精选2018_2019高中物理课时分层作业7电磁感应现象的发现粤教版选修1_1

课时训练7电磁感觉现象的发现基础夯实1.好多物理学家的科学发现和研究工作推动了人类历史的进步.其中发现电磁感觉定律的科学家是()A.库仑B.安培C.法拉第D.伽利略2.以下说法正确的选项是()A.只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就必然有感觉电流B.只要闭合导线做切割磁感线的运动,导线中就必然有感觉电流C.闭合电路的一部分导体若是不做切割磁感线的运动,则回路中必然没有感觉电流D.只要闭合电路中的磁通量发生变化,闭合电路中必然有感觉电流,只要穿过闭合电路的磁通量变化,回路中就必然有感觉电流.3.(多项选择)以下列图为“研究产生感觉电流的条件”的实验装置.以下操作中,电流表的指针会发生偏转的是()D.穿过闭合线圈的磁感线条数发生变化,必然能产生感觉电流,就是回路的磁通量发生了变化,产生感觉电动势和感觉电流,D对.A选项回路的磁通量没有变化,没有发生电磁感觉,不会产生感觉电流;B、C选项中,回路的磁通量不用然变化,不用然产生感觉电流.6.(多项选择)以下列图,直导线中通以电流I,矩形线圈与电流共面,以下状况能产生感觉电流的是()A.电流I增大时B.线圈向右平动C.线圈向下平动D.线圈绕ab边转动,在距离直导线距离相等的地方磁场强弱相等,距离直导线越近,磁场越强.当直导线中电流增大时,其周围磁场增强,穿过线圈的磁通量Φ随磁感强度B的增大而增大,故线圈中能产生感觉电流.A项正确.同理,线圈向右平动时,线圈绕ab边转动时,穿过线圈的磁通量发生了变化,故B、D两项都能产生感觉电流.当线圈向下平动时,穿过线圈的磁通量不发生变化,无感觉电流,C项不正确.7.以下列图,将一个矩形小线圈放在一个均匀磁场中,若线圈平面平行于磁感线,则以下运动中,在线圈中会产生感觉电流的是()A.矩形线圈做平行于磁感线的平移运动B.矩形线圈做垂直于磁感线的平移运动C.矩形线圈绕AB边转动D.矩形线圈绕BC边转动,还是绕BC边转动,穿过线圈平面的磁通量向来是零,即没有磁通量的变化,不会产生感觉电流.A、B、D三项都错误.8.(多项选择)在以下列图的匀强磁场中有一个闭合线圈,保持线圈平面向来与磁感线垂直.以下状况中:当线圈在磁场中上下运动时(图①);当线圈在磁场中左右运动时(图②);先把弹簧线圈撑开(图③),后放手让线圈缩短(图④),能产生感觉电流的图是()A.①B.②C.③D.④①和图②中穿过线圈的磁通量不变,不能够产生感觉电流,选项A、B均错误.图③和图④中线圈面积发生改变,穿过线圈的磁通量变化,能产生感觉电流,选项C、D均正确.9.有一正方形的闭合金属框abcd,在匀强磁场B中按图所示的四种方式运动,其中有感觉电流的是()项中穿过线圈的磁通量向来为零,没有变化,不会产生感觉电流;B项中,线圈未出磁场,磁通量向来不变,不会产生感觉电流;C项中磁通量不断变化,能产生感觉电流;D项中,磁通量向来不变,不会产生感觉电流.10.以下列图,条形磁铁以某一速度向螺线管凑近,以下结论正确的选项是()A.螺线管中不产生感觉电流B.螺线管中产生感觉电流C.穿过螺线管的磁通量保持不变D.穿过螺线管的磁通量不断减小,经过线圈的磁通量增大,线圈中产生感觉电流.11.以下列图,通电直导线MN与闭合金属线圈abcd互相绝缘,它们处于同一平面内,直导线与线圈的对称轴线重合,直导线中电流方向由M到N.为了使线圈中产生感觉电流,可行的方法是()A.减弱直导线中的电流B.线圈以MN为轴,ab向纸外,cd向纸内转动C.MN不动,而线圈向上平动D.MN不动,而线圈向左平动,左侧磁场向外,整个闭合金属线圈abcd中磁通量为零.若减弱直导线中的电流或将线圈以MN为轴转动或向上平动,整个线圈中磁通量依旧为零,不会产生感觉电流.而若将线圈向左、向右平动,MN不在其轴线上,线圈中向里、向外的磁通量不能够抵消,净磁通量变大,此时将产生感觉电流,故D项正确.12.以下列图,闭合的矩形线圈abcd放在范围足够大的匀强磁场中,以下状况下线圈中能产生感觉电流的是()A.线圈向左平移B.线圈向上平移C.线圈以ab为轴旋转D.线圈不动使回路中的磁通量发生变化,有感觉电流产生;A、B、D回路中的磁通量不变,不能够产生感觉电流.13.若某处的地磁场为匀强磁场,一同学在该处手拿矩形线圈面向南方,以下列图,则能够使线圈中产生感觉电流的操作是()A.上下搬动线圈B.南北搬动线圈C.东西搬动线圈D.将线圈转至水平、B、C三种状况下的运动,线圈平面与地磁场方向的夹角θ没有变化,依照Φ=BS cos θ可知,回路的磁通量没有变化,没有感觉电流产生.14.以下列图,一矩形线圈abcd的面积S为1×10-2 m2,它与匀强磁场方向之间的夹角θ为30°,穿过线圈的磁通量Φ为1×10-3 Wb,则磁场的磁感觉强度B=T.若线圈以ab为轴翻转180°,则此过程中穿过线圈的磁通量的变化量大小ΔΦ= Wb.,可得Φ=BS⊥B=ΦS⊥ΦSsinθ=1×10-31×10-2×0.5 T=0.2 T.磁通量虽是标量,但有正负,若规定开始时穿过线圈的磁通量为正,则转过180°时穿过线圈的磁通量应为负(可等效为线圈不翻转,而磁场反向).故Φ1=1×10-3 Wb,Φ2=-1×10-3Wb,ΔΦ=Φ2-Φ1=-2×10-3 Wb..2-2×10-3能力提升15.以下列图,一有限范围的匀强磁场宽度为d,若将一个边长为l的正方形导线框以速度v匀速地经过磁场所区,已知d>l,则导线框中无感觉电流的时间等于()A.dvB.lvC.dlvD.d2lv,运动到右界线这段时间,回路的磁通量没有变化,无感觉电流产生.线圈做匀速直线运动,所以t=dlv.16.以下列图的实验中,若是AB的运动速度大小为v1,两磁极运动的速度大小为v2,则()A.当v1=v2,且方向相同或相反,必然产生感觉电流B.当v1>v2或v1<v2,且方向相同或相反,可能产生感觉电流C.无论v1与v2的大小可否相等,只要二者的方向垂直,绝不能能产生感觉电流D.若是v1=0,而两极运动的速度v2与导体AB向来垂直,必然能产生感觉电流1=v2且二者同向时无感觉电流产生,故A错误;v1>v2或v1<v2且同向或反向时,AB可能切割磁感线,产生感觉电流,故B正确;v1⊥v2时,AB必然切割磁感线,必然有感觉电流产生,故C错误;当v1=0时,即AB不动时,若磁极上下搬动,则AB不切割磁感线,无感觉电流产生.17.以下列图的直角坐标系中,矩形导线框的两个对称轴在y轴和z轴上,所在地域的匀强磁场与y轴平行,当线框分别绕x、y、z轴旋转时,哪一种状况线框中有感觉电流?x轴旋转时,线圈平面向来与磁感线平行,线圈磁通量向来不变化,线框中无感觉电流.线框绕y轴旋转时,尽管ab、cd边分别切割磁感线,但整个线框平面内磁通量向来为零,不发生变化,线框内无感觉电流.线框绕z轴旋转时,线框平面内磁通量发生变化,线框内有感觉电流产生..。

3.1电磁感应现象同步练习一、单选题1.1.首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是A. 安培B. 奥斯特C. 法拉第D. 欧姆【答案】B【解析】【详解】首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是丹麦的物理学家奥斯特；安培提出了分子电流假说，研究了通电导线的磁场；法拉第研究了电磁感应现象；特斯拉是电力工程师；故B正确．故选B。

2.2.从奥斯特发现电流周围存在磁场后，法拉第坚信磁一定能生电他使用如图所示的装置进行实验研究，以至于经过了10年都没发现“磁生电”主要原因是A. 励磁线圈A中的电流较小，产生的磁场不够强B. 励磁线圈A中的电流是恒定电流，不会产生磁场C. 感应线圈B中的匝数较少，产生的电流很小D. 励磁线圈A中的电流是恒定电流，产生稳恒磁场【答案】D【解析】试题分析：励磁线圈A中的电流发生变化时，穿过线圈B的磁通量发生变化，电流表G中产生感应电流。

励磁线圈A中的电流是恒定电流，产生稳恒磁场，穿过线圈B的磁通量都不发生变化，电流表G中无感应电流，故ABC错，D对。

考点：电磁感应现象的发现过程。

3.3.下列现象中属于电磁感应现象的是（）A. 磁场对电流产生力的作用B. 变化的磁场使闭合电路中产生电流C. 插在通电螺线管中的软铁棒被磁化D. 电流周围产生磁场【答案】B【解析】电磁感应是指穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生的现象。

