo)體框架上向左運動，那么ab導(dǎo)線中感應(yīng)電流方向（有感應(yīng)電流）及ab導(dǎo)線所受安培力方向分別是：(A)電流由b向a，

26、安培力向左(B)電流由b向a，安培力向右(C)電流由a向b，安培力向左（D）電流由a向b，安培力向右4如圖6所示，若套在條形磁鐵上的彈性金屬導(dǎo)線圈突然縮小為線圈，則關(guān)于線圈的感應(yīng)電流及其方向（從上往下看）是： (A)有順時針方向的感應(yīng)電流（B）有逆時針方向的感應(yīng)電流(C)先 逆時針后順時針方向的感應(yīng)電流(D)無感應(yīng)電流5如圖7所示，螺線管中放有一根條形磁鐵，當(dāng)磁鐵突然向左抽出時，A點的電勢比B點的電勢 ；當(dāng)磁鐵突然向右抽出時，A點的電勢比B點的電勢 。6對楞次定律的理解：從磁通量變化的角度來看，感應(yīng)電流總是 ；從導(dǎo)體和磁體相對運動的角度來看，感應(yīng)電流總是要 ；從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度來看，產(chǎn)生感

27、應(yīng)電流的過程中 能通過電磁感應(yīng)轉(zhuǎn)化成 電能 7、楞次定律可以理解為以下幾種情況（1）若因為相對運動而產(chǎn)生感應(yīng)電流時，感應(yīng)電流引起的效果總是阻礙相對運動（2）若因為原磁場的變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流時，感應(yīng)電流引起的效果總是阻礙原磁場的變化（3）若因為閉合回路的面積發(fā)生變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流時，感應(yīng)電流引起的效果總是阻礙面積的變化（4）若因為電流的變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流時，感應(yīng)電流引起的效果總是阻礙電流的變化綜合以上分析，感應(yīng)電流引起的效果總是阻礙（或反抗）產(chǎn)生感應(yīng)電流的 。 能力訓(xùn)練1如圖8所示，AB為固定的通電直導(dǎo)線，閉合導(dǎo)線框P與AB在同一平面內(nèi)，當(dāng)P遠(yuǎn)離AB運動時，它受到AB的磁場力為：(A)

28、引力且逐漸減小 (B)引力且大小不變(C)斥力且逐漸減小 (D)不受力2如圖9所示，當(dāng)條形磁鐵運動時，流過電阻的電流方向是由A流向B，則磁鐵的運動可能是：(A)向下運動 (B)向上運動(C)若N極在下，向下運動 (D)若S極在下，向下運動3如圖10所示,a、b兩個同心圓線圈處于同一水平面內(nèi)，在線圈a中通有電流I，以下哪些情況可以使線圈b有向里收縮的趨勢？(A)a中的電流I沿順時針方向并逐漸增大(B)a中的電流I沿順時針方向并逐漸減小(C)a中的電流沿逆時針方向并逐漸增大 (D)a中的電流沿逆時針方向并逐漸減小4如圖11所示，兩同心金屬圓環(huán)共面，其中大閉合圓環(huán)與導(dǎo)軌絕緣，小圓環(huán)的開口端點與導(dǎo)軌相

29、連，平行導(dǎo)軌處在水平面內(nèi)，磁場方向豎直向下,金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好，為使大圓環(huán)中產(chǎn)生圖示電流，則ab應(yīng)當(dāng)： (A)向右加速運動 (B)向右減速運動(C)向左加速運動 (D)向左減速運動5一環(huán)形線圈放在勻強(qiáng)磁場中，第一秒內(nèi)磁感線垂直線圈平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化關(guān)系如圖12所示，則第二秒內(nèi)線圈中感應(yīng)電流大小變化和方向是：(A)逐漸增加逆時針 (B)逐漸減小順時針(C)大小恒定順時針 (D)大小恒定逆時針6如圖13所示，Q為用毛皮摩擦過的橡膠圓盤，由于它的轉(zhuǎn)動，使得金屬環(huán)P中產(chǎn)生了逆時針方向的電流，則Q盤的轉(zhuǎn)動情況是：(A) 順時針加速轉(zhuǎn)動 (B)逆時針加速轉(zhuǎn)動（C）順時針減速轉(zhuǎn)動 (D)

