电磁感应章末复习

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第十三章电磁感应与电磁波初步期末复习- 高二上学期物理人教版(2019)必修第三册

期末复习电磁感应与电磁波初步班级姓名学号【知识梳理】考点一：磁场磁感线1.如图所示，长直导线AB、螺线管C、电磁铁D三者串联在同一电路中，它们之间相距较远，产生的磁场互不影响，开关S闭合后，图中所示的四个可自由转动的小磁针a、b、c、d的北极(黑色一端)静止时的指向正确的是()A．a B．bC．c D．d2.如图所示，一束电子沿z轴正向流动，则在图中y轴上A点的磁场方向是()A．＋x方向B．－x方向C．＋y方向D．－y方向3．如图所示，甲、乙是直线电流的磁场，丙、丁是环形电流的磁场，戊、己是通电螺线管的磁场，试在各图中补画出电流方向或磁感线方向．考点二：磁感应强度磁通量1.(多选)三根在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I，方向如图所示．a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等．将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3，下列说法正确的是()A．B1＝B2＜B3B．B1＝B2＝B3C．a和b处磁场方向垂直于纸面向外，c处磁场方向垂直于纸面向里D．a处磁场方向垂直于纸面向外，b和c处磁场方向垂直于纸面向里2.(多选)如图所示，A为通电线圈，电流方向如图所示，B、C为与A在同一平面内的两同心圆，ΦB、ΦC分别为穿过两圆面的磁通量的大小，下述判断中正确的是()A．穿过两圆面的磁通量是垂直纸面向外B．穿过两圆面的磁通量是垂直纸面向里C．ΦB>ΦCD．ΦB<ΦC3．如图甲、乙所示是实验室里用来测量磁场力的一种仪器——电流天平，某同学在实验室里，用电流天平测算通电螺线管中的磁感应强度，他测得的数据记录如下，请你算出通电螺线管中的磁感应强度B.已知：CD段导线长度为4×10－2 m；天平平衡时钩码重力为4×10－5 N；通过导线的电流为0.5 A.考点三：电磁感应现象及应用1．许多科学家在物理学发展的过程中作出了重要贡献．下列说法正确的是()A．洛伦兹发现了“磁生电”现象B．法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律，卡文迪什测出了静电力常量k的值C．丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，并总结出了右手螺旋定则D．法拉第首先发现电磁感应现象，并总结出产生感应电流的原因2．(多选)如图所示，用导线做成的圆形回路与一直导线构成几种位置组合，下列哪些组合中，当切断直导线中的电流时，闭合回路中会有感应电流产生(图A、B、C中直导线都与圆形线圈在同一平面内，O点为线圈的圆心，D图中直导线与圆形线圈垂直，并与中心轴重合)()3.如图所示，边长为l的正方形导体框匀速地从磁场左边穿过磁场运动到磁场右边，磁场的宽度为d ，线框的速度为v .若l ＜d ，则线框中存在感应电流的时间为( )A.l v B ．2l vC.d vD ．2d v考点四：电磁波的发现及应用能量量子化1．某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P ，c 表示光速，h 为普朗克常量，则激光器每秒发射的光量子数为( )A.λP hc B ．hP λcC.cPλhD ．λPhc2．无线电波的中波波长范围为200～3 000 m ．求该波段的频率范围．3．某广播电台发射功率为10 kW 在空气中波长为187.5 m 的电磁波． (1)求该电台每秒钟从天线发射多少个光子？(2)若发射的光子四面八方视为均匀的，试求在离天线2.5 km 处，直径为2 m 的环状天线每秒钟接收的光子个数以及接收功率．补充习题1．关于磁现象的电本质，下列说法中正确的是( )A．磁与电紧密联系，有磁必有电，有电必有磁B．不管是磁体的磁场还是电流的磁场都起源于电荷的运动C．永久性磁铁的磁性不是由运动电荷产生的D．根据安培假说可知，磁体内分子电流总是存在的，因此，任何磁体都不会失去磁性2．下列四幅图中画出的直线电流方向与其产生的磁场方向，其中正确的是()3.有一束电子流沿x轴的正方向高速运动，如图所示，电子流在z轴上的P点处所产生的磁场方向沿()A．y轴正方向B．y轴负方向C．z轴正方向D．z轴负方向4．有关磁场的物理概念，下列说法中错误的是()A．磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量B．磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关C．磁感应强度的方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向有关D．磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小5．(2020·衡阳八中期中)如图所示为通电螺线管产生的磁场，关于a、b两点磁感应强度的描述，下列说法正确的是()A．大小相等，方向相同B．大小相等，方向不同C．大小不等，方向相同D．大小不等，方向不同6．(2020·辽宁大连期中)下列说法中正确的是()A．磁场不能产生电场B．电磁波的能量可能是连续的C．法拉第发现了电流的磁效应D．麦克斯韦预言了电磁波的存在7.如图所示，L为一根无限长的通电直导线，M为一金属环，L通过M的圆心并与M 所在的平面垂直，且通以向上的电流I，则()A．当L中的I发生变化时，环中有感应电流B．当M左右平移时，环中有感应电流C．当M保持水平，在竖直方向上下移动时环中有感应电流D．只要L与M保持垂直，则以上几种情况，环中均无感应电流8．关于静电场和磁场的说法，正确的是()A．电场中某点的电场强度与试探电荷的电荷量成反比B．电场中电场强度越大的点，电势不一定越高C．磁场磁感应强度的方向就是通电直导线的受力方向D．电流产生磁场的磁感线是闭合的，条形磁铁磁场的磁感线不是闭合的9．关于磁通量，下列说法正确的是()A．穿过某个面的磁通量为零，该处的磁感应强度也为零B．穿过某一平面的磁通量越大，该处的磁感应强度也越大C．面积越大，通过这个面的磁通量就越大D．当平面跟磁场方向平行时，穿过这个平面的磁通量必为零10．如图所示，把两个完全一样的环形线圈互相垂直地放置，它们的圆心位于一个共同点O上．当通以相同大小的电流时，两通电线圈在O点产生的磁场方向分别为垂直纸面向里和竖直向上，大小相等，则O处的磁感应强度与一个线圈单独产生的磁感应强度的大小之比是()A．1∶1 B．2∶1C.2∶1 D．1∶211．（多选）下列现象中，能表明电和磁有联系的是()A．摩擦起电B．两块磁铁相互吸引或排斥C．小磁针靠近通电导线时偏转D．磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流12．（多选）下列有关黑体的说法，正确的有()A．黑体并不向外辐射电磁波B．普朗克提出能量子假说能够很好地解释黑体辐射规律C．温度升高，各种波长的辐射强度都减小D．温度升高，黑体辐射强度极大值向波长较短的方向移动13.（多选）如图所示，当电流通过线圈时，小磁针将发生偏转，关于线圈中电流方向和小磁针的偏转方向，正确的说法是()A．通入逆时针方向的电流，小磁针的S极指向外B．通入顺时针方向的电流，小磁针的N极指向外C．通入逆时针方向的电流，小磁针的N极指向外D．通入顺时针方向的电流，小磁针的S极指向外14.（多选）(2020·郴州湘南中学期中)如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针的上方，并与磁针指向平行，能使小磁针的N极转向读者，那么这束带电粒子可能是() A．向右飞行的正离子束B．向左飞行的正离子束C．向右飞行的负离子束D．向左飞行的负离子束15．（多选）关于电磁波，下列说法正确的是()A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度垂直D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输16．在“焊接”视网膜的眼科手术中，所用激光的波长λ＝6.4×10－7m，每个激光脉冲的能量E＝1.5×10－2 J．求每个脉冲中的光子数目．(已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，光速c＝3×108 m/s.计算结果保留1位有效数字)17．有一真空中波长为6×10－7 m的单色光，普朗克常量为6.63×10－34 J·s.求：(1)单色光的频率；(2)单色光的1个光子的能量．18．如图所示，有一个垂直纸面向里的匀强磁场B＝0.8 T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为10 cm，现于纸面内先后放上a、b两个圆形单匝线圈，圆心均在O处，a 线圈半径为10 cm，b线圈半径为15 cm.问：(1)在B减为0.4 T的过程中，a和b中磁通量分别改变多少？(2)磁感应强度B大小不变，方向绕直径转过60°过程中，a线圈中磁通量改变多少？(3)磁感应强度B大小、方向均不变，线圈a绕直径转过180°过程中，a线圈中磁通量改变了多少？19．早期电视机接收的频道为1～12频道(48.5 MHz～223 MHz)，全频道电视机所接收的频道除1～12频道外，还包括13～56频道(470 MHz～862 MHz)，试求早期电视机和全频道电视机所接收的无线电波的波长范围．第一学期高二物理期末复习。

