物理第九章 電磁感應(yīng) 交變電流 第1講 楞次定律 法拉第電磁感應(yīng)定律

《物理第九章 電磁感應(yīng) 交變電流 第1講 楞次定律 法拉第電磁感應(yīng)定律》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《物理第九章 電磁感應(yīng) 交變電流 第1講 楞次定律 法拉第電磁感應(yīng)定律（70頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第1講楞次定律法拉第電磁感應(yīng)定律第九章電磁感應(yīng)交變電流考試標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)內(nèi)容必考要求 加試要求說明電磁感應(yīng)現(xiàn)象b1.不要求掌握法拉第等科學(xué)家對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象研究的具體細(xì)節(jié).2.在用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向時(shí)，只要求閉合電路中磁通量變化容易確定的情形3.導(dǎo)體切割磁感線時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算，只限于l、B、v三者垂直的情形4.不要求計(jì)算涉及反電動(dòng)勢(shì)的問題楞次定律c法拉第電磁感應(yīng)定律d電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況b互感和自感b5.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，不要求判斷電路中各點(diǎn)電勢(shì)的高低6.不要求計(jì)算既有感生電動(dòng)勢(shì)，又有動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的電磁感應(yīng)問題7.不要求計(jì)算自感電動(dòng)勢(shì)8.不要求解釋電磁驅(qū)動(dòng)和電磁阻尼現(xiàn)象.渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)

2、動(dòng)b內(nèi)容索引過好雙基關(guān)回扣基礎(chǔ)知識(shí) 訓(xùn)練基礎(chǔ)題目研透命題點(diǎn)細(xì)研考綱和真題 分析突破命題點(diǎn)課時(shí)作業(yè)限時(shí)訓(xùn)練 練規(guī)范 練速度過好雙基關(guān)一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象1.磁通量磁通量(1)公式：.適用條件：磁場(chǎng).磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向S所在的平面.(2)幾種常見引起磁通量變化的情形.B變化，S不變，.B不變，S變化，.B、S兩者都變化，不能用BS來計(jì)算.BS勻強(qiáng)垂直于BSBS212.電磁感應(yīng)現(xiàn)象電磁感應(yīng)現(xiàn)象(1)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：穿過閉合回路的發(fā)生變化.特例：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)內(nèi)做運(yùn)動(dòng).(2)電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化：發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，機(jī)械能或其他形式的能轉(zhuǎn)化為，該過程遵循.磁通量切割磁感線

3、電能能量守恒定律自測(cè)自測(cè)1(多選)如圖1所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框.在下列四種情況下，線框中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的是A.如圖甲所示，保持線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場(chǎng)中左右運(yùn)動(dòng)B.如圖乙所示，保持線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場(chǎng)中上下運(yùn)動(dòng)C.如圖丙表示，線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線垂直的軸線AB轉(zhuǎn)動(dòng)D.如圖丁所示，線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線平行的軸線CD轉(zhuǎn)動(dòng)答案圖1二、感應(yīng)電流方向的判斷二、感應(yīng)電流方向的判斷1.楞次定律楞次定律(1)內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要引起感應(yīng)電流的的變化.(2)適用范圍：適用于一切回路變化的情況.2.右手定則右手定則(1)內(nèi)容：伸開右手，使拇指與其

4、余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓從掌心進(jìn)入，并使拇指指向的方向，這時(shí)四指所指的方向就是 的方向.(2)適用情況：導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電流.阻礙磁通量磁通量磁感線導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)感應(yīng)電流切割磁感線自測(cè)自測(cè)2(多選)如圖2所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直圓形線圈指向紙內(nèi)，a、b、c、d為圓形線圈上等距離的四點(diǎn)，現(xiàn)用外力在上述四點(diǎn)將線圈拉成正方形，且線圈仍處在原先所在平面內(nèi)，則在線圈發(fā)生形變的過程中A.線圈中無感應(yīng)電流B.線圈中有感應(yīng)電流C.感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcdaD.感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba答案圖2三、法拉第電磁感應(yīng)定律三、法拉第電磁感應(yīng)定律1.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：在中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì).(2)產(chǎn)

