高考物理復(fù)習(xí)第十章電磁感應(yīng)第2講法拉第電磁感應(yīng)定律自感和渦流市賽課公開(kāi)課一等獎(jiǎng)省名師獲獎(jiǎng)

第十章電磁感應(yīng)第2講法拉第電磁感應(yīng)定律、自感和渦流1/75過(guò)好雙基關(guān)2/75一、法拉第電磁感應(yīng)定律1.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì).(2)產(chǎn)生條件：穿過(guò)回路

發(fā)生改變，與電路是否閉合無(wú)關(guān).(3)方向判斷：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向用

或右手定則判斷.2.法拉第電磁感應(yīng)定律(1)內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小，跟穿過(guò)這一電路

成正比.磁通量楞次定律磁通量改變率3/75斜率4/753.導(dǎo)體切割磁感線時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(1)導(dǎo)體垂直切割磁感線時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可用E＝

求出，式中l(wèi)為導(dǎo)體切割磁感線有效長(zhǎng)度；(2)導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒以端點(diǎn)為軸，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中垂直于磁感線方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝Bl＝

(平均速度等于中點(diǎn)位置線速度

lω).Blv5/75答案自測(cè)1教材P17第1題改編將閉合多匝線圈置于僅隨時(shí)間改變磁場(chǎng)中，關(guān)于線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，以下表述正確是A.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與線圈匝數(shù)無(wú)關(guān)B.穿過(guò)線圈磁通量越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大C.穿過(guò)線圈磁通量改變?cè)娇?，感?yīng)電動(dòng)勢(shì)越大D.感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向一直相同√6/75二、自感、渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)1.自感現(xiàn)象(1)概念：因?yàn)閷?dǎo)體本身

改變而產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象稱為自感，因?yàn)樽愿卸a(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫做自感電動(dòng)勢(shì).(2)表示式：E＝L.(3)自感系數(shù)L影響原因：與線圈

、形狀、

以及是否有鐵芯相關(guān).電流大小匝數(shù)7/752.渦流現(xiàn)象(1)渦流：塊狀金屬放在

磁場(chǎng)中，或者讓它在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬塊內(nèi)產(chǎn)生旋渦狀感應(yīng)電流.(2)產(chǎn)生原因：金屬塊內(nèi)

改變→感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)→感應(yīng)電流.3.電磁阻尼導(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，安培力方向總是

導(dǎo)體相對(duì)運(yùn)動(dòng).4.電磁驅(qū)動(dòng)假如磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)，在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生

使導(dǎo)體受到安培力而使導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)起來(lái).改變磁通量妨礙感應(yīng)電流8/75答案自測(cè)2

(多項(xiàng)選擇)電吉他中電拾音器基本結(jié)構(gòu)如圖1所表示，磁體附近金屬弦被磁化，所以弦振動(dòng)時(shí)，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音，以下說(shuō)法正確有A.選取銅質(zhì)弦，電吉他仍能正常工作B.取走磁體，電吉他將不能正常工作C.增加線圈匝數(shù)能夠增大線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D.弦振動(dòng)過(guò)程中，線圈中電流方向不停改變√解析圖1√√9/75解析銅質(zhì)弦為非磁性材料，不能被磁化，選取銅質(zhì)弦，電吉他不能正常工作，A項(xiàng)錯(cuò)誤；若取走磁體，金屬弦不能被磁化，其振動(dòng)時(shí)，不能在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，電吉他不能正常工作，B項(xiàng)正確；弦振動(dòng)過(guò)程中，穿過(guò)線圈磁通量大小不停改變，由楞次定律可知，線圈中感應(yīng)電流方向不停改變，D項(xiàng)正確.10/75研透命題點(diǎn)11/751.求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)常見(jiàn)情況

