2018高考物理备考优生百日闯关专题11电磁感应
2018届高考物理一轮复习第十一章电磁感应第1讲:磁通量、电磁感应现象
2018届高考物理一轮复习第十一章电磁感应第1讲:磁通量、电磁感应现象班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________ 一、知识清单1.磁通量(1)定义:磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量(2)公式:Φ=BS。
(3)单位:1 Wb=1_T·m2。
(4)磁通量是标量,但有正负之分,若规定磁感线从正面穿入时磁通量为正,则磁感线从反面穿入时磁通量为负。
(5)适用条件:①匀强磁场;②S是垂直磁场的有效面积.如图1,穿过S2的有效面积为S1,所以磁通量为Φ=BS1;如图2,有效面积为S cosθ,所以磁通量为Φ=BScosθ。
(6)磁通量与线圈的匝数无关。
2.非匀强磁场的磁通量磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的净条数.①条形磁铁:Φ先增后减,b处最大Φ先减后增,Φb=0 Φ先减后增,,Φb=0 Φa>Φb②通电直导线I →II:Φ增大;II→III:Φ减小,ΦIII=0III→Ⅳ:Φ增大;Ⅳ→Ⅴ:Φ减小Φ甲=0,Φ乙=0,Φ丙≠0 Φ=0③环形电流Φa>Φb3.磁通量的变化Iaba bN Sa cbMN SabcN Sa cbN S磁通量是标量,但有正负之分.若规定从某一方向穿过平面的磁通量为正,则反向穿过的磁通量为负,合磁通量是相反方向抵消后所剩余的净磁通量.(1)磁通量的变化ΔΦ=Φ2-Φ1.(注意磁通量的正负号) (2)几种常见引起磁通量变化的情形. ①B 改变,S 不变,ΔΦ=ΔB ·S . ②B 不变,S 变化,ΔΦ=B ·ΔS .③B 、S 两者都变化,ΔΦ=Φ2-Φ1,不能用ΔΦ=ΔB ·ΔS 来计算.④B 和S 均不变,磁感线方向与线圈平面的夹角θ变化,则ΔΦ=BS (sin θ2-sin θ1). 4. 电磁感应现象(1)当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中有感应电流产生的现象。
2018届高考物理一轮复习第十一章电磁感应第5讲:电磁感应的图像问题(答案)
2018届高考物理一轮复习第十一章电磁感应第5讲:电磁感应的图像问题(参考答案)一、知识清单1. 【答案】2. 【答案】二、例题精讲3. 【答案】B4. 【答案】 C【解析】 线框的位移在,0~L 内,ab 边切割磁感线产生的感应电动势为E =B ·2Lv ,感应电流I =E R,ab 边所受的安培力大小为F =BI ·2L =4B 2L 2v R由楞次定律知,ab 边受到安培力方向向左,为负值.线框的位移大于L 后,位移在L ~2L 内线框中磁通量不变,不产生感应电流,ab 边不受安培力,位移在2L ~3L 内,ab 边在磁场之外,不受安培力,故C 项正确.6. 【答案】D7. 【答案】 B【解析】 从B-t 图象中获取磁感应强度B 与时间t 的关系,结合E =ΔΦΔt及安培力F =BIL 得F-t 关系. 由B-t 图象可知,在0~T 4时间内,B 均匀减小;T 4~T 2时间内,B 反向均匀增大.由楞次定律知,通过ab 的电流方向向上,由左手定则可知ab 边受安培力的方向水平向左.由于B 均匀变化,产生的感应电动势E =ΔB ΔtS 不变,则安培力大小不变.同理可得在T 2~T 时间内,ab 边受安培力的方向水平向右,故选项B 正确. 8. 【答案】C【解析】根据感应电流在一段时间恒定,导线框应为扇形;由右手定则可判断出产生的感应电流i 随时间t 的变化规律如图3所示的是C 。
三、自我检测9. 【答案】BD【解析】由于安培力在整个运动过程中都在阻碍线框向右运动,所以安培力的方向不会发生改变,线框未进入磁场前和线框完全在磁场中时不受安培力作用,所以选项A 错误,B 正确;当线框经过一段时间进入磁场时,由楞次定律可知,产生的感应电流的方向为逆时针方向,线框完全在磁场中时不产生感应电流,当线框出磁场时,由楞次定律可知,产生的感应电流的方向为顺时针方向,所以选项C 错误,选项D 正确。
2018高考物理备考优生百日闯关专题10磁场
2018高考物理备考优生百日闯关专题10磁场第一部分名师综述带电粒子在磁场中的运动是高中物理的一个难点,也是高考的热点。
在历年的高考试题中几乎年年都有这方面的考题。
带电粒子在磁场中的运动问题,综合性较强,解这类问题既要用到物理中的洛仑兹力、圆周运动的知识,又要用到数学中的平面几何中的圆及解析几何知识。
带电粒子在复合场中的运动包括带电粒子在匀强电场、交变电场、匀强磁砀及包含重力场在内的复合场中的运动问题,是高考必考的重点和热点。
纵观近几年各种形式的高考试题,题目一般是运动情景复杂、综合性强,多把场的性质、运动学规律、牛顿运动定律、功能关系以及交变电场等知识有机地结合,题目难度中等偏上,对考生的空间想像能力、物理过程和运动规律的综合分析能力,及用数学方法解决物理问题的能力要求较高,题型有选择题、作图及计算题,涉及本部分知识的命题也有构思新颖、过程复杂、高难度的压轴题。
第二部分精选试题一、选择题1.如图所示,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是竖直平面内三个相同的半圆形光滑轨道,K为轨道最低点,Ⅰ处于匀强磁场中,Ⅱ和Ⅲ处于匀强电场中,三个完全相同的带正电小球a、b、c从轨道最高点自由下滑至第一次到达最低点K的过程中,下列说法正确的是()A. 在K处球a速度最大B. 在K处球b对轨道压力最大C. 球b需要的时间最长D. 球c机械能损失最多【答案】 C由于a 球在磁场中运动,磁场力对小球不做功,整个过程中小球的机械能守恒;b 球受到的电场力对小球做负功,到达最低点时的速度的大小最小,所以b 球的运动的时间也长,所以A 错误C 正确;c 球受到的电场力对小球做正功,到达最低点时球的速度大小最大,所以c 球的机械能增加,c 球对轨道压力最大,所以B 错误,D 错误。
