华侨高级中学高二物理单元测试
测试内容：第三章电磁感应
一、单项选择题（共20题，每题3分，共计60分）
1、发电机利用水力、风力等动力推动线圈在磁场中转动，将机械能转化为电能，这种转化利用了（）
A、电流的热效应
B、电磁感应原理
C、电流的磁效应
D、磁场对电流的作用原理
2、下列情况下不可能产生涡流的是（）
A、把金属块放于匀强磁场中
B、让金属块在磁场中匀速运动
C、让金属块在磁场中加速运动
D、把金属块放于变化的磁场中
3、在探究电磁感应现象的实验中，用导线将螺线管与灵敏电流计相连，构成闭合电路，如图所示，在下列情况中，灵敏电流计指针不发生偏转的是（）
A、线圈不动，将磁铁向线圈中插入
B、线圈不动，将磁铁向线圈中抽出
C、磁铁放在线圈中不动
D、磁铁不动将线圈上下移动
4、把一条形磁铁插入同一闭合线圈中，第一次是迅速的，第二次是缓慢的，两次初、末位置均相同，则在两次插入的过程中（）
A、磁通量变化率相同
B、磁通量变化量相同
C、产生的感应电流相同
D、产生的感应电动势相同
5、下列关于感应电动势的说法中，正确的是（）
A、穿过闭合电路的磁通量越大，感应电动势就越大
B、穿过闭合电路的磁通量变化越大，感应电动势就越大
C、穿过闭合电路的磁通量变化越快越大，感应电动势就越大
D、穿过闭合电路的磁通量不变化，感应电动势最大
6、闭合电路的一部分导线ab处于匀强磁场中，图1中各情况下导线都在纸面内运动，那么下列判断中正确的是（）
A、都会产生感应电流
B、甲、乙不会产生感应电流，丙、丁会产生感应电流
C、都不会产生感应电流
D、甲、丙会产生感应电流，乙、丁不会产生感应电流
7、如图所示，矩形线框abcd的一边ad恰与长直导线重合(互相绝缘)．现使线框绕不同的轴转动，不能使框中产生感应电流的是( )
A、绕ad边为轴转动
B、绕oo′为轴转动
C、绕bc边为轴转动
D、绕ab边为轴转动
8、感应电流产生的条件是：（）
A、导体必须做切割磁感线运动；
B、导体回路必须闭合，且回路所包围面积内的磁通量发生变化；
C、无论导体回路是否闭合，只要它包围或扫过的面积内的磁通量发生变化；
D、闭合回路产生了感生电动势．
9、图是某交流发电机产生的交变电流的图像，根据图像可以判定（）
A、此交变电流的周期为0.1s
B、此交变电流的频率为5Hz
C、将标有“12V、3W”的灯泡接在此交变电流上，灯泡可以正常发光
D、此交流电流的有效值是12V
10、电流方向每秒改变50次的交变电流，它的周期和频率分别是（）
A、0.04s,25Hz
B、0.08s,25Hz
C、0.04s,50Hz
D、0.08s,50Hz
11、理想变压器工作时，原线圈一侧和副线圈一侧保持相同的物理量有①电压②电流③电功率④频率（）
A、①②
B、②③
C、①④
D、③④
12、对于理想变压器，下列说法中正确的是（）
A、变压器是把电能通过磁场能再次转换成电能的装置
B、变压器的原、副线圈组成闭合回路
C、变压器的铁芯中产生交变电流
D、变压器的副线圈中产生直流电
13、有一理想变压器线圈匝数比为20：1，原线圈接入220V电压时，则变压器副线圈的匝数应为（）
A、495匝
B、11匝
C、4400匝
D、990匝
?，下列说法正确的是（）
14、在电能的远距离输送中，为减小输电导线的功率损失P
?就减小了
A、根据I＝U/R，只要减小输送电压，就减小了输送电流，P
B、根据U＝IR，要减小输送电流I，只要减小输送电压U即可
?也就增大
C、根据I＝U/R，增大输送电压Ｕ，输送电流I随之增大，P
D、上述说法都不对
15、关于减小远距离输电线上的功率损耗，下列说法正确的是（）
A、由功率P=U2/R，应降低输电电压，增大导线电阻
B、由P=IU，应低电压小电流输电
C、由P=I2R，应减小导线电阻或减小输电电流
D、上述说法均不对
16、电磁感应现象揭示了电与磁之间的内在联系，根据这一发现，发明了许多电器设备，以下电器中哪些利用了电磁感应原理（）
A、变压器
B、白炽电灯
C、电磁炉
D、金属探测器
17、关于变压器，下列说法正确的是（）
A、变压器的原线圈匝数一定比副线圈的多
B、变压器根据电磁感应的原理制成
C、变压器只能有一个原线圈和一个副线圈
D、变压器只能改变交流电的电压
18、关于线圈自感系数的说法，正确的是 ( )
A、电感器对交流电有阻碍作用
B、把线圈中的铁芯抽出一些，自感系数减小
C、把线圈匝数增加一些，自感系数变大
D、绕制电感线圈的导线越粗，自感系数越大
19、穿过一个电阻为2 的闭合线圈的磁通量每秒均匀减小0.4Wb，则线圈中（）
A、感应电动势恒为0.2V
B、感应电动势每秒减小0.4V
C、感应电流恒为0.2A
D、感应电流每秒减小0.2A
20、感应电动势产生的条件是（）
A、导体必须做切割磁力线运动
B、无论导体回路是否闭合，只要它包围或扫过的面积内的磁通量发生变化
C、导体回路必须闭合，且回路所包围面积内的磁通量发生变化
D、闭合回路产生了感生电流
二、填空题（每空2分，共计24分）
21、电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的成正比跟匝数n成正比，用公式表示为E＝。
22、一交变电流的电压瞬时值表达式为u=311sin314tV，则：
（1）该交变电流的电压有效值为 V，周期为 s。
（2）将该交变电流的电压加在电阻R=20Ω的两端，通过电阻R的电流瞬时值表达式为i= A
23、变压器原线圈1400匝，副线圈700匝并接有电阻R，当变压器工作时原副线圈中，功率之比，电压之比。
24、理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶15，当原线圈接在6V的蓄电池两端以后，副线圈的输出电压为。
25、在电能输送的过程中，由焦耳定律知，减小输电的__________________是减小电能损失的有效方法；在输送功率不变的情况下，只能通过提高输电____________________来实现。
26、从发电站发出的电能，先经过_____________________把电压升高，输送到远处的用户附近，再经过___________________把电压降低，供用户使用。
第三章电磁感应答题纸
一、单项选择题（共20题，每题3分，共计60分）
二、填空题（每空2分，共计24分）
21、， E＝。22、 V， s。（2）i= A 23、，。24、。25、________________； _____________。
26、_________________， _____________，。
三、简答题（本题共2小题，共16分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位,否则不给分）
27、（6分）理想变压器原、副线圈匝数比为4∶1，若原线圈上加t
400
uπ
2
=V的交变电
sin
100
压，则在副线圈两端用交变电压表测得电压为多少？
28、（10分）一台发电机的功率是40KW，用电阻为0.2Ω的导线输送到用户，
(1)若用220V的电压输电，输电线上损失的功率是多少?
