磁场、电磁感应、交流电复习指导市公开课一等奖省赛课微课金奖课件

磁场、电磁感应、交变电流复习指导北大附中刘苏杰第1页磁场高考要求1.电流磁场Ⅰ2.磁感线、地磁场Ⅰ3.磁性材料、分子电流假说Ⅰ4.磁感应强度、磁场对通电直导线作用，安培力，左手定则Ⅱ5.磁电式电表原理Ⅰ6.磁场对运动电荷作用，洛仑兹力Ⅱ7.质谱仪、盘旋加速器Ⅰ说明：1、安培力计算限于直导线与B平行或垂直两种情况2、能够运动所学知识，综合分析带电粒子在匀强磁场中运动，包括洛仑兹力计算限于

与B平行或垂直两种情况第2页电流产生磁场1820年丹麦物理学家奥斯特做过下面试验：把一条导线平行地放在磁铁上方，给导线通电，磁针就发生偏转。这说明不但磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场。第3页分子电流示意图【安培分子电流假说】在原子、分子等物质微粒内部，存在着一个环形电流即分子电流，分子电流使每个物质微粒成为微小磁体，每个微小磁体都有两个磁极。物质磁性与分子电流关系第4页物质磁性与分子电流关系磁现象电本质在没有磁性物体内部，大量微粒分子电流产生磁场方向是杂乱无章，彼此相互抵消，使物体在宏观上不显示磁性。而在磁铁内部，大量微粒分子电流产生磁场方向有一定取向，使物体宏观上就显示出磁性。第5页（1）条形磁铁几个经典磁场磁感线分布第6页（2）蹄形磁铁第7页（3）直线电流直线电流磁场磁感线是一些以导线上各点为圆心同心圆，这些同心圆都在跟导线垂直平面上。用右手握住导线，让伸直拇指所指方向跟电流方向一致，弯曲四指所指方向就是磁感线围绕方向。

第8页

正视图（纵剖）（3）直线电流立体图俯视图第9页（4）环形电流环形电流磁感线是一些围绕环形导线闭合曲线，在环形导线中心轴线上，磁感线和环形导线平面垂直。让右手弯曲四指和环形电流方向一致，伸直拇指所指方向就是环形导线中心轴线上磁感线方向。第10页（4）环形电流侧视图IB立体图B主视图（纵剖）第11页安培定则：用右手握住螺线管，让弯曲四指所指方向跟电流方向一致，大拇指所指方向就是螺线管内部磁感线方向。也就是说，大拇指指向通电螺线管北极。（5）通电螺线管第12页（6）地磁场第13页左手定则 伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，而且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开四指指向电流方向，那么，大拇指所指方向就是通电导线在磁场中所受安培力方向。安培力第14页判断安培力方向××××××××××××××××（1）BI（2）BIIB（3）IB（4）IB（5）FF三、安培力1F垂直平面向内F垂直平面向外F垂直平面向外安培力方向与电流方向垂直，也与磁场方向垂直，即垂直于电流方向与磁场方向确定平面；但电流方向与磁场方向不一定垂直。第15页两根平行输电线请依据其上电流方向画出它们之间相互作用力。2平行导线(1)

FF

FF(2)第16页ab

R金属框架光滑,宽度L=20cm,与水平面夹角

=30

导体棒ab质量m=10g,电源电动势E=12V,内阻r=1

,电阻R=11.若使ab静止,求以下几个情况匀强磁场B大小(1)B竖直向上.(2)B水平向左.(3)若使B最小,求B大小和方向.(4)若磁场方向垂直斜面向上,ab棒与导轨之间摩擦因数

=0.2,为使ab棒保持静止,求B取值范围.第17页GFNFF’×b

GF

b

B

×bGFNFF'把立体图转化为适当平面图第18页磁电式电流表结构

在一个很强蹄形磁铁两极间有一个固定圆柱形铁芯，铁芯外面套有一个能够绕轴转动铝框，铝框上绕有线圈，铝框转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针。线圈两端分别接在这两个螺旋弹簧上，被测电流经过这两个弹簧流入线圈。

磁电式电流表第19页第20页磁电式电流表工作原理 蹄形磁铁和铁芯间磁场是均匀地辐射分布，这么不论通电导线处于什么角度，它平面均与磁感线平行，从而确保受到磁力矩不随转动角度改变而改变，一直有M=nBIS（n为线圈匝数）。当线圈转到某一角度时，磁力矩与弹簧产生阻力矩M

