高中物理 第四章第二节闯关 新人教版选修3-2
2013年人教版物理选修3-2电子题库第四章第二节知能演练轻松闯关1.(2011·高考海南卷)自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献．下列说法正确的是( )A．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系B．欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系C．法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系D．焦耳发现了电流的热效应，定量给出了电能和热能之间的转换关系解析：选ACD.奥斯特发现的电流的磁效应表明了电能生磁，A正确．欧姆定律描述了电流与电阻、电压或电动势之间的关系，焦耳定律才揭示了热现象与电现象间的联系，B错误、D 正确．法拉第发现的电磁感应现象表明了磁能生电，C正确．2.下列现象中属于电磁感应现象的是( )A．磁场对电流产生力的作用B．变化的磁场使闭合电路中产生电流C．插在通电螺线管中的软铁棒被磁化D．电流周围产生磁场解析：选B.电磁感应现象指的是变化的磁通量产生电流的现象，选项B正确．3.图4－1－12如图4－1－12所示，矩形线框abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向成α角，已知sinα＝4/5，回路面积为S，磁感应强度为B，则通过线框的磁通量为( )A．BS B．4BS/5C．3BS/5 D．3BS/4解析：选B.在磁通量Φ＝BS公式中，B与S必须垂直，若B与S不垂直，则S要转化为垂直于B的有效面积，也可以将B转化为垂直于S的垂直分量，故Φ＝BS sinα＝4BS/5. 4.图4－1－13(2012·河北衡水中学高二检测)如图4－1－13所示，恒定的磁场中有一圆形的闭合导体线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在此磁场中做下列哪种运动时，线圈中能产生感应电流( )A．线圈沿自身所在的平面做匀速运动B．线圈沿自身所在的平面做加速运动C．线圈绕任意一条直径做匀速转动D．线圈绕任意一条直径做变速转动解析：选CD.要分析四种情形下线圈中是否产生感应电流，可直接利用感应电流产生的条件来判断，即分析线圈中的磁通量是否发生变化．另外，要分析磁通量的变化，一定要知道线圈运动前后的磁通量．线圈所在空间磁感应强度未变，故关注线圈在运动中与磁场的正对面积．显然，线圈平动时，磁通量未变，A、B错．只要转动线圈(无论变速还是匀速)，一定导致磁通量发生变化，C、D正确．5.图4－1－14在图4－1－14中，线圈平面与匀强磁场垂直，若其回路面积从10 m2变为20 m2，同时把磁感应强度从1 T变为2 T，则回路中的磁通量的变化量是多少？解析：回路中的磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1＝(20×2－10×1) Wb＝30 Wb.答案：30 Wb一、选择题1.带负电的圆环绕圆心旋转，在环的圆心处有一闭合小线圈，小线圈和圆环在同一平面内，则( )A．只要圆环在转动，小线圈内就一定有感应电流B．不管圆环怎样旋转，小线圈内都没有感应电流C．圆环做加速旋转时，小线圈内一定有感应电流D．圆环做减速旋转时，小线圈内没有感应电流解析：选C.圆环带负电，圆环转动时相当于环形电流，当圆环变速转动时，其环形电流大小变化，产生的磁场变化，穿过小线圈的磁通量发生变化，小线圈内一定有感应电流，故选项C正确．2.图4－1－15如图4－1－15所示，虚线框内有匀强磁场，大环和小环是垂直于磁场放置的两个圆环，分别用Φ1和Φ2表示穿过大小两环的磁通量，则有( )A．Φ1>Φ2B．Φ1<Φ2C．Φ1＝Φ2D．无法确定解析：选C.大环和小环在磁场中的有效面积等于在磁场区域范围内的一部分，两环的有效面积相同，故Φ1＝Φ2.3.图4－1－16(2012·江北中学高二检测)如图4－1－16所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef.已知ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，电流磁场穿入圆面积的磁通量将( )A．逐渐增大B．逐渐减小C．始终为零D．不为零，但保持不变解析：选C.利用安培定则判断直线电流产生的磁场，作出俯视图如图所示．