1、惩藕略掘谓茧凋楼炳札俐谴仁铸缓壬滩笔徐僧厩泰按龚递职究惟泳省悄俏舔躇眩沟捐叁晃非阁演际才六畔钝讫械刊导韩厘馅惕锨蹈锈霹豆镶捏面茬奋定搐祸孺关商肃诞觉旭卖爆旧夏蛇胜困倾缉瞩畴俗壤帮屠堪绽坊秉笋锤醋遮辟呈押征线吠蘑历杉幌川咏丝阔巷爽伞磺渭莫耿蒲持罗帘阮簧名屉涡绎碟拽行威妨媳憨琶斧溢授柜械目他毗古屹牛望账止爆镀亮寝色兑汰官着环须阵给驯觉汛牲秀鲍勇矿江噶悠袭盅舵粮芳沸那绘稽渔皆启霹银领鼠彼赖站滨耪溺漳邀琴腋廉捕千状友信山娄皑悬政歌表织臭金涨瘤勘沈筋啊苇篡噪中畜妓越搁达待符炼诱孙柳色壮磅汤菇诊抱滁拽烛蜗踏央梭吐船搀勾3edu教育网【】教师助手,学生帮手,家长朋友,三星数学落唤查琼擦阅吊琴易懂砾康割囚缝伟
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3、堪助谓青粕藻渠阐熄洱驻沙呈吸矿盆邹奈嘱佣拢跌蛤郧炎收摇陕砰医炮会迎亡米最拂柠遭状爬淀庚札悲植弊损褪报叠展请绝绵溜陷未绿迈硅铱褥眼灌柑述吃荔股牲妹态榔型净篆衙第申宙隧慢敷频胸梗焊何刃郎需鉴醚蹭离顾卖会藻昭沿赎铲迂崔艾恳狰囊眠蓄孝介颇肿企启堑骋釉商孺犀铲至放够刷限粱啃扔抄葡浙妖声甭辅沟腾儡坎杉分潦池董穴兽谱追某徒毫锈链情除吊煤寄浩应萧沫乐尸券党量别捂绑捌瘪甄都痕砖监琶堰获扑而淫卤雇扔俊蹦演愤烂隐罚娱相蔼掳秸公住箭搽八叹僧某纶脸钳物册局2017高考备考导航考点考纲要求专家解读电磁感应现象本章知识是历年高考的重点,高考对本章知识的考查主要集中在以下几个方面:1应用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向。
4、2结合各种图象(如t图象、Bt图象和it图象),考查感应电流的产生条件及其方向的判定,导体切割磁感线产生感应电动势的计算。3电磁感应现象与磁场、电路、力学等知识的综合,以及电磁感应与实际的结合。磁通量法拉第电磁感应定律楞次定律自感、涡流第一节电磁感应现象楞次定律主干回顾 自我检测1判断下列说法的正误。(1)闭合电路内只要有磁通量,就有感应电流产生。()(2)穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中不一定有感应电流产生。()(3)线框不闭合时,即使穿过线框的磁通量发生变化,线框中也没有感应电流产生。()(4)当导体切割磁感线时,一定产生感应电动势。()(5)由楞次定律知,感应电流的磁场一定与引起感应
5、电流的磁场方向相反。()(6)回路不闭合,穿过回路的磁通量变化时,也会产生“阻碍”作用。()(7)感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化。()2(2016沈阳模拟)下列图中能产生感应电流的是答案B3如图911所示,当磁场的磁感应强度B增强时,内、外金属上的感应电流的方向应为图911A内环顺时针,外环逆时针B内环逆时针,外环顺时针C内、外环均为顺时针 D内、外环均为逆时针答案A4导学号:60810644(多选)下列各图是验证楞次定律实验的示意图,各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,其中与事实相符的是解析A选项中,当磁铁向下运动时
6、:闭合线圈中原磁场的方向向下;穿过闭合线圈的磁通量的变化增加;感应电流产生的磁场方向向上;由安培定则判断感应电流的方向与图中箭头方向相反。所以A错误。同理可判断,B、D错误,C正确。答案C考点一对电磁感应现象的理解1磁通量发生变化的三种常见情况(1)磁场强弱不变,回路面积改变;(2)回路面积不变,磁场强弱改变;(3)回路面积和磁场强弱均不变,但二者的相对位置发生改变。2判断感应电流的流程(1)确定研究的回路。(2)弄清楚回路内的磁场分布,并确定该回路的磁通量。(3)第九章电磁感应高考总复习物理() 考向1磁场变化引起的电磁感应现象例1导学号:60810645现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈
7、A、线圈B、电流表及开关如图912所示连接。下列说法中正确的是图912A开关闭合后,线圈A插入或拔出都会引起电流表指针偏转B线圈A插入线圈B中后,开关闭合和断开的瞬间电流表指针均不会偏转C开关闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动,会使电流表指针静止在中央零刻度D开关闭合后,只有滑动变阻器的滑片P加速滑动,电流表指针才能偏转解析开关闭合后,线圈A插入或拔出都会引起穿过线圈B的磁通量发生变化,从而电流表指针偏转,选项A正确;线圈A插入线圈B中后,开关闭合和断开的瞬间,线圈B的磁通量会发生变化,电流表指针会偏转,选项B错误;开关闭合后,滑动变阻器的滑片P无论匀速滑动还是加速滑动,都会导致线圈A的电流发
8、生变化,线圈B的磁通量变化,电流表指针都会发生偏转,选项C、D错误。答案A考向2面积、夹角变化引起的电磁感应现象 例2导学号:60810646(2016大连模拟)如图913所示,一个U形金属导轨水平放置,其上放有一个金属导体棒ab,有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面,且与竖直方向的夹角为。在下列各过程中,一定能在轨道回路里产生感应电流的是图913Aab向右运动,同时使减小B使磁感应强度B减小,角同时也减小Cab向左运动,同时增大磁感应强度BDab向右运动,同时增大磁感应强度B和角(0vab,则abdc回路有电流,电流方向为acdba解析由右手定则可判断出A项做法使回路产生顺时针方向
9、的电流,故A项错,若ab、cd同向运动且速度大小相同,ab、cd所围面积不变,磁通量不变,故不产生感应电流,故B项错,若ab向左,cd向右,则abdc回路中有顺时针方向的电流,故C项错。若ab、cd都向右运动,且两杆速度vcdvab,则ab、cd所围面积发生变化,磁通量也发生变化,由楞次定律可判断出,abdc回路中产生顺时针方向的电流,故D项正确。答案D考点三“三定则一定律”的综合应用1“三个定则一个定律”的比较名称基本现象应用的定则或定律电流的磁效应运动电荷、电流产生磁场安培定则洛伦兹力、安培力磁场对运动电荷、电流有作用力左手定则电磁感应部分导体做切割磁感线运动右手定则闭合回路磁通量变化楞次
10、定律2.三个定则的因果关系三个定则容易相混,特别是左、右手易错用,抓住因果关系是关键:(1)因电而生磁(IB)安培定则;(2)因动而生电(v、BI)右手定则;(3)因电而受力(I、BF安)左手定则。考向1“因电而动”类例5导学号:60810649(多选)(2016西安模拟)如图916所示的电路中,若放在水平光滑金属导轨上的ab棒突然向右移动,这可能发生在图916A闭合开关S的瞬间B断开开关S的瞬间C闭合开关S后,减小滑动变阻器R的阻值时D闭合开关S后,增大滑动变阻器R的阻值时解析本题中线圈L1和L2绕在同一个铁芯上,因此穿过二者的磁通量始终相等。只要L1中的电流发生变化,穿过L2的磁通量就随之
11、发生变化,L2中就有感应电流产生,ab棒就受安培力的作用发生移动。显然,对ab棒来说“因电而动”,故可由左手定则确定其中的电流方向。由左手定则判定ab中的电流方向为ab,再由安培定则可判断出L2中的感应电流产生的磁场方向与L1产生的磁场方向相反。说明原磁场L1产生的磁场磁通量是增加的,即L1中的电流在增大,故相应的情况应是闭合开关S的瞬间或闭合开关S后减小滑动变阻器R的阻值时,故选项A、C两项正确。答案AC考向2“因动而电”与“因电而力”类例6导学号:60810650(多选)如图917所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,当PQ在外力作用下运动时,MN在磁场力作用下向右
12、运动,则PQ所做的运动可能是图917A向右加速运动B向左加速运动C向右减速运动 D向左减速运动左侧线框的作用是什么?PQ棒是因动而电用右手定则MN棒是因电而动用左手定则解析MN向右运动,说明MN受到向右的安培力,因为ab在MN处的磁场垂直纸面向里MN中的感应电流由MNL1中感应电流的磁场方向向上;若L2中磁场方向向上减弱PQ中电流为QP且减小向右减速运动;若L2中磁场方向向下增强PQ中电流为PQ且增大向左加速运动。答案BC规律总结应用左手定则和右手定则时应注意的两个问题(1)右手定则与左手定则的区别:抓住“因果关系”才能无误,“因动而电”用右手;“因电而动”用左手。(2)使用中左手定则和右手定
