1、WL-Z-G2-191124 14.電磁感應(yīng)的本質(zhì)與應(yīng)用 本節(jié)課所用教材：無本節(jié)課作業(yè)：無本節(jié)課所用講義：一、法拉第電磁感應(yīng)定律的理解【例1】（多選）關(guān)于電磁感應(yīng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢大小的正確表述是()A穿過導(dǎo)體框的磁通量為零的瞬間，線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢有可能很大B穿過導(dǎo)體框的磁通量越大，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢一定越大C穿過導(dǎo)體框的磁通量變化量越大，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢一定越大D穿過導(dǎo)體框的磁通量變化率越大，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢一定越大二、法拉第電磁感應(yīng)定律的靈活應(yīng)用【例2】 如圖所示， 水平放置的平行金屬導(dǎo)軌，相距l(xiāng)0.50 m，左端接一電阻R0.20 ，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.40 T的勻強(qiáng)磁場，方向垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)

2、體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上，并能無摩擦地沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì)，當(dāng)ab以v4.0 m/s的速度水平向右勻速滑動(dòng)時(shí)，用兩種方法求解ab棒中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小練習(xí)1.穿過一個(gè)單匝線圈的磁通量始終保持每秒鐘均勻地減少2 Wb，則()A線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢每秒鐘增加2 V B線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢每秒鐘減少2 VC線圈中無感應(yīng)電動(dòng)勢 D線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢保持不變2（多選）有一個(gè)n匝的圓形線圈，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，線圈平面與磁感線成30角，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化，線圈導(dǎo)線的規(guī)格不變，下列方法可使線圈中的感應(yīng)電流增加一倍的是( )A將線圈匝數(shù)增加一倍B將線圈面積增加一倍C將線圈半徑增加一倍D將線

3、圈平面轉(zhuǎn)至跟磁感線垂直的位置3為了控制海洋中水的運(yùn)動(dòng)，海洋工作者有時(shí)依靠水流通過地磁場所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢測水的流速假設(shè)在某處地磁場的豎直分量為7.0105 T，兩個(gè)電極插入相距2.0 m的水流中，且兩極所在的直線與水流的方向垂直，如果與兩極相連的靈敏電壓表的示數(shù)為7.0105 V，則水的流速為_ m/s.4一個(gè)200匝、面積20 cm2的圓線圈，放在勻強(qiáng)磁場中，磁場的方向與線圈平面成30角，磁感應(yīng)強(qiáng)度在0.05 s內(nèi)由0.1 T增加到0.5 T在此過程中，穿過線圈的磁通量變化量是_，磁通量的平均變化率是_，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為_ 題型 法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律的綜合應(yīng)用 矩形導(dǎo)線框ab

4、cd固定在勻強(qiáng)磁場中，磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖1所示若規(guī)定順時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流i的正方向，下列各圖中正確的是()圖1 思維步步高 楞次定律判斷感應(yīng)電流的基本步驟是什么？電流方向在哪一個(gè)時(shí)刻發(fā)生改變？為什么？電流是恒定的電流嗎？拓展探究 （多選）一航天飛機(jī)下有一細(xì)金屬桿，桿指向地心，若僅考慮地磁場的影響，則當(dāng)航天飛機(jī)位于赤道上空()A由東向西水平飛行時(shí)，金屬桿中感應(yīng)電動(dòng)勢的方向一定由上向下B由西向東水平飛行時(shí)，金屬桿中感應(yīng)電動(dòng)勢的方向一定由上向下C沿經(jīng)過地磁極的那條經(jīng)線由南向北水平飛行時(shí)，金屬桿中感應(yīng)電動(dòng)勢的方向一定由下向上

5、D沿經(jīng)過地磁極的那條經(jīng)線由北向南水平飛行時(shí)，金屬桿中一定沒有感應(yīng)電動(dòng)勢題型 導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的電磁感應(yīng)綜合問題 （多選）兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌豎直放置， 間距為L，底端接阻值為R的電阻將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個(gè)固定的輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直，如圖所示除電阻R外其余電阻不計(jì)現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，則()A釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度gB. 金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過電阻R的電流方向?yàn)閍bC金屬棒的速度為v時(shí)，所受的安培力大小為FD電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減少拓展探究 如圖所示，平行于y軸的導(dǎo)體棒以速度v向右做勻速

