电磁感应与交变电流
高二物理电磁感应交变电流测试卷
高二物理电磁感应交变电流测试卷及参考答案一、选择题（不定项，每题4分，共40分）1、用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列哪个物理量的确定是由比值法定义的：（）A、加速度a=mFB、感应电动势t∆∆=φεC、电阻SLRρ=D、磁感应强度B=IlF2、一矩形线圈绕垂直于匀强磁场方向、并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化情况如图所示，则( )A．t1时刻穿过线圈的磁通量为零B．t2时刻穿过线圈的磁通量最大C．t3时刻穿过线圈的磁通量变化率为零D．t4时刻穿过线圈的磁通量变化率为零3、.一直导线长L=1m，放在磁感应强度为B=2T的匀强磁场中以速率v=3m/s运动，则感应电动势的大小是( )A.6vB.2vC.0D.8v4、如图所示，直导线与导线框位于同一平面，要使导线框中产生如图所示方向的感应电流，则直导线中电流方向及其变化情况是（）（A）电流方向为M到N，电流不变（B）电流方向为N到M，电流逐渐增大（C）电流方向为M到N，电流逐渐增大（D）电流方向为N到M，电流不变5、如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略.下列说法中正确的是（）(A)合上开关K接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮(B)合上开关K接通电路时,A1和A2始终一样亮(C)断开开关K切断电路时,A2立刻熄灭,A1过一会儿才熄灭(D)断开开关K切断电路时,A1和A2都要过一会儿才熄灭6、发电厂发电机的输出电压为U1。
发电厂到学校的输电导线总电阻为R，通过导线的电流为I，学校得到的电压为U2，则输电线上损耗的功率可表示为（）A、U12/ RB、（U1—U2）2/ RC、I2RD、I（U1—U2）7、一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图示，由图可知()A．该交流电的电压的有效值为100 VB．该交流电的频率为25 HzC．该交流电压瞬时值的表达式为u＝100sin 25t VD．若将该交流电压加在阻值为100 Ω的电阻两端，该电阻消耗的功率为50 W8、如图示理想变压器原副线圈匝数之比:n1:n2=4:1，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R连接组成闭合回路，当直导线AB在匀速强磁场中沿导轨匀速地向左作切割磁感线运动时，安培表A1的读数为12mA，那么安培表A2的读数为 ( )A.0B.3mAC.48mAD.与R值大小无关9、如图示电路中，L1、L2、L3是三盏相同的电灯，当电源为220 V的交流电源时，L1、L2、L3的发光情况相同．如将电源改为220 V的直流电源，则稳定后观察到的现象是( )A．L1、L2、L3三盏电灯的亮度保持不变B．L1不亮，L2、L3两盏电灯的亮度保持不变C．L2变得最亮D．L3变得最亮10、如图所示，质量为m、带电量为q的带正电粒子，以初速度v0垂直进入正交的匀强电场E和匀强磁场B中，从P点离开该区域，此时侧向位移为s，则（重力不计）（）A、粒子在P所受的磁场力可能比电场力大B、粒子的加速度为(Eq-Bqv0)/mC、粒子在P点的速率为m/E q s2v2+D、粒子在P点的动能为mv02/2+Eqs二、填空题（每空3分，共24分）11、把一内阻不计的交流发电机的转子的转速提高一倍，并把输出端接在原、副线圈匝数比为5∶2的变压器的原线圈两端。
(期末复习学案)第四章 电磁感应 第五章 交变电流
第四、五章 电磁感应与交变电流 期末复习 学案【复习重点提要】1、楞次定律的应用2、法拉第电磁感应定律3、带电粒子在复合场中的运动。
如粒子选择器等。
【复习思路指导】第一步、掌握用楞次定律的判断感应电流的步骤。
第二步、法拉第电磁感应定律的应用（E= nΔΦ/Δt E= BLv Sinθ 第三步、交变电流产生的过程，关于交变电流的物理量。
