高二物理 电磁感应(一)-电子版-答案

第四章 电磁感应

第1、2节 划时代的发现 探究感应电流的产生条

件

对应学生用书P1

1.划时代的发现

(1)奥斯特梦圆“电生磁”：1820年，丹麦物理学家□01奥斯特发现通电导线能使小磁针发生偏转，这种作用称为□

02电流的磁效应。 (2)法拉第心系“磁生电”

①英国物理学家□03法拉第发现了电磁感应现象。在电磁感应中产生的电流叫做□

04感应电流。 ②法拉第把引起感应电流的原因概括为五类：□05变化的电流、□06变化的磁场、运动的恒定电流、□07运动的磁铁、在磁场中运动的导体，它们都与变化和运动相联系。

2.探究感应电流的产生条件

(1)探究导体棒在磁场中运动是否产生电流 ①实验装置

②分析论证：闭合电路包围的面积□01变化时，电路中有电流产生；包围的面积□

02不变时，电路中无电流产生。 (2)探究磁铁在线圈中运动是否产生电流 ①实验装置

②分析论证：线圈中的磁场□03变化时，线圈中有感应电流；线圈中的磁场□04不变时，线圈中无感应电流。

(3)模仿法拉第的实验

①实验装置

05变化时，线圈B中有感应电流；线圈B中磁

②分析论证：线圈B中磁场□

06不变时，线圈B中无感应电流。

场□

(4)归纳结论

07闭合导体回路的□08磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电只要穿过□

流。

第3节楞次定律

对应学生用书P3

1.探究感应电流的方向

(1)实验器材：条形磁铁、电流表、线圈、导线、两节干电池(用来查明电流的流向与电流表中指针偏转方向的关系)。

(2)探究电流表指针偏转方向和电流方向之间的关系。

01左偏，右结论：电流从哪一侧接线柱流入，指针就向哪一侧偏转。即左进□

02右偏。

进□

(3)实验现象：如图所示，在四种情况下，将实验结果填入下表。

①线圈内磁通量增加时的情况

②线圈内磁通量减少时的情况

(4)实验结论

表述一：当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场的方向□11相反；当穿过线圈的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场的方向□

12相同。 表述二：当磁铁靠近线圈时，两者□13相斥；当磁铁远离线圈时，两者□14相吸。 2.楞次定律

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□01磁通量的变化。

注意：阻碍不是阻止，最终引起感应电流的磁通量的变化不能被抵消，磁通量还是发生了变化，是“阻而未止”。阻碍不是相反，当电路中的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反，减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相同(增反减同)。

3.右手定则

(1)内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从□

01掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时□02四指所指的方向就是感应电流的方向。

(2)适用范围：适用于闭合回路部分导体□03切割磁感线产生感应电流的情况。

阶段回顾(第1～3节)

对应学生用书P7

易错点一对产生感应电流的条件理解有误

1.在一通电直导线附近放置一个导线圆环，有三种情况：(甲)长直导线穿过导线环中心，并和导线环所在平面垂直；(乙)导线环左右对称地放在长直导线的一侧；(丙)长直导线放在导线环旁边。当长直导线中的电流减小时，导线圆环里会产生感应电流的是()

A.只有甲

B.只有甲和丙

C.只有乙和丙

D.只有丙

答案D

解析甲图，根据安培定则判断可知，长直导线产生的磁场磁感线与圆环平行，穿过圆环的磁通量为零，不发生变化，所以没有感应电流产生；乙图，根据安培定则判断可知，圆环左侧磁场方向向外，右侧磁场方向向里，两侧磁感线的条数相等，相互抵消，所以圆环的总磁通量保持为零，不发生变化，所以没有感应电流产生；丙图，当长直导线中的电流减小时，产生的磁场减弱，穿过圆环的磁通量减小，所以有感应电流产生，D正确，A、B、C错误。

2. 法拉第在研究电磁感应现象时，将两个线圈绕在同一个铁环上，简化电路如图所示，下列关于法拉第研究过程的说法正确的是()

A.闭合开关S的瞬间，右侧线圈中不产生感应电流

B.闭合开关S以后，右侧线圈中产生稳定的感应电流

C.断开开关S的瞬间，右侧线圈中产生感应电流

D.断开开关S的瞬间，右侧线圈中不产生感应电流

答案C

解析开关S闭合的瞬间，N线圈中磁通量发生变化，产生感应电流，A错误；开关闭合后，线圈N中磁通量不发生变化，不产生感应电流，B错误；开关S断开的瞬间，N线圈中磁通量发生变化，产生感应电流，C正确，D错误。

易错点二不理解“切割”磁感线的含义

3.(多选)下列选项表示的是闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体ab上的感应电流方向为b→a的是()

答案BCD

解析ab棒顺时针转动，运用右手定则：磁感线穿过手心，拇指指向顺时针方向，则导体ab上的感应电流方向为a→b，A错误；ab向纸外运动，运用右手定则时，磁感线穿过手心，拇指指向纸外，则知导体ab上的感应电流方向为b→a，B正确；穿过回路的磁通量减小，由楞次定律知，回路中感应电流方向由b→a→c→b，则导体ab上的感应电流方向为b→a，C正确；ab棒沿导轨向下运动，由右手定则判断知导体ab上的感应电流方向为b→a，D正确。

易错点三混淆“左、右”手定则

4.(多选)如图所示，导体ab、cd可在水平轨道上自由滑动，且两水平轨道在中央交叉处互不相通。当导体ab向左移动时()

A.ab中感应电流的方向为a到b

B.ab中感应电流的方向为b到a

C.cd向左移动

D.cd向右移动

答案AD

解析由右手定则可判断ab中感应电流方向为a到b，故cd中电流方向为c到d，根据左手定则可判定导体cd中安培力方向水平向右，即向右移动，A、D正确。

5.如图所示，匀强磁场与圆形导体环平面垂直，导体ef与环接触良好，当ef向右匀速运动时()

A.圆环中磁通量不变，环上无感应电流产生

B.整个环中有顺时针方向的电流

C.整个环中有逆时针方向的电流

D.ef的右侧环上有逆时针方向的电流，ef的左侧环上有顺时针方向的电流

答案D

解析导体ef切割磁感线产生感应电流，根据右手定则判断可知，ef中产生的感应电流方向从e→f，则以ef所在位置为界，环的右侧有逆时针方向的电流，环的左侧有顺时针方向的电流，A、B、C错误，D正确。

易错点四混淆感应电流的“磁场”与“原磁场”

6.如图所示，一闭合小线框从蹄形磁铁的N极正上方水平移动到S极的正上方，从上往下看，此过程中小线框中感应电流的方向()

A.始终顺时针

B.始终逆时针

C.先顺时针后逆时针

D.先逆时针后顺时针

答案B

解析小线框从N极正上方移到S极正上方的过程中，磁通量先向上减小至0后反向增大。根据楞次定律“增反减同”的原则，可判断小线框中感应电流的方向始终逆时针，B正确，A、C、D错误。

7.如图所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合线圈，则流过灵敏电流计的感应电流方向是()

A.先向左，再向右

B.先向右，再向左

C.始终向右

D.始终向左

答案A

解析条形磁铁从左向右进入螺线管的过程中，原磁场方向向左，且磁通量在增加，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化，所以感应电流的磁场向右，由安培定则知，流过灵敏电流计的感应电流的方向是向左。条形磁铁从左向右离开螺线管的过程中，原磁场方向向左，且磁通量在减少，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化，所以感应电流的磁场向左，由安培定则知，流过灵敏电流计的感应电流的方向是向右，A正确，B、C、D 错误。

8.如图所示，某同学用一个闭合线圈套入蹄形磁铁，由1位置经2位置到3位置，最后从下方S极拉出，则在这一过程中，线圈中的感应电流的方向是()

A.沿abcd不变

B.沿adcb不变

C.先沿abcd，后沿adcb

D.先沿adcb，后沿abcd

答案D

解析当原磁通量增大时，感应电流的磁场方向与原来磁场相反；当原磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同。由于在蹄形磁铁外部，磁

