高考物理2.4电磁感应与交流发电机专题1
高考物理电磁感应知识点归纳
高考物理电磁感应知识点归纳高考物理电磁感应知识点归纳1.电磁感应现象电磁现象：利用磁场产生电流的现象称为电磁感应，产生的电流称为感应电流。
(1)产生感应电流的条件：通过闭合电路的磁通量发生变化，即0。
(2)产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要通过线圈平面的磁通量发生变化，线路中就会产生感应电动势。
导体中产生感应电动势的部分相当于电源。
(3)电磁感应的本质是产生感应电动势。
如果回路闭合，会有感应电流；如果回路不闭合，只会有感应电动势而没有感应电流。
2.磁通量(1)定义：磁感应强度b与垂直于磁场方向的面积s的乘积称为通过这个表面的磁通量，定义公式为=BS。
如果面积S不垂直于B，则B应乘以垂直于磁场方向的投影面积S，即=BS，SI单位：Wb。
在计算磁通量时，应该是通过某一区域的磁感应线的净数量。
每张脸都有正面和背面；当磁感应线从表面的正方向穿透时，通过表面的磁通量为正。
相反，磁通量是负的。
磁通量是穿过正面和背面的磁感应线的代数和。
3.楞次定律(1)楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
楞次定律适用于感应电流方向的一般判断，而右手定则只适用于剪线时磁感应线的运动，用右手定则比楞次定律更容易判断。
(2)理解楞次定律(1)谁阻碍谁——感应电流的磁通量阻碍了感应电流的磁通量。
阻碍——阻碍的是通过回路的磁通量的变化，而不是磁通量本身。
如何阻碍——当一次磁通增加时，感应电流的磁场方向与一次磁场方向相反；当一次磁通量减少时，感应电流的磁场方向与一次磁场的方向相同，即，一次磁通量增加，一次磁通量减少。
阻塞-阻塞的结果不是停止，而是增加和减少。
(3)楞次定律的另一种表述：感应电流总是阻碍其产生的原因，表现形式有三种：(1)阻碍原始磁通量的变化；阻碍物体之间的相对运动；阻止一次电流(自感)的变化。
4.法拉第电磁感应定律电路中感应电动势的大小与通过电路的磁通量的变化率成正比。
表达式E=n/t当导体切割磁感应线时，感应电动势公式为E=BLvsin。
2025年高考物理总复习配套课件第十章电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律
[考法全析]
考法(一) 阻碍原磁通量的变化——“增反减同”
[例1] 电磁弹射的装置是航空母舰上的一种舰载机起飞装置。如
图所示的装置也能进行电磁弹射，线圈固定在光滑绝缘杆MN上、导体
圆环套在绝缘杆的左端。则下列说法正确的是
()
A．开关闭合，圆环将从M端离开绝缘杆
解析：只形成闭合回路，回路中的磁通量不变化，不会产生感应电流，A、B错误； 线圈中插入条形磁铁瞬间回路中磁通量有变化，电流表有变化，磁铁不动后电流 表无变化，C错误；给线圈通电或断电瞬间，通过闭合回路的磁通量变化，会产 生感应电流，能观察到电流表的变化，D正确。 答案：D
2．[磁通量的大小]
如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r。圆形匀强磁场
D．线圈给磁铁的磁场力先向下再向上
[解析] 根据楞次定律的“来拒去留”，磁铁向闭合线圈靠近，要受阻力作 用，即磁场力向上，故A正确。
[答案] A
考法(三) 使回路面积有变化趋势——“增缩减扩”
[例3] (多选)如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一
螺线管Q，P和Q共轴，Q中的电流i随时间t变化的规律如图乙所示，取甲图中电
一点一过
“四步法”判断感应电流方向
研清微点3 应用右手定则判断感应电流的方向
4．下列图中表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，
导体ab上的感应电流方向为a→b的是
()
解析：ab棒顺时针转动，运用右手定则：磁感线穿过手心，拇指指向顺时针方向， 则导体ab上的感应电流方向为a→b，故A正确；ab向纸外运动，运用右手定则时， 磁感线穿过手心，拇指指向纸外，则知导体ab上的感应电流方向为b→a，故B错 误；穿过回路的磁通量减小，由楞次定律知，回路中感应电流方向由b→a→d→c， 则导体ab上的感应电流方向为b→a，故C错误；ab棒沿导轨向下运动，由右手定 则判断知导体ab上的感应电流方向为b→a，故D错误。
高二物理知识点电磁感应与发电机的工作原理
高二物理知识点电磁感应与发电机的工作原理在现代社会中，电力扮演着至关重要的角色，而发电机则是产生电力的重要设备。
理解电磁感应与发电机的工作原理对于我们掌握电力知识具有重要意义。
本文将重点阐述电磁感应的基本原理以及发电机的构造和工作原理。
一、电磁感应的基本原理电磁感应是指通过磁场和导体之间的相互作用，产生电流的现象。
电磁感应的基本原理可以归纳为两个法则，即法拉第电磁感应定律和楞次定律。
法拉第电磁感应定律表明，当导体中的磁通量发生变化时，会在导体中产生感应电动势。
磁通量的变化可以由磁场的强度、导体的面积和磁场与导体之间的相对运动速度来决定。
根据法拉第电磁感应定律，我们可以得到如下公式：ε = -dΦ/dt其中，ε代表感应电动势，Φ代表磁通量，而dt则代表时间的微小变化量。