故B项正确。

4.4.学家探索自然界的奥秘，要付出艰辛的努力．19世纪，英国学家法拉第经过10年坚持不懈的努力，发现了电磁感应现象．下图中可用于研究电磁感应现象的实验是（）A.B.C.D.【答案】C【解析】试题分析：A中是研究磁场对电流存在力的作用，B中是研究电流的磁效应，C是研究电磁感应现象，D是研究欧姆定律，故选C考点：考查了物理学史5.5.如图所示，把一条长直导线平行地放在小磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转首先观察到这个实验现象的物理学家是A. 奥斯特B. 法拉第C. 洛伦兹D. 楞次【答案】A【解析】【详解】当导线中有电流时，小磁针会发生偏转，说明电流将产生能产生磁场，这种现象称为电流的磁效应，首先是由丹麦物理学家奥斯特观察到这个实验现象，故A正确，BCD错误．故选A．6.6.下面关于电磁感应现象的说法中，正确的是A. 只要穿过闭合电路中的磁通量不为零，闭合电路中就一定有感应电流产生B. 穿过闭合电路中的磁通量减少，则闭合电路中感应电流减小C. 穿过闭合电路中的磁通量变化越快，则闭合电路中感应电动势越大D. 穿过闭合电路中的磁通量越大，则闭合电路中的感应电动势越大【答案】C【解析】【详解】穿过闭合电路中的磁通量不为零时，若磁通量不发生变化，闭合电路中没有感应电流产生，故A 错误．穿过闭合电路中的磁通量减少，磁通量的变化率不一定减少，根据法拉第电磁感应定律则知：感应电动势不一定减少，感应电流就不一定减少，故B错误．根据法拉第电磁感应定律则知：感应电动势的大小与磁通量变化率成正比，与磁通量没有直接关系，所以磁通量越大，感应电动势不一定越大；而磁通量变化越快，磁通量变化率就越大，则闭合电路中感应电动势越大，故D错误，C正确．故选C 。

2019年精选物理选修1-1第一节电磁感应现象的发现粤教版复习巩固含答案解析四十四第1题【单选题】下列关于电磁感应现象的认识，正确的是( )A、它最先是由奥斯特通过实验发现的B、它说明了电能生磁C、它是指变化的磁场产生电流的现象D、它揭示了电流受到安培力的原因【答案】：【解析】：第2题【单选题】关于产生感应电流的条件，下述说法正确的是( )A、位于磁场中的闭合线圈，一定能产生感应电流B、闭合线圈和磁场发生相对运动，一定能产生感应电流C、闭合线圈做切割磁感线运动，一定能产生感应电流D、穿过闭合线圈的磁感线条数发生变化，一定能产生感应电流【答案】：【解析】：第3题【单选题】如图所示，线框ABCD从有界的匀强磁场区域穿过，下列说法中正确的是( )A、进入匀强磁场区域的过程中，ABCD中有感应电流B、在匀强磁场中加速运动时，ABCD中有感应电流C、在匀强磁场中匀速运动时，ABCD中有感应电流D、离开匀强磁场区域的过程中，ABCD中没有感应电流【答案】：【解析】：第4题【单选题】如图所示，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，由此可知，圆环a将( )A、顺时针加速旋转B、顺时针减速旋转C、逆时针匀速旋转D、逆时针减速旋转【答案】：【解析】：第5题【单选题】关于感应电动势大小的下列说法中，正确的是( )A、线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B、线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大C、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D、线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大【答案】：【解析】：第6题【单选题】在电磁感应现象中，下列说法正确的是( )A、导体相对磁场运动，导体内一定产生感应电流B、导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流C、闭合电路在磁场内做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流D、穿过闭合电路的磁通量发生变化，在电路中一定会产生感应电流【答案】：【解析】：第7题【单选题】粗细均匀的电阻丝围成图所示的线框，置于正方形有界匀强磁场中，磁感强度为B ，方向垂直于线框平面，图中ab=bc=2cd=2de=2ef=2fa=2L。

第一节电磁感应现象的发现1．在闭合电路中不能产生感应电流的是( )A．磁通量不变B．磁通量增加C．磁通量减小D．磁通量先增大，后减小解析：根据产生感应电流的条件可知，要闭合电路，同时穿过闭合电路的磁通量要发生变化，二者缺一不可．答案：A2．下列物理量是标量的是( )A．电场强度B．电动势C．磁感应强度D．安培力分析：标量是只有大小、没有方向的物理量．矢量是既有大小又有方向的物理量．电动势是标量，而电场强度、磁感应强度和安培力都是矢量．解析：电场强度是矢量，其方向与正电荷所受的电场力方向相同，故A错误；电动势有方向，但运算按代数法则，不是矢量，是标量，故B正确；磁感应强度是矢量，其方向就是该点的磁场方向，故C错误；安培力是矢量，不是标量，故D错误．答案：B点评：电动势与电流相似，它的方向表示电流的流向，要注意它的运算法则是代数法则．3．下列现象属于电磁感应现象的是( )A．带电物体吸引小纸屑B．同名磁极相互排斥C．通电导线能使小磁针发生偏转D．闭合电路中一部分导体切割磁感线，产生电流分析：电磁感应是指闭合回路中磁通量发生变化时，回路中产生感应电流的现象．解析：带电物体吸引小纸屑是静电的作用，故A错误；同名磁极相互排斥是磁场原理，故B错误；通电导线使小磁针发生偏转是导体在磁场中受力，故C错误；闭合回路中的一部分导体切割磁感线产生电流，属于电磁感应现象，故D正确．答案：D点评：本题考查电磁感应的现象及原理，要明确各种物理规律的意义．4．如图所示，与磁场方向垂直的线圈以OO′为轴旋转90°的过程中，穿过线圈的磁通量( )A．变大B．变小C．先变大后变小D．先变小后变大解析：初始位置B⊥S，穿过线圈的磁通量最大Φ＝BS.当以OO′为轴转过90°的过程中线圈平面投影到与磁场垂直方向的面积减小．故磁通量减小．答案：B5.如图所示，矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外，下述过程中可以使线圈产生感应电流的是( )A．以ad为轴转动45°B．以bc为轴转动45°C．将线圈向下平移D．将线圈向上平移解析：线圈在匀强磁场内以ad边为轴转动45°，穿过线圈的，磁通量改变，所以可以产生感应电流，故A项正确；在匀强磁场内以bc边为轴转动45°，穿过线圈的，磁通量不改变，所以不能产生感应电流，故B项错误；匀强磁场内线圈向上向下移动，穿过线圈的，磁通量不变，所以不能产生感应电流，故C、D项错误．答案：A6.如图所示，条形磁铁以速度v远离螺线管，螺线管中的感应电流的情况是( )A．穿过螺线管中的磁通量增加，产生感应电流B．穿过螺线管中的磁通量减少，产生感应电流C．穿过螺线管中的磁通量增加，不产生感应电流D．穿过螺线管中的磁通量减少，不产生感应电流解析：条形磁铁从左向右远离螺线管的过程中，穿过线圈的原磁场方向向下，且磁通量在减小，所以能产生感应电流．所以B选项是正确的．答案：B7．如下图所示，将条形磁铁从相同的高度分别以速度v和2v插入线圈，电流表指针偏转角度较大的是( )A．以速度v插入B．以速度2v插入C．一样大D．不能确定答案：B8．关于感应电动势和感应电流，下列说法中正确的是( )A．只有当电路闭合，且穿过电路的磁通量发生变化时，电路中才有感应电动势B．只有当电路闭合，且穿过电路的磁通量发生变化时，电路中才有感应电流C．不管电路是否闭合，只要有磁通量穿过电路，电路中就会有感应电动势D．不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就会有感应电流解析：只要通过线圈的磁通量发生了变化，线圈中就一定会产生感应电动势；但要产生感应电流，线圈必须是闭合的．答案：B9．下列图示中，正方形闭合线圈始终在匀强磁场中运动，线圈中能产生感应电流的是( )解析：A中穿过线圈的磁通量Φ＝0；B、C中穿过线圈的磁通量不为零，但不变；D中穿过线圈的磁通量Φ发生了变化．答案：D10．在探究电磁感应现象的实验中，用导线将螺线管与灵敏电流计相连，构成闭合电路，如下图所示．在下列情况中，灵敏电流计指针不发生偏转的是( )A．线圈不动，将磁体向线圈中插入B．线圈不动，将磁体从线圈中抽出C．磁体放在线圈里不动D．磁体不动，将线圈上下移动解析：产生感应电动势的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，A、B、D中穿过螺线管的磁通量都发生了变化，有感应电流．答案：C11．(多选)关于磁通量的下列说法中，正确的是( )A．穿过线圈的磁通量为零，表明此处的磁感应强度为零B．穿过线圈的磁通量为零，此处的磁感应强度可以不为零C．磁通量的变化可以不是磁场的变化引起的D．对于一个面积不变的线圈，穿过线圈的磁通量越大，表明此处的磁感应强度越强分析：磁通量Φ＝BS cos θ，若线圈与磁场平行，磁通量为零，若垂直磁通量最大为BS.解析：穿过线圈的磁通量为零，可能是线圈与磁场平行，磁感应强度不一定为零，故A 错误，B正确；磁通量的变化可以由夹角或线圈面积的变化而引起，不一定是由磁场的变化引起的，故C正确；线圈面积不变，但线圈与磁场的夹角可以变化，当相互垂直时，磁通量最大，故D错误．答案：BC点评：本题考查磁通量的定义，要注意明确磁通量取决于磁感应强度、线圈面积及夹角三个因素．12．下图是观察电磁感应现象的实验装置．闭合开关，要使灵敏电流计指针发生偏转，可采取的措施有( )A．将线圈M快速插入线圈N中B．将线圈M快速从线圈N中抽出C．快速移动滑动变阻器的滑片D．将线圈M静置于线圈N中答案：ABC。

