高中物理第2章打开电磁联系的大门 2_2 安培力与磁感应强度 2_3改写通信史的发明-电报和电话学业达标测评

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(易错题)高中物理选修二第二章《电磁感应》检测题(包含答案解析)(1)

一、选择题1．(0分)[ID：128588]水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，如图所示，在导轨上放着金属棒ab，开始时ab棒以水平初速度v0向右运动，最后静止在导轨上，就导轨光滑和粗糙两种情况比较，这个过程（）A．产生的总内能相等B．通过ab棒的电量相等C．电流所做的功相等D．安培力对ab棒所做的功相等2．(0分)[ID：128587]如图甲是磁电式表头的结构示意图，其中线圈是绕在一个与指针、转轴固连的铝框骨架（图中未指出）上，关于图示软铁、螺旋弹簧、铝框和通电效果，下列表述中正确的是（）A．线圈带动指针转动时，通电电流越大，安培力越大，螺旋弹簧形变也越大B．与蹄形磁铁相连的软铁叫做极靴，其作用是使得磁极之间产生稳定的匀强磁场C．铝框的作用是为了利用涡流，起电磁驱动作用，让指针快速指向稳定的平衡位置D．乙图中电流方向a垂直纸面向外，b垂直纸面向内，线框将逆时针转动。

3．(0分)[ID：128578]如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管，和Q共轴，Q中通有余弦函数变化电流i，电流随时间变化的规律如图乙所示。

P始Q P终保持静止状态，则（）A ．O 时刻，P 中有最大的感应电流B ．1t 时刻，P 有收缩的趋势C ．2t 时刻，穿过P 的磁通量最小，感应电流最大D ．3t 时刻，穿过P 的磁通量最大，感应电流最大4．(0分)[ID ：128575]科学家发现一种新型合金材料N 45Co5n40Sn10i M （），只要略微加热该材料下面的铜片，这种合金就会从非磁性合金变成强磁性合金。

将两个相同的条状新型合金材料竖直放置，在其正上方分别竖直、水平放置两闭合金属线圈，如图甲、乙所示。

现对两条状新型合金材料下面的铜片加热，则（）A ．甲图线圈有收缩的趋势B ．乙图线圈有收缩的趋势C ．甲图线圈中一定产生逆时针方向的感应电流D ．乙图线圈中一定产生顺时针方向的感应电流5．(0分)[ID ：128567]如图所示灯A L ，B L 完全相同，带铁芯的线圈L 的电阻可忽略。

_新教材高中物理第二章电磁感应2法拉第电磁感应定律课件新人教版选择性必修第二册

[思路点拨] (1)磁感应强度在 0～4 s 内均匀增大，可由 E＝nΔΔBt ·S，求感应电动势。 (2)t＝5 s 时，磁感应强度正在均匀减小，线圈产生感应电动势，相当于电源。
[解析] (1)根据法拉第电磁感应定律得，0～4 s 内，回路中的感应电动势 E＝nΔΔΦt ＝1 000×0.4－0.24×2×10－2 V＝1 V。 (2)t＝5 s 时，磁感应强度正在减弱，根据楞次定律，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即感应电流产生的磁场方向是垂直纸面向里，故 a 点的电势高。
()
解析：由楞次定律知，题中圆环感应电流产生的磁场与原磁场方向相反，故感应电流沿顺时针方向。由法拉第电磁感应定律知，E＝ΔΔΦt ＝ΔΔBtS＝ΔBΔ·πtR2，由于两圆环半径之比 Ra∶Rb＝2∶1，所以 Ea∶Eb＝4∶1。综上所述，选项 B 正确。答案：B
动生电动势的理解及应用 [问题探究] 如图所示，一个半径为 r 的半圆导线，处在磁感应强度为 B 的匀强磁场中。 (1)当导线沿 OP 方向以速度 v 做匀速运动时，其感应电动势的大小是多少？
第2章电磁感应 2 法拉第电磁感应定律
核心素养目标
1．知道什么是感应电动势。 2．理解和掌握法拉第电磁感应定律的内容和表达
式，会用法拉第电磁感应定律解答有关问题。 3．掌握导体切割磁感线产生的电动势 E＝Blvsin θ
的推导及意义，会用此关系式解答有关问题。 4．知道动生电动势的产生以及与洛伦兹力的关系，
知识点二导线切割磁感线时的感应电动势 [情境导学] 如图所示，把矩形线框 CDMN 放在磁感应强度为 B
的匀强磁场中，线框平面跟磁感线垂直。试计算导体棒 MN 切割磁感线时的感应电动势。
提示：在 Δt 内穿过闭合电路磁通量的变化量 ΔΦ＝BΔS＝BlvΔt。根据法拉第电磁感应定律，得 E＝ΔΔΦt ＝Blv。

人教版高中物理选择性必修第二册课后习题第2章电磁感应第二章测评

第二章测评(满分:100分)一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。

在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。

1.(辽宁沈阳高二期末)如图所示,条形磁体悬挂在绝缘橡皮筋的下端。

将条形磁体向下拉到某一位置后由静止释放,条形磁体上下做简谐运动。

将一铜制容器P置于条形磁体正下方且不与条形磁体接触,不计空气阻力及散热,则( )A.铜制容器的温度不变B.铜制容器的温度会升高C.系统的机械能守恒,条形磁体振动的振幅减小D.系统的机械能守恒,条形磁体振动的振幅不变2.(湖北武汉高二阶段练习)学生常用的饭卡内部结构如图所示,其由线圈和芯片电路组成。

当饭卡处于感应区域时,会在线圈中产生感应电流来驱动芯片工作。

已知线圈面积为S,共n匝。

某次刷卡时,线圈平面与磁场垂直,且全部处于磁场区域内,在感应时间t内,磁感应强度方向向里且由0增大到B,此过程中( )A.线圈有扩张的趋势B.通过线圈平面的磁通量变化量为nBSC.线圈中感应电流方向为顺时针D.AB边受安培力方向向左3.如图所示,螺线管导线的两端与两平行金属板相连接,一个带正电的小球用绝缘丝线悬挂于两金属板间并处于静止状态。

线圈置于方向竖直向上的均匀增大的磁场中,现将S闭合,当磁场发生变化时小球将偏转。

若磁场发生了两次变化,且第一次比第二次变化快,第一次小球的最大偏角为θ1;第二次小球的最大偏角为θ2,则关于小球的偏转位置和两次偏转角大小的说法正确的是( )A.偏向B板,θ1>θ2B.偏向B板,θ1<θ2C.偏向A板,θ1>θ2D.偏向A板,θ1<θ24.如图所示,匀强磁场中有一由半圆弧及其直径构成的闭合导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度的大小为B0。

