電磁感應(yīng)典型例題和練習

1、電磁感應(yīng)課標導(dǎo)航課程內(nèi)容標準：收集資料，了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)過程，體會人類探索自然規(guī)律的科學態(tài)度和科學精神。通過實驗，理解感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件，舉例說明電磁感應(yīng)在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用。通過探究，理解楞次定律。理解法拉第電磁感應(yīng)定律。通過實驗，了解自感現(xiàn)象和渦流現(xiàn)象。舉例說明自感現(xiàn)象和渦流現(xiàn)象在生活和生產(chǎn)中的應(yīng) 用。復(fù)習導(dǎo)航本章內(nèi)容是兩年來高考的重點和熱點，所占分值比重較大，復(fù)習時注意把握：磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率的區(qū)別與聯(lián)系。楞次定律的應(yīng)用和右手定則的應(yīng)用，理解楞次定律中“阻礙”的具體含義。感應(yīng)電動勢的定量計算，以及與電磁感應(yīng)現(xiàn)象相聯(lián)系的電路計算題如電流、電壓、功 率等問題?；夘?/p>

2、問題是電磁感應(yīng)的綜合問題，涉及力與運動、靜電場、電路結(jié)構(gòu)、磁場及能量、 動量等知識、要花大力氣重點復(fù)習。電磁感應(yīng)中圖像分析、要理解E-t、I-t等圖像的物理意義和應(yīng)用。第1第1課時電磁感應(yīng)現(xiàn)象、楞次定律1、高考解讀真題品析知識：安培力的大小與方向例1. 1、高考解讀真題品析知識：安培力的大小與方向例1. 09年上海物理13.如圖，金屬棒ab置于水平放置的U形光滑導(dǎo)軌上，在ef右側(cè)存在有界勻強磁場B，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下，在ef左側(cè)的無磁場區(qū)域cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)當金屬棒ab在水平恒力F作用下從磁場左邊界ef從磁場左邊界ef處由靜止開始向右運動后，圓環(huán)L

3、有填收縮、擴張趨勢，圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流一填變大、變小、不變。圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流一填變大、變小、不變。解析：由于金屬棒ab在恒力F的作用下向右運動，則abcd回路中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電 流，則在圓環(huán)處產(chǎn)生垂直于只面向外的磁場，隨著金屬棒向右加速運動，圓環(huán)的磁通量將增 大，依據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)將有收縮的趨勢以阻礙圓環(huán)的磁通量將增大；又由于金屬棒向 右運動的加速度減小，單位時間內(nèi)磁通量的變化率減小，所以在圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不斷 減小。答案：收縮，變小點評：深刻領(lǐng)會楞次定律的內(nèi)涵熱點關(guān)注知識：電磁感應(yīng)中的感應(yīng)再感應(yīng)問題例8、如下圖水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN,當PQ

4、在外力作用下運動時,MN在磁場力作用下向右運動.則PQ所做的運動可能是向右勻速運動B.向右加速運動C.向左加速運動C.向左加速運動D.向左減速運動解析:當MN在磁場力作用下向右運動，根據(jù)左手定則可在通過MN的電流方向為M T N, 故線圈B中感應(yīng)電流的磁場方向向上;要產(chǎn)生該方向的磁場，則線圈A中的磁場方向向上，磁場 感應(yīng)強度則減弱;磁場方向向下，磁場強度則增加.假設(shè)是第一種情況，則PQ中感應(yīng)電流方向 QTP,且減速運動，所以PQ應(yīng)向右減速運動;同理，則向右加速運動.故BC項正確.答案：BC點評：二次感應(yīng)問題是兩次利用楞次定律進行分析的問題，能夠有效考查對楞次定律的 理解是準確、清晰。要注意：B

