电磁感应作业解共28页

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电磁感应-麦克斯韦电磁场理论

dB dt
导体
• 涡电流的机械效应(磁阻尼摆) • 涡电流的热效应
电磁灶
第24页共48页
§13.4 自感和互感
13.4.1 自感 • 自感现象
因回路中电流变化,引起穿过回路包围面积的全磁通变化,从而在回路自身中产生感生电动势的现象叫自感现象. • 自感系数
B I, 又 Ψ B Ψ I
1 12
2 21
• 互感系数
I1 I2
21 N221 M21I1
M12 M21 M 单位: 亨利(H)
M 称为互感系数简称互感.
12 N112 M12I2
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• 互感电动势
根据法拉第电磁感应定律:
21
dΨ 21 dt
(M
dI1 dt
I1
dM dt
)
若M 保持不变
12
B
E内
E感半径 Oa Oc 0
o
E外
Oac Oa ac Oc ac
Rh
通过 Oac 的磁通量:
a
E内 b
c
Φm
B dS
S
B(SOab
S扇)
B(3
3 π R2) 12
dΦm 3 3 π R2 dB a () , c ( )
dt
12
dt
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例题9. 某空间区域存在垂直向里且随时间变化的非均匀磁
场B=kxcost. 其中有一弯成角的金属框COD,OD与x轴重
合, 一导体棒沿x方向以速度v匀速运动. 设t =0时x =0, 求框
内的感应电动势. 解: 设某时刻导体棒位于l 处
y B
C
任取 dS ydx x tan dx

人教版高考总复习一轮物理精品课件第11单元电磁感应作业29法拉第电磁感应定律、自感和涡流

同的自感电流,可通过D2,故B灯闪一下再慢慢熄灭,电流不能通过D1,故A灯
不亮,故C错误,D正确。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
本课结束
解析当细铜棒切割磁感线的有效长度最大时,铜棒两端的感应电动势最大。
当“L”形铜棒速度方向垂直铜棒两端连线时,切割磁感线的有效长度为 2l,
此时铜棒两端电势差最大,最大值为 E= 2Blv,故 B 正确。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
4.如图所示,固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上,
解析电磁制动的原理是当导体在通电线圈产生的磁场中运动时,会产生涡
流,电流流过导体时会产生热量,A错误;如果导体反向转动,此时产生的涡
流方向也相反,电流和运动方向同时反向,安培力方向相反,故还是使导体
受到阻碍运动的制动力,B错误;线圈中电流越大,则产生的磁场越强,则转
盘转动产生的涡流越强,则制动装置对转盘的制动力越大,C错误;线圈电流
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
R
UR= ·
E=2
R+r
E
I=R+r=1
V,故 B 错误;金属
A,产生的焦耳热为
微练三
涡流、自感、电磁阻尼、电磁驱动的理解及应用
6.如图所示,关于涡流的下列说法错误的是( B )
A.真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置
B.家用电磁炉锅体中的涡流是由恒定磁场产生的
=
NBSθ
,由楞次定律可判断出感应电流方向为逆
t
时针方向。故选A。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
11.如图所示,线圈L的自感系数极大,直流电阻忽略不计;D1、D2是两个二

电磁感应现象（带动画演示）_图文

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第3页 /图所示的实验装置中用棉线将铜棒ab悬挂于磁铁ns极之间铜棒的两端通过导线连接到电流表上下列说法正确的是aab棒在图中位置水平左右运动时棒在图中位置水平左右运动时应观察到电流表的指针发生偏转应观察到电流表的指针发生偏转bab棒在图中位置竖直上下运动时棒在图中位置竖直上下运动时应观察到电流表的指针发生偏转应观察到电流表的指针发生偏转c该装置是研究磁场对通电导体的该装置是研究磁场对通电导体的作用力方向与磁场方向的关系作用力方向与磁场方向的关系d该装置在实验中通过磁场对电流该装置在实验中通过磁场对电流的作用使电能转化为机械能的作用使电能转化为机械能a在如图所示的实验装置中用棉线将铜棒ab悬挂于磁铁ns极之间铜棒的两端通过导线连接到电流表上下列说法正确的是ba只要铜棒只要铜棒ab在磁铁在磁铁ns极之间极之间运动电流表指针就会偏转运动电流表指针就会偏转b当电流表指针偏转时表明机械当电流表指针偏转时表明机械能转化成电能能转化成电能c电流表的指针偏转方向只跟导体电流表的指针偏转方向只跟导体的运动方向有关的运动方向有关d利用这一现象所揭示的原理可利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是电动机制成的设备是电动机