命題點(diǎn)一法拉第電磁感應(yīng)定律了解及應(yīng)用基礎(chǔ)考點(diǎn)自主悟透情景圖研究對(duì)象回路(不一定閉合)一段直導(dǎo)線(或等效成直導(dǎo)線)繞一端轉(zhuǎn)動(dòng)一段導(dǎo)體棒繞與B垂直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)線框表示式E＝BLvsinθE＝NBSωsinωt12/7513/75例1輕質(zhì)細(xì)線吊著一質(zhì)量為m＝0.42kg、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)＝1m、匝數(shù)n＝10正方形線圈，其總電阻為r＝1Ω.在線圈中間位置以下區(qū)域分布著磁場(chǎng)，如圖2甲所表示.磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間改變關(guān)系如圖乙所表示.(g＝10m/s2)(1)判斷線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流方向是順時(shí)針還是逆時(shí)針；答案解析圖2答案逆時(shí)針解析由楞次定律知感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?14/75(2)求線圈電功率；答案解析答案0.25W解析由法拉第電磁感應(yīng)定律得15/75(3)求在t＝4s時(shí)輕質(zhì)細(xì)線拉力大小.答案解析答案1.2NF安＋F線＝mg聯(lián)立解得F線＝1.2N.16/75拓展延伸

(1)在例1中磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少時(shí)，細(xì)線拉力剛好為0?答案0.84T解析細(xì)線拉力剛好為0時(shí)滿足：F安＝mgF安＝nBIL聯(lián)立解得：B＝0.84T答案解析17/75(2)在例1中求在t＝6s內(nèi)經(jīng)過(guò)導(dǎo)線橫截面電荷量？答案3C解析由q＝It得：q＝0.5×6C＝3C.答案解析18/75答案變式1

(·天津理綜·3)如圖3所表示，兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌之間接有電阻R.金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下.現(xiàn)使磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小，ab一直保持靜止，以下說(shuō)法正確是A.ab中感應(yīng)電流方向由b到aB.ab中感應(yīng)電流逐步減小C.ab所受安培力保持不變D.ab所受靜摩擦力逐步減小√圖3解析19/75解析金屬棒ab、電阻R、導(dǎo)軌組成閉合回路，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小(＝k為一定值)，則閉合回路中磁通量減小，依據(jù)楞次定律，可知回路中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较蚋袘?yīng)電流，ab中電流方向由a到b，故A錯(cuò)誤；20/75安培力F＝BIL，電流大小和金屬棒長(zhǎng)度不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，則安培力減小，故C錯(cuò)誤；導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，所受協(xié)力為零，對(duì)其受力分析，水平方向靜摩擦力Ff與安培力F等大反向，安培力減小，則靜摩擦力減小，故D正確.21/75答案變式2

(·湖北黃岡調(diào)研)如圖4甲所表示，一個(gè)電阻值為R、匝數(shù)為n圓形金屬線圈與阻值為2R電阻R1連接成閉合回路.線圈半徑為r1，在線圈中半徑為r2圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t改變關(guān)系圖線如圖乙所表示.圖線與橫、縱軸截距分別為t0和B0，導(dǎo)線電阻不計(jì).求0至t1時(shí)間內(nèi)(1)經(jīng)過(guò)電阻R1電流大小和方向；圖4解析22/75由楞次定律可得電阻R1上電流方向?yàn)閺腷到a.23/75答案(2)經(jīng)過(guò)電阻R1電荷量q和產(chǎn)生熱量Q.解析解析經(jīng)過(guò)電阻R1上電荷量電阻R1上產(chǎn)生熱量24/751.計(jì)算：

命題點(diǎn)二導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)能力考點(diǎn)師生共研切割方式感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)表示式垂直切割E＝Blv傾斜切割E＝Blvsinθ，其中θ為v與B夾角旋轉(zhuǎn)切割(以一端為軸)E＝

Bl2ω說(shuō)明(1)導(dǎo)體與磁場(chǎng)方向垂直；(2)磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng).25/752.判斷：(1)把產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)那部分電路或?qū)w看成電源內(nèi)電路，那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源.(2)若電路是不閉合，則先假設(shè)有電流經(jīng)過(guò)，然后應(yīng)用楞次定律或右手定則判斷出電流方向.(3)電源內(nèi)部電流方向是由負(fù)極(低電勢(shì))流向正極(高電勢(shì))，外電路順著電流方向每經(jīng)過(guò)一個(gè)電阻電勢(shì)都要降低.26/75例2

(多項(xiàng)選擇)(·全國(guó)卷Ⅱ·20)兩條平行虛線間存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與紙面垂直.邊長(zhǎng)為0.1m、總電阻為0.005Ω正方形導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi)，cd邊與磁場(chǎng)邊界平行，如圖5甲所表示.已知導(dǎo)線框一直向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，cd邊于t＝0時(shí)刻進(jìn)入磁場(chǎng).線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間改變圖線如圖乙所表示(感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)取正).以下說(shuō)法正確是A.磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5TB.導(dǎo)線框運(yùn)動(dòng)速度大小為0.5m/sC.磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向外D.在t＝0.4s至t＝0.6s這段時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框所受安培力大小為0.1N√圖5√答案解析27/75依據(jù)右手定則及正方向要求可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向外，選項(xiàng)C正確；28/75例3

