选修3-2第四章复习电磁感应

1、 高中物理高中物理 选修选修3-23-2第第4章章 电磁感应电磁感应4 4电磁感应电磁感应知识梳理：知识梳理：一、电磁感应现象一、电磁感应现象二、感应电流方向判断二、感应电流方向判断三、法拉第电磁感应定律三、法拉第电磁感应定律四、自感、涡流四、自感、涡流 只要穿过导线框的只要穿过导线框的磁通量发生变化磁通量发生变化或者导体棒或者导体棒做做切割磁感线切割磁感线运动，就会产生感应电动势。运动，就会产生感应电动势。 产生感应电动势产生感应电动势的那部分导体相当于的那部分导体相当于电源电源。 有感应电动势；电路闭合。有感应电动势；电路闭合。 发生电磁感应现象时，发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能

2、机械能或其他形式的能转化为转化为电能电能。 (1)(1)内容：伸开右手，让磁感线垂直穿入掌心，内容：伸开右手，让磁感线垂直穿入掌心，大拇指大拇指指向指向 的方向，其余的方向，其余四指四指所指的所指的方向，就是感应电流的方向。如图所示。方向，就是感应电流的方向。如图所示。 (2)(2)适用：部分导体运动适用：部分导体运动切割磁感线切割磁感线产生感应产生感应电流。电流。 (1)(1)内容：内容： 感应电流的磁场总要感应电流的磁场总要阻碍阻碍引起感应电流的引起感应电流的磁通量磁通量的变化的变化。 (2) (2)适用：适用： 所有所有电磁感应现象电磁感应现象。（3 3）应用步骤：）应用步骤：第一步：判

3、断原磁场方向第一步：判断原磁场方向； 第二步：判断原磁通量变化（磁通量是增加还是减小）第二步：判断原磁通量变化（磁通量是增加还是减小）第三步：用第三步：用“增反减同增反减同”判断感应电流磁场的方向判断感应电流磁场的方向； 第四步：用第四步：用“右手螺旋定则右手螺旋定则”判断感应电流的方向判断感应电流的方向。（4 4）推广表述：）推广表述：感应电流的效果，总是要反抗产生感应电流的原因感应电流的效果，总是要反抗产生感应电流的原因。阻碍原磁通量的变化阻碍原磁通量的变化“增反减同增反减同”。 阻碍导体的相对运动阻碍导体的相对运动“来拒去留来拒去留”。阻碍线圈面积阻碍线圈面积“增缩减扩增缩减扩”。 阻碍

4、电流变化阻碍电流变化自感自感问题问题。StBntnEBLvE 221BLE 1 1、自感：、自感：由于导体由于导体本身电流本身电流发生变化而产生的发生变化而产生的电磁感应现象叫自感。电磁感应现象叫自感。（1 1）自感电动势：自感电动势：E= LI/tE= LI/t（2 2）自感系数自感系数L L：它由线圈本身的性质决定。线圈：它由线圈本身的性质决定。线圈越长，匝数越多，横截面积越大，它的自感系数越越长，匝数越多，横截面积越大，它的自感系数越大。线圈中插入铁芯，自感系数增大很多。自感系大。线圈中插入铁芯，自感系数增大很多。自感系数的单位是数的单位是亨利亨利。 2 2、理想线圈在直流电路中，当电路

5、、理想线圈在直流电路中，当电路接通瞬间接通瞬间，理想线圈相当于理想线圈相当于断路断路，电流为，电流为0 0；当电路；当电路电流稳定电流稳定时，时，理想线圈相当于理想线圈相当于短路短路；当电路又；当电路又断开瞬间断开瞬间，理想线，理想线圈相当于一个圈相当于一个电源电源，保持线圈中的电流大小和方向，保持线圈中的电流大小和方向不变不变。 3 3涡流：涡流：当线圈中的当线圈中的电流发生变化电流发生变化时，在它附时，在它附近的任何导体中都会产生近的任何导体中都会产生感应电流感应电流，这种电流像水，这种电流像水的旋涡所以叫涡流的旋涡所以叫涡流。1下图甲为手机无线充电的原理图，下列哪种装置的下图甲为手机无线

6、充电的原理图，下列哪种装置的工作原理与其相同：工作原理与其相同：A电磁炉电磁炉 B电动机电动机 C回旋加速器回旋加速器 D速度选择器速度选择器2如图所示，匝数为如图所示，匝数为N、半径为、半径为r1的圆形线圈内有匀强的圆形线圈内有匀强 磁场，匀强磁场在半径为磁场，匀强磁场在半径为r2的圆形区域内，匀强磁场的磁的圆形区域内，匀强磁场的磁感应强度感应强度B垂直于线圈平面。通过该线圈的磁通量为：垂直于线圈平面。通过该线圈的磁通量为：3如图，竖直放置的长直导线中通过恒定电流，一矩形如图，竖直放置的长直导线中通过恒定电流，一矩形导线框导线框abcd与通电导线共面放置，且与通电导线共面放置，且ad边与通电

