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章末第四章电磁感应

章末第四章电磁感应
章末第四章电磁感应

学案10章末总结

一、对楞次定律的理解与应用

楞次定律反映这样一个物理规律:原磁通量变化时产生感应电流,感应电流的磁场(方向由右手螺旋定则判定)阻碍原磁通量的变化.

1.感应电流的磁场不一定与原磁场方向相反,只在磁通量增大时两者才相反,而在磁通量减少时两者是同向的.

2.“阻碍”并不是“阻止”,而是“延缓”,电路中的磁通量还是在变化,只不过变化得慢了.

3.“阻碍”的表现:增反减同、增缩减扩、增离减靠、来拒去留.

1圆形导体线圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图1所示的电路.若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,下列表述正确的是() A.线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流

B.穿过线圈a的磁通量变小

C.线圈a有扩张的趋势

D.线圈a对水平桌面的压力F N将增大

二、电磁感应中的图象问题

1.图象问题的类型:一是给出电磁感应过程,选出或画出正确图象;二是由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量.

2.应用的规律:(1)利用法拉第电磁感应定律计算感应电动势大小.(2)利用楞次定律或右手定则判定感应电流的方向.(3)应用公式F=BIL(和左手定则计算或判断安培力的大小或方向).

2将一段导线绕成图2甲所示的闭合电路,并固定在纸面内,回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中.回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ,以向里为磁场Ⅱ的正方向,其磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示.用F表示ab边受到的安培力,以水平向右为F的正方向,能正确反映F随时间t变化的图象是()

图2

三、电磁感应中的电路问题

1.首先要找到哪一部分导体相当于电源,分清内外电路.

处于磁通量变化的磁场中的线圈或切割磁感线的导体相当于电源,该部分导体的电阻相当于内电阻;而其余部分的电路则是外电路.

2.路端电压、感应电动势和某段导体两端的电压三者的区别:

(1)某段导体作为电阻时,它两端的电压等于电流与其电阻的乘积;

(2)某段导体作为电源时,它两端的电压就是路端电压,等于电流与外电阻的乘积,或等于电动势减去内电压;

(3)某段导体作为电源时,电路断路时导体两端的电压等于感应电动势.

3如图3所示,光滑金属导轨PN与

QM相距1 m,电阻不计,两端分别接有电阻R1和R2,且R1=6 Ω,R2=3 Ω,ab导体棒的电阻为2 Ω.垂直穿过导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为1 T.现使ab以恒定速度v=3 m/s匀速向右移动,求:

(1)导体棒上产生的感应电动势E.

(2)R1与R2消耗的电功率分别为多少?

(3)拉ab棒的水平向右的外力F为多大?

解析

四、电磁感应中的动力学问题

解决这类问题的关键在于通过运动状态的分析来寻找过程中的临界状态,如速度、加速度取最大值或最小值的条件等.

1.做好受力情况、运动情况的动态分析:导体运动产生感应电动势―→感应电流―→通电导体受安培力―→合外力变化―→加速度变化―→速度变化―→感应电动势变化.周而复始循环,最终加速度等于零,导体达到稳定运动状态.

2.利用好导体达到稳定状态时的平衡方程,往往是解答该类问题的突破口.

4 如图4所示,相距为L 的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ,上端接有定值电阻R ,匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B .将质量为m 的导体棒由静止释放,当速度达到v 时开始匀速运动,此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力,并保持拉力的功率恒为P ,导体棒最终以2v 的速度匀速运动.导体棒始终与导轨垂直且接触良好,不计导轨和导体棒的电阻,重力加速度为g .下列选项正确的是 ( )

A .P =2mg v sin θ

B .P =3mg v sin θ

C .当导体棒速度达到v 2时加速度大小为g 2

sin θ D .在导体棒速度达到2v 以后匀速运动的过程中,R 上产生的焦耳热等于拉力所做的功 解析

五、电磁感应中的能量问题

1.能量观点分析

(1)电磁感应现象中产生感应电流的过程,实质上是能量的转化过程.

(2)电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力的作用,因此,要维持感应电流的存在,必须有“外力”克服安培力做功.此过程中,其他形式的能转化为电能.“外力”克服安培力做了多少功,就有多少其他形式的能转化为电能.

2.求解思路

(1)若回路中电流恒定,可以利用电路结构及W =UIt 或Q =I 2Rt 直接进行计算.

(2)若电流变化,则:①利用克服安培力做的功求解:电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功;②利用能量守恒求解:若只有电能与机械能的转化,则机械能的减少量等于产生的电能.

5如图5所示,一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨间距l=0.5 m,左端接有阻值R=0.3 Ω的电阻.一质量m =0.1 kg、电阻r=0.1 Ω的金属棒MN放置在导轨上,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.4 T.金属棒在水平向右的外力作用下,由静止开始以a =2 m/s2的加速度做匀加速运动,当金属棒的位移x=9 m时撤去外力,金属棒继续运

动一段距离后停下来,已知撤去外力前、后回路中产生的焦耳热之比Q1∶Q2=2∶1.导轨足够长且电阻不计,金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触.求:

(1)金属棒在匀加速运动过程中,通过电阻R的电荷量q;

(2)撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2;

(3)外力做的功W F.

解析

1.(对楞次定律的理解与应用)如图6所示,竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路,导线所在区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场,螺线管下方水平桌面上有一导体圆环,导线abcd所围区域内磁场的磁感应强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化时,导体圆环将受到向上的磁场作用力()

2.(电磁感应中的图象问题)如图7所示,磁场垂直于纸面向外,磁场的磁感应强度随x 按B=B0+kx(x>0,B0、k为常量)的规律均匀增大.位于纸面内的正方形导线框abcd处于磁场中,在外力作用下始终保持dc边与x轴平行向右匀速运动.若规定电流沿abcda 的方向为正方向,则从t=0到t=t1的时间间隔内,关于该导线框中产生的电流i随时间t变化的图象正确的是()

图7

3.(电磁感应中的电路问题)如图8所示,由均匀导线制成的半径为R的圆环,以速度v 匀速进入一磁感应强度大小为B的有界匀强磁场,边界如图中虚线所示.当圆环运动到图示位置(∠aOb=90°)时,a、b两点的电势差为()

图8

A.2BR v

B.

2

2BR v

C.

2

4BR v D.

32

4BR v

4.(电磁感应中的能量问题)如图9所示,一粗糙的平行金属轨道平面与水平面成θ角,两轨道上端用一电阻R相连,该装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上.质量为m的金属杆ab以初速度v0从轨道底端向上滑行,滑行到某高度h后又返回到底端.若运动过程中金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好,轨道与金属杆的电阻均忽略不计.则下列说法正确的是()

图9

A .金属杆ab 上滑过程与下滑过程通过电阻R 的电荷量一样多

B .金属杆ab 上滑过程中克服重力、安培力与摩擦力所做功之和大于12m v 20

C .金属杆ab 上滑过程与下滑过程因摩擦而产生的内能一定相等

D .金属杆ab 在整个过程中损失的机械能等于装置产生的焦耳热

5.(电磁感应中的动力学问题)如图10所示,固定于水平桌面上足够长的两平行光滑导轨PQ 、MN ,其电阻不计,间距d =0.5 m ,P 、M 之间接有一只理想电压表,整个装置处于竖直向下的磁感应强度B 0=0.2 T 的匀强磁场中,两金属棒L 1、L 2平行地搁在导轨上,其电阻均为r =0.1 Ω,质量分别为M 1=0.3 kg 和M 2=0.5 kg.固定棒L 1,使L 2在水平恒力F =0.8 N 的作用下,由静止开始运动.试求:

图10

(1)当电压表读数为U =0.2 V 时,棒L 2的加速度为多大?

(2)棒L 2能达到的最大速度v m .

学案10 章末总结

一、对楞次定律的理解与应用

楞次定律反映这样一个物理规律:原磁通量变化时产生感应电流,感应电流的磁场(方向由右手螺旋定则判定)阻碍原磁通量的变化.

1.感应电流的磁场不一定与原磁场方向相反,只在磁通量增大时两者才相反,而在磁通量减少时两者是同向的.