(2)若用22KV的电压输电，输电线上损失的功率又是多少?
(3)比较(1)、(2)的结果可得到什么结论?
电磁感应单元测试题Last revision on 21 December 2020
2013-2014学年度砀山铁路中学电磁感应单元测试题 一、选择题（题型注释） 1．如图4所示，E为电池，L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同的灯泡，S是控制电路的开关．对于这个电路，下列说法正确的是（） A．刚闭合S的瞬间，通过D 1、D 2 的电流大小相等 B．刚闭合S的瞬间，通过D 1、D 2 的电流大小不相等 C．闭合S待电路达到稳定，D 1熄灭，D 2 比原来更亮 D．闭合S待电路达到稳定，再将S断开瞬间，D 2立即熄灭，D 1 闪亮一下再熄灭 2．如图所示，线圈匝数足够多，其直流电阻为3欧，先合上电键 K，过一段时间突然断开K，则下列说法中正确的有（） A．电灯立即熄灭 B．电灯不熄灭 C．电灯会逐渐熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相同 D．电灯会逐渐熄灭，且电灯中电流方向与K断开前方向相反 3．一质量为m的金属杆ab,以一定的初速度v0从一光滑平行金属导轨底端向上滑行,导轨平面与水平面成30°角,两导轨上端用一电阻R相连,如图3-6-13所示.磁场垂直斜面向上,导轨与杆的电阻不计,金属杆向上滑行到某一高度后又返回到底端.则在此过程中（） 图 3-6-13 A.向上滑行的时间大于向下滑行的时间 B.电阻R上产生的热量向上滑行时大于向下滑行时
C.通过电阻R的电荷量向上滑行时大于向下滑行时 D.杆a、b受到的磁场力的冲量向上滑行时大于向下滑行时 4．如图所示，通电直导线垂直穿过闭合线圈的中心，那么 A．当导线中电流增大时，线圈中有感应电流； B．当线圈左右平动时，线圈中有感应电流； C．当线圈上下平动时，线圈中有感应电流； D．以上各种情况都不会产生感应电流。 5．如图16-5-15所示的电路中，L是自感系数很大的用导线绕成的理想线圈，开关S原来是闭合的.当开关S断开时，则（） A.刚断开时，电容器放电，电场能变为磁场能 B.刚断开时，L中电流反向 C.灯泡L′立即熄灭 电路将发生电磁振荡，刚断开时，磁场能最大 6．如图所示，一水平放置的圆形通电线圈1固定，从上往下看，线圈1始终有逆时针方向的恒定电流，另一较小的圆形线圈2从1的正下方以一定的初速度竖直上抛，重力加速度为g，在上抛的过程中两线圈平面始终保持平行且共轴，则在线圈2从线圈1的正下方上抛至线圈1的正上方过程中（） （A）线圈2在1正下方的加速度大小大于g，在1正上方的加速度大小小于g （B）线圈2在1正下方的加速度大小小于g，在1正上方的加速度大小大于g （C）从上往下看，线圈2在1正下方有顺时针方向，在1正上方有逆时针方向的感应电流
第二节探究电磁感应的产生条件 【知能准备】 1.电磁感应现象: 2.感应电流的产生条件: 【同步导学】 1、疑难分析： 感应电流的产生条件是本节的教学重点，而正确理解感应电流的产生条件 是本节教学的难点．只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中才能有 感应电流产生。而单纯地说，导线框在磁场中做切割磁感应线运动是否一定有 感应电流产生呢？要理解这一问题请看右图：虽然两竖直边均在切割磁感应线， 但整个导线框磁通不变，或者说，两竖直边产生的感应电动势正好抵消。因此， 看感应电流的产生关键是看回路磁通量有无变化！ 2、方法点拨： （１）电磁感应现象较严格的说法是：通过闭合回路的磁通量发生变化时，在闭合回路中产生感应电动势的现象。我们可以将回路改成电路，把感应电动势改成感应电流．要知道，有磁通量变化而电路断开时，电路中有感应电动势，而无感应电流，这也是电磁感应现象．电磁感应现象，更重要的是看感应电动势的有无。 （2）电磁感应现象也符合能量转化和守恒定律：产生感应电流的过程是将其它能量转化成电能的过程。 3．典型例题： 【例题1】关于感应电流,下列说法中正确的是( ) A．只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生 B．穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生 C．线框不闭合时,即使穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中也没有感应电流 D．只要电路的一部分作切割磁感线运动,电路中就一定有感应电流 解析:感生电流产生的条件：首先，穿过电路的磁通量必须变化；其次，电路必须闭合。本题（A）（B）（D）选择支都不能确保两点都满足，故不能选。故（C）正确。 【同类变式2-1】下列关于感应电流产生的说法中，正确的是：（） A、只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流产生； B、只要闭合导线做切割磁感线的运动，导线中就一定有感应电流产生； C、闭合电路的一部分导体，若不做切割磁感线的运动，则闭合电路中就一定没有感应电流； D、当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中就一定有感应电流。 【例题2】如图所示,竖直放置的长直导线通以恒定电流,有一矩形线框与导线在同一平面,在下列情况中线圈产生感应电流的是( ). A.导线中电流强度变大 B.线框向右平动 C.线框向下平动 D.线框以ab边为轴转动 解析:直线电流在其周围产生的磁感应强度与导线中的电流强度和考查点到导线的距 离有关（B=KI/r）。本题(A)因电流强度的变大使穿过线框回路的磁场变强从而使磁通量
论电磁感应的发现历程 古之成大事者，不惟有超世之才，亦必有坚忍不拔之志。昔禹之治水，凿龙门，决大河，而放之海。方其功之未成也，盖亦有溃冒冲突可畏之患，惟能前知其当然，事至不惧而徐为之图，是以得至于成功。电磁感应的发现与发展，凝结了无数人的智慧。 伟大的哲学家康德曾经说过：“各种自然现象之间是相互联系和相互转化的。”在1820年，丹麦物理学家、化学家奥斯特在一次实验中发现了电流的磁效应，这一惊人发现使当时整个科学界受到很大的震动，从此拉开了电磁联系的序幕，“物理学将不再是关于运动、热、空气、光、电、磁以及我们所知道的各种其他现象的零散的罗列，我们将把整个宇宙纳在一个体系中。” 奥斯特发现电流的磁现象后不久，各国各地的科学家们展开了对称性的思考：电和磁是一对和谐对称的自然现象，既然存在磁化和静电感应现象，那么磁体或电流也应能在附近导体中感应出电流来。于是，当时许多著名的科学家如法国的安培、菲涅尔、阿拉果和英国的沃拉斯顿等都纷纷投身于探索磁与电的关系之中。 仅仅空有满腔热血是远远不够的，还需要有科学的方法以及持之以恒的毅力，勇于突破思维的局限。安培曾做了很多实验，以期能实现“磁生电”，但他把分子电流理论看的