考点:带电粒子在匀强磁场中的运动、带电粒子在匀强电场中的运动【名师点睛】洛伦兹力对小球不做功,但是洛伦兹力影响了球对轨道的作用力,在电场中的bc 球,电场力对小球做功,影响小球的速度的大小,从而影响小球对轨道的压力的大小。
2018版高考物理(全国通用)大一轮复习讲义文档:第十章电磁感应第2讲含答案
第2讲法拉第电磁感应定律、自感和涡流一、法拉第电磁感应定律1.感应电动势(1)感应电动势:在电磁感应现象中产生的电动势.(2)产生条件:穿过回路的磁通量发生改变,与电路是否闭合无关.(3)方向判断:感应电动势的方向用楞次定律或右手定则判断.2.法拉第电磁感应定律(1)内容:闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比.(2)公式:E=n错误!,其中n为线圈匝数.(3)感应电流与感应电动势的关系:遵循闭合电路的欧姆定律,即I =错误!。
(4)说明:①当ΔΦ仅由B的变化引起时,则E=n ΔB·SΔt;当ΔΦ仅由S的变化引起时,则E=n错误!;当ΔΦ由B、S的变化同时引起时,则E=n错误!≠n错误!.②磁通量的变化率错误!是Φ-t图象上某点切线的斜率.二、导体切割磁感线产生的感应电动势1.公式E=Blv的使用条件(1)匀强磁场.(2)B、l、v三者相互垂直.2.“瞬时性"的理解(1)若v为瞬时速度,则E为瞬时感应电动势.(2)若v为平均速度,则E为平均感应电动势.3.切割的“有效长度”公式中的l为有效切割长度,即导体在与v垂直的方向上的投影长度.图1中有效长度分别为:图1甲图:沿v1方向运动时,l=错误!;沿v2方向运动时,l=错误!·sin β;乙图:沿v1方向运动时,l=错误!;沿v2方向运动时,l=0;丙图:沿v1方向运动时,l=错误!R;沿v2方向运动时,l=0;沿v3方向运动时,l=R。
4.“相对性”的理解E=Blv中的速度v是相对于磁场的速度,若磁场也运动,应注意速度间的相对关系.三、自感和涡流现象1.自感现象(1)概念:由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感,由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势.(2)表达式:E=L错误!。
(3)自感系数L的影响因素:与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关.(4)自感现象“阻碍"作用的理解:①流过线圈的电流增加时,线圈中产生的自感电动势与电流方向相反,阻碍电流的增加,使其缓慢地增加.②流过线圈的电流减小时,线圈中产生的自感电动势与电流方向相同,阻碍电流的减小,使其缓慢地减小.线圈就相当于电源,它提供的电流从原来的I L逐渐变小.2.涡流现象(1)涡流:块状金属放在变化磁场中,或者让它在磁场中运动时,金属块内产生的旋涡状感应电流.(2)产生原因:金属块内磁通量变化→感应电动势→感应电流.(3)涡流的利用:冶炼金属的高频感应炉利用强大的涡流产生焦耳热使金属熔化;家用电磁炉也是利用涡流原理制成的.(4)涡流的减少:各种电机和变压器中,用涂有绝缘漆的硅钢片叠加成的铁芯,以减少涡流.1.判断下列说法是否正确.(1)线圈中磁通量越大,产生的感应电动势越大.(×)(2)线圈中磁通量变化越大,产生的感应电动势越大.( ×)(3)线圈中磁通量变化越快,产生的感应电动势越大.( √)(4)线圈中的电流越大,自感系数也越大.( ×)(5)对于同一线圈,当电流变化越快时,线圈中的自感电动势越大.(√)2.(人教版选修3-2P17第1题改编)将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是()A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关B.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同答案C3.(人教版选修3-2P21第4题改编)如图2所示,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd,ab边长大于bc边长,置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外,线框两次匀速地完全进入磁场,两次速度大小相同,方向均垂直于MN. 第一次ab边平行MN进入磁场,线框上产生的热量为Q1,通过线框导体横截面的电荷量为q1;第二次bc 边平行MN进入磁场,线框上产生的热量为Q2,通过线框导体横截面的电荷量为q2,则()图2A.Q1>Q2,q1=q2B.Q1>Q2,q1>q2C.Q1=Q2,q1=q2 D.Q1=Q2,q1>q2答案A解析由Q=I2Rt得,Q1=错误!2Rt=错误!×错误!=错误!,同理,Q2=错误!,又因为L ab>L bc,故Q1>Q2。
【高考物理】2018最新版本高考物理二轮总复习专题过关检测--专题:电磁感应(含详细答案解析)-专题拔高特训
