一轮31-32电磁感应
高三物理一轮复习讲义课件：电磁感应 第1课时 电磁感应现象 楞次定律
题型4 电磁感应与科技
【例4】 如图7所示, 用一种新材料
制成一闭合线圈,当它浸入液氮中时,
会成为超导体,这时手拿一永磁体,使
任一磁极向下,放在线圈的正上方,永
磁体便处于悬浮状态,这种现象称为
图7
超导体磁悬浮,用电磁感应及有关知
识来解释这一现象.
解析 当磁体放到线圈上方的过程中,穿过线圈的磁 通量由无到有发生变化,于是超导线圈中产生感应电 流,由于超导线圈中电阻几乎为零,产生的感应电流 极大,相应的感应磁场也极大;由楞次定律可知感应 电流的磁场相当于永磁体,与下方磁极的极性相同, 永磁体将受到较大的向上的斥力,当永磁体重力与其 受到的磁场力相平衡时,永磁体处于悬浮状态. 答案 见解析
(1)闭合电路的部分导体做 切割磁感线 运动,导致
变. (2)线圈在磁场中转动,导致 变. (3)磁感应强度B 变化,导致 变.
3.产生感应电动势的条件:无论回路是否闭合,只 要穿过线圈平面的 磁通量 发生变化,线路中就有 感应电动势.
4.电磁感应现象的实质是产生 感应电动势 ,如果回 路闭合则产生 感应电流 ;如果回路不闭合,则只有 感应电动势 ,而无 感应电流 .
有a→b的感应电流 D.闭合开关S后,在增大电阻R的过程中,电流表G中
有b→a的感应电流 解析 闭合S的瞬间,穿过B的磁通量没有变化,G中无 感应电流,A、B两项均错.当闭合S后,若R增大,则A电 流减小,由右手螺旋定则知,穿过B的磁通量向下且减 小,由楞次定律知G中电流方向为b→a,故D项正确. 答案 D
第九章 电磁感应
第1课时 电磁感应现象 楞次定律
考点自清
一、磁通量 1.概念:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方
向垂直的平面S和B的乘积.
高考物理一轮复习31电磁感应现象楞次定律新人教版
31电磁感应现象楞次定律选择题(1～9题只有一个选项符合题目要求，10～14题有多个选项符合题目要求)1．如图所示，当条形磁铁向螺线管以速度v平移时，螺线管中将( )A．不产生感应电流B．产生的感应电流方向如图所示C．产生的感应电流方向与图中所示相反D．有无感应电流不能肯定，因条件不够2．由细弹簧围成的圆环中间插入一根条形磁铁，如图所示．当用力向四周扩展圆环，使其面积增大时，从上向下看( )A．穿过圆环的磁通量减少，圆环中有逆时针方向的感应电流B．穿过圆环的磁通量增加，圆环中有顺时针方向的感应电流C．穿过圆环的磁通量增加，圆环中有逆时针方向的感应电流D．穿过圆环的磁通量不变，圆环中没有感应电流3．如图所示，小金属环和大金属环重叠在同一平面内，两环相互绝缘，小环有一半面积在大环内．当大环接通电源的瞬间，小环中感应电流的情况是( )A．无感应电流B．有顺时针方向的感应电流C．有逆时针方向的感应电流D．无法确定4．如图所示，在两根平行直导线M、N中，通过同方向、同强度的电流，导线框ABCD 和两导线在同一平面内．线框沿着与两导线垂直的方向自右向左在两导线间匀速移动，在移动过程中，线框中感应电流的方向是( )A．沿ABCDA，方向不变B．沿ADCBA，方向不变C．由ABCDA变成ADCBAD．由ADCBA变成ABCDA5．如图所示，矩形闭合线圈abcd竖直放置，OO′是它的对称轴，通电直导线AB与OO′平行，且AB、OO′所在平面与线圈平面垂直．如要在线圈中形成方向为abcda的感应电流，可行的做法是( )A．AB中电流I逐渐增大B．AB中电流I先增大后减小C．AB中电流I正对OO′靠近线圈D．线圈绕OO′轴逆时针转动90°(俯视)6．如图所示，通电螺线管的内部中间和外部正上方静止悬挂着金属环a和b，当变阻器R的滑动头c向左滑动时( )A．a环向左摆，b环向右摆B．a环和b环都不会左摆或右摆C．两环对悬线的拉力都将增大D．a环和b环中感应电流的方向相同7．如图，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是( )A．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流B．穿过线圈a的磁通量变小C．线圈a有扩张的趋势．所用套环的材料与老师的不同两个完全相同的矩形金属线框在同一高度被以相同初速度水平抛出，其中落地时已经穿过磁场区域．