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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第,2,讲,法拉第电磁感应定律、自感和涡流,第九章 电磁感应,内容索引,基础,知识梳理,命题点一,法拉第电磁感应定律的理解及应用,命题点二,导体切割磁感线产生感应电动势,命题点三,自感和涡流,盘查拓展点,课时作业,基础知识梳理,1,一、法拉第电磁感应定律,1.,感应电动势,(1),感应电动势:在电磁感应现象中产生的电动势,.,(2),产生条件:穿过回路的,发生改变,与电路是否闭合无关,.,(3),方向判断:感应电动势的方向用,或右手定则判断,.,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,_,成正比,.,磁通量,楞次定律,磁通量的,变化率,(3),感应电流与感应电动势的关系:遵循闭合电路的欧姆定律,即,I,.,斜率,二、导体切割磁感线产生的感应电动势,1.,公式,E,Bl,v,的使用条件,(1),匀强磁场,.,(2),B,、,l,、,v,三者相互,.,2.,“,瞬时性,”,的理解,(1),若,v,为瞬时速度,则,E,为,感应电动势,.,(2),若,v,为平均速度,则,E,为,感应电动势,.,垂直,瞬时,平均,3.,切割的,“,有效长度,”,公式中的,l,为有效切割长度,即导体在与,v,垂直的方向上的投影长度,.,图中有效长度分别为:,甲图:沿,v,1,方向运动时,,l,;沿,v,2,方向运动时,,l,;,乙图:沿,v,1,方向运动时,,l,;沿,v,2,方向运动时,,l,;,丙图:沿,v,1,方向运动时,,l,;沿,v,2,方向运动时,,l,;沿,v,3,方向运动时,,l,.,4.,“,相对性,”,的理解,E,Bl,v,中的速度,v,是,磁场的速度,若磁场也运动,应注意速度间的,关系,.,0,0,R,相对于,相对,三、自感和涡流现象,1.,自感现象,(1),概念:由于导体本身的,变化而产生的电磁感应现象称为自感,由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势,.,(3),自感系数,L,的影响因素:与线圈的,、形状、,以及是否有铁芯有关,.,大小,匝数,电流,(4),自感现象,“,阻碍,”,作用的理解:,流过线圈的电流增加时,线圈中产生的自感电动势与电流方向,,阻碍电流的,,使其缓慢地增加,.,流过线圈的电流减小时,线圈中产生的自感电动势与电流方向,,阻碍电流的,,使其缓慢地减小,.,线圈就相当于电源,它提供的电流从原来的,I,L,逐渐变小,.,2.,涡流现象,(1),涡流:块状金属放在,磁场中,或者让它在磁场中运动时,金属块内产生的旋涡状感应电流,.,相反,增加,相同,减小,变化,(2),产生原因:金属块内,变化,感应电动势,感应电流,.,(3),涡流的利用:冶炼金属的高频感应炉利用,产生焦耳热使金属熔化;家用电磁炉也是利用涡流原理制成的,.,(4),涡流的减少:各种电机和变压器中,用涂有绝缘漆的硅钢片叠加成的铁芯,以减少涡流,.,强大的涡流,磁通量,1.,判断下列说法是否正确,.,(1),线圈中磁通量越大,产生的感应电动势越大,.(,),(2),线圈中磁通量变化越大,产生的感应电动势越大,.(,),(3),线圈中磁通量变化越快,产生的感应电动势越大,.(,),(4),线圈中的电流越大,自感系数也越大,.(,),(5),对于同一线圈,当电流变化越快时,线圈中的自感电动势越大,.(,),基础题组自测,2.(,人教版选修,3,2P17,第,1,题改编,),将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是,A.,感应电动势的大小与线圈的匝数无关,B.,穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大,C.,穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大,D.,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同,答案,3.(,人教版选修,3,2P21,第,4,题改编,),如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框,abcd,,,ab,边长大于,bc,边长,置于垂直纸面向里、边界为,MN,的匀强磁场外,线框两次匀速地完全进入磁场,两次速度大小相同,方向均垂直于,MN,.,第一次,ab,边平行,MN,进入磁场,线框上产生的热量为,Q,1,,通过线框导体横截面的电荷量为,q,1,;第二次,bc,边平行,MN,进入,磁场,线框上产生的热量为,Q,2,,通过线框导体横截,面的电荷量为,q,2,,则,A.,Q,1,Q,2,,,q,1,q,2,B.,Q,1,Q,2,,,q,1,q,2,C.,Q,1,Q,2,,,q,1,q,2,D.,Q,1,Q,2,,,q,1,q,2,答案,解析,4.