2024-2025學年下學期高二物理教科版期中必刷?？碱}之渦流 電磁阻尼 電磁驅(qū)動

第54頁（共54頁）2024-2025學年下學期高二物理教科版（2019）期中必刷?？碱}之渦流電磁阻尼電磁驅(qū)動一．選擇題（共7小題）1．（2024秋?濟南期末）下列與電、磁相關的實例應用中利用電磁感應原理的是（）①圖甲中揚聲器把電流信號轉(zhuǎn)換成聲音信號②圖乙中磁電式電流表的指針偏轉(zhuǎn)③圖丙中利用電磁爐加熱鐵鍋內(nèi)食物④圖丁中動圈式話筒把聲音信號轉(zhuǎn)化成電流信號A．①② B．②③ C．①④ D．③④2．（2024秋?撫順期末）1824年，法國科學家阿拉果完成了著名的“阿拉果圓盤實驗”。如圖所示，實驗中將一銅圓盤水平放置，在其中心正上方用柔軟細線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針，實驗中發(fā)現(xiàn)，當圓盤在磁針的磁場中繞圓盤中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時，磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動起來，但略有滯后。下列說法正確的是（）A．圓盤中始終未發(fā)生電磁感應現(xiàn)象 B．該實驗現(xiàn)象與真空冶煉爐的原理相同 C．由于小磁針的磁性較弱，分析本現(xiàn)象時可以忽略小磁針的磁場 D．探測地雷的探雷器的工作原理與本實驗現(xiàn)象無關聯(lián)3．（2024秋?通州區(qū)期末）如圖甲所示，在變化的磁場中放置一個閉合電路，電路里產(chǎn)生了感應電流；如圖乙所示，空間存在變化的磁場，其周圍產(chǎn)生感應電場。下列說法正確的是（）A．甲、乙兩圖一定能持續(xù)產(chǎn)生電磁波 B．甲圖從上向下看，電子在回路中沿順時針方向運動 C．甲圖中使用不導電的塑料線繞制線圈，線圈中依然存在電場 D．乙圖說明，任何磁場周圍都會產(chǎn)生電場，與閉合回路是否存在無關4．（2024秋?蘇州期末）如圖甲所示，把一枚磁性較強的圓柱形永磁體在鋁管管口靜止釋放，磁體直徑略小于管的內(nèi)徑。則磁體在管中（）A．做自由落體運動 B．加速度恒定 C．如圖乙所示，換用一根有裂紋的鋁管，運動比圖甲中更慢 D．換用一根直徑稍大的鋁管，運動比圖甲中更快5．（2024秋?鄭州期末）上海中心大廈頂部的阻尼器確保了整棟大廈在臺風中的穩(wěn)定。阻尼器簡化原理如圖所示，當樓體在風力作用下擺動時，攜帶有永磁體的質(zhì)量塊由于慣性產(chǎn)生反向擺動，在金屬地板內(nèi)產(chǎn)生渦流，從而使大廈減振減擺。則（）A．渦流由外部電源產(chǎn)生 B．地板電阻率越大，產(chǎn)生渦流越大 C．永磁體擺動速率越大，產(chǎn)生渦流越大 D．阻尼器最終將機械能轉(zhuǎn)化為電勢能6．（2024秋?鄭州期末）下列有關電磁現(xiàn)象的說法正確的是（）A．WiFi網(wǎng)絡信號的實質(zhì)是X射線 B．通電螺線管吸引鐵針是因為其產(chǎn)生了磁場 C．磁鐵在鋁管中下落變慢是因為磁鐵有吸引鋁的磁性 D．加油前觸摸靜電釋放器是為了導走加油機上的靜電7．（2024秋?杭州期末）動圈式揚聲器的結(jié)構如圖所示，線圈圓筒安放在永磁體磁極間的空隙中，能夠在空隙中左右運動，紙盆與線圈連接，隨著線圈振動而發(fā)聲。當線圈中通入圖示從B到A的電流時，下列描述錯誤的是（）A．紙盆將向左運動 B．揚聲器正常工作時，AB間可以是恒定電流 C．將AB端接入接收器，對著紙盆說話，揚聲器便可以作為話筒使用 D．若揚聲器老化播放的音量變小，可以更換磁性更強的磁體解決二．多選題（共5小題）（多選）8．（2024秋?哈爾濱校級期末）如圖所示是法拉第制作的世界上第一臺發(fā)電機的模型原理圖。把一個半徑為r的銅盤放在磁感應強度大小為B的勻強磁場中，使磁感線水平向右垂直穿過銅盤，銅盤安裝在水平的銅軸上，兩塊銅片C、D分別與轉(zhuǎn)動軸和銅盤的邊緣接觸，G為靈敏電流表，內(nèi)阻為R，銅盤及其余線路電阻可忽略?，F(xiàn)使銅盤按照圖示方向以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，則下列說法中正確的是（）A．電流表中的電流方向為由b到a B．C點電勢高于D點電勢 C．流過靈敏電流表的電流大小為BωrD．若銅盤不轉(zhuǎn)動，使所加磁場磁感應強度均勻增大，在銅盤中可以產(chǎn)生渦旋電流（多選）9．（2024秋?洛陽期末）高頻焊接原理示意圖如圖所示，線圈通以高頻交流電，金屬工件的焊縫中就產(chǎn)生大量焦耳熱，將焊縫熔化焊接，下列情況中能使焊接處消耗的電功率增大的是（）A．其他條件不變，增大交變電流的電壓 B．其他條件不變，增大交變電流的頻率 C．感應電流相同的條件下，增大焊接處的接觸電阻 D．感應電流相同的條件下，減小焊接處的接觸電阻（多選）10．（2024秋?貴陽期末）一彈簧上端固定，下端懸掛一個條形磁體，在磁體N極正下方的水平桌面上固定一閉合銅線圈，如圖所示。現(xiàn)將磁體托起到某一高度后放開，磁體只在豎直方向上下振動，并在較短時間就停下來，不計空氣阻力。下列關于該磁體的分析正確的是（）A．該磁體N極靠近線圈時，線圈對桌面的壓力大于其重力 B．該磁體N極靠近線圈時，自上而下看線圈中有順時針方向的感應電流 C．該磁體無論向上或向下運動，都將受到線圈中感應電流磁場的阻礙作用 D．該磁體在較短時間停下來的原因是彈簧和磁體的機械能轉(zhuǎn)化為線圈中的電能（多選）11．（2024秋?湖南期末）1820年，法國科學家阿拉果完成了著名的“圓盤實驗”。實驗中將一銅圓盤水平放置，在其中心正上方用柔軟細線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針，如圖所示。實驗中發(fā)現(xiàn)，當圓盤在磁針的磁場中繞過圓盤中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時，磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動起來，但略有滯后。下列說法正確的是（）A．圓盤轉(zhuǎn)動時，可看成沿半徑方向的金屬條切割磁感線，從而在圓心和邊緣之間產(chǎn)生了感應電動勢 B．在圓盤轉(zhuǎn)動的過程中，磁針的磁場穿過整個圓盤的磁通量發(fā)生了變化 C．圓盤內(nèi)的渦流產(chǎn)生的磁場導致磁針轉(zhuǎn)動 D．圓盤中自由電子隨圓盤一起運動形成電流，此電流產(chǎn)生的磁場導致磁針轉(zhuǎn)動（多選）12．（2024秋?寧波期末）下列說法正確的是（）A．甲圖中，從上往下看當蹄形磁體順時針轉(zhuǎn)動時，鋁框也將沿順時針方向轉(zhuǎn)動 B．乙圖中，真空冶煉爐的爐外線圈通入高頻交流電時，線圈中會產(chǎn)生大量熱量使金屬熔化，從而冶煉金屬 C．丙圖中磁電式儀表，把線圈繞在鋁框骨架上，起到電磁阻尼的作用 D．丁圖中干電池的電動勢為1.5V，則通過電源的電荷量為1C時，電源內(nèi)非靜電力做功為1.5J三．解答題（共3小題）13．（2024秋?海淀區(qū)期末）物理學家可以通過構建新模型、借助已有理論和邏輯推理，形成對微觀世界的新認識，如對光電效應、α粒子散射實驗等現(xiàn)象的解釋。經(jīng)典理論認為：①金屬導體中自由電子與金屬離子（即金屬原子失去電子后的剩余部分）的碰撞，形成了自由電子定向移動的阻力，其大小為f＝kv，k稱為阻力系數(shù)，v為自由電子定向移動的速率。②通電金屬導線中，電場線總是與導線的表面平行。已知元電荷為e，忽略電子的重力及其熱運動的影響，請借助上面的理論，通過構建模型來解答以下問題。（1）現(xiàn)有兩種不同的金屬材料1和2，材料對電子定向移動的阻力系數(shù)分別為k1和k2，單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)分別為n1和n2。如圖甲所示，用這兩種金屬材料制成橫截面積相同、長度相同的兩個圓柱形導體，將它們串聯(lián)在一起接入電路，達到穩(wěn)定時會有恒定電流流過。①在電壓、電流、電阻三個電學量中，寫出穩(wěn)定時兩導體一定相同的物理量。②求穩(wěn)定時兩導體中的電場強度大小之比E1：E2。（2）測得（1）中的兩種圓柱形導體的橫截面積相同，將它們制成半徑為r的兩個半圓環(huán)，再拼接成一個導體圓環(huán)（圓柱形導體截面的直徑遠小于圓環(huán)半徑r），如圖乙所示，M、N為拼接位置。已知k1＝2k2，n1＝3n2。金屬細圓環(huán)內(nèi)部存在垂直于圓環(huán)平面向里的勻強磁場，磁感應強度B隨時間均勻增加，變化率為β，其激發(fā)的渦旋電場會推動電子開始沿圓環(huán)運動。由于電子定向移動速率比較小，可忽略自由電子繞圓環(huán)運動所需的向心力。經(jīng)過短暫的時間后，電子的運動達到穩(wěn)定狀態(tài)。①在穩(wěn)定狀態(tài)下，導體1中某電子受到的渦旋電場力F渦如圖丙所示，請補充完整該電子受力的示意圖；并判斷拼接位置M處堆積的凈剩電荷的電性。②求穩(wěn)定狀態(tài)下，導體1中的靜電場場強大小E。14．（2023秋?佛山期末）交流異步電動機是利用交變電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場帶動閉合線圈轉(zhuǎn)動的電動機，其工作原理與右圖所示的裝置類似。磁鐵旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，帶動閉合線圈轉(zhuǎn)動。