相等时，线圈就停顿转动，此时指针（指针随线圈一起转动）就停在某处，指向一确定读数。磁电式电流表磁电式电流表第21页洛伦兹力一个阴极射线管两个电极之间加上电压后，会有电子束从阴极K射向阳极A，并在荧光屏上看到一条亮线。当把一个蹄形磁铁放到阴极射线管近旁时，会看到电子束发生偏转，这表明运动电子受到了磁场作用力。（磁场对运动电荷作用）

第22页初速度垂直于磁场方向带电粒子运动v

B无限大磁场区域B××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××vfvff⊥v,洛仑兹力一定不做功.Wf=0第23页初速度垂直于磁场方向带电粒子运动

OO

AB

ff

有界磁场圆心轨迹角度第24页类型一：半有界磁场第25页类型二：条形磁场第26页类型三：圆形磁场第27页1××××××××××××

vvBO1、虚线所围区域内有方向垂直纸面向里匀强磁场，磁感应强度为B，一束电子流沿圆形磁场直径方向以速度v射入磁场，电子束经过磁场区后，其运动方向与原方向成

角。设电子质量为m，电荷量为e，求磁场区域圆半径r为多少？第28页××××××××××××

vvBOO’ff

/2分析1第29页32、如图所表示，矩形匀强磁场区域长为L，宽为L/2。磁感应强度为B，质量为m，电荷量为e电子沿着矩形磁场上方边界射入磁场，欲使该电子由下方边界穿出磁场，求：（1）电子速率v取值范围？（2）电子在磁场中运动时间t改变范围？××××××××××××××××××LL/2abcdvffvO

第30页3、三个质子1、2和3分别以大小相等、方向如图所表示初速率v1、v2和v3，经过平板MN上小孔O射入匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，整个装置放在真空中，且不计重力，这三个质子打到平板MN上位置到小孔O距离分别是s1、s2和s3，则位移之间大小关系怎样？2××××××××××××v2v3v1O

MN第31页××××××××××××v3O

×××O

R分析2

v1v1v2v2第32页4、（11北京）利用电场和磁场，能够将比荷不一样离子分开，这种方法在化学分析和原子核技术等领域有主要应用。如图所表示矩形区域ACDG（AC边足够长）中存在着垂直于纸面匀强磁场，A处有一狭缝。离子源产生离子，经静电场加速后穿过狭缝沿垂直于GA边且垂直于磁场方向射入磁场，运动到GA边，被对应搜集器搜集。整个装置内部为真空。已知被加速两种正离子质量分别是m1和m2（m1>m2）。电荷量均为q，加速电场电势差为U，离子进入电场时初速度能够忽略，不计重力，也不考虑离子间相互作用。（1）求质量为m1离子进入磁场时速率

1；（2）当磁感应强度大小为B时，求两种离子在GA边落点间距s；××××××××××××××××××××离子源狭缝加速电场ABqGDC3第33页已知被加速两种正离子质量分别是m1和m2（m1>m2）。电荷量均为q，加速电场电势差为U，离子进入电场时初速度能够忽略，不计重力，也不考虑离子间相互作用。（3）在前面讨论中忽略了狭缝宽度影响，实际装置中狭缝含有一定宽度。若狭缝过宽，可能使两束离子在GA边上落点区域××××××××××××××××××××离子源狭缝加速电场ABqGDC交叠，造成两种离子无法完全分离。设磁感应强度大小可调，GA边长为定值L，狭缝宽度为d，狭缝右边缘在A处。离子能够使狭缝各处射入磁场，入射方向仍垂直于GA边且垂直于磁场。为确保上述两种离子能落在GA边上并被完全分离，求狭缝最大宽度。分析第34页××××××××××××××××××××BGDCAd2R1－2R2>d两种离子能被完全分离两种离子能落在GA边上2R1m=L－d而故L－d第35页5、（05全国）如图所表示，在一水平放置平板MN上方有一匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场方向垂直于纸面向里，许多质量为m、带电量为+q粒子，以相同速率

