规范训练(17)电磁感应加磁场(1)
第17章-电磁感应PPT课件
切割磁力线运动
动生电动势
动
2. 导体或导体回路不动， B变化 感生电动势感
第十七章 电磁感应
2、动生电动势及其起因 (17-3)
• • • a • • • • • f•m •
v
• • • • • ••••• • • •b • •
第十七章 电磁感应
动生电动势的起因：洛伦兹力提供非静电力
• 产生动生电动势的非静电力是洛伦磁力
第十七章 电磁感应
本章主要涉及三个方面的问题： 1）电磁感应的基本规律 (作业1-4)
电磁感应现象法拉第电磁感应定律楞次定律
2）动生电动势与感生电动势 (作业5-7)
电源与电动势动生电动势与洛仑兹力感生电动势与感生电场
3）自感与互感 (作业8-9)
自感现象与自感系数互感现象与互感系数
注：教材上 17－4、17－6、17－8、17－10小节不作要求。
法拉第电磁感应定律告诉我们，不管什么原因，只要回路中的磁通量 发生变化，回路中就有感应电动势产生。实际上，使回路中磁通量发生变化 的方式是多种多样的。但是，最基本的方式只有两种。
i
d m dt
d BS
dt
B
dS dt
dB dt
S
感应电动势
动生电动势
感生电动势
1.
B不变，导体或导体回路
•
Fm e(v B)
••
• 在磁场中运动的导体棒相当于电源，a
为负极，b 为正极。
•
• E K
Fm e
(v B)
• d i
(v B) dl
b
i a E K dl
b (v B) dl
a
• •
• a • • • f•m •
第九章 电磁感应 电磁场(一)作业答案
一。
选择题[ D ]1.（基础训练3）在一自感线圈中通过的电流I 随时间t 的变化规律如图(a)所示，若以I 的正流向作为 的正方向，则代表线圈内自感电动势 随时间t 变化规律的曲线应为图(b)中(A)、(B)、(C)、(D)中的哪一个？ 【分析】dt dI LL -=ε，在每一段都是常量。
dtdI[ D ]2. （基础训练5）在圆柱形空间内有一磁感强度为B的均匀磁场，如图所示．B的大小以速率d B /d t 变化．在磁场中有A 、B 两点，其间可放直导线AB 和弯曲的导线AB ，则 (A) 电动势只在导线AB 中产生． (B) 电动势只在AB 导线中产生． (C) 电动势在AB 和AB 中都产生，且两者大小相等．(D) AB 导线中的电动势小于导线中的电动势 【分析】连接oa 与ob ，ob ab ob oab εεεε++=。
因为涡旋电场总是与圆柱截面垂直，所以oa 和ob 上的涡旋电场方向处处垂直于oa 、ob ，即0=⋅==⎰→→l d E ob ob εεoab ob d dB S dt dtφεε==-=- o ab oabd d dtdtϕϕ∴<[ B ]3.（基础训练6）如图12-16所示，直角三角形金属框架abc 放在均匀磁场中，磁场B平行于ab 边，bc 的长度为l ．当金属框架绕ab 边以匀角速度ω转动时，abc 回路中的感应电动势和a 、c 两点间的电势差U a – U c 为(A) 0ε= 221l B U U c a ω=- (B) 0ε= 221l B U U c a ω-=-(C)2B l εω=221l B U U c a ω=- (D) 2B l εω= 221l B U U c a ω-=-【分析】ab 边以匀速转动时 0=-=dtd abc φε 22l B l d B v U U U U L c b c a ω-=∙⎪⎭⎫⎝⎛⨯=-=-⎰→→→ t t tt t (b)(a)Bab clω图12-16[ B ]4.（自测提高2）真空中一根无限长直细导线上通电流I ，则距导线垂直距离为a 的空间某点处的磁能密度为(A) 200)2(21a I πμμ (B) 200)2(21a I πμμ (C) 20)2(21I a μπ (D) 200)2(21aI μμ【分析】距离为a 的空间该点的磁感应强度大小为：aIB πμ20=磁能密度为 200022212⎪⎭⎫ ⎝⎛==a I B w m πμμμ [ B ]5.（自测提高5）用导线围成的回路(两个以O 点为心半径不同的同心圆，在一处用导线沿半径方向相连)，放在轴线通过O 点的圆柱形均匀磁场中，回路平面垂直于柱轴，如图12-26所示．如磁场方向垂直图面向里，其大小随时间减小，则(A)→(D)各图中哪个图上正确表示了感应电流的流向？ 【分析】根据公式S dt B d l E S Ld d ⋅-=⋅⎰⎰⎰感，因为0<dtB d 且磁场方向垂直图面向里，所以感应电流为顺时针方向，再由于感应电流是涡电流，故选B 图。