請根據(jù)所學物理知識回答以下問題，并說明理由。（1）線圈中是否有感應電流？（2）線圈轉(zhuǎn)動方向是否與磁鐵轉(zhuǎn)動方向一致？（3）電動機帶負載工作時，線圈的轉(zhuǎn)速是否可以達到磁鐵轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速？15．（2023?海淀區(qū)二模）電磁場，是一種特殊的物質(zhì)。（1）電場具有能量。如圖1所示，原子核始終靜止不動，α粒子先、后通過A、B兩點，設α粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q，其通過A、B兩點的速度大小分別為vA和vB，求α粒子從A點運動到B點的過程中電勢能的變化量ΔEp。（2）變化的磁場會在空間中激發(fā)感生電場。如圖2所示，空間中有圓心在O點、垂直紙面向里、磁感應強度為B的圓形勻強磁場，當空間中各點的磁感應強度隨時間均勻增加時，請根據(jù)法拉第電磁感應定律、電動勢的定義等，證明磁場內(nèi)，距離磁場中心O點為r處的感生電場的電場強度E與r成正比。（提示：電荷量為q的電荷所受感生電場力F＝qE）（3）電磁場不僅具有能量，還具有動量。如圖3所示，兩極板相距為L的平行板電容器，處在磁感應強度為B的勻強磁場中。磁場方向垂直紙面向里。將一長度為L的導體棒ab垂直放在充好電的電容器兩極板之間（其中上極板帶正電），并與導體板良好接觸。上述導體棒ab、平行板電容器以及極板間的電磁場（即勻強磁場、電容器所激發(fā)的電場）組成一個孤立系統(tǒng)，不計一切摩擦。求當電容器通過導體棒ab釋放電荷量為q的過程中，該系統(tǒng)中電磁場動量變化量的大小Δp和方向。

2024-2025學年下學期高二物理教科版（2019）期中必刷?？碱}之渦流電磁阻尼電磁驅(qū)動參考答案與試題解析題號1234567答案DBCDCBB一．選擇題（共7小題）1．（2024秋?濟南期末）下列與電、磁相關的實例應用中利用電磁感應原理的是（）①圖甲中揚聲器把電流信號轉(zhuǎn)換成聲音信號②圖乙中磁電式電流表的指針偏轉(zhuǎn)③圖丙中利用電磁爐加熱鐵鍋內(nèi)食物④圖丁中動圈式話筒把聲音信號轉(zhuǎn)化成電流信號A．①② B．②③ C．①④ D．③④【考點】電磁阻尼與電磁驅(qū)動；感應電流的產(chǎn)生條件；渦流的應用與防止．【專題】定性思想；推理法；電磁感應與電路結(jié)合；推理論證能力．【答案】D【分析】根據(jù)電磁感應的各種應用的原理逐一分析每個選項?！窘獯稹拷猓何覀冎鹨环治雒總€選項：①圖甲中揚聲器把電流信號轉(zhuǎn)換成聲音信號：這是利用了電流的磁效應，即電流通過導線時會產(chǎn)生磁場，這個磁場與揚聲器中的永磁體相互作用，從而產(chǎn)生聲音，這并不是電磁感應原理的應用，所以①錯誤。②圖乙中磁電式電流表的指針偏轉(zhuǎn)：磁電式電流表的工作原理是安培力原理，即電流在磁場中會受到力的作用，這個力使得指針偏轉(zhuǎn)，從而指示出電流的大小。這也不是電磁感應原理的應用，所以②錯誤。③圖丙中利用電磁爐加熱鐵鍋內(nèi)食物：電磁爐的工作原理就是電磁感應原理。電磁爐內(nèi)部有一個線圈，當線圈中有交流電通過時，會產(chǎn)生變化的磁場，這個磁場會在鐵鍋中產(chǎn)生感應電流（渦流），感應電流在鐵鍋中流動時會產(chǎn)生熱量，從而加熱食物，所以③正確。④動圈式話筒的工作原理也是電磁感應原理。當聲音波動作用于話筒的膜片時，膜片會帶動線圈在磁場中做切割磁感線的運動，從而產(chǎn)生感應電流，這個感應電流就包含了聲音信號的信息，所以④正確。綜上所述，利用電磁感應原理的實例是③和④，故ABC錯誤，D正確。故選：D?！军c評】本題主要考查電磁感應原理的應用，需要理解電磁感應現(xiàn)象以及其在各種實例中的應用。2．（2024秋?撫順期末）1824年，法國科學家阿拉果完成了著名的“阿拉果圓盤實驗”。如圖所示，實驗中將一銅圓盤水平放置，在其中心正上方用柔軟細線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針，實驗中發(fā)現(xiàn)，當圓盤在磁針的磁場中繞圓盤中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時，磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動起來，但略有滯后。下列說法正確的是（）A．圓盤中始終未發(fā)生電磁感應現(xiàn)象 B．該實驗現(xiàn)象與真空冶煉爐的原理相同 C．由于小磁針的磁性較弱，分析本現(xiàn)象時可以忽略小磁針的磁場 D．探測地雷的探雷器的工作原理與本實驗現(xiàn)象無關聯(lián)【考點】電磁阻尼與電磁驅(qū)動；生活中的電磁感應現(xiàn)象；渦流的產(chǎn)生及原理．【答案】B【分析】由電磁感應的條件和電磁驅(qū)動判斷。【解答】解：小磁針的磁場穿過銅圓盤，轉(zhuǎn)動時磁通量發(fā)生改變，銅圓盤中產(chǎn)生渦流（旋渦似的感應電流，以中心的豎直軸為圓心旋轉(zhuǎn)），而渦流在磁場中受到安培力，小磁針受到安培力的反作用力隨之一起轉(zhuǎn)動起來，這種現(xiàn)象叫電磁驅(qū)動。AC.小磁針的磁場使銅圓盤中發(fā)生了電磁感應現(xiàn)象，故AC錯誤；BD.真空冶煉爐是利用高頻電流使爐內(nèi)產(chǎn)生渦流加熱金屬，探雷器是利用高頻電流產(chǎn)生變化的磁場遇到金屬時產(chǎn)生渦流而報警，與此原理相同，故BD正確。故選：B?！军c評】渦流是在金屬板中發(fā)生電磁感應產(chǎn)生的感應電流，像水的旋渦一樣，故叫渦流。3．（2024秋?通州區(qū)期末）如圖甲所示，在變化的磁場中放置一個閉合電路，電路里產(chǎn)生了感應電流；如圖乙所示，空間存在變化的磁場，其周圍產(chǎn)生感應電場。下列說法正確的是（）A．甲、乙兩圖一定能持續(xù)產(chǎn)生電磁波 B．甲圖從上向下看，電子在回路中沿順時針方向運動 C．甲圖中使用不導電的塑料線繞制線圈，線圈中依然存在電場 D．乙圖說明，任何磁場周圍都會產(chǎn)生電場，與閉合回路是否存在無關【考點】感生電場和感生電動勢．【專題】定性思想；歸納法；電磁感應——功能問題；理解能力．【答案】C【分析】均勻變化的磁場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場；根據(jù)電流方向與電子定向移動方向相反分析；根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論分析；只有變化的磁場才能產(chǎn)生電場?！窘獯稹拷猓篈、若甲、乙兩圖中的磁場均勻變化，就會產(chǎn)生穩(wěn)定的電場，穩(wěn)定的電場不會產(chǎn)生磁場，就不會產(chǎn)生電磁波，故A錯誤；B、甲圖從上向下看，感應電流沿順時針方向，電子在回路中沿逆時針方向運動，故B錯誤；C、變化的磁場周圍產(chǎn)生電場是一種普遍存在的現(xiàn)象，與閉合電路是否存在無關，甲圖中閉合電路的存在只是提供了觀測電場存在的手段，即使甲圖中使用不導電的塑料線繞制線圈，線圈中依然存在電場，故C正確；D、只有變化的磁場才能產(chǎn)生電場，與閉合回路是否存在無關，故D錯誤。故選：C。【點評】掌握麥克斯韋電磁場理論是解題的基礎。4．（2024秋?蘇州期末）如圖甲所示，把一枚磁性較強的圓柱形永磁體在鋁管管口靜止釋放，磁體直徑略小于管的內(nèi)徑。則磁體在管中（）A．做自由落體運動 B．加速度恒定 C．如圖乙所示，換用一根有裂紋的鋁管，運動比圖甲中更慢 D．換用一根直徑稍大的鋁管，運動比圖甲中更快【考點】渦流對金屬在磁場中運動的影響．【專題】定性思想；推理法；電磁感應中的力學問題；推理論證能力．【答案】D【分析】磁體在鋁管中下落，會產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象，要阻礙磁體與鋁管之間的相對運動；根據(jù)楞次定律和法拉第電磁感應定律分析磁體受力的變化；換用一根有裂紋的鋁管，由于斷開，所以斷開部分沒有感應電流，相對甲圖，對磁體的阻礙作用?。粨Q用一根直徑稍大的鋁管，磁通量變化率相對圖甲小，由此分析?！窘獯稹拷猓篈、圖甲中，磁體在鋁管下落時，產(chǎn)生電磁感應，阻礙磁體與導體間的相對運動，所以不會做自由落體運動，故A錯誤；B、由楞次定律和法拉第電磁感應定律知，在電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應電流阻礙相對運動，所以剛開始磁體做加速下落，隨速度的增大，阻礙力增大，當增大到與磁體的重力相等時，磁體勻速運動，故B錯誤；C、如圖乙所示，換用一根有裂紋的鋁管，由于斷開，所以斷開部分沒有感應電流，所以相對甲圖，阻礙作用小，則運動比圖甲中快，故C錯誤；D、換用一根直徑稍大的鋁管，磁體外部空間大，所以磁通量變化率相對圖甲小，產(chǎn)生的電動勢小，感應電流小，阻礙作用小，所以運動比圖甲中更快，故D正確。故選：D?！军c評】掌握楞次定律是解題的基礎，知道換用一根直徑稍大的鋁管，磁體外部空間大，磁通量變化率變小是解題的關鍵。5．（2024秋?鄭州期末）上海中心大廈頂部的阻尼器確保了整棟大廈在臺風中的穩(wěn)定。阻尼器簡化原理如圖所示，當樓體在風力作用下擺動時，攜帶有永磁體的質(zhì)量塊由于慣性產(chǎn)生反向擺動，在金屬地板內(nèi)產(chǎn)生渦流，從而使大廈減振減擺。則（）A．渦流由外部電源產(chǎn)生 B．地板電阻率越大，產(chǎn)生渦流越大 C．永磁體擺動速率越大，產(chǎn)生渦流越大 D．