高考物理二轮总复习专题过关检测电磁感应(附参考答案)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.如图12-1所示,金属杆ab、cd可以在光滑导轨PQ和R S上滑动,匀强磁场方向垂直纸面向里,当ab、cd分别以速度v1、v2滑动时,发现回路感生电流方向为逆时针方向,则v1和v2的大小、方向可能是()图12-1A.v1>v2,v1向右,v2向左B.v1>v2,v1和v2都向左C.v1=v2,v1和v2都向右D.v1=v2,v1和v2都向左解析:因回路abdc中产生逆时针方向的感生电流,由题意可知回路abdc的面积应增大,选项A、C、D错误,B正确.答案:B2.(2010河北唐山高三摸底,12)如图12-2所示,把一个闭合线圈放在蹄形磁铁两磁极之间(两磁极间磁场可视为匀强磁场),蹄形磁铁和闭合线圈都可以绕OO′轴转动.当蹄形磁铁匀速转动时,线圈也开始转动,当线圈的转动稳定后,有()图12-2A.线圈与蹄形磁铁的转动方向相同B.线圈与蹄形磁铁的转动方向相反C.线圈中产生交流电D.线圈中产生为大小改变、方向不变的电流解析:本题考查法拉第电磁感应定律、楞次定律等考点.根据楞次定律的推广含义可知A正确、B错误;最终达到稳定状态时磁铁比线圈的转速大,则磁铁相对线圈中心轴做匀速圆周运动,所以产生的电流为交流电.答案:AC3.如图12-3 所示,线圈M和线圈P绕在同一铁芯上.设两个线圈中的电流方向与图中所标的电流方向相同时为正.当M中通入下列哪种电流时,在线圈P中能产生正方向的恒定感应电流()图12-3图12-4解析:据楞次定律,P 中产生正方向的恒定感应电流说明M 中通入的电流是均匀变化的,且方向为正方向时应均匀减弱,故D 正确.答案:D4.如图12-5所示,边长为L 的正方形导线框质量为m ,由距磁场H 高处自由下落,其下边ab 进入匀强磁场后,线圈开始做减速运动,直到其上边cd 刚刚穿出磁场时,速度减为ab 边进入磁场时的一半,磁场的宽度也为L ,则线框穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为( )图12-5A.2mgLB.2mgL +mgHC.mgH mgL 432+D.mgH mgL 412+ 解析:设刚进入磁场时的速度为v 1,刚穿出磁场时的速度212v v =① 线框自开始进入磁场到完全穿出磁场共下落高度为2L .由题意得mgH mv =2121② Q mv L mg mv +=⋅+222121221③ 由①②③得mgH mgL Q 432+=.C 选项正确. 答案:C5.如图12-6(a)所示,圆形线圈P 静止在水平桌面上,其正上方悬挂一相同线圈Q ,P 和Q 共轴,Q 中通有变化电流,电流随时间变化的规律如图12-6(b)所示,P 所受的重力为G ,桌面对P 的支持力为F N ,则( )图12-6。
2018届高考物理一轮复习知识点第十一章电磁感应.docx
第十一章电磁感应知能图谱定义电磁感应的现象产生条件楞次定律感应电流方向的判定右手定则平均感应电动势大小: E nt电磁感应法拉第电磁感应定律方向:用楞次定律判断瞬时感应电动势大小: E= Blvsin方向:用楞次定律或右手定则判断日光灯涡流应用电磁阻尼电磁驱动一、电磁感应现象楞次定律知识能力解读知能解读(一)电磁感应现象电磁感应当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中有感应电流产生的现象现象产生感应条件:( 1)电路必须闭合电流的条( 2)穿过导体回路的磁通量发生变化件电磁感应现象的实产生感应电动势,如果电路闭合则产生感应电流质能量转化发生电磁感应现象时,机械能能活其他形式的能转化为电能知能解读(二)磁通量的变化情况变化情况举例磁通量变化量永磁铁靠近或远离线圈、电磁铁(螺线管)磁场变化线圈中的电流发生变化B S闭合线圈的部分导线做切割磁感线运动,如图所示回路面有效积变化面积 B S变化回路平面与磁线圈在磁场中的转动,如图所示场的夹角变化知能解读(三)感应电流方向的判定内容适用范围感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的一切电磁感应现象楞次定律磁通量的变化续表内容适用范围右手定让磁感线穿过掌心,右手大拇指指向导体运动导体切割磁感线产生感应电流则方向,其余四指指向感应电流方向(四)楞次定律中“阻碍”的含义谁阻碍谁感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场(原磁场)的磁通量的变化阻碍什么阻碍的是磁通量的变化,而不是阻碍磁通量本身如何阻碍当磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。
即“增反减同”阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量的变化快慢,这种变化将继续进行,结果如何最终结果是增加的还得增加,减少的仍将减少。
阻碍也不意味着相反,不可认为感应电流产生的磁场方向一定与原磁场方向相反知能解读(五)楞次定律的推广含义楞次定律中“阻碍” 的含义可以推广为:感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因,列表说明如下:内容例证阻碍原磁通量变化——“增反减同”磁铁靠近线圈,B感与 B原反向阻碍相对运动磁铁靠近,是斥力——“来拒去留”磁铁远离,是引力续表内容例证使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”P、Q 是光滑固定导轨,a、b 是可动金属棒,磁铁下移, a、b 靠近阻碍原电流的变化——“增反减同”合上 S,B 先亮;再断开S,两灯逐渐熄灭知能解读(六)三个定则的比较比较左手定则右手定则安培定则项目磁场对运动电荷、电流对因导体切割磁感线而应用产生的感应电流方向的电流产生磁场作用力方向的判断判断涉及磁场方向、电流(电荷磁场方向、导体切割磁感电流方向、磁场方向方向运动)方向、安培力(洛线的运动方向、感应电动的物伦兹力)方向势的方向理量各物理量方向间的关系图例因果电流→运动运动→电流电流→磁场关系应用电动机发电机电磁铁实例方法技巧归纳方法技巧(一)应用楞次定律判断感应电流方向的方法方法指导用楞次定律判断感应电流方向的思维流程如下:明确研究的对象是穿过该回路的磁场磁通量的变哪一个闭合回路方向(原磁场方向)化(增或减)楞次定律感应电流的磁场方向(增反减同)安培定则感应电流的方向方法技巧(二)楞次定律的推广应用方法指导对楞次定律中“阻碍” 的含义可推广为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因。