(,多选,)(2016,江苏单科,6),电吉他中电拾音器的基本结构如图所示,磁体附近的金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,电流经电路放大后传送到音箱发出声音,下列说法正确的有,A.,选用铜质弦,电吉他仍能正常工作,B.,取走磁体,电吉他将不能正常工作,C.,增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势,D.,弦振动过程中,线圈中的电流方向不断变化,答案,解析,铜质弦为非磁性材料,不能被磁化,选用铜质弦,电吉他不能正常工作,,A,项错误;,若取走磁体,金属弦不能被磁化,其振动时,不能在线圈中产生感应电动势,电吉他不能正常工作,,B,项对;,由,E,n,可知,,C,项正确;,弦振动过程中,穿过线圈的磁通量大小不断变化,由楞次定律可知,线圈中感应电流方向不断变化,,D,项正确,.,2,命题点,一,法拉第电磁感应定律的理解及应用,1.,求解感应电动势常见情况,情景图,研究对象,回路,(,不一定,闭合,),一段直导,线,(,或等效,成直导线,),绕一端转动的,一段导体棒,绕与,B,垂直的轴,转动的导线框,表达式,E,n,E,BL,v,sin,E,BL,2,E,NBS,sin,t,轻质细线吊着一质量为,m,0.42 kg,、边长为,L,1 m,、匝数,n,10,的正方形线圈,其总电阻为,r,1.,在线圈的中间位置以下区域分布着磁场,如图甲所示,.,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示,.(,g,10 m/s,2,),(1),判断线圈中产生的感应电流的方向是,顺时针还是逆时针;,(2),求线圈的电功率;,(3),求在,t,4 s,时轻质细线的拉力大小,.,【,例,1】,答案,解析,逆时针,0.25 W,1.2 N,答案,答案,分析,(1),由楞次定律知感应电流的方向为逆时针方向,.,(2),由法拉第电磁感应定律得,(3),I,0.5 A,F,安,nBIL,F,安,F,线,mg,联立解得,F,线,1.2 N.,(1),在例,1,中磁感应强度为多少时,细线的拉力刚好为,0?,答案,解析,【,拓展延伸,】,细线的拉力刚好为,0,时满足:,F,安,mg,F,安,nBIL,联立解得:,B,0.84 T,0.84 T,(2),在例,1,中求在,t,6 s,内通过导线横截面的电荷量?,由,q,It,得:,q,0.5,6 C,3 C.,答案,解析,3 C,题组阶梯突破,1.,如图所示,匀强磁场中有两个导体圆环,a,、,b,,磁场方向与圆环所在平面垂直,.,磁感应强度,B,随时间均匀增大,.,两圆环半径之比为,2,1,,圆环中产生的感应电动势分别为,E,a,和,E,b,,不考虑两圆环间的相互影响,.,下列说法正确的是,A.,E,a,E,b,4,1,,感应电流均沿逆时针方向,B.,E,a,E,b,4,1,,感应电流均沿顺时针方向,C.,E,a,E,b,2,1,,感应电流均沿逆时针方向,D.,E,a,E,b,2,1,,感应电流均沿顺时针方向,答案,解析,2.(2014,江苏单科,1),如图所示,一正方形线圈的匝数为,n,,边长为,a,,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中,.,在,t,时间内,磁感应强度的方向不变,大小由,B,均匀地增大到,2,B,.,在此过程中,线圈中产生的感应电动势为,答案,分析,题眼,3.(2016,浙江理综,16),如图所示,,a,、,b,两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为,7,匝,边长,l,a,3,l,b,,图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则,A.,两线圈内产生顺时针方向的感应电流,B.,a,、,b,线圈中感应电动势之比为,9,1,C.,a,、,b,线圈中感应电流之比为,3,4,D.,a,、,b,线圈中电功率之比为,3,1,答案,解析,根据楞次定律可知,两线圈内均产生逆时针方向的感应电流,选项,A,错误;,3,命题点,二,导体切割磁感线产生感应电动势,1.,计算,切割方式,感应电动势的表达式,垂直切割,E,Bl,v,倾斜切割,E,Bl,v,sin,,其中,为,v,与,B,的夹角,旋转切割,(,以一端为轴,),E,Bl,2,说明,(1),导体与磁场方向垂直;,(2),磁场为匀强磁场,.,2.,判断,(1),把产生感应电动势的那部分电路或导体当作电源的内电路,那部分导体相当于电源,.(2),若电路是不闭合的,则先假设有电流通过,然后应用楞次定律或右手定则判断出电流的方向,.