7、导线平边与通电导线平行下述情况中，能在回路中产生感应电流的是：行下述情况中，能在回路中产生感应电流的是：A线框向右平动线框向右平动 B线框与电流方向同向平动线框与电流方向同向平动C线框以线框以ab为轴转动为轴转动 D线框以直导线为轴转动线框以直导线为轴转动4关于电路中感应电动势的大小，下列说法正确的是：关于电路中感应电动势的大小，下列说法正确的是：A穿过电路的磁通量越大，感应电动势就越大穿过电路的磁通量越大，感应电动势就越大B电路中磁通量的改变量越大，感应电动势就越大电路中磁通量的改变量越大，感应电动势就越大C电路中磁通量改变越快，感应电动势就越大电路中磁通量改变越快，感应电动势就越大D若电路

8、中某时刻磁通量为零，则该时刻感应电流一若电路中某时刻磁通量为零，则该时刻感应电流一定为零定为零5如图所示，一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀如图所示，一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中，下列做法中能使圆盘中产生感应电流的是：强磁场中，下列做法中能使圆盘中产生感应电流的是：A圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动B圆盘以某一水平直径为轴匀速转动圆盘以某一水平直径为轴匀速转动C圆盘在磁场中向右匀速平移圆盘在磁场中向右匀速平移D匀强磁场均匀增加匀强磁场均匀增加6光滑的金属线框光滑的金属线框abcd处在方向竖直向上的匀强磁场处在方向竖直向上的匀强磁场中线框从图示位置由静止

9、释放，到接近水平位置的过程中线框从图示位置由静止释放，到接近水平位置的过程中，则：中，则：A线框的机械能守恒线框的机械能守恒B穿过线框的磁通量逐渐增大穿过线框的磁通量逐渐增大C线框有线框有abcda方向的感应电流方向的感应电流D穿过线框磁通量的变化率逐渐增大穿过线框磁通量的变化率逐渐增大7如图所示，在同一铁芯上有如图所示，在同一铁芯上有A和和C两个线圈，其中两个线圈，其中A线圈与滑动变阻器、电源、开关相连，线圈与滑动变阻器、电源、开关相连，C线圈两端与灵敏线圈两端与灵敏电流计相连，在以下采取的做法中，不能使灵敏电流计指电流计相连，在以下采取的做法中，不能使灵敏电流计指针偏转的是：针偏转的是：A

10、.开关开关S闭合的瞬间闭合的瞬间B.开关开关S闭合后，变阻器滑片闭合后，变阻器滑片P向右滑动向右滑动C.开关开关S闭合后，变阻器滑片闭合后，变阻器滑片P保持不动保持不动D.开关开关S断开的瞬间断开的瞬间8闭合回路由电阻闭合回路由电阻R与导线组成，其内部磁场大小按与导线组成，其内部磁场大小按B-t图变化，方向如图，则回路中：图变化，方向如图，则回路中：A电流方向为顺时针方向电流方向为顺时针方向 B电流强度越来越大电流强度越来越大C磁通量的变化率恒定不变磁通量的变化率恒定不变D产生的感应电动势越来越大产生的感应电动势越来越大9如图所示如图所示,通电导线通电导线cd右侧有一个金属框与导线右侧有一个金

11、属框与导线cd在在同一平面内，金属棒同一平面内，金属棒ab放在框架上放在框架上,若若ab受到向左的磁场受到向左的磁场力力,则则cd中电流的变化情况是：中电流的变化情况是：A. cd中通有由中通有由dc方向逐渐减小的电流方向逐渐减小的电流B. cd中通有由中通有由dc方向逐渐增大的电流方向逐渐增大的电流C. cd中通有由中通有由cd方向逐渐减小的电流方向逐渐减小的电流D. cd中通有由中通有由cd方向逐渐增大的电流方向逐渐增大的电流10如图所示，平行金属导轨如图所示，平行金属导轨MN和和PQ，它们的电阻可忽略不计，它们的电阻可忽略不计，在在M和和P之间接有阻值为之间接有阻值为R= 3.0的定值电

