第十讲 电流的磁效应和电磁感应

第十讲电流的磁效应和电磁感应

一、电流的磁效应

1.奥斯特实验

该实验证明了通电导体周围存在磁场。

2.磁场的判断：右手螺旋定则（又称安培定则）

（1）通电直导线：用右手握住直导线，让大拇指指向电流方向，那么四指的弯曲方向即为磁感线的环绕方向。

磁场空间分布：以直导线上每一点为圆心的同心圆，且所在平面与直导线垂直。

磁场强弱与电流强弱有关，磁场方向与电流方向有关。

（2）通电螺线管的磁场：用右手握住螺线管，四指弯向通电螺线管的电流方向，那么大拇指的所指的方向即为通电螺线管的N极。

通电螺线管相当于空心的条形磁铁。

条形磁铁通电通电螺（外部：N极指向S极；内部：S极指向N极）

磁场强弱与电流强弱和单位长度的线圈匝数有关，磁场方向与电流方向和项圈绕法有关。

注意：通电螺线管插入铁芯后，就变成了电磁铁。点磁铁的磁性比原通电螺线管磁性大大增强。

二、磁场对电流的作用

1.通电导体在磁场中会受到力的作用。

受力方向的判断：左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿过手掌心，并使四指指向电流方向，那么拇指所指方向就是通电导线在磁场中所受力的方向。

受力大小与磁场强弱和电流强弱有关；受力方向与磁场方向和电流方向有关（若一个因素改变，则感应电流方向改变，若两个因素同时改变，则感应电流方向不变）。

2. 应用：直流电动机

（1） 构造：

（2） 工作原理：通电导体在磁场中会受到力的作用

（3） 能量转换：电能转换为机械能（和少部分的热能）

线圈（转子）

（4）工作过程：

（5）平衡位置：线圈面与磁感线垂直（线圈处于平衡位置时，受到平衡力的作用）

（6）换向器的作用：当线圈转过平衡位置时，通过换向器改变电流方向，从而改变线圈的受力方向，以此保证线圈持续转动

（7）注意：直流电动机的线圈转到平衡位置时，线圈中无电流，线圈上下边受到的力为平衡力）

1.某同学利用如图所示装置研究磁与电的关系，请仔细观察图中的装置、操作和现象，然后归纳得出初步结论：

（a）未通电（b）通电（c）改变电流方向

比较（a）、（b）两图可知：；

比较（b）、（c）两图可知：。

2.如图所示，条形磁铁放置在水平地面上，在其右端上方固定一根水平长直导线，导线与磁体垂直，当导线中通以垂直纸面向内的电流时，则（）

A．磁铁对地的压力减小，磁铁受到向左的摩擦力B．磁铁对地的压力减小，磁铁受到向右的摩擦力

C．磁铁对地的压力增大，磁铁受到向左的摩擦力D．磁铁对地的压力增大，磁铁受到向右的摩擦力

3.在图中画出螺线管B上的绕线，要求通电后使图中的A、B两个螺线管相互排斥，并分别标出A，B两螺线管的S极．

4.如右图所示，在电路中滑动变阻器滑片P逐渐向左适当移动的过程中，条形磁铁仍保持静止，在此过程中下列说法正确的是（）

A．电磁铁磁性逐渐增强B．电磁铁左端为S极

C．电磁铁周围不产生磁场D．条形磁铁与电磁铁相互吸引

5.如图所示，是演示巨磁电阻(GMR)特性的原理示意图．开关S1、S2闭合时，向左稍微移动滑动变阻器的滑片P，指示灯的亮度明显变亮．

(1)滑动变阻器的滑片向左移动，流过电磁铁线圈的电流(选填“增大”或“减小”)，电磁铁周围的磁场

(选填“增强”、“减弱”或“不变”)

(2)指示灯的亮度明显变亮，表明电路中GMR的阻值显著(选填“增大”或“减小”)。

6.在制作简易电动机的过程中，若要改变电动机的转动方向，可以（）

A．改变通电电流的大小B．将电源的正负极对调

C．换用磁性更强的磁铁D．增加电动机的线圈匝数

7.图是汽车启动装置电路简图，当钥匙插入钥匙孔并转动时，电磁铁得到磁性，此时电磁铁上端为

极，触点B与C(填“接通”或“断开”)，汽车启动。

8.电磁继电器广泛用于各种自动控制电路中，如图所示是温度自动报警器的原理图，下列说法中错误的是（）

A．温度计可以用酒精温度计B．温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的

C．电磁继电器应用了电流的磁效应D．电磁继电器是一种电路开关，它可以用一个电路控制另一个电路。

9.小明同学设计了一个电动按摩棒，其结构示意图如图所示，ABO可以看做是一个杠杆．O为支点，B处有一个条形磁体，A为按摩槌头．当电磁铁输入方向改变的交流电时，条形磁体会受到引力或斥力，带动按摩槌头A振动．某一时刻，电磁铁与条形磁体间的磁感线如图所示，请画出此时：

（1）磁感线方向并标出电磁铁上端的磁极．（2）螺线管中的电流方向．（3）条形磁体所受磁力的示意图．10.如图所示的实验装置中，当直导线通电后，观察到直导线运动起来，利用这一现象所揭示的原理，可制成的设备是（）

A．电磁铁B．发电机C．电动机D．电磁继电器

11.如图所示的四个实验装置中，能说明电动机工作原理的是（）

A. B. C. D.

12.如图甲一种电磁限流器的示意图．当电路中电流过大时，电磁铁吸引衔铁B，接点C、D被弹簧拉起（C、D为动触点），电路切断．图乙是某同学设计的电磁限流器．两图相比说明为什么图甲中的电磁限流器优于图乙中的．

三、电磁感应

1.电磁感应现象是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中产生电流（感应电流）

的现象。

2.感应电流

（1）感应电流是指在电磁感应现象中产生的电流。

（2）产生感应电流的条件：有磁场、闭合电路、一部分导体、做切割磁感线运动。

（3）补充：感应电流方向的判断：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；

让磁感线穿过手掌心，并使拇指指向导线运动方向，那么四指所指的方向就是感应电流的方向。

（4）感应电流的大小与磁场强弱和（垂直）切割速度有关；感应电流的方向与磁场方向和切割方向有关（若一个因素改变，则感应电流方向改变，若两个因素同时改变，则感应电流方向不变）。

3.感应电压是指在电磁感应现象中产生的电压（产生感应电流的原因是先产生了感应电压）

注意：导体切割磁感线就会产生感应电压，但不一定会产生感应电流（比如电路断开）；导体中产生感应电流，一定产生了感应电压。

4.应用：交流发电机

（1）构造：A是线圈（转子），B是铜环，C是电刷．

（2）工作原理：电磁感应

（3）能量转换：机械能转换为电能

（4）工作过程：

在外力作用下，线圈转动一周，切割磁感线的方向改变2次，故电流方向改变2次，从而产生方向呈周期性变化的交流电。

（5）大型交流发电机主要由转子和定子两部分组成，转动的称为转子，不动的称为定子。如上图中线圈为转子，磁铁为定子。但是大型交流发电机（比如三峡发电站）采用线圈不动（定子），磁铁转动（转子）的发电机进行发电，这样的交流发电机也称为旋转磁极式发电机。