2.“阻碍”并不是“阻止”,而是“延缓”,电路中的磁通量还是在变化,只不过变化得慢了.

3.“阻碍”的表现:增反减同、增缩减扩、增离减靠、来拒去留.

1圆形导体线圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图1所示的电路.若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,下列表述正确的是()

图1

A.线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流

B.穿过线圈a的磁通量变小

C.线圈a有扩张的趋势

D.线圈a对水平桌面的压力F N将增大

解析本题考查楞次定律的知识,意在考查学生对楞次定律、右手螺旋定则等知识的掌握.通过螺线管b的电流如图所示,

根据右手螺旋定则判断出螺线管b所产生的磁场方向竖直向下,

滑片P向下滑动,接入电路的电阻减小,电流增大,所产生的

磁场的磁感应强度增大,根据楞次定律可知,a线圈中所产生的

感应电流产生的感应磁场方向竖直向上,再由右手螺旋定则可

得线圈a中的电流方向为俯视逆时针方向,A错误;由于螺线

管b中的电流增大,所产生的磁感应强度增大,线圈a中的磁通量应变大,B错误;根据楞次定律可知,线圈a有缩小的趋势,线圈a对水平桌面的压力增大,C错误,D正确.

答案 D

二、电磁感应中的图象问题

1.图象问题的类型:一是给出电磁感应过程,选出或画出正确图象;二是由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量.

2.应用的规律:(1)利用法拉第电磁感应定律计算感应电动势大小.(2)利用楞次定律或右手定则判定感应电流的方向.(3)应用公式F=BIL(和左手定则计算或判断安培力的大小或方向).

2 将一段导线绕成图2甲所示的闭合电路,并固定在纸面内,回路的ab 边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中.回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ,以向里为磁场Ⅱ的正方向,其磁感应强度B 随时间t 变化的图象如图乙所示.用F 表示ab 边受到的安培力,以水平向右为F 的正方向,能正确反映F 随时间t 变化的图象是 ( )

图2

解析 由题图乙可知0~T 2时间内,磁感应强度随时间线性变化,即ΔB Δt

=k (k 是一个常数),圆环的面积S 不变,由E =ΔΦΔt =ΔB ·S Δt

可知圆环中产生的感应电动势大小不变,则回路中的感应电流大小不变,ab 边受到的安培力大小不变,从而可排除选项C 、D ;0~T 2

时间内,由楞次定律可判断出流过ab 边的电流方向为由b 至a ,结合左手定则可判断出ab 边受到的安培力的方向向左,为负值,故选项A 错误,B 正确.本题选B. 答案 B

三、电磁感应中的电路问题

1.首先要找到哪一部分导体相当于电源,分清内外电路.

处于磁通量变化的磁场中的线圈或切割磁感线的导体相当于电源,该部分导体的电阻相当于内电阻;而其余部分的电路则是外电路.

2.路端电压、感应电动势和某段导体两端的电压三者的区别:

(1)某段导体作为电阻时,它两端的电压等于电流与其电阻的乘积;

(2)某段导体作为电源时,它两端的电压就是路端电压,等于电流与外电阻的乘积,或等于电动势减去内电压;

(3)某段导体作为电源时,电路断路时导体两端的电压等于感应电动势.

3如图3所示,光滑金属导轨PN与QM相距1 m,电阻不计,两端分别接有电阻R1和R2,且R1=6 Ω,R2=3 Ω,ab导体棒的电阻为2 Ω.垂直穿过导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为1 T.现使ab以恒定速度v=3 m/s匀速向右移动,求:

图3

(1)导体棒上产生的感应电动势 E .

(2)R 1与R 2消耗的电功率分别为多少?

(3)拉ab 棒的水平向右的外力F 为多大?

解析 (1)ab 棒匀速切割磁感线,产生的电动势为:E =Bl v =3 V

(2)电路的总电阻为:R =r +

R 1R 2R 1+R 2

=4 Ω 由欧姆定律:I =E R =34

A U =E -Ir =1.5 V

电阻R 1的功率:P 1=U 2R 1=38

W 电阻R 2的功率:P 2=U 2R 2=34

W (3)由平衡知识得:F =BIl =34

N. 答案 (1)3 V (2)38 W 34 W (3)34

N 四、电磁感应中的动力学问题

解决这类问题的关键在于通过运动状态的分析来寻找过程中的临界状态,如速度、加速度取最大值或最小值的条件等.

1.做好受力情况、运动情况的动态分析:导体运动产生感应电动势―→感应电流―→通电导体受安培力―→合外力变化―→加速度变化―→速度变化―→感应电动势变化.周而复始循环,最终加速度等于零,导体达到稳定运动状态.

2.利用好导体达到稳定状态时的平衡方程,往往是解答该类问题的突破口.

4如图4所示,相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ,上端接有定值电阻R,匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B.将质量为m的导体棒由静止释放,当速度达到v时开始匀速运动,此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力,并保持拉力的功率恒为P,导体棒最终以2v的速度匀速运动.导体棒始终与导轨垂直且接触良好,不计导轨和导体棒的电阻,重力加速度为g.下列选项正确的是()

图4

A.P=2mg v sin θ

B .P =3mg v sin θ

C .当导体棒速度达到v 2时加速度大小为g 2

sin θ D .在导体棒速度达到2v 以后匀速运动的过程中,R 上产生的焦耳热等于拉力所做的功 解析 当导体棒的速度达到v 时,对导体棒进行受力分析如图甲所示.

mg sin θ=BIL ,I =BL v R

, 所以mg sin θ=B 2L 2v R

① 当导体棒的速度达到2v 时,对导体棒进行受力分析如图乙所示.

mg sin θ+F =2B 2L 2v R

② 由①②可得F =mg sin θ

功率P =F ×2v =2mg v sin θ,故A 正确.

当导体棒速度达到v 2

时,对导体棒受力分析如图丙所示. 丙

a =mg sin θ-B 2L 2v 2R m

③ 由①③可得a =12

g sin θ, 故C 正确.

当导体棒的速度达到2v 时,安培力等于拉力和mg sin θ之和,所以以后匀速运动的过程中,R 上产生的焦耳热等于拉力和重力做功之和,故D 错误.

答案 AC

五、电磁感应中的能量问题

1.能量观点分析

(1)电磁感应现象中产生感应电流的过程,实质上是能量的转化过程.

(2)电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力的作用,因此,要维持感

应电流的存在,必须有“外力”克服安培力做功.此过程中,其他形式的能转化为电能.“外力”克服安培力做了多少功,就有多少其他形式的能转化为电能.

2.求解思路

(1)若回路中电流恒定,可以利用电路结构及W=UIt或Q=I2Rt直接进行计算.

(2)若电流变化,则:①利用克服安培力做的功求解:电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功;②利用能量守恒求解:若只有电能与机械能的转化,则机械能的减少量等于产生的电能.

5如图5所示,一对光滑的平行金属导

轨固定在同一水平面内,导轨间距l =0.5 m ,左端接有阻值R =0.3 Ω的电阻.一质量m =0.1 kg 、电阻r =0.1 Ω的金属棒MN 放置在导轨上,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B =0.4 T .金属棒在水平向右的外力作用下,由静止开始以a =2 m/s 2的加速度做匀加速运动,当金属棒的位移x =9 m 时撤去外力,金属棒继续运动一段距离后停下来,已知撤去外力前、后回路中产生的焦耳热之比Q 1∶Q 2=2∶1.导轨足够长且电阻不计,金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触.求:

图5

(1)金属棒在匀加速运动过程中,通过电阻R 的电荷量q ;

(2)撤去外力后回路中产生的焦耳热Q 2;

(3)外力做的功W F .