12、阻，导体棒的定值电阻，导体棒ab长长 0.5m，其电阻不计，且与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向上的匀强其电阻不计，且与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度磁场中，磁感应强度B0.4T，现使，现使ab以以 10m/s的速度向右做匀速的速度向右做匀速运动，则以下判断正确的是：运动，则以下判断正确的是：A导体导体ab两端的电势差两端的电势差U=2.0VB电路中的电流电路中的电流I=0.5AC导体导体ab棒所受安培力方向向右棒所受安培力方向向右D导体导体ab棒所受合力做功为零棒所受合力做功为零11如图，导线如图，导线ab、cd跨接在电阻不计的光滑的导轨上，跨接在电阻不计

13、的光滑的导轨上，ab的电阻为的电阻为2R，cd电阻为电阻为R。当。当cd在外力在外力F1作用下，匀作用下，匀速向右运动时，速向右运动时，ab在外力在外力F2的作用下保持静止。则的作用下保持静止。则F1、F2及两导线的端电压及两导线的端电压Uab、Ucd的关系为：的关系为：AF1F2 BF1=F2CUabUcd DUab=Ucd12如图半径为如图半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B中，绕中，绕O轴以角速度轴以角速度沿逆时针方向匀速转动，则通过电沿逆时针方向匀速转动，则通过电阻阻R的电流的方向和大小是的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计金属圆盘的电阻不计)

14、：A由由c到到d，IBr2/R B由由d到到c，IBr2/RC由由c到到d，IBr2/(2R) D由由d到到c，IBr2/(2R)13如图如图a，电阻为，电阻为r的矩形闭合金属线框处于垂直纸面的矩形闭合金属线框处于垂直纸面的磁场中，磁场磁感应强度的变化如图的磁场中，磁场磁感应强度的变化如图3所示所示 （规定磁场（规定磁场方向垂直纸面向里时为正），则：方向垂直纸面向里时为正），则：A0-1s内，线框中的感应电流方向为顺时针内，线框中的感应电流方向为顺时针B0-1s内，线框中的感应电流不断增大内，线框中的感应电流不断增大C0-1s内，线框中的感应电流比内，线框中的感应电流比2-3s内的小内的小D2

15、-4s内，线框内，线框CD段受到的安培力方向始终向右段受到的安培力方向始终向右14如图所示，在如图所示，在x0的区域内存在匀强磁场，磁场的的区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于纸面向里方向垂直于纸面向里. 矩形线框矩形线框abcd从从t=0时刻起由静止时刻起由静止开始沿开始沿x轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流I（取逆时针方向的电流为正）随时间（取逆时针方向的电流为正）随时间t的变化图线是：的变化图线是： 15如图所示，光滑固定导轨如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导水平放置，两根导体棒体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条平行

16、放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时：形磁铁从高处下落接近回路时：AP、Q将互相靠拢将互相靠拢 BP、Q将互相远离将互相远离C磁铁的加速度仍为磁铁的加速度仍为g D磁铁的加速度小于磁铁的加速度小于g16电阻电阻R、电容器、电容器C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示现使磁铁开极朝下，如图所示现使磁铁开始自由下落，在始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过极接近线圈上端的过程中，流过R的电的电流方向和电容器极板的带电情况是：流方向和电容器极板的带电情况是：A从从a到到b，上极板带正电，

17、上极板带正电 B从从b到到a，下极板带正电，下极板带正电C螺线管与磁铁互相排斥螺线管与磁铁互相排斥D磁铁下落的加速度小于磁铁下落的加速度小于重力加速度重力加速度17如图，插有铁芯的螺线管固定在水平面上，管右端如图，插有铁芯的螺线管固定在水平面上，管右端的铁芯上套着一个可以自由移动的闭合铜环，螺线管与电的铁芯上套着一个可以自由移动的闭合铜环，螺线管与电源、电键组成电路，不计摩擦阻力，下面说法正确的是：源、电键组成电路，不计摩擦阻力，下面说法正确的是：A闭合电键，螺线管右端为闭合电键，螺线管右端为N极极B闭合电键瞬间，铜环会向右运动闭合电键瞬间，铜环会向右运动C闭合电键瞬间，铜环会向左运动闭合电键

18、瞬间，铜环会向左运动D闭合电键瞬间，铜环仍保持不动闭合电键瞬间，铜环仍保持不动18如图实验装置，磁铁固定在水平放置的电子测力计如图实验装置，磁铁固定在水平放置的电子测力计上，磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，直铜条上，磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，直铜条AB的两端通过导线与一电阻连接成闭合回路，若让铜条的两端通过导线与一电阻连接成闭合回路，若让铜条水平且垂直于磁场在磁场中竖直向下运动：水平且垂直于磁场在磁场中竖直向下运动：A铜条所受安培力的方向竖直向上铜条所受安培力的方向竖直向上B铜条所受安培力的方向竖直向下铜条所受安培力的方向竖直向下CAB向下运动时，电子测力计向下运动时，电子测

19、力计示数增大示数增大DAB向下运动时，电子测力计向下运动时，电子测力计示数减少示数减少19如图所示，是电表中的指针和电磁阻器，下列说法如图所示，是电表中的指针和电磁阻器，下列说法中正确的是：中正确的是：A 2是磁铁，在是磁铁，在1中产生涡流中产生涡流B 1是磁铁，在是磁铁，在2中产生涡流中产生涡流C 该装置的作用是使指针能够转动该装置的作用是使指针能够转动D 该装置的作用是使指针能很快地稳定该装置的作用是使指针能很快地稳定20. 如图所示，如图所示， A1、A2为两只同种规格的灯泡，线圈为两只同种规格的灯泡，线圈L的直流电阻不计。下列说法正确的是：的直流电阻不计。下列说法正确的是：A闭合开关闭

20、合开关S瞬间，瞬间，A1、A2同时变亮同时变亮B闭合开关闭合开关S稳定后，稳定后，A1、A2亮度相同亮度相同C断开断开S的瞬间，的瞬间，A1、A2同时熄灭同时熄灭D断开断开S的瞬间，的瞬间，A1先熄灭，先熄灭，A2后熄灭后熄灭21如图乙所示，一个电阻如图乙所示，一个电阻r=1，匝数为，匝数为100匝的正方形线圈，边匝的正方形线圈，边长长L=0.1m，线圈与阻值，线圈与阻值R=3的电阻连接成闭合回路，电容器的电的电阻连接成闭合回路，电容器的电容容C=30F线圈所在正方形区域内存在垂直于线圈平面向外的匀强线圈所在正方形区域内存在垂直于线圈平面向外的匀强磁场，在一段时间内磁感应强度磁场，在一段时间内

21、磁感应强度B随时间随时间t变化的关系图线如图甲所变化的关系图线如图甲所示，不计导线的电阻求：示，不计导线的电阻求：（1）通过电阻）通过电阻R上的电流方向和大小；上的电流方向和大小；（2）t=0至至t=0.1s时间内通过电阻时间内通过电阻R上产生的热量；上产生的热量；（3）电容器的带电量）电容器的带电量22如图，光滑金属直轨道如图，光滑金属直轨道MN和和PQ固定在同一水平面内，固定在同一水平面内，MN、PQ平行且足够长，轨道的宽平行且足够长，轨道的宽L0.5m.轨道左端接轨道左端接R=0.4的电阻的电阻.轨轨道处于磁感应强度大小道处于磁感应强度大小B0.4T，方向竖直向下的匀强磁场中，方向竖直向

22、下的匀强磁场中.导体棒导体棒ab在沿着轨道方向向右的力在沿着轨道方向向右的力F=1.0 N作用下，由静止开始运动，导体作用下，由静止开始运动，导体棒与轨道始终接触良好并且相互垂直，导体棒的电阻棒与轨道始终接触良好并且相互垂直，导体棒的电阻r=0.1，轨道，轨道电阻不计电阻不计. 求：求：(1)导体棒的速度导体棒的速度v=5.0m/s时，导体棒受到安培力的大小时，导体棒受到安培力的大小F安安(2)导体棒能达到的最大速度大小导体棒能达到的最大速度大小vm 23在范围足够大，方向竖直向下的匀强磁场中，在范围足够大，方向竖直向下的匀强磁场中，B0.2T，有一，有一水平放置的光滑框架，宽度为水平放置的光

23、滑框架，宽度为L0.4m，如图所示，框架上放置一质，如图所示，框架上放置一质量为量为0.05kg、电阻为、电阻为1的金属杆的金属杆cd，框架电阻不计若杆，框架电阻不计若杆cd以恒定以恒定加速度加速度a2 m/s2，由静止开始做匀变速运动，由静止开始做匀变速运动。求：第求：第5s末作用在杆末作用在杆cd上的水平外力多大？上的水平外力多大？24如图所示，竖直放置的光滑平行金属导轨如图所示，竖直放置的光滑平行金属导轨MN、PQ相距相距L，在，在M点和点和P点间接有一个阻值为点间接有一个阻值为R的电阻，的电阻，在两导轨间的矩形区域在两导轨间的矩形区域OO1O1O内有垂直导轨平面向内有垂直导轨平面向里、宽为里、宽为d的匀强磁场，磁感应的匀强磁场，磁感应 强度为强度为B一质量为一质量为m、电阻