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电磁感应(一)

电磁感应(一)
电磁感应(一)

电磁感应定律(电磁感应现象、磁通量) 一.单项选择题

1.随着科技的发展,家庭烹饪工具越来越多样化,让人们的生活更为便利。其中的一个烹饪产品,电磁炉已经走进了千家万户。电磁炉的工作原理是( ) A 、通过电流流过电磁炉内的电阻,使电阻发热,加热锅底

B 、通过交变电流产生变化的磁场,使金属锅产生感应电流,让锅本身发热

C 、电磁炉能发射电磁波,使水吸收电磁波直接发热

D 、电磁炉与电饭煲的原理几乎相同

2、发现电磁感应现象的科学家是( )

A 、奥斯特

B 、安培

C 、法拉第

D 、麦克斯韦

3、如图所示,一个匀强电场的磁感应强度为B=0.01T ,半径R=1m 的圆形导体框的直径与磁感应强度的方向呈30°夹角,则它的磁通量大小为( ) A 、0.01 Wb B 、0.005Wb C 、0.005πWb D 、0.01πWb

4、如图所示是磁悬浮的原理,图中P 是柱形磁铁,Q 是用高温超导材料制成的超导圆环,将超导圆环Q 水平放在磁铁P 上,它就能在磁力的作用下县浮的磁铁P 的上方,下列叙述正确的是 ( )

A 、Q 放入磁场的过程中,将产生感应电流

B 、Q 放入磁场的过程中,将产生感应电流

C 、Q 稳定后,感应电流消失

D 、Q 稳定后,感应电流仍存在,是交变电流

5、如图所示,用丝线将一个闭合金属环悬于O 点,虚线左边有垂直于纸面向外的匀强磁场,而右边没有磁场。当金属环从磁场区的某一高度(如图)由静止释放后,则( )

A 、金属环在磁场中运动时,有感应电流产生,感应电流方向为逆时针方向

B 、金属环向右穿越虚线运动的过程中,有感应电流产生,感应电流方向为逆时针方向

C 、金属环摆再次回到磁场后,仍能回到原来的高度

D 、金属环在运动的过程中,能量不守恒

6、如图所示是两个同心放置的共同金属圆环a 和b

面垂直,则穿过两环的磁通量的大小关系为( )

A 、φa >φb

B 、φa <φb

C 、φa =φb

D 、无法比较

7、如图所示,条形磁铁穿过一闭合弹性导体环,且导体环位于条形磁铁的中垂面上,如果把导体环压扁成椭圆形,那么这一过程中:

A 、穿过导体环的磁通量不变,无感应电流

B 、穿过导体环的磁通量减少,有感应电流产生

C 、穿过导体环的磁通量增加,有感应电流产生

D 、穿过导体环的磁通量变为零,无感应电流

8、如图所示,开始时矩形线圈平面与磁场垂直,且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场

°

外,若要使线圈中产生感应电流,下列方法可行的是: A 、以ab 为轴转动 B 、以O O 为轴转动

C 、以ad 为轴转动 (小于60

) D 、以cd 为轴转动

9、如图,金属环A 用轻线悬挂,与长直螺线管共轴,并位于其左侧。原来A 环处于静止状态。当发现A 环晃动一下时,不可能是以下的哪原因( )

A 、接通开关S 的瞬间

B 、断开开关S 的瞬间

C 、开关S 处于闭合状态

D 、滑动变阻器左右滑动

10、如图所示,空间存在两个磁场,磁感应强度大小均为B ,方向相反且垂直纸面,MN 、PQ 为其边界,OO’为其对称轴。一导线折成边长为l 的正方形闭合回路a bcd ,回路在纸面内以恒定速度v o 向右运动,当运动到关于OO’对称的位置时,不正确的是( )

A.穿过回路的磁通量为零

B. 从此刻起,回路中的磁通量开始增大,直至线框完全穿过PQ

C. 此刻回路中存在感应电流

D.线框要保持匀速运动,不需要其它外力平拉动

二.双项选择题

11、自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的,很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。下列说法正确的是( )

A. 特斯拉发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系

B. 欧姆发现了欧姆定律,说明了热现象和电现象之间存在联系

C. 法拉第发现了电磁感应现象,揭示了磁现象和电现象之间的联系

D. 焦耳发现了电流的热效应,定量得出了电能和热能之间的转换关系

12、如图所示,在平面上有两条相互垂直且彼此绝缘的长通电直导线,以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系.四个相同的闭合圆形线圈在四个象限中完全对称放置,两条导线中电流大小与变化情况相同,电流方向如图所示,当两条导线中的电流都开始增大时,四个线圈a 、b 、c 、d 中感应电流的情况是 ( )

A .线圈a 中无感应电流

B .线圈b 中无感应电流

C .线圈c 中有顺时针方向的感应电流

D .线圈d 中有逆时针方向的感应电流

13、如图所示MN 为固定在纸面内的长直导线,通有由M 到N 方向的电流。其右侧有

一环形金属线圈平放在纸面内。下列做法能使线圈中产生感应电流的是( )

A .增大MN 中的电流

C .维持MN 中的电流不变,沿纸面向上平移线圈

B .维持MN 中的电流不变,沿纸面向右平移线圈 D .维持MN 中的电流不变,沿纸面向下平移线圈

14、如图所示,闭合金属圆环从高为h 的曲面左侧自由滚下,又滚上曲面右侧,环平面与运动方向均垂直于非匀强磁场,环在运动过程中摩擦阻力不计,则( ) A 、环滚上曲面右侧的高度等于h B 、环滚入曲面左侧的高度小于h C 、运动过程中环内有感应电流 D 、运动过程中安培力对环可能做正功

15、下列说法正确的是

A 、当线圈中电流不变时,线圈中没有自感电动势

B 、当线圈中电流反向时.线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相反

C 、当线圈中电流增大时,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反

D 、当线圈中电流减小时,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反

16、如图所示,Q 为用毛皮摩擦过的橡胶圆盘,由于它的转动,使得金属环P 中产生了逆时针方向的电流,则Q 盘的转动情况是:

A 、 顺时针加速转动

B 、逆时针加速转动

C 、顺时针减速转动

D 、逆时针减速转动

17、如图所示线框ABCD 从有界的匀强磁场区域穿过,下列说法中正确的是( )