解析 (1)设金属棒匀加速运动的时间为Δt ,回路的磁通量的变化量为ΔΦ,回路中的平均感应电动势为E ,由法拉第电磁感应定律得 E =ΔΦΔt

① 其中ΔΦ=Blx ②

设回路中的平均电流为I ,由闭合电路欧姆定律得 I =E R +r

③ 则通过电阻R 的电荷量为q =I Δt ④

联立①②③④式,得q =

Blx R +r

代入数据得q =4.5 C

(2)设撤去外力时金属棒的速度为v ,对于金属棒的匀加速运动过程,由运动学公式得v 2=2ax ⑤

设金属棒在撤去外力后的运动过程中安培力所做的功为W ,由动能定理得

W =0-12

m v 2⑥ 撤去外力后回路中产生的焦耳热Q 2=-W ⑦

联立⑤⑥⑦式,代入数据得Q 2=1.8 J ⑧

(3)由题意知,撤去外力前、后回路中产生的焦耳热之比

Q 1∶Q 2=2∶1,可得Q 1=3.6 J ⑨

在金属棒运动的整个过程中,外力F 克服安培力做功,由功能关系可知W F =Q 1+Q 2⑩ 由⑧⑨⑩式得W F =5.4 J.

答案 (1)4.5 C (2)1.8 J (3)5.4 J

1.(对楞次定律的理解与应用)如图6所示,竖直放置的螺线管与导线abcd 构成回路,导线所在区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场,螺线管下方水平桌面上有一导体圆环,导线abcd 所围区域内磁场的磁感应强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化时,导体圆环将受到向上的磁场作用力 ( )

图6

答案 A

解析 导体圆环受到向上的磁场作用力,根据楞次定律的另一种表述,可见原磁场磁通量减小,即螺线管和abcd 构成的回路中产生的感应电流在减小.根据法拉第电磁感应

定律,E =n ΔB Δt S ,则感应电流I =n ΔB ·S Δt ·R ,可知ΔB Δt 减小时,感应电流才减小,A 选项ΔB Δt

减小,B 选项ΔB Δt 增大,C 、D 选项ΔB Δt

不变,所以A 正确,B 、C 、D 错误. 2.(电磁感应中的图象问题)如图7所示,磁场垂直于纸面向外,磁场的磁感应强度随x 按B =B 0+kx (x >0,B 0、k 为常量)的规律均匀增大.位于纸面内的正方形导线框abcd 处于磁场中,在外力作用下始终保持dc 边与x 轴平行向右匀速运动.若规定电流沿abcda 的方向为正方向,则从t =0到t =t 1的时间间隔内,关于该导线框中产生的电流i 随时间t 变化的图象正确的是( )

图7

答案 A

解析 线框abcd 向右匀速运动,穿过线框的磁通量均匀增加,由法拉第电磁感应定律知线框中产生恒定电流,由楞次定律知产生顺时针方向的电流,选项A 正确.

3.(电磁感应中的电路问题)如图8所示,由均匀导线制成的半径为R 的圆环,以速度v 匀速进入一磁感应强度大小为B 的有界匀强磁场,边界如图中虚线所示.当圆环运动到图示位置(∠aOb =90°)时,a 、b 两点的电势差为 ( )

图8

A.2BR v

B.22BR v

C.24BR v

D.324

BR v 答案 D

4.(电磁感应中的能量问题)如图9所示,一粗糙的平行金属轨道平面与水平面成θ角,两轨道上端用一电阻R 相连,该装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上.质量为m 的金属杆ab 以初速度v 0从轨道底端向上滑行,滑行到某高度h 后又返回到底端.若运动过程中金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好,轨道与金属杆的电阻均忽略不计.则下列说法正确的是 ( )

图9

A .金属杆ab 上滑过程与下滑过程通过电阻R 的电荷量一样多

B .金属杆ab 上滑过程中克服重力、安培力与摩擦力所做功之和大于12m v 20

C .金属杆ab 上滑过程与下滑过程因摩擦而产生的内能一定相等

D .金属杆ab 在整个过程中损失的机械能等于装置产生的焦耳热

答案 AC

解析 金属杆在轨道上滑行时平均电动势E =ΔΦt =BS t ,通过的电荷量Q =It =BS Rt t =BS R

,故上滑和下滑时通过的电荷量相同;根据能量守恒定律金属杆ab 上滑过程中克服重力、

安培力与摩擦力所做功之和等于减少的动能12m v 20

,金属杆ab 上滑过程与下滑过程中所受摩擦力大小相等,移动的位移大小相等,故因摩擦而产生的内能一定相等,根据能量守恒定律可知整个过程中损失的机械能等于装置产生的焦耳热和摩擦产生的能量之和.故A 、C 正确,B 、D 错误.

5.(电磁感应中的动力学问题)如图10所示,固定于水平桌面上足够长的两平行光滑导轨PQ 、MN ,其电阻不计,间距d =0.5 m ,P 、M 之间接有一只理想电压表,整个装置处于竖直向下的磁感应强度B 0=0.2 T 的匀强磁场中,两金属棒L 1、L 2平行地搁在导轨上,其电阻均为r =0.1 Ω,质量分别为M 1=0.3 kg 和M 2=0.5 kg.固定棒L 1,使L 2在水平恒力F =0.8 N 的作用下,由静止开始运动.试求:

图10

人教版高中物理选修3-2电磁感应测试题1

高中物理学习材料 (马鸣风萧萧**整理制作) 一、选择题 1、对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中,正确的说法是 A.亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体,重物体与轻物体下落一样快 B.牛顿根据理想斜面实验,提出力不是维持物体运动的原因 C.卡文迪许通过实验,测定了引力常量 D.奥斯特通过实验研究,发现了电磁感应现象 2、下列说法中正确的是 A .根据可知,磁场中某处的磁感应强度与通电导线所受的磁场力成正比 B .根据可知,在磁场中某处放置的电流越大,则受到的安培力一定越大 C .根据可知,闭合回路的面积越大,穿过该线圈的磁通量一定越大 D .根据可知,线圈中磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势一定越大 3、物理学家通过艰苦的实验来探究自然的物理规律,为人类的科学做出了巨大贡献,值得我们敬仰.下列描述中符合物理学史实的是 A.法拉第发现了电磁感应现象并总结出了法拉第电磁感应定律 B.洛伦兹通过实验测定了磁场对电流的作用力 C.奥斯特发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说 马鸣风萧萧马鸣风萧萧

D.楞次发现了确定感应电流方向的定律——楞次定律 4、图甲中的A是一边长为L的正方形导线框,其电阻为R。现维持线框以恒定的速度v沿x轴运动,并穿过图中所示的匀强磁场区域B。如果以x轴的正方向作为力的正方向,线框在图示位置的时刻作为时间的零点,则磁场对线框的作用力F随时间t的变化图线应为图乙中的哪个图?() 5、电路中A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L电阻不可忽略.下列说法中正确的是( ) A.合上开关K接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮 B.合上开关K接通电路时,A1和A2始终一样亮 C.断开开关K切断电路时,A2立刻熄灭,A1过一会儿才熄灭 D.断开开关K切断电路时,A1和A2都要过一会儿才熄灭 6、如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,电感L的电阻不计,电阻R的阻值大于灯泡D的阻值,在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间后,在t=t1时刻断开S,下列表示A、B两点间电压U AB随时间t变化的图像中,正确的是() 7、如图所示,两个端面半径同为R 的圆柱形铁芯同轴水平放置, 相对的端面之间

人教版高三物理选修3-2第四章电磁感应知识点总结

人教版高三物理选修3-2第四章电磁感应知识点总结第四章:电磁感应 本章的主要内容是实验探究,通过亲身实验,理解法拉第是如何发现电磁感应现象的,进而通过实验探究产生感应电流的条件、感应电流的方向及大小,通过实验认识自感现象,并分析其原因援在深刻认识实验现象的基础上,总结相关的物理规律,并结合实际情况灵活应用。 知识构建: 新知归纳: ●电流的磁效应: 把一根导线平行地放在磁场上方,给导线通电时,磁针发生了偏转,就好像磁针受到磁铁的作用一样。这说明不仅磁铁能产生磁场,电流也能产生磁场,这个现象称为电流的磁效应。