5、生條件：穿過回路的發(fā)生改變，與電路是否閉合無關(guān).(3)方向判斷：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向用 或判斷.2.法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律(1)內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過這一電路的_成正比.(2)公式：E，其中n為線圈匝數(shù).電磁感應(yīng)現(xiàn)象磁通量楞次定律右手定則磁通量的變化率自測(cè)自測(cè)3(多選)將閉合多匝線圈置于僅隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)中，關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，下列表述正確的是A.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與線圈的匝數(shù)有關(guān)B.穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大C.穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大D.感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向始終相同答案切割方式電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式說明垂直切割E_導(dǎo)

6、線與磁場(chǎng)方向垂直磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)切割(以一端為軸)E_四、導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)四、導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)導(dǎo)線切割磁感線時(shí)，可有以下三種情況：Blv五、自感和渦流五、自感和渦流1.自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象由于通過導(dǎo)體自身的而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象.2.自感電動(dòng)勢(shì)自感電動(dòng)勢(shì)(1)定義：在中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).(2)表達(dá)式：E(3)自感系數(shù)L：相關(guān)因素：與線圈的大小、形狀、以及是否有等因素有關(guān).單位：亨利(H)，1mHH，1HH.電流發(fā)生變化自感現(xiàn)象匝數(shù)鐵芯1031063.渦流渦流(1)定義：當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時(shí)，在它附近的導(dǎo)體中產(chǎn)生的像水中的旋渦一樣的.(2)渦流的應(yīng)用渦流熱效應(yīng)的應(yīng)用，如.

7、渦流磁效應(yīng)的應(yīng)用，如探雷器.感應(yīng)電流真空冶煉爐自測(cè)自測(cè)4(多選)電磁爐為新一代炊具，無煙、無明火、無污染、不產(chǎn)生有害氣體、無微波輻射、高效節(jié)能等是電磁爐的優(yōu)勢(shì)所在.電磁爐是利用電流通過線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，當(dāng)磁場(chǎng)的磁感線通過含鐵質(zhì)鍋底部時(shí)，即會(huì)產(chǎn)生無數(shù)小渦流，使鍋體本身自行高速發(fā)熱，然后再加熱鍋內(nèi)食物.下列相關(guān)說法中正確的是A.鍋體中的渦流是由恒定的磁場(chǎng)產(chǎn)生的B.恒定磁場(chǎng)越強(qiáng)，電磁爐的加熱效果越好C.鍋體中的渦流是由變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生的D.提高磁場(chǎng)變化的頻率，可提高電磁爐的加熱效果答案研透命題點(diǎn)命題點(diǎn)一感應(yīng)電流方向的判斷考向考向1應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向例例1(多選)下

8、列各選項(xiàng)是驗(yàn)證楞次定律實(shí)驗(yàn)的示意圖，豎直放置的線圈固定不動(dòng)，將磁鐵從線圈上方插入或拔出，線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流.各選項(xiàng)中分別標(biāo)出了磁鐵的極性、磁鐵相對(duì)線圈的運(yùn)動(dòng)方向以及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向等情況，其中正確的是答案解析解析解析根據(jù)楞次定律可確定感應(yīng)電流的方向：以C選項(xiàng)為例，當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)：(1)閉合線圈原磁場(chǎng)的方向向上；(2)穿過閉合線圈的磁通量的變化增加；(3)感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向下；(4)利用安培定則判斷感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同.運(yùn)用以上分析方法可知，C、D正確.答案解析變式變式1(多選)如圖3，兩同心圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中B為均勻帶負(fù)電絕