(多項(xiàng)選擇)(·全國(guó)卷Ⅱ·20)法拉第圓盤(pán)發(fā)電機(jī)示意圖如圖6所表示.銅圓盤(pán)安裝在豎直銅軸上，兩銅片P、Q分別與圓盤(pán)邊緣和銅軸接觸.圓盤(pán)處于方向豎直向上勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中.圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)，關(guān)于流過(guò)電阻R電流，以下說(shuō)法正確是A.若圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度恒定，則電流大小恒定B.若從上向下看，圓盤(pán)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則電流沿a到b

方向流動(dòng)C.若圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變，角速度大小發(fā)生改變，則電

流方向可能發(fā)生改變D.若圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度變?yōu)樵瓉?lái)2倍，則電流在R上熱功率也變?yōu)樵?/p>

來(lái)2倍√圖6答案解析√29/75解析將圓盤(pán)看成無(wú)數(shù)幅條組成，它們都在切割磁感線從而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，則當(dāng)圓盤(pán)順時(shí)針(俯視)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，依據(jù)右手定則可知圓盤(pán)上感應(yīng)電流從邊緣流向中心，流過(guò)電阻電流方向從a到b，B對(duì)；30/75變式3

(·安徽理綜·19)如圖7所表示，abcd為水平放置平行“

”形光滑金屬導(dǎo)軌，間距為l，導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)軌電阻不計(jì).已知金屬桿MN傾斜放置，與導(dǎo)軌成θ角，單位長(zhǎng)度電阻為r，保持金屬桿以速度v沿平行于cd方向滑動(dòng)(金屬桿滑動(dòng)過(guò)程中與導(dǎo)軌接觸良好).則圖7答案解析√31/7532/75變式4

(·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ·15)如圖8，直角三角形金屬框abc放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向平行于ab邊向上.當(dāng)金屬框繞ab邊以角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，a、b、c三點(diǎn)電勢(shì)分別為Ua、Ub、Uc.已知bc邊長(zhǎng)度為l.以下判斷正確是A.Ua＞Uc，金屬框中無(wú)電流B.Ub＞Uc，金屬框中電流方向沿abcaC.Ubc＝－

Bl2ω，金屬框中無(wú)電流D.Ubc＝

Bl2ω，金屬框中電流方向沿acba答案解析圖8√33/75解析金屬框abc平面與磁場(chǎng)平行，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中磁通量一直為零，所以無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤.轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中bc邊和ac邊均切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由右手定則判斷Ua<Uc，Ub<Uc，選項(xiàng)A錯(cuò)誤.由轉(zhuǎn)動(dòng)切割產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式得Ubc＝－

Bl2ω，選項(xiàng)C正確.34/751.自感現(xiàn)象四大特點(diǎn)(1)自感電動(dòng)勢(shì)總是妨礙導(dǎo)體中原電流改變.(2)經(jīng)過(guò)線圈中電流不能發(fā)生突變，只能遲緩改變.(3)電流穩(wěn)定時(shí)，自感線圈相當(dāng)于普通導(dǎo)體.(4)線圈自感系數(shù)越大，自感現(xiàn)象越顯著，自感電動(dòng)勢(shì)只是延緩了過(guò)程進(jìn)行，但它不能使過(guò)程停頓，更不能使過(guò)程反向.命題點(diǎn)三自感現(xiàn)象基礎(chǔ)考點(diǎn)自主悟透35/752.自感中“閃亮”與“不閃亮”問(wèn)題

與線圈串聯(lián)燈泡與線圈并聯(lián)燈泡電路圖通電時(shí)電流逐步增大，燈泡逐步變亮電流突然增大，然后逐步減小抵達(dá)穩(wěn)定斷電時(shí)電流逐步減小，燈泡逐步變暗，電流方向不變電路中穩(wěn)態(tài)電流為I1、I2：①若I2≤I1，燈泡逐步變暗；②若I2＞I1，燈泡閃亮后逐步變暗.兩種情況下燈泡中電流方向均改變36/75例4