极部位磁感线最密集，弯曲部位磁感线最稀疏，而在蹄形磁铁内部磁通量始终不变，所以穿过线圈的总磁通量变化是先增大后减小，由楞次定律判断可知线圈中感应电流方向先沿adcb，后沿abcd，故D正确。

对应学生用书P8

重难点一楞次定律与图象的综合问题

1.如图甲所示，通电螺线管A与用绝缘绳悬挂的线圈B的中心轴在同一水平直线上，A中通有如图乙所示的变化电流，t＝0时电流方向如图甲中箭头所示。在t1～t2时间内，对于线圈B的电流方向(从左往右看)及运动方向，下列判断正确的是()

A.线圈B内有逆时针方向的电流、线圈向右摆动

B.线圈B内有顺时针方向的电流、线圈向左摆动

C.线圈B内有顺时针方向的电流、线圈向右摆动

D.线圈B内有逆时针方向的电流、线圈向左摆动

答案C

解析在t1～t2时间内，由右手螺旋定则可知，螺线管A中的磁场水平向左，当电流增大时，线圈B处磁场增强，则磁通量变大，根据楞次定律可得，感应电流的方向为顺时针(从左向右看)；从产生感应电流阻碍磁通量变化的角度可知，线圈向右摆动，才能阻碍磁通量的增大，C正确。

2.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Q，P和Q共轴，Q中通有变化的电流i，电流随时间变化的规律如图乙所示，t1时刻电流方向如图甲中箭头所示。P所受的重力为G，桌面对P的支持力为F N，则()

A.t1时刻F N＞G，P有收缩的趋势

B.t2时刻F N＝G，此时穿过P的磁通量为0

C.t3时刻F N＝G，此时P中无感应电流

D.t4时刻F N＜G，此时穿过P的磁通量最小

答案A

解析当螺线管中电流增大时，其形成的磁场不断增强，因此线圈P中的磁通量增大，根据楞次定律可知线圈P将阻碍其磁通量的增大，故线圈有远离螺线管和面积收缩的趋势，A正确；当螺线管中电流不变时，其形成磁场不变，线圈P中的磁通量不变，因此线圈中无感应电流产生，故t2时刻F N＝G，此时穿过P的磁通量最大，B错误；t3时刻螺线管中电流为零，但是线圈P中磁通量是变化的，因此此时线圈中有感应电流产生，C错误；t4时刻螺线管中电流不变，线圈P中的磁通量不变，无感应电流产生，故F N＝G，此外，t3时刻磁通量为最小，D错误。

重难点二楞次定律与力学的综合问题

3.如图所示，两个相同的铝环穿在一根光滑杆上，将一根条形磁铁向左插入铝环的过程中，两环的运动情况是()

A.同时向左运动，间距增大

B.同时向左运动，间距不变

C.同时向左运动，间距变小

D.同时向右运动，间距增大

答案C

解析将一根条形磁铁向左插入铝环的过程中，两环中均产生感应电流。根据楞次定律，感应电流将阻碍与磁铁间的相对运动，所以两环均向左运动。靠近磁铁的环所受的安培力大于另一个，可判断两环在靠近，C正确。

4.如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力F N及在水平方向运动趋势的正确判断是()

A.F N先小于mg后大于mg，运动趋势向左

B.F N先大于mg后小于mg，运动趋势向左

C.F N先小于mg后大于mg，运动趋势向右

D.F N先大于mg后小于mg，运动趋势向右

答案D

解析根据楞次定律的另一种表述判断，磁铁靠近线圈时两者排斥，F N大于mg，磁铁远离线圈时两者吸引，F N小于mg，由于安培力阻碍两者间的相对运动，所以线圈一直有向右运动的趋势，D正确。

5. 如图所示，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在A 的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘A的轴线OO′重合。现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，则()

A.金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大

B.金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小

C.金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小

D.金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大

答案B

解析胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，形成环形电流，环形电流的大小增大，根据右手螺旋定则知，通过金属环B的磁通

量向下，且增大，根据楞次定律的另一种表述，引起的机械效果阻碍磁通量的增大，知金属环B的面积有缩小的趋势，且有向上的运动趋势，所以丝线的拉力减小，B正确，A、C、D错误。

重难点三楞次定律与能量守恒的综合问题

6. (多选)在一水平通电直导线的正下方，有一半圆形光滑圆弧轨道，一导体圆环自轨道左侧的A点无初速度释放，则下列说法中正确的是()

A.圆环中有感应电流产生

B.圆环能滑到轨道右侧与A点等高处C

C.圆环最终停在轨道的最低点B处

D.圆环运动过程中机械能守恒

答案AC

解析水平通电导线周围有磁场，且离导线越远磁感应强度越小，在圆环下落过程中，通过圆环的磁通量变小，故有感应电流产生，A正确；因为圆环在运动的过程中，有感应电流，对整个过程由能量守恒定律得，重力势能转化为电能，故不能上升到右侧与A点等高处C，B错误；由于圆环运动的范围内，各处的磁感应强度不同，所以圆环运动的过程中机械能不断转化为电能，故圆环的机械能会越来越小，最终停在最低点B处，C正确；整个过程重力势能转化为电能，机械能不守恒，D错误。

7.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.磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力 答案 B

解析 金属环在下落过程中，磁通量发生变化产生感应电流，金属环受到磁场力的作用，磁场力做功，机械能不守恒，A 错误；由能量守恒，金属环的重力势能只有一部分转化为其动能，B 正确；金属环下落的过程中，机械能不停地转变为电能，机械能一直减少，C 错误；当金属环下落到磁铁中央位置时，金属环中的磁通量不变，无感应电流产生，环和磁铁间无作用力，磁铁对桌面的压力大小等于磁铁的重力，D 错误。

第4节 法拉第电磁感应定律

对应学生用书P9

1.感应电动势

(1)概念：在□

01电磁感应现象中产生的电动势。 (2)产生：只要穿过回路的□02磁通量发生变化，就能产生感应电动势，与电路是否闭合无关。

(3)方向：产生感应电动势的电路(导体或线圈)相当于电源，电源的正、负极可由□

03右手定则或□04楞次定律判断。 (4)感应电流与感应电动势的关系：遵循□05闭合电路欧姆定律，即I ＝□06E

R ＋r

。 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□01变化率成正比。

(2)公式：E ＝□02n ΔΦ

Δt ，n 为线圈匝数。

注意：①感应电动势的大小由穿过闭合电路的磁通量的变化率ΔΦ

Δt和线圈的

匝数共同决定，而与磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ的大小没有直接联系。②当

ΔΦ仅由B的变化引起时，则E＝n SΔB

Δt；当ΔΦ仅由S的变化引起时，则E＝n

BΔS

Δt。

③磁通量的变化率ΔΦ

Δt是Φ-t图象上某点切线的斜率。

3.导体切割磁感线时的感应电动势

4.反电动势

(1)定义：电动机转动时，线圈中产生感应电动势，这个感应电动势总要□01削弱电源电动势的作用，我们把这个电动势称为反电动势。

(2)作用：反电动势的作用是□02阻碍线圈的转动。如果要使线圈维持原来的转动，电源就要向电动机提供能量，此时，电能转化为其他形式的能。

第5节 电磁感应现象的两类情况

对应学生用书P11

1.电磁感应现象中的感生电场 (1)感生电场

麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种电场，它与静电场不同，不是由□

01电荷产生的，我们把它叫做感生电场。 (2)感生电动势

由感生电场产生的感应电动势。 (3)感生电动势中的非静电力

就是□

02感生电场对□03自由电荷的作用。 (4)感生电场的方向判断

由磁场的方向和强弱变化，根据楞次定律、安培定则判断。 (5)感生电场的产生条件

空间中磁场发生变化，与是否存在闭合导体无关。

注意：感生电场的电场线与磁场方向垂直，感生电场的强弱与磁感应强度的变化率有关。

2.电磁感应现象中的洛伦兹力 (1)动生电动势

由于导体做□

01切割磁感线运动而产生的感应电动势。 (2)动生电动势中的“非静电力”