第四步、理想变压器工作规律和远距离输电【复习方法指导】在复习的过程中要循序渐进，注重基础。
比如，各种磁体磁感线的分布。
【基础自主复习】一、电磁感应1.产生感应电流的条件是_______________________________。
2.在匀强磁场中_________与________磁场方向的面积的乘积叫穿过这个面的磁通量。
单位为______，符号为_____。
磁通量发生变化有如下三种情况：⑴_____________________⑵_____________________⑶________________3.楞次定律：感应电流具有这样的方向，感应电流的磁场总是_____引起感应电流的_____________。
应用楞次定律判断感应电流的方向的具体步骤为（1）明确_____________（2）判断_____________（3）确定_____________的方向（4）利用_____________反推感应电流的方向。
4.导体切割磁感线产生感应电流的方向用__________来判断较为简便。
5.楞次定律中的“阻碍”作用正是_____________________的反映。
愣次定律的另一种表述：感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。
当问题不涉及感应电流的方向时，用另一种表述判断比较方便。
6.法拉第电磁感应定律: 电路中感应电动势的大小跟_______________________________,表达式为E=__________ 。
当导体在匀强磁场中做切割磁感线的相对运动时E=__________ ，θ是B 与v 之间的夹角。
高二月考题(电磁感应、交变电流)
2013－2014学年第二学期高二第一次月考试题物 理（本试题满分100分，考试时间90分钟）卷I （52分）选择题：本题共13小题，每小题4分。
在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-13题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．如图，一个宽度为L 的有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd ，bc 边长为d （d <L ），导线框由图中实线所示位置沿纸面向右运动到图中虚线所示位置，则 A ．导线框进入磁场时，感应电流方向为逆时针方向 B ．导线框离开磁场时，感应电流方向为逆时针方向 C ．从实线位置运动到虚线位置过程中，导线框中一直有感应电流产生D ．导线框进入磁场时，受到的安培力水平向右2．如图所示，A 、B 都是很轻的铝环，环A 是闭合的，环B 是断开的，横梁可以绕中间的支点自由转动。
若用磁铁分别接近这两个圆环，则下面说法正确的是A ．用磁铁的任意一磁极接近A 环时，A 环均被排斥B ．用磁铁N 极接近B 环时，B 环被推斥，远离磁铁运动C ．图中磁铁N 极远离A 环时，A 环先被排斥，而后随磁铁运动D ．图中磁铁N 极接近A 环时，A 环先被吸引，而后被推开3．如图所示，线圈L 匝数足够多，其直流电阻为3Ω，先合上电键K ，过一段时间突然断开K ，则下列说法中正确的有A ．灯泡R 立即熄灭B ．灯泡R 不熄灭C ．灯泡R 会逐渐熄灭，且灯泡R 中电流方向与K 断开前方向相同D ．灯泡R 会逐渐熄灭，且灯泡R 中电流方向与K 断开前方向相反dC D4．如下图所示，属于交流电的是5．交流发电机在工作时的电动势e=E m sinωt，如果将其电枢的转速提高一倍，同时将电枢所围面积减小一半，其它条件不变，则其电动势变为A．e=E m sinωt B．e=4E m sin2ωtC．e=E m sin2ωt D．e=4E m sinωt6．右图表示一交流电的电流随时间而变化的图像，此交流电流的有效值是A．5 2 A B．5A C．3.5 2 A D．3.5A7．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4 : 1，原线圈接在u=311sin100πt V的交流电源上，副线圈所接的负载电阻R=11Ω，则副线圈中电流表示数是A．5A B．11A C．20A D．55A8．法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示。