（6）注意：除了交流发电机，还有直流发电机。两者的共同点是线圈上产生的都是交流电，但是直流发电机比交流发电机多了一个换向器，故而输出到电路中的电流方向不变，为直流电。

直流发电机为蓄电池充电

四、直流电和交流电

1.交流电：是指电流方向变化且呈周期性变化的电流。我国家庭电路使用的是交流电，电压是220V，周期

是0.02s（表示转子转一圈用时0.02s），频率是50Hz（表示1转子转动50圈），故而电流方向1s改变100次。

2.直流电：是指电流方向不变的电流。

1.如图所示的四个情景中，属于电磁感应现象的是（）

A. B. C. D.

2.信用卡刷卡时，其表面的小磁体经过刷卡机的缝隙，线圈中会产生电流．如图所示，此过程主要涉及的知识是（）

A．电磁感应B．磁极间的相互作用

C．通电导线周围存在磁场D．通电导线在磁场中受力运动

3.如图是某中学生发明的一款便携风力发电机，以保护套的形式套在手机外面，利用风为手机充电．它主要由风力机和发电机两部分组成，其中风力机实现把风能转化成叶片的，发电机利用

的工作原理再把它转化为电能．

4.如图所示是电学中很重要的两个实验，其中利用甲图所示的实验装置原理可以制造出机，利用乙图所示的实验装置原理可以制造出机。

5.如图所示，把一条长约10m的导线两端连在灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合电路。有两个同学迅速摇动这条导线，这两个同学沿__________（填“东西”或“南北”）方向站立时，电流计指针更容易偏转。应用该原理制成了___________机。

6.如图所示是建郴永大道新式路灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板．有关这种新式路灯说法正确的是（）

A．小风扇是美化城市的时尚装饰B．小风扇是用来给太阳能电池散热

C．小风扇是小型风力发电机D．太阳能电池同时向小风扇和路灯供电

7.如图所示，四幅图都是反映课本内容的实验，其中表述错误的是（）

A．图甲研究的是电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系B．图乙实验过程中，电能转化为机械能

C．图丙研究的是磁场对电流的作用D．图丁研究的是电流的磁效应

8.如图甲所示的风速计是由风叶和改装的电流表构成．风速越大，风叶转动越快，电流表读数也越大．图乙各项中与这一过程的工作原理相同的是（）

A. B. C. D.

9.如图所示，是某小组的同学探究感应电流方向与哪些因素有关的实验情景（图中箭头表示导体的运动方向），

下列说法中正确的是（）

A. 比较图（a）和图（b）可知，感应电流的方向与磁场方向有关

B. 比较图（b）和图（c）可知，感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向无关

C. 比较图（a）和图（c）可知，感应电流的方向与磁场方向无关

D. 由图（d）可以得出感应电流的方向跟导体是否运动无关

10.如图所示，在探究“什么情况下磁可以生电”的实验中，保持磁体不动，若导线ab水平向右运动，则灵敏电流计指针向左偏转。下列说法正确的是（）

A．若导线ab水平向左运动，则灵敏电流计指针向右偏转

B．若导线ab竖直向上运动，则灵敏电流计指针向左偏转

C．若导线ab竖直向下运动，则灵敏电流计指针向左偏转

D．若导线ab斜向上运动，则灵敏电流计指针不会偏转

11.在学校实验室开放时．同学们对手摇发电机非常感兴趣，他们想：发电机产生感应电流大小跟哪些因素有关呢？于是他们开展了探究，以下是他们所用的发电机和实验记录表：

（1）根据表格可知，他们准备研究发电机产生感应电流的大小是否与有关．

（2）手摇发电机在发电时将能转化为电能．手摇发电机的工作原理是.

（3）他们根据小灯泡的亮度来判断电路中感应电流的大小，像这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”．下列方法属于“转换法”的是______（填序号）

①根据磁铁吸引大头针的多少来判断磁性的强弱；

②根据能否进行新陈代谢来区分生物与非生物；

③根据纯净物中元素种类的多少来区分单质与化合物．

（4）判断电流大小，除了借助小灯泡观察之外，实验室常用______表来测量．

12.在“探究感应电流的产生”的实验中。小颖同学的四次实验情况分别如图所示。

（1）有同学说：“只要闭合电路中的一部分导体在磁场中运动，就会产生感应电流。”你认为他的说法对吗?________，图__________可支持你的结论。

（2）为了探究感应电流的方向跟磁场方向和导体运动方向之间的关系。

A．根据图甲和图乙的实验现象可以得出结论：_______________________________________。

B．根据图乙和图丁的实验现象可以得出结论：_______________________________________。

（3）从能量的角度来分析，感应电流的产生过程是___________能转化为电能。

13.探究利用磁场产生电流的实验中，连接了如图所示的实验装置。

（1）将磁铁向下插入螺线管时，观察到灵敏电流计的指针向左偏转，这表明。在这个过程中以磁铁为参照物，螺线管是的（选择“静止”、“向上运动”或“向下运动”）；

（2）将磁铁从螺线管中向上拔出，你会观察到灵敏电流计的指针（选填“向左偏转”、“向右偏转”或“不偏转”）；（3）通过（1）、（2）两步实验，可以得出感应电流的方向与有关。

（4）要探究感应电流方向与磁场方向的关系，你设计的实验做法是

。

14.如图所示,a表示垂直于纸面的一根导体,它是闭合电路的一部分,它在磁场中沿图示的方向运动时,哪种情况下不会产生感应电流（）

15.如图所示，蹄形磁铁位于水平木板上，现要使电流表的指针偏转，下列做法可行的是（）

A．蹄形磁铁不动，导体棒ab竖直向上运动B．蹄形磁铁不动，导体棒ab水平向左运动

C．蹄形磁铁不动，导体棒ab竖直向下运动D．蹄形磁铁N、S极互换，导体棒ab竖直向上运动

16.如图所示“什么情况下磁可以生电”的探究过程，你认为以下说法正确的是（）

A.让导线在磁场中静止，蹄形磁铁的磁性越强，电流表指针偏转角度越大

B.用匝数较多的线圈代替单根导线，且使线圈在磁场中静止，这时电流表指针偏转角度大些

C.蹄形磁铁固定不动，使导线沿水平方向运动时，电流表指针会发生偏转

D.蹄形磁铁固定不动，使导线沿竖直方向运动时，电流表指针会发生偏转

17.如图所示，是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验装置。铜棒ab、电流表、开关组成闭合电路。