5、線圈中感應(yīng)電流的方向決定A線圈中磁場的方向，B線圈中 電流的變化情況決定A線圈中磁通量的變化情況，把握好這兩點即可結(jié)合楞次定律順利解 決此類問題2、知識網(wǎng)絡(luò)L磁感應(yīng)強廈8將垂片磁場方向的面枳$的乘枳叫做穿過這個面的磁 通量S與R垂 J中-BSS&B平行四0S與B夾井為 如=1指書Ssm 02.磁通量的單位:切匕，符號是Vb, IWb-lT ni3磁通量的意義:磁通量表示穿過某面積的磁感線條數(shù)多少4-磁通密度:從EBS可以得出B2/S ,這表示磁感應(yīng)強度等于 穿過單位面積的磁通量，因此常把磁感應(yīng)強度叫做磁通密度,并且 用Wb/V作單位-IT 1 Wb/tn IN/A-m5.磁通量是標量，但是有一

6、正負.如果將從平血某伽穿入的磁通.雖為正，.則從平-血反-醐穿入的磁 通量為負.考點1：磁通量考點2. 電磁感應(yīng)現(xiàn)象穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，回路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生.考點3.楞次定律內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁場的變化對“阻礙”意義的理解：增反減同，來斥去吸1阻礙原磁場的變化?！白璧K”不是阻止，而是“延緩”，感應(yīng)電流的磁場不會阻止原 磁場的變化，只能使原磁場的變化被延緩或者說被遲滯了，如果原磁場不變化，即使它再強， 也不會產(chǎn)生感應(yīng)電流.2阻礙不一定是減小.當原磁通減小時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場相同，以阻礙其減?。划斣磐ㄔ黾訒r，感應(yīng)電流的磁場與原磁場相反，以阻礙其增加.3

7、楞次定律是能量轉(zhuǎn)化和守恒定律在電磁感應(yīng)中的表達應(yīng)用楞次定律的步驟確定引起感應(yīng)電流的原磁通量的方向原磁通量是增加還是減小確定感應(yīng)電流的磁場方向利用安培定則確定感應(yīng)電流的方向右手定則：用來直接判斷導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向3、復(fù)習方案基礎(chǔ)過關(guān)重難點：感應(yīng)電流方向的判斷原創(chuàng))例3.導(dǎo)線框abcd與直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線中通有恒定電流I，當線框自 左向右勻速通過直導(dǎo)線的過程中，線框中感應(yīng)電流如何流動？解析：畫出磁場的分布情況如圖示：開始運動到A位置，向外的磁通量增加，I的方向為 順時針，當dc邊進入直導(dǎo)線右側(cè)，直到線框在正中間位置B時，向外的磁通量減少到0, I的 方向為逆時針，接著運動到

8、C,向里的磁通量增加，I的方向為逆時針，當ab邊離開直導(dǎo) 線后，向里的磁通量減少,I方向為順時針.答案：感應(yīng)電流的方向先是順時針，接著為逆時針，然后又為順時針。典型例題：答案：感應(yīng)電流的方向先是順時針，接著為逆時針，然后又為順時針。典型例題：(原創(chuàng))例4.如下圖，a、b、c、d為四根相同的銅棒，c、d 固定在同一水平面上，a、b對稱地放在c、d棒上，它們接 觸良好，O點為四根棒圍成的矩形的幾何中心，一條形磁鐵 沿豎直方向向O點落下，則ab可能發(fā)生的情況是： ()(A)保持靜止(A)保持靜止；(B)分別遠離O點;(C)分別向O點靠近；(D)無法判斷。解析：當磁體向下時，穿過矩形的磁通量增加，矩形

9、有縮小的趨勢。答案：C點評：理解好楞次定律的內(nèi)涵，是解決電磁感應(yīng)現(xiàn)象的至關(guān)因素。第2課時法拉第電磁感應(yīng)定律自感1、高考解讀真題品析知識：楞次定律、安培力、感應(yīng)電動勢、左手定則、右手定則 例1. 09年山東卷21.如下圖，一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路。虛線MN右側(cè) 有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。方向垂直于回路所在的平面?；芈芬运俣葀向右勻速進入磁 場，直徑CD始絡(luò)與MN垂直。從D點到達邊界開始到C點進入磁場為止，以下結(jié)論正確的選；X XXDi x；X XXDi x V / | X XX * ： X X X V I! X XXXXX感應(yīng)電流方向不變CD段直線始終不受安培力感應(yīng)電動勢最大值E=B