电磁感应现象与交变电流频率的关系分析
电磁感应现象与交变电流频率的关系分析近年来，随着科技的快速发展，电磁感应现象正逐渐引起人们的广泛关注。
在电磁学领域中，电磁感应现象是一种重要的现象，它描述了导体受到磁场影响时所产生的电流。
在电磁感应现象的研究中，交变电流频率是一个非常关键的因素。
交变电流是指在指定时间内，电流方向和大小都不断变化的电流。
频率则表示在一秒钟内变化的次数。
因此，交流电的频率是描述交替方向的快慢程度，频率越高，方向变化的速度越快。
交变电流频率对电磁感应现象有着重要的影响。
首先，交变电流频率的改变会对电磁感应产生不同的效果。
根据法拉第电磁感应定律，磁场的变化会产生感应电流。
当交变电流频率较低时，磁场的变化较为缓慢，感应电流产生的速度相对较慢。
随着频率的增加，磁场的变化速度也会加快，因此感应电流产生的速度也会增加。
这一现象使得电磁感应现象在不同频率下具有不同的特性。
其次，交变电流频率对电磁感应的产生和传导也有一定的影响。
电磁感应现象的产生需要磁场和导体之间的相对运动。
当交变电流频率较低时，导体与磁场的相对运动相对较慢，因此电磁感应现象的传导速度相对较慢。
随着频率的增加，相对运动速度也随之增加，从而加快了电磁感应现象的传导速度。
这一特性在电磁感应技术中具有重要的应用价值。
交变电流频率还会对电磁感应现象的强度产生一定的影响。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势与导体中感应电流的大小成正比。
当交变电流频率较低时，感应电流产生的速度相对较慢，因此感应电动势较小。
当频率增加时，感应电流产生的速度加快，从而使得感应电动势增大。
因此，随着频率的增加，电磁感应的强度也会增大。
此外，在实际应用中，交变电流频率还会对传输和利用电能的效率产生一定的影响。
交变电流的频率越高，电能的传输效率也越高。
这是因为高频交流电在导线中的传输损耗较低，能更有效地传输电能。
因此，现代电力系统中采用的交流电频率通常为几十到几百赫兹，以及低于一千赫兹范围内。
总结起来，电磁感应现象与交变电流频率之间存在紧密的关系。
电磁感应交变电流习题
a b 电磁感应交变电流习题1. 用电阻为18Ω的均匀导线弯成图中直径D=0.80m 的封闭金属圆环，环上AB 弧所对圆心角为60°。
将圆环垂直于磁感线方向固定在磁感应强度B =0.50T 的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里。
一根每米电阻为1.25Ω的直导线PQ ，沿圆环平面向左以3.0m /s 的速度匀速滑行（速度方向与PQ 垂直），滑行中直导线与圆环紧密接触（忽略接触处电阻），当它通过环上AB 位置时，求：（1）直导线AB 段产生的感应电动势，并指明该段直导线中电流的方向． （2）此时圆环上发热损耗的电功率．2. 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 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（ ）3. 如图所示，在PQ 、QR 区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面。
一导线框abcdef 位于纸面内，各邻边都相互垂直，bc 边与磁场的边界P 重合。
导线框与磁场区域的尺寸如图所示。
从t =0时刻开始，线框匀速横穿两个磁场区域。
以a →b →c →d →e →f 为线框中的电动势E 的正方向，以下四个E -t 关系示意图中正确的是（ ）A B CD4. 如图所示，EOF 和E ′O ′F ′为空间一匀强磁场的边界，其中EO ∥E ′O ′，FO ∥F ′O ′，且EO ⊥OF ；OO ′为∠EOF 的角平分线，OO ′ 间的距离为l ；磁场方向垂直于纸面向里。