过分重要，完全被自己的理论囚禁起来了，以致尽管在一次实验中展现出了磁生电的迹象，但却没有引发他的正确认识。 1823年，瑞士物理学家科拉顿曾企图用磁铁在线圈中运动获得电流。他把一个线圈与电流计连成一个闭合回路。为了使磁铁不至于影响电流计中的小磁针，特意将电流计用长导线连后放在隔壁的房间里，他用磁棒在线圈中插入或拔出，然后一次又一次地跑到另一房间里去观察电流计是否偏转。由于感应电流的产生与存在是瞬时的暂态效应，他当然观察不到指针的偏转，发现电磁感应的机会也失之交臂。 为了证明磁能生电，1820年至1831年期间，法拉第用实验的方法探索这一课题，最初也是像上述物理学家一样，利用通常的思想方法，做了大量的实验，但磁生电的迹象却始终未出现。失败并没有使他放弃实验，因为他坚信自然力是统一的、和谐的，电和磁是彼此有关联的。 1825年，斯特詹发明了电磁铁，这给法拉第的研究带来了新的希望。1831年，法拉第终于在一次实验中获得了突破性进展。而这次实验就是著名的法拉第圆环实验。 这一实验使法拉第豁然开朗：由磁感应电的现象是一种暂态效应。发现了这一秘密后，他设计了另外一些实验，并证实了自己的想法。就这样经过近10年的思考与探索，法拉第克服了思维定势采用了新的实验方法，终于发现了电磁
第十二章电磁感应章末自测 时间：90分钟满分：100分 第Ⅰ卷选择题 一、选择题(本题包括10小题，共40分，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不选的得0分) 图1 1．如图1所示，金属杆ab、cd可以在光滑导轨PQ和RS上滑动，匀强磁场方向垂直纸面向里，当ab、cd分别以速度v1、v2滑动时，发现回路感生电流方向为逆时针方向，则v1和v2的大小、方向可能是() A．v1>v2，v1向右，v2向左B．v1>v2，v1和v2都向左 C．v1＝v2，v1和v2都向右D．v1＝v2，v1和v2都向左 解析：因回路abdc中产生逆时针方向的感生电流，由题意可知回路abdc的面积应增大，选项A、C、D错误，B正确． 答案：B 图2 2．(2009年河北唐山高三摸底)如图2所示，把一个闭合线圈放在蹄形磁铁两磁极之间(两磁极间磁场可视为匀强磁场)，蹄形磁铁和闭合线圈都可以绕OO′轴转动．当蹄形磁铁匀速转动时，线圈也开始转动，当线圈的转动稳定后，有() A．线圈与蹄形磁铁的转动方向相同 B．线圈与蹄形磁铁的转动方向相反 C．线圈中产生交流电 D．线圈中产生为大小改变、方向不变的电流 解析：本题考查法拉第电磁感应定律、楞次定律等考点．根据楞次定律的推广含义可知A正确、B错误；最终达到稳定状态时磁铁比线圈的转速大，则磁铁相对
图3 线圈中心轴做匀速圆周运动，所以产生的电流为交流电． 答案：AC 3．如图3所示，线圈M和线圈P绕在同一铁芯上．设两个线圈中的电流方向与图中所标的电流方向相同时为正．当M中通入下列哪种电流时，在线圈P中能产生正方向的恒定感应电流() 解析：据楞次定律，P中产生正方向的恒定感应电流说明M中通入的电流是均匀变化的，且方向为正方向时应均匀减弱，故D正确． 答案：D 图4 4．(2008年重庆卷)如图4所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈，当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力N及在水平方向运动趋势的正确判断是() A．N先小于mg后大于mg，运动趋势向左 B．N先大于mg后小于mg，运动趋势向左 C．N先小于mg后大于mg，运动趋势向右 D．N先大于mg后小于mg，运动趋势向右 解析：由题意可判断出在条形磁铁等高快速经过线圈时，穿过线圈的磁通量是先增加后减小，根据楞次定律可判断：在线圈中磁通量增大的过程中，线圈受指向右下方的安培力，在线圈中磁通量减小的过程中，线圈受指向右上方的安培力，故线圈受到的支持力先大于mg 后小于mg，而运动趋势总向右，D正确． 答案：D 5．如图5(a)所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同线圈Q，P和Q 共轴，Q中通有变化电流，电流随时间变化的规律如图(b)所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为F N，则() 图5 A．t1时刻F N＞G B．t2时刻F N>G C．t3时刻F N 第1课时电磁感应现象 【教学目标】 一、知识与技能 1.知道电磁感应现象，知道磁生电过程中能量的转化. 2.知道产生感应电流的条件，能对导体有无感应电流做出判断 3.知道感应电流方向跟什么因素有关. 二、过程与方法 1.经历磁生电现象，感知逆向思维. 2.通过探究磁生电的条件，进一步了解电与磁的联系，提高学生观察能力，分析概括能力和联系简单现象探索物理规律的能力. 三、情感、态度与价值观 1.认识自然现象之间是相互联系的，进一步了解探索自然奥妙的科学方法. 2.认识任何创造发明的基础是科学探索的成果，初步具有创造发明的意识. 【教学重点】 电磁感应现象，感应电流方向与导体运动方向和磁场方向有关. 【教学难点】 产生感应电流的条件. 【教具准备】 小电动机、电源、导线、开关、电流表、线圈框、U型磁体、多媒体课件等. 【教学课时】 1 课时 【巩固复习】 教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解)，加强学生对知识的巩固. 【新课引入】 师电动机的使用，提高了人类改造自然的能力，改善了人们的生活.请列举电动机在生产、生活中的使用实例，并简要说明使用电 动机的意义. 学生讨论、回答. 师电动机及其他用电器运作时，消耗大量的电能从何而来？ 学生积极思考.可能： 热能→电能、化学能→电能、核能→电能、光能→电能、机械能→电能. (再找学生带着感情朗读课本P138页第一自然段，然后请学生提出问题） 师电流周围存在着磁场，即电能生磁，那么逆向思维将会怎么样？ 生: 磁能否生电？ 生: 怎样能使磁生电？ 师下面我们用实验来探究磁能否生电. 【进行新课】 知识点1 探究电磁感应现象 师电能从何而来的，同学们做出了多样的猜测.这些猜想，人们大都变成了现实.现在我们一起重点探索一下: 机械能→电能. 