沿位于纸面内各个方向由小孔O射入磁场区域，不计重力，不计粒子间相互影响，以下（乙）图中阴影部分带电粒子可能经过区域，其中。哪个图是正确？××××××××××××××××××××MNO第36页(A)(B)(C)(D)A第37页MNOO1CO2O3第38页6、（00全国）如图所表示，两个共轴圆筒形金属电极，外电极接地，其上均匀分布着平行于轴线四条狭缝a、b、c和d，外筒外半径为r0，在圆筒之外足够大区域中平行于轴线方向均匀磁场，磁感应强度大小为B，在两极间加上电压，使两圆筒之间区域内有沿半径向外电场，一质量为m，带电量为+q粒子，从紧靠内筒且正对狭缝aS点出发，初速为零。假如该粒子经过一段时间运动之后恰好又回到出发点S，则两电极之间电压U应是多少？（不计重力，整个装置在真空中）××××××××××××××××接地Oabcd+qS2第39页××××××××××××××××接地Oabcd+qS分析2××××××××××××××××第40页7、正负电子对撞机最终部分简化图如图（甲）所表示（俯视图），位于水平面内粗实线所表示圆环形真空管道是正负电子做圆运动“容器”，经过加速器加速后正负电子被分别引入该管道时，含有相同速率v，它们沿管道向相反方向运动。在管道内控制它们转变是一系列圆形电磁铁，即图中A1、A2、A3…An，共n个，均匀分布在整个圆环上（图中只示意性地用细实线画出了几个，其余用细虚线表示），每个电磁铁内磁场都是匀强磁场，而且磁感应强度都相同，方向竖直向下，磁场区域直径为d，改变电磁铁内电流大小，就可改变磁场磁感应强度，从而改变电子偏转角度。经过准确调整，首先实现电子在环形管道中沿图中粗虚线所表示轨迹运动，这时电子经过每个电磁铁时射入点和射出点都在电磁铁同一条直径两端，如图（乙）所表示，这就为深入实现正、负电子对撞做好了准备。（五）综合1（难题解析225）第41页A1AnAn-1A2A3

dvAiDCBOv（1）试确定正、负电子在管道内各是什么方向旋转；（2）已知正、负电子质量都是m，所带电荷都是元电荷e，重力可不计，求电磁铁内匀强磁场磁感应强度B大小。

2

/n第42页8、如图所表示，M、N为两块带等量异种电荷平行金属板，S1、S2为板上正正确小孔，N板右侧有两个宽度均为d匀强磁场区域，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于纸面向外和向里，磁场区域右侧有一个荧光屏，取屏上与S1、S2共线O点为原点，向上为正方向建立x轴。M板左侧电子枪发射出热电子经小孔S1进入两板间，电子质量为m，电荷量为e，初速度能够忽略。××××××××××××KMNS1S2BBddOx荧光屏第43页⑴当两板间电势差为U0时，求从小孔S2射出电子速度v0。⑵求两金属板间电势差U在什么范围内，电子不能穿过磁场区域而打到荧光屏上。⑶若电子能够穿过磁场区域而打到荧光屏上，试在答题卡图上定性地画出电子运动轨迹。⑷求电子打到荧光屏上位置坐标x和金属板间电势差U函数关系。××××××××××××KMNS1S2BBddOx荧光屏OO

第44页××××××××××××KMNS1S2BBddOx荧光屏⑷求电子打到荧光屏上位置坐标x和金属板间电势差U函数关系。Oxx第45页P1P2P3Oxy450O

9、（04全国）如图所表示，在y>0空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y<0空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面向外。一电量为q、质量为m带正电运动粒子，经过y轴上y=h处点P1时速率为v0，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x=2h处P2点进入磁场，并经过y轴上y=–2h处P3点。不计重力。求：（1）电场强度大小；（2）粒子抵达P2时速度大小和方向；（3）粒子做圆周运动圆心坐标及磁感应强度大小。4（优化161）第46页（六）复合场带电粒子在复合场中运动第47页速度选择器正交匀强磁场和匀强电场组成速度选择器。带电粒子必须以唯一确定速度（包含大小、方向）才能匀速（或者说沿直线）经过速度选择器。不然将发生偏转。这个速度大小能够由洛伦兹力和电场＋＋＋＋＋＋＋－－－－―――v力平衡得出：qvB=Eq，第48页（1）带电质点（无轨道约束）做匀速直线运动电场力、洛伦兹力和重力协力为零mgqEqvB三个力均在竖直平面内第49页1、（1996全国）设在地面上方真空室内，存在匀强电场和匀强磁场。已知电场强度和磁感应强度方向是相同，电场强度大小E=4.0V/m。磁感应强度大小B=0.15T，今有一个带负电质点以v=20m/s速度在此区域内沿垂直场强方向做匀速直线运动，求此带电质点电量与质量之比q/m以及磁场全部可能方向。（角度可用反三角函数表示）mgEqEBqvB