使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周,线框中产生感应电流。

现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化。

沪科版高中物理目录

必修一开篇?激动人心的万千体验1、物理学——理性的追求2、物理学——人类文明的3、学物理——探究求真第一章?怎样描述物体的运动1、走近运动2、怎样描述运动的快慢3、怎样描述运动的快慢4、怎样描述速度变化的快第二章?研究匀变速直线运动的规律1、伽利略对落体运动的研2、自由落体运动的规律3、匀变速直线运动的规律4、匀变速直线运动规律的第三章?力与相互作用1、牛顿第三定律2、形变的力3、摩擦力4、分析物体的受力情况第四章?怎样求合力与分力1、怎样求合力2、怎样分解力3、共点力的平衡及其应用第五章?研究力和运动的关系1、牛顿第一定律2、牛顿第二定律3、牛顿运动定律的案例分4、超重和失重必修二第一章?怎样研究抛体运动1、飞机投弹和运动的合成2、平抛运动的规律3、研究斜抛运动第二章?研究圆周运动1、怎样描述圆周运动2、怎样研究匀速圆周运动3、圆周运动的案例分析4、研究离心现象及应用第三章?动能的变化与机械功1、探究动能变化跟功的关2、动能定理的案例分析3、研究功与功率第四章?能量守恒与可持续发展1、势能的变化与机械功2、研究机械能守恒定律3、能量的转化与守恒4、能源与可持续发展第五章?万有引力与航天1、从托勒密到开普勒2、万有引力定律是怎样发3、万有引力定律的案例分4、飞出地球去第六章?经典力学与现代物理1、经典力学的巨大成就和2、狭义相对论的基本原理3、爱因斯坦心目中的宇宙4、微观世界与量子论选修1-1第一章?从富兰克林到库仑1.1从闪电谈起1.2电学中的第一个定律1.3物质的又一种形态1.4静电与生活第二章?打开电磁联系的大门2.1提示电磁联系的第一2.2安培力与磁感应强度2.3改写通信史的发明—2.4电子束编转的奥秘第三章?划时代的发现3.1法拉第的探索3.2一条来之不易的规律3.3发电机与电动机3.4电能与社会3.5伟大的丰碑——麦克第四章?电磁波与现代通信4.1电磁波的发现4.2无线电波与现代通信4.3信息的获取——传感第五章?走进现代化家庭5.1客厅里的精彩5.2厨房里的革命5.3现代化家庭选修1-2第一章?人类对热现象的探索1.1关于热本质的争议1.2走进分子世界1.3研究分子运动的新方第二章?热力学定律和能量守恒2.1揭开温度与内能之迷2.2热力学第一定律2.3伟大的守恒定律2.4热力学第二定律第三章?热机和第一次工业革命3.1一项推动大生产的发3.2蒸汽机与社会发展3.3热机发展之路第四章?热与生活4.1内能的利用4.2营造一个四季如春的4.3打开太阳能的宝库第五章?电能和第二次工业革命5.1怎样将电能输送到千5.2辉煌的电气化时代5.3改变世界的工业革命第六章?能源与可持续发展6.1神秘的射线6.2一把双刃剑——放射6.3核反应与核能6.4重核裂变6.5轻核聚变6.6能源利用与可持续发选修2-1第一章?多用电表与直流电路1.1学习使用多用电表1.2多用电表表头的工作1.3多用电表测量电流、1.4电源电动势?闭合1.5多用电表测量电阻电1.6多用电表功能的扩展第二章?显像管与电磁力2.1学习使用示波器2.2示波管与电场力2.3显像管与洛仑兹力2.4电磁力技术与现代科第三章?发电、输配电与电磁感应3.1划时代的发现3.2发电机与交变电流3.3输电与配电3.4变压器3.5电能与社会第四章?广播电视与电磁波4.1收音机与电磁波4.2设计制作:用集成电4.3电视4.4电磁波家族第五章?互联网与信息时代5.1信息的获取——传感5.2设计制作：用传感器5.3信息的处理——电脑5.4电脑是怎样工作的5.5信息的传输——互联5.6移动通信和卫星通信选修2-2第一章?桥梁与承重结构1.1《课程标准》的要求1.2编写思路与特点1.3教材说明与教学建议1.4课程资源第二章?起重机与平衡2.1《课程标准》的要求2.2编写思路与特点2.3教材说明与教学建议2.4课程资源第三章?汽车与传动3.1《课程标准》的要求3.2编写思路与特点3.3教材说明与教学建议3.4课程资源第四章?热机与能量转化4.1《课程标准》的要求4.2编写思路与特点4.3教材说明与教学建议4.4课程资源第五章?家用制冷设备及其原理5.1《课程标准》的要求5.2编写思路与特点5.3教材说明与教学建议5.4课程资源选修2-3第一章?光学仪器与光的折射规律1.1照相机与透镜成像规1.2展示精彩瞬间1.3测定玻璃的折射率1.4眼睛的延伸——显微1.5设计制作：简易望远第二章?光学技术与光的波动性2.1立体电影与光的偏振2.2增透技术与光的干涉2.3光栅与光的衍射第三章?激光与激光器3.1神奇的激光3.2激光与激光技术3.3新型电光源第四章?射线技术与原子结构4.1人类探索原子结构的4.2X射线与CT诊断技4.3碳—14测定技术与4.4放射性同位素的应用第五章?核能与社会5.1核反应堆与核裂变5.2核电站是怎样工作的5.3核武器?核聚变5.4核能与社会选修3-1第一章?电荷的相互作用1.1静电现象与电荷守恒1.2探究电荷相互作用规1.3静电与生活第二章?电场与示波器2.1认识和使用示波器2.2探究电场的力的性质2.3研究电场的能的性质2.4电容器?电容2.5电子束在示波管中的第三章?从电表电路到集成电路3.1学会使用多用电表3.2探究电流、电压和电3.3探究电阻定律3.4多表电表电路分析与3.5逻辑电路与集成电路第四章?探究闭合电路欧姆定律4.1探究闭合电路欧姆定4.2测量电源的电动势和4.3典型案例分析4.4电路中的能量转化与第五章?磁场与回旋加速器5.1磁与人类文明5.2怎样描述磁场5.3探究电流周围的磁场5.4探究安培力5.5探究洛仑兹力5.6洛仑兹力与现代科技选修3-2第一章?研究交变电流1.1怎样描述交变电流1.2探究电阻、电感和电1.3怎样计算交变电流的第二章?电磁感应与发电机2.1电磁感应——划时代2.2探究感应电流的方向2.3探究感应电动势的大2.4电磁感应与交流发电2.5电磁感应的案例分析第三章?电磁感应与现代生活3.1自感现象与日光灯3.2涡流现象与电磁灶3.3电磁感应与现代生活第四章?电能的输送与变压器4.1高压输电原理4.2变压器为什么能改变4.3三相交流电及其电路4.4电能的开发与利用第五章?传感器与现代社会5.1传感器的原理5.2研究热敏电阻的温度5.3信息时代离不开传感选修3-3第一章?用统计思想研究分子运动1.1一种新的研究方法1.2走过分子世界1.3无序中的有序1.4用统计思想解释分子1.5物体的内能第二章?气体定律与人类生活2.1气体的状态2.2破意耳定律2.3查理定律和盖·吕萨2.4空气的湿度与人类生第三章?固体、液体与新材料3.1研究固体的性质3.2研究液体的表面性质3.3液晶与显示器3.4半导体材料和纳米材第四章?热力学定律与能量守恒4.1热力学第一定律4.2能量守恒定律发现的4.3热力学第二定律4.4描述无序程度的物理第五章?能源与可持续发展5.1能源利用与环境污染5.2能源开发与环境保护5.3节约能源、保护资源选修3-4第一章?机械振动1.1研究简谐运动1.2探究摆钟的物理原理1.3探究单摆振动的周期1.4受迫振动与共振第二章?机械波2.1机械振动的传播2.2有关机械波的案例分2.3惠更斯原理?波的2.4波的干涉与衍射2.5多普勒效应第三章?电磁场与电磁波3.1麦克斯韦的电磁场理3.2电磁波的发现3.3无线电通信3.4电磁波家族第四章?光的波动性4.1光的干涉4.2光的衍射4.3光的偏振与立体电影4.4光的折射4.5全反射与光导纤维4.6激光第五章?新时空观的确立5.1电磁场理论引发的怪5.2狭义相对论的基本原5.3奇特的相对论效应5.4走近广义相对论5.5无穷的宇宙选修3-5第一章?碰撞与动量守恒1.1探究动量变化与冲量1.2探究动量守恒定律1.3动量守恒定律的案例1.4美妙的守恒定律第二章?波和粒子2.1拨开黑体辐射的疑云2.2涅盘凤凰再飞翔2.3光是波还是粒子2.4实物是粒子还是波第三章?原子世界探秘3.1电子的发现及其重大3.2原子模型的提出3.3量子论视野下的原子3.4光谱分析在科学技术第四章?从原子核到夸克4.1原子核结构探秘4.2原子核的衰变4.3让射线造福人类4.4粒子物理与宇宙的起第五章?核能与社会5.1核能来自何方5.2裂变及其应用5.3聚变与受控热核反应5.4核能利用与社会发展。

