電磁感應(yīng)典型例題和練習(xí)

電磁感應(yīng)課標(biāo)導(dǎo)航課程容標(biāo)準(zhǔn)：1.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(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。2.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。3.通過探究，理解楞次定律。理解法拉第電磁感應(yīng)定律。4.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(xí)導(dǎo)航本章容是兩年來高考的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，所占分值比重較大，復(fù)習(xí)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）?；夘悊栴}是電磁感應(yīng)的綜合問題，涉及力與運(yùn)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(diǎn)復(fù)習(xí)。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.（09年物理）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(qiáng)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)軌在同一平面當(dāng)金屬棒ab在水平恒力F作用下從磁場左邊界ef處由靜止開始向右運(yùn)動后，圓環(huán)L有__________（填收縮、擴(kuò)）趨勢，圓環(huán)產(chǎn)生的感應(yīng)電流_______________（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(yùn)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(yùn)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(yùn)動的加速度減小，單位時間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(diǎn)評：深刻領(lǐng)會楞次定律的涵熱點(diǎn)關(guān)注知識：電磁感應(yīng)中的感應(yīng)再感應(yīng)問題例8、如圖所示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(dāng)PQ在外力作用下運(yùn)動時,MN在磁場力作用下向右運(yùn)動.則PQ所做的運(yùn)動可能是A.向右勻速運(yùn)動B.向右加速運(yùn)動C.向左加速運(yùn)動D.向左減速運(yùn)動解析:當(dāng)MN在磁場力作用下向右運(yùn)動,根據(jù)左手定則可在通過MN的電流方向為MN,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(qiáng)度則減弱;磁場方向向下,磁場強(qiáng)度則增加.若是第一種情況,則PQ中感應(yīng)電流方向QP,且減速運(yùn)動,所以PQ應(yīng)向右減速運(yùn)動;同理,則向右加速運(yùn)動.故BC項正確.答案：BC點(diǎn)評：二次感應(yīng)問題是兩次利用楞次定律進(jìn)行分析的問題，能夠有效考查對楞次定律的理解是準(zhǔn)確、清晰。要注意：B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(diǎn)即可結(jié)合楞次定律順利解決此類問題2、知識網(wǎng)絡(luò)考點(diǎn)1：磁通量考點(diǎn)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(diǎn)3.楞次定律容：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(qiáng)，也不會產(chǎn)生感應(yīng)電流．（2）阻礙不一定是減?。?dāng)原磁通減小時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場相同，以阻礙其減小；當(dāng)原磁通增加時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場相反，以阻礙其增加．（3）楞次定律是能量轉(zhuǎn)化和守恒定律在電磁感應(yīng)中的體現(xiàn)應(yīng)用楞次定律的步驟⑴確定引起感應(yīng)電流的原磁通量的方向⑵原磁通量是增加還是減小⑶確定感應(yīng)電流的磁場方向⑷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(xí)方案基礎(chǔ)過關(guān)重難點(diǎn)：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，直導(dǎo)線有恒定電流I，當(dāng)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(yùn)動到A位置，向外的磁通量增加，I的方向為順時針，當(dāng)dc邊進(jìn)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(yùn)動到C,向里的磁通量增加,I的方向為逆時針,當(dāng)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：(原創(chuàng))例4．