高三物理思维训练电磁感应、磁场+稳恒电流
高三物理思维训练：电磁感应、磁场+稳恒电流1．如图所示，abcd 是粗细均匀的电阻丝制成的长方形线框，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，边长ad 是边长ab 的两倍，导体棒MN 可在ad 、bc 上无摩擦滑动，且接触良好，导体棒MN 的电阻与线框ab 边的电阻相等，当MN 由靠近ab 边向cd 边匀速滑动的过程中，以下说法中正确的是（ ）（A ）MN 两端电压先增大后减小（B ）矩形线框中消耗的电功率先增大后减小，然后再增大后减小 （C ）ab 中的电流先减再增大（D ）矩形线框中消耗的电功率先减小再增大 a M d⨯ ⨯ ⨯ ⨯B⨯ ⨯ ⨯ ⨯ b N c2．（14分）如图（A ）所示，固定于水平桌面上的金属架cdef ，处在一竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B 0，金属棒ab 搁在框架上，可无摩擦地滑动，此时adeb 构成一个边长为l 的正方形，金属棒的电阻为r ，其余部分的电阻不计。
从t ＝0的时刻起，磁场开始均匀增加，磁感应强度变化率的大小为k （k ＝ΔBΔt）。
求：（1）用垂直于金属棒的水平拉力F 使金属棒保持静止，写出F 的大小随时间 t 变化的关系式。
（2）如果竖直向下的磁场是非均匀增大的（即k 不是常数），金属棒以速度v 0向什么方向匀速运动时，可使金属棒中始终不产生感应电流，写出该磁感应强度B t 随时间t 变化的关系式。
（3）如果非均匀变化磁场在0—t 1时间内的方向竖直向下，在t 1—t 2时间内的方向竖直向上，若t ＝0时刻和t 1时刻磁感应强度的大小均为B 0，且adeb 的面积均为l 2。
当金属棒按图（B ）中的规律运动时，为使金属棒中始终不产生感应电流，请在图（C ）中示意地画出变化的磁场的磁感应强度B t 随时间变化的图像（t 1－t 0＝t 2－t 1＜lv）。
2．（14分）（1）ε＝ΔφΔt ＝ΔB Δt S ＝kl 2 I ＝εr ＝kl 2r （2分）因为金属棒始终静止，在t 时刻磁场的磁感应强度为B t ＝B 0+kt ，所以F 外＝F A ＝BIl ＝（B 0＋kt ）kl 2r l ＝B 0kl 3r ＋k 2l 3rt （2分 方向向右 （1分）（2）根据感应电流产生的条件，为使回路中不产生感应电流，回路中磁通量的变化应为零， 因为磁感强度是逐渐增大的，所以金属棒应向左运动（使磁通量减小） （1分） 即： Δφ＝0，即Δφ＝B t S t －B 0S 0，也就是 B t l （l －vt ）＝B 0 l 2（2分） 得 B t ＝B 0 ll - vt（2分）（3）如果金属棒的右匀速运动，因为这时磁感应强度是逐渐减小的，同理可推得，B t ＝B 0 ll + vt（2分）所以磁感应强度随时间变化的图像如右图（t 1时刻B t 不为零） （2分）3．如图所示，三根彼此绝缘的无限长直导线ab 、cd 、ef ，构成一个等边三角形，O 为三角形的中心，M 、N 分别为O 关于导线的对称点，当三根导线中通以大小相等、方向如图所示的电流时，O 点磁感应强度大小为B ，M 点的磁感应强度为B ’，则N 点的磁感应强度大小为___________；若将导线ef 中的电流撤去，而保持另外两根导线中的电流不变，则N 点的磁感应强度大小变为_____________。
(典型题)高中物理选修二第二章《电磁感应》测试卷(含答案解析)
一、选择题1．(0分)[ID ：128579]如图，A 、B 是两个完全相同的灯泡，L 是自感线圈，自感系数很大，电阻可以忽略，则以下说法正确的是（ ）A ．当K 闭合时，A 灯先亮，B 灯后亮B ．当K 闭合时，B 灯先亮C ．当K 闭合时，A 、B 灯同时亮，随后B 灯更亮，A 灯熄灭D ．当K 闭合时，A 、B 灯同时亮，随后A 灯更亮，B 灯亮度不变2．(0分)[ID ：128575]科学家发现一种新型合金材料N 45Co5n40Sn10i M （），只要略微加热该材料下面的铜片，这种合金就会从非磁性合金变成强磁性合金。
将两个相同的条状新型合金材料竖直放置，在其正上方分别竖直、水平放置两闭合金属线圈，如图甲、乙所示。