●电流磁效应现象: 磁铁对通电导线的作用,磁铁会对通电导线产生力的作用,使导体棒 偏转。电流和电流间的相互作用,有相互平行而且距离较近的两条导线, 当导线中分别通以方向相同和方向相反的电流时,观察到发生的现象是: 同向电流相吸,异向电流相斥。 ●电磁感应发现的意义: ①电磁感应的发现使人们对电与磁内在联系的认识更加完善,宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生。 ②电磁感应的发现使人们找到了磁生电的条件,开辟了人类的电器化时代。 ③电磁感应现象的发现,推动了经济和社会的发展,也体现了自然规律的和谐的对称美。 ●对电磁感应的理解: 电和磁有着必然的联系,电能生磁,磁也一定能够生电,但磁生电是有条件的,只有变化的磁场或相对位置的变化才能产生感应电流,磁生电表现为磁场的“变化”和“运动”。 引起电流的原因概括为五类: ①变化的电流。 ②变化的磁场。 ③运动的恒定电流。 ④运动的磁场。 ⑤在磁场中运动的导体。 ●磁通量: 闭合电路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积叫磁通量,即Φ,θ为磁感线与线圈平面的夹角。 对磁通量Φ的说明: 虽然闭合电路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积叫磁通量,但是当磁场与闭合电路的面积不垂直时,磁感应强度也有垂直闭合电路的分量磁感应强度垂直闭合电路面积的分量。 ●产生感应电流的条件: 一是电路闭合。 二是磁通量变化。 ●楞次定律: 内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 ●楞次定律的理解: ①感应电流的磁场不一定与原磁场方向相反,只是在原磁场的磁通量增大时两者才相反;在磁通量减小时,两者是同样。

电磁感应单元测试题(含详解答案)

第十二章电磁感应章末自测 时间:90分钟满分:100分 第Ⅰ卷选择题 一、选择题(本题包括10小题,共40分,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不选的得0分) 图1 1.如图1所示,金属杆ab、cd可以在光滑导轨PQ和RS上滑动,匀强磁场方向垂直纸面向里,当ab、cd分别以速度v1、v2滑动时,发现回路感生电流方向为逆时针方向,则v1和v2的大小、方向可能是() A.v1>v2,v1向右,v2向左B.v1>v2,v1和v2都向左 C.v1=v2,v1和v2都向右D.v1=v2,v1和v2都向左 解析:因回路abdc中产生逆时针方向的感生电流,由题意可知回路abdc的面积应增大,选项A、C、D错误,B正确. 答案:B 图2 2.(2009年河北唐山高三摸底)如图2所示,把一个闭合线圈放在蹄形磁铁两磁极之间(两磁极间磁场可视为匀强磁场),蹄形磁铁和闭合线圈都可以绕OO′轴转动.当蹄形磁铁匀速转动时,线圈也开始转动,当线圈的转动稳定后,有() A.线圈与蹄形磁铁的转动方向相同 B.线圈与蹄形磁铁的转动方向相反 C.线圈中产生交流电 D.线圈中产生为大小改变、方向不变的电流 解析:本题考查法拉第电磁感应定律、楞次定律等考点.根据楞次定律的推广含义可知A正确、B错误;最终达到稳定状态时磁铁比线圈的转速大,则磁铁相对

图3 线圈中心轴做匀速圆周运动,所以产生的电流为交流电. 答案:AC 3.如图3所示,线圈M和线圈P绕在同一铁芯上.设两个线圈中的电流方向与图中所标的电流方向相同时为正.当M中通入下列哪种电流时,在线圈P中能产生正方向的恒定感应电流() 解析:据楞次定律,P中产生正方向的恒定感应电流说明M中通入的电流是均匀变化的,且方向为正方向时应均匀减弱,故D正确. 答案:D 图4 4.(2008年重庆卷)如图4所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈,当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力N及在水平方向运动趋势的正确判断是() A.N先小于mg后大于mg,运动趋势向左 B.N先大于mg后小于mg,运动趋势向左 C.N先小于mg后大于mg,运动趋势向右 D.N先大于mg后小于mg,运动趋势向右 解析:由题意可判断出在条形磁铁等高快速经过线圈时,穿过线圈的磁通量是先增加后减小,根据楞次定律可判断:在线圈中磁通量增大的过程中,线圈受指向右下方的安培力,在线圈中磁通量减小的过程中,线圈受指向右上方的安培力,故线圈受到的支持力先大于mg 后小于mg,而运动趋势总向右,D正确. 答案:D 5.如图5(a)所示,圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方悬挂一相同线圈Q,P和Q 共轴,Q中通有变化电流,电流随时间变化的规律如图(b)所示,P所受的重力为G,桌面对P的支持力为F N,则() 图5 A.t1时刻F N>G B.t2时刻F N>G C.t3时刻F N

完整版电工基础四版习题册答案第四章磁场与电磁感应

电工基础四版习题册答案第四章磁场与电磁感应 2012-12-11 21:21:01| 分类:电工基础4版习题|举报|字号订阅 第四章磁场与电磁感应(中等职业技术,劳动社会保障出版) § 4-1 磁场 一、填空题 1. 某些物体能够―吸引铁、镍、钻等物质这种_ 的性质称为磁性.具有—磁性_____ 的物体称为磁体称为一天然磁体_ 和人造磁体_ 两大类? 2. 磁体两端磁性最强 ____ 的部分称磁极.当两个磁极靠近时,它们 之间也会产生相互作用力,即同名磁极相互___排斥 _____ 异名磁极相互吸引. 3. 磁感线的方向定义为;在磁体外部由N极指向S极,在磁 体内由_S极___指向_N极___.磁感线是—闭合______ 曲线. 4. 在磁场的某一区域里,如果磁感线是一些方向相同分布均匀的平行直 线,这一区域称为—均匀磁场. 5. 磁感线上任意一点的磁场方向,就是放在该点的磁针_______ 所 指的方向. 6. 通电电流能产生磁场这种的现象称为电流的磁效应. 7. 电流所产生的磁场的方向可用—安培定则______ 来判断.

二. 判断题 1?每个磁体都有两个磁极,一个叫N极,另一个叫S极,若把磁体分成两端,则一段为N极,另一段叫S极.(兴 2?磁场的方向总是由N极指向S极.(X ) 3. 地球是一个大磁体.(V) 4. 磁场总是由电流产生的.(X ) 5. 由于磁感线能想象地描述磁场的强弱和方向,所以它存在于磁极周围的空间里.(X 三. 选择题 1. 在条形磁铁中,磁性最强的部位在(B ) A. 中间 B.两极c.整体

2?磁感线上任意点的(B )方向,就是该点的磁场方向. A. 指向N极的 B.切线 C.直线 3?关于电流的磁场,正确说法是(C ) A. 直线电流的磁场只分布在垂直与导线的某一平面上 B. 直线电流的刺伤是一些同心圆,距离导线越远,磁感线越密. C. 直线电流,环形电流的磁场方向都可用安培定则判断. 四. 综合分析题 1. 有两位同学,各自在铁棒上绕一些导线制成电磁铁,照后按照从右段流入,从左段流出的顺序通入电流.甲同学制成的电磁铁,左端是N极, 右端是S极而乙同学制成的电磁铁,恰好左端是S极,右端是N极.那么, 它们各自是怎样绕导线的?请用简图表示出来. 乙同学绕法 2. 判断图4-2中各小磁针的偏转方向 甲同学绕法