(1)闭合开关后，使铜棒a b上下运动，电流表指针__________(填“能”或“不能”)发生偏转。

(2)要使电流表指针发生偏转，铜棒ab应_______运动，这是一种现象，利用这一原理可制成___________。

(3)要使电流表指针偏转方向发生改变，可以采取两种方法。

方法一：__________________________；

方法二：__________________________。

18.如图是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置，导线AB跟电流表组成闭合电路．某同学探究导线在磁场中产生感应电流的条件后，想利用该装置对感应电流的强弱和方向做进一步的探究．

该同学提出了猜想：①感应电流的大小可能与磁场的强弱有关；②感应电流的大小可能与导线切割磁感线运动的速度有关．除此以外你还有什么不同的猜想？

(1)你的猜想是：

(2)写出验证你的猜想的主要实验步骤：

(3)如何判断你的猜想是否正确？

高考物理第二轮复习第18讲电磁感应中的能量课后练习

第18讲 电磁感应中的能量 题一：如图所示，MN 、PQ 为两根足够长的水平放置的平行金属导轨，间距L ＝1 m ；整个空间内以OO ＇为边界，左侧有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小11T B =，右侧有方向相同、磁感应强度大小22T B =的匀强磁场。两根完全相同的导体棒c 、b 质量均为0.1kg m =，与导轨间的动摩擦因数均为0.2μ=，两导体棒在导轨间的电阻均为R ＝1 Ω。开始时，c 、b 棒均静止在导轨上，现用平行于导轨的恒力F ＝0.8 N 向右拉b 棒。假设c 棒始终在OO ＇左侧，b 棒始终在OO ＇右侧，除导体棒外其余电阻不计，滑动摩擦力和最大静摩擦力大小相等，2 10m/s g =。 （1）c 棒刚开始滑动时，求b 棒的速度大小； （2）当b 棒的加速度大小22 1.5m/s a =时，求c 棒的加速度大小； （3）已知经过足够长的时间后，b 棒开始做匀加速运动，求该匀加速运动的加速度大小，并计算此时c 棒的热功率。 题二：如图所示，两根足够长且平行的光滑金属导轨所在平面与水平面成53α=?角，导轨间接一阻值为3 Ω的电阻R ，导轨电阻忽略不计。在两平行虚线间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场，磁场区域的宽度为0.5m d =。导体棒a 的质量为10.1kg m =、电阻为16R =Ω；导体棒b 的质量为20.2kg m =、电阻为23R =Ω，它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好。现从图中的M 、N 处同时将a 、b 由静止释放，运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域，且当a 刚出磁场时b 正好进入磁场。（sin530.8?=，cos530.6?=，g 取10 m/s 2，a 、b 电流间的相互作用不计），求： （1）在b 穿越磁场的过程中a 、b 两导体棒上产生的热量之比； （2）在a 、b 两导体棒穿过磁场区域的整个过程中，装置上产生的热量； （3）M 、N 两点之间的距离。 题三：如图所示，固定的竖直光滑U 形金属导轨，间距为L ，上端接有阻值为R 的电阻，处在方向水平且垂直于导轨平面、磁感应强度为B 的匀强磁场中，质量为m 、电阻为r 的导体棒与劲度系数为k 的固定轻弹簧相连放在导轨上，导轨的电阻忽略不计。初始时刻，弹簧处于伸长状态，其伸长量为1mg x k =，此时导体棒具有竖直向上的初速度v 0。在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。则下列说法正确的是（ ）

高中物理电磁感应交变电流经典习题30道带答案

一．选择题（共30小题） 1．（2015?嘉定区一模）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 2．（2014?广东）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 3．（2013?虹口区一模）如图所示，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行．已知在t=0到t=t1的时间间隔内，长直导线中电流i随时间变化，使线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右．图中箭头表示电流i的正方向，则i 随时间t变化的图线可能是（） A．B．C．D． 4．（2012?福建）如图，一圆形闭合铜环由高处从静止开始加速下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合．若取磁铁中心O为坐标原点，建立竖直向下为正方向的x轴，则图中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是（） A．B．C．D． 5．（2011?上海）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 6．（2010?上海）如图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为L，边长为L的正方形线框abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上，使线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域，若以逆时针方向为电流的正方向，能反映线框中感应电流变化规律的是图（） A．B．C．D． 7．（2015春?青阳县校级月考）纸面内两个半径均为R的圆相切于O点，两圆形区域内分别存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化．一长为2R的导体杆OA绕过O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为ω，t=0时，OA恰好位于两圆的公切线上，如图所示．若选取从O指向A的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图象可能正确的是（） A．B．C．D． 8．（2014?四川）如图所示，不计电阻的光滑U形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上，H、P的间距很小．质量为的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1m的正方形，其有效电阻为Ω．此时在整个空间加方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B=（﹣）T，图示磁场方向为正方向，框、挡板和杆不计形变．则（） A．t=1s时，金属杆中感应电流方向从C到D B．t=3s时，金属杆中感应电流方向从D到C C．t=1s时，金属杆对挡板P的压力大小为

电磁感应知识点总结

《电磁感应》知识点总结 1、 磁通量Φ、磁通量变化?Φ、磁通量变化率 t ??Φ 对比表 234、 感应电动势 在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势，产生感应电流比存在感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于电源，电路断开时没有电流，但感应电动势仍然存在。 （1） 电路不论闭合与否，只要有一部分导体切割磁感线，则这部分导体就会产生感应电动势，它相 当于一个电源 （2） 不论电路闭合与否，只要电路中的磁通量发生变化，电路中就产生感应电动势，磁通量发生变 化的那部分相当于电源。

5、 公式 n E ?Φ =与E=BLvsin θ 的区别与联系 6、 楞次定律 （2） 楞次定律中“阻碍”的含义

（3）对楞次定律中“阻碍”的含义还可以推广为感应电流的效果总是要阻碍产生感应电流的原因1）阻碍原磁通量的变化或原磁场的变化，即“增反减同”； 2）阻碍相对运动，可理解为“来拒去留”； 3）使线圈面积有扩大或缩小趋势，可理解为“增缩减扩”； 4）阻碍原电流的变化，即产生自感现象。 7、电磁感应中的图像问题 （3）解决这类问题的基本方法 1）明确图像的种类，是B-t图像还是Φ-t图像、或者E-t图像和I-t图像 2）分析电磁感应的具体过程 3）结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿定律等规律列出函数方程。 4）根据函数方程，进行数学分析，如斜率及其变化，两轴的截距等。 5）画图像或判断图像。 8、自感涡流

（2 ） 自感电动势和自感系数 1） 自感电动势：t I L E ??=，式中t I ??为电流的变化率，L 为自感系数。 2） 自感系数：自感系数的大小由线圈本身的特性决定，线圈越长，单位长度的匝数越多，横截面 积越大，自感系数越大，若线圈中加有铁芯，自感系数会更大。 （3） 日关灯的电路结构及镇流器、启动器的作用 1） 启动器：利用氖管的辉光放电，起着自动把电路接通和断开的作用。 2） 镇流器：在日光灯点燃时，利用自感现象，产生瞬时高压；在日关灯正常发光时，利用自感现 象起降压限流作用。

第十章 电磁感应.

