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周练十电磁感应【知识要点】1电磁感应的发现：1820年， 发现了电流的磁效应；1831年， 经过长达十年的努力，发现了电磁感应现象，揭开了电和磁的新篇章。由电磁感应现象产生的电流叫做 。2感应电流产生的条件（1）. 回路的 发生改变；（2） ， 感应电流； ， 感应电流； ， 感应电流 ； 3法拉第电磁感应定律（1）感应电动势：当穿过闭合电路的 发生变化时，由 产生的电动势叫做感应电动势；（2）感应电动势的大小和磁通量 有关，磁通量变化快时感应电动势 ；磁通量变化慢时感应电动势 ； （3）注意有感应电动势不一定有感应电流。（4）法拉第电磁感应定律：感应电动势的大小和磁通量的 成 ；= ，当线圈有n匝时= ； （5）表示 ；表示 ；/t表示 。（6）导线切割磁感线产生：导体长度为L，速度为v，磁感应强度为B则= ；当B和v有夹角时= 。4楞次定律（1）右手定则：将右手手掌伸平，使大拇指与其余并拢的四指 ，并与手掌在同一平面，让磁感线从手心 ，大拇指指向导体 方向，四指的指向就是 的方向，也就是 的方向； （2）切割磁感线的导体可以视为闭合回路中的 ，四指指向其 极。；（3）楞次定律：感应电流具有这样的方向，即 的磁场总是要 引起感应电流的 的变化；（4）理解：从阻碍原磁场变化来看-曾 减 ；从阻碍相对运动来看-来 去 。（5）应用：分辨引起电磁感应的 方向；确定原磁场通过闭合回路 的增减根据 ，确定 磁场的方向；用 ，判定感应电流的方向。5电磁感应中的能量转化与守恒（1）能量的转化和守恒定律是自然界的普遍规律，电磁感应现象中，无论是使闭合回路的磁通量发生变化，还是使闭合回路的部分导体切割磁感线运动，只要有感应电流产生，电磁感应现象中总伴随着 转化，都要消耗 的能量，转化为回路中的 要善于从能量转化、守恒和功能关系去分析问题； （2）楞次定律和法拉第电磁感应定律就是能的转化和守恒定律在电磁感应现象中的反映。（3）安培力做负功就将其它形式能转化为 ，做正功就将 转化为其它形式的能。电磁感应现象中，电路中产生的电能等于 安培力做的功；导体棒做匀速运动时，电流所做的功等于 做的功； （4）反电动势：在电路中与电流方向 的电动势叫做反电动势。（六）自感（1）自感现象：由于导体线圈_发生变化而产生的 现象叫自感现象；（2）自感电动势跟_成正比。即 ； （3）自感电动势方向：根据_判定即自感电动势总要阻碍导体中电流的 ，当导体中的电流增大时，自感电动势与原电流方向 ；当导体中的电流减小时，自感电动势与原电流方向 (4）自感现象的应用日光灯原理a日光灯主要由灯管、 _ _和 _ _组成；b启动器的作用：_的作用；c镇流器有两个作用：起动时，通过启动器的通断，在镇流器中产生 ，从而激发日光灯管内的气体导电正常工作时，镇流器的线圈产生自感电动势，阻碍电流的变化，这时镇流器就起着 的作用，保证日光灯的正常工作【典型例题】例一、如图所示，开始时矩形线圈平面与有界磁场垂直，且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外若要使线圈产生感应电流，下列方法中不可行的是（ ）A以ab为轴转动 B以OO为轴转动C以ad为轴转动（小于60） D以bc为轴转动（小于60）例二、在电磁感应中，下列说法中正确的是（ ）A穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也一定为零B穿过线圈的磁通量不为零时，感应电动势也一定不为零C穿过线圈的磁通量均匀变化时，感应电动势也均匀变化D穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大a b v a b v a b v a b v ABCD变式一、粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行，现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图所示,则在移出过程中线框上a、b两顶点间的电势差绝对值最大的是（ ） 变式二、平行闭合线圈的匝数为n,所围面积为S，总电阻为R，在时间内穿过每匝线圈的磁通量变化为，则通过导线某一截面的电荷量为 （ ）A B C D例三、某实验小组用如图1所示的实验来验证楞次定律，当条形磁铁自上而下穿过固定线圈时，通过电流计的感应电流的方向是（ ）AaGb B先aGb，后bGaCbGa D先bGa，后aGb变式、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( )3AA可能带正电且转速减小 BA可能带正电且转速增大CA可能带负电且转速减小 DA可能带负电且转速增大例四、如图所示，通有稳恒电流的螺线管竖直放置，铜环R沿螺线管的轴线加速下落在下落过程中，环面始终保持水平，铜环先后经过轴线上1、2、3位置时的加速度分别为a1、a2、a3，位置2处于螺线管的中心，位置1、3与位置2等距离则（ ）Aa1a2g Ba3a1g Ca1a3a2 Da3a1a2例五、（a）（b）中，R和自感线圈L的电阻都很小，接通K，使电路达到稳定，灯泡S发光，下列说法正确的是（ ）A在电路（a）中，断开K，S将逐渐变暗B在电路（a）中，断开K，S将先变得更亮，然后逐渐变暗C在电路（b）中，断开K，S将逐渐变暗D在电路（b）中，断开K，S将先变得更亮，然后逐渐变暗例六、两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为的斜面上，导轨的左端接有一电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计，斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上，质量为弧电阻可忽略不计的金属棒ab，在沿着斜面、与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，并上升高度h，如图所示，在这个过程中 （ ）A作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和B作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于零C恒力F与安培力的合力所做的功等于零D恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上发出的焦耳热巩固练习1有一固定的圆形线圈，在它右边有一条形磁铁，线圈平面与条形磁铁垂直，如图所示，当磁铁做下列哪种运动时，线圈中产生感应电流：（）A把磁铁向右平移 B把磁铁向上平移C磁铁上端向纸里转，下端向纸外转 D磁铁在纸面内旋转2如图所示，两个半径不同的同心圆线圈置于匀强磁场中，当磁场均匀增强时，线圈1和线圈2产生的感应电动势的关系为 （ ）A B C D无法确定3穿过一个电阻为2的闭合线圈的磁通量每秒均匀减小0.4Wb，则线圈中（ ）dcbadcbaBA感应电动势为0.4V B感应电动势每秒减小0.4VC感应电流恒为0.2A D感应电流每秒减小0.24. 如图所示，一个长方形的有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，一个矩形闭合导线框沿纸面从上向下匀速通过磁场区域，则（ ）A导线框进入磁场时，感应电流方向为顺时针方向B导线框离开磁场时，感应电流方向为逆时针方向acdbC导线框进入磁场时，受到的安培力方向向上D导线框离开磁场时，受到的安培力方向向下5.如图所示，闭合线圈abcd在水平恒力的作用下，由静止开始从匀强磁场中向右拉出的过程中，线框的运动情况可能的是（ ）123A匀加速运动 B变加速运动C匀速运动 D先做变加速运动，后做匀速运动6.直导线ab放在如图所示的水平导体框架上，构成一个闭合回路，长直导线cd与框架处在同一水平面上，cd与ab平行，当cd中通过电流时，发现ab向左滑动.关于cd中的电流，下列说法中正确的是（ ）A电流肯定在增大，不论电流是什么方向B电流肯定在减小，不论电流是什么方向C电流方向由c到d，电流大小恒定D电流方向由d到c，电流大小恒定7如图所示，ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形线框，当滑动变阻器的滑片P自左向右滑动时，从纸外向纸内看，线框ab将（ ）A保持静止不动 B逆时针转动 C顺时针转动RbdaecfD发生转动，但因电源极性不明，无法确定转动方向8如图所示，在一均匀磁场中有一U形导线框abcd，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R为一电阻，ef为垂直于ab的一段导体杆，它可在ab、cd上无摩擦地滑动，杆ef及线框中导线的电阻都可不计开始时，给ef一个向右的初速度，则（ ）Aef减速向右运动，但不是匀减速 B ef将匀速向右运Cef将匀减速向右运动，最后停止 Def将往返运动9在图所示电路中，L是自感系数足够大的线圈(直流电阻不计)，A、B为两只相同的灯泡，下列说法中正确的是（ ）A在S刚闭合时，A灯逐渐变亮，B灯立即变亮B在S刚闭合时，两灯同时亮，然后A灯熄灭CS闭合一段时间后，再将S断开，A、B两灯同时熄灭DS闭合一段时间后，再将S断开，A灯闪亮一下渐渐熄灭，B灯立即熄灭10如图，ef,gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距为L=1m，导轨左端连接一个R=2的电阻，将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直地放置导轨上，且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计，整个装置放在磁感应强度为B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现对金属棒施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始向右运动。（1）若施加的水平外力恒为F=8N，则金属棒达到的稳定速度v1是多少？（2）若施加的水平外力的功率恒为P=18W，则金属棒达到的稳定速度v2是多少？RehfcgdF（3）若施加的水平外力的功率恒为P=18W，则金属棒从开始运动到速度v3=2m/s的过程中电阻R产生的热量为8.6J，则该过程所需的时间是多少？11如图所示，AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为L，导轨平面与水平面的夹角为，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感应强度为B，在导轨的AC端连接一个阻值为R的电阻，一根质量为m垂直于导轨放置的金属棒ab，从静止开始沿导轨下滑，求此过程中ab棒的最大速度。已知ab与导轨间的动摩擦因数为，导轨和金属棒的电阻都不计.12.如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻，一根质量为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）由b向a方向看到的装置如图12-3-5所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力