第十四章--电磁感应
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电磁感应章节总结一.教学内容:闭合电路:局部导体切割磁感线运动1.I 感产生条件闭合电路:变〔磁通量变化〕切割:右手定那么,四指指向电流方向2 感应电流方向变化:楞次定律(1〕楞次定律:感应电流具有这样的方向,就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量变化。
阻碍:磁通量增加时〔感应电流磁场要削弱磁通量增加〕,B 感与 B 原反向。
磁通量减少时〔感应电流磁场要补充磁通量〕,B 感与 B 原同向。
简单记忆:增反减同。
〔 2〕判断步骤:①确定引起感应电流的原磁场方向B原。
②确定磁通量变化。
③应用楞次定律增反减同确定B感。
④应用安培定那么确定 I 感方向。
确定图 1、图 2 中感应电流方向:阻碍相对运动“来拒去留〞〔3〕几种特殊表述阻碍磁通量变化,“增缩减扩〞阻碍电流变化〔 4〕符合能量守恒: E p E k Q3.感应电动势:大小方向切割 E BLv 右手定那么〔四指指向正极〕EE n磁通量变化楞次定律〔四指指向正极〕t〔1〕E BLv,适用条件: B、L、 v三者互相垂直, L:等效长度。
〔2〕E BLv,计算瞬时感应电动势。
〔3〕E n :计算 t时间内感应电动势的平均值。
I E,q I ·tt R 注: E n n B· S nS· Bt t tB假设k,那么 E也是瞬时值。
t4.电磁感应中的能量转化:B2 L2vF安BIL I RE BLvR RB2 L2 v2P F FvRB 2 L2 v 2 P电E·IRPF P电匀速: W外力W F W F安Q变加速:WF 安E k W F 安QW F二 .典型例题例 1.如图 1 所示,半径为 R、单位长度电阻为λ的均匀导体圆环固定在水平面上,圆环中心为 O。
匀强磁场垂直水平面方向向下,磁感应强度为B。
平行于直径MON 的导体杆,沿垂直于杆的方向向右运动。
杆的电阻可以忽略不计,杆与圆环接触良好。
某时刻,杆的位置如图,∠ aOb=2θ,速度为 v。
第十四章.电磁感应回顾一下我们已经学习过的知识。
首先我们研究的物理对象是静电场,然后研究了在静电场里作定向运动的电荷,就是所谓电流,在仔细分析了磁现象的规律后,我们把磁场归结为是电流所产生的。
这样就有了对于由电流所产生的磁场的研究,由于磁场之间的相互作用,相应地就会发生磁场对载流导线的作用。
进一步,我们现在还要研究磁场产生电流的效应,从而更深刻地了解电与磁之间的关系。
电磁感应的基本定律。
这里最关键的发现是法拉第得到的。
应该说正是这样的实验事实促使人们发现了电与磁之间的深刻统一性,而不是先有某种统一性的观念启发人们去找到实验现象。
法拉第发现的现象是:如果通过一个闭合回路所包围的面积的磁感应强度通量发生变化,闭合回路中就会产生电流。
这个电流就是感应电流。
楞次进一步通过总结实验得到感应电流方向是如何决定的物理原因,即闭合回路中的感应电流所产生的磁场,总是要补偿或反抗导致感应电流的原来的磁场的磁感应强度通量的变化。
这就是楞次定律。
最后法拉第总结出决定感应电动势的关系式,即法拉第定律:磁场中的闭合回路里所产生的感应电动势与通过回路面积的磁通量对时间的变化率成正比。
即dt d k i Φ-=E注意其中的负号,一定不能忘记,因为所谓楞次定律就是反映在这个负号上面。
另外我们还可以应用右手法则来反映楞次定律,因为所谓右手法则无非就是一种固定的标定三维空间的三个方向的方法,由于产生感应电流的过程中涉及到三个方向:闭合回路平面的电流环绕方向(两个维度)和磁通量的方向,这三个方向的相互关系是唯一确定的,因此只要对应好两个方向,就可以唯一确定第三个方向。
在这里,就是规定好一个回路环绕的正方向,就可以由磁通量的变化率的正负来决定电流在那个方向上的正负,请同学们认真体会一下这里的技巧,这种技巧在物理学中是非常常见的,也是非常有助于我们作题时不至于把符号和方向搞错。
由于电动势和磁通量的时间变化率的量纲一致,因此比例系数可以通过取适当的单位而为1。
北师大版九年级物理第十四章电磁现象重点解析考试时间:90分钟;命题人:物理教研组考生注意:1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)1、下列装置中是电动机工作原理的是()A.B.C.D.2、关于如图所示的实验装置,表述错误的是()A.该装置能将机械能转化为电能B.该装置可用来探究感应电流产生条件C.该装置揭示的原理可应用于电动机D.该装置所揭示的规律是法拉第首先发现的3、如图所示,用导线、灵敏电流表组成闭合回路。
选项中,用“○”示闭合电路中垂直于纸面方向放置的导线ab的横截面,当导线ab在磁场中沿虚线运动,灵敏电流表指针有明显偏转的是()A.B.C.D.4、小华学习了电与磁后,对所学的知识进行了回忆和总结,下面是她对有关电与磁的分析,其中错误的是()A.图a装置的原理可用于制作电动机B.图b表明磁体间的引力使列车悬浮起来C.图c是研究电磁感应现象的实验装置D.图d可用来演示通电导体周围存在磁场5、科学家已经发现了巨磁电阻(GMR)效应:微弱的磁场可以导致某种材料的电阻阻值急剧变化。
如图所示的电路是研究巨磁电阻特性的原理示意图,实验发现:闭合开关S1、S2后,在向左轻轻地移动滑片P的过程中,指示灯明显变亮。
则下列说法中正确的是()A.电磁铁右端为 N极B.该巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显减小C.滑片P向左轻轻移动过程中电磁铁的磁性减弱D.小磁针将顺时针旋转6、如图所示是一种温度自动报警器的原理图。