高二物理第四章《电磁感应》期末复习提纲

高二物理第四章《电磁感应》期末复习提纲一、感应电流的产生和方向1、磁通量（1）概念：（2）公式：（3）磁感应强度：（4）磁通量的变化：（5）磁通量的变化率2、什么是电磁感应现象？3、感应电流方向的判断有几种方法？4、楞次定律的内容是什么？注意：右手定则与左手定则应用区别的关键是“因果关系”，“因动而电”用右手，“因电而动”用左手二、感应电动势，自感1、法拉第电磁感应定律（1）内容：（2）公式：（3）一种特殊情形：当导体在匀强磁场中平行切割磁感线时，E=BLVsin，其中B与L垂直，V与L垂直，V与B成2、自感现象（1）什么是自感现象：（2）产生原因：（3）什么是自感电动势：（4）自感电动势的作用：（5）自感系数由什么因素决定？3、什么是互感现象？哪一种仪器是利用互感原理制成的？4、什么是涡流？涡流的应用有哪些？课堂练习：1、关于磁通量，下列叙述正确的是[ ]A．穿过某一平面的磁通量可认为等于穿过该面积的磁感线条数B．穿过某一平面的磁通量可认为等于穿过该平面单位面积的磁感线条数C．磁场中某处的磁感应强度等于穿过该处单位面积的磁通量D．磁场中某处的磁感应强度等于垂直穿过该处单位面积的磁通量2、于磁通量，下列叙述正确的是( )A.在匀强磁场中，穿过一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积B.在匀强磁场中，a线圈的面积比b线圈的大，则穿过a线圈的磁通量一定比穿过b线圈的磁通量大C.把一个线圈放在M、N两处，若放在M处时穿过线圈的磁通量比放在N处时大，则M处的磁感应强度一定比N处大D.同一线圈放在磁感应强度大处，穿过线圈的磁通量不一定大3．在电磁感应现象中，下列说法中正确的是( )A．感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反B．闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流C．闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动，一定能产生感应电流D．感应电流的磁场总是阻碍原来磁场磁通量的变化E、感应电流的磁场方向取决于磁通量是增加还是减少4、如图所示，当磁铁运动时，流过电阻的电流是由A经R到B，则磁铁可能是( )A．向下运动 B．向上运动C．向左平移 D．以上都不可能5、如图9-1-8所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是( )A.向右摆动B.向左摆动C.静止D.不能判定6、关于自感现象，正确的说法是：（）A、感应电流一定和原电流方向相反；B、线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数一定较大；C、对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈中产生的自感电动势也越大；D、自感电动总是阻碍原来电流变化的。

期末复习提纲――电磁感应.

期末复习提纲――电磁感应.期末复习提纲--电磁感应（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○2○3○4（3）⼏种表达：○1 阻碍相对运动“来拒去留” ○2 阻碍磁量变化“增缩减扩” ○3阻碍电流变化3. 感应电动势⼤⼩：（1）磁通变化型 E＝（指出各物理量的意义）（2）切割磁感线型 E＝（指出各物理量的意义）4. 电磁感应中的能量转化发⽣电磁感应的过程是将能转化为能的过程。

检测练习：（⼀）感应电流产⽣的条件及⽅向1. 发现电磁感应现象并总结出它的规律的科学家是A ．奥斯特B ．法拉弟C ．楞次D ．安培2. 关于磁通量的说法，正确的是A ．在磁场中穿过某⼀⾯积的磁感线条数，就叫穿过这个⾯积的磁通量B ．在磁场中只有垂直穿过某⼀⾯积的磁感线条数，才叫穿过这个⾯积的磁通量C ．在磁场中某⼀⾯积与该磁感应强度的乘积，就叫穿过这个⾯积的磁通量D ．在磁场中穿过某⼀⾯积的磁感线条数与该⾯积的⽐值叫磁通量3. ⼀个不能发⽣形变的矩形线圈，在匀强磁场中移动或转动，在下⾯图中四个位置的所在时刻，线圈中有感应电流出现的有14. ①将条形磁铁按图所⽰⽅向插⼊闭合线圈．在磁铁插⼊的过程中，灵敏电流表⽰数____________．②磁铁在线圈中保持静⽌不动，灵敏电流表⽰数__________________．③将磁铁从线圈上端拔出的过程中，灵敏电流表⽰数______________．(以上各空均填“为零”或“不为零”5 . 如图所⽰，导线框abcd 与导线AB 在同⼀平⾯内，直导线中通有恒定电a a d 流I ，当线框由左向右匀速通过直导线过程中，线框中感应电流的⽅向是：A ．先abcda, 再dcbad , 后abcdaB ．先abcda , 再dcbadC ．始终是dcbadD ．先dcbad , 再abcda , 后dcbad6. ⼀矩形线圈位于⼀随时间t 变化的匀强磁场内，磁场⽅向垂直线圈所在的平⾯（纸⾯）向⾥，如图（1）所⽰。

《电磁感应》期末复习专题

《电磁感应》期末复习专题高2015届班姓名一、知识结构：二、难点提示： 1．产生感应电流的条件感应电流产生的条件是：穿过闭合电路的磁通量发生变化。

以上表述是充分必要条件。

不论什么情况，只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件，就必然产生感应电流；反之，只要产生了感应电流，那么电路一定是闭合的，穿过该电路的磁通量也一定发生了变化。

当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，电路中有感应电流产生。

这个表述是充分条件，不是必要的。

在导体做切割磁感线运动时用它判定比较方便。

2．感应电动势产生的条件感应电动势产生的条件是：穿过电路的磁通量发生变化。

这里不要求闭合。

无论电路闭合与否，只要磁通量变化了，就一定有感应电动势产生。

这好比一个电源：不论外电路是否闭合，电动势总是存在的。

但只有当外电路闭合时，电路中才会有电流。

3．关于磁通量变化在匀强磁场中，磁通量Φ=B ∙S ∙sin α（α是B 与S 的夹角），磁通量的变化ΔΦ=Φ2-Φ1有多种形式，主要有：①S 、α不变，B 改变，这时ΔΦ=ΔB ∙S sin α ②B 、α不变，S 改变，这时ΔΦ=ΔS ∙B sin α ③B 、S 不变，α改变，这时ΔΦ=BS (sin α2-sin α1)当B 、S 、α中有两个或三个一起变化时，就要分别计算Φ1、Φ2，再求Φ2-Φ1了。

在非匀强磁场中，磁通量变化比较复杂。

有几种情况需要特别注意： ①如图所示，矩形线圈沿a →b →c 在条形磁铁附近移动，试判断穿过线圈的磁通量如何变化？如果线圈M 沿条形磁铁轴线向右移动，穿过该线圈的磁通量如何变化？（穿过上边线圈的磁通量由方向向上减小到零，再变为方向向下增大；右边线圈的磁通量由方向向下减小到零，再变为方向向上增大）②如图所示，环形导线a 中有顺时针方向的电流，a 环外有两个同心导线圈b 、c ，与环形导线a 在同一平面内。

当a 中的电流增大时，穿过线圈b 、c 的磁通量各如何变化？在相同时间内哪一个变化更大？（b 、c 线圈所围面积内的磁通量有向里的也有向外的，但向里的更多，所以总磁通量向里，a 中的电流增大时，总磁通量也向里增大。

