2022年电磁感应现象的两类情况学案.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆4.5 电磁感应现象的两类情形学案（人教版选修3-2）1电路中电动势的作用实际上是某种非静电力对自由电荷作用,使得其他形式的能量 转化为电能2变化的磁场在四周空间激发出电场,在此空间的闭合导体中的自由电荷,在这种电场的作用下定向运动,产生感应电流或者说导体中产生了感应电动势这种电动势叫感生电动势 在这种情形下,所谓的非静电力就是这种感生电场对自由电荷的作用3一段导体在做切割磁感线运动时,导体内的自由电荷在洛伦兹力的作用下定向运动 形成感应电流,或者说导体中产生了感应电动势 这种电动势叫动生电动势 ,这时的非静电力与洛伦兹力有关4以下说法中正确选项 A感生电场是由变化的磁场产生 B恒定的磁场也能在四周空间产生感生电场 C感生电场的方向也同样可以用楞次定律和右手螺旋定就来判定 D感生电场的电场线是闭合曲线,其方向肯定是沿逆时针方向 5如图 1 所示,在竖直向下的匀强磁场中,将一水平放置的金属棒ab 以水平速度v 抛出,且棒与磁场垂直,设棒在落下的过程中方向不变 且不计空气阻力,就金属棒在运动的过程中产生的感应电动势大小变化情形是A越来越大B越来越小C保持不变D无法判定学问点一电磁感应现象中的感生电场1某空间显现了如下列图的一组闭合电场线,方向从上向下看是顺时针的,这可能是 A沿 AB 方向磁场在快速减弱 C沿 BA 方向磁场在快速增强B沿 AB 方向磁场在快速增强 D沿 BA 方向磁场在快速减弱2如下列图,内壁光滑,水平放置的玻璃圆环内,有始终径略小于圆环直径的带正电的小球,以速率 v 0 沿逆时针方向匀速转动 俯视 ,如在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度 B 随时间成正比例增加的变化磁场设运动过程中小球带电荷量不变,那么 A小球对玻璃圆环的压力肯定不断增大 B小球所受的磁场力一定不断增大 C小球先沿逆时针方向减速运动,过一段时间后沿顺时针方向加速运动 D磁场力对小球始终不做功学问点二 感生电动势与动生电动势3在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图 4 甲所示,当磁场的磁感应强度 B 随时间 t 发生如图乙所示变化时,下图中正确表示线圈中感应电动势 E 变化的是 4如图 5 所示,导体 AB 在做切割磁感线运动时, 将产生一个感应电动势,因而在电路中有电流通过,以下说法中正确选项 A因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势B动生电动势的产生与洛伦兹力有关C动生电动势的产生与电场力有关D动生电动势和感生电动势产生的缘由是一样的名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆一、电磁感应中电路问题的分析技巧5如下列图, 长为 L0.2 m、电阻为 r0.3 、质量为 m0.1 kg的金属棒 CD 垂直放在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上,两导轨间距也为 L,棒与导轨接触良好,导轨电阻不计,导轨左端接有R0.5 的电阻, 量程为 03.0 A 的电流表串联在一条导轨上,量程为 01.0 V 的电压表接在电阻R 的两端,垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面现以向右恒定的外力F 使金属棒右移,当金属棒以v2 m/s 的速度在导轨平面上匀速滑动时,观察到电路中的一个电表正好满偏,而另一电表未满偏问：1此时满偏的电表是什么表？说明理由2拉动金属棒的外力 F 有多大？3导轨处的磁感应强度多大？6匀强磁场的磁感应强度B0.2 T,磁场宽度l3 m,一正方形金属框边长 ad l 1 m,每边的电阻 r0.2 ,金属框以 v10 m/s的速度匀速穿过磁场区,其平面始终保持与磁感线方向垂直,如图 7 所示求：1画出金属框穿过磁场区的过程中,金属框内感应电流的 依据 it 图线； 要求写出作图2画出 ab 两端电压的Ut 图线 要求写出作图依据 二、用能量观点巧解电磁感应问题名师归纳总结 7如下列图,将匀强磁场中的线圈正方形,边长为L以不同的速度第 2 页,共 6 页v1和 v2匀速拉出磁场,线圈电阻为R,那么两次拉出过程中,外力做功之比 W1W2_.外力做功功率之比P1P2 _. 