電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)專題

1、 電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)專題 知識結(jié)構(gòu) 重點(diǎn)知識回顧一. 法拉第電磁感應(yīng)定律 1. 引起某一回路磁通量變化的原因 （1）磁感強(qiáng)度的變化 （2）線圈面積的變化 （3）線圈平面的法線方向與磁場方向夾角的變化 2. 電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能的轉(zhuǎn)化 感應(yīng)電流做功，消耗了電能。消耗的電能是從其它形式的能轉(zhuǎn)化而來的。 在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移中能的總量是保持不變的。 3. 法拉第電磁感應(yīng)定律： （1）決定感應(yīng)電動勢大小因素：穿過這個閉合電路中的磁通量的變化快慢 （2）注意區(qū)分磁通量中，磁通量的變化量，磁通量的變化率的不同 磁通量，磁通量的變化量， （3）定律內(nèi)容：感應(yīng)電動勢大小決定于磁通量的變化率的大小，與穿過這一電路磁通量的變化率成

2、正比。 （4）感應(yīng)電動勢大小的計算式： 注：若閉合電路是一個匝的線圈，線圈中的總電動勢可看作是一個線圈感應(yīng)電動勢的n倍。 E是時間內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢 （5）幾種題型 線圈面積S不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化： 磁感強(qiáng)度不變，線圈面積均勻變化： B、S均不變，線圈繞過線圈平面內(nèi)的某一軸轉(zhuǎn)動時，計算式為： 二. 導(dǎo)體切割磁感線時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢大小的計算式： 1. 公式： 2. 題型：（1）若導(dǎo)體變速切割磁感線，公式中的電動勢是該時刻的瞬時感應(yīng)電動勢。 （2）若導(dǎo)體不是垂直切割磁感線運(yùn)動，v與B有一夾角，如圖： （3）若導(dǎo)體在磁場中繞著導(dǎo)體上的某一點(diǎn)轉(zhuǎn)動時，導(dǎo)體上各點(diǎn)的線速度不同，不能用計算，而應(yīng)根據(jù)法拉

3、第電磁感應(yīng)定律變成“感應(yīng)電動勢大小等于直線導(dǎo)體在單位時間內(nèi)切割磁感線的條數(shù)即磁通量的變化量”來計算，如圖： 從圖示位置開始計時，經(jīng)過時間，導(dǎo)體位置由oa轉(zhuǎn)到oa1，轉(zhuǎn)過的角度，則導(dǎo)體掃過的面積 切割的磁感線條數(shù)（即磁通量的變化量） 單位時間內(nèi)切割的磁感線條數(shù)為：，單位時間內(nèi)切割的磁感線條數(shù)（即為磁通量的變化率）等于感應(yīng)電動勢的大小： 即： 計算時各量單位：三. 楞次定律應(yīng)用題型 1. 阻礙變化阻礙原磁通的變化 2. 阻礙變化阻礙（導(dǎo)體間的）相對運(yùn)動，即“來時拒，去時留” 3. 阻礙變化阻礙原電流的變化，應(yīng)用在解釋自感現(xiàn)象的有關(guān)問題。四. 綜合應(yīng)用題型 1. 電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的動態(tài)過程分析 2.

4、用功能觀點(diǎn)分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的有關(guān)問題【典型例題】 例1、U形導(dǎo)線框架寬1m，框架平面與水平面夾角30°，電阻不計。B=0.2T的勻強(qiáng)磁場與框架平面垂直如圖。質(zhì)量m = 0.2kg，電阻R=0.1的導(dǎo)體棒ab跨放在U形架上，且能無摩擦滑動。求：1）ab下滑的最大速度vm ？2）ab上釋放的最大電功率？3）v=vm/3時的加速度a？ 例2. 如圖2所示為兩個同心閉合線圈的俯視圖，若內(nèi)線圈通有圖示方向的電流I1，則當(dāng)I1增大時，外線圈中的感應(yīng)電流I2的方向及I2受到的安培力F方向分別是：（ ） A. I2順時針方向，F(xiàn)沿半徑指向圓心 B. I2順時針方向，F(xiàn)沿半徑背離圓心向外； C. I