制作水银温度计时,在玻璃管的两端分别封入一段金属丝、电池的两极分别与金属丝相连,当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时,电铃就响起来,发出报警信号下列说法正确的是()A.温度计中的水银是绝缘体B.温度降低到74℃以下,电铃响C.电铃响时,电磁铁右端是N极D.电铃响且滑片P向左移动时,电磁铁磁性减弱7、关于电动自行车,下列说法不正确的是()A.废旧电瓶会污染环境,不可随意处置B.电流具有热效应,长时间充电有火灾隐患C.车上装有电动机,其工作原理是电磁感应D.要使车加速前进,可增大通过电动机的电流8、如图所示是一手压手电简,按压手柄,塑料齿轮带动线圈内磁性飞轮高速旋转,使灯泡发亮。
教科版初中物理九年级上教案全集一、教学内容1. 第十四章《电磁现象》14.1 电流的磁效应14.2 电磁铁14.3 电磁感应二、教学目标1. 让学生了解电磁现象的基本原理,掌握电流的磁效应、电磁铁和电磁感应的相关知识。
2. 培养学生的实验操作能力和观察能力,通过实践情景引入,激发学生对电磁现象的兴趣。
3. 培养学生的逻辑思维和分析问题的能力,能够运用所学知识解决实际问题。
三、教学难点与重点教学难点:电磁感应现象的理解和应用。
教学重点:电流的磁效应、电磁铁的原理和特性。
四、教具与学具准备1. 教具:电磁铁、电流表、电压表、导线、磁针、电池等。
2. 学具:每组一套电磁铁实验器材,每组一个电流表、电压表,每组一根导线,每组一个磁针,每组一节电池。
五、教学过程1. 实践情景引入演示电磁铁吸引铁钉的实验,引导学生思考电磁铁的原理。
提问学生关于电流的磁效应,引导学生回顾之前学过的相关知识。
2. 新课导入讲解电流的磁效应,结合教材14.1节内容。
讲解电磁铁的原理和特性,结合教材14.2节内容。
讲解电磁感应现象,结合教材14.3节内容。
3. 例题讲解解析与电磁现象相关的典型例题,指导学生分析和解决问题的方法。
4. 随堂练习布置一些与电磁现象相关的练习题,让学生巩固所学知识。
5. 实验操作学生分组进行电磁铁实验,观察并记录实验结果。
六、板书设计1. 电流的磁效应2. 电磁铁的原理和特性3. 电磁感应现象七、作业设计1. 作业题目:解释电磁铁的工作原理。
列出电磁感应现象的三个应用实例。
计算给定电流下电磁铁的磁力。
2. 答案:电磁铁的工作原理:通过通电导线产生磁场,使铁芯具有磁性,从而吸引铁质物体。
电磁感应现象的应用实例:发电机、变压器、磁悬浮列车等。
计算磁力的具体数值根据给定电流和电磁铁的参数进行计算。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思:本节课学生对电磁现象的理解程度,实验操作的准确性,以及对相关知识点的掌握情况。
2. 拓展延伸:引导学生进一步了解电磁现象在其他领域的应用,如电磁波、电磁场等,激发学生的求知欲。
人教版九年级物理全一册全册完整课件一、教学内容1. 第十四章:电磁现象14.1 电流14.2 电阻14.3 电路14.4 电磁感应2. 第十五章:磁场15.1 磁场及其描述15.2 磁场对电流的作用15.3 电磁铁及其应用3. 第十六章:电磁波16.1 电磁波的发现16.2 电磁波的性质16.3 电磁波的应用二、教学目标1. 理解并掌握电磁现象的基本概念和原理。
2. 学会分析简单电路,了解磁场对电流的作用。
3. 了解电磁波的基本性质及其应用。
三、教学难点与重点1. 教学难点:电路分析、磁场对电流的作用、电磁波的性质。
2. 教学重点:电流、电阻、电路、电磁感应、磁场、电磁波的基本概念及原理。
四、教具与学具准备1. 教具:电流表、电压表、电阻器、导线、电磁铁、磁场演示器、无线电发射器等。
2. 学具:实验手册、电流表、电压表、导线、电阻器、电磁铁、指南针等。
五、教学过程1. 导入:通过展示生活中常见的电磁现象,激发学生学习兴趣,引导学生进入学习状态。
2. 知识讲解:第十四章:讲解电流、电阻、电路的基本概念,分析简单电路,介绍电磁感应现象。
第十五章:讲解磁场及其描述,分析磁场对电流的作用,介绍电磁铁及其应用。
第十六章:讲解电磁波的发现、性质和应用。
3. 例题讲解:针对每个章节的重点、难点,选取典型例题进行讲解。
4. 随堂练习:布置与例题相似的练习题,让学生巩固所学知识。
5. 实践活动:组织学生进行实验,观察电磁现象,加深对知识的理解。
六、板书设计1. 第十四章:电流、电阻、电路基本概念简单电路分析电磁感应现象2. 第十五章:磁场及其描述磁场对电流的作用电磁铁及其应用3. 第十六章:电磁波的发现电磁波的性质电磁波的应用七、作业设计1. 作业题目:第十四章:练习题1、2、3第十五章:练习题4、5、6第十六章:练习题7、8、92. 答案:见附件八、课后反思及拓展延伸2. 拓展延伸:第十四章:研究电磁感应现象在现代科技中的应用,如发电机、变压器等。
2024年教科版九年级下册物理教案全册一、教学内容1. 第十四章《电磁现象》:第1节电流的磁效应,第2节电磁感应,第3节磁场对电流的作用。
2. 第十五章《电与磁》:第1节磁体与磁场,第2节电流的磁效应,第3节电磁感应,第4节磁现象的应用。
二、教学目标1. 让学生掌握电磁现象的基本原理,了解电流、磁场、电磁感应等概念。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力,提高实践操作技能。
3. 培养学生的科学思维,激发学生对物理学科的兴趣。
三、教学难点与重点1. 教学难点:电磁感应现象的理解,磁场对电流的作用。