如圖所示，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(diǎn)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(diǎn)落下，則ab可能發(fā)生的情況是：()(A)保持靜止；(B)分別遠(yuǎn)離O點(diǎn)；(C)分別向O點(diǎn)靠近；(D)無法判斷。解析：當(dāng)磁體向下時，穿過矩形的磁通量增加，矩形有縮小的趨勢。答案：C點(diǎn)評：理解好楞次定律的涵，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年卷）21．如圖所示，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(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右勻速進(jìn)入磁場，直徑CD始絡(luò)與MN垂直。從D點(diǎn)到達(dá)邊界開始到C點(diǎn)進(jìn)入磁場為止，下列結(jié)論正確的是A．感應(yīng)電流方向不變B．CD段直線始終不受安培力C．感應(yīng)電動勢最大值E＝BavD．感應(yīng)電動勢平均值解析：A選項在閉合電路進(jìn)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(dāng)半圓閉合回路進(jìn)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D選項感應(yīng)電動勢平均值，D正確。答案：ACD點(diǎn)評：感應(yīng)電動勢公式只能來計算平均值，利用感應(yīng)電動勢公式計算時，l應(yīng)是等效長度，即垂直切割磁感線的長度。熱點(diǎn)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，寬度為0.5m，勻強(qiáng)磁場與框架平面成30°角，如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)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0.2Ω，試求當(dāng)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：點(diǎn)評：請注意E=BLV的適用條件受力圖正確力的處理恰當(dāng)2、知識網(wǎng)絡(luò)考點(diǎn)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(dāng)于電源.法拉第電磁感應(yīng)定律：(1)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，即，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.考點(diǎn)2.自感3、復(fù)習(xí)方案基礎(chǔ)過關(guān)重難點(diǎn)：帶電粒子在有界磁場中的運(yùn)動（改編）例3.彩色電視機(jī)的電源輸人端裝有電源濾波器，其電路圖如圖所示，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是壓敏電阻（正常情況下阻值很大，但電壓超過設(shè)定值時，阻值會迅速變小，可以保護(hù)與其并聯(lián)的元件）,C1,C2是電容器，S為電視機(jī)開關(guān)，在電視機(jī)正常工作時，若小明在沒有斷開開關(guān)S時,就拔去電源插頭,則以下說確的是（）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，C1兩端電壓迅速變小，C1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(qiáng)磁場布滿整個方形線框，當(dāng)磁場均勻變化時，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/πa2=4/π,電阻之比為R1/R2=8a/2πa=4/πE=ΔΦ/Δt=SΔB/Δt∝SE1/E2=S1/S2=4a2/πa2=4/π,答案：電動勢之比4/π，電流之比1：1例5.矩形形線框abcd繞OO￠軸在磁感強(qiáng)度為0.2T的勻強(qiáng)磁場中以2r/s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，已知ab=20cm，bd=40cm，匝數(shù)為100匝，當(dāng)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ΔΦ等于多少？磁通量平均變化率為多少？線圈中產(chǎn)生的平均感應(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ΔΦ=BS–0=0.016Wb周期為T=1/2=0.5sΔt=1/4T=0.125sΔΦ/Δt=0.016/0.125=0.128Wb／s，E=nΔΦ/Δt=12.8V答案：0.128Wb／s，12.8V點(diǎn)評：第3課時電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用1、高考解讀真題品析知識：電磁感應(yīng)中的電路問題例1.（09年物理）18.（15分）如圖18（a）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，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖18（b）所示。圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0.導(dǎo)線的電阻不計。求0至t1時間（1）通過電阻R1上的電流大小和方向；（2）通過電阻R1上的電量q及電阻R1上產(chǎn)生的熱量。解析：⑴由圖象分析可知，0至?xí)r間由法拉第電磁感應(yīng)定律有而由閉合電路歐姆定律有聯(lián)立以上各式解得通過電阻上的電流大小為由楞次定律可判斷通過電阻上的電流方向為從b到a⑵通過電阻上的電量通過電阻上產(chǎn)生的熱量答案：（1），電流方向為從b到a（2），點(diǎn)評：熱點(diǎn)關(guān)注知識：電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題答案：⑴⑵⑶⑷點(diǎn)評：電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題解題步驟：①受力分析（標(biāo)上V，a方向）、過程分析②交代隱含條件，書寫方程2、知識網(wǎng)絡(luò)考點(diǎn)1.電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題1.電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場中將受到安培力的作用，因此，電磁感應(yīng)問題往往跟力學(xué)問題聯(lián)系在一起，解決這類電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題，不僅要應(yīng)用電磁學(xué)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(xué)中的有關(guān)規(guī)律，如牛頓運(yùn)動定律、動量定理、動能定理、動量守恒定律、機(jī)械能守恒定律等。要將電磁學(xué)和力學(xué)的知識綜合起來應(yīng)用。2.電磁感應(yīng)與動力學(xué)、運(yùn)動學(xué)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→感應(yīng)電流→通電導(dǎo)線受安培力→合外力變化→加速度變化→速度變化→感應(yīng)電動勢變化→……周而復(fù)始地循環(huán)，循環(huán)結(jié)束時，加速度等于零，導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)．考點(diǎn)2.帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動實例1.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，切割磁感線的導(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(dāng)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。2.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。3.一般解此類問題的基本思路是：①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②正確分析電路的結(jié)構(gòu)，畫出等效電路圖③結(jié)合有關(guān)的電路規(guī)律建立方程求解．考點(diǎn)3.電磁感應(yīng)中的能量問題1.

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)體在達(dá)到穩(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，即導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)（作勻速運(yùn)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2.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(rèn)真分析電磁感應(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。3.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(dāng)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(dāng)安培力做正功時，就有電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。4.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=I2Rt解，用能量守恒的方法就可以不必追究變力、變電流做功的具體細(xì)節(jié)，只需弄清能量的轉(zhuǎn)化途徑，注意分清有多少種形式的能在相互轉(zhuǎn)化，用能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律就可求解，而用能量的轉(zhuǎn)化與守恒觀點(diǎn)，只需從全過程考慮，不涉及電流的產(chǎn)生過程，計算簡便。這樣用守恒定律求解的方法最大特點(diǎn)是省去許多細(xì)節(jié)，解題簡捷、方便?？键c(diǎn)4.電磁感應(yīng)中的圖像問題1.電磁感應(yīng)中常涉及磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁通量Φ、感應(yīng)電動勢E和感應(yīng)電流I隨時間t變化的圖像，即B-t圖像、Φ-t圖像、E-t圖像和I-t圖像等。