教科版高中物理选择性必修第二册精品课件第1章磁场对电流的作用 2.安培力的应用——分层作业

接的一绝缘轻指针可指示标尺上的示数,MN的长度大于lab。当MN中没有电流
通过且处于平衡状态时,MN与矩形区域的cd边重合,当MN中有电流通过时,指针
示数可表示电流的大小。重力加速度为g。
(1)当电流表示数为零时,弹簧的伸长量为多少?
(2)若要电流表正常工作,MN的哪一端应与电源正极相接?
(3)若k=2.0 N/m,lab=0.20 m,lbc=0.05 m,磁感应强度B=0.20 T,
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
解析磁电式电流表中的磁场是均匀辐向分布的,不管线圈转到什么角度,
线圈的平面都跟磁感线平行,A正确;铁芯被磁化变成了磁体,它的磁场和线
圈的磁场同向、相互叠加加强,增大线圈与磁场间的作用,B错误;线圈所受
安培力的大小随电流增大而增大,所以磁电式电流表中通入的电流越大,指
针偏转角度越大,C错误;改变电流方向,线圈所受安培力的方向发生变化,
连接没要求
C.弹射杆将沿轨道做变加速运动
D.若导轨摩擦不计,电容器储存的电能全部转化为弹射杆的机械能
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解析当电源上正下负时,可知充电后电容器上极板带正电,下极板带负电,则
电容器放电时,回路电流为顺时针方向,产生垂直纸面向里的磁场,根据左手定
则可知,弹射杆受到向右的安培力,使弹射杆向右弹射;当电源上负下正时,可
流电源相连在海水中形成电流。装置的
截面图如图所示,关于该电磁推进器,下列
说法正确的是( C )
A.同等情况下,装置在纯净的淡水湖中推进效果比在海水中好
B.同等情况下,增加磁感应强度不能改变推进效果
C.图示中海水受到的安培力方向垂直纸面向里
D.图示中推进器受到海水推力方向垂直纸面向里

2021-2022高中物理沪科版安培力与磁感应强度 2.3 改写通信史的发明——电报和电话 (共56

F (3)定义式：B＝_I_L_. (4)单位：_特__斯__拉__(_T_)，1_T_＝1_N_/_A_·m___. (5)方向：磁感应强度的方向就是磁___场_的方向，也就是某处小磁针_N_极的受力方向．
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2．磁感线与磁感应强度 (1)磁感线较_密_的地方，表示磁感应强度大；磁感线较疏__的地方．表示磁感应强度小． (2)磁感线各处的切__线__方向就是该处磁感应强度的方向． 3．匀强磁场匀强磁场．磁感应强度的_大__小__和__方__向__处处相同的磁场叫匀强磁场，匀强磁场的磁感线可以用_等__间__距_分布的平行直线表示．
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【解析】由奥斯特实验可知 A 正确；磁场分布于磁体和电流周围的整个空间，所以 B 错误；只有磁体和电流的周围才存在磁场，因此 C 是错误的；磁体的外部、内部同样存在磁场，所以 D 错误．故选 A.
【答案】 A
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3．(4分)如图2-2-1所示，环形导线的A、B处另用导线与直导线ab相连， (1)图中标出了环形电流磁场的方向，则C和D接电源正极的是 __________； (2)放在ab下方的小磁针的__________极转向纸外．
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三、安培力的大小实验表明：安培力的大小跟_磁__场__强__弱_、_电__流__大__小_和导__线__长__度__有关．当导线垂直磁场方向放置时，磁__场__越强，电__流__越大，在磁场中的导__线__越长，安培力越大．
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四、磁感应强度
1．磁感应强度 (1)定义：描述磁场强__弱__和_方__向_的物理量叫做磁感应强度，用_B_表示． (2)大小：用_垂__直__磁__场_放置的一小段通电导线所受的安__培__力__来定义磁感应强度．

人教版高中物理选择性必修第二册课后习题第2章电磁感应电磁感应中的电路、电荷量和图像问题

分层作业11 电磁感应中的电路、电荷量和图像问题A组必备知识基础练题组一电磁感应中的电路问题1.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两点间电势差的绝对值最大的是( )2.如图所示,两个相同导线制成的开口圆环,大环半径为小环半径的2倍,现用电阻不计的导线将两环连接在一起,若将大环放入一均匀变化的磁场中,小环处在磁场外,a、b两点间电压为U1,若将小环放入这个磁场中,大环在磁场外,a、b两点间电压为U2,则 ( )A.U1U2=1 B.U1U2=2C.U1U 2=4D.U 1U 2=14题组二电磁感应中的电荷量问题3.如图所示,空间内存在垂直于纸面的匀强磁场,在半径为a 的圆形区域内部及外部,磁场方向相反,磁感应强度的大小均为B 。