阻尼器最終將機械能轉(zhuǎn)化為電勢能【考點】電磁阻尼與電磁驅(qū)動；渦流對金屬在磁場中運動的影響．【專題】定性思想；推理法；電磁感應——功能問題；推理論證能力．【答案】C【分析】電磁感應產(chǎn)生的電流；根據(jù)能量轉(zhuǎn)化關系分析；根據(jù)歐姆定律分析；根據(jù)法拉第電磁感應定律分析?！窘獯稹拷猓篈．阻尼器擺動時，永磁鐵在金屬地板板上方擺動，磁通量發(fā)生變化，從而在金屬地板內(nèi)產(chǎn)生渦電流，屬于電磁感應現(xiàn)象，不是外部電源產(chǎn)生的電流，故A錯誤；B．金屬地板電阻率越大，電阻越大，根據(jù)歐姆定律可知渦電流越小，故B錯誤；C．永磁體擺動的速率越大，穿過導體板的磁通量變化越快，根據(jù)法拉第電磁感應定律可知產(chǎn)生的感應電動勢就越大，則渦電流也越大，故C正確；D．通過阻礙質(zhì)量塊和永磁鐵的運動，阻尼器將動能轉(zhuǎn)化為電能，并通過電流做功將電能最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以阻尼器最終是將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的，故D錯誤。故選：C。【點評】本題考查了歐姆定律、電磁感應、法拉第電磁感應定律等內(nèi)容，容易題。6．（2024秋?鄭州期末）下列有關電磁現(xiàn)象的說法正確的是（）A．WiFi網(wǎng)絡信號的實質(zhì)是X射線 B．通電螺線管吸引鐵針是因為其產(chǎn)生了磁場 C．磁鐵在鋁管中下落變慢是因為磁鐵有吸引鋁的磁性 D．加油前觸摸靜電釋放器是為了導走加油機上的靜電【考點】生活中的電磁感應現(xiàn)象；靜電的利用和防止；通電直導線周圍的磁場；電磁阻尼與電磁驅(qū)動．【專題】定性思想；推理法；磁場磁場對電流的作用；推理論證能力．【答案】B【分析】根據(jù)電磁波的應用、磁場的產(chǎn)生、磁體間的相互作用以及靜電的防止等知識點逐一分析?！窘獯稹拷猓篈.WiF網(wǎng)絡信號是利用電磁波來傳遞信息的，但這種電磁波并非X射線，而是屬于無線電波的一種。X射線通常用于醫(yī)療透視等特定場合，與WiF網(wǎng)絡信號不同，故A錯誤；B.通電螺線管會產(chǎn)生磁場，這是電磁學的基本原理，磁場使通電螺線管具有吸引鐵磁性物質(zhì)（如鐵針）的特性，故B正確；C.磁鐵在鋁管中下落變慢的現(xiàn)象，并非因為磁鐵有吸引鋁的磁性，而是因為磁鐵在下落過程中產(chǎn)生了感應電流（由于磁體運動導致鋁管中的磁通是變化），阻礙磁鐵的下落，這是電磁阻尼現(xiàn)象，故C錯誤；D.加油前觸摸靜電釋放器是為了導走人體由于摩擦產(chǎn)生的靜電，故D錯誤。故選：B?！军c評】本題主要考查電磁現(xiàn)象的理解和應用，有一定的綜合性。7．（2024秋?杭州期末）動圈式揚聲器的結(jié)構如圖所示，線圈圓筒安放在永磁體磁極間的空隙中，能夠在空隙中左右運動，紙盆與線圈連接，隨著線圈振動而發(fā)聲。當線圈中通入圖示從B到A的電流時，下列描述錯誤的是（）A．紙盆將向左運動 B．揚聲器正常工作時，AB間可以是恒定電流 C．將AB端接入接收器，對著紙盆說話，揚聲器便可以作為話筒使用 D．若揚聲器老化播放的音量變小，可以更換磁性更強的磁體解決【考點】生活中的電磁感應現(xiàn)象；左手定則判斷安培力的方向．【專題】定性思想；推理法；電磁感應與電路結(jié)合；推理論證能力．【答案】B【分析】動圈式揚聲器的原理是安培力作用，線圈中的變化的電流產(chǎn)生變化的磁場，與磁體發(fā)生相互作用而帶動紙盆運動而發(fā)聲；動圈式話筒工作過程是：聲波振動→引起膜片振動→帶動線圈振動→線圈切割永久磁體的磁場產(chǎn)生感應電流→經(jīng)放大傳給揚聲器，由此可知其工作原理是電磁感應現(xiàn)象?！窘獯稹拷猓篈．圖中兩個線圈通以同向電流相互吸引，所以紙盆將向左運動，故A正確；B．作為揚聲器使用，紙盆隨著線圈振動而發(fā)聲，說明安培力是變化的，即電流是變化的，故B錯誤；C．作為話筒使用，人對紙盆講話時，紙盆帶動線圈切割磁感線，產(chǎn)生變化的電流，揚聲器便可以作為話筒使用，故C正確；D．若揚聲器老化播放的音量變小，可以更換磁性更強的磁體解決，因為磁性強，安培力變大，故D正確。本題選錯誤的，故選：B?！军c評】明確話筒和揚聲器原理，要注意明確話筒是利用了電磁感應現(xiàn)象，而揚聲器是利用了通電電流受安培力作用。二．多選題（共5小題）（多選）8．（2024秋?哈爾濱校級期末）如圖所示是法拉第制作的世界上第一臺發(fā)電機的模型原理圖。把一個半徑為r的銅盤放在磁感應強度大小為B的勻強磁場中，使磁感線水平向右垂直穿過銅盤，銅盤安裝在水平的銅軸上，兩塊銅片C、D分別與轉(zhuǎn)動軸和銅盤的邊緣接觸，G為靈敏電流表，內(nèi)阻為R，銅盤及其余線路電阻可忽略?，F(xiàn)使銅盤按照圖示方向以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，則下列說法中正確的是（）A．電流表中的電流方向為由b到a B．C點電勢高于D點電勢 C．流過靈敏電流表的電流大小為BωrD．若銅盤不轉(zhuǎn)動，使所加磁場磁感應強度均勻增大，在銅盤中可以產(chǎn)生渦旋電流【考點】渦流的產(chǎn)生及原理；右手定則；導體轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢．【專題】定量思想；推理法；電磁感應與電路結(jié)合；推理論證能力．【答案】ACD【分析】把銅盤看作若干條由中心指向邊緣的銅棒組合而成，當銅盤轉(zhuǎn)動時，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)動切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢公式E=12Bωr【解答】解：AB．根據(jù)右手定則，電流表中的電流方向為由b到a，C點電勢低于D點電勢，盤邊緣為電源正極，中心為負極，故A正確，B錯誤；C．回路中的感應電動勢為E=流過靈敏電流表的電流大小為I=故C正確；D．若銅盤不轉(zhuǎn)動，使所加磁場強度均勻增大，在銅盤中產(chǎn)生感生環(huán)形電場，使銅盤中的自由電荷在電場力作用下定向移動，在銅盤中形成渦旋電流，故D正確。故選：ACD?！军c評】本題考查運用物理知識分析實際問題的能力。此題是電磁感應問題，基本規(guī)律有楞次定律或右手定則、法拉第電磁感應定律，路端電壓與電動勢大家很容易混淆，其關系為：當外電路開路或內(nèi)電阻為零時，路端電壓等于電源電動勢，總而言之，當內(nèi)電壓為零時，路端電壓等于電動勢。（多選）9．（2024秋?洛陽期末）高頻焊接原理示意圖如圖所示，線圈通以高頻交流電，金屬工件的焊縫中就產(chǎn)生大量焦耳熱，將焊縫熔化焊接，下列情況中能使焊接處消耗的電功率增大的是（）A．其他條件不變，增大交變電流的電壓 B．其他條件不變，增大交變電流的頻率 C．感應電流相同的條件下，增大焊接處的接觸電阻 D．感應電流相同的條件下，減小焊接處的接觸電阻【考點】渦流的應用與防止．【專題】定性思想；推理法；交流電專題；理解能力．【答案】ABC【分析】高頻焊接技術利用了電磁感應原理，當高頻交流電通過線圈時，會在金屬工件中產(chǎn)生渦流，即感應電流。根據(jù)焦耳定律，感應電流在工件中產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比，與電阻成正比。因此，要增加焊接處消耗的電功率，可以通過增加感應電流的強度或增加焊接處的電阻來實現(xiàn)。然而，增加焊接處的電阻會降低焊接效率，因為電阻增加會導致焊接處的溫度上升過快，可能造成材料過熱損壞。因此，更有效的策略是增加感應電流的強度，這可以通過增加交變電流的電壓或頻率來實現(xiàn)。【解答】解：A、增大交變電流的電壓，其他條件不變，則線圈中交變電流增大，磁通量變化率增大，因此產(chǎn)生的感應電動勢增大，根據(jù)歐姆定律可知，感應電流也增大，根據(jù)電功率與電流的關系，故焊接處消耗的電功率增大，故A正確；B、高頻焊接利用高頻交變電流產(chǎn)生高頻交變磁場，在焊接的金屬工件中產(chǎn)生感應電流，根據(jù)法拉第電磁感應定律分析可知，電流變化的頻率越高，磁通量變化頻率越高，產(chǎn)生的感應電動勢越大，感應電流越大，焊縫處消耗的電功率越大，故B正確；CD、電路中感應電流相同條件下，增大焊接縫的接觸電阻，根據(jù)電功率公式P＝I2R，可知焊縫處消耗的電功率增大，故C正確，D錯誤。故選：ABC?！军c評】在高頻焊接技術中，增加電功率的關鍵在于增加感應電流的強度，這可以通過增加交變電流的電壓或頻率來實現(xiàn)。同時，雖然增加焊接處的電阻可以增加電功率，但需要權衡材料過熱的風險。因此，在實際應用中，應優(yōu)先考慮增加電壓或頻率，以提高焊接效率和質(zhì)量。（多選）10．（2024秋?貴陽期末）一彈簧上端固定，下端懸掛一個條形磁體，在磁體N極正下方的水平桌面上固定一閉合銅線圈，如圖所示?，F(xiàn)將磁體托起到某一高度后放開，磁體只在豎直方向上下振動，并在較短時間就停下來，不計空氣阻力。下列關于該磁體的分析正確的是（）A．該磁體N極靠近線圈時，線圈對桌面的壓力大于其重力 B．該磁體N極靠近線圈時，自上而下看線圈中有順時針方向的感應電流 C．該磁體無論向上或向下運動，都將受到線圈中感應電流磁場的阻礙作用 D．該磁體在較短時間停下來的原因是彈簧和磁體的機械能轉(zhuǎn)化為線圈中的電能【考點】電磁阻尼與電磁驅(qū)動．【專題】定性思想；推理法；電磁感應中的力學問題；推理論證能力．