2020高考物理精品习题：电磁感应(全套含解析)高中物理

2020高考物理精品习题：电磁感应（全套含解析）高中物理第I 课时电磁感应现象？楞次定律1如图12- 1 — 9所示，在同一平面内有四根彼此绝缘的直导线，分不通有大小相同如图的电流，要使由四根直导线所围成的面积内的磁通量增加，那么应切断哪一根导的电流〔〕A 、切断i i ;B 、切断i 2；C 、切断i 3；D 、切断i 4.【解析】i 1产生的的磁场在导线所围的面积内的磁感应强度的方向垂直纸面向里; 围的面积内的磁感应强度的方向垂直纸面向里；i 3产生的磁场在导线所围的面积内的磁感应强度的方向垂直纸面向里；i 4产生的磁场在导线所围的面积内的磁感应强度的方向垂直纸面向外；因此四根导线产生的磁场叠加后在导线所围的面积内的磁场方向向里•故要使由四根直导线所围成的面积内的磁通量增加，只要将磁场方向相反的i 4去除就能够了. 【答案】D2、磁悬浮列车是在车辆底部安装电磁铁，在轨道两旁铺设一系列的铝环•当列车运行时，电磁铁产生的磁场相对铝环运动，列车凌空浮起，使车与轨道间的摩擦减小到专门小，从而提高列车的速度.以下讲法正确的选项是〔〕A 、当列车通过铝环时，铝环中有感应电流，感应电流产生的磁场的方向与电磁铁产生的磁场的方向相同.B 、当列车通过铝环时，铝环中有感应电流，感应电流产生的磁场的方向与电磁铁产生的磁场的方向相反.C 、当列车通过铝环时，铝环中通有电流，铝环中电流产生的磁场的方向与电磁铁产生的磁场的方向相同.D 、当列车通过铝环时，铝环中通有电流，铝环中电流产生的磁场的方向与电磁铁产生的磁场的方向相反. 【解析】列车通过铝环时，铝环中磁通量增大，铝环中产生感应电流，由楞次定律可知，铝环中感应电流的磁场方向与电磁铁的磁场方向相反，从而使电磁铁受到向上的力，使列车悬浮. 【答案】B3、如图12— 1 — 10所示，一闭合的金属环从静止开始由高处下落通过条形磁铁后连续下落，空气阻力不计，那么在圆环运动过程中，以下讲法正确的选项是〔A 、圆环在磁铁的上方时，圆环的加速度小于B 、圆环在磁铁的上方时，圆环的加速度小于C 、圆环在磁铁的上方时，圆环的加速度小于D 、圆环在磁铁的上方时，圆环的加速度大于【解析】一闭合的金属环从静止开始由高处下落通过条形磁铁的过程中，闭合金属环的磁通量先增大，而后减小，依照楞次定律它增大时，不让它增大即阻碍它增大；它要减小时，不让它减小即阻碍它减小，因此下落时圆环在磁铁的上方和下方，圆环所受的安培力都向上，故加速度都小于【答案】B4、如图12— 1 — 11所示，螺线管CD 的导线绕法不明.当磁铁 AB 插入螺线电路中有图示方向的感应电流产生.以下关于螺线管极性的判定正确的选项〔〕A 、C 端一定是N 极B 、C 端的极性一定与磁铁 B 端的极性相同甘方向B3 12^1—?i 2产生的磁场在导线所〕 g ,在下方时大于 g g ，在下方时也小于 g g ，在下方时等于gg ,在下方时小于 g场必定g .国 12-1-11管时, 是C、C端一定是S极D、无法判定，因螺线管的绕法不明确【解析】磁铁AB插入螺线管时，在螺线管中产生感应电流，感应电流的磁阻碍AB 插入，故螺线管的 C 端和磁铁的B 端极性相同. 【答案】B5、如图12- 1 - 12所示，平行导体滑轨 MM 〈 NN ，水平放置，固定在匀强磁场中•磁场的方向与水平面垂直向下.滑线 AB 、CD 横放其上静止，形成一个闭合电路.当 AB 向右滑动时，电路中感应电流的方向及8、如图12- 1 - 15所示，边长为h 的正方形金属导线框，从图示的位置由静止开落，通过一匀强磁场区域，磁场方向水平，且垂直于线框平面，磁场区域宽度为边界如图中虚线所示， H h .从线框开始下落到完全穿过磁场区域的全过程中，判定正确的选项是〔〕 ①线框中总有感应电流存在②线框受到磁场力的合力方向有时向上有时向下③线动方向始终是向下的④线框速度的大小不一定总是在增加 A 、①②B 、③④C 、①④D 、②③【解析】因H h ，故能够分为三个过程：①从下边开始进入磁场到全部进入磁场；②从全部开始进入磁场到下边开始离开磁场；③下边开始离开磁场到全部离开磁场.再由楞次定律和左手定那么能够判定明白.可能会使线框离开磁场时线框所受的安培力大于线框的重力，从而使线框的速度减小. 【答案】B9、如图12- 1- 16所示，A 、B 是两个相互垂直的线框，两线框相交点恰线框的中点，两线框互相绝缘， A 线框中有电流，当线框 A 的电流强度时，线框B 中 _________ 感应电流.〔填”有无"〕【解析】A 线框中尽管有电流，同时产生了磁场，但磁感应强度的方向与滑线CD 受到的磁场力的方向分不为〔 A 、电流方向沿 B 、电流方向沿 C 、电流方向沿 D 、电流方向沿 ABCDA , ABCDA , ADCBA , ADCBA , 受力方向向右; 受力方向向左; 受力方向向右; 受力方向向左.【解析】此题用右手定那么和楞次定律都能够解决, 但用楞次定律比较快捷.由于AB 滑线向右运动，ABCD 所构成的回路面积将要增大，磁通量将增大，依照楞次定律要阻碍它增大，因此产生的感应电流方向沿 ADCBA , CD 滑线将向右滑动，故受力方向向右.【答案】C6、如图12- 1- 13所示，在绝缘圆筒上绕两个线圈 P 和Q ,分不与 E 和电阻R 构成闭合回路，然后将软铁棒迅速插入线圈 P 中，那么入的过程中〔〕A 、电阻R 上有方向向左的电流B 、电阻R 上没有电流C 、电阻R 上有方向向右的电流D 、条件不足，无法确定【解析】软铁棒被磁化，相当于插入一根跟 P 的磁场同向的条形磁铁，使 P 、Q 线圈中的磁通量增加.由楞次定律得，在 Q 中产生的感应电流向右通过电阻R .【答案】C7、如图12- 1 — 14所示，一有限范畴的匀强磁场，宽度为形导线框以速度时刻应等于〔A 、d/ ud ，将一个边长为L 的U 匀速地通过磁场区域，假设 d>L ,那么在线框中不产生感应电〕 B 、L/ uC 、(d - L)/; uD 、(d - 2L)/; ux x >—X XJ & —》S 12-1-14【解析】线框中不产生感应电流，那么要求线框所组成的闭合回路内的磁通量不变化，即线框全部在磁场中匀速运动时没有感应电流.因此线框从左边框进入磁场时开始到线框的右边框将要离开磁场时止，那个过程中回路中将没有感应电流.【答案】C正方流的发生f X X X Hx BX X j_X_ X X始下上下以下框运左右DS 12-1-12阳 12-1-13是两增大A 线50框的平面相垂直，即与 B 线框平行•因此不管 A 线框中的电流如何变化， B 线框中始终没有磁通量，即无磁通量变化. 【答案】无210、与磁感应强度B 0.8T 垂直的线圈面积为 0.05m ，现在线圈的磁通量是多大？