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1、第一章电磁感应复习,高中物理选修3-2,主要内容:1、感应电流的条件;2、法拉第电磁感应定律(感应电动势的大小)3、楞次定律(感应电动势的方向)4、自感,1,2,1.(2010徐州高二检测)发电的基本原理是电磁感应,发现电磁感应现象的科学家是( )A.安培 B.赫兹 C.法拉第 D.奥斯特,C.法拉第,3,2.有一正方形闭合线圈,在足够大的匀强磁场中运动.图中能产生感应电流的是( ),D,4,3.如图所示,开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直,且一半在磁场内,一半在磁场外,若要使线框中产生感应电流,下列办法中可行的是( )A.将线框向左拉出磁场B.以ab边为轴转动(小于90)C.以ad边为轴转动
2、(小于60)D.以bc边为轴转动(小于60),5,4.如图所示,在匀强磁场中有两条平行的金属导轨,磁场方向与导轨平面垂直.导轨上有两条可沿导轨自由移动的金属棒ab、cd,与导轨接触良好.这两条金属棒ab、cd的运动速度分别是v1、v2,若井字形回路中有感应电流通过,则可能( )A.v1v2 B.v1v2 C.v1=v2 D.无法确定,A.v1v2 B.v1v2,6,5.如图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,由图中的位置经过位置到位置,这三个位置都靠得很近且位置刚好在条形磁铁中心轴线上,在这个过程中,线圈中磁通量变化情况怎样?,【解析
3、】N极附近的磁感线如图所示,线圈在位置,磁场方向向上,在位置的磁通量为零,由到向上的磁通量减小.同理,由到向下的磁通量增加.,7,三、感应电动势E感,8,四、法拉第电磁感应定律,9,10,11,1.下列几种说法正确的是( )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.线圈中磁通量越大,产生的感应电动势一定越大C.线圈放在磁场越强的位置,产生的感应电动势一定越大D.线圈中磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势越大,12,2.穿过一个单匝线圈的磁通量始终为每秒均匀地增加2 Wb,则( )A.线圈中的感应电动势每秒增加2 VB.线圈中的感应电动势每秒减小2 VC.线圈中的感应电动势始
4、终为2 VD.线圈中不产生感应电动势,13,3.根据法拉第电磁感应定律的数学表达式,电动势的单位V可以表示为( )A.T/s B.Wb/s C.Tm2/s D.Wbm2/s【解析】选B、C.根据法拉第电磁感应定律可知1 V=1 Wb/s,选项B正确.T是磁感应强度B的单位,1 T显然不等于1 Wb,故A错误.根据磁通量的定义,1 Wb=1 Tm2,可知C正确,D错误.,14,4.在如图所示的几种情况中,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,B.甲、乙、丁,15,5.(2010杭州高二检测)如图(甲)所示螺线管的匝数n=1 000,
5、横截面积S=20 cm2,电阻r=2 ,与螺线管串联的外电阻R=6 .若穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图(乙)所示的规律变化,则线圈两端a、b之间的电压为多大?,0.3 V,16,五、感应电动势方向的判断,( ),17,18,19,20,21,22,23,1.根据楞次定律知:感应电流的磁场一定是( )A.阻碍引起感应电流的磁通量B.与引起感应电流的磁场方向相反C.阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化D.与引起感应电流的磁场方向相同,24,2.飞机在一定高度水平飞行时,由于地磁场的存在,其机翼就会切割磁感线,两机翼的两端点之间会有一定的电势差.若飞机在北半球水平飞行,且地磁场的竖直分量方向竖
6、直向下,则从飞行员的角度看( )A.机翼左端的电势比右端的电势低B.机翼左端的电势比右端的电势高C.机翼左端的电势与右端的电势相等D.以上情况都有可能,25,3.如图,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下.当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部) ( ),A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥,26,4.如图所示,分别接有电压表V和电流表A的两个相同闭合回路,以相同的速度在匀强
7、磁场中匀速向右运动,下列说法中正确的是( )A.电流表示数为零,电压表示数不为零B.电流表示数为零,电压表示数为零C.电流表示数不为零,电压表示数为零D.电流表示数不为零,电压表示数不为零,27,5、如图所示,把金属环匀速拉出磁场,下面说法正确的是( )A.向左拉出和向右拉出所产生的感应电流方向相反B.不管向什么方向拉出,只要产生感应电流,方向都是顺时针C.向右匀速拉出时,感应电流大小不变D.要将金属环匀速拉出,拉力大小要改变,28,6、如图所示 形线架DABC上有一根可以无摩擦滑动的导线ab,左侧有通电导线MN,电流方向由N到M,若将线框置于匀强磁场中,则( )A.ab边向右运动时,导线MN
8、与AB边相互吸引B.ab边向左运动时,导线MN与AB边相互吸引C.ab边向左运动时,导线MN与AB边相互排斥D.ab边向右运动时,导线MN与AB边相互排斥,29,7、如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,当PQ在外力的作用下运动时,MN在磁场力的作用下向右运动,则PQ所做的运动可能是( ),A.向右加速运动B.向左加速运动C.向右减速运动D.向左减速运动,30,8.(5分)如图甲所示,两个闭合圆形线圈A、B圆心重合,放在同一水平面内,线圈A中通以如图乙所示的变化电流,t=0时电流的方向为顺时针(如图中箭头所示),在t1t2时间内,对于线圈B,下列说法中正确的是( )
9、,A.线圈B内有顺时针方向的电流,线圈有扩张的趋势B.线圈B内有顺时针方向的电流,线圈有收缩的趋势C.线圈B内有逆时针方向的电流,线圈有扩张的趋势D.线圈B内有逆时针方向的电流,线圈有收缩的趋势,31,9.(2010巢湖高二检测)(5分)把一条形磁铁从图示位置由静止释放,穿过采用双线绕法的通电线圈,此过程中条形磁铁做( )A.减速运动B.匀速运动C.自由落体运动D.变加速运动,32,10.(2010盐城高二检测)(5分)一个闭合导线环垂直于匀强磁场放置其中,若磁感应强度随时间变化,如图所示,则环中的感应电动势变化情况是下图中的( ),A,33,11如图,光滑的平行金属导轨水平放置,电阻不计,导
10、轨间距为l,左侧接一阻值为R的电阻.区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场,磁场宽度为s.一质量为m,电阻为r的金属棒MN置于导轨上,与导轨垂直且接触良好,受到F=0.5v+0.4(N)(v为金属棒运动速度)的水平力作用,从磁场的左边界由静止开始运动,测得电阻两端电压随时间均匀增大. (已知:l=1m,m=1kg,R=0.3 ,r=0.2 ,s=1 m),(1)分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动;(2)求磁感应强度B的大小.,34,(1)分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动;(2)求磁感应强度B的大小.,35,【解析】(1)金属棒做匀加速运动,R两端电压UIEv,U随时间均匀增大,
11、即v随时间均匀增大,加速度为恒量.(2)F- =ma,把F=0.5v+0.4代入得:(0.5- )v+0.4=ma,因为a与v无关,所以a=0.4 m/s2,0.5- =0,得:B=0.5 T.答案:(1)匀加速直线运动 (2)0.5 T,36,如图所示,相距0.5m足够长的两根光滑导轨与水平面成37角,导轨电阻不计,下端连接阻值为2的电阻R,导轨处在磁感应强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向乖直导轨平面斜向上。ab、cd为水平金属棒且与导轨接触良好,它们的质量均为05kg、电阻均为2。ab棒与一绝缘水平细绳相连处于静止状态,现让棒从静止开始下滑,直至与ab相连的细绳刚好被拉断,在此过程中电阻R上产生的热量为05J,已知细线能承受的最大拉力为5N。求细绳被拉断时:(g=10ms2,sin37=06)(1)ab棒中的电流;(2)cd棒的速度:(3)cd棒下滑的距离。,37,38,