【答案】ACD【分析】利用楞次定律判斷線圈所受安培力的方向，從而判斷線圈對水平面的壓力變化情況，線圈會阻礙磁鐵運動做負功，所以磁鐵最終會停止?！窘獯稹拷猓篈B．磁體向下振動靠近線圈時，根據(jù)楞次定律，感應電流方向為逆時針，線圈對磁體的作用力的合力豎直向上，磁體對線圈作用力的合力豎直向下，所以線圈對水平面的壓力大于其重力，故A正確，B錯誤；C．該磁體無論向上或向下運動，根據(jù)楞次定律來拒去留的推論，都將受到線圈中感應電流磁場的阻礙作用，故C正確；D．由于磁體上下振動的過程中產(chǎn)生感應電流，機械能轉(zhuǎn)化為電能，所以磁體很快就會停下來，故D正確。故選：ACD。【點評】本題巧妙的考查了楞次定律的應用，只要記住“增反減同，來拒去留”這一規(guī)律，此類題目難度不大。（多選）11．（2024秋?湖南期末）1820年，法國科學家阿拉果完成了著名的“圓盤實驗”。實驗中將一銅圓盤水平放置，在其中心正上方用柔軟細線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針，如圖所示。實驗中發(fā)現(xiàn)，當圓盤在磁針的磁場中繞過圓盤中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時，磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動起來，但略有滯后。下列說法正確的是（）A．圓盤轉(zhuǎn)動時，可看成沿半徑方向的金屬條切割磁感線，從而在圓心和邊緣之間產(chǎn)生了感應電動勢 B．在圓盤轉(zhuǎn)動的過程中，磁針的磁場穿過整個圓盤的磁通量發(fā)生了變化 C．圓盤內(nèi)的渦流產(chǎn)生的磁場導致磁針轉(zhuǎn)動 D．圓盤中自由電子隨圓盤一起運動形成電流，此電流產(chǎn)生的磁場導致磁針轉(zhuǎn)動【考點】電磁阻尼與電磁驅(qū)動．【專題】定性思想；歸納法；電磁感應與電路結(jié)合；理解能力．【答案】AC【分析】通過題意明確渦流的產(chǎn)生，再根據(jù)磁極和電流間的相互作用分析磁鐵的運動?！窘獯稹拷猓篈、圓盤在轉(zhuǎn)動中由于半徑方向的金屬條切割磁感線，從而在圓心和邊緣之間產(chǎn)生了感應電動勢，故A正確；B、由于圓盤面積不變，距離磁鐵的距離不變，故整個圓盤中的磁通量沒有變化，故B錯誤；C、圓盤在徑向的金屬條切割磁感線過程中，內(nèi)部距離圓心遠近不同的點電勢不等，從而形成渦流，渦流產(chǎn)生的磁場又導致磁針轉(zhuǎn)動，故C正確；D、引起磁針轉(zhuǎn)動的電流是導體切割產(chǎn)生的，不是因為自由電子隨圓盤轉(zhuǎn)動形成的電流引起的，故D錯誤。故選：AC?！军c評】本題要注意明確電流的形成不是因為自由電子運動，而是由于圓盤切割磁感線產(chǎn)生了電動勢，從而產(chǎn)生了渦流。（多選）12．（2024秋?寧波期末）下列說法正確的是（）A．甲圖中，從上往下看當蹄形磁體順時針轉(zhuǎn)動時，鋁框也將沿順時針方向轉(zhuǎn)動 B．乙圖中，真空冶煉爐的爐外線圈通入高頻交流電時，線圈中會產(chǎn)生大量熱量使金屬熔化，從而冶煉金屬 C．丙圖中磁電式儀表，把線圈繞在鋁框骨架上，起到電磁阻尼的作用 D．丁圖中干電池的電動勢為1.5V，則通過電源的電荷量為1C時，電源內(nèi)非靜電力做功為1.5J【考點】電磁阻尼與電磁驅(qū)動；電源內(nèi)部的電荷移動和能量轉(zhuǎn)化問題；渦流的應用與防止．【專題】定性思想；歸納法；恒定電流專題；電磁感應——功能問題；理解能力．【答案】ACD【分析】根據(jù)電磁驅(qū)動原理分析；根據(jù)渦流分析；根據(jù)電磁阻尼分析；根據(jù)電動勢的定義式分析?！窘獯稹拷猓篈.根據(jù)電磁驅(qū)動原理可知，當蹄形磁體順時針轉(zhuǎn)動（從上往下看）時，鋁框也順時針轉(zhuǎn)動，故A正確；B、真空冶煉爐外線圈通入高頻交流電時，周圍空間產(chǎn)生高頻磁場，爐內(nèi)的金屬內(nèi)部就產(chǎn)生很強的渦流，從而冶煉金屬，故B錯誤；C、磁電式儀表，把線圈繞在鋁框骨架上，線圈通電受力后帶動鋁框轉(zhuǎn)動，鋁框內(nèi)產(chǎn)生渦流，在電磁阻尼的作用下，線圈很快停止擺動，故C錯誤；D、根據(jù)電動勢的定義式E=Wq可知，電池的電動勢為1.5V，則通過電源的電荷量為1C時，電源內(nèi)非靜電力做功為1.5J故選：ACD?！军c評】本題考查了電磁驅(qū)動、電磁阻尼以及渦流的應用，和電動勢的物理意義，基礎題。三．解答題（共3小題）13．（2024秋?海淀區(qū)期末）物理學家可以通過構建新模型、借助已有理論和邏輯推理，形成對微觀世界的新認識，如對光電效應、α粒子散射實驗等現(xiàn)象的解釋。經(jīng)典理論認為：①金屬導體中自由電子與金屬離子（即金屬原子失去電子后的剩余部分）的碰撞，形成了自由電子定向移動的阻力，其大小為f＝kv，k稱為阻力系數(shù)，v為自由電子定向移動的速率。②通電金屬導線中，電場線總是與導線的表面平行。已知元電荷為e，忽略電子的重力及其熱運動的影響，請借助上面的理論，通過構建模型來解答以下問題。（1）現(xiàn)有兩種不同的金屬材料1和2，材料對電子定向移動的阻力系數(shù)分別為k1和k2，單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)分別為n1和n2。如圖甲所示，用這兩種金屬材料制成橫截面積相同、長度相同的兩個圓柱形導體，將它們串聯(lián)在一起接入電路，達到穩(wěn)定時會有恒定電流流過。①在電壓、電流、電阻三個電學量中，寫出穩(wěn)定時兩導體一定相同的物理量。②求穩(wěn)定時兩導體中的電場強度大小之比E1：E2。（2）測得（1）中的兩種圓柱形導體的橫截面積相同，將它們制成半徑為r的兩個半圓環(huán)，再拼接成一個導體圓環(huán)（圓柱形導體截面的直徑遠小于圓環(huán)半徑r），如圖乙所示，M、N為拼接位置。已知k1＝2k2，n1＝3n2。金屬細圓環(huán)內(nèi)部存在垂直于圓環(huán)平面向里的勻強磁場，磁感應強度B隨時間均勻增加，變化率為β，其激發(fā)的渦旋電場會推動電子開始沿圓環(huán)運動。由于電子定向移動速率比較小，可忽略自由電子繞圓環(huán)運動所需的向心力。經(jīng)過短暫的時間后，電子的運動達到穩(wěn)定狀態(tài)。①在穩(wěn)定狀態(tài)下，導體1中某電子受到的渦旋電場力F渦如圖丙所示，請補充完整該電子受力的示意圖；并判斷拼接位置M處堆積的凈剩電荷的電性。②求穩(wěn)定狀態(tài)下，導體1中的靜電場場強大小E?！究键c】感生電場和感生電動勢；電流的微觀表達式；電動勢的概念和物理意義；法拉第電磁感應定律的基本計算．【專題】定量思想；推理法；恒定電流專題；電磁感應與電路結(jié)合；模型建構能力．【答案】（1）①穩(wěn)定時兩導體一定相同的物理量是電流。②穩(wěn)定時兩導體中的電場強度大小之比E1：E2=k（2）①在穩(wěn)定狀態(tài)下，導體1中某電子受力的示意圖見解答；拼接位置M處堆積的凈剩電荷的電性為負電荷。②穩(wěn)定狀態(tài)下，導體1中的靜電場場強大小E為110【分析】（1）①兩導體為串聯(lián)關系，穩(wěn)定時兩導體一定相同的物理量是電流。②根據(jù)電流強度的微觀表達式和穩(wěn)定時兩導體的電流相同，得到兩導體中自由電子定向移動速率的關系，將電子在兩導體中運動視為勻速運動，根據(jù)二力平衡求解兩導體中的電場強度大小之比。（2）①②根據(jù)法拉第電磁感應定律得到感應電動勢的表達式，根據(jù)電動勢定義得到導體環(huán)內(nèi)渦旋電場的電場強度大小。根據(jù)串聯(lián)的導體1和導體2中電流相等，結(jié)合已知條件得到導體1和導體2中自由電子定向移動受到的阻力大小關系。應用假設法，根據(jù)自由電子受力平衡條件，推理拼接位置M處堆積的凈剩電荷的電性，以及自由電子受到的電場力方向，并求出導體1中的靜電場場強大小?！窘獯稹拷猓海?）①兩導體為串聯(lián)關系，穩(wěn)定時兩導體一定相同的物理量是電流。②根據(jù)電流強度的微觀表達式：I＝neSv，由穩(wěn)定時兩導體的電流相同可得：n1eSv1＝n2eSv2解得：v因電流不變，故可將電子在兩導體中運動視為勻速運動，根據(jù)二力平衡得：eE1＝k1v1；eE2＝k2v2聯(lián)立解得：E（2）①②勻強磁場的磁感應強度B隨時間均勻增加，會激發(fā)逆時針方向的渦旋電場。根據(jù)法拉第電磁感應定律可得感應電動勢為：ε=設導體環(huán)內(nèi)渦旋電場的電場強度大小為E渦，根據(jù)電動勢定義可得：ε=qE渦?聯(lián)立解得：E根據(jù)串聯(lián)的導體1和導體2中電流相等可得：n1eSv1＝n2eSv2，可得：v導體1和導體2中自由電子定向移動受到的阻力大小分別為：f1＝k1v1；f2＝k2v2聯(lián)立解得：f假設穩(wěn)定狀態(tài)下，拼接位置M處堆積的凈剩電荷為負電荷，N處堆積的凈剩電荷為正電荷。則導體1中的靜電場方向為順時針，自由電子受到的電場力方向為逆時針，導體2中的自由電子受到的電場力方向為順時針。兩導體中電子都做勻速運動，則有：導體1中的電子受力滿足：eE渦＝eE+f1導體2中的電子受力滿足：eE渦+eE＝f2聯(lián)立解得：E因所得E＞0，假設成立，可得拼接位置M處堆積的凈剩電荷為負電荷。導體1中某電子受力的示意圖如下圖所示：答：（1）①穩(wěn)定時兩導體一定相同的物理量是電流。②穩(wěn)定時兩導體中的電場強度大小之比E1：E2=k（2）①在穩(wěn)定狀態(tài)下，導體1中某電子受力的示意圖見解答；拼接位置M處堆積的凈剩電荷的電性為負電荷。