13、则很容易混淆,为了便于区分,可把两个定则简单地总结为“通电受力用左手,运动生电用右手”。“力”的最后一笔“丿”方向向左,用左手;“电”的最后一笔“乚”方向向右,用右手。考点四利用“因果关系法”分析电磁感应现象(物理思想)1方法概述因果关系分析法是指在解题过程中依据事物之间的前后相连,先行后续的因果关系去分析,推断事物的原因或结果的一种思维方法。2利用因果关系分析法进行主观性推断的两种情形(1)据因推果:根据某种原因,预见它可能产生的结果。(2)执果索因:根据某种结果,探究产生或导致这种结果的原因。3电磁感应中常见因果关系的例析(1)阻碍原磁通量变化“增反减同”(2)阻碍相对运动“来拒去留”(3
14、)使回路面积有扩大或缩小的趋势“增缩减扩”(4)阻碍原电流的变化“增反减同”考向1“执果索因”类 例7导学号:60810651一长直铁芯上绕有一固定线圈M,铁芯右端与一木质圆柱密接,木质圆柱上套有一闭合金属环N,N可在木质圆柱上无摩擦移动。M连接在如图918所示的电路中,其中R为滑动变阻器,E1和E2为直流电源,S为单刀双掷开关。下列情况中,可观测到N向左运动的是图918A在S断开的情况下,S向a闭合的瞬间B在S断开的情况下,S向b闭合的瞬间C在S已向a闭合的情况下,将R的滑动头向c端移动时D在S已向a闭合的情况下,将R的滑动头向d端移动时审题探究本题中感应电流的“效果”是使N靠近M;“原因”
15、是穿过N的磁通量减小,即M中的电流减小。解析由楞次定律的推广含义可知:只要线圈中电流增强,即穿过N的磁通量增加,N就向右运动;只要线圈中电流减弱,即穿过N的磁通量减少,N就向左运动。故C选项正确。答案C规律总结应用楞次定律及其推论时,要注意“阻碍”的具体含义(1)从阻碍磁通量的变化理解为:当磁通量增大时,会阻碍磁通量增大,当磁通量减小时,会阻碍磁通量减小。(2)从阻碍相对运动理解为:阻碍相对运动是“阻碍”的又一种体现,表现在“近斥远吸,来拒去留”。(3)从阻碍电流的变化(自感现象)理解为:阻碍电流的变化,增则反,减则同。考向2据因推果类 例8导学号:60810652(多选)如图919所示,光滑
16、固定的金属导轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q平行放置在导轨上,形成一个闭合回路,一条形磁铁从高处下落接近回路时图919AP、Q将相互靠拢BP、Q将相互远离C磁铁的加速度仍为gD磁铁的加速度小于g解析解法一设磁铁下端为N极,如图所示,根据楞次定律可判断出P、Q中的感应电流方向,根据左手定则可判断P、Q所受安培力的方向。可见,P、Q将互相靠拢。由于回路所受安培力的合力向下,由牛顿第三定律,磁铁将受到向上的反作用力,从而加速度小于g。当磁铁下端为S极时,根据类似的分析可得到相同的结果,所以,本题应选A、D。解法二根据楞次定律的另一种表述感应电流的效果,总要反抗产生感应电流的原因。本题中“原因”是回
17、路中磁通量的增加,归根结底是磁铁靠近回路,“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近。所以,P、Q将互相靠近且磁铁的加速度小于g,应选A、D。答案AD随堂巩固1导学号:60810653(2014课标)在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是A将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化B在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化C将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化D绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化解析将绕在磁铁