8光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线,如图 9 所示,抛物线的方程为 yx 2,其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中,磁场的上边界是ya 的直线 图中的虚线所示,一个质量为m 的小金属块从抛物线ybb>a处以速度v 沿抛物线下滑,假设抛物线足够长,就金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是 AmgbB.1 2mv2Cmgba Dmgba1 2mv2 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆电磁感应现象中的两类情形同步练习1、如下列图,一个闭合电路静止于磁场中,由于磁场强弱的变化,而使电路中产生了感应电动势以下说法中正确选项 （AC）A 磁场变化时,会在空间激发一种电场B使电荷定向移动形成电流的力是磁场力 C使电荷定向移动形成电流的力是电场力 D以上说法都不对2、某空间显现了如下列图的一组闭合的电场线,这可能是 AC A沿 AB 方向磁场的快速减弱 C沿 BA 方向磁场的快速增强B沿 AB 方向磁场的快速增强 D沿 BA 方向磁场的快速减弱3、闭合的金属环垂直于随时间匀称变化的匀强磁场中,就（C ）A. 环中产生的感应电动势匀称变化 C.环中产生的感应电动势保持不变 持不变B.环中产生的感应电流匀称变化 D.环上某一小段导体所受的安培力保4 法拉第通过静心设计的一系列试验,发觉了电磁感应定律,将历史上认为各自独立的学科“ 电学” 与“ 磁学” 联系起来在下面几个典型的试验设计思想中,所作的推论后来被试验否定的是（A）A既然磁铁可使近旁的铁块带磁,静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷,那么 静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流B既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势,那么稳恒电流也可在近旁运动 的线圈中感应出电流C既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流,那么静止的磁铁也可在近 旁运动的导体中感应出电动势D既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势,那么运动导线上的稳恒电流 也可在近旁的线圈中感应出电流 5、以下说法正确选项： （ ABC）A 、用公式 E = BLV 求出的是电动势的瞬时值；B、用公式 E = BLV 求出的电动势,只限于磁场方向和导线运动方向及导线方向三者相互垂直的情形；C、用 E = n（ / t）求出的电动势是 t 内的平均电动势；D、用 E = n （ / t）求出的电动势是 t 时刻的即时电动势；6、始终升机停在南半球的地磁极上空该处地磁场的方向竖直向上,磁感应强度为 B.直升机螺旋桨叶片的长度为 L,螺旋桨转动的频率为 f,顺着地磁场的方向看螺旋桨,螺旋桨顺时针方向转动螺旋桨叶片的近轴端为 a,远轴端为 b,假如忽视 a 到转轴中心线的距离,用 表示每个叶片中的感应电动势,如下列图就 A AfL 2B,且 a 点电势低于 b 点电势 B2fL 2B,且 a 点电势低于b 点电势 CfL 2B,且 a 点电势高于 b 点电势 D2fL 2B,且 a 点电势高于 b点电势名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆7（10 全国卷 1）某地的地磁场磁感应强度的竖直重量方向向下,大小为4.5 105T；一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸,河宽 100m,该河段涨潮和落潮时有海水（视为导体）流过；设落潮时,海水自西向东流,流速为 2m/s；以下说法正确选项（A C）A河北岸的电势较高 B河南岸的电势较高C电压表记录的电压为 9mV D电压表记录的电压为 5mV 8（20XX 年重庆卷） 如 图为一种早期发电机原理示意图,该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成,两磁极相对于线圈平面对称,在磁极绕转轴匀速转动过程中, 磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧 XOY运动,（ O 是线圈中心）,就（D ）A.从 X 到 O,电流由 E 经 G 流向 F,先增大再减小B.从 X 到 O,电流由 F 经 G 流向 E,先减小再增大C.从 O 到 Y,电流由 F 经 G 流向 E,先减小再增大D.从 O 到 Y,电流由 E 经 G 流向 F,先增大再减小9、把一个矩形线圈从有抱负边界的匀强磁场中匀速拉出 如图 ,第一次速度为 v 1,其次次速度为 v2,且 v 22v 1,就两情形下拉力的功之比 W1W2_,拉力的功率之比P1 P2_,线圈中产生的焦耳热之比Q1 Q2 _. 