對于切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的情況還常涉及感應(yīng)電動勢E和感應(yīng)電流I隨線圈位移x變化的圖像，即E-x圖像和I-x圖像。2.這些圖像問題大體上可分為兩類：由給定的電磁感應(yīng)過程選出或畫出正確的圖像，或由給定的有關(guān)圖像分析電磁感應(yīng)過程，求解相應(yīng)的物理量。3.不管是何種類型，電磁感應(yīng)中的圖像問題常需利用右手定則、楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律等規(guī)律分析解決。3、復(fù)習(xí)方案基礎(chǔ)過關(guān)：重難點(diǎn)：電磁感應(yīng)中的圖像問題答案：C典型例題答案：（1）（2）（3）點(diǎn)評：1.第⑵問還可以選其他過程用動能定理，還可以用運(yùn)動學(xué)公式2．第⑶問還可以用能量守恒，但容易漏掉摩擦生熱第4課時電磁感應(yīng)單元測試1．如圖1所示，導(dǎo)體棒ab、cd均可在各自的導(dǎo)軌上無摩擦地滑動，導(dǎo)軌電阻不計，磁場的磁感強(qiáng)度B1、B2的方向如圖，大小隨時間變化的情況如圖2所示。在0–t1時間()A．若ab不動，則ab、cd中均無感應(yīng)電流B．若ab不動，則ab中有恒定的感應(yīng)電流，但cd中無感應(yīng)電流C．若ab向左勻速運(yùn)動，則ab中有從a到b的感應(yīng)電流，cd向右運(yùn)動D．若ab向左勻速運(yùn)動，則ab中有從a到b的感應(yīng)電流，cd向左運(yùn)動2．如圖所示，等腰直角三角形OPQ區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場，另有一等腰直角三角形導(dǎo)線框ABC以恒定的速度沿垂直于磁場方向穿過磁場，穿越過程中速度始終與AB邊垂直且保持AC平行于OQ。關(guān)于線框中的感應(yīng)電流，以下說法中正確的是()A．開始進(jìn)入磁場時感應(yīng)電流沿順時針方向B．開始進(jìn)入磁場時感應(yīng)電流最大C．開始穿出磁場時感應(yīng)電流沿順時針方向D．開始穿出磁場時感應(yīng)電流最大3．如圖所示，水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為m的金屬棒ab，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好。導(dǎo)軌一端連接電阻RE，其它電阻均不計，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向下，金屬棒ab在一水平恒力F作用下由靜止起向右運(yùn)動，則 （）A．隨著ab運(yùn)動速度的增大，其加速度也增大B．外力F對ab做的功等于電路中產(chǎn)生的電能C．當(dāng)ab做勻速運(yùn)動時，外力F做功的功率等于電路中的電功率D．無論ab做何種運(yùn)動，它克服安培力做的功一定等于電路中產(chǎn)生的電能4．單匝閉合線框在勻強(qiáng)磁場中，繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)動過程中，穿過線框的最大磁通量為Φm，線框中的最大感應(yīng)電動勢為Em。下列說法中正確的是()A．在穿過線框的磁通量為的時刻，線框中的感應(yīng)電動勢為B．在穿過線框的磁通量為的時刻，線框中的感應(yīng)電動勢為C．線框每轉(zhuǎn)動一周，線框中的感應(yīng)電流方向改變一次D．線框轉(zhuǎn)動的角速度為Q5．在光滑的水平地面上方，有兩個磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向向反的水平勻強(qiáng)磁場，如圖PQ為兩個磁場的邊界，磁場圍足夠大。一個半徑為a，質(zhì)量為m，電阻為R的金屬圓環(huán)垂直磁場方向，以速度v從如圖位置運(yùn)動，當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動到直徑剛好與邊界線PQ重合時，圓環(huán)的速度為v/2，則下列說確的是()QA．此時圓環(huán)中的電功率為 B．此時圓環(huán)的加速度為C．此過程過圓環(huán)截面的電量為D．此過程中回路產(chǎn)生的電能為6.如圖所示，LOO’L’為一折線，它所形成的兩個角∠LOO’和∠OO’L‘均為450。折線的右邊有一勻強(qiáng)磁場，其方向垂直O(jiān)O’的方向以速度v做勻速直線運(yùn)動，在t=0時刻恰好位于圖中所示的位置。以逆時針方向為導(dǎo)線框中電流的正方向，在下面四幅圖中能夠正確表示電流—時間（I—t）關(guān)系的是（時間以l/v為單位）（）7．如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面間的傾角為θ，導(dǎo)軌電阻不計，與阻值為R的定值電阻相連，勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面，磁感強(qiáng)度為B．有一質(zhì)量為m長為l的導(dǎo)體棒從ab位置獲平行斜面的大小為v的初速向上運(yùn)動，最遠(yuǎn)到達(dá)a＇b＇的位置，θθbavRR1θθbavRR1B第7題圖A．上滑過程中導(dǎo)體棒受到的最大安培力為B2l2v/RB．上滑過程中安培力、滑動摩擦力和重力對導(dǎo)體棒做的總功為mv2/2C．上滑過程中電流做功發(fā)出的熱量為mv2/2－mgs(sinθ＋μcosθ)D．