2. 教学重点:电流的磁效应,电磁感应现象及其应用。
四、教具与学具准备1. 教具:电流表、电压表、磁铁、导线、电动机、电磁铁等。
2. 学具:学生分组实验器材,包括电流表、电压表、磁铁、导线、电动机、电磁铁等。
五、教学过程1. 引入:通过展示磁铁吸引铁钉的实验,引入磁场的概念。
2. 新课导入:讲解电流的磁效应,引导学生学习磁场对电流的作用。
3. 例题讲解:讲解电磁感应现象,结合实际应用进行讲解。
4. 随堂练习:让学生分组进行实验,观察磁场对电流的作用,并解答相关问题。
5. 知识拓展:介绍磁现象在生活中的应用,如电动机、发电机等。
7. 课堂反馈:对学生进行课堂提问,了解学生对知识的掌握情况。
六、板书设计1. 第十四章《电磁现象》:第1节:电流的磁效应第2节:电磁感应第3节:磁场对电流的作用2. 第十五章《电与磁》:第1节:磁体与磁场第2节:电流的磁效应第3节:电磁感应第4节:磁现象的应用七、作业设计1. 作业题目:解释电流的磁效应原理。
举例说明电磁感应现象在生活中的应用。
计算磁场对电流的作用力大小。
2. 答案:电流的磁效应:当电流通过导线时,周围会产生磁场,磁场方向与电流方向有关。
电磁感应现象应用:发电机、变压器等。
磁场对电流的作用力计算公式:F = BIL(其中F为作用力,B为磁感应强度,I为电流强度,L为导线长度)。
大学物理第十一章:真空中的静电场一、电场强度:数值上等于单位正电荷在该点受到的电场力的大小,也等于单位面积电通量的大小(即电场线密度);方向与该点的受力方向(或者说电场线方向)一致。
二、电场强度的计算:a)点电荷的电场强度:b)电偶极子中垂线上任意一点的电场强度:(表示点到电偶极子连线的距离)c)均匀带电直棒:i.有限长度:ii.无限长(=0,):iii.半无限长:(,或者,)或三、电通量a)电场线:电场线上任意一点的切线方向与该点的电场强度E的方向一致,曲线的疏密程度表示该点电场强度的大小,即该点附近垂直于电场方向的单位面积所通过的电场线条数满足:电场中某点的电场强度大小等于该处的电场线密度,即该点附近垂直于电场方向的单位面积所通过的电场线条数。
b)静电场电场线的特点:1.电场线起于正电荷(或无穷远),终于负电荷(或伸向无穷远),在无电荷的地方不会中断;2.任意两条电场线不相交,即静电场中每一点的电场强度只有一个方向;3.电场线不形成闭合回路;4.电场强处电场线密集,电场弱处电场线稀疏。
c)电通量i.均匀电场E穿过任意平面S的电通量:ii.非均匀电场E穿过曲面S的电通量:四、高斯定理a)b)表述:真空中任何静电场中,穿过任一闭合曲面的电通量,在数值上等于该闭合曲面内包围的电荷的代数和除以;c)理解:1.高斯定理表达式左边的E是闭合面上处的电场强度,他是由闭合面内外全部电荷共同产生的,即闭合曲面外的电荷对空间各点的E有贡献,要影响闭合面上的各面元的同量。
2.通过闭合曲面的总电量只决定于闭合面内包围的电荷,闭合曲面外部的电荷对闭合面的总电通量无贡献。
d)应用:1.均匀带电球面外一点的场强相当于全部电荷集中于球心的点电荷在该点的电场强度。
2.均匀带电球面内部的电场强度处处为零。
五、电势a)静电场环路定理:在静电场中,电场强度沿任意闭合路径的线积分等于零。
b)电场中a点的电势:1.无穷远为电势零点:2.任意b点为电势零点:六、电势能:电荷在电场中由于受到电场作用而具有电荷中的电荷比值决定位置的能叫做电势能,七、电势叠加定理:点电荷系电场中任意一点的电势等于各点电荷单独存在该点所产生的电势的代数和。
第十四章 大学物理辅导 电磁感应~71~ 第十四章 电磁感应一、教学安排与教学目的 1、教学安排 本章的教学安排,按讲授顺序有以下四个方面: (1)电磁感应的基本规律—法拉第定律和楞次定律; (2)动生电动势和感生电动势,涡旋电场; (3)自感现象和互感现象; (4)涡电流和磁场的能量。
2、教学目的 本章的教学目的有两点: (1)使学生确切理解法拉第定律和楞次定律,掌握法拉第定律的数学表示式; (2)使学生掌握动生电动势和感生电动势的计算方法。
二、教学要求 1、确切理解法拉第定律,能正确理解感应电动势的“方向”,能根据定律用微商方法求感应电动势; 2、正确理解楞次定律,并能灵活应用它正确判断感应电流(或感应电动势)的方向; 3、明确产生动生电动势的非静电力是洛仑兹力,掌握动生电动势的计算公式; 4、正确理解引起感生电动势的原因—涡旋电场。
明确它是由变化的磁场产生的,明确它与静电场的区别; 5、明确自感系数的定义,了解它的计算方法; 6、了解磁场的能量。
三、内容提要 1、法拉第电磁感应定律(1)公式:εφφεψφψφii d dtd dt d dt N N =-⇒=-=-=⇒⎡⎣⎢⎢⎢⎢为穿过回路所围面积的磁通量称作全磁通.(2)说明:a 、穿过导体回路所围面积的磁通变化,有多种原因;可能是磁场B 变化,也可能是线圈面积S 变化,还可能是 B 与 S 的夹角变化。
不论什么原因只要d dt φ不等于零,就有感应电动势产生。
b 、要明确理解感应电动势的“方向”。
感应电动势的方向问题是法拉第定律的重要组成部分。
但感应电动势本身是标量,所谓它的方向,实际是指它的正负,即感应电流相对于规定方向是正或是负。
严格地讲,应是非静电力的方向。
实际计算问题时,可只求数值,而由楞次定律判断方向。
2、楞次定律 (1)表述:感应电流所产生的效果总是反抗引起这些效果的原因。
第十四章 大学物理辅导 电磁感应~72~(2)说明:a 、楞次定律中说的引起感应电流的“原因”,可以是(1)线框内磁通量增加(例如B 的数值增大);(2)导线运动;(3)线框转动,以及其他情况。