高中物理第四章电磁感应单元测试题新人教版选修3-2

第四章 单元测试题 一、选择题 1.关于感应电流,下列说法中正确的是( ) A .只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流 B .穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生 C .线圈不闭合时,即使穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中也没有感应电流产生 D .只要电路的一部分做切割磁感线运动,电路中就一定有感应电流 2.下列关于磁通量的变化说法正确的是( ) A .磁场不变,面积不变,磁通量一定不发生变化 B .当线圈平面转过180o 时,整个过程中磁通量没有发生变化 C .通电螺线管内的电流只要发生变化,螺线管内部的磁通量就发生变化 D .磁感应强度发生变化,磁通量一定变化 3.如图所示,正方形闭合线圈水平放置,在其正上方即线圈轴线OO /正上方有一长直通电导线,电流方向如图,则下列说法中正确的是( ) A .若通电导线中电流I 是恒定的,则穿过线圈的磁通量不为零,但线圈中 的电流为零 B .若通电导线中电流I 是恒定的,则穿过线圈的磁通量为零,线圈中的电流也为零 C .若通电导线中电流I 是变化的,则穿过线圈的磁通量是变化的,线圈中有感应电流 D .若通电导线中电流I 是变化的,则穿过线圈的磁通量为零,线圈中的电流也为零 4.有一个矩形线框如图所示,其平面与匀强磁场垂直并匀速穿过有界磁场区域,且d <L ,则下列说法正确的是( ) A .线框在整个过程中都有感应电流 B .只有线框进入磁场区域的过程,线框中才有感应电流 C .只有线框离开磁场区域的过程,线框中才有感应电流 D .线框进入或离开磁场区域的过程,线框中都有感应电流 5.地球是一个巨大的磁体.它的两个磁极就在地球的南北极附近.若南北极地区的磁感应强度大小为B ,地球表面积为S ,则穿过地球表面的磁通量为( ) A.BS B.2BS C.21BS D.0 6.超导是当今高科技的热点,当一块磁铁靠近超导体时,超导体会产生强大的电流,对磁 L d B

第四章电磁感应期末复习总结

第四章电磁感应单元检测 (时间:90分钟,满分:100分) 一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分) 1.关于磁通量的概念,以下说法中正确的是() A.磁感应强度越大,穿过闭合回路的磁通量也越大 B.磁感应强度越大,线圈面积越大,则磁通量也越大 C.穿过线圈的磁通量为零,但磁感应强度不一定为零 D.磁通量发生变化,一定是磁场发生变化引起的 2.如图所示,若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ,则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是() A.有顺时针方向的感应电流 B.有逆时针方向的感应电流 C.先逆时针后顺时针方向的感应电流 D.无感应电流 3.如图所示是电表中的指针和电磁阻器,下列说法中正确的是() A.2是磁铁,在1中产生涡流 B.1是磁铁,在2中产生涡流 C.该装置的作用是使指针能够转动 D.该装置的作用是使指针能很快地稳定 4.如图所示,平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域,细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M′N′的过程中,棒上感应电动势E随时间t变化的图示,可能正确的是() 5.穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系,如图所示,在下列几段时间内,线圈中感应电动势最小的是() A.0~2 s B.2 s~4 s C.4 s~5 s D.5 s~10 s 6.如图所示,固定的水平长直导线中通有电流I,矩形线框与导线在同一竖直平面内,且一边与导线平行.线框由静止释放,在下落过程中() A.穿过线框的磁通量保持不变 B.线框中感应电流方向保持不变 C.线框所受安培力的合力为零 D.线框的机械能不断增大

电工基础第四章磁场和电磁感应教(学)案

第四章磁场和电磁感应 第一节电流的磁效应 一、磁场 1.磁场:磁体周围存在的一种特殊的物质叫磁场。磁体间的相互作用力是通过磁场传送的。磁体间的相互作用力称为磁场力,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。 2.磁场的性质:磁场具有力的性质和能量性质。 3.磁场方向:在磁场中某点放一个可自由转动的小磁针,它N极所指的方向即为该点的磁场方向。 二、磁感线 1.磁感线 在磁场中画一系列曲线,使曲线上每一点的切线方向都与该点的磁场方向相同,这些曲线称为磁感线。如图所示。 条形磁铁的磁感线 磁感线 2.特点 (1) 磁感线的切线方向表示磁场方向,其疏密程度表示磁场的强弱。 (2) 磁感线是闭合曲线,在磁体外部,磁感线由N极出来,绕到S 极;在磁体部,磁

感线的方向由S极指向N极。 (3) 任意两条磁感线不相交。 说明:磁感线是为研究问题方便人为引入的假想曲线,实际上并不存在。 图5-2所示为条形磁铁的磁感线的形状。 3.匀强磁场 在磁场中某一区域,若磁场的大小方向都相同,这部分磁场称为匀强磁场。匀强磁场的磁感线是一系列疏密均匀、相互平行的直线。 三、电流的磁场 1.电流的磁场 直线电流所产生的磁场方向可用安培定则来判定,方法是:用右手握住导线,让拇指指向电流方向,四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。 环形电流的磁场方向也可用安培定则来判定,方法是:让右手弯曲的四指和环形电流方向一致,伸直的拇指所指的方向就是导线环中心轴线上的磁感线方向。 螺线管通电后,磁场方向仍可用安培定则来判定:用右手握住螺线管,四指指向电流的方向,拇指所指的就是螺线管部的磁感线方向。 2.电流的磁效应

第四章___电磁感应测试题(一)

《电磁感应》单元测试卷3.16 一.选择题 1.下列关于电磁感应的说法中正确的是 ( ) A .只要闭合导体与磁场发生相对运动,闭合导体内就一定产生感应电流 B .只要导体在磁场中作用相对运动,导体两端就一定会产生电势差 C .感应电动势的大小跟穿过回路的磁通量变化成正比 D .闭合回路中感应电动势的大小只与磁通量的变化情况有关而与回路的导体材料无关 2.关于对楞次定律的理解,下面说法中正确的是( ) A .感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原来的磁通量的变化 B .感应电流的磁场方向,总是跟原磁场方向相同 C .感应电流的磁场方向,总是跟原磁砀方向相反 D .感应电流的磁场方向可以跟原磁场方向相同,也可以相反 3.如图1所示,一闭合金属圆环用绝缘细绳挂于O 点,将圆环拉离平衡位置并释 放, 圆环摆动过程中经过匀强磁场区域,则(空气阻力不计) ( ) A .圆环向右穿过磁场后,还能摆至原高度 B .在进入和离开磁场时,圆环中均有感应电流 C .圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大,感应电流也越大 D .圆环最终将静止在平衡位置 4.如图(2),电灯的灯丝电阻为2Ω,电池电动势为2V ,内阻不计,线圈匝数 足够多,其直流电阻为3Ω.先合上电键K ,稳定后突然断开K ,则下列说法 正确的是( ) A .电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相同 B .电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相反 C .电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相同 D .电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相反 5.如图(3),一光滑的平面上,右方有一条形磁铁,一金属环以初速度V 沿磁铁的中线向右滚动,则以下说法正确的是( ) A 环的速度越来越小 B 环保持匀速运动 C 环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的N 极 D 环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的S 极 6.如图(4)所示,让闭合矩形线圈abcd 从高处自由下落一段距离后进入匀强磁场,从bc 边开始进入磁场到ad 边刚进入磁场的这一段时间里,图(5)所示的四个V 一t 图象中,肯定不能表示线圈运动情况的是 ( ) 7.如图(6)所示,水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R ,轨道所在处有竖直向下的匀强磁场,金属棒ab 横跨导轨,它在外力的作用下向右匀速运动,速度为v 。若将金属棒的运动速度变为2v ,(除R 外,其余电阻不计,导轨光滑)则( ) 图(4) 图(5) 图(1)

电工基础第四章磁场与电磁感应教(学)案

第四章 磁场和电磁感应 第一节 电流的磁效应 一、 磁场 1.磁场:磁体周围存在的一种特殊的物质叫磁场。磁体间的相互作用力是通过磁场传送的。磁体间的相互作用力称为磁场力,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。 2.磁场的性质:磁场具有力的性质和能量性质。 3.磁场方向:在磁场中某点放一个可自由转动的小磁针,它N 极所指的方向即为该点的磁场方向。 二、磁感线 1.磁感线 在磁场中画一系列曲线,使曲线上每一点的切线方向都与该点的磁场方向相同,这些曲线称为磁感线。如图所示。 2.特点 (1) 磁感线的切线方向表示磁场方向,其疏密程度表示磁场的强弱。 (2) 磁感线是闭合曲线,在磁体外部,磁感线由N 极出来,绕到S 极;在磁体部,磁感线的方向由S 极指向N 极。 (3) 任意两条磁感线不相交。 说明:磁感线是为研究问题方便人为引入的假想曲线,实际上并不存在。 图5-2所示为条形磁铁的磁感线的形状。 3.匀强磁场 在磁场中某一区域,若磁场的大小方向都相同,这部分磁场称为匀强磁场。匀强磁场的磁感线是一系列疏密均匀、相互平行的直线。 三、电流的磁场 1.电流的磁场 条形磁铁的磁感线 磁感线

