目錄TOC\o"13"\h\z\u第48課時(shí)法拉第電磁感應(yīng)定律、自感、渦流 1考點(diǎn)一法拉第電磁感應(yīng)定律的理解與應(yīng)用 1題型1：法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容與理解 1題型2：判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向及變化情況 1考點(diǎn)二感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算 3題型1：磁感應(yīng)強(qiáng)度變化類 3題型2：導(dǎo)體平動(dòng)切割類 3題型3：導(dǎo)體旋轉(zhuǎn)切割類 3考點(diǎn)三自感、渦流、電磁阻尼、電磁驅(qū)動(dòng) 5題型1：自感 5題型2：渦流 5題型3：電磁阻尼、電磁驅(qū)動(dòng) 6鞏固訓(xùn)練·提升能力 7考點(diǎn)一法拉第電磁感應(yīng)定律的理解與應(yīng)用例題分析·考點(diǎn)題型題型1：法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容與理解1.（單選）目前手機(jī)的無線充電技術(shù)(圖甲)已經(jīng)成熟，其工作過程可簡(jiǎn)化為圖乙所示，A、B兩個(gè)線圈彼此靠近平行放置，當(dāng)線圈A接通工作電源時(shí)，線圈B中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并對(duì)與其相連的手機(jī)電池充電。下列說法正確的是(

)A.只要線圈A中輸入電流，線圈B中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)B.若線圈A中輸入變化的電流，線圈B中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也會(huì)發(fā)生變化C.線圈A中輸入的電流越大，線圈B中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大D.線圈A中輸入的電流變化越快，線圈B中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大題型2：判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向及變化情況2.（多選）空間存在一方向與紙面垂直、大小隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其邊界如圖(a)中虛線MN所示。一硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線的電阻率為ρ、橫截面積為S，將該導(dǎo)線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi)，圓心O在MN上。t=0時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖(a)所示；磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖(b)所示。則在t=0到t=t1A.圓環(huán)所受安培力的方向始終不變 B.圓環(huán)中的感應(yīng)電流始終沿順時(shí)針方向C.圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小為B0rS4t變式訓(xùn)練·舉一反三3.（單選）現(xiàn)有100匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場(chǎng)，若穿過線圈的磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，下列說法正確的是(

)A.t=0時(shí)刻線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0B.t=5×10C.t=1×10-3sD.0～5×10-34.（多選）如圖，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，大小隨時(shí)間的變化率ΔBΔt=k，k為負(fù)常量。用電阻率為ρ、橫截面積為s的硬導(dǎo)線做成邊長(zhǎng)為l的正方形線框，讓其右半部分在磁場(chǎng)區(qū)域并固定于紙面內(nèi)，則A.導(dǎo)線中感應(yīng)電流的大小為klsB.導(dǎo)線中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向C.導(dǎo)線框受到的安培力方向?yàn)樗较蛴褼.磁場(chǎng)對(duì)方框作用力的大小隨時(shí)間的變化率為-考點(diǎn)二感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算例題分析·考點(diǎn)題型題型1：磁感應(yīng)強(qiáng)度變化類5.（單選）如圖所示，半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為B=B0+kt，B0、k為常量，則圖中半徑為R的單匝圓形線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為A.πkr2 B.πkR2 C.題型2：導(dǎo)體平動(dòng)切割類6.（單選）如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，將一水平放置的金屬棒ab從距地面高為h處，以水平初速度v0拋出。設(shè)運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中棒的取向不變，且不計(jì)空氣阻力，則落地時(shí)金屬棒a、b兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電勢(shì)高低，判斷正確的是(

)A.E=BLv0，φa>φC.E=BLv0，φa<φ題后反思題型3：導(dǎo)體旋轉(zhuǎn)切割類7.（單選）某國(guó)產(chǎn)直升機(jī)在我國(guó)某地上空懸停，長(zhǎng)度為L(zhǎng)的螺旋槳葉片在水平面內(nèi)順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(俯視)，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ω。該處地磁場(chǎng)的水平分量為Bx，豎直分量為By。葉片的近軸端為a，遠(yuǎn)軸端為bA.12BxLω，a端電勢(shì)高于b端電勢(shì) B.12C.12ByL2ω，a端電勢(shì)高于b端電勢(shì) D.變式訓(xùn)練·舉一反三8.（多選）動(dòng)圈式揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)如圖甲所示，圖乙為磁鐵和線圈部分的右視圖。當(dāng)人對(duì)著紙盆說話，紙盆帶著線圈左右運(yùn)動(dòng)能將聲信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。已知線圈有n匝，線圈半徑為R，總電阻為r，線圈所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則(