十四、电磁感应水平预测(60分钟)双基型★1.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:C★2.在右图所示的电路中,两个灵敏电流表○G1和○G2的零点都在刻度盘中央,当电流从“+”接线柱流入时,指针向右摆;电流从“-”接线柱流入时,指针向左摆.在电路接通后再断开的瞬间,下列说法中符合实际的情况是( ).(A)○G1表指针向左摆,○G2表指针向右摆(B)○G1表指针向右摆,○G2表指针向左摆(C)○G1、○G2表的指针都向左摆(D)○G1、○G2表的指针都向右摆答案:B★★3.如图所示,在水平面上有一固定的u形金属框架,框架上置一金属杆ab.在垂直纸面方向有一匀强磁场,下列情况中可能的是( )(A)若磁场方向垂直纸面向外,并且磁感应强度增大时,杆ab将向右移动(B)若磁场方向垂直纸面向外,并且磁感应强度减小时,杆ab将向右移动(C)若磁场方向垂直纸面向里,并且磁感应强度增大时,杆ab将向右移动(D)若磁场方向垂直纸面向里,并且磁感应强度减小时,杆ab将向右移动答案:BD纵向型★★★4.如图所示,在一个水平放置闭合的线圈上方放一条形磁铁,希望线圈中产生顺时针方向的电流(从上向下看),那么下列选项中可以做到的是( ).(A)磁铁下端为N极,磁铁向上运动(B)磁铁上端为N极,磁铁向上运动(C)磁铁下端为N极,磁铁向下运动(D)磁铁上端为N极,磁铁向下运动答案:AD★★★5.如图所示,矩形线框abcd通过导体杆搭接在金属导轨EF和MN上,整个装置放在匀强磁场中.当线框向右运动时,下列说法中正确的是( ).(1999年全国高考试题)(A )R 中无电流 (B )R 中有电流,方向为E →M(C )ab 中无电流 (D )ab 中有电流,方向为a →b答案:B★★★6.有一铜块,重量为G ,密度为D ,电阻率为ρ0把它拉制成截面半径为r 的导线,再用它做成一半径为R 的圆形回路(R 》r ).现加一个方向垂直回路平面的匀强磁场,磁场的磁感应强度B 的大小均匀变化.则( ).(A )感应电流大小与导线粗细成正比(B )感应电流大小与回路半径R 成正比(C )感应电流大小与回路半径R 的平方成正比(D )感应电流大小与R 、r 都无关答案:D★★★7.两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨的下端接有电阻R ,导轨自身的电阻可忽略不计.斜面处在一匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向上.质量为m 、电阻可不计的金属棒ab ,在沿着斜面与棒垂直的恒力F 作用下沿导轨匀速上滑,并上升h 高度,如图所示.在这过程中( ).(A )作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于零(B )作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于mgh 与电阻R 上发出的焦耳热之和(C )恒力F 与安培力的合力所做的功等于零(D )恒力F 与重力的合力所做的功等于电阻R 上发出的焦耳热答案:AD横向型★★★8.如图所示,光滑的水平桌面上放着两个完全相同的金属环a 和b ,当一条形永磁铁的N 极竖直向下迅速靠近两环时,则( ).(A )a 、b 两环均静止不动 (B )a 、b 两环互相靠近(C )a 、b 两环互相远离 (D )a 、b 两环均向上跳起答案:C★★★★9.如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,存在着阿个磁感应强度大小相等的匀强磁场,其中一个的,方向垂直斜面向下,另一个的方向垂直斜面向上,宽度均为L .一个质量为m 、边长为L 的正方形线框以速度v 刚进入上边磁场时恰好作匀速直线运动.当ab 边到达gg ′和ff ′的中间位置时,线框又恰好作匀速直线运动,问:线框从开始进入上边的磁场至ab 边到达gg ′和ff ′中间位置时,产生的热量为多少?答案:23mgLsin 3215mv Q 2θ+= ★★★★★10.如图所示,ad 、bc 为相距1(m )的平行导轨(电阻很小,可以不计),a 、b 间接有一固定电阻,阻值为R ,长直细杆MN 可以按任意角θ架在平行导轨上,并以匀速v 滑动(平移),v 的方向与da 平行.杆MN 有电阻,每米长的电阻值为R ,整个空间充满磁感应强度为B 的匀强磁场,方向如图.求:(1)同定电阻R 上消耗的功率最大时角θ的值.(2)求杆MN 上消耗的电功率最大时角θ的值.答案:(1)θ=π/2,()2222max 1l R v l B p +=(2)1≤1m ,θ=arcsin1时p 最大,l >1m ,θ=π/2时p 最大阶梯训练电磁感应双基训练★1.关于感应电流,下列说法中正确的是( ).【1】(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)只要电路的一部分作切割磁感线运动,电路中就一定有感应电流答案:C★2.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图( ).【1】答案:D★★3.如图所示,竖直放置的长直导线通以恒定电流,有一矩形线框与导线在同一平面,在下列情况中线圈产生感应电流的是( ).【2】(A)导线中电流强度变大(B)线框向右平动(C)线框向下平动(D)线框以ab边为轴转动答案:ABD★★4.如图所示,一闭合金属环从上而下通过通电的长直螺线管,b为螺线管的中点,金属环通过a、b、c处时,能产生感应电流的是__________.【1】答案:a,c纵向应用★★5.矩形闭合线圈平面跟磁感线方向平行,如图所示.