考虑到磁场具有对称性，可以知道，穿入线圈的磁感线的条数与穿出线圈的磁感线的条数是相等的．故选C.4.如图4－1－17甲所示，一面积为S的矩形导线框abcd，在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向与ad边垂直并与线框平面成45°角，O、O′分别是ab和cd边的中点．现将线框右半边ObcO′绕OO′逆时针转过90°到图乙所示位置，下列判断正确的是( )图4－1－17A．在图甲位置时线圈中的磁通量是BSB．在图乙位置时线圈中的磁通量是22 BSC．由图甲位置到图乙位置线圈中的磁通量变化了22 BSD．由图甲位置到图乙位置线圈中的磁通量变化了BS解析：选C.因为Φ1＝BS sin45°＝22BS，Φ2＝0.所以ΔΦ＝22BS，C选项正确．5.(2012·蚌埠二中高二检测)金属矩形线圈abcd在匀强磁场中做如图4－1－18所示的运动，线圈中有感应电流的是( )图4－1－18解析：选A.在选项B、C中，线圈中的磁通量始终为零，不产生感应电流；选项D中磁通量始终最大，保持不变，不发生变化，也没有感应电流；选项A中，在线圈转动过程中，磁通量做周期性变化，产生感应电流，故A正确．6.某同学在实验室重做法拉第发现电磁感应现象的实验，他将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图4－1－19所示的实验装置．当他接通、断开开关时，电流表的指针都没有偏转，其原因是( )图4－1－19A．开关的位置接错B．电流表的正负极接错C．线圈B的接头3、4接反D．蓄电池的正负极接反解析：选A.本实验的目的是用来研究在开关通断瞬间，一个线圈中的电流从有到无或从无到有是否会在另一个线圈中产生感应电流的情况．题图中所示开关的连接不能控制含有电源的电路中电流的通断，因而图中接法达不到实验目的．开关应串联在电源所在的电路中．7.如图4－1－20所示，两个线圈绕在同一个铁环上，线圈A接直流电源，线圈B接灵敏电流表，下列哪种情况不可能使线圈B中产生感应电流( )图4－1－20A．将开关S接通或断开的瞬间B．开关S接通一段时间之后C．开关S接通后，改变变阻器滑片的位置时D．拿走铁环，再做这个实验，开关S接通或断开的瞬间解析：选B.本题的实验方法就是当年法拉第实验原理装置，根据法拉第对产生感应电流的五类概括，A、C、D选项符合变化的电流(变化的磁场)产生感应电流的现象．而开关S接通一段时间之后，A线圈中是恒定电流，不符合“磁生电”是一种在变化、运动过程中才能出现的效应，故不能使B线圈中产生感应电流．8.图4－1－21(2012·北京六中高二月考)如图4－1－21所示，开始时矩形线圈平面与磁场垂直，且一半在匀强磁场内，一半在匀强磁场外，若要使线圈中产生感应电流，下列方法可行的是( ) A．以ab为轴转动B．以OO′为轴转动C．以ad为轴转动(小于60°)D．以bc为轴转动(小于60°)解析：选ABD.以ab、cd边为轴转动时，磁通量都可发生变化，产生感应电流；以ad边为轴转动时，当转过角度小于60°时，bc边在磁场外，磁通量不发生变化，只有转动角度超过60°时，磁通量才发生变化，才能产生感应电流；以bc边为轴转动时，超过60°时，整个线圈将转出磁场，磁通量变为零；综上所述，选项A、B、D正确．9.如图4－1－22是一水平放置的矩形线圈abcd，在细长的磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，由图中的位置A经过位置B到位置C，这三个位置都靠得很近且B位置刚好在条形磁铁的中心轴线上．在这个过程中，下列说法正确的是( )图4－1－22A．由位置A到位置B，框内不产生感应电流B．由位置A到位置B，框内产生感应电流C．由位置B到位置C，框内产生感应电流D．由位置B到位置C，框内不产生感应电流解析：选BC.如图所示，作出其正视(从对面看去)图，从图中可以看出：从位置A到位置B的过程中，从线框下面向上穿过线框的磁通量减少(B位置时，Φ＝0)；而从位置B到位置C时，从线框上面向下穿过线框的磁通量增加，故由位置A到位置B和由位置B到位置C的两个过程中，穿过线框的磁通量都发生变化，都产生感应电流，故B、C正确．10.图4－1－23如图4－1－23所示，导线框abcd 放在光滑的平行导轨上，与导轨接触良好，现使导线框abcd 向右运动，G 1、G 2是两只电流表，则( )A ．G 1、G 2中都有电流通过B ．G 1、G 2中都没有电流通过C ．只有G 1中有电流通过D ．只有G 2中有电流通过解析：选A.