最新精选高中选修1-1物理第一节电磁感应现象的发现粤教版习题精选第四十九篇第1题【单选题】如图所示，闭合金属圆环下落过程中，穿过竖直放置的条形磁铁正中间位置时，下列说法正确的是( )A、金属圆环的加速度等于gB、穿过金属圆环的磁通量为零C、穿过金属圆环的磁通量变化率不为零D、金属圆环沿半径方向有收缩的趋势【答案】：【解析】：第2题【单选题】在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直，导轨上有两条可沿导轨自由移动的导体棒ab、cd，它们的运动速度分别为v1、v2 ，运动方向如图所示，ab棒上有感应电流通过，则一定有( )A、v1＞v2B、v1＜v2C、v1≠v2D、v1＝v2【答案】：【解析】：第3题【单选题】随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的视线．小到手表、手机，大到电脑、电动汽车的充电，都已经实现了从理论研发到实际应用的转化．下图给出了某品牌的无线充电手机利用电磁感应方式无线充电的原理图．关于电线充电，下列说法正确的是( )A、无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”B、只有将充电底座接到直流电源上才能对手机进行充电．C、接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同D、只要有无线充电底座，所有手机都可以进行无线充电【答案】：【解析】：第4题【单选题】在一根直导线旁放一个闭合的矩形线圈，以下情况中矩形线圈中有感应电流的是( )A、线圈平面与直导线垂直，直导线中通过恒定的电流B、线圈平面与直导线垂直，直导线中通过变化的电流C、线圈和直导线在同一平面内，直导线中通过变化的电流D、线圈和直导线在同一平面内，直导线中通过恒定的电流【答案】：【解析】：第5题【单选题】粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行．现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是( )A、B、C、D、【答案】：【解析】：第6题【单选题】两根相距为L的足够长的金属弯角光滑导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边与水平面的夹角为37°，质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，导轨的电阻不计，回路总电阻为2R，整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中，当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v沿导轨匀速运动时，cd杆恰好处于静止状态，重力加速度为g，以下说法正确的是( )A、ab杆所受拉力F的大小为mg sin37°B、回路中电流为有误C、回路中电流的总功率为mgv sin37°D、m与v大小的关系为m＝有误【答案】：【解析】：第7题【单选题】图所示的磁场中，有三个面积相同且相互平行的线圈S1、S2和S3 ，穿过S1、S2和S3的磁通量分别为Φ1、Φ2和Φ3 ，下列判断正确的是( )A、Φ1最大B、Φ2最大C、Φ3最大D、Φ1=Φ2=Φ3【答案】：【解析】：第8题【单选题】下列现象中属于电磁感应现象的是( )A、磁场对电流产生力的作用B、变化的磁场使闭合电路中产生电流C、插在通电螺线管中的软铁棒被磁化D、电流周围产生磁场【答案】：【解析】：第9题【单选题】著名物理学家弗曼曾设计过一个实验，如图所示.在一块绝缘板上中部安一个线圈，并接有电源，板的四周有许多带负电的小球，整个装置支撑起来.忽略各处的摩擦，当电源接通的瞬间，下列关于圆盘的说法中正确的是( )A、圆盘将逆时针转动B、圆盘将顺时针转动C、圆盘不会转动D、无法确定圆盘是否会动【答案】：【解析】：第10题【单选题】电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系，根据这一发现，发明了许多电器设备．下列用电器中，没有利用电磁感应原理的是( )A、动圈式话筒B、日光灯镇流器C、磁带录音机D、白炽灯泡【答案】：【解析】：第11题【多选题】如图所示，是一种延时装置的原理图，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通；当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放．则( )A、由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用B、由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用C、如果断开B线圈的开关S2 ，无延时作用D、如果断开B线圈的开关S2 ，延时将变化【答案】：【解析】：第12题【多选题】发现电磁感应规律是人类在电磁学研究中的伟大成就。

精选2019-2020年粤教版高中物理选修1-1[第一节电磁感应现象的发现]习题精选[含答案解析]第三篇第1题【单选题】丹麦物理学家奥斯特在1820年发现了电流的磁效应，奥斯特在实验中，将直导线沿南北方向水平放置，指针靠近直导线，下列结论正确的是( )A、把小磁针放在导线的延长线上，通电后小磁针会转动B、把小磁针平行地放在导线的下方，通电后小磁针不会立即发生转动C、把小磁针平行地放在导线的下方，给导线通以恒定电流，然后逐渐增大导线与小磁针之间的距离，小磁针转动的角度（与通电前相比）会逐渐增大D、把黄铜针（用黄铜制成的指针）平行地放在导线的下方，通电后黄铜针一定会转动【答案】：【解析】：第2题【单选题】如图所示，abcd为一边长为l的正方形导线框，导线框位于光滑水平面内，其右侧为一匀强磁场区域，磁场的边界与线框的cd边平行，磁场区域的宽度为2l，磁感应强度为B，方向竖直向下。

线框在一垂直于cd边的水平恒定拉力F作用下沿水平方向运动，直至通过磁场区域。

cd边刚进入磁场时，线框开始匀速运动。

线框中电流沿逆时针时为正，则导线框从刚进入磁场到完全离开磁场的过程中，a、b两端的电压Uab 及导线框中的电流i随cd边的位置坐标x变化的图线可能是( )A、B、C、D、【答案】：【解析】：第3题【单选题】如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直。

磁感应强度B随时间均匀增大。

两圆坏半径之比为2:1，圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb ，不考虑两圆环间的相互影响。

下列说法正确的是( )A、Ea:Eb=4:1，感应电流均沿逆时针方向B、Ea:Eb=4:1，感应电流均沿顺时针方向C、Ea:Eb=2:1，感应电流均沿逆时针方向D、Ea:Eb=2:1，感应电流均沿顺时针方向【答案】：【解析】：第4题【单选题】以物理为基础的科学技术的高速发展，直接推动了人类社会的进步。

下列哪一个发现更直接推动了人类进入电气化时代？A、库仑定律的发现B、欧姆定律的发现C、感应起电现象的发现D、电磁感应现象的发现【答案】：【解析】：第5题【单选题】如图所示，一个“∠”型导轨垂直于磁场固定在磁感应强度为B的匀强磁场中，a是与导轨相同的导体棒，导体棒与导轨接触良好．在外力作用下，导体棒以恒定速度v向右运动，以导体棒在图所示位置的时刻作为计时起点，下列物理量随时间变化的图像可能正确的是( )A、回路的感应电动势随时间变化关系B、感应电流随时间变化关系C、金属棒所受安倍力大小随时间变化关系D、电流产生的热功率随时间变化关系【答案】：【解析】：第6题【单选题】物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用．下面列举的四种器件中，在工作时利用了电磁感应现象的是( )A、回旋加速器B、日光灯C、质谱仪D、速度选择器【答案】：【解析】：第7题【单选题】如图所示，在x≤0的区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xy平面（纸面）向里．具有一定电阻的矩形线框abcd位于xy平面内，线框的ab边与y轴重合．令线框从t=0的时刻起由静止开始沿x轴正方向做匀速运动，则线框中的感应电流（取逆时针方向的电流为正）随时间t的变化图线I﹣t图可能是下图中的( )A、B、C、D、【答案】：【解析】：第8题【多选题】如图所示，磁场与线圈平面垂直，先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域，v1=3v2 ．在先后两种情况下( )A、线圈中的感应电流之比I1：I2=1：3B、线圈中的感应电流之比I1：I2=3：1C、线圈中产生的焦耳热之比Ql：Q2=3：1D、通过线圈某截面的电荷量之比Ql：Q2=1：1【答案】：【解析】：第9题【多选题】如图是法拉第最初研究电磁感应现象的装置，下列说法正确的是( )A、当右边磁铁S极离开B端时，线圈中产生感应电流B、当右边磁铁S极离开B端，并在B端附近运动时，线圈中产生感应电流C、当磁铁保持图中状态不变时，线圈中有感应电流D、当磁铁保持图中状态不变时，线圈中无感应电流【答案】：【解析】：第10题【填空题】如图所示是探究感应电流与磁通量变化关系的实验。

电磁感应1.）A．磁感应强度越大的地方，磁通量越大B．穿过某线圈的磁通量为零时，由B= 可知磁通密度为零C．磁通密度越大，磁感应强度越大D．磁感应强度在数值上等于1 m2的面积上穿过的最大磁通量解析：B答案中“磁通量为零”的原因可能是磁感应强度（磁通密度）为零，也可能是线圈平面与磁感应强度平行。

答案：CD2.）A．Wb/m2 B．N/A·mC．kg/A·s2 D．kg/C·m解析：物理量间的公式关系，不仅代表数值关系，同时也代表单位。

答案：ABC3.）A．只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流B．只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流C．若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动，闭合电路中一定没有感应电流D．当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流答案：D4.在一长直导线中通以如图所示的恒定电流时，套在长直导线上的闭合线环（环面与导）A ．保持电流不变，使导线环上下移动B ．保持导线环不变，使长直导线中的电流增大或减小C ．保持电流不变，使导线在竖直平面内顺时针（或逆时针）转动D ．保持电流不变，环在与导线垂直的水平面内左右水平移动解析：画出电流周围的磁感线分布情况。

答案：ABCD5.如图所示，环形金属软弹簧，套在条形磁铁的中心位置。

若将弹（ ） A ．增大 B ．减小C ．不变D ．无法确定如何变化解析：弹簧所包围的面积内既有条形磁铁的内部向左的磁感线，又有条形磁铁外部向右的磁感线，因此，磁通量为向左与向右的磁感线条数之差.因为磁感线是闭合的，所以条形磁铁内部磁感线条数与外部总的磁感线条数相等，显然，环的面积越大，返回的磁感线条数越多，因此，磁通量减小。

答案：B6.行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的火焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流。

上述不同现象中所包含的相同的物理过程A ．物体克服阻力做功B ．物体的动能转化为其他形式的能量C ．物体的势能转化为其他形式的能量D ．物体的机械能转化为其他形式的能量解析：都是宏观的机械运动对应的能量形式——机械能的减少，相应转化为其他形式能（如内能、电能）。