下列情况中线圈有感应电流的是( ).【2】(A)线圈绕ab轴转动(B)线圈垂直纸而向外平动(C)线圈沿ab轴下移(D)线圈绕cd轴转动答案:A★★6.如图所示,裸导线框abcd放在光滑金属导轨上向右运动,匀强磁场力方向如图所示,则( ).【3】(A)○G表的指针发生偏转(B)○G1表的指针发生偏转(C)○G1表的指针不发生偏转(D)○G表的指针不发生偏转答案:AB★★★.7.如图所示,一有限范围的匀强磁场,宽为d.一个边长为l正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区.若d>l,则在线框中不产生感应电流的时间就等于().【2】 (A )v d (B )v l (C )v l d - (D )v2l d - 答案:D★★★8.如图所示,一水平放置的矩形线圈在条形磁铁S 极附近下落,在下落过程中,线圈平面保持水平,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到位置3的过程中,线圈内_____感应电流(均选填“有”或“无”).【3】 答案:有,有横向拓展★★★9.带负电的圆环绕圆心旋转,在环的圆心处有一闭合小线圈,小线圈和圆环在同一平面,则( ).【3】(A )只要圆环在转动,小线圈内就一定有感应电流(B )不管环怎样转动,小线圈内都没有感应电流(C )圆环在作变速转动时,小线圈内一定有感应电流(D )圆环作匀速转动时,小线圈内没有感应电流答案:CD★★★10.如图所示,矩形线框abed 的ad 和bc 的中点M 、N 之间连接一电压表,整个装置处于匀强磁场中,磁场的方向与线框平面垂直,当线框向右匀速平动时,下列说法中正的是( ).【3】(A )穿过线框的磁通量不变化.MN 间无感应电动势(B )MN 这段导体作切割磁感线运动,MN 间有电势差(C )MN 间有电势差,所以电压表有示数(D )因为无电流通过电压表,所以电压表无示数答案:BD★★★11.如图所不,开始时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.符要线圈产生感应电流,下列方法中可行的是( ).【4】(A )将线圈向左平移一小段距离 (B )将线圈向上平移(C )以ab 为轴转动(小于90°) (D )以bc 为轴转动(小于90°)答案:AC★★★12.按如图所示装置进行操作时,发现放在光滑金属导轨上的ab 导体棒发生移动,其可能的原因是( ).【3】(A )闭合S 的瞬间 (B )断丌S 的瞬间(C )闭合S 后,减少电阻R 时 (D )闭合S 后,增大电阻时答案:ABCD★★★★13.如图所示,导体棒ab 放在光滑的金属导轨上,导轨足够长,除了电阻R 外,其他电阻不计.导体棒ab 的质量为m ,长为L ,给ab 棒一个水平向右的初速度v 0,因感应电流作用,ab 棒将减速运动,则电阻R 消耗的最大电能为多少?【5】答案:20mv 21电磁感应定律的应用双基训练★1.下列几种说法中止确的是( ).【0.5】(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 )线圈中磁通量越入,线圈中产牛的感应电动势一定越大(C )圈圈放在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大(D )线圈中磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势越大答案:C★2.如图所示,矩形金属框置于匀强磁场中,ef 为一导体棒,可在ad 与bc间滑动并接触良好.设磁场的磁感应强度为B ,ef 长为l ,△t 时间内ef 向右匀速滑过距离△d ,则下列说法中正确的是( ).【1】(A )ef 向右滑动时,左侧面积增大l △d ,右侧面积减少l △d ,则td 2Bl ∆∆=ε (B )ef 向右滑动时,左侧面积增大l △d .右侧面积减少l △d ,相抵消,则ε=0(C )在公式t∆∆=φε中,在切割情况下,△φ=B △S ,△S 应是导线切割扫过的面积,因此td 2Bl ∆∆=ε (D )在切割情况下只能用e =Blv 计算,小能用t ∆∆=φε计算 答案:D★★3,如图所示,两个互连的金属圆环,粗金属环的电阻为细金属环电阻的二分之一.磁场垂直穿过粗金属环所在区域.当磁场的磁感应强度随时间均匀变化时,在粗环内产生的感应电动势为ε,则a 、b 两点间的电势差为( ).【2】(A )12ε (B )13ε (C )23ε (D )ε答案:ABD★★4.如图所示,半径为r 的n 匝线圈在边长为l 的止方形abcd 之外,匀强磁场充满正方形区域并垂直穿过该区域,当磁场以△B /t 的变化率变化时,线圈产生的感应电动势大小为____________【2】答案:tBl n 2∆∆ ★★★5.如图所示,导体框内有一垂直于框架平而的匀强磁场,磁场的磁感应强度为0.12T ,框架中的电阻R 1=3Ω,R 2=2Ω,其余部分电阻均不计.导体棒AB 在磁场中的长度为0.5m ,当AB 棒以10m /s 速度沿着导体框匀速移动时,所需外力F =________N ,产生功率P =________W ,通过R 2上的电流I 2=________A .【5】答案:F =0.03N ,P =0.3W ,I 2=0.3A纵向应用★★6.如图所示,将条形磁铁插入闭合线圈,若第一次迅速插入线圈中用时间为0.2s ,第二次缓慢插入线圈用时间为1s ,则第一次和第二次插入时线圈中通过的电量之比是________,线圈中产生的热量之比是________.【3】答案:1:1,5:1★★7.