2024-2025學(xué)年下學(xué)期高二物理人教版期中必刷??碱}之法拉第帶磁感應(yīng)定律_第1頁
2024-2025學(xué)年下學(xué)期高二物理人教版期中必刷常考題之法拉第帶磁感應(yīng)定律_第2頁
2024-2025學(xué)年下學(xué)期高二物理人教版期中必刷??碱}之法拉第帶磁感應(yīng)定律_第3頁
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第63頁(共63頁)2024-2025學(xué)年下學(xué)期高二物理人教版(2019)期中必刷常考題之法拉第帶磁感應(yīng)定律一.選擇題(共7小題)1.(2024秋?昌平區(qū)期末)如圖所示,一質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線框abcd,由高度h處自由下落,ab邊進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域后,線圈開始做勻速運(yùn)動(dòng),直到dc邊剛剛開始穿出磁場(chǎng)為止。已知磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾葹閘。重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力。線框在穿越磁場(chǎng)過程中,下列說法正確的是()A.線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向 B.線框穿越磁場(chǎng)的過程中電流大小為BlmgC.線框穿越磁場(chǎng)的過程中產(chǎn)生的焦耳熱為2mgl D.線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為m2.(2024秋?惠山區(qū)校級(jí)期末)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在現(xiàn)代物理學(xué)中具有廣泛的應(yīng)用?,F(xiàn)有一條絕緣紙帶,兩條平行長(zhǎng)邊鑲有銅絲,將紙帶一端扭轉(zhuǎn)180°,與另一端連接,形成拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的莫比烏斯環(huán),如圖所示。連接后,紙環(huán)邊緣的銅絲形成閉合回路,紙環(huán)圍合部分可近似為半徑為R的扁平圓柱。現(xiàn)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)從圓柱中心區(qū)域垂直其底面穿過,磁場(chǎng)區(qū)域的邊界是半徑為r的圓(r<R)。若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為B=kt(k為常量),則回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為()A.2kπr2 B.2kπR2 C.0 D.kπR23.(2025?廣東一模)下列說法正確的是()A.如圖甲所示,由小磁針指向可知,通電直導(dǎo)線中的電流方向是向上的 B.如圖乙所示,如果長(zhǎng)為l、通過電流為I的短直導(dǎo)線在該磁場(chǎng)中所受力的大小為F,則該處磁感應(yīng)強(qiáng)不一定為B=C.如圖丙所示,閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中向右加速運(yùn)動(dòng),由于在做加速切割磁感線運(yùn)動(dòng),所以線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 D.如圖丁所示,線圈從1位置平移到2位置時(shí),穿過此線圈平面的磁通量不變4.(2025?鄭州校級(jí)二模)如圖所示,水平固定的足夠長(zhǎng)平行光滑金屬導(dǎo)軌ab和cd間連接定值電阻R,金屬棒在兩導(dǎo)軌間的距離為L(zhǎng),電阻為r,整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中金屬棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,整個(gè)裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出)中,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,金屬棒的質(zhì)量為m,現(xiàn)用一水平向右的恒力F作用在金屬棒上使金屬棒由靜止開始運(yùn)動(dòng),其他電阻不計(jì),下列說法正確的是()A.金屬棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng) B.a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)比c點(diǎn)電勢(shì)高 C.金屬棒達(dá)到的最大速度為F(D.金屬棒從靜止到速度最大的過程,恒力F對(duì)金屬棒做的功為m5.(2024秋?甘肅期末)如圖甲所示,正方形閉合線框MNPQ的總電阻r=0.4Ω、邊長(zhǎng)為0.8m,線框內(nèi)存在一個(gè)邊長(zhǎng)為0.4m的正方形磁場(chǎng)區(qū)域。從t=0時(shí)刻開始,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。t=0時(shí)刻,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,0~1s內(nèi),線框中感應(yīng)電流的大小和方向分別為()A.0.16A,逆時(shí)針 B.0.16A,順時(shí)針 C.0.08A,逆時(shí)針 D.0.08A,順時(shí)針6.(2024秋?深圳期末)如圖是我校學(xué)生食堂用的飯卡內(nèi)部實(shí)物圖,其由線圈和芯片組成電路,當(dāng)飯卡處于感應(yīng)區(qū)域時(shí),刷卡機(jī)會(huì)激發(fā)變化的磁場(chǎng),從而在飯卡內(nèi)線圈中產(chǎn)生電磁感應(yīng)。電流來驅(qū)動(dòng)芯片工作,已知線圈面積為S,共n匝,某次刷卡時(shí),線圈平面與磁場(chǎng)垂直,全部處于磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi),且在感應(yīng)時(shí)間t0內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向外由0均勻增大到B0,此過程中()A.線框中磁通量最大為nB0S B.此現(xiàn)象為渦流現(xiàn)象 C.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流一直增大 D.線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為n7.(2024秋?望花區(qū)校級(jí)期末)如圖所示,M、N為粗細(xì)均勻、同種導(dǎo)線圍成的單匝同心圓線框;虛線為正方形的磁場(chǎng)區(qū)域,頂點(diǎn)在M上,邊與N相切,邊長(zhǎng)為2L;虛線內(nèi)存在垂直紙面均勻分布的磁場(chǎng),且磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律為B=kt+B0,則M、N(不考慮互感)中的感應(yīng)電流之比為()A.2:2 B.2:π C.22;π 二.多選題(共5小題)(多選)8.(2024秋?海淀區(qū)校級(jí)期末)如圖所示,abcd是一個(gè)由粗細(xì)均勻的同種材料制成、邊長(zhǎng)為0.1m的正方形閉合線框,以0.1m/s的恒定的速度沿x軸正方向在紙面內(nèi)運(yùn)動(dòng),并穿過一寬度為0.2m、方向垂直紙面向里、大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,線框ab邊距磁場(chǎng)左邊界為0.1m時(shí)開始計(jì)時(shí)。下列選項(xiàng)分別為d、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Udc、線框中的感應(yīng)電i(以順時(shí)針方向?yàn)檎╇S時(shí)間t的變化圖像,其中可能正確的是()A. B. C. D.(多選)9.(2025?十堰一模)空間存在豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩根相距為L(zhǎng)的平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌水平放置,左端接電容為C的電容器,一根導(dǎo)體棒放置在導(dǎo)軌上,如圖甲所示。起初開關(guān)閉合,導(dǎo)體棒在水平向右的恒力作用下開始運(yùn)動(dòng),t0時(shí)刻速度增加到v0,此時(shí)斷開開關(guān),導(dǎo)體棒繼續(xù)加速,2t0時(shí)刻速度增加到4v0,v﹣t圖像如圖乙所示,已知導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,不計(jì)電路中的電阻及導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的摩擦。下列說法正確的是()A.t0時(shí)刻電容器所帶的電荷量為CBLv0 B.0~t0時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體棒的電流為CBLvC.0~t0時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒受到的安培力大小為CBD.恒力F=(多選)10.(2024秋?海淀區(qū)期末)如圖所示,間距為L(zhǎng)的水平U形導(dǎo)體框置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,U形導(dǎo)體框左端連接一阻值為R的電阻。將一質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab靜置于導(dǎo)體框上。從某時(shí)刻開始,對(duì)導(dǎo)體棒ab施加一水平向右的恒定拉力F,使其沿導(dǎo)體框向右運(yùn)動(dòng),經(jīng)過時(shí)間t,導(dǎo)體棒恰好運(yùn)動(dòng)至圖中虛線位置,此時(shí)速度大小為v。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,不計(jì)導(dǎo)體框的電阻、導(dǎo)體棒與框間的摩擦。在此過程中()A.導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的方向?yàn)閎→a B.導(dǎo)體棒的平均速度大小為v2C.通過電阻R的電荷量為Ft-D.電阻R上消耗的電能為B(多選)11.(2024秋?湖北期末)如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的平行光滑金屬導(dǎo)軌相距L=1m,導(dǎo)軌平面與水平面夾角θ=30°。長(zhǎng)度均為L(zhǎng)=1m的兩金屬棒a、b緊挨著置于兩導(dǎo)軌上,金屬棒a的質(zhì)量為m1=0.5kg、電阻為R1=0.5Ω,金屬棒b的質(zhì)量為m2=1.0kg、電阻為R2=1.0Ω,整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.5T?,F(xiàn)將金屬棒b由靜止釋放,同時(shí)給金屬棒a施加平行導(dǎo)軌向上的恒力F=7.5N。已知運(yùn)動(dòng)過程中金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直并保持良好接觸,重力加速度為g=10m/s2,則()A.兩棒均將做勻加速直線運(yùn)動(dòng) B.當(dāng)金屬棒b勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),金屬棒a也在做勻速運(yùn)動(dòng) C.金屬棒b的速度大小為2m/s時(shí),整個(gè)回路的電功率為6W D.由開始至金屬棒b沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)3m的過程中流經(jīng)金屬棒a的電荷量為3C(多選)12.(2025?廣西一模)在軌穩(wěn)定運(yùn)行的天和核心艙內(nèi),我國航天員進(jìn)行的某次科研實(shí)驗(yàn)如圖所示:一個(gè)正方形閉合線圈以速度v1垂直磁場(chǎng)邊界進(jìn)入矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,此后線圈穿過該磁場(chǎng),若線圈恰好離開磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為v2,則下列關(guān)于線圈的說法正確的是()A.進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中,感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向 B.離開磁場(chǎng)的過程中,感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向 C.完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度小于v1D.完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度等于v三.解答題(共3小題)13.(2024秋?惠山區(qū)校級(jí)期末)如圖為法拉第圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖:銅質(zhì)圓盤安裝在水平銅軸上,兩銅片C、D分別與轉(zhuǎn)動(dòng)軸和圓盤的邊緣接觸。圓盤處于水平向右的勻強(qiáng)過場(chǎng)中,圓盤平面與磁感線垂直,從左向右看,圓盤以角速度ω沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,圓盤半徑為r,定值電阻的阻值為R,銅盤的電阻忽略不計(jì)。(1)求通過電阻R的電流的大小和方向;(2)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)一圈的過程中定值電阻產(chǎn)生的焦耳熱;(3)如果圓盤不轉(zhuǎn)動(dòng),使磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度以B=kt規(guī)律變化(k為常數(shù)),請(qǐng)判斷圓盤上是否產(chǎn)生了感應(yīng)電流?是否有電流通過電阻R?簡(jiǎn)要說明理由。14.(2024秋?