高考物理总复习(知能要求+课前自修+随堂训练)第十章电磁感应章末知识整合

章末知识整合1．本章主要研究感应电动势和感应电流的问题，而这个问题又可分为两种情况：一是线圈中的感应电动势和感应电流的问题；二是导体切割磁感线时的感应电动势和感应电流的问题．对于前者，电动势用法拉第电磁感应定律计算，方向用楞次定律判断较为方便，而后者电动势用E＝BLv计算，方向用右手定则判断较为方便．但注意二者不能割裂开来，后者是前者的一种特殊情况．2．电磁感应过程因感应电流的出现，使发生电磁感应的导体受到安培力的作用，从而影响导体所受合力，改变物体的加速度，速度相应改变又影响感应电流，形成一个周而复始的动态循环，这就是电磁感应问题中的动力学问题，处理的方法与力学相同，只是应注意安培力的特点．3．电磁感应过程又是一个能量转化的过程，该过程通过外力克服安培力做功将其他形式的能量转化为电能，电流流过导体通过电流做功又转化为内能，不管做功的力是恒力还是变力，只需理清能量转化的去向，用能的转化与守恒去处理，而不必追究做功的具体细节．4．常用思维方法(1)整体法与隔离法：在一些电磁感应问题中，利用从局部到整体，再从整体到局部的处理方法使问题大大简化，能方便地求出结果．(2)等效法：电磁感应问题离不开电路，其中产生感应电动势的部分即为等效电源，画出等效电路，对解决问题而言，事半功倍．(3)守恒法：利用物理过程中的某些守恒条件，由守恒关系，应用相应的守恒定律来解决物理问题，如能量守恒和动量守恒．(4)图象法：为了直观形象地描述电磁感应现象，在这一部分引入了Φt、Bt、Ut、It 等图象，应用时注意不同图象的物理意义．电磁感应与图象的分析与判断【例1】如图所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ沿导轨从MN匀速运动到M′N′的过程中，棒上感应电动势E随时间t变化的图象，可能正确的是( )解析：MN只有进入磁场中才切割磁感线，因而只有中间过程有感应电动势，根据E＝BLv，因B、L、v不变，故感应电动势不变．答案：A点评：电磁感应与图象的分析与判断是高考常出考题，首先要利用右手定则或楞次定律分析感应电流或感应电动势的方向，对图线的分布作出判断；再次要利用法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律分析感应电动势和感应电流的大小，判断图线的走向．法拉第电磁感应定律的综合应用【例2】(2013·广东高考)如右图所示，在垂直于匀强磁场B的平面内，半径为r的金属圆盘绕过圆心O的轴转动，圆心O和边缘K通过电刷与一个电路连接．电路中的P是加上一定正向电压才能导通的电子元件．流过电流表的电流I与圆盘角速度ω的关系如右图所示，其中ab段和bc段均为直线，且ab段过坐标原点．ω>0代表圆盘逆时针转动．已知：R＝3.0 Ω，B＝1.0 T，r＝0.2 m．忽略圆盘、电流表和导线的电阻．(1)根据下图写出ab、bc段对应的I与ω的关系式；(2)求出下图中b、c两点对应的P两端的电压U b、U c；(3)分别求出ab、bc段流过P的电流I P与其两端电压U P的关系式．解析：(1)由图象得出三点坐标：O (0,0)、b (15,0.1)、c (45，0.4)．由直线的两点式得I 与ω关系式：I ＝⎩⎪⎨⎪⎧ω150，－45≤ω≤15ω100－0.05，15＜ω≤45(2)圆盘切割磁感线产生的电动势为： E ＝Br ωr ＋02＝12Bωr 2＝0.02ω当ω＝15 rad/s 时，产生的电动势为E ＝0.02×15 V＝0.3 V. 当ω＝45 rad/s 时，产生的电动势为E ＝0.02×45 V＝0.9 V. 忽略圆盘电阻即电源忽略内阻，故U p ＝E ，可得： U b ＝0.3 V ，U c ＝0.9 V .(3)由并联电路知识有：I ＝I P ＋I R ①I R ＝E R ＝U PR②由①②得I P ＝I －U P R.I P ＝I －E R ＝I －0.02 ω3＝I －ω150.I P ＝⎩⎪⎨⎪⎧0，－45≤ω≤15ω300－0.05，15＜ω≤45答案：见解析一、选择题1．(2013·全国新课标高考)如图，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 图象中，可能正确描述上述过程的是( )解析：由于导线框闭合，导线框以某一初速度向右运动，导线框右侧边开始进入磁场时，切割磁感线产生感应电动势和感应电流，右侧边受到安培力作用，做减速运动；导线框完全进入磁场中，导线框中磁通量不变，不产生感应电流，导线框不受安培力作用，做匀速运动；导线框右侧边开始出磁场时，左侧边切割磁感线产生感应电动势和感应电流，左侧边受到安培力作用，导线框做减速运动；所以可能正确描述运动过程的速度图象是选项D.答案：D2．(2013·浙江高考)磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈，当以速度v 0刷卡时，在线圈中产生感应电动势．其Et 关系如下图(右)所示．如果只将刷卡速度改为v 02，线圈中的Et 关系可能是( )解析：如果只将刷卡速度改为v 02，产生的感应电动势减小为原来的12，刷卡时间增大为原来的2倍，线圈中的Et关系可能是选项D.答案：D3．(2013·上海高考)如图，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘．当MN中电流突然减小时，线圈所受安培力的合力方向( )A．向左 B．向右C．垂直纸面向外 D．垂直纸面向里解析：当MN中电流突然减小时，单匝矩形线圈abcd垂直纸面向里的磁通量减小，根据楞次定律，单匝矩形线圈abcd中产生的感应电流方向为顺时针方向，由左手定则可知，线圈所受安培力的合力方向向右，选项B正确．答案：B4．(2013·安徽高考)如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为0.5 m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1 Ω.一导体棒MN垂直于导轨放置，质量为0.2 kg，接入电路的电阻为1 Ω，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为0.8 T．将导体棒MN由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6)( )A．2.5 m/s,1 W B．5 m/s,1 WC．7.5 m/s,9 W D．15 m/s,9 W解析：导体棒匀速下滑，由平衡条件，mg sin θ＝F＋μmg cos θ.又F＝BIL，I＝E R＋r ，E＝BLv，联立解得：v＝5 m/s；电路的总功率P＝Fv，小灯泡的功率P L＝PRR＋r，联立解得：P L＝1 W．选项B正确．答案： B5．(2013·北京高考)如图，在磁感应强度为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN 在平行金属导轨上以速度v 向右匀速滑动， MN 中产生的感应电动势为E 1；若磁感应强度增为2B ，其他条件不变，MN 中产生的感应电动势变为E 2.则通过电阻R 的电流方向及E 1与E 2之比E 1E 2分别为( )A ．c →a,21B ．a →c,21C ．a →c,12D ．c →a,12解析：由右手定则可判断出MN 中电流方向为从N 到M ，通过电阻R 的电流方向为a →c .根据法拉第电磁感应定律．E ＝BLv ，若磁感应强度增为2B ，其他条件不变，MN 中产生的感应电动势变为原来的2倍，E 1 E 2＝12，选项C 正确．答案：C6．(2013·天津高考)如图所示，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Q 1，通过线框导体横截面的电荷量为q 1；第二次bc 边平行MN 进入磁场．线框上产生的热量为Q 2，通过线框导体横截面的电荷量为q 2，则( )A ．Q 1>Q 2 ，q 1＝q 2B ．Q 1>Q 2 ，q 1>q 2C ．Q 1＝Q 2 ，q 1＝q 2D ．Q 1＝Q 2 ，q 1>q 2解析：根据功能关系，线框上产生的热量等于克服安培力做功．由F ＝BIL ，I ＝E R，E ＝BLv ，第一次ab 边平行MN 进入磁场，线框上产生的热量为Q 1＝W 1＝F 1L 2＝B 2L 21vR L 2＝B 2Sv RL 1.第二次bc 边平行MN 进入磁场．线框上产生的热量为Q 2＝W 2＝F 2L 1＝B 2L 22vR L 1＝B 2Sv RL 2.由于L 1> L 2，所以Q 1>Q 2.由I ＝q Δt ，E ＝ΔΦΔt ，E ＝IR ，联立解得：q ＝ΔΦR.两次磁通量变化ΔΦ相同，所以q 1＝q 2，选项A 正确．答案：A二、非选择题7．(2013·江苏高考)如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd ，线圈平面与磁场垂直. 已知线圈的匝数N ＝100，边长ab ＝1.0 m 、bc ＝0.5 m ，电阻r ＝2 Ω. 磁感应强度B 在0～1 s 内从0均匀变化到0.2 T. 在1～5 s 内从0.2 T 均匀变化到－0.2 T ，取垂直纸面向里为磁场的正方向．求：(1)0.5 s 时线圈内感应电动势的大小E 和感应电流的方向； (2)在1～5 s 内通过线圈的电荷量q ； (3)在0～5 s 内线圈产生的焦耳热Q .解析：(1)感应电动势：E 1＝N ΔΦ1Δt 1，磁通量变化ΔΦ1＝ΔB 1S ，解得：E 1＝N ΔB 1Δt 1S .代入数据得：E 1＝10 V.由楞次定律可判断出感应电流的方向为a →d →c →b →a .(2)同理可得：E 2＝N ΔB 2Δt 2S ，感应电流I 2＝E 2r ，电量q ＝I 2Δt 2，解得：q ＝N ΔB 2rS .代入数据得：q ＝10 C.(3)0～1 s 内产生的焦耳热：Q 1＝ I 21r Δt 1，且I 1＝E 1r，1～5 s 内产生的焦耳热：Q 2＝ I 22r Δt 2，在0～5 s 内线圈产生的焦耳热Q ＝Q 1＋Q 2.代入数据得：Q ＝100 J. 答案：见解析8．如图所示，质量为M 的导体棒ab ，垂直放在相距为l 的平行光滑金属导轨上．导轨平面与水平面的夹角为θ，并处于磁感应强度大小为B 、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，左侧是水平放置、间距为d 的平行金属板，R 和R x 分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻．(1)调节R x ＝R ，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流I 及棒的速率v .(2)改变R x ，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为m 、带电荷量为＋q 的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的R x .解析：(1)当R x ＝R 棒沿导轨匀速下滑时，由平衡条件得：Mg sin θ＝F ，安培力F ＝BIl ，解得：I ＝Mg sin θBl.感应电动势E ＝Blv ，电流I ＝E2R，解得：v ＝2MgR sin θB 2l 2.(2)微粒水平射入金属板间，能匀速通过，由平衡条件得：mg ＝q U d，棒沿导轨匀速下滑，由平衡条件得：Mg sin θ＝BI 1l . 金属板间电压U ＝I 1R x ，解得：R x ＝mldBMq sin θ.答案：(1)Mg sin θBl 2MgR sin θB 2l 2(2)mldBMq sin θ。