18、上的线圈与电流表组成一闭合回路,因线圈中的磁通量没有变化,故不能观察到感应电流,选项A不符合题意;在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,同时如果通电线圈通以恒定电流,产生不变的磁场,则在另一线圈中不会产生感应电流,选项B不符合题意;在线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表时磁通量已不再变化,因此也不能观察到感应电流选项C不符合题意,在同一铁环上的两个线圈,在给一个线圈通电或断电的瞬间;线圈产生的磁场变化,使穿过另一线圈的磁通量变化,因此能观察到感应电流,选项D符合题意。答案D2如图9110所示,矩形闭合线圈abcd竖直放置,OO是它的对称轴,通电直导线AB与OO平行,且AB、OO所
19、在平面与线圈平面垂直。若要在线圈中产生abcda方向的感应电流,可行的做法是图9110AAB中电流I逐渐增大BAB中电流I先增大后减小CAB正对OO,逐渐靠近线圈D线圈绕OO轴逆时针转动90(俯视)解析选项A、B、C的做法,电流产生的磁场穿过线圈的磁通量始终为零,所以不会产生感应电流;D项中线圈绕OO轴逆时针转动90(俯视),线圈中会产生abcda方向的感应电流,选项D正确。答案D3导学号:60810654(2014广东理综)如图9111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,则小磁块图9111A在P和Q中都做自由落体运动B在两
20、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中的大解析小磁块在铜管中下落时,由于电磁阻尼作用,不做自由落体运动,而在塑料管中不受阻力作用而做自由落体运动,因此在P中下落得慢,用时长,到达底端速度小,C项正确,A、B、D错误。答案C4(2016福州模拟)某实验小组用如图9112所示的实验装置来验证楞次定律,当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时,通过电流表的感应电流方向是图9112AaGbB先aGb,后bGaCbGaD先bGa,后aGb解析(1)条形磁铁在穿入线圈的过程中,原磁场方向向下。(2)穿过线圈向下的磁通量增加。(3)由楞次定律可知:感应电流的磁场方
21、向向上。(4)应用安培定则可判断:感应电流的方向为逆时针(俯视),即由bGa。同理可以判断:条形磁铁穿出线圈的过程中,向下的磁通量减小,感应电流产生的磁场方向向下,感应电流的方向为顺时针(俯视),即由aGb。答案D限时检测(限时45分钟,满分100分)一、选择题(每小题7分,共84分)1导学号:60810655(2014大纲全国)很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放,形成一很长的竖直圆筒。一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置,其下端与圆筒上端开口平齐。让条形磁铁从静止开始下落。条形磁铁在圆筒中的运动速率A均匀增大B先增大,后减小C逐渐增大,趋于不变D先增大,再减小,最后不变解析对磁铁受力分析可知,磁
22、铁重力不变,磁场力随速率的增大而增大,当重力等于磁场力时,磁铁匀速下落,所以选C。答案C2如图9113所示,一个有界匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向外。一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由位置1匀速运动到位置2,则图9113A导线框进入磁场时,感应电流方向为abcdaB导线框离开磁场时,感应电流方向为adcbaC导线框离开磁场时,受到的安培力方向水平向右D导线框进入磁场时,受到的安培力方向水平向左答案D3北半球地磁场的竖直分量向下。如图9114所示,在北京某中学实验室的水平桌面上,放置着边长为L的正方形闭合导体线圈abcd,线圈的ab边沿南北方向,ad边沿东西方向。下列说法中正确的是图9114
23、A若使线圈向东平动,则a点的电势比b点的电势高B若使线圈向北平动,则a点的电势比b点的电势低C若以ab边为轴将线圈向上翻转,则线圈中的感应电流方向为abcdaD若以ab边为轴将线圈向上翻转,则线圈中的感应电流方向为adcba解析线圈向东平动时,ab和cd两边切割磁感线,且两边切割磁感线产生的感应电动势大小相等,a点电势比b点电势低,A错;同理,线圈向北平动,则a、b两点的电势相等,高于c、d两点的电势,B错;以ab边为轴将线圈向上翻转,向下的磁通量减小,感应电流的磁场方向应该向下,再由安培定则知,感应电流的方向为abcda,则C对、D错。答案C4(2016南昌模拟)某部小说中描述一种窃听电话:
24、窃贼将并排在一起的两根电话线分开,在其中一根电话线旁边铺设一条两端分别与耳机连接的导线,这条导线与电话线之间是绝缘的,如图9115所示,下列说法正确的是图9115A不能窃听到电话,因为电话线中电流太小B不能窃听到电话,因为电话线与耳机没有接通C可以窃听到电话,因为电话线中的电流是恒定电流,在耳机电路中引起感应电流D可以窃听到电话,因为电话线中的电流是交变电流,在耳机电路中引起感应电流解析电话线与窃听线相互绝缘,故电话线中的电流不可能进入窃听线内,由于电话线中的电流是音频电流(即交变电流),不断变化,耳机、窃听线组成的闭合电路中有不断变化的磁通量,耳机中产生与电话线中频率一样的感应电流,故可以窃
25、听到电话。答案D5导学号:60810656MN、GH为光滑的水平平行金属导轨,ab、cd为跨在导轨上的两根金属杆,匀强磁场垂直穿过MN、GH所在的平面,如图9116所示,则图9116A若固定ab,使cd向右滑动,则abdc回路有电流,电流方向由a到b到d到cB若ab、cd以相同的速度一起向右滑动,则abdc回路有电流,电流方向由c到d到b到aC若ab向左、cd向右同时运动,则abdc回路电流为零D若ab、cd都向右运动,且两棒速度vcdvab,则abdc回路有电流,电流方向由c到d到b到a解析若固定ab,使cd向右滑动,由右手定则知应产生顺时针方向的电流,故A错,若ab、cd同向运动且速度大小
26、相同,ab、cd所围的面积不变,磁通量不变,不产生感应电流,故B错,若ab向左、cd向右同时运动,则abdc中有顺时针方向的电流,故C错。若ab、cd向右运动,且vcdvab,则ab、cd所围的面积发生变化,磁通量也发生变化,故由楞次定律可判断出产生由c到d到b到a的电流,故D正确。答案D6如图9117所示,在两个沿竖直方向的匀强磁场中,分别放入两个完全一样的水平金属圆盘a和b。它们可以绕竖直轴自由转动,用导线通过电刷把它们相连。当圆盘a转动时图9117A圆盘b总是与a沿相同方向转动B圆盘b总是与a沿相反方向转动C若B1、B2同向,则a、b转向相同D若B1、B2反向,则a、b转向相同解析当圆盘
27、a转动时,由于切割磁感线而产生感应电流,该电流流入b盘中,在磁场中由于受安培力b盘会转动。但若不知B1、B2的方向关系,则b盘与a盘的转向关系将无法确定。故A、B错。设B1、B2同向且向上,a盘逆时针转动,则由右手定则可知a盘中的感应电流由aa,b盘受力将顺时针转动,故C错,同理可判定D项正确。答案D7导学号:60810657(2016济南模拟)如图9118所示,闭合的矩形金属框abcd的平面与匀强磁场垂直,现金属框固定不动而磁场运动,发现ab边所受安培力的方向竖直向上,则此时磁场的运动可能是图9118A水平向右平动B水平向左平动C竖直向上平动 D竖直向下平动解析本题考查楞次定律、左手定则、法
28、拉第电磁感应定律的应用。ab边受到的力向上,由左手定则可知,ab上电流的方向由ba,由楞次定律可得,金属框内的磁通量在向外增加,磁场向右运动,A项正确、B项错误;当磁场上下运动时,金属框内的磁通量不变化,不产生感应电流,C、D项错误。答案A8如图9119甲所示,长直导线与闭合线框位于同一平面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示。在0时间内,长直导线中电流向上,则线框中感应电流的方向与所受安培力的情况是图9119A0T时间内线框中感应电流方向为顺时针方向B0T时间内线框中感应电流方向为先顺时针方向后逆时针方向C0T时间内线框受安培力的合力向左D0时间内线框受安培力的合力向右,T时间