A .进入匀强磁场区域的过程中,ABCD 中有感应电流

B .在匀强磁场中加速运动时,ABCD 中有感应电流

C .在匀强磁场中匀速运动时,ABC

D 中没有感应电流 D .离开匀强磁场区域的过程中,ABCD 中没有感应电流

18、如图所示,矩形线框abcd 的一边ad 恰与长直导线重合(互相绝缘).现使线框绕不做以下运动,

能使框中产生感应电流的是 ( )

A .绕ad 边为轴转动

B .绕oo′为轴转动

C .绕bc 边为轴转动

D .平行导线方向做匀加速直线运动

19、一均匀扁平条形磁铁与一线圈共面,磁铁中心与圆心

O 重合(如图).下列运动中能

使线圈中产生感应电流的是( )

M N

I

× × × × × ×

× × × ×

×

× × ×

A .N 极向外、S 极向里绕O 点转动

B .N 极向里、S 极向外,绕O 点转动

C .在线圈平面内磁铁绕O 点顺时针向转动

D .垂直线圈平面磁铁向纸外运动

20、在如图的直角坐标系中,矩形线圈两对边中点分别在y 轴和z 轴上.匀强磁场与

y 轴平行.线圈如何运动可产生感应电流 ( )

A 、绕x 轴旋转

B 、绕y 轴旋转

C 、绕z 轴旋

D 、把矩形拉成圆形

答案:1、B 2、C 3、D 4、B 5、B 6、A 7、B 8、B 9、C 10、D 11、CD 12、BC 13、AB 14、BC 15、AC 16、BC 17、AC 18、AD 19、AB 20、

CD

1电磁感应现象

1电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象,产生的电流叫感应电流。 法拉第概括的五类引起感应电流的原因变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁场、在磁场中运动的导体。 2电磁感应中感应电流产生的条件。产生感应电流的两个条件(1 )电路必须闭合;(2)穿过导体回路的磁通量发生变化。 如果电路不闭合,只能产生感应电动势,不能产生感应电流。 磁通量变化的原因 磁通量的公式:φ =BSsinθ(θ为磁感线与面积的夹角)。磁通量变化量的公式:△1 2 -φ φ φ= (1)投影面积 不变,磁感应强度变化,即△φ =△Bs。(2)磁感应强度不变,投影面积发生变化,即△ φ =△sB(3)磁感应 强度不变,闭合回路面积不变,但与磁场方向的夹角发生变化。 3楞次定律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 适用范围:所有电磁感应现象。 3.定律中“阻碍”的含义谁阻感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场碍谁(原磁场)的磁通量的变化。阻碍阻碍的是磁通量的变化,而不是阻碍磁通量什么本身。当磁通量增大时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反;当磁通量减小时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同,即“增反减同”。阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量的变化快慢,这种变化将继续进行,最终结果不受影响。 4.对楞次定律的理解(1)若磁通量增大,则感应电流的磁场与原磁场的方向相反,即阻碍其增大。 (2)若磁通量减小,则感应电流的磁场与原磁场的方向相同,即阻碍其减小。楞次定律中的“阻碍”作用,正是能的转化和守恒定律的反映,在克服这种阻碍的过程中,其他形式的能转化为电能。 楞次定律的推广 感应电流阻碍原磁通量变化的方式有以下几种: 1.当回路的磁通量发生变化时,感应电流的效果是阻碍原磁通量的变化,即“增反减同”。 2.当出现引起磁通量变化的相对运动时,感应电流的效果是阻碍相对运动,即“来拒去留” 3.当回路可以形变时,感应电流可以使线圈面积有扩大或缩小的趋势,即“增缩减扩”。 4.当回路磁通量变化由自身电流变化引起时,感应电流的效果是阻碍原电流的变化(自感现象)。 右手定责,伸开右手,让拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进人,并使拇指指向导体运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向。适用于由导体切割磁感线而产生感应电流方向的判定。当磁场运动,导体不动时,用右手定则,拇指指向是导体相对磁场的运动方向。

电磁感应中几种重要题型

电磁感应中的几种重要题型 一、四种感应电动势的表达式及应用 1、法拉第电磁感应定律 2、导体平动产生的电动势(两两垂直) 3、导体转动产生的电动势 4、线圈平动产生的电动势 5、线圈转动产生的电动势 二、1、导体电流受力分析及动态运动过程的处理 2、电磁感应中图像问题 3、电磁感应中能量问题(动能定理及能量守恒) 4、怎样求电量 5、怎样求电磁感应中非匀变速运动中的位移 6、怎样处理双轨问题及动量定理及守恒的应用 7、自感现象的处理 对应练习: 1、如图所示,有一闭合的矩形导体框,框上M、N两点间连有一电压表,整个装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中,且框面与磁场方向垂直.当整个装置以速度v向右匀速平动时,M、N之间有无电势差?__________(填“有”或“无”),电压表的示数为 __________. 2、匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈M相接,如图所示,导轨上放一根导线ab,磁感线垂直导轨所在的平面,欲使M所包围的小闭合 线圈N产生顺时针方向的感应电流,则导线的运动可能是() A、匀速向右运动 B、加速向右运动 M a

C 、减速向右运动 D 、加速向左运动 3、如图所示,质量为m 的跨接杆可以无摩擦地沿水平的平行导轨滑行,两轨间宽为L ,导轨与电阻R 连接.放在竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B ,杆的初速度为v 0,试求杆到停下来所滑行的距离及电阻R 消耗的最大电能为多少? 【2 20L B mRv ;2 0mv 2 1】 4、两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L ,底端接阻值为R 的电阻。将质量为m 的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直,如图所示。除电阻R 外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放.则( ) A .释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g B .金属棒向下运动时,流过电阻R 的电流方向为a →b C .金属棒的速度为v 时.所受的安培力大小为22B L v F R D .电阻R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少 5、如图所示,固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d ,其右端接有阻值为R 的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B 的匀强磁场中。一质量为m (质量分布均匀)的导体杆ab 垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为u 。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F 作用下从静止开始沿导轨运动距离L 时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)。设杆接入电路的电阻为r ,导轨电阻不计,重力加速度大小为g 。则此过程 ( ) A.杆的速度最大值为 B.流过电阻R 的电量为 C.恒力F 做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量 D.恒力F 做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量

电磁感应(一)