溫州期末)間距為L(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌置于同一水平面內(nèi),右端連接阻值為R的電阻,如圖所示(俯視圖),CDEF區(qū)域有存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。導(dǎo)軌上一根質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R的金屬桿a以速度v0向右運(yùn)動(dòng),與另一相同的靜止金屬桿b發(fā)生彈性碰撞,金屬桿b進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域經(jīng)過一段時(shí)間后停止運(yùn)動(dòng)。金屬桿與導(dǎo)軌始終接觸良好,導(dǎo)軌的電阻不計(jì),求:(1)金屬桿b在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),通過電阻R的電流方向(選填“E到F”或“F到E”);(2)金屬桿b剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),電阻R兩端的電壓U;(3)整個(gè)過程中電阻R產(chǎn)生的熱量Q。15.(2024秋?哈爾濱期末)如圖所示,傾角為θ=37°的粗糙金屬軌道固定放置,導(dǎo)軌間距L=0.5m,電阻不計(jì)。沿軌道向下建立x軸,OO'為兩磁場(chǎng)分界線且OO′垂直于x軸。在x<0區(qū)域:存在方向垂直軌道平面向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1=0.8T的勻強(qiáng)磁場(chǎng);在x≥0區(qū)域:存在方向垂直軌道平面向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨坐標(biāo)變化的磁場(chǎng),變化規(guī)律為B2=0.4+0.8x(T)。初始狀態(tài),U形框cdef鎖定在軌道平面上,c、f分別與O′、O重合,U形框質(zhì)量為m2=0.15kg,三邊長(zhǎng)均為L(zhǎng)=0.5m,由阻值R2=0.2Ω的金屬棒de和兩根絕緣棒cd、ef組成。另有質(zhì)量為m1=0.05kg、長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.5m、阻值R1=0.2Ω的金屬棒ab在離OO′一定距離處獲得沿軌道向下的初速度,金屬棒及U形框與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.75。金屬棒及U形框始終與軌道接觸良好,形成閉合回路,不計(jì)金屬軌道及接觸點(diǎn)的電阻,sin37°=0.6,cos37°=0.8。(1)若金屬棒ab的初速度為v1=4m/s,求流過金屬棒ab的電流大小及金屬棒de受到安培力的大??;(2)若金屬棒ab獲得初速度v2的同時(shí),解除對(duì)U形框的鎖定,為保持U形框仍靜止,求v2的最大值;(3)若金屬棒ab以初速度v3=4m/s從x=﹣0.25m處開始運(yùn)動(dòng),同時(shí)解除對(duì)U形框的領(lǐng)定,金屬棒ab與U形框會(huì)發(fā)生完全非彈性碰撞,求碰后U形框的最大位移為多大。

2024-2025學(xué)年下學(xué)期高二物理人教版(2019)期中必刷??碱}之法拉第帶磁感應(yīng)定律參考答案與試題解析題號(hào)1234567答案CABCCDC一.選擇題(共7小題)1.(2024秋?昌平區(qū)期末)如圖所示,一質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線框abcd,由高度h處自由下落,ab邊進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域后,線圈開始做勻速運(yùn)動(dòng),直到dc邊剛剛開始穿出磁場(chǎng)為止。已知磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾葹閘。重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力。線框在穿越磁場(chǎng)過程中,下列說法正確的是()A.線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向 B.線框穿越磁場(chǎng)的過程中電流大小為BlmgC.線框穿越磁場(chǎng)的過程中產(chǎn)生的焦耳熱為2mgl D.線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為m【考點(diǎn)】線圈進(jìn)出磁場(chǎng)的能量計(jì)算;電磁感應(yīng)過程中的能量類問題;法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和表達(dá)式.【專題】比較思想;尋找守恒量法;電磁感應(yīng)——功能問題;分析綜合能力.【答案】C【分析】根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流方向;線框進(jìn)入磁場(chǎng)后開始做勻速運(yùn)動(dòng),根據(jù)平衡條件結(jié)合安培力公式求電流大?。粡腶b邊進(jìn)入磁場(chǎng)到cd邊則好離開磁場(chǎng),線框一直做勻速運(yùn)動(dòng),根據(jù)能量守恒定律求線框穿越磁場(chǎng)的過程中產(chǎn)生的焦耳熱;根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出線框剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)的速度大小,由t=lv求線框進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)間,再由q=【解答】解:A、線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中,ab邊切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生感應(yīng)電流,根據(jù)右手定則可知,ab邊中電流方向由a到b,則線框中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向,故A錯(cuò)誤;B、線框進(jìn)入磁場(chǎng)后開始做勻速運(yùn)動(dòng),根據(jù)平衡條件有BIl=mg,解得電流大小為I=mgBlC、從ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)到cd邊則好離開磁場(chǎng),線框一直做勻速運(yùn)動(dòng),且下降的高度為2l,根據(jù)能量守恒可知,線框穿越磁場(chǎng)的過程中產(chǎn)生的焦耳熱等于減小的重力勢(shì)能,即Q=2mgl,故C正確;D、線框從高為h處靜止釋放,根據(jù)機(jī)械能守恒定律有mg解得v則線框以v=2gh線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為q=It,即得q=m2g故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查電磁感應(yīng)中的能量問題,要能正確分析線框的運(yùn)動(dòng)過程和運(yùn)動(dòng)性質(zhì),熟練應(yīng)用對(duì)應(yīng)的規(guī)律解題。2.(2024秋?惠山區(qū)校級(jí)期末)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在現(xiàn)代物理學(xué)中具有廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)有一條絕緣紙帶,兩條平行長(zhǎng)邊鑲有銅絲,將紙帶一端扭轉(zhuǎn)180°,與另一端連接,形成拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的莫比烏斯環(huán),如圖所示。連接后,紙環(huán)邊緣的銅絲形成閉合回路,紙環(huán)圍合部分可近似為半徑為R的扁平圓柱?,F(xiàn)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)從圓柱中心區(qū)域垂直其底面穿過,磁場(chǎng)區(qū)域的邊界是半徑為r的圓(r<R)。若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為B=kt(k為常量),則回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為()A.2kπr2 B.2kπR2 C.0 D.kπR2【考點(diǎn)】法拉第電磁感應(yīng)定律的基本計(jì)算.【專題】定量思想;推理法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;推理論證能力.【答案】A【分析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律列式求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)?!窘獯稹拷猓夯芈分邢喈?dāng)于是n=2匝的銅線圈,有效面積是圓形磁場(chǎng)區(qū)域的面積,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=nΔΦΔt=2ΔBΔt?πr2=2kπr2,故A故選:A?!军c(diǎn)評(píng)】考查法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用,關(guān)鍵是有效面積和匝數(shù)的分析和判斷,會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。3.(2025?廣東一模)下列說法正確的是()A.如圖甲所示,由小磁針指向可知,通電直導(dǎo)線中的電流方向是向上的 B.如圖乙所示,如果長(zhǎng)為l、通過電流為I的短直導(dǎo)線在該磁場(chǎng)中所受力的大小為F,則該處磁感應(yīng)強(qiáng)不一定為B=C.如圖丙所示,閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中向右加速運(yùn)動(dòng),由于在做加速切割磁感線運(yùn)動(dòng),所以線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 D.如圖丁所示,線圈從1位置平移到2位置時(shí),穿過此線圈平面的磁通量不變【考點(diǎn)】法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和表達(dá)式;安培定則(右手螺旋定則);磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義與物理意義.【專題】比較思想;歸納法;磁場(chǎng)磁場(chǎng)對(duì)電流的作用;理解能力.【答案】B【分析】圖甲中,根據(jù)安培定則判斷通電直導(dǎo)線中的電流方向;圖乙中,只有當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直時(shí),才有B=【解答】解:A、如圖甲所示,小磁針靜止時(shí)N極指向?yàn)榇艌?chǎng)的方向,根據(jù)安培定則可知,通電導(dǎo)線中的電流方向是向下的,故A錯(cuò)誤;B、如圖乙所示,若導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直,則B=FIl,圖中未指出導(dǎo)線與磁場(chǎng)的關(guān)系,所以該處磁感應(yīng)強(qiáng)不一定為BC、如圖丙所示,線圈運(yùn)動(dòng)過程中,磁通量不變,不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,故C錯(cuò)誤;D、如圖丁所示,線圈從1位置平移到2位置時(shí),磁場(chǎng)減弱,穿過此線圈平面的磁感線條數(shù)減少,則其磁通量減小,故D錯(cuò)誤。故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】解答本題的關(guān)鍵要掌握磁場(chǎng)的基礎(chǔ)知識(shí),能熟練運(yùn)用安培定則判斷電流方向與磁場(chǎng)方向的關(guān)系。要注意公式B=4.(2025?鄭州校級(jí)二模)如圖所示,水平固定的足夠長(zhǎng)平行光滑金屬導(dǎo)軌ab和cd間連接定值電阻R,金屬棒在兩導(dǎo)軌間的距離為L(zhǎng),電阻為r,整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中金屬棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,整個(gè)裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出)中,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,金屬棒的質(zhì)量為m,現(xiàn)用一水平向右的恒力F作用在金屬棒上使金屬棒由靜止開始運(yùn)動(dòng),其他電阻不計(jì),下列說法正確的是()A.金屬棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng) B.a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)比c點(diǎn)電勢(shì)高 C.金屬棒達(dá)到的最大速度為F(D.金屬棒從靜止到速度最大的過程,恒力F對(duì)金屬棒做的功為m【考點(diǎn)】導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);電磁感應(yīng)過程中的能量類問題;閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式.【專題】定量思想;推理法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;推理論證能力.【答案】C【分析】根據(jù)右手定則判斷導(dǎo)體棒中電流方向;根據(jù)導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)得出導(dǎo)體棒ab兩端的電壓,根據(jù)功能關(guān)系可知,F(xiàn)做的功等于回路產(chǎn)生的電能和導(dǎo)體棒動(dòng)能的增加量,根據(jù)動(dòng)能定理可知,F(xiàn)做的功與安培力做的功之和等于導(dǎo)體棒增加的動(dòng)能?!