第十三章 电磁感应

四川省成都市双流中学物理第十三章 电磁感应与电磁波专题试卷

四川省成都市双流中学物理第十三章 电磁感应与电磁波专题试卷 一、第十三章 电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优（难） 1．如图甲，一电流强度为I 的通电直导线在其中垂线上A 点处的磁感应强度B ∝，式中r 是A 点到直导线的距离．在图乙中是一电流强度为I 的通电圆环，O 是圆环的圆心，圆环的半径为R ，B 是圆环轴线上的一点，OB 间的距离是r 0，请你猜测B 点处的磁感应强度是( ) A ．220 R I B r ∝ B ． () 32 220 I B R r ∝ + C ． () 232 220 R I B R r ∝ + D ． () 2032 220 r I B R r ∝ + 【答案】C 【解析】 因一电流强度为I 的通电直导线在其中垂线上A 点处的磁感应强度B ∝ I r ，设比例系数为 k ，得：B=K I r ，其中 I r 的单位A/m ；220R I r 的单位为A ，当r 0为零时，O 点的磁场强度变 为无穷大了，不符合实际，选项A 错误． () 3 2 220 I R r + 的单位为A/m 3，单位不相符，选项 B 错误， () 232 220 R I R r +的单位为A/m ，单位相符；当r 0为零时，也符合实际，选项C 正 确． () 2032 220 r I R r + 的单位为A/m ，单位相符；但当r 0为零时，O 点的磁场强度变为零了， 不符合实际，选项D 错误；故选C ． 点睛：本题关键是结合量纲和特殊值进行判断，是解决物理问题的常见方法，同时要注意排除法的应用，有时能事半功倍．

2．如图所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环a，下列各种情况中铜环a中没有感应电流的是（） A．将电键突然断开的瞬间 B．线圈中通以恒定的电流 C．通电时，使滑动变阻器的滑片P做加速移动 D．通电时，使滑动变阻器的滑片P做匀速移动 【答案】B 【解析】 【详解】 A.将电键突然断开的瞬间，线圈产生的磁场从有到无消失，穿过铜环a的磁通量减小，产生感应电流，故A不符合题意； B.线圈中通以恒定的电流时，线圈产生稳恒的磁场，穿过铜环a的磁通量不变，没有感应电流产生，故B符合题意； C.通电时，使变阻器的滑片P作加速滑动时，变阻器接入电路的电阻变化，回路中电流变化，线圈产生的磁场变化，穿过铜环a磁通量变化，产生感应电流，故C不符合题意； D.通电时，使变阻器的滑片P作匀速滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，回路中电流增大，线圈产生的磁场增强，穿过铜环a磁通量增大，产生感应电流，故D不符合题意； 3．如图，在直角三角形ACD区域的C、D两点分别固定着两根垂直纸面的长直导线，导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流，∠A=90?，∠C=30?，E是CD边的中点，此时E 点的磁感应强度大小为B，若仅将D处的导线平移至A处，则E点的磁感应强度（） A．大小仍为B,方向垂直于AC向上 B 3 ，方向垂直于AC向下 C．大小为 3 2 B，方向垂直于AC向上

第十三章 电磁感应与电磁波精选试卷练习(Word版 含答案)

第十三章 电磁感应与电磁波精选试卷练习（Word 版 含答案） 一、第十三章 电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优（难） 1．如图为两形状完全相同的金属环A 、B 平行竖直的固定在绝缘水平面上，且两圆环的圆心O l 、O 2的连线为一条水平线，其中M 、N 、P 为该连线上的三点，相邻两点间的距离满足MO l =O 1N=NO 2 =O 2P ．当两金属环中通有从左向右看逆时针方向的大小相等的电流时，经测量可得M 点的磁感应强度大小为B 1、N 点的磁感应强度大小为B 2，如果将右侧的金属环B 取走，P 点的磁感应强度大小应为 A ．21 B B - B ．212B B - C ．122B B - D ．13 B 【答案】B 【解析】 对于图中单个环形电流，根据安培定则，其在轴线上的磁场方向均是向左，故P 点的磁场方向也是向左的.设1122MO O N NO O P l ====，设单个环形电流在距离中点l 位置的磁感应强度为1l B ，在距离中点3l 位置的磁感应强度为3l B ，故M 点磁感应强度 113l l B B B =+，N 点磁感应强度211l l B B B =+，当拿走金属环B 后，P 点磁感应强度2312 P l B B B B ==-，B 正确；故选B. 【点睛】本题研究矢量的叠加合成(力的合成，加速度，速度，位移，电场强度，磁感应强度等)，满足平行四边形定则；掌握特殊的方法（对称法、微元法、补偿法等）． 2．如图所示，通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN 和PQ 之间，ab 和cd 是放在导轨上的两根金属棒，它们分别静止在螺线管的左右两侧，现使滑动变阻器的滑动触头向左滑动，则ab 和cd 棒的运动情况是( ) A ．ab 向左运动，cd 向右运动 B ．ab 向右运动，cd 向左运动 C ．ab 、cd 都向右运动 D ．ab 、cd 保持静止 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】 由安培定则可知螺线管中磁感线方向向上，金属棒ab 、cd 处的磁感线方向均向下，当滑动