电磁感应(一) 12-1-1. 如图所示,一矩形金属线框,以速度v 从无场空间进入一均匀磁场中,然后又从磁场中出来,到无场空间中.不计线圈的自感,下面哪一条图线正确地表示了线圈中的感应电流对时间的函数关系?(从线圈刚进入磁场时刻开始计时,I 以顺时针方向为正) [ ] 12-1-2. 一无限长直导体薄板宽为l ,板面与z 轴垂直,板统放在磁感强度为B 的长度方向沿y 轴,板的两侧与一个伏特计相接,如图.整个系 的均匀磁场中,B 的方向沿z 轴正方向.如果伏特计与导体平板 均以速度v 向y 轴正方 向移动,则伏特计指示的电压值为 (A) 0. (B) 2 1 v Bl . (C) v Bl . (D) 2v Bl . [ ] 12-1-3. 如图所示,矩形区域为均匀稳恒磁场,半圆形闭合导线回路在纸面内绕轴O 作逆时针方向匀角速转动,O 点是圆心且恰好落在磁场的边时.图(A)—(D)的 --t 函缘上,半圆形闭合导线完全在磁场外时开始计数图象中哪一条属于半圆形导线回路中产生的感应电动势? [ ] 12-1-4. 两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I ,并各以d I /d t 的变化率增长,一矩形线圈位于导线平面内(如图),则: (A) 线圈中无感应电流. (B) 线圈中感应电流为顺时针方向. (C) 线圈中感应电流为逆时针方向. (D) 线圈中感应电流方向不确定. [ ] 12-1-5. 一块铜板垂直于磁场方向放在磁感强度正在增大的磁场中时,铜板中出现的涡流(感应电流)将 (A) 加速铜板中磁场的增加. (B) 减缓铜板中磁场的增加. (C) 对磁场不起作用. (D) 使铜板中磁场反向. [ ] 12-1-6. 一导体圆线圈在均匀磁场中运动,能使其中产生感应电流的一种情况是 (A) 线圈绕自身直径轴转动,轴与磁场方向平行. (B) 线圈绕自身直径轴转动,轴与磁场方向垂直. (C) 线圈平面垂直于磁场并沿垂直磁场方向平移. (D) 线圈平面平行于磁场并沿垂直磁场方向平移. [ ] 12-1-7. 半径为a 的圆线圈置于磁感强度为B 的均匀磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,线圈电阻为R ;当把线圈转动 使其法向与B 的夹角α =60°时,线圈中通过的电荷与线圈面积及转动所用的时间的关系是 (A) 与线圈面积成正比,与时间无关. (B) 与线圈面积成正比,与时间成正比. (C) 与线圈面积成反比,与时间成正比. (D) 与线圈面积成反比,与时间无关. [ ] 12-1-8. 将形状完全相同的铜环和木环静止放置,并使通过两环面的磁通量随时间的变化率相等,则不计自感时 (A) 铜环中有感应电动势,木环中无感应电动势. (B) 铜环中感应电动势大,木环中感应电动势小. B I O (D)I O (C) O (B) ? t O (A) ? t O (C) ? t O (B) ? t O (D) I I

《电磁感应现象》教学设计(1)

《电磁感应现象》教学设计 一、教学目标: (一)知识与技能 知道电磁感应产生的条件。 会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。 (三)情感、态度与价值观 渗透物理学方法的教育,通过电磁感应产生条件的探究,体会电和磁间的联系,感悟自然的对称与和谐,激发学生学习物理的兴趣。 二、教学重点: 感应电流的产生条件 通过实验观察,概括总结物理规律的研究方法 三、教学难点: 从大量的不同的实验现象中,引导学生概括总结出感应电流的产生条件 四、教学用具: 条形磁铁,蹄形磁铁,导体棒,电流计,线(粗、细各一个),学生电源(电池),开关,滑动变阻器,演示用电感线圈,演示用变压器,导线若干 , 环保电池。 五、教学流程: 情景引人: 【实验展示】让学生体验变压器通、断瞬间有电流产生这个现象,激发学生探索欲望和兴趣,引入新课。 【板书】课题:电磁感应现象 教学内容 一.磁通量() 1.如果一个面积为的面垂直一个磁感应强度为的匀强磁场放置,我们把与的乘 积叫做穿过这个面的磁通量. 2.几何意义:磁通量就是表示穿过这个面的磁感线条数.

注意:只要知道匀强磁场的磁感应强度和所讨论面的面积,在面与磁场方向垂直的条件下(不垂直可将面积做垂直磁场方向上的投影.)磁通量是表示穿过讨论 面的磁感线条数的多少.在今后的应用中往往根据穿过面的净磁感线条数的多少定性判断穿过该面的磁通量的大小. 二.电磁感应现象 【强调说明】 1820年,奥斯特梦圆‘电生磁’。法拉第心系‘磁生电’,1831年他终于发现了电磁感应现象,今天我们沿着法拉第曾走过的足迹,来探究电磁感应的 产生条件。 【引入实验】演示法拉第最初的设想:将蹄形磁体缠上导线,和电流计组成闭合回路,观察并没有电流产生。 设疑:有磁,又有电,为什么没有产生电流?哪位同学,根据初中知识,上来改进一下。实验1:学生实验——导体在磁场中切割磁力线的运动 观察现象:AB做切割磁感线运动,可见电流表指针偏转. 总结:闭合回路部分导体切割磁感线,能够产生电流。 设疑:有其它方法使磁产生电流呢? 实验2:学生实验——条形磁铁插入线圈

电磁感应经典例题

电磁感应典型例题 【例题1】图为地磁场磁感线的示意图,在北半球的地磁场 的竖直分量向下,飞机在我国的上空匀速航行,机翼保持水平, 飞行高度不变。由于地磁场的作用,金属机翼上有电势差,设 飞行员左方机翼末端处的电势为U1,右方机翼末端的电势为U2。 A.若飞机从西向东飞,U1比U2高 B.若飞机从东向西飞,U2比U1高 C.若飞机从南往北飞,U1比U2高 D.若飞机从北往南飞,U2比U1高 【例题2】如图所示,通电直导线右边有一个矩形线框,线框平面与直导线共面,若使线框逐渐远离(平动)通电导线,则穿过线框的磁通量将: A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.保持不变 D.不能确定 【例题3】如边长为0.2m的正方形导线框abcd斜靠在墙上,线框平面与地面成30°角,该区域有一水平向右的匀强磁场,磁感应强度为0.5T,如图所示。因受振 动线框在0.1s内滑跌至地面,这过程中线框里产生的感应电动势的平均值为_____。 【例题4】关于自感现象,下列说法中正确的是: A.对于同一线圈,当电流变化越大时,线圈中产生的自感电动势也越大 B.对于同一线圈,当电流变化越快时,其自感系数也越大 C.线圈中产生的自感电动势越大,则其自感系数一定较大