虽然线圈abcd 构成的闭合回路中没有磁通量的变化，但电流表G 1与线框abcd 构成的闭合回路中磁通量发生变化，有感应电流流过G 1和G 2，所以A 对．二、非选择题11.图4－1－24匀强磁场区域宽为L ，一正方形线框abcd 的边长为l ，且l >L ，线框以速度v 通过磁场区域，如图4－1－24所示，从线框进入到完全离开磁场的时间内，线框中没有感应电流的时间是多少？解析：ad 边和bc 边都在磁场外时，线框中的磁通量不变，没有感应电流．t ＝l －L v. 答案：l －L v12.图4－1－25(2012·广东省实验中学高二月考)如图4－1－25所示，磁感应强度大小为B 的匀强磁场仅存在于边长为2L 的正方形范围内，左右各一半面积的范围内，磁场方向相反，有一个电阻为R 、边长为L 的正方形导线框abcd ，沿垂直磁感线方向以速度v 匀速通过磁场．从ab 边进入磁场算起，画出穿过线框的磁通量随时间的变化图象．解析：线框穿过磁场的过程可分为三个阶段，进入磁场阶段(只有ab 边在磁场中)，在磁场中运动阶段(ab 、cd 两边都在磁场中)，离开磁场阶段(只有cd 边在磁场中)．(1)线框进入磁场阶段：t 为0→Lv，线框进入磁场中的面积线性增加，S ＝Lvt ，最后为Φ＝BS ＝BL 2.(2)线框在磁场中运动阶段：t 为L v →3L 2v，线框磁通量逐渐减小为零． (3)线框在磁场中运动阶段：t 为3L 2v →2L v，线框磁通量反向增加，最后为BL 2. (4)线框离开磁场阶段：t 为2L v→3L v ，线框磁通量减小，最后为零．Φ－t 图象如图所示．答案：见解析。
(完整word)人教版高中物理选修3-2课后习题参考答案
離擦与说明1-奧斯符实电硝娥趣帶，汇敢脇足WJ會学体册対雄熾线运动*■W#与配明L峯m示曲I岛应电《h仁｝不产牛!«应电甌⑶产ts§r屯电牯匚2.捽：山F弾黄线屬收翰时■面机减小.倉越懂碱小■瞬以产叫感情电范.X ??；伽威人蹙场的过程审疋由赣厢■静BEifillt瑞犬匚防缺战1•中产?k矗应电M>在红■离』r戍帧的竝程屮.ih p埔过绒圈的維逋応碱小.所w^WP^fl-SSWHlWi当怫个线1«郝比雜场屮II 趴山「•穿过线1«的繊遞汕不箜・所以戏圈申爪严生鵬应电说.L答『幷城曲远禹診罐縛劫时•由度衣断减轲.所以穿过线|«的毬通lft/fti応小.fSUP"产生感皿业流・乌导规中的电浚遂渐常大或啣小时.统圈祈金位Tt輻破够应議哎也虑陽增乂或域4-穿过线期时进曲从也酹之逹浙轴人或址小・所以找圈中产生蛭应电诡“氐芥：啊坐低和同f匀帰感场的方向耦炳、由F穿Lift!环的蹬適川不城牛空化i fiffEL 闌陌屮iSfj感曲电池产牛'j舉快《|屛齡匀虜炀中移动.ih F穿过帼兀的化.所叽制环屮麻也雀H1ML产生*6- ffi乙、积r£«悄况巧可友在线圈n中规幣罚儼应电就冈为甲所农示的电浹足稳协电it 那么・由这个电廉产生的磁场就是不变的.穿过线圈B的世通故不鲂不产生嬪应电流.乙.丙、T三利饰况示的电时何变化的电貶、那么*山这样的电誡严生的嶽场也徒便化豹、穿过B的麻通牡变化■产生感应电流.7“ 拣尸—JM孑』£+诫叶硏Xrr^M.\<f«不产牛也应电断必坝耍求D翻M构龍的闭合电瞄的嚴迪瞅不烬即B.S BV * rtljS厂+毗filflXt从「二0幵始.搭曙应强健”剛时利『的变化规爪绘t・用：件条形嚴轶存人线團的过驛中.右向庄的磯感爼睜过纯KBU啲且绚出的isaihun応根据梅欧定律刨队域咽中感应电槪验场方囱曲滾關彳讥叫椒1K右今螺錠足则.判噸岀檢应Hlifi时方向・即从在tttfh感应魁瓯沿Wliiffl*向CB1 7>4£・答：书闭舎开关时・詠线A/PD电SL由左自打•它在上茴的闭普践阳I 7椎中引毘乘罚于st面向外的憊通ft*M*相撮ej伙电HU闭會觀框中产① 也竝虹蹴的贡场・餐陽禍臣的壇瞩所頃感应电贩的礁场在闭汀线榊內的力剧哇龜r［班押问帕卩漏躺右F爆庭宦则町知膊炖电流的方向超山D向u剧斷开幵笑时•垂直于畑面向外的議通欣感4 铁据榜发世律*闭合线IK中产也#应电it 的赳场.雀口I碍时;喘场超通就的料少.所以摇网业流的槪场乩闭住餐肚円的力向吐"筑向向外，Httlfti/i 应|<流的方向凰山「向D.3.輪呷器体AH^ti»动时•线權八皿⑴中匝应HU血向内的縱逊肚鐵化tHttiffi次逬料.它产忙的感应电浦M的减少.卯德用取施的鐵场上j Ifi蹴瑪方筒相同・乖M F#ftrti向瓯術I丄螺应电流的打何上人・H Y -D此IIL纯框帕时i址曲向内的雄通応埔加.權据册曲宦律.