假设那个线圈绕有匝时，磁通量多大？线圈位置假如转过530时磁通量多大?【解析】依照磁通量的定义：磁感应强度 B 与面积S 的乘积，叫做穿过那个面的磁通量，但要注意rE BL 0，而它相当于一个电源，同时其内阻为；金属棒两端电势差相当于外电路的端电压.外电S 是与磁感应强度 B 相垂直的那部分面积.即 BS 故:① 1 BS 10.8 0.05Wb4 10 2Wb②线圈绕有 50匝，但与磁感应强度 B 垂直的面积依旧 20.05m ,故穿过那个面的磁感线条数不变.磁通量也可明白得为穿过那个面的磁感线的条数.因此仍旧为 24 10 2Wb③依照磁通量的定义： 3BS COS 530 0.8 0.05 0.6Wb 2.4 10 2Wb 【答案】①14 10 2Wb ②2 4 10 2Wb ③32.4 10 2Wb第H 课时法拉第电磁感应定律？自感1、如图12-2 — 12所示，粗细平均的电阻为 r 的金属圆环，放在图示的匀强磁场中，磁感应强度为r环直径为d ,长为L ,电阻为一的金属棒ab 放在圆环上，以速度 2金属棒两端电势差为〔 C 、^BL 0 ；20向左匀速运动,棒运动到图示虚线位置时, A 、0;B 、 BLD 1BL 0 .B ，圆当ab【解析】当金属棒 ab以速度 °向左运动到图示虚线位置时, 依照公式可得产生的感应电动势为路半个圆圈的电阻为 -,而这两个半个圆圈的电阻是并联关系，故外电路总的电阻为 -,因此外电路电压23BL 0 .为U ba【答案】 1E3D 12-2- 13所示，竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab 以水平的初速0抛出，设在整个过程中棒的取向不变且不计空气阻力，那么在金属动过程中产生的感应电动势大小变化情形是〔〕A 、越来越大；B 、越来越小；C 、保持不变；D 、无法判定. 【解析】金属棒做切割磁感线的有效速度是与磁感应强度 B 垂直的那个分速度,金属棒做切割磁感线的水平分速度不变，故感应电动势不变.B 12-2—12棒运图 12^2-13【解析】线框在A 、C 位置时只受重力作用，加速度a A = a C = g .线框在B 、D 位置时均受两个力的作用,【答案】C3、〔 2003年杭州模拟题〕如图 12-2 — 14所示为日光灯的电路图，以法中正确的选项是〔〕①日光灯的启动器是装在专用插座上的，当日光灯正常发光后，取下启器，可不能阻碍灯管发光•②假如启动器丢失，作为应急措施，能够用段带绝缘外皮的导线启动日光灯•③日光灯正常发光后，灯管两端的电 220V .④镇流器在日光灯启动时，产生瞬时高压A 、①②B 、③④C 、①②④D 、②③④ 【解析】日光灯正常发光后，由于镇流器的降压限流作用，灯管两端的要低于220V . 电压【答案】C4、〔 2002年全国高考卷〕如图 12— 2 — 15中EF 、GH 为平行的金属导轨，其电阻可不计, R 为电阻器, 表示图中该处导线中的电流，那么当横杆 AB 〔〕 EAF A 、匀速滑动时，h 0 ,丨2 0B 、匀速滑动时11 0 , 120 A:XRXC 、加速滑动时，I 10 , I 2 0D 、加速滑动时，丨10,丨2C-k > XB【解析】横杆匀速滑动时，由于 EBL 不变，故I ? 0 , I 1 0 •加国 12-2-L5动时，由于E BL 逐步增大，电容器不断充电，故 I 1 0 , I 20 .【答案】D5、如图12— 2 — 16所示，线圈由A 位置开始下落，假设它在磁场中受到的磁场于重力，那么在 A 、B 、C 、D 四个位置〔B 、D 位置恰好线圈有一半在磁场中〕度的关系为〔〕A 、 a A >aB >a c >a DB 、 a A = aC > a B > aD C 、 a A = a c > a D > a BD 、 a A = a C > a B = a DA D---B pTL ___XXX c[x\ XX •哂0 12-2—15力总小时加速其中安培力向上重力向下由于重力大于安培力，因此加速度向下，大小B 2l 2〔吨飞ma 丨又线框在 D 点时速度大于 B 点时速度，即 F D F B ，因此a B > a D .因此加速度的关系为a A = a c >a B >a D .【答案】B6、如图12— 2 — 17所示，将长为1m 的导线从中间折成约为 1060的角，磁感应为0.5T 的匀强磁场垂直于导线所在的平面.为使导线产生 4V 的感应电动势，导线切割磁感线的最小速度约为 ___________ .下讲动一小压为C 为电容器，AB 为可在EF 和GH 上滑动的导体横杆，有平均磁场垂直于导轨平面•假设用丨1和丨2分不速滑强度那么国 12-2-17mgRsinB 2L 2【答案】〔1〕ab 杆受到一个竖直向下的重力；垂直斜面向上的支持力；沿斜面向上的安培力【解析】欲使导线获得4V 的感应电动势，而导线的速度要求最小，依照形下，L 最大且与L 垂直时速度最小. BL 可知：E 、B 一定的情故依照E BL 得: minBL4m/s 10m/s0.5 0.8【答案】10m/s7、如图12- 2- 18所示，匀强磁场的磁感应强度为C 100 F , ab 长为 20cm ，当 ab 以10m/s 的速度向右匀速运动时,中的电流为【解析】 ,电容器上板带感应电动势E BL0.4 ________ 电，电荷量为 _________ C .0.2 10V0.8V ，极板上的电荷量k x xh]XX k X XT电路Q CE100 10 6 0.8C10 5C .由于感应电动势一定，电容器的带电荷量因此电路中无电流.【答案】零；正；8 10 5C8、〔 2004年北京高考试卷〕如图角为的绝缘斜面上，两导轨间距为杆ab 放在两导轨上，并与导轨垂直. 下•导轨和金属杆的电阻可忽略•让间的摩擦. (1)由b 向a 方向看到的装置如图 12-2- 19 所示，请在此图中画出 ab 杆下滑过程中某的受力示意图；〔2〕在加速下滑的过程中，当 ab 杆的速度为时，求现在ab 杆中的电流及其加速度小；〔3〕求在下滑过程中，ab 杆能够达到的速大值.【解析】〔1〕ab 杆受到一个竖直向下的重力; 得所受的安培力沿斜面向上.12-2- 19〔 1〕所示，两根足够长的直金属导轨 L . M 、P 两点间接有阻值为整套装置处于磁感应强度为 ab 杆沿导轨由静止开始下滑，MN 、PQ 平行放置在倾R 的电阻•一根质量为 m 的平均直金属 B 的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向导轨和金属杆接触良好，不计它们之(画图略)〔2〕当ab 杆的速度大小为时，产生的感应电动势为 E BL ，现在杆ab 的电流为IBLR ；受到的安培力为F BILB 2 L 2依照牛顿第二定律得 mg sinB 2 L 2 Rma即a gsin 『L 2 mR〔3〕当加速度为零时速度达到最大即疋，0.4T , R 100函 12-2-1S度最團 12-2-19垂直斜面向上的支持力；依照楞次定律的”阻碍作用可大小的大〔2〕2 2r 、B2 L2〔2〕a g sin 〔3〕mmR mgRsi n B2L29、〔2003年北京海淀区模拟题〕如图12—2—20所示，MN和PQ是固定在水平面内间距L = 0.2m的平行金属导轨，轨道的电阻忽略不计.