上滑過程中導(dǎo)體棒損失的機(jī)械能為mv2/2－mgssinθ8．如圖所示，光滑U型金屬導(dǎo)軌PQMN水平固定在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌寬度為L。QM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v0使之開始滑行，最后停在導(dǎo)軌上。由以上條件，在此過程中可求出的物理量有（）A．電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱 B．通過電阻R的總電荷量C．a(chǎn)b棒運(yùn)動的位移 D．a(chǎn)b棒運(yùn)動的時間9.如圖，寬為L=1m的U形導(dǎo)體框架abcd水平放置，勻強(qiáng)磁場方向豎直且隨時間不斷變化。長為L=1m導(dǎo)體棒MN垂直放置于某處，t=0s時起向右運(yùn)動，閉合電路中始終沒有電流。取導(dǎo)軌最左端x=0，已知導(dǎo)體棒t1=1s時x1=1m，速度v1=1m/s，磁場B1=4.5T，磁場變化率大?。籺2=1s時，x2=3m，磁場為B2，磁場變化率大小為，速度為v2=2m/s。以下正確的是（）A．=3T/s，B2=2.5T，B．=4.5T/s，B2=1.5T，C．=1T/s，D．=2T/s，10．動圈式話筒和磁帶錄音機(jī)都應(yīng)用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，圖甲所示是話筒原理，圖乙所示是錄音機(jī)的錄音、放音原理圖，由圖可知:其中正確的是（）A．話筒工作時錄音磁鐵不動，線圈振動而產(chǎn)生感應(yīng)電流.B．錄音機(jī)放音時變化的磁場在靜止的線圈里產(chǎn)生感應(yīng)電流C．錄音機(jī)放音時線圈中變化的電流在磁頭縫隙處產(chǎn)生變化的磁場D．錄音機(jī)錄音時線圈中變化的電流在磁頭縫隙處產(chǎn)生變化的磁場11．如圖所示是磁懸浮的原理，圖中P是柱形磁鐵，Q是用高溫超導(dǎo)材料制成的超導(dǎo)圓環(huán)，將超導(dǎo)圓環(huán)Q水平放在磁鐵P上，它就能在磁力的作用下縣浮的磁鐵P的上方，下列敘述正確的是（）A．Q放入磁場的過程中，將產(chǎn)生感應(yīng)電流，穩(wěn)定后，感應(yīng)電流消失B．Q放入磁場的過程中，將產(chǎn)生感應(yīng)電流，穩(wěn)定后，感應(yīng)電流仍存在C．如果P的N極朝上，Q中感應(yīng)電流的方向如圖所示D．如果P的S極朝上，Q中感應(yīng)電流的方向與圖中所示的方向相反12．某勻強(qiáng)磁場垂直穿過一個線圈平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的規(guī)律如圖線所示。若在某1s穿過線圈中磁通量的變化量為零，則該1s開始的時刻是（）A．第0.2sB。第0.8sC．第EQ\F(1,3)sD。第EQ\F(2,3)s13．如圖所示電路，L是自感系數(shù)較大的線圈，在滑動變阻器的滑動片P從B端迅速滑向A端的過程中，經(jīng)過AB中點(diǎn)C時通過線圈的電流為I1；P從A端迅速滑向B端的過程中，經(jīng)過C點(diǎn)時通過線圈的電流為I2；P固定在C點(diǎn)不動，達(dá)到穩(wěn)定時通過線圈的電流為I0。則()A.B.C.D.AABP－＋－＋220－＋14．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(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑動變阻器的滑片P向左加速滑動時，電流計指針向右偏轉(zhuǎn)．由此可以推斷(B)A．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)B．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A、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15．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(qiáng)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（）16．如圖所示，在PQ、QR區(qū)域中存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場，磁場方向均垂直于紙面。一導(dǎo)線框abcdef位于紙面，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)域的尺寸如圖所示。從t=0時刻開始，線框勻速橫穿兩個磁場區(qū)域。以a→b→c→d→e→f為線框中的電動勢ε的正方向，以下四個ε-t關(guān)系示意圖中正確的是()abBPQMNv017．如圖所示，光滑U型金屬導(dǎo)軌PQMN水平固定在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌寬度為L。QM之間接有阻值為R的電阻，其余部分電阻不計。一質(zhì)量為MabBPQMNv0A．電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱B．通過電阻R的總電量C．a(chǎn)b棒運(yùn)動的位移D．a(chǎn)b棒的運(yùn)動時間18.如圖所示，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(qiáng)度的變化規(guī)律為。