【步步高】2020年高考物理大一輪 第九章 第2課時(shí) 法拉第電磁感應(yīng)定律　自感　渦流 新人教版選修3-2（通用）

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1、第2課時(shí)　法拉第電磁感應(yīng)定律　自感　渦流 導(dǎo)學(xué)目標(biāo) 1.能用法拉第電磁感應(yīng)定律、公式E＝Blv計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).2.理解自感、渦流產(chǎn)生，并能分析實(shí)際應(yīng)用． 一、法拉第電磁感應(yīng)定律 [基礎(chǔ)導(dǎo)引] 1．關(guān)于電磁感應(yīng)，下述說法正確的是 (　　) A．穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大 B．穿過線圈的磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定為零 C．穿過線圈的磁通量變化越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大 D．穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大 2．試計(jì)算下列幾種情況下的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)． (1)平動(dòng)切割 ①如圖1(a)，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，棒以速度v垂直切割磁感線時(shí)，感應(yīng)電

2、動(dòng)勢(shì)E＝________. 圖1 ②如圖(b)，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，棒運(yùn)動(dòng)的速度v與磁場(chǎng)的方向成θ角，此時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E＝________. (2)轉(zhuǎn)動(dòng)切割 如圖(c)，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，長(zhǎng)為l的導(dǎo)體棒繞一端為軸以角速度ω勻速 轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝____________. (3)有效切割長(zhǎng)度：即導(dǎo)體在與v垂直的方向上的投影長(zhǎng)度．試分析圖2中的有效切割長(zhǎng)度． 圖2 甲圖中的有效切割長(zhǎng)度為：____________；乙圖中的有效切割長(zhǎng)度為：________；丙圖中的有效切割長(zhǎng)度：沿v1的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)為________；沿v2的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)為__

3、____． [知識(shí)梳理] 1．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) (1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：在________________中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)．產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體就相當(dāng)于________，導(dǎo)體的電阻相當(dāng)于____________． (2)感應(yīng)電流與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系：遵循________________定律，即I＝________. 2．法拉第電磁感應(yīng)定律 (1)法拉第電磁感應(yīng)定律 ①內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過這一電路的________________成正比． ②公式：E＝____________. (2)導(dǎo)體切割磁感線的情形 ①一般情況：運(yùn)動(dòng)速度v和磁感線方向夾角為θ，則E＝_______

4、___. ②常用情況：運(yùn)動(dòng)速度v和磁感線方向垂直，則E＝________. ③導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng) 導(dǎo)體棒以端點(diǎn)為軸，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中垂直于磁感線方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝Bl＝____________(平均速度等于中點(diǎn)位置線速度lω)． 二、自感與渦流 [基礎(chǔ)導(dǎo)引] 判斷下列說法的正誤 (1)線圈的自感系數(shù)跟線圈內(nèi)電流的變化率成正比． (　　) (2)自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的變化，但不能阻止電流的變化． (　　) (3)當(dāng)導(dǎo)體中電流增大時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)的方向與原電流方向相反． (　　) (4)線圈中電流變化的越快，穿過線圈的磁通量越大． (　　

5、) [知識(shí)梳理] 1．自感現(xiàn)象 (1)概念：由于導(dǎo)體本身的________變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象稱為自感，由于自感而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫做________________． (2)表達(dá)式：E＝____________. (3)自感系數(shù)L ①相關(guān)因素：與線圈的________、形狀、________以及是否有鐵芯有關(guān)． ②單位：亨利(H,1 mH＝________ H,1 μH＝________ H)． 2．渦流 當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時(shí)，在它附近的任何導(dǎo)體中都會(huì)產(chǎn)生____________，這種電流像水中的旋渦所以叫渦流． (1)電磁阻尼：當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流會(huì)使