9、緣環(huán)，A為導(dǎo)體環(huán).當(dāng)B繞軸心順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)且轉(zhuǎn)速增大時(shí)，下列說法正確的是A.A中產(chǎn)生逆時(shí)針的感應(yīng)電流B.A中產(chǎn)生順時(shí)針的感應(yīng)電流C.A具有收縮的趨勢(shì)D.A具有擴(kuò)展的趨勢(shì)圖3解析解析由題圖可知，B為均勻帶負(fù)電絕緣環(huán)，B中電流為逆時(shí)針方向，由右手螺旋定則可知，電流的磁場(chǎng)垂直紙面向外且逐漸增大；由楞次定律可知，磁場(chǎng)增大時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向相反，所以感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，A中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，故A錯(cuò)誤，B正確；B環(huán)外的磁場(chǎng)的方向與B環(huán)內(nèi)的磁場(chǎng)的方向相反，當(dāng)B環(huán)內(nèi)的磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí)，A環(huán)具有面積擴(kuò)展的趨勢(shì)，故C錯(cuò)誤，D正確.考向考向2楞次定律推論的應(yīng)用楞次定律推論的應(yīng)用楞次定律推

10、論的應(yīng)用技巧1.線圈(回路)中磁通量變化時(shí)，阻礙原磁通量的變化應(yīng)用“增反減同”的規(guī)律；2.導(dǎo)體與磁體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)應(yīng)用“來拒去留”的規(guī)律；3.當(dāng)回路可以形變時(shí)，感應(yīng)電流可使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)應(yīng)用“增縮減擴(kuò)”的規(guī)律；4.自感現(xiàn)象中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)阻礙原電流的變化應(yīng)用“增反減同”的規(guī)律.答案例例2(多選)如圖4所示，光滑固定的金屬導(dǎo)軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放置在導(dǎo)軌上，形成一個(gè)閉合回路，一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)A.P、Q將相互靠攏B.P、Q將相互遠(yuǎn)離C.磁鐵的加速度仍為gD.磁鐵的加速度小于g圖4解析解析解析根據(jù)楞次定律的另一種表述感應(yīng)電流的效果，總要反抗產(chǎn)生

11、感應(yīng)電流的原因.本題中“原因”是回路中磁通量的增加，歸根結(jié)底是磁鐵靠近回路，“效果”便是阻礙磁通量的增加和磁鐵的靠近.所以，P、Q將相互靠攏且磁鐵的加速度小于g，應(yīng)選A、D.考向考向3切割類感應(yīng)電流方向的判斷切割類感應(yīng)電流方向的判斷例例3(多選)如圖5所示，一個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外.一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框abcd，沿紙面由位置1(左)勻速運(yùn)動(dòng)到位置2，則A.導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdaB.導(dǎo)線框離開磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdaC.導(dǎo)線框離開磁場(chǎng)時(shí)，受到的安培力方向水平向右D.導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，受到的安培力方向水平向左圖5答案解析解析解析導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，cd邊切

12、割磁感線，由右手定則可知，電流方向沿adcba，由左手定則可知cd邊受到的安培力方向向左；導(dǎo)線框離開磁場(chǎng)時(shí)，ab邊處于磁場(chǎng)中且在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，同樣用右手定則和左手定則可以判斷電流的方向?yàn)閍bcda，安培力的方向仍然向左，故選項(xiàng)B、D正確.命題點(diǎn)二法拉第電磁感應(yīng)定律的理解及應(yīng)用求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的五種類型及對(duì)應(yīng)解法4.平動(dòng)切割型：EBlv(B、l、v三者垂直)(1)l為導(dǎo)體切割磁感線的有效長(zhǎng)度.(2)v為導(dǎo)體相對(duì)磁場(chǎng)的速度.例例4(多選)如圖6所示，先后以速度v1和v2勻速把一矩形線圈拉出有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，已知v12v2，則在先后兩種情況下A.線圈中的感應(yīng)電流之比I1I221B.線圈中的感應(yīng)電

13、流之比I1I212C.線圈中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1Q221D.通過線圈某截面的電荷量之比q1q212圖6答案解析解析解析由題意v12v2，根據(jù)EBLv可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比E1E2v1v221，則感應(yīng)電流之比I1I2E1E221，故A正確，B錯(cuò)誤；變式變式2(多選)穿過一個(gè)電阻為1的單匝閉合線圈的磁通量始終是每秒鐘均勻地減少4Wb，則A.線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定是每秒減少4VB.線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定是4VC.線圈中感應(yīng)電流一定是每秒減少4AD.線圈中感應(yīng)電流一定是4A答案解析變式變式3(多選)用一根橫截面積為S、電阻率為的硬質(zhì)導(dǎo)線做成一個(gè)半徑為r的圓環(huán)，ab為圓環(huán)的一條直徑.如圖7所示，在ab的左側(cè)存