线框在运动过程中始终保持在竖直平面实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用．．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系．安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说．法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现A．向左平动(线圈未全部离开磁场)B．向右平动(线圈全部进入磁场)C．以直径ac为轴转动(不超过90°)D．以直径bd为轴转动(不超过90°)12．如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引( )A．向右做匀速运动B．向左做减速运动C．向右做减速运动 D．向右做加速运动13．航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的．电磁驱动原理如图所示，当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈端点的金属环被弹射出去．现在固定线圈左侧同一位置，先后放有分别用横截面积相等的铜和铝导线制成形状、大小相同的两个闭合环，且电阻率ρ铜<ρ铝．闭合开关S的瞬间( )A．从左侧看环中感应电流沿顺时针方向B．铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力C．若将环放置在线圈右方，环将向左运动D．电池正负极调换后，金属环不能向左弹射14．如图所示，甲图中线圈A的a、b端加上如图乙所示的电压时，在0～t0时间内，线圈B中感应电流的方向及线圈B的受力方向情况( )A．感应电流方向不变 B．受力方向不变C．感应电流方向改变 D．受力方向改变答案1C 2A 3C 4B 5D 6B 7D 8D 9D 10ABD 11ACD 12BC 13AB 14AD。
2021版高三物理一轮复习课件选修3-2第十章电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律
解析 由楞次定律可知,导线框进入磁场时,感应电流磁场垂直纸面向里,由安培 定则知,感应电流方向为a→d→c→b→a,故A项错误;同理可判断导线框离开磁场 时感应电流方向为a→b→c→d→a,故B项错误;由楞次定律的“阻碍”含义,阻碍 相对运动,故无论进入还是离开磁场,安培力方向都是水平向左的。 答案 D
生感应电流的是( )
图5
A.ab向右运动,同时使θ减小
B.使磁感应强度B减小,θ角同时也减小
C.ab向左运动,同时增大磁感应强度B
D.ab向右运动,同时增大磁感应强度B和θ角(0°＜θ＜90°)
解析 设此时回路面积为S,据题意,磁通量Φ＝BScos θ,S增大,θ减小,cos θ增大,则 Φ增大,A正确;B减小,θ减小,cos θ增大,Φ可能不变,B错误;S减小,B增大,Φ可能不变 ,C错误;S增大,B增大,θ增大,cos θ减小,Φ可能不变,D错误。 答案 A
解析 两个导体棒与两根金属导轨构成闭合回路,当AB向右运动时,回路中磁 通量增加,结合安培定则判断回路中感应电流的方向是B→A→C→D→B。再 根据左手定则,可判断出磁场对CD的作用力向右,对AB的作用力向左。故选项 B、D正确。 答案 BD
电磁感应现象的理解和判断 1.常见的产生感应电流的三种情况
4.(多选)两根相互平行的金属导轨水平放置于如图4所示的匀强
磁场中,与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动。当
AB在外力F作用下向右运动时,下列说法正确的是( )
A.导体棒CD内有电流通过,方向是D→C
高三第一轮复习电磁感应现象楞次定律共张PPT课件
养
定律
运动电荷、电流产生磁场
安培定则
磁场对运动电荷、电流有作用力
左手定则
部分导体做切割磁感线运动 右手定则
考
电磁
点
训 练
核 心 突
感应
闭合回路磁通量变化
楞次定律
高 效 提
破
能
菜单
高考总复习·物理
第九章 电磁感应
基
解
础
题
要
素
点
能
整 合
(2)应用技巧
培 养
无论是“安培力”还是“洛伦兹力”，只要是“力”
题
要
素
点
能
整 合