10、如下列图,空间有一个方向水平的有界磁场区域,一个矩形线框,自磁场上方某一高度下落,然后进入磁场,进入磁场时,导线框平面与磁场方向垂直；就在进入时导线框不行能（D）A 、变加速下落 B、变减速下落C、匀速下落 D、匀加速下落11、如下列图,一金属方框 abcd 从离磁场区域上方高 h 处自由落下,然后进入与线框平面垂直的匀强磁场中,在进入磁场的过程中,可能发生的情形是 ABC A线框做加速运动,加速度 a<gB线框做匀速运动C线框做减速运动D线框会跳回原处名师归纳总结 1206 重庆卷 . 21 两根相距为L 的足够长的金属直角导轨如题21 图所示放置, 它们各有一第 4 页,共 6 页边在同一水平面内,另一边垂直于水平面；质量均为m 的金属细杆ab、cd 与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数为,导轨电阻不计, 回路总电阻为2R；整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中；当 ab 杆在平行于水平- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆导轨的拉力F 作用下以速度V1 沿导轨匀速运动时,cd 杆也正好以速率向下V2 匀速运动；重力加速度为g；以下说法正确选项（ AD）A ab 杆所受拉力F 的大小为 mg2 2B L V 12RBcd 杆所受摩擦力为零BL V 1 V 2 C. 回路中的电流强度为2 R2RmgD 与大小的关系为 2 2B L V 11306 全国卷 II . 20 如下列图,位于同一水平面内的、两根平行的光滑金属导轨,处在匀强磁场中, 磁场方向垂直于导轨所在平面,导轨的一端与一电阻相连；具有肯定质量的金属杆 ab 放在导轨上并与导轨垂直；现用一平行于导轨的恒力F 拉杆 ab,使它由静止开头向右运动；杆和导轨的电阻、感应电流产生的磁场均可不计；用 E 表示回路中的感应电动势, i 表示回路中的感应电流,在电阻消耗的功率等于（BD ）i 随时间增大的过程中,A F 的功率B安培力的功率的肯定值L ,底端接阻值为R 的电阻；将CF与安培力的合力的功率DiE14（ 08 山东卷） 两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为质量为 m 的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直, 如下列图； 除电阻 R 外其余电阻不计；现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放就（AC ）A释放瞬时金属棒的加速度等于重力加速度 g B金属棒向下运动时,流过电阻 R 的电流方向为 ab 2 2B L vC金属棒的速度为 v 时所受的安培力大小为 FRD电阻 R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的削减1506 上海物理卷 如下列图,平行金属导轨与水平面成 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名师归纳总结 R1和 R2的阻值均相等,与导轨之间的动摩擦因数为,导体棒 ab 沿导轨向上滑动,当上第 5 页,共 6 页滑的速度为v 时,受到安培力的大小为F此时（ BCD ）- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆（A ）电阻 R1 消耗的热功率为Fv3B （B）电阻R；消耗的热功率为Fv6a b R1（C）整个装置因摩擦而消耗的热功率为 mgvcos（D）整个装置消耗的机械功率为（F mgcos）v·ab、cd 竖直放置,R216（ 2022 全国卷 1） 如图,两根足够长的金属导轨MN从导轨间距离为L1电阻不计；在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡；整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直；现将一质量为m、电阻可以忽视的金属棒图示位置由静止开头释放；金属棒下落过程中保持水平,且与导轨接触良好；已知某时刻后两灯泡保持正常发光；重力加速度为g；求： 1磁感应强度的大小： 2灯泡正常发光时导体棒的运动速率；17 如图 18（ a）所示,一个电阻值为R,匝数为 n 的圆形金属线圈与阻值为 2R 的电阻 R1 连接成闭合回路； 线圈的半径为 r1；在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面对里的匀强磁场,磁感应强度 B 随时间 t 变化的关系图线如图 18（b）所示；图线与横、纵轴的截距分别为 t0 和 B 0；导线的电阻不计；求 0 至 t1 时间内（1）通过电阻 R1上的电流大小和方向；（2）通过电阻 R1上的电量 q 及电阻 R1 上产生的热量；名师归纳总结 - 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