(3),电源内部电流的方向是由负极,(,低电势,),流向正极,(,高电势,),,外电路顺着电流方向每经过一个电阻电势都要降低,.,(,多选,),法拉第圆盘发电机的示意图如图所示,.,铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片,P,、,Q,分别与圆盘的边缘和铜轴接触,.,圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场,B,中,.,圆盘旋转时,关于流过电阻,R,的电流,下列说法正确的是,A.,若圆盘转动的角速度恒定,则电流大小恒定,B.,若从上向下看,圆盘顺时针转动,则电流沿,a,到,b,的,方向流动,C.,若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向可能发生变化,D.,若圆盘转动的角速度变为原来的,2,倍,则电流在,R,上的热功率也变为原,来的,2,倍,【,例,2】,答案,解析,v,i,i,右手定则,分析,将圆盘看成无数幅条组成,它们都在切割磁感线从而产生感应电动势和感应电流,则当圆盘顺时针,(,俯视,),转动时,根据右手定则可知圆盘上感应电流从边缘流向中心,流过电阻的电流方向从,a,到,b,,,B,对;,求感应电动势大小的五种类型及对应解法,4.,平动切割型:,E,Bl,v,sin,(1),为,l,与,v,的夹角,.,方法感悟,(2),l,为导体切割磁感线的有效长度:首尾相连在垂直速度方向的分量,.,(3),v,为导体相对磁场的速度,.,5.,转动切割型:,E,Bl,v,Bl,2,题组阶梯突破,4.,如图,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,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,Bl,2,,金属框中无电流,D.,U,bc,Bl,2,,金属框中电流方向沿,acba,答案,解析,E,1,E,2,5.(,多选,),半径为,a,、右端开小口的导体圆环和长为,2,a,的导体直杆,单位长度电阻均为,R,0,.,圆环水平固定放置,整个内部区域分布着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为,B,.,直杆在圆环上以速度,v,平行于直径,CD,向右做匀速直线运动,直杆始终有两点与圆环良好接触,从圆环中心,O,开始,直杆的位置由,确定,如图所示,.,则,A.,0,时,直杆产生的电动势为,2,Ba,v,C.,0,时,直杆受的安培力大小为,答案,解析,6.,如图所示,,abcd,为水平放置的平行,“,”,形光滑金属导轨,间距为,l,,导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为,B,,导轨电阻不计,.,已知金属杆,MN,倾斜放置,与导轨成,角,单位长度的电阻为,r,,保持金属杆以速度,v,沿平行于,cd,的方向滑动,(,金属杆滑动过程中与导轨接触良好,).,则,答案,解析,F,A,分析,4,命题点,三,自感和涡流,1.,自感现象的四大特点,(1),自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化,.,(2),通过线圈中的电流不能发生突变,只能缓慢变化,.,(3),电流稳定时,自感线圈就相当于普通导体,.,(4),线圈的自感系数越大,自感现象越明显,自感电动势只是延缓了过程的进行,但它不能使过程停止,更不能使过程反向,.,2.,自感中,“,闪亮,”,与,“,不闪亮,”,问题,与线圈串联的灯泡,与线圈并联的灯泡,电路图,通电时,电流逐渐增大,灯泡逐渐变亮,电流突然增大,然后逐渐减小达到稳定,断电时,电流逐渐减小,灯泡逐渐变暗,电流方向不变,电路中稳态电流为,I,1,、,I,2,:,若,I,2,I,1,,灯泡逐渐变暗;,若,I,2,I,1,,灯泡闪亮后逐渐变暗,.,两种情况下灯泡中电流方向均改变,(,多选,),如图甲、乙所示的电路中,电阻,R,和自感线圈,L,的电阻值都很小,且小于灯泡,A,的电阻,接通,S,,使电路达到稳定,灯泡,A,发光,则,A.,在电路甲中,断开,S,后,,A,将逐渐变暗,B.,在电路甲中,断开,S,后,,A,将先变得更亮,然后才逐渐变暗,C.,在电路乙中,断开,S,后,,A,将逐渐变暗,D.,在电路乙中,断开,S,后,,A,将先变得更亮,然后才逐渐变暗,【,例,3】,答案,分析,I,L,I,A,I,L,I,A,I,L,I,A,I,L,=,I,A,处理自感现象问题的技巧,1.,通电自感:线圈相当于一个变化的电阻,阻值由无穷大逐渐减小,通电瞬间自感线圈处相当于断路,.,2.,断电自感:断电时自感线圈处相当于电源,自感电动势由某值逐渐减小到零,.,3.,电流稳定时,理想的自感线圈相当于导体,非理想的自感线圈相当于定值电阻,.,方法感悟,题组阶梯突破,7.