(·湖北武漢模擬)如圖9所表示，A、B、C是3個(gè)完全相同燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)較大線圈(直流電阻可忽略不計(jì)).則A.S閉合時(shí)，A燈馬上亮，然后逐步熄滅B.S閉合時(shí)，B燈馬上亮，然后逐步熄滅C.電路接通穩(wěn)定后，三個(gè)燈亮度相同D.電路接通穩(wěn)定后，S斷開(kāi)時(shí)，C燈馬上熄滅圖9答案解析√37/75解析因線圈L自感系數(shù)較大且直流電阻可忽略不計(jì)，S閉合時(shí)，A燈馬上亮，然后逐步熄滅，A正確.S閉合時(shí)，B燈先不太亮，然后變亮，B錯(cuò)誤.電路接通穩(wěn)定后，B、C燈亮度相同，A燈不亮，C錯(cuò)誤.電路接通穩(wěn)定后，S斷開(kāi)時(shí)，C燈逐步熄滅，D錯(cuò)誤.38/75變式5

(·北京理綜·19)如圖10所表示，圖甲和圖乙是教材中演示自感現(xiàn)象兩個(gè)電路圖，L1和L2為電感線圈.試驗(yàn)時(shí)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1瞬間，燈A1突然閃亮，隨即逐步變暗；閉合開(kāi)關(guān)S2，燈A2逐步變亮.而另一個(gè)相同燈A3馬上變亮，最終A2與A3亮度相同.以下說(shuō)法正確是A.圖甲中，A1與L1電阻值相同B.圖甲中，閉合S1，電路穩(wěn)定后，A1

中電流大于L1中電流C.圖乙中，變阻器R與L2電阻值相同D.圖乙中，閉合S2瞬間，L2中電流與變

阻器R中電流相等圖10√答案解析39/75解析斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1瞬間，線圈L1產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，妨礙電流減小，經(jīng)過(guò)L1電流反向經(jīng)過(guò)A1，燈A1突然閃亮，隨即逐步變暗，說(shuō)明IL1>IA1，即RL1<RA1，故A錯(cuò)；題圖甲中，閉合開(kāi)關(guān)S1，電路穩(wěn)定后，因?yàn)镽L1<RA1，所以A1中電流小于L1中電流，故B錯(cuò)；題圖乙中，閉合開(kāi)關(guān)S2，燈A2逐步變亮，而另一個(gè)相同燈A3馬上變亮，最終A2與A3亮度相同，說(shuō)明變阻器R與L2電阻值相同，故C對(duì)；閉合S2瞬間，經(jīng)過(guò)L2電流增大，因?yàn)殡姶鸥袘?yīng)，線圈L2產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，妨礙電流增大，則L2中電流與變阻器R中電流不相等，故D錯(cuò).40/75電磁阻尼與電磁驅(qū)動(dòng)比較

命題點(diǎn)四渦流電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)能力考點(diǎn)師生共研

電磁阻尼電磁驅(qū)動(dòng)不同點(diǎn)成因因?yàn)閷?dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而使導(dǎo)體受到安培力因?yàn)榇艌?chǎng)運(yùn)動(dòng)引發(fā)磁通量改變而產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而使導(dǎo)體受到安培力效果安培力方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向相反，妨礙導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體受安培力方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向相同，推進(jìn)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)能量轉(zhuǎn)化導(dǎo)體克服安培力做功，其它形式能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能因?yàn)殡姶鸥袘?yīng)，磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能，經(jīng)過(guò)安培力做功，電能轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體機(jī)械能，從而對(duì)外做功相同點(diǎn)二者都是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，都遵照楞次定律，都是安培力妨礙引發(fā)感應(yīng)電流導(dǎo)體與磁場(chǎng)間相對(duì)運(yùn)動(dòng)41/75例5