2018高考物理二轮复习课件:1-4-11 电磁感应规律及应用
热点考向·突破提升
1 电磁感应的图象问题 电磁感应中的图象多在选择题中出现,有时也在计算题中 考查,主要综合考查楞次定律、法拉第电磁感应定律及电 路、安培力及功能关系等相关知识,在计算题中也会考查 学生的识图能力。
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解析 当 ab 棒在磁场中切割磁感线时,ab 棒相当于电源,等效电路: 由法拉第电磁感应定律可知:E1=Blv 由欧姆定律可知:E1=Iab(r+R 并) Icd=I2ab=B3lRv 方向 c→d Ucd=Icd·R=B3lv Ucd>0 当 cd 棒在磁场中切割磁感线时,cd 棒相当于电源,等效电路: 由法拉第电磁感应定律可知:E2=Blv 由欧姆定律可知:E2=Icd(r+R 并) Icd=23BRlv 方向 d→c Ucd=Icd·R=2B3lv Ucd>0
A.电路中感应电动势的大小为sBinlvθ
B.电路中感应电流的大小为Bvsrinθ C.金属杆所受安培力的大小为B2lvrsinθ D.金属杆的热功率为Brs2ilnvθ2
解析 切割磁感线的有效长度为 l,电动势为 E=Blv,选项 A 错误。根据题意,回路电阻 R=sirnlθ, 由欧姆定律有 I=Brllvsinθ=Bvsrinθ,选项 B 正确。安培力 F=sBinIθl =B2rvl,选项 C 错误。金属杆的热功率为 P=I2R=B2v2rlsinθ,选项 D 错误。
类题演练 3.[2015·衡水一调](多选)如图所示,边长为 L、不可形变的正方形导线框(电阻不计)内有半径为 r 的圆 形磁场区域。其磁感应强度 B 随时间 t 的变化关系为 B=kt(常量 k>0)。回路中滑动变阻器 R 的最大阻值为 R0,滑动片 P 位于滑动变阻器中央。定值电阻 R1=R0、R2=R20,闭合开关 S,电压表的示数为 U,不考虑 虚线 MN 右侧导体的感应电动势。则( )
2018年高考模拟理综物理选编电磁感应现象-解析版-最新教育文档
第 1 页乐陵一中电磁感应现象一、单选题(本大题共5小题,共30分)1. 如图所示,要使Q 线圈产生图示方向的电流,可采用的方法有A. 闭合电键K 后,把R 的滑片右移B. 闭合电键K 后,把P 中的铁心从左边抽出C. 闭合电键K 后,把Q 靠近PD. 无需闭合电键K ,只要把Q 靠近P 即可【答案】C【解析】解:A 、闭合电键K 后,把R 的滑片右移,Q 中的磁场方向从左向右,且在减小,根据楞次定律,左边导线电流方向向上。
故A 错误。
B 、闭合电键K 后,将P 中的铁心从左边抽出,Q 中的磁场方向从左向右,且在减小,根据楞次定律,左边导线电流方向向上。
故B 错误。
C 、闭合电键,将Q 靠近P ,Q 中的磁场方向从左向右,且在增强,根据楞次定律,左边导线的电流向下。
故C 正确。
D 、若不闭合电键K ,即使把Q 靠近P ,也不会导致穿过线圈的磁通量改变,因此不会产生感应电流。
故D 错误。
故选:C 。
当通过闭合回路中的磁通量发生变化,就会产生感应电流,根据楞次定律判断感应电流的方向。
解决本题的关键掌握感应电流产生的条件,以及会运用楞次定律判断感应电流的方向。
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】解: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 中没有感应电流,故D 正确,ABC 错误.故选:D当穿过闭合线圈的磁通量发生变化时会产生感应电流;而当磁通量不变时,线圈中没有感应电流产生.法拉第研究电磁感应现象的过程其本质是发现感应电流产生的条件的过程 由于感应电流仅仅在线圈中的磁通量发生变化的过程中出现,磁通量不变时则没有感应电流,感应电流只出现在磁通量变化的暂态过程,所以感应电流不容易被发现.3. 重庆市某中学的几位同学把一条大约10m 长电线的两端连接在一个灵敏电流表的接线柱上,形成闭合导体回路甲、乙两位同学沿南北方向站立匀速摇动电线时,灵敏电流表的示数,两位同学沿东西方向站立匀速摇动电线时,灵敏电流表的示数,则A. ,B. ,C. ,D. ,【答案】C【解析】解:由于地球的周围存在磁场,且磁感线的方向是从地理的南极指向地理的北极,所以当两个同学朝东西方向站立,并迅速摇动电线时,导线就会做切割磁感线运动,灵敏电流表的读数最大沿南北方向站立匀速摇动电线时,由于北半球的磁场由向下的分量,所以穿过线圈的磁通量发生变化,有感应电流,所以.故选:C产生感应电流的条件:一是闭合回路中的一部分导体;二是必须做切割磁感线运动;因此要使产生的感应电流变大,就要使导体切割更多的磁感线,结合地磁场的方向即可确定这两个同学的站立方向.解决本题的关键掌握产生感应电流的条件,以及地磁场的方向,然后根据切割磁感线确定两个同学的朝向与是否产生感应电流的关系.4.在如图所示的匀强磁场中有一个平面线圈ABCD,线圈做如下运动时能够产生感应电流的是A. 线圈在纸平面内左右移动B. 线圈在纸平面内上下移动C. 线圈在纸平面内绕A点转动D. 线圈绕AB边向纸外转动【答案】D【解析】解:A、线圈在纸平面内左右移动时,线圈与磁场平行,穿过线圈的磁通量一直为零,没有变化;故没有感应电流产生;故A错误;B、线圈在纸平面内上下移动时,线圈与磁场平行,线圈的磁通量一直为零,没有变化;故没有感应电流产生;故B错误;C、在纸面内绕A点转动时,线圈与磁场平行,磁通量一直为零,没有变化;没有感应电流;故C错误;D、线圈绕AB边向纸外转动,引起磁通量增大;故可以产生感应电流故D正确;故选:D当闭合回路中磁通量发生变化时,回路中就会产生感应电流分析磁通量是否变化,即可进行判断.