自由电荷因随导体棒运动而受到□02洛伦兹力，非静电力与□03洛伦兹力有关。 (3)动生电动势中的功能关系

闭合回路中，导体棒做切割磁感线运动时，克服□04安培力做功，其他形式的能转化为□

05电能。 注意：产生动生电动势时，洛伦兹力对导体棒中的自由电荷不做功。

阶段回顾(第4～5节)

对应学生用书P21

易错点一 混淆公式的适用范围

1.如图所示，平行导轨间距为d ，一端跨接一个电阻R ，匀强磁场的磁感应强度为B ，方向垂直于平行金属导轨所在平面。一根金属棒MN 与导轨成θ角放置，金属棒与导轨的电阻均不计。当金属棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v 在金属导轨上滑行时，通过电阻R 的电流是( )

A.Bd v R

B.Bd v sin θR

C.Bd v cos θR

D.Bd v R sin θ 答案 D

解析 MN 中产生的感应电动势为：E ＝BL v ＝B d sin θv ，通过R 的电流为I ＝E

R ＝Bd v

R sin θ，D 正确。

易错点二 电势差、电势的高低判断不准确

2. 如图所示，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U a 、U b 、U c 。已知bc 边的长度为l 。下列判断正确的是( )

A.U a ＞U c ，金属框中无电流

B.U b ＞U c ，金属框中电流方向沿a →b →c →a

C.U bc ＝－1

2Bl 2ω，金属框中无电流

D.U bc ＝1

2Bl 2ω，金属框中电流方向沿a →c →b →a 答案 C

解析 金属框bc 、ac 边做切割磁感线运动，产生感应电动势，根据右手定则，感应电动势的方向从b 到c ，或从a 到c ，故U a ＝U b ＜U c ，A 、B 错误；感应电动势大小E ＝12Bl 2ω，由于U b ＜U c ，所以U bc ＝－1

2Bl 2ω，磁通量一直为零，不变，金属框中无电流，C 正确，D 错误。

易错点三 不明确是否涉及线圈匝数n

3.如图所示，半径为r 的n 匝圆形线圈套在边长为L 的正方形abcd 之外，t ＝0时刻磁感应强度为B 0的匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形，在t ＝t 1时刻磁感应强度以ΔB

Δt 的变化率均匀变化，则t ＝0时刻穿过圆形线圈的磁通量及t ＝t 1时刻圆形线圈中产生的感应电动势大小分别为( )

A.n πB 0r 2、n πΔB Δt r 2

B.πB 0r 2、πΔB

Δt r 2 C.nB 0L 2、ΔB Δt L 2 D.B 0L 2、n ΔB

Δt L 2 答案 D

解析 t ＝0时刻穿过圆形线圈的磁通量Φ＝B 0L 2，t ＝t 1时刻圆形线圈中产生的感应电动势大小E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔB Δt L 2

，D 正确。

易错点四 混淆双电源感应电动势的方向

4. 如图所示装置，导体棒AB 、CD 在相等的外力F 作用下，沿着光滑的轨道朝相反方向以0.1 m/s 的速度匀速运动。匀强磁场垂直纸面向里，磁感强度B ＝4 T ，导体棒有效长度都是L ＝0.5 m ，电阻R 均等于0.5 Ω，导轨上接有一只R ′＝1 Ω的电阻和平行板电容器，两板间相距1 cm ，轨道电阻不计，试求：

(1)电容器极板间的电场强度的大小和方向；

(2)外力F的大小。

答案(1)20 V/m b→a(2)0.4 N

解析根据右手定则，导体棒AB产生的感应电动势方向向下，导体棒CD 产生的感应电动势方向向上，都使回路产生逆时针方向的电流，相当于两个电动势和内阻都相同的电池串联。

(1)导体棒AB、CD在外力的作用下做切割磁感线运动，使回路中产生感应电流，感应电流大小为

I＝E AB＋E DC

R总

＝

2BL v

2R＋R′

＝0.2 A

电容器两端电压U等于R′两端电压，即U＝IR′＝0.2 V

电容器两极板间的电场场强E＝U

d＝20 V/m

回路电流流向为D→C→R′→A→B→D

所以，电容器b极板电势高于a极板电势，故电场强度方向为b→a。

(2)由于导体棒沿着光滑的轨道做匀速运动，所以有F＝F安＝BIL＝0.4 N。

易错点五功能关系分析不到

5.如图所示，一无限长通电直导线固定在光滑水平面上，金属环质量为0.2 kg，在该平面上以初速度v0＝4 m/s朝与导线夹角为60°的方向运动，最后达到稳定状态，此过程金属环中产生的电能最多为()

A.1.6 J

B.1.2 J

C.0.8 J

D.0.4 J

答案B

解析由题意可知金属环受到的安培力的合力水平向左，最终速度沿导线方向。初始时刻金属环沿导线方向的分速度v1＝v0cos60°＝2 m/s，根据能量守恒定

律得：Q＝1

2m v

2

－

1

2m v

2

1

＝1.2 J，故环中最多能产生1.2 J的电能，B正确。

6. 如图所示，POQ是折成60°角的固定于竖直平面内的光滑金属导轨，导轨关于竖直轴线对称，OP＝OQ＝L。整个装置处在垂直导轨平面向里的足够大的匀强磁场中，磁感应强度随时间的变化规律为B＝B0－kt(其中k为大于0的常数)。一质量为m、长为L、电阻为R、粗细均匀的导体棒锁定于OP、OQ的中

点a、b位置。当磁感应强度变为1

2B0后保持不变，同时将导体棒解除锁定，导

体棒向下运动，离开导轨时的速度为v。导体棒与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，重力加速度为g。求导体棒：

(1)解除锁定前回路中电流的大小及方向；

(2)滑到导轨末端时的加速度大小；

(3)运动过程中产生的焦耳热。

答案(1)3kL2

8R感应电流的方向为顺时针方向(或b→a)(2)g－

B20L2v

4mR

(3)3mgL

4－

1

2m v

2

解析(1)导体棒解除锁定前，闭合回路的面积不变，且

ΔB

Δt＝k，S＝

3

16L

2,

由法拉第电磁感应定律知：E＝ΔB

Δt S＝

3

16kL

2

由闭合电路欧姆定律知：I＝E

R总

＝

3kL2

8R由题可知，其中R总＝

1

2R

由楞次定律知，感应电流的方向为顺时针方向(或b→a)。

(2)导体棒恰好要离开导轨时受力如图所示，

E′＝1

2B0L v，

I′＝E′R，

F＝1

2B0I′L，则有：F＝

B20L2v

4R

由牛顿第二定律得：mg－F＝ma

所以a＝g－B20L2v 4mR。

(3)由能量守恒知：mgh＝1

2m v

2＋Q

由几何关系知，导体棒离开导轨时下降：h＝

3 4L

解得：Q＝

3

4mgL－

1

2m v

2。

对应学生用书P22

重难点一电荷量问题

1.如图所示，一匝数为N、面积为S、总电阻为R的圆形线圈，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面。当线圈由原位置翻转180°过程中，通过线圈导线横截面的电荷量为()

A.NBS

R B.

2NBS

R

C.BS

R D.