课时分层作业(八) 电磁感觉定律的成立电磁感觉现象的应用[基础达标练](15分钟50分)一、选择题(本题共6小题，每题7分)1．关于以下说法中正确的选项是()A．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感觉电动必然定越大B．线圈中磁通量越大，产生的感觉电动势越大C．线圈放在磁场越强的地址，产生的感觉电动势越大D．线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感觉电动势越大D[依照法拉第电磁感觉定律知，线圈中感觉电动势大小与磁通量变化快慢有关，与磁通量大小、磁通量变化的大小都没关，故D正确．]2．法拉第电磁感觉定律能够这样表述：闭合电路中的感觉电动势的大小()A．跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比B．跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比C．跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比D．跟穿过这一闭合电路的磁感觉强度成正比C[依照法拉第电磁感觉定律可知，C正确．]3．(多项选择)如图2-2-6所示，将一条形磁铁插入某一闭合线圈，第一次用0.05 s，第二次用0.1 s，设插入方式相同，下面的表达正确的选项是()【导学号：71082051】图2-2-6A．两次线圈中磁通量变化相同B．两次线圈中磁通量变化不相同C．两次线圈中磁通量变化率相同D．两次线圈中磁通量变化率不相同AD[两次插入，线圈中磁通量的变化是相同的，但由于插入的时间不相同，故磁通量的变化率不相同，选项A、D正确．]4．(多项选择)当穿过线圈的磁通量发生变化时，则()A．线圈中必然有感觉电流B．线圈中必然有感觉电动势C．感觉电动势的大小与线圈的电阻有关D．如有感觉电流，则其大小与线圈的电阻有关BD[穿过线圈的磁通量发生变化时，必然产生感觉电动势；若是闭合回路，才有感觉电流，且感觉电动势大小与电阻没关，感觉电流大小与电阻有关．] 5．理想变压器的原线圈匝数不变，原线圈接入电压有效值恒定的交流电，则副线圈的()A．匝数越少，输出电压越高B．匝数越多，输出电压越高C．输出功率比输入功率小D．输出功率比输入功率大B[理想变压器的输出功率与输入功率相等，C、D错误；由U1U2＝n1n2可知，U2＝n2n1U1，可见，n1、U1大小一准时，n2越大，输出电压U2越大，故A错误，B正确．]6．一个理想变压器的原、副线圈匝数之比为3∶1，将原线圈接在6 V电池组上，则副线圈两端电压为()A．18 V B．2 VC．0 D．6 VC[由于原线圈接在电池组上，流过的是大小、方向不变的电流，使得穿过副线圈的磁通量不发生变化，故副线圈中不产生感觉电动势．]二、非选择题(8分)7．一个共有10匝的闭合矩形线圈，总电阻为10 Ω，置于水平面上．若穿过线框的磁通量在0.02 s 内，由垂直纸面向里，从6.4×10－2 Wb 均匀减小到零，再反向均匀增加到9.6×10－2 Wb.求在此时间内，线圈内导线中的感觉电流的大小.【导学号：71082052】[剖析] 设垂直纸面向外为正方向，在0.02 s 内，磁通量的变化ΔΦ＝Φ2－(－Φ1)＝Φ2＋Φ1＝9.6×10－2 Wb ＋6.4×10－2 Wb ＝0.16 Wb依照法拉第电磁感觉定律：E ＝n ΔΦΔt ＝10×0.160.02 V ＝80 V 依照闭合电路欧姆定律I ＝E R ＝8010 A ＝8.0 A.[答案] 8.0[能力提升练](25分钟 50分)一、选择题(本题共4小题，每题7分)1．如图2-2-7所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n 1∶n 2＝4∶1，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表的示数是12 mA ，则电流表的示数为( )图2-2-7A ．3 mAB ．0C ．48 mAD ．与负载R 的值有关B [变压器只能工作于交流电路，不能够工作在电压恒定和电流恒定的电路，导体棒向左匀速切割磁感线时，闭合电路中的磁通量均匀变化，产生恒定电动势．在线圈n 1中经过的是恒定电流，不能够引起穿过线圈n 2的磁通量变化，在副线圈n 2上无感觉电动势出现，因此中无电流经过．]2．如图2-2-8所示，两个线圈分别绕在一个铁环上，线圈A 接直流电源，线圈B接矫捷电流表，以下哪一种方法不能能使线圈B中产生感觉电流()图2-2-8A．将开关S接通或断开的刹时B．开关S接通一段时间此后C．开关S接通后，改变变阻器滑动头的地址时D．拿走铁环，再做这个实验，开关S接通或断开的刹时B[A、C、D选项中，A线圈中产生变化的磁场，故B线圈中能产生感觉电流；B选项中，A线圈通有恒定电流时，不能够使B线圈中产生感觉电流．]3.如图2-2-9所示，闭合开关S，将条形磁铁插入闭合线圈，第一次用0.2 s，第二次用0.4 s，并且两次的初步和停止地址相同，则()图2-2-9A．第一次磁通量变化较大B．第一次Ⓖ的最大偏角较大C．若断开S，Ⓖ均不偏转，故均无感觉电动势D．以上说法都不对B[由于两次条形磁铁插入线圈的初步和停止地址相同，因此磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1相同，故A错误．依照法拉第电磁感觉定律，第一次磁通量变化较快，因此感觉电动势较大；而闭合电路电阻相同，因此感觉电流也较大，故B正确．若S断开，诚然电路不闭合，没有感觉电流，但感觉电动势仍存在，因此C错误．]4．一台理想降压变压器从10 kV的线路中降压并供应200 A的负载电流．已知两个线圈的匝数比为40∶1，则变压器的输出电压及输出功率是() A．250 V,50 kW B．10 kV,200 kWC．250 V,200 kW D．10 kV,2×103kWA[由U1U2＝n1n2得U2＝U1n2n1＝10×103×140V＝250 V，由理想变压器功率关系得P入＝P出＝U1I1＝U2I2＝200×250 W＝50 kW.应选项A正确．]二、非选择题(本题共2小题，共22分)5．(10分)一理想变压器，其原线圈为2 200匝，副线圈为440匝，并接一个100 Ω的负载电阻，如图2-2-10所示．图2-2-10(1)当原线圈接在44 V直流电源上时，电压表示数为________V，电流表示数为________A.(2)当原线圈接在220 V交流电源上时，电压表示数为________V，电流表示数为________A．此时输入功率为________W.【导学号：71082053】【剖析】(1)原线圈接在直流电源上时，由于原线圈中的电流恒定，因此穿过原、副线圈的磁通量不发生变化，副线圈两端不产生感觉电动势，故电压表示数为零，电流表示数也为零．(2)由U2U1＝n2 n1得U2＝U1n2n1＝220×4402 200V＝44 V(电压表读数)I2＝U2R＝44100A＝0.44 A(电流表读数)P入＝P出＝I2U2＝0.44×44 W＝19.36 W.[答案](1)00(2)440.4419.366．(12分)一面积为S＝4×10－2 m2、匝数n＝100匝的线圈放在匀强磁场中，磁感线垂直于线圈平面，磁感觉强度随时间的变化率为ΔBΔt＝2 T/s.穿过线圈的磁通量的变化率是多少？线圈中产生的感觉电动势是多少？[剖析]穿过线圈的磁通量的变化率ΔΦΔt ＝ΔB Δt·S ＝2×4×10－2 Wb/s ＝8×10－2 Wb/s由法拉第电磁感觉定律得E ＝n ΔΦΔt ＝100×8×10－2 V ＝8 V.[答案] 8×10－2 Wb/s 8 V。

第一节电磁感应现象发现[教学目标] 1、在物理知识方面(1)理解什么是电磁感应现象(2)掌握产生感应电流条件。

2、在能力培养方面通过观察演示实验，归纳、概括出利用磁场产生电流条件，培养学生观察、概括能力。

[教学重点] 使学生掌握只要闭合电路磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流。

[教学难点] 闭合电路磁通量变化。

[教具] 蹄形磁铁、条形磁铁、电流计、原副线圈、滑动变器，开头，导线假设干，电池(电源)、计算机、相关课件等。

[主要教学过]一、复习上一节(章)主要内容●磁场及磁感线根本特征。

●电流磁场、右手螺旋定那么及磁现象电本质。

●磁通、磁感强度含义及相互关系。

●左手定那么和安培定律。

以上内容主要由教师复习为主。

二、发现电磁感应现象背景(新课引入)1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流能够匀生磁场——电流磁效应，提醒了电和磁之间存在着联系，受到这一发现启发，人们开场考虑这样一个问题：既然电流能够产生磁场，反过来，利用磁场是不是能够产生电流呢不少科学家进展了这方面探索，英国科学家法拉第，坚信电与磁有密切联系。