)A.紙盆向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，圖乙的線圈中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流B.紙盆向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，圖乙的線圈中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流C.紙盆向右運(yùn)動(dòng)速度為v時(shí)，線圈所受安培力為4nD.紙盆向右運(yùn)動(dòng)速度為v時(shí)，線圈所受安培力為49.（單選）如圖所示，將兩根表面涂有絕緣漆的相同硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線分別繞成閉合線圈a、b，兩線圈中大圓環(huán)半徑均為小圓環(huán)的3倍，垂直線圈平面方向有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化，則a、b兩線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小之比為(

)A.5:13 B.13:5 C.1:7 D.7:110.（單選）如圖，導(dǎo)體AB的長(zhǎng)為2R，繞O點(diǎn)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，OB長(zhǎng)為R，且OBA三點(diǎn)在一條直線上，有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)充滿轉(zhuǎn)動(dòng)平面且與轉(zhuǎn)動(dòng)平面垂直，那么AB兩端的電勢(shì)差為(

)A.12BωR2 B.2BωR2考點(diǎn)三自感、渦流、電磁阻尼、電磁驅(qū)動(dòng)例題分析·考點(diǎn)題型題型1：自感11.（單選）如圖所示，圖甲和圖乙是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個(gè)電路圖，L1和L2為電感線圈．實(shí)驗(yàn)時(shí)，斷開開關(guān)S1瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關(guān)S2，燈A2逐漸變亮．而另一個(gè)相同的燈A3A.圖甲中，A1與LB.圖甲中，閉合S1，電路穩(wěn)定后，A1中電流大于C.圖乙中，變阻器R與L??D.圖乙中，閉合S2瞬間，L??2題型2：渦流12.（單選）桌面上放置一“U”形磁鐵，用能繞端點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的絕緣輕桿懸掛一半徑為r、厚度為d的鋁制薄圓盤，圓盤的平衡位置恰好位于兩磁極之間，如圖甲所示。若將圓盤拉離平衡位置一個(gè)固定角度后由靜止釋放(如圖乙所示)，圓盤在豎直平面內(nèi)來回?cái)[動(dòng)(圓盤面始終與磁場(chǎng)垂直)，經(jīng)t1時(shí)間停下；若僅將圓盤厚度改變?yōu)?d，重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)，圓盤經(jīng)t2時(shí)間停下；若保持圓盤半徑r和厚度d不變，僅將材料替換成電阻率和密度都更大的鉛，重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)，圓盤經(jīng)tA.t2明顯大于t1 B.t2明顯小于t1 C.t3明顯大于t1題型3：電磁阻尼、電磁驅(qū)動(dòng)13.（單選）如圖1所示。一個(gè)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的鋁框放在U形磁鐵的兩個(gè)磁極間，鋁框和磁鐵均靜止，其截面圖如圖2所示。轉(zhuǎn)動(dòng)磁鐵，下列說法正確的是(

)A.鋁框與磁鐵的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，阻礙磁通量的變化B.鋁框與磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致，轉(zhuǎn)速比磁鐵的轉(zhuǎn)速小C.磁鐵從圖2位置開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋁框截面abcd感應(yīng)電流的方向?yàn)閍→d→c→b→aD.磁鐵停止轉(zhuǎn)動(dòng)后、如果沒有空氣阻力和摩擦阻力，鋁框?qū)⒈３謩蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)變式訓(xùn)練·舉一反三15.（單選）如圖甲所示，把一枚磁性較強(qiáng)的圓柱形永磁體在鋁管管口靜止釋放，磁體直徑略小于管的內(nèi)徑.則磁體在管中(