第十章 电磁感应 思 考 题 10-1 一个导体圆线圈在均匀磁场中运动，在下列几种情况下，那些会产生感应电流？为什么？(1)线圈沿磁场方向平移；(2)线圈沿垂直方向平移；(3)线圈以自身的直径为轴转动，轴与磁场方向平行；(4)线圈以自身的直径为轴转动，轴与磁场方向垂直。 答：(1)当线圈沿磁场方向平移和沿垂直方向平移时，磁感应强度和面积矢量方向相同，且大小不变，所以，磁通量也保持不变。由法拉第电磁感应定律d /d Φt e =-可知，线圈中感应电动势为零，因而线圈中也就没有感应电流。(2) 在线圈以自身的直径为轴（轴与磁场方向平行）转动过程中，磁感应强度和面积矢量方向保持垂直，磁通量为零，因此，线圈中也没有感应电流。(3) 在线圈以自身的直径为轴（轴与磁场方向垂直）转动过程时，由于磁通量为cos BS q ，其中q 是磁感应强度和面积法向矢量方向的夹角，它随时间的变化而变化。所以，磁通量发生变化，线圈中会产生感应电动势，也就有感应电流产生。 10-2 灵敏电流计的线圈处于永磁体的磁场中，通入电流线圈就会发生偏转，切断电流后线圈在回到原来位置前总要来回摆动几次。这时，如果用导线把线圈的两个头短路，摆动就会马上停止，这是为什么？ 答：处于永磁体磁场中的灵敏电流计的通电线圈要受到四个力矩的作用，它们是：（1）磁场对线圈的电磁力矩BSNI g ，其中，B 为磁场的磁感应强度，S 为线圈的截面积，N 为线圈的总匝数，I g 为线圈中通过的电流；（2）线圈转动时张丝扭转而产生的反抗（恢复）力矩－Dθ，其中，D 为张丝的扭转系数，θ为线圈的偏转角；（3）电磁阻尼力矩；（4）空气阻尼力矩。 电磁阻尼力矩产生的原因是因为线圈在磁场中运动时的电磁感应现象。根据电磁感应定律，线圈在磁场中运动时会产生感应电动势。灵敏电流计的内阻R g 和外电路的电阻R 构成一个回路，因而有感应电流i 流过线圈，这个电流又与磁场相互作用，产生了一个阻止线圈运动的电磁阻尼力矩M 。可以证明，M 与回路的总电阻R g +R 成反比，有 t BNSi M d d θ ρ-=-= 其中，R R S N B g +=2 22ρ，称为阻尼系数。 当用导线把线圈的两个头短路时，外电路的电阻R 减小，阻尼系数增大，电磁阻尼力矩M 增大。设计时使短路后的外阻等于临界阻尼，摆动就会马上停止。 10-3 变压器的铁芯为什么总做成片状的，而且涂上绝缘漆相互隔开？铁片放置的方向应和线圈中磁场的方向有什么关系？ 答：变压器中的铁芯由于处在交变电流的磁场中，因而在铁芯内部要出现涡流，由于金属导体电阻很小，涡流会很大，从而产生大量的焦耳热，使铁芯发热，浪费电能，甚至引起事故。为了较少涡流，将铁芯做成片状，而且涂上绝缘漆相互隔开，可以减小电流的截面，增大电阻，减小涡流，使涡流损耗也随之减小。

全程训练2018届高考物理一轮总复习 周测九 电磁感应 交变电流(B卷)

周测九电磁感应交变电流(B卷) (本试卷满分95分) 一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的．全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分) 1. 如图所示，在水平地面下有一条沿东西方向铺设的水平直导线，导线中通有自东向西稳定、强度较大的直流电流．现用一闭合的检测线圈(线圈中串有灵敏电流计，图中未画出)检测此通电直导线的位置，若不考虑地磁场的影响，在检测线圈位于水平面内，从距直导线很远处由北向南沿水平地面通过导线的上方并移至距直导线很远处的过程中，俯视检测线圈，其中感应电流的方向是( ) A．先顺时针后逆时针 B．先逆时针后顺时针 C．先顺时针后逆时针，然后再顺时针 D．先逆时针后顺时针，然后再逆时针 2. (多选)某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成．当右侧线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K，从而切断家庭电路．仅考虑L1在铁芯中产生的磁场，下列说法正确的有( ) A．家庭电路正常工作时，L2中的磁通量为零 B．家庭电路中使用的用电器增多时，L2中的磁通量不变 C．家庭电路发生短路时，开关K将被电磁铁吸起 D．地面上的人接触火线发生触电时，开关K将被电磁铁吸起 3. 如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其自感系数很大，直流电阻忽略不计．下列说法正确的是( ) A．S闭合瞬间，A先亮 B．S闭合瞬间，A、B同时亮 C．S断开瞬间，B逐渐熄灭 D．S断开瞬间，A闪亮一下，然后逐渐熄灭 4．如图甲，线圈ab、cd绕在同一软铁芯上，在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间电压如图乙所示，已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是( )

第十讲法拉第电磁感应定律应用一磁感应定律应用一95

第十一讲、法拉第电磁感应定律（一） 一、要点导学： 法拉第电磁感应定律： 二、例题精选： （一）、对感应电动势概念的理解 例：下列说法正确的是（D ） A ．穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也一定为零 B ．穿过线圈的磁通量不为零时，感应电动势也一定不为零 C ．穿过线圈的磁通量均匀变化时，感应电动势也均匀变化 D ．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 （二）、感应电动势方向（判断电势高低） 例：飞机在我国上空匀速巡航。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U 1，右方机翼末端处的电势为U 2，（A,C ） A ．若飞机从西往东飞，U 1比U 2高 B ．若飞机从东往西飞，U 2比U 1高 C ．若飞机从南往北飞，U 1比U 2高 D ．若飞机从北往南飞，U 2比U 1高 （三）、感应电动势大小计算 例：在如图所示的平面中, L 1、L 2是两根平行的直导线, ab 是垂直跨在L 1、L 2上并且可以 左右滑动的直导线, 它的长度是d , 电阻是r . 在线路中接入定值电阻R 和电容器C , 如图所示. 当ab 以速度v 向右匀速滑动时, 电容器上极板带什么电荷? 电量多少? ( 四)法拉第电磁感应定律与直流电综合 （1）、求回路电流、及由电流计算安培力和电热 例: 如图所示，PN 与QM 两平行金属导轨相距1m ，电阻不计，两端分别接有电阻R 1和 R 2，且R 1=6Ω，ab 导体的电阻为2Ω，与导轨良好接触并可在导轨上无摩擦地滑动，垂直穿过导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为1T 。现ab 以恒定速度v =3m/s 匀速向右 a b R C L L 2 L 1