经过10年坚持不解努力，于1831年终于取得了重大突破，发现了利用磁场产生电流条件。

重点分析法拉第实验。

三、用实验方法研究产生感应电流条件实验1：直导线在磁场中导体不动导体向上、向下运动；导体向左或向右运动。

引导学生观察实验并进展概括。

归纳：闭合电路一局部导体做切割磁感线运动时，电路中就有电流产生。

用计算机模拟“切割磁感线〞运动。

理解“导体做切割磁感线运动〞含义：切割磁感线导体运动速度方向和磁感线方向不平行。

问：导体不动，磁场动，会不会在电路中产生电流呢实验2：条形磁铁插入(拨出)螺线管先用计算机模拟，再用实验来证明。

注意：条形磁铁插入，拔出时，弯曲磁感线被切割，电路中有感应电流。

引导学生观察实验并进展概括；无论是导体运动，还是磁场运动．只要导体和磁场之间发生切割磁感线相对运动，闭合电路中就有电流产生。

课时分层作业(七) 电磁感应现象的发现[基础达标练](15分钟50分)一、选择题(本题共6小题，每小题7分)1．(多选)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产生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．线框不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流D．只要闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流CD[产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化，所以A错误，C、D正确；B中线圈不一定闭合，故B错误．]2．(多选)如图2­1­12所示，线圈M和线圈P绕在同一铁芯上，则( )【导学号：71082046】图2­1­12A．当合上开关S的瞬间，线圈P中没有感应电流B．当合上开关S的瞬间，线圈P中有感应电流C．当断开开关S的瞬间，线圈P中没有感应电流D．当断开开关S的瞬间，线圈P中有感应电流BD[闭合开关S的瞬间，线圈M中有电流通过，电流产生磁场，穿过线圈P的磁通量增大，线圈P中产生感应电流．断开开关S的瞬间，线圈M中电流消失，电流产生的磁场消失，穿过线圈P的磁通量减小，线圈P中产生感应电流．]3．我国已经制定了登月计划．假如宇航员登月后想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈，则下列推断正确的是( )A．直接将电流表放于月球表面，看是否有示数来判断磁场的有无B．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，则可判断月球表面无磁场C．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表有示数，则可判断月球表面有磁场D．将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈在某一平面内沿各个方向运动，如电流表无示数，则可判断月球表面无磁场C[电磁感应现象产生的条件是：穿过闭合回路的磁通量发生改变时，回路中有感应电流产生，所以选项A中，即使有一个恒定的磁场，也不会有示数，所以选项A错误；同理如果将电流表与线圈组成回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，也不能判断有没有磁场，因为磁通量可能不变，所以选项B、D错误；但是有示数则说明一定是有磁场的，所以选项C正确．]4.如图2­1­13所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef.已知ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，电流磁场穿过圆周面积的磁通量将( )图2­1­13A．逐渐增大B．逐渐减小C．始终为零D．不为零，但保持不变C[利用安培定则判断直线电流产生的磁场，作俯视图如图所示，考虑到磁场具有对称性，可知穿过线圈的磁感线条数与穿出线圈的磁感线条数是相等的．故选C.]5.如图2­1­14所示，通电直导线垂直穿过闭合圆形线圈的中心，下列哪个说法正确( )图2­1­14A．当导线中电流增大时，线圈中有感应电流B．当线圈在垂直于导线的平面内左右平动时，线圈中有感应电流C．当线圈上下平动时，线圈中有感应电流D．以上各种情况下，线圈中都不会产生感应电流D[圆形线圈处在直线电流的磁场中，而直线电流磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆都在与导线垂直的平面上．因此，不论导线中的电流大小如何变化，穿过圆形线圈的磁通量始终为零，即穿过圆形线圈的磁通量不变，所以A选项错误．当线圈左右平动或上下平动时，穿过线圈的磁通量同样始终为零，即穿过线圈的磁通量不变，所以B、C选项错误，D选项正确．]6．(多选)图2­1­15是观察电磁感应现象的实验装置，闭合开关，要使灵敏电流计指针发生偏转，可采取的措施有( )图2­1­15A．将线圈M快速插入线圈N中B．将线圈M快速从线圈N中抽出C．快速移动滑动变阻器的滑片D．将线圈M静置于线圈N中ABC[要使灵敏电流计指针发生偏转，应使线圈N的磁通量发生变化，这时可通过上下移动线圈M，或线圈M不动而快速移动滑动变阻器的滑片，故A、B、C均正确．]二、非选择题(8分)7．如图2­1­16所示，环形金属软弹簧套在条形磁铁的中心位置，若沿其半径向外拉弹簧，使其面积增大，则穿过弹簧的磁通量将如何变化？【导学号：71082047】图2­1­16[解析]注意弹簧面所在处存在两个方向的磁场，即磁铁的内磁场和外磁场，它们各自产生正负不同的磁通量，总的磁通量等于两者绝对值之差，当拉大弹簧面积时，内磁场的磁通量不变，而外磁场的磁通量却增大(穿过磁铁与弹簧间磁感线条数增多)，故Φ＝|Φ内|－|Φ外|应减小．[答案]磁通量减小[能力提升练](25分钟50分)一、选择题(本题共4小题，每小题7分)1．如图2­1­17所示，在匀强磁场中的“U”形导轨上，有两根等长的平行导线ab和cd，它们以相同的速度v匀速向右滑动．为使ab中有感应电流产生，对开关S来说( )图2­1­17A．打开和闭合都可以B．应打开C．打开和闭合都不行D．应闭合D[若开关打开，导线运动时，闭合电路abdc中磁通量不变，不产生感应电流；若开关闭合，导线运动时，闭合电路abNM中磁通量变化，产生感应电流，所以应选D.] 2．如图2­1­18所示，条形磁铁的上方放置一矩形线框，线框平面水平且与条形磁铁平行，则线框在由N端匀速平移到S端的过程中，线框中的感应电流的情况是( )图2­1­18A．线框中始终无感应电流B．线框中始终有感应电流C．线框中开始有感应电流，当线框运动到磁铁中部上方时无感应电流，以后又有了感应电流D．线框中开始无感应电流，当线框运动到磁铁中部上方时有感应电流，以后又没有感应电流B[匀速平移过程中，穿过线框的磁通量始终在变化．]3．如图2­1­19所示，导线ab和cd互相平行，则下列四种情况下导线cd中无电流的是( )图2­1­19A．开关S闭合或断开的瞬间B．开关S是闭合的，但滑动触头向左滑C．开关S是闭合的，但滑动触头向右滑D．开关S始终闭合，不滑动触头D[开关S闭合或断开的瞬间以及S闭合后滑动触头左右滑动时，都能使导线ab中的电流发生变化，穿过上面闭合线圈的磁通量发生变化，cd中就会有电流产生，故正确选项为D.]4．(多选)如图2­1­20所示，矩形线框abcd 与磁场方向垂直，且一半在匀强磁场内，另一半在磁场外．要使线框中产生感应电流，下列方法中可行的是( )图2­1­20A ．以ad 边为轴转动B ．以中心线OO ′为轴转动C ．以ab 边为轴转动(小于60°)D ．以cd 边为轴转动(小于60°)ABC [当线框以ad 边为轴或以中心线OO ′为轴转动时，在磁场中的投影面积S 在变化，因而有磁通量Φ的变化，有感应电流的产生，选项A 、B 是可行的．当线框以ab 边为轴转动(小于60°)时，在磁场中的投影面积S 减小，因而磁通量Φ减小，也有感应电流，选项C 是可行的．当线框以cd 边为轴转动(小于60°)时，虽然整个线框在垂直于磁感应强度方向上的投影面积减小，但在磁场内的那部分投影面积并未改变，据公式Φ＝B ·S ，穿过线框平面的磁通量不变，无感应电流．因此，选项A 、B 、C 是可行的．]二、非选择题(本题共2小题，共22分)5．(10分)匀强磁场区域宽度为d ，一正方形线框abcd 的边长为l ，且l >d ，线框以速度v 通过磁场区域，如图2­1­21所示，从线框进入到完全离开磁场的时间内，求线框中没有感应电流的时间.【导学号：71082048】图2­1­21[解析] 如图所示为线框穿过磁场的整个过程，线圈匀速通过此过程持续的时间t 1＝d ＋l v① 线框在运动中只有bc 边切割磁感线(ad 边未进入磁场)和ad 边切割磁感线(bc 边已出磁场)时才产生感应电流，所以有感应电流的时间为t 2＝2d v② 线框中没有感应电流的时间为t ＝t 1－t 2 ③解①②③得t ＝l －d v . [答案] l －d v6．(12分)如图2­1­22所示，有一个垂直纸面向里的匀强磁场，B ＝0.8 T ，磁场有明显的圆形边界，圆心为O ，半径为1 cm.现于纸面内先后放上与磁场垂直的圆线圈，圆心均在O 处，A 线圈半径为1 cm,10匝；B 线圈半径为2 cm,1匝；C 线圈半径为0.5 cm,1匝．问：图2­1­22(1)在B 减为0.4 T 的过程中，线圈A 和B 磁通量改变多少？(2)在磁场转过30°角的过程中，C 中磁通量改变多少？[解析] (1)对A 线圈，Φ1＝B 1πr 2A ，Φ2＝B 2πr 2A .磁通量改变量：ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝(0.8－0.4)×3.14×10－4 Wb ＝1.256×10－4 Wb 对B 线圈，Φ1＝B 1πr 2A ，Φ2＝B 2πr 2A ，磁通量改变量ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝(0.8－0.4)×3.14×10－4 Wb＝1.256×10－4 Wb.(2)对C 线圈：Φ1＝B πr 2C ，磁场转过30°，线圈仍全部处于磁场中，线圈面积在垂直磁场方向的投影为πr 2C cos 30°，则Φ2＝B πr 2C cos 30°.磁通量改变量：ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝B πr 2C (1－cos 30°)＝0.8×3.14×(5×10－3)2×(1－0.866)Wb＝8.4×10－6 Wb.[答案] (1)1.256×10－4 Wb 1.256×10－4 Wb(2)8.4×10－6 Wb。