)A.做自由落體運(yùn)動(dòng)B.加速度恒定C.如圖乙所示，換用一根有裂紋的鋁管，運(yùn)動(dòng)比圖甲中更慢D.換用一根直徑稍大的鋁管，運(yùn)動(dòng)比圖甲中更快16.（單選）為了有效隔離外界振動(dòng)對(duì)STM的擾動(dòng)，在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對(duì)紫銅薄板，并施加磁場(chǎng)來快速衰減其微小振動(dòng)，如圖所示。無擾動(dòng)時(shí)，按下列四種方案對(duì)紫銅薄板施加恒磁場(chǎng)；出現(xiàn)擾動(dòng)后，對(duì)于紫銅薄板上下及左右振動(dòng)的衰減最有效的方案是(

)A. B.C. D.17.（多選）如圖所示，某同學(xué)利用電壓傳感器來研究電感線圈工作時(shí)的特點(diǎn)。圖甲中三個(gè)燈泡完全相同，不考慮溫度對(duì)燈泡電阻的影響。在閉合開關(guān)S的同時(shí)開始采集數(shù)據(jù)，當(dāng)電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后斷開開關(guān)。圖乙是由傳感器得到的電壓u隨時(shí)間t變化的圖像。不計(jì)電源內(nèi)阻及電感線圈L的直流電阻。線圈L的自感系數(shù)足夠大，下列說法正確的是(

)A.開關(guān)S閉合瞬間，流經(jīng)燈D1和DB.開關(guān)S閉合瞬間至斷開前，流經(jīng)燈D2C.開關(guān)S斷開瞬間，燈D2D.根據(jù)題中信息，可以推算出圖乙中u鞏固訓(xùn)練·提升能力一、單選題。1.某同學(xué)用圖甲電路探究自感現(xiàn)象對(duì)電流的影響，閉合開關(guān)后燈泡發(fā)光，過一會(huì)再斷開開關(guān)，圖乙為電流傳感器采集的電流隨時(shí)間變化的圖像。已知乙圖中單元格邊長(zhǎng)為0.4s和0.1A，線圈直流電阻與燈泡電阻相同，電流傳感器內(nèi)阻不計(jì)。則(

)A.開關(guān)閉合后通過線圈的電流恒為0.4A B.開關(guān)斷開后燈泡閃一下然后逐漸熄滅C.開關(guān)斷開后通過燈泡的電流方向向左 D.開關(guān)斷開后流過燈泡的電荷量約為0.2C2.如圖甲所示，連接電流傳感器的線圈套在豎直放置的長(zhǎng)玻璃管上。將強(qiáng)磁鐵從離玻璃管上端高為h處由靜止釋放，磁鐵在玻璃管內(nèi)下落并穿過線圈。t1、t2、t3時(shí)刻的電流為A.磁鐵上下翻轉(zhuǎn)后重復(fù)實(shí)驗(yàn)，電流方向先負(fù)向后正向B.t1C.t2D.h加倍后重復(fù)實(shí)驗(yàn)，電流峰值將加倍3.航天飛機(jī)用導(dǎo)電纜繩與衛(wèi)星相連，以共同的速度環(huán)繞地球飛行。當(dāng)在北半球上空自西向東飛行時(shí)，電纜繩豎直，a端在上、b端在下，繩長(zhǎng)20km，兩端不閉合，電纜繩所在區(qū)域的地磁場(chǎng)強(qiáng)度為5×10-5T，與水平方向成37°，航天飛機(jī)和衛(wèi)星的運(yùn)行速度大小為7.5km/s。sin37°A.a端電勢(shì)比b端電勢(shì)高6×103V B.a端電勢(shì)比C.a端電勢(shì)比b端電勢(shì)低6×103V D.a端電勢(shì)比4.近場(chǎng)通信(NFC)器件應(yīng)用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行通訊，其天線類似一個(gè)壓平的線圈。設(shè)每匝線圈面積為S，共有n匝。若磁場(chǎng)垂直紙面向里通過此線圈且均勻增加，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率為k，則線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和感應(yīng)電流的方向分別為(