首先，我们再观察一下电动机的转动.要求:①同桌的二位同学合作进行;②画出电路图. 生: 连接电路，电动机运转. 师很好！我们观察到给电动机通电，电动机转动.反过来，想想让电动机转动（如用手转动它的轴），会出现什么情况呢？ 学生猜想、创新. 师与周围的同学说说你这样猜想的原因吧. 学生议论. 师对学生的猜想肯定、赞许.引导生:转动电动机的轴，可能产生电流，是因为电动机能把电能转化为机械能，所以输入机械能可能产生电能.（尝试逆向思维） 对我们上述的猜想，准备通过什么方法加以验证，请用文字表达一下. 学生制定计划、设计实验、进行实验. 引导学生，可用电流表(耳机、喇叭)检测电流. 师请把你看到的现象写在纸上，告诉老师和其他同学. 学生文字表达、口语表达.（交流） 师在这现象中，发生能的转化吗？ 学生思考议论:机械能→电能. 师下面我们来探究:什么情况下磁可以生电. 师大家已经知道小电动机是由一对磁体和线圈构成的.利用一 高中《研究电磁感应现象实验报告》 班级学号姓名 一、实验目的 1、练习使用灵敏电流计。 2、研究线圈中感应电流的方向与穿过线圈磁通量变化的关系。 二、实验器材 灵敏电流计，原副线圈，滑动变阻器，电键、导线若干，电源，条形磁铁。 三、实验原理 穿过闭合回路的磁通量发生变化时会产生感应电流。 四、实验准备过程 1、查看电流表的指针的偏转方向和电流流入电流表的方向之间的关系。 2、查明原副线圈的绕向。 五、实验步骤与要求 1、将所给的实验元件连成电路图。 2、将开关闭合或改变滑动变阻器的值观察有无感应电流产生。 3、观察滑动变阻器改变的快慢不同，感应电流的大小是否相同。 4、观察电键闭合与断开产生的感应电流方向是否相同。 六、实验注意事项 1、电路连接要正确。 2、每一个操作步骤间要有停顿，以便观察电流表指针的摆动情况。 3、实验时不要超过灵敏电流计的量程。 4、实验操作中动作尽量迅速，效果会比较明显。 七、实验过程 1、连好下列电路图 （用铅笔代替导 线） 2、将滑动变阻器滑到电阻较小的一端，迅速闭合开关，并同时观察实验现象，断开开关时现象又如何 3、闭合开关，将滑动变阻器的滑动端移动时观察电流计的指针偏转。结论：当闭合回路的发生变化时，会产生感应电流。 八、综合练习： 1、如图所示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路，在下列情况中， 电流表指针不发生偏转的是（） A、线圈不动，磁铁插入线圈的过程中 B、线圈不动，磁铁拔出线圈的过程中 C、磁铁插在线圈内不动 D、磁铁不动，线圈上下移动 2、如图所示，矩形线框abcd的一边ad恰与长直导线重S N 合(互相绝缘)．现使线框绕不同的轴转动，能使框中产生感应电流的是（） A．绕ad边为轴转动 B．绕OO'为轴转动 C．绕bc边为轴转动 D．绕ab边为轴转动 3、关于“研究电磁感应现象”实验的注意事项，下列说法中错误的是（） A、原副线圈接入电路前，应查清其绕制方向 B、原线圈电阻很小，通电时间不宜过长 C、无论用什么方法使电流计指针偏转，都不能使表针偏转角度过大 D、在查明电流计电流方向跟指针偏转方向的关系时，应直接将电源两极和电流表两接线柱连接 4、图是判断电流表中电流方向和指针偏转方向关系的一种电路，下列说法中正确的是（） A、r的作用是分流 B、r的作用是分压 C、R的作用是分流 D、R的作用是分压 5、已知电流从电流计的“+”接线柱流入时，指针向右偏转，在如图所示的装置中，下列判断正确的是（） A、合上S，将A插入B过程中，指针向右偏转 第十二章 电磁感应章末自测 时间：90分钟 满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题(本题包括10小题，共40分，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不选的得0分 ) 图1 1．如图1所示，金属杆ab 、cd 可以在光滑导轨PQ 和RS 上滑动，匀强磁场方向垂直纸面向里，当ab 、cd 分别以速度v 1、v 2滑动时，发现回路感生电流方向为逆时针方向，则v 1和v 2的大小、方向可能是( ) A ．v 1>v 2，v 1向右，v 2向左 B ．v 1>v 2，v 1和v 2都向左 C ．v 1＝v 2，v 1和v 2都向右 D ．v 1＝v 2，v 1和v 2都向左 解析：因回路abdc 中产生逆时针方向的感生电流，由题意可知回路abdc 的面积应增大，选项A 、C 、D 错误，B 正确． 答案： B 图2 2．(2009年河北唐山高三摸底)如图2所示，把一个闭合线圈放在蹄形磁铁两磁极之间(两磁极间磁场可视为匀强磁场)，蹄形磁铁和闭合线圈都可以绕OO ′轴转动．当蹄形磁铁匀速转动时，线圈也开始转动，当线圈的转动稳定后，有( ) A ．线圈与蹄形磁铁的转动方向相同 B ．线圈与蹄形磁铁的转动方向相反 C ．线圈中产生交流电 D ．线圈中产生为大小改变、方向不变的电流 解析：本题考查法拉第电磁感应定律、楞次定律等考点．根据楞次定律的推广含义可知A 正确、B 错误；最终达到稳定状态时磁铁比线圈的转速大，则磁铁相对 图3 线圈中心轴做匀速圆周运动，所以产生的电流为交流电． 答案：AC 3．如图3所示，线圈M和线圈P绕在同一铁芯上．设两个线圈中的电流方向与图中所标的电流方向相同时为正．当M中通入下列哪种电流时，在线圈P中能产生正方向的恒定感应电流( ) 解析：据楞次定律，P中产生正方向的恒定感应电流说明M中通入的电流是均匀变化的，且方向为正方向时应均匀减弱，故D正确． 答案： D 图4 4．(2008年重庆卷)如图4所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈，当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力N及在水平方向运动趋势的正确判断是( ) A．N先小于mg后大于mg，运动趋势向左 B．N先大于mg后小于mg，运动趋势向左 C．N先小于mg后大于mg，运动趋势向右 D．N先大于mg后小于mg，运动趋势向右 解析：由题意可判断出在条形磁铁等高快速经过线圈时，穿过线圈的磁通量是先增加后减小，根据楞次定律可判断：在线圈中磁通量增大的过程中，线圈受指向右下方的安培力，在线圈中磁通量减小的过程中，线圈受指向右上方的安培力，故线圈受到的支持力先大于mg后小于mg，而运动趋势总向右，D正确． 答案：D 5．