窘獯稹拷猓篈、隨著速度增大,安培力增大,故導(dǎo)體棒的加速度逐漸減小,最后變?yōu)?,所以導(dǎo)體棒是做加速度變小的加速運(yùn)動(dòng),之后加速度為0,速度達(dá)到最大,故A錯(cuò)誤;B、根據(jù)右手定則可知,感應(yīng)電流是順時(shí)針,此時(shí)導(dǎo)體棒是電源,電源內(nèi)部電流是從低電勢(shì)流向高電勢(shì),導(dǎo)體棒下端相當(dāng)于電源正極,故a的電勢(shì)低于c點(diǎn)的電勢(shì),故B錯(cuò)誤;C、當(dāng)速度達(dá)到最大速度v時(shí),E=Bdv,I=ER+r,F(xiàn)=F安=BIL,解得vD、根據(jù)動(dòng)能定理F做的功與安培力做的功之和等于導(dǎo)體棒動(dòng)能的增加量,導(dǎo)體棒最終動(dòng)能等于12mv2=mF故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】本題是右手定則和電路問題及功能關(guān)系在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的綜合題,要注意明確在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量轉(zhuǎn)化的方向,掌握功能關(guān)系的應(yīng)用。5.(2024秋?甘肅期末)如圖甲所示,正方形閉合線框MNPQ的總電阻r=0.4Ω、邊長(zhǎng)為0.8m,線框內(nèi)存在一個(gè)邊長(zhǎng)為0.4m的正方形磁場(chǎng)區(qū)域。從t=0時(shí)刻開始,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。t=0時(shí)刻,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,0~1s內(nèi),線框中感應(yīng)電流的大小和方向分別為()A.0.16A,逆時(shí)針 B.0.16A,順時(shí)針 C.0.08A,逆時(shí)針 D.0.08A,順時(shí)針【考點(diǎn)】根據(jù)B﹣t或者φ﹣t圖像計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).【專題】定量思想;推理法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;推理論證能力.【答案】C【分析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律結(jié)合圖像分析電動(dòng)勢(shì)大小,根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流方向?!窘獯稹拷猓?~1s內(nèi),線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=ΔBΔtL2=0.4-0.21故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查電磁感應(yīng)定律,解題關(guān)鍵掌握?qǐng)D像的含義及楞次定律的應(yīng)用。6.(2024秋?深圳期末)如圖是我校學(xué)生食堂用的飯卡內(nèi)部實(shí)物圖,其由線圈和芯片組成電路,當(dāng)飯卡處于感應(yīng)區(qū)域時(shí),刷卡機(jī)會(huì)激發(fā)變化的磁場(chǎng),從而在飯卡內(nèi)線圈中產(chǎn)生電磁感應(yīng)。電流來驅(qū)動(dòng)芯片工作,已知線圈面積為S,共n匝,某次刷卡時(shí),線圈平面與磁場(chǎng)垂直,全部處于磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi),且在感應(yīng)時(shí)間t0內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向外由0均勻增大到B0,此過程中()A.線框中磁通量最大為nB0S B.此現(xiàn)象為渦流現(xiàn)象 C.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流一直增大 D.線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為n【考點(diǎn)】法拉第電磁感應(yīng)定律的基本計(jì)算;判斷磁通量的大小或變化.【專題】定量思想;推理法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;推理論證能力.【答案】D【分析】線框中的磁通量大小與線圈匝數(shù)無關(guān);這是在線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律分析計(jì)算?!窘獯稹拷猓篈、線框中磁通量的最大值為B0S,故A錯(cuò)誤;B、磁現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,是在線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流,不是渦流現(xiàn)象,故B錯(cuò)誤;CD、因?yàn)樵诟袘?yīng)時(shí)間t0內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向外由0均勻增大到B0,所以磁通量的變化率是定值,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E=nΔΦΔt=故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查了法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用,知道線框中的磁通量與線圈的匝數(shù)無關(guān)。7.(2024秋?望花區(qū)校級(jí)期末)如圖所示,M、N為粗細(xì)均勻、同種導(dǎo)線圍成的單匝同心圓線框;虛線為正方形的磁場(chǎng)區(qū)域,頂點(diǎn)在M上,邊與N相切,邊長(zhǎng)為2L;虛線內(nèi)存在垂直紙面均勻分布的磁場(chǎng),且磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律為B=kt+B0,則M、N(不考慮互感)中的感應(yīng)電流之比為()A.2:2 B.2:π C.22;π 【考點(diǎn)】根據(jù)B﹣t或者φ﹣t圖像計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).【專題】定量思想;推理法;電磁感應(yīng)與圖象結(jié)合;推理論證能力.【答案】C【分析】根據(jù)磁通量的定義,可得線框在磁場(chǎng)的有效面積之比;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,可得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比;根據(jù)電阻定義式,可得阻值之比;根據(jù)感應(yīng)電流的公式,可得感應(yīng)電流之比?!窘獯稹拷猓篗在磁場(chǎng)中的有效面積為SM,由幾何知識(shí)得SM=4L2N在磁場(chǎng)中的有效面積為SN,由幾何知識(shí)得SN=πL2則M、N線框的有效面積之比為SM由于磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律相同,由法拉第電磁感應(yīng)定律E=可得M、N產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為EM由幾何知識(shí)得,M線框的周長(zhǎng)為L(zhǎng)M=22πL,N線框的周長(zhǎng)為L(zhǎng)N由于M、N為粗細(xì)均勻的同種導(dǎo)線,根據(jù)電阻的決定式R=得M、N的電阻阻值之比為RM根據(jù)感應(yīng)電流的計(jì)算公式I感M、N的感應(yīng)電流之比為IM故C正確,ABD錯(cuò)誤故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查了電阻定義式的計(jì)算和法拉第電磁感應(yīng)定律中感應(yīng)電流的計(jì)算,能分析出線框在磁場(chǎng)的有效面積是解決本題的關(guān)鍵。二.多選題(共5小題)(多選)8.(2024秋?海淀區(qū)校級(jí)期末)如圖所示,abcd是一個(gè)由粗細(xì)均勻的同種材料制成、邊長(zhǎng)為0.1m的正方形閉合線框,以0.1m/s的恒定的速度沿x軸正方向在紙面內(nèi)運(yùn)動(dòng),并穿過一寬度為0.2m、方向垂直紙面向里、大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,線框ab邊距磁場(chǎng)左邊界為0.1m時(shí)開始計(jì)時(shí)。下列選項(xiàng)分別為d、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Udc、線框中的感應(yīng)電i(以順時(shí)針方向?yàn)檎╇S時(shí)間t的變化圖像,其中可能正確的是()A. B. C. D.【考點(diǎn)】描繪線圈進(jìn)出磁場(chǎng)區(qū)域的圖像;根據(jù)B﹣t或者φ﹣t圖像計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).【專題】應(yīng)用題;學(xué)科綜合題;定量思想;推理法;圖析法;電磁感應(yīng)與圖象結(jié)合;推理論證能力.【答案】BC【分析】導(dǎo)體切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、由E=BLv,計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,由右手定則判斷感應(yīng)電流的方向,結(jié)合閉合電路歐姆定律可求感應(yīng)電流和Udc的大小,對(duì)照?qǐng)D像即可判斷?!窘獯稹拷猓篈B、由題意可知,在0~1s時(shí)間內(nèi)線框在磁場(chǎng)外,無電磁感應(yīng)現(xiàn)象,感應(yīng)電流為0,Udc=0,則1s~2s時(shí)間內(nèi)是線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程,由右手定則可知,線框內(nèi)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針,線框勻速運(yùn)動(dòng),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為:E=Blv,則感應(yīng)電流大小為:I=ER=BLvR,大小恒定;在2s~3s時(shí)間內(nèi)線框完全在磁場(chǎng)中,磁通量保持不變無感應(yīng)電流,i=0,在3s~4s時(shí)間內(nèi)是線框穿出磁場(chǎng)的過程,由右手定則可知,線框內(nèi)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針,線框勻速運(yùn)動(dòng),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小:E=Blv,則感應(yīng)電流的大小為:CD、由題意可知,在0~1s時(shí)間內(nèi)線框在磁場(chǎng)外,無電磁感應(yīng)現(xiàn)象,感應(yīng)電流為0,Udc=0,則1s~2s時(shí)間內(nèi)是線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程,由右手定則可知,線框內(nèi)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針,線框勻速運(yùn)動(dòng),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為:E=Blv,則感應(yīng)電流大小為:I=ER=BLvR,大小恒定,則Udc=14BLv,在2s~3s時(shí)間內(nèi)線框完全在磁場(chǎng)中,磁通量保持不變無感應(yīng)電流,i=0,但bc邊切割磁感線,則Udc=BLv,在3s~4s時(shí)間內(nèi)是線框穿出磁場(chǎng)的過程,由右手定則可知,線框內(nèi)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針,線框勻速運(yùn)動(dòng),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大?。篍故選:BC?!军c(diǎn)評(píng)】對(duì)于電磁感應(yīng)中圖像問題,往往先根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向,先定性判斷,再根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律等規(guī)律得到數(shù)據(jù)或解析式,再選擇圖像。(多選)9.(2025?十堰一模)空間存在豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),兩根相距為L(zhǎng)的平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌水平放置,左端接電容為C的電容器,一根導(dǎo)體棒放置在導(dǎo)軌上,如圖甲所示。起初開關(guān)閉合,導(dǎo)體棒在水平向右的恒力作用下開始運(yùn)動(dòng),t0時(shí)刻速度增加到v0,此時(shí)斷開開關(guān),導(dǎo)體棒繼續(xù)加速,2t0時(shí)刻速度增加到4v0,v﹣t圖像如圖乙所示,已知導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,不計(jì)電路中的電阻及導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的摩擦。下列說法正確的是()A.t0時(shí)刻電容器所帶的電荷量為CBLv0 B.0~t0時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體棒的電流為CBLvC.0~t0時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒受到的安培力大小為CBD.恒力F=【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過程中的動(dòng)力學(xué)類問題;導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);單桿在導(dǎo)軌上有外力作用下切割磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)問題;動(dòng)量定理在電磁感應(yīng)問題中的應(yīng)用.【專題】定量思想;等效替代法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;分析綜合能力.