直线电流所产生的磁场方向可用安培定则来判定,方法是:用右手握住导线,让拇指指向电流方向,四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。 环形电流的磁场方向也可用安培定则来判定,方法是:让右手弯曲的四指和环形电流方向一致,伸直的拇指所指的方向就是导线环中心轴线上的磁感线方向。 螺线管通电后,磁场方向仍可用安培定则来判定:用右手握住螺线管,四指指向电流的方向,拇指所指的就是螺线管部的磁感线方向。 2.电流的磁效应 电流的周围存在磁场的现象称为电流的磁效应。电流的磁效应揭示了磁现象的电本质。

电磁感应章末测试题

6、( 2012年4月上海长宁区二模)如图所示,矩形闭合线圈 且AB 0O 所在平面与线圈平面垂直.如要在线圈中形成方向为 abcd 竖直放置,00是它的对称轴,通电直导线 AB 与00平行, abcda 的感应电流,可行的做法是 (A ) AB 中电流I 逐渐增大 (B ) AB 中电流I 先增大后减小 (C ) AB 中电流I 正对00靠近线圈 (D ) 线圈绕00轴逆时针转动90° (俯视) 1、(2012上海浦东期末)一足够长的铜管竖直放置,将一截面与铜管的内截面相同,质量为 不考虑磁铁与铜管间的摩擦,磁铁的运动速度( ) (A )越来越大. (B ) 逐渐增大到一定值后保持不变. (C ) 逐渐增大到一定值时又开始减小,到一定值后保持不变. (D ) 逐渐增大到一定值时又开始减小到一定值,之后在一定区间变动. 2、2012年3月陕西宝鸡第二次质检)如图所示,一电子以初速度 v 沿与金属板平行方向飞人 MN 极板间,突然发现电子向 M 板偏 转,若不考虑磁场对电子运动方向的影响,则产生这一现象的原因可能是 A ?开关S 闭合瞬间 B ?开关S 由闭合后断开瞬间 C ?开关S 是闭合的,变阻器滑片 P 向右迅速滑动 D ?开关S 是闭合的,变阻器滑片 P 向左迅速滑动 3、(2012年2月陕西师大附中第四次模拟)如图所示,铝质的圆筒形管竖直立在水平桌面上,一条形磁铁从铝管的正上方由静止 开始下落,然后从管内下落到水平桌面上。已知磁铁下落过程中不与管壁接触,不计空气阻力,下列判断正确的是 1 AX \ 剧A m 的永久磁铁块由管上端放入管内, A .磁铁在整个下落过程中做自由落体运动 B ?磁铁在管内下落过程中机械能守恒 C .磁铁在管内下落过程中,铝管对桌面的压力大于铝管的重力 D .磁铁在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量 4、( 2012年2月济南检测)如图所示,线圈两端与电阻相连构成闭合回路,在线圈上方有一竖直放置的 磁铁,磁铁的S 极朝下。在将磁铁的 S 极插入线圈的过程中 A .通过电阻的感应电流的方向由 a 到b 线圈与磁铁相互排斥 B .通过电阻的感应电流的方向由 b 到a ,线圈与磁铁相互排斥 C .通过电阻的感应电流的方向由 a 到 b 线圈与磁铁相互吸引 D .通过电阻的感应电流的方向由 b 到a ,线圈与磁铁相互吸引 5、如图所示,一条形磁铁从左向右匀速穿过线圈,当磁铁经过 A 、B 两位置时,线圈中( A. .感应电流方向相同,感应电流所受作用力的方向相同 B. .感应电流方向相反,感应电流所受作用力的方向相反 C. .感应电流方向相反,感应电流所受作用力的方向相同 D. .感应电流方向相同,感应电流所受作用力的方向相反

第四章电磁感应检测试题(含答案)

第四章电磁感应检测试题 (时间:90分钟满分:100分) 一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。全部选对的得3分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。) 1.如图(四)-1所示的实验中,在一个足够大的磁铁的磁场中,如果AB沿水平方向运动速度的大小为v1,两磁极沿水平方向运动速度的大小为v2,则( ) 图(四)-1 A.当v1=v2,且方向相同时,可以产生感应电流 B.当v1=v2,且方向相反时,可以产生感应电流 C.当v1≠v2时,方向相同或相反都可以产生感应电流 D.若v2=0,v1的速度方向改为与磁感线的夹角为θ,且θ<90°,可以产生感应电流 解析:若v1=v2,且方向相同,二者无相对运动,AB不切割磁感线,回路中无感应电流,A错;若v1=v2,且方向相反,则AB切割磁感线,穿过回路的磁通量变大或变小,都有感应电流产生,B对;当

v1≠v2时,无论方向相同或相反,二者都有相对运动,穿过回路的磁通量都会发生变化,有感应电流产生,C对;当v2=0,v1与磁感线的夹角θ<90°时,v1有垂直磁感线方向的分量,即AB仍在切割磁感线,穿过回路的磁通量发生变化,有感应电流产生,D对。 答案:B、C、D 2.如图(四)-2所示,在两根平行长直导线M、N中,通以相同方向大小相等的电流,导线框abcd和两导线在同一平面内,线框沿着与两导线垂直的方向,自右向左在两导线间匀速移动,在移动过程中,线框中感应电流( ) 图(四)-2 A.沿dcbad不变 B.沿abcda不变 C.由abcda变成dcbad D.由dcbad变成abcda 解析:线框从图示位置向左移动到正中央过程中,向外的磁通量一直减小到零,随后是向里的磁通量从零开始增大,根据楞次定律,这两种变化情况所产生的感应电流的方向是一致的,都是dcbad。

选修3-2 电磁感应 单元测试题

选修3-2第一章《电磁感应》单元测试题 一、选择题(共40分每题4分错选不得分漏选得2分) 1.如图1所示,在一很大的有界匀强磁场上方有一闭合线圈,当闭合线圈从上方下落穿过磁场的过程中:() A.进入磁场时加速度小于g,离开磁场时加速度可能大于g,也可能小于g B.进入磁场时加速度大于g,离开时小于g C.进入磁场和离开磁场,加速度都大于g D.进入磁场和离开磁场,加速度都小于g 2.在水平放置的光滑绝缘杆ab上,挂有两个金属环M和N,两环套在一个通电长螺线管的中部,如图2所示,螺线管中部区域的管外磁场可以忽略,当变阻器的滑动接头向左移动时,两环将怎样运动?() A.两环一起向左移动 B.两环一起向右移动 C.两环互相靠近 D.两环互相离开 3.如图3所示,MN是一根固定的通电直导线,电流方向向上.今将一金属线框abcd放在导线上,让线框的位置偏向导线的左边,两者彼此绝缘.当导线中的电流突然增大时,线框整体受力情况为:() A.受力向右 B.受力向左 C.受力向上 D.受力为零 4.如图4所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从图示位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用0.3s时间拉出,外力所做的功为W1,通过导线截面的电量为q1;第二次用0.9s时间拉出,外力所做的功为W2,通过导线截面的电量为q2,则:() A.W1<W2,q1<q2 B.W1<W2,q1=q2 C.W1>W2,q1=q2 D.W1>W2,q1>q2 5.如图5所示,灯泡的灯丝电阻为2Ω,电池的电动势为2V,内阻不计,线圈匝数足够多,线圈电阻几乎为零。先合上开关S,稳定后突然断开S, 图 1 图3 N M d c b a 图4 B v 图2 E R S L