负号表示感应电动势的方向与磁通量的变化方向相反。
楞次定律指出，当感应电动势产生时，导体中就会产生感应电流。
感应电流的产生是为了阻碍产生它的原因，并且具有使导体自身产生磁场的作用。
据此，我们可以总结出楞次定律的表达式：感应电流的方向总是与产生它的磁通量变化的方向相反。
二、发电机的构造和工作原理发电机是一种将机械能转化为电能的装置。
其构造主要包括磁场、线圈和旋转部件。
1. 磁场：发电机中的磁场可以通过永磁体或电磁铁来产生。
磁场可以是恒定的，也可以是可变的。
2. 线圈：线圈是发电机中最关键的组成部分之一，它由导体制成，并且通常呈螺旋状。
线圈可以分为转子和定子两部分。
螺旋线圈通过导线连接到外部电路。
3. 旋转部件：旋转部件通常由发电机的轴和旋转磁体组成。
当旋转磁体旋转时，导体中的磁通量发生变化，从而导致感应电动势的产生。
发电机的工作原理可归纳为以下几个步骤：1. 磁场引起导体中的磁通量变化。
2. 磁通量变化导致导体中产生感应电动势。
3. 感应电动势引起感应电流在导体中流动。
4. 通过外部电路将感应电流输出，从而实现能量转化。
发电机的工作基于电磁感应的原理，通过不断旋转的磁场和导体之间的相互作用，将机械能转化为电能。
老高考适用2023版高考物理二轮总复习第1部分题突破方略专题4电路与电磁感应第1讲直流电路与交流电路
第一部分专题四第1讲基础题——知识基础打牢1．(2022·四川自贡三诊)如图甲所示为一种自耦变压器(可视为理想变压器)的结构示意图．线圈均匀绕在圆环型铁芯上，滑动触头P在某一位置，在BC间接一个交流电压表和一个电阻R．若AB间输入图乙所示的交变电压，则( C )A．t＝2×10－2 s时，电压表的示数为零B．电阻R中电流方向每秒钟改变50次C．滑动触头P逆时针转动时，R两端的电压增大D．滑动触头P顺时针转动时，AB间输入功率增大【解析】电压表的示数是交流电的有效值，则t＝2×10－2s时，电压表的示数不为零，选项A错误；交流电的周期为0.02 s，一个周期内电流方向改变2次，则电阻R中电流方向每秒钟改变100次，选项B错误；滑动触头P逆时针转动时，次级匝数变大，则次级电压变大，即R两端的电压增大，选项C正确；滑动触头P顺时针转动时，次级匝数减小，次级电压减小，次级消耗的功率减小，则AB间输入功率减小，选项D错误．2．(2022·四川成都三诊)发电站通过升压变压器和降压变压器给某用户端供电，发电机组输出交变电压的有效值恒定，输电线总电阻r保持不变．当用户端用电器增加后( A )A．若滑片P位置不变，则输电线上损失的功率变大B．若滑片P位置不变，则用户端电压升高C．若将滑片P上移，则用户端电压可能不变D．若将滑片P上移，则输电线上损失的功率可能减小【解析】若滑片P位置不变，当用户端用电器增加后，用户端总功率变大，发电机的输出功率增大，输电线的电流变大，ΔU＝Ir，输电线两端承担的电压变大，损耗的功率增大；发电机的输入电压不变，升压变压器、降压变压器的匝数不变，故用户端电压降低，A正确，B 错误；若将滑片P 上移，升压变压器的副线圈与原线圈的匝数比变小，副线圈两端电压变小，若用户端电压不变，则降压变压器的输入电压不变，用电器变多，则用户端电流变大，输电线上电流变大，输电线上电压变大，则升压变压器副线圈电压应变大矛盾，故C 错误；若将滑片P 上移，用户端用电器增加，功率变大，输电线上电流变大，输电线上损失的功率变大，D 错误．3．(多选)(2022·河南押题卷)图甲是一种振动式发电机的截面图，半径r ＝0.1 m 、匝数n ＝30的线圈位于辐射状分布的磁场中，磁场的磁感线沿半径方向均匀分布，线圈所在位置的磁感应强度大小均为B ＝12πT ．如图乙，施加外力使线圈沿轴线做往复运动，线圈运动的速度随时间变化的规律如图丙中正弦曲线所示．发电机通过灯泡L 后接入理想变压器，对图乙中电路供电，三个完全相同的小灯泡均正常发光，灯泡的阻值R L ＝1 Ω，电压表为理想电压表，线圈及导线电阻均不计．下列说法正确的是( AC )A ．发电机产生电动势的瞬时值为e ＝6sin 5πt (V)B ．变压器原、副线圈的匝数之比为1∶3C ．每个小灯泡正常发光时的功率为2 WD ．t ＝0.1 s 时电压表的示数为6 V【解析】 由图丙可知，线圈运动的速度最大值v m ＝2 m/s ，速度变化周期为T ＝0.4 s ，则线圈运动的速度瞬时值v ＝v m sin 2πTt ＝2sin 5πt (m/s)，发电机产生电动势的瞬时值为e ＝nB ·2πr ·v ＝6sin 5πt (V)，A 正确；设灯泡正常发光时通过灯泡的电流为I ，则通过原线圈的电流I 1＝I ，通过副线圈的电流I 2＝2I ，变压器原、副线圈的匝数之比为n 1n 2＝I 2I 1＝21，B 错误；根据能量关系可知，U 出I 1＝3I 2R L ，其中U 出＝E m 2＝62 V ＝3 2 V ，I 1＝I ，解得I ＝ 2 A ，每个小灯泡正常发光时的功率为P L ＝I 2R L ＝2 W ，C 正确；电压表示数为发电机两端电压的有效值，即电压表示数为U ＝E 2＝62V ＝3 2 V ，D 错误．故选AC ． 4．