D.感应电流有可能和原电流的方向相同 【例题5】用力拉导线框使导线框匀速离开磁场这一过程如图所示,下列说法正 确的是: A.线框电阻越大,所用拉力越小 B.拉力做的功减去磁场力所做的功等于线框产生的热量 C.拉力做的功等于线框的动能 D.对同一线框,快拉与慢拉所做的功相同,线框产生的热量也相同 【例题6】如右图所示,线圈由A位置开始下落,在磁场中受到的磁场力如果总 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: A. a A>a B>a C>a D B. a A=a C>a B>a D C. a A=a C>a D>a B D. a A=a C>a B=a D 【例题 7】如图所示,固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd,各边长为l,其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝,其余三边均为电阻可忽略的铜线。磁场的磁感应强 度为B,方向垂直纸面向里。现有一与ab段的材料、粗细、长度都相同的电阻丝PQ 架在导体框上,如图所示,PQ以恒定速度υ从ad滑向bc,当滑过1 3 l的距离时,通 过aP段电阻丝的电流多大?方向如何?

1.磁通量、电磁感应现象的产生

一、磁通量(φ) 1.定义:穿过磁场中某个面的磁感线条数 2.定义式: 有效BS BS ==θφsin (—θB 与S 的夹角, 有效S 指垂直于磁场方向的磁场中的面积) 3. 有效S B φ = 磁感应强度大小等于垂直于磁感线方向单位面积上的磁通量,也叫磁通密度 4. 磁通量是标量,没有方向。但常常引入正负号来区分某些不同的磁通量。磁感线从“正面”穿到“反面”时,和磁感线从“反面”穿到“正面”时,磁通量是不同的。 其中一个如果用正数表示,另一个就用负数表示。 例如图,一个通电直导线 恰在矩形线框的中间,此时穿过线框的磁通量为零 5. 国际单位:韦伯,简称韦,符号Wb , 2111m T Wb ?= 6. 磁通量与匝数无关。 二.磁通量(φ)、磁通变化量(φ?)、磁通变化率( t ??φ) 磁通量(φ)与一个时刻或者一个位置有关。 而磁通变化量(12-φφφ=?)与一段时间有关或与两个位置有关。表示磁通变化的多少 磁通变化率(t ??φ):表示磁通变化的快慢。 【说明】:之所以引入“磁通量”,就是为了简洁准确的描述“电磁感应现象,科学家研究发现:发生电磁感应现象时,总是会有某个量变化了,干脆就给这个量命名,叫做磁通量。 能否发生电磁感应现象,取决于磁通量是否变化 感应电动势方向或者感应电流方向与磁通变化趋势(增加或减少)有关 感应电动势的大小与磁通变化的快慢即磁通变化率有关 【例1】 如图所示,线圈平面与水平方向夹角θ=60°,磁感线竖直向下,线圈平面面积S =0.4 m 2,匀强磁场磁感应强度B =0.6 T ,则(1)穿过线圈的磁通量Φ为多少? (2)现在匀强磁场开始均匀变化,磁感应强度大小每秒增加0.2T ,请写出磁感应强度随时间t 变化的表达式,并求出磁通量的变化率

电磁感应现象及电磁在生活中的应用

电磁感应现象及电磁在生活中的应用 摘要:电磁感应,也称为磁电感应现象是指放在变化磁通量中的导体,会产生电动势。此电动势称为感应电动势或感生电动势,若将此导体闭合成一回路,则该电动势会驱使电子流动,形成感应电流。 电磁反应是一个复杂的过程,其运用到现实生活中的技术(例如:电磁炉、微波炉、蓝牙技术、磁悬浮列车等等)。是经过很多人的探索和努力一步一步走到现在的。 正文: 电磁感应的定义:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应现象。本质是闭合电路中磁通量的变化。由电磁感应现象产生的电流叫做感应电流。 电磁感应的发现:1831年8月,法拉第把两个线圈绕在一个铁环上,线圈A 接直流电源,线圈B接电流表,他发现,当线圈A的电路接通或断开的瞬间,线圈B中产生瞬时电流。法拉第发现,铁环并不是必须的。拿走铁环,再做这个实验,上述现象仍然发生。只是线圈B中的电流弱些。为了透彻研究电磁感应现象,法拉第做了许多实验。1831年11月24日,法拉第向皇家学会提交的一个报告中,把这种现象定名为“电磁感应现象”,并概括了可以产生感应电流的五种类型:变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。法拉第之所以能够取得这一卓越成就,是同他关于各种自然力的统一和转化的思想密切相关的。正是这种对于自然界各种现象普遍联系的坚强信念,支持着法拉第始终不渝地为从实验上证实磁向电的转化而探索不已。这一发现进一步揭示了电与磁的内在联系,为建立完整的电磁理论奠定了坚实的基础。 电磁感应是指因磁通量变化产生感应电动势的现象。电磁感应现象的发现,乃是电磁学中伟大的成就之一。它不仅让我们知道电与磁之间的联系,而且为电与磁之间的转化奠定了基础,为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路,在实用上有重大意义。电磁感应现象的发现,标志着一场重大的工业和技术革命的到来。事实证明,电磁感应在电工、电子技术、电气化、自动化方面的广泛应用对推动社会生产力和科学技术的发展发挥了重要的作用。 若闭合电路为一个n匝的线圈,则又可表示为:式中n为线圈匝数,ΔΦ为磁通量变化量,单位Wb ,Δt为发生变化所用时间,单位为s.ε为产生的感应电动势,单位为V。 磁通量:设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面,磁场的磁感应强度为B,平面的面积为S。(1)定义:在匀强磁场中,磁感应强B与垂直磁场方向的面积S的乘积,叫做穿过这个面的磁通量。 (2)公式:Φ=BS 当平面与磁场方向不垂直时: Φ=BS⊥=BScosθ(θ为两个平面的二面角) (3)物理意义