现对两条状新型合金材料下面的铜片加热，则（ ）A ．甲图线圈有收缩的趋势B ．乙图线圈有收缩的趋势C ．甲图线圈中一定产生逆时针方向的感应电流D ．乙图线圈中一定产生顺时针方向的感应电流3．(0分)[ID ：128569]如图所示，MPQN 是边长为L 和2L 的矩形，由对角线MQ 、NP 与MN 、PQ 所围的两个三角形区域内充满磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场。
边长为L 的正方形导线框，在外力作用下水平向右匀速运动，右边框始终平行于MN 。
设导线框中感应电流为i 且逆时针流向为正。
若0t =时右边框与MN 重合，1t t =时右边框刚好到G 点，则右边框由MN 运动到PQ 的过程中，下列i t -图像正确的是（ ）A．B．C．D．4．(0分)[ID：128567]如图所示灯A L，B L完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽略。
则（）A．S闭合瞬间，A L，B L都不立即亮B．S闭合瞬间，A L不亮，B L立即亮C．S闭合的瞬间，A L，B L同时发光，接着A L变暗，B L更亮，最后A L熄灭D．稳定后再断开S的瞬间，B L熄灭，A L比B L（原先亮度）更亮5．(0分)[ID：128557]关于物理学史，正确的是（）A．安培根据通电螺线管磁场与条形磁铁磁场极为相似提出分子电流假设，揭示磁现象的本质B．奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电磁感应C．法拉第通过电磁感应的实验总结出法拉第电磁感应定律D．楞次通过实验研究总结出楞次定律，可以判定通电直导线产生的磁场方向6．(0分)[ID：128534]在空间存在着竖直向上的各处均匀的磁场，将一个不变形的单匝金属圆线圈放入磁场中，规定线圈中感应电流方向如图甲所示的方向为正．当磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示时，图丙中能正确表示线圈中感应电流随时间变化的图线是（）A．B．C．D．7．(0分)[ID：128530]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。
专题1.5.1磁生电——电磁感应(原卷版+解析)
2020年浙教版八年级下科学同步学习精讲精练第1章电与磁1.5-1磁生电——电磁感应目录 (1) (2) (2) (4) (6)电磁惑应现象1.电磁感应现象闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫作电磁感应，产生的电流叫感应电流。
2.产生感应电流的条件(1)产生感应电流的两个条件缺一不可：一是导体为闭合电路的一部分，不是全部；二是导体做切割磁感线运动。
(2)如果电路不闭合，当导体做切割磁感线运动时，导体不能产生感应电流，但在导体两端会有感应电压。
3.影响感应电流方向的因素感应电流的方向与导体切割磁感线的方向和磁场方向有关。
改变切割方向或改变磁场方向，感应电流的方向随之改变；若切割方向和磁场方向同时改变，则感应电流的方向不变。
4.影响感应电流大小的因素一般情况下，增大感应电流的方法有：(1)增强磁场强度；(2)增大切割磁感线的导体的有效长度；(3)增加切割磁感线的导体的条数；(4)增大导体切割磁感线的速度；(5)让导体切割磁感线的速度的方向与磁感线方向垂直。
5.能量转化在电磁感应现象中，用力移动导体，消耗了机械能，却在闭合电路中产生了电能。
这就实现了机械能向电能的转化。
1.对于“切割磁感线运动”的理解把导体想象成一把刀，把磁感线当成草，如果“小刀”的运动能把“草”“割断”，则这种运动就是“切割运动”；如果“小刀”的运动不能把“草”“割断”，则这种运动就不是“切割运动”。
切割运动不一定需要垂直，导线的运动方向与磁感线有一定的角度也可以。
不是切割运动的情况有两种：(1)导体沿磁感线方向运动(体现在课本实验中为上下运动)；(2)导体沿自身所在的直线运动。
2.影响感应电流方向的因素(1)感应电流的方向货导体切割磁感线的方向和磁场方向有关。
改变切割方向或改变磁场方向，感应电流的方向随之改变；若切割方向和磁场方向同时改变，则感应电流的方向不变。
(2)感应电流、磁场和导体切割磁感线三者的方向关系可用右手定则判断：如图所示，伸开右手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，大拇指指向导体运动的方向，那么，基余伸开的四指所指的方向就是电流方向。
高中物理实验专题训练——电磁学实验：电磁感应部分
高中物理实验专题训练——电磁学实验：电磁感应部分一、实验题某同学用如图所示装置探究感应电流的方向与引起感应电流的磁场的关系，已知电流从a接线柱流入电流表时，电流表指针右偏。