(·全國(guó)卷Ⅰ·18)掃描隧道顯微鏡(STM)可用來(lái)探測(cè)樣品表面原子尺度上形貌.為了有效隔離外界振動(dòng)對(duì)STM擾動(dòng)，在圓底盤(pán)周?chē)仄鋸较驅(qū)ΨQ地安裝若干對(duì)紫銅薄板，并施加磁場(chǎng)來(lái)快速衰減其微小振動(dòng)，如圖11所表示.無(wú)擾動(dòng)時(shí)，按以下四種方案對(duì)紫銅薄板施加恒磁場(chǎng)；出現(xiàn)擾動(dòng)后，對(duì)于紫銅薄板上下及其左右振動(dòng)衰減最有效方案是圖11答案解析√42/75解析感應(yīng)電流產(chǎn)生條件是閉合回路中磁通量發(fā)生改變.在A圖中，系統(tǒng)振動(dòng)時(shí)，紫銅薄板隨之上下及左右振動(dòng)，在磁場(chǎng)中部分有時(shí)多有時(shí)少，磁通量發(fā)生改變，產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到安培力，妨礙系統(tǒng)振動(dòng)；在B圖中，只有紫銅薄板向左振動(dòng)才產(chǎn)生感應(yīng)電流，而上下振動(dòng)無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生；在C圖中，不論紫銅薄板上下振動(dòng)還是左右振動(dòng)，都不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流；在D圖中，只有紫銅薄板左右振動(dòng)才產(chǎn)生感應(yīng)電流，而上下振動(dòng)無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，故選項(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤.43/75變式6如圖12所表示，關(guān)于渦流，以下說(shuō)法中錯(cuò)誤是A.真空冶煉爐是利用渦流來(lái)熔化金屬裝置B.家用電磁爐鍋體中渦流是由恒定磁場(chǎng)產(chǎn)生C.阻尼擺擺動(dòng)時(shí)產(chǎn)生渦流總是妨礙其運(yùn)動(dòng)D.變壓器鐵芯用相互絕緣硅鋼片疊成能減小渦流答案圖12√44/75變式7如圖13所表示，上下開(kāi)口、內(nèi)壁光滑銅管P和塑料管Q豎直放置.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A.在P和Q中都做自由落體運(yùn)動(dòng)B.在兩個(gè)下落過(guò)程中機(jī)械能都守恒C.在P中下落時(shí)間比在Q中長(zhǎng)D.落至底部時(shí)在P中速度比在Q中大圖13答案√解析45/75解析小磁塊從銅管P中下落時(shí)，P中磁通量發(fā)生改變，P中產(chǎn)生感應(yīng)電流，給小磁塊一個(gè)向上磁場(chǎng)力，妨礙小磁塊向下運(yùn)動(dòng)，所以小磁塊在P中不是做自由落體運(yùn)動(dòng)，而塑料管Q中不會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，所以Q中小磁塊做自由落體運(yùn)動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；P中小磁塊受到磁場(chǎng)力對(duì)小磁塊做負(fù)功，機(jī)械能不守恒，B項(xiàng)錯(cuò)誤；因?yàn)樵赑中小磁塊下落加速度小于g，而Q中小磁塊做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以從靜止開(kāi)始下落相同高度，在P中下落時(shí)間比在Q中下落時(shí)間長(zhǎng)，C項(xiàng)正確；依據(jù)動(dòng)能定理可知，落到底部時(shí)在P中速度比在Q中速度小，D項(xiàng)錯(cuò)誤.46/75課時(shí)作業(yè)47/751.關(guān)于電磁感應(yīng)，以下說(shuō)法正確是A.穿過(guò)回路磁通量越大，則產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大B.穿過(guò)回路磁通量減小，則產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定變小C.穿過(guò)回路磁通量改變?cè)娇?，則產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大D.穿過(guò)回路磁通量改變?cè)酱?，則產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大答案解析√12345678910111213雙基鞏固練解析由法拉第電磁感應(yīng)定律可知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小只與磁通量改變率成正比，與磁通量大小、磁通量改變量都沒(méi)相關(guān)系，A、B、D錯(cuò)誤，C正確.48/752.(多項(xiàng)選擇)如圖1所表示，閉合金屬導(dǎo)線框放置在豎直向上勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間改變.以下說(shuō)法正確是A.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增加時(shí)，線框中感應(yīng)電流可能減小B.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增加時(shí)，線框中感應(yīng)電流一定增大C.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí)，線框中感應(yīng)電流一定增大D.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí)，線框中感應(yīng)電流可能不變答案解析√12345678910111213√圖149/751234567891011121350/753.如圖2所表示，線圈L自感系數(shù)很大，且其直流電阻能夠忽略不計(jì)，L1、L2是兩個(gè)完全相同小燈泡，開(kāi)關(guān)S閉合和斷開(kāi)過(guò)程中，燈L1、L2亮度改變情況是(燈絲不會(huì)斷)A.S閉合，L1亮度不變，L2亮度逐步變亮，最終兩燈一樣亮；S斷開(kāi)，L2馬上熄滅，L1逐步變亮B.S閉合，L1亮度不變，L2很亮；S斷開(kāi)，L1、L2馬上熄滅C.S閉合，L1、L2同時(shí)亮，而后L1逐步熄滅，L2亮度不變；S斷開(kāi)，L2馬上熄滅，