如图所示,两根平行光滑艮直金属导轨,其电阻不计,导体棒ab和cd 跨在导轨上,ab 的电阻大于cd 的电阻.当cd 棒在外力F 2作用下匀速向右滑动时,ab 棒在外力F 1,作用下保持静止,则ab 棒两端电压U ab ,和cd 棒两端电压U cd .相比,U ab ________U cd ,外力F 1和F 2相比,F 1________F 2(均选填“>”、“=”或“<”)(磁场充满导轨区域).【2】答案:=,=★★8.如图所示,在金属线框的开口处,接有一个10/μF 的电容器,线框置于一个方向与线框平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度以5×10-3T /s 的速率增加.如果线框面积为100m 2,则电容器上板带________电,下板带________电,电容器带的电量为________C .【3】答案:负,正,5×10-6★★★9.如图所示,平行导轨间的距离为d .一端跨接一个电阻R ,匀强磁场的磁感应强度为B ,方向垂直于平行金属导轨所在平面.一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置,金属棒与导轨的电阻不计,当金属棒沿垂直于棒的方向滑行时,通过电阻R 的电流为( ).【3】(A )RBdv (B )R Bdvsin θ(C)R Bdvcos θ (D )θRsin Bdv 答案:D★★★10.如图所示,abcd 是由粗细均匀的电阻丝制成的长方形线框,导体棒MN 有电阻,可在ad 边与bf 边上无摩擦滑动,且接触良好,线框处于垂直纸面向里的匀强磁场中.当MN 棒由靠ab 边处向cd 边匀速移动的过程中,下列说法中正确的是( ).【3】(A )MN 棒中电流先减小后增大(B )MN 棒两端电压先增大后减小(C )MN 棒上拉力的功率先增大后减小(D )矩形线框中消耗的电功率先减小后增大答案:AB★★★11.如图所示,匀强磁场中放置有固定的abc 金属框架,导体棒ef在框架上匀速向右平移,框架和棒所用材料、横截面积均相同,摩擦阻力忽略不计.那么在ef ,棒脱离框架前,保持一定数值的物理量是( ).【3.5】(A )ef 棒所受的拉力 (B )电路中的磁通量(C )电路中的感应电流 (D )电路中的感应电动势答案:C★★★12.如图所示,一个质量m =16g 、长d =0.5m 、宽L =0.1m 、电阻R =0.1Ω的矩形线框从高处自由落下,经过5m 高度,下边开始进入一个跟线框平面垂直的匀强磁场.已知磁场区域的高度h =1.55m ,线框进入磁场时恰好匀速下落(g 取10m /s 2).问:(1)磁场的磁感应强度多大?(2)线框下边将要出磁场时的速率多大?答案:(1)B =0.4T (2)V =11m /s★★★★13.如图所示,水平放置的金属框架abcd ,宽度为0.5m ,匀强磁场与框架平面成30°角,磁场的磁感应强度为0.5T ,框架电阻不计,金属杆MN 置于框架上可以以无摩擦地滑动.MN 杆的质量为0.05kg ,电阻为0.2Ω,试求当MN 杆的水平速度为多大时,它对框架的压力恰为零?此时水平拉力应为多大?【6】答案:v =3.7m /s ,F =0.3N★★★★14.如图所示,在一个磁感应强度为B 的匀强磁场中,有一弯成45°角的金属导轨,且导轨平面垂直磁场方向.导电棒MN 以速度v 从导轨的O 点处开始无摩擦地匀速滑动,迷度v 的方向与Ox 方向平行,导电棒与导轨单位长度的电阻为r .(1)写出t 时刻感应电动势的表达式.(2)感应电流的大小如何?(3)写出在t 时刻作用在导电棒MN 上的外力瞬时功率的表达式.【8】答案:2Bv t ε=,()r 22Bv +,()r 22t v B 22+★★★★15如图所示,竖直平行导轨间距l =20cm ,导轨顶端接有一电键S .导体捧ab 与导轨接触良好目无摩擦,ab 的电阻R =0.4Ω,质量m =10g ,导轨的电阻不计,整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度B =1T .当曲棒由静止释放0.8s 后,突然闭合电键,不计空气阻力.设导轨足够长.求ab 棒的最大速度和最终速度的大小(g 取10m /s 2).【7】答案:s /1m v ,s /8m v max ==横向拓展★★★16如图所示,在直线电流附近有一根金属棒ab ,当金属棒以b 端为圆心,以ab 为半径,在过导线的平面内匀速旋转达到图中的位置时( ).(A )a 端聚积电子 (B )b 端聚积电子(C )金属棒内电场强度等于零 (D )u a >u b答案:BD★★★★17如图所示,将一个与匀强磁场垂直的正方形多匝线圈从磁场中匀速拉出的过程中,拉力做功的功率( ).【5】(A )与线圈匝数成正比(B )与线圈的边长成正比(C )与导线的电阻率成正比(D )与导线横截面积成正比答案:ABD★★★★18把一个放在均匀变化的磁场中的圆形线圈改装后,让线圈的面积、线圈围成的圆半径、匝数这三个量中的其中一个量按如下改变时,仍放回原处,则(导线中的阻符合电阻定律):(1)面积增大1倍,感应电流是原来的________倍.(2)半径增大1倍,感应电流是原来的________倍.(3)匝数增大1倍,感应电流是原来的________倍.【9】.答案:(1)2,(2)2,(3)1★★★★19.电磁流量计如图所示,用非磁性材料做成的圆管道,外加一匀强磁场.当管道中导电液体流过此区域时,测出管壁上a 、b 两点间的电动势为ε,就可知道管中液体的流量Q ,即单位时间内流过管道横截面的液体体积(m 3/s ).