6、導(dǎo)體受到__________，安培力的方向總是________導(dǎo)體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)． (2)電磁驅(qū)動(dòng)：如果磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)，在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生__________使導(dǎo)體受到安培力的作用，安培力使導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)起來． (3)電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)的原理體現(xiàn)了____________的推廣應(yīng)用． 考點(diǎn)一　法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用 考點(diǎn)解讀 1．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小由穿過電路的磁通量的變化率和線圈的匝數(shù)共同決定，而與磁通量Φ、磁通量的變化量ΔΦ的大小沒有必然聯(lián)系． 2．具體而言：當(dāng)ΔΦ僅由B引起時(shí)，則E＝n；當(dāng)ΔΦ僅由S引起時(shí)，則E＝n. 3．磁通量的變化率是Φ－t圖象上某點(diǎn)切線的斜率． 典例剖析

7、例1　如圖3(a)所示，一個(gè)電阻值為R，匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路．線圈的半徑為r1, 在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線如圖(b)所示．圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0. 導(dǎo)線的電阻不計(jì)．求0至t1時(shí)間內(nèi)： 圖3 (1)通過電阻R1上的電流大小和方向； (2)通過電阻R1上的電荷量q及電阻R1上產(chǎn)生的熱量． 思維突破 1．公式E＝n是求解回路某段時(shí)間內(nèi)平均電動(dòng)勢(shì)的最佳選擇． 2．用公式E＝nS求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí)，S為線圈在磁場(chǎng)范圍內(nèi)的有效面積． 3．通過回路截面的電荷量q僅與n、Δ

8、Φ和回路電阻R有關(guān)，與時(shí)間長(zhǎng)短無關(guān)．推導(dǎo)如下：q＝Δt＝Δt＝. 圖4 跟蹤訓(xùn)練1　如圖4所示，導(dǎo)線全部為裸導(dǎo)線，半徑為r的圓內(nèi)有垂 直于圓平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一根長(zhǎng)度大于2r的導(dǎo) 線MN以速度v在圓環(huán)上無摩擦地自左端勻速滑到右端．電路的 固定電阻為R，其余電阻不計(jì)，求MN從圓環(huán)的左端滑到右端的過程中 電阻R上的電流的平均值和通過電阻R的電荷量． 考點(diǎn)二　導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算 [典例剖析] 圖5 例2　在范圍足夠大，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，B＝0.2 T，有一水 平放置的光滑框架，寬度為l＝0.4 m，如圖5所示，框架上放置一質(zhì)

9、 量為0.05 kg、電阻為1 Ω的金屬桿cd，框架電阻不計(jì)．若桿cd以恒定 加速度a＝2 m/s2，由靜止開始做勻變速運(yùn)動(dòng)，則： (1)在5 s內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是多少？ (2)第5 s末，回路中的電流多大？ (3)第5 s末，作用在cd桿上的水平外力多大？ 思維突破 公式E＝n與E＝Blvsin θ的區(qū)別與聯(lián)系 兩個(gè)公式 項(xiàng)目 E＝n E＝Blvsin θ 區(qū)別 (1)求的是Δt時(shí)間內(nèi)的平均 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，E與某段時(shí)間 或某個(gè)過程相對(duì)應(yīng) (1)求的是瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，E與某個(gè)時(shí)刻或某個(gè)位置相對(duì)應(yīng) (2)求的是整個(gè)回路的感應(yīng) 電動(dòng)勢(shì)．整個(gè)回路的

10、感應(yīng) 電動(dòng)勢(shì)為零時(shí)，其回路中 某段導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不 一定為零 (2)求的是回路中一部分導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) (3)由于是整個(gè)回路的感應(yīng) 電動(dòng)勢(shì)，因此電源部分不 容易確定 (3)由于是由一部分導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，該部分就相當(dāng)于電源 聯(lián)系 公式E＝n和E＝Blvsin θ是統(tǒng)一的，當(dāng)Δt→0時(shí)，E為瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，只是由于高中數(shù)學(xué)知識(shí)所限，現(xiàn)在還不能這樣求瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，而公式E＝Blvsin θ中的v若代入，則求出的E為平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 跟蹤訓(xùn)練2　(2020·課標(biāo)全國·21)如圖6所示，兩個(gè)端面半徑同為R的 圓柱形鐵芯同軸水平放置，相對(duì)的端面之間有一