*:产牛的邀塢鉴阳磚毬適秋的州加・廉矗应电沈的憊场■」呛適扬方向相心雅吃于紙宵曲外■用EL Jfi应电流晌方向址,-H -F -E佛旦・我们川乜曲卜觌粗中的任熾一牛冊町订刿定皆讳八川屮SS应电辄的方向r说暉n此is^rri+ wi i-tfj屯就力购的为定也XHN"足则米确確・■L Wi th『统圈忙亲形傩饮的N固附近.所限可以认为从人fun的过程中.轶曲中向I 的磁通佩小.HHK棵灰定律・线HI小产七的想应电滝的鹼场煙矶即ift通撤IW腻心・朗慨用电豪的童场与原童坊方向柑同，再很《s右乎螺枕足則町滋噁应电就的方向・从上關F*^时针方向.从H到厂的过粋屮・线臨叩拠卜的空JMK出加厳据楞昨漏S4■中卢5的狠总业流的卑场嗚矶的融通吐的堆加.即憊炖|社渝的at场r肿血u#力向郴圧•卩$粗抑理1 Ft»腕痕剛吨加幔俺电it的方向.从上狮F希庖为适时针方向.5* 4$ici) (i^rViUnft；(2)池村胎应电皿⑶侖破应电ah(V ^M rfjfes的4*岡•觀・P的左站为N«u SITSHf^S的"间•圾I”的右端丸NHL0.家用Mt怏的任哉(tnNlft)搖逊人殊时*穿过.I环中的做尬山帕N】・MHKfiJlk定律.1环屮将鬥1册别庞・凰鈿蓝恢与八旳tat A环将JS肉磁釦同懸半值快迥商N 环时■八和产加瞰应m黄的方向紳凰硏冲歼崎at挨远离.片fiesta磁轶」由于“环址斷幵的.尢论论极料近左述晦〃邸，部不会任”附中卅成蛛应牡诙*州M “陌将带移劝.n M,-4 Tr:<J)talfl I H侨屁關盘中狂隐Wf歛q邯任切割阿感线・i£f 桧可也粉成一牛迪悦・ftuw疗于琏则町以刿晰・”点的电馆比「戍也Kftttt HWtJft蜒上的岖勢比囲心胆勢高・ft CD±HS±用牡2S・转动的供电再(27 WIK^r%则列新・n r«tUW比「点(3・所以就过电阻R的说流方向包卜时1“MMt牺■町拥诞为求CD側的斓诫彷!>■ Vitii为宀转IM i川怙訥的如速應旳匀怀能场的羈佔应强川沟"•求闘甜耳就时的感吨也动枠的尢小，I[•体诈辛L耐的融P,気解：拟据祓竝第电眶感应定律.线WhS应电动势为E=qT WOX°' °^ :'與V-17S V0. 4浪据闭令见路欧妁窪护可C 通过曲热剁的电谎为,E1R^r=590+)0 A = 0- 175 A；仁強；粮胸导线切闌蹙感线产比感股电功铮的公式E也阶可如妣胞中的愼应电动孙为E=4.6X 10 S X2. 05X H)*X7.6X10W-7>2X LOWL <TW.別疗使at盒fti功，统圈将Rfi抵盒Jfe动・・产生虑应电骼仁5-齐：因为皴BB绕O轴转曲时.线■民为h的边切割雄卿的連鹰童化.!»应电动勢用fltf变化.IM据处式斤田冋M lllu ft E 凶为£J康…Q!30\ 所以七E-MSrWjR答：<1> 定律.线IH屮蜥应电内转忙=』労i兰展*所悅；» =醇1 4*亡)很惦闭汁电耕戏姐進汁“町祁通过纯潮的Its Si J X样址叔 1 … A/iS j?,r M 加W ir論所恤$=懐#*J H © Ix峯管中右导111就体初时申fll^T rate为d的导徉在切割嚷釀战•产4的感应电则卜:-叭液井怖MQ F€)1即徹休的沆秋坷电动协E的灯为Q-加L 解：导躱切割磁感线产唯感应电动勢的瓷式恂・ 该机闢囂尘间的电擁墨为£-4,7X10 XI2. 7XO.7X340 vi I A2 VWfflliF 定则町知.从爲柚员角廈来说・/uMUiffi 电擀桶.说F 儿询題的难点之灌护学生鮒空间懸象力注在比较时此町 用简单宙罐＜tfl 1 12）精助理解*好外・慢越呵卄充一何-即肖E 机从前 向东茁诵h WWtfLft 电静高?奇析可禅仍为左侧机冀电叭ci ＞根1«伏拉第电殆密应运押・线圈申AS 直电站携为卜0怕根据血F 圉舉町如・^-0.5 Wli/s.肌压农的请敕为E F 聲 100X0.5 V 50 V h£2）够应电场的方向为逆时豺方向・B 】HH 区所屮c ：n A 端的电勢比B WH A 端縫谏q 电压我标“卜”岀|门 的按线住述接iti［附i r3*霽E⑴尊效电豁咖08 4 11師仇⑵通过出的电说方向从I PIT.槻掀导线切割磁剧纯严咔播说电劝悴的金式F：=H®・MN、FQ的堆谕棒郁为E IXlX i V i V 粮据电池的井联和RI合咆跖狀螂毎H仁適过用前电:二\ A-I AnC3)適过MN的电就序向为H N列过PQ的电眦加诃为F」Q列化4* )Ficu 圈曦速陵卩匀建进人锻场.嗎厂门心花锻场屮时.线掲中搏应电劫恰总I的… 加|q为("边的K丿叭此时峨阍中的櫃应电流为J ? 營、井申氏为纯圈的总电阳“ 同韓.