2BS

R

答案B

解析由法拉第电磁感应定律E＝N ΔΦ

Δt，可求出感应电动势大小，再由闭合

电路欧姆定律I＝E

R，可求出感应电流大小，根据公式q＝It，可得q＝N

ΔΦ

R。由

于开始时线圈平面与磁场垂直，现把线圈翻转180°，则有ΔΦ＝2BS，所以由以

上公式可得q＝2NBS

R，B正确，A、C、D错误。

重难点二图象问题

2.(多选)如图甲所示，轨道左端接有一电容为C的电容器，导体棒在水平拉力的作用下从静止开始向右运动。电容器两极板间电势差随时间变化的图象如图乙所示，下列关于导体棒运动的速度v、导体棒受到的外力F随时间变化的图象正确的是()

答案BD

解析感应电动势与电容器两极板间的电势差相等，即BL v＝U，设电容器的U-t图象的斜率为k，由图乙可知U＝kt，导体棒的速度随时间变化的关系为v

＝k

BL t，故A错误，B正确；可知导体棒做匀加速直线运动，其加速度a＝k

BL，

由C＝Q

U、I＝

ΔQ

Δt，可得I＝C·

ΔU

Δt＝kC，由牛顿第二定律F－BIL＝ma可以得到F

电磁感应练习题

电磁感应练习题 一、单选择试题 1、如图1所示，一个矩形线圈与通有相同大小电流的两平行直导线位于同一平面内，而且矩形线圈处在两导线的中央，则( ) A ．两电流同向时，穿过线圈的磁通量为零 B ．两电流反向时，穿过线圈的磁通量为零 C ．两电流同向或反向，穿过线圈的磁通量都相等 D ．因两电流产生的磁场是不均匀的，因此不能判定穿过线圈的磁通量是否为零 2、如图2，粗糙水平桌面上有一质量为m 的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB 正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力F N 及在水平方向运动趋势的正确判断是( ) A.F N 先小于mg 后大于mg,运动趋势向左 B.F N 先大于mg 后小于mg,运动趋势向左 C.F N 先大于mg 后大于mg,运动趋势向右 D.F N 先大于mg 后小于mg,运动趋势向右 3、如图3a 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 处匀速运动到M'N'的过程中，棒上感应电动势E 随时间t 变化的规律，在图3b 中，正确的是( ) 图1 N ｀ M ｀ M N v B Q P （a ） （b ） 图3 A B S N 图2

4、用均匀导线做成的单匝正方形线框，每边长为0.2米，正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中，如图4所示，当磁场以每秒10T 的变化率增强时， 线框中点a 、b 两点电势差是( ) A.U ab ＝0.1V B.U ab ＝－0.1V C.U ab ＝0.2V D.U ab ＝－0.2V 5、穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图5所示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是（ ） A.0～2s B.2～4s C.4～5s D.5～10s 二、双项选择试题 6、如图6所示的电路中，三个相同的灯泡a 、b 、c 和电感L 1、L 2与直流电源连接，电感的电阻忽略不计．电键K 从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有( ) A.a 先变亮，然后逐渐变暗 B.b 先变亮，然后逐渐变暗 C.c 先变亮，然后逐渐变暗 D.b 、c 都逐渐变暗 7、两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L ,底端接阻值为R 的电阻.将质量为m 的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，如图7所示.除电阻R 外其余电阻不计，现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放．则 ( ) A ．释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g B ．金属棒向下运动时，流过电阻R 的电流方向为a →b C ．金属棒的速度为v 时．所受的安培力大小为 R v L B F 22 D ．电阻R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少 8、边长为L 的正方形金属框在水平恒力F 的作用下，穿过如图8所示的有界匀强磁场，磁场宽度为d （d ＞L ），已知ab 边进入磁场时，线框的加速度为零，线框进入磁场过程和从 b a 图4 F a L L d B 图5 R B a b F r 图7 图6

高中物理-电磁感应知识点汇总

电磁感应 1.★电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。 （1）产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化，即ΔΦ≠0。 （2）产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线路中就有感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 （3）电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合，则有感应电流，回路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。 2.磁通量 （1）定义：磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量，定义式：Φ=BS。如果面积S与B不垂直，应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S′，即Φ=BS′，国际单位：Wb 求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。任何一个面都有正、反两个面；磁感线从面的正方向穿入时，穿过该面的磁通量为正。反之，磁通量为负。所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。 3.★楞次定律 （1）楞次定律：感应电流的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定，而右手定则只适用于导线切割

磁感线运动的情况，此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。 （2）对楞次定律的理解 ①谁阻碍谁---感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量。 ②阻碍什么---阻碍的是穿过回路的磁通量的变化，而不是磁通量本身。 ③如何阻碍---原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即“增反减同”。 ④阻碍的结果---阻碍并不是阻止，结果是增加的还增加，减少的还减少。 （3）楞次定律的另一种表述：感应电流总是阻碍产生它的那个原因，表现形式有三种： ①阻碍原磁通量的变化； ②阻碍物体间的相对运动； ③阻碍原电流的变化（自感）。 ★★★★4.法拉第电磁感应定律 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。表达式E=nΔΦ/Δt 当导体做切割磁感线运动时，其感应电动势的计算公式为E=BLvsinθ。当B、L、v三者两两垂直时，感应电动势E=BLv。 （1）两个公式的选用方法E=nΔΦ/Δt计算的是在Δt时间内的平均电动势，只有当磁通量的变化率是恒定不变时，它算出的才是瞬时电动势。E=BLvsinθ中的v 若为瞬时速度，则算出的就是瞬时电动势：若v为平均速度，算出的就是平均电动势。

第八章__电磁感应习题及答案大学物理

8章习题及答案 1、如图所示，一矩形金属线框，以速度v 从无场空间进入一均匀磁场中，然后又从磁场中出来，到无场空间中．不计线圈的自感，下面哪一条图线正确地表示了线圈中的感应电流对时间的函数关系？(从线圈刚进入磁场时刻开始计时，I 以顺时针方向为正) 2、一块铜板垂直于磁场方向放在磁感强度正在增大的磁场中时，铜板中出现的涡流(感应电流)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． ［ ］ 3、半径为a 的圆线圈置于磁感强度为B 的均匀磁场中，线圈平面与磁场方向垂直， 线圈电阻为R ；当把线圈转动使其法向与B 的夹角=60°时，线圈中通过的电荷与线圈面积及转动所用的时间的关系是 (A) 与线圈面积成正比，与时间无关． (B) 与线圈面积成正比，与时间成正比． (C) 与线圈面积成反比，与时间成正比． (D) 与线圈面积成反比，与时间无关． ［ ］ 4、在无限长的载流直导线附近放置一矩形闭合线圈，开始时线圈与导线在同一平面内，且线圈中两条边与导线平行，当线圈以相同的速率作如图所示的三种不同方向的平动时，线圈中的感应电流 (A) 以情况Ⅰ中为最大． (B) 以情况Ⅱ中为最大． (C) 以情况Ⅲ中为最大． (D) 在情况Ⅰ和Ⅱ中相同． B I (D) I (C) b c d b c d b c d v v I

5、一矩形线框长为a 宽为b ，置于均匀磁场中，线框绕OO ′轴， 以匀角速度旋转(如图所示)．设t =0时，线框平面处于纸面 内，则任一时刻感应电动势的大小为 (A) 2abB | cos ω t |． (B) ω abB (C)t abB ωωcos 2 1． (D) ω abB | cos ω t |． (E)ωabB |sin ωt |． 6、如图所示，导体棒AB 在均匀磁场B 中绕通过C 点的垂直于棒长且沿磁场方向的轴OO ' 转动（角速度ω 与B 同方向）， BC 的长度为棒长的3 1 ，则 (A) A 点比B 点电势高． (B) A 点与B 点电势相等． (B) A 点比B 点电势低． (D) 有稳恒电流从A 点流向B 点． [ ] 7、如图，长度为l 的直导线ab 在均匀磁场B 中以速度v 移动，直导线ab 中的电动势为 (A) Blv ． (B) Blv sin ． (C) Blv cos ． (D) 0． ［ ］ 8、如图所示，M 、N 为水平面内两根平行金属导轨，ab 与cd 为 垂直于导轨并可在其上自由滑动的两根直裸导线．外磁场垂直水 平面向上．当外力使ab 向右平移时，cd (A) 不动． (B) 转动． (C) 向左移动． (D) 向右移动．［ ］ 9、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 的长度为l ．当金属框架绕ab 边以匀角速度转动 时，abc 回路中的感应电动势和a 、c 两点间的电势差U a – U c 为： (A) =0，U a – U c =221l B ω． (B) =0，U a – U c =221l B ω-． (C) =2l B ω，U a – U c =221l B ω． (D) =2l B ω，U a – U c =22 1l B ω-． v c a b d N M B B a b c l ω