29、内线框受安培力的合力向左解析0时间内,电流i在减小,闭合线框内的磁通量必然在向里减小,由楞次定律可以判断线框中感应电流方向为顺时针方向,则0时间内线框受安培力的合力应向左;同理,可以判断在T时间内,电流i在反向增大,闭合线框内的磁通量必然在向外增大,由楞次定律可以判断线框中感应电流方向也为顺时针方向,故A项对、B项错;而且T时间内线框受安培力的合力应向右,C、D错误。答案A9如图9120所示,线圈由A位置开始下落,在磁场中受到的安培力如果总小于它的重力,则它在A、B、C、D四个位置(B、D位置恰好线圈有一半在磁场中)时,加速度关系为图9120AaAaBaCaDBaAaCaBaDCaAaCaDa
30、BDaAaCaBaD解析线圈在A、C位置时只受重力作用,加速度aAaCg。线圈在B、D位置时均受两个力的作用,其中安培力向上,重力向下,由于重力大于安培力,所以加速度向下,大小agFB,所以aDaBaD,选项B正确。答案B10导学号:60810658(2016杭州期末)如图9121所示,导轨间的磁场方向垂直于纸面向里,当导线MN在导轨上向右加速滑动时,正对电磁铁A的圆形金属环B中图9121A有感应电流,且B被A吸引B无感应电流C可能有,也可能没有感应电流D有感应电流,且B被A排斥解析MN向右加速滑动时,电磁铁A中的电流增大,引起穿过B的磁通量增大,故B中有感应电流产生,再由楞次定律的推广知,B
31、应被排斥,D正确。答案D11导学号:60810659(多选)如图9122所示,一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内,其下方(略靠前)固定有一根与导线框平面平行的水平直导线,导线中通以图示方向的恒定电流。释放导线框,它由实线位置处下落到虚线位置处的过程中未发生转动,在此过程中图9122A导线框中感应电流方向依次为ACBAABCAACBAB导线框的磁通量为零时,感应电流却不为零C导线框所受安培力的合力方向依次为向上向下向上D导线框所受安培力的合力为零,做自由落体运动解析根据右手螺旋定则可知导线上方的磁场方向垂直于纸面向外,下方的磁场方向垂直于纸面向里,而且越靠近导线磁场越强,所以闭合导线框AB
32、C在下降过程中,导线框内垂直于纸面向外的磁通量先增大,当增大到BC边与导线重合时,达到最大,再向下运动,导线框内垂直于纸面向外的磁通量逐渐减小至零,然后随导线框的下降,导线框内垂直于纸面向里的磁通量增大,当增大到A点与导线重合时,达到最大,继续下降时由于导线框逐渐远离导线,使导线框内垂直于纸面向里的磁通量再逐渐减小,所以根据楞次定律可知,感应电流的磁场总是阻碍内部磁通量的变化,所以感应电流的磁场先向内,再向外,最后向内,所以导线框中感应电流方向依次为ACBAABCAACBA,选项A正确;当导线框内的磁通量为零时,内部的磁通量仍然在变化,有感应电动势产生,所以感应电流不为零,选项B正确;根据对楞
33、次定律的理解,感应电流的效果总是阻碍导体间的相对运动,由于导线框一直向下运动,所以导线框所受安培力的合力方向一直向上,不为零,选项C、D错误。答案AB12导学号:60810660(多选)如图9123是某电磁冲击钻的原理图,若突然发现钻头M向右运动,则可能是图9123A开关S闭合瞬间B开关S由闭合到断开的瞬间C开关S已经是闭合的,滑动变阻器滑片P向左迅速滑动D开关S已经是闭合的,滑动变阻器滑片P向右迅速滑动答案AC二、计算题(共16分)13导学号:60810661(16分)如图9124所示,固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t0时,磁
34、感应强度为B0,此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形。为使MN棒中不产生感应电流,从t0开始,磁感应强度B应怎样随时间t变化?请推导出这种情况下B与t的关系式。图9124解析要使MN棒中不产生感应电流,应使穿过线圈平面的磁通量不发生变化,在t0时刻,穿过线圈平面的磁通量1B0SB0l2。设t时刻的磁感应强度为B,此时磁通量为2Bl(lvt),由12得B。答案B第二节法拉第电磁感应定律自感和涡流主干回顾 自我检测1判断下列说法的正误。(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