最新电磁感应章末检测

第四章 电磁感应章末检测题 一、选择题(每小题5分,共50分) 1.关于磁通量,正确的说法有 A .磁通量不仅有大小而且有方向,是矢量 B .磁通量大,磁感应强度不一定大 C . 把某线圈放在磁场中的M 、N 两点,若放在M 处的磁通量比在N 处的大,则M 处的磁感应强度一定比N 处大 D .在匀强磁场中,a 线圈面积比b 线圈面积大,但穿过a 线圈的磁通量不一定比穿过b 线圈的大 2.关于反电动势,下列说法中正确的是 ( ) A .只要线圈在磁场中运动就能产生反电动势 B .只要穿过线圈的磁通量变化,就产生反电动势 C .电动机在转动时线圈内产生反电动势 D .反电动势就是发电机产生的电动势 3.如图6所示,两块水平放置的金属板间距离为d ,用导线与一个n 匝线圈连接,线圈置于方向竖直向上的磁场B 中。两板间有一个质量为m ,电荷量为+q 的油滴恰好处于平衡状态,则线圈中的磁场B 的变化情况和磁通 量变化率分别是 ( ) A .正在增强;ΔΦΔt =dmg q B .正在减弱;ΔΦΔt =dmg nq C .正在减弱;ΔΦΔt =dmg q D .正在增强;ΔΦΔt =dmg nq 4.如图6所示,圆形线圈P 静止在水平桌面上,其正上方固定一螺线管Q ,P 和Q 共轴,Q 中通有变化电流i ,电流随时间变化的规律如图7所示,P 所受的重力为G ,桌面对P 的支持力为N ,则在下列时刻 ( ) A 、t 1时刻N >G , P 有收缩的趋势. B 、t 2时刻N =G ,此时穿过P 的磁通量最大. C 、t 3时刻N =G ,此时P 中无感应电流. D 、t 4时刻N <G ,此时穿过P 的磁通量最小. 5.如图所示,两根足够长的平行光滑金属导轨与水平方向成θ角放置,下端接有电阻R ,一根质量为m 的导体棒垂直放置在导轨上,与导轨保持良好接触,匀强磁场垂直导轨平面向上,导体棒在外力作用下向上匀速运动。不计导体棒和导轨的电阻,则下列说法正确的是( A .拉力做的功等于棒的机械能的增量 B .合力对棒做的功等于棒动能的增量 C .拉力与棒受到的磁场力的合力为零 D .拉力对棒做的功与棒克服重力做功之差等于回路中产生的电能 6.如图所示。直角三角形导线框abc 以大小为V 的速度匀速通过有清晰边界的匀强磁场区域(匀强磁场区域的宽度大于导线框的边长),则此过程中导线框中感应电流的大小随时间变化的规律为下列四个 图像当中的哪一个? 7..如图所示,电路中A 、B 是规格相同的灯泡,L 是自感系数较大直流 电阻可忽略不计的线圈,那么 ( ) A 闭合S ,A 、 B 同时亮,然后A 变暗后熄灭 B 、闭合S ,B 先亮,A 逐渐变亮,最后A 、B 亮度相同 C 、断开S ,A 和B 均闪亮一下后熄灭 D .断开S ,B 立即熄灭,A 慢慢熄灭 8.如右图所示,两竖直放置的平行光滑导轨相距0.2 m ,其电阻不计,处于水平向里的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度为0.5 T ,导体棒ab 与cd 的电阻均为0.1 Ω,质量均为0.01 kg.现用竖直向上的力拉ab 棒,使之匀速向上运动,此时cd 棒 恰好静止,已知棒与导轨始终接触良好,导轨足够长,g 取10 m/s2,则( ) A .ab 棒向上运动的速度为1 m/s B .ab 棒受到的拉力大小为0.2 N C .在2 s 时间内,拉力做功为0.4 J D .在2 s 时间内,ab 棒上产生的焦耳热为0.4 J 9.如图所示,足够长的两条平行金属导轨竖直放置,其间有与导轨平面垂直的匀强磁场,两导轨通过导线与检流计G 1、线圈M 接在一起。N 是绕在“□”形铁芯上的另一线圈,它与检流计G 2组成闭合回路。现有一金属棒ab 沿导轨下滑,下滑过程与导轨接触良好,在ab 下滑的过程中( ) (A )通过G 1的电流是从右端进入的 (B )通过G 2的电流是从左端进入的 Q P a 图b 图o i 1 t 2 t 3 t 4 t t 图6 图7 G 1 G 2 a b M N

电磁感应章末检测试卷二(第一章)

电磁感应章末检测试卷二(第一章) (时间:90分钟满分:100分) 一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共计48分.1~8题为单选题,9~12题为多选题,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分) 1.在如图1所示的几种情况中,不能产生感应电流的是() A.甲图,竖直面内的矩形闭合导线框绕与线框在同一平面内的竖直轴在水平方向的匀强磁场中匀速转动的过程中 B.乙图,水平面内的圆形闭合导线圈静止在磁感应强度正在增大的非匀强磁场中 C.丙图,金属棒在匀强磁场中垂直于磁场方向匀速向右运动的过程中 D.丁图,导体棒在水平向右的恒力F作用下紧贴水平固定的U形金属导轨运动的过程中2.如图2所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻R.金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下.现使磁感应强度随时间均匀减小,ab始终保持静止,下列说法正确的是() A.ab中的感应电流方向由b到a B.ab中的感应电流逐渐减小 C.ab所受的安培力保持不变 D.ab所受的静摩擦力逐渐减小 3.如图3所示,一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内,通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定,导体棒与轨道垂直且接触良好.在向右匀速通过M、N两区域的过程中,导体棒所受安培力分别用F M、F N表示,不计轨道电阻,以下叙述不正确的是() A.在M区时通过R的电流为b→a B.在N区时通过R的电流为a→b C.F M向右且增大 D.F N向左且减小 4.如图4,一个匝数为100匝的圆形线圈,面积为0.4 m2,电阻为r=1 Ω.在线圈中存在面积为0.2 m2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域,磁感应强度B=0.3+0.15t (T).将线圈两端a、b与一个阻值R=2 Ω的电阻相连接,b端接地.则下 列说法正确的是()

人教版高中物理选修3-2 第四章《电磁感应》检测题

《电磁感应》检测题 一、单选题 1.如图甲、乙所示的电路中,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,且小于灯泡A的电阻,接通S,使电路达到稳定,灯泡A发光,则( ) A.在电路甲中,断开S后,A将立即变暗 B.在电路甲中,断开S后,A将先变得更亮,然后才逐渐变暗 C.在电路乙中,闭合S后,A将逐渐变亮 D.在电路乙中,断开S后,A将先变得更亮,然后才逐渐变暗 2.两位同学在赤道附近做如图所示的摇绳发电实验,把一条长约10m的电线两端与灵敏电流计连接形成闭合电路,迅速匀速摇动电线,以下说法正确的是 A.摇绳的两位同学沿东西方向站立时电流较大,且是交变电流 B.摇绳的两位同学沿东西方向站立时电流较大,且是直流电 C.摇绳的两位同学沿南北方向站立时电流较大,且是直流电 D.摇绳的两位同学沿南北方向站立时电流较大,且是交变电流 3.关于电磁感应,下列说法中正确的是() A.线圈放在磁感应强度越强的地方,产生的感应电动势一定越大 B.穿过线圈的磁通量变化越大,感应电动势越大 C.穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零 D.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大 4.如图所示,有一正方形闭合线圈,在足够大的匀强磁场中运动。下列四个图中能产生感应电流的是

A.图甲B.图乙C.图丙D.图丁 5.关于电磁感应现象,下列说法中正确的是() A.导体在磁场中运动一定能产生感应电流 B.闭合线圈整个放在磁场中一定能产生感应电流 C.感应电流的磁场总跟原来的磁场方向相反 D.感应电流的磁场总是阻碍原来的磁通量的变化 6.如下图所示,圆形线圈垂直放在匀强磁场里,第1秒内磁场方向指向纸里,如图乙.若磁感应强度大小随时间变化的关系如图甲,那么,下面关于线圈中感应电流的说法正确的是( ) A.在第1秒内感应电流增大,电流方向为逆时针 B.在第1-3秒内感应电流大小方向都不变,电流方向为顺时针 C.在第2秒内感应电流减小,电流方向为顺时针 D.在第4秒内感应电流大小不变,电流方向为顺时针 7.在物理学发展过程中,实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述符合史实的是 A.法拉第实验时观察到,将恒定电流或磁铁放在固定导体线圈附近,线圈中会出现感应电流B.欧姆根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说 C.奥斯特发现了电流的磁效应,证明了电流周围存在磁场,首次揭示了电与磁的联系 D.楞次在分析了许多实验事实后提出:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总与引起感应电流的磁场方向相反 8.如图所示,直角三角形导线框ABC,处于磁感强度为B的匀强磁场中,线框在纸面上绕B 点以匀角速度ω作顺时针方向转动,∠B=60?,∠C=90?,AB=L,则A、C两端的电势差U AC()