磁场、电磁感应要点

一、 选择题：（每小题3分，共6） 磁场 1 一个带电粒子以速度v 垂直进入匀强磁场B 中，其运动轨迹是一半径为R 的圆。要使半径变为 2R ，磁感应强度B 应变为：( ) (A) 2B (B) B/2 (C) 2 B (D) 2 B/2 2. 磁场的高斯定理说明了稳恒磁场的某些性质。下列说法正确的是 ( ) (A) 磁场力是保守力； (B) 磁场是无源场； (C) 磁场是非保守力场； (D) 磁感应线不相交。 3 如图所示，1/4圆弧导线 ab,半径为r,电流为I ，均匀磁场为B, 方向垂直ab 向上，求圆弧ab 受的安培力的大小和方向（ ） （A 垂直纸面向外 （B 垂直纸面向里 （C ）2BIr π 垂直纸面向外 （D ）2BIr π 垂直纸面向里 4. 如图所示，圆型回路L 内有电流1I 、2I ，回路外有电流3I ，均在真空中，P 为L 上的点，则（ ）

（A ）012()L d I I μ?=-+?B l （B ）0123()L d I I I μ?=++?B l （C ）0123()L d I I I μ?=+-?B l （D ）012()L d I I μ?=+?B l 5 匀强磁场B 中有一半径为r ，高为L 的圆柱面，B 方向与柱轴平行，则穿过圆柱面的磁通量为：（ ） (A) B R 2π (B) 0 (C) B R 22π (D) B R 221π 6 载有电流I 的导线如图放置，在圆心O 处的磁感应强度B 为：（ ） (A)μ0I/4R+μ0I/4πR (B)μ0I/2πR+ 3μ0I/8R (C) μ0I/4πR -3μ0I/8R (D) μ0I/4R+ μ0I/2πR

山西大学附属中学物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷

山西大学附属中学物理第十三章电磁感应与电磁波精选测试卷 一、第十三章电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优（难） 1．已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度B的表达式：0 2 I B r μ π =，其中r 0是该点到通电直导线的距离，I为电流强度，μ0为比例系数（单位为N/A2）．试推断，一个半径为R的圆环，当通过的电流为I时，其轴线上距圆心O点为r0处的磁感应强度应为 （） A．() 2 3 222 2 r I R r + B．() 3 222 2 IR R r μ + C．() 2 3 222 2 IR R r μ + D．() 2 00 3 222 2 r I R r μ + 【答案】C 【解析】 根据，0 2 I B r μ π =,μ 0单位为：T?m/A； A、等式右边单位： 2 3 m A =A/m m ，左边单位为T，不同，故A错误；B、等式右边单位：3 (T m/A)m A =T/m m ?? ，左边单位为T，不同，故B错误；C、等式右边单位： 2 3 (T m/A)m A =T m ?? ，左边单位为T，相同，故C正确；D、等式右边单位 2 3 (T m/A)m A =T m ?? ，左边单位为T，相同，但当r0=0时B=0，显然不合实际，故D错误；故选C. 【点睛】本题要采用量纲和特殊值的方法进行判断，即先根据单位判断，再结合r0取最小值进行分析.结合量纲和特殊值进行判断是解决物理问题的常见方法. 2．在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．下列表述符合物理学史实的是（） A．法拉第首先引入电场线和磁感线，极大地促进了人类对电磁现象的研究 B．伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证 C．牛顿利用“理想斜面实验”推翻了“力是维持物体运动的原因”的观点 D．胡克认为弹簧的弹力与弹簧的长度成正比 【答案】A

第四章电磁感应期末复习总结

第四章电磁感应单元检测 (时间：90分钟，满分：100分) 一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分) 1．关于磁通量的概念，以下说法中正确的是() A．磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也越大 B．磁感应强度越大，线圈面积越大，则磁通量也越大 C．穿过线圈的磁通量为零，但磁感应强度不一定为零 D．磁通量发生变化，一定是磁场发生变化引起的 2．如图所示，若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ，则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是() A．有顺时针方向的感应电流 B．有逆时针方向的感应电流 C．先逆时针后顺时针方向的感应电流 D．无感应电流 3.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() A．2是磁铁，在1中产生涡流 B．1是磁铁，在2中产生涡流 C．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 4．如图所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M′N′的过程中，棒上感应电动势E随时间t变化的图示，可能正确的是() 5.穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系，如图所示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是() A．0～2 s B．2 s～4 s C．4 s～5 s D．5 s～10 s 6.如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行．线框由静止释放，在下落过程中() A．穿过线框的磁通量保持不变 B．线框中感应电流方向保持不变 C．线框所受安培力的合力为零 D．线框的机械能不断增大

物理选修3---2第四章电磁感应知识点汇总.docx

v1.0可编辑可修改物理选修 3--2 第四章电磁感应知识点汇总 （训练版） 知识点一、电磁感应现象 1、电磁感应现象与感应电流. （1）利用磁场产生电流的现象，叫做电磁感应现象。 （ 2）由电磁感应现象产生的电流，叫做感应电流。 物理模型 上下移动导线AB，不产生感应电流 左右移动导线AB，产生感应电流 原因 : 闭合回路磁感线通过面积发生变化