金属杆ab垂直放置在轨道上.两轨道间连接有阻值为R0 1.5的电阻，ab杆的电阻R 0.5 . ab杆与导轨接触良好并不计摩擦，整个装置放置在磁感应强度为 B 0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向下.对ab杆施加一水平向右力，使之以5m/s速度在金属轨道上向右匀速运动.求：〔1〕通过电阻R o的电流；〔2〕对ab杆施加的水平向右的拉力大小；〔3〕ab杆两端的电势差. Mr ---------- N轨XXEXbl函12-2-3D【解析】〔1〕a、b杆上产生的感应电动势为E BL0.5V .依照闭合电路欧姆定律，通过R o的电流ER R o0.25A〔2〕由于ab杆做匀速运动，拉力和磁场对电流的安培力F大小相等，即卩拉=F BIL 0.025N〔3〕依照欧姆定律，ab杆两端的电势差U ab -ER°BL Ro0.375V R R o R R0【答案】〔1〕0.25A〔2〕0.025N〔3〕0.375V10、〔2004年上海高考卷〕水平向上足够长的金属导轨平定放置，间距为L, 一端通过导线与阻值为R的电阻连接；上放一质量为m的金属杆〔如图12-2 —21所示〕，金属导轨的电阻忽略不计；平均磁场竖直向下.用与导轨平行定拉力F作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动. 当改变大小时，相对应的匀速运动速度也会变化，和F的关—* F X X行固导轨杆与的恒拉力系如图12— 2 —22所示.〔取重力加速度g 10m/s2〕〔1〕金属杆在匀速运动之前做什么运动?〔2〕假设m 0.5kg, L 0.5m, R 0.5 ；磁感应强度B为多大?〔3〕由一F图线的截距可求得什么物理量？其值为多少?【解析】〔1〕假设金属棒与导轨间是光滑的，那么平稳时必有恒定拉力与安培力平稳，即B2从而得到RB2L2 F，即与F成线性关系且通过坐标原点.而此题的图像坐标没有通过原点，讲明金等.故金属棒在匀速运动之前做变速运动〔加速度越来越小〕. 圈12-2—21属棒与导轨间有摩擦•金属棒在匀速运动之前 F F f + F安，随着速度的增加，安培力越来越大，最后相B 2 L 2〔2〕设摩擦力为F f ，平稳时有F = F f + F 安=F f + 皂上.选取两个平稳状态，得到两个方程组，从而R求解得到•如当 F = 4N 时， =4m/s ；当F = 10N 时,解得：B = 1T , F f 2N 〔3〕由以上分析得到：一F 图线的截距可求得金属棒与导轨间的摩擦力，大小为 2N .【答案】〔1〕金属棒在匀速运动之前做变速运动〔加速度越来越小〕；〔 2〕B = 1T ;〔 3〕 — F 图线的截距可求得金属棒与导轨间的摩擦力，大小为2N .第皿课时电磁感应和电路规律的综合应用1如图12-3 — 7所示，闭合导线框的质量能够忽略不计，将它从图示位置匀速拉出匀强磁场，假设第次用0.3s 时刻拉出，外力做的功为 W 1，通过导线截面的电量为为W 2，通过导线截面的电量为 q 2，那么〔〕；X A 、W 1 W , q 1 q 2 B 、W 1 W 2 , q 1 q 2 :X ilC 、W 1 W 2, q 1 q 2D 、W 1 W 2 , q 1 q 2:X 1. N 4【解析】设矩形线框的竖直边为 a ,水平边为 b ，线框拉出匀强磁场时的速度为框拉出匀强磁场时产生的感应电动势为 E Ba ，产生的感应电流为丨| X I X X X ： I —► 齟 12-3^7 ，线框电阻为R •那么线B a R 依照平稳条件得：作用的外力等于安培力即 F 安=Bia将线框从磁场中拉出外力要做功 W F b B 2ba 2R 由那个表达式可知: B 2b a 2 B-b ^两种情形都一样, R 拉出的速度越大，做的功就越多. 第一次速度大，故W 1 E t R 在磁场中的面积变化有关，即从磁场中拉出的线框面积•由于两次都等于整个线框的面积即两次拉出在磁依照q 11 ,由这一推导过程可知两次拉出磁场通过导线截面的电量只与场中的面积变化相等•故通过导线截面的电量两次相等•即 q i q 2【答案】C 2、如图12— 3 — 8所示，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，有半径为 r 的光滑形导体框，OC 为一能绕O 在框架上滑动的导体棒， Ob 之间连一个电阻 R ,导架与导体电阻均不计，假设要使 OC 能以角速度匀速转动，那么外力做功的是〔〕R国 12-3-&X 0X半圆体框功率B 2 L 216m/s •代入 F = F f + B 一—Rq i ，第二次用0.9s 时刻拉出，外力做的功2R 【解析】由于导体棒匀速转动, 1 律得：E B I B- I I 2 4R 8R 因此外力的功率与产生的感应电流的电功率相等.依照法拉第电磁感应定 (1B I 2)2RI 2，因此电功率为P E 2 4R 【答案】C 3、用同种材料粗细平均的电阻丝做成在电阻可忽略的光滑的平行导轨上， ef 较长，分 ab 、cd 、ef 三根导线，如图12-3-9所示，磁场是平均的， ,而且每次力使导线水平向右作匀速运动〔每次只有一根导线在导轨上〕做功功率相同，那么以下讲法正确的选项是〔〕 A 、ab 运动得最快 B 、ef 运动得最快 C 、导线产生的感应电动势相等 D 、每秒钟产生的热量不相等磁感应定律得产生的感应电动势为 i C e:X 」；乂 X X >X x乂、A] Xb d f国 L2-3-9不放用外外力l 〕•依照法拉第电 E B l ，由于匀速运动，因此外力做功的功率与电功率相等即 .B 2l 2 由图可知导线ef 最长，ab 最短，因此有R ef R cd R ab 故ef 运动得最快. 由E B l 和ef 的速度最大可知导线 ef 产生的感应电动势最大. 由于三根导线产生的电热功率相等，由 Q Pt 得每秒钟产生的热量相等. 【答案】B 4、如图12-3- 10所示，光滑导轨倾斜放置，其下端连接一个灯泡，匀强磁场垂直于导轨所在平面，当ab 棒下滑到稳固状态时，小灯泡获得的功率为 P o ，除灯泡外，其它电阻不计，要使灯泡的功率变为2P 。