第50页（2）带电质点（无轨道约束）做匀速圆周运动电场力和重力相平衡，洛伦兹力提供做向心力。第51页2、如图所表示，在匀强电场和匀强磁场共存在区域里，电场方向竖直向下，磁场方向垂直纸面向里，有一电荷量为－

q1微粒沿半径为r1圆周在竖直平面内做匀速圆周运动，与另一静止在该圆周上电荷量－

q2微粒相碰后，合在一起沿半径为r2圆周在竖直平面内做匀速圆周运动，求r1:r2=?××××××××××××-q2－q1BE第52页洛伦兹力应用第53页盘旋加速器动画第54页盘旋加速器A0A1以正离子为例

0

1电场又变回原来交变电场周期与粒子周期一致，确保每次经过电场时被加速第55页质谱仪1、测定粒子荷质比仪器，叫做质谱仪。2、工作原理：带电粒子在S1、S2之间电场加速后，进入速度选择器（即P1、P2之间区域），确保进入磁场B2离子都含有相同速度。最终经过S3进入匀强磁场区域，在洛伦兹力作用下运动半周后打到底片上。3、荷质比S1P1S2P2S3摄影底片E1B1B2第56页基本原理将高温等离子体以高速(约1000m/s)送入发电通道,发电通道处于左右两个磁极所产生磁场之中,在通道内上下放入两块金属板极A、B作为电极.气体中自由电子和正离子在洛伦兹力作用下分别运动到A、B极板上产生电势差．这就是磁流体发电机工作原理．磁流体发电机第57页电磁感应高考要求1.电磁感应现象、磁通量、法拉第电磁感应定律、楞次定律Ⅱ2.导体切割磁感线时感应电动势、右手定则Ⅱ3.反电动势Ⅰ4.自感电动势、日光灯、涡流Ⅰ1、导体切割磁感线时感应电动势计算，只限于l垂直于B与

情况2、在电磁感应现象里不要求判断内电路中各点电势高低3、依据“能量转化和守恒定律”，会处理不一样形式能量之间转化问题第58页电磁感应1、产生感应电流条件：

不论什么方法（闭合电路一部分导体切割磁感线，还是闭合电路中磁场发生改变），只要穿过闭合电路磁通量发生改变，闭合电路中就有电流产生。

这种利用磁场产生电流现象叫做电磁感应，产生电流叫做感应电流。第59页（1）楞次定律2、感应电流方向感应电流含有这么方向，即感应电流磁场总要妨碍引发感应电流磁通量改变。第60页对楞次定律了解感应电流总是反抗引发感应电流原因.1.妨碍原磁通量改变(线圈面积Sn或磁感应强度B发生改变).2.妨碍物体间相对运动(因相对运动而引发感应电流).3.妨碍原电流改变(自感现象).4.从能量观点来看:其它形式能转化为电能.第61页右手定则：伸出右手，使拇指和其余四指垂直，而且都跟手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿入手心，拇指指向导体运动方向，那么，其余四指所指方向就是感应电流方向。（2）导体切割磁感线2、感应电流方向第62页1、如图所表示，一水平放置矩形线圈abcd，在细长磁铁N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，从图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ。在这个过程中，线圈中感应电流（）abcdⅠⅡⅢN1－2AA、沿abcd流动B、沿dcda流动C、由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动D、由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动第63页2、在匀强磁场中放一平行金属导轨，导轨跟大线圈M相接。导轨上放一根导线ab，磁感线垂直于导轨所在平面，假定除ab导线外其余部分电阻不计，欲使M所包围小闭合线圈N产生顺时针方向感应电流，导线ab需（）MNab4－1A、匀速向右运动B、加速向右运动C、减速向右运动D、加速向左运动CD第64页法拉第电磁感应定律 电路中感应电动势大小，跟穿过这一电路磁通量改变率成正比。第65页E=Blva

b

+—++f××××××××××××××××vababR

abvB

RI导体切割磁感线r(1)B、L、v三者相互垂直电源内电路和外电路.第66页例：当如图所表示线圈在匀强磁场中向右匀速运动时，试比较（1）a、b

两点电势高低？试依据电路知识解释回路中没有电流原因？××××××××××××××××××××××××vbcdaabcdIR（2）d、c

两点呢？R第67页abcdI××××××××××××××××××××××××v2bcdav1v1>v2××××××××××××××××××××××××v2bcdav1abcdI第68页（2）导线运动方向与导线本身垂直，但与磁场方向成