②穩(wěn)定狀態(tài)下，導體1中的靜電場場強大小E為110【點評】本題考查了電磁感應現(xiàn)象中感生電場問題，電動勢的物理意義，電流的微觀表達式。解答時要合理構建模型、借助已學過的原理進行邏輯推理。14．（2023秋?佛山期末）交流異步電動機是利用交變電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場帶動閉合線圈轉(zhuǎn)動的電動機，其工作原理與右圖所示的裝置類似。磁鐵旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，帶動閉合線圈轉(zhuǎn)動。請根據(jù)所學物理知識回答以下問題，并說明理由。（1）線圈中是否有感應電流？（2）線圈轉(zhuǎn)動方向是否與磁鐵轉(zhuǎn)動方向一致？（3）電動機帶負載工作時，線圈的轉(zhuǎn)速是否可以達到磁鐵轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速？【考點】生活中的電磁感應現(xiàn)象．【答案】（1）線圈中有感應電流。（2）線圈轉(zhuǎn)動方向與磁鐵轉(zhuǎn)動方向一致。（3）電動機帶負載工作時，線圈的轉(zhuǎn)速不可以達到磁鐵轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速。【分析】（1）磁通量發(fā)生變化，閉合線圈中有感應電流產(chǎn)生；（2）由電磁驅(qū)動知識可知線圈轉(zhuǎn)動方向與磁鐵轉(zhuǎn)動方向一致；（3）感應電流磁場是阻礙磁通量變化而不是阻止，所以線圈的轉(zhuǎn)速不可以達到磁鐵轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速?！窘獯稹拷猓海?）由題圖可知，當磁鐵旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場時，穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中有感應電流產(chǎn)生。（2）對磁鐵旋轉(zhuǎn)從右向左看，磁鐵逆時針轉(zhuǎn)動，閉合線圈的上直邊相對磁鐵順時針轉(zhuǎn)動，由右手定則可知，上直邊產(chǎn)生的感應電流方向從右向左，由左手定則可知，上直邊受到的安培力沿逆時針方向，即上直邊受到的安培力對線圈產(chǎn)生逆時針方向的轉(zhuǎn)動力矩，線圈逆時針轉(zhuǎn)動，線圈轉(zhuǎn)動方向是與磁鐵轉(zhuǎn)動方向一致。（3）電動機帶負載工作時，線圈的轉(zhuǎn)速不可以達到磁鐵轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速，若線圈的轉(zhuǎn)速達到磁鐵轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速，則穿過閉合線圈的磁通量不會發(fā)生變化，線圈中不會產(chǎn)生感應電流，線圈就不會產(chǎn)生轉(zhuǎn)動的力矩，電動機不能帶負載工作。答：（1）線圈中有感應電流。（2）線圈轉(zhuǎn)動方向與磁鐵轉(zhuǎn)動方向一致。（3）電動機帶負載工作時，線圈的轉(zhuǎn)速不可以達到磁鐵轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速?！军c評】本題涉及電磁感應原理以及電磁驅(qū)動相關知識，熟記課本知識即可以順利求解。15．（2023?海淀區(qū)二模）電磁場，是一種特殊的物質(zhì)。（1）電場具有能量。如圖1所示，原子核始終靜止不動，α粒子先、后通過A、B兩點，設α粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q，其通過A、B兩點的速度大小分別為vA和vB，求α粒子從A點運動到B點的過程中電勢能的變化量ΔEp。（2）變化的磁場會在空間中激發(fā)感生電場。如圖2所示，空間中有圓心在O點、垂直紙面向里、磁感應強度為B的圓形勻強磁場，當空間中各點的磁感應強度隨時間均勻增加時，請根據(jù)法拉第電磁感應定律、電動勢的定義等，證明磁場內(nèi)，距離磁場中心O點為r處的感生電場的電場強度E與r成正比。（提示：電荷量為q的電荷所受感生電場力F＝qE）（3）電磁場不僅具有能量，還具有動量。如圖3所示，兩極板相距為L的平行板電容器，處在磁感應強度為B的勻強磁場中。磁場方向垂直紙面向里。將一長度為L的導體棒ab垂直放在充好電的電容器兩極板之間（其中上極板帶正電），并與導體板良好接觸。上述導體棒ab、平行板電容器以及極板間的電磁場（即勻強磁場、電容器所激發(fā)的電場）組成一個孤立系統(tǒng)，不計一切摩擦。求當電容器通過導體棒ab釋放電荷量為q的過程中，該系統(tǒng)中電磁場動量變化量的大小Δp和方向。【考點】感生電場和感生電動勢；動量定理的內(nèi)容和應用；感應電動勢及其產(chǎn)生條件．【專題】定性思想；歸納法；電磁感應中的力學問題；分析綜合能力．【答案】（1）求α粒子從A點運動到B點的過程中電勢能的變化量ΔE（2）證明過程見解答過程。（3）當電容器通過導體棒ab釋放電荷量為q的過程中，該系統(tǒng)中電磁場動量變化量的大小BLq，方向水平向左?！痉治觥浚?）考慮勻速運動的運動模型，根據(jù)法拉第電磁感應定律列式求解即可；（2）根據(jù)歐姆定律求解感應電動勢，再結(jié)合法拉第電磁感應定律求解磁感應強度的變化率；（3）動生電動勢是由于洛倫茲力作用而產(chǎn)生，感生電動勢是由于渦旋電場的電場力產(chǎn)生.【解答】解：（1）由能量守恒可得ΔE（2）假設磁場中有以0為圓心半徑為/的圓形閉合回路。磁感應強度隨時間均勻增加則B＝B0+kt回路中產(chǎn)生的感應電動勢為U=帶電量為y的粒子在回路中運動一圈有Uq＝Eq?2πr解得E=距離磁場中心O點為r處的感生電場的電場強度E與r成正比。（3）對導體棒ab由動量定理可得BILt＝Δpab得BLq＝Δpab即導體棒ab動量變化量大小為BLq，方向水平向右。系統(tǒng)動量守恒，所以Δp＝﹣Δpab＝﹣BLq即電磁場動量變化量的大小為BLq，方向水平向左。答：（1）求α粒子從A點運動到B點的過程中電勢能的變化量ΔE（2）證明過程見解答過程。（3）當電容器通過導體棒ab釋放電荷量為q的過程中，該系統(tǒng)中電磁場動量變化量的大小BLq，方向水平向左?！军c評】本題考查感生電動勢與動生電動勢，關鍵是找出非靜電力的來源，會從法拉第電磁感應定律公式推導切割公式，不難.

考點卡片1．動量定理的內(nèi)容和應用【知識點的認識】1．內(nèi)容：物體在一個過程始末的動量變化量等于它在這個過程中所受力的沖量．2．表達式：p′﹣p＝I或mv﹣mv0＝Ft．3．用動量概念表示牛頓第二定律：由mv﹣mv0＝Ft，得到F=mv-mv0【命題方向】籃球運動員通常要伸出兩臂迎接傳來的籃球，接球時，兩臂隨球迅速收縮至胸前，這樣可以（）A、減小籃球?qū)κ值臎_量B、減小籃球?qū)θ说臎_擊力C、減小籃球的動量變化量D、增大籃球的動量變化量分析：分析接球的動作，先伸出兩臂迎接，手接觸到球后，兩臂隨球引至胸前，這樣可以增加球與手接觸的時間，根據(jù)動量定理即可分析。解答：A、先伸出兩臂迎接，手接觸到球后，兩臂隨球引至胸前，這樣可以增加球與手接觸的時間，根據(jù)動量定理得：﹣Ft＝0﹣mv，解得：F=mvt，當時間增大時，作用力就減小，而沖量和動量的變化量都不變，故A錯誤C、運動員接球過程，球的末動量為零，球的初動量一定，則球的動量的變化量一定，故CD錯誤。故選：B。點評：本題主要考查了動量定理的直接應用，應用動量定理可以解題，解題時要注意，接球過程球的動量變化量一定，球與手受到的沖量一定，球動量的變化量與沖量不會因如何接球而改變?！窘忸}方法點撥】1．動量、動量的變化量、沖量、力都是矢量．解題時，先要規(guī)定正方向，與正方向相反的，要取負值．2．恒力的沖量用恒力與力的作用時間的乘積表示，變力的沖量計算，要看題目條件確定．如果力隨時間均勻變化，可取平均力代入公式求出；力不隨時間均勻變化，就用I表示這個力的沖量，用其它方法間接求出．3．只要涉及了力F和力的作用時間t，用牛頓第二定律能解答的問題、用動量定理也能解答，而用動量定理解題，更簡捷．2．靜電的利用和防止【知識點的認識】1.靜電的利用與防止一直以來都與生活息息相關，除了尖端放電核靜電屏蔽之外，靜電還有其他的作用，如靜電吸附等。另外就是再不需要靜電的場合，要采取合理的方式防止靜電帶來的危害。2.靜電吸附的應用：①靜電除塵：設法使空氣中的塵埃帶電，在靜電力作用下，塵埃到達電極而被收集起來。②靜電噴漆：接負高壓的涂料霧化器噴出的油漆微粒帶負電，在靜電力作用下，這些微粒向著作為正極的工件運動，并沉積在工件的表面，完成噴漆工作。③靜電復印：復印機的核心部件是有機光導體鼓，在沒有光照時它是絕緣體，受到光照時變成導體。復印機復印的工作過程：充電、曝光、顯影、轉(zhuǎn)印、放電。【命題方向】下列哪個措施是為了防止靜電產(chǎn)生的危害（A.靜電復印B.在高大的煙囪中安裝靜電除塵器C.靜電噴漆D.在高大的建筑物頂端裝上避雷針分析：本題考查是關于靜電的防止與應用，從各種實例的原理出發(fā)就可以判斷出答案．解答：A．靜電復印是利用異種電荷相互吸引而使碳粉吸附在紙上，屬于靜電應用，不符合題意；B．靜電除塵時除塵器中的空氣被電離，煙霧顆粒吸附電子而帶負電，顆粒向電源正極運動，屬于靜電應用，不符合題意；C．噴槍噴出的油漆微粒帶正電，因相互排斥而散開，形成霧狀，被噴涂的物體帶負電，對霧狀油漆產(chǎn)生引力，把油漆吸到表面，屬于靜電應用，不符合題意；D．