推广表述：感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原
培 养
因．其具体方式为：
(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”．
(2)阻碍相对运动——“来拒去留”．
(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减
考 扩”．
点
训 练
核 心
(4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”．
高 效
突
提
破
可能同向，也可能反向，要根据磁通量的变化情况作
考
出判断．
训
点
练
核
高
心
效
突
提
破
能
菜单
高考总复习·物理
第九章 电磁感应
基 突破训练
解
础
题
要 点
1．(2014·苏州调研)如图9－1－3所示，一水平放置
素 能
整
培
合
的圆形通电线圈1固定，另一较小的圆形线圈2从1的正 养
上方下落，在下落的过程中两线圈平面始终保持平行
高三第一轮复习电磁感应复习教案精品
第九章 电磁感应电磁感应 楞次定律一、电磁感应现象感应电流产生的条件是：穿过闭合电路的磁通量发生变更。
以上表述是充分必要条件。
不管什么状况，只要满意电路闭合和磁通量发生变更这两个条件，就必定产生感应电流；反之，只要产生了感应电流，那么电路肯定是闭合的，穿过该电路的磁通量也肯定发生了变更。
当闭合电路的一局部导体在磁场中做切割磁感线的运动时，电路中有感应电流产生。
这个表述是充分条件，不是必要的。
在导体做切割磁感线运动时用它判定比拟便利。
2.感应电动势产生的条件。
感应电动势产生的条件是：穿过电路的磁通量发生变更。
这里不要求闭合。
无论电路闭合与否，只要磁通量变更了，就肯定有感应电动势产生。
这好比一个电源：不管外电路是否闭合，电动势总是存在的。
但只有当外电路闭合时，电路中才会有电流。
二、右手定那么伸开右手，使大拇指与四指在同一个平面内，并跟四指垂直，让磁感线穿过手心，使大拇指指向导体的运动方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。
三、楞次定律1．楞次定律——感应电流总具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变更。
( 阻碍⇔原磁场增加时，对抗, 原磁场减小时，补充 )2．对“阻碍〞意义的理解：〔1〕阻碍原磁场的变更。
“阻碍〞不是阻挡，而是“延缓〞〔2〕阻碍的是原磁场的变更，而不是原磁场本身，假如原磁场不变更，即使它再强，也不会产生感应电流．〔3〕阻碍不是相反．当原磁通减小时，感应电流的磁场与原磁场同向，以阻碍其减小；当磁体远离导体运动时，导体运动将和磁体运动同向，以阻碍其相对运动．〔4〕由于“阻碍〞，为了维持原磁场变更，必需有外力克制这一“阻碍〞而做功，从而导致其它形式的能转化为电能．因此楞次定律是能量转化和守恒定律在电磁感应中的表达．3．楞次定律的详细应用从“阻碍相对运动〞的角度来看，楞次定律的这个结论可以用能量守恒来说明：既然有感应电流产生，就有其它能转化为电能。
又由于是由相对运动引起的，所以只能是机械能削减转化为电能，表现出的现象就是“阻碍〞相对运动。
2024届高考物理一轮总复习第十一章电磁感应第1节电磁感应现象楞次定律课件
A.ab 匀速向右运动
B.ab 加速向右运动
C.ab 不动而突然撤去磁场 D.ab 不动而突然增强磁场
图 11-1-10
解析：ab 匀速向右运动，匀速向右切割磁感线，在 M 中产生 顺时针的恒定感应电流，形成的磁场恒定，不会在 N 中产生感应 电流，A 错误.当 ab 加速向右运动时，形成顺时针的感应电流增大， 在 M 中形成向内的磁场增大，由楞次定律可知，N 中会产生逆时 针的感应电流，B 错误.ab 不动而突然撤去磁场，使磁通量减小， M 中产生逆时针的感应电流，环中形成向外的磁场，导致 N 中磁 通量增大，由楞次定律可知，N 中会产生顺时针方向的电流，C 正确.同理可知，当 ab 不动而突然增强磁场时 N 中会产生逆时针 方向的电流，D 错误.
图 11-1-5
A.闭合开关瞬间，观察到小磁针发生偏转 B.闭合开关后，观察到小磁针保持偏转状态 C.断开开关瞬间，观察到小磁针不发生偏转 D.断开开关后，观察到向 1 楞次定律的基本应用 [热点归纳] 1.楞次定律中“阻碍”的含义.