该题考查闭合线圈中产生感应电流的条件是:回路中的磁通量发生变化,而磁通量的变化可以根据磁感线的条数直观判断.5.在电磁学发展过程中,许多科学家做出了贡献,下列说法正确的是A. 库仑发现了点电荷的相互作用规律;密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值B. 奥斯特发现了电流磁效应;安培发现了电磁感应现象C. 麦克斯韦预言了电磁波;楞次用实验证实了电磁波的存在D. 安培发现了磁场对运动电荷的作用规律;洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律【答案】A【解析】解:A、库仑发现了点电荷的相互作用规律,密立根测定了元电荷的数值,故A正确;B、奥斯特发现了电流磁效应;法拉第发现了电磁感应现象,故B错误;C、麦克斯韦预言了电磁波,赫兹用实验证实了电磁波的存在;楞次是发现了电磁感应中的感应电流的方向,故C错误;D、洛仑兹发现磁场对运动电荷作用规律,安培发现了磁场对电流的作用规律,故D错误;第 3 页故选:A本题考查电磁学中的相关物理学史,应掌握在电磁学发展中作出突出贡献的科学家的名字及主要发现.近几年高考中增加了对物理学史的考查,在学习中要注意掌握科学家们的主要贡献,要求能熟记.二、多选题(本大题共4小题,共24分)6. 如图为“研究电磁感应现象”的实验装置 如果在原线圈插入副线圈后保持不动,闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么闭合电键后,下列情况下电流计指针偏转情况是A. 将原线圈迅速从副线圈中拔出时,指针向左偏转一下B. 保持电建闭合状态时,指针一直偏在零点右侧C. 滑动变阻器触头迅速向左滑动时,指针向右偏转一下D. 将原线圈内铁芯A 快速拔出时,指针向左偏转一下【答案】AD【解析】解:当在闭合电键时,发现灵敏电流计的指针向右偏了一下 则说明线圈磁通量从无到有即变大,导致电流计指针向右偏一下.A 、当将原线圈迅速拔出副线圈时,则线圈的磁通量也是从有到无,则电流计指针向左偏转一下,故A 正确;B 、保持电建闭合状态时,则线圈的磁通量不变,线圈中没有感应电流,则指针一直偏在零点 故B 错误;C 、当滑动变阻器触头迅速向左滑动时,电阻增大,电路中电流变小,导致线圈磁通量变小,则电流计指针向左偏转一下,故C 错误;D 、当原线圈内铁芯A 快速拔出时,导致线圈磁通量变小,则电流计指针向左偏转一下,故D 正确;故选:AD .电源与线圈构成一回路,而另一线圈与检流表又构成一个回路 当上方线圈中的磁通量发生变化时,导致下方线圈的磁通量也跟着变化,从而出现感应电流.由楞次定律来确定感应电流的方向,而闭合线圈中的磁通量发生变化有几种方式:可以线圈面积的变化,也可以磁场的变化,也可以线圈与磁场的位置变化.7. 以下说法正确的是A. 一个质子 不计重力 穿过某一空间而未发生偏转,此空间可能存在磁场B. 一个质子 不计重力 穿过某一空间而未发生偏转,此空间可能存在电场C. 某电路的磁通量改变了,电路中一定有感应电流D. 导体棒在磁场中运动,导体棒两端一定有电势差【答案】AB【解析】解:AB 、可能存在电场和磁场,它们的方向与质子运动方向相同,质子不受洛伦兹力,电场力的方向与运动的方向相同或相反,质子不会偏转,故AB 正确。
2018年高考物理课标Ⅰ专用复习专题测试专题十一 电磁感应 共173张 精品
答案
AB 如图所示,将铜圆盘等效为无数个长方形线圈的组合,则每个线圈绕OO'轴转动时,均有感 应电流产生,这些感应电流产生的磁场对小磁针有作用力,从而使小磁针转动起来,可见A、B均 正确。由于圆盘面积不变,与磁针间的距离不变,故整个圆盘中的磁通量没有变化,C错误。圆盘 中的自由电子随圆盘一起运动形成的电流的磁场,由安培定则可判断在中心方向竖直向下,其他 位置关于中心对称,此磁场不会导致磁针转动,D错误。
R 2R
4R
倍时,P变为原来的4倍,故D错。由右手定则可判知B正确。电流方向与导体切割磁感线的方向
有关,而与切割的速度大小无关,故C错。
疑难突破 金属圆盘在恒定的匀强磁场中转动时,其等效电源的模型如图所示,每个电源的电动
势E=
1 2
BL2ω(L为圆盘的半径),内阻为r0,则n个电源并联后的总电动势仍为E,总内阻r=
6.(2015课标Ⅱ,15,6分,0.337)如图,直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中,磁感应强度大小 为B,方向平行于ab边向上。当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时,a、b、c三点的电势分别 为Ua、Ub、Uc。已知bc边的长度为l。下列判断正确的是 ( )
A.Ua>Uc,金属框中无电流
B.Ub>Uc,金属框中电流方向沿a-b-c-a
C.Ubc=-
1 2
Bl2ω,金属框中无电流
D.Uac=
1 2
Bl2ω,金属框中电流方向沿a-c-b-a
答案 C 闭合金属框在匀强磁场中以角速度ω逆时针转动时,穿过金属框的磁通量始终为零, 金属框中无电流。由右手定则可知Ub=Ua<Uc,A、B、D选项错误;b、c两点的电势差Ubc=-Blv中=1 Bl2ω,选项C正确。
2019年高考物理备考 优生百日闯关系列 专题11 电磁感应(含解析)
专题11 电磁感应第一部分名师综述近年来高考对本考点内容考查命题频率极高的是感应电流的产生条件、方向判定和导体切割磁感线产生的感应电动势的计算,且要求较高.几乎是年年有考;其他像电磁感应现象与磁场、电路和力学、电学、能量及动量等知识相联系的综合题及图像问题在近几年高考中也时有出现;另外,该部分知识与其他学科的综合应用也在高考试题中出现。