角v//v

Bv

E=Blv

=Blvsin

第69页（3）L与v不垂直，而v

B，则应选取导线有效切割长度。导体切割磁感线产生感应电动势v××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××vv第70页例1：如图所表示有一均匀磁场，B=2×10-3T，在垂直磁场平面内，有一金属棒AO绕平行于磁场O轴逆时针匀速转动。已知棒长L=0.1m，转速n=50r/s，求：（1）O、A哪一点电势高？（2）棒产生感应电动势为多大？××××××××××××××××OAA

（4）导体转动切割磁感线=t第71页电磁感应综合问题1.与闭合电路欧姆定律、安培力综合2.与牛顿运动定律综合3.与功效关系和能量守恒定律综合第72页导体切割磁感线第73页1、一个边长为L，匝数为N正方形线圈总电阻为R，以恒定速率v经过磁感应强度为B匀强磁场区域，线圈平面与磁场方向垂直，磁场宽度为b，如图所表示，整个线圈经过磁场。在以下两种情况下:（1）L<b（2）L>b

问线圈中产生热量各是多少？2（进修155）××××××××××××××××××Lbv第74页1、（1）L<b问线圈中产生热量各是多少？2（分析一）××××××××××××××××××Lbv第75页1、（2）L>b

问线圈中产生热量各是多少？2（分析二）××××Lbv××××第76页8（07版五三243－415）（1）ab边刚进入磁场时ab边电势差Uab;（2）cd边刚进入磁场时速度；（3）线框进入磁场过程中，ab边发烧量。2、如图所表示，质量为m、边长为L正方形导体框，从有界匀强磁场上方由静止自由下落。线框每边电阻为R。匀强磁场宽度为H（L<H）。磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向内。已知ab边刚进入磁场和刚穿出磁场时线框都做减速运动，加速度大小都是。求：××××××××××××××××abcdLBH123

1

1

2第77页3、（06广东）如图所表示，用一根长为L质量不计细杆与一个上弧长为l0、下弧长d0金属线框中点连接并悬挂于O点，悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0方向垂直纸面向里匀强磁场，且d0<<L。先将线框拉开到如图所表示位置，松开手后让线框进入磁场，忽略空气阻力和摩擦力。以下说法正确是（)A、金属线框进入磁场时感应电流方向a→b→c→d→aB、金属线框离开磁场时感应电流方向为a→d→c→b→aC、金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场速度大小总是相等D、金属线框最终将在磁场内做简谐运动×××××××l02l02d0d0adcbOBD第78页4、一正方形闭合导线框abcd，边长为L=0.1m，各边电阻均为0.1，bc边位于x轴上且b点与坐标原点O重合。在原点O右侧有宽度0.2m，方向垂直于纸面向里匀强磁场区域，磁场磁感应强度为1.0T，4d

vcba如图所表示。当线框以4.0m/s速度沿x轴正方形匀速运动穿过磁场区域时，能够正确表示线框从进入磁场到穿出磁场过程中，ab边两端电势差Uab随位置改变情况是（）第79页U/Vx/m00.4–0.4L2L3L(A)U/Vx/m00.4–0.4L2L3L(B)U/Vx/m00.4–0.4L2L3L(D)

vcbadU/Vx/m00.4–0.4L2L3L(C)L=0.1m，各边电阻均为0.1，bc边位于x轴上且b点与坐标原点O重合。磁场宽度0.2m，B=1.0T，v=4.0m/s。ab边两端电势差Uab随位置改变情况B第80页5、（05全国）图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间距离为l，磁场方向垂直纸面向里。abcd是位于纸面内梯形线圈，ad与bc之间距离也为l。t=0时刻，bc边与磁场区域边界重合。现令线圈以恒定速度