30、逆時針減速轉(zhuǎn)動7如圖14所示，三角形線圈abc與長直導(dǎo)線彼此絕緣并靠近，線圈面積被分為相等的兩部分，導(dǎo)線MN接通電流的瞬間，在abc中(A) 無感應(yīng)電流(B)有感應(yīng)電流，方向abc(C)有感應(yīng)電流，方向 cba(D)不知MN中電流的方向，不能判斷abc中電流的方向8如圖15所示，條形磁鐵從h高處自由下落，中途穿過一個固定的空心線圈，K斷開時，落地時間為t1,落地速度為V1;K閉合時，落地時間為t2，落地速度為V2，則： t1 t2,V1 V2。9、如圖16所示，在兩根平行長直導(dǎo)線M、N中，通過同方向、同強(qiáng)度的電流，導(dǎo)線框ABCD和兩導(dǎo)線在同一平面內(nèi)。線框沿著與兩導(dǎo)線垂直的方向，自右向左在兩導(dǎo)線

31、間勻速移動。在移動過程中，線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向是（）A沿ABCDA，方向不變。B沿ADCBA，方向不變。C由沿ABCDA方向變成沿ADCBA方向。D由沿ADCBA方向變成沿ABCDA方向。10如圖17所示，面積為0.2m2的100匝的線圈A處在磁場中，磁場方向垂直于線圈平面,t=0時磁場方向垂直紙面向里磁感強(qiáng)度隨時間變化的規(guī)律是B=（6-0.2t）T，已知R1=4，R2=6，電容C=3OF線圈A的電阻不計求：（1）閉合S后，通過R2的電流大小和方向（2）閉合S一段時間后再斷開，S斷開后通過R2的電量是多少？學(xué)后反思_ 。參考答案自主學(xué)習(xí) 1.逆時針 無 有 順時針 2.針對訓(xùn)練 1.C 2

32、.D 3.D 4.A 5.高 高 6.阻礙磁通量的變化 阻礙相對運動 是其它形式的 7.磁通量的變化能力訓(xùn)練 1. A 2.D 3.BD 4.BC 5.D 6.BC 7.D 8. 9.B 10.(1)0.4A a b (2) §4.4感生電動勢和動生電動勢學(xué)習(xí)目標(biāo)1知道感生電動勢和動生電動勢2理解感生電動勢和動生電動勢的產(chǎn)生機(jī)理自主學(xué)習(xí)1英國物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為，變化的磁場會在空間激發(fā)一種電場，這種電場叫做 電場；有這種電場產(chǎn)生的電動勢叫做 ，該電場的方向可以由右手定則來判定。2由于導(dǎo)體運動而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢稱為 。典型例題例1 如圖1所示，在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，有

33、兩根水平放置且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌AB、CD，在導(dǎo)軌的AC端連接一阻值為R的電阻，一根質(zhì)量為m的金屬棒ab，垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌和金屬棒的電阻不計。金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為，若用恒力F沿水平向右拉導(dǎo)體棒運動，求金屬棒的最大速度。分析：金屬棒向右運動切割磁感線，產(chǎn)生動生電動勢，由右手定則知，棒中有ab方向的電流；再由左手定則，安培力向左，導(dǎo)體棒受到的合力減小，向右做加速度逐漸減小的加速運動；當(dāng)安培力與摩擦力的合力增大到大小等于拉力F時，加速度減小到零，速度達(dá)到最大，此后勻速運動，所以， ， 例2 如圖2所示，線圈內(nèi)有理想的磁場邊界，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加時，有一帶電量為q，質(zhì)量為m的粒子靜止于水

34、平放置的平行板電容器中間，則此粒子帶 ，若線圈的匝數(shù)為n，線圈面積為S，平行板電容器的板間距離為d，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為 。分析：線圈所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度增加，發(fā)生變化，線圈中有感生電動勢；由法拉第電磁感應(yīng)定律得， ，再由楞次定律線圈中感應(yīng)電流沿逆時針方向，所以，板間的電場強(qiáng)度方向向上。帶電粒子在兩板間平衡，電場力與重力大小相等方向相反，電場力豎直向上，所以粒子帶正電。 針對訓(xùn)練 1.通電直導(dǎo)線與閉合線框彼此絕緣，它們處在同一平面內(nèi)，導(dǎo)線位置與線框?qū)ΨQ軸重合，為了使線框中產(chǎn)生如圖3所示的感應(yīng)電流，可采取的措施是：（A）減小直導(dǎo)線中的電流(B)線框以直導(dǎo)線為軸逆時針轉(zhuǎn)動（從上往下看）(C)線框向