(多选)(2022·四川巴中一诊)在如图所示的电路中，定值电阻R 1＝R 4＝3 kΩ，R 2＝2kΩ，R 3＝R 5＝12 kΩ，电容器的电容C ＝6 μF，电源的电动势E ＝10 V ，内阻不计，当开关S 1闭合电流达到稳定时，处在电容器中间带电量q ＝2×10－3C 的油滴恰好保持静止，当开关S 2闭合后，则以下判断正确的是( BD )A ．电容器上极板是高电势点B ．带电油滴加速向下运动C ．a 、b 两点的电势差U ab ＝8 VD ．通过R 3的电量Q ＝4.8×10－5C 【解析】 当开关S 2闭合后，由电路图可知，电容器上极板是低电势点，A 错误；当开关S 1闭合电流达到稳定时，处在电容器中油滴保持静止，而开关S 2闭合后，电容器上极板是低电势点，油滴受到的电场力方向发生变化，故可得带电油滴加速向下运动，B 正确；由电路图可知，a 、b 两点的电势差为U R 5－U R 2＝8 V －4 V ＝4 V ，C 错误；由开关S 1闭合电流达到稳定时，再到当开关S 2闭合后的过程中，通过R 3的电量为Q ＝Q 1＋Q 2＝4×6×10－6C ＋(8－4)×6×10－6 C ＝4.8×10－5 C ，D 正确．5．(多选)(2022·天津南开二模)如图甲所示电路中，L 1为标有“4 V,2 W”字样的小灯泡，L 2、L 3为两只标有“8 V，6 W”字样的相同灯泡，变压器为理想变压器，各电表为理想电表，当ab 端接如图乙所示的交变电压时，三只灯泡均正常发光．下列说法正确的是( ACD )A ．电流表的示数为1.5 AB ．交变电压的最大值U m ＝28 VC ．变压器原、副线圈的匝数之比为3∶1D ．电压表的示数为24 V【解析】 L 2、L 3的额定电流为I 23＝P 23U 23＝34A ，所以电流表的示数为I 2＝2I 23＝1.5 A ，故A 正确；通过原线圈的电流等于L 1的额定电流，为I 1＝P 1U 1′＝0.5 A ，所以变压器原、副线圈的匝数之比为n 1n 2＝I 2I 1＝31，故C 正确；副线圈两端电压等于L 2和L 3的额定电压，为U 2＝8 V ，所以电压表的示数，即原线圈两端电压为U 1＝n 1n 2U 2＝24 V ，故D 正确；根据闭合电路欧姆定律可得U m 2－U 1′＝U 1，解得U m ＝28 2 V ，故B 错误．故选ACD ． 6．(多选)(2022·广西桂林模拟)在一小型交流发电机中，矩形金属线圈abcd 的面积为S ，匝数为n ，线圈总电阻为r ，在磁感应强度为B 的匀强磁场中，绕轴OO ′(从上往下看逆时针转动)以角速度ω匀速转动，从如图甲所示的位置作为计时的起点，产生的感应电动势随时间的变化关系如图乙所示，矩形线圈与阻值为R 的电阻构成闭合电路，下列说法中正确的是( AD )A ．在t 1～t 3时间内，穿过线圈的磁通量的变化量大小为2BSB ．在t 1～t 3时间内，通过电阻R 电流方向先向上然后向下C ．t 4时刻穿过线圈的磁通量的变化率大小为E 0D ．在t 1～t 3时间内，通过电阻R 的电荷量为2E 0R ＋r ω【解析】 由图乙可知t 1和t 3时刻，线圈的感应电动势都为0，可知这两个时刻穿过线圈的磁通量一正一负，大小均为BS ，故此过程穿过线圈的磁通量的变化量大小为ΔΦ＝BS －(－BS )＝2BS ，A 正确；由图乙可知，在t 1～t 3时间内，线圈中的电流方向不变，根据右手定则可知通过电阻R 电流方向始终向上，B 错误；由图乙可知，t 4时刻的感应电动势为E 0，根据法拉第电磁感应定律可得E 0＝n ΔΦΔt 可得穿过线圈的磁通量的变化率大小为ΔΦΔt ＝E 0n，C 错误；在t 1～t 3时间内，通过电阻R 的电荷量为q ＝n ΔΦR ＋r ＝2nBS R ＋r，又E 0＝nBSω，联立可得q ＝2E 0R ＋r ω，D 正确．故选AD ． 7．(2022·山东菏泽一模)一交流电源电压u ＝2202sin 100πt (V)，通过理想变压器对下图电路供电，已知原、副线圈匝数比为10∶1，L 1灯泡的额定功率为4 W ，L 2灯泡的额定功率为20 W ，排气扇电动机线圈的电阻为1 Ω，电流表的示数为2 A ，用电器均正常工作，电表均为理想电表，则( C )A ．流过L 1的电流为20 AB ．排气扇电动机的发热功率2 WC ．整个电路消耗的功率44 WD ．排气扇电动机的输出功率20 W【解析】 由于电流表的示数I 2＝2 A ，由I 1I 2＝n 2n 1可得变压器原线圈的电流I 1＝0.2 A ，即流过L 1的电流为0.2 A ，A 错误；交流电源电压有效值为220 V ，L 1两端的电压U L1＝P L1I 1＝40.2 V ＝20 V ，故原线圈两端的电压U 1＝200 V ，由U 1U 2＝n 1n 2可得变压器副线圈两端的电压U 2＝20 V ，流过灯泡L 2的电流I L2＝P L2U 2＝2020A ＝1 A ，则流过排气扇的电流I M ＝I 2－I L2＝1 A ，排气扇电动机的发热功率为P 热＝I 2M r ＝12×1 W＝1 W ，排气扇的电功率为P 电＝U 2I M ＝20 W ，则排气扇电动机的输出功率为P 出＝P 电－P 热＝19 W ，B 、D 错误；整个电路消耗的功率为P 总＝P L1＋P L2＋P 电＝4 W ＋20 W ＋20 W ＝44 W ，C 正确．8．(多选)(2022·辽宁鞍山预测)如图甲所示，理想变压器的原副线圈匝数之比n 1∶n 2＝2∶1，定值电阻R 1和R 2的阻值分别为5 Ω和3 Ω，电表均为理想交流电表，电源输出的电流如图乙所示，图中的前半周期是正弦交流的一部分，后半周期是稳恒直流的一部分，则( BD )A ．