线溜以谑血肌匀建逬人磁沟时.线圈屮的螺应也迪赧大腔沟「% 耶二机与馆次线圈中故嵐电说之比为z«k(2>线圈型14厦1^速进人班如十「"边件圈场屮I叭「”迪覺安埒力址大，域大值为N ft v/■■ 旳止［；! “ iii-mwtte匀速运功・所以此附外力也用大.口外山大小爭于雄胡力丸小，此时外力的功牢为几F®■'當°同他绷《以連度加邁人感场||瓠外力的汕丸功率为凡二坐評.弟二次与第-次外力融功的加大功华之比为1U.⑶ 线圈股蝴心迷边人魁场・线圈屮的矗星电O h 隼铁：设片”边氏为！汕则线1«绘过时间扌=虫完金进人磁场.JK馬鳗・中不再仃險应壯海.新V帅次线剛严L的热"伊尺?用少.同理.*15BIHW2vijaJ进人确场时.线圈申产农的热加为Q ・明二出9第秋约圈中产生前熬応之配为恥1.iftifl： >4进•步外析丼说明.ft ii iJW'l1・卄力克IK璽培力81做的功与姙应惟说所馳的功址州等的.斛洋与说明・h ?¥i（"呀开JEStfJF®. fmfflA中的电流减小幷消块时，郢过fam B的盛逋川减小.从而在线JMH 屮楼产主感应电说・JR据梅次逆握炖HiML的伍场軽肌珂脈瞪场的减小・这样就便铁芯申憊场减弱得慢整，即右开笑S斷开后我时间内、铁芯中述仃谗箭隊轲的送场、这个琏场对常枝1）依然布力件用•因此・牌（K芥昵辽即梓衔铁礼遇・⑵ 如腔划81"爪闭件不金时延貯效裂产生影响，在开关S騎歼时.线醐人中电流破小片》!快iH失"线BBH中貝有悠应电谢峥而无感应电诫*铁芯中前磁场ft!快91尖.殺场対fff 铁u的作川jjdUHtftim＞弾I»K将IB拉起.瓷答孑出僭牌把客用衷的蛊電塚楝测红圖撕片时.线圖中的电瀝將號小.廉主自"唯较大的自感电动如悶只義乜间右较高电“皆『刘伟一八所圳刘箱惊叫包花呷学Iff评按零HI 凌ill F时间经历的较“前矢J缶Si⑴ 琦幵关百由斷片变为斶诈・A灯血亮蜜得犯为明亮.B灯由屣噫眛r倒不壷⑵ 呷肝比”由闭合奄勿断开・A灯不茫.R灯ill亮变肖剁駁克」H^VtHI-祥：％铜盘在磯悔阿远动吋■由『•发吃电視挤应现稅.低嗣旣中产牛陋曲电说•使»4 fit受列蚩堵力作用.而賞培力的方崗陨碍导怵的运动.昕以钢盘叫快就停厂F来”2.賂愕条解推铁的兀极菲近线團时*线觀中向下的嚴讷於吊棘ftl辦務次宦律町初线圈■I嗯闻电譏的礁场应蟻向is ifpaw-fi T«旋定則，洲斷出毀m申的擁用电辄方向为iOMi方向打I IWfiX 感应电淹的昭场对皋带倉快的作川力冋|：・釉即第耀比挾向F运动.丹条彩16铁的Mttliffi离线1*财*纓期屮向卜的鏗迪讹诫小* «1制榜次定挥町讯・线圈中膊城也锻的雜场应谈向乩再根据右『端鉅宦则・判斷出蜿■申tuna唱竄舟向为霍时针片向F饒曲下看人羸应电抚的N|g的作用力向破铁向上语瓠S 比.尤论杀幣粧铁忑样运切*攜林爻到找囲中逍应电机懑场的用醐件用•所以祈曲瞇恢较快地r?r f Jt,庄此过就中・懈貧和戰铁的机械健沟将转化为线圈"谢电能・溟测丄做这牛实》8时・为r现缺明显•⑷汁线圈应十鰹用鞍觅*辍甲・M内栓较小的制环欢悄幷・这样⑷以产牛较侵的繆応itiift・并li^rattt产生较人的作川力.二Si在磁性握强的小WI片F幣的过程中*没有簌口的钳管屮的破通fit底生蹩化（4B9 HJ方剛竹中SMS通秋Mt权丁方的粥袴中的您通h阳大》，所以铝席屮禅产牛舞应电址.感应电前的備场将对卜體的小岡片产生61力作用・小阀片在钳營屮缓慢F落I如耶小囿片往右缺□的错许中卜蒲•闻竹俐背中适合产牛;搖痢HL«b攜应粗流的E场将时卜落的小脚片也产生皿力竹川，川这旳怕毗丿川估小・所以小岡片任站鹉申尸蒂询比轻快.h S E这曲徹猫的価应电癥.将便卫陋愦到地峨场的左培力fi'JIL N/i也服盘W5力作用.I加的+部分动繼轴化为电能.这杆卫用机幅能si小，函动轨迢帶离地制鳥世介连渐酯低■.蜜豪増號向右善动时.&MM环中的VttiftM小’側环吐桁严生炼应电流・金属関歼将覺到羞形破快晦柿的惟川H,这卜力实關I .就足泵形瞪铁的雜场理JR应电置的4J音力。
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高中物理第四章电磁感应现象4法拉第电磁感应定律课件新人教版选修3_2
内容索引
NEIRONGSUOYIN
自主预习 重点探究 达标检测 课时对点练
预习新知 夯实基础 启迪思维 探究重点 检测评价 达标过关 注重双击 强化落实
自主预习
一、电磁感应定律
1.感应电动势 电磁感应 现象中产生的电动势叫做感应电动势，产生感应电动势的那部分导 体相当于 电源 .