如图5(a)所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同线圈Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流，电流随时间变化的规律如图(b)所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为F N，则( ) 图5 A．t1时刻F N＞G B．t2时刻F N>G C．t3时刻F N 研究电磁感应现象 实验目的 将灵敏电流计与线圈一起串联接入闭合电路，通过以不同的方式改变穿过该线圈的磁通量，观察电流表指针是否偏转及偏转方向，从而研究、总结产生电磁感应现象的条件，归纳判定感应电流方向的规律。 实验器材 有软铁棒做铁芯的原线圈A、副线圈B，灵敏电流计一只，滑动变阻器，电池，保护电阻（阻值约几千欧）、开关、导线若干 准备作业 1．产生电磁感应现象的条件是：。 2．当穿过副线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向；当穿过副线圈的磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向。 实验步骤 1．首先查明电流表指针的偏转方向和电流方向的关系。具体的作法是：将灵 敏电流计、保护电阻（阻值约几干欧）、开关S串联，并与电池成串联电路， 如图所示。闭合开关，观察、判定电流表指针偏转方向与通过的电流方向之 间的关系。如图所示。 2．将原线圈A、滑动变阻器、电池（1）和开关（6）串联成一个电路，将灵敏电流计G线圈B 串联成另一个电路。将滑动变阻器值调到最大，如图所示。 ①打开、闭合电键 把原线圈插在副线圈中不动，观察闭合电键和断开电键的瞬间，电 流表指针是否偏转。 ②移动滑动变阻器的滑片 把原线圈插在副线圈中不动，闭合电键后，迅速移动变阻器的滑动 片，观察电流表指针是否偏转。 ③改变原线圈和副线圈的相对位置（插入或拔出副线圈） 根据实验装置图，按下电键，使原线圈通电。把原线圈从副线圈中 插入或拔出时，观察电流表指针是否偏转。 把原线圈插在副线圈中不动，闭合电键后，迅速插入或拔出铁芯，观察电流表指针是否偏转。 ④插入或拔出铁芯 相关习题 1．（2004黄浦）关于“研究电磁感应现象”实验的注意事项，下列说法正确的是（）（A）原副线圈接入电路之前，应查清其绕制方向 （B）原线圈电阻很小，通电时间不宜过长，以免损坏电源和原线圈 （C）无论用什么方法使电流表指针偏转，都不要使表针偏转角度过大，以免损坏电流表 （D）在查明电流方向与电流表指针偏转方向关系时，应直接将电源两极与电流表两接线柱相连 2．（2006上海）在研究电磁感应现象实验中， (1）为了能明显地观察到实验现象，请在如图所示的实验器材中，选 择必要的器材，在图中用实线连接成相应的实物电路图； （2）将原线圈插入副线圈中，闭合电键，副线圈中感生电流与原线 圈中电流的绕行方向（填“相同”或“相反”）； （3）将原线圈拔出时，副线圈中的感生电流与原线圈中电流的绕行 方向（填“相同”或“相反”）。 3．（1999全国）如图为“研究电磁感应现象”的实验 装置。 （1）将图中所缺的导线补接完整。 （2）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了 一下，那么合上电键后（）。 （A）将原线圈迅速插入副线圈时，电流计指针向右偏 转一下 （B）将原线圈插入副线圈后，电流计指针一直偏在零点右侧 （C）原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电流计指针向右偏转一下 饶平二中高二物理(选修3-2)电磁感应单元测试题 班级 姓名 座号 评分 一、选择题: 1、 在图1中，相互靠近的两个圆形导线环，在同一平面内，外面一个与电池、滑动变阻器串接，里面一个为闭合电路。当变阻器的电阻变小时，在里面的导线环上各段所受的磁场力的方向是：( ) A 、向着圆心。 B 、背离圆心。 C 、垂直纸面向外。 D 、没有磁场力作用。 2、如图2所示电路，在L 1线圈中感应电流从左向右通过电流表的条件是：( ) A 、K 断开瞬间。 B 、K 接通后，变阻器向右滑动。 C 、K 接通后， 将软铁心插入线圈L 2中。 D 、上述方法都不行。 3、一圆形线圈，一半置于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图3所示。为使线圈中感应电流为顺时针方向，应使线圈：( ) A 、沿+x 方向平动 B 、沿x 轴转动90° C 、沿+y 方向平动 D 、绕y 轴转动90° 4、如图4所示，电键K 原来是接通的，这时安培表中指示某一读数，在 把K 断开瞬间，安培表中出现：( ) A 、电流强度立即为零。 B 、与原来方向相同逐渐减弱的电流。 C 、与原来方向相同突然增大的电流。 D 、与原来方向相反突然增大的电流。 二、填空题： 5、半径为a 的半圆弧形硬质导线P Q 以速度v 在水平放置的平行导轨上运动。匀强磁场的磁感应强度为B ，方向与导轨平面垂直并指向纸里(如图5)。R 是固定电阻。设导轨、导线和P Q 的电阻以及P Q 与导轨的摩擦均可忽略，当导线P Q 作匀速运动时，外力的功率是 G K L L 1 2 x y o A K R R L 1 2 R a v P 图 1 图 3 图 4 图 5 图 2 C．向右加速滑动 D．向右减速滑动 7.如图所示，在光滑水平面上的直线MN左侧有垂直于纸面向里的匀强 磁场，右侧是无磁场空间．将两个大小相同的铜质矩形闭合线框由图示位置以同样的速度v向右完全拉出匀强磁场．已知制作这两只线框的铜质导 线的横截面积之比是1∶2．则拉出过程中下列说法中正确的是（） A.所用拉力大小之比为2∶1 B.通过导线某一横截面的电荷量之比是1∶1 C.拉力做功之比是1∶4 D.线框中产生的电热之比为1∶2 8. MN、PQ是水平方向的匀强磁场的上下边界，磁场宽度为L．一个边长为a的正方形导线框（L>2a）从磁场上方下落，运动过程中上下两边始终与磁场边界平行．线框进入磁场过程中感应电流i随时间t变化的图象如右图所示，则线框从磁场中穿出过程中线框中感应电流i随时间t变化的图象可能是以下的哪一个（） A. B. C. D. 9. 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．下列说法中正确的是（） A．合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮 B．合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮 C．