(,多选,),如图所示的电路中,,L,为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈,,D,1,、,D,2,是两个完全相同的灯泡,,E,是一内阻不计的电源,.,t,0,时刻,闭合开关,S,,经过一段时间后,电路达到稳定,,t,1,时刻断开开关,S.,I,1,、,I,2,分别表示通过灯泡,D,1,和,D,2,的电流,规定图中箭头所示的方向为电流正方向,以下各图中能定性描述电流,I,随时间,t,变化关系的是,答案,解析,当,S,闭合时,,L,的自感作用会阻碍其中的电流变大,电流从,D,1,流过;当,L,的阻碍作用变小时,,L,中的电流变大,,D,1,中的电流变小至零;,D,2,中的电流为电路总电流,电流流过,D,1,时,电路总电阻较大,电流较小,当,D,1,中电流为零时,电流流过,L,与,D,2,,总电阻变小,电流变大至稳定;当,S,再断开时,,D,2,马上熄灭,,D,1,与,L,组成回路,由于,L,的自感作用,,D,1,慢慢熄灭,电流反向且减小;综上所述知,A,、,C,正确,.,8.,如图所示,电路中,A,、,B,是两个完全相同的灯泡,,L,是一个自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈,,C,是电容很大的电容器,.,当,S,闭合与断开时,,A,、,B,灯泡的发光情况是,A.S,刚闭合后,,A,亮一下又逐渐熄灭,,B,逐渐变亮,B.S,刚闭合后,,B,亮一下子又逐渐变暗,,A,逐渐变亮,C.S,闭合足够长时间后,,A,和,B,一样亮,D.S,闭合足够长时间后,,A,、,B,都熄灭,答案,解析,S,刚闭合后,:,C,充电,,L,相当于断路,所以,A,、,B,同时亮;,稳定时:,L,相当于短路,所以,B,变亮,.,盘查拓展点,5,电磁阻尼与电磁驱动的比较,电磁阻尼,电磁驱动,不同点,成因,由于导体在磁场中运动而产生感应电流,从而使导体受到安培力,由于磁场运动引起磁通量的变化而产生感应电流,从而使导体受到安培力,效果,安培力的方向与导体运动方向相反,阻碍导体运动,导体受安培力的方向与导体运动方向相同,推动导体运动,不同点,能量,转化,导体克服安培力做功,其他形式的能转化为电能,最终转化为内能,由于电磁感应,磁场能转化为电能,通过安培力做功,电能转化为导体的机械能,从而对外做功,相同点,两者都是电磁感应现象,都遵循楞次定律,都是安培力阻碍引起感应电流的导体与磁场间的相对运动,如图所示,上下开口、内壁光滑的铜管,P,和塑料管,Q,竖直放置,.,小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放,并落至底部,.,则小磁块,A.,在,P,和,Q,中都做自由落体运动,B.,在两个下落过程中的机械能都守恒,C.,在,P,中的下落时间比在,Q,中的长,D.,落至底部时在,P,中的速度比在,Q,中的大,【,典例,】,答案,分析,产生电磁感应现象,小磁块受向上的阻碍作用,对安培力是动力、阻力的理解技巧,电磁阻尼是安培力总是阻碍导体运动的现象,电磁驱动是安培力使导体运动起来的现象,但实质上均是感应电流使导体在磁场中受到安培力,.,方法感悟,课时作业,6,1.(,多选,),如图所示,闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度随时间变化,.,下列说法正确的是,A.,当磁感应强度增加时,线框中的感应电流可能减小,B.,当磁感应强度增加时,线框中的感应电流一定增大,C.,当磁感应强度减小时,线框中的感应电流一定增大,D.,当磁感应强度减小时,线框中的感应电流可能不变,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,1,2,3,4,5,6,7,8,10,11,9,2.(,多选,),用一根横截面积为,S,、电阻率为,的硬质导线做成一个半径为,r,的圆环,,ab,为圆环的一条直径,.,如图所示,在,ab,的左侧存在一个均匀变化的匀强磁场,磁场垂直圆环所在平面,磁感应强度大小随时间的变化率,k,(,k,0).,则,A.,圆环中产生逆时针方向的感应电流,B.,圆环具有扩张的趋势,C.,圆环中感应电流的大小为,D.,图中,a,、,b,两点间的电势差,U,ab,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,10,11,9,1,2,3,4,5,6,7,8,10,11,9,磁通量均匀减少,根据楞次定律可知,圆环中产生顺时针方向的感应电流,选项,A,错误;,圆环在磁场中的部分,受到向外的安培力,所以有扩张的趋势,选项,B,正确;,3.,如图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