14、在一個(gè)均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)垂直圓環(huán)所在平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間的變化率k(k0).則A.圓環(huán)中產(chǎn)生沿逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流B.圓環(huán)具有擴(kuò)張的趨勢(shì)C.圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小為D.圖中a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差的絕對(duì)值為答案解析圖7解析解析k0，磁通量均勻減少，根據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)中產(chǎn)生沿順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；圓環(huán)在磁場(chǎng)中的部分，受到向外的安培力，所以有擴(kuò)張的趨勢(shì)，選項(xiàng)B正確；拓展點(diǎn)拓展點(diǎn)1導(dǎo)體棒切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算導(dǎo)體棒切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算例例5(多選)如圖8所示，PN與QM兩平行金屬導(dǎo)軌相距1m，電阻不計(jì)，兩端分別接有電阻R1和R2，且R16，ab桿的電阻為2，在導(dǎo)軌上可

15、無摩擦地滑動(dòng)，垂直穿過導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T.現(xiàn)ab以恒定速度v3m/s勻速向右移動(dòng)，這時(shí)ab桿上消耗的電功率與R1、R2消耗的電功率之和相等.則A.R26B.R1上消耗的電功率為0.375WC.a、b間電壓為3VD.拉ab桿水平向右的拉力為0.75N答案解析圖8解析解析如圖，ab桿切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由于ab桿上消耗的電功率與R1、R2消耗的電功率之和相等，則內(nèi)、外電阻相等，2，解得R23，因此A錯(cuò)誤；ab桿所受安培力FBIl0.75N，ab桿勻速移動(dòng)，因此拉力大小為0.75N，D正確.拓展點(diǎn)拓展點(diǎn)2圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算例例

16、6(多選)如圖9所示為法拉第圓盤發(fā)電機(jī).半徑為r的導(dǎo)體圓盤繞豎直軸以角速度旋轉(zhuǎn)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B豎直向上，電刷a與圓盤表面接觸，接觸點(diǎn)距圓心為，電刷b與圓盤邊緣接觸，兩電刷間接有阻值為R的電阻，忽略圓盤電阻與接觸電阻，則A.ab兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為B.通過電阻R的電流強(qiáng)度為C.通過電阻R的電流方向?yàn)閺纳系较翫.圓盤在ab連線上所受的安培力與ab連線垂直，與轉(zhuǎn)向相反答案圖9命題點(diǎn)三電磁感應(yīng)中的圖象問題1.解決圖象問題的一般步驟(1)明確圖象的種類，即是Bt圖還是t圖，或者Et圖、It圖等；(2)分析電磁感應(yīng)的具體過程；(3)用右手定則或楞次定律確定方向的對(duì)應(yīng)關(guān)系；(4)結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆

17、定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等知識(shí)寫出相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式；(5)根據(jù)函數(shù)關(guān)系式，進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，如分析斜率的變化、截距等；(6)畫圖象或判斷圖象正誤.2.電磁感應(yīng)中圖象類選擇題的兩種常見解法(1)排除法：定性地分析電磁感應(yīng)過程中物理量的變化趨勢(shì)(增大還是減小)、變化快慢(均勻變化還是非均勻變化)，特別是物理量的正負(fù)，排除錯(cuò)誤的選項(xiàng).(2)函數(shù)法：根據(jù)題目所給條件定量的寫出兩個(gè)物理量之間的函數(shù)關(guān)系，然后由函數(shù)關(guān)系對(duì)圖象作出分析和判斷.例例7(多選)如圖10所示，abcd為一邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線框，導(dǎo)線框位于光滑水平面內(nèi)，其右側(cè)為一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)的邊界與線框的cd邊平行，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為2l，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B