（1）若无论快速插入还是拔出磁铁，均不能看到电流表指针有明显偏转，经检查电路没有断路，则原因可能是______。
（2）解决上述问题后，该同学进行了4次实验，并把磁铁下方磁场方向、磁铁运动情况、电流表指针偏转情况及线圈中感应电流的磁场方向都记录在下表中：在实验1、4中，线圈中感应电流的磁场方向为______（填“向上”或“向下”）。
（3）由实验1、3得出的结论是穿过闭合电路的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向______（填“相同”或“相反”）。
（4）由实验2、4得出的结论是穿过闭合电路的磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场方向______（填“相同”或“相反”）。
（5）由实验1、2、3、4得出的结论是感应电流的磁场总是要______引起感应电流的磁通量的变化。
【答案】（1）电流表量程过大或线圈匝数过少或磁铁磁性太弱（2）向上（3）相反（4）相同（5）阻碍【解析】【小问1详解】电路没有断路而电流表没有明显示数，可能是电流表量程过大或线圈匝数过少或磁铁磁性太弱所致。
【小问2详解】电流从a接线柱流入电流表指针向右偏转，根据右手螺旋定则可知感应电流的磁场方向向上。
【小问3详解】由表中信息可知，在实验1、3中，磁铁插入线圈，穿过线圈的磁通量增加，穿过线圈的磁场方向相反，感应电流方向相反，但感应电流产生的磁场方向均与原磁场方向相反，由此可知穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反。
【小问4详解】由表中实验信息可知，在实验2、4中，穿过线圈的磁通量减小，穿过线圈的磁场方向相反，感应电流方向相反，但感应电流产生的磁场方向均与原磁场方向相同，由此可知穿过闭合回路的磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。
研究电磁感应现象强化训练(含答案)
研究电磁感应现象一、实验题1.如图为研究电磁感应现象的实验装置，部分导线已连接。
(1)请用笔画线代替导线将实验器材连接起来构成实验电路图，要求移动滑动变阻器滑片时灵敏电流计指针发生偏转；(2)在实验过程中灵敏电流计指针发生偏转时，A、B两个线圈中______(填“A”或“B”)线圈相当于电源；(3)正确连接电路后，在实验过程中发现，开关闭合瞬间灵敏电流计的指针向右偏，则下列说法正确的是______A.闭合开关稳定后，将滑片向右移动，灵敏电流计的指针向右偏B.闭合开关稳定后，将A线圈拔出来的过程中，灵敏电流计的指针向右偏C.闭合开关稳定后俯视A、B两线圈，若A线圈中的电流为顺时针方向，则在断开开关瞬间B线圈中的感应电流为顺时针方向D.闭合开关稳定后俯视A、B两线圈，若A线圈中的电流为顺时针方向，则在断开开关瞬间B线圈中的感应电流方向不能确定，因为电流的方向与A、B两线圈的绕向有关2.某同学利用如图的装置研究磁铁下落过程中的重力势能与电能之间的相互转化。
内阻r=40Ω的螺线管固定在铁架台上，线圈与电流传感器、电压传感器和滑动变阻器连接。
滑动变阻器最大阻值40Ω，初始时滑片位于正中间20Ω的位置。
打开传感器，将质量m=0.01kg的磁铁置于螺线管正上方静止释放，磁铁上表面为N极。
穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止(磁铁下落中受到的阻力远小于磁铁重力，不发生转动)，释放点到海绵垫高度差ℎ=0.25m。
计算机屏幕上显示出如图的UⅠ−t曲线，重力加速度g=10m/s2.计算结果均保留3位有效数字。
如果有下列根号可取相应的近似值：√0.1240≈0.35，√0.00031≈0.0175(1)磁铁穿过螺线管过程中，螺线管产生的感应电动势最大值约为______V。
(2)图象中UI出现前后两个峰值，对比实验过程发现，这两个峰值是在磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的，对这一现象相关说法正确的是______A.线圈中的磁通量经历先增大后减小的过程B.如果仅略减小h，两个峰值都会减小C.如果仅略减小h，两个峰值可能会相等D.如果仅移动滑片，增大滑动变阻器阻值，两个峰值都会增大(3)在磁铁下降ℎ=0.25m的过程中，可估算重力势能转化为电能的效率约是______。
2021年高中物理选修二第二章《电磁感应》基础练习(答案解析)(1)