电磁感应经典高考题综合1

高考电磁感应经典试题(精选)专题训练 1.(2013全国新课标理综1第25题)如图,两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ,间距为L。导轨上端接有一平行板电容器,电容为C。导轨处于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨平面。在导轨上放置一质量为m的金属棒,棒可沿导轨下滑,且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g。忽略所有电阻。让金属棒从导轨上端由静止开始下滑,求: (1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系; (2)金属棒的速度大小随时间变化的关系。 2.(2012·上海物理)如图,质量为M的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上。一电阻不计,质量为m的导体棒PQ放置在导轨上,始终与导轨接触良好,PQbc构成矩形。棒与导轨间动摩擦因数为μ,棒左侧有两个固定于水平面的立柱。导轨bc段长为L,开始时PQ左侧导轨的总电阻为R,右侧导轨单位长度的电阻为R0。以ef为界,其左侧匀强磁场方向竖直向上,右侧匀强磁场水平向左,磁感应强度大小均为B。在t=0时,一水平向左的拉力F垂直作用在导轨的bc边上,使导轨由静止开始做匀加速直线运动,加速度为a。 (1)求回路中感应电动势及感应电流随时间变化的表达式; (2)经过多长时间拉力F达到最大值,拉力F的最大值为多少 (3)某过程中回路产生的焦耳热为Q,导轨克服摩擦力做功为W,求导轨动能的增加量。

3.(22分)(2012·浙江理综)为了提高自行车夜间行驶的安全性,小明同学设计了一种“闪烁”装置。如图所示,自行车后轮由半径r1=×10-2m的金属内圈、半径r2=的金属外圈和绝缘幅条构成。后轮的内、外圈之间等间隔地接有4根金属条,每根金属条的中间均串联有一电阻值为R的小灯泡。在支架上装有磁铁,形成了磁感应强度B=、方向垂直纸面向外的“扇形”匀强磁场,其内半径为r1、外半径为r2、张角θ=π/6 。后轮以角速度ω=2πrad/s相对于转轴转动。若不计其它电阻,忽略磁场的边缘效应。 (1)当金属条ab进入“扇形”磁场时,求感应电动势E,并指出ab上的电流方向; (2)当金属条ab进入“扇形”磁场时,画出“闪烁”装置的电路图; (3)从金属条ab进入“扇形”磁场时开始,经计算画出轮子一圈过程中,内圈与外圈之间电势差U ab 随时间t变化的U ab-t图象; (4)若选择的是“、”的小灯泡,该“闪烁”装置能否正常工作有同学提出,通过改变磁感应强度B、后轮外圈半径r 2、角速度ω和张角θ等物理量的大小,优化前同学的设计方 案,请给出你的评价。 4.(2011海南物理)如图,ab和cd是两条竖直放置的长直光滑金属导轨,MN和M’N’是两根用细线连接的金属杆,其质量分别为m和2m。竖直向上的外力F作用在杆MN上,使两杆水平静止,并刚好与

1 电磁感应现象 楞次定律 教师版

精品题库试题 物理 1.(2012四川理综,16,易)如图所示,在铁芯P上绕着两个线圈a和b,则() A. 线圈a输入正弦交变电流,线圈b可输出恒定电流 B. 线圈a输入恒定电流,穿过线圈b的磁通量一定为零 C. 线圈b输出的交变电流不对线圈a的磁场造成影响 D. 线圈a的磁场变化时,线圈b中一定有电场 [答案] 1. D 2.(2012北京理综,19,中)物理课上,老师做了一个奇妙的“跳环实验”. 如图,她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后,将一金属套环置于线圈L上,且使铁芯穿过套环. 闭合开关S的瞬间,套环立刻跳起. 某同学另找来器材再探究此实验. 他连接好电路,经重复试验,线圈上的套环均未动. 对比老师演示的实验,下列四个选项中,导致套环未动的原因可能是() A. 线圈接在了直流电源上 B. 电源电压过高 C. 所选线圈的匝数过多 D. 所用套环的材料与老师的不同 [答案] 2. D 3.(2008海南单科,10,易)一航天飞机下有一细金属杆,杆指向地心,若仅考虑地磁场的影响,则当航天飞机位于赤道上空() A. 由东向西水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由上向下

B. 由西向东水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由上向下 C. 沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由下向上 D. 沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时,金属杆中一定没有感应电动势 [答案] 3. AD 4.(2008海南单科,1,易)法拉第通过精心设计的一系列实验,发现了电磁感应定律,将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来. 在下面几个典型的实验设计思想中,所作的推论后来被实验否定的是() A. 既然磁铁可使近旁的铁块带磁,静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷,那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流 B. 既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势,那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流 C. 既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流,那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势 D. 既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势,那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流 [答案] 4. A 5.(2011上海单科,13,中)如图,均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置,当a绕O点在其所在平面内旋转时,b中产生顺时针方向的感应电流,且具有收缩趋势,由此可知,圆环a() A. 顺时针加速旋转 B. 顺时针减速旋转 C. 逆时针加速旋转 D. 逆时针减速旋转 [答案] 5.B 6.(2010海南单科,2,中)一金属圆环水平固定放置. 现将一竖直的条形磁铁,在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放,在条形磁铁穿过圆环的过程中,条形磁铁与圆环() A. 始终相互吸引 B. 始终相互排斥 C. 先相互吸引,后相互排斥 D. 先相互排斥,后相互吸引