电磁感应与交流电

1.如图所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈B中通以如图乙所示的交变电流，设t=0时电流沿逆时针方向，（图中箭头所示）。对于线圈A，在t1 ~t2时间内，下列说法中正确的是（） A. 有顺时针方向的电流，且有扩张的趋势 B. 有顺时针方向的电流，且有收缩的趋势 C. 有逆时针方向的电流，且有扩张的趋势 D. 有逆时针方向的电流，且有收缩的趋势 2. 穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每 秒钟均匀地减少了2Wb，则 A．线圈中感应电动势每秒增加2V B．线圈中感应电动势每秒减少2V C．线圈中无感应电动势 D．线圈中感应电动势大小不变 3.在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒AB，以初速度v水平抛出。空气阻力不计，如图5所示，运动过程中棒保持水平，那么下列说法中正确的是（）（A）AB棒两端的电势U A < U B（B）AB棒中的感应电动势越来越大 （C）AB棒中的感应电动势越来越小（D）AB棒中的感应电动势保持不变 4.如图所示，一闭合的小金属环用一根绝缘细杆挂在固定点O处，使金 属圆环在竖直线OO′的两侧来回摆动的过程中穿过水平方向的匀强磁 场区域，磁感线的方向和水平面垂直。若悬点摩擦和空气阻力均不计， 则AD A．金属环进入和离开磁场区域都有感应电流，而且感应电流的方向相反 B．金属环进入磁场区域后越靠近OO′线时速度越大，而且产生的感应 电流越大 C．金属环开始摆动后，摆角会越来越小，摆角小到某一值后不再减小 D．金属环在摆动过程中，机械能将完全转化为环中的电能 5.如题图3所示，先后两次将一个矩形线圈由匀强磁场中拉出， 两次拉动的速度相同。第一次线圈长边与磁场边界平行，将线 圈全部拉出磁场区，拉力做功W1，第二次线圈短边与磁场边界 平行，将线圈全部拉出磁场区，拉力做功W2，则： A．W1> W2B．W1= W2C．W1< W2D．条 件不足，无法比较 6.如图所示，上下不等宽的平行金属导轨的EF和GH两部分导轨

电磁感应知识点总结

电磁感应 1、 磁通量Φ、磁通量变化?Φ、磁通量变化率t ??Φ 对比表 2、 电磁感应现象与电流磁效应的比较 3、 产生感应电动势和感应电流的条件比较

4、 感应电动势 在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势，产生感应电流比存在感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于电源，电路断开时没有电流，但感应电动势仍然存在。 （1） 电路不论闭合与否，只要有一部分导体切割磁感线，则这部分导体就会产生 感应电动势，它相当于一个电源 （2） 不论电路闭合与否，只要电路中的磁通量发生变化，电路中就产生感应电动 势，磁通量发生变化的那部分相当于电源。 5、 公式 n E ?Φ =与E=BLvsin θ 的区别与联系 6、 楞次定律 （1） 感应电流方向的判定方法

（2）楞次定律中“阻碍”的含义 （3）对楞次定律中“阻碍”的含义还可以推广为感应电流的效果总是要阻碍产生感应电流的原因 1）阻碍原磁通量的变化或原磁场的变化； 2）阻碍相对运动，可理解为“来拒去留”。 3）使线圈面积有扩大或缩小趋势； 4）阻碍原电流的变化。 7、电磁感应中的图像问题 （1）图像问题 （3）解决这类问题的基本方法 1）明确图像的种类，是B-t图像还是Φ-t图像、或者E-t图像和I-t图像 2）分析电磁感应的具体过程 3）结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿定律等规律列出函数方程。 4）根据函数方程，进行数学分析，如斜率及其变化，两轴的截距等。 5）画图像或判断图像。 8、自感涡流 （1）通电自感和断电自感比较

（2） 自感电动势和自感系数 1） 自感电动势：t I L E ??=，式中t I ??为电流的变化率，L 为自感系数。 2） 自感系数：自感系数的大小由线圈本身的特性决定，线圈越长，单位长度的匝 数越多，横截面积越大，自感系数越大，若线圈中加有铁芯，自感系数会更大。 （3） 涡流 9、电磁感应中的“棒-----轨”模型

第二十二讲-电磁感应与动量结合

第二十二讲电磁感应与动量结合 电磁感应与动量的结合主要有两个考点： 对与单杆模型，则是与动量定理结合。例如在光滑水平轨道上运动的单杆(不受其他力作用)，由于在磁场中运动的单杆为变速运动，则运动过程所受的安培力为变力，依据动量定理 F t P ?=?安，而又由于F t BIL t BLq ?=?= 安 ，= BLx q N N R R ?Φ = 总总 ， 21 P mv mv ?=-，由以上四 式将流经杆电量q、杆位移x及速度变化结合一起。 对于双杆模型，在受到安培力之外，受到的其他外力和为零，则是与动量守恒结合考察较多一、安培力冲量的应用 例1：★★如图所示，在光滑的水平面上，有一垂直向下的匀强磁场分布在宽度为L的区域内，现有一个边长为a（a﹤L）的正方形闭合线圈以初速度v0垂直磁场边界滑过磁场后，速度为v(v﹤v0)，那么线圈（B ） A.完全进入磁场中时的速度大于（v0+v）/2 B.完全进入磁场中时的速度等于（v0+v）/2 C.完全进入磁场中时的速度小于（v0+v）/2 D.以上情况均有可能 分析：进入和离开磁场的过程分别写动量定理（安培力的冲量与电荷量有关，电荷量与磁通量的变化量有关，进出磁场的安培力冲量相等） 点评：重点考察了安培力冲量与电荷量关系。 例2：★★★如图所示,在水平面上有两条导电导轨MN、PQ，导轨间距为d，匀强磁场垂直于导轨所在的平面向里，磁感应强度的大小为B，两根完全相同的金属杆1、2间隔一定的距离摆开放在导轨上，且与导轨垂直。它们的电阻均为R，两杆与导轨接触良好，导轨电阻不计，金属杆的摩擦不计。杆1以初速度v0滑向杆2，为使两杆不相碰，则杆2固定与不固定两种情况下，最初摆放两杆时的最少距离之比为( C )