10、av感應(yīng)電動勢平均值E = 1 nBav4解析：A選項在閉合電路進入磁場的過程中，通過閉合電路的磁通量逐漸增大，根據(jù)楞 次定律可知感應(yīng)電流的方向為逆時針方向不變，A正確。B選項根據(jù)左手定則可以判斷，受安培力向下，B不正確。C選項當半圓閉合回路進入磁場一半時，即這時等效長度最大為a，這時感應(yīng)電動勢最 大 E=Bav， C 正確中2aD正確。D選項感應(yīng)電動勢平均值E2aD正確。Z答案：ACD點評：感應(yīng)電動勢公式E =竺只能來計算平均值，利用感應(yīng)電動勢公式E = Blv計算時， Atl應(yīng)是等效長度，即垂直切割磁感線的長度。熱點關(guān)注:知識：導(dǎo)體平動切割磁感線的計算公式例2.水平放置的金屬框架abcd，

11、寬度為0.5m，勻強磁場與框架平面成30。角，如下圖，磁感應(yīng)強度為0.5T，框架電阻不計，金屬桿MN置于框架上可以無摩擦地滑動，MN的質(zhì)量0.05kg，電阻0.2Q，試求當MN的水平速度為多大時，它對框架的壓力恰為零，此時水平拉力應(yīng)為多大？解析：對棒丫y：號：”一cos30吹RF安BIL * E.1 UR 廣XGE BLVsi口30* 1由到得八=仕.、X： ：=亍 T點評：請注意E=BLV的適用條件受力圖正確力的處理恰當2、知識網(wǎng)絡(luò)考點1.感應(yīng)電動勢：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢.產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的部分相當于電源.法拉第電磁感應(yīng)定律：電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一回路的磁通量的變化率成正比

12、，即E = N忌，N為線圈匝數(shù)2區(qū)別磁通量、磁通量的變化、磁通量的變化率. 蒞是磁通扯的平均變化率，友小磁通址變化的快慢, 丘是;宣時間內(nèi)的平均感應(yīng)電動凱 A 6是過程量，表示回路從某時刻變化到另一時刻 磁通量的增量中是狀態(tài)量表示在某時刻（某一位置）時回路的磁感線條數(shù)“中、A中.、A o/ At的大小沒有直接關(guān)系,叭巾不能決定E的:大小，中/ A.L才能決定E的大小K - x - x壽變福生中具體表達式:互=.VI) v/具體表達式:互=/ _ x _ x星Mb變礙生一中習j於f !導(dǎo)體平動切割磁感線運動時公式：上BLv知曉如何推導(dǎo)公式適用于導(dǎo)體上各點、以相同的速度在勻強磁場4 -切割 磁感線

13、，且B、L、Y兩兩垂直,當L_LB, L I v,而與8成。時，E Bl.vsin fl公式中L為導(dǎo)體在垂直磁場方向的有效長度公式11，若v為一段時間內(nèi)的T：均速度，則H為平均感應(yīng)E包 動勢,若v為瞬時速度，則K為瞬時感應(yīng)電動規(guī)1 BLv1 BLv鐘體轉(zhuǎn)助切割磁感線時若皿軸在0點呢？如何思考？ X X X X X E=BL = BL()血 &如瀏軸小在棒上呻如。111 X X %XX X X X x考點2.自感門感現(xiàn)家當絞圈礦E電流發(fā)生變化時,在線圈中引起的阻磁感 應(yīng)現(xiàn)象，當線圈中的111流增加時，自感電流的方向與原電流 方向相反當線圈中電流減小時，自感電流的方向與原電流 的方向相同,自感電動

14、勢;在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與線圈中電流的變化率成作比A JJ = /. ：l Z土自感系數(shù)(【.；由線圈自身的性質(zhì)決定，與線圈的長短、粗 細.匝數(shù)、有無鐵芯有關(guān)自感電動勢僅僅是減緩了原電流的變化不會阻止原電流的 變化或逆轉(zhuǎn)原電流的變化.原電流最終還是要增加到穩(wěn)定值 或減小到零，在r I感現(xiàn)象發(fā)生的一瞬間電路中的電流為原值* 然后逐漸改變3、復(fù)習方案基礎(chǔ)過關(guān)重難點：帶電粒子在有界磁場中的運動電源插頭改編）例3. 彩色電視機的電源輸人端裝有電 源濾波器，其電路圖如下圖，元件L1 , L2是兩個 電感線圈，它們的自感系數(shù)很大，F(xiàn)是保險絲，R電源插頭是壓敏電阻正常情況下阻值很大，但電壓超過設(shè)定值