断开开关S切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会儿才熄灭 D．断开开关S切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭 10．如图所示，A、B都是很轻的铝环，分别调在绝缘细杆的两端，杆可绕中间竖直轴在水平面内转动，环A是闭合的，环B是断开的。若用磁铁分别接近这两个圆环，则下面说法正确的是（） A．图中磁铁N极接近A环时，A环被吸引，而后被推开 B．图中磁铁N极远离A环时，A环被排斥，而后随磁铁 运动 C．用磁铁N极接近B环时，B环被推斥，远离磁铁 运动 D．用磁铁的任意一磁极接近A环时，A环均被排斥 二、填空题 11．（1）如图（1）所示为“研究电磁感应现象”的实验装置，请将图中所缺的导线补接完整。 高二物理电磁感应单元测试卷 一．选择题（每题4分，错选不得分，选不全得2分） 1．在电磁感应现象中，下列说法正确的是 （ ） A ．导体相对磁场运动，导体内一定会产生感应电流 B ．导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流 C ．闭合电路在磁场内作切割磁感线运动，电路内一定会产生感应电流 D ．穿过闭合线圈的磁通量发生变化，电路中一定有感应电流。 2．闭合线圈的匝数为n ，每匝线圈面积为S ，总电阻为R ，在t ?时间内穿过每匝线圈的磁通量变 化为?Φ，则通过导线某一截面的电荷量为 （ ） A ． R ?Φ B ． R nS ?Φ D ． R n ?Φ C ． tR n ??Φ 3．如图所示，在光滑绝缘的水平桌面上放一弹性闭合导体环，在导体环轴线上方有一条形磁铁.当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断中正确的是 （ ） A ．导体环有收缩趋势 B ．导体环有扩张趋势 C ．导体环对桌面压力减小 D ．导体环对桌面压力增大 4．闭合回路中的磁通量Φ随时间t 变化的图像分别如①②③④所示，关于回路中产生的感应电动势的下列说法正确的是（ ） A 、 图①的回路中感应电动势恒定不变 B 、 图②的回路中感应电动势变大 C 、 图③的回路中0~t 1时间内的感应电动势大于t 1~t 2时间内的感应电动势 D 、 图④的回路中感应电动势先变小再变大 5．下图中所标的导体棒的长度为L ，处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，棒运动的速度均为v ，产生的电动势为BLv 的是 （ ） 6．如图所示，用导线做成的圆形线圈与一直导线构成以下几种位置组合，当减少直导线中电流时，下列说法正确的是 （ ） D B ° v B L A B L 电磁感应现象及电磁在生活中的应用 摘要：电磁感应，也称为磁电感应现象是指放在变化磁通量中的导体，会产生电动势。此电动势称为感应电动势或感生电动势，若将此导体闭合成一回路，则该电动势会驱使电子流动，形成感应电流。 电磁反应是一个复杂的过程，其运用到现实生活中的技术（例如：电磁炉、微波炉、蓝牙技术、磁悬浮列车等等）。是经过很多人的探索和努力一步一步走到现在的。 正文： 电磁感应的定义：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象。本质是闭合电路中磁通量的变化。由电磁感应现象产生的电流叫做感应电流。 电磁感应的发现：1831年8月，法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，线圈A 接直流电源，线圈B接电流表，他发现，当线圈A的电路接通或断开的瞬间，线圈B中产生瞬时电流。法拉第发现，铁环并不是必须的。拿走铁环，再做这个实验，上述现象仍然发生。只是线圈B中的电流弱些。为了透彻研究电磁感应现象，法拉第做了许多实验。1831年11月24日，法拉第向皇家学会提交的一个报告中，把这种现象定名为“电磁感应现象”，并概括了可以产生感应电流的五种类型：变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。法拉第之所以能够取得这一卓越成就，是同他关于各种自然力的统一和转化的思想密切相关的。正是这种对于自然界各种现象普遍联系的坚强信念，支持着法拉第始终不渝地为从实验上证实磁向电的转化而探索不已。这一发现进一步揭示了电与磁的内在联系，为建立完整的电磁理论奠定了坚实的基础。 电磁感应是指因磁通量变化产生感应电动势的现象。电磁感应现象的发现，乃是电磁学中伟大的成就之一。它不仅让我们知道电与磁之间的联系，而且为电与磁之间的转化奠定了基础，为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路，在实用上有重大意义。电磁感应现象的发现，标志着一场重大的工业和技术革命的到来。事实证明，电磁感应在电工、电子技术、电气化、自动化方面的广泛应用对推动社会生产力和科学技术的发展发挥了重要的作用。 若闭合电路为一个n匝的线圈，则又可表示为：式中n为线圈匝数，ΔΦ为磁通量变化量，单位Wb ，Δt为发生变化所用时间，单位为s.ε为产生的感应电动势，单位为V。 磁通量：设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，磁场的磁感应强度为B，平面的面积为S。(1)定义：在匀强磁场中，磁感应强B与垂直磁场方向的面积S的乘积，叫做穿过这个面的磁通量。 (2)公式：Φ＝BS 当平面与磁场方向不垂直时： Φ＝BS⊥＝BScosθ（θ为两个平面的二面角） (3)物理意义 高二物理电磁感应单元测试试卷 一、选择题：（每小题4分，共40分。） 1、关于电流强度的说法中正确的是： A．根据I=Q/t可知I与Q成正比 B．如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流C．电流有方向，电流是矢量 D．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位 2、下面对电源电动势概念的认识正确的是（） A.电源电动势等于电源两极间的电压 B.在闭合电路中，电动势等于内外电压之和 C.电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领,电源把其形式的能转化为电能越多,电动势就越大 D.电动势、电压和电势差名称不同，但物理意义相同，所以单位也相同 输入输出 A B C 0 0 0 1 1 0 1 1 3、下图1为一逻辑电路，根据电路图完成它的真值表。其输出端从上到下排列的结果正确的是 A．