當打雷的時候，由于靜電的感應，在高大的建筑物頂端積累了很多的靜電，容易導致雷擊事故，所以在高大的建筑物頂端安裝避雷針可以把雷電引入地下，保護建筑物的安全，屬于靜電防止，符合題意。故選：D。點評：本題考查是關于靜電的防止與應用，要求同學們熟練掌握靜電的防止與應用的具體實例【解題思路點撥】要深刻理解生活中的一些現(xiàn)象，哪些是利用靜電，哪些是防止靜電帶來的危害。3．電流的微觀表達式【知識點的認識】1.電流的微觀表達式的推導如圖所示，AD表示粗細均勻的一段長為l的導體，兩端加一定的電壓，導體中的自由電荷沿導體定向移動的速率為v，設導體的橫截面積為S，導體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷的電荷量大小為q。則：導體AD內(nèi)的自由電荷全部通過橫截面D所用的時間t=導體AD內(nèi)的自由電荷總數(shù)N＝nlS，總電荷量Q＝Nq＝nlSq，此導體上的電流I=Q2.電流的微觀表達式：I＝nqSv（1）I=qt是電流的定義式，I＝nqSv電流的決定式，因此電流I通過導體橫截面的電荷量q及時間t無關，從微觀上看，電流的大小取決于導體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)n、每個自由電荷的電荷量大小q、定向移動的速率v，還與導體的橫截面積（2）v表示電荷定向移動的速率。自由電荷在不停地做無規(guī)則的熱運動，其速率為熱運動的速率，電流是自由電荷在熱運動的基礎上向某一方向定向移動形成的?！久}方向】有一橫截面積為S的銅導線，流經(jīng)其中的電流強度為I；設每單位體積的導線中有n個自由電子，電子的電量為e，此電子的定向移動速率為v，在Δt時間內(nèi)，通過導線橫截面的自由電子數(shù)可表示為（）A.nvSΔtB.nv?ΔtC.IΔtveD.分析：首先根據(jù)電流強度的定義可以求得t時間內(nèi)通過導線橫截面積的總的電荷量的大小，進而可以求得自由電子的個數(shù)，再根據(jù)電流的微觀的表達式，根據(jù)電阻的運動的速率的大小也可以求得通過導線橫截面的自由電子的個數(shù)．解答：在t時間內(nèi)，以速度v移動的電子在銅導線中通過的距離為vt，由于銅導線的橫截面積為S，則在t時間內(nèi)，電子經(jīng)過的導線體積為V＝vtS．又由于單位體積的導線有n個自由電子，則在Δt時間內(nèi)，通過導線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為N＝nvSΔt。由于流經(jīng)導線的電流為I，則在t時間內(nèi)，流經(jīng)導線的電荷量為Q＝It，而電子的電荷量為e，則t時間內(nèi)通過導線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為：N=It故只有A正確，BCD錯誤；故選：A。點評：本題計算自由電子的個數(shù)，要注意從不同的角度來分析問題，一是從微觀運動的角度，二是從電流強度的角度．【解題思路點撥】用電流的微觀表達式求解問題的注意點（1）準確理解公式中各物理量的意義，式中的v是指自由電荷定向移動的速率，不是電流的傳導速率，也不是電子熱運動的速率。（2）I＝neSv是由I=qt導出的，若4．電動勢的概念和物理意義【知識點的認識】1.電源：電源是通過非靜電力做功把其它形式的能轉(zhuǎn)化成電勢能的裝置．2.非靜電力：電源內(nèi)將正電荷從電源的負極搬運到電源正極的作用力稱為非靜電力。從功能角度看，非靜電力做功，使電荷的電勢能增加。3.電動勢：非靜電力搬運電荷所做的功與搬運的電荷量的比值，E=Wq，單位：4.電動勢的物理含義：電動勢表示電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化成電勢能本領的大小，在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓，等于非靜電力把1C正電荷從電源負極搬運到正極所做的功。【命題方向】鉛蓄電池的電動勢為2V，這表示（）A、電路中每通過1C電荷量，電源把2J的化學能轉(zhuǎn)化為電能B、蓄電池將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿谋绢I比一節(jié)干電池（電動勢為1.5V）的大C、蓄電池與電路斷開時兩極間的電壓為2VD、蓄電池在1s內(nèi)將2J的化學能轉(zhuǎn)變成電能分析：電動勢在數(shù)值上等于非靜電力將1C的正電荷在電源內(nèi)從負極移到正極所做的功，電動勢大，非靜電力做功的本領就大，即將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領就大．解答：A．電動勢在數(shù)值上等于非靜電力將1C的正電荷在電源內(nèi)從負極移到正極所做的功，所以對于鉛蓄電池的電動勢為2V，電路中每通過1C電荷量，電源把2J的化學能轉(zhuǎn)化為電能。故A正確。B．電動勢大，非靜電力做功的本領就大，即將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領就大。故B正確。C．電源未接入電路時兩端間的電壓等于電動勢。故C正確。D．電動勢是2V，意義是移動1C的正電荷在電源內(nèi)從負極移到正極，非靜電力做功2J，即有2J的化學能轉(zhuǎn)變成電能，不是1s內(nèi)將2J的化學能轉(zhuǎn)變成電能。故D錯誤。故選：ABC。點評：解決本題的關鍵理解電動勢的大小反映將其它形式的能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔鼙绢I的大小以及電動勢是電源非靜電力特性決定，與電源的體積無關，與外電路無關．【解題思路點撥】1.電源的電動勢是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的本領大小的物理量，即非靜電力移送相同電荷量的電荷做功越多，則電動勢越大。2.公式E=Wq是電動勢的定義式而不是決定式，E的大小與W和5．電源內(nèi)部的電荷移動和能量轉(zhuǎn)化問題【知識點的認識】1.在閉合電路外部，電流從電源的正極流到負極，帶負電荷的自由電子從電源負極移動到正極；在電源內(nèi)部，電流從電源的負極流到正極，相當于正電荷從電源的負極被移動到正極，或負電荷從電源的正極被移動到負極，這一過程需要非靜電力做功。2.電源內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)化：為了維持電路中穩(wěn)定的電勢差，電源內(nèi)部有非靜電力做功，將化學能（或其他形式的能量）轉(zhuǎn)化成電能?！久}方向】下列關于電源電動勢的說法正確的是（）A、電源是通過靜電力把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置B、在電源內(nèi)部正電荷從高電勢處向低電勢處移動C、電源電動勢反映了電源內(nèi)部非靜電力做功的本領D、把同一電源接在不同的電路中，電源的電動勢也將變化分析：電動勢是表示電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領大小的物理量．電動勢由電源本身的特性決定，與外電路的結(jié)構無關．解答：A、電源是通過非靜電力把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置；故A錯誤；B、在電源內(nèi)部，非靜電力將正電荷從低電勢處移動到高電勢處，故B錯誤；C、電動勢反映了電源內(nèi)部非靜電力做功的本領，故C正確；D、電源的電動勢由電源本身的特性決定，與外電路的結(jié)構無關，同一電源接入不同的電路電動勢不會發(fā)生改變，故D錯誤。故選：C。點評：本題考查對電動勢的理解．關鍵抓住電動勢的物理意義，明確電源的電動勢是電源本身的一個特性．【解題思路點撥】1.電源是把其他形式的能量轉(zhuǎn)化成電能的裝置，不同的電源具有不同的能量來源，比如干電池，是將化學能轉(zhuǎn)化成電能；光伏電池，將光能轉(zhuǎn)成電能；溫差電池，就是利用溫度差異，使熱能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置等。2.在電源內(nèi)部電流是由負極流向正極的。6．通電直導線周圍的磁場【知識點的認識】幾種常見的磁場如下：直線電流的磁場通電螺線管的磁場環(huán)形電流的磁場特點無磁極、非勻強，且距導線越遠處磁場越弱與條形磁鐵的磁場相似，管內(nèi)為勻強磁場，管外為非勻強磁場環(huán)形電流的兩側(cè)是N極和S極，且離圓環(huán)中心越遠，磁場越弱安培定則本考點主要針對通電直導線周圍的磁場分布【命題方向】如圖所示、導絨中通入由A向B的電流時，用輕繩懸掛的小磁針（）A、不動B、N極向紙里，S極向紙外旋轉(zhuǎn)C、向上運動D、N極向紙外，s極向紙里旋轉(zhuǎn)分析：根據(jù)安培定則可明確小磁針所在位置的磁場方向，從而確定小磁針的偏轉(zhuǎn)方向。解答：根據(jù)安培定則可知，AB上方的磁場向外，則小磁針的N極向紙外，S極向紙里旋轉(zhuǎn)，故D正確，ABC錯誤。故選：D。點評：本題考查安培定則的內(nèi)容，對于直導線，用手握住導線，大拇指指向電流方向，四指環(huán)繞的方向為磁場的方向。【解題思路點撥】1.電流的方向跟它的磁感線方向之間的關系可以用安培定則（右手螺旋定則）來判斷。各種電流的磁場磁感線判斷方法如下：（1）直線電流：右手握住導線，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)形導線軸線上磁場的方向。