电磁感应期末复习打印.doc

的电流随时间变化的图线，正确的是( 现接通交流电源，过了儿分钟，杯电磁感应期末复习一、楞次定律和电磁感应图象问题例1如图所示，直角坐标系X。

/的二、四象限有垂直坐标系向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为3在第三象限有垂直坐标系向外的匀强磁场，磁感应强度大小为2B.现将半径为Z、I员1心角为90°的扇形闭合导线框在外力作用下以恒定角速度绕。

点在纸面内沿逆时针方向匀速转动.$=0时刻线框在图示位置，设电流逆时针方向为正方向.则下列关于导线框中例2 .如图所示，在线圈上端放置一•盛有冷水的金属杯,内的水沸腾起来.若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有()A.增加线圈的匝数B.提高交流电源的频率C.将金属杯换为瓷杯D.取走线圈中的铁芯二、电磁感应中动力学问题例3 如图3所示，间距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ；水平面夹角为30° , 导轨的电阻不计，导轨的M。

端连接一阻值为〃的电阻，导轨上有一根质量一定、电阻为尸的导体棒前，垂直导轨放置，导体棒上方距离人以上的范I韦I存在着磁感应强度大小为队方向与导轨平面垂直向下的匀强磁场.现在施加一个平行斜面向上且与棒犯重力相等的恒力，使导体棒泌从静止开始沿导轨向上运动，当湖进入磁场后，发现湖开始匀速运动，求：(1)导体棒的质量：(2)若进入磁场瞬间，拉力减小为原来的一半，求导体棒能继续向上运动的最大位移.例4.如图所示，光滑斜面日林梅的倾角为〃，斜面上放置一矩形导体线框其中丸，边长为7）,施边长为L,线框质量为/〃、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，时为磁场的边界，旦时'〃妣线框在恒力F 妹太刁。

作用下从静止开始运动，其湖边始终保持与底边蜘平行，/，、沿斜面向上且依感心与斜面平行.巳知线椎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I'"” ° B .线框进入磁场时的速度为" m n L\C. 线框进入磁场时有a —。

电磁感应章末复习课件

【典例2】如图所示，边长为L、总电阻为R的正方形线框abcd 放置在光滑水平桌面上，其bc边紧靠磁感应强度为B、宽度为 2L、方向竖直向下的有界匀强磁场的边缘。现使线框以初速度 v0匀加速通过磁场，下列图线中能定性反映线框从进入到完全离开磁场的过程中，线框中的感应电流的变化的是（）
【标准解答】选A。线框以初速度v0匀速通过磁场，由 E=BLv，i=E 知线框进、出磁场时产生的电流应该是均匀变化
【标准解答】（1）电动机的输出功率为
P＝UVIA－I2Ar＝6 W
F安＝ILB＝
B2 L2 v R
当速度稳定时，由平衡条件得F牵=mg+F安，即P ＝mg＋ B2L2 v ，
v
R
解得v＝2 m/s。
（2）由能量守恒定律Pt－Q－mgh＝1 mv2
2
解得t＝1 s。
答案：（1）2 m/s （2）1 s
2.利用功能关系求解电磁感应问题的基本方法：（1）用法拉第电磁感应定律或导体切割磁感线公式确定感应电动势的大小，用楞次定律和右手定则判断感应电动势的方向。（2）画出等效电路，求解电路中相关参量，分析电路中能量转化关系。（3）研究导体机械能的转化，利用能量转化和守恒关系，列出机械功率与电路中电功率变化的守恒关系式。
【典例1】如图所示，甲是闭合铜线框，乙是有缺口的铜线框，丙是闭合的塑料线框，它们的正下方都放置一薄强磁铁，现将甲、乙、丙拿至相同高度H处同时释放（各线框下落过程中不翻转），则以下说法正确的是（）
A.三者同时落地 B.甲、乙同时落地，丙后落地 C.甲、丙同时落地，乙后落地 D.乙、丙同时落地，甲后落地【标准解答】选D。甲是闭合铜线框，在下落过程中产生感应电流，所受的安培力阻碍它的下落，故所需的时间长；乙线框未闭合，丙是塑料线框，故都不会产生感应电流，它们做自由落体运动，故所需时间相同，故D正确。

第四章电磁感应练习

第四章电磁感应章末复习题1、彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面，下图中穿过线圈的磁通量可能为零的是（）2、如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量Φa和Φb大小关系为：（）A.Φa＞ΦbB.Φa＜ΦbC.Φa＝ΦbD.无法比较3、关于感应电动势大小的下列说法中，正确的是（）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．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大C．线圈放在磁感强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大D．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大4、对于法拉第电磁感应定律，下面理解正确的是（）A．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大B．穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零C．穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大D．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大5、在水平放置的光滑绝缘杆ab上，挂有两个金属环M和N，两环套在一个通电密绕长螺线管的中部，如图5所示，螺线管中部区域的管外磁场可以忽略，当变阻器的滑动接头向左移动时，两环将怎样运动？（）A．两环一起向左移动B．两环一起向右移动C．两环互相靠近D．两环互相离开6、用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框、以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示。