0 0 1 0 B．0 0 1 1 C．1 0 1 0 D．0 0 0 1 4、一只标有“220V，60W”字样的白炽灯泡，将加在两端的电压U由零逐渐增大到220V，在此过程中，电压U和电流I 的关系可用图线表示。在下列四个图象中，肯定不符合实际的是 5、如图2所示直线OAC为某一直流电源的总功率P随总电流I变化的图线；抛物线OBC 为同一电源内部消耗的功率Pr随总电流I变化的图线，则当通过电源的电流为1A时，该电源的输出功率为 A．1W B．3W C．2W D．2.5W 6、如图3所示，是测定两个电源的电动势和内电阻的实验中得到的电流和路端电压图线，则下列说法不正确的是 A．当I1=I2时，电源总功率P1=P2 B．当I1=I2时，外电阻R1=R2 电磁感应现象中的能量问题邵晓华 目标： 使学生能处理电磁感应规律与能量综合应用的问题，并学会处理能量问题的方法与技巧。提高学生的分析综合能力和解决实际问题的能力，帮助学生树立正确的科学观。 教学过程 【问题概述】电磁感应现象部分的知识历来是高考的重点、热点，出题时可将力学、电磁学等知识溶于一体，能很好地考查学生的理解、推理、分析综合及应用数学处理物理问题的能力。电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力的作用，因此，要维持感应电流的存在，必定有“外力”克服安培力做功，此过程中，其它形式的能转化为电能，当电流通过电阻时，电能又转化为其它形式的能量． 【典例赏析】 例1、如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R， 质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒 与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面 垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的 功与安培力做的功的代数和等于（） A.棒的机械能增加量 B.棒的动能增加量 C.棒的重力势能增加量 D.电阻R上放出的热量 小结：分析过程中应当牢牢抓住能量守恒这一基本规律，即分析清楚有哪些力做功，就可知道有哪些形式的能量参与了相互转化，如有摩擦力做功，必然有内能出现；重力做功，就可能有机械能参与转化；安培力做负功就将其他形式能转化为电能，做正功将电能转化为其他形式的能； 针对练习：P１８９（４）P１９１（４）两题 分析作业P３０６（８，９，１０） 例２（P１８９例４） 分析P３０６（１１） 能力提升： 例３．（如图16(甲) 为一研究电磁感应 的装置，其中电流传 感器(相当于一只理 想的电流表)能将各 时刻的电流数据实 时送到计算机，经计 算机处理后在屏幕 上显示出I-t图象。 已知电阻R及杆的 电阻r均为0.5Ω，杆的质量m及悬挂物的质量M均为0.1kg，杆长L=1m。实验时，先断 高二物理电磁感应单元测试题 一、选择题（1-6为单选题，每小题4分，共24分。7-10为多选题，每小题5分，共20分。） 1、如图所示，有导线ab 长0.2m ，在磁感应强度为0.8T 的匀强磁场中，以3m/S 的速度做切割磁感线运动，导线垂直磁感线，运动方向跟磁感线及直导线均垂直.磁场的有界宽度L=0.15m ，则导线中的感应电动势大小为 （ ） A ．0.48V B ．0.36V C ．0.16V D ．0.6V 2、图中的四个图分别表示匀强磁场的磁感应强度B 、闭合电路中一部分直导线的运动速度v 和电路中产生的感应电流I 的相互关系，其中正确是 （ ） 3、如图所示，矩形导线框从通电直导线EF 左侧运动到右侧的过程中，关于导线框中产生的感应电流的正确说法是 （ ） A ．感应电流方向是先沿abcd 方向流动，再沿adcb 方向流动 B ．感应电流方向是先沿adcb 方向流动，然后沿abcd 方向流动，再沿adcb 方向流动 C ．感应电流始终是沿adcb 方向流动 D ．感应电流始终是沿abcd 方向流动 4、如图所示，通电直导线垂直穿过闭合线圈的中心，那么（ ） A ．当导线中电流增大时，线圈中有感应电流； B ．当线圈左右平动时，线圈中有感应电流； C ．当线圈上下平动时，线圈中有感应电流； D ．以上各种情况都不会产生感应电流。 5、如图所示，空间分布着宽为L ，垂直于纸面向里的匀强磁场．一金属线框从磁场左边界匀速向右通过磁场区域．规定逆时针方向为电流的正方向，则感应电流随位移变化的关系图（i-x ）正确的是（ ） 6、如图所示，足够长的U 型光滑金属导轨平面与水平面成θ角，其中MN 与PQ 平行导轨间距为L ， 导轨平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，导轨电阻不计.金属捧a b 由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab 棒接入电路的电阻为R ，当流过棒ab 某一横截面的电量为q 时。此时金属棒的速度大小为v ，则金属棒ab 在这一过程中（ ） A.ab 棒运动的平均速度大小为2 v B.此时金属棒的加速度为22sin B L v a g mR θ=- C.此过程中产生的焦耳热为Q BLvq = D. 金属棒ab 沿轨道下滑的最大速度为 22 mgR B L 7、 如图所示在垂直于纸面向里的范围足够大的匀强磁场中有一个矩形闭合线圈abcd ，线圈平面与磁场垂直，O 1O 2与O 3O 4都是线圈的对称轴，应使线圈怎样运动才能使其中产生感应电流（ ） A ．向左或向右平动 B.向上或向下平动 C ．绕O 1O 2轴转动 D. 绕O 3O 4轴转动 8、 如图所示，挂在弹簧下端的条形磁铁在闭合线圈内振动，如果空气阻力不计，则（ ） A ．磁铁的振幅不变 B ．磁铁做阻尼振动 C ．线圈中有逐渐变弱的直流电 D ．线圈中逐渐变弱的交流电 简单剖析电磁感应现象及其本质 摘要：电磁感应是指因磁通量变化在回路中产生感应电动势的现象。电磁感应现象的发现，是电磁学领域中最伟大的成就之一，揭示了电与磁之间的内在联系，但在学习中对电磁感应定律及其内在本质联系比较难于理解，本文从电磁感应定律为出发点对电磁现象做简要分析，探讨电磁感应现象规律及其本质。 关键词：电磁感应 磁通量变化 感应电动势 非静电力 电磁感应又称磁电感应现象，是指放在变化磁场中的导体，会产生电动势，此电动势称为感应电动势或感生电动势。若将此导体闭合成一回路，则该电动势会驱使电子流动，形成感应电流，变化的磁场能够产生电流, 这就是电磁感应现象。