不管是 N 级还是 S 级向下插入，都会产生感应电流， 抽出也会产生，唯独磁铁停止在线圈力不会产生 原因闭合电路磁场B发生变化。 开关闭合、开关断 开、开关闭合，迅速滑动 变阻器，只要线圈 A 中电 流发生变化，线圈 B 就有 感应电流。

知识点二、产生感应电流的条件 1 、产生感应电流的条件：闭合电路中磁通量发生变化。 ．．．．．．．．．．． 2 、产生感应电流的常见情况. （1）线圈在磁场中转动。（法拉第电动机） （2）闭合电路一部分导线运动 ( 切割磁感线 ) 。 （3）磁场强度B变化或有效面积S变化。 ( 比如有电流产生的磁场，电流大小变化或者开关断 开) 3、对“磁通量变化”需注意的两点. （1）磁通量有正负之分，求磁通量时要按代数和（标量计算法则）的方法求总的磁通量（穿过 平面的磁感线的净条数）。 （2）“运动不一定切割，切割不一定生电”。导体切割磁感线，不是在导体中产生感应电流的充 要条件，归根结底还要看穿过闭合电路的磁通量是否发生变化。 知识点三、感应电流的方向 1 、楞次定律. （1）内容：感应电流具有这样的方向，即感 应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变 化。 （ 2）“阻碍”的含义. 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。 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”。

浙江省慈溪市三山高级中学物理第十三章 电磁感应与电磁波专题试卷

浙江省慈溪市三山高级中学物理第十三章电磁感应与电磁波专题试卷一、第十三章电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优（难） 1．已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度B的表达式：0 2 I B r μ π =，其中r 0是该点到通电直导线的距离，I为电流强度，μ0为比例系数（单位为N/A2）．试推断，一个半径为R的圆环，当通过的电流为I时，其轴线上距圆心O点为r0处的磁感应强度应为 （） A．() 2 3 222 2 r I R r + B．() 3 222 2 IR R r μ + C．() 2 3 222 2 IR R r μ + D．() 2 00 3 222 2 r I R r μ + 【答案】C 【解析】 根据，0 2 I B r μ π =,μ 0单位为：T?m/A； A、等式右边单位： 2 3 m A =A/m m ，左边单位为T，不同，故A错误；B、等式右边单位：3 (T m/A)m A =T/m m ?? ，左边单位为T，不同，故B错误；C、等式右边单位： 2 3 (T m/A)m A =T m ?? ，左边单位为T，相同，故C正确；D、等式右边单位 2 3 (T m/A)m A =T m ?? ，左边单位为T，相同，但当r0=0时B=0，显然不合实际，故D错误；故选C. 【点睛】本题要采用量纲和特殊值的方法进行判断，即先根据单位判断，再结合r0取最小值进行分析.结合量纲和特殊值进行判断是解决物理问题的常见方法. 2．如下左图所示，足够长的直线ab靠近通电螺线管，与螺线管平行．用磁传感器测量ab 上各点的磁感应强度B，在计算机屏幕上显示的大致图象是( )

物理选修3-2知识点总结

第四章：电磁感应 【知识要点】 一.磁通量 穿过某一面积的磁感线条数； Φ=BS ·sin θ；单位Wb ，1Wb=1T ·m 2；标量，但有正负。 二．电磁感应现象 当穿过闭合电路中的磁通量发生变化，闭合电路中有感应电流的现象。如果电路不闭合只会产生感应电动势。（这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象，是1831年法拉第发现的）。 三．产生感应电流的条件 1、闭合电路的磁通量发生变化。 2、闭合电路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动。（其本质也是闭合回路中磁通量发生变化）。 四.感应电动势 ] 1、概念：在电磁感应现象中产生的电动势； 2、产生条件：穿过回路的磁通量发生改变，与电路是否闭合无关。 3、方向判断：感应电动势的方向用楞次定律或右手定则判断。 五．法拉第电磁感应定律 1、内容：感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。 2、公式：E ＝n ΔΦ Δt ，其中n 为线圈匝数。 3、公式t n E ??=φ 中涉及到磁通量的变化量?φ的计算, 对?φ的计算, 一般遇到有两种情况: （1).回路与磁场垂直的面积S 不变, 磁感应强度发生变化, 由??φ=BS , 此时S t B n E ??=, 此式中的??B t 叫磁感应强度的变化率, 若??B t 是恒定的, 即磁场变化是均匀的,产生的感应电动势是恒定电动势。 （2).磁感应强度B 不变, 回路与磁场垂直的面积发生变化, 则??φ=B S ·, 线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动产生交变电动势就属这种情况。 （3）．磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率的区别