在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为Ua 、Ub、Uc和Ud。

下列判断正确的是（）A Ua＜Ub＜Uc＜UdB Ua＜Ub＜Ud＜UcC Ua＝Ub＜Uc＝UdD Ub＜Ua＜Ud＜Uc 7、穿过某线圈的磁通量随时间的变化关系如图所示，在线圈内产生感应电动势最大值的时间段是（）A．0～2sB．2～4sC．4～6sD．6～10s8、半圆形导线框在匀强磁场中以速度v向右平动,(未离开磁场前)正确的是：( )A．整个线框中感应电动势为零B．线框中各部分导体均产生感应电动势C．闭合线框中无感应电流D．在不计摩擦的条件下,维持线框匀速运动不需要外力9、如图所示，两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一较小的三角形线框abc的ab边与磁场边界平行，现使此线框向右匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与ah边垂直．则下列各图中哪一个可以定性地表示线框在上述过程中感应电流随时间变化的规律？（）10、当穿过线圈中的磁通量发生变化时，下列说法中正确的是（）A、线圈中一定有感应电流B、线圈中没有感应电动势C、感应电动势的大小与磁通量的变化成正比D、感应电动势的大小与线圈电阻无关11、自感电动势的大小（）A、跟通过线圈的电流大小有关系B、跟线圈中的磁通量变化的大小有关系C、跟线圈中的电流变化大小有关系D、跟线圈中的电流变化快慢有关系12、如图所示，水平导轨的电阻忽略不计，金属棒ab和cd的电阻分别为Rab和Rcd，且Rab＞Rcd，处于匀强磁场中。

电磁感应章末复习

为裸导线，半径为r的圆内有垂直于圆
平面的匀强磁场，磁感应强度为B，一图9－2－4
根长度大于2r的导线MN以速度v在圆环上无摩擦地自左端匀
速滑到右端，电路的固定电阻为R，其余电阻不计，求MN
从圆环的左端滑到右端的过程中电阻R上的电流的平均值和
通过电阻R的电荷量．
[思路点拨] 求电荷量要从电流的平均值来考虑．
[解析]
MN 做切割磁感线运动，有效切割长度在不断
变化，用 E＝Blv 难以求得平均感应电动势．从另一角度看，回路中的磁通量在不断变化，利用法拉第电磁感应定律求平均感应电动势．从左端到右端磁通量的变化量：ΔΦ＝BΔS＝Bπr2， 2r 从左端到右端的时间：Δt＝ v ，根据法拉第电磁感应定律，平均感应电动势
(
)
解析：涡流就是整个金属块中产生的感应电流，所以产生
涡流的条件就是在金属块中产生感应电流的条件，即穿过
金属块的磁通量发生变化，而A、B、C中磁通量不变化，
所以A、B、C错误；把金属块放在变化的磁场中时，穿过金属块的磁通量发生了变化，有涡流产生，所以D正确．答案：D
3.(2010· 全国卷Ⅰ改编)某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.5×10－5T.一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100 m，该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过．设落潮时，海水自西向东流，流速为2 m/s.下列说法正确的是 ( )
图 9－2－1
图 9－2－2
解析：由题中给出的电路可知，电路由L与L1和L2与R两个支路并联，在t′时刻，L1支路的电流因为有L的自感作用，所以i1由0逐渐增大，L2支路为纯电阻电路，i2不存在逐渐增大的过程，所以选项B正确．答案： B

高考物理总复习第九章电磁感应章末课件

[例2] 如图所示，导线全部为裸导线，半径为r的圆内有垂直于圆平面的匀强磁场，磁感应强度为B，一根长度大于2r的导线MN以速率v在圆环上无摩擦地自左端匀速滑到右端，电路的固定电阻为R，其余电阻不计，求 MN从圆环的左端滑到右端的过程中电阻R上的电流的平均值和通过电阻R的电荷量．
[解析] 金属棒从左端到右端磁通量的变化量为
ΔΦ＝BΔS＝Bπr2，从左端到右端的时间 Δt＝2vr 根据法拉第电磁感应定律，平均感应电动势
E ＝ΔΔΦt ＝B2πrr2＝Bπ2vr v
所以，电路中平均感应电流
I
＝
E R
＝B2πRvr
通过 R 的电荷量 q＝ I Δt＝B2πRvr·2vr＝BRπr2
[答案]
Bπvr 2R
Bπr2 R
三、电磁感应与能量知识的综合 1．电磁感应现象的实质是产生了感应电动势，若电路闭合则产生感应电流．电磁感应现象中出现的电能，一定是由其他形式的能转化而来的． 2．分析时，应当牢牢抓住能量守恒这一基本规律．因能量转化必须通过做功来实现，为此，应分析清楚有哪些力做了功，就可知道有哪些形式的能量参与了相互转化． (1)有摩擦力做功，必然有内能出现； (2)重力做功，就有机械能(重力势能)参与转化； (3)安培力做负功就将有其他形式能转化为电能，安培力做正功将有电能转化为其他形式的能． 3．最后利用能量守恒定律列方程求解．
一、感应电流方向的判断 1．基本方法 (1)导体切割磁感线产生的感应电流直接用右手定则判定． (2)磁通量变化产生的感应电流用楞次定律判定，对楞次定律的应用可以记住以下结论： ①阻碍原磁通量的变化． ②阻碍相对运动，可理解为“来拒去留” ③使线圈面积有扩大或缩小的趋势． ④在自感现象中阻碍原电流的变化．

电磁感应章末复习课件

【答案】 (1)由 a 流向 b (2)5 m/s (3)1.3 J
[一语通关] 分析“双杆”模型问题时，要注意双杆之间的制约关系，即“动杆”与“被动杆”之间的关系，最终两杆的收尾状态的确定是分析该类问题的关键.
如图 4-3 所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度 L＝0.4 m，一端连接 R＝1 Ω 的电阻，导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度 B＝1 T．导体棒 MN 放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好．导轨和导体棒的电阻均可忽略不计．在平行于导轨的拉力 F 作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度 v＝5 m/s.求：
如图 4-5 所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角 θ＝30° 的斜面上，导轨电阻不计，间距 L＝0.4 m．导轨所在空间被分成区域Ⅰ和Ⅱ，两区域的边界与斜面的交线为 MN，Ⅰ中的匀强磁场方向垂直斜面向下，Ⅱ中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为 B＝0.5 T．在区域Ⅰ中，将质量 m1＝0.1 kg，电阻 R1＝0.1 Ω 的金属条 ab 放在导轨上，ab 刚好不下滑．然后，在区域Ⅱ中将质量 m2＝0.4 kg，电阻 R2＝0.1 Ω 的光滑导体棒 cd 置于导轨上，由静止开始下滑．cd 在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁场中，ab、cd 始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，g 取 10 m/s2.求：
图 4-1
【解析】 ab 向右运动切割磁感线，由右手定则可知，产生的感应电流方向为从 b 到 a(电流为负值)，当 cd 棒进入磁场时电流方向从 a 到 b 为正．根据法拉第电磁感应定律，两时间段内金属棒切割磁感线的有效长度逐渐增大，所以感应电流 i 随时间变化的图象可能为 A 图，B 图一定错误；在 ab 棒做切割磁感线运动的过程中，由于 cd 棒没有进入磁场中，不受安培力作用，在 0～t0 时间内，绝缘细线中张力 F 等于零，在 cd 棒进入磁场区域做切割磁感线运动时，受到安培力作用，绝缘细线中张力 F＝BIv(t－t0)＝B2[vt－R t0]2v＝B2v3Rt－t02，故绝缘细线中张力 F 随时间变化的图象可能为 C 图，D 图一定错误．【答案】 AC