15、時，阻值會迅速變小，可以保護與其 并聯(lián)的元件，C1, C2是電容器，S為電視機開關(guān)，在電視機正常工作時，假設(shè)小明在沒有 斷開開關(guān)S時，就拔去電源插頭，則以下說法正確的選項是A. F可能被熔斷B. F不可能被熔斷C. C1可能被損壞D. C2可能被損壞解析：先拔去電源插頭，保險絲不形成回路，不會熔斷。開關(guān)S未斷開，由于自感作用，L 中電流不會突變，在R兩端產(chǎn)生高電壓，R阻值迅速變小，q兩端電壓迅速變小， q不會被損壞，高電壓都加在C2上，C2可能被損壞。答案：BD典型例題：改編）例4.如圖，一圓環(huán)與外切正方形線框均由相同的絕緣導(dǎo)線制成，并各自形成閉合 回路，勻強磁場布滿整個方形線框，當磁場均勻變

16、化時，線框和圓環(huán)中的感應(yīng)電動勢之比是多大？感應(yīng)電流之比等于多少？解析：設(shè)正方形邊長為2a，則圓環(huán)半徑為a， 兩者面積之比為S1/S2=4a2/ n a2=4/ n ,電阻之比為R1/R2=8a/2 n a=4/ nE =AQ/At =SAB/At SE1 / E2= S1/S2=4a2/ n a2=4/n,答案：電動勢之比4/n，電流之比1： 1例5.矩形形線框abcd繞OO軸在磁感強度為0.2T的勻強磁場中以2 r/s 的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，已知ab =20cm，bd=40cm，匝數(shù)為100匝，當線框從 如圖示位置開始轉(zhuǎn)過90,則線圈中磁通量的變化量中等于多少？磁 通量平均變化率為多少？線圈中產(chǎn)生

17、的平均感應(yīng)電動勢E為多少？解析：轉(zhuǎn)過90。時，線圈中磁通量的變化量中=BS - 0 = 0.016 Wb 周期為 T=1/2=0.5sAt =1/4 T=0. 125sAQ/At =0.016/0.125 =0.128 Wb/s，E=nA/At =12.8V答案：0.128 Wb/s，12.8V點評：小結(jié)，電動勢的分類棒平動切割電動E-BLVsin 9 （線圈轉(zhuǎn)動切割電動勢 c NBSs s i n H ）棒轉(zhuǎn)動切割電動勢ABLV棒中平均電動勢E - v I瞬時電動勢：幾種切割 T ND感生電動勢廳虻k = V = .V-一 -L幼生電幼勢心、云r M第3課時電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用1、高考解讀

18、真題品析知識：電磁感應(yīng)中的電路問題例1.09年廣東物理18.15分如圖18a所示，一個電阻值為R，匝數(shù)為n的圓形金屬線與阻值為2R的電阻連結(jié)成閉合回路。線圈的半徑為r1.在線圈中半徑為七的 圓形區(qū)域存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖18b所示。圖線與橫、縱軸的截距分別為to和Bo .導(dǎo)線的電阻不計。求0至t1時間內(nèi)1通過電阻上的電流大小和方向；2通過電阻虬上的電量q及電阻R1產(chǎn)生的熱量?！埃?，AB B解析：由圖象分析可知，0至匕時間內(nèi)Af = y9-0 A4AB由法拉第電磁感應(yīng)定律有E=n= n -sAtAtE由閉合電路歐姆定律有I = 一-i R +