2023—2024学年度教科版九年级物理上册课堂作业设计8.1.电磁感应现象(有解析)

2023—2024学年度教科版九年级物理上册课堂作业设计8.1.电磁感应现象（有解析）2024年度教科版九年级物理上册课堂作业设计8.1.电磁感应现象基础过关全练知识点1法拉第的发现1.(2023广西贵港中考)图中的a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分,它在磁场中按箭头方向运动时,下列哪种情况不会产生感应电流()A BC D2.如图所示,闭合导线框abcd的一部分处于磁场中,将导线框沿图示方向拉出过程中,则()A.电能转化为机械能B.导线框中不会产生感应电流,因为回路中没有电源C.导线框中会产生感应电流,整个导线框都是电源D.导线框中会产生感应电流,导线ab段相当于电源知识点2发电机3.彤彤同学将一个玩具电动机与小灯泡连接后,使小电动机转动,发现小灯泡发光了。

对此现象的解释正确的是()A.电产生了磁,使电动机转动B.该现象的原理是电流的磁效应C.磁产生了电,使小灯泡发光D.此电路没有电源,小灯泡不可能发光4.如图所示,是内蒙古科委对牧民家用小型风力发电机组在锡林浩特进行了技术鉴定。

这次鉴定会同时鉴定了两个小型风力发电机组。

该风力发电机利用了原理,工作时将能转化为能。

能力提升全练5.(2022四川成都中考,A1,★★★)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流。

利用此原理,人们制造了()A.电磁铁B.电热器C.电动机D.发电机6.(2022安徽中考,15,★★★)用图示装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件,实验时蹄形磁体保持静止,导体棒ab处在竖直向下的磁场中。

下列操作中能使灵敏电流计的指针发生偏转的是()A.导体棒ab保持静止B.导体棒ab向左运动C.导体棒ab竖直向下运动D.导体棒ab竖直向上运动7.(2023河北秦皇岛海港期末,11,★★★)(多选)如图是探究感应电流产生条件的实验装置,磁体和铜棒ab均水平放置,闭合开关,当铜棒水平向右运动时,小量程电流表G的指针向右偏转。