第二章电磁感应章末总结-2023学年高二物理课件(人教版2019选择性必修第二册)

擦，下列说法正确的是（A ）
A．微粒带正电
D
B．金属棒产生的电动势为
1 2
Bl
2
Br 2 C．微粒的比荷为 2gd
D．电容器所带的电荷量为
1 2
CBr
2
方法模型归纳
【答案】AD
【详解】A．由右手定则可知，l 中电流指向轴OO ，所以电容器下极板为正极板，带电微粒在电容器
极板间处于静止状态，则所受电场力向上，所以微粒带正电，故 A 正确；
方法归纳总结：
2．电磁感应图像类选择题的常用解法 (1)排除法：定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化)，特别是物理量的正负，排除错误的选项。 (2)函数法：根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系，然后由函数关系对图像进行分析和判断。
方法模型归纳
【答案】ACD 【详解】AB．开关接通瞬间，回路中电流瞬间增大，线圈 L 产生较大的自感电动势阻碍通过其电流增大，此时 L 可视为断路，则 B 与 R 并联后再与 A 串联，两灯同时亮，但通过 A 的电流比通过 B 的电流大，所以 A 比 B 亮度大，故 A 正确，B 错误； C．由于线圈 L 电阻为零，开关接通较长时间后，L 相当于导线，将 A 短路，所以A 灯不亮，B 灯仍亮，故 C 正确； D．开关接通较长时间后，再断开开关时，回路中电流瞬间减小，线圈L 产生自感电动势阻碍通过其电流减小，此时 L 可视为电源，而 A 与 L 在同一回路中，所以 A 灯会先闪亮一下，之后随着自感电动势的减小至零而熄灭；B 灯由于被电路中间那根导线短路，所以在断开开关时立即熄灭，故 D 正确。故选 ACD。
D．在 0 4s 时间内电阻 R 上产生的焦耳热为Q I 2Rt 12 2 4J 8J 故 D 错误。故选 BC。

电磁感应章末复习课导学案

《电磁感应》章末复习课导学案
主备人：张西永审核：授课时间：班级：姓名：
【练1】老师做了一个物理小实验让学生观察：一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆能绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象是（）
】如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨
下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向
甲乙
0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ
之间接有阻值为R的定值电阻，导体棒ab长，与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，
10m／s
导体棒的电阻r
感应电动势
感应电流的磁场引起感应电流的磁通量的
）设金属棒运动达到稳定时，速度为，所受安培力为。

第二章电磁感应章末复习-第2讲电磁感应电路图像问题-高二物理课件(人教版2019选择性必修第二册)

c 的时刻，规定电流方向逆时针为正，在如图所示图线中，正确反映感应电流强度
随时间变化规律的是（）
★线圈进、出方向不变磁场，线圈中感应电流方向反向
[例3] 如图所示，一底边长为L、底边上的高也为L的等腰三角形导体线框以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过长为2L、宽为L的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里.t＝0时刻，三角形导体线框的右边刚进入磁场，取沿
[针对训练]
1．(2019·全国卷Ⅲ)(多选)如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于
同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒ab、cd静止在
导轨上。t＝0时，棒ab以初速度v0向右滑动。运动过程中，ab、cd始终与导
轨垂直并接触良好，两者速度分别用v1、v2表示，回路中的电流用I表示。下
2．(2020·江苏高考)如图所示，电阻为0.1 Ω的正方形单匝线圈abcd的边长为 0.2 m，bc边与匀强磁场边缘重合。磁场的宽度等于线圈的边长，磁感应强度大
小为0.5 T。在水平拉力作用下，线圈以8 m/s的速度向右穿过磁场区域。求线圈在上述过程中
(1)感应电动势的大小E；(2)所受拉力的大小F；(3)感应电流产生的热量 Q。
c 能正确表示线圈中感应电流i随时间t变化规律程选择有关图像【例2】如图所示，一宽40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场
2．电磁感应图像问题的常见种类及分析方法
3．解答选择类图像问题的常用方法
考法(一) 根据给定的电磁感应过程选择有关图像
[例1]如图甲所示，矩形线圈abcd位于匀强磁场中，磁场方向垂直线圈所在平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示.以图中箭头所示方向为线圈中感应电流i的正方向，以垂直于线圈所在平面向里为磁感应强度B的正方向，则下列图中

高中物理第四章电磁感应章末复习总结课件新人教版选修3_2

[典型错解] 当变阻器的滑动头在最上端时，电阻丝 AB 因被短路而无电流通过。由串并联电路规律可知，滑动头下移时，流过 AB 中的电流是增加的。当线圈 CDEF 中的电流在 G 处产生的磁感应强度的方向是“·”时，由楞次定律可知 AB 中逐渐增加的电流在 G 处产生的磁感应强度的方向是“×”，再由安培定则可知，AB 中的电流方向是从 A 流向 B，从而判定电源的上端为正极。
(2)楞次定律 ①内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 ②楞次定律是判断感应电流方向的一般法则，当导体做切割磁感线运动时，用右手定则判断感应电流的方向与用楞次定律来判断，其结果是一样的。
(3)楞次定律的理解：楞次定律反映这样一个物理过程：原磁通量变化时(Φ 原变)，产生感应电流(I 感)，这是属于电磁感应的条件问题；感应电流一经产生就在其周围空间激发磁场(Φ 感)，这就是电流的磁效应问题；而且 I 感的方向就决定了 Φ 感的方向(用右手螺旋定则判定)；Φ 感阻碍 Φ 原的变化 ——这正是楞次定律所解决的问题。这样一个复杂的过程，可以用图表理顺如下：
[错因分析] 楞次定律中“感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”，所述的“磁通量”是指穿过线圈内部磁感线的条数，因此判断感应电流方向的位置一般应该选在线圈的内部。
[正确解答] 当线圈 CDEF 中的感应电流在 G 处产生的磁感应强度的方向是“·”时，它在线圈内部产生的磁感应强度方向应是“×”，AB 中增强的电流在线圈内部产生的磁感应强度方向是“·”，所以，AB 中电流的方向是由 B 流向 A，故电源的下端为正极。
分析：电磁感应现象中产生的安培力总是阻碍物体的相对运动，并不一定阻碍物体的运动。如电磁驱动就促进了物体的运动。