这种电流称为感应电流, 研究表明, 它的产生是由于闭合回路的磁通量Ф发生了变化。英国的科学家法拉第经过多年的实验研究, 于1831年总结出电磁感应的规律，感应电动势用ε表示为 ε＝－ dt Φd 上式中我们用“－”号表示感应电流的方向，用楞次定律来判别，楞次定律表述为：感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。如果闭合电路是一个n 匝线圈, 上式变为 ε＝－dt Φd n 由此式可以知道法拉第电磁感应定律ε＝－n dt Φd 的磁通量变化, 可归因于两种情况： 一种是由回路边 界运动( 扩张或收缩)引起的； 另一种是由回路内的磁感应强度变化所致。如图1 所示, 金属棒ab 与导轨组成的闭合回路abcd 平面与磁感应强度B 垂直, 当磁场稳定时, 金属棒ab 以速度v 沿导轨运动, 则感应电动势为εdt d Φ= =dt dS B =θsin Blv 。当金属棒静止不动, 只有磁感应强度 B 变化时, 感应电动势为 ε= dt d φ= dt dB S ，在一般情况下, 由回路边界运动产生的电 动势也叫做动生电动势, 用矢量积分表示为 ε=() l d B V l ??? 由磁感应强度变化产生的感应电动势叫做感生电动势, 用矢量积分表示为 ε=－s d t B s ????? 它概括了产生电磁感应现象的两种基本形式，全面地反映了产生感应电动势的规律ε＝－dt Φd ，即电磁感应定律的两种表述形式,因此法拉第电磁感应定律的两种 表述是等价的。 重点难点突破 一、电磁感应现象中的力学问题 1.通过导体的感应电流在磁场中将受到安培力作用，电磁感应问题往往和力学问题联系在一起，基本步骤是： (1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向.(2)求回路中的电流强度.(3)分析研究导体受力情况(包含安培力，用左手定则确定其方向).(4)列动力学方程或平衡方程求解. 2.对电磁感应现象中的力学问题，要抓好受力情况和运动情况的动态分析，导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→周而复始地循环，循环结束时，加速度等于零，导体达到稳定运动状态，要抓住a＝0时，速度v达最大值的特点. 二、电磁感应中的能量转化问题 导体切割磁感线或闭合回路中磁通量发生变化，在回路中产生感应电流，机械能或其他形式的能量便转化为电能，具有感应电流的导体在磁场中受安培力作用或通过电阻发热，又可使电能转化为机械能或电阻的内能，因此，电磁感应过程总是伴随着能量转化，用能量转化观点研究电磁感应问题常是导体的稳定运动(匀速直线运动或匀速转动)，对应的受力特点是合外力为零，能量转化过程常常是机械能转化为内能，解决这类问题的基本步骤是： 1.用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定电动势的大小和方向. 2.画出等效电路，求出回路中电阻消耗电功率的表达式. 3.分析导体机械能的变化，用能量守恒关系得到机械功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程. 三、电能求解的思路主要有三种 1.利用安培力的功求解：电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功； 2.利用能量守恒求解：若只有电能与机械能的转化，则机械能的减少量等于产生的电能； 3.利用电路特征求解：根据电路结构直接计算电路中所产生的电能. 四、线圈穿越磁场的四种基本形式 1.恒速度穿越； 2.恒力作用穿越； 3.无外力作用穿越； 4.特殊磁场穿越. 典例精析 1.恒速度穿越 【例1】如图所示，在高度差为h的平行虚线区域内有磁感应强度为B，方向水平向里的匀强磁场.正方形线框abcd的质量为m，边长为L(L>h)，电阻为R，线框平面与竖直平面平行，静止于位置“Ⅰ”时，cd边与磁场下边缘有一段距离H.现用一竖直向上的恒力F提线框，线框由位置“Ⅰ”无初速度向上运动，穿过磁场区域最后到达位置“Ⅱ”(ab边恰好出磁场)，线框平面在运动中保持在竖直平面内，且ab边保持水平.当cd边刚进入磁场时，线框恰好开始匀速运动.空气阻力不计，g＝10 m/s2.求： (1)线框进入磁场前距磁场下边界的距离H； (2)线框由位置“Ⅰ”到位置“Ⅱ”的过程中，恒力F做的功为多少？线框产生的热量为多少？ 【解析】(1)线框进入磁场做匀速运动，设速度为v1，有： E＝BLv1，I＝ER，F安＝BIL 根据线框在磁场中的受力，有F＝mg＋F安 电磁感应单元测试题 一选择题（每题6分，共54分） 1．在电磁感应现象中，下列说法正确的是 （ ） A ．导体相对磁场运动，导体内一定会产生感应电流 B ．导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流 C ．闭合电路在磁场内作切割磁感线运动，电路内一定会产生感应电流 D ．穿过闭合线圈的磁通量发生变化，电路中一定有感应电流。 2．闭合线圈的匝数为n ，每匝线圈面积为S ，总电阻为R ，在t ?时间内穿过每匝线圈的磁 通量变化为?Φ，则通过导线某一截面的电荷量为 （ ） A ．R ?Φ B ．R nS ?Φ D ．R n ?Φ C ．tR n ??Φ 3．如图所示，在光滑绝缘的水平桌面上放一弹性闭合导体环，在导体环轴线上方有一条形 磁 铁.当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断中正确的是 （ ） A ．导体环有收缩趋势 B ．导体环有扩张趋势 C ．导体环对桌面压力减小 D ．导体环对桌面压力增大 4．闭合回路中的磁通量Φ随时间t 变化的图像分别如①②③④所示，关于回 路中产生的感应电动势的下列说法正确的是（ ） A 、 图①的回路中感应电动势恒定不变 B 、 图②的回路中感应电动势变大 C 、 图③的回路中0~t 1时间内的感应电动势大于t 1~t 2时间内的感应电动势 D 、 图④的回路中感应电动势先变小再变大 5．下图中所标的导体棒的长度为L ，处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，棒运动的速度均为v ，产生的电动势为BLv 的是 （ ） 6．如图所示，用导线做成的圆形线圈与一直导线构成以下几种位置组合，当减少直导线中电流时，下列说法正确的是 （ ） B ° v B L A B L《电磁感应现象》教案
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