2.法拉第电磁感应定律 (1)内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的_变__化__率__
例2 如图4甲所示，一个圆形线圈的匝数n＝1 000匝，线圈面积S＝200 cm2， 线圈的电阻r＝1 Ω，线圈外接一个阻值R＝4 Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直 于线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，求：
图4 (1)前4 s内的感应电动势的大小及电阻R上消耗的功率； 答案 1 V 0.16 W
第四章 电磁感应
4 法拉第电磁感应定律
知识内容
法拉第电磁 感应定律
选考要求 d
课时要求
1.理解磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物 理量，能区别磁通量、磁通量的变化量、磁通量 的变化率. 2.理解法拉第电磁感应定律，并能应用解决简单的 实际问题. 3.能够应用E＝Blv计算导体垂直切割磁感线时的感 应电动势. 4.了解反电动势的概念，知道电动机由于机械故障 停转时烧毁的原因.
答案 0
解析
由题图乙知，4～6
s内的
ΔB＝－0.2 Δt
T/s，则第5
s末的磁感应强度B2′＝
0.2 T，前5 s内磁通量的变化量
ΔΦ′＝Φ2′－Φ1＝S(B2′－B1)＝200×10－4×(0.2－0.2) Wb＝0 由法拉第电磁感应定律得 E ＝nΔΦΔt′＝0.
高中物理选修3-2第四章《法拉第电磁感应定律》
总结：可见，感应电动势的大小跟磁通量变化和所用时间都有关，即与磁通量的变化率有关. 把t∆∆Φ定义为磁通量的变化率。
E =Nt∆∆Φ1.内容:电动势的大小与磁通量的变化率成正比2.公式:ε=N t∆∆Φ3.定律的理解:Φ、ΔΦ、ΔΦ／Δt ⑵感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比ΔΦ＝ΔＢＳcos θ则ε＝ΔＢ／Δt Ｓcos θ ΔΦ＝ＢΔＳcos θ则ε＝ＢΔＳ／Δtcos θΔΦ＝ＢＳΔ(cos θ)则ε＝ＢＳΔ（cos θ）／Δt 4、特例——导线切割磁感线时的感应电动势 闭合电路一部分导体ab 处于匀强磁场中，磁感应强度为B ，ab 的长度为L ，以速度v 匀速切割磁感线，求产生的感应电动势？ 解析：设在Δt 时间内导体棒由原来的位置运动到a 1b 1，这时线框面积的变化量为 ΔS =Lv Δt 穿过闭合电路磁通量的变化量为 ΔΦ=B ΔS =BLv Δt 据法拉第电磁感应定律，得 E =t ∆∆Φ=BLv这是导线切割磁感线时的感应电动势计算更简捷公式，需要理解 （1）B,L,V 两两垂直 （2）导线的长度L 应为有效长度 （3）导线运动方向和磁感线平行时，E=0 （4）速度V 为平均值（瞬时值），E 就为平均值（瞬时值） 强调：在国际单位制中，上式中B 、L 、v 的单位分别是特斯拉（T ）、米（m ）、米每秒（m/s ），θ指v 与B 的夹角。
5、公式比较 与功率的两个公式比较得出E=ΔΦ/Δt ：求平均电动势 E=BLV ： v 为瞬时值时求瞬时电动势，v 为平均值时求平均电动势 课堂练习： 例题1：下列说法正确的是（ ） A 、线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 B 、线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大C、线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大D、线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应电动势越大例题2：一个匝数为100、面积为10cm2的线圈垂直磁场放置，在0. 5s内穿过它的磁场从1T增加到9T。
人教版高中物理选修3-2课件2-第4章件2-第4章第6节9694
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第四章 电磁感应
1．自感现象中的磁场能量 (1)线圈中电流从无到有时：磁场从无到有，电源的 能量输送给磁场，储存在磁场中． (2)线圈中电流减小时：磁场中的能量释放出来转化 为电能． 2．电的“惯性” 自感电动势有阻碍线圈中电流变化的“惯性”.
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第四章 电磁感应
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第四章 电磁感应
4.自感电动势的大小 E＝LΔΔIt，其中 L 是自感系数，简称自感或电感，单位： 亨利，符号 H.