2019年精选物理选修1-1第一节电磁感应现象的发现粤教版复习巩固第十八篇第1题【单选题】钳形电流测量仪的结构图如图所示，其铁芯在捏紧扳手时会张开，可以在不切断被测载流导线的情况下，通过内置线圈中的电流值I和匝数n获知载流导线中的电流大小I0 ，则关于该钳形电流测量仪的说法正确的是( )A、该测量仪可测量直流电的电流B、载流导线中电流大小I0=有误C、若钳形部分铁芯没有完全闭合，测量出的电流将小于实际电流D、若将载流导线在铁芯上多绕几匝，钳形电流测量仪的示数将变小【答案】：【解析】：第2题【单选题】老师做了一个物理小实验让学生观察：一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象是( )A、磁铁插向左环，横杆发生转动B、磁铁插向右环，横杆发生转动C、无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动D、无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动【答案】：【解析】：第3题【单选题】关于下列物理现象的分析，说法正确的是( )A、鸟儿能欢快地停在高压电线上是因为鸟儿的脚底上有一层绝缘皮B、电动机电路开关断开时会出现电火花是因为电路中的线圈产生很大的自感电动势C、话筒能把声音变成相应的电流是因为电流的磁效应D、静电喷涂时，被喷工件表面所带的电荷应与涂料微粒带同种电荷【答案】：【解析】：第4题【单选题】如图所示为“研究感应电流产生的条件”的实验装置，下列操作中，电流计的指针不会发生偏转的是( )A、将条形磁铁插入线圈的过程中B、将条形磁铁从线圈中拔出的过程中C、将条形磁铁放在线圈中不动D、将条形磁铁从图示位置向左移动的过程中【答案】：【解析】：第5题【单选题】三根通电长直导线P、Q、R互相平行、垂直纸面放置．三根导线中电流大小相同、方向均垂直纸面向里，且每两根导线间的距离均相等．则P、Q中点O处的磁感应强度方向为( )A、方向竖直向上B、方向竖直向下C、方向水平向右D、方向水平向左【答案】：【解析】：第6题【单选题】如图，在一根竖直放置的铜管的正上方某处从静止开始释放一个强磁体，在强磁体沿着铜管中心轴线穿过铜管的整个过程中，不计空气阻力，那么( )A、由于铜是非磁性材料，故强磁体运动的加速度始终等于重力加速度B、由于铜是金属材料，能够被磁化，使得强磁体进入铜管时加速度大于重力加速度，离开铜管时加速度小于重力加速度C、由于铜是金属材料，在强磁体穿过铜管的整个过程中，铜管中都有感应电流，加速度始终小于重力加速度D、由于铜是金属材料，铜管可视为闭合回路，强磁体进入和离开铜管时产生感应电流，在进入和离开铜管时加速度都小于重力加速度，但在铜管内部时加速度等于重力加速度【答案】：【解析】：第7题【单选题】如图所示，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，外力做的功为W1 ，通过导线截面的电荷量为q1；第二次用0.9s时间拉出，外力所做的功为W2 ，通过导线截面的电荷量为q2 ，则( )A、W1＜W2 ，q1＜q2B、W1＜W2 ，q1=q2C、W1＞W2 ，q1=q2D、W1＞W2 ，q1＞q2【答案】：【解析】：第8题【单选题】在匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈，线圈平面垂直于磁场方向，欲使线圈中能产生感应电流，则线圈应在( )A、沿自身所在的平面作匀速运动B、沿自身所在的平面作加速运动C、绕任意一条直径作转动D、沿着磁场方向移动【答案】：【解析】：第9题【单选题】如图为手机无线充电的原理图，下列哪种装置的工作原理与其相同( )A、电磁炉B、电动机C、回旋加速器D、速度选择器【答案】：【解析】：第10题【多选题】如图所示，直导线MN竖直放置并通以向上的电流I ，矩形金属线框abcd与MN处在同一平面，边ab与MN平行，则( )?A、线框向左平移时，线框中有感应电流B、线框竖直向上平移时，线框中有感应电流C、线框以MN为轴转动时，线框中有感应电流D、MN中电流突然变化时，线框中有感应电流【答案】：【解析】：第11题【填空题】1831年英国物理学家法拉第经过10年的不懈努力，发现了______现象，产生的电流叫做______，导致了发电机的发明。

课时分层作业(一)(时间：40分钟分值：100分)[根底达标练]一、选择题(此题共6小题，每题6分)1．以下关于电磁感应现象的认识，正确的选项是( )A．它最先是由奥斯特通过实验发现的B．它是指变化的磁场产生电流的现象C．它说明了电能生磁D．它揭示了电流受到安培力的原因B[奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，故A错误；利用磁场产生电流的现象是电磁感应现象，变化的磁场产生电流的现象是电磁感应现象，故B正确；电磁感应现象说明，磁能生电，故C错误；电磁感应现象揭示了磁能生电，它并没有揭示电流受到安培力的原因，故D错误．]2．如下图的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框，初始位置线框与磁感线平行，那么在以下四种情况下，线框中会产生感应电流的是( )A．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中左右运动B．线框平面始终与磁感线平行，线框在磁场中上下运动C．线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动D．线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动C[四种情况中初始位置线框均与磁感线平行，磁通量为零，按A、B、D三种情况线框运动后，线框仍与磁感线平行，磁通量保持为零不变，线框中不产生感应电流．C中线框转动后，穿过线框的磁通量不断发生变化，所以产生感应电流，C项正确．]3．如下图，在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环．以下判断中正确的选项是( )A．释放圆环，环下落过程中产生感应电流B．释放圆环，环下落过程中无感应电流C．释放圆环，环下落过程中感应电流大小不变D．释放圆环，环下落过程中感应电流逐渐增大B[圆环竖直向下运动时，通过圆环的磁通量始终为零，不产生感应电流，故A、C、D 错误，B正确．]4.如下图，闭合环形金属轻弹簧，套在条形磁铁的中心位置．假设将弹簧沿半径向外拉，使其面积增大，那么穿过弹簧所包围面积的磁通量及弹簧中产生感应电流的情况是( ) A．增大，有感应电流B．减小，有感应电流C．不变，无感应电流D．无法确定变化情况及是否产生感应电流B[当拉大弹簧面积时，条形磁铁内部磁场的磁通量不变，而外部磁场的磁通量却增大(穿过弹簧圈的外部磁感线增多)，故Φ＝|Φ内|－|Φ外|应减小．穿过弹簧的磁通量发生变化，所以有感应电流产生，故B项正确．]5.如下图，一矩形线框从abcd位置移到a′b′c′d′位置的过程中，关于穿过线框的磁通量情况，以下表达正确的选项是(线框平行于纸面移动)( )A．一直增加B．一直减少C．先增加后减少D．先增加，再减少到零，然后再增加，然后再减少D[离导线越近，磁场越强，当线框从左向右靠近导线的过程中，穿过线框的磁通量增大，当线框跨在导线上向右运动时，磁通量减小，当导线在线框正中央时，磁通量为零，从该位置向右，磁通量又增大，当线框离开导线向右运动的过程中，磁通量又减小；故A、B、C 错误，D正确．]6.如下图，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一个磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ.在以下各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是( )A．ab向右运动，同时使θ减小B．使磁感应强度B减小，同时θ也减小C．ab向左运动，同时增大磁感应强度BD．ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ(0°＜θ＜90°)A[设此时回路面积为S，据题意，磁通量Φ＝BS cos θ.A选项中，S增大，θ减小，cos θ增大，所以Φ一定增大，A正确．B选项中，B减小，θ减小，cos θ增大，Φ可能不变，B错误．C选项中，S减小，B增大，Φ可能不变，C错误．D选项中，S增大，B增大，θ增大，cos θ减小，Φ可能不变，D错误．]二、非选择题(14分)7．边长L＝10 cm的正方形线框，固定在匀强磁场中，磁场方向与线圈平面间的夹角θ＝30°，如下图，磁感应强度随时间变化的规律为B＝(2＋3t)T，那么第3 s内穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ为多少？[解析]第3 s内是从2 s末到3 s末，所以2 s末的磁感应强度为B1＝(2＋3×2)T＝8 T,3 s末时的磁感应强度为B2＝(2＋3×3)T＝11 T根据公式ΔΦ＝ΔBS sin θ＝(11－8)×0.1 2sin 30° Wb＝1.5×10－2 Wb.。

——教学资料参考参考范本——高中物理第2章电磁感应与电磁场第1节电磁感应现象的发现1课时作业粤教版选修1_1______年______月______日____________________部门选择题1、闭合电路的一部分导线ab处于匀强磁场中，图1中各情况下导线都在纸面内运动，那么下列判断中正确的是（）A．都会产生感应电流B．都不会产生感应电流C．甲、乙不会产生感应电流，丙、丁会产生感应电流D．甲、丙会产生感应电流，乙、丁不会产生感应电流2、如图2所示，矩形线框abcd的一边ad恰与长直导线重合(互相绝缘)．现使线框绕不同的轴转动，不能使框中产生感应电流的是（）A．绕ad边为轴转动B．绕oo′为轴转动C．绕bc边为轴转动D．绕ab边为轴转动3、关于产生感应电流的条件，以下说法中正确的是（）A．闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定会有感应电流B．闭合电路在磁场中作切割磁感线运动，闭合电路中一定会有感应电流C．穿过闭合电路的磁通为零的瞬间，闭合电路中一定不会产生感应电流D．无论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁感线条数发生了变化，闭合电路中一定会有感应电流4、垂直恒定的匀强磁场方向放置一个闭合圆线圈，不能使线圈中产生感应电流的运动是（）A．线圈沿自身所在的平面匀速运动B．线圈沿自身所在的平面加速运动C．线圈绕任意一条直径匀速转动D．线圈绕任意一条直径变速转动5、一均匀扁平条形磁铁与一线圈共面，磁铁中心与圆心O重合(图3)．下列运动中能使线圈中产生感应电流的是（）A．N极向外、S极向里绕O点转动B．N极向里、S极向外，绕O点转动C．在线圈平面内磁铁绕O点顺时针向转动D．垂直线圈平面磁铁向纸外运动6、在图4的直角坐标系中，矩形线圈两对边中点分别在y轴和z轴上。

匀强磁场与y轴平行。

线圈如何运动可产生感应电流（）A．绕x轴旋转B．绕y轴旋转C．绕z轴旋转D．向x轴正向平移7、如图5所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A，下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是（）A．线圈中通以恒定的电流B．通电时，使变阻器的滑片P作匀速移动C．通电时，使变阻器的滑片P作加速移动D．将电键突然断开的瞬间8、如图6所示，一有限范围的匀强磁场宽度为d，若将一个边长为l的正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区域，已知d＞l，则导线框中无感应电流的时间等于（）二、填空题9、一水平放置的矩形线圈abcd在条形磁铁S极附近下落，在下落过程中，线圈平面保持水平，如图所示，位置1和3都靠近位置2，则线圈从位置1到位置2的过程中，线圈内____感应电流，线圈从位置2至位置3的过程中，线圈内____感应电流。