18、，方向豎直向下，線框在一垂直于cd邊的水平恒定拉力F作用下沿水平方向向右運(yùn)動(dòng)，直至通過磁場(chǎng)區(qū)域，cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框開始勻速運(yùn)動(dòng)，規(guī)定線框中電流沿逆時(shí)針時(shí)方向?yàn)檎?，則導(dǎo)線框從剛進(jìn)入磁場(chǎng)到完全離開磁場(chǎng)的過程中，a、b兩端的電壓Uab及導(dǎo)線框中的電流i隨cd邊的位置坐標(biāo)x變化的圖線可能是圖10答案解析線框進(jìn)入過程中，線框中的電流大小恒定且為逆時(shí)針，完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)電流為零；線框離開磁場(chǎng)，做減速運(yùn)動(dòng)，加速度逐漸減小，線框剛好完全離開磁場(chǎng)時(shí)，速度逐漸趨近于勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度，不可能為零，故此時(shí)電流也不可能為零，故C錯(cuò)誤，D正確.變式變式4(多選)如圖11，矩形閉合線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方，由不同高度靜止釋放

19、，用t1、t2分別表示線框ab邊和cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻，線框下落過程形狀不變，ab邊始終保持與磁場(chǎng)水平邊界OO平行，線框平面與磁場(chǎng)方向垂直，設(shè)OO下方磁場(chǎng)區(qū)域足夠大，不計(jì)空氣影響，則下列哪一個(gè)圖象可能反映線框下落過程中速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律答案圖11解析解析解析線框先做自由落體運(yùn)動(dòng)，若ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)后重力小于安培力，則做減速運(yùn)動(dòng)，由F知線框所受的安培力減小，加速度逐漸減小，vt圖象的斜率應(yīng)逐漸減小，故A、B錯(cuò)誤；線框先做自由落體運(yùn)動(dòng)，ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)后若重力大于安培力，則做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為g，故C正確；線框先做自由落體運(yùn)動(dòng)，ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)后若重

20、力等于安培力，則做勻速直線運(yùn)動(dòng)，cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為g，故D正確.變式變式5(多選)如圖12甲所示，光滑絕緣水平面，虛線MN的右側(cè)存在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN的左側(cè)有一質(zhì)量為m0.1kg的矩形線圈bcde，電阻R2，bc邊長(zhǎng)L10.2m.t0時(shí)，用一恒定拉力F拉線圈，使其由靜止開始向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過1s，線圈的bc邊到達(dá)磁場(chǎng)邊界MN，此時(shí)立即將拉力F改為變力，又經(jīng)過1s，線圈恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，線圈中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示.則A.恒定拉力大小為0.05NB.線圈在第2s內(nèi)的加速度大小為1m/s2C.線圈be邊

21、長(zhǎng)L20.5mD.在第2s內(nèi)流過線圈的電荷量為0.2C答案解析圖12在第2s內(nèi)，v22v122a2L2，得L21m，C項(xiàng)錯(cuò)誤.課時(shí)作業(yè)1.(多選)磁電式儀表的線圈通常用鋁框做骨架，把線圈圍繞在鋁框上，這樣做的目的是A.防止渦流而設(shè)計(jì)的B.利用渦流而設(shè)計(jì)的C.起電磁阻尼的作用D.起電磁驅(qū)動(dòng)的作用答案解析解析解析常用鋁框做骨架，當(dāng)線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)致鋁框的磁通量變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，出現(xiàn)安培阻力，使其很快停止轉(zhuǎn)動(dòng).這樣做的目的是利用渦流，起到電磁阻尼的作用，故B、C正確，A、D錯(cuò)誤.12345678910111213解析解析根據(jù)右手定則，A中感應(yīng)電流方向是ab；B、C、D中感應(yīng)電流方向都是b

22、a，故選B、C、D.2.(多選)下列選項(xiàng)表示的是閉合電路中的一部分導(dǎo)體ab在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情景，導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電流方向?yàn)閎a的是答案解析123456789101112133.(多選)如圖1所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于軟導(dǎo)線回路平面，由于磁場(chǎng)發(fā)生變化，回路變?yōu)閳A形.則該磁場(chǎng)A.逐漸增強(qiáng)，方向向外B.逐漸增強(qiáng)，方向向里C.逐漸減弱，方向向外D.逐漸減弱，方向向里答案圖1解析解析回路變?yōu)閳A形，面積增大，說明閉合回路的磁通量減少，所以磁場(chǎng)逐漸減弱，而磁場(chǎng)方向可能向外，也可能向里，故選項(xiàng)C、D正確.解析123456789101112134.(多選)如圖2所示，幾位同學(xué)在做“搖繩發(fā)電”實(shí)驗(yàn)：把一條長(zhǎng)導(dǎo)

