【步步高】2020年高考物理大一輪 第九章 第2課時 法拉第電磁感應(yīng)定律　自感　渦流 新人教版選修3-2（通用）

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1、第2課時　法拉第電磁感應(yīng)定律　自感　渦流 導(dǎo)學(xué)目標(biāo) 1.能用法拉第電磁感應(yīng)定律、公式E＝Blv計算感應(yīng)電動勢.2.理解自感、渦流產(chǎn)生，并能分析實際應(yīng)用． 一、法拉第電磁感應(yīng)定律 [基礎(chǔ)導(dǎo)引] 1．關(guān)于電磁感應(yīng)，下述說法正確的是 (　　) A．穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動勢越大 B．穿過線圈的磁通量為零，感應(yīng)電動勢一定為零 C．穿過線圈的磁通量變化越大，感應(yīng)電動勢越大 D．穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大 2．試計算下列幾種情況下的感應(yīng)電動勢． (1)平動切割 ①如圖1(a)，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，棒以速度v垂直切割磁感線時，感應(yīng)電

2、動勢E＝________. 圖1 ②如圖(b)，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，棒運動的速度v與磁場的方向成θ角，此時的感應(yīng)電動勢為E＝________. (2)轉(zhuǎn)動切割 如圖(c)，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，長為l的導(dǎo)體棒繞一端為軸以角速度ω勻速 轉(zhuǎn)動，此時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＝____________. (3)有效切割長度：即導(dǎo)體在與v垂直的方向上的投影長度．試分析圖2中的有效切割長度． 圖2 甲圖中的有效切割長度為：____________；乙圖中的有效切割長度為：________；丙圖中的有效切割長度：沿v1的方向運動時為________；沿v2的方向運動時為__

3、____． [知識梳理] 1．感應(yīng)電動勢 (1)感應(yīng)電動勢：在________________中產(chǎn)生的電動勢．產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體就相當(dāng)于________，導(dǎo)體的電阻相當(dāng)于____________． (2)感應(yīng)電流與感應(yīng)電動勢的關(guān)系：遵循________________定律，即I＝________. 2．法拉第電磁感應(yīng)定律 (1)法拉第電磁感應(yīng)定律 ①內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的________________成正比． ②公式：E＝____________. (2)導(dǎo)體切割磁感線的情形 ①一般情況：運動速度v和磁感線方向夾角為θ，則E＝_______

4、___. ②常用情況：運動速度v和磁感線方向垂直，則E＝________. ③導(dǎo)體棒在磁場中轉(zhuǎn)動 導(dǎo)體棒以端點為軸，在勻強磁場中垂直于磁感線方向勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E＝Bl＝____________(平均速度等于中點位置線速度lω)． 二、自感與渦流 [基礎(chǔ)導(dǎo)引] 判斷下列說法的正誤 (1)線圈的自感系數(shù)跟線圈內(nèi)電流的變化率成正比． (　　) (2)自感電動勢阻礙電流的變化，但不能阻止電流的變化． (　　) (3)當(dāng)導(dǎo)體中電流增大時，自感電動勢的方向與原電流方向相反． (　　) (4)線圈中電流變化的越快，穿過線圈的磁通量越大． (　　

5、) [知識梳理] 1．自感現(xiàn)象 (1)概念：由于導(dǎo)體本身的________變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象稱為自感，由于自感而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫做________________． (2)表達式：E＝____________. (3)自感系數(shù)L ①相關(guān)因素：與線圈的________、形狀、________以及是否有鐵芯有關(guān)． ②單位：亨利(H,1 mH＝________ H,1 μH＝________ H)． 2．渦流 當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時，在它附近的任何導(dǎo)體中都會產(chǎn)生____________，這種電流像水中的旋渦所以叫渦流． (1)電磁阻尼：當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運動時，感應(yīng)電流會使

6、導(dǎo)體受到__________，安培力的方向總是________導(dǎo)體的相對運動． (2)電磁驅(qū)動：如果磁場相對于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動，在導(dǎo)體中會產(chǎn)生__________使導(dǎo)體受到安培力的作用，安培力使導(dǎo)體運動起來． (3)電磁阻尼和電磁驅(qū)動的原理體現(xiàn)了____________的推廣應(yīng)用． 考點一　法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用 考點解讀 1．感應(yīng)電動勢的大小由穿過電路的磁通量的變化率和線圈的匝數(shù)共同決定，而與磁通量Φ、磁通量的變化量ΔΦ的大小沒有必然聯(lián)系． 2．具體而言：當(dāng)ΔΦ僅由B引起時，則E＝n；當(dāng)ΔΦ僅由S引起時，則E＝n. 3．磁通量的變化率是Φ－t圖象上某點切線的斜率． 典例剖析

7、例1　如圖3(a)所示，一個電阻值為R，匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路．線圈的半徑為r1, 在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖(b)所示．圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0. 導(dǎo)線的電阻不計．求0至t1時間內(nèi)： 圖3 (1)通過電阻R1上的電流大小和方向； (2)通過電阻R1上的電荷量q及電阻R1上產(chǎn)生的熱量． 思維突破 1．公式E＝n是求解回路某段時間內(nèi)平均電動勢的最佳選擇． 2．用公式E＝nS求感應(yīng)電動勢時，S為線圈在磁場范圍內(nèi)的有效面積． 3．通過回路截面的電荷量q僅與n、Δ

8、Φ和回路電阻R有關(guān)，與時間長短無關(guān)．推導(dǎo)如下：q＝Δt＝Δt＝. 圖4 跟蹤訓(xùn)練1　如圖4所示，導(dǎo)線全部為裸導(dǎo)線，半徑為r的圓內(nèi)有垂 直于圓平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，一根長度大于2r的導(dǎo) 線MN以速度v在圓環(huán)上無摩擦地自左端勻速滑到右端．電路的 固定電阻為R，其余電阻不計，求MN從圓環(huán)的左端滑到右端的過程中 電阻R上的電流的平均值和通過電阻R的電荷量． 考點二　導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的計算 [典例剖析] 圖5 例2　在范圍足夠大，方向豎直向下的勻強磁場中，B＝0.2 T，有一水 平放置的光滑框架，寬度為l＝0.4 m，如圖5所示，框架上放置一質(zhì)

9、 量為0.05 kg、電阻為1 Ω的金屬桿cd，框架電阻不計．若桿cd以恒定 加速度a＝2 m/s2，由靜止開始做勻變速運動，則： (1)在5 s內(nèi)平均感應(yīng)電動勢是多少？ (2)第5 s末，回路中的電流多大？ (3)第5 s末，作用在cd桿上的水平外力多大？ 思維突破 公式E＝n與E＝Blvsin θ的區(qū)別與聯(lián)系 兩個公式 項目 E＝n E＝Blvsin θ 區(qū)別 (1)求的是Δt時間內(nèi)的平均 感應(yīng)電動勢，E與某段時間 或某個過程相對應(yīng) (1)求的是瞬時感應(yīng)電動勢，E與某個時刻或某個位置相對應(yīng) (2)求的是整個回路的感應(yīng) 電動勢．整個回路的

10、感應(yīng) 電動勢為零時，其回路中 某段導(dǎo)體的感應(yīng)電動勢不 一定為零 (2)求的是回路中一部分導(dǎo)體切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 (3)由于是整個回路的感應(yīng) 電動勢，因此電源部分不 容易確定 (3)由于是由一部分導(dǎo)體切割磁感線的運動產(chǎn)生的，該部分就相當(dāng)于電源 聯(lián)系 公式E＝n和E＝Blvsin θ是統(tǒng)一的，當(dāng)Δt→0時，E為瞬時感應(yīng)電動勢，只是由于高中數(shù)學(xué)知識所限，現(xiàn)在還不能這樣求瞬時感應(yīng)電動勢，而公式E＝Blvsin θ中的v若代入，則求出的E為平均感應(yīng)電動勢 跟蹤訓(xùn)練2　(2020·課標(biāo)全國·21)如圖6所示，兩個端面半徑同為R的 圓柱形鐵芯同軸水平放置，相對的端面之間有一

11、縫隙，鐵芯上繞 圖6 導(dǎo)線并與電源連接，在縫隙中形成一勻強磁場．一銅質(zhì)細直棒ab 水平置于縫隙中，且與圓柱軸線等高、垂直．讓銅棒從靜止開始自由 下落，銅棒下落距離為0.2R時銅棒中電動勢大小為E1，下落距離為0.8R時電動勢大小為E2.忽略渦流損耗和邊緣效應(yīng)．關(guān)于E1、E2的大小和銅棒離開磁場前兩端的極性，下列判斷正確的是 (　　) A．E1>E2，a端為正 B．E1>E2，b端為正 C．E1

12、考點解讀 通電自感與斷電自感的比較 通電自感 斷電自感 電路 圖 器材 要求 A1、A2同規(guī)格，R＝RL，L較大 L很大(有鐵芯) 現(xiàn)象 在S閉合瞬間，A2燈立即亮起來，A1燈逐漸變亮，最終一樣亮 在開關(guān)S斷開時，燈A突然閃亮一下后再漸漸熄滅(當(dāng)抽掉鐵芯后，重做實驗，斷開開關(guān)S時，會看到燈A馬上熄滅) 原因 由于開關(guān)閉合時，流過電感線圈的電流迅速增大，使線圈產(chǎn)生自感電動勢，阻礙了電流的增大，流過A1燈的電流比流過A2燈的電流增加得慢 斷開開關(guān)S時，流過線圈L的電流減小，產(chǎn)生自感電動勢，阻礙了電流的減小，使電流繼續(xù)存在一段時間；在S斷開后，通過L的電流反

13、向通過A燈，且由于RL?RA，使得流過A燈的電流在開關(guān)斷開瞬間突然增大，從而使A燈的發(fā)光功率突然變大 能量轉(zhuǎn) 化情況 電能轉(zhuǎn)化為磁場能 磁場能轉(zhuǎn)化為電能 典例剖析 圖7 例3　(2020·江蘇單科·4)如圖7所示的電路中，電源的電動勢為E， 內(nèi)阻為r，電感L的電阻不計，電阻R的阻值大于燈泡D的阻 值．在t＝0時刻閉合開關(guān)S，經(jīng)過一段時間后，在t＝t1時刻斷 開S.下列表示A、B兩點間電壓UAB隨時間t變化的圖象中，正 確的是 (　　) 思維突破　自感現(xiàn)象中主要有兩種情況：即通

14、電自感與斷電自感．在分析過程中，要注意：(1)通過自感線圈的電流不能發(fā)生突變，即通電過程中，電流是逐漸變大，斷電過程中，電流是逐漸變小，此時線圈可等效為“電源”，該“電源”與其他電路元件形成回路．(2)斷電自感現(xiàn)象中燈泡是否“閃亮”問題的判斷在于對電流大小的分析，若斷電后通過燈泡的電流比原來強，則燈泡先閃亮后再慢慢熄滅． 跟蹤訓(xùn)練3　如圖8(a)、(b)所示的電路中，電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，且小于燈A的電阻，接通S，使電路達到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光，則 (　　) 圖8 A．在電路(a)中，斷開S，A將漸漸變暗 B．在電路(a)中，

15、斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗 C．在電路(b)中，斷開S，A將漸漸變暗 D．在電路(b)中，斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變 　　　　　　　　 12.對“Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt”的意 義理解錯誤 圖9 例4 半徑為r、電阻為R的n匝圓形線圈在邊長為l的正方形 abcd外，勻強磁場充滿并垂直穿過該正方形區(qū)域，如圖9 甲所示．當(dāng)磁場隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示時，則穿過 圓形線圈磁通量的變化率為______，t0時刻線圈產(chǎn)生的感 應(yīng)電流為______． 誤區(qū)警示　錯解1：認為磁通量的變化率與線圈的匝數(shù)有關(guān)，得出＝nS＝nl2. 錯解2：將線圈的面積代入上式得出＝

16、nS＝n. 錯解3：認為t0時刻磁感應(yīng)強度為零，所以感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流均為零． 正確解析　磁通量的變化率為＝S＝l2 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得線圈中的感應(yīng)電動勢 E＝n＝nl2 再根據(jù)閉合電路歐姆定律得感應(yīng)電流I＝n＝n. 答案　l2　n 正本清源　(1)錯因：對“Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt”的意義理解不清.,(2)要注意Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt的大小之間沒有必然的聯(lián)系，Φ＝0，ΔΦ/Δt不一定等于0；還要注意感應(yīng)電動勢E與線圈匝數(shù)n有關(guān)，但Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt的大小均與線圈匝數(shù)無關(guān). 13．對雙桿切割磁感線問題中的電動勢和安培力計算錯誤 例5　t＝0時，磁場在xOy平面內(nèi)的分布如圖

17、10所示，其磁感應(yīng)強度的大小均為B0，方向垂直于xOy平面，相鄰磁場區(qū)域的磁場方向相反，每個同向磁場區(qū)域的寬度均為L0，整個磁場以速度v沿x軸正方向勻速運動．若在磁場所在區(qū)間內(nèi)放置一由n匝線圈組成的矩形線框abcd，線框的bc邊平行于x軸．bc＝LB、ab＝L，LB略大于L0，總電阻為R，線框始終保持靜止．求： 圖10 (1)線框中產(chǎn)生的總電動勢大小和導(dǎo)線中的電流大小； (2)線框所受安培力的大小和方向． 誤區(qū)警示　沒有考慮線框的ab、cd兩條邊在方向相反的磁場中均產(chǎn)生電動勢，只按一條邊切割磁感線計算電動勢，得出E＝nB0Lv的錯誤結(jié)果． 求線框所受安培力時，一是不注意總安培力為

18、n匝線圈受力之和；二是沒有考慮線框的ab、cd兩條邊均受到安培力，得出F＝BIL＝的錯誤結(jié)論． 正確解析　(1)線框相對于磁場向左做切割磁感線的勻速運動，切割磁感線的速度大小為v，任意時刻線框中總的感應(yīng)電動勢大小E＝2nB0Lv，導(dǎo)線中的電流大小I＝. (2)線框所受安培力的大小F＝2nB0LI＝ 由左手定則判斷，線框所受安培力的方向始終沿x軸正方向． 答案　(1)2nB0Lv　　(2)　方向沿x軸正方向 正本清源　對于雙桿切割磁感線或閉合導(dǎo)線框在磁場中運動的情況，有可能線框的兩條邊均產(chǎn)生電動勢，要看兩電動勢是同向還是反向；同樣求導(dǎo)線框所受安培力的時候，也要注意兩條邊是否均受安培力，

19、還要注意匝數(shù)n的問題. 圖11 跟蹤訓(xùn)練4　(2020·上海單科·19)如圖11，一有界區(qū)域內(nèi)，存在著磁 感應(yīng)強度大小均為B，方向分別垂直于光滑水平桌面向下和向上 的勻強磁場，磁場寬度均為L，邊長為L的正方形線框abcd的bc 邊緊靠磁場邊緣置于桌面上，使線框從靜止開始沿x軸正方向勻 加速通過磁場區(qū)域，若以逆時針方向為電流的正方向，能反映線框中感應(yīng)電流變化規(guī)律 的是 (　　) A組　公式E＝nΔΦ/Δt的應(yīng)用 1．(2020·江蘇單科·2)一矩形線框置于勻強磁場中，線框平面與磁場方向垂直．先保持線框的面積不變，將磁感應(yīng)強度

20、在1 s時間內(nèi)均勻地增大到原來的兩倍．接著保持增大后的磁感應(yīng)強度不變，在1 s時間內(nèi)，再將線框的面積均勻地減小到原來的一半．先后兩個過程中，線框中感應(yīng)電動勢的比值為 (　　) A. B．1 C．2 D．4 2．圖中a～d所示分別為穿過某一閉合回路的磁通量Φ隨時間t變化的圖象，關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢下列論述正確的是 (　　) A．圖a中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定不變 B．圖b中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電

21、動勢一直在變大 C．圖c中回路在0～t1時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢小于在t1～t2時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 D．圖d中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢先變小再變大 B組　公式E＝Blv的應(yīng)用 圖12 3．(2020·山東理綜·21)如圖12所示，空間存在兩個磁場，磁感 應(yīng)強度大小均為B，方向相反且垂直紙面，MN、PQ為其 邊界，OO′為其對稱軸．一導(dǎo)線折成邊長為l的正方形閉 合回路abcd，回路在紙面內(nèi)以恒定速度v0向右運動，當(dāng)運 動到關(guān)于OO′對稱的位置時 (　　) A．穿過回路的磁通量為零 B．回路中感應(yīng)電動勢大小為2Blv0 C．回路

22、中感應(yīng)電流的方向為順時針方向 D．回路中ab邊與cd邊所受安培力方向相同 C組　自感現(xiàn)象 圖13 4．(2020·北京理綜·19)在如圖13所示的電路中，兩個相同的小燈泡L1和L2分別串聯(lián)一個帶鐵芯的電感線圈L和一個滑動變阻器R.閉合開關(guān)S后，調(diào)整R，使L1和L2發(fā)光的亮度一樣，此時流過兩個燈泡的電流均為I.然后，斷開S.若t′時刻再閉合S，則在t′前后的一小段時間內(nèi)，正確反映流過L1的電流i1、流過L2的電流i2隨時間t變化的圖象是 (　　) 課時規(guī)范訓(xùn)練 (限時：60分鐘) 一、選擇題 圖1 1．如圖1所示 為新一代炊具——電磁爐，無煙、無明火、無污 染

23、、不產(chǎn)生有害氣體、無微波輻射、高效節(jié)能等是電磁爐 的優(yōu)勢所在．電磁爐是利用電流通過線圈產(chǎn)生磁場，當(dāng)磁 場的磁感線通過含鐵質(zhì)鍋底部時，即會產(chǎn)生無數(shù)小渦流， 使鍋體本身自行高速發(fā)熱，然后再加熱鍋內(nèi)食物．下列相 關(guān)說法中正確的是 (　　) A．鍋體中的渦流是由恒定的磁場產(chǎn)生的 B．恒定磁場越強，電磁爐的加熱效果越好 C．鍋體中的渦流是由變化的磁場產(chǎn)生的 D．提高磁場變化的頻率，可提高電磁爐的加熱效果 2．(2020·海南單科·7)自然界的電、熱和磁等現(xiàn)象都是相互聯(lián)系的，很多物理學(xué)家為尋找它們之間的聯(lián)系做出了貢獻．下列說法正確

24、的是 (　　) A．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系 B．歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，說明了熱現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間存在聯(lián)系 C．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，揭示了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間的聯(lián)系 D．焦耳發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)，定量給出了電能和熱能之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系 3．(2020·廣東理綜·15)將閉合多匝線圈置于僅隨時間變化的磁場中，線圈平面與磁場方向垂直，關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，下列表述正確的是 (　　) A．感應(yīng)電動勢的大小與線圈的匝數(shù)無關(guān) B．穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動勢越大 C．穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大 D．

25、感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向始終相同 圖2 4．如圖2所示，正方形線圈abcd位于紙面內(nèi)，邊長為L，匝數(shù)為N， 線圈內(nèi)接有電阻值為R的電阻，過ab中點和cd中點的連線OO′恰 好位于垂直紙面向里的勻強磁場的右邊界上，磁場的磁感應(yīng)強度 為B.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過90°時，通過電阻R的電荷量為 (　　) A. B. C. D. 5．(2020·浙江理綜·19)半徑為r帶缺口的剛性金屬圓環(huán)在紙面上固定放置，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo)線，分別與兩塊垂直于紙面固定放置的平行金屬板連接，兩板間

26、距為d，如圖3甲所示．有一變化的磁場垂直于紙面，規(guī)定向內(nèi)為正，變化規(guī)律如圖乙所示．在t＝0時刻平板之間中心有一重力不計、電荷量為q的靜止微粒．則以下說法正確的是 (　　) 圖3 A．第2秒內(nèi)上極板為正極 B．第3秒內(nèi)上極板為負極 C．第2秒末微粒回到了原來位置 D．第2秒末兩極板之間的電場強度大小為0.2πr2/d 圖4 6．如圖4所示，矩形金屬框置于勻強磁場中，ef為一導(dǎo)體棒， 可在ab與cd間滑動并接觸良好．設(shè)磁感應(yīng)強度為B，ac長為 L，在Δt時間內(nèi)向左勻速滑過距離Δd，由法拉第電磁感應(yīng)定 律E＝n可知，下列說法正確的是 (　　)

27、 A．當(dāng)ef向左滑動時，左側(cè)面積減少LΔd，右側(cè)面積增加LΔd，因此E＝ B．當(dāng)ef向左滑動時，左側(cè)面積減少LΔd，右側(cè)面積增加LΔd，互相抵消，因此E＝0 C．在公式E＝n中，在切割磁感線情況下，ΔΦ＝BΔS，ΔS應(yīng)是導(dǎo)體棒切割磁感線掃過的面積，因此E＝BLΔd/Δt D．在切割磁感線的情況下，只能用E＝BLv計算，不能用E＝n計算 7．如圖5是用電流傳感器(相當(dāng)于電流表，其電阻可以忽略 不計)研究自感現(xiàn)象的實驗電路，圖中兩個電阻的阻值均 為R，L是一個自感系數(shù)足夠大的自感線圈，其直流電阻 圖5 值也為R.下圖是某同學(xué)畫出的在t0時刻開關(guān)S切換前后， 通過傳感器的電流隨時間

28、變化的圖象．關(guān)于這些圖象，下列說法中正確的是 (　　) A．圖甲是開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合，通過傳感器1的電流隨時間變化的情況 B．圖乙是開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合，通過傳感器1的電流隨時間變化的情況 C．圖丙是開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_，通過傳感器2的電流隨時間變化的情況 D．圖丁是開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_，通過傳感器2的電流隨時間變化的情況 圖6 8.如圖6所示，等腰三角形內(nèi)分布有垂直于紙面向外的勻 強磁場，它的底邊在x軸上且長為2L，高為L.紙面內(nèi)一 邊長為L的正方形導(dǎo)線框沿x軸正方向做勻速直線運動穿 過勻強磁場區(qū)域，在t＝0時刻恰好位于圖中所示的位置．以順時針方向為導(dǎo)線框中電流

29、 的正方向，下面四幅圖中能夠正確表示電流—位移(I－x)關(guān)系的是 (　　) 圖7 9．如圖7所示，兩條平行虛線之間存在勻強磁場，磁場方向垂直紙 面向里，虛線間的距離為l.金屬圓環(huán)的直徑也是l.圓環(huán)從左邊界 進入磁場，以垂直于磁場邊界的恒定速度v穿過磁場區(qū)域．則下 列說法正確的是 (　　) A．感應(yīng)電流的大小先增大后減小再增大再減小 B．感應(yīng)電流的方向先逆時針后順時針 C．金屬圓環(huán)受到的安培力先向左后向右 D．進入磁場時感應(yīng)電動勢平均值＝πBlv 圖8 10．一空間有垂直紙面向里的勻強磁場B，

30、兩條電阻不計的平行光滑導(dǎo) 軌豎直放置在磁場內(nèi)，如圖8所示，磁感應(yīng)強度B＝0.5 T，導(dǎo)體棒 ab、cd長度均為0.2 m，電阻均為0.1 Ω，重力均為0.1 N，現(xiàn)用力 向上拉動導(dǎo)體棒ab，使之勻速上升(導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌接觸良 好)，此時cd靜止不動，則ab上升時，下列說法正確的是 (　　) A．a(chǎn)b受到的拉力大小為2 N B．a(chǎn)b向上運動的速度為2 m/s C．在2 s內(nèi)，拉力做功，有0.4 J的機械能轉(zhuǎn)化為電能 D．在2 s內(nèi)，拉力做功為0.6 J 二、非選擇題 圖9 11．如圖9所示，電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌MN和OP放置在水 平面內(nèi)，MO間接有阻值為R＝

31、3 Ω的電阻．導(dǎo)軌相距d ＝1 m，其間有豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B＝0.5 T．質(zhì)量為m＝0.1 kg，電阻為r＝1 Ω的導(dǎo)體棒CD垂直于 導(dǎo)軌放置，并接觸良好．用平行于MN的恒力F＝1 N向右拉動CD.CD受到的摩擦阻力Ff恒為0.5 N．則： (1)CD運動的最大速度是多少？ (2)當(dāng)CD達到最大速度后，電阻R消耗的電功率是多少？ (3)當(dāng)CD的速度為最大速度的一半時，CD的加速度是多少？ 12．(2020·浙江理綜·23)如圖10甲所示，在水平面上固定有長為L＝2 m、寬為d＝1 m的金屬“U”型導(dǎo)軌，在“U”型導(dǎo)軌右側(cè)l＝0.5 m范圍內(nèi)存在垂直紙面向

32、里的勻強磁場，且磁感應(yīng)強度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示．在t＝0時刻，質(zhì)量為m＝0.1 kg的導(dǎo)體棒以v0＝1 m/s的初速度從導(dǎo)軌的左端開始向右運動，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.1，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長度的電阻均為λ＝0.1 Ω/m，不計導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的接觸電阻及地球磁場的影響(取g＝10 m/s2 )． 　　 甲　　　　　　　　　乙 圖10 (1)通過計算分析4 s內(nèi)導(dǎo)體棒的運動情況； (2)計算4 s內(nèi)回路中電流的大小，并判斷電流方向； (3)計算4 s內(nèi)回路產(chǎn)生的焦耳熱． 復(fù)習(xí)講義 基礎(chǔ)再現(xiàn) 一、 基礎(chǔ)導(dǎo)引　1.D　2.(1)①Blv　②Blvsin θ (

33、2)Bl2ω　(3)sin θ　MN　R　R 知識梳理　1.(1)電磁感應(yīng)現(xiàn)象　電源　電源內(nèi)阻　(2)閉合電路歐姆　 2．(1)①磁通量的變化率?、趎 (2)①Blvsin θ　②Blv?、跙l2ω 二、 基礎(chǔ)導(dǎo)引　(1)×　(2)√　(3)√　(4)× 知識梳理　1.(1)電流　自感電動勢 (2)L　(3)①大小　匝數(shù)?、?0－3　10－6　2.感應(yīng)電流　(1)安培力　阻礙　(2)感應(yīng)電流　(3)楞次定律 課堂探究 例1　(1)　方向由b到a (2)　 跟蹤訓(xùn)練1　　 例2　(1)0.4 V　(2)0.8 A　(3)0.164 N 跟蹤訓(xùn)練2　D　 例3　B　 跟蹤訓(xùn)練3　AD　 跟蹤訓(xùn)練4　AC　 分組訓(xùn)練 1．B　 2．D　 3．ABD　 4．B　 課時規(guī)范訓(xùn)練 1．CD　 2．ACD　 3．C　 4．B　 5．A　 6．C　 7．BC　 8．A　 9．AB　 10．BC　 11．(1)8 m/s　(2)3 W　(3)2.5 m/s2 12．(1)前1 s導(dǎo)體棒做勻減速直線運動，1～4 s內(nèi)一直保持靜止　(2)0.2 A，順時針方向　(3)0.04 J