第十三章电磁感应(部分习题分析与解答2)

2 2
Φ 2 2 = 0 I[d d R ] M = = 0[d d R ] I
d+R + arctg dR dR π = 2 d+R
1 π 注： arctgA + arctg = arctg A 2
作业13—29
解：取长度为单位长度，半径为r，厚为的薄取长度为单位长度，半径为，厚为dr的薄柱壳为体积元dV，则该体积元内储存的能量为：柱壳为体积元，则该体积元内储存的能量为： 1 2 dWm = B 内2πrdr 20
作业13—16
证明:连接、证明连接OP、OQ，设想在连接，设想在PQO 的闭合导体回路中，由于OP、的闭合导体回路中，由于、 OQ沿半径方向，于通过该处的感沿半径方向，沿半径方向应电场强度E 处处垂直，故有：应电场强度 k处处垂直，故有：
B O P O’ Ek
ε op = ∫op E d l = 0; ε OQ = ∫OQ E d l = 0
L1 L2
和线圈2之间完全无关时（2）当线圈和线圈之间完全无关时，若两线圈之）当线圈1和线圈之间完全无关时，间离得很远，或者是它们之间相互无磁力线穿过时：间离得很远，或者是它们之间相互无磁力线穿过时：和线圈2之间的（3）当线圈和线圈之间的“关联”介于以上二者）当线圈1和线圈之间的“关联” 之间时，即两线圈之间相互有部分磁力线穿过时：之间时，即两线圈之间相互有部分磁力线穿过时：
B B′
Φ2 Φ Φ 2 = 2Φ + 2Φ = 4Φ，故L2 = = 4 = 4L I I
连接时，和线圈中的电流流向相同，（2）当A’和B连接时，AB和A’B’线圈中的电流流向相同，）和连接时线圈中的电流流向相同且由于两线圈紧密结合，通过回路的磁通量也相同，且由于两线圈紧密结合，通过回路的磁通量也相同，故穿过大回路的总通量为：过大回路的总通量为：

电磁感应作业习题及解答(赵近芳编)

10-4 如题10-4图所示，载有电流I 的长直导线附近，放一导体半圆环MeN 与长直导线共面，且端点MN 的连线与长直导线垂直．半圆环的半径为b ，环心O 与导线相距a ．设半圆环以速度v 平行导线平移．求半圆环内感应电动势的大小和方向及MN 两端的电压N M U U -．解: 作辅助线MN ，则MeNM 构成闭合回路，当整个回路以速度v 沿v方向运动时，通过整个回路的磁通量始终不变，即0d =Φm ，则 0=Φ-=+=dtd mMN MeN MeNM εεε 即 MN MeN εε= 又∵ 00()cos d ln 022Na ba bMN Ma ba bIv Iv a bv B dl vB r dr r a bμμεπππ++---=⨯⋅==-=<+⎰⎰⎰所以MeN ε方向沿NeM 方向，大小为b a b a Iv -+ln20πμ.M 点电势高于N 点电势，MN 两端的电压:0ln2MN M N Iv a bU U U a bμπ+=-=- 法二：如题10-4图2所示建立坐标系，在弧MeN 上任意位置r 处取线元dl ，方向如图，其与v方向夹角为θ，dr =dl sin θ，则⎰⎰⎰⎰<+-=-=-=+=⋅⨯=+-N M b a b a N M NM MNb a b a Iv dr r Iv l vB dl vB l d B v 0ln 22d sin )2cos()(00πμπμθπθε 所以MeN ε方向沿NeM 方向，大小为ba ba Iv -+ln20πμ M 点电势高于N 点电势，MN 两端的电压:0ln2MN M N Iv a bU U U a bμπ+=-=-10-5 如题10-5所示，在两平行载流的无限长直导线的平面内有一矩形线圈．两导线中的电流方向相反、大小相等，且电流以tId d 的变化率增大，求：(1)任一时刻线圈内所通过的磁通量； (2)线圈中的感应电动势．解: 如图建立坐标系，矩形线圈面积上任意点的磁场强度大小为：)11(20db x x I B -+-=πμ，方向垂直纸面向里，取顺时针为L 正绕向，则 (1) 任一时刻线圈内所通过的磁通量为：]ln [ln π2d )11(π200bab d a d Il x d b x x Il ad dm +-+=-+-=Φ⎰+μμ 或（法2）：以向外磁通为正则，]ln [lnπ2d π2d π2000dad b a b Ilr l rIr l rIab b ad dm +-+=-=⎰⎰++μμμΦ 题10-5图O xdl题10-4图2rdr O 'v B ⨯r题10-4图O 'r(2) 线圈中的感应电动势为： ba d da b t I l t I d a d b a b l t m )()(lnd d π2d d ]ln [ln π2d d 00++=+-+=Φ-=μμε 因为：⇒<ab ad 0)()(ln <++b a d d a b ，又,0d d >t I所以：0<ε，即线圈中的感应电动势方向为逆时针。

电磁感应与电磁场作业纸答案

第10章电磁感应与电磁场一、选择题1、一导体圆线圈在均匀磁场中运动，在下列情况下，会产生感应电流的是（ D ）A ．线圈沿磁场方向平移B ．线圈以自身直径为轴转动，轴与磁场方向平行C ．线圈沿垂直于磁场方向平移D ．线圈以自身直径为轴转动，轴与磁场方向垂直 2、将磁铁从迅速插入和缓慢插入金属环，若两种情况下磁铁的起始位置和终了位置均相同，则关于两种情况环中的感应电动势和感生电量的说法正确的是（ C ）A ．感应电动势不同；感生电量也不同B ．感应电动势相同，感生电量也相同；C ．感应电动势不同，感生电量相同；D ．感应电动势相同，感生电量不同． 3、如图所示，A 为闭合的导体环，B 为有间隙的导体环，则当磁铁分别移近A 和B 时，关于A 和B 的运动描述正确的是（ A ）A ．A 环被排斥，B 环不动 B ．A 环被吸引，B 环不动C ．A 环被吸引，B 环被吸引D ．A 环被排斥，B 环被排斥4、在感应电场中电磁感应定律可写成⎰-=•L K dtdl d E φ ，式中K E 为感应电场的电场强度。