注意:○1该式t n E ?=中普遍适用于求平均感应电动势。 ○ 2E 只与穿过电路的磁通量的变化率??φ/t 有关, 而与磁通的产生、磁通的大小及变化方式、电路是否闭合、电路的结构与材料等因素无关 六．导体切割磁感线时的感应电动势 1、导体垂直切割磁感线时，感应电动势可用E ＝Blv 求出，式中l 为导体切割磁感线的有效长度。 (1)有效性：公式中的l 为有效切割长度，即导体与v 垂直的方向上的投影长度。 < 甲图：l ＝cd sin β； 乙图：沿v 1方向运动时，l ＝MN ；沿v 2方向运动时，l ＝0。 丙图：沿v 1方向运动时，l ＝2R ；沿v 2方向运动时，l ＝0；沿v 3方向运动时，l ＝R (2)相对性：E ＝Blv 中的速度v 是相对于磁场的速度，若磁场也运动，应注意速度间的相对关系。 2、导体不垂直切割磁感线时，即v 与B 有一夹角θ，感应电动势可用E ＝Blv sin θ 求出。 3、公式Blv E =一般用于导体各部分切割磁感线的速度相同, 对有些导体各部分切割磁感线的速度不相同的情况, 如何求感应电动势 例：如图所示, 一长为l 的导体杆AC 绕A 点在纸面内以角速度ω匀速转动,转动的区域的有垂直纸面向里的匀强磁场, 磁感应强度为B , 求AC 产生的感应电动势, 解析： AC 各部分切割磁感线的速度不相等, v v l A C ==0,ω, 且AC 上各点的 —

河北省盐山中学物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷

河北省盐山中学物理第十三章电磁感应与电磁波精选测试卷 一、第十三章电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优（难） 1．分子运动看不见、摸不着，不好研究，但科学家可以通过研究墨水的扩散现象认识它，这种方法在科学上叫做“转换法”，下面是小红同学在学习中遇到的四个研究实例，其中采取的方法与刚才研究分子运动的方法相同的是（） A．研究电流、电压和电阻关系时，先使电阻不变去研究电流与电压的关系；然后再让电压不变去研究电流与电阻的关系 B．用磁感线去研究磁场问题 C．研究电流时，将它比做水流 D．电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流时，我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 A．这种研究方法叫控制变量法，让一个量发生变化，其它量不变，A错误； B．用磁感线去研究磁场问题的方法是建立模型法，使抽象的问题具体化，B错误 C．将电流比做水流，这是类比法，C错误 D．判断电路中是否有电流时，我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定，即将电流的有无转化为灯泡是否发光，故是转化法，D正确。 故选D。 2．当导线中分别通以图示方向的电流，小磁针静止时北极指向读者的是（） A．B． C．D． 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A、通电直导线电流从左向右，根据右手螺旋定则，则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向里，所以小磁针静止时北极背离读者，故A错误； B、如图所示，根据右手螺旋定则，磁场的方向逆时针（从上向下看），因此小磁针静止时北极背离读者，故B错误；

C 、环形导线的电流方向如图所示，根据右手螺旋定则，则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向外，所以小磁针静止时北极指向读者，故C 正确； D 、根据右手螺旋定则，结合电流的方向，则通电螺线管的内部磁场方向，由右向左，则小磁针的静止时北极指向左，故D 错误； 3．在直角三角形PQS 中，∠S=30°，O 为PS 的中点，四根长度均为L 的直导线均垂直于纸面并分别固定于P 、Q 、S 、O 点。若四根导线均通有大小为I 的电流，方向如图所示。已知通电直导线Q 在P 处产生的磁感应强度大小为0B ，则通电直导线O 受到的安培力大小为（ ） A ．03 B IL B ．05B IL C ．07B IL D ．03B IL 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】 由于OQ =PQ =OP =OS ，通电直导线Q 在P 处产生的磁感应强度大小为0B ，所以通电直导线P 、Q 、S 分别在O 处产生的磁感应强度大小都为0B ，方向如图所示 根据余弦定理，合磁感应强度 ()2 200000222cos 603B B B B B B =+-?=? 由F=BIL 得通电直导线O 受到的安培力大小为 03F B IL = 故选A 。 4．下列关于电磁感应现象的认识，正确的是( ) A ．它最先是由奥斯特通过实验发现的 B ．它说明了电能生磁 C ．它是指变化的磁场产生电流的现象 D ．它揭示了电流受到安培力的原因

第十三章 电磁感应.doc

第十三章电磁感应 第一单元电磁感应现象法拉第电磁感应定律基础知识一、电磁感应1．电磁感应现象只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流．2．产生感应电流的条件：闭合回路中磁通量发生变化3.引起磁通量变化的常见情况①闭合电路中的部分导线做切割磁感线运动导致φ变化;②线圈在磁场中转动导致φ变化③磁感应强度随时间或位置变化,或闭合回路变化导致φ变化注意: 磁通量的变化，应注意方向的变化，如某一面积为s的回路原来的感应强度垂直纸面向里，如图所示，后来磁感应强度的方向恰好与原来相反，则回路中磁通量的变化最为2bs，而不是零．4.产生感应电动势的条件:无论回路是否闭合,只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就有感应电动势产生,产生感应电动势的那部分导体相当于电源.电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,如果回路不闭合，则只能出现感应电动势，而不会形成持续的电流．我们看变化是看回路中的磁通量变化，而不是看回路外面的磁通量变化【例1】线圈在长直导线电流的磁场中，作如图所示的运动：a 向右平动；b向下平动，c、绕轴转动（ad边向外），d、从纸面向纸外作平动，e、向上平动（e线圈有个缺口），判断线圈中有没有感应电流？解析：a．向右平移，穿过线圈的磁通量没有变化，故a线圈中没有感应电流；b．向下平动，穿过线圈的磁通量减少，必产生感应电动势和感应电流；c．绕轴转动．穿过线圈的磁通量变化（开始时减少），必产生感应电