19、R聯(lián)立以上各式解得通過電阻R上的電流大小為I = _0 2113Rt0由楞次定律可判斷通過電阻Ri上的電流方向為從頑a. nB 兀 r 2t通過電阻上的電量q = I = 3R 2 i2n2n 2B 2兀 2 r 4t0-19Rt 20通過電阻R上產(chǎn)生的熱量Q = 12Rt =-i 11答案：11 =弋L，電流方向為從b到a13Rt0nB 兀 r 2t3Rt2 10，T2nB 兀 r 2t3Rt2 10，=12 R t 0-11 119Rt 20Q的幾種求沃Yq的幾神求法,q = If，Q的幾種求沃Yq的幾神求法,q = Ic= r7Ri = f = /；/._N(E勺(.) = - y W

20、= 72 /UI-弦.式詞流H,2Ri,j =；匕.=“兄之云共ft1能量守恒.廠 y = A ./-O；微元法點評:熱點關(guān)注知識：電磁感應(yīng)中的動力學問題嗆2二探丫 W器） 尸 _/_!頊：_.,廣二 、一-廠一代.一一I：廠、）.歡碎：口 二 一 R； =血I卜*例2一如區(qū)（a）所術(shù),光例的平行氏1T金闕岸軌置冰平面內(nèi),M例為L、岸軌左端捷有阻 值為只的電阻,原域為m的導(dǎo)體棒垂肖跨接在導(dǎo)軌3導(dǎo)軌和址體棒的電阻均不計，目接觸 良好“在導(dǎo)軌平面14一一知形區(qū)域內(nèi)存企君豎直向卜一的勻魂磁場，磁感聞強度大小為乩 并始肘.導(dǎo)體棒靜止一于磁場區(qū)X端，*i磁場以速度七勻速向右移劫肘，導(dǎo)體棒隨之開 始嗆2二

21、探丫 W器） 尸 _/_!頊：_.,廣二 、一-廠一代.一一I：廠、）.歡碎：口 二 一 R； =血I卜*解析心）當丁=ortt V,恒定”安恥.二 Hi/ ，=%EL匕肘二血口_勺由到普匚匕一統(tǒng)C2）當V=V/ L答案:匕=匕-BLixLkxIXX和:、/B R答案:匕=匕-BLixLkxIXX和:、/B尸電E2 _ BL(V1 - V2)2 _ f 2尸電E2 _ BL(V1 - V2)2 _ f 2RRRB 2 L點評：電磁感應(yīng)中的動力學問題解題步驟:受力分析標上V, a方向、過程分析交代隱含條件，書寫方程2、知識網(wǎng)絡(luò)考點1. 電磁感應(yīng)中的動力學問題電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場中將受到

22、安培力的作用，因此，電磁感應(yīng)問題往往跟力 學問題聯(lián)系在一起，解決這類電磁感應(yīng)中的力學問題，不僅要應(yīng)用電磁學中的有關(guān)規(guī)律，如 楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、左右手定則、安培力的計算公式等，還要應(yīng)用力學中的有 關(guān)規(guī)律，如牛頓運動定律、動量定理、動能定理、動量守恒定律、機械能守恒定律等。要將 電磁學和力學的知識綜合起來應(yīng)用。電磁感應(yīng)與動力學、運動學結(jié)合的動態(tài)分析，思考方法是：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電動勢一 感應(yīng)電流一通電導(dǎo)線受安培力一合外力變化一加速度變化一速度變化一感應(yīng)電動勢變化一周而復(fù)始地循環(huán)，循環(huán)結(jié)束時，加速度等于零，導(dǎo)體到達穩(wěn)定狀態(tài).考點2.帶電粒子在復(fù)合場中的運動實例在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，切割磁感

23、線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，該導(dǎo) 體或回路就相當于電源，將它們接上電阻等用電器，便可對用電器供電，在回路中形成電流； 將它們接上電容器，便可使電容器充電，因此電磁感應(yīng)問題又往往跟電路問題聯(lián)系在一起。 解決這類問題，不僅要考慮電磁感應(yīng)中的有關(guān)規(guī)律，如右手定則、楞次定律和法拉第電磁感 應(yīng)定律等，還要應(yīng)用電路中的有關(guān)規(guī)律，如歐姆定律、串聯(lián)、并聯(lián)電路電路的性質(zhì)等。解決電磁感應(yīng)中的電路問題，必須按題意畫出等效電路圖，將感應(yīng)電動勢等效于電源電 動勢，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的導(dǎo)體的電阻等效于內(nèi)電阻，求電動勢要用電磁感應(yīng)定律，其余問題 為電路分析及閉合電路歐姆定律的應(yīng)用。一般解此類問題的基本思路是