【基础自测】
1.判断下列题目的正误. (1)穿过线圈的磁通量和线圈的匝数无关.( ) (2)线框不闭合时，即使穿过线框的磁通量发生变化，线框中 也没有感应电流产生.( ) (3)闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生.( ) (4)由楞次定律知，感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁 场方向相反.( )
答案：D
考向 2 楞次定律推论的应用 [热点归纳] 楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为：感应电流的效果总 是阻碍引起感应电流的原因，列表说明如下：
内容
例证
阻碍原磁通量变化—— “增 反减同”
磁铁靠近线圈，B感与 B原 反向
(续表)
内容
高三物理一轮复习人教版第节电磁感应精品PPT课件
考点2：电磁感应中的电路问题 【例2】如图932所示，粗细均匀的金属环的电阻为 R，可转动的金属杆OA的电阻为R/4，杆长为L，A 端与环相接触，一定值电阻分别与杆的端点O及环 边连接．杆OA在垂直于环面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场中，绕O端以角速度ω顺时针转动，求 电路中总电流的变化范围．
图932
【解析】导体棒受到安培力、弹簧弹力．克服安培力做
功不但全部将棒与弹簧系统的机械能转化为电能，而且
在电阻R处又通过电流做功进一步将电能转化为焦耳热．
1 初始时刻棒中感应电动势
E BLv0
①
棒中感应电流I E / R
②
作用于棒上的安培力F BIL ③
联立①②③式得F B2L2v0 ，方向水平向左． R
(1)如右图所示，ab杆受： 重力mg，竖直向下；支持力 FN，垂直斜面向上；安培力F， 沿斜面斜向上．
2当ab杆速度为v时，感应电动势E BLv，此时
电路中电流I E BLv ，ab杆受到的安培力F BIL RR
B2L2v ，根据牛顿运动定律，有ma mg sin F
R
mg sin B2L2v
故当Rx
Ry
R 2
时，R并有最大值
R 4
；当Rx
0或Ry
0
时，R并有最小值为零．
故I min
1 BL2
2 3R R
B L2
2R
44
I max
1 2
B L2
3R
2 B L2
3R
4
所以 BL2 2BL2
2R
3R
点评：求解此类问题，正确分析电路结构，画好等效
电路图是关键．
题型一：电磁感应和电路相结合的问题
新人教版高三物理一轮复习 电磁感应复习题及答案解析
章末检测(九)(时间:60分钟，分值:100分)一、单项选择题(本大题共6小题，每小题6分，共36分，每小题只有一个选项符合题意)1.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 2.如图所示的电路，D 1和D 2是两个相同的灯泡，L 是一个自感系数相当大的线圈，其电阻与R 相同，由于存在自感现象，在开关S 接通和断开时，灯泡D 1和D 2先后亮暗的次序是( )A ．接通时D 1先达最亮，断开时D 1后灭B ．接通时D 2先达最亮，断开时D 2后灭C ．接通时D 1先达最亮，断开时D 1先灭 D ．接通时D 2先达最亮，断开时D 2先灭 3.如图所示，在垂直纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场区域中，有一个均匀导线制成的单匝直角三角形线框，现用外力使线框以恒定的速度v 沿垂直磁场方向向右运动，运动中线框的AB 边始终与磁场右边界平行．已知AB ＝BC ＝l ，线框的总电阻为R ，则线框离开磁场的过程中( )A ．线框A 、B 两点间的电压不变B ．通过线框导线横截面的电荷量为Bl 22RC ．线框所受外力的最大值为2B 2l 2vRD ．线框的热功率与时间成正比 4.如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置，导轨平面与水平面的夹角为θ，导轨的下端接有电阻．当导轨所在空间没有磁场时，使导体棒ab以平行导轨平面的初速度v0冲上导轨，ab上升的最大高度为H；当导轨所在空间存在方向与导轨平面垂直的匀强磁场时，再次使ab以相同的初速度从同一位置冲上导轨，ab上升的最大高度为h.两次运动中ab始终与两导轨垂直且接触良好．关于上述情景，下列说法中正确的是() A．比较两次上升的最大高度，有H＝hB．比较两次上升的最大高度，有H<hC．无磁场时，导轨下端的电阻中有电热产生D．