6、直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過半徑為R、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，導(dǎo)體棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢E與導(dǎo)體棒的位置x關(guān)系的圖象是()1.（多選）條形磁鐵放在光滑的水平面上，以條形磁鐵的中央位置的正上方某點(diǎn)為圓心，水平固定一銅質(zhì)圓環(huán)如圖所示，不計(jì)空氣阻力，以下判斷中正確的是()A釋放圓環(huán)，下落過程中環(huán)的機(jī)械能守恒B釋放圓環(huán)，環(huán)下落時(shí)磁鐵對桌面的壓力比磁鐵的重力大C給磁鐵水平向右的初速度，磁鐵向右運(yùn)動(dòng)的過程中做減速運(yùn)動(dòng)D給磁鐵水平向右的初速度，圓環(huán)將受到向左的磁場力2穿過閉合回路的磁通量隨時(shí)間t變化的圖象分別如圖所示下列關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的論述中正確的是()A圖中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢恒定不變B圖中回路產(chǎn)生的感

7、應(yīng)電動(dòng)勢一直在變大C圖中回路0t1時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢小于在t1t2時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢D圖中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢先變小再變大3（多選）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室里熟悉各種儀器的使用，他將一條形磁鐵放在水平轉(zhuǎn)盤上，如圖甲所示，磁鐵可隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，另將一磁感應(yīng)強(qiáng)度傳感器固定在轉(zhuǎn)盤旁邊當(dāng)轉(zhuǎn)盤(及磁鐵)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，引起磁感應(yīng)強(qiáng)度測量值周期性地變化，該變化的周期與轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)周期一致經(jīng)過操作，該同學(xué)在計(jì)算機(jī)上得到了如圖乙所示的圖像該同學(xué)猜測磁感應(yīng)強(qiáng)度傳感器內(nèi)有一線圈，當(dāng)測得磁感應(yīng)強(qiáng)度最大時(shí)就是穿過線圈的磁通量最大時(shí)按照這種猜測()A在t0.1 s時(shí)刻，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向發(fā)生了變化B在t0.15 s時(shí)刻，線圈內(nèi)產(chǎn)

8、生的感應(yīng)電流的方向發(fā)生了變化C在t0.1 s時(shí)刻，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小達(dá)到了最大值D在t0.15 s時(shí)刻，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小達(dá)到了最大值4閉合的金屬環(huán)處于隨時(shí)間均勻變化的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于圓環(huán)平面，則()A環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢均勻變化B環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流均勻變化C環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢保持不變D環(huán)上某一小段導(dǎo)體所受的安培力保持不變5關(guān)于感應(yīng)電動(dòng)勢，下列說法中正確的是( )A電源電動(dòng)勢就是感應(yīng)電動(dòng)勢B產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源C在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中沒有感應(yīng)電流就一定沒有感應(yīng)電動(dòng)勢D電路中有電流就一定有感應(yīng)電動(dòng)勢6如圖所示， PQRS為一正方形導(dǎo)線框，它以恒定速度向右進(jìn)入

9、以MN為邊界的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直線框平面，MN線與線框的邊成45角，E、F分別是PS和PQ的中點(diǎn)關(guān)于線框中的感應(yīng)電流，正確的說法是()A當(dāng)E點(diǎn)經(jīng)過邊界MN時(shí)，線框中感應(yīng)電流最大B當(dāng)P點(diǎn)經(jīng)過邊界MN時(shí)，線框中感應(yīng)電流最大C當(dāng)F點(diǎn)經(jīng)過邊界MN時(shí)，線框中感應(yīng)電流最大D當(dāng)Q點(diǎn)經(jīng)過邊界MN時(shí)，線框中感應(yīng)電流最大7.（多選）在圖中MN、GH為平行導(dǎo)軌，AB、CD為跨在導(dǎo)軌上的兩根橫桿，導(dǎo)軌和橫桿均為導(dǎo)體有勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌所在的平面，則()A如果AB和CD以相同的速度向右運(yùn)動(dòng)，則回路內(nèi)一定有感應(yīng)電流B如果AB和CD以不同的速度向右運(yùn)動(dòng)，則回路內(nèi)一定有感應(yīng)電流C如果AB和CD以相同的速度分別向右和向左運(yùn)

10、動(dòng)，則回路內(nèi)無感應(yīng)電流D如果AB不動(dòng)，CD以一定的速度運(yùn)動(dòng)，則回路內(nèi)一定有感應(yīng)電流8兩根光滑的長直金屬導(dǎo)軌MN、MN平行置于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為l，電阻不計(jì)，M、M處接有如圖所示的電路，電路中各電阻的阻值均為R，電容器的電容為C.長度也為l、阻值同為R的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中ab在外力作用下向右勻速運(yùn)動(dòng)且與導(dǎo)軌保持良好接觸，在ab運(yùn)動(dòng)距離為s的過程中，整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q.求： (1)ab運(yùn)動(dòng)速度v的大小(2)電容器所帶的電荷量q.第5節(jié)電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用一、感生電動(dòng)勢的運(yùn)算【例1】 有一面積為S100 cm2的金屬環(huán)，電阻為R0.