一半径为b(b>a)、电阻为R 的圆形导线环放置在纸面内,其圆心与圆形区域的中心重合。

在内、外磁场同时由B 均匀地减小到零的过程中,通过导线环截面的电荷量为( )A.πB |b 2-2a 2|R B.πB (b 2+2a 2)RC.πB (b 2-a 2)R D.πB (b 2+a 2)R4.(多选)(辽宁大连高二期中)如图所示,长直导线通以方向向上的恒定电流I,矩形金属线圈abcd 与导线共面,线圈的长宽比为2∶1,第一次将线圈由静止从位置Ⅰ平移到位置Ⅱ停下,第二次将线圈由静止从位置Ⅰ绕过d 点垂直纸面的轴线旋转90°到位置Ⅲ停下,两次变换位置的过程所用的时间相同,以下说法正确的是( )A.两次线圈所产生的平均感应电动势相等B.两次通过线圈导线横截面的电荷量相等C.两次线圈所产生的平均感应电动势之比为2∶1D.两次通过线圈导线横截面的电荷量之比为2∶15.(多选)(四川泸州高二期末)一跑步机的原理图如图所示,该跑步机水平底面固定有间距L=0.8 m的平行金属电极,外接有理想电压表和R=8 Ω的定值电阻,电极间充满磁感应强度大小B=0.5 T、方向竖直向下的匀强磁场。

人教版高中物理选择性必修第二册课后习题第2章电磁感应第二章过关检测

第二章过关检测(时间:75分钟满分:100分)一、选择题(共10题,第1~7题为单项选择题,每题4分;第8~10题为多项选择题,每题6分,共46分)1.(海南卷)汽车测速利用了电磁感应现象,汽车可简化为一个矩形线圈abcd,埋在地下的线圈分别为1、2,通上顺时针(俯视)方向电流,当汽车经过线圈时( )A.线圈1、2产生的磁场方向竖直向上B.汽车进入线圈1过程产生感应电流方向为abcdC.汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为abcdD.汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同,线圈1、2中的电流形成的磁场方向都是竖直向下的,选项A错误。

汽车进入线圈1过程中,磁通量向下增大,根据楞次定律可知,感应电流方向是adcb,离开线圈1过程中,磁通量向下减小,根据楞次定律可知,感应电流方向是abcd,选项B错误,C正确。

根据楞次定律的推广可知,安培力的方向总是与汽车相对于磁场的运动方向相反,所以汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相反,选项D错误。

2.电磁感应现象在科技和生活中有着广泛的应用,下列说法不正确的是( )A.如图甲所示,真空冶炼炉是利用涡流加热物体的B.如图乙所示,开关S断开瞬间,灯泡一定会突然闪亮一下C.如图丙所示,放在磁场中的玻璃皿内盛有导电液体,其中心放一圆柱形电极,边缘内壁放一环形电极,通电后液体就会旋转起来是利用了电磁驱动D.如图丁所示,用一蹄形磁铁接近正在旋转的铜盘,铜盘很快静止是利用了电磁阻尼,当线圈中通入迅速变化的电流时,线圈周围产生变化的磁场,磁场穿过金属,在金属内产生涡流,涡流产生的热量使金属熔化,所以真空冶炼炉是利用涡流加热物体的,选项A正确,不符合题意。

如题图乙所示,若R L≥R A,开关S断开时,灯泡会逐渐熄灭;若R L<R A,开关S断开时,灯泡会先闪亮一下再逐渐熄灭,选项B错误,符合题意。

如题图丙所示,放在磁场中的玻璃皿内有导电液体,其中心放一圆柱形电极,边缘内壁放一环形电极,从而使得圆柱形电极与边缘形成电流,导电液体在磁场中受到安培力的作用旋转起来,是利用了电磁驱动,选项C正确,不符合题意。

(必考题)高中物理选修二第二章《电磁感应》测试卷(有答案解析)(2)

一、选择题1．(0分)[ID ：128569]如图所示，MPQN 是边长为L 和2L 的矩形，由对角线MQ 、NP 与MN 、PQ 所围的两个三角形区域内充满磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场。

边长为L 的正方形导线框，在外力作用下水平向右匀速运动，右边框始终平行于MN 。

设导线框中感应电流为i 且逆时针流向为正。

若0t =时右边框与MN 重合，1t t =时右边框刚好到G 点，则右边框由MN 运动到PQ 的过程中，下列i t -图像正确的是（）A ．B ．C ．D ．2．(0分)[ID ：128552]图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为L ，磁场方向垂直纸面向里。

abcd 是位于纸面内的直角梯形线圈，ab 与dc 间的距离也为L 。

t =0时刻，ab 边与磁场区域边界重合（如图）。

现令线圈以恒定的速度v 沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。

取沿a→d→c→b→a 的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I 随时间t 变化的图线可能是（）A ．B ．C．D．3．(0分)[ID：128532]如图所示，A、B、F是三个相同的小灯泡，C为电容器，D为理想二极管（正向电阻为零、反向电阻无穷大），L为电感线圈（自感系数很大、直流电阻为零），下列说法正确的是（）A．闭合开关，小灯泡A立即亮B．闭合开关，电路稳定后，小灯泡A、B、F亮度相同C．电路稳定后，断开开关，小灯泡B会闪亮一下D．电路稳定后，断开开关，小灯泡A立即熄灭4．(0分)[ID：128516]如图所示，电阻R的阻值和线圈自感系数L的值都较大，电感线圈的电阻不计，A、B是两只完全相同的灯泡，则下列说法正确的是（）A．当开关S闭合时，B比A先亮，然后A熄灭B．当开关S闭合时，B比A先亮，然后B熄灭C．当电路稳定后开关S断开时，A立刻熄灭，B逐渐熄灭D．当电路稳定后开关S断开时，B立刻熄灭，A闪一下后再逐渐熄灭5．(0分)[ID：128509]如图甲所示，线圈ab中通有如图乙所示的电流，电流从a到b为正0~t这段时间内，用丝线悬挂的铝环M中产生感应电流，则（）方向，那么在A．从左向右看感应电流的方向为先顺时针后逆时针B．感应电流的大小先减小后增加C．铝环与线圈之间一直有磁场力的作用，作用力先向左后向右D．铝环先有收缩的趋势，然后有扩张的趋势6．(0分)[ID：128505]如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈（直流电阻可忽略不计）。