下列說確的是()A、線框中會產(chǎn)生方向不斷變化的交變電流B、在時刻，線框中感應(yīng)電流將達(dá)到最大值C、對應(yīng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝B0的時刻，線框中感應(yīng)電流也一定為零D、若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19．如圖所示，在水平面固定一個“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(qiáng)磁場，則()abA．若磁場方向豎直向上并增大時，桿ababB．若磁場方向豎直向上并減小時，桿ab將向右移動C．若磁場方向豎直向下并增大時，桿ab將向右移動D．若磁場方向豎直向下并減小時，桿ab將向右移動圖2020．如圖20所示，豎直面的水平虛線上方是一勻強(qiáng)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(jìn)入磁場，最后又落回到原處，運(yùn)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20A．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B．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C．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D．上升過程中克服重力做功的平均功率等于下降過程中重力的平均功率21．如圖所示，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)域有一垂直紙面向里的變化的勻強(qiáng)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)域磁場的磁感強(qiáng)度按下列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（）aabcdBt0ABt0BBt0DBt0C22.如圖所示，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(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向垂直紙面(abcd平面)向里。求：（1）當(dāng)導(dǎo)體桿MN的位移時，MN兩端的電壓多大？（2）在上述位置外力F的大小是多少？××××××××××××××××××××××××××MNbcBadvB2B1abcdefvQP23.如圖所示，P、Q為水平面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(qiáng)度大小B1=0.5T的勻強(qiáng)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(yùn)動。質(zhì)量為0.1kg的正方形金屬框abcd置于豎直平面，其邊長為0.1m，每邊電阻均為0.1Ω。線框的兩頂點(diǎn)a、bB2B1abcdefvQP⑴通過ab邊的電流Iab是多大？⑵導(dǎo)體桿ef的運(yùn)動速度v是多大？24．如圖所示，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(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.80T，與導(dǎo)軌上端相連的電源電動勢E=4.5V，阻r=0.4Ω，水平放置的導(dǎo)體棒ab的電阻R=1.5Ω，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=1.0Ω，電路中其它電阻不計。當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S與1接通時，導(dǎo)體棒剛好保持靜止?fàn)顟B(tài)，求：（1）磁場的方向；（2）S與1接通時，導(dǎo)體棒的發(fā)熱功率；（3）當(dāng)開關(guān)S與2接通后，導(dǎo)體棒ab在運(yùn)動過程中，單位時間（1s）掃過的最大面積。aa’bb’乙BB甲BBa(a’)b(b’)25.如圖甲所示，在虛線框兩側(cè)區(qū)域存在有大小為aa’bb’乙BB甲BBa(a’)b(b’)（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vm（設(shè)磁場區(qū)域在豎直方向足夠長）；（3）當(dāng)方框下落的加速度為eq\f(g,2)時，求方框感應(yīng)電流的功率P；（4）從靜止開始經(jīng)過時間t，方框下落高度為h，速度為vt（vt<vm）。若在這段時間感應(yīng)電流做的功與一恒定電流I0在t時間在該框做的功相同，求恒定電流I0的表達(dá)式。26.如圖所示，兩根足夠長固定平行金屬導(dǎo)軌位于傾角的斜面上，導(dǎo)軌上、下端各接有阻值的電阻，導(dǎo)軌電阻忽略不計，導(dǎo)軌寬度，在整個導(dǎo)軌平面都有垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度。質(zhì)量、連入電路的電阻的金屬棒在較高處由靜止釋放，當(dāng)金屬棒下滑高度時，速度恰好達(dá)到最大值。金屬棒在下滑過程中始終與導(dǎo)軌垂直且與導(dǎo)軌良好接觸取。求：（1）金屬棒由靜止至下滑高度為3m的運(yùn)動過程中機(jī)械能的減少量。（2）金屬棒由靜止至下滑高度為3m的運(yùn)動過程中導(dǎo)軌上端電阻中產(chǎn)生的熱量。第5課時電磁感應(yīng)單元測試答案123456789101112131415161718192021BCB