电磁感应经典高考题

电磁感应经典高考题 (全国卷1)17.某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下,大小为4.5 10 5T。一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸,河宽100m该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过。设落潮时,海水 自西向东流,流速为2m/s。下列说法正确的是 A.河北岸的电势较高 B .河南岸的电势较高 C.电压表记录的电压为9mV D .电压表记录的电压为5mV 【答案】BD 【解析】海水在落潮时自西向东流,该过程可以理解为:自西向东运动的导体棒在切割竖直向下的磁场。根据右手定则,右岸即北岸是正极电势高,南岸电势低,D对C错。根据法拉第电磁感应定律 E BLv 4.5 10 5100 2 9 10 3V, B 对A错。 【命题意图与考点定位】导体棒切割磁场的实际应用题。 (全国卷2)18.如图,空间某区域中有一匀强磁场,磁感应强度方向水平,且垂直于纸面向里,磁场上边界b和下边界d水平。在竖直面内有一矩形金属统一加线圈,线圈上下边的距离很短,下边水平。线圈从水平面a开始下落。已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a、b之间的距离。若线圈下边刚通过 圈的上下边的距离很短,所以经历很短的变速运动而进入磁场,以后线圈中磁通量不变不产生感应电流, 在c处不受安培力,但线圈在重力作用下依然加速,因此从d处切割磁感线所受安培力必然大于b处,答案D。 【命题意图与考点定位】线圈切割磁感线的竖直运动,应用法拉第电磁感应定律求解。 (新课标卷)21.如图所示,两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置,相对的端面之间有一 缝隙,铁芯上绕导线并与电源连接,在缝隙中形成一匀强磁场 水平面b、c (位于磁场中)和d时,线圈所受到的磁场力的大小分别为F b、F c 和F d,则 A. F d>F c>F b B. C. F c > F b > F d D. F c < F d < F b F F 【答案】D 【解析】线圈从a到b做自由落体运动, 在b点开始进入磁场切割磁感线所有受到安培力F b,由于线 .一铜质细直棒ab水平置于缝隙中,且与圆

电磁感应(一)自

电磁感应(一)自

高二物理电磁感应(一) 1.如右图所示,通电螺线管水平固定,OO′为其轴线,a、b、c三点在该轴线 上,在这三点处各放一个完全相同的小圆环,且各圆环平面垂直于OO′轴.则关于 这三点的磁感应强度B a、B b、B c的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc 的大小关系,下列判断正确的是() A.B a=B b=B c,Φa=Φb=Φc B.B a>B b>B c,Φa<Φb<Φc C.B a>B b>B c,Φa>Φb>Φc D.B a>B b>B c,Φa=Φb=Φc 2.如图所示,有一正方形闭合线圈,在足够大的匀强磁场中运动.下列四个图中能产生感应电流的是() 3.在纸面内放有一条形磁铁和一个位于磁铁正上方的圆形线圈(如右图所示),下列情况中能使线圈中产生感应电流的是() A.将磁铁在纸面内向上平移B.将磁铁在纸面内向右平移 C.将磁铁绕垂直纸面的轴转动D.将磁铁的N极向纸外转,S极向纸内转 4.如右图所示,四面体OABC处在沿Ox方向的匀强磁场中,下列关于磁场穿过各个面的磁通量的说法中正确的是() A.穿过AOB面的磁通量为零B.穿过ABC面和BOC面的磁通量相等 C.穿过AOC面的磁通量为零D.穿过ABC面的磁通量大于穿过BOC面的磁通量 5.如右图所示,L为一根无限长的通电直导线,M为一金属环,L通过M的圆心并与M所在的平面垂直,且通以向上的电流I,则() A.当L中的电流发生变化时,环中有感应电流 B.当M左右平移时,环中有感应电流 C.当M保持水平,在竖直方向上下移动时环中有感应电流 D.只要L与M保持垂直,则以上几种情况,环中均无感应电流 6.一磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右,一面积为S的矩形线圈abcd如右图所示放置,平面abcd与竖直方向成θ角.将abcd绕ad轴转180°角,则穿过线圈平面的磁通量的变 化量是() A.0B.2BS C.2BS cos θD.2BS sin θ 7.如右图所示,一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下,进入匀强磁场中,然后再从磁场中穿出.已知匀强磁场区域的宽度L大于线框的高度h,那么下列说法中正确的是() A.线框只在进入和穿出磁场的过程中,才有感应电流产生

(完整版)电磁感应经典例题

电磁感应 考点清单 1 电磁感应现象 感应电流方向 (一)磁通量 1.磁通量:穿过磁场中某个面的磁感线的条数叫做穿过这一面积的磁能量.磁通量简称磁通,符号为Φ,单位是韦伯(Wb ). 2.磁通量的计算 (1)公式Φ=BS 此式的适用条件是:○1匀强磁场;○2磁感线与平面垂直. (2)如果磁感线与平面不垂直,上式中的S 为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积. θsin S B ?=Φ 其中θ为磁场与面积之间的夹角,我们称之为“有效面积”或“正对面积”. (3)磁通量的方向性 磁通量正向穿过某平面和反向穿过该平面时,磁通量的正负关系不同.求合磁通时应注意相反方向抵消以后所剩余的磁通量. (4)磁通量的变化 12Φ-Φ=?Φ ?Φ可能是B 发生变化而引起,也可能是S 发生变化而引起,还有可能是B 和S 同时发生变化而引起的,在确定磁通量的变化时应注意. (二)电磁感应现象的产生条件 1.产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化. 2.感应电动势的产生条件:无论电路是否闭合,只要穿过电路的磁通量发生变化, 这部分电路就会产生感应电动势.这部分电路或导体相当于电源. [例1] (2004上海,4)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13-36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( ) 图13-36 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 [解析] 由题目所给的条件可以判断,感应电流的磁场方向垂直于纸面向外,根据楞次定律,原磁场的方向与感应电流的磁场相同时是减少的,环A 应该做减速运动,产生逆时针方向的电流,故应该带负电,故选项C 是正确的,同理可得B 是正确的.

电磁感应的原理(一)

电磁感应原理: 令狐采学 一、什么是电磁感应? 电生磁、磁生电,这就是电磁感应。 1、电生磁:图1.1所示就是一个电生磁的实例 图1.1 图1.2 在一只铁钉上面用导线绕了一个线圈,当把线圈的两端分别连接在一个电池的正极和负极时,电流就会经由线圈流过,这时铁钉就具有了吸引铁屑的能力,铁钉就有了磁性,图1.1所示。此时把连接于电池的导线取消,流过线圈的电流被切断,铁屑有都离开铁钉,掉落下来,铁钉又失去了磁性,图1.2所示。因为线圈有电流流过而产生了磁性,因为线圈的电流被切断停止了电流的流过,又失去了磁性,这就是电生磁的现象。