L1亮一下再熄滅D.S閉合，L1、L2同時(shí)亮，而后L1逐步熄滅，L2則逐步變得更亮；S斷開(kāi)，L2立

即熄滅，L1亮一下再熄滅答案√圖21234567891011121351/754.(·廣東珠海質(zhì)檢)如圖3所表示，一個(gè)金屬圓環(huán)水平放置在豎直向上勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，若要使圓環(huán)中產(chǎn)生如圖中箭頭所表示方向感應(yīng)電流，以下方法可行是A.僅使勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大B.僅使圓圍繞水平軸ab如圖轉(zhuǎn)動(dòng)30°C.僅使圓圍繞水平軸cd如圖轉(zhuǎn)動(dòng)30°D.保持圓環(huán)水平并僅使其繞過(guò)圓心豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)答案√圖3解析1234567891011121352/75解析原磁場(chǎng)方向向上，圓環(huán)中順時(shí)針(從上向下看)方向感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向向下，與原磁場(chǎng)方向相反，所以穿過(guò)圓環(huán)磁通量應(yīng)增大.僅使勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大，穿過(guò)圓環(huán)磁通量增大，依據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)產(chǎn)生順時(shí)針(從上向下看)方向感應(yīng)電流，選項(xiàng)A正確；僅使圓圍繞水平軸ab或cd按題圖所表示方向轉(zhuǎn)動(dòng)30°，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中穿過(guò)圓環(huán)磁通量減小，依據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)中產(chǎn)生逆時(shí)針(從上向下看)方向感應(yīng)電流，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；保持圓環(huán)水平并僅使其繞過(guò)圓心豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)圓環(huán)磁通量保持不變，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.1234567891011121353/755.如圖4所表示，兩根相距為l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上一導(dǎo)體桿，與ab垂直，其電阻也為R.整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌所在平面(垂直紙面向里).現(xiàn)對(duì)MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v水平向右做勻速運(yùn)動(dòng).令U表示MN兩端電壓大小，以下說(shuō)法正確是圖4答案解析√1234567891011121354/751234567891011121355/756.(多項(xiàng)選擇)如圖5所表示，在線圈上端放置一盛有冷水金屬杯，現(xiàn)接通交流電源，過(guò)了幾分鐘，杯內(nèi)水沸騰起來(lái).若要縮短上述加熱時(shí)間，以下辦法可行有A.增加線圈匝數(shù)B.提升交流電源頻率C.將金屬杯換為瓷杯D.取走線圈中鐵芯圖5答案解析√12345678910111213√56/75解析當(dāng)電磁鐵接通交流電源時(shí)，金屬杯處于改變磁場(chǎng)中產(chǎn)生渦流發(fā)燒，使水溫升高.要縮短加熱時(shí)間，需增大渦流電流，即增大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或減小電阻.增加線圈匝數(shù)、提升交流電源頻率都是為了增大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，瓷杯不能產(chǎn)生渦流，取走鐵芯會(huì)造成磁性減弱，故選項(xiàng)A、B正確，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤.1234567891011121357/757.(多項(xiàng)選擇)用一根橫截面積為S、電阻率為ρ硬質(zhì)導(dǎo)線做成一個(gè)半徑為r圓環(huán)，ab為圓環(huán)一條直徑.如圖6所表示，在ab左側(cè)存在一個(gè)均勻改變勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)垂直圓環(huán)所在平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間改變率