35、右平動 (D)線框向左平動2一導(dǎo)體棒長l=40cm，在磁感強(qiáng)度B=0.1T的勻強(qiáng)磁場中做切割磁感線運動，運動的速度v=5.0ms，導(dǎo)體棒與磁場垂直，若速度方向與磁感線方向夾角=30°，則導(dǎo)體棒中感應(yīng)電動勢的大小為 V，此導(dǎo)體棒在做切割磁感線運動時，若速度大小不變，可能產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動勢為 V3一個N匝圓線圈，放在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,線圈平面跟磁感強(qiáng)度方向成30°角，磁感強(qiáng)度隨時間均勻變化，線圈導(dǎo)線規(guī)格不變，下列方法中可使線圈中感應(yīng)電流增加一倍的是：(A)將線圈匝數(shù)增加一倍 (B)將線圈面積增加一倍(C)將線圈半徑增加一倍 (D)適當(dāng)改變線圈的取向4如圖4所示，四邊完

36、全相同的正方形線圈置于一有界勻強(qiáng)磁場中，磁場垂直線圈平面，磁場邊界與對應(yīng)的線圈邊平行，今在線圈平面內(nèi)分別以大小相等，方向與正方形各邊垂直的速度，沿四個不同的方向把線圈拉出場區(qū)，則能使a、b兩點電勢差的值最大的是：(A)向上拉(B)向下拉(C)向左拉（D）向右拉5如圖5所示，導(dǎo)線MN可無摩擦地沿豎直的長直導(dǎo)軌滑動，導(dǎo)線位于水平方向的勻強(qiáng)磁場中，回路電阻R，將MN由靜止開始釋放后的一小段時間內(nèi)，MN運動的加速度可能是：（A）保持不變（B）逐漸減小（C）逐漸增大（D）無法確定6在水平面上有一固定的U形金屬框架，框架上置一金屬桿ab，如圖所示(紙面即水平面)，在垂直紙面方向有一勻強(qiáng)磁場，則： （A）若

37、磁場方向垂直紙面向外并增長時，桿ab將向右移動 （B）若磁場方向垂直紙面向外并減少時，桿ab將向左移動 （C）若磁場方向垂直紙面向里并增長時，桿ab將向右移動 （D）若磁場方向垂直紙面向里并減少時，桿ab將向右移7如圖7所示，圓形線圈開口處接有一個平行板電容器，圓形線圈垂直放在隨時間均勻變化的勻強(qiáng)磁場中，要使電容器所帶電量增加一倍，正確的做法是：(A)使電容器兩極板間距離變?yōu)樵瓉淼囊话?(B)使線圈半徑增加一倍(C)使磁感強(qiáng)度的變化率增加一倍 (D)改變線圈平面與磁場方向的夾角 能力訓(xùn)練1有一銅塊，重量為G，密度為D，電阻率為，把它拉制成截面半徑為r的長導(dǎo)線，再用它做成一半徑為R的圓形回路(R

38、r)現(xiàn)加一個方向垂直回路平面的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度B的大小變化均勻，則 (A)感應(yīng)電流大小與導(dǎo)線粗細(xì)成正比(B)感應(yīng)電流大小與回路半徑R成正比(C)感應(yīng)電流大小與回路半徑R的平方成正比(D)感應(yīng)電流大小和R、r都無關(guān)2在圖8中，閉合矩形線框abcd，電阻為R，位于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，ad邊位于磁場邊緣，線框平面與磁場垂直，ab、ad邊長分別用L1、L2表示，若把線圈沿v方向勻速拉出磁場所用時間為t，則通過線框?qū)Ь€截面的電量是：（A）（B） （C） （D）BL1L2  3如圖9所示，矩形線框abcd的ad和bc的中點M、N之間連接一電壓表，整個裝置處于勻強(qiáng)磁場中，磁場的方向與線框