图1.3 图1.4 既然导体流过电流就能产生磁,那么电流流动的方向和磁极(N极S极)的方向有什么关系呢?。在电工原理的概念中,有一个著名的定则“右手螺旋定则”(也称“安培定则”),就是依据右手握拳,拇指伸直这种手的形态;来判断磁场的方向。也就是根据导体或者线圈内部电流的方向来判断磁场的方向: 图1.3所示;这是一个闭合的回路,图中电流由电池的正极经过线圈流向负极,线圈上箭头方向是电流的方向,线圈内部产生磁力线的方向是左边是S极、右边是N极,这正好和图1.4所示的右手握拳,拇指伸直这种手的形态相吻合,即;右手四

指所指是电流的方向,伸直拇指所指是磁场N极的方向(也就是磁力线的指向)。 同样通电的直导线的周围也会产生以导线为圆心的同心圆磁场,图1.5所示。这个直导线流过电流的磁场和磁场的方向也可以采用右手握拳,拇指伸直这种手的形态来判断: 如图1.6所示;右手握通电的直导线,拇指是电流的方向,握拳的四指就是围绕直导线磁场的方向。 图1.5 图1.6 结论:导体通过电流就会产生磁场,并且磁场的方向和电流的方向有关。 2、磁生电 图1.7是自行车发电机的构造原理图; 图1.7图1.8 在图1.7中,中间有标有N S极的是一个圆形永久磁铁,其磁力线的分布是从N(北极)极指向S(南极)极,图中有箭头

电磁感应现象及其应用生活实践中

西北农林科技大学 电磁感应现象及其应用 学院:风景园林艺术学院 班级:园林134 姓名:崔苗苗 学号:2913911465 134

电磁感应现象及其在生活中的应用 西北农林科技大学风景园林艺术学院 姓名崔苗苗班级园林134班学号 2013011465 摘要自法拉第历经十年发现电磁感应现象后,电磁感便开始应用生活中。话筒, 电磁炉,电视机,手机等生活用品,无不与人类生活息息相关,极大地方便了我们的生活,推动了社会历史的进步和发展。同时,它的应用也是理论向实践不断探索和改进的过程,理论唯有应用于实践,才更能发挥它的价值。 关键词电磁感应现象生活应用 电磁感应现象的发现不仅揭示了电与磁之间的内在联系,而且为电与磁之间的转化奠定了实验基础,为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路,在生活中具有重大的意义。它的发现,标志着一场重大的工业和技术革命的到来。在电工技术,电子技术以及电磁测量等方面都有广泛的应用,人类社会从此迈入电气化时代,对推动生产力和科学技术发展发挥了重要作用。物理发现的重要性由此可见。本文主要介绍了电磁感应现象及其在人类生活中的相关应用。 一.电磁感应现象定义 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应现象。本质是闭合电路中磁通量的变化。而闭合电路中由电磁感应现象产生的电流叫做感应电流。 二.电磁感应发现历程 电磁学是物理学的一个重要分支,初中时代的奥斯特实验为我们打开电磁学的大门,此后高中三年这一部分内容也一直是学习的重中之重。继1820奥斯特实验之后,电与磁就不再是互不联系的两种物质,电流磁效应的发现引起许多物理学家的思考。当时,很多物理学家便试图寻找它的逆效应,提出了磁能否产生电,磁能否对电作用的问题,而迈克尔·法拉第即为其中一位。他在1821年发现了通电导线绕磁铁转动的现象,然后经历10年坚持不懈的努力,最终于1831年取得突破性进展。 法拉第将两个线圈绕在一个铁环上,其中一个线圈接直流电源,另一个线圈接电流表。他发现,当接直流电源的线圈电路接通或断开的瞬间,接电流表的线圈中会产生瞬时电流。而在这个过程中,铁环并不是必须的。无论是否拿走铁环,再做这个实验的时候,上述现象仍然发生,只是线圈中的电流弱些。 为了透彻研究电磁感应现象,法拉第又继续做了许多的实验。终于,在1831年11月24日,他在向皇家学会提交的一个报告中,将这种现象定名为“电磁感应现象”,并概括了可以产生感应电流的五种类型:变化的电流、变化的磁场、

经典总结电磁感应:专题1:电磁感应图像问题

专题一:电磁感应图像问题 电磁感应中经常涉及磁感应强度、磁通量、感应电动势、感应电流等随时间(或位移)变化的图像,解答的基本方法是:根据题述的电磁感应物理过程或磁通量(磁感应强度)的变化情况,运用法拉第电磁感应定律和楞次定律(或右手定则)判断出感应电动势和感应电流随时间或位移的变化情况得出图像。高考关于电磁感应与图象的试题难度中等偏难,图象问题是高考热点。 【知识要点】 电磁感应中常涉及磁感应强度B 、磁通量Φ、感应电动势E 和感应电流I 等随时间变化的图线,即B -t 图线、Φ-t 图线、E -t 图线和I -t 图线。 对于切割产生的感应电动势和感应电流的情况,有时还常涉及感应电动势和感应电流I 等随位移x 变化的图线,即E -x 图线和I -x 图线等。 还有一些与电磁感应相结合涉及的其他量的图象,例如P -R 、F -t 和电流变化率 t t I -??等图象。 这些图像问题大体上可分为两类:由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像,或由给定的有关图像分析电磁感应过程,求解相应的物理量。 1、定性或定量地表示出所研究问题的函数关系; 2、在图象中E 、I 、B 等物理量的方向是通过正负值来反映; 3、画图象时要注意横、纵坐标的单位长度定义或表达。 【方法技巧】 电磁感应中的图像问题的分析,要抓住磁通量的变化是否均匀,从而推知感应电动势(电流)是否大小恒定,用楞次定律或右手定则判断出感应电动势(感应电流)的方向,从而确定其正负,以及在坐标中范围。分析回路中的感应电动势或感应电流的大小,要利用法拉第电磁感应定律来分析,有些图像还需要画出等效电路图来辅助分析。 不管是哪种类型的图像,都要注意图像与解析式(物理规律)和物理过程的对应关系,都要用图线的斜率、截距的物理意义去分析问题。 熟练使用“观察+分析+排除法”。 一、图像选择问题 【例1】如图,一个边长为l 的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场;一个边长也为l 的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直;虚线框对角线ab ba 的延长线平分导线框。在t= 0时,使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab 方向移动,直到整个导线框离开磁场区域。以i 表示导线框中感应电流的强度, 取逆时针方向为正。下列表示i -t 关系的选项中,可能正确的是() 【解析】:从正方形线框下边开始进入到下边完全进入过程中,线框切割磁感线的有效长度逐渐增大,所以感应电流也逐渐拉增大,A 项错误;从正方形线框下边完全进入至下边刚穿出磁场边界时,切割磁感线有效长度不变,故感应电流不变,B 项错;当正方形线框下边离开磁场,上边未进入磁场的过程比正方形线框上边进入磁场过程中,磁通量减少的稍慢,故这两个过程中感应电动势不相等,感应电流也不相等,D 项错,故正确选项为C . 求解物理图像的选择类问题可用“排除法”,即排除与题目要求相违背的图像,留下正确图像;