24、：明確哪一部分電路產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，則這部分電路就是等效電源正確分析電路的結(jié)構(gòu)，畫出等效電路圖結(jié)合有關(guān)的電路規(guī)律建立方程求解.考點3.電磁感應(yīng)中的能量問題產(chǎn)生和維持感應(yīng)電流的存在的過程就是其它形式的能量轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電流電能的過程。 導(dǎo)體在到達穩(wěn)定狀態(tài)之前，外力移動導(dǎo)體所做的功，一部分消耗于克服安培力做功，轉(zhuǎn)化為 產(chǎn)生感應(yīng)電流的電能或最后在轉(zhuǎn)化為焦耳熱，另一部分用于增加導(dǎo)體的動能，即WF-Wf= AE導(dǎo)體到達穩(wěn)定狀態(tài)作勻速運動時，外力所做的功，完全消耗于克服安培力做功，并轉(zhuǎn)化 為感應(yīng)電流的電能或最后在轉(zhuǎn)化為焦耳熱wr=wt在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，能量是守恒的。楞次定律與能量守恒定律是相符合的，認真分析電磁

25、 感應(yīng)過程中的能量轉(zhuǎn)化，熟練地應(yīng)用能量轉(zhuǎn)化與守恒定律是求解叫復(fù)雜的電磁感應(yīng)問題常用 的簡便方法。安培力做正功和克服安培力做功的區(qū)別：電磁感應(yīng)的過程，同時總伴隨著能量的轉(zhuǎn)化和守恒，當外力克服安培力做功時，就有其它形 式的能轉(zhuǎn)化為電能；當安培力做正功時，就有電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。在較復(fù)雜的電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，經(jīng)常涉及求解耳熱的問題。尤其是變化的安培力，不能直接 由Q=l2 10 A.B. 11 10 12C.D. 11 1 114.現(xiàn)將電池組、滑線變阻器、帶鐵芯的線圈A、線 圈B、電流計及開關(guān)如右圖連接.在開關(guān)閉合、線圈A 放在線圈B中的情況下，某同學發(fā)現(xiàn)當他將滑動變阻 器的滑片P向左加速滑動時，電

26、流計指針向右偏轉(zhuǎn).由02此可以推斷（B ）線圈A向上移動或滑動變阻器的滑片P向右加速滑動，都引起電流計指針向左偏轉(zhuǎn)線圈A中鐵芯向上拔出或斷開開關(guān)，都能引起電流計指針向右偏轉(zhuǎn)C滑動變阻器的片P勻速向左或勻速向右滑動，都能使電流計指針靜止在中央D.因為線圈4、線圈B的繞線方向未知，故無法判斷電流計指針偏轉(zhuǎn)的方向如圖，兩根平行的光滑導(dǎo)軌豎直放置，處于垂直軌道平面的勻強磁場中，金屬桿ab接 在兩導(dǎo)軌之間，在開關(guān)S斷開時讓ab自由下落，ab下落過程中始終保持與導(dǎo)軌接觸良好， 設(shè)導(dǎo)軌足夠長，電阻不計。ab下落一段時間后開關(guān)閉合，從開關(guān)閉合開始計時，ab下滑速 度v隨時間變化的圖象不可能是如下圖，在PQ、Q

27、R區(qū)域中存在著磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反的勻強磁場，磁場方 向均垂直于紙面。一導(dǎo)線框abcdef位于紙面內(nèi)，況的鄰邊都相互垂直，bc邊與磁場的邊界 P重合。導(dǎo)線框與磁場區(qū)域的尺寸如下圖。從t=0時刻開始，線框勻速橫穿兩個磁場區(qū)域。 以a-b-cd-e-f為線框中的電動勢的正方向，以下四個8-t關(guān)系示意圖中正確的選 項是（）如下圖，光滑U型金屬導(dǎo)軌PQMN水平固定在豎直向上的勻強磁場中.磁感應(yīng)強度為B， 導(dǎo)軌寬度為LQM之間接有阻值為R的電阻，其余部分電阻不計。一質(zhì)量為M，電阻為R的 金屬棒ab放在導(dǎo)軌上，給棒一個水平向右的初速度v/吏之開始滑行，最后停在導(dǎo)軌上。由 以上條件，在此過程中可求出