一边长为l 的正方形导线框沿OO ′方向匀速通过磁场，t =0时刻恰好位于图示位置。
规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i 与时间t 的关系图线可能正确的是（ ）5. 矩形导线框abcd 放在匀强磁场中，在外力控制下处于静止状态，如图甲所示，磁感线方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B 随时间变化的图象如图乙所示。
高三物理一轮复习第9章电磁感应交变电流实验14探究感应电流方向的规律课件
图3
【解析】 (1)探究电磁感应现象的实验电路分两部分，电源、开关、滑动 变阻器、原线圈组成闭合电路，检流计与副线圈组成另一个闭合电路；电路图 如图所示；
(2)在实验过程中，除了查清流入检流计电流方向与指针偏转方向之间的关 系之外，还应查清原线圈 L1 与副线圈 L2 的绕制方向．由电路图可知，闭合开关 之前，应将滑动变阻器的滑动头 P 处于右端，此时滑动变阻器接入电路的阻值 最大．
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尖子生好方法:听课时应该始终跟着老师的节奏，要善于抓住老师讲解中的关键词，构建自己的知识结构。利用老师讲课的间隙，猜想老师还会讲什么，会怎样讲， 怎样讲会更好，如果让我来讲，我会怎样讲。这种方法适合于听课容易分心的同学。
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二、同步听课法
有些同学在听课的过程中常碰到这样的问题，比如老师讲到一道很难的题目时，同学们听课的思路就“卡壳“了，无法再跟上老师的思路。这时候该怎么办呢？
如果“卡壳”的内容是老师讲的某一句话或某一个具体问题，同学们应马上举手提问，争取让老师解释得在透彻些、明白些。
如果“卡壳”的内容是公式、定理、定律，而接下去就要用它去解决问题，这种情况下大家应当先承认老师给出的结论（公式或定律）并非继续听下去，先把问题记 下来，到课后再慢慢弄懂它。
【导学号：81370351】
图4 A．如果磁铁的下端是 N 极，则磁铁正在远离线圈 B．如果磁铁的下端是 S 极，则磁铁正在远离线圈 C．如果磁铁的下端是 N 极，则磁铁正在靠近线圈 D．如果磁铁的下端是 S 极，则磁铁正在靠近线圈
AD [根据题图甲，可以知道电流表的指针向电流流入的方向偏转，螺线管 相当于一个电源，电源的正极在上端．根据安培定则，螺线管上端是 S 极．如 果磁铁的下端是 N 板，则磁铁正在远离线圈；如果磁铁的下端是 S 极，则磁铁 正在靠近线圈，故 A、D 正确．]
电磁感应与交变电流
Ff=μ FN
FN=mg
F0 解得μ = 2mg
(2)根据功能关系可知导体棒MN克服安培力做功将 机械能转化为电能,在电路中电能转化为电热,电路 1 F0 中的总电热Q总=x 2 设导体棒的电阻值为r,根据电路串联关系可知
r Q总 Q R Q总
解得r=R(1-
(3)两位同学画的图线都不正确. 设导体棒运动的速度大小为v,产生的感应电动势为E, 感应电流为I F安=BIl I= E=Blv
电磁感应中能量转化问题
例3 (2009·徐州市第三次调研)如图6-1-8所示,
正方形线框abcd放在光滑绝缘的
水平面上,其边长L=0.5m、质量m =0.5kg、电阻R=0.5Ω ,M、N分别 为线框ad、bc边的中点.图示两个 图6-1-8 虚线区域内分别有竖直向下和向上的匀强磁场,磁感
应强度均为B=1T,PQ为其分界线,线框从图示位置以
1 2 mvm +Q1+Q2 mgLsinθ = 2 解得vm=4m/s
(2分) (1分)
(3)棒到底端时回路中产生的感应电流
Bdvm Im= =2A Rr
(1分)
根据牛顿第二定律有mgsinθ -BImd=ma
解得a=3m/s2 答案 (1)0.6V (2)4m/s (3)3m/s2
(1分)
(1分)
3.线圈穿越方向相反的两磁场时,要注意有两条
边都切割磁感线产生感应电动势.