11、縫隙，鐵芯上繞 圖6 導(dǎo)線并與電源連接，在縫隙中形成一勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一銅質(zhì)細(xì)直棒ab 水平置于縫隙中，且與圓柱軸線等高、垂直．讓銅棒從靜止開始自由 下落，銅棒下落距離為0.2R時(shí)銅棒中電動(dòng)勢(shì)大小為E1，下落距離為0.8R時(shí)電動(dòng)勢(shì)大小為E2.忽略渦流損耗和邊緣效應(yīng)．關(guān)于E1、E2的大小和銅棒離開磁場(chǎng)前兩端的極性，下列判斷正確的是 (　　) A．E1>E2，a端為正 B．E1>E2，b端為正 C．E1

12、考點(diǎn)解讀 通電自感與斷電自感的比較 通電自感 斷電自感 電路 圖 器材 要求 A1、A2同規(guī)格，R＝RL，L較大 L很大(有鐵芯) 現(xiàn)象 在S閉合瞬間，A2燈立即亮起來，A1燈逐漸變亮，最終一樣亮 在開關(guān)S斷開時(shí)，燈A突然閃亮一下后再漸漸熄滅(當(dāng)抽掉鐵芯后，重做實(shí)驗(yàn)，斷開開關(guān)S時(shí)，會(huì)看到燈A馬上熄滅) 原因 由于開關(guān)閉合時(shí)，流過電感線圈的電流迅速增大，使線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙了電流的增大，流過A1燈的電流比流過A2燈的電流增加得慢 斷開開關(guān)S時(shí)，流過線圈L的電流減小，產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙了電流的減小，使電流繼續(xù)存在一段時(shí)間；在S斷開后，通過L的電流反

13、向通過A燈，且由于RL?RA，使得流過A燈的電流在開關(guān)斷開瞬間突然增大，從而使A燈的發(fā)光功率突然變大 能量轉(zhuǎn) 化情況 電能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能 磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能 典例剖析 圖7 例3　(2020·江蘇單科·4)如圖7所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為E， 內(nèi)阻為r，電感L的電阻不計(jì)，電阻R的阻值大于燈泡D的阻 值．在t＝0時(shí)刻閉合開關(guān)S，經(jīng)過一段時(shí)間后，在t＝t1時(shí)刻斷 開S.下列表示A、B兩點(diǎn)間電壓UAB隨時(shí)間t變化的圖象中，正 確的是 (　　) 思維突破　自感現(xiàn)象中主要有兩種情況：即通

14、電自感與斷電自感．在分析過程中，要注意：(1)通過自感線圈的電流不能發(fā)生突變，即通電過程中，電流是逐漸變大，斷電過程中，電流是逐漸變小，此時(shí)線圈可等效為“電源”，該“電源”與其他電路元件形成回路．(2)斷電自感現(xiàn)象中燈泡是否“閃亮”問題的判斷在于對(duì)電流大小的分析，若斷電后通過燈泡的電流比原來強(qiáng)，則燈泡先閃亮后再慢慢熄滅． 跟蹤訓(xùn)練3　如圖8(a)、(b)所示的電路中，電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，且小于燈A的電阻，接通S，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光，則 (　　) 圖8 A．在電路(a)中，斷開S，A將漸漸變暗 B．在電路(a)中，

15、斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗 C．在電路(b)中，斷開S，A將漸漸變暗 D．在電路(b)中，斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變 　　　　　　　　 12.對(duì)“Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt”的意 義理解錯(cuò)誤 圖9 例4 半徑為r、電阻為R的n匝圓形線圈在邊長(zhǎng)為l的正方形 abcd外，勻強(qiáng)磁場(chǎng)充滿并垂直穿過該正方形區(qū)域，如圖9 甲所示．當(dāng)磁場(chǎng)隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示時(shí)，則穿過 圓形線圈磁通量的變化率為______，t0時(shí)刻線圈產(chǎn)生的感 應(yīng)電流為______． 誤區(qū)警示　錯(cuò)解1：認(rèn)為磁通量的變化率與線圈的匝數(shù)有關(guān)，得出＝nS＝nl2. 錯(cuò)解2：將線圈的面積代入上式得出＝