28、的物理量有電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱通過電阻R的總電量ab棒運動的位移ab棒的運動時間 入XX XXX XXX XXX如下圖，一面積為S的單匝矩形線圈處于一個交變的磁場中，磁感應(yīng)強度的變化規(guī)律為B = B0sinot。以下說法正確的選項是（）A、線框中會產(chǎn)生方向不斷變化的交變電流2兀B、在t =時刻，線框中感應(yīng)電流將到達最大值C、對應(yīng)磁感應(yīng)強度B=B0的時刻，線框中感應(yīng)電流也一定為零D、假設(shè)只增大磁場交變頻率，則線框中感應(yīng)電流的頻率也將同倍數(shù)增加，但有效值不變?nèi)缦聢D，在水平面內(nèi)固定一個“U”形金屬框架，框架上置一金屬桿ab，不計它們間的摩擦，在豎直方向有勻強磁場，則（）假設(shè)磁場方向豎直向上并增大時，

29、桿ab將向右移動假設(shè)磁場方向豎直向上并減小時，桿ab將向右移動假設(shè)磁場方向豎直向下并增大時，桿ab將向右移動假設(shè)磁場方向豎直向下并減小時，桿ab將向右移動如圖20所示，豎直面內(nèi)的水平虛線上方是一勻強磁場B，從 虛線下方豎直上拋一正方形線圈，線圈越過虛線進入磁場，最后又落回到原處，運動過程中線圈平面始終垂直于磁場，且上下兩邊保持水平，不計空氣阻力，則（）圖邊保持水平，不計空氣阻力，則（）圖20上升過程中克服磁場力做的功大于下降過程中克服磁場力做的功上升過程中克服磁場力做的功等于下降過程中克服磁場力做的功上升過程中克服重力做功的平均功率大于下降過程中重力的平均功率上升過程中克服重力做功的平均功率等

30、于下降過程中重力的平均功率如下圖，豎直放置的螺線管與導(dǎo)線abcd構(gòu)成回路，導(dǎo)線所圍區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里 的變化的勻強磁場，螺線管下方水平桌面上有一導(dǎo)體圓環(huán)，導(dǎo)線abcd所圍區(qū)域內(nèi)磁場的磁 感強度按以下哪一圖線所表示的方式隨時間變化時，導(dǎo)體圓環(huán)將受到向上的磁場作用力如下圖，水平放置的光滑金屬框abcd單位長度電阻為r,bc=L, ab=cd=2L。長度為L的 導(dǎo)體桿MN放在金屬框上，并以勻速v從最左端向右平動。導(dǎo)體桿MN單位長度電阻值為2r。 整個空間充滿勻強磁場，磁感應(yīng)強度的大小為B，方向垂直紙面（abcd平面）向里。求： 1當導(dǎo)體桿MN的位移S L時，MN兩端的電壓多大？2在上述位置外力F

31、的大小是多少？3當導(dǎo)體桿MN的位移s2為多大時金屬框上消耗的電功率最大？最大功率為多少?-X X B X X XdNBBi如下圖，P、Q為水平面內(nèi)平行放置的光滑金屬長直導(dǎo)軌，間距為0.5m，處在豎直向下、 磁感應(yīng)強度大小B1=0.5T的勻強磁場中。導(dǎo)體桿ef垂直于P、Q放在導(dǎo)軌上，在外力作用下 向左做勻速直線運動。質(zhì)量為0.1kg的正方形金屬框abcd置于豎直平面內(nèi)，其邊長為0.1m， 每邊電阻均為0.1Q。線框的兩頂點a、b通過細導(dǎo)線與導(dǎo)軌相連。磁感應(yīng)強度大小B2=1T 的勻強磁場垂直金屬框abcd向里，金屬框恰好處于靜止狀態(tài)。不計其余電阻和細導(dǎo)線對a、b點的作用力，g=10 m/s2，求：