沪科版高中物理选修1-1电子课本

请你运用物质的微观模型和电荷的相互作用、电荷守恒定律，解释感应起电现象及绝缘导体两端产生等量异号感应电荷的原因。
用摩擦的方法得到的电荷，停留在物体的某一部分，称为静电。
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吉尔伯特的贡献
吉尔伯特是英国的一位著名医生，他在进行磁的实验研究时，也研究了静电现象。他发现不仅被摩擦的琥珀具有吸引轻小物体的性质，一些其
图 1-10 各种电容器
外层箔片内层箔片
一个重要的原因是当时人们无法获得大量的电荷, 也不知如
图 1-9 莱顿瓶的结构
何贮存电荷。
版大约在 1650 年，德国的盖里克（O. Guericke）根据摩擦起电
的原理，发明了第一台能产生大量电荷的摩擦起电机。大约又过了 100 年，在 1745 年至 1746 年之间，物理学家克莱
科变革。全社会的每一个成员都能从物理学中汲取到有益的营养。物
理学的许多研究方法早已被移植到社会科学领域，并已开花结果。 “文科”与“理科”间的鸿沟正被逐渐填平。未来的社会栋梁，不但要知道奥赛罗、红楼梦，也要知道宇宙大爆炸、黑洞；不仅会欣赏毕加索、徐悲鸿，也要会欣赏爱因斯坦、霍金。
沪人们称诗歌（Poetry）和物理学（Physics）是代表人类智慧的两个伟大的 P，它们在人类文明的进程中都有着重大的影响。我们相信，它们必将在未来的社会栋梁身上得到更完美的体现，而这，正是本书追求的宗旨。亲爱的同学，让我们共同努力吧！
不过，在科学史上，从最早发现电现象，到认识闪电的本质，
经历了漫长的岁月，一些人还为此付出过惨痛的代价。现在，我们可以用起电机在实验室里模拟闪电。如图 1-3 所示，摇动起电机手柄，两个放电球上的电荷就会

物理教案-安培力磁感应强度

物理教案－安培力磁感应强度本篇教案主要讲解安培力和磁感应强度的相关知识。

安培力和磁感应强度是物理学中的重要概念，掌握它们的原理和应用，对于学生理解电磁现象具有重要作用。

一、安培力安培力也被称为电流感应力，是一个电流所产生的磁场对另一电流所受到的作用力。

其方向则由安培定则决定。

在电路中，如果两根导线平行而又近距离平行排列，通过其中一根线圈通去电流，就会在另一根线圈中感应出电流。

这是电焊、电机、变压器等电器的基础。

对于学生，理解安培力的基本概念非常重要，不仅可以帮助他们理解电器的工作原理，还可以帮助他们解决实际生活中的电器问题。

二、磁感应强度磁感应强度表示的是空间中磁场的强弱程度，可以用磁通量密度来表示。

磁感应强度与其磁场的感应强度有关系，但磁场与磁感应强度不同，磁感应强度是属于磁场的向量，而磁场是磁场强度。

磁感应强度在生活中的应用比较广泛，例如医学上的MRI、电磁波、磁悬浮、电磁轨道炮等电磁设备中都有磁感应强度的应用。

三、教案设计1.教学目标：理解安培力的概念和作用；了解磁感应强度的概念及其应用。

2.教学内容：1) 安培力的概念及其作用；2) 磁感应强度的概念及其应用。

3.教学方法：1) 案例分析法：通过实际问题的案例，引导学生理解安培力和磁感应强度的概念及其应用，使学生更容易理解和掌握物理现象。

2) 实验讨论法：通过实验讨论，引导学生探究磁感应强度与磁场感应强度之间的关系，更深入地理解磁感应强度的应用。

4.教学步骤：1) 介绍安培力的概念及其作用。

2) 介绍磁感应强度的概念及其应用。

3) 通过案例分析的方式，深入探究安培力和磁感应强度的应用。

4) 通过实验讨论的方式，引导学生深入理解磁感应强度与磁场感应强度之间的关系。

5.教学效果：1) 学生对物理学中的安培力和磁感应强度有了较深刻的理解；2) 学生掌握了安培力和磁感应强度在电器、电磁设备等方面的应用；3) 学生能够通过实验观察和探究，更加深入地理解磁感应强度与磁场感应强度之间的关系。

(必考题)高中物理选修二第二章《电磁感应》检测(含答案解析)(4)

一、选择题1．(0分)[ID：128585]如图所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导体棒MN在导轨上沿水平方向在磁场中滑动时，正对电磁铁A的圆形金属环B，则（）A．若导体棒向左匀速运动时，B被A排斥B．若导体棒向左加速运动时，B被A排斥C．若导体棒向右加速运动时，B被A吸引D．因导体棒运动方向未知，故不能确定B被A吸引或排斥2．(0分)[ID：128579]如图，A、B是两个完全相同的灯泡，L是自感线圈，自感系数很大，电阻可以忽略，则以下说法正确的是（）A．当K闭合时，A灯先亮，B灯后亮B．当K闭合时，B灯先亮C．当K闭合时，A、B灯同时亮，随后B灯更亮，A灯熄灭D．当K闭合时，A、B灯同时亮，随后A灯更亮，B灯亮度不变3．(0分)[ID：128577]如图所示，在同一个水平而内的彼此绝缘的两个光滑圆环A、B，大圆环A中还有顺时针方向的恒定电流I。

小圆环B的一半面积在环A内、一半面积在环A 外，下列说法正确的是（）A．穿过环B的磁通量为0B．环B中有持续的感应电流C．若增大环A内的电流，则环B会向右移动。

D．若减小环A内的电流，则环B会产生道时针方向的电流4．(0分)[ID：128570]如图为用来冶炼合金钢的真空冶炼炉，炉外绕有线圈，将金属材料置于冶炼炉中，则（）A．如果线圈中通以恒定电流，冶炼炉就能冶炼金属B．通过线圈的高频交流电使炉体产生涡流从而熔化炉内金属C．真空冶炼炉在工作时炉内金属中产生涡流使炉内金属熔化D．如果真空冶炼炉中金属的电阻率大，则涡流很强，产生的热量很多5．(0分)[ID：128566]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所做的运动是（）A．向右加速运动B．向左减速运动C．向右减速运动或向左加速运动D．向右加速运动或向左减速运动6．(0分)[ID：128562]如图所示的电路中，A，B，C是三个完全相同的灯泡，L是自感系数很大的电感，其直流电阻与定值电阻R阻值相等，D是理想二极管．下列判断中正确的是（）A．闭合开关S的瞬间，灯泡A和C同时亮B．闭合开关S的瞬间，只有灯泡C亮C．闭合开关S后，灯泡A，B，C一样亮D．断开开关S的瞬间，灯泡B，C均要闪亮一下再熄灭7．(0分)[ID：128549]单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速运动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则由O到D的过程中，下列说法错误的是（）A ．O 时刻线圈中感应电动势不为零B ．D 时刻线圈中感应电动势为零C ．D 时刻线圈中感应电动势最大D ．由O 至D 时间内线圈中平均感应电动势为0.4 V8．(0分)[ID ：128546]如图所示，单匝正方形线圈在外力作用下以速度v 向右匀速进入匀强磁场，第二次又以速度2v 匀速进入同一匀强磁场。