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第四章 电磁感应
有的同学误认为线圈对变化电流的阻碍作用与对稳 定电流的阻碍作用相同
辨析：(1)两种阻碍作用产生的原因不同 线圈对稳定电流的阻碍作用，是由绕制线圈的导线 的电阻决定的，对稳定电流阻碍作用产生的原因，是金 属对定向运动电子的阻碍作用，具体可用金属导电理论 理解．
与线圈串联的灯泡 与线圈并联的灯泡
电路图
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第四章 电磁感应
与线圈串联的灯泡 与线圈并联的灯泡
通电时
电流逐渐增大，灯 泡逐渐变亮
电流I1突然变大，然 后逐渐减小达到稳定
电流逐渐减小 断电时 灯泡逐渐变暗
电流方向不变
电路中稳态电流为 I1、I2①若I2≤I1，灯 泡逐渐变暗 ②若I2＞I1，灯泡闪亮 一下后逐渐变暗，两 种情况灯泡电流方向 均改变
解题方法指导
对应学生用书P24
图甲、乙电路中，电阻R和电感线圈L的电阻都 很小．接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则( )
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人教版高中物理选修3-2知识框图
第四章电磁感应【本章知识框架】
【重点概念和方法梳理】
2.电磁感应中的电路问题
受力情况、运动情况的动态分析：导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力作用→合外力变化→加速度变化→速度变化→感应电动势变化→···周而复始地循环，最终结果是加速度等于0，导体达到稳定运动状态。
处理此类问题要画好受力示意图，抓住加速度a=0时，速度v达到最值的特点。
4.电磁感应中的能量问题
电磁感应中涉及的功能关系，有：①克服安培力做功是将其他形式的能量转化为电能，且克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能量转化为电能；②感应电流通过电阻或者安培力做功，又可使电能转化为电阻的内能或机械能，且做多少功就转化多少能量。
主要解题方法有：①运用功的定义求解；②运用功能关系求解；③运用能的转化及守恒定律求解。
第五章交变电流
【本章知识框架】
【重点概念和方法梳理】
第六章传感器【本章知识框架】
【重点概念和方法梳理】。
人教版高中物理选修3-2课后习题参考答案
人教版高中物理选修3-2课后习题参考答案课后练习一第1 讲电磁感应和楞次定律1．如图17-13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，线圈c中将有感应电流产生（）A．向右做匀速运动B．向左做匀速运动C．向右做减速运动D．向右做加速运动答案：CD详解：导体棒做匀速运动，磁通量的变化率是一个常数，产生稳恒电流，那么被线圈缠绕的磁铁将产生稳定的磁场，该磁场通过线圈c不会产生感应电流；做加速运动则可以；2．磁单极子"是指只有S极或N极的磁性物质，其磁感线分布类似于点电荷的电场线分布。
物理学家们长期以来一直用实验试图证实自然界中存在磁单极子，如题图4所示的实验就是用于检测磁单极子的实验之一，abcd为用超导材料围成的闭合回路，该回路旋转在防磁装置中，可认为不受周围其它磁场的作用。
设想有一个S极磁单极子沿abcd的轴线从左向右穿过超导回路，那么在回路中可能发生的现象是：A.回路中无感应电流；B.回路中形成持续的abcda流向的感应电流；C.回路中形成持续的adcba流向的感应电流；D.回路中形成先abcda流向而后adcba流向的感应电流答案：C详解：参考点电荷的分析方法，S磁单极子相当于负电荷，那么它通过超导回路，相当于向左的磁感线通过回路，右手定则判断，回路中会产生持续的adcba向的感应电流；3．如图3所示装置中，线圈A的一端接在变阻器中点，当变阻器滑片由a滑至b端的过程中，通过电阻R的感应电流的方向（）A．由c流向d B．先由c流向d，后由d流向cC．由d流向c D．先由d流向c，后由c流向d答案：A详解：滑片从a滑动到变阻器中点的过程，通过A线圈的电流从滑片流入，从固定接口流出，产生向右的磁场，而且滑动过程中，电阻变大，电流变小，所以磁场逐渐变小，所以此时B线圈要产生向右的磁场来阻止这通过A线圈的电流从滑片流入，从固定接口流出种变化，此时通过R点电流由c流向d；从中点滑动到b的过程，通过A线圈的电流从固定接口流入，从滑片流出，产生向左的磁场，在滑动过程中，电阻变小，电流变大，所以磁场逐渐变大，所以此时B线圈要产生向右的磁场来阻止这种变化，通过R的电流仍从c流向d。
高中物理第四章电磁感应第3节楞次定律讲义含解析新人教版选修3_2
第3节楞次定律1.楞次定律的内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
2．楞次定律可广义地表述为：感应电流的“效果”总是要反抗(或阻碍)引起感应电流的“原因”，常见的有三种：①阻碍原磁通量的变化(“增反减同”)；②阻碍导体的相对运动(“来拒去留”)；③通过改变线圈面积来“反抗”(“增缩减扩”)。
3．闭合导体回路的一部分做切割磁感线运动时，可用右手定则判断感应电流的方向。
一、楞次定律1．探究感应电流的方向(1)实验器材：条形磁铁、电流表、线圈、导线、一节干电池(用来查明线圈中电流的流向与电流表中指针偏转方向的关系)。
(2)实验现象：如图所示，在四种情况下，将实验结果填入下表。
(3)实验分析：①线圈内磁通量增加时的情况②线圈内磁通量减少时的情况表述一：当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反；当穿过线圈的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场的方向相同。