图,线圈匝数为,n,,面积为,S,.,若在,t,1,到,t,2,时间内,匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈,其磁感应强度大小由,B,1,均匀增加到,B,2,,则该段时间线圈两端,a,和,b,之间的电势差,a,b,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,10,11,9,1,2,3,4,5,6,7,8,10,11,9,4.,如图所示,两块水平放置的金属板距离为,d,,用导线、开关,K,与一个,n,匝的线圈连接,线圈置于方向竖直向上的变化磁场,B,中,.,两板间放一台压力传感器,压力传感器上表面静止放置一个质量为,m,、电荷量为,q,的带负电小球,.K,断开时传感器上有示数,mg,,,K,闭合稳定后传感器上示数为,.,则线圈中的磁场,B,的变化情况和磁通量的变化率分别是,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,10,11,9,1,2,3,4,5,6,7,8,10,11,9,5.,如图,均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面,(,纸面,),向里,磁感应强度大小为,B,0,.,使该线框从静止开始绕过圆心,O,、垂直于半圆面的轴以角速度,匀速转动半周,在线框中产生感应电流,.,现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化,.,为了产生与线框运动过程中同样大小的电流,磁感应强度随时间的变化率,的大小应为,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,10,11,9,1,2,3,4,5,6,7,8,10,11,9,6.(,多选,),如图所示,两根相距为,l,的平行直导轨,ab,、,cd,,,b,、,d,间连有一固定电阻,R,,导轨电阻可忽略不计,.,MN,为放在,ab,和,cd,上的一导体杆,与,ab,垂直,其电阻也为,R,.,整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度的大小为,B,,磁场方向垂直于导轨所在平面,(,垂直纸面向里,).,现对,MN,施力使它沿导轨方向以速度,v,水平向右做匀速运动,.,令,U,表示,MN,两端电压的大小,下列说法正确的是,1,2,3,4,5,6,7,8,10,11,9,A.,U,Bl,v,,流过固定电阻,R,的感应电流由,b,经,R,到,d,B.,U,Bl,v,,流过固定电阻,R,的感应电流由,d,经,R,到,b,C.,MN,受到的安培力大小,F,A,,方向水平向右,D.,MN,受到的安培力大小,F,A,,方向水平向左,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,10,11,9,根据电磁感应定律,,MN,产生的电动势,E,Bl,v,,由于,MN,的电阻与外电路电阻相同,所以,MN,两端的电压,根据右手定则,流过固定电阻,R,的感应电流由,b,经,R,到,d,,故,A,正确,,B,错误;,MN,受到的安培力大小,F,A,方向水平向左,故,C,错误,,D,正确,.,1,2,3,4,5,6,7,8,10,11,9,7.,在,xOy,平面内有一条抛物线金属导轨,导轨的抛物线方程为,y,2,4,x,,磁感应强度为,B,的匀强磁场垂直于导轨平面向里,一根足够长的金属棒,ab,垂直于,x,轴从坐标原点开始,以恒定速度,v,沿,x,轴正方向运动,运动中始终与金属导轨保持良好接触,如图所示,.,则下列图象中能表示回路中感应电动势大小随时间变化的是,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,10,11,9,1,2,3,4,5,6,7,8,10,11,9,8.,如图,8,所示,,MN,、,PQ,是两根足够长的光滑平行金属导轨,导轨间距为,d,,导轨所在平面与水平面成,角,,M,、,P,间接阻值为,R,的电阻,.,匀强磁场的方向与导轨所在平面垂直,磁感应强度大小为,B,.,质量为,m,、阻值为,r,的金属棒放在两导轨上,在平行于导轨的拉力作用下,以速度,v,匀速向上运动,.,已知金属棒与导轨始终垂直并且保持良好接触,重力加速度为,g,.,求:,(1),金属棒产生的感应电动势,E,;,答案,解析,Bd,v,1,2,3,4,5,6,7,8,10,11,9,根据法拉第电磁感应定律得,E,Bd,v,.,(2),通过电阻,R,的电流,I,;,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,10,11,9,(3),拉力,F,的大小,.,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,10,11,9,9.