电流表示数为2 AB ．电压表示数为6 VC ．R 1的功率为10 WD ．R 2的功率为12 W【解析】 设电源输出电流的有效值即电流表示数为I 1，根据等效热值法可得I 21RT ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫i m 22RT2＋i 2m ·RT2，解得I 1＝ 3 A ，故A 错误；由于变压器不能对稳恒直流电进行变压，所以每个周期内有半个周期副线圈无电流，设副线圈中电流的有效值为I 2，根据等效热值法有⎝⎛⎭⎪⎫n 1n 2·i m 22RT2＝I 22RT ，解得I 2＝2 A ，电压表示数为U 2＝I 2R 2＝6 V ，故B 正确；R 1的功率为P 1＝I 21R 1＝15 W ，故C 错误；R 2的功率为P 2＝I 22R 2＝12 W ，故D 正确．故选BD ．9．(多选)(2022·湖南押题卷)如图所示在竖直平面的电路，闭合开关S 1和S 2后，带电油滴在电容器内部处于静止状态，R 1为滑动变阻器，R 2为定值电阻，二极管为理想二极管，电容器的下极板接地，则下列说法正确的是( AC )A ．滑动变阻器的滑动头P 向右滑动，油滴向上运动B ．滑动变阻器的滑动头P 向左滑动，油滴向下运动C ．极板M 向上运动，M 板的电势升高D ．断开S 2，油滴不动【解析】 滑动变阻器的滑动头P 向右滑动，则R 1阻值减小，回路电流变大，则R 2两端电压变大，则电容器要充电，此时电容器两板电压变大，场强变大，则油滴向上运动，选项A 正确；滑动变阻器的滑动头P 向左滑动，则R 1阻值变大，回路电流变小，则R 2两端电压变小，则电容器要放电，但是由于二极管的单向导电性使得电容器不能放电，则使得电容器两板电压不变，则油滴仍静止，选项B 错误；极板M 向上运动，根据C ＝εr S 4πkd可知电容器电容减小，则带电量应该减小，但是由于二极管的单向导电性使得电容器不能放电，则两板间电量不变，结合E ＝U d ＝Q Cd ＝Q εr S 4πkd d ＝4πkQ εr S 可知两板间场强不变，则根据U ＝Ed 可知，两板电势差变大，则M 板的电势升高，选项C 正确；断开S 2，则电容器两板间的电压等于电源的电动势，即电压变大，电容器充电，两板间场强变大，则油滴向上运动，选项D 错误．故选AC ．10．(多选)(2022·山东威海二模)如图所示为远距离输电的原理图，升压变压器T 1、降压变压器T 2均为理想变压器，T 1、T 2的原、副线圈匝数比分别为k 1、k 2．输电线间的总电阻为R 0，可变电阻R 为用户端负载．U 1、I 1分别表示电压表V 1、电流表A 1的示数，输入电压U 保持不变，当负载电阻R 减小时，理想电压表V 2的示数变化的绝对值为ΔU ，理想电流表A 2的示数变化的绝对值为ΔI ，下列说法正确的是( BD )A ．R 0＝U 1I 1B ．R 0＝ΔU ΔI k 22C ．电压表V 1示数增大D ．电流表A 1的示数增加了ΔI k 2【解析】 设降压变压器T 2原线圈电压为U 3，副线圈电压为U 2，根据题意可知，电阻R 0两端的电压等于U R 0＝U 1－U 3，则R 0＝U 1－U 3I 1，故A 错误；设降压变压器T 2原线圈电压变化为ΔU 3，则ΔU 3ΔU ＝k 2，设降压变压器T 2原线圈电流变化为ΔI 3，则ΔI 3ΔI ＝1k 2，可得ΔI 3＝ΔI k 2，升压变压器T 1副线圈电压不变，则ΔUR 0＝ΔU 3，根据欧姆定律得ΔU 3＝ΔI 3R 0，即k 2ΔU ＝ΔI k 2R 0，解得R 0＝ΔU ΔIk 22，故B 、D 正确；输入电压不变，升压变压器T 1原副线圈匝数比不变，则升压变压器T 1副线圈的电压不变，电压表V 1示数不变，故C 错误．故选BD ．应用题——强化学以致用11．(多选)(2022·安徽合肥预测)如图所示，理想变压器的原、副线圈分别接有R 1＝250 Ω与R 2＝10 Ω的电阻．当原线圈一侧接入u ＝311sin 100πt (V)的交流电时，两电阻消耗的功率相等，则有( AC )A ．原、副线圈的匝数比为5∶1B ．电阻R 1两端电压有效值是电阻R 2两端电压有效值的2倍C ．电阻R 2消耗的功率为48.4 WD ．1 s 内流过电阻R 2的电流方向改变200次【解析】 设原线圈电流为I 1，副线圈电流为I 2，由题意可知I 21R 1＝I 22R 2，故n 1n 2＝I 2I 1＝R 1R 2＝5，A 正确；电阻R 1两端电压有效值和电阻R 2两端电压有效值之比为U R 1U R 2＝I 1R 1I 2R 2＝5，B 错误；设原线圈输入电压为U 1，副线圈输出电压为U 2，故U 1U 2＝n 1n 2＝5，解得U 1＝5U 2，又U R 1＝I 1R 1，U 2＝I 2R 2，又因为U ＝U R 1＋U 1，外接交流电压有效值为220 V ，联立代入数据解得U 2＝110U ＝22 V ，电阻R 2消耗的功率为P ＝U 22R 2＝48.4 W ，C 正确；由题意可知，交流电的频率为f ＝ω2π＝50 Hz ，变压器不改变交流电的频率，一个周期内电流方向改变2次，故1 s 内流过电阻R 2的电流方向改变100次，D 错误．故选AC ．