预测演练1 如图6-1-3所示,在MM′、NN′区域中 存在垂直纸面向里,宽为2L的匀 强磁场.一导线框abcdefg位于纸 面内,总电阻为R,其中ab、bc、
de、ga四边长度均为L,fg、cd 图6-1-3 1 边长度为 L ,ab边与磁场边界MM′重合.从t=0时 2 刻开始,线框以速度v匀速穿过磁场区域,以逆时针方
高频电磁加热原理
高频电磁加热原理
高频电磁加热原理是指利用高频电磁场对物体进行加热的一种方法。
高频电磁加热主要依靠电磁场对物体内部的自由电荷进行激发和振动，从而使其产生热量。
高频电磁加热原理主要包括以下几个方面：
1. 电磁感应：高频交变电流通过线圈产生变化的磁场，在物体中引发感应电流。
根据法拉第电磁感应定律，感应电流会形成闭合回路，产生磁场能量并加热物体。
2. 导体损耗：高频电磁场中的电磁波通过导体时，会引发导体内部电荷的欧姆损耗。
这是由于导体内部电荷在电场和磁场作用下发生摩擦，产生热量，使导体加热。
3. 界面效应：高频电磁场作用在物体表面时，会引发物体表面的电荷分布变化。
这种变化使电荷在物体表面发生摩擦，并由于内阻发热。
这种效应在涂料干燥、胶水固化等工艺中广泛应用。
4. 电磁波温差加热：高频电场通过物体时，会产生温差效应。
当电磁波在物体中传播时，由于物体不同部分电阻的差异，会引起温度的差异。
这种温差效应可以对物体进行局部加热或控制温度分布。
总之，高频电磁加热原理通过电磁场的感应、导体损耗、界面效应以及温差效应对物体进行加热。
这种加热方式具有快速、
高效、均匀的特点，被广泛应用于工业生产、医疗器械和烹饪等领域。
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20(楞次定 16(右手 19(扇形 21(落 18（电磁 19（感生与
律分析电 定则， 匀强磁场 线中的E 炮中的安 动生转换）
容器带电 电路电 中的电磁 大小、 培力与电 20（安培力
情况)
流分析) 感应现象 方向)判 磁感应综 与楞次定律
i-t 图) 断
合） 综合）
考查 要点
电磁 感应
出现 频次
2011海南、2009宁夏 典型2
(6)如图,感应电流i与时间t的关系图线可能正 确的是（ B ）
E
E′
××
i
i
i
i
××
O
O′
××
O
tO
tO
tO
t
××
F
F′
A
B
C
D
（19）电流随ωt变化的图象是（ C ）
i
i
i
i
ωt
ωt
ωt
ωt
0 π π 3π 2π 0 π π 3π 2π 0 π π 3π 2π 0 π π 3π 2π
2.不要求判断内电 动势，右手定则”内
Ⅱ 路中各点势的高低”容，但已包含在“法
的两点说明。
拉第电磁感应定律”
I 3.不要求用自感系 和“楞次定律”考点
数计算感应电动势 中。
3.难度升高，注意这
几年的变化。
看归纳
全国新课标卷物理电学选择题考点分布
考查 出现 要点 频次
电磁 9 感应
出处及题号
2007年 2008年 2009年 2010年 2011年 2012年
2
2
2
2
2
2
2
2
A
B
C
D
2011年海南卷
典型2 看发展
11．如图，EOF 和 E ′O ′F ′为空间一匀强磁场 的边界，
其中 EO∥E ′O ′，FO∥F ′O ′，且 EO⊥OF；OO ′
为∠EOF 的角平分线，OO ′间的距离为 形导线框沿 OO ′方向匀速
9
2013年I
2013年Ⅱ
17（在三角形状下，考 16.导线框进入
查平动切割磁感线时电 并通过磁场区 动势的求解、电阻、电 域v-t图像 20 流的计算、图线的判断）（安培力与楞
次定律综合）
2014年I
18.已知次级 电压判断初 级电压的变 化规律
2014年Ⅱ
全国新课标卷物理电学计算题考点分布
考查内容
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.一铜质细直棒 ab 水平置于缝隙中，且与圆柱 轴线等高、垂直.让铜棒从静止开始自由下落，铜 棒下落距离为 0.2R 时铜棒中电动势大小为 E1， 下损磁落耗场距和前离 边 两为 缘 端效 的0.8应极R。性时关，电于下动列E势1判、大断E小2正为的确大E的2小，是和忽铜略棒涡离流开