有磁场时，导轨下端的电阻中有电热产生5.如图所示，直角坐标系xOy的第一、三象限内有匀强磁场，第一象限内的磁感应强度大小为2B，第三象限内的磁感应强度大小为B，方向均垂直于纸面向里．现将半径为l，圆心角为90°的扇形导线框OPQ以角速度ω绕O点在纸面内沿逆时针方向匀速转动，导线框回路电阻为R，规定与图中导线框的位置相对应的时刻为t＝0，逆时针的电流方向为正．则导线框匀速转动一周的时间内感应电流I随时间t变化的图象为()6.如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R1和R2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R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为F，此时()A．电阻R1消耗的热功率为F v 3B．电阻R2消耗的热功率为F v 6C．整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmg v sin θD．整个装置消耗的机械功率为F v二、多项选择题(本大题共3小题，每小题6分，共18分，每小题有多个选项符合题意)7.如图所示，正方形线框的边长为L，电容器的电容为C.正方形线框的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中，当磁感应强度以k为变化率均匀减小时，则()A．线框产生的感应电动势大小为kL2B．电压表没有读数C．a点的电势高于b点的电势D．电容器所带的电荷量为零8．(原创题)正三角形导线框abc固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示．规定垂直纸面向里为磁场的正方向，abca的方向为线框中感应电流的正方向，水平向右为安培力的正方向．关于线框中的电流i与ab边所受的安培力F随时间t变化的图象，下列选项正确的是()9.如图所示，平行且足够长的两条光滑金属导轨，相距L＝0.4 m，导轨所在平面与水平面的夹角为30°，其电阻不计．把完全相同的两金属棒(长度均为0.4 m)ab、cd分别垂直于导轨放置，并使每棒两端都与导轨良好接触．已知两金属棒的质量均为m＝0.1 kg、电阻均为R ＝0.2 Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B＝0.5 T，当金属棒ab在平行于导轨向上的力F作用下沿导轨向上匀速运动时，金属棒cd恰好能保持静止．(g ＝10 m/s2)，则()A．F的大小为0.5 NB．金属棒ab产生的感应电动势为1.0 VC．ab棒两端的电压为1.0 VD．ab棒的速度为5.0 m/s三、非选择题(本大题共3小题，共46分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)10．(14分)如图所示，两光滑金属导轨，间距d＝0.2 m，在桌面上的部分是水平的，处在磁感应强度B＝0.1 T、方向竖直向下的有界磁场中，电阻R＝3 Ω，桌面高H＝0.8 m，金属杆ab的质量m＝0.2 kg，电阻r＝1 Ω，在导轨上距桌面h＝0.2 m的高处由静止释放，落地点距桌面左边缘的水平距离s＝0.4 m，g＝10 m/s2.求:(1)金属杆刚进入磁场时，R上的电流大小；(2)整个过程中R上产生的热量．11．(16分)如图甲所示，两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L＝1 m，两导轨的上端接有电阻，阻值R＝2 Ω.虚线OO′下方是垂直于导轨平面向里的匀强磁场，磁场磁感应强度为2 T．现将质量m＝0.1 kg、电阻不计的金属杆ab，从OO′上方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触，且始终保持水平，不计导轨的电阻．已知金属杆下落0.3 m的过程中加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示．(g取10 m/s2)求:(1)金属杆刚进入磁场时速度多大？下落了0.3 m时速度多大？(2)金属杆下落0.3 m的过程中，在电阻R上产生多少热量？12.(16分)如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l＝0.5 m，左端接有阻值R＝0.3 Ω的电阻．