电磁感应基础练习题

电磁感应基础练习题： 1、面积是0.5m 2的导线环，放在某一匀强磁场中，环面与磁场垂直，穿过导线的磁通量是Wb 2100.1-?，则该磁场的磁感应强度是（ ） Ａ、T 2105.0-? Ｂ、T 2105.1-? Ｃ、T 2101-? Ｄ、T 2102-? 2、关于电磁感应现象，下列说法正确的是（ ） Ａ、只要磁通量穿过电路，电路中就有感应电流 Ｂ、只要穿过闭合导体回路的磁通量足够大，电路中就有感应电流 Ｃ、只要闭合导体回路在切割磁感线运动，电路中就有感应电流 Ｄ、只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，电路中就有感应电流 3、如图所示，套在条形磁铁外的三个线圈，其面积321S S S =>，穿过各线圈的磁通量依次为1Φ、2Φ、3Φ，则它们的大小关系是（ ） A 、32 1 Φ>Φ>Φ B 、321Φ=Φ>Φ C 、321Φ=Φ<Φ D 、321Φ<Φ<Φ 4、关于电磁感应，下列说法正确的是（ ） A 、穿过线圈的磁通量越大，感应电动势就越大 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快，感应电动势越大 D 、穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大 5、如图所示，在《探究产生感应电流的条件》的实验中，开关断开时，条形 磁铁插入或拔出线圈的过程中，电流表指针不动；开关闭合时，磁铁静止在 线圈中，电流表指针也不动；开关闭合时，将磁铁插入或拔出线圈的过程中， 电流表指针发生偏转．由此得出，产生感应电流的条件是：电路必须 ， 穿过电路的磁通量发生 ． 6、如图所示是探究感应电流与磁通量变化关系的实验．下列操作会产生感应 电流的有 ． ①闭合开关的瞬间； ②断开开关的瞬间； ③闭合开关，条形磁铁穿过线圈； ④条形磁铁静止在线圈中 此实验表明：只要穿过闭合导体回路的磁通量发生 闭合导体回路中就有感应电流产生． 1、关于电磁感应，下列说法正确的是（ ） 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，感应电动势为零 C 、穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 D 、穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大 2、关于感应电动势的大小，下列说法正确的是（ ） A 、跟穿过闭合导体回路的磁通量有关 S

高二物理之电磁感应综合题练习(附答案)

电磁感应三十道新题(附答案) 一．解答题（共30小题） 1．如图所示，MN和PQ是平行、光滑、间距L=0.1m、足够长且不计电阻的两根竖直固定金属杆，其最上端通过电阻R相连接，R=0.5Ω．R两端通过导线与平行板电容器连接，电容器上下两板距离d=lm．在R下方一定距离有方向相反、无缝对接的两个沿水平方向的匀强磁场区域I和Ⅱ，磁感应强度均为B=2T，其中区域I的高度差h1=3m，区域Ⅱ的高度差h2=lm．现将一阻值r=0.5Ω、长l=0．lm的金属棒a紧贴MN和PQ，从距离区域I上边缘h=5m处由静止释放；a进入区域I后即刻做匀速直线运动，在a进入区域I的同时，从紧贴电容器下板中心处由静止释放 一带正电微粒A．微粒的比荷=20C/kg，重力加速度g=10m/s2．求 （1）金属棒a的质量M； （2）在a穿越磁场的整个过程中，微粒发生的位移大小x； （不考虑电容器充、放电对电路的影响及充、放电时间） 2．如图（甲）所示，MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距L为0.5m，导轨左端连接一个阻值为2Ω的定值电阻R，将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒cd的电阻r=2Ω，导轨电阻不计，整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度B=2T．若棒以1m/s的初速度向右运动，同时对棒施加水平向右的拉力F作用，并保持拉力的功率恒为4W，从此时开始计时，经过2s金属棒的速度稳定不变，图（乙）为安培力与时间的关系图象．试求： （1）金属棒的最大速度； （2）金属棒的速度为3m/s时的加速度； （3）求从开始计时起2s内电阻R上产生的电热．

电磁感应中的各种题型(习题,答案)

电磁感应中的各种题型 一．电磁感应中的“双杆问题” 电磁感应中“双杆问题”是学科内部综合的问题，涉及到电磁感应、安培力、牛顿运动定律和动量定理、动量守恒定律及能量守恒定律等 1.“双杆”向相反方向做匀速运动：当两杆分别向相反方向运动时，相当于两个电池正向串联。 [例1] 两根相距d=0.20m的平行金属长导轨固定在同一水平面内，并处于竖直方向的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.2T，导轨上面横放着两条金属细杆，构成矩形回路，每条金属细杆的电阻为r=0.25Ω，回路中其余部分的电阻可不计。已知两金属细杆在平行于导轨的拉力的作用下沿导轨朝相反方向匀速平移，速度大小都是v=5.0m/s，如图所示，不计导轨上的摩擦。（1）求作用于每条金属细杆的拉力的大小。 （2）求两金属细杆在间距增加0.40m的滑动过程中共产生的热量。 2.“双杆”同向运动，但一杆加速另一杆减速：当两杆分别沿相同方向运动时，相当于两个电池反向串联。 [例2] 两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为L。导轨上面横放着两根导体棒ab和cd，构成矩形回路，如图所示。两根导体棒的质量皆为m，电阻皆为R，回路中其余部分的电阻可不计。在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行。开始时，棒cd静止，棒ab有指向棒cd 的初速度v0。若两导体棒在运动中始终不接触，求： （1）在运动中产生的焦耳热最多是多少。 （2）当ab棒的速度变为初速度的3/4时，cd棒的加速度是多少？ 3. “双杆”中两杆都做同方向上的加速运动。：“双杆”中的一杆在外力作用下做加速运动，另一杆在安培力作用下做加速运动，最终两杆以同样加速度做匀加速直线运动。 [例3]（2003年全国理综卷）如图所示，两根平行的金属导轨，固定在同一水平面上，磁感应强度B=0.50T的匀强磁场与导轨所在平面垂直，导轨的电阻很小，可忽略不计。导轨间的距离l=0.20m。两根质量均为m=0.10kg的平行金属杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动，滑动过程中与导轨保持垂直，每根金属杆的电阻为R=0.50Ω。在t=0时刻，两杆都处于静止状态。现有一与导轨平行、大小为0.20N的恒力F作用于金属杆甲上，使金属杆在导轨上滑动。经过t=5.0s，金属杆甲的加速度为a=1.37m/s2，问此时两金属杆的速度各为多少？ 4.“双杆”在不等宽导轨上同向运动。 “双杆”在不等宽导轨上同向运动时，两杆所受的安培力不等大反向，所以不能利用动量守恒定律解题。

电磁感应典型例题和练习

电磁感应 课标导航 课程容标准： 1.收集资料，了解电磁感应现象的发现过程，体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神。 2.通过实验，理解感应电流的产生条件，举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。 3.通过探究，理解楞次定律。理解法拉第电磁感应定律。 4.通过实验，了解自感现象和涡流现象。举例说明自感现象和涡流现象在生活和生产中的应用。 复习导航 本章容是两年来高考的重点和热点，所占分值比重较大，复习时注意把握： 1.磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率的区别与联系。 2.楞次定律的应用和右手定则的应用，理解楞次定律中“阻碍”的具体含义。 3.感应电动势的定量计算，以及与电磁感应现象相联系的电路计算题（如电流、电压、功 率等问题）。 4.滑轨类问题是电磁感应的综合问题，涉及力与运动、静电场、电路结构、磁场及能量、 动量等知识、要花大力气重点复习。 5.电磁感应中图像分析、要理解E-t、I-t等图像的物理意义和应用。 第1课时电磁感应现象、楞次定律 1、高考解读 真题品析 知识：安培力的大小与方向 例1. （09年物理）13．如图，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，圆环L有__________（填收缩、扩）趋势，圆环产生的感应电流_______________（填变大、变小、不变）。 解析：由于金属棒ab在恒力F的作用下向右运动，则abcd回路中产生逆时针方向的感应电