39、平面垂直，當(dāng)線框向右勻速平動時，以下說法正確的是（ ） （A）穿過線框的磁通量不變化，MN間無電勢差（B）MN這段導(dǎo)體做切割磁感線運動，MN間有電勢差（C）MN間有電勢差，所以電壓表有讀數(shù)（D）因為無電流通過電壓表，所以電壓表無讀數(shù)4在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向如圖10所示的勻強(qiáng)磁場中，金屬桿PQ在寬為L的平行金屬導(dǎo)軌上以速度v向右勻速滑動，PQ中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為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)電動勢大小變?yōu)镋2，則E1與E 2之比及通過電阻R的感應(yīng)電流方向為:（A）2：1，ba  （B）1：2，ba（C）2：1，ab （D）1：2，ab5如圖11所示，一個有彈性的

40、金屬圓環(huán)被一根橡皮繩吊于通電直導(dǎo)線的下方，當(dāng)通電直導(dǎo)線中電流增大時，圓環(huán)的面積和橡皮繩的長度L將(A)減小，L變長()減小，L變短(C)增大，L變長()增大，L變短6A、B兩個閉合電路，穿過A電路的磁通量由O增加到3×103Wb，穿過B電路的磁通量由5×103Wb增加到6×103Wb。則兩個電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢EA和EB的關(guān)系是：（A）EAEB (B)EA=EB (C) EAEB (D) 無法確定7如圖12所示。在有明顯邊界PQ的勻強(qiáng)磁場外有一個與磁場垂直的正方形閉合線框。一個平行線框的力將此線框勻速地拉進(jìn)磁場。設(shè)第一次速度為v，第二次速度為2 v，則兩次拉力大

41、小之比為F1：F2=_，拉力做的功之比為W1：W2=_，拉力功率之比為P1：P2=_，流過導(dǎo)線橫截面的電量之比為Q1：Q2=_8如圖13所示，水平桌面上固定一個無電阻的光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌左端有一個R=0.08歐的電阻相連，軌距d=50厘米。金屬桿ab的質(zhì)量m=0.1千克，電阻r=0.02歐，橫跨導(dǎo)軌。磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2特的勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面?，F(xiàn)用水平力F=0.1牛拉ab向右運動，桿ab勻速前進(jìn)時速度大小為_米/秒；此時電路中消耗的電功率為_瓦，突然撤消外力F后，電阻R上還能產(chǎn)生的熱量為_焦。9如圖14所示，M與N為兩塊正對的平行金屬板，勻強(qiáng)磁場垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。ab是可以緊貼平

42、板邊緣滑動的金屬棒，能以v1速度勻速向左或向右滑動?，F(xiàn)有一個電子以v2速度自左向右飛入兩塊板中間，方向與板平行與磁場垂直。為使電子在兩板間做勻速直線運動，則v1的方向應(yīng)如何？v1、v2的關(guān)系如何？10如圖15所示，矩形線圈abcd共有n匝，ab邊長為L1，bc邊長為L2，置于垂直穿過它的均勻變化的勻強(qiáng)磁場中。平行正對放置的兩塊金屬板M和N，長為L，間距為h。今有一束帶電量為q、質(zhì)量為m的離子流從兩板中央平行于板的方向以初速v0飛入板間，要使這些離子恰好能從兩板邊緣射出，求：線圈abcd中磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率如何？兩板間的電場對每一個離子做多少功？學(xué)后反思_ 。參考答案自主學(xué)習(xí) 1.感生電場 感生

43、電動勢 2.動生電動勢針對訓(xùn)練 1.D 2.0.1 0.2 3.D 4.B 5.B 6.D 7.AC能力訓(xùn)練 1.D 2.B 3.BD 4.D 5.A 6.D 7.1:2 1:2 4:1 1:1 8.1m/s 0.1W 0.04J 9. 10.§4.5互感和自感學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道什么是自感，2掌握自感現(xiàn)象中線圈中電流的變化3知道線圈的自感系數(shù)4知道自感電動勢與哪些因素有關(guān)系自主學(xué)習(xí)1自感現(xiàn)象是指 而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象2自感電動勢的方向：自感電動勢總是阻礙流過導(dǎo)體電流的變化，當(dāng)電流增大 時，自感電動勢的方向與原來電流的方向 ；當(dāng)電流減小時，自感電動勢的方向與原來電流的方向 。3自感電動勢