沿垂直于磁场区域边界方向穿过磁场6（优化177）区域。取沿a→b→c→d→a感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域过程中，感应电流I随时间t改变图线可能是（）××××××××labcd第81页××××××××labcd2L/

L/

O(A)It2L/

L/

O(B)It2L/

L/

O(C)It2L/

L/

O(D)ItB第82页6、如图所表示，在PQ、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面。一到线框abcdef位于纸面内，框邻边都相互垂直，bc边与磁场边界P重合。导线框与磁场区域尺寸如图所表示。从t=0时刻开始，线框匀速横穿两个××××××××××××ll2l2llabcdeflPQR磁场区域。以a

b

c

d

e

f为线框中电动势E正方向，以下E-t关系示意图中正确是（）第83页O1234tE(A)O1234tE(B)O1234tE(C)O1234tE(D)××××××××××××abcdefPQR分析思索题选项C第84页××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××思索题分析第85页7.如图，一个边长为l正方形虚线框内有垂直于纸面向里匀强磁场；一个边长也为l正方形到线框所在平面与磁场方向垂直；虚线框对角线ab与导线框一条边垂直，ba延长线平分导线框。在t=0时，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向移动，直到整个导线框离开磁场区域。以i表示导线框中感应电流强度，取逆时针方向为正。请定性地画出导线框中电流随时间改变图象。×××××××××ba第86页a×××××××××ba×××××××××ba×××××××××ba×××××××××b第87页itOa×××××××××ba×××××××××ba×××××××××ba×××××××××b第88页7、电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中流量（在单位时间内经过管内横截面流体体积）。为了简化，假设流量计是如图所表示横截面为长方形一段管道，其中空部分长、宽、高分别为图中a、b、c，流量计两端与输送流体管道相连接（图中虚线）。图中流量计上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料。现于流量计所在处加磁感应强度为B匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面。当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上下两表面分别与一串接电阻R电流表两端连接，I表示测得电流值。已知流体电阻率为

，不计电力表内阻，则流量为多大？电磁场（优化158）acbB

第89页7（07版五三234－413）8、（04天津）磁流体发电机是一个新型发电方式，图（甲）和图（乙）是其工作原理示意图。图（甲）中长方体是发电导管，其中空部分长、宽、高分别为l、a、b，前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略导体电极，这两个电极与负载电阻RL相连。整个发电导管处于图（乙）中磁场线圈产生匀强磁场里，磁感应强度为B，方向如图所表示。发电导管内有电阻率为

高温、高速电离气体沿导管向右流动，并经过专用管道导出。因为运动电离气体受到磁场作用，产生了电动势。发电导管内电离气体流速随磁场有没有而不一样。设发电导管内电离气体流速处处相同，且不存在磁场时电离气体流速为

0，电离气体所受摩擦阻力总与流速成正比，发电导管两端电离气体压强差△p维持恒定，求：(甲)(乙)第90页（1）不存在磁场时电离气体所受摩擦阻力F多大；（2）磁流体发电机电动势E大小；（3）磁流体发电机发电导管输入功率P。(甲)(乙)

第91页1、（1999全国）如图为地磁场磁感线示意图，在北半球磁场竖直分量向下。飞机在我国上空匀速巡航。机翼保持水平，飞行高度不变。因为地磁场作用，金属机翼上有电势差。设飞行员左方机翼末端处电势为

1，右方机翼末端处电势为

2（）A、若飞机从西往东飞，

1比

2高B、若飞机从东往西飞，

2比

1高C、若飞机从南往北飞，

1比

2高D、若飞机从北往南飞，

2比

1高SN地理北极地磁南极地磁北极地理南极11.5°地磁场1AC第92页2（优化177）2、（04全国）以直升机在南半球地磁场上空，该处地磁场方向竖直向上，磁感应强度为B，直升机螺旋桨叶片长度为l，螺旋桨转动频率为f，顺着地磁场方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动，螺旋桨叶片近轴端为a，远轴端为b，如图所表示。假如忽略a到转轴中心线距离，用E表示每个叶片中感应电动势，则（）A、E＝fl2B，且a点电势低于b点电势B、E＝2fl2B，且a点电势低于b点电势C、E＝fl2B，且a点电势高于b点电势D、E＝2fl2B，且a点电势低于b点电势BabA