一、选择题1．如图，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布。
一铜制圆环用丝线悬挂于O 点，将圆环拉至位置a 后无初速释放，在圆环从a 摆向b 的过程中（ ）A ．感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B ．感应电流方向一直是逆时针C ．安培力方向始终与速度方向相反D ．安培力方向始终沿竖直方向2．如图所示，L 是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。
A 和B 是两个完全相同的小灯泡。
下列说法正确的是（ ）A ．闭合开关S 后，A 灯亮，B 灯不亮B ．闭合开关S 后，A 灯亮，B 灯慢慢变亮C ．开关S 闭合电路稳定后，在突然断开的瞬间，A 、B 灯都闪亮一下D ．开关S 闭合电路稳定后，在突然断开的瞬间，A 灯立即熄灭、B 灯闪亮一下再熄灭 3．科学家发现一种新型合金材料N 45Co5n40Sn10i M （），只要略微加热该材料下面的铜片，这种合金就会从非磁性合金变成强磁性合金。
将两个相同的条状新型合金材料竖直放置，在其正上方分别竖直、水平放置两闭合金属线圈，如图甲、乙所示。
现对两条状新型合金材料下面的铜片加热，则（ ）A ．甲图线圈有收缩的趋势B ．乙图线圈有收缩的趋势C ．甲图线圈中一定产生逆时针方向的感应电流D ．乙图线圈中一定产生顺时针方向的感应电流 4．如图，线圈L 的自感系数极大，直流电阻忽略不计；D 1、D 2是两个二极管，当电流从“＋”流向“-”时能通过，反之不通过；R 0是保护电阻，则（ ）A ．闭合S 之后，B 灯慢慢变亮B ．闭合S 之后，A 灯亮且亮度不变C ．断开S 瞬时，A 灯闪一下再慢慢熄灭D ．断开S 瞬时，B 灯闪一下再慢慢熄灭5．法拉第发明了世界上第一台发电机―法拉第圆盘发电机，原理如图所示。
铜质圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个带摇柄的转轴，边缘和转轴处各有一个铜电刷与其紧贴，用导线将电刷与电阻R 连接起来形成回路，其他电阻均不计。
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1、如图所示，光滑导轨EF、GH等高平行放置，EG间宽度为FH间宽度的3倍，导轨右侧水平且处于竖直向上的
匀强磁场中，左侧呈弧形升高。ab、cd是质量均为m的金属棒，现让ab从离水平轨道h高处由静止下滑，设导
轨足够长。试求：
（1）ab、cd棒的最终速度；
（2）全过程中感应电流产生的焦耳热。
2、如图，在空间中有一坐标系xoy，其第一象限内充满着两个匀强磁场区域I和II，直线OP是它们的边界，
区域I中的磁感应强度为B，方向垂直纸面向外；区域II中的磁感应强度为2B，方向垂直纸面向内，边界上的
P点坐标为（4L，3L）。一质量为m,电荷量为q的带正粒子从P点平行于y轴负方向射入区域I，经过一段时间
后，粒子恰好经过原点O,忽略粒子重力，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8.求：
（1）粒子从P点运动到O点的时间至少为多少？
（2）粒子的速度大小可能是多少？
3、如图所示，在xOy平面内的第Ⅲ象限中有沿－y方向的匀强电场，场强大小为E．在第I和第II象限有匀强
磁场，方向垂直于坐标平面向里．有一个质量为m，电荷量为e的电子，从y轴的P点以初速度v0垂直于电场
方向进入电场（不计电子所受重力），经电场偏转后，沿着与x轴负方向成450角进入磁场，并能返回到原出发
点P。(1)简要说明电子的运动情况，并画出电子运动轨迹的示意图？(2)求P点距坐标原点的距离？(3)电子从P
点出发经多长时间再次返回P点？
4、如图所示,光滑固定斜面倾角θ=300,一轻质弹簧底端固定,上端与M=3kg的物体B相连,初始时B静止,A物体
质量m=1kg,在斜面上距B物体S1=10cm处由静止释放,A物体下滑过程中与B发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后粘
在一起,已知碰后A、B经t=0.2s下滑S2=5cm至最低点,弹簧始终处于弹性限度内,A、B可视为质点,g取10m/s2,
求:
(1)A与B相碰前A的速度;
(2)从碰后到最低点的过程中弹性势能的增加量;
(3)从碰后至返回到碰撞点的过程中,弹簧对B物体的冲量大小.