【答案】AB【分析】根據(jù)E=BLv0求出t0時(shí)刻導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),由于不計(jì)電阻,所以電容器的電壓等于E,由C=QU求電容器所帶的電荷量;0~t0時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng),受到的安培力不變,電容器單位時(shí)間內(nèi)增加的電荷量不變,根據(jù)電流的定義式計(jì)算電流;根據(jù)F安=BIL計(jì)算0~t0時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒受到的安培力大??;根據(jù)牛頓第二定律求恒力【解答】解:根據(jù)題中圖像可知,導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)為兩個(gè)連續(xù)的勻加速直線運(yùn)動(dòng),t0時(shí)刻電容器兩極板間的電壓U=E=BLv0,由電容的定義式C=QU,解得Q=CBLv0,故B、0~t0時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒受到的安培力不變,電容器單位時(shí)間內(nèi)增加的電荷量不變,根據(jù)電流的定義可知I=Qt0C、0~t0時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒受到的安培力大小F安=BIL=BL?CBLv0tD、設(shè)導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m,t0時(shí)刻,根據(jù)牛頓第二定律有F﹣F安=ma1t0~2t0時(shí)間內(nèi),根據(jù)牛頓第二定律有F=ma2由v﹣t圖像可知,a1=v0t0聯(lián)立解得F=3CB故選:AB?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查電磁感應(yīng)與力學(xué)知識(shí)的綜合,要根據(jù)v﹣t圖像分析導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)情況,確定其受力情況,根據(jù)牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和電磁感應(yīng)規(guī)律相結(jié)合解答。(多選)10.(2024秋?海淀區(qū)期末)如圖所示,間距為L(zhǎng)的水平U形導(dǎo)體框置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,U形導(dǎo)體框左端連接一阻值為R的電阻。將一質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab靜置于導(dǎo)體框上。從某時(shí)刻開始,對(duì)導(dǎo)體棒ab施加一水平向右的恒定拉力F,使其沿導(dǎo)體框向右運(yùn)動(dòng),經(jīng)過時(shí)間t,導(dǎo)體棒恰好運(yùn)動(dòng)至圖中虛線位置,此時(shí)速度大小為v。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,不計(jì)導(dǎo)體框的電阻、導(dǎo)體棒與框間的摩擦。在此過程中()A.導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的方向?yàn)閎→a B.導(dǎo)體棒的平均速度大小為v2C.通過電阻R的電荷量為Ft-D.電阻R上消耗的電能為B【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過程中的電路類問題;右手定則;單桿在導(dǎo)軌上有外力作用下切割磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)問題;電磁感應(yīng)過程中的能量類問題.【專題】比較思想;模型法;電磁感應(yīng)——功能問題;分析綜合能力.【答案】AC【分析】根據(jù)右手定則判斷導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的方向;分析導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)情況,結(jié)合v﹣t圖像與時(shí)間軸所圍的面積表示位移分析導(dǎo)體棒的平均速度大小;根據(jù)動(dòng)量定理求通過電阻R的電荷量;根據(jù)焦耳定律分析電阻R上消耗的電能大小。【解答】解:A、根據(jù)右手定則,導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的方向?yàn)閎→a,故A正確;B、ab棒所受安培力方向與速度方向相反,隨著速度增大,產(chǎn)生的感應(yīng)電流增大,ab棒受到的安培力增大,合力減小,加速度減小,所以ab棒做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng),定性作出其v﹣t圖像如圖所示。根據(jù)v﹣t圖像與坐標(biāo)軸所圍面積表示位移可知,t時(shí)間內(nèi),ab棒的位移x>vt2,則ab棒的平均速度大小v=C、取向右為正方向,根據(jù)動(dòng)量定理得Ft﹣BIL?t=mv又通過電阻R的電荷量為q=I?聯(lián)立解得q=Ft-mvD、導(dǎo)體棒恰好運(yùn)動(dòng)至圖中虛線位置時(shí),感應(yīng)電流大小為I=BLvR+r,由于導(dǎo)體棒做加速運(yùn)動(dòng),之前的速度比v小,產(chǎn)生的感應(yīng)電流比I小,所以電阻R上消耗的電能Q<I2Rt故選:AC?!军c(diǎn)評(píng)】解答本題的關(guān)鍵要掌握電磁感應(yīng)問題中求電荷量常用的方法:動(dòng)量定理,同時(shí),要注意分析導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)情況。(多選)11.(2024秋?湖北期末)如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的平行光滑金屬導(dǎo)軌相距L=1m,導(dǎo)軌平面與水平面夾角θ=30°。長(zhǎng)度均為L(zhǎng)=1m的兩金屬棒a、b緊挨著置于兩導(dǎo)軌上,金屬棒a的質(zhì)量為m1=0.5kg、電阻為R1=0.5Ω,金屬棒b的質(zhì)量為m2=1.0kg、電阻為R2=1.0Ω,整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.5T?,F(xiàn)將金屬棒b由靜止釋放,同時(shí)給金屬棒a施加平行導(dǎo)軌向上的恒力F=7.5N。已知運(yùn)動(dòng)過程中金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直并保持良好接觸,重力加速度為g=10m/s2,則()A.兩棒均將做勻加速直線運(yùn)動(dòng) B.當(dāng)金屬棒b勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),金屬棒a也在做勻速運(yùn)動(dòng) C.金屬棒b的速度大小為2m/s時(shí),整個(gè)回路的電功率為6W D.由開始至金屬棒b沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)3m的過程中流經(jīng)金屬棒a的電荷量為3C【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過程中的能量類問題;雙桿在等寬導(dǎo)軌上切割磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)問題.【專題】定量思想;推理法;電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;推理論證能力.【答案】BCD【分析】A.對(duì)金屬棒a、b,由牛頓第二定律分別列式;對(duì)電路,由法拉第電磁感應(yīng)定律及閉合電路歐姆定律列式;結(jié)合題意,即可分析判斷;B.由前面分析,結(jié)合題意,即可分析判斷;C.結(jié)合前面分析,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、電功率的計(jì)算公式分別列式,即可分析判斷;D.結(jié)合前面分析,根據(jù)電荷量的計(jì)算公式、閉合電路歐姆定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、磁通量的計(jì)算公式分別列式,即可分析判斷?!窘獯稹拷猓篈.對(duì)金屬棒a,由牛頓第二定律可得:F﹣m1gsinθ﹣BIL=m1a1,對(duì)金屬棒b,由牛頓第二定律可得:m2gsinθ﹣BIL=m2a2,對(duì)電路,由法拉第電磁感應(yīng)定律及閉合電路歐姆定律可得:I=由此可知,加速階段,電流在增大,安培力在增大,加速度在減小,故兩棒均做加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;B.由前面分析可知:F﹣m1gsinθ﹣BIL=m1a1,m2gsinθ﹣BIL=m2a2,聯(lián)立可得:a1=2a2,由此可知,當(dāng)a2=0時(shí),a1=0,所以金屬棒a、b同時(shí)開始做勻速直線運(yùn)動(dòng),故B正確;C.結(jié)合前面分析可得,金屬棒a的速度大小始終是金屬棒b的速度大小的2倍,且方向相反,則金屬棒b的速度大小為2m/s時(shí),金屬棒a的速度大小為4m/s,且方向相反,對(duì)整個(gè)回路分析,由法拉第電磁感應(yīng)定律可得:E=BL(v1+v2),由閉合電路歐姆定律可得:I=整個(gè)回路的電功率為:P=EI,聯(lián)立可得:P=6W,故C正確;D.結(jié)合前面分析可知,金屬棒b沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)s1=3m的過程中,金屬棒a沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)s2=6m,對(duì)回路分可知:q=IΔt且:E=Δ?Δt,ΔΦ=BL(s1聯(lián)立可得:q=3C,故D正確;故選:BCD?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查雙桿在等寬導(dǎo)軌上切割磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)問題,解題時(shí)需注意,此模型比較復(fù)雜,可能需要綜合電磁感應(yīng)定律、電磁感應(yīng)與電路問題的結(jié)合、電磁感應(yīng)與動(dòng)力學(xué)的結(jié)合、電磁感應(yīng)與能量問題的結(jié)合、電磁感應(yīng)與動(dòng)量問題的結(jié)合等考點(diǎn)進(jìn)行綜合分析。(多選)12.(2025?廣西一模)在軌穩(wěn)定運(yùn)行的天和核心艙內(nèi),我國航天員進(jìn)行的某次科研實(shí)驗(yàn)如圖所示:一個(gè)正方形閉合線圈以速度v1垂直磁場(chǎng)邊界進(jìn)入矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,此后線圈穿過該磁場(chǎng),若線圈恰好離開磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為v2,則下列關(guān)于線圈的說法正確的是()A.進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中,感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向 B.離開磁場(chǎng)的過程中,感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向 C.完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度小于v1D.完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度等于v【考點(diǎn)】動(dòng)量定理在電磁感應(yīng)問題中的應(yīng)用;楞次定律及其應(yīng)用;線圈進(jìn)出磁場(chǎng)的電壓、電流、電荷量等電學(xué)量的計(jì)算.【專題】定量思想;方程法;電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題;推理論證能力.【答案】AD【分析】根據(jù)楞次定律判斷電流方向;根據(jù)動(dòng)量定理結(jié)合電荷量的計(jì)算公式求解速度大小?!窘獯稹拷猓篈B、根據(jù)楞次定律可知,進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中,感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向,離開磁場(chǎng)的過程中,感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向,故A正確、B錯(cuò)誤;CD、設(shè)正方向線圈的邊長(zhǎng)為L(zhǎng),完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為v。取向右為正方向,進(jìn)入磁場(chǎng)過程中,根據(jù)動(dòng)量定理可得:﹣BI1Lt1=mv﹣mv離開磁場(chǎng)過程中,根據(jù)動(dòng)量定理可得:﹣BI2Lt2=mv2﹣由于I1t1=I2t2=q=ERt=ΔΦR=BSR解得:v=v1+v2故選:AD。【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于安培力作用下導(dǎo)體棒、線圈的運(yùn)動(dòng)問題,如果涉及電荷量、求位移、速度等問題,常根據(jù)動(dòng)量定理結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路的歐姆定律列方程進(jìn)行解答。三.解答題(共3小題)13.(2024秋?惠山區(qū)校級(jí)期末)如圖為法拉第圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖:銅質(zhì)圓盤安裝在水平銅軸上,兩銅片C、D分別與轉(zhuǎn)動(dòng)軸和圓盤的邊緣接觸。圓盤處于水平向右的勻強(qiáng)過場(chǎng)中,圓盤平面與磁感線垂直,從左向右看,圓盤以角速度ω沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,圓盤半徑為r,定值電阻的阻值為R,銅盤的電阻忽略不計(jì)。