已知管道直径为D ,磁场的磁感应强度为B ,则Q 与ε间的关系为________.(2000年全国高考试题)【5】 答案:4B D Q επ=★★★★20.如图所示,OP1Q 1与OP 2Q 2是位于同一水平面上的两根金属导轨,处在沿竖直方向的匀强磁场中,(磁场充满区域)磁感应强度为B .导轨的OP 1段与OP 2段相互乖直,长度相等,交于O 点.导轨的P 1Q 1段与P 2Q 2段相互平行,并相距2b .一金属细杆在t =0的时刻从O 点山发,以恒定的速度v 沿导轨向右滑动.在滑动过程中.杆始终保持与导的平行段相垂直.速度方向与导轨的平行段相平行,杆与导轨有良好的接触.假定导轨和金属杆都有电阻,每单位长度的电阻都是r .(1)金属杆在正交的OP 1、OP 2导轨上滑动时,金属杆上通过的电流多大?(2)当t =2b /v 时,通过金属杆中的电流又是多少?【10】答案:(1)()r 12Bv i 1+=,(2)()r 22Bv i 2+= ★★★★21_如图所示,金属棒a 从高为h 处自静止起沿光滑的弧形导轨下滑,进入光滑导轨的水平部分,导轨的水平部分处于竖直向下的匀强磁场中.在水平部分原先静止有另一根金属棒b ,两根棒的质量关系是m =2m b ,.整个水平导轨足够长并处于广阔的匀强磁场中.(1)当金属棒刚进入磁场的瞬间,两棒的加速度大小之比是多少?(2)假设金属棒a 始终没跟金属棒b 相碰,则两棒的最终速度各多大?(3)在上述整个过程中两根金属棒和导轨所组成的回路中消耗的电能是多少?【12】答案:(1)a a :b a =1:2,(2)均为2gh 32,(3)gh m 32b ★★★★22.如图所示,水平放置的U 形金属框架中接有电源,电源的电动势为ε,内阻为r ,框架上放置一质量为m 、电阻为R 的金属杆,它可以在框架上无摩擦地滑动,框架两边相距L ,匀强磁场的磁感应强度为B ,方向竖直向下.当ab 杆受到水平向右恒力F 后开始向右滑动,求:(1)ab 杆从静止开始向右滑动,启动时的加速度.(2)ab 杆可以达到的最大速度v max(3)ab 杆达到最大速度v max 时电路中每秒放出的热量Q .【12】答案:(1)()()r R m L B r R F a +-+=ε,(2)()22max L B L B r R F v ε-+=(3)()222L B BL F r R F Q ε-+= ★★★★23.如图所示,正方形金属框abcd 的边长为L ,在拉力作用下以速率v 匀速通过匀强磁场.已知电阻R ab =R cd =R ef (其余电阻不计).长度L ae =2L ed ,磁场宽度大于L ,磁感应强度为B .求把金属框从图示位置开始到全部拉进磁场的过程中拉力所做的功.【12】 答案:3RV L 2B 32★★★★24.如图所示,质量为100g 的铝环,用细线悬挂起来,环中央距地面h 为0.8m .有一质量200g 的磁铁以10m /s 的水平速度射入并穿过铝环,落在距铝环原位置水平距离3.6m 处,则在磁铁与铝环发生相互作用时:(1)铝环向哪边偏斜?它能上升多高?(2)在磁铁穿过铝环的整个过程中,环中产生了多少电能?【13】答案:(1)向右,0.2m ,(2)1.7J★★★★★25.右图a 中abcd 为一边长为l 、具有质量的刚性导线框,位于水平面内,bc 边中边平行,磁场区域的宽度为2l ,磁感应强度为B ,方向竖直向下,线框存一垂直ab 的水平恒定拉力F 作用下,沿光滑水平面运动,直到通过磁场区域.已知ab 边刚进入磁场时线框便变为匀速运动,此时通过电阻R 的电流的大小为i .试在(b )图的一的坐标上定性画出:从导线框刚进入磁场到完全离开磁场的过程中流过电阻R 的电流i 的大小随ab 边的位置坐标r 变化的曲线.【15】答案:略★★26棒平行于地而放置,与框架接触良好无摩擦,离地高为h 0磁感应强度为B 的匀强磁场与框架平面相垂直,开始时电容器不带电,自静止起将棒释放,求棒落到地面的时间.不计各处电阻.【15】答案:()mg l CB m 2h t 22+= ★★★★★27.如图所示,质量为m 的跨接杆可以无摩擦地沿水平的平行导轨滑行,两轨间宽为L ,导轨与电阻R 连接.放在竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B ,杆的初速度为v 0,试求杆到停下来所滑行的距离.【25】答案:220L B mRv 楞次定律双基训练★1如图所示,线幽abcd 自由下落进入匀强磁场中,则当只有dc 边进入磁场时,线圈中感应电流的方向是________.当整个线圈进入磁场中时,线圈中________感应电流(选填“有”或“无”).【0.5】答案:Adcba ,无★2.矩形线框在磁场中作如下图所示的各种运动,运动到图上所示位置时,其中有感应电流产生的是图( ),请将电流方向标在该图上.【2】答案:CD★★3.如图所示,当导线棒MN在外力作用下沿导轨向右运动时,流过R的电流方向是( ).【0.5】(A)由A→B(B)由B→A(C)无感应电流(D)无法确定答案:A★★4.如图所示,通电导线与矩形线圈abcd处于同一平面,下列说法中正确的是( ).【3】(A)若线圈向右平动,其中感应电流方向是a→d→c→b(B)若线圈竖直向下平动,无感应电流产生(C)当线圈以ab边为轴转动时(小于90°),其中感应电流方向是a→b→c→d(D)当线圈向导线靠近时,其中感应电流方向是a→d→c→b答案:BCD★★5.右如图所示,当条形磁铁作下列运动时,线圈中的感应电流方向应是(从左往右看)( ).【2】(A)磁铁靠近线圈时,电流的方向是逆时针的(B)磁铁靠近线圈时,电流的方向是顺时针的(C)磁铁向上平动时,电流的方向是逆时针的(D)磁铁向上平动时,电流的方向是顺时钊的答案:BC★★6.