高二物理电磁感应测试题及答案

高二物理同步测试（5）—电磁感应 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分．满分100分，考试用时60分钟． 第Ⅰ卷（选择题，共40分） 一、选择题（每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确 的，全部选对得4分，对而不全得2分。） 1．在电磁感应现象中，下列说法正确的是 （） 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，一定产生感应电流 D．感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化 2. 为了利用海洋资源，海洋工作者有时根据水流切割地磁场所产生的感应电动势来测量 海水的流速．假设海洋某处的地磁场竖直分量为B＝×10－4T，水流是南北流向，如图将两个电极竖直插入此处海水中，且保持两电极的连线垂直水流方向．若 两极相距L＝10m，与两电极相连的灵敏电压表的读数为U＝2mV，则海水 的流速大小为（） A．40 m／s B．4 m／s C． m／s D．4×10－3m／s 3．日光灯电路主要由镇流器、起动器和灯管组成，在日光灯正常工作的情况下，下列说法正确的是（） A．灯管点燃后，起动器中两个触片是分离的 B．灯管点燃后，镇流器起降压和限流作用 C．镇流器在日光灯开始点燃时，为灯管提供瞬间高压 D．镇流器的作用是将交变电流变成直流电使用 4．如图所示，磁带录音机既可用作录音，也可用作放音，其主要部件为

可匀速行进的磁带a 和绕有线圈的磁头b ，不论是录音或放音过程，磁带或磁隙软铁会存在磁化现象，下面对于它们在录音、放音过程中主要工作原理的说法，正确的是 （ ） A ．放音的主要原理是电磁感应，录音的主要原理是电流的磁效应 B ．录音的主要原理是电磁感应，放音的主要原理是电流的磁效应 C ．放音和录音的主要原理都是磁场对电流的作用 D ．放音和录音的主要原理都是电磁感应 5．两圆环A 、B 置于同一水平面上，其中A 为均匀带电绝缘环，B 为导 体环，当A 以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B 中产生如图所示方向的感应电流。则（ ） A ．A 可能带正电且转速减小 B ．A 可能带正电且转速增大 C ．A 可能带负电且转速减小 D ．A 可能带负电且转速增大 6．为了测出自感线圈的直流电阻，可采用如图所示的电路。在测量完毕后将电路解体时应该（ ） A ．首先断开开关S 1 B ．首先断开开关S 2 C ．首先拆除电源 D ．首先拆除安培表 7．如图所示，圆形线圈垂直放在匀强磁场里，第1秒内磁场方向指向纸里，如图（b ）．若磁感应强度大小随时间变化的关系如图（a ），那么，下面关于线圈中感应电流的说法正确的是 （ ） A ．在第1秒内感应电流增大，电流方向为逆时针 B ．在第2秒内感应电流大小不变，电流方向为顺时针 C ．在第3秒内感应电流减小，电流方向为顺时针 D ．在第4秒内感应电流大小不变，电流方向为顺时针 8．如图所示，xoy 坐标系第一象限有垂直纸面向外的匀强磁 场，第 x y o a b

答案第11章电磁感应训练题

第11章 电磁感应训练题及其参考答案 选择题 1. 一无限长直导体薄板宽为 I ，板面与Z 轴垂直，板的长度方向沿 Y 轴，板的两侧与 个伏特计相接，如图所示。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 轴正方向移动，则伏特计指示的电压值为： 1 [C ] (A) 0 (B) vbl 2 (C) vbl (D) 2vbl (ab 、cd 导体切割磁力线产生的电动势完全相同，故伏特计示数为答案 C ) 2.在无限长的载流直导线附近放置一矩形闭合线圈，开始时 线圈与导 线在同一平面内，且线圈中两条边与导线平行。 当线 圈以相同的速度在如图所示位置朝三种不同方向平动时， 线圈 中的感应电流 [B ] (A)以情况I 中为最大 (B)以情况II 中为最大(C) 以情况III 中为最大 (D) (比较图示位置的瞬时电流，只要比较电动势即可： 0, vcb (― x x cd 0( v 〃B),故选 B 3. 一矩形线框长为 a 宽为b ,置于均匀磁场中，线框绕 00 轴 以匀角速度 旋转(如图所示)。设t 内，则任一时刻t 感应电动势的大小为: 0时，线框平面处于纸面 [D ] (A) 2abBcos t (B) (C) 1 abBcos t (D) abB abB cos t O 1 " | T tq i i i O 在情况I 和II 中相同

(E) abBsin t 1?将条形磁铁插入与冲击电流计串联的金属环中，有 q = x 10-5C 的电荷通过电流计, 若连接电流计的电路总电阻 R = 25 ，则穿过环的磁通的变化 ①二 _____ 。(答案: r 、电阻为R 的导线环，环 中心距直导线为 a ,如图所示，且a r 。当直导线的电流被切断后, 着导线环流过的电量约为 [C ] (A)- 0 ( ) (B) 0Ir , a r In 2 R a a r 2 R a (C)- Ir 2 0Ir (D) 0Ia 2 2aR 2rR 二、填空题 4.在一通有电流I 的无限长直导线所在平面内，有一半径为 沿

(完整版)高中物理电磁感应习题及答案解析

高中物理总复习—电磁感应 本卷共150分，一卷40分，二卷110分，限时120分钟。请各位同学认真答题，本卷后附答案及解析。 一、不定项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的不得分． 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 R B．sin Bdv R θ C．cos Bdv R θ D． sin Bdv Rθ 3．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2:1 B．通过导线某一横截面的电荷量之比是1:1 C．拉力做功之比是1:4 D．线框中产生的电热之比为1:2 4．图12-5，条形磁铁用细线悬挂在O点。O点正下方固定一 个水平放置的铝线圈。让磁铁在竖直面内摆动，下列说法中正确的 是（） R v a b θ d 图12-1 M N v B 图12-3

电磁感应计算题专项训练及答案

电磁感应计算题专项训练 【注】该专项涉及规律：感应电动势、欧姆定律、牛顿定律、动能定理 1、( 2010重庆卷)法拉第曾提出一种利用河流发电的设想，并进行了实验研究。实验装置 的示意图如图所示，两块面积均为 S 的矩形金属板，平行、正对、竖直地全部浸在河水中, 间距为d 。水流速度处处相同，大小为 v ,方向水平。金属板与水流方向平行。地磁场磁感应强度的竖直分量为 B,水的电阻率为 p 键 K 连接到两金属板上。忽略边缘效应，求: (1) 该发电装置的电动势； (2) 通过电阻R 的电流强度； (3) 电阻R 消耗的电功率 水面上方有一阻值为 R 的电阻通过绝缘导线 和电 2、(2007天津)两根光滑的长直金属导轨 MN MN'平行置于同一水平面内，导轨间距为 I , 电阻不计。M M 处接有如图所示的电路，电路中各电阻的阻值均为 R,电容器的电容为 C 。 现有长度也为I ,电阻同为R 的金属棒ab 垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为 B 方向 竖直向下的匀强磁场中。ab 在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在 ab 在运 动距离为s 的过程中，整个回路中产生的焦耳热为 Q 求：⑴ab 运动速度v 的大小；⑵电容 3、( 2010江苏卷)如图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为 L , 一理想电流表 与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为 m 有效电阻为R 的导体棒在距磁场上 边界h 处由静止释放。导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为 I 。整 个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻。求： ⑴磁感应强度的大小 B; ⑵ 电流稳定后，导体棒运动速度的大小 v ； ⑶ 流经电流表电流的最大值 I m 器所带的电荷量q 。

(完整版)高二物理电磁感应知识点

一、电磁感应现象 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。 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?sinα（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 sinα ②B、α不变，S改变，这时ΔΦ=ΔS B sinα ③B、S不变，α改变，这时ΔΦ=BS(sinα2-sinα1) 二、楞次定律 1、内容：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的变化． 在应用楞次定律时一定要注意：“阻碍”不等于“反向”；“阻碍”不是“阻止”。 A、从“阻碍磁通量变化”的角度来看，无论什么原因，只要使穿过电路的磁通量发生了变化，就一定有感应电动势产生。 B、从“阻碍相对运动”的角度来看，楞次定律的这个结论可以用能量守恒来解释：既然有感应电流产生，就有其它能转化为电能。又由于感应电流是由相对运动引起的，所以只能是机械能转化为电能，因此机械能减少。磁场力对物体做负功，是阻力，表现出的现象就是“阻碍”相对运动。 C、从“阻碍自身电流变化”的角度来看，就是自感现象。自感现象中产生的自感电动势总是阻碍自身电流的变化。 2、实质：能量的转化与守恒． 3、应用：对阻碍的理解：（1）顺口溜“你增我反，你减我同”（2）顺口溜“你退我进，你进我退”即阻碍相对运动的意思。“你增我反”的意思是如果磁通量增加，则感应电流的磁场方向与原来的磁场方向相反。“你减我同”的意思是如果磁通量减小，则感应电流的磁场方向与原来的磁场方向相同。 用以判断感应电流的方向，其步骤如下： 1）确定穿过闭合电路的原磁场方向； 2）确定穿过闭合电路的磁通量是如何变化的（增大还是减小）； 3）根据楞次定律，确定闭合回路中感应电流的磁场方向； 4）应用安培定则，确定感应电流的方向． 三、法拉第电磁感应定律 1、定律内容：感应电动势大小决定于磁通量的变化率的大小，与穿过这一电路