(1)求通過電阻R的電流的大小和方向;(2)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)一圈的過程中定值電阻產(chǎn)生的焦耳熱;(3)如果圓盤不轉(zhuǎn)動(dòng),使磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度以B=kt規(guī)律變化(k為常數(shù)),請(qǐng)判斷圓盤上是否產(chǎn)生了感應(yīng)電流?是否有電流通過電阻R?簡(jiǎn)要說明理由。【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過程中的電路類問題;導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).【專題】應(yīng)用題;學(xué)科綜合題;定量思想;推理法;方程法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;推理論證能力.【答案】(1)Br2ω2R(2)πB(3)圓盤中產(chǎn)生感應(yīng)電流;但沒有電流通過電阻R。圓盤中產(chǎn)生渦旋電流,由于沿半徑方向沒有電勢(shì)差,故沒有電流通過電阻R?!痉治觥浚?)把銅盤看作若干條由中心指向邊緣的銅棒組合而成,當(dāng)銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),每根金屬棒都在切割磁感線,產(chǎn)生大小和方向不變的電流。根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式E=1(2)再由焦耳定律可求焦耳熱;(3)由感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件分析是否有電流產(chǎn)生和通過電阻R?!窘獯稹拷猓海?)銅盤的若干半徑相當(dāng)于直導(dǎo)線繞固定點(diǎn)切割磁感線運(yùn)動(dòng),則在運(yùn)動(dòng)過程中,CD兩點(diǎn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:E=Brv=12Br×ωr=1(2)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)一圈的過程中定值電阻產(chǎn)生的焦耳熱為:Q=(3)如果圓盤不轉(zhuǎn)動(dòng),使磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度以B=kt規(guī)律變化,則穿過圓盤的磁通量發(fā)生變化,圓盤中產(chǎn)生渦旋電流,由于沿半徑方向沒有電勢(shì)差,故沒有電流通過電阻R。答:(1)Br2ω2R(2)πB(3)圓盤中產(chǎn)生感應(yīng)電流;但沒有電流通過電阻R。圓盤中產(chǎn)生渦旋電流,由于沿半徑方向沒有電勢(shì)差,故沒有電流通過電阻R。【點(diǎn)評(píng)】本題考查運(yùn)用物理知識(shí)分析實(shí)際問題的能力。此題是電磁感應(yīng)問題,基本規(guī)律有楞次定律或右手定則、法拉第電磁感應(yīng)定律;根據(jù)題意應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)即可解題。14.(2024秋?溫州期末)間距為L(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌置于同一水平面內(nèi),右端連接阻值為R的電阻,如圖所示(俯視圖),CDEF區(qū)域有存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。導(dǎo)軌上一根質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R的金屬桿a以速度v0向右運(yùn)動(dòng),與另一相同的靜止金屬桿b發(fā)生彈性碰撞,金屬桿b進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域經(jīng)過一段時(shí)間后停止運(yùn)動(dòng)。金屬桿與導(dǎo)軌始終接觸良好,導(dǎo)軌的電阻不計(jì),求:(1)金屬桿b在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),通過電阻R的電流方向(選填“E到F”或“F到E”);(2)金屬桿b剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),電阻R兩端的電壓U;(3)整個(gè)過程中電阻R產(chǎn)生的熱量Q。【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過程中的能量類問題;閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式;導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).【專題】計(jì)算題;學(xué)科綜合題;定量思想;尋找守恒量法;電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題;分析綜合能力.【答案】(1)金屬桿b在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),通過電阻R的電流方向?yàn)镕到E;(2)金屬桿b剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),電阻R兩端的電壓U為13BLv0(3)整個(gè)過程中電阻R產(chǎn)生的熱量Q為112【分析】(1)金屬桿b在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),利用右手定則判斷通過電阻R的電流方向;(2)先根據(jù)動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律求出金屬桿a與b碰撞后兩者的速度。根據(jù)E=BLv0求出金屬桿b剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),根據(jù)電壓分配規(guī)律求金屬桿b剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),電阻R兩端的電壓U;(3)根據(jù)能量守恒求出金屬桿b進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域到停止運(yùn)動(dòng)的過程中回路產(chǎn)生的總熱量,再求整個(gè)過程中電阻R產(chǎn)生的熱量Q?!窘獯稹拷猓海?)金屬桿b在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)右手定則可知,b桿中電流方向由D到C,則通過電阻R的電流方向F到E;(2)設(shè)金屬桿a與b碰撞后a、b的速度分別為va、vb,取向右為正方向,根據(jù)動(dòng)量守恒定律有mv0=mvb+mva根據(jù)機(jī)械能守恒定律有12聯(lián)立解得va=0、vb=v0則金屬桿b剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BLv0金屬桿a與電阻R并聯(lián),并聯(lián)電阻為R根據(jù)電路連接關(guān)系,可得電阻R兩端電壓為U=聯(lián)立解得U(3)根據(jù)能量守恒,金屬桿b進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域到停止運(yùn)動(dòng)的過程中回路產(chǎn)生的總熱量為Q總根據(jù)電路連接關(guān)系,電阻R產(chǎn)生的熱量為Q=12聯(lián)立解得Q答:(1)金屬桿b在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),通過電阻R的電流方向?yàn)镕到E;(2)金屬桿b剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),電阻R兩端的電壓U為13BLv0(3)整個(gè)過程中電阻R產(chǎn)生的熱量Q為112【點(diǎn)評(píng)】本題是電磁感應(yīng)與力學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用,要能正確分析兩桿的運(yùn)動(dòng)過程,把握過程中遵循的力學(xué)規(guī)律是關(guān)鍵。b桿在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)過程,是電磁感應(yīng)與電路的綜合,要搞清電路結(jié)構(gòu),確定電壓和能量分配關(guān)系。15.(2024秋?哈爾濱期末)如圖所示,傾角為θ=37°的粗糙金屬軌道固定放置,導(dǎo)軌間距L=0.5m,電阻不計(jì)。沿軌道向下建立x軸,OO'為兩磁場(chǎng)分界線且OO′垂直于x軸。在x<0區(qū)域:存在方向垂直軌道平面向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1=0.8T的勻強(qiáng)磁場(chǎng);在x≥0區(qū)域:存在方向垂直軌道平面向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨坐標(biāo)變化的磁場(chǎng),變化規(guī)律為B2=0.4+0.8x(T)。初始狀態(tài),U形框cdef鎖定在軌道平面上,c、f分別與O′、O重合,U形框質(zhì)量為m2=0.15kg,三邊長(zhǎng)均為L(zhǎng)=0.5m,由阻值R2=0.2Ω的金屬棒de和兩根絕緣棒cd、ef組成。另有質(zhì)量為m1=0.05kg、長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.5m、阻值R1=0.2Ω的金屬棒ab在離OO′一定距離處獲得沿軌道向下的初速度,金屬棒及U形框與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.75。金屬棒及U形框始終與軌道接觸良好,形成閉合回路,不計(jì)金屬軌道及接觸點(diǎn)的電阻,sin37°=0.6,cos37°=0.8。(1)若金屬棒ab的初速度為v1=4m/s,求流過金屬棒ab的電流大小及金屬棒de受到安培力的大??;(2)若金屬棒ab獲得初速度v2的同時(shí),解除對(duì)U形框的鎖定,為保持U形框仍靜止,求v2的最大值;(3)若金屬棒ab以初速度v3=4m/s從x=﹣0.25m處開始運(yùn)動(dòng),同時(shí)解除對(duì)U形框的領(lǐng)定,金屬棒ab與U形框會(huì)發(fā)生完全非彈性碰撞,求碰后U形框的最大位移為多大?!究键c(diǎn)】動(dòng)量守恒定律在電磁感應(yīng)問題中的應(yīng)用;電磁感應(yīng)過程中的能量類問題;傾斜平面內(nèi)的導(dǎo)軌滑桿模型.【專題】定量思想;推理法;電磁感應(yīng)——功能問題;分析綜合能力.【答案】(1)流過金屬棒ab的電流大小為4A,金屬棒de受到安培力的大小為1.6N;(2)v2的最大值為4.41m/s;(3)碰后U形框的最大位移為1m?!痉治觥浚?)根據(jù)閉合電路的歐姆定律和安培力公式求流過金屬棒ab的電流大小及金屬棒de受到安培力的大小;(2)根據(jù)閉合電路的歐姆定律和受力平衡求v2的最大值;(3)根據(jù)動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律求碰后U形框的最大位移?!窘獯稹拷猓海?)根據(jù)閉合電路的歐姆定律E1=B1Lv1I1解得I1=4AB2=0.4+0.8L解得B2=0.8T則F安=B2IL解得F安=1.6N(2)根據(jù)閉合電路的歐姆定律E2=B1Lv2I2U形框靜止B2IL=m2gsinθ+μm2gcosθ解得v2=4.41m/s(3)因?yàn)関3<v2則U形框仍靜止對(duì)ab棒,從開始到與U形框碰撞之前,以沿著斜面向下的方向?yàn)檎较颍袆?dòng)量定理(m1gsinθ﹣μm1gcosθ)t﹣B1ILt=m1v0﹣m1v3E=I=|x解得v0=2m/sab棒與U形框碰撞,以v0的方向?yàn)檎较?,列?dòng)量守恒定律m1v0=(m1+m2)v共解得v共=0.5m/s對(duì)整體從撞后到速度減為0,以沿著斜面向下的方向?yàn)檎较?,列?dòng)量定理[(mI其中B2de﹣B2ab=0.4Tx'解得x'=1m答:(1)流過金屬棒ab的電流大小為4A,金屬棒de受到安培力的大小為1.6N;(2)v2的最大值為4.41m/s;(3)碰后U形框的最大位移為1m?!军c(diǎn)評(píng)】本題是多體多過程問題,關(guān)鍵要分析棒ab與U形框的受力情況,確定它們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),把握隱含的力學(xué)規(guī)律。對(duì)于導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中做非勻變速運(yùn)動(dòng)的過程,往往運(yùn)用動(dòng)量定理求位移。