如图所示,当条形磁铁向上运动远离螺线管时,流过电流计的电流方向是________;当磁铁向下运动靠近螺线管时,流过电流计的电流方向是________.【2】答案:b→a,a→b纵向应用★★★7.由细弹簧围成的圆环中间插入一根条形磁铁,如图所示.当用力向四周扩圆展环,使其面积增大时,从上向下看( ).【1】(A)穿过圆环的磁通量减少,圆环中有逆时针方向的感应电流(B)穿过圆环的磁通量增加,圆环中有顺时针方向的感应电流(C)穿过圆环的磁通量增加,圆环中有逆时针方向的感应电流(D)穿过圆环的磁通量不变,圆环中没有感应电流答案:A★★★8.金属圆环的圆心为O,金属棒O a、O b可绕O在环上转动,如图所示.当外力使O a逆时针方向转动时,O b将( ).【1】(A)不动(B)逆时针转动(C)顺时针转动(D)无法确定答案:B★★★9.在“研究电磁感应现象”的实验中,首先按右图接线,以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系;当闭合S时,观察到电流表指针向左偏,不通电时电流表指针停在正中央.然后按右图所示将电流表与副线圈B连成一个闭合回路,将原线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联成另一个闭合电路(1)S闭合后,将螺线管A(原线圈)插入螺线管B(副线圈)的过程中,电流表的指针将如何偏转?(2)线圈A放在B中不动时,指针如何偏转?(3)线圈A放在B中不动,将滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表指针将如何偏转?(4)线圈A放在B中不动,突然断开S.电流表指针将如何偏转?【6】答案:(1)向左偏转(2)不偏转(3)向右偏转(4)向左偏转★★★★10.如图所示,当磁场的磁感应强度B在逐渐增强的过程中,内外金属环上的感应电流的方向应为( ).【2】(A)内环顺时针方向,外环逆时针方向(B)内环逆时针方向,外环顺时针方向(C)内外环均顺时针力.向(D)内外环均逆时针方向答案:A横向拓展★★11.如图所示,当变阻器R的滑片P向右移动时,流过电阻R′的电流方向是________.【3】答案:a→b★★12.如图所示,闭合矩形线圈abcd与长直导线MN在同一平面内,线圈的ab、dc两边与直导线平行,直导线中有逐渐增大、但方向不明的电流,则( ).【d】(A)可知道线圈中的感应电流方向(B)可知道线圈各边所受磁场力的方向(C)可知道整个线圈所受的磁场力的方向(D)无法判断线圈中的感应电流方向,也无法判断线圈所受磁场力的方向答案:BC★★★13.如图所示,一电子以初速度v沿金属板平行方向飞入MN极板间,若突然发现电子向M板偏转,则可能是( ).【4】(A)电键S闭合瞬间(B)电键S由闭合到断丌瞬间(C)电键S是闭合的,变阻器滑片P向左迅速滑动(D)电键S是闭合的,变阻器滑片P向右迅速滑动答案:AC★★★14.如图,在两根平行长直导线M、N中,通入相同方向、相同大小的电流,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,线框中感应电流的方向为( ).【5】(A)沿abcda不变(B)沿adcba不变(C)由abcda变成adcba(D)出adcba变成nbcd答案:B★★15.如图所示,在匀强磁场中放置一个电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈M相连,导轨上放一根导线ab,磁感线垂直于导轨所在平面,欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方方的感应电流,则导线的运动情况可能是( ).【3】(A)匀速向右运动(B)加速向右运动(C)减速向右运动(D)加速向左运动答案:CD楞次定律的应用双基训练★1.如图所示,当磁铁突然向铜环运动时,铜环的运动情况是( ).【0.5】(A)向右摆动(B)向左摆动(C)静止(D)不判定答案:A★2.某磁场的磁感线如图所示,有制线圈自图示A位置落至B位置,在下落过程中,自上而下看,线圈中的感应电流方向是( ).【1】(A)始终沿顺时针方向(B)始终沿逆时针方向(C)先沿顺时针再沿逆时针方向(D)先沿逆时针再沿顺时针方向答案:C★★3.如图所示,水平放置的光滑杆上套有A、B、C三个金属环,其中B接电源.在接通电源的瞬间,A、C两环( ).【1】(A)都被B吸引(B)都被B排斥(C)A被吸引,C被排斥(D)A被排斥,C被吸引答案:B★★4.如图所示,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( ).【1】(A)受力向右(B)受力向左(C)受力向上(D)受力为零答案:A★★5.如图所示,把一正方形线圈从磁场外自右向左匀速经过磁场再拉出磁场,则从ad边进入磁场起至bc边拉出磁场止,线圈感应电流的情况是( ).【1】(A)先沿abcda的方向,然后无电流,以后又沿abcda方向(B)先沿abcda的方向,然后无电流,以后又沿adcba方向(C)先无电流,当线圈全部进入磁场后才有电流(D)先沿adcba的方向,然后无电流,以后又滑abcda方向答案:D纵向应用★★6如图所示,不闭合的螺线管中放有一根条形磁铁,当磁铁向右抽出时,A点电势比B点_______;当磁铁从左边抽出时,A点电势比B点_______.【1】答案:高,高★★★7.如图所示,小金属环和大金属环重叠在同一平面内,两环相互绝缘,小环有一半面积在大环内,当大环接通电源的瞬间,小环中感应电流的情况。