第三讲 电磁感应与交流电

A 1S 1234 2 S 1 R R 3 S 第三讲 电磁感应与交流电 1．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，分别接电和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化 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．如图所示有界匀强磁场区域的半径为r ，磁场方向与导线环所在平面垂直，导线环半径也为r, 沿两圆的圆心连线方向从左侧开始匀速穿过磁场区域。此过程中关于导线环中的感应电流i 随时间t 的变化关系图象（规定逆时针方向的电流为正）最符合实际的是（ ） 4．图中A 、B 为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置．A 线圈中通有如图(a)所示的交变电流i ，则 （ ） A ．在t 1到t 2时间内A 、 B 两线圈相吸； B ．在t 2到t 3时间内A 、B 两线圈相斥； C ．t 1时刻两线圈间作用力为零； D ．t 2时刻两线圈间吸力最大 5．如图所示，在磁感应强度B=1.0 T 的匀强磁场中，金属杆PQ 在外力F 作用下在粗糙U 型导轨上以速度向右匀速滑动，两导轨间距离L=1.0 m ，电阻R=3.0 ，金 属杆的电阻r=1.0 ，导轨电阻忽略不计，则下列说法正确的是（ ） A 、通过R 的感应电流的方向为由d 到a B ．金属杆PQ 切割磁感线产生的感应电动势的大小为2.0 V C. 金属杆PQ 受到的安培力大小为0.5 N D ．外力F 做功大小等予电路产生的焦耳热 6. 如图所示，平行金属导轨和水平面成θ角，导轨与固定电阻R 1、R 2相连，匀强磁场垂直 穿过导轨平面。有一导体棒ab ，质量为m ，导体棒的电阻与固定电阻R 1和R 2的阻值 均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab 沿导轨向上匀速滑动，当上滑的速度为v 时，受到的安培力为F ，则此时（ ） A.电阻R 1的电功率为Fv/3 B. 电阻R 1的电功率为Fv/6 C.整个装置因摩擦而产生的热功率为μmgv cos θ D.整个装置消耗的机械功率为(F+μmg cos θ)v 7.如图所示，相距为d 的两条水平虚线L 1、L 2之间是方向水平向里的匀强磁场，磁感应强度为B ，正方形线圈abcd 边长为L （L

高三物理电流的磁效应和电磁感应中的能量问题

电流的磁效应和电磁感应中的能量问题 原平市第一中学朱东平 1820年丹麦物理学家奥斯特发现：把一段直导线平行地放在小磁针的上方，当导线中有电流通过时小磁针就会发生偏转，这说明不仅磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场，这就是电流的磁效应。电流的磁效应发现以后，人们很自然地想到：利用磁场是不是也能产生电流呢？英国物理学家法拉第经过十年坚持不懈的努力，终于取得重大突破，在1983年发现了由磁场产生电流的条件和规律。由磁场产生电流的现象称为电磁感应现象。在这里我就这两类问题中的能量转化情况谈谈我的看法： 一、在电流产生磁场的现象中： 无论是通电直导线产生磁场的现象，还是通电线圈产生磁场的现象，都是原来空间没有磁场，现在有了磁场，这个过程中必然有了磁场能量的增加。磁场的能量显然是来源于给导线或线圈提供电流的电源。 二、在电磁感应现象中： 原来电路中没有电流，现在发生电磁感应产生了电流，电流通过有电阻的导体转化成了焦耳热；或者电流通过化学电源给其充电；总之，消耗了电能，那么这个电能从哪里来呢？是来源于磁场能量吗？在电磁感应中一部分情况感应电流的电能是来源于磁场能量；而还有一部分感应电流的电能不是消耗了磁场能量，而是以磁场为桥梁实现的其他形式的能量和电能的相互转化或者转移。我们分情况来讨论： 1、闭合电路中的部分导线（或线圈）与磁场相对运动而产生的电磁感应现象中（切割类）的情况下，显然电能是来源于磁铁、导线、导线框的机械能或者控制它们运动的人的内能或者其他物体的能量。 例1、在含有电阻的水平光滑导轨上有一导 体棒AB，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中； 导体棒开始具有初速度v,试分析AB运动中的 能量转化情况？ 分析：导体棒向右运动时由于切割磁感线 而产生了感应电流，而导体棒就会受到向左的 安培力；导体棒就做向右的减速运动；导体棒克服安培力做功动能减少转化成了回路中的电能。如果要保持导体棒匀速运动人或者其他物体必须对导体棒做正功，而导体棒对人或者物体做负功，从而消耗人或者其他物体的能量转化成回路中的电能。在这里磁场只是个载体，磁场能量没有变化。 例2、右下图（甲）和（乙）中，线圈和磁铁之 间有相对运动时；试分析能量转化情况？ 分析：（甲）图中线圈不动，磁铁向下运动时， 在线圈中产生了感应电流，线圈就对磁铁产生了向 上的磁场力，阻碍磁铁向下运动，磁铁克服磁场力 做功其机械能减少转化成了线圈中的电能，线圈不 是超导体时电能就转化成了焦尔热能。而在（乙） 图中磁铁不动，线圈向下运动，线圈中产生感应电 流，从而受到磁铁对它向上的磁场力；线圈克服磁场力做功，机械能减少

高考物理选修3-2 第十章 电磁感应核心素养提升

科学思维(高考常考的“切割模型”) 【真题模型再现】 来源图例模型命题点 2016·高考全国Ⅱ卷第20题“导体棒转动切 割”模型 右手定则、E＝BL v － 的应用、闭合电路欧 姆定律 2016·高考全国Ⅰ卷第24题“导体棒平动切 割”模型 受力分析、平衡条 件、公式E＝BL v的 应用 2016·高考全国Ⅱ卷第24题“单棒＋导轨” 模型 牛顿第二定律、法拉 第电磁感应定律、欧 姆定律 2017·高考全国Ⅱ卷第20题“线框切割”模 型 法拉第电磁感应定 律、右手定则、安培 力 2017·高考全国Ⅲ卷第15题“单棒＋导轨” 模型 楞次定律、磁通量的 概念 2018·高考全国Ⅰ卷第17题“导体棒转动切 割”模型 法拉第电磁感应定 律、闭合电路欧姆定 律、电荷量的计算 2018·高考全国Ⅱ卷第18题“线框切割”模 型 i－t图象、楞次定 律、法拉第电磁感应 定律 2019·高考全国Ⅱ卷第21题“双棒＋导轨” 模型 I－t图象、法拉第电 磁感应定律，闭合电 路欧姆定律

2019·高考全国Ⅲ 卷第19题 “双棒＋导轨” 模型 v－t图象、I－t图 象、动量守恒、法拉 第电磁感应定律 模型一 【典例1】(多选)如图1所示为一圆环发电装置，用电阻R＝4 Ω的导体棒弯成半径L＝0.2 m的闭合圆环，圆心为O，COD是一条直径，在O、D间接有负载电阻R1＝1 Ω。整个圆环中均有B＝0.5 T的匀强磁场垂直环面穿过。电阻r＝1 Ω的导体棒OA贴着圆环做匀速圆周运动，角速度ω＝300 rad/s，则() 图1 A.当OA到达OC处时，圆环的电功率为1 W B.当OA到达OC处时，圆环的电功率为2 W C.全电路最大功率为3 W D.全电路最大功率为4.5 W 解析当OA到达OC处时，圆环的电阻为1 Ω，与R1串联接入电路，外电阻为2 Ω，棒转动过程中产生的感应电动势E＝ 1 2BL 2ω＝3 V，圆环上分压为1 V，所以圆环上的电功率为1 W，选项A正确，B错误；当OA到达OD处时，圆环中的电流为零，此时电路中总电阻最小，而电动势不变，所以全电路的电功率最大 为P＝E2 R1＋r ＝4.5 W，选项C错误，D正确。 答案AD 模型二“单棒＋导轨”模型 【典例2】(多选)(2020·山东淄博市模拟)如图2甲所示，左侧接有定值电阻R ＝3 Ω的水平平行且足够长的粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B＝2 T，导轨间距L＝1 m。一质量m＝2 kg、接入电路的阻值r＝1 Ω的金属棒在拉力F的作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动，金属棒的v－