高中物理电磁感应专题训练

C ．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于 D ．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于 专题：电磁感应 1．如图为理想变压器原线圈所接电源电压波形， 原副线圈匝数之比 n 1∶n 2 = 10∶ 1，串联在 原线圈电路中电流表的示数为 1A ，下则说法正确的是（ A ．变压器输出两端所接电压表的示数为 22 2 V B ．变压器输出功率为 220W C ．变压器输出的交流电的频率为 50HZ D ．若 n 1 = 100 匝，则变压器输出端穿过每匝线圈的磁通量的变化率的最 大值为 2.2 2wb/s 2．如图所示，图甲中 A 、B 为两个相同的线圈，共轴并靠边放置， A 线圈中画有如图乙 所 示的交变电流 i ，则（ ） A ．在 t 1到 t 2的时间内， A 、B 两线圈相吸 B ． 在 t 2到 t 3 的时间内， A 、B 两线圈相斥 C ． t 1 时刻，两线圈的作用力为 零 D ． t 2时刻，两线圈的引力最大 3．如图所示，光滑导轨倾斜放置，其下端连接一个灯泡，匀强磁场垂直于导线所在平面， 当 ab 棒下滑到稳定状态时，小灯泡获得的功率为 P 0 ，除灯泡外，其它电阻不计，要使灯 泡的功率变为 2P 0 ，下列措施正确的是（ A ．换一个电阻为原来 2 倍的灯泡 B ．把磁感应强度 B 增为原来的 2 倍 C ．换一根质量为原来 2 倍的金属棒 D ．把导轨间的距离增大为原来的 2 4．如图所示，闭合小金属环从高 h 的光滑曲面上端无初速滚下，沿曲面的另一侧上升，曲 面在磁场中（ A ．是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于 B ．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于 ××× ×× × ×× × ××× 5．如图所示，一电子以初速 v 沿与金属板平行的方向飞入两板间，在下列哪种情况下， 电 子将向 M 板偏转？（ ） A ．开关 K 接通瞬间 B ．断开开关 K 瞬间 C ．接通 K 后，变阻器滑动触头向右迅速滑动 D ．接通 K 后，变阻器滑动触头向左迅速滑动 6．如图甲， 在线圈 l 1 中通入电流 i 1后，在 l 2 上产生感应电流随时间变化规律如图乙所示， M N K

高二物理电磁感应教案

高二物理电磁感应教案 (一)教学目的 1.知道电磁感应现象及其产生的条件。 2.知道感应电流的方向与哪些因素有关。 3.培养学生观察实验的能力和从实验事实中归纳、概括物理概念与规律的能力。 (二)教具 蹄形磁铁4～6块，漆包线，演示用电流计，导线若干，开关一只。 (三)教学过程 1.由实验引入新课 重做奥斯特实验，请同学们观察后回答： 此实验称为什么实验?它揭示了一个什么现象? (奥斯特实验。说明电流周围能产生磁场) 进一步启发引入新课： 奥斯特实验揭示了电和磁之间的联系，说明电可以生磁，那么，我们可不可以反过来进行逆向思索：磁能否生电呢?怎样才能使磁生电呢?下面我们就沿着这个猜想来设计实验，进行探索研究。 2.进行新课 (1)通过实验研究电磁感应现象 板书：〈一、实验目的：探索磁能否生电，怎样使磁生电。〉

提问：根据实验目的，本实验应选择哪些实验器材?为什么? 师生讨论认同：根据研究的对象，需要有磁体和导线;检验电路中是否有电流需要有电流表;控制电路必须有开关。 教师展示以上实验器材，注意让学生弄清蹄形磁铁的N、S极和磁感线的方向，然后按课本图12—1的装置安装好(直导线先不要放在磁场内)。 进一步提问：如何做实验?其步骤又怎样呢? 我们先做如下设想：电能生磁，反过来，我们可以把导体放在磁场里观察是否产生电流。那么导体应怎样放在磁场中呢?是平放?竖放?斜放?导体在磁场中是静止?还是运动?怎样运动?磁场的强弱对实验有没有影响?下面我们依次对这几种情况逐一进行实验，探索在什么条件下导体在磁场中产生电流。 用小黑板或幻灯出示观察演示实验的记录表格。 教师按实验步骤进行演示，学生仔细观察，每完成一个实验步骤后，请学生将观察结果填写在上面表格里。 实验完毕，提出下列问题让学生思考： 上述实验说明磁能生电吗?(能) 在什么条件下才能产生磁生电现象?(当闭合电路的一部分导体在磁场中左右或斜着运动时) 为什么导体在磁场中左右、斜着运动时能产生感应电流呢? (师生讨论分析：左右、斜着运动时切割磁感线。上下运动或静止时不切割磁感线，所以不产生感应电流。) 通过此实验可以得出什么结论? 学生归纳、概括后，教师板书：

电磁感应习题解答电磁场习题解答

第十三章 电磁感应 一 选择题 3．如图所示，一匀强磁场B 垂直纸面向内，长为L 的导线ab 可以无摩擦地在导轨上滑动，除电阻R 外，其它部分电阻不计，当ab 以匀速v 向右运动时，则外力的大小是： R L B R L B R L B R BL L B 222222222 E. D. 2 C. B. A.v v v v v 解：导线ab 的感应电动势v BL =ε，当 ab 以匀速v 向右运动时，导线ab 受到的外力与安培力是一对平衡力，所以R L B L R B F F v 22===ε 安外。 所以选（D ） 4．一根长度L 的铜棒在均匀磁场B 中以匀角速度ω旋转着，B 的方向垂直铜棒转动的平面，如图，设t = 0时，铜棒与Ob 成θ角，则在任一时刻t 这根铜棒两端之间的感应电动势是：（ ） A. )cos(2θωω+t B L B. t B L ωωcos 2 12 C. )cos(22θωω+t B L D. B L 2ω E. B L 22 1ω 解：???= ==??=L L BL l l B l B )00221d d d ωωεv l B v （ 所以选（E ） 6．半径为R 的圆线圈处于均匀磁场B 中，B 垂直于线圈平面向上。如果磁感应强度为B =3 t 2+2 t +1，则线圈中的感应电场为：（ ） A ． 2π(3 t + 1)R 2 ,顺时针方向； Ｂ． 2π(3 t + 1)R 2 ,逆时针方向； C ． (3 t + 1)R ,顺时针方向； D ． (3 t + 1)R ,逆时针方向； 解：由??? ???-=?S B l E d d i t ，则感应电场的大小满足 选择题4图 选择题3图 v

电磁感应综合练习题1

高二物理（理班）电磁感应的八种典型案例 【案例1】感应电动势的计算 （1）导体棒平动切割磁感线产生的感应电动势 练习1.如图所示，导轨与电流表相连，导轨的宽度为d，处于向里的大小为B的匀强磁场中,一根导线沿着导轨以速度v向右运动,求导线上产生的感应电动势. （2）导体棒转动产生的感应电动势 练习2.若导体棒半径为r，处于匀强磁场B中，以角速度ω匀速转动，则导线产生的感应电动势的大小是多少？ （3）磁场变化产生的感生电动势 练习3.正方形线框边长为L、质量为m、电阻为R，线框的上半部 处于匀强磁场中，磁场的磁感应强度按B=kt的规律均匀增强，细 线能承受的最大拉力为T=2mg，从t=0起经多少时间绳被拉断？ 【案例2】感应电流大小计算问题 练习4.由两个同种材料,同样粗细的导线制成圆环a、b已知其半径之比为2：1，在B中充满了匀强磁场，当匀强磁场随着时间均匀变化时，圆环a、b的感应电流之比为多少？