（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）磁場是分布在立體空間的，（2）利用安培定則不僅可以判斷磁場的方向，還可以根據(jù)磁場的方向判斷電流的方向。（3）應用安培定則判定直線電流時，四指所指的方向是導線之外磁場的方向；判定環(huán)形電流和通電螺線管電流時，拇指的指向是線圈軸線上磁場的方向。（4）環(huán)形電流相當于小磁針，通電螺線管相當于條形磁鐵，應用安培定則判斷時，拇指所指的一端為它的N極。7．左手定則判斷安培力的方向【知識點的認識】1.安培力的方向：通電導線在磁場中所受安培力的方向與磁感應強度方向、電流方向都垂直。2.左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)；讓磁感線從掌心垂直進人，并使四指指向電流的方向，這時拇指所指的方向就是通電導線在磁場中所受安培力的方向。如下圖所示：【命題方向】如圖所示，在勻強磁場中有一通電直導線，電流方向垂直紙面向里，則直導線受到安培力的方向是（）A、向上B、向下C、向左D、向右分析：通電直導線在磁場中受到的安培力方向利用左手定則判斷．讓磁感線穿過左手手心，四指指向電流方向，拇指指向安培力方向．解答：根據(jù)左手定則：伸開左手，拇指與手掌垂直且共面，磁感線向下穿過手心，則手心朝上。四指指向電流方向，則指向紙里，拇指指向安培力方向：向左。故選：C。點評：本題考查左手定則的應用能力．對于左手定則的應用，要搞清兩點：一是什么時候用；二是怎樣用．【解題思路點撥】安培力方向的特點安培力的方向既垂直于電流方向，也垂直于磁場方向，即安培力的方向垂直于電流I和磁場B所決定的平面。（1）當電流方向與磁場方向垂直時，安培力方向、磁場方向、電流方向兩兩垂直，應用左手定則時，磁感線垂直穿過掌心。（2）當電流方向與磁場方向不垂直時，安培力的方向仍垂直于電流方向，也垂直于磁場方向。應用左手定則時，磁感線斜著穿過掌心。8．感應電流的產(chǎn)生條件【知識點的認識】1.感應電流的產(chǎn)生條件：當穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化時，閉合導體回路中就產(chǎn)生感應電流。2.一種特殊情況：對于如下圖所示，導體棒切割磁場產(chǎn)生感應電流的情況，依然可以認為是CDEF所圍的閉合回路的磁通量發(fā)生了變化，從而引起感應電流的產(chǎn)生。3.關鍵詞：①閉合回路；②磁通量的變化。4.判斷有無感應電流的基本步驟（1）明確所研究的電路是否為閉合電路。（2）分析最初狀態(tài)穿過電路的磁通量情況。（3）根據(jù)相關量變化的情況分析穿過閉合電路的磁通量是否發(fā)生變化，常見的情況有以下幾種：①磁感應強度B不變，線圈面積S發(fā)生變化，例如閉合電路的一部分導體切割磁感線時。②線圈面積S不變，磁感應強度B發(fā)生變化，例如線圈與磁體之間發(fā)生相對運動時或者磁場是由通電螺線管產(chǎn)生而螺線管中的電流變化時。③磁感應強度B和線圈面積S同時發(fā)生變化，此時可由△Φ＝Φ1﹣Φ0。計算并判斷磁通量是否發(fā)生變化。④線圈面積S不變，磁感應強度B也不變，但二者之間的夾角發(fā)生變化，例如線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時?！久}方向】關于產(chǎn)生感應電流的條件，下列說法正確的是（）A、只要閉合電路在磁場中運動，閉合電路中就一定有感應電流B、只要閉合電路中有磁通量，閉合電路中就有感應電流C、只要導體做切割磁感線運動，就有感應電流產(chǎn)生D、只要穿過閉合電路的磁感線的條數(shù)發(fā)生變化，閉合電路中就有感應電流分析：產(chǎn)生感應電流的條件是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，或閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動．根據(jù)這個條件進行選擇．解：A、閉合電路在磁場中運動，穿過閉合電路的磁通量不一定發(fā)生變化，所以閉合電路中不一定有感應電流。故A錯誤。B、閉合電路中有磁通量，如沒有變化，閉合電路中就沒有感應電流。故B錯誤。C、導體做切割磁感線運動，不一定有感應電流產(chǎn)生，只有當閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動時才有感應電流產(chǎn)生。故C錯誤。D、穿過閉合電路的磁感線的條數(shù)發(fā)生變化，磁通量一定發(fā)生變化，則閉合電路中就有感應電流。故D正確。故選：D。點評：感應電流產(chǎn)生的條件細分有兩點：一是電路要閉合；二是穿過電路的磁通量發(fā)生變化，即穿過閉合電路的磁感線的條數(shù)發(fā)生變化．【解題思路點撥】判斷產(chǎn)生感應電流的條件應注意的問題（1）磁通量有變化，但回路沒閉合，不產(chǎn)生感應電流。（2）閉合回路切割磁感線，但磁通量沒變化，不產(chǎn)生感應電流。（3）初、末位置磁通量相同，但過程中閉合回路磁通量有變化，產(chǎn)生感應電流。（4）線圈有正、反兩面，磁感線穿過的方向不同，磁通量不同，產(chǎn)生感應電流。9．右手定則【知識點的認識】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的運動方向，其余四指所指的方向，就是感應電流的方向．【命題方向】題型一：楞次定律、右手定則、左手定則、安培定則的綜合應用如圖所示，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PQ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（）A．向右勻加速運動B．向左勻加速運動C．向右勻減速運動D．向左勻減速運動分析：MN在磁場力作用下向右運動，說明MN受到的磁場力向右，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)生感應電流的磁場應該是向上減小，或向下增加；根據(jù)右手螺旋定則，與楞次定律可知PQ的運動情況．解：MN在磁場力作用下向右運動，說明MN受到的磁場力向右，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)生感應電流的磁場應該是向上減小，或向下增加；再由右手螺旋定則與楞次定律可知，PQ可能是向左加速運動或向右減速運動．故BC正確，AD錯誤．故選：BC．點評：本題關鍵是分析好引起感應電流的磁通量的變化，進而才能分析產(chǎn)生電流的磁通量是由什么樣的運動產(chǎn)生的．【解題方法點撥】1．右手定則適用于部分導體切割磁感線運動時感應電流的方向判定，而楞次定律適用于一切電磁感應現(xiàn)象，是判斷感應電流方向的基本方法，對于由于磁通量變化而引起的感應電流，運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用．（1）規(guī)律比較基本現(xiàn)象應用的定則或定律運動電荷、電流產(chǎn)生磁場安培定則磁場對運動電荷、電流有作用力左手定則電磁感應部分導體做切割磁感線運動右手定則閉合回路磁通量變化楞次定律（2）應用區(qū)別關鍵是抓住因果關系：①因電而生磁（I→B）→安培定則；②因動而生電（v、B→I安）→右手定則；③因電而受力（I、B→F安）→左手定則．10．感應電動勢及其產(chǎn)生條件【知識點的認識】1.感應電動勢：在電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢．產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體就相當于電源，導體的電阻相當于電源內(nèi)阻．如果電路閉合，就有感應電流．如果電路不閉合，就只有感應電動勢而無感應電流．2．產(chǎn)生感應電動勢的條件無論電路是否閉合，只要穿過電路平面的磁通量發(fā)生變化，電路中就有感應電動勢，產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體就相當于電源．3．感應電流與感應電動勢的關系：遵守閉合電路歐姆定律，即I=E4.如果感應電動勢是由導體運動產(chǎn)生的，它也叫作動生電動勢。導體切割磁場時一定會產(chǎn)生動生電動勢，但如果沒有閉合回路，則不會產(chǎn)生感應電流?！久}方向】關于感應電動勢和感應電流，下列說法中正確的是（）A、只有當電路閉合，且穿過電路的磁通量發(fā)生變化時，電路中才有感應電動勢B、只有當電路閉合，且穿過電路的磁通量發(fā)生變化時，電路中才有感應電流C、不管電路是否閉合，只要有磁通量穿過電路，電路中就有感應電動勢D、不管電路是否閉合，只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就有感應電流分析：當穿過電路的磁通量發(fā)生變化時，電路中就有感應電動勢，電路閉合時，電路才有感應電流。解答：AC、不管電路是否閉合，只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就有感應電動勢產(chǎn)生。故AC錯誤。B、當穿過電路的磁通量發(fā)生變化時，電路中就有感應電動勢產(chǎn)生，而只有當電路閉合，電路中才有感應電流。故B正確。D、只有穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，電路中才有感應電流。故D錯誤。故選：B。