16、nS＝n. 錯(cuò)解3：認(rèn)為t0時(shí)刻磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流均為零． 正確解析　磁通量的變化率為＝S＝l2 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E＝n＝nl2 再根據(jù)閉合電路歐姆定律得感應(yīng)電流I＝n＝n. 答案　l2　n 正本清源　(1)錯(cuò)因：對(duì)“Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt”的意義理解不清.,(2)要注意Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt的大小之間沒有必然的聯(lián)系，Φ＝0，ΔΦ/Δt不一定等于0；還要注意感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與線圈匝數(shù)n有關(guān)，但Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt的大小均與線圈匝數(shù)無關(guān). 13．對(duì)雙桿切割磁感線問題中的電動(dòng)勢(shì)和安培力計(jì)算錯(cuò)誤 例5　t＝0時(shí)，磁場(chǎng)在xOy平面內(nèi)的分布如圖

17、10所示，其磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B0，方向垂直于xOy平面，相鄰磁場(chǎng)區(qū)域的磁場(chǎng)方向相反，每個(gè)同向磁場(chǎng)區(qū)域的寬度均為L(zhǎng)0，整個(gè)磁場(chǎng)以速度v沿x軸正方向勻速運(yùn)動(dòng)．若在磁場(chǎng)所在區(qū)間內(nèi)放置一由n匝線圈組成的矩形線框abcd，線框的bc邊平行于x軸．bc＝LB、ab＝L，LB略大于L0，總電阻為R，線框始終保持靜止．求： 圖10 (1)線框中產(chǎn)生的總電動(dòng)勢(shì)大小和導(dǎo)線中的電流大?。? (2)線框所受安培力的大小和方向． 誤區(qū)警示　沒有考慮線框的ab、cd兩條邊在方向相反的磁場(chǎng)中均產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，只按一條邊切割磁感線計(jì)算電動(dòng)勢(shì)，得出E＝nB0Lv的錯(cuò)誤結(jié)果． 求線框所受安培力時(shí)，一是不注意總安培力為

18、n匝線圈受力之和；二是沒有考慮線框的ab、cd兩條邊均受到安培力，得出F＝BIL＝的錯(cuò)誤結(jié)論． 正確解析　(1)線框相對(duì)于磁場(chǎng)向左做切割磁感線的勻速運(yùn)動(dòng)，切割磁感線的速度大小為v，任意時(shí)刻線框中總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小E＝2nB0Lv，導(dǎo)線中的電流大小I＝. (2)線框所受安培力的大小F＝2nB0LI＝ 由左手定則判斷，線框所受安培力的方向始終沿x軸正方向． 答案　(1)2nB0Lv　　(2)　方向沿x軸正方向 正本清源　對(duì)于雙桿切割磁感線或閉合導(dǎo)線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的情況，有可能線框的兩條邊均產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，要看兩電動(dòng)勢(shì)是同向還是反向；同樣求導(dǎo)線框所受安培力的時(shí)候，也要注意兩條邊是否均受安培力，

19、還要注意匝數(shù)n的問題. 圖11 跟蹤訓(xùn)練4　(2020·上海單科·19)如圖11，一有界區(qū)域內(nèi)，存在著磁 感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向分別垂直于光滑水平桌面向下和向上 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度均為L(zhǎng)，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框abcd的bc 邊緊靠磁場(chǎng)邊緣置于桌面上，使線框從靜止開始沿x軸正方向勻 加速通過磁場(chǎng)區(qū)域，若以逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较颍芊从尘€框中感應(yīng)電流變化規(guī)律 的是 (　　) A組　公式E＝nΔΦ/Δt的應(yīng)用 1．(2020·江蘇單科·2)一矩形線框置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁場(chǎng)方向垂直．先保持線框的面積不變，將磁感應(yīng)強(qiáng)度