23、線的兩端連在一個(gè)靈敏電流計(jì)的兩個(gè)接線柱上，形成閉合回路.兩個(gè)同學(xué)迅速搖動(dòng)AB這段“繩”.假設(shè)圖中情景發(fā)生在赤道，地磁場(chǎng)方向與地面平行，由南指向北.圖中搖“繩”同學(xué)是沿東西站立的，甲同學(xué)站在西邊，手握導(dǎo)線的A點(diǎn)，乙同學(xué)站在東邊，手握導(dǎo)線的B點(diǎn).下列說法正確的是A.當(dāng)“繩”搖到最高點(diǎn)時(shí)，“繩”中電流最小B.當(dāng)“繩”搖到最低點(diǎn)時(shí)，“繩”受到的安培力最大C.當(dāng)“繩”向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，“繩”中電流從A流向BD.在搖“繩”過程中，“繩”中電流總是從A流向B圖2答案12345678910111213解析解析金屬圓環(huán)從位置到位置過程中，由楞次定律知，金屬圓環(huán)在磁鐵上端時(shí)受力向上，在磁鐵下端時(shí)受力也向上，則金屬圓環(huán)對(duì)

24、磁鐵的作用力始終向下，對(duì)磁鐵受力分析可知FT1mg，F(xiàn)T2mg，A、C正確.5.(多選)如圖3所示，一質(zhì)量為m的條形磁鐵用細(xì)線懸掛在天花板上，細(xì)線從一水平金屬圓環(huán)中穿過.現(xiàn)將環(huán)從位置釋放，環(huán)經(jīng)過磁鐵到達(dá)位置.設(shè)環(huán)經(jīng)過磁鐵上端和下端附近時(shí)細(xì)線的張力分別為FT1和FT2，重力加速度大小為g，則A.FT1mg B.FT1mgC.FT2mgD.FT2mg圖3答案解析12345678910111213解析解析由法拉第電磁感應(yīng)定律知E ，故t0及t2102s時(shí)刻，E0，A錯(cuò)，C對(duì)；t1102s時(shí)刻，E最大，B對(duì)；在02102s時(shí)間內(nèi)，0，故E0，D錯(cuò).6.(多選)(2016寧波市聯(lián)考)單匝線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中

25、繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過線圈的磁通量隨時(shí)間t的關(guān)系圖象如圖4所示，則A.在t0時(shí)刻，線圈中磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也最大B.在t1102s時(shí)刻，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大C.在t2102s時(shí)刻，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零D.在02102s時(shí)間內(nèi)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值為零圖4答案解析123456789101112137.如圖5所示，在O點(diǎn)正下方有一個(gè)有理想邊界的磁場(chǎng)，銅環(huán)在A點(diǎn)由靜止釋放向右擺至最高點(diǎn)B，不考慮空氣阻力，則下列說法正確的是A.A、B兩點(diǎn)在同一水平線B.A點(diǎn)高于B點(diǎn)C.A點(diǎn)低于B點(diǎn)D.銅環(huán)將做等幅擺動(dòng)解析解析由于銅環(huán)剛進(jìn)入和要離開磁場(chǎng)過程中，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，所以銅環(huán)運(yùn)動(dòng)不到

26、與A點(diǎn)等高點(diǎn)，即B點(diǎn)低于A點(diǎn)，故B正確.答案解析圖5123456789101112138.(多選)如圖6所示，粗細(xì)均勻的導(dǎo)線繞成匝數(shù)為n、半徑為r的圓形閉合線圈.線圈放在磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大，線圈中產(chǎn)生的電流為I，下列說法正確的是A.電流I與匝數(shù)n成正比B.電流I與線圈半徑r成正比C.電流I與線圈面積S成正比D.電流I與導(dǎo)線橫截面積S0成正比答案解析圖6123456789101112139.(多選)邊長(zhǎng)為a的閉合金屬正三角形框架，完全處于垂直于框架平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，現(xiàn)把框架勻速拉出磁場(chǎng)，如圖7所示，則選項(xiàng)圖中電動(dòng)勢(shì)、外力、外力功率與位移圖象規(guī)律與這一過程相符合的是答案圖7解析