11、1 ，環(huán)中磁場變化規(guī)律如圖乙所示，且磁場方向垂直環(huán)面向里，在t1到t2時(shí)間內(nèi)，環(huán)中感應(yīng)電流的方向如何？通過金屬環(huán)的電荷量為多少？ 二、動(dòng)生電動(dòng)勢的運(yùn)算【例2】 如圖所示，三角形金屬導(dǎo)軌EOF上放有一金屬桿AB，在外力作用下，使AB保持與OF垂直，以速度v勻速從O點(diǎn)開始右移，設(shè)導(dǎo)軌與金屬棒均為粗細(xì)相同的同種金屬制成，則下列判斷正確的是( )A電路中的感應(yīng)電流大小不變 B電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢大小不變C電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢逐漸增大 D電路中的感應(yīng)電流逐漸減小練習(xí)1.（多選）一個(gè)面積S4102 m2、匝數(shù)n100匝的線圈放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于線圈平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖456所示，

12、則下列判斷正確的是()A在開始的2 s內(nèi)穿過線圈的磁通量變化率等于0.08 Wb/sB在開始的2 s內(nèi)穿過線圈的磁通量的變化量等于零C在開始的2 s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢等于8 VD在第3 s末線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢等于零2閉合電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小，跟穿過這一閉合電路的下列哪個(gè)物理量成正比()A磁通量B磁感應(yīng)強(qiáng)度C磁通量的變化率 D磁通量的變化量3在下圖所示的四種磁場情況中能產(chǎn)生恒定的感生電場的是()4如圖所示，一個(gè)帶正電的粒子在垂直于勻強(qiáng)磁場的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大時(shí)，此粒子的動(dòng)能將()A不變 B增加 C減少 D以上情況都可能5如圖所示， bacd為靜止于水平面上寬度為L

13、，而長度足夠長的U型金屬滑軌，ac邊接有電阻R，其他部分電阻不計(jì)ef為一可在滑軌平面上滑動(dòng)，質(zhì)量為m的均勻?qū)w棒整個(gè)滑軌面處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，忽略所有摩擦 (1)若用恒力F沿水平方向向右拉棒，使其平動(dòng)，求導(dǎo)體棒的最大速度(2)若導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動(dòng)到獲得最大速度發(fā)生的位移為s，求這一過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量Q.題型 動(dòng)生電動(dòng)勢的綜合運(yùn)算 如圖所示，一個(gè)邊長為l的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場；一個(gè)邊長也為l的正方形導(dǎo)線框所在平面與磁場方向垂直；虛線框?qū)蔷€ab與導(dǎo)線框的一條邊垂直，ba的延長線平分導(dǎo)線框在t0時(shí)，使導(dǎo)線框從圖示位置開始以恒定速度沿ab方向移動(dòng)，直到整

14、個(gè)導(dǎo)線框離開磁場區(qū)域以i表示導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的強(qiáng)度，取逆時(shí)針方向?yàn)檎铝斜硎緄t關(guān)系的圖示中，可能正確的是() 思維步步高 進(jìn)入過程中哪一部分相當(dāng)于電源？應(yīng)該怎樣進(jìn)行分析研究？怎樣利用線框的邊長和磁場寬度的關(guān)系？拓展探究 如圖所示，小燈泡規(guī)格為“2 V,4 W”，接在光滑水平導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌間距為0.1 m，電阻不計(jì)金屬棒ab垂直擱在導(dǎo)軌上，電阻為1 ，整個(gè)裝置處于B1 T的勻強(qiáng)磁場中求：(1)為使燈泡正常發(fā)光，ab的滑行速度為多大？(2)拉動(dòng)金屬棒ab的外力的功率有多大？ 題型 動(dòng)生電動(dòng)勢和感生電動(dòng)勢的區(qū)別與聯(lián)系 如圖所示， 兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上，每根導(dǎo)軌每米的電阻為r00.10 ，導(dǎo)軌的端點(diǎn)P、Q用電阻可以忽略的導(dǎo)線相連，兩導(dǎo)軌間的距離l0.20 m有隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場垂直于桌面，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B與時(shí)間t的關(guān)系為Bkt，比例系數(shù)k0.020 T/s.一電阻不計(jì)的金屬桿可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動(dòng)，在滑動(dòng)過程中保持與導(dǎo)軌垂直在t0時(shí)刻，金屬桿緊靠在P、Q端，在外力作用下，桿以恒定的加速度從靜止