人教版高中物理选择性必修第二册课后习题第2章电磁感应习题课三电磁感应中的综合问题

习题课三电磁感应中的综合问题课后·训练提升基础巩固一、选择题(第1~2题为单选题,第3~6题为多选题)1.如图所示,垂直于导体框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为B,导体ef的长为l,ef的电阻为r,外电阻阻值为R,其余电阻不计。

ef与导体框接触良好,当ef在外力作用下向右以速度v匀速运动时,ef两端的电压为( )A.BlvB.BlvRR+r C.BlvrR+rD.BlvrR,导体棒切割磁感线产生的感应电动势为E=Blv,ef两端的电压相当于电源的路端电压,根据闭合电路欧姆定律得U ef=ER总·R=BlvR+rR,选项B正确。

2.在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示,当磁场的磁感应强度B随时间t 按图乙所示变化时,下列选项能正确表示线圈中感应电动势E变化的是( )内,磁感应强度均匀增大,根据楞次定律,线圈中感应电流为负方向,且保持不变;1~3s内,磁感应强度不变,线圈中感应电流为零;3~5s 内,磁感应强度均匀减小,线圈中感应电流为正方向,且保持不变;0~1s内和3~5s内磁场的变化率之比为2∶1,即感应电动势之比为2∶1,可得出感应电动势图像为B,选项B正确。

3.由螺线管、电阻和水平放置的平行板电容器组成的电路如图所示,其中,螺线管匝数为n,横截面积为S,电容器两极板间距为d。

螺线管处于竖直向上的匀强磁场中,一质量为m、电荷量为q的带正电颗粒悬停在电容器中,重力加速度大小为g,则( )A.磁感应强度均匀增大B.磁感应强度均匀减小C.磁感应强度变化率为nmgdqSD.磁感应强度变化率为mgdnqS,带正电颗粒悬停在电容器中,粒子受重力与静电力作用,故静电力竖直向上,电容器下极板带正电,即通电螺线管的下端为电源正极,根据电源内部的电流由负极流向正极,由安培定则可知磁感应强度均匀减小,选项A错误,B正确。

带正电颗粒悬停在电容器中,粒子受重力与静电力作用,有qE=mg,根据法拉第电磁感应定律有E电=nΔΦΔt =nΔBΔtS,且E=E电d,联立解得ΔBΔt =mgdnqS,选项C错误,D正确。

2018_2019高中物理第2章打开电磁联系的大门2.2安培力与磁感应强度2.3改写通信史的发明——

2．2 安培力与磁感应强度2．3 改写通信史的发明——电报和电话1．(3分)关于磁感线的说法，下列正确的是( )A．磁感线从磁体N极出发，终止于S极B．磁感线可表示磁场的强弱和方向C．磁感线就是磁场中碎铁屑排列成的曲线D．沿磁感线方向，磁场逐渐减弱【解析】在磁体的外部磁感线是从N极出发，从S极进入，在内部是从S极到N极，磁感线是闭合曲线，是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线，其疏密表示磁场的强弱，所以B选项正确．【答案】B2．(3分)关于磁场下列说法正确的是( )A．电流周围存在磁场B．在磁场中无磁感线区域不存在磁场C．任何物体周围都存在磁场D．磁体的内部没有磁场【解析】由奥斯特实验可知A正确；磁场分布于磁体和电流周围的整个空间，所以B 错误；只有磁体和电流的周围才存在磁场，因此C是错误的；磁体的外部、内部同样存在磁场，所以D错误．故选A.【答案】A3．(4分)如图221所示，环形导线的A、B处另用导线与直导线ab相连，(1)图中标出了环形电流磁场的方向，则C和D接电源正极的是__________；(2)放在ab下方的小磁针的__________极转向纸外．图221【解析】环形导线部分已知磁场方向，由安培定则可知环形导线中的电流方向为顺时针，因此C端接电源正极．由环形电流方向可知直导线ab中电流方向为b→a，由安培定则可知，ab下方小磁针处磁场方向垂直纸面向外，N极受力向外，因此N极转向纸外．【答案】(1)C (2)N1．电流间的作用：两根直导线之间的相互作用，是通过磁场发生的，即2．安培力：磁场对电流的作用力通常叫做安培力．二、安培力的方向1．方向特点：安培力的方向既跟磁场垂直，又跟电流方向垂直，它们三者之间的关系用左手定则判断．2．左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直穿过手心，并使四指指向电流的方向，那么大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．三、安培力的大小实验表明：安培力的大小跟磁场强弱、电流大小和导线长度有关．当导线垂直磁场方向放置时，磁场越强，电流越大，在磁场中的导线越长，安培力越大．四、磁感应强度1．磁感应强度(1)定义：描述磁场强弱和方向的物理量叫做磁感应强度，用B 表示．(2)大小：用垂直磁场放置的一小段通电导线所受的安培力来定义磁感应强度．(3)定义式：B ＝F IL. (4)单位：特斯拉(T )，1 T ＝1 N /A ·m .(5)方向：磁感应强度的方向就是磁场的方向，也就是某处小磁针N 极的受力方向．2．磁感线与磁感应强度(1)磁感线较密的地方，表示磁感应强度大；磁感线较疏的地方．表示磁感应强度小．(2)磁感线各处的切线方向就是该处磁感应强度的方向．3．匀强磁场。

高中物理第2章打开电磁联系的大门2安培力与磁感应强3改写通信史的发明——电报和电话沪科沪科1

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B．通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零 C．磁感应强度 B＝IFl只是定义式，它的大小取决于场源以及导线在磁场中的位置，与 F、I、l 以及通电导线在磁场中的方向无关 D．通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向
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三、磁通量的认识 1．磁通量正、负的认识磁通量有正、负之分，其正、负是这样规定的：任何一个面都有正、反两面，若规定磁感线从正面穿入为正磁通量，则磁感线从反面穿入时磁通量为负值．若磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁感线条数为 Φ1，反向磁感线条数为 Φ2，则磁通量等于穿过该平面的磁感线的净条数(磁通量的代数和)，即 Φ＝Φ1－Φ2．
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4．磁感应强度 (1)磁场不仅有方向，而且有强弱，描述磁场强弱和方向的物理量叫做_磁__感__应__强__度___．
(2)定义式：__________B_＝___IFl________ B＝FIl．
(3)单位：特斯拉，简称特，符号是 T．1 T＝1 N/A·m．
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(3)由公式 B＝FIl计算 B 时，通电直导线必须垂直于磁场放入．如果小段通电导线平行放入磁场，其所受安培力 F 为零，但不能说该处磁感应强度 B 为零． (4)磁感应强度的方向不是通电导线所受磁场作用力的方向，而是与受到作用力的方向垂直．
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(2)当电流方向跟磁场方向不垂直时，安培力的方向仍垂直于电流与磁场所决定的平面，所以仍可用左手定则来判断安培力的方向，只是磁感线不再垂直穿过手心． (3)左手定则反映磁场方向、电流方向、安培力方向三者的关系．只要已知其中任意两个方向，就可以判断第三者的方向，无论电流方向是与磁场方向垂直，还是成锐角、钝角，安培力的方向总是具有这样一个特点：同时垂直于电流方向和磁场方向．

粤教版高中物理选择性必修第二册课后习题第2章电磁感应分层作业9 电磁感应规律的应用

分层作业9 电磁感应规律的应用A组必备知识基础练1.如图所示,质量为m的金属圆环用不可伸长的细线悬挂起来,金属圆环有一半处于边界水平且与环面垂直的匀强磁场中,重力加速度为g.从某时刻开始,磁感应强度均匀减小,则在磁感应强度均匀减小的过程中,细线的拉力( )A.大于圆环重力mg,并逐渐减小B.始终等于圆环重力mgC.小于圆环重力mg,并保持恒定D.大于圆环重力mg,并保持恒定2.如图所示,在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为d(d>L)的条形匀强磁场区域,磁场的边界与导线框的一边平行,磁场方向竖直向下.导线框以某一初速度向右运动.t=0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合,随后导线框进入并通过磁场区域.下列v-t图像可能正确描述上述过程的是( )3.如图所示,竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R,质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦,金属棒与导轨的电阻均不计,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,金属棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内,力F做的功与安培力做的功的代数和等于( )A.金属棒的机械能增加量B.金属棒的动能增加量C.金属棒的重力势能增加量D.电阻R上产生的热量4.如图所示,铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落,在下落过程中,下列判断正确的是( )A.金属环在下落过程中的机械能守恒B.金属环在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量C.金属环的机械能先减小后增大D.条形磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力5.(多选)如图所示,在方向垂直纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场区域中有一个由均匀导线制成的单匝矩形线框abcd,线框以恒定的速度v 沿垂直磁场方向向右运动,运动中线框dc 边始终与磁场右边界平行,线框边长ad=L,cd=2L,线框导线的总电阻为R,则在线框离开磁场的过程中,下列说法正确的是( )A.ad 间的电压为BLv 3B.流过线框横截面的电荷量为2BL 2RC.线框所受安培力的合力为2B 2L 2v RD.线框中的电流在ad 边产生的热量为2B 2L 3v 3R6.(多选)如图所示,金属杆ab以恒定的速率v在光滑平行导轨上向右滑行,设整个电路中总电阻为R(恒定不变),整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中,下列叙述正确的是( )A.ab中的电流与速率v成正比B.磁场作用于ab的安培力与速率v成正比C.电阻R上产生的热功率与速率v的二次方成正比D.外力对ab做功的功率与速率v成正比7.如图所示,长为L的导线下悬挂一小球,在水平面上做匀速圆周运动,导线的偏角为θ,小球的角速度为ω,足够大的匀强磁场竖直向上,磁感应强度为B,则金属导线中产生的感应电动势大小为多少?B组关键能力提升练8.如图所示,导体棒AB的长为2R,绕O点以角速度ω匀速转动,OB长为R,且O、B、A三点在一条直线上,有一磁感应强度为B的匀强磁场充满转动平面且与转动平面垂直,那么AB两端的电势差的绝对值为( )A.1BωR2 B.2BωR22C.4BωR2D.6BωR29.(多选)如图所示,有两根和水平方向成α(α<90°)角的光滑平行的金属轨道,上端接有滑动变阻器,接入电路的阻值为R,下端足够长,空间有垂直于轨道平面向上的匀强磁场,磁感应强度为B,一根质量为m、电阻不计的金属杆从轨道上由静止滑下.经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋近于一个最大速度v m,则下列说法正确的是( )A.如果B增大,v m将变大B.如果α变大(仍小于90°),v m将变大C.如果R变大,v m将变大D.如果m变小,v m将变大10.(多选)(广东阶段练习)如图所示,间距为L的固定平行双轨道由足够长的水平光滑段和倾角为θ的倾斜粗糙段构成,所在空间存在与导轨所在平面垂直、磁感应强度大小为B的匀强磁场,质量均为m的金属棒ab、cd垂直放在水平、倾斜导轨上且与导轨接触良好,ab、cd接入电路的电阻均为R.起初cd恰好静止,ab在水平向右的恒力F作用下从静止开始向右加速,当ab达到最大速度时,cd又恰好静止;导轨的电阻不计,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )A.cd与倾斜导轨间的动摩擦因数为tan θB.ab的最大加速度为2gsin θC.ab的最大速度为2mgRsinθB2L2D.恒力F的最大功率为8m 2g2Rsin2θB2L211.(多选)如图所示,光滑斜面PMNQ的倾角为θ=30°,斜面上放置一矩形导线框abcd,其中ab边长L1=0.5 m,bc边长为L2,导线框质量m=1 kg、电阻R=0.4 Ω,有界匀强磁场的磁感应强度为B=2 T,方向垂直于斜面向上,ef为磁场的边界,且ef与MN平行.导线框在沿斜面向上且与斜面平行的恒力F=10 N作用下从静止开始运动,其ab边始终保持与底边MN平行.已知导线框刚进入磁场时做匀速运动,且进入过程中通过导线框某一横截面的电荷量q=0.5 C,g取10 m/s2,则下列说法正确的是( )A.导线框进入磁场时的速度大小为2 m/sB.导线框bc边长L2=0.1 mC.导线框开始运动时ab边到磁场边界ef的距离为0.4 mD.导线框进入磁场的过程中产生的热量为1 J12.(多选)如图所示,竖直放置的平行金属导轨上端跨接一个阻值为R的电阻.质量为m的金属棒MN可沿平行导轨竖直下滑,金属棒与导轨垂直且始终接触良好,不计导轨与金属棒的电阻.金属棒自由下落了h后进入一个有上下边界的匀强磁场区域,磁场方向垂直导轨平面,磁场宽度也为h,设金属棒MN到达上边界aa'时的速度为v1,到达下边界bb'时的速度为v2,则以下说法正确的是( )A.进入磁场区域后,MN可能做匀速运动,则v1=v2B.进入磁场区域后,MN可能做加速运动,则v1<v2C.进入磁场区域后,MN可能做减速运动,则v1>v2D.通过磁场区域的过程中,R上释放出的焦耳热一定是mgh13.如图所示,竖直平面内有足够长的平行金属导轨,间距为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,导体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,g取10 m/s2.