为 R 的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为
d（d ＞ L ）的条形匀强磁场区域，磁场的边界与
导线框的一边平行，磁场方向竖直向下。导线框
以某一初速度向右运动，t = 0 时导线框的右边恰
与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁
场区域。下列 v – t 图像中，可能正确描述上述过
程的是 D
画出情景示意图进行分析
2013年I 2013年Ⅱ
25(电磁感应， 第一问基本是 规律、公式的 直接应用涉及 感应电电动势、 电容、电压等 知识点；。第 二问包括微元 法（小量法）、 牛顿定律、受 力分析、运动 学等内容)
2014年I 2014年Ⅱ
25.处于匀 强磁场中 的同心圆 形轨道， 半径切割 时的感应 电流与功 率
“V” 字型导轨。空间存在垂直于纸面的均匀磁
场。用力使MN向右匀速运动，从图示位置开始
计时，运动中MN始终与∠bac的
平分线垂直且和导轨保持良好接
触。下列关于回路中电流 i 与时 间 t 的关系图线，可能正确的是
答案：A
定量、动态、数学综合能力
2013全国2
看比较
典型3
16.如图，在光滑水平桌面上有一边长为 L、电阻
八、电磁感应与交变电流
必考四：《物理3—2》模块 看考纲
新 考点
内容
要 说明
（电磁感应） 求
考点解读
电磁感应现象 磁通量 法拉第电磁感应 定律 楞次定律 自感、涡流
I 1.“导体切割磁感 1.删除了“日光灯”，
I
线时感应电动势的 增加了“涡流”； 计算，只限于l垂 2. 未列出的“导体切
Ⅱ 直于B、v的情况” 割磁感应线时感应电
2012海南
5．如图，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天 花板上，细线从一水平金属圆环中穿过．现将环 从位置Ⅰ释放，环经过磁铁到达位置Ⅱ.设环经过 磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为T1和T2， 重力加速度大小为g，则( )
A．T1＞mg，T2＞mg B．T1＜mg，T2＜mg C．T1＞mg，T2＜mg D．T1＜mg，T2＞mg
度随时间的变化率 B 的大小应为（ ） t
A． 4B0
π
C． B0
π
B． 2B0
π
D． B0 2π 动生与感生等效、定量
看方向
变速定性，匀速定量、半定量 分析综合能力首位 也许会这样 匀速成变速，平衡力成变力？ 突出图像 不管怎样，分析综合能力首位
看拓展
适当关注自感 适当关注计算
通过磁场，t=0 时刻恰好位于图示位置。规定导线框中感应
电流沿逆时针方向时为正，则感应电流 i 与时间 t 的关系图
线可能正确的是
匀速、定性、分析综合
E
E′
i
i
i
i
××
××
O × O×′ ××
O
tO
tO
tO
t
F
F′
A
B
C
D
2010新课程
看发展
典型2
21.如图所示，两个端面半径同为 R 的圆柱形铁芯
A、E1 > E2，a 端为正 B、E1 > E2，b 端为正 C、E1 < E2，a 端为正 D、E1 < E2，b 端为正
基本规律，数学能力、分析综合能力
2013全国1
典型2 看试题
17.如图 ，在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金
属棒 ab、ac和MN，其中ab、ac 在a点接触，构成
×××
×××
×××
×××
定量成半定量，匀速成变速，分析综合
2012年（全国卷） 典型看4 发展
19．如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框， 半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里， 磁感应强度大小为 B0．使该线框从静止开始绕过圆心 O、垂直于 半圆面的轴以角速度 ω 匀速转动半周，在线框中产生感应电 流．现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变 化．为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强