此式表明（ D ）A. 闭合曲线L 上K E处处相等 B. 感应电场是保守力场。

C ．感应电场的电力线不是闭合曲线D ．在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念 5、关于长直螺线管线圈的自感，以下说法正确的是（ D ） A 、螺线管中通有的电流越大，自感也越大； B 、螺线管横截面通过的磁通量越大，自感也越大C 、在单位长度匝数不变的情况下，真空中螺线管长度越长，自感就越大；D 、在单位长度匝数不变的情况下，真空中螺线管体积越大，自感就越大6、如图，矩形区域为均匀稳恒磁场，半圆形闭合导线回路在纸面内绕轴O 作逆时钟方向匀角速度转动，O 点是圆心且恰好落在磁场的边缘上，半圆形闭合导线完全在磁场外时开始计时。

图(A)--(D)的t -ε函数图像中哪一条属于半圆形导线回路中产生的感应电动势（A ）7、如图所示的闭合线圈abcda 均位于匀强磁场中，当磁场不断减小时，回路中不产生感应电流的是（ B ）8、如图所示，两个圆环形导体a 、b 互相垂直地放置，且圆心重合，当它们的电流I 1、和I 2同时发生变化时，则（ D ）(A) a 导体产生自感电流，b 导体产生互感电流(B) 两导体同时产生自感电流和互感电流(C) b 导体产生自感电流，a 导体产生互感电流；(D)两导体只产生自感电流，不产生互感电流。

电磁感应习题(有答案)

大学物理6丫头5《大学物理AI 》作业 No.11 电磁感应班级 ________________ 学号 ______________ 姓名 ____________ 成绩 ___________一、选择题：（注意：题目中可能有一个或几个正确答案） 1．一块铜板放在磁感应强度正在增大的磁场中时，铜板中出现涡流（感应电流），则涡流将： (A)加速铜板中磁场的增加 (B)减缓铜板中磁场的增加(C)对磁场不起作用 (D)使铜板中磁场反向[ B ] 解：根据愣次定律，感应电流的磁场总是力图阻碍原磁场的变化。

故选B2．一无限长直导体薄板宽度为l ，板面与Z 轴垂直，板的长度方向沿Y 轴，板的两侧与一个伏特计相接，如图。

整个系统放在磁感应强度为B的均匀磁场中，B的方向沿Z 轴正方向，如果伏特计与导体平板均以速度v向Y 轴正方向移动，则伏特计指示的电压值为(A) 0 (B)vBl 21(C) vBl (D) vBl 2[ A ]解：在伏特计与导体平板运动过程中，dc ab εε=，整个回路0=∑ε，0=i ，所以伏特计指示0=V 。

故选A3．两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I ，I 以tId d 的变化率增长，一矩形线圈位于导线平面内（如图），则： (A)线圈中无感应电流。

(B)线圈中感应电流为顺时针方向。

(C)线圈中感应电流为逆时针方向。

(D)线圈中感应电流方向不确定。

[ B ]解：0d d >t I ，在回路产生的垂直于纸面向外的磁场⊗增强，根据愣次定律，回路中产生的电流为顺时针，用以反抗原来磁通量的变化。

故选B4．在一通有电流I 的无限长直导线所在平面内，有一半经为r ，电阻为R 的导线环，环中心距直导线为a ，如图所示，且r a >>。

当aIroabcVdYBZlI直导线的电流被切断后，沿着导线环流过的电量约为：(A))11(220ra a R Ir +-πμ(B)a ra R Ir +ln20πμ (C)aRIr 220μ (D)rRIa 220μ[ C ]解：直导线切断电流的过程中，在导线环中有感应电动势大小：td d Φ=ε 感应电流为：tR Ri d d 1Φ==ε则沿导线环流过的电量为 ∆Φ=⋅Φ==⎰⎰Rt t R t i q 1d d d 1daRIr R r a I R S B 212120200μππμ=⋅⋅=⋅∆≈故选C5．如图所示，直角三角形金属框架abc 放在均匀磁场中，磁场B平行于ab 边，bc 的边长为l 。

大学物理下电磁感应习题册讲解PPT课件

dR
2 r 2
故金属圆盘中的总涡流为
i i di 1 kb a rdr 1 kba2
0
2
0
4
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5．一个n匝圆形细线圈，半径为b，电阻为R，以匀角速绕其某一直径为轴而转动，该转轴与均匀磁场 B
垂直。假定有一个面积为A（很小）的小铜环固定在该转
动线圈的圆心上，环面与磁场垂直，如图所示，求在小铜
第2页/共24页
4．在圆柱形空间内有一磁感应强度为 B 的均匀磁场，先B 后的放大在小磁以场速的率两dB个/ d不t 变同化位。置有1（一a长b）度和为2l0（的a金b属）棒，
则金属棒在这两个位置时棒内的感应电动势的大小关系为
（A） ab ab （B）ab ab （C）ab ab 0 （D） ab ab 0
的恒定速率减小。当电子分别位于磁场中a点、b点与
c点时，假定a,c的r = 0.5m，求电子获得的瞬时加速
度的大小和方向。
答案：（1）aa 4.4 104 (ms2 ) 方向水平向左
（2）（3）
ab 0
ac 4 4 104 (ms2 )
a
r b R
B r
c
方向水平向右。
图5-10
d dvta I b (r d vt)dr
d vt 2 r a
Ib Ib (d vt) ln d vt a
2 2 a
d vt
d Ibv (ln d a a )
dt t0 2a
d da
方向顺时针
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例一截面为长方形的螺绕环，尺寸如图，共有N 匝，求其自感系数。
（2）PQ边： 1 0
P
S
PS边：2