12．(多选)(2022·湖北恩施预测)为了适应特高压输电以实现地区间电力资源的有效配置，需要对原来线路中的变压器进行调换．某输电线路可简化为如图所示，变压器均为理想变压器，调换前后发电机输出电压、输电线电阻、用户得到的电压均不变，改造后输送电压提升为原来的5倍，假设特高压输电前后输送的功率不变，下列说法正确的是( AB )A ．线路改造后升压变压器原、副线圈的匝数比改变B ．线路上电阻的功率变为原来的125C ．特高压输电后，电压损失变为原来的125D ．线路改造后用户端降压变压器匝数比不变【解析】 发电机输出电压不变，应改变升压变压器原、副线圈的匝数比，故A 项正确；根据线路上功率的损失ΔP ＝I 22r ，输送功率不变，电压提升为原来的5倍，输送的电流变为原来的15，线路电阻不变，损失的功率变为原来的125，故B 项正确；输电线上的电压损失为ΔU ＝I 2r ，输送功率为P 2＝U 2I 2则输送功率不变，电压增为原来的5倍，电流变为原来的15，损失的电压变为原来的15，故C 项错误；用户端的降压变压器改造前后输出端电压U 4不变，输入端电压U 3变大，根据U 3U 4＝n 3n 4，可得原、副线圈的匝数比一定变化，故D 项错误．故选AB ．13．(多选)(2022·广东广州预测)如图所示，变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数比为2∶1，原线圈的输入端接有正弦交变电流．已知L 1、L 2、L 3是相同的电灯且灯丝的电阻不随温度变化，灯丝不会被烧断．下列说法正确的是( BD )A ．L 1、L 2中的电流之比为1∶2B ．L 1、L 2中的电流之比为1∶1C ．L 1两端的电压与原线圈两端的电压之比为2∶1D ．L 1两端的电压与原线圈两端的电压之比为1∶2【解析】 原、副线圈的匝数比为2∶1，则原、副线圈中的电流之比为1∶2，由于L 2与L 3并联，因此L 1、L 2中的电流之比I 1∶I 2＝1∶1，选项A 错误，B 正确；原、副线圈的匝数比为2∶1，则原、副线圈两端的电压之比为2∶1，设电灯的电阻为R ，因此原线圈两端的电压U ＝2I 2R ，L 1两端的电压U 1＝I 1R ，结合I 1∶I 2＝1∶1，解得U 1U ＝12，选项C 错误，D 正确．故选BD ．14．(多选)(2022·湖北襄阳模拟)如图所示，矩形线圈abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO ′匀速转动，线圈的电阻为R ，线圈共N 匝，理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶2，定值电阻R 1＝R ，当线圈转速为n 时，电压表的示数为U ，则( ACD )A ．电流表的示数为2U RB ．从线圈转动到图示位置开始计时，线圈中产生的电动势的瞬时表达式为e ＝52U cos 2πntC ．线圈在转动过程中通过线圈磁通量的最大值为52U 4Nn πD ．当线圈转动的转速为2n 时，电压表的示数为2U 【解析】 依题意有I 2＝U R 1＝U R ，I 1∶I 2＝2∶1则有I 1＝2I 2＝2U R，故A 正确；根据欧姆定律，发电机产生的感应电动势的最大值为E m ，有E m 2＝R ×I 1＋U 1，U 1U ＝12，ω＝2n π rad/s，从线圈转动到图示位置开始计时，线圈中产生的电动势的瞬时表达式为e ＝E m cos ωt ＝52U 2cos 2n πt ，故B 错误；依题意有，线圈在转动过程中通过线圈磁通量的最大值为Φm ，则有52U 2＝NΦm 2n π，解得Φm ＝52U 4Nn π，故C 正确；当线圈转动的转速为2n 时，线圈中产生的电动势的最大值为E m ′＝NΦm 4n π，因52U 2＝NΦm 2n π＝E m ，所以E m ′＝52U ，其有效值为5U ，假定电压表示数为U 2′，则有5U ＝I 1′R ＋U 1′＝2U 2′R 1×R ＋U 1′＝12U 2′＋2U 2′＝52U 2′，解得U 2′＝2U ，当线圈转动的转速为2n 时，电压表的示数为2U ，故D 正确．故选ACD ．。
电磁感应与交流发电机PPT教学课件
三、中性面： 线圈平面与磁感线垂直位置
c (d)
B
a (b)
中性面
特点： V // B B⊥S Φ最 大 e= 0
ωt
(d) c
v
中 性
设线圈平面从中性面
面
开始转动，磁感应强度是B，
B
角速度是ω， 经过时间t，线圈
v
转过的角度是ωt ，ab边的线
晏殊自幼聪明，七岁能文，被称为“神童”，十 四岁中进士，历任朝廷要职，五十三岁时，任枢密使 加同中书门下平章事，官居宰相位。六十四岁病逝， 宋仁宗亲临丧事，死后赠司空兼侍中，谥号“元献”。
晏殊知人善任，当世名人范仲淹、孔道辅、欧阳 修等人都出其门下，均受其提拔和重用。晏殊善长诗 词尤工小令，他的词，以情致胜。文词典丽，韵味独 特，又不失清新雅淡，含蓄委婉的艺术风格。 有“导 宋词之先路”的美誉。
壮词与结尾一句话是否相符？
相符。 一方面表明了前面所描述的年轻时的
经历现在只是一种追忆。 一方面说明自己已年近半百，还能有
机会实现自己的理想吗? 所以最后一句也是壮语，只是它已变
雄壮为悲壮，充满了作者壮志不遂的抑郁、 愤慨。
本文凭什么可以称得上是“壮词”？
•