动势和感应电流；d．离纸面向外，线圈中磁通量减少，故情况同bc；e．向上平移，穿过线圈的磁通量增加，故产生感应电动势，但由于线圈没有闭合电路，因而无感应电流因此，判断是否产生感应电流关键是分清磁感线的疏密分布，进而判断磁通量是否变化．答案：bcd中有感应电流【例2】如图所示，当导线mn中通以向右方向电流的瞬间，则cd中电流的方向（ b ） a．由 c向d b．由d向c c．无电流产生 d．ab 两情况都有可能解析：当mn中通以如图方向电流的瞬间，闭合回路abcd 中磁场方向向外增加，则根据楞次定律，感应电流产生磁场的方向应当垂直纸面向里，再根据安培定则可知， cd中的电流的方向由d到c，所以b 结论正确．二、法拉第电磁感应定律(1)定律内容:电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比．ε=nδφ/δt(2)另一种特殊情况:回路中的一部分导体做切割磁感线运动时,其感应电动势 ε=blvsinθ(3)定律的几种表示式ε=nδφ/δt，ε=blvsinθ， ε=δb/δt•s，ε=&frac;bl2ω；(4)几点说明:①这里的变化率应该同变化量区别开，变化量大变化率不一定大，主要是看变化量跟时间比值的大小．即变化率的大小．②ε=nδφ/δt是定律的表达式，在b不变而面积发生变化时推导出ε=blvsinθ，当b、l、v三者不垂直或其中的二者不垂直时，乘sinθ即是找出垂直的分量.公式ε=δb/δt•s 是在面积不变的情况下磁感应强度发生变化而推出的公式．3456789101113

高考物理(知识点总结 例题精析)电磁感应专题2 电磁感应中的.

专题二：电磁感应中的力学问题 电磁感应中通过导体的感应电流，在磁场中将受到安培力的作用，从而影响其运动状态，故电磁感应问题往往跟力学问题联系在一起，这类问题需要综合运用电磁感应规律和力学的相关规律解决。 一、处理电磁感应中的力学问题的思路 ——先电后力。 1、先作“源”的分析 ——分离出电路中由电磁感应所产生的电源，求出电源参数E 和r ； 2、再进行“路”的分析 ——画出必要的电路图（等效电路图），分析电路结构，弄清串并联关系， 求出相关部分的电流大小，以便安培力的求解。 3、然后是“力”的分析 ——画出必要的受力分析图，分析力学所研究对象（常见的是金属杆、 导体线圈等）的受力情况，尤其注意其所受的安培力。 4、接着进行“运动”状态分析 ——根据力和运动的关系，判断出正确的运动模型。 5、最后运用物理规律列方程并求解 ——注意加速度a =0时，速度v 达到最大值的特点。导体受 力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→周而复始地循环，循环结束时，加速度等于零，导体达到稳定运动状态，抓住a =0，速度v 达最大值这一特点。 二、分析和运算过程中常用的几个公式： 1、关键是明确两大类对象（电学对象，力学对象）及其互相制约的关系. 电学对象：内电路 （电源 E = n ΔΦΔt 或E = nB ΔS Δt ，E =S t B n ???） E = Bl υ 、 E = 12Bl 2 ω . 全电路 E =I （R +r ） 力学对象：受力分析：是否要考虑BIL F =安 . 运动分析：研究对象做什么运动 . 2、可推出电量计算式 R n t R E t I q ?Φ=?= ?= . 【例1】磁悬浮列车是利用超导体的抗磁化作用使列车车体向上浮起，同时通过周期性地变换磁极 方向而获得推进动力的新型交通工具。如图所示为磁悬浮列车的原理图，在水平面上，两根平行直导轨间有竖直方向且等距离的匀强磁场B 1和B 2 ，导轨上有一个与磁场间距等宽的金属框abcd 。当匀强磁场B 1和B 2同时以某一速度沿直轨道向右运动时，金属框也会沿直轨道运动。设直轨道间距为L ，匀强磁场的磁感应强度为B 1=B 2=B ，磁场运动的速度为v ，金属框的电阻为R 。运动中所受阻力恒为f ，则金属框的最大速度可表示为（ ） A 、2222()m B L v f R v B L -?= B 、2222 (2) 2m B L v f R v B L -?= C 、2222(4)4m B L v f R v B L -?= D 、2222 (2) 2m B L v f R v B L +?= 【解析】：由于ad 和bc 两条边同时切割磁感线，故金属框中产生的电动势为E =2BLv ′ ，其中v ′是金属框相对于磁场的速度（注意不是金属框相对于地面的速度，此相对速度的方向向 左），由闭合电路欧姆定律可知流过金属框的电流为R E I = 。整个金属框受到的安培力为 v c a b d B 2 B 1