20、在1 s時(shí)間內(nèi)均勻地增大到原來的兩倍．接著保持增大后的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，在1 s時(shí)間內(nèi)，再將線框的面積均勻地減小到原來的一半．先后兩個(gè)過程中，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的比值為 (　　) A. B．1 C．2 D．4 2．圖中a～d所示分別為穿過某一閉合回路的磁通量Φ隨時(shí)間t變化的圖象，關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)下列論述正確的是 (　　) A．圖a中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定不變 B．圖b中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電

21、動(dòng)勢(shì)一直在變大 C．圖c中回路在0～t1時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)小于在t1～t2時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) D．圖d中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先變小再變大 B組　公式E＝Blv的應(yīng)用 圖12 3．(2020·山東理綜·21)如圖12所示，空間存在兩個(gè)磁場(chǎng)，磁感 應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向相反且垂直紙面，MN、PQ為其 邊界，OO′為其對(duì)稱軸．一導(dǎo)線折成邊長(zhǎng)為l的正方形閉 合回路abcd，回路在紙面內(nèi)以恒定速度v0向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn) 動(dòng)到關(guān)于OO′對(duì)稱的位置時(shí) (　　) A．穿過回路的磁通量為零 B．回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為2Blv0 C．回路

22、中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向 D．回路中ab邊與cd邊所受安培力方向相同 C組　自感現(xiàn)象 圖13 4．(2020·北京理綜·19)在如圖13所示的電路中，兩個(gè)相同的小燈泡L1和L2分別串聯(lián)一個(gè)帶鐵芯的電感線圈L和一個(gè)滑動(dòng)變阻器R.閉合開關(guān)S后，調(diào)整R，使L1和L2發(fā)光的亮度一樣，此時(shí)流過兩個(gè)燈泡的電流均為I.然后，斷開S.若t′時(shí)刻再閉合S，則在t′前后的一小段時(shí)間內(nèi)，正確反映流過L1的電流i1、流過L2的電流i2隨時(shí)間t變化的圖象是 (　　) 課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練 (限時(shí)：60分鐘) 一、選擇題 圖1 1．如圖1所示 為新一代炊具——電磁爐，無煙、無明火、無污 染

23、、不產(chǎn)生有害氣體、無微波輻射、高效節(jié)能等是電磁爐 的優(yōu)勢(shì)所在．電磁爐是利用電流通過線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，當(dāng)磁 場(chǎng)的磁感線通過含鐵質(zhì)鍋底部時(shí)，即會(huì)產(chǎn)生無數(shù)小渦流， 使鍋體本身自行高速發(fā)熱，然后再加熱鍋內(nèi)食物．下列相 關(guān)說法中正確的是 (　　) A．鍋體中的渦流是由恒定的磁場(chǎng)產(chǎn)生的 B．恒定磁場(chǎng)越強(qiáng)，電磁爐的加熱效果越好 C．鍋體中的渦流是由變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生的 D．提高磁場(chǎng)變化的頻率，可提高電磁爐的加熱效果 2．(2020·海南單科·7)自然界的電、熱和磁等現(xiàn)象都是相互聯(lián)系的，很多物理學(xué)家為尋找它們之間的聯(lián)系做出了貢獻(xiàn)．下列說法正確

24、的是 (　　) A．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系 B．歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，說明了熱現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間存在聯(lián)系 C．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，揭示了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間的聯(lián)系 D．焦耳發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)，定量給出了電能和熱能之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系 3．(2020·廣東理綜·15)將閉合多匝線圈置于僅隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)中，線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，下列表述正確的是 (　　) A．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與線圈的匝數(shù)無關(guān) B．穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大 C．穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大 D．

25、感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向始終相同 圖2 4．如圖2所示，正方形線圈abcd位于紙面內(nèi)，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，匝數(shù)為N， 線圈內(nèi)接有電阻值為R的電阻，過ab中點(diǎn)和cd中點(diǎn)的連線OO′恰 好位于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的右邊界上，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 為B.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過90°時(shí)，通過電阻R的電荷量為 (　　) A. B. C. D. 5．(2020·浙江理綜·19)半徑為r帶缺口的剛性金屬圓環(huán)在紙面上固定放置，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo)線，分別與兩塊垂直于紙面固定放置的平行金屬板連接，兩板間