一质量m＝0.1 kg，电阻r＝0.1 Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B＝0.4 T．金属棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a＝2 m/s2的加速度做匀加速运动，当金属棒的位移x＝9 m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1∶Q2＝2∶1.导轨足够长且电阻不计，金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求(1)金属棒在匀加速运动过程中，通过电阻R 的电荷量q ； (2)撤去外力后回路中产生的焦耳热Q 2； (3)外力做的功W F .章末检测(九)1．[解析]选B.当线框由静止向下运动时，穿过线框的磁通量逐渐减小，根据楞次定律可得，产生的感应电流的方向为顺时针方向，且方向不发生变化，A 错误，B 正确；因线框上下两边所在处的磁感应强度不同，线框所受的安培力的合力一定不为零，C 错误；整个线框所受的安培力的合力竖直向上，对线框做负功，线框的机械能减小，D 错误．2．A3．[解析]选B.在线框离开磁场的过程中有效切割长度逐渐变大，因此产生的感应电动势变大，线框A 、B 两点间的电压变大，A 错误；通过线框导线横截面的电荷量为Q ＝ΔΦR ＝Bl 22R ，B 正确；当感应电流最大时，线框所受安培力最大，此时线框所受外力最大，F ＝Il B ＝BlvRl B＝B 2l 2v R ，C 错误；线框的热功率P ＝F v ＝B 2l 2v 2R，D 错误．4．[解析]选D.没有磁场时，只有重力做功，机械能守恒，没有电热产生，C 错误；有磁场时，ab 切割磁感线产生感应电流，重力和安培力均做负功，机械能减小，有电热产生，故ab 上升的最大高度变小，A 、B 错误，D 正确．5．[解析]选C.导线框从题图位置开始(t ＝0)转过90°的过程中，产生的感应电动势为E 1＝12·2B·ω·l 2，由闭合电路欧姆定律得，回路中的电流为I 1＝E 1R ，联立以上各式解得I 1＝Bl 2ωR，同理可求得导线框进入第三象限的过程中，回路中的电流为I 2＝Bl 2ω2R .经分析可知0～π2ω时间内，感应电流为I 1＝Bl 2ωR ；π2ω～πω时间内，感应电流为－I 1＝－Bl 2ωR ；πω～3π2ω时间内，感应电流为I 2＝Bl 2ω2R ；3π2ω～2πω时间内，感应电流为－I 2＝－Bl 2ω2R ，结合已知可得C 正确．6.[解析]选B.上滑速度为v 时，导体棒受力如图所示，则B 2L 2vR ＋R 2＝F ，所以P R 1＝P R 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫BLv 2×32R2R ＝16F v ，故选项A 错误，B 正确；因为F f ＝μF N ，F N ＝mg c os θ，所以PF f ＝F f v ＝μmg vc os θ，选项C 错误；此时，整个装置消耗的机械功率为P ＝P F ＋PF f ＝F v ＋μmg vc os θ，选项D 错误．7．[解析]选BC.由于线框的一半放在磁场中，因此线框产生的感应电动势大小为kL 2/2，A 错误；由于线框所产生的感应电动势是恒定的，且线框连接了一个电容器，相当于电路断路，外电压等于电动势，内电压为零，而接电压表的这部分相当于回路的内部，因此，电压表两端无电压，电压表没有读数，B 正确；根据楞次定律可以判断，a 点的电势高于b 点的电势，C 正确；电容器所带电荷量为Q ＝C kL 22，D 错误．8．[解析]选AD.根据欧姆定律及法拉第电磁感应定律可得，i ＝E R ＝SΔB RΔt ∝ΔBΔt＝k ，又由楞次定律可知，在0～1 s 和3 s ～4 s 时间段，感应电流均取正值，所以选项A 正确，选项B错误；ab 边所受的安培力F ＝B iL ＝B L SΔB RΔt ＝BSL R ·ΔB Δt ＝BSLR·k ，在0～1 s 时间段内，通过ab边的感应电流从a 到b ，根据左手定则可知，安培力水平向右，又B －t 图象的斜率k 不变，所以F ∝B ，显然选项C 错误，选项D 正确．9．[解析]选BD.对于cd 棒有mgsin θ＝B IL ，解得回路中的电流I ＝2.5 A ，所以回路中的感应电动势E ＝2IR ＝1.0 V ，B 正确；U ab ＝IR ＝0.5 V ，C 错误；对于ab 棒有F ＝B IL ＋mgsin θ，解得F ＝1.0 N ，A 错误；根据法拉第电磁感应定律有E ＝B L v ，解得v ＝5.0 m /s ，D 正确．