第十三章电磁感应与电磁波初步

第十三章电磁感应与电磁波初步 1.磁场磁感线 练习与应用 1. 音箱中的扬声器、电话、磁盘、磁卡等生活中的许多器具都利用了磁体的磁性。请选择一个你最熟悉的器具，简述它是怎样利用磁体的磁性来工作的。 2. 日常生活中，磁的应用给我们带来方便。例如：在柜门上安装“门吸”能方便地把柜门关紧；把螺丝刀做成磁性刀头，可以像手一样抓住需要安装的铁螺钉，还能把掉在狭缝中的铁螺钉取出来。请你关注自己的生活，看看还有哪些地方如果应用磁性可以带来方便。写出你的创意，并画出你设计的示意图。 3. 磁的应用非常广泛，不同的人对磁应用的分类也许有不同的方法。请你对磁的应用分类，并每类举一个例子。 4. 通电直导线附近的小磁针如图13.1-13所示，标出导线中的电流方向。 5. 如图13.1-14，当导线环中沿逆时针方向通过电流时，说出小磁针最后静止时N 极的指向。 6. 通电螺线管内部与管口外相比，哪里的磁场比较强？你是根据什么判断的？ 7. 为解释地球的磁性，19 世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I 引起的。在图13.1-15 中，正确表示安培假设中环形电流方向的是哪一个？请简述理由。

2.磁感应强度磁通量 练习与应用 1. 有人根据B ＝IlF 提出：磁场中某点的磁感应强度B 与通电导线在磁场中所受的磁场力F 成正比，与电流I 和导线长度l 的乘积成反比。这种说法有什么问题？ 2. 在匀强磁场中，一根长0.4 m 的通电导线中的电流为20 A，这条导线与磁场方向垂直时，所受的磁场力为0.015 N，求磁感应强度的大小。 3. 如图13.2-8，匀强磁场的磁感应强度B为0.2 T，方向沿x轴的正方向，且线段MN、DC相等，长度为0.4 m，线段NC、EF、MD、NE、CF相等，长度为0.3 m，通过面积SMNCD、SNEFC、SMEFD的磁通量Φ1、Φ2、Φ3 各是多少？ 4. 在磁场中放置一条直导线，导线的方向与磁场方向垂直。先后在导线中通入不同的电流，导线所受的力也不一样。图13.2-9中的图像表现的是导线受力的大小F与通过导线的电流I 的关系。A、B各代表一组F、I 的数据。在甲、乙、丙、丁四幅图中，正确的是哪一幅或哪几幅？说明道理 3.电磁感应现象及应用 练习与应用 1. 图13.3-7 所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框。在下列几种情况下，线框中是否产生感应电流？（1）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中上下运动（图13.3-7 甲）。 （2）保持线框平面始终与磁感线垂直，线框在磁场中左右运动（图13.3-7 乙）。 （3）线框绕轴线转动（图13.3-7 丙）。

高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷真题汇编[解析版]

高中物理必修第3册第十三章 电磁感应与电磁波试卷真题汇编[解析版] 一、第十三章 电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优（难） 1．如图所示，三根相互平行的固定长直导线1L 、2L 和3L 垂直纸面如图放置，与坐标原点分别位于边长为a 的正方形的四个点上， 1L 与2L 中的电流均为I ，方向均垂直于纸面向外， 3L 中的电流为2I ，方向垂直纸面向里（已知电流为I 的长直导线产生的磁场中，距导 线r 处的磁感应强度kI B r （其中k 为常数）．某时刻有一质子（电量为e ）正好沿与x 轴正方向成45°斜向上经过原点O ，速度大小为v ，则质子此时所受磁场力为( ) A ．方向垂直纸面向里，大小为 23kIve B ．方向垂直纸面向外，大小为 322kIve a C ．方向垂直纸面向里，大小为 32kIve a D ．方向垂直纸面向外，大小为 23kIve 【答案】B 【解析】 【详解】 根据安培定则，作出三根导线分别在O 点的磁场方向，如图： 由题意知，L 1在O 点产生的磁感应强度大小为B 1＝ kI a ，L 2在O 点产生的磁感应强度大小

为B2＝ 2 kI a ，L3在O点产生的磁感应强度大小为B 3＝2kI a ，先将B2正交分解，则沿x轴 负方向的分量为B2x＝ 2 kI a sin45°＝ 2 kI a ，同理沿y轴负方向的分量为 B2y＝ 2 kI a sin45°＝ 2 kI a ，故x轴方向的合磁感应强度为B x＝B1+B2x＝ 3 2 kI a ，y轴方向的合磁感应强度为B y＝B3?B2y＝ 3 2 kI a ，故最终的合磁感应强度的大小为22 32 2 x y kI B B B a ＝＝， 方向为tanα＝y x B B ＝1，则α=45°，如图： 故某时刻有一质子（电量为e）正好沿与x轴正方向成45°斜向上经过原点O，由左手定则 可知，洛伦兹力的方向为垂直纸面向外，大小为f＝eBv＝ 32 2 kIve a ，故B正确; 故选B． 【点睛】 磁感应强度为矢量，合成时要用平行四边形定则，因此要正确根据安培定则判断导线周围磁场方向是解题的前提. 2．当导线中分别通以图示方向的电流，小磁针静止时北极指向读者的是（） A．B． C．D． 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A、通电直导线电流从左向右，根据右手螺旋定则，则有小磁针所处的位置磁场方向垂直