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第一章电磁感应专题一电磁感应中的电路问题在电磁感应现象中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势．若回路闭合，则产生感应电流，感应电流引起热效应，所以电磁感应问题常常与电路知识综合考查．1．解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法．1明确哪部分导体或电路产生感应电动势，该导体或电路就是电源，其他部分是外电路．2用法拉第电磁感应定律确定感应电动势的大小，用楞次定律确定感应电流的方向．3画等效电路图．分清内外电路，画出等效电路图是解决此类问题的关键．4运用闭合电路欧姆定律、串并联电路的特点、电功、电功率等公式求解．2．问题示例．1图甲中若磁场增强，可判断感应电流方向为逆时针，则φB>φA；若线圈内阻为r，则U BA＝错误!·错误!2图乙中，据右手定则判定电流流经AB的方向为B→A，则可判定φA>φB，若导体棒的电阻为r，则U AB＝错误!·R3．电磁感应中常见的两种情形．1导体切割磁感线时的电路分析．固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd，各边长为L，其中ab是一段电阻为R0的均匀电阻丝，其余三边均为电阻可忽略的铜线，磁场方向垂直纸面向里，段的材料、粗细、长度都相同的电阻丝0.2 m20.04 A0.24 C6C6 C 1 m5 m5 m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略．让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．1请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；2在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；3求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值．解析：1如图所示：重力mg，竖直向下；支撑力N，垂直斜面向上；安培力F，沿斜面向上．2当ab杆速度为v时，感应电动势E＝BLv，此时电路电流：I＝错误!＝错误!ab杆受到安培力：F＝BIL＝错误!根据牛顿运动定律，有ma＝mg inθ－F＝mg inθ－错误!解得：a＝g inθ－错误!3当错误!＝mg inθ时，ab杆达到最大速度v m＝错误!答案：1如图所示：重力mg，竖直向下；支撑力N，垂直斜面向上；安培力F，沿斜面向上2a＝g inθ－错误!3v m＝错误!规律小结：解决电磁感应的力学综合问题常见的基本处理方法：①导体处于平衡状态——静止或匀速直线运动状态．处理方法：根据平衡条件，列式分析求解．②导体处于非平衡状态——加速度a≠0处理方法：根据牛顿第二定律进行动态分析，或结合功能关系分析．专题三电磁感应中的图象问题1．常见的电磁感应图象．常见的图象有磁感应强度B、磁通量Φ、感应电动势Е和感应电流Ι随时间t变化的图象，即Bt图象、Φt图象、Et图象和It图象．对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况，还常常涉及感应电动势E和感应电流I随线圈位移变化的图象，即E图象和I图象．涉及磁场对导体的作用力的，有Ft图象．因为要表示的物理量，如磁感应强度B、磁通量Φ、感应电动势E和感应电流I以及安培力F 等，是有方向或说正负的，所以不管什么图象，都是用正负值来反映E、I、B等物理量方向的或正负的2．分析思路1用楞次定律或右手定则判断感应电动势或电流的方向，确定其正负及在坐标中的范围．2利用法拉第电磁感应定律分析感应电动势或电流的大小及变化规律．3．常见题型．1由给定的电磁感应过程选出或画出有关正确的图象．矩形导线框abcd放在匀强磁场中，在外力控制下处于静止状态，如图甲所示．磁感线方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图象如图乙所示．t＝0时刻，磁感应强度的方向垂直线框平面向里，在0～4 时间内，导线框ad边所受安培力随时间变化的图象规定向左为安培力的正方向可能是下图中的（）解析：t＝0时刻，磁感应强度的方向垂直线框平面向里，在0到1 内，穿过线框的磁通量变小，由楞次定律可得，感应电流方向是顺时针，再由左手定则可得线框的ad边的安培力水平向左．当在 1 到 2 内，磁感应强度的方向垂直线框平面向外，穿过线框的磁通量变大，由楞次定律可得，感应电流方向是顺时针，再由左手定则可得线框的ad边的安培力水平向右．在下一个周期内，重复出现安培力先向左后向右．答案：D2由给定的图象分析电磁感应过程，判断其他物理量的变化．一个圆形闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，如图甲所示设垂直于纸面向里的磁感应强度方向为正，垂直于纸面向外的磁感应强度方向为负，线圈中顺时针方向的感应电流为正，逆时针方向的感应电流为负．已知圆形线圈中感应电流i随时间变化的图象如图乙所示，则线圈处的磁场的磁感应强度随时间变化的图象可能是图中的哪一个（）解析：设垂直纸面向里的磁感应强度方向为正，线圈中顺时针方向的感应电流为正，则由乙可知：线圈中在前内产生了逆时针方向的感应电流，由楞次定律可得：当磁通量增加时，感应磁场方向与原磁场方向相反；当磁通量减小时，感应磁场方向与原磁场方向相同．A．在前内由乙图根据楞次定律可知，若磁场方向垂直向里正方向时，必须是磁场增强的；若磁场方向垂直向外负方向时，必须是磁场减弱的．而在～，若磁场方向垂直向里正方向时，必须是磁场减弱的；若磁场方向垂直向外负方向时，必须是磁场增加的．所以A选项错误；B．在前内，若磁场方向垂直向里正方向时，必须是磁场增强的，则磁通量也会增大；若磁场方向垂直向外负方向时，必须是磁场减弱的，则磁通量也会减小．而在～，由感应电流方向，结合楞次定律可得：若磁场方向垂直向里正方向时，必须是磁场减弱的，则磁通量也会减小；若磁场方向垂直向外负方向时，必须是磁场增加的，则磁通量也会增大．故B错误；C．在前内由乙图根据楞次定律可知，若磁场方向垂直向里正方向时，必须是磁场增强的；若磁场方向垂直向外负方向时，必须是磁场减弱的．而在～，若磁场方向垂直向里正方向时，必须是磁场减弱的；若磁场方向垂直向外负方向时，必须是磁场增加的．所以C选项正确；D．在前内，若磁场方向垂直向里正方向时，必须是磁场增强的，则磁通量也会增大；若磁场方向垂直向外负方向时，必须是磁场减弱的，则磁通量也会减小．而在～，由感应电流方向，结合楞次定律可得：若磁场方向垂直向里正方向时，必须是磁场减弱的，则磁通量也会减小；若磁场方向垂直向外负方向时，必须是磁场增加的，则磁通量也会增大．故D正确．答案：CD规律小结：①观察纵横坐标轴代表的物理量，整体观察图象的周期性．②观察图线并分析其物理意义，包含图线的斜率含义，纵横坐标轴的截距的含义，图线的形状对应的函数关系等．③实现将图象“翻译”成实际的物理过程，从而做出正确的判断．专题四电磁感应中的能量问题1．能量转化．在电磁感应现象中，通过外力克服安培力做功，把机械能或其他形式的能转化为电能，克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能，即在电路中就产生多少电能．若电路是纯电阻电路，转化过来的电能全部转化为内能；若电路为非纯电阻电路，则电能一部分转化为内能，一部分转化为其他形式的能，比如：用电器有电动机，一部分转化为机械能．2．一般思路．1分析回路，分清电源和外电路．2分清哪些力做功，明确有哪些形式的能量发生转化．如：做功情况能量转化的特点滑动摩擦力做功有内能产生重力做功重力势能必然发生变化必然有其他形式的能转化为电能，并且克服安培克服安培力做功力做了多少功，就有多少电能产生安培力做正功电能转化为其他形式的能3根据能量守恒列方程求解．3．电能的三种求解思路．1利用克服安培力做功求解，电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功．2利用能量守恒求解，相应的其他能量的减少量等于产生的电能．3利用电路特征来求解，通过电路中所消耗的电能来计算．如图所示，有一水平放置的光滑导电轨道，处在磁感强度为B＝T，方向向下的匀强磁场中．轨道上放一根金属杆，它的长度恰好等于轨道间的间距L＝0.2 m，其质量m＝0.1 kg，电阻r＝＝Ω轨道电阻忽略不计，g＝10 m/21要使金属杆获得60 m/的稳定速度，应对它施加多大的水平力F2在金属杆获得60 m/的稳定速度后，若撤去水平力F，那么此后电阻R上还能放出多少热量？解析：1金属杆获得稳定的速度，就是做匀速运动，它所受到的安培力与外力应是一对平衡力，即F＝F B＝BIL，ab杆切割磁感线产生的感应电动势为E＝BLv，回路中感应电流I＝错误!＝错误!，所以F＝错误!＝N撤去外力F后，金属杆将在安培力的作用下做减速运动，感应电动势在减小，感应电流在减小，安培力在减小，加速度在减小，直到金属杆的速度为零时为止，此过程中，金属杆的动能通过安培力做功转化为回路中的电能，再通过电阻转化为电热．由于外电阻R与金属杆是串联关系，在串联电路中，消耗的电能与电阻成正比，故有Q R＋Q r＝错误!mv2＝180 J, 在串联电路中错误!＝错误!＝59, 解得：Q R＝177 J答案：N 177 J如图所示，正方形导线框abcd的质量为m、边长为，导线框的总电阻为R导线框从垂直纸面向里的水平有界匀强磁场的上方某处由静止自由下落，下落过程中，导线框始终在与磁场垂直的竖直平面内，cd边保持水平．磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，磁场上、边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动．重力加速度为g1求cd边刚进入磁场时导线框的速度大小；2请证明：导线框的cd边在磁场中运动的任意瞬间，导线框克服安培力做功的功率等于导线框消耗的电功率；3求从导线框cd边刚进入磁场到ab边刚离开磁场的过程中，导线框克服安培力所做的功．解析：1设线框cd边刚进入磁场时的速度为v，则在cd边进入磁场过程时产生的感应电动势为E＝BLv，根据闭合电路欧姆定律，通过导线框的感应电流为：I＝错误!＝BI＝错误!导线框受到的安培力为：F安因cd刚进入磁场时导线框做匀速运动，所以有F＝mg安以上各式联立得：v＝错误!2导线框cd边在磁场中运动时，克服安培力做功的功率为：g－W安＝0＝2mg解得：W安答案：见解析规律小结：电磁感应的过程是能量转化与守恒的过程，在解决电磁感应中的能量问题时，应牢牢抓住能量守恒这一基本规律，明确哪些力做功，对应着哪些能量发生了转化．黑洞最后的命运：大爆炸在黑洞不断增大的假设中，黑洞的生命永远不会停止．但有一个预示性的停止正是由同一位霍金做出的，他把黑洞比作一个不断充气的气球1976年，霍金在《自然》杂志上发表文章指出，黑洞会不断蒸发直到最后爆炸而消失．这种理论今天已被普遍认同．人们认为有可能“看到”黑洞的最后的闪烁，就是能从高能电磁波中观测到的黑洞最后爆炸时发射的γ射线．黑洞总是贪吃的，它们的终结正是由于狼吞虎咽地吃了某种消化不了的东西：带“负能”的粒子．带负能的粒子与提供正能的粒子一起被推到了黑洞外面，而黑洞则吞下了带负能的粒子，这样它们就不得不用消耗自己能量的代价来弥补债务．因此黑洞的质量减少了，并开始了一个不断蒸发的过程．黑洞越来越小，越来越热，它的能量在空间散失，最后这个老掠夺者就爆炸和消失了．黑洞的大小不同，蒸发程度也不相同．现在我们换个话题，不谈从恒星坍缩产生的黑洞．科学家认为，大爆炸后立即产生出宇宙，那时形成了许多极小的黑洞：它们大小像一个质子但重量达亿万吨．质量巨大和温度极高的微型黑洞正是蒸发现象的理想发生地．现在，这些微型黑洞多数已经消失了，但另外一些爆炸正在发生之中．据天体物理学家说，有可能利用一个正在蒸发的微型黑洞来代替我们的太阳．这个微型黑洞的质量为月球质量的错误!，但直径只有5毫米．这样一个微型黑洞的温度为几千度，接近太阳表面温度，而且持续辐射能量的时间长达10亿年，如果和已知的宇宙年龄150亿年相比，时间是足够长了，如果和太阳100亿年的寿命相比，更可以说是一个永久性能源了．。