第四章 电磁感应章末总结综合练习

第四章 电磁感应章末总结 知识点一 三定则、一定律的综合应用 (一)程序法(正向推理法) 例1.如图所示装置中,cd 杆光滑且原来静止.当ab 杆做如下哪些运动时,cd 杆将向右移动(导体棒切割磁感线速度越大,感应电流越大)( ) A .向右匀速运动 B .向右加速运动 C .向左加速运动 D .向左减速运动 练习1.(2017·全国卷Ⅲ)如图,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U 形金属导轨,导轨平面与磁场垂直。金属杆PQ 置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS ,一圆环形金属线框T 位于回路围成的区域内,线框与导轨共面。现让金属杆PQ 突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是( ) A .PQRS 中沿顺时针方向,T 中沿逆时针方向 B .PQRS 中沿顺时针方向,T 中沿顺时针方向 C .PQRS 中沿逆时针方向,T 中沿逆时针方向 D .PQRS 中沿逆时针方向,T 中沿顺时针方向 (二)逆向推理法 例2.如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ 、MN ,MN 的左边有一闭合电路,当PQ 在外力的作用下运动时,MN 向右运动,则PQ 所做的运动可能是( ) A .向右加速运动 B .向左加速运动 C .向右减速运动 D .向左减速运动 练习2.如图所示,金属导轨上的导体棒ab 在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时,铜制线圈c 中将有感应电流产生且被螺线管吸引( ) A .向右做匀速运动 B .向左做减速运动 C .向右做减速运动 D .向右做加速运动 【小结】:1.规律比较: 2(1)应用楞次定律时,一般要用到安培定则。 (2)研究感应电流受到的安培力,一般先用右手定则确定电流方向,再用左手定则确定安培力的方向,有时班级: 姓名:

电磁感应章末检测题

电磁感应章末检测题 一、选择题 1处在磁场中的一闭合线圈,若没有产生感应电流,则可以判定( ) A. 线圈没有在磁场中运动 B. 线圈没有做切割磁感线运动 C. 磁场没有发生变化 D. 穿过线圈的磁通量没有发生变化 2.下列关于感应电流的产生说法正确的是 ( ) A. 只要闭合导线圈中有磁通量,线圈中就一定有感应电流 B. 只要电路的一部分导体做切割磁感线的运动,电路中就一定有感应电流 C. 只要闭合导线圈和磁场发生相对运动,线圈中就一定有感应电流 D. 穿过闭合导线圈的磁感线条数变化了,线圈中就一定有感应电流 3.如图,用恒力F 将闭合线圈从静止开始,从图示位置向左拉出有界匀强磁场的过程中 A.做匀加速运动 B .线圈的速度可能一直增大 C.线圈不可能一直做加速运动 D .线圈中感应电流一定逐渐增大 ?x X 4.如图所示,A 、B 两灯相同,L 是带铁芯的电阻可不计的线圈,下列说法中正确的是( ) A. 开关K 合上瞬间,A B 两灯同时亮起来 B. K 合上稳定后,A 、B 同时亮着 C. K 断开瞬间,A 、B 同时熄灭 D. K 断开瞬间,B 立即熄灭,A 过一会儿再熄灭 5.如图所示,水平桌面上放一闭合铝环, 在铝环轴线上方有一条形磁铁 磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时,下列判断中正确的是( ) A. 铝环有收缩趋势,对桌面压力减小 B. 铝环有收缩趋势,对桌面压力增大 C. 铝环有扩张趋势,对桌面压力减小 D.铝环有扩张趋势,对桌面压力增大 6."磁单极子”是指只有 S 极或只有N 极的磁性物质,其磁感线分布类似于点电荷的电场线分布。物理 学家们长期以来一直用实验试图证实自然界中存在磁单极子。如图所示的实验就是用于检测磁单极子 的实验之一,abed 为用超导材料围成的闭合回路,该回路放置在防磁装置中,可认为不受周围其他磁 场的作用.设想有一个 N 极磁单极子沿abed 轴线从左向右穿过超导回路,那么在回路中可能发生的现 象是 ( ) A .回路中无感应电流 B .回路中形成持续的 abeda 流向的感应电流 C.回路中形成持续的 adeba 流向的感应电流 D.回路中形成先 abeda 流向后adeba 的感应电流 7.如图,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的 N 极朝下。当磁铁向下运动时(但未插入线圈

人教版高中物理选修3-2第四章:电磁感应单元测试题

高中物理学习材料 (灿若寒星**整理制作) 第四章:电磁感应单元测试题 一.不定项选择题(每题4分,共48分) 1、如图所示,一条形磁铁从静止开始,穿过采用双线绕成的闭合线圈,条形磁铁在穿过线圈过程 中做( ) A .减速运动 B .匀速运动 C .自由落体运动 D .非匀变速运动 2、如图所示,一闭合金属圆环用绝缘细线悬挂于O 点,将圆环拉离平衡位置并释放,使圆环在竖起平面内摆动,摆动过程中经过有界的水平匀强磁场区域,A 、B 为该磁场的竖直边界,不计空气阻力,则 ( ) A .圆环向右穿过磁场后,还能摆至原来的高度。 B .在进入和离开磁场时,圆环中均有感应电流 C .圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大,感应电流也越大 D .圆环最终将静止在平衡位置。 3、如图所示,两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道,上端接有可变电阻R ,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为B ,一质量为m 的金属杆从轨道上由静止滑下,经过足够长的时间后,金属杆的速度会达到最大值v m ,则 ( ) A .如果B 增大,v m 将变大 B .如果α增大,v m 将变大 C .如果R 增大,v m 将变大 D .如果m 减小,v m 将变大 4、如图,两根平行的光滑导轨竖直放置,处于垂直轨道平面的匀强磁场中,金属杆ab 接在两导轨之间,在开关S 断开时让ab 自由下落,ab 下落过程中始终保持与导轨接触良好,设导轨足够长,电阻不计。ab 下落一段时间后开关闭合,从开关闭合开始计时,ab 下滑速度v 随时间变化的图象不可能是 B R α

( ) 5、矩形导线框abcd 放在匀强磁场中,在外力控制下静止不动,磁感线方向与线圈平面垂直,磁感应强度B 随时间变化的图象如图甲所示。t =0时刻,磁感应强度的方向垂直纸面向里;在0~4s 时间内,线框ab 边受匀强磁场的作用力随时间变化的图象(力的方向规定以向左为正方向)是图中的 ( ) 6、如图所示,ab 为一金属杆,它处在垂直于纸面向 里的匀强磁场中,可绕a 点在纸面内转动;S 为以a 为圆心位于纸面内的金属圆环;在杆转动过程中,杆的b 端与金属环保持良好接触;A 为电流表,其一端与金属环相连,一端与a 点良 好接触。当杆沿顺时针方向转动时,某时刻ab 杆的位置如图,则此时刻 ( ) A .有电流通过电流表,方向由c →d ;作用于ab 的安培力向右 B .有电流通过电流表,方向由c →d ;作用于ab 的安培力向左 C .有电流通过电流表,方向由d →c ;作用于ab 的安培力向右 D .无电流通过电流表,作用于ab 的安培力为零 7、如图所示,相距为d 的两水平线L 1和L 2分别是水平向里的匀强磁场的边界,磁场的磁感应强度为B ,正方形线框abcd 边长为L(L

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