32、通過ab邊的電流Ia是多大？導(dǎo)體桿ef的運動速度v是多大?c_.如下圖，兩條平行的金屬導(dǎo)軌MP、NQ與水平面夾角為，設(shè)導(dǎo)軌足夠長。導(dǎo)軌處在與 導(dǎo)軌平面垂直的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B=0.80T，與導(dǎo)軌上端相連的電源電動勢E=4.5V， 內(nèi)阻r =0.4Q，水平放置的導(dǎo)體棒ab的電阻R=1.5Q，兩端始終與導(dǎo)軌接觸良好，且能沿 導(dǎo)軌無摩擦滑動，與導(dǎo)軌下端相連的電阻R1.0Q，電路中其它電阻不計。當單刀雙擲開關(guān) S與1接通時，導(dǎo)體棒剛好保持靜止狀態(tài)，求：1磁場的方向；2S與1接通時，導(dǎo)體棒的發(fā)熱功率；3當開關(guān)S與2接通后，導(dǎo)體棒ab在運動過程中，單位時間1s內(nèi)掃過的最大面積。B:B:；B如圖甲所示

33、，在虛線框兩側(cè)區(qū)域存在有大小為B、方向分別 為水平向左和水平向右的勻強磁場。用薄金屬條制成的閉合正 方形框aa b b邊長為L，質(zhì)量為m，電阻為R。現(xiàn)將金屬方 框水平地放在磁場中，aa邊、bb邊分別位于左、右兩邊的 磁場中，方向均與磁場方向垂直，乙圖是從上向下看的俯視圖。 金屬方框由靜止開始下落，其平面在下落過程中保持水平不 計空氣阻力。1請根據(jù)乙圖指出下落時方框中感應(yīng)電流的方向；2求方框下落的最大速度v設(shè)磁場區(qū)域在豎直方向足夠長； mg3當方框下落的加速度為號時，求方框內(nèi)感應(yīng)電流的功率P； 乙4從靜止開始經(jīng)過時間t，方框下落高度為h，速度為vt七。假設(shè)在這段時間內(nèi)感 應(yīng)電流做的功與一恒定電流

34、1在七時間內(nèi)在該框內(nèi)做的功相同，求恒定電流1的表達式。如下圖，兩根足夠長固定平行金屬導(dǎo)軌位于傾角。=30。的斜面上，導(dǎo)軌上、下端各接 有阻值R = 20Q的電阻，導(dǎo)軌電阻忽略不計，導(dǎo)軌寬度乙=2m，在整個導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂 直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B = 1T。質(zhì)量m = 0.1kg、連入電路的電阻 r = 10Q的金屬棒ab在較高處由靜止釋放，當金屬棒ab下滑高度h = 3m時，速度恰好到 達最大值v = 2m/s。金屬棒ab在下滑過程中始終與導(dǎo)軌垂直且與導(dǎo)軌良好接觸 g取10m / s 2。求：1金屬棒ab由靜止至下滑高度為3m的運動過程中機械能的減少量。2金屬棒ab由靜止至下

35、滑高度為3m的運動過程中導(dǎo)軌上端電阻R中產(chǎn)生的熱量。第5課時電磁感應(yīng)單元測試答案22.解析：1導(dǎo)體棒MN運動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為導(dǎo)體棒MN的電阻為當導(dǎo)體桿MN的位移S = L時,導(dǎo)體桿右側(cè)金屬框的電阻為R = 4 Lr22.解析：1導(dǎo)體棒MN運動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為導(dǎo)體棒MN的電阻為當導(dǎo)體桿MN的位移S = L時,導(dǎo)體桿右側(cè)金屬框的電阻為R = 4 Lr此時MN兩端的電壓為U =R s= - BLvmn R + r 32在上述位置時感應(yīng)電流大小為XXXXXXXX BXXXXXXXXXbaBLv _ Bv&I =R + r 6 Lr 6rMNB 2 Lv安培力大小FA= BIL = 丁由于導(dǎo)體桿做勻速運動，外力F等于安培力，即F = F =些A 6r3金屬框上消耗的電功率為B 2 L2V 2 RB 2 L2V 22R =R 2 + 4 RLr + 4 L r 24