(,多选,),在研究自感现象的实验中,用两个完全相同的灯泡,A,、,B,与自感系数很大的线圈,L,和定值电阻,R,组成如图所示的电路,(,线圈的直流电阻可忽略,电源的内阻不能忽略,),,关于这个实验下面说法中正确的是,A.,闭合开关的瞬间,,A,、,B,一起亮,然后,A,熄灭,B.,闭合开关的瞬间,,B,比,A,先亮,然后,B,逐渐变暗,C.,闭合开关,待电路稳定后断开开关,,A,逐渐变,暗,,B,闪亮一下然后逐渐变暗,D.,闭合开关,待电路稳定后断开开关,,A,、,B,灯,中的电流方向均为从左向右,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,10,11,9,闭合开关的瞬间,线圈中产生很大的自感电动势,阻碍电流的通过,故,B,立即亮,,A,逐渐变亮,.,随着,A,中的电流逐渐变大,流过电源的电流也逐渐变大,路端电压逐渐变小,故,B,逐渐变暗,,A,错误,,B,正确;,电路稳定后断开开关,线圈相当于电源,对,A,、,B,供电,回路中的电流在原来通过,A,的电流的基础上逐渐变小,故,A,逐渐变暗,,B,闪亮一下然后逐渐变暗,,C,正确;,断开开关后,线圈中的自感电流从左向右,,A,灯中电流从左向右,,B,灯中电流从右向左,故,D,错误,.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,10.(,多选,)(2014,江苏单科,7),如图所示,在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯,现接通交流电源,过了几分钟,杯内的水沸腾起来,.,若要缩短上述加热时间,下列措施可行的有,A.,增加线圈的匝数,B.,提高交流电源的频率,C.,将金属杯换为瓷杯,D.,取走线圈中的铁芯,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,10,11,9,当电磁铁接通交流电源时,金属杯处在变化的磁场中产生涡电流发热,使水温升高,.,要缩短加热时间,需增大涡电流,即增大感应电动势或减小电阻,.,增加线圈匝数、提高交变电流的频率都是为了增大感应电动势,瓷杯不能产生涡电流,取走铁芯会导致磁性减弱,.,所以选项,A,、,B,正确,选项,C,、,D,错误,.,1,2,3,4,5,6,7,8,10,11,9,11.(,多选,),如图所示,某同学在玻璃皿中心放一个圆柱形电极接电源的负极,沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极做,“,旋转的液体,”,实验,若蹄形磁铁两极间正对部分的磁场可视为匀强磁场,磁感应强度为,B,0.1 T,,玻璃皿的横截面的半径为,a,0.05 m,,电源的电动势为,E,3 V,,内阻,r,0.1,,限流电阻,R,0,4.9,,玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为,R,0.9,,闭合开关后,当液体旋转时,电压表的示数为,1.5 V,,则,A.,由上往下看,液体做顺时针旋转,B.,液体所受的安培力大小为,1.5,10,4,N,C.,闭合开关后,液体热功率为,0.081 W,D.,闭合开关,10 s,,液体具有的动能是,3.69 J,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,10,11,9,由于中心放一个圆柱形电极接电源的负极,沿边缘放一个圆环形的电极接电源的正极,在电源外部电流由正极流向负极,因此电流由边缘流向中心;玻璃皿所在处的磁场竖直向上,由左手定则可知,导电液体受到的安培力沿逆时针方向,因此液体沿逆时针方向旋转,故,A,错误;,电压表的示数为,1.5 V,,则根据闭合电路欧姆定律有,E,U,IR,0,Ir,,所以电路中的电流,液体所受的安培力大小,F,BIL,BIa,0.1,0.3,0.05 N,1.5,10,3,N,,故,B,错误;,1,2,3,4,5,6,7,8,10,11,9,玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为,R,0.9,,则液体热功率为,P,热,I,2,R,0.3,2,0.9 W,0.081 W,,故,C,正确;,10 s,末液体的动能等于安培力对液体做的功,通过玻璃皿的电流的功率,P,UI,1.5,0.3 W,0.45 W,,所以闭合开关,10 s,,液体具有的动能,E,k,W,电流,W,热,(,P,P,热,),t,(0.45,0.081),10 J,3.69 J,,故,D,正确,.,1,2,3,4,5,6,7,8,10,11,9,
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