明确： • 从题材看写军营生活； • 从情感看表达了建功立业的雄心壮志； • 从语言看豪放、壮丽。
无
可
如落无 今。可 又而奈 飞去何
奈 何 花 落
回年之 去
到似中 ，
旧曾， 似
巢见春 来过花 了的正 。燕在
子凋
曾 相 识 燕
，归
来
小园香径独徘徊。
（自己不禁）在小花园 中落花遍地的小径上惆怅地 徘徊起来。
高中物理精品试题：电磁感应复习1
2021年1月12日高中物理作业学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．在科学研究的道路上经常会出现令人惋惜的遗憾。
1825年日内瓦年轻物理学家科拉顿一个人在研究电磁现象时，其类似的实验装置如图所示，示意图如图。
为避免磁铁的磁场对小磁针的作用，他把实验装置放在两个房间，在右边房间里把磁铁反复插入线圈，然后科拉顿跑到左边房间里观察，结果没有看到小磁针偏转。
下列说法中正确的 （ ）A ．该实验过程中没有感应电流的产生B ．观察到小磁针没有偏转是因为墙壁把磁场隔离了C ．观察到小磁针没有偏转是因为线圈电阻太大D ．将磁铁插入线圈后跑去隔离房间观察小磁针，错过了感应电流产生的时机2．如图所示的情况中，金属导体中产生的感应电动势为Blv 的是（ ）A ．乙和丁B ．甲、乙、丁C ．甲、乙、丙、丁D ．只有乙3．如图，abcd 为边长为L 的正方形匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里，半径为r的匝数为n 的线圈如图所示放置。
当磁场以B t ∆∆的变化率变化时，线圈中感应电动势为（ ） A ．0 B ．n B t ∆∆·L 2 C ．n B t ∆∆·πr 2 D ．n B t∆∆·r 2 4．如图所示，垂直于纸面向外的磁场的磁感应强度沿x 轴按B ＝B 0＋kx （B 0、k 为常数）的规律均匀增大。
位于纸面内边长为L 的正方形导线框abcd 处于磁场中，在外力作用下始终保持dc 边与x 轴平行向右匀速运动。
规定电流沿a →b →c →d →a 的方向为正方向，在0～t 1时间内，下列关于该导线框中产生的电流i 随时间t 变化的图象正确的是（ ）A ．B ．C ．D ．5．用一根横截面积为S 、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r 的圆环，ab 为圆环的一条直径。
如图所示，在ab 的左侧存在一个匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图所示，磁感应强度大小随时间的变化率B t∆∆＝k （k ＜0）。
2024全国高考真题物理汇编：电磁感应章节综合
2024全国高考真题物理汇编电磁感应章节综合一、单选题1．（2024甘肃高考真题）如图，相距为d 的固定平行光滑金属导轨与阻值为R 的电阻相连，处在磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场中长度为L 的导体棒ab 沿导轨向右做匀速直线运动，速度大小为v 。
则导体棒ab 所受的安培力为（）A ．22B d v R，方向向左B ．22B d v R ，方向向右C ．22B L v R ，方向向左D ．22B L v R，方向向右2．（2024甘肃高考真题）工业上常利用感应电炉冶炼合金，装置如图所示。
当线圈中通有交变电流时，下列说法正确的是（）A ．金属中产生恒定感应电流B ．金属中产生交变感应电流C ．若线圈匝数增加，则金属中感应电流减小D ．若线圈匝数增加，则金属中感应电流不变3．（2024广东高考真题）电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示。
两对永磁铁可随发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为B ．磁场中，边长为L 的正方形线圈竖直固定在减震装置上。
某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示，永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。
关于图乙中的线圈。
下列说法正确的是（）A ．穿过线圈的磁通量为2BL B ．永磁铁相对线圈上升越高，线圈中感应电动势越大C ．永磁铁相对线圈上升越快，线圈中感应电动势越小D ．永磁铁相对线圈下降时，线圈中感应电流的方向为顺时针方向4．（2024江苏高考真题）如图所示，在绝缘的水平面上，有闭合的两个线圈a 、b ，线圈a 处在匀强磁场中，现将线圈a 从磁场中匀速拉出，线圈a 、b 中产生的感应电流方向分别是（）A ．顺时针，顺时针B ．顺时针，逆时针C ．逆时针，顺时针D ．逆时针，逆时针5．（2024湖北高考真题）《梦溪笔谈》中记录了一次罕见的雷击事件：房屋被雷击后，屋内的银饰、宝刀等金属熔化了，但是漆器、刀鞘等非金属却完好（原文为：有一木格，其中杂贮诸器，其漆器银扣者，银悉熔流在地，漆器曾不焦灼。
高三物理电磁感应、交流电北师大版知识精讲
高三物理电磁感应、交流电北师大版【本讲教育信息】一教学内容：电磁感应、交流电【典型例题】例1 人们利用发电机把天然存在的各种形式的能（水流能、风能、煤等燃烧的化学能……）转化为电能。