高中物理电磁感应经典例题总结

1.如图,金属棒ab 置于水平放置的U 形光滑导轨上,在ef 右侧存在有界匀强磁场B ,磁场方向垂直导轨平面向下,在ef 左侧的无磁场区域cdef 内有一半径很小的金属圆环L ,圆环与导轨在同一平面内。当金属棒ab 在水平恒力F 作用下从磁场左边界ef 处由静止开始向右运动后,圆环L 有__________(填收缩、扩张)趋势,圆环内产生的感应电流_______________(填变大、变小、不变)。 答案:收缩,变小 解析:由于金属棒ab 在恒力F 的作用下向右运动,则abcd 回路中产生逆时针方向的感应电流,则在圆环处产生垂直于只面向外的磁场,随着金属棒向右加速运动,圆环的磁通量将增大,依据楞次定律可知,圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量将增大;又由于金属棒向右运动的加速度减小,单位时间内磁通量的变化率减小,所以在圆环中产生的感应电流不断减小。 2.如图所示,固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d ,其右端接有阻值为R 的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B 的匀强磁场中。一质量为m (质量分布均匀)的导体杆ab 垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为u 。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F 作用下从静止开始沿导轨运动距离L 时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)。设杆接入电路的电阻为r ,导轨电阻不计,重力加速度大小为g 。则此过程 ( BD ) A.杆的速度最大值为 B.流过电阻R 的电量为 C.恒力F 做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量 D.恒力F 做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量 解析:当杆达到最大速度v m 时,022=+- -r R v d B mg F m μ得()()22d B r R mg F v m +-=μ,A 错;由公式 () ()r R BdL r R S B r R q +=+= += ??Φ ,B 对;在棒从开始到达到最大速度的过程中由动能定理有: K f F E W W W ?=++安,其中mg W f μ-=,Q W -=安,恒力F 做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变 化量与回路产生的焦耳热之和,C 错;恒力F 做的功与安倍力做的功之和等于于杆动能的变化量与克服摩擦力做的功之和,D 对。 3.(09·浙江·17)如图所示,在磁感应强度大小为B 、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为m 、阻值为R 的闭合矩形金属线框abcd 用绝缘轻质细杆悬挂在O 点,并可绕O 点摆动。金属线框从右侧某一位置静止开始释放,在摆动到左侧最

经典总结电磁感应:专题1:电磁感应图像问题

经典总结电磁感应:专题1:电磁感应图像问题

专题一:电磁感应图像问题 电磁感应中经常涉及磁感应强度、磁通量、感应电动势、感应电流等随时间(或位移)变化的图像,解答的基本方法是:根据题述的电磁感应物理过程或磁通量(磁感应强度)的变化情况,运用法拉第电磁感应定律和楞次定律(或右手定则)判断出感应电动势和感应电流随时间或位移的变化情况得出图像。高考关于电磁感应与图象的试题难度中等偏难,图象问题是高考热点。 【知识要点】 电磁感应中常涉及磁感应强度B 、磁通量Φ、感应电动势E 和感应电流I 等随时间变化的图线,即B -t 图线、Φ-t 图线、E -t 图线和I -t 图线。 对于切割产生的感应电动势和感应电流的情况,有时还常涉及感应电动势和感应电流I 等随位移x 变化的图线,即E -x 图线和I -x 图线等。 还有一些与电磁感应相结合涉及的其他量的图象, 例如P -R 、F -t 和电流变化率t t I -?? 等图象。 这些图像问题大体上可分为两类:由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像,或由给定的有关图像分析电磁感应过程,求解相应的物理量。

磁场方向垂直;虚线框对角线ab与导线框的一条边垂直,ba的延长线平分导线框。在t=0时,使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向移动,直到整个导线框离开磁场区域。以i表示导线框中感应电流的强度,取逆时针方向为正。下列表示i-t关系的选项中,可能正确的是() 【解析】:从正方形线框下边开始进入到下边完全进入过程中,线框切割磁感线的有效长度逐渐增大,所以感应电流也逐渐拉增大,A项错误;从正方形线框下边完全进入至下边刚穿出磁场边界时,切割磁感线有效长度不变,故感应电流不变,B项错;当正方形线框下边离开磁场,上边未进入磁场的过程比正方形线框上边进入磁场过程中,磁通量减少的稍慢,故这两个过程中感应电动势不相等,感应电流也不相等,D项错,故正确选项为C. 求解物理图像的选择类问题可用“排除法”,即排除与题目要求相违背的图像,留下正确图像;也可

电磁感应经典高考题

电磁感应 经典高考题 (全国卷1)17.某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下,大小为54.510-?T 。一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸,河宽100m ,该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过。设落潮时,海水自西向东流,流速为2m/s 。下列说法正确的是 A .河北岸的电势较高 B .河南岸的电势较高 C .电压表记录的电压为9mV D .电压表记录的电压为5mV 【答案】BD 【解析】海水在落潮时自西向东流,该过程可以理解为:自西向东运动的导体棒在切割竖直向下的磁场。根据右手定则,右岸即北岸是正极电势高,南岸电势低,D 对C 错。根据法拉第电磁感应定律351092100105.4--?=???==BLv E V, B 对A 错。 【命题意图与考点定位】导体棒切割磁场的实际应用题。 (全国卷2)18.如图,空间某区域中有一匀强磁场,磁感应强度方向水平,且垂直于纸面向里,磁场上边界b 和下边界d 水平。在竖直面内有一矩形金属统一加线圈,线圈上下边的距离很短,下边水平。线圈从水平面a 开始下落。已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a 、b 之间的距离。若线圈下边刚通过水平面b 、c (位于磁场中)和d 时,线圈所受到的磁场力的大小分别为b F 、c F 和d F ,则 A.d F >c F >b F B.c F b F >d F D.c F

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