考點(diǎn)卡片1.閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.內(nèi)容:閉合電路的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。2.表達(dá)式:I=ER+r,E表示電動(dòng)勢(shì),I表示干路總電流,3.閉合電路中的電壓關(guān)系:閉合電路中電源電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電路電勢(shì)降落之和E=U外+U內(nèi)。4.由E=U外+U內(nèi)可以得到閉合電路歐姆定律的另一個(gè)變形U外=E﹣Ir?!久}方向】在已接電源的閉合電路里,關(guān)于電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)電壓、外電壓的關(guān)系應(yīng)是()A、如外電壓增大,則內(nèi)電壓增大,電源電動(dòng)勢(shì)也會(huì)隨之增大B、如外電壓減小,內(nèi)電阻不變,內(nèi)電壓也就不變,電源電動(dòng)勢(shì)必然減小C、如外電壓不變,則內(nèi)電壓減小時(shí),電源電動(dòng)勢(shì)也隨內(nèi)電壓減小D、如外電壓增大,則內(nèi)電壓減小,電源的電動(dòng)勢(shì)始終為二者之和,保持恒量分析:閉合電路里,電源的電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)電壓與外電壓之和.外電壓變化時(shí),內(nèi)電壓也隨之變化,但電源的電動(dòng)勢(shì)不變.解答:A、如外電壓增大,則內(nèi)電壓減小,電源電動(dòng)勢(shì)保持不變。故A錯(cuò)誤。B、如外電壓減小,內(nèi)電阻不變,內(nèi)電壓將增大,電源電動(dòng)勢(shì)保持不變。故B錯(cuò)誤。C、如外電壓不變,則內(nèi)電壓也不變。故C錯(cuò)誤。D、根據(jù)閉合電路歐姆定律得到,電源的電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)電壓與外電壓之和,如外電壓增大,則內(nèi)電壓減小,電源的電動(dòng)勢(shì)保持恒量。故D正確。故選:D。點(diǎn)評(píng):本題要抓住電源的電動(dòng)勢(shì)是表征電源的本身特性的物理量,與外電壓無關(guān).【解題思路點(diǎn)撥】閉合電路的幾個(gè)關(guān)系式的對(duì)比2.安培定則(右手螺旋定則)【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.安培定則的內(nèi)容分三種不同情況.(1)直線電流:右手握住導(dǎo)線,伸直的拇指的方向代表電流的方向,那么彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向.(2)環(huán)形電流:右手握住環(huán)形導(dǎo)線,彎曲的四指所指的方向就是電流的方向,拇指所指的方向就是環(huán)形中心軸線上的磁感線的方向.(3)通電螺線管:右手握住螺線管,讓彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致,拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部的磁感線的方向.2.利用安培定則判斷的幾種常見電流的磁場(chǎng)直線電流的磁場(chǎng)通電螺線管的磁場(chǎng)環(huán)形電流的磁場(chǎng)特點(diǎn)無磁極、非勻強(qiáng),且距導(dǎo)線越遠(yuǎn)處磁場(chǎng)越弱與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似,管內(nèi)為勻強(qiáng)磁場(chǎng),管外為非勻強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)形電流的兩側(cè)是N極和S極,且離圓環(huán)中心越遠(yuǎn),磁場(chǎng)越弱安培定則本考點(diǎn)主要考查安培定則(右手螺旋定則)的內(nèi)容?!久}方向】通電螺線管的電流方向跟它的磁感線方向之間的關(guān)系,也可用安培定則來判定:握住螺線管,讓所指的方向跟一致,則的方向就是.分析:右手螺旋定則判斷通電螺線管的電流方向與它的磁感線方向之間的關(guān)系:右手握住螺線管,讓彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致,拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部的磁感線的方向.解答:右手握住螺線管,讓彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致,拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部的磁感線的方向.故答案為:右手;彎曲的四指;電流的方向;拇指所指;螺線管內(nèi)部的磁感線的方向。點(diǎn)評(píng):本題考查右手螺旋定則,關(guān)鍵是理解其內(nèi)容。屬于基礎(chǔ)簡(jiǎn)單題目?!窘忸}思路點(diǎn)撥】1.電流的方向跟它的磁感線方向之間的關(guān)系可以用安培定則(右手螺旋定則)來判斷。各種電流的磁場(chǎng)磁感線判斷方法如下:(1)直線電流:右手握住導(dǎo)線,讓伸直的拇指所指的方向與電流的方向一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向。(2)環(huán)形電流:讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁場(chǎng)的方向。(3)通電螺線管:右手握住螺線管,讓彎曲的四指跟電流的方向一致,拇指所指的方向就是螺線管磁場(chǎng)的方向,或者說拇指所指的就是通電螺線管N極的方向。2.特別提醒(1)磁場(chǎng)是分布在立體空間的,(2)利用安培定則不僅可以判斷磁場(chǎng)的方向,還可以根據(jù)磁場(chǎng)的方向判斷電流的方向。(3)應(yīng)用安培定則判定直線電流時(shí),四指所指的方向是導(dǎo)線之外磁場(chǎng)的方向;判定環(huán)形電流和通電螺線管電流時(shí),拇指的指向是線圈軸線上磁場(chǎng)的方向。(4)環(huán)形電流相當(dāng)于小磁針,通電螺線管相當(dāng)于條形磁鐵,應(yīng)用安培定則判斷時(shí),拇指所指的一端為它的N極。3.磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義與物理意義【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.電流元:在物理學(xué)中,把很短一段通電導(dǎo)線中的電流I與導(dǎo)線長(zhǎng)度l的乘積叫作電流元。2.磁感應(yīng)強(qiáng)度(1)定義:電流元垂直于磁場(chǎng)放置時(shí),電流元所受磁場(chǎng)的作用力F與I和l乘積的比值,叫作的磁感應(yīng)強(qiáng)度。(2)定義式:B=F(3)單位:在國際單位制中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉,簡(jiǎn)稱特,符號(hào)是T,1T=1NA(4)標(biāo)矢性:矢量,方向即為該處磁場(chǎng)方向,即靜止于該處的小磁針N極所指的方向(5)物理意義:表征磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量。(6)磁感應(yīng)強(qiáng)度是磁場(chǎng)本身的性質(zhì),與放不放電流元無關(guān)?!久}方向】由磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式B=A、磁感應(yīng)強(qiáng)度與通電導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力F成正比B、磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流強(qiáng)度和導(dǎo)線長(zhǎng)度的乘積成反比C、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與F的方向一致D、只要滿足L很短,I很小的條件,B=分析:在磁場(chǎng)中磁感應(yīng)強(qiáng)度有強(qiáng)弱,則由磁感應(yīng)強(qiáng)度來描述強(qiáng)弱.將通電導(dǎo)線垂直放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,即確保電流方向與磁場(chǎng)方向相互垂直,則所受的磁場(chǎng)力與通電導(dǎo)線的電流與長(zhǎng)度乘積之比.公式B=FIL是比值法定義B的,磁感應(yīng)強(qiáng)度B是由磁場(chǎng)本身的性質(zhì)決定的物理量,不能說B與F成正比,也不能說解答:AB、磁感應(yīng)強(qiáng)度B是由磁場(chǎng)本身的性質(zhì)決定的物理量,定義式B=FIL是比值法定義B的,不能說B與F成正比,也不能說B與IL成反比。故AC、根據(jù)左手定則可知,F(xiàn)與B的方向互相垂直。故C錯(cuò)。D、只要滿足L很短,I很小的條件,B=FIL故選:D。點(diǎn)評(píng):磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式B=FIL可知,是屬于比值定義法.即B與F、I、L均沒有關(guān)系,它是由磁場(chǎng)的本身決定.例如:電場(chǎng)強(qiáng)度E=【解題思路點(diǎn)撥】1.磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式::B=(1)公式成立條件:通電導(dǎo)線必須垂直于磁場(chǎng)方向放置,不垂直則公式不成立。(2)決定磁感應(yīng)強(qiáng)度的因素:僅由磁場(chǎng)本身決定,與導(dǎo)線是否受磁場(chǎng)力以及磁場(chǎng)力的大小無關(guān)。(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式也適用于非勻強(qiáng)磁場(chǎng),這時(shí)l應(yīng)很短,稱為“電流元”,相當(dāng)于靜電場(chǎng)中的“試探電荷”。2.方向:磁感應(yīng)強(qiáng)度B是一個(gè)矢量,某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不是放在該處的通電導(dǎo)線的受力方向。它的方向可以有以下幾種表述方式:(1)小磁針靜止時(shí)N極所指的方向,或小磁針靜止時(shí)S極所指的反方向。(2)小磁針N極受力的方向(不論小磁針是否靜止),或S極受力的反方向。(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。3.大?。捍艌?chǎng)在某位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向是客觀存在的,與通過導(dǎo)線的電流大小、導(dǎo)線的長(zhǎng)短無關(guān)。即使不放入載流導(dǎo)線,磁感應(yīng)強(qiáng)度也照樣存在,故不能說“B與F成正比”或“B與Il成反比”。4.判斷磁通量的大小或變化【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】本考點(diǎn)主要是判斷磁通量的大小,或者當(dāng)某一參數(shù)變化時(shí)判斷磁通量的變化情況?!久}方向】如圖所示,一線圈放在通電螺線管的正中間A處,現(xiàn)向右移動(dòng)到B處,則在移動(dòng)過程中通過線圈的磁通量如何變化()A、變大B、變小C、不變D、無法確定分析:穿過線圈的磁場(chǎng)有進(jìn)去的,也有出來的,則磁通量為穿過線圈的凈磁通量.根據(jù)穿出線圈磁通量的大小判斷通過線圈磁通量的大?。獯穑郝菥€管內(nèi)部磁場(chǎng)向左穿過線圈,設(shè)向左穿過線圈的磁通量為Φ1,螺線管外部磁場(chǎng)向右穿過線圈,設(shè)穿過的磁通量為Φ2,則凈磁通量為Φ=Φ1﹣Φ2.線圈從正中間A處,現(xiàn)向右移動(dòng)到B處Φ2增大,Φ1不變。則Φ減小。故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。故選:B。點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵知道磁通量有進(jìn)去也有出來時(shí),總磁通量應(yīng)為凈磁通量.【解題思路點(diǎn)撥】1.磁通量的大小對(duì)于非勻強(qiáng)磁場(chǎng),可以通過Φ=BS定性分析磁通量的大小。2.磁通量的變化磁通量可以用穿過某一面積的磁感線條數(shù)來形象地定性描述,也可以用公式Φ=BSsinθ(θ為B與S面的夾角)進(jìn)行定量的計(jì)算.在分析磁通量是否發(fā)生變化時(shí),兩種描述是統(tǒng)一的,不能有矛盾的結(jié)果出現(xiàn).例如:(1)線圈的面積發(fā)生變化時(shí)磁通量是不一定發(fā)生變化的,如圖,當(dāng)線圈面積由S1變?yōu)镾2時(shí),磁通量并沒有變化.(2)當(dāng)磁場(chǎng)范圍一定時(shí),線圈面積發(fā)生變化,磁通量也可能不變,如圖所示,在空間有磁感線穿過線圈S,S外沒有磁場(chǎng),如增大S,則Φ不變.3.磁通量改變的方式:(1)線圈跟磁體之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),這種改變方式是S不變而相當(dāng)于B發(fā)生變化;(2)線圈不動(dòng),線圈所圍面積也不變,但穿過線圈面積的磁感應(yīng)強(qiáng)度是時(shí)間的函數(shù);(3)線圈所圍面積發(fā)生變化,線圈中的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng),其實(shí)質(zhì)也是B不變而S增大或減??;(4)線圈所圍面積不變,磁感應(yīng)強(qiáng)度也不變,但二者之間的夾角發(fā)生變化,如勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的矩形線圈就是典型例子.5.楞次定律及其應(yīng)用【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.楞次定律的內(nèi)容:感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。2.適用范圍:所有電磁感應(yīng)現(xiàn)象。3.實(shí)質(zhì):楞次定律是能量守恒的體現(xiàn),感應(yīng)電流的方向是能量守恒定律的必然結(jié)果。4.應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的一般步驟:①確定研究對(duì)象,即明確要判斷的是哪個(gè)閉合電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流。②確定研究對(duì)象所處的磁場(chǎng)的方向及其分布情況。③確定穿過閉合電路的磁通量的變化情況。④根據(jù)楞次定律,判斷閉合電路中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向。⑤根據(jù)安培定則(即右手螺旋定則)判斷感應(yīng)電流的方向。【命題方向】某磁場(chǎng)的磁感線如圖所示,有銅線圈自圖示A處落到B處,在下落過程中,自上向下看,線圈中感應(yīng)電流的方向是()A、始終順時(shí)針B、始終逆時(shí)針C、先順時(shí)針再逆時(shí)針D、先逆時(shí)針再順時(shí)針分析:楞次定律的內(nèi)容是:感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向.在下落過程中,根據(jù)磁場(chǎng)強(qiáng)弱判斷穿過線圈的磁通量的變化,再去判斷感應(yīng)電流的方向.解答:在下落過程中,磁感應(yīng)強(qiáng)度先增大后減小,所以穿過線圈的磁通量先增大后減小,A處落到C處,穿過線圈的磁通量增大,產(chǎn)生感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向向下,所以感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針。C處落到B處,穿過線圈的磁通量減小,產(chǎn)生感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向向上,所以感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針。故選:C。