第十讲电流的磁效应和电磁感应

第十讲电流的磁效应和电磁感应 一、电流的磁效应 1.奥斯特实验 该实验证明了通电导体周围存在磁场。 2.磁场的判断：右手螺旋定则（又称安培定则） （1）通电直导线：用右手握住直导线，让大拇指指向电流方向，那么四指的弯曲方向即为磁感线的环绕方向。 磁场空间分布：以直导线上每一点为圆心的同心圆，且所在平面与直导线垂直。 磁场强弱与电流强弱有关，磁场方向与电流方向有关。 （2）通电螺线管的磁场：用右手握住螺线管，四指弯向通电螺线管的电流方向，那么大拇指的所指的方向即为通电螺线管的N极。 通电螺线管相当于空心的条形磁铁。

条形磁铁通电通电螺（外部：N极指向S极；内部：S极指向N极） 磁场强弱与电流强弱和单位长度的线圈匝数有关，磁场方向与电流方向和项圈绕法有关。 注意：通电螺线管插入铁芯后，就变成了电磁铁。点磁铁的磁性比原通电螺线管磁性大大增强。 二、磁场对电流的作用 1.通电导体在磁场中会受到力的作用。 受力方向的判断：左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿过手掌心，并使四指指向电流方向，那么拇指所指方向就是通电导线在磁场中所受力的方向。 受力大小与磁场强弱和电流强弱有关；受力方向与磁场方向和电流方向有关（若一个因素改变，则感应电流方向改变，若两个因素同时改变，则感应电流方向不变）。 2.应用：直流电动机

（1）构造： （2）工作原理：通电导体在磁场中会受到力的作用 （3）能量转换：电能转换为机械能（和少部分的热能） （4）工作过程： （5）平衡位置：线圈面与磁感线垂直（线圈处于平衡位置时，受到平衡力的作用） （6）换向器的作用：当线圈转过平衡位置时，通过换向器改变电流方向，从而改变线圈的受力方向，以此保证线圈持续转动 （7）注意：直流电动机的线圈转到平衡位置时，线圈中无电流，线圈上下边受到的力为平衡力）线圈（转子）

电磁感应现与磁通量

A B a a b b c c d d B B 450 450 甲 乙 o o o / o / 第一课时 电磁感应现象 磁通量 Ⅰ电磁感应现象 只要穿过闭合回路中的磁通量发生变化，闭合回路中就会产生感应电流，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，是1831年法拉第发现的。 Ⅱ感应电流的产生条件 1、回路中产生感应电动势和感应电流的条件是回路所围面积中的磁通量变化，因此研究磁通量的变化是关键，由磁 通量的广义公式中 φθ=B S ·sin （θ是B 与S 的夹角）看，磁通量的变化?φ可由面积的变化?S 引起；可由磁感应 强度B 的变化?B 引起；可由B 与S 的夹角θ的变化?θ引起；也可由B 、S 、θ中的两个量的变化，或三个量的同时变化引起。 2、闭合回路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时，可以产生感应电动势，感应电流，这是初中学过的，其本质也是闭合回路中磁通量发生变化。 3 、产生感应电动势、感应电流的条件：导体在磁场里做切割磁感线运动时，导体内就产生感应电动势；穿过线圈的磁量发生变化时，线圈里就产生感应电动势。如果导体是闭合电路的一部分，或者线圈是闭合的，就产生感应电流。从本质上讲，上述两种说法是一致的，所以产生感应电流的条件可归结为：穿过闭合电路的磁通量发生变化。 【例1】如图所示，下列情况能产生感应电流的是( ) 【例2】如图甲所示，一个电阻为R ，面积为S 的矩形导线框abcd ，水平旋转在匀强磁场中，磁场的磁感 应强度为B ，方向与ad 边垂直并与线框平面成450 角，o 、o’分别是ab 和cd 边的中点。现将线框右半 边obco’ 绕oo’逆时针900 角到图乙所示位置。在这一过程中，导线中通过的电荷量是( ) A ．2BS B ．2BS C ．BS R D ．0 【例3】如图甲，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合．若取磁铁中心O 为坐标原点，建立竖直向下为正方向的x 轴，则图乙中最能正确反映环中感应电流i 随环心位置坐标x 变化的关系图象是( ) C D A B C D （乙图） （甲图） 【例4】如图所示，A 、B 两闭合线圈为同种导线制成，匝数比nA ：nB ＝1：3，半径RA ＝2RB 。在图示区

高中物理-电磁感应 交变电流测试题

高中物理-电磁感应交变电流测试题 一、选择题（1-7为单选，8-10为多选，每题4分，共40分） 1、所示，平行导轨间距为d，一端跨接一个电阻为R，匀强磁场的磁感强度为B，方向与导轨所在平面垂直。一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置，金属棒与导轨的电阻不计。当金属棒沿垂直于棒的方向以速度v滑行时，通过电阻R的电流强度是（） A．Bdv R B．sin Bdv R θ C．cos Bdv R θ D． sin Bdv Rθ 2、如图所示,通电螺线管置于闭合金属环a的轴线上,当螺线管中电流I减少时（） A、环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的减小 B、环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的减小 C、环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的增大 D、环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的增大 3、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00’为其对称轴．一正方形闭合导 体线框abcd，在外力作用下由纸面内图示位置从静 止开始向左做匀加速运动，若以顺时针方向为电流 的正方向，能反映线框中感应电流随时间变化规律 的图象是( ) 4、如图7所示，MN是一根固定的通电直导线，电流方向向上．今 将一金属线框abcd放在导线上，让线框的位置偏向导线的左边，两 者彼此绝缘．当导线中的电流突然增大时，线框整体受力情况为 （） A．受力向右B．受力向左C．受力向上D．受力为零 5、如图11-1所示，矩形线圈的匝数为N，面积为S，内阻为r，绕OO′轴以角速度ω做匀速转动.在它从如图所示的位置转过90°的过程中，下列说法正确的是( ) A.通过电阻的电荷量为 ) (2 2r R NBS + π B.通过电阻的电荷量为 2NBS R r + C.外力所做的功为 ) ( 2 2 2 r R N S B N + ω D.外力所做的功为 ) (4 2 2 2 r R S B N + ω π 6、把一只电热器接到100 V的直流电源上，在t时间内产生的热量为Q，若将它 分别接到U1=100sinωt V和U2=50sin2ωt V的交变电流电源上，仍要产生热量Q，则所需时间分别是 A．t，2t B．2t，8t C．2t，2t D．t，t 7、如图所示的电路中，已知交变电源的电压u= (200sin100πt) V， 电阻R= 100Ω，不考虑电源内阻对电路的影响.则电流 表和电压表的读数分别为（） A．1.41 A，220 V B．2 A，220 V C．1.41 A，141 V D．2 A，100 V v a b θ d