27、123456789101112131234567891011121310.(多選)如圖8所示，a、b兩個(gè)閉合正方形線圈用同樣的導(dǎo)線制成，匝數(shù)均為7匝，邊長(zhǎng)la3lb，圖示區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大，不考慮線圈之間的相互影響，則A.兩線圈內(nèi)產(chǎn)生沿順時(shí)針方向的感應(yīng)電流B.a、b線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為91C.a、b線圈中感應(yīng)電流之比為31D.a、b線圈中電功率之比為31圖8答案解析12345678910111213解析解析因磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大，根據(jù)楞次定律可知，兩線圈內(nèi)均產(chǎn)生沿逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；12345678910111213123456789

28、1011121311.(多選)一個(gè)閉合回路由兩部分組成，如圖9所示，右側(cè)是電阻為r的圓形導(dǎo)線，置于豎直方向均勻變化的磁場(chǎng)B1中；左側(cè)是光滑的傾角為的平行導(dǎo)軌，寬度為d，其電阻不計(jì).磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上，且只分布在左側(cè)，一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R、長(zhǎng)度為d的導(dǎo)體棒此時(shí)恰好能靜止在導(dǎo)軌上，分析下述判斷正確的是A.圓形導(dǎo)線中的磁場(chǎng)可以是向上均勻減弱B.導(dǎo)體棒ab受到的安培力大小為mgsinC.回路中的感應(yīng)電流為D.圓形導(dǎo)線中的電熱功率為答案解析圖912345678910111213解析解析導(dǎo)體棒靜止在斜面上，根據(jù)左手定則，可知流過導(dǎo)體棒的電流是ba，根據(jù)楞次定律，圓形線圈中的磁場(chǎng)應(yīng)

29、是向上均勻增強(qiáng)，A錯(cuò)誤；導(dǎo)體棒受安培力的方向沿斜面向上，因此F安mgsin，B正確；1234567891011121312.在范圍足夠大、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，B0.2T，有一水平放置的光滑框架，寬度為L(zhǎng)0.4m，框架上放置一垂直于框架、長(zhǎng)度也為L(zhǎng)0.4m、質(zhì)量為0.05kg、電阻為1的金屬桿cd，如圖10所示，框架電阻不計(jì)，金屬桿始終與框架接觸良好.若桿cd以恒定加速度a2m/s2由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，求：圖1012345678910111213(1)在5s內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是多少？答案解析答案答案0.4V5s內(nèi)磁通量的變化量為BxL2Wb12345678910111213(2)在5

30、s末回路中的電流多大？答案解析答案答案0.8A解析解析第5s末：vat10m/s此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：EBLv12345678910111213(3)第5s末作用在桿cd上的水平外力多大？答案解析答案答案0.164N12345678910111213解析解析桿cd勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：FF安ma即FBILma0.164N.13.輕質(zhì)細(xì)線吊著一質(zhì)量為m0.42kg、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1m、匝數(shù)n10的正方形線圈，其總電阻為r1.在線圈的中間位置以下區(qū)域分布著磁場(chǎng)，如圖11甲所示.磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙所示.(g10m/s2)圖1112345678910111213(1)判斷線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向是順時(shí)針還是逆時(shí)針；答案答案逆時(shí)針解析解析由楞次定律知感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向.答案解析12345678910111213(2)求線圈的電功率；答案答案0.25W答案解析解析解析由法拉第電磁感應(yīng)定律得12345678910111213(3)求在t4s時(shí)輕質(zhì)細(xì)線的拉力大小.答案答案1.2N答案解析由題圖乙知，t4s時(shí)，B0.6T，F(xiàn)安nBIL100.60.51N3N線圈受力平衡，則F安F線mg，解得F線1.2N.12345678910111213