5、2逆時針方向，F(xiàn)沿半徑指向圓心； D. I2逆時針方向，F(xiàn)沿半徑背離圓心向外 例3. 如圖5所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌處于方向與水平面成角的勻強(qiáng)磁場中，質(zhì)量的金屬桿ab在重物A的牽引下，沿軌道以速度勻速水平滑動，已知軌道間距為，其電阻，電阻，勻強(qiáng)磁場磁感強(qiáng)度，導(dǎo)軌與金屬桿之間的摩擦因數(shù)，導(dǎo)軌電阻忽略。求：（1）重物A的質(zhì)量；（2）電阻R上10S內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少？【模擬試題】一. 選擇題： 1. 如圖1所示，兩個相同導(dǎo)線制成的開口圓環(huán)，大環(huán)半徑為小環(huán)半徑的2倍，現(xiàn)用電阻不計的導(dǎo)線將兩環(huán)連接在一起，若將大環(huán)放入一均勻變化的磁場中，小環(huán)處在磁場外，a、b兩點(diǎn)間電壓為U1，若將小環(huán)放入這個磁場中，

6、大環(huán)在磁場外，a、b兩點(diǎn)間電壓為U2，則：（ ） A. B. C. D. 2. 用均勻?qū)Ь€做成的正方形線框每邊長為0.2m，正方形的一半放在和紙面垂直且向里的勻強(qiáng)磁場中，如圖2所示，當(dāng)磁場以每秒10T的變化率增強(qiáng)時，線框中點(diǎn)a、b兩點(diǎn)的電勢差是：（ ） A. B. C. D. 3. 將一磁鐵緩慢地或迅速地插到閉合線圈中同樣位置處，不發(fā)生變化的物理量是：（ ） A. 磁通量的變化率 B. 感應(yīng)電流強(qiáng)度 C. 磁通量的變化量 D. 消耗的機(jī)械功 E. 流過導(dǎo)體橫截面的電量 4. 在水平放置的光滑絕緣桿ab上，掛有兩個金屬環(huán)M和N，兩環(huán)套在一個通電密繞長螺線管的中部，如圖3所示，螺線管中部區(qū)域的管外

7、磁場可以忽略，當(dāng)變阻器的滑動接頭向左移動時，兩環(huán)將怎樣運(yùn)動？（ ） A. 兩環(huán)一起向左移動 B. 兩環(huán)一起向右移動 C. 兩環(huán)互相靠近 D. 兩環(huán)互相離開 5. 圖4中A、B為兩個相同的環(huán)形線圈，共軸并靠近放置，A線圈中通有如圖（a）所示的交流電i，則（ ） A. 在t1到t2時間內(nèi)A、B兩線圈相吸 B. 在t2到t3時間內(nèi)A、B兩線圈相斥 C. t1時刻兩線圈間作用力為零 D. t2時刻兩線圈間吸力最大 6 如圖5所示，閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計，將它從圖示位置勻速拉出勻強(qiáng)磁場。若第一次用0.3s時間拉出，外力所做的功為W1，通過導(dǎo)線截面的電量為q1；第二次用0.9s時間拉出，外力所做的功

8、為W2，通過導(dǎo)線截面的電量為q2，則（ ） A. B. C. D. 7. 一磁棒自遠(yuǎn)處勻速沿一圓形線圈的軸線運(yùn)動，并穿過線圈向遠(yuǎn)處而去，如圖6所示，則下列圖7四圖中，較正確反映線圈中電流i與時間t關(guān)系的是（線圈中電流以圖6示箭頭為正方向）：（ ） 8. 用同樣的材料，不同粗細(xì)導(dǎo)線繞成兩個質(zhì)量、面積均相同的正方形線圈I和II，使它們從離有理想界面的勻強(qiáng)磁場高度為h的地方同時自由下落，如圖8所示，線圈平面與磁感線垂直，空氣阻力不計，則（ ） A. 兩線圈同時落地，線圈發(fā)熱量相同 B. 細(xì)線圈先落到地，細(xì)線圈發(fā)熱量大 C. 粗線圈先落到地，粗線圈發(fā)熱量大 D. 兩線圈同時落地，細(xì)線圈發(fā)熱量大 9.