高中物理电磁感应交变电流经典习题30道带答案

．选择题（共30 小题） 1．（2015?嘉定区一模）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．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 3．（2013?虹口区一模）如图所示，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行．已知在t=0 到t=t1 的时间间隔内，长直导线中电流i 随时间变化，使线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右．图中箭头表示电流i 的正方向，则i 随时间t 变化的图线可能是（） 4．（2012?福建）如图，一圆形闭合铜环由高处从静止开始加速下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合．若取磁铁中心O 为坐标原点，建立竖直向下为正方向的x 轴，则图中最能正确反映环中感应电流i 随环心位置坐标x 变化的关系图象是（） A．均匀增大 C．逐渐增大，趋于不变 2．（2014?广东）如图所示，上下开口、内壁光滑的 铜管度处由静止释放，并落至底部，则小磁块（） B．先增大，后减小 D ．先增大，再减小，最后不变 P 和塑料管Q 竖直放置，小磁块先后在两管中从相同 高 C． B．D． 第1页（共10 页）

5．（2011?上海）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 6．（ 2010?上海）如图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为 B ，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向 上的匀强磁场，磁场宽度均为 L ，边长为 L 的正方形线框 abcd 的 bc 边紧靠磁场边缘置于桌面上，使线框从静止 开始沿 x 轴正方向匀加速通过磁场区域， 若以逆时针方向为电流的正方向， 能反映线框中感应电流变化规律的是 图（ ） 强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化．一长为 2R 的导体杆 OA 绕过 O 点且垂直于纸面的 轴顺时针匀速旋转，角速度为 ω，t=0 时，OA 恰好位于两圆的公切线上，如图所示．若选取从 O 指向 A 的电动 势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图象可能正确的是（ ） 8．（2014?四川）如图所示，不计电阻的光滑 U 形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板 H 、P 固定在框上， H 、 P 的间距很小． 质量为 0.2kg 的细金属杆 CD 恰好无挤压地放在两挡板之间， 与金属框接触良好并围成边长为 1m 的正方形，其有效电阻为 0.1Ω．此时在整个空间加方向与水平面成 30°角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强 度随时间变化规律是 B= （0.4﹣0.2t ）T ，图示磁场方向为正方向，框、挡板和杆不计形变．则（ ） 纸面内两个半径均为 D ． R 的圆相切于 O 点，两圆形区域内分别存在垂直纸面的匀

电流磁效应与电磁感应

1 第(6)冊第(2)章 主題:電流磁效應與電磁感應 ___年 ___班 座號：___ 姓名：_________ 1. 【100 基測一】 (A)磁力線的疏密分布與磁場強度無關 (B)磁力線越稀疏的地方磁場強度越強 (C)若要觀察磁鐵兩極附近某一點的磁場方向，可觀察鐵粉灑在磁鐵兩極附近所形成的圖形來判斷 (D)若要觀察磁鐵兩極附近某一點的磁場方向，可將指南針擺放在此點，觀察磁針N 極指向來判斷 2. ★（ ）一支鐵釘放在二支條形磁鐵附近，A 、B 與C 、D 分 別為兩磁鐵的磁極，箭頭表示磁力線的方向，如圖所示。若於此情況下，鐵釘的E 端會吸引指南針的S 極，則下列敘述何者正確？【90基測一】 (A)A 端為N 極、C 端為N 極 (B)B 端為N 極、C 端為N 極 (C)A 為S 極、D 端為N 極 (D)B 端為S 極、D 端為N 極 3. （ ）「在一支大試管內裝入約九分滿的鐵粉，並將鐵粉磁化， 它可吸住迴紋針；再將試管大力搖晃後，則無法再吸住迴紋針。」有關此實驗的敘述，下列何者錯誤？【93基測一】 (A)鐵粉屬於軟磁鐵 (B)鐵粉容易磁化，也容易消去磁性 (C)搖晃或敲擊試管容易使鐵粉磁性消失 (D)以鐵粉製成的磁鐵四週無磁力線存在 4. （ ）將一根長條形磁鐵放置在水平桌面上，在磁鐵周圍分布 的磁力線示意圖如附圖所示。今在水平桌面上甲、乙、 丙、丁四點各放置一個磁針，若地球磁場的影響忽略不計，則關於磁針N 極的指向，下列何者錯誤？【102基 測】 (A)甲：向西 (B)乙：向北 (C)丙：向西 (D) 丁：向南 按下開關形成通路時，輕敲厚紙板，則厚紙板面上鐵粉分布的圖樣最可能為下列何者？【100(北)聯測】 (A) (B) (C) (D) 6. ★（ ）如下圖所示，長直導線垂直通過水平放置的紙板，紙 板上的四個點（a 、b 、c 、d ）與導線等距離。若在這四個點上各放置一個羅盤，且導線的電流由零逐漸加大，則在何處的羅盤其指針的N 極最後幾乎會指向東方？ 【96基測二】 (A)a (B)b (C)c (D)d 7. （ ）下列哪一種情況，可能觀察到使磁針發生偏轉？【90 題本二】 (A)以一段無電流的銅線靠近磁針 (B) 一顆未接導線的電池靠近磁針 (C)通有直流電的導線靠近磁針 (D)通有交流電的導線靠近磁針 8. （ ）沿東西水平方向，上下放置的水平長直導線，分別通以 大小相等，方向相反的電流，且O 點位於兩導線之間，如附圖所示。下列哪一個為O 點的磁場方向？【99基 測二】 (A)向東 (B)向西 (C)向南 (D)向北 9. （ ）小萍將粗銅線分別垂直穿過水平的硬紙板甲、乙，並連 接成如附圖的電路裝置。接著在銅線北邊2cm 處分別放置磁針X 、Y ，開關K 尚未按下時，磁針N 極均指向北方。小萍將開關K 按下後，待磁針均靜止時，記錄磁針N 極的偏轉方向。有關小萍所記錄的X 、Y 磁針N 極偏轉方向，下列敘述何者正確？【100基測二】 (A)兩磁針N 極均向西方偏轉 (B)兩磁針N 極均向東方偏轉 (C)X 磁針N 極向東方偏轉，Y 磁針N 極向西方偏轉 (D)X 磁針N 極向西方偏轉，Y 磁針N 極向東方偏轉 10. （ ）將一支磁針先後水平放置於距離一條鉛直長導線南方10 公分的A 處，與南方20公分的B 處，如下圖所示，導線通以穩定電流後，以地磁南北方向為基準，則有關磁針在A 、B 兩處的偏轉狀態之比較，下列敘述何者正確？ 【97基測二】 (A)在A 處，磁針偏轉較大 (B)在B 處，磁針偏轉較大 (C)在A 、B 兩處，磁針均不偏轉 (D)在A 、B 兩處，磁針偏轉角度相同