第93页 反电动势 电动机转动时，线圈中也会产生感应电动势，这个感应电动势总要减弱电源电动势作用，我们把这个电动势称为反电动势。它作用是妨碍线圈转动。假如要使线圈维持原来转动，电源就要向电动机提供能量。这正是电能转化为其它形式能过程。第94页1、两根足够长固定平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间距离为l。导轨上面横放着两根导体棒ab和cd，组成矩形回路，如图所表示。两根导体棒质量皆为m，电阻皆为R，回路上其余部分电阻可不计。在整个导轨平面内都有竖直向上匀强磁场，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cd初速度v0（见图）。若两导体棒在运动中一直不接触，求：（1）在运动中产生焦耳热量最多是多少？（2）当棒ab速度变为初速度3/4时，棒cd加速度是多少？1badcv0lBFF++V第95页讨论：若改为不等宽光滑导轨，如图所表示，已知导轨宽分别为l1和l2，金属棒电阻均为R，则最终两棒运动关系仍是同速吗？l1l2

0Babdc因为两杆不一样长，故两杆所受安培力大小不相等，系统动量不守恒；不过，ab棒仍做a减小减速运动，cd棒仍做a减小加速运动，当两棒速度相等时，电路中合电动势E＝Bl1

－Bl2

≠0，回路中仍有逆时针电流，各棒仍在安培力作用下继续运动，ab棒继续减速，cd棒继续加速，最终当E＝Bl1

1－Bl2

2＝0时，I＝0，F安＝0，两棒才做匀速运动。第96页2（优化189）2、（03天津）如图所表示，两根平行金属导轨，固定在同一水平面上，磁感应强度B＝0.5T匀强磁场与导轨所在平面垂直，导轨电阻很小，可忽略不计。导轨间距离l=0.20m，两根质量均为m=0.10kg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，每根金属杆电阻为R＝0.50。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恒力作用于金属杆上，使金属杆在导轨上滑动。经过t=5.0s，金属杆甲加速度为a=1.37m/s2，问此时两金属杆速度各为多少？F甲乙第97页4（优化182）3、（04全国）图中a1b1c1d1和a2b2c2d2为同一竖直平面内金属导轨，处于磁感应强度为B匀强磁场中，磁场方向垂直导轨所在平面（纸面）向里，导轨a1b1段与a2b2段是竖直，距离为l1；c1d1与c2d2为也是竖直，距离为l2，x1y1与x2y2为两根用不可伸长绝缘轻线相连金属细杆，质量分别为m1和m2，它们都垂直于导轨保持光滑接触，两杆与导轨组成回路总电阻为R，F为作用于金属杆x1y1上竖直向上恒力。已知两杆运动到图示位置时，已匀速向上运动，求此时作用于两杆重力功率大小和回路电阻上热功率。Fa1a2y1x1b1b2c1c2x2y2d1d2第98页4、超导磁悬浮列车是利用超导体抗磁作用使列车车体向上浮起，同时经过周期性地变换磁极方向而取得推进动力新型交通工具。其推进原理能够简化为如图所表示模型：在水平面上相距L两根平行直导轨间，有竖直方向等距离分布匀强磁场B1和B2，且B1=B2=B，每个磁场宽都是l，相间排列，全部这些磁场都以速度

向右匀速运动。这时跨在两导轨间长为L宽为l金属框abcd（悬浮在导轨上方）在磁场力作用下也将会向右运动。设金属框总电阻为R，运动中所受到阻力恒为f，则金属框最大速度为多少？××××××××××××××××××Ll

第99页在水平面上相距L两根平行直导轨间，有竖直方向等距离分布匀强磁场B1和B2，且B1=B2=B，每个磁场宽都是l，相间排列，全部这些磁场都以速度

向右匀速运动。这时跨在两导轨间长为L宽为l金属框abcd（悬浮在导轨上方）在磁场力作用下也将会向右运动。设金属框总电阻为R，运动中所受到阻力恒为f，则金属框最大速度为多少？××××××××××××××××××Ll

abcd第100页自感试验一：先闭合开关S,调整变阻器R电阻，使一样规格两个灯泡A1和A2明亮程度相同。再调整变阻器R1使两个灯泡都正常发光，然后断开开关S，重新接通电路时能够看到，跟变阻器R串联灯泡A2立刻正常发光，而跟有铁芯线圈L串联灯泡A1却是逐步亮起来。SR1A1A2LR后亮起来第101页试验二：把灯泡A和带铁芯线圈L并联在直流电路中。接通电路，灯泡A正常发光；断开电路，这时能够看到，灯泡A没有马上熄灭，相反，它会很亮地闪一下。LAS断开自感第102页1、（10北京）在如图所表示电路中，两个相同小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯电感线圈L和一个滑动变阻器R。闭合开关S后，调整R，使L1和L2发光亮度一样，此时流过两个灯泡电流均为I然后，断开S。若t