44、的大小與通過導(dǎo)體的電流的 成正比。典型例題例1、如圖1所示電路中, D1和D2是兩個相同的小燈泡, L是一個自感系數(shù)很大的線圈, 其電阻與R相同, 由于存在自感現(xiàn)象, 在開關(guān)S接通和斷開瞬間, D1和D2發(fā)亮的順序是怎樣的？分析：開關(guān)接通時，由于線圈的自感作用，流過線圈的電流為零，D2與R并聯(lián)再與D1串聯(lián)，所以兩燈同時亮；開關(guān)斷開時，D2立即熄滅，由于線圈的自感作用，流過線圈的電流不能突變，線圈與等D1組成閉合回路，D1滯后一段時間滅。例2 如圖2所示的電路（a）、（b）中，電阻R和自感線圈L的電阻值都很小接通S，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光 A在電路（a）中，斷開S，A將漸漸變暗B在電路（a）

45、中，斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗C在電路（b）中，斷開S，A將漸漸變暗D在電路（b）中，斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗分析：在（b）圖中，由于線圈的電阻很小，穩(wěn)定時流過線圈的電流比流過燈的電流大，S斷開時，燈更亮一下再熄滅；在（a）圖中，由于燈與線圈串聯(lián)，穩(wěn)定時流過燈和線圈的電流相等，S斷開時，流過線圈的電流逐漸減小，燈漸漸變暗。所以，AD正確。 針對訓(xùn)練1 圖3所示為一演示實驗電路圖，圖中L是一帶鐵芯的線圈，A是一個燈泡，電鍵S處于閉合狀態(tài)，電路是接通的現(xiàn)將電鍵S打開，則在電路切斷的瞬間，通過燈泡A的電流方向是從_端到_端這個實驗是用來演示_現(xiàn)象的2圖4所示是演示自感現(xiàn)象的實驗

46、電路圖， L是電感線圈， A1、A2是規(guī)格相同的燈泡，R的阻值與L的電阻值相同當(dāng)開關(guān)由斷開到合上時，觀察到自感現(xiàn)象是_，最后達(dá)到同樣亮 3如圖5所示，兩燈A1、A2完全相同，電感線圈與負(fù)載電阻及電燈電阻均為R當(dāng)電鍵S閉合的瞬間，較亮的燈是_；電鍵S斷開的瞬間，看到的現(xiàn)象是_ 4如圖6所示，A1、A2是完全相同的燈泡，線圈L的電阻可以忽略，下列說法中正確的是：A開關(guān)S接通時，A2燈先亮、A1燈逐漸亮，最后A1A2一樣亮 B開關(guān)S接通時，A1、A2兩燈始終一樣亮C斷開S的瞬間，流過A2的電流方向與斷開S前電流方向相反D斷開S的瞬間，流過A1的電流方向與斷開S前電流方向相反5如圖7所示，E為電池組，

47、L是自感線圈（直流電阻不計），D1 D2是規(guī)格相同的小燈泡。下列判斷正確的是: (A)開關(guān)S閉合時，D1先亮，D2后亮(B)閉合S達(dá)穩(wěn)定時，D1熄滅，D2比起初更亮(C)再斷開S時，D1不立即熄滅(D)再斷開S時，D1、D2均不立即熄滅6、如圖8為演示自感現(xiàn)象實驗的電路，實驗時先閉合開關(guān)S，穩(wěn)定后設(shè)通過線圈L的電流為I1，通過小燈泡D的電流為I2，小燈泡處于正常發(fā)光狀態(tài)，迅速斷開開關(guān)S，則可觀察到燈泡E閃亮一下后熄滅，在燈泡E閃亮的短暫過程中，下列說法正確的是：(A)線圈L中電流由I1逐漸減為零。(B)線圈L兩端a端電勢高于b端。(C)小燈泡E中電流由I1逐漸減為零，方向與I2相反。(D)小燈泡中的電流由I2逐漸減為零，方向不變。 能力訓(xùn)練2 一個線圈中的電流如果均勻增大，則這個線圈的：(A)自感電動勢將均勻增大 (B)磁通量將均勻增大(C)自感系數(shù)均勻增大 (D)自感系數(shù)和自感電動勢都不變2、如圖9所示電路中，L為電感線圈，電阻不計，A、B為兩燈泡，則：（A）合上S時，A先亮，B后亮 （B）合上S時，A、B同時亮（C）合上S后，A更亮，B熄滅 (D)斷開S時，A熄滅，B重新亮后再熄滅3.如圖10所示，A、B是兩盞完全相同的白熾燈，L是電阻不計的電感線圈，如果斷開開關(guān)S1，接通S2，A、B兩燈都能同樣發(fā)光。最初S1是接通的，S2是斷開的。那么，