为了合理的利用这些能源，发电站要修建在靠近这些天然资源的地方。
但是，用电的地方往往很远。
因此，需要高压输送线路把电能输送到远方。
如果，某发电站将U=6000V的电压直接地加在高压输电线的入端，向远方供电，且输送的电功率为，导体棒ab、cd放在导轨上，并与导轨垂直。
每根棒在导轨间的部分，电阻均为R=Ω。
用长为L=20cm 的绝缘丝线将两棒系住。
整个装置处在匀强磁场中。
t=0的时刻，磁场方向竖直向下，丝线刚好处于未被拉伸的自然状态。
此后，磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示。
不计感应电流磁场的影响。
整个过程丝线未被拉断。
求：（1）0~的时间内，电路中感应电流的大小及方向；（2）t=的时刻丝线的拉力大小。
解析：例3 如图甲所示，空间有一宽为2L的匀强磁场区域，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外。
abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框，总电阻值为R。
线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域。
在运动过程中，线框ab、cd两边始终与磁场边界平行。
设线框刚进入磁场的位置=0，轴沿水平方向向右。
求：（1）cd边刚进入磁场时，ab两端的电势差，并指明哪端电势高；（2）线框穿过磁场的过程中，线框中产生的焦耳热；（3）在下面的乙图中，画出ab两端电势差U ab随距离变化的图象。
其中U0=Bv。
解析：（1）cd边刚进入磁场时，切割等效电路图：E=BLv（3）线框完全进磁场线框出磁场例4 边长为L的正方形线框abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴OO’匀速转动。
初始时刻线框平面与磁场垂直，如图所示。
经过t时间，线框转过120°。
求：（1）线框转动周期和线框转过120°时感应电动势的瞬时值；（2）线框内感应电动势在t时间内的平均值；（3）若线框电阻为r，小灯泡电阻为R，计算小灯泡的电功率。
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高考物理2.4电磁感应与交流发电机专题1
2020.03
1,如图所示，匀强磁场区和无磁场区的宽度都为L ，磁场区Ⅰ和Ⅲ内的磁感强度大小为B ；磁场区Ⅱ和Ⅳ内的磁感强度大小为2B ，边长为L 、总电阻为R 的正方形线框abcd ，以速度v 向右匀速运动，从线框bc 边刚进入区域Ⅰ开始计时，到线框bc 边刚离开区域Ⅳ停止计时，在这段时间内线框中电流生热的平均功率为______________。
v
a
图11
2,如图所示，边长为L 的正方形导线框底边水平，且平行于正下方的磁场边界，正下方的匀强磁场宽度均为L ，磁感强度等值反向，两磁场区域紧邻。
当线框底边进入磁场I 区域时，导线框恰好做匀速运动，这时导线框的电功率为P 。
则当导线框底边刚进入磁场II 区域时，下列结论正确的是（ ）:
A ．导线框作减速运动，其加速度为g
B ．导线框作减速运动，其加速度大小为3g
C ．导线框的瞬时电功率为4P D
．导线框的瞬时电功率为2P
图
8
3,下列说法中正确的是（ ）： A ．磁感线是闭合曲线
B ．磁感线从条形磁铁的N 极出发，终止于S 极
C ．通电直导线在匀强磁场中各处所受安培力大小和方向都相同
D ．通电直导线受磁场力大的地方磁感强度一定大翰林汇
4,宇航员飞到某个不熟悉的行星上，为了测定行星周围是否有磁场，他把一只灵敏电流计和一个线圈组成闭合回路，让线圈做下列运动，并观察电流计的读数，其中正确的是（）：
A. 如果线圈平动，电流计无读数，说明行星上无磁场
B. 如果线圈平动，电流计无读数，不能说明行星上无磁场
C. 如果线圈转动，电流计无读数，说明行星上无磁场
D. 如果线圈转动，电流计无读数，不能说明行星上无磁场
5,一质量为m的导体棒a从h高处由静止起沿光滑导电轨道滑下，另一质量也为m的导体棒b静止在宽为L的水平导轨上,.在水平轨道区域有垂直于轨道平面向上的匀强磁场磁感应强度为B，如图所示，两棒电阻均为R,其余电阻忽略不计。
试求：
（1）b棒的最大加速度
（2）b棒的最大速度
（3）回路中最多能产生多少焦耳热？
6,如图所示，长均为L、质量均为m的两导体棒a和b，a放置在光滑斜面上，b固定在距a为x的同一水平面处，且a、b水平平行，设θ＝45°，a、b均通以电流强度为I的同向平行电流时，a恰能在斜面上保持静止，则b 的电流在a处所产生的磁场的磁感应强度B的大小为。
图9
7,将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，边长为L，它在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中匀速转动，转速为n，导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路连有额定功率为P的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为（）: Ａ．(2πL2nB)2/P