【案例３】阻碍“磁通量的变化” 练习5.判定下列各种情况下灯泡中是否有感应电流，若有则写明在ab 处感应电流的方向 （1）导体棒匀速向右运动 （ （2）导体棒匀加速向右运动 （ （3 ）导体棒匀减速向右运动 （ （4）导体棒匀减速向左运动 （ 练习6. （1）当线圈a 中有电流，电流方向为逆时针且大小均匀增加时，线圈b 中的感应电流方向应为（ ）。 （2）若线圈b 中有电流，电流方向为逆时针且大小均匀增加时，线 圈a 中的感应电流方向应为（ ）。 【案例４】阻碍导体的相对运动——“跟着走” 练习7.线圈A 闭合，线圈B 开口，当条形磁铁插入线圈的过程中，线圈A 、 B 如何运动？ 【案例５】电磁感应的能量问题 练习8.如图所示，导体棒向右匀速运动切割磁感线，已知匀 强磁场为B ，轨道宽度为L ，切割速度为v ，外电阻为R ，导体棒的电阻为R ’，求：安培力及t 时间内所做的功。

苏州市蓝缨学校高二物理《电磁感应定律应用》教案

【基本概念与基本规律】 5．比较感生电动势与动生电动势 感生电动势 动生电动势 含 义 由于磁场发生变化而在回路 中产生的感应电动势 表示长为l 的导体（无论闭合与否）做切割磁感线运动时产生的感应电动势 大 小 t n E ??Φ= BLv E = 非静电力 感应电场力 洛仑兹力 方 向 只能用楞次定律判别 可以用右手定则，也可用楞次定律判别 6．注意区别：磁通量Φ、磁通量的变化?Φ、磁通量的变化率t ??Φ。 ⑴Φ是状态量，是闭合回路在某时刻（某位置）穿过回路的磁感线的条数，当磁场与回路平面垂直时，BS =Φ。 ⑵?Φ是过程量，是表示回路从某一时刻变化到另一时刻磁通量的增量，即12Φ-Φ=?Φ。 ⑶ t ??Φ表示磁通量的变化快慢，即单位时间内磁通量的变化，称磁通量的变化率。 ⑷上述三个物理量的大小没有直接关系，这一点与运动学中v 、v ?， t v ??三者相似。 【例1】（2006天津）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 1所示，当磁场的磁感应强度 B 随时间 t 图 图

如图 2变化时，图 3中正确表示线圈中感应电动势 E 变化的是（ ） 【例2】如图所示，一边长为L 的正方形金属框，质量为m ，电阻为R ，用细线把它悬挂在一个有界的磁场边缘，金属框的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外，磁场随时间均匀变化且满足B ＝kt 规律．已知细线所能承受的最大拉力T ＝2mg ，求从t ＝0时刻起，经多长时间细线会被拉断． 二、导体切割磁感线产生感应电动势计算 1．导体切割磁感线产生感应电动势的大小：θsin Blv E = ⑴上式适用导体平动，l 垂直v 、B 。 ⑵公式中L 是导体切割磁感线的有效长度。θ是v 与B 的方向夹角，若θ=90°(v ⊥B )时，则E=BLv ；若θ=0°(v ∥B )时，则E=0。 2．切割运动的若干图景： ① 部分导体在匀强磁场中的相对平动切割 ②部分导体在匀强磁场中的匀速转动切割 图

电磁感应习题答案

电磁感应 、选择题 1、将形状完全相同的铜环和木环静止放置，并使通过两环面的磁通 量随时间的变化率相等，则(D ) A.铜环中有感应电动势，木环中无感应电动势 B.铜环中感应电动势大，木环中感应电动势小 C.铜环中感应电动势小，木环中感应电动势大 D.两环中感应电动势相等 2、面积为S和2S的两线圈A, B。通过相同的电流I，线圈A的电流所产生的通过线圈B的磁通用 面积为S和2S的两圆线圈A, B。通过相同的电流I，线圈A的电流所产生的通过线圈B的磁通用①21表示，线圈B的电流所产生的通过线圈A的磁通用①12表示，则应该有： (A)① 12 = 2 ① 2i . (B)① 12 =① 21/2 . (C )① 12 =① 21. (D )① 12 < ① 21 3如图所示，导线AB在均匀磁场中作下列四种运动, (1)垂直于磁场作平动； (2)绕固定端A作垂直于磁场转动； (3)绕其中心点0作垂直于磁场转动； (1) (2) (3) (4)绕通过中心点0的水平轴作平行于磁场的转动

关于导线 AB 的感应电动势哪个结论是错误的？ (B ) (A) (1)有感应电动势，A 端为高电势；(B) (2)有感应电动势，B 端为 高电势； (C) (3)无感应电动势； (D) (4)无感应电动势。 二、 填空题 4、 如图，aob 为一折成/形的金属导线 (aO=Ob=)位于XOY 平面中；磁感强度为 B 的匀强磁场垂直于 XOY 平面。当aob 以速 度 沿X 轴正向运动时，导线上a 、b 两点 间电势差Ui b =_ BLvsin _；当aob 以速度 沿Y 轴正向运动时，a 、b 两点中是_a _______ 点电势高。 5、 半径为a 的无限长密绕螺线管，单位长度上的匝数为 n ,螺线管 导线中通过交变电流i l °sin t ，贝卩围在管外的同轴圆形回路(半径 为r )上的感生电动势为 二°n a 2 l ° cos t_(V) 6、 感应电场是由 变化的磁场产生的，它的电场线是 闭合曲线。 7、 弓|起动生电动势的非静电力是 洛仑兹力，引起感生电动势的 非静 电是感生电场。 三、 计算题 8矩形线圈长I =20cm 宽b =10cm 由100匝导线绕成，放置在无限 长直 导线旁边，并和直导线在同一平面内，该直导线是一个闭合回路 的一部分，其余部分离线圈很远，其影响可略去不计。求图(a )、图 XXX XX XXX N 丈 * xxxx xx x xxx XXXXXXXXXXXX XXXXXXXXKXXX

电磁感应中的图像问题专题练习

电磁感应中的图像问题专题练习

电磁感应中的图像问题专题练习 1.(2016武汉模拟)如图(甲)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(乙)所示.若规定顺时针方向为感应电流i的正方向,图中正确的是( ) 2.(2016山西康杰中学高二月考)如图所示,两条平行虚线之间存在 匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,虚线间的距离为L.金属圆环的直径也是L.自圆环从左边界进入磁场开始计时,以垂直于磁场边界的 恒定速度v穿过磁场区域.规定逆时针方向为感应电流i的正方向,则圆环中感应电流i随其移动距离x的变化的i x图像最接近( )

3.如图(甲)所示,光滑导轨水平放置在竖直方向的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图(乙)所示(规定向下为正方向),导体棒ab垂直导轨放置,除电阻R的阻值外,其余电阻不计,导体棒ab在水平外力F的作用下始终处于静止状态.规定a→b的方向为电流的正方向,水平向右的方向为外力的正方向,则在0～2t0时间内,能正确反映流过导体棒ab的电流与时间或外力与时间关系的图线是( ) 4.如图所示,有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域其直角边长为L,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B.边长为L、总电阻为R 的正方形导线框abcd,从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域.取沿abcda的感应电流方向为正,则表示线框中电流i 随bc边的位置坐标x变化的图像正确的是( )

5.如图所示,EOF和E′O′F′为空间一匀强磁场的边界,其中EO∥E′O′,FO∥F′O′,且EO⊥OF,OO′为∠EOF的角平分线,OO′间的距离为l,磁场方向垂直于纸面向里,一边长为l的正方形导线框ABCD 沿O′O方向匀速通过磁场,t=0时刻恰好位于图示位置.规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正,则在图中感应电流i与时间t的关系图线可能正确的是( ) 6.如图所示,用导线制成的矩形框长2L,以速度v穿过有理想界面的宽为L的匀强磁场,那么,线框中感应电流和时间的关系可用下图中的哪个图表示( )