26、距為d，如圖3甲所示．有一變化的磁場(chǎng)垂直于紙面，規(guī)定向內(nèi)為正，變化規(guī)律如圖乙所示．在t＝0時(shí)刻平板之間中心有一重力不計(jì)、電荷量為q的靜止微粒．則以下說法正確的是 (　　) 圖3 A．第2秒內(nèi)上極板為正極 B．第3秒內(nèi)上極板為負(fù)極 C．第2秒末微粒回到了原來位置 D．第2秒末兩極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為0.2πr2/d 圖4 6．如圖4所示，矩形金屬框置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ef為一導(dǎo)體棒， 可在ab與cd間滑動(dòng)并接觸良好．設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，ac長(zhǎng)為 L，在Δt時(shí)間內(nèi)向左勻速滑過距離Δd，由法拉第電磁感應(yīng)定 律E＝n可知，下列說法正確的是 (　　)

27、 A．當(dāng)ef向左滑動(dòng)時(shí)，左側(cè)面積減少LΔd，右側(cè)面積增加LΔd，因此E＝ B．當(dāng)ef向左滑動(dòng)時(shí)，左側(cè)面積減少LΔd，右側(cè)面積增加LΔd，互相抵消，因此E＝0 C．在公式E＝n中，在切割磁感線情況下，ΔΦ＝BΔS，ΔS應(yīng)是導(dǎo)體棒切割磁感線掃過的面積，因此E＝BLΔd/Δt D．在切割磁感線的情況下，只能用E＝BLv計(jì)算，不能用E＝n計(jì)算 7．如圖5是用電流傳感器(相當(dāng)于電流表，其電阻可以忽略 不計(jì))研究自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)電路，圖中兩個(gè)電阻的阻值均 為R，L是一個(gè)自感系數(shù)足夠大的自感線圈，其直流電阻 圖5 值也為R.下圖是某同學(xué)畫出的在t0時(shí)刻開關(guān)S切換前后， 通過傳感器的電流隨時(shí)間

28、變化的圖象．關(guān)于這些圖象，下列說法中正確的是 (　　) A．圖甲是開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合，通過傳感器1的電流隨時(shí)間變化的情況 B．圖乙是開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合，通過傳感器1的電流隨時(shí)間變化的情況 C．圖丙是開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_，通過傳感器2的電流隨時(shí)間變化的情況 D．圖丁是開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_，通過傳感器2的電流隨時(shí)間變化的情況 圖6 8.如圖6所示，等腰三角形內(nèi)分布有垂直于紙面向外的勻 強(qiáng)磁場(chǎng)，它的底邊在x軸上且長(zhǎng)為2L，高為L(zhǎng).紙面內(nèi)一 邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框沿x軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)穿 過勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，在t＝0時(shí)刻恰好位于圖中所示的位置．以順時(shí)針方向?yàn)閷?dǎo)線框中電流

29、 的正方向，下面四幅圖中能夠正確表示電流—位移(I－x)關(guān)系的是 (　　) 圖7 9．如圖7所示，兩條平行虛線之間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙 面向里，虛線間的距離為l.金屬圓環(huán)的直徑也是l.圓環(huán)從左邊界 進(jìn)入磁場(chǎng)，以垂直于磁場(chǎng)邊界的恒定速度v穿過磁場(chǎng)區(qū)域．則下 列說法正確的是 (　　) A．感應(yīng)電流的大小先增大后減小再增大再減小 B．感應(yīng)電流的方向先逆時(shí)針后順時(shí)針 C．金屬圓環(huán)受到的安培力先向左后向右 D．進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值＝πBlv 圖8 10．一空間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，