试题题型全面,选择题、填空题、计算题都可涉及,尤其是难度大、涉及知识点多、综合能力强,多以中档以上题目出现来增加试题的区分度,而选择和填空题多以中档左右的试题出现,这类问题对学生的空间想象能力、分析综合能力、应用数学知识处理物理问题的能力有较高的要求,是考查考生多项能力的极好载体,因此历来是高考的热点。
第二部分精选试题一、单选题1.如图,在同一平面内有两根平行长导轨,导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域,区域宽度均为l,l的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动,线框中磁感应强度大小相等、方向交替向上向下。
一边长为32感应电流i随时间t变化的正确图线可能是()A.B.C.D.【答案】 D【解析】试题分析:找到线框在移动过程中谁切割磁感线,并根据右手定则判断电流的方向,从而判断整个回路中总电流的方向。
要分过程处理本题。
第一过程从①移动②的过程中左边导体棒切割产生的电流方向是顺时针,右边切割磁感线产生的电流方向也是顺时针,两根棒切割产生电动势方向相同所以l=2lll,则电流为l=ll =2llll,电流恒定且方向为顺时针,再从②移动到③的过程中左右两根棒切割磁感线产生的电流大小相等,方向相反,所以回路中电流表现为零,然后从③到④的过程中,左边切割产生的电流方向逆时针,而右边切割产生的电流方向也是逆时针,所以电流的大小为l=ll =2llll,方向是逆时针当线框再向左运动时,左边切割产生的电流方向顺时针,右边切割产生的电流方向是逆时针,此时回路中电流表现为零,故线圈在运动过程中电流是周期性变化,故D正确;故选D点睛:根据线圈的运动利用楞次定律找到电流的方向,并计算电流的大小从而找到符合题意的图像。
2017_2018学年高考物理专题11电磁感应备考强化训练28电磁感应现象楞次定律新人教版
一、破解依据 欲解“感应电流的方向”一类问题,大致可用以下几条依据: ㈠产生感应电流的条件:⑴穿过回路的“磁通量发生转变”。⑵回路是“闭合“的。 ㈡感生电动势的方向:楞次定律即应用“增反减同”“不变成零”原那么,再配合“安培”定那么。电动势 与电源内的电流的“方向一致”。 ㈢动生电动势的方向:“手心对 N 极、拇指表运动、四指示(动生)电流”——右手定那么。 与“手心对 N 极、四指表通电、拇指示受力” ——左手定那么显著不同。 注:电磁感应的“增反减同”规律,当原磁场增强时,感生电流的感应磁场将与原磁场反向;当原磁场减弱 时,感生电流的感应磁场将与原磁场同向。
强化训练 28 电磁感应现象 楞次定律
本套强化训练搜集最近几年来各地高中物理高考真题、模拟题及其它极有备考价值的习题等挑选而成。其目 的在于使考生通过训练,更好地明白得磁通量概念,了解电磁感应现象及其产生条件;熟练地把握运用右手定那 么、楞次定律及其推行含义判定感应电流的方向.通过练习,不仅理论联系了实际,也提高了咱们运用物理模型 分析实际问题的能力.全卷 110 分
导体棒取得的动能为 EK 。那么:
(
)
图-9
A、W1 Q
B、W2 W1 Q C、W1 EK
D、WF WG EK Q
㈡填空题(共 12 分)
11.(7 分)在研究“电磁感应现象”的实验中,所需的实验器材如图-10 所示.现已用导线连接了部份实
高考物理备考 优生百日闯关系列 专题18 电磁感应(含解析)-人教版高三全册物理试题
专题18 电磁感应第一局部名师综述近年来高考对本考点内容考查命题频率极高的是感应电流的产生条件、方向判定和导体切割磁感线产生的感应电动势的计算,且要求较高.几乎是年年有考;其他像电磁感应现象与磁场、电路和力学、电学、能量与动量等知识相联系的综合题与图像问题在近几年高考中也时有出现;另外,该局部知识与其他学科的综合应用也在高考试题中出现。
试题题型全面,选择题、填空题、计算题都可涉与,尤其是难度大、涉与知识点多、综合能力强,多以中档以上题目出现来增加试题的区分度,而选择和填空题多以中档左右的试题出现,这类问题对学生的空间想象能力、分析综合能力、应用数学知识处理物理问题的能力有较高的要求,是考查考生多项能力的极好载体,因此历来是高考的热点。
第二局部精选试题1.【内蒙古赤峰市宁城县2016届高三第一次统一考试物理试题】如下列图,两根等高光滑的14圆弧轨道,半径为r、间距为L,轨道电阻不计.在轨道顶端连有一阻值为R的电阻,整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.现有一根长度稍大于L、电阻不计的金属棒从轨道最低位置cd开始,在拉力作用下以初速度v0向右沿轨道做匀速圆周运动至ab 处,如此该过程中A.通过R的电流方向为由外向内B.通过R的电流方向为由内向外C.R上产生的热量为22rB L v4RπD.流过R的电量为BLr2Rπ【答案】AC【解析】金属棒从轨道最低位置cd运动到ab处的过程中,穿过回路的磁通量减小,根据楞次定律判断得知通过R的电流方向为由外向内,故A正确;B错误;金属棒做匀速圆周运动,回路中产生正弦式交变电流,可得产生的感应电动势的最大值为0BLv E m =,有效值为m E E 22=,根据焦耳定律有: R v L rB t R E Q 40222π==,C 正确;通过R 的电量由公式:RBLr R q =∆=φ,D 错误;应当选BC 。
【考点】:法拉第电磁感应定律。
2.【2016•湖南省长沙市麓山国际实验学校高三一轮复习测试】利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等领域。