點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵掌握楞次定律的內(nèi)容:感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.【解題方法點(diǎn)撥】1.楞次定律中“阻礙”的含義。2.楞次定律的推廣對(duì)楞次定律中“阻礙”含義的推廣:感應(yīng)電流的效果總是阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因。(1)阻礙原磁通量的變化﹣﹣“增反減同”;(2)阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)﹣﹣“來拒去留”;(3)使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)﹣﹣“增縮減擴(kuò)”;(4)阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)﹣﹣“增反減同”。3.相互聯(lián)系(1)應(yīng)用楞次定律,必然要用到安培定則;(2)感應(yīng)電流受到的安培力,有時(shí)可以先用右手定則確定電流方向,再用左手定則確定安培力的方向,有時(shí)可以直接應(yīng)用楞次定律的推論確定。6.右手定則【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】右手定則伸開右手,讓大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面內(nèi),讓磁感線垂直穿過掌心,大拇指指向?qū)w的運(yùn)動(dòng)方向,其余四指所指的方向,就是感應(yīng)電流的方向.【命題方向】題型一:楞次定律、右手定則、左手定則、安培定則的綜合應(yīng)用如圖所示,水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN,當(dāng)PQ在外力作用下運(yùn)動(dòng)時(shí),MN在磁場(chǎng)力作用下向右運(yùn)動(dòng).則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是()A.向右勻加速運(yùn)動(dòng)B.向左勻加速運(yùn)動(dòng)C.向右勻減速運(yùn)動(dòng)D.向左勻減速運(yùn)動(dòng)分析:MN在磁場(chǎng)力作用下向右運(yùn)動(dòng),說明MN受到的磁場(chǎng)力向右,由左手定則可知電流由M指向N,由楞次定律可知,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁場(chǎng)應(yīng)該是向上減小,或向下增加;根據(jù)右手螺旋定則,與楞次定律可知PQ的運(yùn)動(dòng)情況.解:MN在磁場(chǎng)力作用下向右運(yùn)動(dòng),說明MN受到的磁場(chǎng)力向右,由左手定則可知電流由M指向N,由楞次定律可知,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁場(chǎng)應(yīng)該是向上減小,或向下增加;再由右手螺旋定則與楞次定律可知,PQ可能是向左加速運(yùn)動(dòng)或向右減速運(yùn)動(dòng).故BC正確,AD錯(cuò)誤.故選:BC.點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵是分析好引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,進(jìn)而才能分析產(chǎn)生電流的磁通量是由什么樣的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的.【解題方法點(diǎn)撥】1.右手定則適用于部分導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電流的方向判定,而楞次定律適用于一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象,是判斷感應(yīng)電流方向的基本方法,對(duì)于由于磁通量變化而引起的感應(yīng)電流,運(yùn)用楞次定律判斷其方向更方便.2.安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的比較及應(yīng)用.(1)規(guī)律比較基本現(xiàn)象應(yīng)用的定則或定律運(yùn)動(dòng)電荷、電流產(chǎn)生磁場(chǎng)安培定則磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷、電流有作用力左手定則電磁感應(yīng)部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)右手定則閉合回路磁通量變化楞次定律(2)應(yīng)用區(qū)別關(guān)鍵是抓住因果關(guān)系:①因電而生磁(I→B)→安培定則;②因動(dòng)而生電(v、B→I安)→右手定則;③因電而受力(I、B→F安)→左手定則.7.法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和表達(dá)式【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】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)的大小,跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。(2)公式:E=nΔΦΔt【命題方向】下列幾種說法中正確的是()A、線圈中磁通量變化越大,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大B、線圈中磁通量越大,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大C、線圈放在磁場(chǎng)越強(qiáng)的位置,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大D、線圈中磁通量變化越快,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大分析:本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容,明確電動(dòng)勢(shì)與磁通量的變化快慢有關(guān).解答:根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,線圈中磁通量變化越快,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大;故選:D。點(diǎn)評(píng):本題要求學(xué)生能夠區(qū)分磁通量、磁通量的變化量及磁通量的變化率,能正確掌握法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容.【解題方法點(diǎn)撥】1.對(duì)法拉第電磁感應(yīng)定律的理解2.計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的公式有兩個(gè):一個(gè)是E=n△?△t,一個(gè)是E=Blvsinθ,計(jì)算時(shí)要能正確選用公式,一般求平均電動(dòng)勢(shì)選用E=n△?△t,求瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)選用E=3.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中通過導(dǎo)體橫截面的電量的計(jì)算:由q=I?△t,I=ER總,E=n△?△t,可導(dǎo)出電荷量8.法拉第電磁感應(yīng)定律的基本計(jì)算【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】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)的大小,跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。(2)公式:E=nΔΦΔt【命題方向】一個(gè)100匝的線圈,在0.4s內(nèi)穿過它的磁通量從0.02Wb均勻增加到0.08Wb,則線圈中總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)V.若線圈電阻為10Ω,則線圈中產(chǎn)生的電流強(qiáng)度I=A.分析:根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=n解答:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=感應(yīng)電流的大小I=E故本題答案為:15,1.5.點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵掌握法拉第電磁感應(yīng)定律E=n【解題方法點(diǎn)撥】1.對(duì)法拉第電磁感應(yīng)定律的理解2.計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的公式有兩個(gè):一個(gè)是E=n△?△t,一個(gè)是E=Blvsinθ,計(jì)算時(shí)要能正確選用公式,一般求平均電動(dòng)勢(shì)選用E=n△?△t,求瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)選用E=3.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中通過導(dǎo)體橫截面的電量的計(jì)算:由q=I?△t,I=ER總,E=n△?△t,可導(dǎo)出電荷量9.導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.如果感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是由導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的,它也叫作動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。2.當(dāng)導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)垂直時(shí),動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的大小為:E=Blv3.適用條件:(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng);(2)平動(dòng)切割;(3)B、l、v三者相互垂直。4.當(dāng)導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)有夾角時(shí),如下圖即如果導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向與導(dǎo)線本身是垂直的,但與磁感線方向有一個(gè)夾角θ,則動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為:E=Blv1=Blvsinθ,即利用速度垂直于磁場(chǎng)的分量?!久}方向】如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,讓導(dǎo)體PQ在U形導(dǎo)軌上以速度υ0=10m/s向右勻速滑動(dòng),兩導(dǎo)軌間距離L=0.5m,則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和PQ中的電流方向分別為()分析:導(dǎo)體棒PQ運(yùn)動(dòng)時(shí)切割磁感線,回路中的磁通量發(fā)生變化,因此有感應(yīng)電流產(chǎn)生,根據(jù)右手定則可以判斷電流方向,由E=BLv可得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大?。獯穑寒?dāng)導(dǎo)體棒PQ運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得:E=BLv=1.2×0.5×10=6V,根據(jù)右手定則可知,通過PQ的電流為從Q點(diǎn)流向P點(diǎn),故ABC錯(cuò)誤,D正確。故選:D。點(diǎn)評(píng):本題比較簡(jiǎn)單,考查了導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)和電流方向問題,注意公式E=BLv的適用條件和公式各個(gè)物理量的含義.【解題方法點(diǎn)撥】閉合或不閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體兩端將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如果電路閉合,電路中形成感應(yīng)電流。切割磁感線運(yùn)動(dòng)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電路中的電源。常見的情景有以下幾種:1.在E=BLv中(要求B⊥L、B⊥v、L⊥v,即B、L、v三者兩兩垂直),式中的L應(yīng)該取與B、v均垂直的有效長(zhǎng)度(所謂導(dǎo)體的有效切割長(zhǎng)度,指的是切割導(dǎo)體兩端點(diǎn)的連線在同時(shí)垂直于v和B的方向上的投影的長(zhǎng)度,下圖中的有效長(zhǎng)度均為ab的長(zhǎng)度)。2.公式E=BLv中,若速度v為平均速度,則E為平均電動(dòng)勢(shì);若v為瞬時(shí)速度,則E為瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)。3.若導(dǎo)體不是垂直切割磁感線運(yùn)動(dòng),v與B有一夾角,如圖所示,則E=Blv1=Blvsinθ。10.導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】如果導(dǎo)體棒繞平行于磁場(chǎng)的軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),因?yàn)榘羯细魈幩俣炔辉傧嗟?,?dòng)生電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算公式E=Blv就不再適用。