(word完整版)高中物理电磁感应习题及答案解析(2021年整理)

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1．图12—2，甲、乙两图为与匀强磁场垂直放置的两个金属框架，乙图除了一个电阻为零、自感系数为L 的线圈外,其他部分与甲图都相同，导体AB 以相同的加速度向右做匀加速直线运动。

若位移相同，则（）A ．甲图中外力做功多B ．两图中外力做功相同C ．乙图中外力做功多D ．无法判断2．图12-1，平行导轨间距为d ，一端跨接一电阻为R ，匀强磁场磁感强度为B ,方向与导轨所在平面垂直。

一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置，金属棒与导轨的电阻不计。

当金属棒沿垂直于棒的方向以速度v 滑行时，通过电阻R 的电流强度是（）A ．Bdv RB ．sin Bdv RθC ．cos Bdv Rθ D ．sin Bdv R θ3．图12-3,在光滑水平面上的直线MN 左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场,右侧是无磁场空间。

将两个大小相同的铜质矩形闭合线框由图示位置以同样的速度v 向右完全拉出匀强磁场。

已知制作这两只线框的铜质导线的横截面积之比是1：2.则拉出过程中下列说法中正确的是（）A ．所用拉力大小之比为2：1B ．通过导线某一横截面的电荷量之比是1:1C ．拉力做功之比是1:4D ．线框中产生的电热之比为1：24．图12—5，条形磁铁用细线悬挂在O 点。

29高考物理电磁感应专题解题高手28张[可修改版ppt]

解决这类问题的方法是：
1、选择研究对象。即是哪一根导体棒或几根导体棒组成的系统。
2、分析其受力情况。安培力既跟电流垂直又跟磁场垂直。
3、分析研究对象所受的各力做功情况和合外力情况选定所要应用的物理规律
4、运用物理规律列方程，求解。
1. 电磁感应中的能量问题 2. 电磁感应中的力学问题 3. 电磁感应中的电路问题 4. 电磁感应中的图象问题
1.用绝缘导线绕一圆环，环内有一只用同样绝缘导线折成的内接正四边形线框(如图)，把它们放到磁感强度为B的匀强磁场中．匀强磁场方向垂直线框平面向里．当匀强磁场均匀减弱时，两线框中感应电流的方向是__顺__时__针___方__向____;
大小之比是_____2__/_1____.
×××××
提示 : E Δφ ΔB S Δt Δt
的功等于零 D.恒力F与重力的合力所作的
功等于电阻R上发出的焦耳热
[ AD ]
感应电流在磁场中受到安培力的作用,因此电磁感应问题往往跟力学问题联系在一起.解决这类问题需要综合应用电磁感应规律(法拉第电磁感应定律、楞次定律）及力学中的有关规律（牛顿定律、动量守恒、动量定理、动能定理等）
当ef匀速上升时，其速度的
大小为多少？
(F - mg)R v = B2l2
4、如图所示，MN、PQ为水平面上足够长的平
行光滑的导电导轨，匀强磁场方向如图所
示．导体棒ab、cd的质量均为m，ab初速为零，
cd初速为v0，则ab最终的速度是__v_/_2___，整个
过程中感应电流产生的热量为_m__v__02_/_4_．
磁铁,观察磁铁的振幅,会发现
√A.S闭合时振幅逐渐变小,S断开时振幅不变
B.S闭合时振幅逐渐增大,S断开时振幅不变

《基础物理专题(电磁)》作业

能量的比值是（ D）
A． 4
B． 2
C． 1
D． 1/2
4．一电源电动势为 ,内阻为 r，与外电阻 R 连接，则：
（B ）
A．在任何情况下，电源端电压都小于；
B．断路时，端电压等于；
C．短路时，端电压等于；
D．在任何情况下，端电压都不等于。
5．把一电流元依次放置在无限长的载流直导线附近的两点 A 和 B，如果 A 点和 B 点到导线的距
2a
×
×
×
直于半圆形平面而过 M 点的轴以角速度逆时针
M
ω
×
×
×
转动时，导线两端的电动势 MN 为:
（C）
A． 1 a2B ； 2
B. a2B ； C. 2a2B ； D. 1 a2B 4
图 1.2
15．半径为 R 的圆形平行板电容器接在角频率为的简谐交流电路中，忽略边缘效应,极板上
电荷 q q0 sin( t ) ，则电容器极板间的位移电流 I D 为:
（B）
A． R ；
B． RC ；
C． C ； R
D． C
17．如图 1.3 所示，流出纸面的电流强度为 2I ，流进纸面电流强度为 I ，二电流为稳恒电流，
下列关系正确的是:
A． H dl 3I ；
L
C． H dl 2I ；
L
（A）
B． H dl I ；
L
D． H dl 03I
C．位移电流只能存在于真空中.
D．位移电流不表示电荷的流动，实质是变化的电场。
35．两个同心的均匀带电球面，内球面半径为 R1、带电量 Q1，外球面半径为 R2、带电量 Q2，
则在内球面里面、距离球心为 r( r R1 ) 处的 P 点的场强大小 E 为：