＝k(k＜0).則A.圓環(huán)中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较蚋袘?yīng)電流B.圓環(huán)含有擴(kuò)張趨勢(shì)C.圓環(huán)中感應(yīng)電流大小為D.圖中a、b兩點(diǎn)間電勢(shì)差Uab＝√圖6√答案解析1234567891011121358/75解析磁通量均勻降低，依據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较蚋袘?yīng)電流，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；圓環(huán)在磁場(chǎng)中部分，受到向外安培力，所以有擴(kuò)張趨勢(shì)，選項(xiàng)B正確；1234567891011121359/758.如圖7甲所表示，導(dǎo)體棒MN置于水平導(dǎo)軌上，PQMN所圍面積為S，PQ之間有阻值為R電阻，不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒電阻.導(dǎo)軌所在區(qū)域內(nèi)存在沿豎直方向勻強(qiáng)磁場(chǎng)，要求磁場(chǎng)方向豎直向上為正方向，在0～2t0時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間改變情況如圖乙所表示，導(dǎo)體棒MN一直處于靜止?fàn)顟B(tài).以下說(shuō)法正確是圖7綜合提升練1234567891011121360/75A.在0～t0和t0～2t0時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體棒受到導(dǎo)軌摩擦力方向相同B.在0～t0時(shí)間內(nèi)，經(jīng)過(guò)導(dǎo)體棒電流方向?yàn)镹到MC.在t0～2t0時(shí)間內(nèi)，經(jīng)過(guò)電阻R電流大小為D.在0～2t0時(shí)間內(nèi)，經(jīng)過(guò)電阻R電荷量為答案解析12345678910111213√61/75解析在0～t0時(shí)間內(nèi)磁通量減小，依據(jù)楞次定律要妨礙磁通量減小，導(dǎo)體棒有向右運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，摩擦力水平向左.在t0～2t0時(shí)間內(nèi)磁通量增大，同理可判斷導(dǎo)體棒有向左運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，摩擦力水平向右，選項(xiàng)A錯(cuò)；0～t0時(shí)間內(nèi)豎直向上磁通量減小，依據(jù)楞次定律感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向豎直向上，感應(yīng)電流方向由N到M，選項(xiàng)B對(duì)；1234567891011121362/751234567891011121363/759.如圖8所表示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一由半圓弧及其直徑組成導(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.使該線框從靜止開(kāi)始繞過(guò)圓心O、垂直于半圓面軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)半周，在線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流.現(xiàn)使線框保持圖中所表示位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間線性改變.為了產(chǎn)生與線框運(yùn)動(dòng)過(guò)程中一樣大小電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間改變率

大小應(yīng)為圖812345678910111213√答案解析64/751234567891011121365/7510.(·山東德州調(diào)研)如圖9所表示，長(zhǎng)為L(zhǎng)金屬導(dǎo)線彎成一圓環(huán)，導(dǎo)線兩端接在電容為C平行板電容器上，P、Q為電容器兩個(gè)極板，磁場(chǎng)方向垂直于環(huán)面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度以B＝B0＋Kt(K>0)隨時(shí)間改變.t＝0時(shí)，P、Q兩極板電勢(shì)相等，兩極板間距離遠(yuǎn)小于環(huán)半徑.經(jīng)時(shí)間t，電容器P極板A.不帶電B.所帶電荷量與t成正比C.帶正電，電荷量是D.帶負(fù)電，電荷量是圖9√答案解析1234567891011121366/751234567891011121367/7511.如圖10所表示，某同學(xué)在玻璃皿中心放一個(gè)圓柱形電極接電源負(fù)極，沿邊緣放一個(gè)圓環(huán)形電極接電源正極做“旋轉(zhuǎn)液體”試驗(yàn)，若蹄形磁鐵兩極間正對(duì)部分磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0.1T，玻璃皿橫截面半徑為a＝0.05m，電源電動(dòng)勢(shì)為E＝3V，內(nèi)阻r＝0.1Ω，限流電阻R0＝4.9Ω，玻璃皿中兩電極間液體等效電阻為R＝0.9Ω，閉合開(kāi)關(guān)后，當(dāng)液體旋轉(zhuǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)為1.5V，則A.由上往下看，液體做順時(shí)針旋轉(zhuǎn)B.液體所受安培力大小為1.5×10－4NC.閉合開(kāi)關(guān)后，液體熱功率為0.81WD.閉合開(kāi)關(guān)10s，液體含有動(dòng)能是3.69J圖10√答案解析1234567891011121368/75解析因?yàn)橹行姆乓粋€(gè)圓柱形電極接電源負(fù)極，沿邊緣放一個(gè)圓環(huán)形電極接電源正極，在電源