10．[解析](1)设金属杆ab 刚进入磁场时的速度为v 1，刚离开磁场时的速度为v 2，则有mgh ＝12m v 21(2分)E ＝Bdv 1，I ＝ER ＋r＝0.01 A ．(3分)(2)金属杆飞出桌面后做平抛运动，H ＝12gt 2(2分)s ＝v 2t (2分)整个过程回路中产生的总热量Q ＝12m v 21－12m v 22＝0.3 J (3分)整个过程中R 上产生的热量Q R ＝R R ＋r·Q ＝0.225 J ．(2分)[答案](1)0.01 A (2)0.225 J 11．[解析](1)刚进入磁场时， a 0＝10 m /s 2，方向竖直向上(1分) 由牛顿第二定律有 B I 0L －mg ＝m a 0(2分)若进入磁场时的速度为v 0，有I 0＝E 0R，E 0＝B L v 0(2分)得v 0＝m (g ＋a 0)RB 2L 2代入数值有:v 0＝0.1×(10＋10)×222×12m /s ＝1 m /s (2分)下落0.3 m 时，通过a －h 图象知a ＝0，表明金属杆受到的重力与安培力平衡有mg ＝B IL (2分)其中I ＝ER，E ＝B L v ，可得下落0.3 m 时金属杆的速度v ＝mgRB 2L2(2分)代入数值有:v ＝0.1×10×222×12m /s ＝0.5 m /s .(1分)(2)从开始到下落0.3 m 的过程中，由能的转化和守恒定律有mgh ＝Q ＋12m v 2(2分)代入数值有Q ＝0.29 J ．(2分) [答案](1)1 m /s 0.5 m /s (2)0.29 J12．[解析](1)设金属棒匀加速运动的时间为Δt ，回路的磁通量的变化量为ΔΦ，回路中的平均感应电动势为E ，由法拉第电磁感应定律得E ＝ΔΦΔt①(1分) 其中ΔΦ＝B lx ②(1分) 设回路中的平均电流为I ，由闭合电路欧姆定律得 I ＝ER ＋r ③(1分) 则通过电阻R 的电荷量为q ＝I Δt ④(2分)联立①②③④式，得q ＝BlxR ＋r代入数据得q ＝4.5 C ．(1分)(2)设撤去外力时金属棒的速度为v ，对于金属棒的匀加速运动过程，由运动学公式得 v 2＝2a x ⑤(1分)设金属棒在撤去外力后的运动过程中克服安培力所做的功为W ，由动能定理得W ＝0－12m v 2⑥(2分)撤去外力后回路中产生的焦耳热 Q 2＝－W ⑦(2分)联立⑤⑥⑦式，代入数据得Q 2＝1.8 J ．⑧(1分)(3)由题意知，撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q 1∶Q 2＝2∶1， 可得Q 1＝3.6 J ⑨(1分)在金属棒运动的整个过程中，外力F 克服安培力做功，由功能关系可知W F ＝Q 1＋Q 2⑩(2分)由⑧⑨⑩式得W F ＝5.4 J ．(1分) [答案](1)4.5 C (2)1.8 J (3)5.4 J。
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高三物理一轮学案031
一：知识梳理
1、比较磁通量φ、磁通量的变化量Δφ和磁通量的变化率Δφ/Δt
2、电磁感应现象的条件是 ，其本质为 ，在电磁感应现象中 是
受恒的
3、感应电流得到方向一般是根据 来判断，其内容为 ，所谓‘阻碍’应该这样理解 。
在特殊情况下感应电流的方向也可以用 定则来判定
4、比较安培定则、左手定则和右手定则。
二：例题精讲
1：如图所示，闭合圆导线线圈平行地放置在匀强磁场中，其中ac 、bd 分别是平行、垂直于磁场方向的直径。
试分析线圈做以下运动时，能产生感应电流的是（ ） A ：使线圈在纸面内平动或转动 B ：使线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动
C ：使线圈以ac 为轴转动
D ：使线圈以bd 为轴转动
2：如图所示，让线圈A 自由落下，并通过一段有匀强磁场的空间。
试定性地讨论线圈运动的加速度变化情况（不考虑空气阻力）。
3：如图所示，圆形线圈P 静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q ，P 和Q 共轴，Q 中通
有变化电流，电流随时间变化的规律如图所示，P 所受重力为G ，桌面对P 的支持力为N ，则 （ ） A ：t 1时刻N>G
B ：t 2时刻N>G
C ：t 3时刻N<G
D ：t 3时刻N=G
三：随堂练习 1：在两根平行的长直导线MN 中，通以同方向同强度的电流，导线框abcd