时刻再闭合S，则在t前后一小段时间内，正确反应流过L1电流i1、流过L2电流i2随时间t改变图像是（）B第103页2、（11北京）某同学为了验证断电自感现象，自己找来带贴心线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们链接成如图所表示电路。检验电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著延时熄灭现象。虽屡次重复，仍未见老师演示时出现小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因。你认为最有可能造成小灯泡未闪亮原因是（）CA、电源内阻较大B、小灯泡电阻偏大C、线圈电阻偏大D、线圈自感系数较大第104页涡流金属块中产生涡流闭合回路中磁通量发生改变时有电磁感应现象产生，整块金属放在改变磁场中时，也会有电磁感应现象。这时，在金属块内部有自成闭合回路感应电流，很像水漩涡，人们把它叫做涡流。第105页感应加热高频冶炼炉把待冶炼金属放在陶瓷坩埚中，坩埚外面绕着线圈，当给线圈通入高频交变电流时，坩埚内金属在改变磁场中感应出很强涡流，产生热量足以使它自己熔化。这种冶炼方法速度快，效率高，轻易控制，还能够在真空条件下进行，防止金属氧化，确保纯度，所以，尤其适合用于冶炼特种合金。涡流应用第106页2、涡流预防金属块中产生涡流硅钢片叠成铁心中涡流减小第107页交变电流高考要求1.交流发电机及其产生正弦式电流原理；正弦式电流图像和三角函数表示，最大值与有效值，周期与频率Ⅱ2.电阻、电感和电容对交变电流作用Ⅰ3.变压器原理，原、副线圈电压、电流关系Ⅰ4.电能输送Ⅰ说明：对变压器只要求讨论单向理想情况第108页矩形线圈abcd在匀强磁场中匀速转动，与线圈两端滑环K、L连接电流表指针就会有规律左右摆动一次。这说明矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，线圈里产生大小和方向随时间做周期性改变电流。我们把大小和方向随时间做周期性改变电流叫交变电流。KL交流发电机模型图交变电流产生及其改变规律第109页

S//BBabcdOO’5（分析一）Bavd俯视图vO++第110页

S

B5（分析二）B俯视图OadvvE=0BabcdOO

l1l2第111页设匀强磁场磁感应强度为B，线圈切割磁感线两个边ab和cd边长为L1，ad和bc边长为L2，线圈匝数为n，线圈从线圈平面和磁场方向垂直平面（这个面叫做中性面）开始以角速度

沿逆时针方向匀速转动，经过时间t线圈平面和中性面夹角为

＝

t，如图所表示。v

t第112页表征交流电物理量最大值有效值平均值交流电有效值是依据电流热效应要求。即在相同时间内，跟某一交流电能使同一电阻产生相等热量直流电数值，叫做该交流电有效值。第113页【现象】把一个电感线圈和一个小灯泡串联起来，经过双刀双掷开关让它们能够和直流电源相接，也能够和电压相同交流电源相接，如图所表示。比较在这两种连接中灯泡亮度，能够看到，与交流电源连接时灯泡暗些，即经过它电流弱些。【分析】电感线圈对交流电有妨碍作用，电感线圈对交流电妨碍作用起源于它自感。电感、电容对交变电流影响

第114页【分析】电容器内部有不导电电介质，电流是不能经过。不过，在交变电流作用下，电容器两个极板被交替地充电和放电，就一个极板来看，充电时电流流向极板，放电时电流从极板流出，所以电路中就有方向交替改变电流经过，就好像电流“经过”电容器似。【现象】把一个电容器和一个小灯泡串联起来经过双刀双掷开关依次和直流电源及交流电源相接。当它们和直流电源相接时，灯泡不亮，说明电路中没有电流；当它们和交流电源相接时，灯泡亮了，说明电路中有电流。第115页电感是“通直流、阻交流、通低频、阻高频”；电容是“通交流、阻直流