当导体ab自由下落0.4 s时,突然闭合开关S,试说出开关S闭合后,导体ab的运动情况.14.如图所示,足够长的U形导体框架的宽度L=0.5 m,底端接有阻值R=0.5 Ω的电阻,导体框架电阻忽略不计,其所在平面与水平面成θ=37°角.有一磁感应强度B=0.8 T的匀强磁场,方向垂直于导体框架平面向上.一根质量m=0.4 kg、电阻r=0.5 Ω的导体棒MN垂直跨放在U形导体框架上,导体棒MN与导体框架垂直且始终接触良好.某时刻起将导体棒MN由静止释放.已知导体棒MN与导体框架间的动摩擦因数μ=0.5.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2)(1)求导体棒刚开始下滑时的加速度大小.(2)求导体棒运动过程中的最大速度.(3)从导体棒开始下滑到速度刚达到最大时的过程中,通过导体棒横截面的电荷量q=4 C,求导体棒MN在此过程中消耗的电能.答案：1.A 根据楞次定律知圆环中感应电流的方向为顺时针,再由左手定则判断可知圆环所受安培力竖直向下,对圆环受力分析,根据受力平衡有T=mg+F安,得T>mg,F安=BIL,根据法拉第电磁感应定律知,I=ER =ΔΦRΔt=ΔBRΔtS,可知I为恒定电流,联立可知B减小,F安减小,则由T=mg+F安知T减小,选项A正确.2.D 导线框刚进入磁场时速度设为v0,此时产生的感应电动势E=BLv0,感应电流I=ER =BLv0R,导线框受到的安培力F=BIL=B2L2v0R.由牛顿第二定律F=ma知,B 2L2v0R=ma,由楞次定律知导线框开始减速,随v减小,其加速度a减小,故进入磁场时做加速度减小的减速运动.当导线框全部进入磁场开始做匀速运动,在出磁场的过程中,仍做加速度减小的减速运动,故只有D 选项正确.3.A 金属棒加速上升时受到重力、恒力F 及安培力.根据功能关系可知,力F 与安培力做功的代数和等于金属棒的机械能的增加量,A 正确.4.B 金属环在下落过程中,除中间时刻穿过环内的磁通量变化率为零,不产生感应电流外,其他时间都有电能产生,故在下落过程中,机械能不守恒,有一部分机械能转化为电能.而在无电流产生的那一时刻,条形磁铁对桌面的压力大小等于其自身受到的重力大小.故B 正确,A 、C 、D 错误.5.ABD 线框产生的感应电动势E=2BLv,感应电流I=ER ,ad 间的电压为U=I·16R=2BLv R·16R=BLv 3,故A 正确;流过线框横截面的电荷量q=I Δt=ΔΦΔt ·R·Δt=2BL 2R,故B 正确;线框所受安培力的合力F=BI·2L=4B 2L 2v R,故C 错误;线框中的电流在ad 边产生的热量Q=I 2·16R·Lv=2B 2L 3v3R,故D 正确.6.ABC 由E=Blv 和I=ER得I=Blv R,ab 受到的安培力F=BIl=B 2l 2v R,电阻上产生的热功率P=I 2R=B 2l 2v 2R,外力对ab 做功的功率就等于回路产生的热功率,故A 、B 、C 正确,D 错误. 7.答案12BL 2ωsin 2θ解析导线的有效长度为L有=Lsinθ,据E=12BL有2ω知,感应电动势E=12BL2ωsin2θ.8.C A点线速度v A=ω·3R,B点线速度v B=ωR,AB切割磁感线的平均速度v=v A+v B2=2ωR,AB两端的电势差的绝对值为E=B·2R·v=4BωR2,C正确.9.BC 金属杆由静止开始下滑的过程中,金属杆就相当于一个电源,与滑动变阻器构成一个闭合回路,其受力情况如图所示,根据牛顿第二定律得mgsinα-B 2L2vR=ma,则金属杆由静止开始做加速度逐渐减小的加速运动,当a=0时达到最大速度v m,即mgsinα=B 2L2v mR,可得v m=mgRsinαB2L2,由此式知选项B、C正确.10.ABD t=0时刻,cd恰好静止,由平衡条件得μmgcosθ=mgsinθ,解得μ=tanθ,故A正确;当ab达到最大速度时,cd又恰好静止,有BIL=mgsinθ+μmgcosθ=2mgsinθ,此时F=BIL=2mgsinθ,ab开始运动时加速度最大,有a m=Fm=2gsinθ,故B正确;设ab的最大速度为v m,当ab的速度为v m时,有I=E2R =BLv m2R,解得v m=4mgRsinθB2L2,故C错误;恒力F的最大功率为P=Fv m=8m 2g2Rsin2θB2L2,故D正确.11.ACD 导线框刚进入磁场时做匀速运动,则F=mgsin30°+B 2L 12v R,解得v=2m/s,根据q=ΔΦR=BL 1L 2R,解得L 2=0.2m,选项A 正确,B 错误;导线框在磁场外运动的加速度a=F -mgsin30°m=5m/s 2,则导线框开始运动时ab 边到磁场边界ef 的距离为=0.4m,选项C 正确;导线框进入磁场的过程中产生的热量为Q=FL 2-mgL 2sin30°=10×0.2J -10×0.2×0.5J=1J,选项D 正确. 12.ABC 金属棒在进入磁场前做自由落体运动,当刚进入磁场产生感应电流对应的安培力刚好等于重力时,则金属棒做匀速直线运动,此时v 1=v 2,A 正确;当刚进入磁场产生感应电流对应的安培力大于重力时,根据牛顿第二定律,金属棒做减速运动,此时v 1>v 2,C 正确;当刚进入磁场产生感应电流对应的安培力小于重力时,由牛顿第二定律,金属棒做加速运动,此时v 1<v 2,B 正确;当进入磁场后金属棒做匀速运动,通过磁场区域的过程中,R 上释放出的焦耳热为mgh,D 错误. 13.答案见解析解析闭合开关S 之前,导体ab 自由下落的末速度为v 0=gt=4m/s.开关S 闭合瞬间,导体ab 产生感应电动势,回路中产生感应电流,导体ab 立即受到一个竖直向上的安培力.F 安=BIL=B 2L 2v 0R=0.016N>mg=0.002N.此时导体ab受到的合力的方向竖直向上,与初速度方向相反,加速度a=F 安-mg m=B2L2vmR-g,所以导体ab做竖直向下的加速度逐渐减小的减速运动.当F安=mg 时,导体ab做竖直向下的匀速运动.14.答案(1)2 m/s2(2)5 m/s (3)1.5 J解析(1)导体棒刚开始下滑时,其受力情况如图甲所示,则mgsinθ-μmgcosθ=ma解得a=2m/s2.(2)当导体棒匀速下滑时,其受力情况如图乙所示,设匀速下滑的速度为v,则有mgsinθ-f-F安=0摩擦力f=μmgcosθ安培力F安=BIL=B BLvR+r L=B2L2vR+r联立解得v=mg(R+r)(sinθ-μcosθ)B2L2=5m/s.(3)通过导体棒横截面的电荷量q=IΔtI=ΔΦ(R+r)Δt设导体棒下滑速度刚好为最大速度v时的位移为s,则ΔΦ=BsL由动能定理得,mgs·sinθ-W安-μmgcosθ·s=1mv2,其中W安为克服安培力2做的功联立解得W安=3J克服安培力做的功等于回路在此过程中消耗的电能,即Q=3JQ=1.5J.则导体棒MN在此过程中消耗的电能Q r=rR+r。

高中物理 第2章 打开电磁联系的大门 2_2 安培力与磁感应强度 2_3改写通信史的发明-电报和电话学业达标测评