物理选修3-2知识点总结

第四章：电磁感应 【知识要点】 一.磁通量 穿过某一面积的磁感线条数； Φ=BS ·sin θ；单位Wb ，1Wb=1T ·m 2；标量，但有正负。 二．电磁感应现象 当穿过闭合电路中的磁通量发生变化，闭合电路中有感应电流的现象。如果电路不闭合只会产生感应电动势。（这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象，是1831年法拉第发现的）。 三．产生感应电流的条件 1、闭合电路的磁通量发生变化。 2、闭合电路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动。（其本质也是闭合回路中磁通量发生变化）。 四.感应电动势 1、概念：在电磁感应现象中产生的电动势； 2、产生条件：穿过回路的磁通量发生改变，与电路是否闭合无关。 3、方向判断：感应电动势的方向用楞次定律或右手定则判断。 五．法拉第电磁感应定律 1、内容：感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。 2、公式：E ＝n ΔΦΔt ，其中n 为线圈匝数。 3、公式t n E ??=φ 中涉及到磁通量的变化量?φ的计算, 对?φ的计算, 一般遇到有两种情况: （1).回路与磁场垂直的面积S 不变, 磁感应强度发生变化, 由??φ=BS , 此时S t B n E ??=, 此式中的 ??B t 叫磁感应强度的变化率, 若??B t 是恒定的, 即磁场变化是均匀的,产生的感应电动势是恒定电动势。 （2).磁感应强度B 不变, 回路与磁场垂直的面积发生变化, 则??φ=B S ·, 线圈绕垂直于匀强磁场的 轴匀速转动产生交变电动势就属这种情况。 （3）．磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率的区别

注意:○1该式t n E ?=中普遍适用于求平均感应电动势。 ○ 2E 只与穿过电路的磁通量的变化率??φ/t 有关, 而与磁通的产生、磁通的大小及变化方式、电路是否闭合、电路的结构与材料等因素无关 六．导体切割磁感线时的感应电动势 1、导体垂直切割磁感线时，感应电动势可用E ＝Blv 求出，式中l 为导体切割磁感线的有效长度。 (1)有效性：公式中的l 为有效切割长度，即导体与v 垂直的方向上的投影长度。 甲图：l ＝cd sin β； 乙图：沿v 1方向运动时，l ＝MN ；沿v 2方向运动时，l ＝0。 丙图：沿v 1方向运动时，l ＝2R ；沿v 2方向运动时，l ＝0；沿v 3方向运动时，l ＝R (2)相对性：E ＝Blv 中的速度v 是相对于磁场的速度，若磁场也运动，应注意速度间的相对关系。 2、导体不垂直切割磁感线时，即v 与B 有一夹角θ，感应电动势可用E ＝Blv sin θ 求出。 3、公式Blv E =一般用于导体各部分切割磁感线的速度相同, 对有些导体各部分切割磁感线的速度不相同的情况, 如何求感应电动势？ 例：如图所示, 一长为l 的导体杆AC 绕A 点在纸面内以角速度ω匀速转动,转动的区域的有垂直纸面向里的匀强磁场, 磁感应强度为B , 求AC 产生的感应电动势, 解析： AC 各部分切割磁感线的速度不相等, v v l A C ==0,ω, 且AC 上各点的

一电磁感应中的电路问题要点

电磁感应中的电路问题 ▲知识梳理 1．求解电磁感应中电路问题的关键是分析清楚内电路和外电路。 “切割”磁感线的导体和磁通量变化的线圈都相当于“电源”，该部分导体的电阻相当于内电阻，而其余部分的电路则是外电路。 2．几个概念 （1）电源电动势或。 （2）电源内电路电压降，r是发生电磁感应现象导体上的电阻。（r是内电路的电阻） （3）电源的路端电压U，（R是外电路的电阻）。 3．解决此类问题的基本步骤 （1）用法拉第电磁感应定律和楞次定律或右手定则确定感应电动势的大小和方向。（2）画等效电路：感应电流方向是电源内部电流的方向。 （3）运用闭合电路欧姆定律结合串、并联电路规律以及电功率计算公式等各关系式联立求解。 特别提醒：路端电压、电动势和某电阻两端的电压三者的区别： （1）某段导体作为外电路时，它两端的电压就是电流与其电阻的乘积。 （2）某段导体作为电源时，它两端的电压就是路端电压，等于电流与外电阻的乘积，或等于电动势减去内电压，当其内阻不计时路端电压等于电源电动势。 （3）某段导体作为电源时，电路断路时导体两端的电压等于电源电动势 1：图中EF、GH为平行的金属导轨，其电阻可不计，R为电阻器，C为电容器，AB为可在EF和GH上滑动的导体横杆。有均匀磁场垂直于导轨平面。若用和分别表示图中该处导线中的电流，则当横杆AB（） A．匀速滑动时，=0，=0 B．匀速滑动时，≠0，≠0 C．加速滑动时，=0，=0 D．加速滑动时，≠0，≠0