和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两
导线间匀速移动，在移动过程中，线框中感应电流方向怎样？
B b
B
A
2：如图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大线圈M 相连。
要使小线圈N 获得顺时针方向
的感应电流，则放在导轨上的裸金属棒ab 的运动情况是（两线圈共面）（ ）
A ：向右匀速运动
B ：向左加速运动
C ：向右加速运动
D ：向右减速运动
3：如图所示，当磁铁M 向下运动插入线圈L 的过程中，电流表的指针将向 偏（填“向左”或“向右”），已知电流从左
边接线柱流入电流表，指针向左偏
四：巩固提高
1：如图所示，Ａ是毛皮摩擦过的橡胶圆环，由于它的转动，使得金属环B 中产生了如图所示的电
流，那么A 环的转动情况是（ ）
A ：顺时针加速转动
B ：顺时针减速转动
C ：逆时针加速转动
D ：逆时针减速转动
2：如图所示，光滑固定轨道M 、N 平行水平放置，两导体棒P 、行放在导轨上，形成了个闭合电路，有一条形磁体从高处下落接近
回路时（ ） A ：P 、Q 将互相靠近 B ：P 、Q 将互相远离
C ：磁铁的加速度仍为g
D ：磁铁的加速度小于g
3：如图所示，水平放置的两条光滑轨道上可移动的金属棒PQ 、MN 。
当PQ 在外力的作用下运动时，MN 在磁场的作用下向右运动，则PQ 所做的运动可能是 （ ）
A ：向右加速运动
B ：向左加速运动
C ：向右减速运动
D ：向左减速运动
M a M L v M N P
Q
4：如图所示，小金属圆环和大金属圆环互相绝缘，且在同一平面内，小环有一半面积在大环内，当大圆环接通电源的瞬间，小圆环中感应电流的方
向是沿 时针方向（填“顺”或“逆”）
5：把一个用丝线悬挂的铅环放在电路中的线圈上方，如图所示，在下列三种情况下，悬挂铅球的丝线所受的拉力与铅球不在线圈上方时比较（填“变大”、“不变”、
“变小”）
（1） 当滑动变阻器的滑动头向右移动时，拉力
（2） 当滑动变阻器的滑动头向左移动时，拉力
（3） 当滑动变阻器的滑动头不动时，拉力
6：如图所示，A 是一个边长为L 的导线框，其电阻为R ，现维持线框以恒定速度v 沿x 轴运动，并穿过图中的匀强磁场区域B 。
如果以x 轴的正方向作为力的正方向，线框在图示位置的时刻作为时间的零点，则磁场对线框的作用力F 随时间的图线应为
下图中的哪一个？ （ ）
-1 -1
-1
-1
例1 如图2所示，两个同心圆形线圈a 、b 在同一水平面内，圆半径
b a R R 〉，一条形磁铁穿过圆心垂直于圆面，穿过两个线圈的磁通量分别为a φ和b φ，则：
b a A φφ〉)(，b a B φφ=)(，b a C φφ〈)(，（D ）无法判断
例2 光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图3所示，抛物线的方程是2x y =，下部处在一
个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是a y =的直线（图
中的虚线所示）。
一个小金属块从抛物线上b y =（b 〉a ）处
以速度V 沿抛物线自由下滑，假设抛物线足够长，金属块沿
抛物线下滑后产生的总热量是：
221221)()()()()()(m v a b m g D a b m g C m v B m gb A +--
2、下列说法正确的是：
(A)导体在磁场中运动时，导体中一定有感应电流
(B)导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中一定有感应电流
(C)只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中一定有感应电流产生
(D)只要穿过闭合电路磁通量发生变化，电路中一定有感应电流
3、关于电磁感应现象，下列说法正确的是：
(A)导体相对磁场运动，导体内一定会产生感应电流
(B)导体垂直磁场运动，导体内一定会产生感应电流
(C)闭合电路在磁场中作切割磁感线运动，电路内一定会产生感应电流
(D)穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产生感应电流
4、关于电磁感应现象，下列说法中正确的是：
A 、闭合线圈放在变化的磁场中，必然有感应电流产生
B 、闭合正方形线圈在匀强磁场中垂直磁感线运动，必然产生感应电流
C 、穿过闭合线圈的磁通量变化时，线圈中有感应电流
D 、穿过闭合电路的磁感线条数发生变化时，电路中有感应电流。