30、兩條電阻不計(jì)的平行光滑導(dǎo) 軌豎直放置在磁場(chǎng)內(nèi)，如圖8所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5 T，導(dǎo)體棒 ab、cd長(zhǎng)度均為0.2 m，電阻均為0.1 Ω，重力均為0.1 N，現(xiàn)用力 向上拉動(dòng)導(dǎo)體棒ab，使之勻速上升(導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌接觸良 好)，此時(shí)cd靜止不動(dòng)，則ab上升時(shí)，下列說法正確的是 (　　) A．a(chǎn)b受到的拉力大小為2 N B．a(chǎn)b向上運(yùn)動(dòng)的速度為2 m/s C．在2 s內(nèi)，拉力做功，有0.4 J的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能 D．在2 s內(nèi)，拉力做功為0.6 J 二、非選擇題 圖9 11．如圖9所示，電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌MN和OP放置在水 平面內(nèi)，MO間接有阻值為R＝

31、3 Ω的電阻．導(dǎo)軌相距d ＝1 m，其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5 T．質(zhì)量為m＝0.1 kg，電阻為r＝1 Ω的導(dǎo)體棒CD垂直于 導(dǎo)軌放置，并接觸良好．用平行于MN的恒力F＝1 N向右拉動(dòng)CD.CD受到的摩擦阻力Ff恒為0.5 N．則： (1)CD運(yùn)動(dòng)的最大速度是多少？ (2)當(dāng)CD達(dá)到最大速度后，電阻R消耗的電功率是多少？ (3)當(dāng)CD的速度為最大速度的一半時(shí)，CD的加速度是多少？ 12．(2020·浙江理綜·23)如圖10甲所示，在水平面上固定有長(zhǎng)為L(zhǎng)＝2 m、寬為d＝1 m的金屬“U”型導(dǎo)軌，在“U”型導(dǎo)軌右側(cè)l＝0.5 m范圍內(nèi)存在垂直紙面向

32、里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示．在t＝0時(shí)刻，質(zhì)量為m＝0.1 kg的導(dǎo)體棒以v0＝1 m/s的初速度從導(dǎo)軌的左端開始向右運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.1，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長(zhǎng)度的電阻均為λ＝0.1 Ω/m，不計(jì)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的接觸電阻及地球磁場(chǎng)的影響(取g＝10 m/s2 )． 　　 甲　　　　　　　　　乙 圖10 (1)通過計(jì)算分析4 s內(nèi)導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)情況； (2)計(jì)算4 s內(nèi)回路中電流的大小，并判斷電流方向； (3)計(jì)算4 s內(nèi)回路產(chǎn)生的焦耳熱． 復(fù)習(xí)講義 基礎(chǔ)再現(xiàn) 一、 基礎(chǔ)導(dǎo)引　1.D　2.(1)①Blv　②Blvsin θ (

33、2)Bl2ω　(3)sin θ　MN　R　R 知識(shí)梳理　1.(1)電磁感應(yīng)現(xiàn)象　電源　電源內(nèi)阻　(2)閉合電路歐姆　 2．(1)①磁通量的變化率?、趎 (2)①Blvsin θ?、贐lv　③Bl2ω 二、 基礎(chǔ)導(dǎo)引　(1)×　(2)√　(3)√　(4)× 知識(shí)梳理　1.(1)電流　自感電動(dòng)勢(shì) (2)L　(3)①大小　匝數(shù)?、?0－3　10－6　2.感應(yīng)電流　(1)安培力　阻礙　(2)感應(yīng)電流　(3)楞次定律 課堂探究 例1　(1)　方向由b到a (2)　 跟蹤訓(xùn)練1　　 例2　(1)0.4 V　(2)0.8 A　(3)0.164 N 跟蹤訓(xùn)練2　D　 例3　B　 跟蹤訓(xùn)練3　AD　 跟蹤訓(xùn)練4　AC　 分組訓(xùn)練 1．B　 2．D　 3．ABD　 4．B　 課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練 1．CD　 2．ACD　 3．C　 4．B　 5．A　 6．C　 7．BC　 8．A　 9．AB　 10．BC　 11．(1)8 m/s　(2)3 W　(3)2.5 m/s2 12．(1)前1 s導(dǎo)體棒做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，1～4 s內(nèi)一直保持靜止　(2)0.2 A，順時(shí)針方向　(3)0.04 J