點評：本題考查產(chǎn)生感應電流與感應電動勢的條件，可以與直流電路類比理解。產(chǎn)生感應電流的條件有兩個：一是電路必須閉合；二是穿過電路的磁通量必須變化?！窘忸}思路點撥】1.只要回路中的磁通量發(fā)生變化或?qū)w切割磁感線，就能產(chǎn)生感應電動勢，如果有閉合回路，才能產(chǎn)生感應電流；如果沒有閉合回路，就不會有感應電流。2.感應電動勢與感應電流的關系可以總結(jié)為：有感應電動勢不一定有感應電流，有感應電流一定有感應電動勢。11．法拉第電磁感應定律的基本計算【知識點的認識】法拉第電磁感應定律（1）內(nèi)容：閉合電路中感應電動勢的大小，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，則線圈中總的感應電動勢V．若線圈電阻為10Ω，則線圈中產(chǎn)生的電流強度I＝A．分析：根據(jù)法拉第電磁感應定律E=n解答：感應電動勢E=感應電流的大小I=E故本題答案為：15，1.5．點評：解決本題的關鍵掌握法拉第電磁感應定律E=n【解題方法點撥】1．對法拉第電磁感應定律的理解2．計算感應電動勢的公式有兩個：一個是E＝n△?△t，一個是E＝Blvsinθ，計算時要能正確選用公式，一般求平均電動勢選用E＝n△?△t，求瞬時電動勢選用E＝3．電磁感應現(xiàn)象中通過導體橫截面的電量的計算：由q＝I?△t，I=ER總，E＝n△?△t，可導出電荷量12．導體轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢【知識點的認識】如果導體棒繞平行于磁場的軸轉(zhuǎn)動時，因為棒上各處速度不再相等，動生電動勢的計算公式E＝Blv就不再適用。如下圖所示，導體棒在磁場中旋轉(zhuǎn)，切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢：雖然導體棒各處速度不同，但是根據(jù)圓周運動線速度與角速度的關系可知各處速度大小呈線性變化，所以可以用中點處的線速度表示平均速度從而計算感應電動勢，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)動的角速度②如果以棒上一點為圓心旋轉(zhuǎn)，E=12Bω（l12-l22），l③如果以棒外一點Wie圓心旋轉(zhuǎn)，E=12Bω（l12-l22），l【命題方向】一直升飛機停在南半球的地磁極上空。該處地磁場的方向豎直向上，磁感應強度為B．直升飛機螺旋槳葉片的長度為l，螺旋槳轉(zhuǎn)動的頻率為f，順著地磁場的方向看螺旋槳，螺旋槳按順時針方向轉(zhuǎn)動。螺旋槳葉片的近軸端為a，遠軸端為b，如圖所示。如果忽略a到轉(zhuǎn)軸中心線的距離，用ε表示每個葉片中的感應電動勢，則（）A、ε＝πfl2B，且a點電勢低于b點電勢B、ε＝2πfl2B，且a點電勢低于b點電勢C、ε＝πfl2B，且a點電勢高于b點電勢D、ε＝2πfl2B，且a點電勢高于b點電勢分析：轉(zhuǎn)動切割產(chǎn)生的感應電動勢根據(jù)E=12BLv求出大小，根據(jù)右手定則判斷出電動勢的方向，從而判斷出a解答：順著地磁場的方向看螺旋槳，螺旋槳按順時針方向轉(zhuǎn)動，若俯視，則葉片逆時針轉(zhuǎn)動切割磁感線，根據(jù)右手定則，b點電勢高于a點電勢；v＝lω＝2πl(wèi)f，所以電動勢為E=12Blv=故選：A。點評：解決本題的關鍵掌握轉(zhuǎn)動切割產(chǎn)生感應電動勢的表達式E=12BLv【解題思路點撥】對于導體轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢，要先確認轉(zhuǎn)動的圓心，然后根據(jù)E＝Blv進行計算，要正確計算導體棒的平均速度。13．感生電場和感生電動勢【知識點的認識】1.感生電場：磁場變化時會在空間激發(fā)一種電場，這種電場與靜電場不同，它不是由電荷產(chǎn)生的，我們把它叫作感生電場。2.感生電動勢：如果感應電動勢是由感生電場產(chǎn)生的，它也叫作感生電動勢。其非靜電力是感生電場的電場力。3.應用——電子感應加速器工作原理：如圖甲所示，上、下為電磁鐵的兩個磁極，磁極之間有一個環(huán)形真空室，如圖乙，電子在真空室中沿逆時針方向做圓周運動。電磁鐵線圈中電流的大小、方向可以變化，產(chǎn)生的感生電場使電子加速。根據(jù)楞次定律，為使電子加速，電磁鐵線圈中的電流應該由小變大?！久}方向】如圖所示，內(nèi)壁光滑、水平放置的玻璃圓環(huán)內(nèi)，有一直徑略小于環(huán)徑口的帶正電的小球，以速率v沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，若在此空間突然加上方向豎直向上、磁感應強度B隨時間成正比例增加的變化磁場，設運動過程中小球帶電量不變，那么（）A.小球?qū)ΣＡЛh(huán)的壓力一定不斷增大B.小球受到的磁場力一定不斷增大C.小球先沿逆時針方向減速運動，過一段時間后沿順時針方向加速運動D.磁場力對小球一直做負功分析：變化的磁場產(chǎn)生感生電場，由楞次定律判斷出感生電場方向，然后判斷帶電小球受到的電場力方向，判斷小球的運動性質(zhì)，然后判斷小球?qū)Νh(huán)的壓力如何變化，判斷小球受到的磁場力如何變化．解答：磁感應強度豎直向上，B隨時間成正比增加，由楞次定律可知，變化的磁場產(chǎn)生的感生電場沿順時針方向；小球帶正電，小球所受電場力沿順時針方向，與小球的運動方向相反，小球做減速運動，當小球速度減小到零后，小球方向，即沿順時針方向加速運動，速度又不大增加；A、小球在水平面內(nèi)做圓周運動，環(huán)對小球的彈力與洛倫茲力共同提供向心力，小球速度先減小后增大，小球所需向心力先減小后增大，環(huán)的彈力先減小后增大，小球?qū)Νh(huán)的壓力先減小后增大，故A錯誤；B、由于小球的速度先減小后增大，由洛倫茲力公式f＝qvB可知，小球受到的磁場力先減小后增大，故B錯誤；C、小球先沿逆時針方向減速運動，過一段時間后沿順時針方向加速運動，故C正確；D、洛倫茲力始終與小球的運動方向垂直，磁場力對小球不做功，故D錯誤；故選：C。點評：本題考查了楞次定律的應用，由楞次定律判斷出感生電場的方向，是正確解題的前提與關鍵；根據(jù)感生電場方向判斷出帶電小球受力方向，即可正確解題．【解題思路點撥】感生電場與靜電場相同之處是電荷在電場中會受到力的作用：F＝qE。不同之處除了場源不同，另外感生電場的電場線是閉合的。14．渦流的產(chǎn)生及原理【知識點的認識】一、渦流的定義與產(chǎn)生原理將一金屬塊放在變化的磁場中，穿過金屬塊的磁通量發(fā)生變化，金屬塊內(nèi)部就會產(chǎn)生感應電流，這種電流在金屬塊內(nèi)部形成閉合回路，就像漩渦一樣，我們把這種感應電流稱為渦電流，簡稱渦流。由于整塊金屬的電阻很小，所以渦電流常常很大．渦電流會引起鐵心發(fā)熱，這不僅損耗了大量的電能，而且還可能燒壞設備．二、渦流的兩種效應及應用（1）渦流的熱效應：利用渦流在回路中產(chǎn)生的熱量冶煉金屬的高頻爐；家庭中使用的電磁灶．（2）渦流的磁效應：利用渦流所產(chǎn)生的磁場進行電磁阻尼和電磁驅(qū)動．三、渦流的本質(zhì)在理解渦流時，要注意渦流的本質(zhì)是由于電磁感應而產(chǎn)生的，它的產(chǎn)生仍然符合感應電流產(chǎn)生的條件（有磁通量的改變，具體形式是有磁場的變化或?qū)w切割磁感線），特殊之處在于感應電流不是在線狀回路中產(chǎn)生的，而是在塊狀金屬中產(chǎn)生的．四、對渦流的理解要注意到渦流產(chǎn)生的特點，從而理解渦流的兩種效應的應用．渦流是在金屬塊內(nèi)部產(chǎn)生的，因而加熱電路無需和被加熱材料直接接觸，起到感應加熱的作用．另外金屬的電阻率一般較低，故而渦電流的強度一般很大，因而熱效應和磁效應很明顯，所以在應用時要特別重視．【命題方向】如圖所示，在一個繞有線圈的可拆變壓器鐵芯上分別放一裝有水的小鐵鍋和一玻璃杯。給線圈通入電流，一段時間后，一個容器中水溫升高，則通入的電流與水溫升高的是（）A、恒定直流、玻璃杯B、變化的電流、小鐵鍋C、變化的電流、玻璃杯D、恒定直流、小鐵鍋分析：根據(jù)變化的電流，產(chǎn)生磁通量的變化，金屬器皿處于其中，則出現(xiàn)感應電動勢，形成感應電流，從而產(chǎn)生內(nèi)能。解答：由于容器中水溫升高，則是電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能所致。因此只有變化的電流才能導致磁通量變化，且只有小鐵鍋處于變化的磁通量時，才能產(chǎn)生感應電動勢，從而產(chǎn)生感應電流。導致電流發(fā)熱。故只有B正確，ACD錯誤；故選：B。點評：考查產(chǎn)生感應電流的條件與磁通量的變化有關，同時要知道金屬鍋與玻璃鍋的不同之處?！窘忸}思路點撥】1.渦流的特點當電流在金屬塊內(nèi)自成閉合回路（產(chǎn)生渦流）時，由于整塊金屬的電阻很小，渦流往往很強，根據(jù)公式P＝I2R知，熱功率的大小與電流的平方成正比，故金屬塊的發(fā)熱功率很大。2.渦流中的能量轉(zhuǎn)化渦流現(xiàn)象中，其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能，并最終在金屬塊中轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。若金屬塊放在變化的磁場中，則磁場能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；若金屬塊進出磁場或在非勻強磁場中運動，則由于克