2、两根光滑的长直金属导轨、平行置于同一水平面内，导轨间距为l，电阻不计，M、处接有如图所示的电路，电路中各电阻的阻值均为R，电容器的电容为C。 长度也为l、阻值同为R的金属棒ab垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中。ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab运动距离为s的过程中，整个回路中产生的焦耳热为Q。求： （1）ab运动速度v的大小； （2）电容器所带的电荷量q。 3、如图所示，两条平行的光滑水平导轨上，用套环连着一质量为0.2kg、电阻为2Ω的导体杆ab，导轨间匀强磁场的方向垂直纸面向里。已知=3Ω，= 6Ω，电压表的量 程为0～10 V，电流表的量程为0～3 A（导轨的电阻不计）。求： （1）将R调到30Ω时，用垂直于杆ab的力F=40 N，使杆ab沿着导轨向右移动且达到最大速度时，两表中有一表的示数恰好满量程，另一表又能安全使用，则杆ab的速度多大？（2）将R调到3Ω时，欲使杆ab运动达到稳定状态时，两表中有一表的示数恰好满量程，另一表又能安全使用，则拉力应为多大？ （3）在第（1）小题的条件下，当杆ab运动达到最大速度时突然撤去拉力，则电阻上还能产生多少热量？

第十三章 电磁感应与电磁波精选试卷测试卷(解析版)

第十三章 电磁感应与电磁波精选试卷测试卷（解析版） 一、第十三章 电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优（难） 1．如图所示，匀强磁场中有一圆形闭合线圈，线圈平面与磁感线平行，能使线圈中产生感应电流的应是下述运动中的哪一种（ ） A ．线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动 B ．线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动 C ．线圈绕着与磁场平行的直径ab 旋转 D ．线圈绕着与磁场垂直的直径cd 旋转 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 A ．线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动时，磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生；故A 错误． B ．线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动时，磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生；故B 错误． C ．线圈绕着与磁场平行的直径ab 旋转时，磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生；故C 错误． D ．线圈绕着与磁场垂直的直径cd 旋转时，磁通量从无到有发生变化，线圈中有感应电流产生；故D 正确． 故选D ． 【点睛】 感应电流产生的条件有两个：一是线圈要闭合；二是磁通量发生变化. 2．三根通电长直导线垂直纸面平行固定，其截面构成一正三角形，O 为三角形的重心，通过三根直导线的电流分别用I 1、I 2、I 3表示，方向如图。现在O 点垂直纸面固定一根通有电流为I 0的直导线，当1230I I I I ===时，O 点处导线受到的安培力大小为F 。已知通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小和电流成正比，则（ ）

A ．当102303I I I I I ===、时，O 点处导线受到的安培力大小为4F B ．当102303I I I I I ===、时，O 点处导线受到的安培力大小为3F C ．当201303I I I I I ===、时，O 点处导线受到的安培力大小为3F D ．当301203I I I I I ===、时，O 点处导线受到的安培力大小为2F 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 根据安培定则画出123I I I 、、在O 点的磁感应强度123B B B 、、的示意图如图所示 当1230I I I I ===时，三根导线在O 点产生的磁感应强度大小相等，设为0B ，根据磁场叠加原理可知，此时O 点的磁感应强度为 02B B = 此时O 点处对应的导线的安培力 002F B I L = AB ．由于通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小和电流成正比，当 102303I I I I I ===、时，则有 103B B =，230B B B == 根据磁场叠加原理可知，此时O 点的磁感应强度为 04B B = 此时O 点处对应的导线的安培力 0042F B I L F '== 故AB 错误； C ．当201303I I I I I ===、时，有 203B B =，130B B B ==

人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》单元测试题含答案解析

人教版高中物理选修3-2第四章《电磁感应》单元测试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、多选题 1．关于自感现象，下列说法中正确的是 A．自感现象是线圈自身的电流发生变化而引起的电磁感应现象 B．自感电动势总是阻碍原电流的变化 C．自感电动势的方向总是与原电流的方向相反 D．自感电动势的方向总是与原电流的方向相同 2．在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，如图，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大．一个边长为a、质量为m、电阻为R 的金属正方形线框，以速度2v垂直磁场方向从如图实线（I）位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的如图（II）位置时，线框的速度为v，则下列说法正确的是 A．图（II）时线框中的电功率为 B．此过程中回路产生的电能为 C．图（II）时线框的加速度为 22 2 B a v mR D．此过程中通过线框截面的电量为 3．如图,静止的金属棒ab、cd与足够长的水平光滑金属导轨垂直且接触良好,匀强磁场竖直向下.ab棒在恒力F作用下向右运动,则() A．安培力对ab棒做正功B．abdca回路的磁通量先增加后减少

C．安培力对cd棒做正功D．F做的功等于回路产生的总热量和系统动能增量之和 4．如图所示，光滑平行金属导轨PP′和QQ′都处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现垂直于导轨放置一根导体棒MN，用一水平向右的力F拉动导体棒MN，以下关于导体棒MN中感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的是（） A．感应电流方向是N→M B．感应电流方向是M→N C．安培力方向水平向左D．安培力方向水平向右 5．两圆环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( ) A．A可能带正电且转速减小 B．A可能带正电且转速增大 C．A可能带负电且转速减小 D．A可能带负电且转速增大 6．如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑、但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度．两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速度释放，穿过A管比穿过B管的小球先落到地面．下面对于两管的描述中可能正确的是( ) A．A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的 B．A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的 C．A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的 D．A管是用胶木制成的，B管是用铝制成的