9、如圖9所示，多匝電感線圈L的電阻和電池內(nèi)阻都忽略不計，兩個電阻的阻值都是R，電鍵S原來打開，電流，今合上電鍵將一電阻短路，于是線圈有自感電動勢產(chǎn)生，這電動勢（ ） A. 有阻礙電流的作用，最后電流由減少到零 B. 有阻礙電流的作用，最后電流總小于 C. 有阻礙電流增大的作用，因而電流保持不變 D. 有阻礙電流增大的作用，但電流最后還是增大到 10. 如圖10所示的電路，L是自感系數(shù)較大的線圈，在滑動變阻器的滑動片P從A端迅速滑向B端的過程中，經(jīng)過AB中點(diǎn)C時通過線圈的電流為I1；P從B端迅速滑向A端的過程中，經(jīng)過C點(diǎn)時通過線圈的電流為I2；P固定在C點(diǎn)不動，達(dá)到穩(wěn)定時通過線圈的電流為I0，則（

10、 ） A、B、C、D、 11. 下列是一些說法： （1）在閉合金屬線圈上方有一個下端為N極的條形磁鐵自由下落，直至穿過線圈的過程中，磁鐵減少的機(jī)械能等于線圈增加的內(nèi)能與線圈產(chǎn)生的電能之和 （2）將一條形磁鐵緩慢和迅速地豎直插到閉合線圈中的同一位置處，流過導(dǎo)體橫截面的電量相同 （3）兩個相同金屬材料制成的邊長相同、橫截面積不同的正方形線圈，先后從水平勻強(qiáng)磁場外同一高度自由下落，線圈進(jìn)入磁場的過程中，線圈平面與磁場始終垂直，則兩線圈在進(jìn)入磁場過程中產(chǎn)生的電能相同 （4）通電導(dǎo)線所受的安培力是作用在運(yùn)動電荷上的洛侖茲力的宏觀表現(xiàn) 以上說法正確的是（ ） A. （1）（2） B. （1）（4） C.

11、（2）（4） D. （3）（4） 12. 圖11中EF、GH為平行的金屬導(dǎo)軌，其電阻可不計，R為電阻器，C為電容器，AB為可在EF和GH上滑動的導(dǎo)體橫桿。有均勻磁場垂直于導(dǎo)軌平面。若用I1和I2分別表示圖中該處導(dǎo)線中的電流，則當(dāng)橫桿AB（ ） A. 勻速滑動時， B. 勻速滑動時， C. 勻變速滑動時， D. 勻變速滑動時，二. 填空題： 13. AB兩閉合線圈為同樣導(dǎo)線繞成且均為10匝，半徑為，內(nèi)有如圖12所示的有理想邊界的勻強(qiáng)磁場，若磁場均勻地減小，則A、B環(huán)中感應(yīng)電動勢之比_，產(chǎn)生的感應(yīng)電流之比_。 14. 如圖13所示，MN為金屬桿，在豎直平面內(nèi)貼著光滑金屬導(dǎo)軌下滑，導(dǎo)軌的間距，導(dǎo)軌上

12、端接有電阻，導(dǎo)軌與金屬桿電阻不計，整個裝置處于的水平勻強(qiáng)磁場中。若桿穩(wěn)定下落時，每秒鐘有0.02J的重力勢能轉(zhuǎn)化為電能，則MN桿的下落速度_ m/s。 15. 如圖14所示的電路，L1和L2是兩個相同的小電珠，L是一個自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其電阻與R相同，由于存在自感現(xiàn)象，在電鍵S接通時，_燈先亮；S斷開時，_燈先熄滅。 16. 把一根條形磁鐵從同樣高度插到線圈中同樣的位置處，第一次快插，第二次慢插，兩情況下線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小關(guān)系是_；通過線圈截面電量的大小關(guān)系是_. 17. 如圖15所示，面積為0.1 m2的120匝矩形線圈放在與線圈平面垂直的勻強(qiáng)磁場中，線圈總電阻為，磁場變化如圖