如下圖所示,導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn),切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):雖然導(dǎo)體棒各處速度不同,但是根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)線速度與角速度的關(guān)系可知各處速度大小呈線性變化,所以可以用中點(diǎn)處的線速度表示平均速度從而計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),即E=Blv=Bl①如果轉(zhuǎn)軸繞棒的一端旋轉(zhuǎn),vmin=0,vmax=ωl,則E=12Bωω是棒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度②如果以棒上一點(diǎn)為圓心旋轉(zhuǎn),E=12Bω(l12-l22),l③如果以棒外一點(diǎn)Wie圓心旋轉(zhuǎn),E=12Bω(l12-l22),l【命題方向】一直升飛機(jī)停在南半球的地磁極上空。該處地磁場(chǎng)的方向豎直向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.直升飛機(jī)螺旋槳葉片的長(zhǎng)度為l,螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為f,順著地磁場(chǎng)的方向看螺旋槳,螺旋槳按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。螺旋槳葉片的近軸端為a,遠(yuǎn)軸端為b,如圖所示。如果忽略a到轉(zhuǎn)軸中心線的距離,用ε表示每個(gè)葉片中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),則()A、ε=πfl2B,且a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)B、ε=2πfl2B,且a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)C、ε=πfl2B,且a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)D、ε=2πfl2B,且a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)分析:轉(zhuǎn)動(dòng)切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)根據(jù)E=12BLv求出大小,根據(jù)右手定則判斷出電動(dòng)勢(shì)的方向,從而判斷出a解答:順著地磁場(chǎng)的方向看螺旋槳,螺旋槳按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),若俯視,則葉片逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線,根據(jù)右手定則,b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)電勢(shì);v=lω=2πl(wèi)f,所以電動(dòng)勢(shì)為E=12Blv=故選:A。點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵掌握轉(zhuǎn)動(dòng)切割產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式E=1【解題思路點(diǎn)撥】對(duì)于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),要先確認(rèn)轉(zhuǎn)動(dòng)的圓心,然后根據(jù)E=Blv進(jìn)行計(jì)算,要正確計(jì)算導(dǎo)體棒的平均速度。11.根據(jù)B-t或者φ-t圖像計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】本考點(diǎn)旨在針對(duì)電磁感應(yīng)中的B﹣t圖像或Φ﹣t圖像問題。1.B﹣t圖像(1)圖像意義:B﹣t圖像的縱坐標(biāo)直接反映了某一時(shí)刻的磁感應(yīng)強(qiáng)度。(2)斜率的意義:根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=nΔΦΔt=n(3)拐點(diǎn)的意義:如果拐點(diǎn)的斜率為0,表示感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向要改變。B﹣t圖像的斜率就等于ΔΦΔt2.Φ﹣t圖像(1)圖像意義:Φ﹣t圖像的縱坐標(biāo)直接反映某一時(shí)刻的磁通量大小。(2)斜率的意義:根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=nΔΦΔt,Φ﹣t圖像的斜率就等于ΔΦ(3)拐點(diǎn)的意義:如果拐點(diǎn)的斜率為0,表示感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向要改變。【命題方向】如圖甲所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一面積為S、電阻為R的單匝金屬圓環(huán),磁場(chǎng)方向垂直于圓環(huán)平面豎直向上。圖乙為該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖像,曲線上P點(diǎn)坐標(biāo)為(t0,B0),P點(diǎn)的切線在B軸上的截距為B1,由以上信息不能得到的是()A、t=t0時(shí),圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向B、t=t0時(shí),圓環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小C、0﹣t0內(nèi),通過圓環(huán)某截面的電量D、0﹣t0內(nèi),圓環(huán)所產(chǎn)生的焦耳熱分析:根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律結(jié)合圖像分析電動(dòng)勢(shì)大小,根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流方向,根據(jù)電荷量的計(jì)算公式解得電量,焦耳熱需要通過有效值計(jì)算。解答:A.根據(jù)楞次定律可知,t=t0時(shí),圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向從上向下看為順時(shí)針方向,故A錯(cuò)誤;B.t=t0時(shí),圓環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E=故B錯(cuò)誤;C.0﹣t0內(nèi),通過圓環(huán)某截面的電量q=故C錯(cuò)誤;D.0﹣t0內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不斷變化,但是不能求解電動(dòng)勢(shì)的有效值,則不能求解圓環(huán)所產(chǎn)生的焦耳熱,故D正確。故選:D。點(diǎn)評(píng):本題考查電磁感應(yīng)定律,解題關(guān)鍵掌握?qǐng)D像的含義及楞次定律的應(yīng)用。【解題思路點(diǎn)撥】1.解決圖像問題的一般步驟(1)明確圖像的種類,是B﹣t圖像還是Φ﹣t圖像,或者是E﹣t圖像、i﹣t圖像等。(2)分析電磁感應(yīng)的具體過程。(3)用右手定則或楞次定律確定方向?qū)?yīng)關(guān)系,(4)結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等寫出函數(shù)關(guān)系式。(5)根據(jù)函數(shù)關(guān)系式進(jìn)行數(shù)學(xué)分析,如分析斜率的變化、截距等。(6)畫出圖像或判斷圖像。2.電磁感應(yīng)中圖像類選擇題的三種常見解法(1)排除法:定性地分析電磁感應(yīng)過程中物理量的變化趨勢(shì)(增大還是減?。┳兓炻ň鶆蜃兓€是非均勻變化),特別是物理量的正負(fù),排除錯(cuò)誤的選項(xiàng)。(2)函數(shù)法:根據(jù)題目所給條件定量地寫出兩個(gè)物理量之間的函數(shù)關(guān)系,然后由函數(shù)關(guān)系對(duì)圖像作出分析和判斷,這未必是最簡(jiǎn)單的方法,但卻是最有效的方法。(3)面積法:對(duì)于i﹣t圖像,圖線與時(shí)間軸之間所圍圖形的面積表示電荷量,可通過q=nΔΦR12.描繪線圈進(jìn)出磁場(chǎng)區(qū)域的圖像【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】本考點(diǎn)旨在針對(duì)研究線圈進(jìn)出磁場(chǎng)區(qū)域的圖像問題?!久}方向】如圖,在光滑水平桌面上有一邊長(zhǎng)為l、電阻為R的正方形導(dǎo)線框,在導(dǎo)線框右側(cè)有一寬度為d(d>l)的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)的邊界與導(dǎo)線框的左、右邊框平行,磁場(chǎng)方向豎直向下。導(dǎo)線框以某一初速度向右運(yùn)動(dòng)并穿過磁場(chǎng),在穿過磁場(chǎng)區(qū)域過程中,下列描述該過程的v—x(速度—位移)圖像中,可能正確的是()A、B、C、D、分析:線圈以一定的初速度進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),由于切割磁感線,所以產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而受到安培力阻礙,導(dǎo)致線圈做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)完全進(jìn)入后,沒有磁通量變化,沒有感應(yīng)電流,不受到安培力,因此做勻速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)線圈離開磁場(chǎng)時(shí),磁通量又發(fā)生變化,速度變化與進(jìn)入磁場(chǎng)相似。根據(jù)動(dòng)量定理列式分析。解答:線圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),設(shè)某時(shí)刻進(jìn)入磁場(chǎng)的距離為x,此時(shí)線圈的速度為v,取向右為正方向,由動(dòng)量定理得-B其中:I聯(lián)立可得:v當(dāng)完全進(jìn)入磁場(chǎng)后,不受到安培力,所以線圈做勻速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)線圈出磁場(chǎng)時(shí),速度v與位移x的關(guān)系與進(jìn)入磁場(chǎng)相似,故ACD錯(cuò)誤,B正確。故選:B。點(diǎn)評(píng):本題屬于力與電綜合題,關(guān)鍵要根據(jù)動(dòng)量定理推導(dǎo)出速度與位移的關(guān)系式,再分析速度的變化情況?!窘忸}思路點(diǎn)撥】1.解決圖像問題的一般步驟(1)明確圖像的種類,是B﹣t圖像還是Φ﹣t圖像,或者是E﹣t圖像、i﹣t圖像等。(2)分析電磁感應(yīng)的具體過程。(3)用右手定則或楞次定律確定方向?qū)?yīng)關(guān)系,(4)結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等寫出函數(shù)關(guān)系式。(5)根據(jù)函數(shù)關(guān)系式進(jìn)行數(shù)學(xué)分析,如分析斜率的變化、截距等。(6)畫出圖像或判斷圖像。2.電磁感應(yīng)中圖像類選擇題的三種常見解法(1)排除法:定性地分析電磁感應(yīng)過程中物理量的變化趨勢(shì)(增大還是減?。┳兓炻ň鶆蜃兓€是非均勻變化),特別是物理量的正負(fù),排除錯(cuò)誤的選項(xiàng)。(2)函數(shù)法:根據(jù)題目所給條件定量地寫出兩個(gè)物理量之間的函數(shù)關(guān)系,然后由函數(shù)關(guān)系對(duì)圖像作出分析和判斷,這未必是最簡(jiǎn)單的方法,但卻是最有效的方法。(3)面積法:對(duì)于i﹣t圖像,圖線與時(shí)間軸之間所圍圖形的面積表示電荷量,可通過q=nΔΦR13.線圈進(jìn)出磁場(chǎng)的電壓、電流、電荷量等電學(xué)量的計(jì)算【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.電磁感應(yīng)中的電路類問題主要涉及到求取電學(xué)中的物理量,如電流、電壓、電量、功率等。本考點(diǎn)旨在針對(duì)線圈進(jìn)出磁場(chǎng)的電路類問題。2.電磁感應(yīng)與電路結(jié)合的相關(guān)問題的解決方法(1)明確產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的導(dǎo)體或部分電路,該導(dǎo)體或部分電路就相當(dāng)于電源。(2)畫等效電路圖,分清內(nèi)、外電路。(3)用法拉第電磁感應(yīng)定律E=nΔΦΔt或E=Blv確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,用楞次定律或右手定則確定感應(yīng)電流的方向(4)運(yùn)用閉合電路歐姆定律,串、并聯(lián)電路特點(diǎn),電功率,電熱等公式聯(lián)立求解。(5)電磁感應(yīng)中的電荷量問題:閉合回路中磁通量發(fā)生變化時(shí),電荷發(fā)生定向移動(dòng)面形成感應(yīng)電流,在Δt內(nèi)遷移的電荷量(感應(yīng)電荷量)q=I?Δt=ER總?Δt=nΔΦΔt【命題方向】如圖所示,紙面內(nèi)有一矩形導(dǎo)體閉合線框abcd,ab邊長(zhǎng)大于bc邊長(zhǎng).從置于垂直紙面向里、邊界為MN的勻強(qiáng)磁場(chǎng)外,線框兩次勻速地完全進(jìn)入磁場(chǎng),兩次速度大小相同,方向均垂直于MN.第一次ab邊平行MN進(jìn)入磁場(chǎng).線框上產(chǎn)生的熱量為Q1,通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q1:第二次bc邊平行MN進(jìn)入磁場(chǎng).線框上產(chǎn)生的熱量為Q2,通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q2,則()A.Q1>Q2q1=q2B.Q1>Q2q1>q2C.Q1=Q2q1=q2D.Q1=Q2q1>q2分析:由q=N解答:設(shè)ab和bc邊長(zhǎng)分別為lab,lbc,若假設(shè)穿過磁場(chǎng)區(qū)域的速度為v,Q1=BI1Lab?Lbc=B2Labq1=I1Δt=N△ΦΔt同理可以求得:Q2=BI2Lbc?Lab=B2Lbcq2=I2Δt=N△ΦΔtlab>lbc,由于兩次“穿越”過程均為相同速率穿過,因此:Q1>Q2,q1=q2,故A正確,BCD錯(cuò)誤。故選:

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