)A.nkS，順時(shí)針 B.kS，順時(shí)針 C.nkS，逆時(shí)針 D.kS，逆時(shí)針5.如圖一足夠大的“?”形導(dǎo)軌固定在水平面，導(dǎo)軌左端接一靈敏電流計(jì)G，兩側(cè)導(dǎo)軌平行。空間中各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B且隨時(shí)間同步變化，t=0時(shí)刻，在電流計(jì)右側(cè)某處放置一導(dǎo)體棒，并使之以速度v0向右勻速運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)過程中電流計(jì)讀數(shù)始終為零，已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，則磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系可能正確的是A. B.C. D.6.如圖，空間中存在水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一導(dǎo)體棒繞固定的豎直軸OP在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且始終平行于OP。導(dǎo)體棒兩端的電勢(shì)差u隨時(shí)間t變化的圖像可能正確的是(

)A. B.C. D.二、多選題。7.圓形導(dǎo)體環(huán)用一根輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在O點(diǎn)，導(dǎo)體環(huán)可以在豎直平面內(nèi)來回?cái)[動(dòng)，空氣阻力和摩擦力均不計(jì)。在如圖所示的正方形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于圓環(huán)的擺動(dòng)面指向紙內(nèi)。下列說法中正確的有

(

)A.導(dǎo)體環(huán)在擺動(dòng)過程中機(jī)械能守恒B.導(dǎo)體環(huán)進(jìn)入磁場(chǎng)和離開磁場(chǎng)時(shí)，環(huán)中電流的方向一定相反C.導(dǎo)體環(huán)通過最低點(diǎn)時(shí)，環(huán)中感應(yīng)電流最大D.最后導(dǎo)體環(huán)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中擺動(dòng)時(shí)，機(jī)械能守恒8.為防止意外發(fā)生，游樂場(chǎng)等大型設(shè)施都配備有電磁阻尼裝置，如圖所示為某款阻尼緩沖裝置的原理示意圖：帶有光滑軌道的機(jī)械主體，能產(chǎn)生垂直緩沖軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，邊緣繞有閉合矩形線圈abcd的高強(qiáng)度緩沖滑塊撞到豎直墻時(shí)，被瞬間強(qiáng)制制動(dòng)，機(jī)械主體以及磁場(chǎng)由于慣性繼續(xù)緩沖減速，對(duì)緩沖過程，下列說法正確的是(

)A.線圈bc段受到向右的安培力 B.同一匝線圈中b端的電勢(shì)高于c端的電勢(shì)C.線圈ab段中電流方向?yàn)橛蒪到a D.若磁場(chǎng)反向，則裝置起不到緩沖作用9.如圖所示，一實(shí)驗(yàn)小組利用傳感器測(cè)量通電螺線管的磁場(chǎng)隨時(shí)間變化的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，測(cè)得螺線管的匝數(shù)為n=30匝、橫截面積S=20cm2、螺線管電阻r=1Ω，與螺線管串聯(lián)的外電阻R=5Ω.穿過螺線管的磁場(chǎng)的方向如圖甲所示.磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示的規(guī)律變化(以磁場(chǎng)方向向左為正方向)，則t=4s時(shí)A.通過R的電流方向?yàn)镹→MB.通過R的電流為1mAC.R的電功率為2×D.螺線管兩端M、N間的電勢(shì)差U10.如圖所示，半徑為R的34金屬圓環(huán)ab固定在水平桌面上，有一垂直于圓環(huán)向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系為B=kt(k>0)。一長(zhǎng)為2R的金屬直桿垂直磁場(chǎng)放置在圓環(huán)上，桿的一端與圓環(huán)的端口a接觸，t=0時(shí)，桿從圖示實(shí)線位置以角速度ω順時(shí)針繞a在圓環(huán)所在平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，t=3π4ω時(shí)，金屬桿轉(zhuǎn)到虛線位置，與圓環(huán)另一端口b剛好接觸，設(shè)t=3π4ωA.t=3πB.t=0到t=πC.t=3π4ωD.t=3π4ω三、計(jì)算題。11.如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為θ=37°的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)=0.5m，M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R=0.5Ω的電阻，一根質(zhì)量為m=0.5kg的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直，金屬桿的電阻為r=0.5Ω，整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向下，導(dǎo)軌電阻可忽略，讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑，