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(江蘇專版)2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第九章 電磁感應(yīng)學(xué)案

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1、 第九章 電磁感應(yīng) 第1節(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象__楞次定律 (1)閉合電路內(nèi)只要有磁通量,就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。(×) (2)穿過(guò)線圈的磁通量和線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)。(√) (3)線框不閉合時(shí),即使穿過(guò)線框的磁通量發(fā)生變化,線框中也沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生。(√) (4)當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線時(shí),一定產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。(√) (5)由楞次定律知,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)一定與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反。 (×) (6)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)一定阻礙引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的磁通量的變化。(√) (1)1831年,英國(guó)物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了——電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 (2)1834年,俄國(guó)物理學(xué)家楞次總結(jié)了確定感應(yīng)

2、電流方向的定律——楞次定律。 突破點(diǎn)(一) 對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解和判斷 1.判斷感應(yīng)電流的流程 (1)確定研究的回路。 (2)弄清楚回路內(nèi)的磁場(chǎng)分布,并確定該回路的磁通量Φ。 (3) 2.磁通量Φ發(fā)生變化的三種常見(jiàn)情況 (1)磁場(chǎng)強(qiáng)弱不變,回路面積改變。 (2)回路面積不變,磁場(chǎng)強(qiáng)弱改變。 (3)回路面積和磁場(chǎng)強(qiáng)弱均不變,但二者的相對(duì)位置發(fā)生改變。 [題點(diǎn)全練] 1.(2018·徐州模擬)下列各圖所描述的物理情境中,沒(méi)有感應(yīng)電流的是(  ) A. 開(kāi)關(guān)S閉合穩(wěn)定后,線圈N中 B. 磁鐵向鋁環(huán)A靠近,鋁環(huán)A中 C. 金屬框從A向B運(yùn)動(dòng),金屬框中 D

3、. 銅盤在磁場(chǎng)中按圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng),電阻R中 解析:選A 開(kāi)關(guān)S閉合穩(wěn)定后,穿過(guò)線圈的磁通量保持不變,線圈不產(chǎn)生感應(yīng)電流,故A符合題意;磁鐵向鋁環(huán)A靠近,穿過(guò)鋁環(huán)A的磁通量在增大,鋁環(huán)A產(chǎn)生感應(yīng)電流,故B不符合題意;金屬框從A向B運(yùn)動(dòng),穿過(guò)線框的磁通量時(shí)刻在變化,線框產(chǎn)生感應(yīng)電流,故C不符合題意;銅盤在磁場(chǎng)中按圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng),銅盤的一部分切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電流,故D不符合題意。 2.(2018·上海模擬)現(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計(jì)及開(kāi)關(guān)如圖連接。在開(kāi)關(guān)閉合、線圈A放在線圈B中的情況下,某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右加速滑動(dòng)時(shí),電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。由此可以推

4、斷(  ) A.因?yàn)榫€圈A、線圈B的繞線方向未知,故無(wú)法判斷電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的方向 B.線圈A中鐵芯向上拔出或斷開(kāi)開(kāi)關(guān),電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn) C.滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速向右滑動(dòng),電流計(jì)指針靜止在中央 D.線圈A向上移動(dòng),電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn) 解析:選D 由題意可知當(dāng)P向右加速滑動(dòng)時(shí),線圈A中的電流應(yīng)越來(lái)越大,則其磁場(chǎng)增加,此時(shí)線圈B中產(chǎn)生的電流使指針向右偏轉(zhuǎn),由此可知,當(dāng)B中的磁通量增加時(shí),電流計(jì)指針右偏;雖然線圈A、線圈B的繞線方向未知,只要知道穿過(guò)線圈B的磁通量如何變化即可判斷出電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向,故A錯(cuò)誤;線圈A中鐵芯向上拔出或斷開(kāi)開(kāi)關(guān),穿過(guò)線圈B的磁通量減小,電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)

5、,故B錯(cuò)誤;滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速向右滑動(dòng),穿過(guò)線圈B的磁通量變化,則會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,指針將會(huì)偏轉(zhuǎn),故C錯(cuò)誤;線圈A向上移動(dòng),穿過(guò)線圈B的磁通量減少,電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn),故D正確。 3.(2018·昆山高三質(zhì)檢)如圖所示,一通電螺線管b放在閉合金屬線圈a內(nèi),螺線管的中心軸線恰和線圈的一條直徑MN重合。要使線圈a中產(chǎn)生感應(yīng)電流,可采用的方法有(  ) A.使通電螺線管中的電流發(fā)生變化 B.使螺線管繞垂直于線圈平面且過(guò)線圈圓心的軸轉(zhuǎn)動(dòng) C.使線圈a以MN為軸轉(zhuǎn)動(dòng) D.使線圈繞垂直于MN的直徑轉(zhuǎn)動(dòng) 解析:選D 在A、B、C三種情況下,穿過(guò)線圈a的磁通量始終為零,因此不產(chǎn)生感應(yīng)電流,A、B

6、、C錯(cuò)誤;選項(xiàng)D中,當(dāng)線圈繞垂直于MN的直徑轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化,會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,故D正確。 突破點(diǎn)(二) 應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向 1.楞次定律中“阻礙”的含義 2.判斷感應(yīng)電流方向的兩種方法 方法一 用楞次定律判斷 方法二 用右手定則判斷 該方法適用于切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流。判斷時(shí)注意掌心、拇指、四指的方向: (1)掌心——磁感線垂直穿入; (2)拇指——指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向; (3)四指——指向感應(yīng)電流的方向。 [題點(diǎn)全練] 1.(2018·徐州模擬)如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直圓形線圈指向紙內(nèi),a、b、c、d為圓形線圈上等距離的四點(diǎn)

7、,現(xiàn)用外力在上述四點(diǎn)將線圈拉成正方形,且線圈仍處在原先所在平面內(nèi),則在線圈發(fā)生形變的過(guò)程中(  ) A.線圈中將產(chǎn)生abcda方向的感應(yīng)電流 B.線圈中將產(chǎn)生adcba方向的感應(yīng)電流 C.線圈中感應(yīng)電流方向無(wú)法判斷 D.線圈中無(wú)感應(yīng)電流 解析:選A 周長(zhǎng)一定時(shí),圓形的面積最大。本題線圈面積變小,磁通量變小,有感應(yīng)電流產(chǎn)生。由楞次定律可知線圈中將產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流。故A正確。 2.如圖所示,導(dǎo)線框abcd與直導(dǎo)線幾乎在同一平面內(nèi),直導(dǎo)線中通有恒定電流I,當(dāng)導(dǎo)線框由左向右勻速通過(guò)直導(dǎo)線時(shí),線框中感應(yīng)電流的方向是(  ) A.先abcd,后dcba,再abcd B.始終dc

8、ba C.先dcba,后abcd,再dcba D.先abcd,后dcba 解析:選C 當(dāng)導(dǎo)線框從直導(dǎo)線左邊向直導(dǎo)線靠近時(shí),穿過(guò)導(dǎo)線框的磁感線是向外的且磁通量增加,由楞次定律可判斷導(dǎo)線框中電流方向是dcba,當(dāng)導(dǎo)線框在直導(dǎo)線右邊遠(yuǎn)離直導(dǎo)線時(shí),穿過(guò)導(dǎo)線框的磁感線是向里的且磁通量減小,由楞次定律可判斷導(dǎo)線框中電流方向還是dcba。在導(dǎo)線框跨越直導(dǎo)線過(guò)程中,導(dǎo)線框的ab邊和dc邊均切割磁感線,由右手定則可得ab邊感應(yīng)電流的方向從a到b,cd邊感應(yīng)電流的方向從c到d,而ad、bc邊不切割磁感線,因此,回路中相當(dāng)于有兩個(gè)電源串聯(lián),回路中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcd。選項(xiàng)C正確。 3.(2018·鹽城期

9、末)1831年10月28日,法拉第在一次會(huì)議上展示了他發(fā)明的圓盤發(fā)電機(jī),它是利用電磁感應(yīng)的原理制成的,是人類歷史上的第一臺(tái)發(fā)電機(jī)。下列各圖所示是這個(gè)圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖:銅盤安裝在水平的銅軸上,銅片甲、乙分別與轉(zhuǎn)動(dòng)軸、銅盤邊緣接觸。下列四幅圖示中的圖A、B中磁場(chǎng)方向與銅盤平行;圖C、D中磁場(chǎng)方向與銅盤垂直,C圖中磁場(chǎng)區(qū)域僅在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上側(cè),D圖中磁場(chǎng)區(qū)域僅在轉(zhuǎn)動(dòng)軸下側(cè)。從右向左看銅盤以相同的角速度逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),電阻R上有電流且方向向上的是(  ) 解析:選D 當(dāng)磁場(chǎng)的方向與銅盤平行時(shí),銅盤內(nèi)沒(méi)有磁通量的變化,此時(shí)沒(méi)有感應(yīng)電流,故A、B錯(cuò)誤;從右向左看銅盤以相同的角速度逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)

10、動(dòng)時(shí),由右手定則可知,銅盤內(nèi)感應(yīng)電流的方向由甲經(jīng)R流向乙,所以電阻R上的電流方向沿紙面向下,故C錯(cuò)誤;從右向左看銅盤以相同的角速度逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí),由右手定則可知,銅盤內(nèi)感應(yīng)電流的方向由乙經(jīng)R流向甲,所以電阻R上的電流方向沿紙面向上,故D正確。 突破點(diǎn)(三) 三定則、一定律的綜合應(yīng)用 1.規(guī)律比較 名稱 基本現(xiàn)象 因果關(guān)系 應(yīng)用的定則或定律 電流的磁效應(yīng) 運(yùn)動(dòng)電荷、電流產(chǎn)生磁場(chǎng) 因電生磁 安培定則 洛倫茲力、安培力 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷、電流有作用力 因電受力 左手定則 電磁感應(yīng) 部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng) 因動(dòng)生電 右手定則 閉合回路磁通量變化 因磁生電 楞

11、次定律 2.相互聯(lián)系 (1)應(yīng)用楞次定律時(shí),一般要用到安培定則。 (2)研究感應(yīng)電流受到的安培力,一般先用右手定則確定電流方向,再用左手定則確定安培力的方向,有時(shí)也可以直接應(yīng)用楞次定律的推論確定。 [典例] 如圖所示,金屬棒ab、金屬導(dǎo)軌和螺線管組成閉合回路,金屬棒ab在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng),則(  ) A.a(chǎn)b棒不受安培力作用 B.a(chǎn)b棒所受安培力的方向向右 C.a(chǎn)b棒向右運(yùn)動(dòng)速度v越大,所受安培力越大 D.螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng),A端為N極 [思路點(diǎn)撥] (1)判斷導(dǎo)體棒ab切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流→應(yīng)用右手定則。 (2)判斷導(dǎo)體棒ab受到的安培力→應(yīng)用左手定

12、則。 (3)判斷螺線管中產(chǎn)生的磁場(chǎng)→應(yīng)用安培定則。 [解析] 棒ab向右運(yùn)動(dòng)切割磁感線,根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流方向由b→a,再根據(jù)左手定則判斷棒所受安培力水平向左,故A、B錯(cuò)誤;ab的速度越大,感應(yīng)電流越大,所受安培力就越大,C正確;根據(jù)安培定則可判定螺線管的B端為N極,A端為S極,D錯(cuò)誤。 [答案] C [方法規(guī)律]  左、右手定則巧區(qū)分 (1)區(qū)分左手定則和右手定則的根本是抓住“因果關(guān)系”:“因電而動(dòng)”——用左手,“因動(dòng)而電”——用右手。 (2)使用中左手定則和右手定則很容易混淆,為了便于記憶,可把兩個(gè)定則簡(jiǎn)單地總結(jié)為通電受力,“力”的最后一筆“丿”向左,用左手;運(yùn)動(dòng)生電,“

13、電”的最后一筆“乚”向右,用右手。 [集訓(xùn)沖關(guān)] 1.矩形導(dǎo)線框abcd與長(zhǎng)直導(dǎo)線MN放在同一水平面上,ab邊與MN平行,導(dǎo)線MN中通入如圖所示方向的電流,當(dāng)MN中的電流增大時(shí),下列說(shuō)法正確的是(  ) A.導(dǎo)線框abcd中有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流 B.導(dǎo)線框abcd中有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流 C.導(dǎo)線框所受的安培力的合力向左 D.導(dǎo)線框所受的安培力的合力為零 解析:選B 直導(dǎo)線中通有向上且增大的電流,根據(jù)安培定則,知通過(guò)線框的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,且逐漸增大,根據(jù)楞次定律,知感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?,故A錯(cuò)誤,B正確;根據(jù)左手定則,知ab邊所受安培力方向水平向右,cd邊所受安培力

14、方向水平向左,離導(dǎo)線越近,磁感應(yīng)強(qiáng)度越大,所以ab邊所受的安培力大于cd邊所受的安培力,則線圈所受磁場(chǎng)力的合力方向向右,故C、D錯(cuò)誤。 2.(2018·南京模擬)如圖所示是法拉第在1831年做電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的示意圖,鐵環(huán)上繞有A、B兩個(gè)線圈,線圈A接直流電源,線圈B接電流表和開(kāi)關(guān)S。通過(guò)多次實(shí)驗(yàn),法拉第終于總結(jié)出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,分析這個(gè)實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法中正確的是(  ) A.閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間,電流表G中有a→b的感應(yīng)電流 B.閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間,電流表G中有b→a的感應(yīng)電流 C.閉合開(kāi)關(guān)S后,在增大電阻R的過(guò)程中,電流表G中有b→a的感應(yīng)電流 D.閉合開(kāi)關(guān)S后,向右滑動(dòng)變阻器滑片,電流

15、表G指針不偏轉(zhuǎn) 解析:選C 閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間,穿過(guò)線圈B的磁通量不發(fā)生變化,電流表G中無(wú)感應(yīng)電流,故A、B錯(cuò)誤;閉合開(kāi)關(guān)S后,在增大電阻R的過(guò)程中,電流減小,則通過(guò)線圈B的磁通量減小,根據(jù)楞次定律可確定線圈B產(chǎn)生向下的磁場(chǎng),再根據(jù)右手螺旋定則可得:電流表G中有b→a的感應(yīng)電流,故C正確;閉合開(kāi)關(guān)S后,向右滑動(dòng)變阻器滑片,導(dǎo)致穿過(guò)線圈B的磁通量變化,則電流表中有電流,因而電流表G指針會(huì)偏轉(zhuǎn),故D錯(cuò)誤。 突破點(diǎn)(四) 利用楞次定律的推論速解電磁感應(yīng)問(wèn)題 電磁感應(yīng)現(xiàn)象中因果相對(duì)的關(guān)系恰好反映了自然界的這種對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律,對(duì)楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為感應(yīng)電流的“效果”總是阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的

16、原因,可由以下三種方式呈現(xiàn): (1)增反減同: 阻礙原磁通量的變化,適用于單向磁場(chǎng)問(wèn)題,如回路中有兩個(gè)方向的磁場(chǎng)不再適用。 (2)增縮減擴(kuò): 使回路面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì),同樣適用于單向磁場(chǎng)問(wèn)題。 (3)來(lái)拒去留: 阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 [多維探究] (一)增反減同 [例1] 如圖甲所示,長(zhǎng)直導(dǎo)線與導(dǎo)線框abcd固定在同一平面內(nèi)。直導(dǎo)線中通以如圖乙所示的大小和方向都隨時(shí)間作周期性變化的交流電,并取圖甲所示向上的電流方向?yàn)橹睂?dǎo)線中電流的正方向。關(guān)于0~T時(shí)間內(nèi)線框abcd中感應(yīng)電流的方向,下列說(shuō)法正確的是(  ) A.由順時(shí)針?lè)较蜃優(yōu)槟鏁r(shí)針?lè)较? B.由逆時(shí)針?lè)较蜃優(yōu)轫槙r(shí)針?lè)较?/p>

17、 C.由順時(shí)針?lè)较蜃優(yōu)槟鏁r(shí)針?lè)较颍僮優(yōu)轫槙r(shí)針?lè)较? D.由逆時(shí)針?lè)较蜃優(yōu)轫槙r(shí)針?lè)较?,再變?yōu)槟鏁r(shí)針?lè)较? [解析] 由題圖乙,在0~時(shí)間內(nèi)電流正向增大,根據(jù)安培定則,矩形線圈所處的磁場(chǎng)垂直紙面向里,由于磁通量增大,由增反減同,矩形線圈中的感應(yīng)磁場(chǎng)應(yīng)垂直紙面向外,感應(yīng)電流為逆時(shí)針,同理,~,~,~T內(nèi)感應(yīng)電流的方向依次為順時(shí)針、順時(shí)針、逆時(shí)針,故D正確。 [答案] D (二)增縮減擴(kuò) [例2] 如圖,光滑固定的金屬導(dǎo)軌M、N水平放置,兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放置在導(dǎo)軌上,形成一個(gè)閉合回路,一條形磁鐵從高處自由下落接近回路時(shí)(  ) A.P、Q將相互遠(yuǎn)離      B.磁鐵的加速度大于g

18、 C.磁鐵的加速度仍為g D.磁鐵的加速度小于g [解析] 當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí),穿過(guò)回路的磁通量增加,根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙磁通量的變化,可知P、Q將互相靠攏,回路的面積減小,使穿過(guò)回路的磁場(chǎng)減小,起到阻礙原磁通量增加的作用,故A錯(cuò)誤;根據(jù)楞次定律可知,磁鐵受到向上的排斥力,所以合力小于重力,磁鐵的加速度一定小于g,故B、C錯(cuò)誤,D正確。 [答案] D (三)來(lái)拒去留 [例3] (2018·常州一中一模)如圖所示,線圈兩端與電阻相連構(gòu)成閉合回路,在線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵,磁鐵的S極朝下。在將磁鐵的S極插入線圈的過(guò)程中(  ) A.通過(guò)電阻的

19、感應(yīng)電流的方向由a到b,線圈與磁鐵相互排斥 B.通過(guò)電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a,線圈與磁鐵相互排斥 C.通過(guò)電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b,線圈與磁鐵相互吸引 D.通過(guò)電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a,線圈與磁鐵相互吸引 [解析] 當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí),穿過(guò)線圈的磁通量變大,原磁場(chǎng)方向向上,所以感應(yīng)磁場(chǎng)方向向下,根據(jù)右手螺旋定則,通過(guò)電阻的電流方向?yàn)閎→a。根據(jù)楞次定律“來(lái)拒去留”可判斷線圈對(duì)磁鐵的作用是阻礙作用,故磁鐵與線圈相互排斥。綜上所述:線圈中感應(yīng)電流通過(guò)電阻的電流方向?yàn)閎→a,磁鐵與線圈相互排斥。B正確。 [答案] B 利用程序法和逆向推理法分析二次感應(yīng)問(wèn)題 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象

20、中,二次電磁感應(yīng)問(wèn)題在高考題中時(shí)常出現(xiàn),解決該類問(wèn)題的方法有程序法、逆向推理法等。 (一)程序法(正向推理法) 1.[多選]如圖所示,水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN,MN的左邊有一閉合電路,當(dāng)PQ在外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí),MN向右運(yùn)動(dòng),則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是(  ) A.向右加速運(yùn)動(dòng)       B.向左加速運(yùn)動(dòng) C.向右減速運(yùn)動(dòng) D.向左減速運(yùn)動(dòng) 解析:選BC MN向右運(yùn)動(dòng),說(shuō)明MN受到向右的安培力,因?yàn)閍b在MN處的磁場(chǎng)垂直紙面向里MN中的感應(yīng)電流由M→NL1中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上;若L2中磁場(chǎng)方向向上減弱PQ中電流為Q→P且減小向右減速運(yùn)動(dòng);若

21、L2中磁場(chǎng)方向向下增強(qiáng)PQ中電流為P→Q且增大向左加速運(yùn)動(dòng)。 (二)逆向推理法 2.[多選]如圖所示裝置中,cd桿原來(lái)靜止。當(dāng)ab桿做如下哪些運(yùn)動(dòng)時(shí),cd桿將向右移動(dòng)(  ) A.向右勻速運(yùn)動(dòng) B.向右加速運(yùn)動(dòng) C.向左加速運(yùn)動(dòng) D.向左減速運(yùn)動(dòng) 解析:選BD ab勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),ab中感應(yīng)電流恒定,L1中磁通量不變,穿過(guò)L2的磁通量不變,L2中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生,cd保持靜止,A錯(cuò)誤;ab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí),L2中的磁通量向下增大,通過(guò)cd的電流方向向下,cd向右移動(dòng),B正確;同理可得C錯(cuò)誤,D正確。 3.(2017·全國(guó)卷Ⅲ)如圖,在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一U形金

22、屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌平面與磁場(chǎng)垂直。金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS,一圓環(huán)形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi),線框與導(dǎo)軌共面?,F(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)開(kāi)始的瞬間,關(guān)于感應(yīng)電流的方向,下列說(shuō)法正確的是(  ) A.PQRS中沿順時(shí)針?lè)较颍琓中沿逆時(shí)針?lè)较? B.PQRS中沿順時(shí)針?lè)较颍琓中沿順時(shí)針?lè)较? C.PQRS中沿逆時(shí)針?lè)较?,T中沿逆時(shí)針?lè)较? D.PQRS中沿逆時(shí)針?lè)较?,T中沿順時(shí)針?lè)较? 解析:選D 金屬桿PQ向右切割磁感線,根據(jù)右手定則可知PQRS中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较?;原?lái)T中的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,閉合回路PQRS中的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外,使

23、得穿過(guò)T的磁通量減小,根據(jù)楞次定律可知T中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,綜上所述,可知A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。 在二次感應(yīng)現(xiàn)象中,“程序法”和“逆向推理法”的選擇 1.如果要判斷二次感應(yīng)后的現(xiàn)象或結(jié)果,選擇程序法。 2.如果已知二次感應(yīng)后的結(jié)果,要判斷導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)情況或磁場(chǎng)的變化,需選擇逆向推理法。 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解和判斷 1.[多選]如圖所示,矩形線框abcd由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),若要使線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流,則線框的運(yùn)動(dòng)情況應(yīng)該是(  ) A.向右平動(dòng)(ad邊還沒(méi)有進(jìn)入磁場(chǎng)) B.向上平動(dòng)(ab邊還沒(méi)有離開(kāi)磁場(chǎng)) C.以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(ad邊還沒(méi)有轉(zhuǎn)入磁場(chǎng)

24、) D.以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(轉(zhuǎn)角不超過(guò)90°) 解析:選AD 選項(xiàng)A和D所描述的情況中,線框在磁場(chǎng)中的有效面積S均發(fā)生變化(A情況下S增大,D情況下S減小),穿過(guò)線框的磁通量均改變,由產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件知線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。而選項(xiàng)B、C所描述的情況中,線框中的磁通量均不改變,不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。故選A、D。 2.(2018·瀏陽(yáng)三中月考)法拉第是十九世紀(jì)電磁學(xué)領(lǐng)域中偉大的科學(xué)家,下列有關(guān)法拉第在電磁學(xué)領(lǐng)域的貢獻(xiàn),不正確的是(  ) A.法拉第是電磁學(xué)的奠基者,他首先提出了場(chǎng)的概念 B.法拉第發(fā)現(xiàn)并總結(jié)電磁感應(yīng)是由于閉合電路磁通量變化引起的 C.法拉第正確地指出電磁感應(yīng)與靜電感應(yīng)不同,

25、感應(yīng)電流并不是與原電流有關(guān),而是與原電流的變化有關(guān) D.法拉第通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)以及研究發(fā)現(xiàn)判斷感應(yīng)電流方向的方法,即:感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流磁通量的變化 解析:選D 法拉第是電磁學(xué)的奠基者,他首先提出了場(chǎng)的概念,選項(xiàng)A正確;法拉第發(fā)現(xiàn)并總結(jié)電磁感應(yīng)是由于閉合電路磁通量變化引起的,選項(xiàng)B正確; 法拉第正確地指出電磁感應(yīng)與靜電感應(yīng)不同,感應(yīng)電流并不是與原電流有關(guān),而是與原電流的變化有關(guān),選項(xiàng)C正確;楞次通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)以及研究發(fā)現(xiàn)判斷感應(yīng)電流方向的方法,即:感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流磁通量的變化,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 3.(2018·宿遷中學(xué)月考)某同學(xué)在“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”的實(shí)驗(yàn)

26、中,將直流電源、滑動(dòng)變阻器、線圈A(有鐵芯)、線圈B、靈敏電流計(jì)及開(kāi)關(guān)按如圖所示連接成電路。在實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)發(fā)現(xiàn)開(kāi)關(guān)閉合的瞬間,靈敏電流計(jì)的指針向左偏。由此可以判斷,在保持開(kāi)關(guān)閉合的狀態(tài)下(  ) A.當(dāng)線圈A拔出時(shí),靈敏電流計(jì)的指針向左偏 B.當(dāng)線圈A中的鐵芯拔出時(shí),靈敏電流計(jì)的指針向右偏 C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片勻速滑動(dòng)時(shí),靈敏電流計(jì)的指針不偏轉(zhuǎn) D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向N端滑動(dòng)時(shí),靈敏電流計(jì)的指針向右偏 解析:選B 開(kāi)關(guān)閉合的瞬間,靈敏電流計(jì)的指針向左偏,則當(dāng)磁通量增大時(shí),指針左偏;若磁通量減小時(shí),則右偏;當(dāng)線圈A拔出,或線圈A中的鐵芯拔出時(shí),均導(dǎo)致磁通量減小,因此電流計(jì)指針

27、向右偏,故A錯(cuò)誤,B正確;滑動(dòng)變阻器的滑片勻速滑動(dòng),穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化,電流計(jì)指針要發(fā)生偏轉(zhuǎn),故C錯(cuò)誤;當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向N端滑動(dòng)時(shí),電阻減小,則電流增大,導(dǎo)致磁通量增大,因此靈敏電流計(jì)的指針向左偏,故D錯(cuò)誤。 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向 4.(2016·海南高考)如圖,一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長(zhǎng)直導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi),環(huán)的圓心與兩導(dǎo)線距離相等,環(huán)的直徑小于兩導(dǎo)線間距。兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向向下的恒定電流。若(  ) A.金屬環(huán)向上運(yùn)動(dòng),則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较? B.金屬環(huán)向下運(yùn)動(dòng),則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较? C.金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線靠近,則環(huán)

28、上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较? D.金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近,則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较? 解析:選D 當(dāng)金屬環(huán)上下移動(dòng)時(shí),穿過(guò)環(huán)的磁通量不發(fā)生變化,根據(jù)楞次定律,沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;當(dāng)金屬環(huán)向左移動(dòng)時(shí),穿過(guò)環(huán)的磁通量垂直紙面向外且增強(qiáng),根據(jù)楞次定律可知,環(huán)上產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;當(dāng)金屬環(huán)向右移動(dòng)時(shí),穿過(guò)環(huán)的磁通量垂直紙面向里且增強(qiáng),根據(jù)楞次定律可知,環(huán)上產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,故選項(xiàng)D正確。 5.(2018·淮安模擬)如圖所示,一根條形磁鐵從左向右靠近閉合金屬環(huán)的過(guò)程中,環(huán)中的感應(yīng)電流(自左向右看)(  ) A.沿順時(shí)針?lè)较? B.先沿順時(shí)針?lè)较?/p>

29、后沿逆時(shí)針?lè)较? C.沿逆時(shí)針?lè)较? D.先沿逆時(shí)針?lè)较蚝笱仨槙r(shí)針?lè)较? 解析:選C 條形磁鐵從左向右靠近閉合金屬環(huán)的過(guò)程中,原磁場(chǎng)方向向右,且磁通量在增加,根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙原磁場(chǎng)磁通量的變化,所以感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向左,由安培定則知感應(yīng)電流的方向(自左向右看)沿逆時(shí)針?lè)较?。故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。 6.(2018·蘇州一模)下列圖中表示閉合電路中的一部分導(dǎo)體ab在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情景,導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b的是(  ) 解析:選A ab棒順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),運(yùn)用右手定則:磁感線穿過(guò)手心,拇指指向順時(shí)針?lè)较?,則導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b,故A正確;ab向紙

30、外運(yùn)動(dòng),運(yùn)用右手定則,則知導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電流方向?yàn)閎→a,故B錯(cuò)誤;穿過(guò)回路的磁通量減小,由楞次定律知,回路中感應(yīng)電流方向由b→a→d→c,則導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電流方向?yàn)閎→a,故C錯(cuò)誤;ab棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng),由右手定則判斷知導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電流方向?yàn)閎→a,故D錯(cuò)誤。 7.如圖所示,在條形磁鐵N極附近,將閉合線圈abcd由位置Ⅰ經(jīng)位置Ⅱ平移至位置Ⅲ,線圈中感應(yīng)電流的方向(  ) A.始終沿abcd方向 B.始終沿adcb方向 C.先沿abcd方向,后沿adcb方向 D.先沿adcb方向,后沿abcd方向 解析:選B 線圈從位置Ⅰ到位置Ⅱ的過(guò)程中,向上穿過(guò)線圈的磁通量減小,則產(chǎn)生感

31、應(yīng)電流,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)應(yīng)向上,則由右手螺旋定則可知,感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcb;線圈從位置Ⅱ到位置Ⅲ的過(guò)程中,線圈內(nèi)向下穿過(guò)的磁通量增加,則也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,根據(jù)楞次定律感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向上,則感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcb。 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:三定則、一定律的綜合應(yīng)用 8.[多選](2018·連云港模擬)如圖所示,一根長(zhǎng)導(dǎo)線彎曲成“∏”形,通以直流電I,正中間用絕緣線懸掛一金屬環(huán)C,環(huán)與導(dǎo)線處于同一豎直平面內(nèi)。在電流I增大的過(guò)程中,下列判斷正確的是(  ) A.金屬環(huán)中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生 B.金屬環(huán)中有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流 C.懸掛金屬環(huán)C的豎直線的拉力大于環(huán)的重力 D.懸掛金屬

32、環(huán)C的豎直線的拉力小于環(huán)的重力 解析:選BC Φ=BS,S不變,I增大,B增大,所以有感應(yīng)電流產(chǎn)生,A錯(cuò)誤。由楞次定律得,感應(yīng)電流方向沿逆時(shí)針,B正確。由圓的上半部分B大于下半部分,所以安培力以上半圓為主,I方向向左,B垂直紙面向里,F(xiàn)安方向向下,所以F拉=mg+F安,拉力大于重力,C正確,D錯(cuò)誤。 9.(2018·徐州期中)如圖所示,平行導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì),要使懸掛著的金屬環(huán)P能產(chǎn)生方向如圖所示的感應(yīng)電流,則金屬棒ab的運(yùn)動(dòng)應(yīng)是(  ) A.向右勻速運(yùn)動(dòng) B.向左勻速運(yùn)動(dòng) C.向左減速運(yùn)動(dòng) D.向右減速運(yùn)動(dòng) 解析:選D 當(dāng)ab向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),由右手定則判斷可知,ab中產(chǎn)生由b→a

33、的感應(yīng)電流,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定,感應(yīng)電流恒定,螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)恒定,則由楞次定律判斷可知,金屬環(huán)不產(chǎn)生電流,故A錯(cuò)誤;同理,B錯(cuò)誤;當(dāng)ab向左減速運(yùn)動(dòng)時(shí),由右手定則判斷可知,ab中產(chǎn)生由a→b的感應(yīng)電流,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)減小,感應(yīng)電流減小,螺線管產(chǎn)生的方向向左的磁場(chǎng)減弱,則由楞次定律判斷可知,金屬環(huán)產(chǎn)生與圖示方向相反的電流,故C錯(cuò)誤;當(dāng)ab向右減速運(yùn)動(dòng)時(shí),由右手定則判斷可知,ab中產(chǎn)生由b→a的感應(yīng)電流,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)減小,感應(yīng)電流減小,螺線管產(chǎn)生方向向右的減小的磁場(chǎng),則由楞次定律判斷可知,金屬環(huán)產(chǎn)生與圖示方向相同的電流,故D正確。 10.[多選]如圖所示,兩個(gè)線圈套在同一個(gè)鐵芯上,線圈的繞向如圖。左線圈

34、連著平行導(dǎo)軌M和N,導(dǎo)軌電阻不計(jì),在導(dǎo)軌垂直方向上放著金屬棒ab,金屬棒處于垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,下列說(shuō)法中正確的是(  ) A.當(dāng)金屬棒向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn),c點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn) B.當(dāng)金屬棒向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn),c點(diǎn)與d點(diǎn)等電勢(shì) C.當(dāng)金屬棒向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí),b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn),c點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn) D.當(dāng)金屬棒向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí),b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn),d點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn) 解析:選BD 當(dāng)金屬棒向右勻速運(yùn)動(dòng)而切割磁感線時(shí),金屬棒產(chǎn)生恒定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),由右手定則判斷電流方向由a→b。根據(jù)電流從電源(ab相當(dāng)于電源)正極流出沿外電路回到電源負(fù)極的特點(diǎn),可以判斷b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)

35、。又左線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定,則感應(yīng)電流也恒定,所以穿過(guò)右線圈的磁通量保持不變,不產(chǎn)生感應(yīng)電流。故A錯(cuò)誤,B正確。當(dāng)ab向右做加速運(yùn)動(dòng)時(shí),由右手定則可推斷φb>φa,電流沿逆時(shí)針?lè)较?。又由E=BLv可知ab金屬棒兩端的E不斷增大,那么左邊電路中的感應(yīng)電流也不斷增大,由安培定則可判斷它在鐵芯中的磁感線方向是沿逆時(shí)針?lè)较虻?,并且磁感?yīng)強(qiáng)度不斷增強(qiáng),所以右邊電路的線圈中的向上的磁通量不斷增加。由楞次定律可判斷右邊電路的感應(yīng)電流方向應(yīng)沿逆時(shí)針(從下向上看),而在右線圈組成的電路中,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)僅產(chǎn)生在繞在鐵芯上的那部分線圈上,把這個(gè)線圈看做電源,由于電流是從d沿外電路(即電阻R)流向c,所以d點(diǎn)電勢(shì)高于

36、c點(diǎn)。故C錯(cuò)誤,D正確。 11.(2018·無(wú)錫期末)一根條形磁鐵自右向左穿過(guò)一個(gè)閉合線圈,則流過(guò)靈敏電流計(jì)的感應(yīng)電流方向是(  ) A.始終由a流向b B.始終由b流向a C.先由a流向b,再由b流向a D.先由b流向a,再由a流向b 解析:選D 條形磁鐵的N極自右向左穿過(guò)閉合線圈,從而使得線圈向左的磁通量先增大后減小,根據(jù)楞次定律,則感應(yīng)電流的磁場(chǎng)先向右,后向左,再由右手螺旋定則可得,感應(yīng)電流方向先由b流向a,再由a流向b,故D正確,A、B、C錯(cuò)誤。 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:利用楞次定律的推論速解電磁感應(yīng)問(wèn)題 12.[多選](2018·鎮(zhèn)江模擬)航母上飛機(jī)彈射起飛所利用的電磁驅(qū)動(dòng)原理如圖

37、所示。當(dāng)固定線圈上突然通過(guò)直流電時(shí),線圈左側(cè)的金屬環(huán)被彈射出去?,F(xiàn)在線圈左側(cè)同一位置,先后放上用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成的形狀、大小相同的兩個(gè)閉合環(huán),電阻率ρ銅<ρ鋁。則合上開(kāi)關(guān)S的瞬間(  ) A.從右側(cè)看,環(huán)中產(chǎn)生沿逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流 B.銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力 C.若將金屬環(huán)置于線圈右側(cè),環(huán)將向右彈射 D.電池正、負(fù)極調(diào)換后,金屬環(huán)仍能向左彈射 解析:選BCD 閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間,金屬環(huán)中向右的磁場(chǎng)磁通量增大,根據(jù)楞次定律,從右側(cè)看,環(huán)中產(chǎn)生沿順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,A錯(cuò)誤;由于電阻率ρ銅<ρ鋁,先后放上用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成的形狀、大小相同的兩個(gè)閉

38、合環(huán),銅環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大于鋁環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流,由安培力公式可知,銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力,B正確;若將金屬環(huán)置于線圈右側(cè),則閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間,環(huán)將向右彈射,C正確;電池正、負(fù)極調(diào)換后,同理可以得出金屬環(huán)仍能向左彈射,D正確。 13.如圖甲所示,圓形線圈P靜止在水平桌面上,其正上方固定一螺線管Q,P和Q共軸,Q中通有變化電流i,電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示,P所受的重力為G,桌面對(duì)P的支持力為N,則(  ) A.t1時(shí)刻,N>G,P有擴(kuò)張的趨勢(shì) B.t2時(shí)刻,N=G,P有收縮的趨勢(shì) C.t3時(shí)刻,N=G,此時(shí)P中有感應(yīng)電流 D.t4時(shí)刻,N<G,此時(shí)穿過(guò)P的磁通

39、量最小 解析:選C 當(dāng)螺線管中電流增大時(shí),其形成的磁場(chǎng)不斷增強(qiáng),因此線圈P中的磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知線圈P將阻礙其磁通量的增大,故線圈有遠(yuǎn)離和面積收縮的趨勢(shì),即N>G,P有縮小的趨勢(shì),故A錯(cuò)誤;當(dāng)螺線管中電流不變時(shí),其形成磁場(chǎng)不變,線圈P中的磁通量不變,因此線圈中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生,故t2時(shí)刻N(yùn)=G,此時(shí)線圈P沒(méi)有收縮的趨勢(shì),故B錯(cuò)誤;t3時(shí)刻螺線管中電流為零,但是線圈P中磁通量是變化的,因此此時(shí)線圈中有感應(yīng)電流,由于t3時(shí)刻螺線管中電流為零,所以P與螺線管之間沒(méi)有作用力,N=G,故C正確;當(dāng)螺線管中電流不變時(shí),其形成磁場(chǎng)不變,線圈P中的磁通量不變,因此線圈中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生,故t4時(shí)刻N(yùn)=

40、G,故D錯(cuò)誤。 14.(2018·鎮(zhèn)江質(zhì)檢)條形磁鐵放在光滑的水平面上,以條形磁鐵中央位置正上方的某點(diǎn)為圓心,水平固定一銅質(zhì)圓環(huán),不計(jì)空氣阻力,以下判斷中正確的是(  ) A.給磁鐵水平向右的初速度,圓環(huán)將受到向左的磁場(chǎng)力 B.釋放圓環(huán),圓環(huán)下落時(shí)磁鐵對(duì)桌面的壓力比磁鐵的重力大 C.釋放圓環(huán),下落過(guò)程中圓環(huán)的機(jī)械能不守恒 D.給磁鐵水平向右的初速度,磁鐵在向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中做減速運(yùn)動(dòng) 解析:選D 給磁鐵水平向右的初速度,穿過(guò)圓環(huán)向上的磁通量增大,根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流將阻礙圓環(huán)與磁鐵之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),所以圓環(huán)將受到向右的磁場(chǎng)力,磁鐵受向左的作用力,故磁鐵將做減速運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤,D正確;

41、釋放圓環(huán),圓環(huán)豎直向下運(yùn)動(dòng)時(shí),通過(guò)圓環(huán)的磁通量始終為零,穿過(guò)圓環(huán)的磁通量不變,沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生,故相互間沒(méi)有作用力,故磁鐵對(duì)桌面的壓力不變,圓環(huán)下落時(shí)機(jī)械能守恒,故B、C錯(cuò)誤。 考點(diǎn)綜合訓(xùn)練 15.[多選]如圖所示,傾角為α的斜面上放置著光滑導(dǎo)軌,金屬棒KN置于導(dǎo)軌上,在以ab和cd為邊界的區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上。在cd左側(cè)的無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域cdPM內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L,圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)。當(dāng)金屬棒KN在重力作用下從磁場(chǎng)右邊界ab處由靜止開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)后,則下列說(shuō)法正確的是(  ) A.圓環(huán)L有收縮趨勢(shì) B.圓環(huán)L有擴(kuò)張趨勢(shì) C.圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感

42、應(yīng)電流變小 D.圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流不變 解析:選AC 由于金屬棒KN在重力的作用下向下運(yùn)動(dòng),則KNMP回路中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,則在圓環(huán)處產(chǎn)生垂直于軌道平面向上的磁場(chǎng),隨著金屬棒向下加速運(yùn)動(dòng),圓環(huán)的磁通量將增加,依據(jù)楞次定律可知,圓環(huán)將有收縮的趨勢(shì)以阻礙圓環(huán)磁通量的增加;又由于金屬棒向下運(yùn)動(dòng)的加速度減小,磁通量的變化率減小,所以在圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不斷減小。故A、C正確。 16.(2018·蘇州模擬)如圖所示,一個(gè)閉合三角形導(dǎo)線框位于豎直平面內(nèi),其下方固定一根與線框所在的豎直平面平行且很靠近(但不重疊)的水平直導(dǎo)線,導(dǎo)線中通過(guò)圖示方向的恒定電流,線框從實(shí)線位置由靜止釋放,在線框

43、的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中(  ) A.線框中的磁通量為零時(shí)其感應(yīng)電流也為零 B.線框中感應(yīng)電流方向先順時(shí)針后逆時(shí)針 C.線框受到安培力的合力方向豎直向上 D.線框減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為電能 解析:選C 根據(jù)右手定則,通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)在上方向外,在下方向里;離導(dǎo)線近的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度大,離導(dǎo)線遠(yuǎn)的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度小。線框從上向下靠近導(dǎo)線的過(guò)程,向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度增加,根據(jù)楞次定律,線框中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏?;穿越?dǎo)線時(shí),上方向外的磁場(chǎng)和下方向里的磁場(chǎng)疊加,先是向外的磁通量減小,之后變成向里的磁通量,并逐漸增大,直至最大;根據(jù)楞次定律,線框中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?;向里的磁通量變成最大后,繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng),向

44、里的磁通量又逐漸減小,這時(shí)的電流方向又變成了順時(shí)針;由上分析,穿越導(dǎo)線時(shí),上方向外的磁場(chǎng)和下方向里的磁場(chǎng)疊加,先是向外的磁通量減小,一直減小到0,之后變成向里的磁通量,并逐漸增大。這一過(guò)程是連續(xù)的,始終有感應(yīng)電流存在,故A、B錯(cuò)誤。根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流始終阻礙線框相對(duì)磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng),故受安培力的方向始終向上,故C正確。根據(jù)能量守恒定律,線框從實(shí)線位置由靜止釋放過(guò)程中,減小的重力勢(shì)能,除增加其動(dòng)能外,還產(chǎn)生電能,從而轉(zhuǎn)化為熱量,故D錯(cuò)誤。 第2節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律 (1)線圈中磁通量越大,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。(×) (2)線圈中磁通量變化越大,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。

45、(×) (3)線圈中磁通量變化越快,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。(√) (4)線圈匝數(shù)n越多,磁通量越大,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也越大。(×) (5)磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體棒中也可能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。(√) (6)對(duì)于同一線圈,當(dāng)電流變化越快時(shí),線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)越大。(√) (7)自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的變化,但不能阻止電流的變化。(√) 紐曼、韋伯于1845年和1846年先后提出法拉第電磁感應(yīng)定律。 突破點(diǎn)(一) 法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用 1.法拉第電磁感應(yīng)定律的理解 (1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小由線圈的匝數(shù)和穿過(guò)線圈的磁通量的變化率共同決定,而與磁通量Φ的大小、變化量ΔΦ的大

46、小沒(méi)有必然聯(lián)系。 (2)磁通量的變化率對(duì)應(yīng)Φ-t圖線上某點(diǎn)切線的斜率。 2.應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律的三種情況 (1)磁通量的變化是由面積變化引起時(shí),ΔΦ=B·ΔS,則E=n; (2)磁通量的變化是由磁場(chǎng)變化引起時(shí),ΔΦ=ΔB·S,則E=n; (3)磁通量的變化是由面積和磁場(chǎng)變化共同引起時(shí),則根據(jù)定義求,ΔΦ=Φ末-Φ初,E=n≠n。 [典例] (2016·北京高考)如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩個(gè)導(dǎo)體圓環(huán)a、b,磁場(chǎng)方向與圓環(huán)所在平面垂直。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增大。兩圓環(huán)半徑之比為2∶1,圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為Ea和Eb。不考慮兩圓環(huán)間的相互影響。下列說(shuō)法正確的是(  )

47、A.Ea∶Eb=4∶1,感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針?lè)较? B.Ea∶Eb=4∶1,感應(yīng)電流均沿順時(shí)針?lè)较? C.Ea∶Eb=2∶1,感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針?lè)较? D.Ea∶Eb=2∶1,感應(yīng)電流均沿順時(shí)針?lè)较? [解析] 由楞次定律知,題中圓環(huán)感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反,故感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较?。由法拉第電磁感?yīng)定律知E===,由于兩圓環(huán)半徑之比Ra∶Rb=2∶1,所以Ea∶Eb=4∶1,選項(xiàng)B正確。 [答案] B [方法規(guī)律] 應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律應(yīng)注意的三個(gè)問(wèn)題 (1)公式E=n求解的是一個(gè)回路中某段時(shí)間內(nèi)的平均電動(dòng)勢(shì),在磁通量均勻變化時(shí),瞬時(shí)值才等于平均值。 (2)利用公式E=nS

48、求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí),S為線圈在磁場(chǎng)范圍內(nèi)的有效面積。 (3)通過(guò)回路截面的電荷量q僅與n、ΔΦ和回路電阻R有關(guān),與時(shí)間長(zhǎng)短無(wú)關(guān)。推導(dǎo)如下:q=Δt=Δt=。 [集訓(xùn)沖關(guān)] 1.(2018·徐州期末)如圖所示,a、b是用同種規(guī)格的銅絲做成的兩個(gè)單匝同心圓環(huán),兩環(huán)半徑之比為2∶3,其中僅在a環(huán)所圍區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。當(dāng)該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大時(shí),a、b兩環(huán)內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小和感應(yīng)電流大小之比分別為(  ) A.1∶1,3∶2         B.1∶1,2∶3 C.4∶9,2∶3 D.4∶9,9∶4 解析:選A 由法拉第電磁感應(yīng)定律得:E=n=nS=nπR2,因兩圓

49、環(huán)內(nèi)磁場(chǎng)面積相同,則得到Ea∶Eb=1∶1。根據(jù)電阻定律r=ρ=ρ,兩線圈電阻之比ra∶ rb=Ra∶Rb=2∶3。線圈中感應(yīng)電流I=,由上綜合得到:Ia∶Ib=3∶2;故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。 2.[多選](2016·江蘇高考)電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖所示,磁體附近的金屬弦被磁化,因此弦振動(dòng)時(shí),在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音。下列說(shuō)法正確的有(  ) A.選用銅質(zhì)弦,電吉他仍能正常工作 B.取走磁體,電吉他將不能正常工作 C.增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) D.弦振動(dòng)過(guò)程中,線圈中的電流方向不斷變化 解析:選BCD 銅不能被磁化,銅質(zhì)弦

50、不能使電吉他正常工作,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;取走磁體后,金屬弦不能被磁化,弦的振動(dòng)無(wú)法通過(guò)電磁感應(yīng)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),音箱不能發(fā)聲,選項(xiàng)B正確;增加線圈匝數(shù),根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=n知,線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變大,選項(xiàng)C正確;弦振動(dòng)過(guò)程中,線圈中的磁場(chǎng)方向不變,但磁通量一會(huì)兒增大,一會(huì)兒減小,則產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向不斷變化,選項(xiàng)D正確。 3.如圖1所示,螺線管匝數(shù)n=1 500匝,橫截面積S=20 cm2,螺線管導(dǎo)線電阻r=1 Ω,電阻R=4 Ω。螺線管所在空間存在著向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間的變化如圖2所示,下列說(shuō)法正確的是(  ) A.電阻R的電流方向是從A到C B.感應(yīng)電流的大小隨時(shí)間

51、均勻增大 C.電阻R兩端的電壓為6 V D.C點(diǎn)的電勢(shì)為4.8 V 解析:選D 由楞次定律可以判斷出螺線管中電流方向從右向左,那么通過(guò)電阻R的電流方向是從C到A,故A錯(cuò)誤;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有:E=nS,由題圖2知:= T/s=2 T/s,代入數(shù)據(jù)解得:E=1 500×2×20×10-4 V=6 V,由閉合電路歐姆定律得:I== A=1.2 A,因此感應(yīng)電流的大小是恒定的,故B錯(cuò)誤;螺線管兩端的電壓是外電壓,為U=IR=1.2×4 V=4.8 V,故C錯(cuò)誤;在外電路,順著電流方向電勢(shì)降低,因A的電勢(shì)等于零,那么C點(diǎn)的電勢(shì)為4.8 V,故D正確。 突破點(diǎn)(二) 導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)

52、電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算 1.導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線 對(duì)于導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算式E=Blv,應(yīng)注意以下幾個(gè)方面: (1)正交性:本公式是在一定條件下得出的,除了磁場(chǎng)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)外,還需B、l、v三者相互垂直。 (2)對(duì)應(yīng)性:若v為平均速度,則E為平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),即=Bl。若v為瞬時(shí)速度,則E為相應(yīng)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 (3)相對(duì)性:E=Blv中的速度v是相對(duì)于磁場(chǎng)的速度,若磁場(chǎng)也運(yùn)動(dòng),應(yīng)注意速度間的相對(duì)關(guān)系。 (4)有效性:公式中的l為有效切割長(zhǎng)度,即導(dǎo)體與v垂直的方向上的投影長(zhǎng)度。圖中有效長(zhǎng)度分別為: 甲圖:l=cdsin β。 乙圖:沿v1方向運(yùn)動(dòng)時(shí),l=MN;沿v2方向

53、運(yùn)動(dòng)時(shí),l=0。 丙圖:沿v1方向運(yùn)動(dòng)時(shí),l=R;沿v2方向運(yùn)動(dòng)時(shí),l=0;沿v3方向運(yùn)動(dòng)時(shí),l=R。 2.導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線 當(dāng)導(dǎo)體在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi),繞一端以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=Bl=Bl2ω,如圖所示。 3.公式E=n與E=Blv的區(qū)別與聯(lián)系 E=n E=Blv 區(qū)別 研究對(duì)象 閉合回路 垂直切割磁感線的那部分導(dǎo)體 研究?jī)?nèi)容 求的是Δt時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),E與某段時(shí)間或某個(gè)過(guò)程對(duì)應(yīng) (1)若v為瞬時(shí)速度,則求的是瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) (2)若v為平均速度,則求的是平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 聯(lián)系 (1)本質(zhì)上是統(tǒng)一的,E=Blv可由E=n在一

54、定條件下推導(dǎo)出來(lái) (2)當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)用E=Blv求E方便,當(dāng)?shù)弥┻^(guò)回路的磁通量發(fā)生變化情況時(shí),用E=n求E比較方便 [典例] [多選](2017·全國(guó)卷Ⅱ)兩條平行虛線間存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與紙面垂直。邊長(zhǎng)為0.1 m、總電阻為0.005 Ω的正方形導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi),cd邊與磁場(chǎng)邊界平行,如圖甲所示。已知導(dǎo)線框一直向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),cd邊于t=0時(shí)刻進(jìn)入磁場(chǎng)。線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖線如圖乙所示(感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)取正)。下列說(shuō)法正確的是(  ) A.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.5 T B.導(dǎo)線框運(yùn)動(dòng)速度的大小為0.5 m/s

55、 C.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向外 D.在t=0.4 s至t=0.6 s這段時(shí)間內(nèi),導(dǎo)線框所受的安培力大小為0.1 N [思路點(diǎn)撥]  根據(jù)線框勻速運(yùn)動(dòng)的位移和時(shí)間求出速度,結(jié)合E=BLv求出磁感應(yīng)強(qiáng)度,根據(jù)感應(yīng)電流的方向,結(jié)合楞次定律得出磁場(chǎng)的方向。根據(jù)安培力公式得出導(dǎo)線框所受的安培力。 [解析] 由題圖乙可知,導(dǎo)線框運(yùn)動(dòng)的速度大小v== m/s=0.5 m/s,B項(xiàng)正確;導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中,cd邊切割磁感線,由E=BLv,得B== T=0.2 T,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由題圖乙可知,導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中,感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?,根?jù)楞次定律可知,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外,C項(xiàng)正確

56、;在0.4~0.6 s這段時(shí)間內(nèi),導(dǎo)線框正在出磁場(chǎng),回路中的電流大小I== A=2 A,則導(dǎo)線框受到的安培力F=BIL=0.2×2×0.1 N=0.04 N,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 [答案] BC [集訓(xùn)沖關(guān)] 1.[多選]如圖所示,一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路。虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。方向垂直于回路所在的平面?;芈芬运俣葀向右勻速進(jìn)入磁場(chǎng),直徑CD始終與MN垂直。從D點(diǎn)到達(dá)邊界開(kāi)始到C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)為止,下列結(jié)論正確的是(  ) A.感應(yīng)電流方向不變 B.CD段直線始終不受安培力 C.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值E=Bav D.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值E=πBav 解析:選ACD 半圓形閉

57、合回路在進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中,磁通量增加,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,根據(jù)楞次定律,知感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍较虿蛔?,故A正確;CD段中有感應(yīng)電流通過(guò),且CD段與磁場(chǎng)垂直,所以必定受到安培力,且安培力方向豎直向下,故B錯(cuò)誤;切割的有效長(zhǎng)度的最大值為a,則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值 E=Bav,故C正確;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得:===πBav,故D正確。 2.(2018·龍巖一模)如圖所示,abcd為水平放置的平行光滑金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為l,電阻不計(jì)。導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。金屬桿放置在導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌的接觸點(diǎn)為M、N,并與導(dǎo)軌成θ角。金屬桿以ω的角速度繞N點(diǎn)由圖示位置勻速轉(zhuǎn)

58、動(dòng)到與導(dǎo)軌ab垂直,轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程金屬桿與導(dǎo)軌始終良好接觸,金屬桿單位長(zhǎng)度的電阻為r。則在金屬桿轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中(  ) A.M、N兩點(diǎn)電勢(shì)相等 B.金屬桿中感應(yīng)電流的方向是由N流向M C.電路中感應(yīng)電流的大小始終為 D.電路中通過(guò)的電量為 解析:選A 由于導(dǎo)軌電阻不計(jì),所以路端電壓為零,即MN兩點(diǎn)間的電壓為零,M、N兩點(diǎn)電勢(shì)相等,A正確;根據(jù)楞次定律可得回路中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針,所以金屬桿中感應(yīng)電流的方向是由M流向N,B錯(cuò)誤;設(shè)MN在回路中的長(zhǎng)度為x,其接入電路的電阻為R=rx,根據(jù)導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小計(jì)算公式可得E=Bx2ω,感應(yīng)電流的大小為:I===,由于x逐漸減小,

59、所以感應(yīng)電流逐漸減小,C錯(cuò)誤;由于導(dǎo)體棒MN在回路中的有效切割長(zhǎng)度逐漸減小,所以接入電路的電阻逐漸減小,不能根據(jù)q=計(jì)算通過(guò)電路的電量,D錯(cuò)誤。 突破點(diǎn)(三) 通電自感和斷電自感 1.通電自感和斷電自感的比較 通電自感 斷電自感 電路圖 器材 A1、A2同規(guī)格,R=RL,L較大 L很大(有鐵芯),RL

60、B是兩個(gè)完全相同的燈泡,則下列說(shuō)法中正確的有(  ) A.當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合瞬間,A、B兩燈同時(shí)亮,最后B燈熄滅 B.當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間,A、B兩燈同時(shí)熄滅 C.當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間,a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)電勢(shì)低 D.當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間,流經(jīng)燈泡B的電流由a到b 解析:選AD 開(kāi)關(guān)S閉合瞬間,線圈L對(duì)電流有阻礙作用,則相當(dāng)于燈泡A與B串聯(lián),因此同時(shí)亮,且亮度相同,穩(wěn)定后B被短路熄滅,A正確。當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)后,A馬上熄滅,由于自感,線圈中的電流慢慢減小,其相當(dāng)于電源,左端為高電勢(shì),與燈泡B構(gòu)成閉合回路放電,流經(jīng)燈泡B的電流由a到b,B閃一下再熄滅,D正確,B、C錯(cuò)誤。 2.(2017·北京高考)圖1和圖2是

61、教材中演示自感現(xiàn)象的兩個(gè)電路圖,L1和L2為電感線圈。實(shí)驗(yàn)時(shí),斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1瞬間,燈A1突然閃亮,隨后逐漸變暗;閉合開(kāi)關(guān)S2,燈A2逐漸變亮,而另一個(gè)相同的燈A3立即變亮,最終A2與A3的亮度相同。下列說(shuō)法正確的是(  ) A.圖1中,A1與L1的電阻值相同 B.圖1中,閉合S1,電路穩(wěn)定后,A1中電流大于L1中電流 C.圖2中,變阻器R與L2的電阻值相同 D.圖2中,閉合S2瞬間,L2中電流與變阻器R中電流相等 解析:選C 題圖1中,穩(wěn)定時(shí)通過(guò)A1的電流記為I1,通過(guò)L1的電流記為IL。S1斷開(kāi)瞬間,A1突然變亮,可知IL>I1,因此A1和L1電阻不相等,所以A、B錯(cuò)誤;題圖2中

62、,閉合S2時(shí),由于自感作用,通過(guò)L2與A2的電流I2會(huì)逐漸增大,而通過(guò)R與A3的電流I3立即變大,因此電流不相等,所以D錯(cuò)誤;由于最終A2與A3亮度相同,所以兩支路電流I相同,根據(jù)部分電路歐姆定律,兩支路電壓U與電流I均相同,所以兩支路電阻相同。由于A2、A3完全相同,故變阻器R與L2的電阻值相同,所以C正確。 電磁感應(yīng)在生活中的應(yīng)用 電磁感應(yīng)現(xiàn)象與生活密切相關(guān),高考對(duì)這部分的考查更趨向于有關(guān)現(xiàn)代氣息和STS問(wèn)題中信息題的考查。命題背景有電磁爐、電子秤、電磁卡、電磁焊接術(shù)、衛(wèi)星懸繩發(fā)電、磁懸浮列車等。 1.[多選]物理知識(shí)在生活中應(yīng)用非常廣泛,下列事例都是利用電磁感應(yīng)原理工

63、作的是(  ) A.來(lái)回?fù)u晃手搖式電筒,使磁體在線圈中運(yùn)動(dòng),小燈泡就能發(fā)光 B.對(duì)著動(dòng)圈式話筒說(shuō)話,聲音帶動(dòng)線圈在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生變化的電流 C.將帶有磁條的銀行卡在POS機(jī)中的線圈中刷一下,POS機(jī)便通過(guò)產(chǎn)生的電流讀出銀行卡的信息 D.動(dòng)圈式揚(yáng)聲器的線圈中通過(guò)變化的電流時(shí),線圈在磁場(chǎng)力的作用下,帶動(dòng)紙盆振動(dòng)發(fā)出聲音 解析:選ABC 來(lái)回?fù)u晃手搖式電筒,使磁體在線圈中運(yùn)動(dòng),則線圈切割磁感線,會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,使小燈泡發(fā)光,利用了電磁感應(yīng)原理;對(duì)著動(dòng)圈式話筒說(shuō)話,聲音帶動(dòng)線圈在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),線圈切割磁感線,產(chǎn)生變化的電流,利用了電磁感應(yīng)原理;將帶有磁條的銀行卡在POS機(jī)中的線圈中刷一下,P

64、OS機(jī)便通過(guò)產(chǎn)生的電流讀出銀行卡的信息,利用了電磁感應(yīng)原理;動(dòng)圈式揚(yáng)聲器的線圈中通過(guò)變化的電流時(shí),線圈在磁場(chǎng)力的作用下,帶動(dòng)紙盆振動(dòng)發(fā)出聲音,是利用了磁場(chǎng)對(duì)電流產(chǎn)生力的作用,不是利用電磁感應(yīng)原理,選項(xiàng)A、B、C正確。 2.(2018·北京豐臺(tái)區(qū)模擬)隨著科技的不斷發(fā)展,無(wú)線充電已經(jīng)進(jìn)入人們的視線。小到手表、手機(jī),大到電腦、電動(dòng)汽車,都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了無(wú)線充電從理論研發(fā)到實(shí)際應(yīng)用的轉(zhuǎn)化。如圖所示為某品牌的無(wú)線充電手機(jī)利用電磁感應(yīng)方式充電的原理圖。關(guān)于無(wú)線充電,下列說(shuō)法正確的是(  ) A.無(wú)線充電時(shí)手機(jī)接收線圈部分的工作原理是“電流的磁效應(yīng)” B.只有將充電底座接到直流電源上才能對(duì)手機(jī)進(jìn)行充

65、電 C.接收線圈中交變電流的頻率與發(fā)射線圈中交變電流的頻率相同 D.只要有無(wú)線充電底座,所有手機(jī)都可以進(jìn)行無(wú)線充電 解析:選C 無(wú)線充電時(shí)手機(jī)接收線圈部分的工作原理是電磁感應(yīng),故A錯(cuò)誤;當(dāng)給充電設(shè)備通以恒定直流電時(shí),充電設(shè)備不會(huì)產(chǎn)生交變磁場(chǎng),即不能正常充電,故B錯(cuò)誤;接收線圈中交變電流的頻率應(yīng)與發(fā)射線圈中交變電流的頻率相同,故C正確;被充電手機(jī)內(nèi)部,應(yīng)該有一類似金屬線圈的部件與手機(jī)電池相連,當(dāng)有交變磁場(chǎng)時(shí),則產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),那么普通手機(jī)由于沒(méi)有金屬線圈,所以不能夠利用無(wú)線充電設(shè)備進(jìn)行充電,故D錯(cuò)誤。 3.[多選](2018·遼寧省實(shí)驗(yàn)中學(xué)期中)如圖所示,通過(guò)水平絕緣傳送帶輸送完全相同的

66、銅線圈,線圈等距離排列,且與傳送帶以相同的速度勻速運(yùn)動(dòng)。為了檢測(cè)出個(gè)別未閉合的不合格線圈,讓傳送帶通過(guò)一固定勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向垂直于傳送帶運(yùn)動(dòng)方向,根據(jù)穿過(guò)磁場(chǎng)后線圈間的距離,就能夠檢測(cè)出不合格線圈。通過(guò)觀察圖形,判斷下列說(shuō)法正確的是(  ) A.若線圈閉合,進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),線圈中感應(yīng)電流方向從上向下看為逆時(shí)針 B.若線圈閉合,傳送帶以較大速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),磁場(chǎng)對(duì)線圈的作用力增大 C.從圖中可以看出,第2個(gè)線圈是不合格線圈 D.從圖中可以看出,第3個(gè)線圈是不合格線圈 解析:選BD 若線圈閉合,進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),穿過(guò)線圈的磁通量增大,由楞次定律可知,線圈中的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下,所以感應(yīng)電流的方向從上向下看是順時(shí)針,故A錯(cuò)誤;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,傳送帶以較大速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)較大,則感應(yīng)電流較大,磁場(chǎng)對(duì)線圈的作用力增大,故B正確;由題圖知1、2、4、5、6線圈都發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng),而第3個(gè)線圈沒(méi)有滑動(dòng),則第3個(gè)線圈不閉合,沒(méi)有產(chǎn)生感應(yīng)電流,故C錯(cuò)誤,D正確。 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用 1.(2018·南通模擬)法拉第發(fā)明了世界上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)。

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