Ｂ．2 (πL2nB)2/P
Ｃ．(L2nB)2/2P
Ｄ．(L2nB)2/2P
图6
8,来自宇宙的质子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些质子在进入地球周围的空间时，将（ ）：
A ．竖直向下沿直线射向地面 B.相对于预定地点，稍向东偏转 C ．相对于预定地点，稍向西偏转 D.相对于预定地点，稍向北偏转
9,如果用同一回旋加速器分别加速：粒子1（氚核H 31
）和粒子2（α粒子
e H 42
），比较它们所加的高频交流电源的周期和粒子获得的最大动能的
大小关系为（ ）： A.1212,K K T T E E >> B. 1212,K K T T E E >< C. 1212,K K T T E E <<
D. 1212,K K T T E E <>
10,如图，半径为R 的圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B ，现有一电荷量为q ，质量为m 的正离子从a 点沿圆形区域的直径入射，设正离子射出磁场区域方向与入射方向的夹角为，则此离子在磁场区域内飞行的时间为 ，离子的入射速度0v 为 。
图10
11,如图，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 中通有变化的电流，电流随时间变化的规律如图5（b ）所示，P 所受的重力为G ，桌面对P 的支持力为N ，则（ ）： A.t1时刻N ＞G B.t2时刻N ＞G C.t3时刻N ＜G
D.t4时刻N=G
(a)
图5
12,一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e 随时间变化如图2所示，下面说法正确的是（ ）： A.t1时刻通过线圈的磁通量为零 B.t2时刻线圈位于中性面
C.t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大
D.线圈从垂直于中性面位置开始计时
13,如图所示，在磁感应强度为B 的匀强磁场中有固定的金属框架ABC ，已知∠B=θ，导体棒
DE
在框架上从
B
点开始在外力作用下，沿垂直DE 方向以速度v 匀速向右平移，使导体棒和框架构成等腰三角形回路。
设框架和导体棒材料相同，其单位长度的电阻均为R0，框架和导体棒均足够长，不计摩擦及接触电阻，关于回路中的电流I 和电功率P 随时间t 变化的下列四个图像中可能正确的是（ ）:
14,如图所示的电路，伏安法测定自感系数较大的线圈的直流电阻，线圈两端并联一个电压表，用来测量自感线圈两端的直流电压，在实验完毕后，将电路拆去时应（ ）： A. 先断开开关S1 B. 先断开开关S2
C. 先拆去电流表
D. 先拆去电阻R
15,如图所示，要使金属圆环C向线圈A运动，导线ab在金属导轨上应
（）：
A.向右做减速运动
B.向左做减速运动
C.向右做加速运动
D.向左做加速运动
16,如图,一带电粒子(重力不计)在匀强磁场中按图中轨迹运动,中央是
一块薄绝缘板。
粒子在穿过绝缘板时有动能损失，由图可知（）：
A.粒子运动方向是abcde
B.粒子运动方向是edcba
C.粒子带正电
D.粒子在下半周期所用时间比上半周期所用时间长
17,如图所示，在y＝a（a>0）和y＝0之间的区域存在匀强磁场，磁场方
向垂直于坐标平面向外，一束质子流从O点以速度v0沿Y轴正方向射入磁
场，并恰好通过点M（a，a），已知质子质量为m，电量为e，求：
（1）磁场的磁感强度B
（2）质子从O点到M点经历的时间。
He也从O点以速度v0沿Y轴正方向射入该磁场，它（3）若改为 粒子42()
从磁场射出的位置坐标是多少？
图12
18,一个正方形线圈边长a=0.20m，共有n=100匝，其总电阻r=4.0Ω。
线圈首末两端与阻值R=16Ω的外电阻串连构成闭合回路，如图甲所示。
线圈所在区域存在着分布均匀但强弱随时间变化的磁场，磁场方向垂直线圈平面，其磁感应强度B的大小随时间作周期性变化的周期T=1.0×
10-2s，如图乙所示，图象中
T
t
T
T
T
t
3
7
,
3
4
,
3
1
3
2
1
=
=
=
、……。
求：
（1）0-t1时间内，线圈两端电压
（2）t=1.0s内电通过电阻R所产生的热量；（3）线圈中产生感应电流的有效值。
答案
1,
222 16
7
B L v
R
2, BC
3, A
4, BD
5, （1）（2）（3）2
mgh
6, mg IL
7, B 8, B 9, B
10, 3m qB π
；m
11, AD 12, D 13, AD 14, B 15, AB 16, BC
17, 解：（1）
mv B ea =
（2）002S a t v v π==（3
）((2,)a a - 18, （1）0-t1时间内的感应电动势V
t a B n E m 6012
== 则：/()12U Er R r V =+=
（2）在一个周期内，电流通过电阻R 产生热量
J T
R
I Q 48.03211==
在1.0s 内电阻R 产生的热量为Q=J J Q T t 4848.001.01
1=⨯=
（3）设感应电流的有效值为I ，则一个周期内电流产生的热量
RT I Rt I 2121=
解得
A I T t I 321
==。