13、所示，則在0.3 s內(nèi)穿過線圈磁通量的變化量為_，0.3 s內(nèi)通過線圈導(dǎo)線截面的電量_；0.3 s內(nèi)電流所做的功為_. 18. 如圖16所示，在水平面內(nèi)有一對平行放置的金屬導(dǎo)軌，其電阻不計，連接在導(dǎo)軌左端的電阻，垂直放置在導(dǎo)軌上的金屬棒ab的電阻為，整個裝置放置在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中，方向如圖所示?，F(xiàn)給ab一個方向向右的瞬時沖量，使桿獲得的動量，此時桿的加速度大小為. 已知桿與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)，則此時通過電阻R上的電流大小為_A.三. 計算： 19. 如圖所示，固定于水平桌面上的金屬框架cdef，處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，金屬棒ab擱在框架上，無摩擦滑動時，此時adeb構(gòu)成一個邊長為L的

14、正方形，棒的電阻為r，其余部分電阻不計，開始時磁感應(yīng)強(qiáng)度為. （1）若從時刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，每秒增量為k，同時保持棒靜止，求棒中的感應(yīng)電流，在圖上標(biāo)出感應(yīng)電流的方向。 （2）在上述（1）情況中，始終保持棒靜止，當(dāng)末時需加的垂直于棒的水平拉力為多大？ （3）若從時刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，當(dāng)棒以恒定速度v向右勻速運(yùn)動時，可使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)怎樣隨時間t變化？（寫出B與t的關(guān)系式） 20. 如圖18，光滑的平行導(dǎo)軌P、Q間距，處在同一豎直面內(nèi)，導(dǎo)軌的左端接有如圖所示的電路，其中水平放置的電容器兩極板相距，定值電阻，導(dǎo)軌的電阻不計。磁感強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌面。當(dāng)金屬棒a

15、b沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動（開關(guān)S斷開）時，電容器兩極板之間質(zhì)量、帶電量的微粒恰好靜止不動；當(dāng)S閉合時，微粒以加速度向下做勻加速運(yùn)動，取。求 （1）金屬棒ab運(yùn)動的速度多大？電阻多大？ （2）S閉合后，使金屬棒ab做勻速運(yùn)動的外力的功率多大？【試題答案】 例2解析：當(dāng)小線圈中通有如圖所示的電流I1時，大線圈內(nèi)含有小線圈中的內(nèi)磁場和外磁場，且合磁場方向如圖3所示，當(dāng)小線圈中電流增強(qiáng)時，大線圈內(nèi)的合磁通會增大，由推廣1可知，大線圈中的磁通要阻礙它的增加。當(dāng)大線圈面積變大時，它包含的小線圈的外磁通會變大，從而可以抵消小線圈內(nèi)部的磁通，故可以阻礙大線圈內(nèi)磁通量的增加，故大線圈面積要變大，要想大線圈面積增大，

16、受到的安培力F應(yīng)背離圓心向外，而大線圈處在小線圈的外磁場中，其方向垂直紙面向外，如圖4所示，于是由左手定律可知，大線圈中的感應(yīng)電流方向沿逆時針方向。 故答案選D。例3解析：桿右移切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，閉合電路中會有感應(yīng)電流。產(chǎn)生的感應(yīng)電流流經(jīng)ab時，會使導(dǎo)體棒受到向左偏下的安培力F，如圖6所示，同時，棒還受繩的拉力T，重力mg，摩擦力f和支持力N。由于棒勻速右移，故上述各力的合力為零。 （1）金屬棒勻速水平滑動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢： 棒受的安培力： 由于棒勻速運(yùn)動，故： 于是： （2）電阻R上10 s產(chǎn)生的熱量 一. 選擇題： 1. B 2. B 3. CE 4. C 5. ABC 6. C 7. B 8. A 9. D 10. D 11. C 12. D二. 填空題： 13. 1：1；1：2 14. 15. L1，L2 16. >；= 17. 0.02Wb，0.2C，18J 18. 0.5A三. 計算： 19. 解：（1）電流為adeba方向 （2）時磁感應(yīng)強(qiáng)度 外力大小 （3）要使棒不產(chǎn)生感應(yīng)電流，即要回路中abed中磁通量不變 即 t秒時磁感強(qiáng)度 20. 解：（1）帶電微粒在電容器兩極間靜止時，受向上的電場力和向下的重力作用而平衡， 由此式可求得電容器板間電壓為： 因微粒帶負(fù)電，可知上板電勢高 由于S斷開，R1與R2