电磁感应复习

电磁感应章末复习第 1 课时一编: 二编：审核：教师：班级：姓名：时间：学习目标：1、进一步加深对基本概念及基本概念之间关系的理解。

2、熟练应用基本概念及基本概念之间的关系解决简单的综合问题。

重难点：教学重点：法拉第电磁感应定律、楞次定律及其应用。

教学难点：电磁感应和力学的电路知识的综合应用。

准备阶段展示预习基础知识自主梳理：要点一电路中产生感应电流的条件1、只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流。

这就是说产生感应电流的条件有两个：磁通量变化和回路闭合。

若电路不闭合，则电路中就只产生感应电动势。

要点二楞次定律的理解和应用1、楞次定律解决的问题是问题，它涉及到两个磁场，__原磁场______和__感应电流磁场_____，前者和后者的关系不是“同向”和“反向”的简单关系，而是前者“变化”后者“阻碍变化”的关系。

2、对“阻碍”意义的理解(1)阻碍原磁场的变化。

“阻碍”不是，而是，感应电流的磁场不会阻止原磁场的变化。

(2)阻碍不是相反，当原磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场方向同向，以阻碍其减少；当磁体远离导体运动时，导体运动将和磁体运动方向相同，以阻碍其___远离________。

(3)由于“阻碍”，为了维持原磁场的变化，必须有外力克服这一“阻碍”而做功，从而导致___________转化为_____，因而楞次定律正是_____________和_____________在电磁感应中的体现。

要点三法拉第电磁感应定律及其应用公式E＝nΔΦΔt E＝B L Vsinθ研究对象物理意义适用范围普遍适用导体棒切割磁感线14E Bav=π操作阶段尝试探究知识点1 感应电流的产生和方向例题1、老师做了一个物理小实验让学生观察：一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆能绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象是（）A.磁铁插向左环，横杆发生转动B.磁铁插向右环，横杆发生转动C.无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动D. 无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动例2、如图所示，矩形导线框abcd 固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B 随时间变化的规律如图所示，若规定顺时针方向为感应电流I 的正方向，下列各图中正确的是（ D ） A B C D 合作交流知识点2 感应电动势的大小例3、如图所示，一导线弯成半径为a 的半圆形闭合回路。

电磁感应章末复习

如图所示，长L1宽L2的矩形线圈电阻为R，处于磁感应强度为B的匀强磁场边缘，线圈与磁感线垂直。求：将线圈以向右的速度v匀速拉出磁场的过程中，⑴拉力F的大小；⑵拉力的功率P； ⑶拉力做的功W； ⑷线圈中产生的电热Q ；⑸通过线圈某一截面的电荷量q 。 L1
v
L2
B
F
课堂小结
1、感应电流方向的判断：楞次定律、右手定则 2、感应电动势大小的计算：
乙
画出 i-t图像顺时针为正
合作探究知识点二：感应电动势的相关计算
例2：如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD 始络与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是（） A．感应电流方向不变 B．CD段直线始终不受安培力 C．感应电动势最大值E＝Bav
D．感应电动势平均值 E
1 Bav 4
答案：ACD
针对训练
变式训练2：如图所示，匀强磁场B=0.1T，金属棒 AD长0.4m，与框架宽度相同，电阻为R=1／3Ω，框架电阻不计，电阻R1=2Ω，R2=1Ω，当金属棒以 5m／s的速度匀速向左运动时，求：①流过金属棒的感应电流多大? ②若图中电容器C为0.3μF，则充电多少电量?
析：以MN为研究对象，有BIl ＝FT；以重物为研究对象，有 FT＋FN＝mg.由于B在增大，安培力BIl增大，绳的拉力FT增大，地面的支持力FN减小，当 FN＝0时，重物将被吊起．答案： t=1s
合作探究知识点三：电磁感应综合问题
例3：如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ=37°角，下端连接阻值为R的电阻．匀强磁场方向与导轨平面垂直．质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25． (1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小； (2)当金属棒下滑速度达到稳定时，金属棒所受安培力大小？若电阻R消耗的功率8W，求该速度的大小； (3)在上问中，若R＝2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向． (g取10m／s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)

电磁感应章末复习

第十三章电磁感应与电磁波初步期末复习- 高二上学期物理人教版(2019)必修第三册

高二物理 第四章《电磁感应 》期末复习提纲

期末复习提纲――电磁感应.

《电磁感应》期末复习专题

高考物理总复习(知能要求+课前自修+随堂训练)第十章 电磁感应章末知识整合

电磁感应期末复习打印.doc

电磁感应章末复习课件

第四章 电磁感应练习

电磁感应章末复习

高考物理总复习第九章电磁感应章末课件

电磁感应章末复习课件

第二章 电磁感应章末总结-2023学年高二物理课件(人教版2019选择性必修第二册)

电磁感应章末复习课导学案

第二章电磁感应章末复习-第2讲 电磁感应电路图像问题-高二物理课件(人教版2019选择性必修第二册)

高中物理第四章电磁感应章末复习总结课件新人教版选修3_2

〖2021年整理〗《电磁感应》章末知识整合

电磁感应复习

电磁感应章末复习

高二物理第四章《电磁感应》期末复习提纲

高考物理总复习(知能要求+课前自修+随堂训练)第十章电磁感应章末知识整合

第四章电磁感应练习

第二章电磁感应章末总结-2023学年高二物理课件(人教版2019选择性必修第二册)

第二章电磁感应章末复习-第2讲电磁感应电路图像问题-高二物理课件(人教版2019选择性必修第二册)