表述二：当磁铁靠近线圈时，两者相斥；当磁铁远离线圈时，两者相吸。
2．楞次定律感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
二、右手定则1．内容伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。
如图所示。
2．适用范围适用于闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。
1．自主思考——判一判(1)感应电流的磁场总与原磁场方向相反。
(×)(2)感应电流的磁场总是阻碍原磁场的磁通量。
(×)(3)感应电流的磁场有可能阻止原磁通量的变化。
(×)(4)导体棒不垂直切割磁感线时，也可以用右手定则判断感应电流方向。
(√)(5)凡可以用右手定则判断感应电流方向的，均能用楞次定律判断。
(√)(6)右手定则即右手螺旋定则。
(×)2．合作探究——议一议(1)楞次定律中“阻碍”与“阻止”有何区别？提示：阻碍不是阻止，阻碍只是延缓了磁通量的变化，但这种变化仍将继续进行。
2019版高中物理 第四章 电磁感应训练+检测新人教版选修3-2【共8套55页】
本套资源目录2019版高中物理第四章1划时代的发现2探究感应电流的产生条件训练含解析新人教版选修3_22019版高中物理第四章3楞次定律训练含解析新人教版选修3_22019版高中物理第四章4法拉第电磁感应定律训练含解析新人教版选修3_22019版高中物理第四章5电磁感应现象的两类情况训练含解析新人教版选修3_22019版高中物理第四章6互感和自感训练含解析新人教版选修3_22019版高中物理第四章7涡流电磁阻尼和电磁驱动训练含解析新人教版选修3_22019版高中物理第四章电磁感应检测a含解析新人教版选修3_22019版高中物理第四章电磁感应检测b含解析新人教版选修3_21划时代的发现2探究感应电流的产生条件课时过关·能力提升基础巩固1.许多科学家在物理学发展的过程中作出了重要贡献。
下列说法正确的是()A.洛伦兹发现了“磁生电”现象B.法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律,卡文迪许测出了静电力常量k的值C.丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,并总结出了右手螺旋定则D.法拉第首先发现电磁感应现象,并总结出产生感应电流的原因解析:奥斯特发现了电流的磁效应,安培总结出右手螺旋定则,法拉第发现了电磁感应现象即“磁生电”现象,选项A、C错误;法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律,同时又测出了静电力常量k的值,选项B错误;法拉第通过不懈的努力第一个发现了电磁感应现象,并总结出产生感应电流的原因,选项D正确。
答案:D2.在法拉第时代,下列验证“磁生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是()A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化解析:闭合回路中没有磁通量变化,不可能产生感应电流,A、B两项错误;往闭合线圈中插入条形磁铁会产生感应电流,但它是瞬时电流,到相邻房间观察时,感应电流已经消失,C项错误;接电源的线圈在通电或断电时,会使接电流表的线圈中的磁通量发生变化,产生感应电流,D项正确。
高中物理 第四章 2探究感应电流的产生条件教案 新人教版选修3-2-新人教版高二选修3-2物理教案
《探究感应电流的产生条件》教案设计各一个，电源，滑动变阻器，导线假设干，电键。
2、多媒体课件六、教学过程[引入课题]老师演示“铝管隧道〞实验，用一个铁球和一个磁性球，在同一个管中演示他们下落的时间，发现铁球下落快，制造悬念，使学生产生疑问。
为什么磁性小球会下落的慢呢？通过这一节课的学习，我们会揭开之一谜底。
[史料介绍]师：1820年奥斯特发现了电流的磁效应，引起了科学界极大的震动。
英国物理学家法拉第对这一发现非常敏感，他立刻意识到磁和电是相互联系的，也应该能相互转化。
既然电能生磁；那么磁也一定能生成电。
同学们，如果你是当年的法拉第，为了证明由磁能生电这一假想，你将做怎样的实验尝试呢？[提出问题—猜想假设]：师：“磁生电〞，磁指的是什么？电指的是什么？学生思考回答以下问题:师：大家可以再回想一下，前面学过的电路中形成电流的条件是什么？生：电源、通路〔闭合电路〕师：而现在又是谁“生〞电？即使生电，我们怎样才能“看见〞？我们需要什么器材？怎样利用这些器材让磁去生电呢？大胆地猜一猜，动手做实验。
[介绍当年法拉第的实验猜想和装置]结合学生的猜想实验，老师介绍1925年11月28日法拉第的四个实验。
重点分析介绍四组实验中都有两个回路，其中一个是产生磁场的，另一个是验证感应电流的。
为后面设计电路埋下伏笔。
师：当年法拉第认为如果有感应电流产生，那么电流计的指针就应该始终指向某一个位置，就这样法拉第在之后的几年里一直未发现他想要的那种情况。
但是在他的科学日记里一直有这样的实验结果记录：“不行〞“毫无反应〞“未显示作用〞等；同时在他的日记里还有这样的文字“从普通的磁铁中获得电的希望，时时激励着我从实验上探求电流的感应效应。
〞对此他还进行了试验分析：如果说我的实验没有成功，那只能说我的实验还不够完善或者是还有一些隐蔽的细节没有被发现……同学们，现在的我们也有同样的信念：磁一定能生电！我们继续进行实验研究。
[设计实验进行验证]：首先我们来完成以下几个问题：1、利用所提供的仪器,设计实验，连结实验电路.〔老师展示同学连好的实验电路如以下图〕〔探究实验一〕〔探究实验二〕2、利用桌上仪器，连成电路，进行操作，让我来发现“磁生电〞。