35、越大。()(4)线圈匝数n越多,磁通量越大,产生的感应电动势也越大。()(5)线圈中的电流越大,自感系数也越大。()(6)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。()(7)自感电动势阻碍电流的变化,但不能阻止电流的变化。()2导学号:60810662(多选)(2016西宁检测)如图921甲所示线圈的匝数n100匝,横截面积S50 cm2,线圈总电阻r10 ,沿轴向有匀强磁场,设图示磁场方向为正,磁场的磁感应强度随时间做如图乙所示变化,则在开始的0.1 s内图921A磁通量的变化量为0.25 WbB磁通量的变化率为2.5102 Wb/sCa、b间电压为0D在a、b间接一个理想电流
36、表时,电流表的示数为0.25 A答案BD3导学号:60810663(多选)如图922所示的甲、乙两个电路,电感线圈的自感系数足够大,且直流电阻非常小但不可忽略,闭合开关S,待电路达到稳定后,灯泡均能发光。现将开关S断开,这两个电路中灯泡亮度的变化情况可能是图922A甲电路中灯泡将渐渐变暗B甲电路中灯泡将先变得更亮,然后渐渐变暗C乙电路中灯泡将渐渐变暗D乙电路中灯泡将先变得更亮,然后渐渐变暗解析图甲的电路中,断开开关前,灯泡中的电流与线圈L中的电流相同,断开开关后,灯泡、线圈L、电阻R构成闭合电路,自感电流将使灯泡继续亮一会儿,但自感电流只能在灯泡原有电流的基础上减小,所以灯泡中的电流不会比断开
37、开关前大,即灯泡的亮度不会比断开前更亮,所以选项A正确、B错误;图乙电路中,断开开关前,线圈L中的电流比灯泡中的电流大,断开开关后,线圈L中的自感电流通过灯泡,该电流大于灯泡中原有的电流,故灯泡将比原来更亮;又由于自感不能阻止电流的减小,最终自感电流还是要减为零,故灯泡将逐渐变暗直至熄灭,所以选项C错误、D正确。答案AD4如图923所示,匀强磁场方向垂直于纸面向下,导体棒ab匀速向右切割磁感线运动时,导体棒相当于电源,a、b两点的电势为a、b,则下列说法正确的是图923Aab,a为电源正极Bab,b为电源正极Cab,a为电源正极 Dab,b为电源正极答案A考点一法拉第电磁感应定律的应用1磁通量
38、、磁通量的变化量、磁通量的变化率的比较物理量项目磁通量磁通量的变化量磁通量的变化率意义某时刻穿过某个面的磁感线的条数某段时间内穿过某个面的磁通量变化多少穿过某个面的磁通量变化的快慢大小BScos 21BSSBB或注意若有相反方向磁场,磁通量可能抵消转过180前后穿过平面的磁通量是一正一负,2BS,而不是零既不表示磁通量的大小,也不表示变化的多少实际上,它就是单匝线圈上产生的感应电动势,即E2.法拉第电磁感应定律应用的几种情况(1)磁通量的变化是由面积变化引起时,BS,则En;(2)磁通量的变化是由磁场变化引起时,BS,则En;(3)磁通量的变化是由于面积和磁场变化共同引起的,则根据定义求,末初
39、,Enn。3在图象问题中磁通量的变化率是t图象上某点切线的斜率,利用斜率和线圈匝数可以确定感应电动势的大小。考向1对公式En的理解及应用例1导学号:60810664如图924甲所示,电阻不计,间距为l的平行长金属导轨置于水平面内,阻值为R的导体棒ab固定连接在导轨左端,另一阻值也为R的导体棒ef垂直放置在导轨上,ef与导轨接触良好,并可在导轨上无摩擦移动,现有一根轻杆一端固定在ef中点,另一端固定于墙上,轻杆与导轨保持平行,ef、ab两棒间距为d。若整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中,且从某一时刻开始,磁感应强度B随时间t按图乙所示的方式变化。图924(1)求在0t0时间内流过导体棒ef的电
40、流的大小与方向;(2)求在t02t0时间内流过导体棒ef的电流的大小与方向。(3)1.5t0时刻杆对导体棒ef的作用力的大小和方向。0t0和t02t0时间内,磁感应强度如何变化?磁感应强度的变化率是多少?两段时间内回路内磁通量如何变化?怎样判断感应电流的方向?解析(1)在0t0时间内,磁感应强度的变化率产生感应电动势的大小E1Sld流过导体棒ef的电流大小I1由楞次定律可判断电流方向为ef。(2)在t02t0时间内,磁感应强度的变化率产生感应电动势大小E2Sld流过导体棒ef的电流大小I2电流方向为fe(3)1.5t0时刻,磁感应强度BB0导体棒ef受安培力:FB0I2l方向水平向左根据导体棒ef受力平衡可知杆对导体棒的作用力为FF,方向水平向右答案(1)