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2018高考物理备考优生百日闯关专题11电磁感应第一部分 名师综述近年来高考对本考点内容考查命题频率极高的是感应电流的产生条件、方向判定和导体切割磁感线产生的感应电动势的计算,且要求较高.几乎是年年有考;其他像电磁感应现象与磁场、电路和力学、电学、能量及动量等知识相联系的综合题及图像问题在近几年高考中也时有出现;另外,该部分知识与其他学科的综合应用也在高考试题中出现。
试题题型全面,选择题、填空题、计算题都可涉及,尤其是难度大、涉及知识点多、综合能力强,多以中档以上题目出现来增加试题的区分度,而选择和填空题多以中档左右的试题出现,这类问题对学生的空间想象能力、分析综合能力、应用数学知识处理物理问题的能力有较高的要求,是考查考生多项能力的极好载体,因此历来是高考的热点。
第二部分 精选试题 一、选择题1.如图所示,正方形线框的边长为L ,电容器的电容为C 。
正方形线框的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中,在磁场以变化率k 均为减弱的过程中 ( )A .线框产生的感应电动势大小为kL 2B .电压表的读数为22klC .a 点的电势高于b 点的电势D .电容器所带的电荷量为零 【答案】 C2.如图所示,平行于y轴的导体棒以速度v向右做匀速直线运动,经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域,导体棒中的感应电动势E与导体棒位置x关系的图像是()A.B.C.D.【答案】 A【解析】如图所示,设导体棒运动到位置x处,由几何关系可得导体棒切割磁感线的有效长度为,产生的感应电动势为整理后可得,从方程可以看出,感应电动势E与导体棒位置x关系的图像是一个椭圆,故正确的选项为A。
3.如图所示,匀强磁场区域宽度为l,现有一边长为d(d>l)的矩形金属框以恒定速度v向右通过磁场区域,该过程中有感应电流的时间总共为()A. B. C. D.【答案】 B4.青藏铁路刷新了一系列世界铁路的历史纪录,青藏铁路火车上多种传感器运用了电磁感应原理,有一种电磁装置可以向控制中心传输信号以确定火车位置和运动状态,原理是将能产生匀强磁场的磁铁,安装在火车首节车厢下面,俯视如图甲所示,当它经过安放在两铁轨间的线圈时,便产生一个电信号,被控制中心接收到,当火车通过线圈时,若控制中心接收到的线圈两端的电压信号为图乙所示,则说明火车在做()A .匀速直线运动B .匀加速直线运动C .匀减速直线运动D .加速度逐渐加大的变加速直线 【答案】 B5.如图所示,平行金属导轨的间距为d ,一端跨接一阻值为R 的电阻,匀强磁场的磁感应强度为B ,方向垂直于导轨所在平面向里,一根长直金属棒与导轨成60°角放置,且接触良好,则当金属棒以垂直于棒的恒定速度v 沿金属导轨滑行时,其他电阻不计,电阻R 中的电流为 ( )A. 060sin R Bdv B. R Bdv C. R Bdv 060sin D. R Bdv 060cos【答案】 A 【解析】导线切割磁感线的有效长度是060sin dL =,感应电动势BLv E =,R 中的电流为R E I =.联立解得I=060sin R Bdv6.如图甲所示,在竖直向上的磁场中,水平放置一个单匝金属圆线圈,线圈所围的面积为0.1 m 2,线圈电阻为1 Ω,磁场的磁感应强度大小B 随时间t 的变化规律如图乙所示,规定从上往下看顺时针方向为线圈中感应电流i 的正方向。
则 ( )A. 0~5 s内i的最大值为0.1 AB. 第4 s末i的方向为正方向C. 第3 s内线圈的发热功率最大D. 3~5 s内线圈有扩张的趋势【答案】 D【解析】由法拉第电磁感应定律:可以看出B-t图像的斜率越大,所以零时刻线圈的感应电动势最大,即,由欧姆定律:,A错;从第3s末到第5s末竖直向上的磁场一直在减小,由楞次定律判断出感应电流的磁场与原磁场方向相同,所以电流方向为逆时针方向,电流是负值,B错;由图乙图像可知,在第3s内穿过线圈的磁通量不变,线圈不产生感应电流,线圈发热功率为零,最小,C错;由图乙所示可知,3~5s内穿过线圈的磁通量减小,为阻碍磁通量的减小,线圈有扩张的趋势,D对。
7.如图所示,在匀强磁场中,MN、PQ是两根平行的金属导轨,而ab、cd为串有伏特表和安培表的两根金属棒,它们同时以相同的速度向右运动时,下列说法中正确的是()A. 电压表有读数,电流表有读数B. 电压表无读数,电流表有读数C. 电压表无读数,电流表无读数D. 电压表有读数,电流表无读数【答案】 C8.如图所示,边长为2l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个边长为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直,导线框的一条对角线和虚线框的一条对角线恰好在同一直线上.从t=0开始,使导线框从图示位置开始以恒定速度沿对角线方向移动进入磁场,直到整个导线框离开磁场区域.用I表示导线框中的感应电流(以逆时针方向为正),则下列表示I-t关系的图线中,正确的是()【答案】 D9.(多选)如图甲所示,矩形导线框固定在匀强磁场中,磁感线方向与导线框所在平面垂直.规定垂直纸面向里方向为磁场的正方向,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示.则()A. 从0到t2时间内,导线框中电流的方向先为adcba再为abcdaB. 从0到t2时间内,导线框中电流的方向始终为adcbaC. 从0到t1时间内,导线框中电流越来越小D. 从0到t1时间内,导线框ab边受到的安培力越来越小【答案】BD【解析】从0到t2时间内,线圈中磁通量的变化率相同,则感应电动势不变,电路中电流大小和方向不变,根据楞次定律可知电流方向为adcba,故AC错误,B正确;从0到t1时间内,电路中电流大小时恒定不变,故由F=BIL 可知,F与B成正比,因为B逐渐减小,所以安培力越来越小,故D正确。