重点难点突破一、电磁感应现象中的力学问题1.通过导体的感应电流在磁场中将受到安培力作用，电磁感应问题往往和力学问题联系在一起，基本步骤是：(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向.(2)求回路中的电流强度.(3)分析研究导体受力情况(包含安培力，用左手定则确定其方向).(4)列动力学方程或平衡方程求解.2.对电磁感应现象中的力学问题，要抓好受力情况和运动情况的动态分析，导体受力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→周而复始地循环，循环结束时，加速度等于零，导体达到稳定运动状态，要抓住a＝0时，速度v达最大值的特点.二、电磁感应中的能量转化问题导体切割磁感线或闭合回路中磁通量发生变化，在回路中产生感应电流，机械能或其他形式的能量便转化为电能，具有感应电流的导体在磁场中受安培力作用或通过电阻发热，又可使电能转化为机械能或电阻的内能，因此，电磁感应过程总是伴随着能量转化，用能量转化观点研究电磁感应问题常是导体的稳定运动(匀速直线运动或匀速转动)，对应的受力特点是合外力为零，能量转化过程常常是机械能转化为内能，解决这类问题的基本步骤是：1.用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定电动势的大小和方向.2.画出等效电路，求出回路中电阻消耗电功率的表达式.3.分析导体机械能的变化，用能量守恒关系得到机械功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程.三、电能求解的思路主要有三种1.利用安培力的功求解：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；3.利用电路特征求解：根据电路结构直接计算电路中所产生的电能.四、线圈穿越磁场的四种基本形式1.恒速度穿越；2.恒力作用穿越；3.无外力作用穿越；4.特殊磁场穿越.典例精析1.恒速度穿越【例1】如图所示，在高度差为h的平行虚线区域内有磁感应强度为B，方向水平向里的匀强磁场.正方形线框abcd的质量为m，边长为L(L>h)，电阻为R，线框平面与竖直平面平行，静止于位置“Ⅰ”时，cd边与磁场下边缘有一段距离H.现用一竖直向上的恒力F提线框，线框由位置“Ⅰ”无初速度向上运动，穿过磁场区域最后到达位置“Ⅱ”(ab边恰好出磁场)，线框平面在运动中保持在竖直平面内，且ab边保持水平.当cd边刚进入磁场时，线框恰好开始匀速运动.空气阻力不计，g＝10 m/s2.求：(1)线框进入磁场前距磁场下边界的距离H；(2)线框由位置“Ⅰ”到位置“Ⅱ”的过程中，恒力F做的功为多少？线框产生的热量为多少？【解析】(1)线框进入磁场做匀速运动，设速度为v1，有：E＝BLv1，I＝ER，F安＝BIL根据线框在磁场中的受力，有F＝mg＋F安在恒力作用下，线框从位置“Ⅰ”由静止开始向上做匀加速直线运动.有F－mg＝ma，且H＝由以上各式解得H＝ (F－mg)(2)线框由位置“Ⅰ”到位置“Ⅱ”的过程中，恒力F做的功为WF＝F(H＋h＋L)只有线框在穿越磁场的过程中才会产生热量，因此从cd边进入磁场到ab边离开磁场的过程中有F(L＋h)＝mg(L＋h)＋Q，所以Q＝(F－mg)(L＋h)【思维提升】此类问题F安为恒力，但外力F可能是变力.2.恒力作用穿越【例2】质量为m边长为L的正方形线圈，线圈ab边距离磁场边界为s，线圈从静止开始在水平恒力F的作用下，穿过如图所示的有界匀强磁场，磁场宽度为d(d<L).若它与水平面间没有摩擦力的作用，ab边刚进入磁场的速度与ab边刚离开磁场时的速度相等.下列说法正确的是( )A.线圈进入磁场和离开磁场的过程通过线圈的电荷量不相等B.穿越磁场的过程中线圈的最小速度为C.穿越磁场的过程中线圈的最大速度为D.穿越磁场的过程中线圈消耗的电能为F(d＋L)【解析】根据q＝，可知线圈进入磁场和离开磁场的过程中通过线圈的电荷量相等. 线圈ab边到达磁场边界前做匀加速直线运动，加速度a＝Fm，达到磁场边界时有v2＝2Fms，ab边刚进入磁场的速度与ab边刚离开磁场时的速度相等，根据动能定理，有Fd－W安＝0，得线圈进入磁场时做功为W安＝Fd且可知线圈的速度是先增大后减小，当线圈全部进入磁场中后速度又增大.所以，当线圈刚全部进入磁场中时速度达到最小值，根据动能定理有FL－W安＝12mv2－12mv2x解得vx＝当a＝0时，线圈速度最大，有F＝F安＝即vm＝由于ab边刚进入磁场的速度与ab边刚离开磁场时的速度相等，那么线圈进入磁场和离开磁场时安培力做功相等，即消耗的电能也相等，故穿越磁场的过程中线圈中消耗的电能为E电＝2W安＝2Fd.故正确选项为B、C.【答案】BC【思维提升】此类问题F为恒力，但F安可能是变力.3.无外力作用穿越【例3】如图所示，在光滑水平面上有一竖直向下的匀强磁场，分布在宽度为L的区域内，现有一边长为d(d<L)的正方形闭合线框以垂直于磁场边界的初速度v0滑过磁场，线框刚好穿过磁场.则线框在滑进磁场的过程中产生的热量Q1与滑出磁场的过程中产生的热量Q2之比为( )A.1∶1B.2∶1C.3∶1D.4∶1【解析】设线框刚开始要离开磁场时的速度为v.由于线圈滑进磁场和滑出磁场的过程中安培力的冲量相等.故有mv－mv0＝0－mv即v＝12v0[Ks5u]因为无外力作用，根据能量守恒，滑进磁场时产生的热量为Q1＝12mv20－12mv2＝38mv20滑出磁场时产生的热量为Q2＝12mv2＝18mv20所以Q1∶Q2＝3∶1【答案】C【思维提升】此类问题仅是机械能与电能之间的转化.4.穿越特殊磁场区域【例4】如图所示，一个方向垂直纸面向外的磁场位于以x轴与一曲线为边界的空间中，曲线方程y＝0.5sin 5πx(单位：m)(0≤x≤0.2 m).磁感应强度B＝0.2 T.有一正方形金属线框abcd边长l＝0.6 m，线框总电阻R＝0.1 Ω，它的ab边与y轴重合，在拉力F的作用下，线框以1.0 m/s的速度水平向右匀速运动.问：(1)在线框拉过该磁场区域的过程中，拉力的最大瞬时功率是多少？(2)线框拉过该磁场区域拉力做的功为多少？【解析】(1)正方形金属线框进入和离开磁场时切割磁感线均产生感应电动势，电动势E与切割磁感线的有效长度有关，即E＝BLv正方形金属线框通过该磁场区域切割磁感线的有效长度为L＝y＝0.5sin 5πx当x＝0.1 m时，L＝Lm＝y＝0.5 m此时E＝Em＝BLmv＝0.1 V匀速切割时，拉力F的最大瞬时功率等于此时的电功率，即PF＝P电＝＝0.1 W (2)在t＝0.2 s时间内，感应电动势的有效值为E有效＝＝0.052 V线框进入到离开磁场的时间Δt＝xv＝0.2 s线框匀速通过磁场时，拉力所做的功等于消耗的电能.WF＝W电＝×2Δt＝2.0×10－2 J【思维提升】此类问题需先判断感应电动势随时间变化的图象.5.电磁感应中的力学问题【例5】相距为L＝0.20 m的足够长的金属直角导轨如图1所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面.质量均为m＝0.1 kg的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为R＝1.0 Ω.整个装置处于磁感应强度大小为B＝0.50 T，方向竖直向上的匀强磁场中.当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下从静止开始沿导轨匀加速运动时，cd杆也同时从静止开始沿导轨向下运动.测得拉力F与时间t的关系如图2所示.取g ＝10 m/s2，求：(1)杆ab的加速度a和动摩擦因数μ；(2)杆cd从静止开始沿导轨向下运动达到最大速度所需的时间t0；(3)画出杆cd在整个运动过程中的加速度随时间变化的a-t图象，要求标明坐标值(不要求写出推导过程).【解析】(1)经时间t，杆ab的速率v＝at此时，回路中的感应电流为I＝＝对杆ab由牛顿第二定律得F－BIL－μmg＝ma由以上各式整理得F＝ma＋μmg＋B2L2Rat在图线上取两点：t1＝0，F1＝1.5 Nt2＝30 s，F2＝4.5 N代入上式解得a＝10 m/s2，μ＝0.5(2)cd杆受力情况如图，当cd杆所受重力与滑动摩擦力相等时，速度最大，则mg＝μFN又FN＝F安F安＝BILI＝＝v＝at联立解得t0＝＝0.1×10×1.00.5×0.52×0.22×10 s＝20 s(3)如图所示.【思维提升】力学中的整体法与隔离法在电磁感应中仍经常用到，此题关键是对两根导体棒的受力分析，结合牛顿定律得出F与t的关系，再进行求解.【拓展1】如图所示，倾角θ＝30°、宽为L＝1 m的足够长的U形光滑金属框固定在磁感应强度B＝1 T、范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面斜向上.现用一平行于导轨的牵引力F，牵引一根质量m＝0.2 kg，电阻R＝1 Ω的金属棒ab，由静止开始沿导轨向上移动(金属棒ab始终与导轨接触良好且垂直，不计导轨电阻及一切摩擦).问：(1)若牵引力是恒力，大小为9 N，则金属棒达到的稳定速度v1多大？(2)若牵引力的功率恒定，大小为72 W，则金属棒达到的稳定速度v2多大？(3)若金属棒受到向上的拉力在斜面导轨上达到某一速度时，突然撤去拉力，从撤去拉力到棒的速度为零时止，通过金属棒的电荷量为0.48 C，金属棒发热量为1.12 J，则撤力时棒的速度v3多大？【解析】(1)当金属棒达到稳定速度v1时，由受力分析及力的平衡条件有F＝mgsin θ＋代入数据解得v1＝8 m/s(2)当金属棒达到稳定速度v2时，由受力分析及力的平衡条件有＝mgsin θ＋代入数据解得v2＝8 m/s(3)设金属棒在撤去外力后还能沿斜面向上运动的最大距离为s，所需时间为Δt，则这一段时间内的平均感应电动势E－＝，平均感应电流I－＝E－R＝，则通过金属棒的电荷量q＝I－Δt＝BLsR，则s＝qRBL＝0.48 m，由能量守恒定律有12mv23＝mgssin θ＋Q代入数据解得v3＝4 m/s易错门诊【例6】如图所示，竖直平面内有足够长的金属导轨，轨距为0.2 m，金属导体ab可在导轨上无摩擦地上下滑动，ab的电阻为0.4 Ω，导轨电阻不计，导轨ab的质量为0.2 g，垂直纸面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.2 T，且磁场区域足够大，当ab 导体自由下落0.4 s时，突然接通电键S，试说出S接通后，ab导体的运动情况.(g 取10 m/s2)【错解】S闭合后，ab受到竖直向下的重力和竖直向上的安培力作用.合力竖直向下，ab仍处于竖直向下的加速运动状态.随着向下速度的增大，安培力增大，ab受竖直向下的合力减小，直至减为0时，ab处于匀速竖直下落状态.【错因】上述的解法是受平常做题时总有安培力小于重力的影响，没有对初速度和加速度之间的关系作认真地分析.不善于采用定量计算的方法分析问题.【正解】闭合S之前导体自由下落的末速度为v0＝gt＝4 m/s.S闭合瞬间，导体产生感应电动势，回路中产生感应电流.ab立即受到一个竖直向上的安培力.F安＝BILab＝＝0.016 N＞mg＝0.002 N此刻导体棒所受到合力的方向竖直向上，与初速度方向相反，加速度的表达式为a＝＝－g所以，ab做竖直向下的加速度逐渐减小的变减速运动.当速度减小至F安＝mg时，ab 做竖直向下的匀速运动.【思维提升】必须对棒ab进行受力分析，判断接通时F安与mg的大小关系，而不能凭经验下结论.。