所以BD正确,AC错误。
10.(多选)在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN,相距为L,导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下.有两根质量均为m的金属棒a、b,先将a棒垂直导轨放置,用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接,连接a棒的细线平行于导轨,由静止释放c,此后某时刻将b也垂直导轨放置,a、c此刻起做匀速运动,b棒刚好能静止在导轨上.a棒在运动过程中始终与导轨垂直,两棒与导轨接触良好,导轨电阻不计.则下列说法正确的()A. 物块c的质量是2msinθB. b棒放上导轨前,物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能C. b棒放上导轨后,物块c减少的重力势能等于回路消耗的电能D. b棒放上导轨后,a棒中电流大小是mgsin BLθ【答案】AD【点睛】从导体棒的平衡展开处理可得各力的大小,从能量守恒角度分析能量的变化是关键,能量转化问题从排除法的角度处理更简捷.11.(多选)如图,光滑斜面PMNQ的倾角为θ,斜面上放置一矩形导体线框abcd,其中ab边长为l1,bc边长为l2,线框质量为m、电阻为R,有界匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于斜面向上,e f为磁场的边界,且e f∥MN.线框在恒力F作用下从静止开始运动,其ab边始终保持与底边MN平行,F沿斜面向上且与斜面平行.已知线框刚进入磁场时做匀速运动,则下列判断正确的是()A. 线框进入磁场前的加速度为sin F mg mθ-B. 线框进入磁场时的速度为()221sin F mg R B l θ-C. 线框进入磁场时有a →b →c →d 方向的感应电流D. 线框进入磁场的过程中产生的热量为(F − mgsin θ)l 1 【答案】 ABC【解析】线框进入磁场前,对整体,根据牛顿第二定律得:F-mgsin θ=ma,线框的加速度为sin F mg a mθ-=.故A 正确.设线框匀速运动的速度大小为v ,则线框受力平衡, sin F F mg θ=+安,而22111=Bl vB l vF B l R R⋅⋅=安,解得()221sin F mg R v B l θ-=,选项B 正确;根据右手定律可知,线框进入磁场时有a →b →c →d 方向的感应电流,选项C 正确; 由能量关系,线框进入磁场的过程中产生的热量为力F 做的功与线圈重力势能增量的差值,即F l 2− mg l 2sin θ,选项D 错误;故选ABC.12.(多选)两条平行虚线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向与纸面垂直.边长为0.1m 、总电阻为0.005Ω的正方形导线框abcd 位于纸面内,cd 边与磁场边界平行,如图(a )所示.已知导线框一直向右做匀速直线运动,cd 边于t=0时刻进入磁场.线框中感应电动势随时间变化的图线如图(b )所示(感应电流的方向为顺时针时,感应电动势取正).下列说法正确的是 ( )A. 磁感应强度的大小为0.5 TB. 导线框运动速度的大小为0.5m/sC. 磁感应强度的方向垂直于纸面向外D. 在t=0.4s 至t=0.6s 这段时间内,导线框所受的安培力大小为0.1N 【答案】 CD【名师点睛】此题是关于线圈过磁场的问题;关键是能通过给出的E –t 图象中获取信息,得到线圈在磁场中的运动情况,结合法拉第电磁感应定律及楞次定律进行解答。
此题意在考查学生基本规律的运用能力以及从图象中获取信息的能力。
二、非选择题13.如图甲所示,光滑倾斜导体轨道(足够长)与光滑水平导体轨道平滑连接。
轨道宽度均为L=1m ,电阻忽略不计。
水平向右的匀强磁场仅分布在水平轨道平面所在区域;垂直于倾斜轨道平面向下,同样大小的匀强磁场仅分布在倾斜轨道平面所在区域。
现将两质量均为m=0.2kg ,电阻均为R=0.5Ω的相同导体棒ab 和cd ,垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道的顶端,并同时由静止释放,导体棒cd 下滑过程中加速度a 与速度v 的关系如图乙所示。
(g=10m/s 2)求:(1)导轨平面与水平面间夹角θ; (2)磁场的磁感应强度B ;(3)导体棒ab 对水平轨道的最大压力F N 的大小;(4)若已知从开始运动到cd 棒达到最大速度的过程中,ab 棒上产生的焦耳热Q=0.45J ,求该过程中通过cd 棒横截面的电荷量q 。
【答案】 (1) 30θ=︒ (2)B=1T (3)3N NF '= (4)1C q =(3)当电路中的电流I 最大时,ab 棒所受的安培力竖直向下最大,则压力最大N F mg F =+安由牛顿第三定律:N N F F '= 解得:3N NF '= (4)ab 棒产生的焦耳热2=0.45J ab Q Q I Rt ==,cd 棒产生的热量与ab 棒相同 对cd ,由能量守恒定律:21sin 22mgx mv Q θ=+考点:考查电磁感应、图象、能量守恒定律、牛顿第二定律.【名师点睛】本题中的导轨倾斜部分和水平部分都足够长,分析知道在斜轨上棒最终匀速运动,在水平轨道上最终静止,再运用电磁感应的规律和力学知识求解.14.如图所示,AB 、CD 是处在方向垂直纸面向里、磁感应强度为B 1的匀强磁场的两条金属导轨(足够长),导轨宽度为d ,导轨通过导线分别与平行金属板MN 相连,有一与导轨垂直且始终接触良好的金属棒ab 以某一速度0υ沿着导轨做匀速直线运动。