第一节 电磁感应现象的发现[知识梳理]一、法拉第与电磁感应现象1．实验观察(1)磁铁与螺线管有相对运动时能产生电流．在条形磁铁插入或拔出螺线管的瞬间，电流表的指针发生了偏转．条形磁铁在螺线管中保持不动时，电流表的指针不发生偏转．如图2-1-1所示．图2-1-1(2)改变原线圈中的电流，改变磁场的强弱，在副线圈中也能产生电流．当开关接通瞬间、断开瞬间、开关接通变阻器滑片移动时，电流表的指针发生了偏转；开关接通变阻器滑片不动时，电流表的指针不发生偏转．如图2-1-2所示．图2-1-22．法拉第的实验结论只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生．这种由于磁通量的变化而产生电流的现象叫做电磁感应现象，所产生的电流叫做感应电流．二、感应电动势1．电动势：描述电源将其他形式的能量转换成电能的本领的物理量．2．感应电动势：由于电磁感应现象而产生的电动势．[基础自测]1．思考判断(1)奥斯特发现了“电生磁”的现象之后，激发人们去探索“磁生电”的方法．(√)(2)闭合电路中的磁通量发生变化就会产生感应电流．(√)(3)只要有感应电流产生，穿过闭合回路的磁通量一定发生了变化．(√)(4)只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流．(×)(5)线框不闭合，即使穿过线框的磁通量变化，线框中也没有感应电流．(√)(6)如果穿过断开电路的磁通量发生变化，电路中没有感应电流，也没有感应电动势．(×)[提示](4)若磁通量不发生变化，则没有感应电流．(6)只要磁通量发生变化，电路中就有感应电动势．2．关于产生感应电流的条件，下列说法中正确的是()A．只要闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定有感应电流B．只要闭合电路中有磁通量，闭合电路中就有感应电流C．只要导体做切割磁感线运动，就有感应电流产生D．只要穿过闭合电路的磁感线条数发生变化，闭合电路中就有感应电流D[只有穿过闭合电路的磁通量发生变化时，才会产生感应电流，D正确．] 3．如图2-1-3所示，三角形线圈abc放在范围足够大的匀强磁场中并做下列运动，能产生感应电流的是()图2-1-3A．向上平移B．向右平移C．向左平移D．以ab为轴转动D[以ab为轴转动时，穿过线圈中的磁通量发生变化，而将线圈上、下、左、右平移时穿过矩形线圈的磁通量不变，根据产生感应电流的条件可知选项D 正确．][合作探究·攻重难]1．闭合回路的面积不变，由于磁场变化而引起闭合回路的磁通量的变化．2．磁场不变，由于闭合回路的面积发生变化而引起闭合回路的磁通量的变化．3．磁场、闭合回路面积都发生变化时，也可引起穿过闭合电路的磁通量的变化．总之，穿过闭合电路的磁感线条数发生变化时磁通量就发生了变化．如图2-1-4所示，一环形线圈沿条形磁铁的轴线，从磁铁N极的左侧A点运动到磁铁S极的右侧B点，A、B两点关于磁铁的中心对称，则在此过程中，穿过环形线圈的磁通量将()【导学号：71082043】图2-1-4A．先增大，后减小B．先减小，后增大C．先增大、后减小，再增大、再减小D．先减小、后增大，再减小、再增大思路点拨：①分析条形磁铁周围磁感线的特点．②由磁通量的意义分析线圈磁通量的变化．A[穿过线圈的磁通量应以磁铁内部磁场为主，而内部的磁感线是一定值，在A、B点时，外部磁感线比较密，即与内部相反的磁感线多，相抵后剩下的内部的磁感线就少；中间位置时，外部磁感线比较疏，即与内部相反的磁感线少，相抵后剩下的内部的磁感线就多．所以两端磁通量小，中间磁通量大，A正确．](1)磁通量是标量，但有正、负，其正、负分别表示与规定的穿入方向相同、相反.(2)若穿过某线圈有方向相反的磁场，则线圈的磁通量为它们抵消后净的磁感线的条数.[针对训练]1．如图2-1-5所示，在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中，有一个矩形闭合线框abcd，线框平面与磁场垂直．在下列情况中，线框中磁通量发生变化的是()图2-1-5A．线框沿纸面向左匀速运动B．线框沿纸面向左加速运动C．线框垂直纸面向外运动D．线框绕ad边转动D[线框沿纸面向左匀速、加速运动，只要不出磁场，磁通量不变，线框垂直纸面向外运动，磁通量也不变．线框绕ad边转动时，磁通量变化．故A、B、C错误，D正确．]1穿过闭合回路的磁通量发生变化，无论是闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，还是穿过回路的磁场或回路的面积发生变化，都会引起穿过闭合回路的磁通量发生变化，在回路中就会有感应电流产生．其条件可以归纳为两个：一是电路本身必须闭合，二是穿过回路本身的磁通量发生变化．主要体现在“变化”上，回路中有没有磁通量穿过不是产生感应电流的条件，如果穿过回路的磁通量很大但无变化，那么无论多么大，都不会产生感应电流．2．产生感应电流的方法(1)闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动如图2-1-6所示，导体AB做切割磁感线运动时，线路中有电流产生，而导体AB顺着磁感线运动时，线路中无电流产生．图2-1-6图2-1-7(2)磁铁在线圈中运动如图2-1-7所示，条形磁铁插入或拔出线圈时，线圈中有电流产生，但磁铁在线圈中静止不动时，线圈中无电流产生．(3)改变螺线管AB中的电流如图2-1-8所示，将小螺线管AB插入大螺线管CD中不动，当开关S接通或断开时，电流表中有电流通过；若开关S一直接通，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中也有电流通过．图2-1-8如图所示，矩形线框在磁场中做各种运动，能够产生感应电流的是()A B C DB[感应电流产生条件为：①磁通量发生变化；②闭合回路．A、C、D中穿过矩形线框的磁通量都不变，故不产生感应电流．]闭合回路磁通量发生变化，回路中就会产生感应电流[针对训练]2．如图2-1-9所示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路．在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是() 【导学号：71082044】图2-1-9A．线圈不动，磁铁插入线圈时B．线圈不动，磁铁从线圈中拔出C．磁铁不动，线圈上、下移动D．磁铁插在线圈内不动D[产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，线圈和电流计已经组成闭合回路，只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就产生感应电流，电流计指针就偏转．在选项A、B、C三种情况下，线圈和磁铁发生相对运动，穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流；而当磁铁插在线圈中不动时，线圈中虽然有磁通量，但磁通量不变化，不产生感应电流．][当堂达标·固双基]1．磁通量可以形象地理解为“穿过一个闭合电路的磁感线的条数”．在图2-1-10所示磁场中，S1、S2、S3为三个面积相同的相互平行的线圈，穿过S1、S2、S3的磁通量分别为Φ1、Φ2、Φ3且都不为0.下列判断正确的是()图2-1-10A．Φ1最大B．Φ2最大C．Φ3最大D．Φ1、Φ2、Φ3相等A[磁通量表示穿过一个闭合电路的磁感线条数的多少，从题图中可看出穿过S1的磁感线条数最多，穿过S3的磁感线条数最少．]2．在一根水平方向的通电长直导线下方，有一个小线框abcd，放置在跟长导线同一竖直平面内，今使小线框分别做如图所示的四种不同的运动，其中线框磁通量没有变化的是()A．左右平移B．上下平移C．在纸面前后平移D．绕ab、cd边的中心轴转动A[长直导线下方的磁场是不均匀的，离导线越远磁感应强度越小，因此线框上下平移、在纸面前后平移、绕ab、cd边的中心轴转动时，磁通量均发生变化，但线框左右平移时，磁通量不发生变化．]3．如图2-1-11所示，将一个矩形线圈放入匀强磁场中，若线圈平面平行于磁感线，则下列运动中，在线圈中会产生感应电流的是()【导学号：71082045】图2-1-11A．矩形线圈做平行于磁感线的平移运动B．矩形线圈做垂直于磁感线的平移运动C．矩形线圈绕AB边转动D．矩形线圈绕BC边转动C[A、B、D三个选项中在发生运动状态的变化时，没有引起磁通量的变化，故都没有发生电磁感应现象，所以没有感应电流产生．C选项中，线圈的磁通量发生了改变，故线圈中产生了感应电流．]。