2026年高考物理復(fù)習(xí)新題速遞之電磁感應(yīng)(2025年7月)_第1頁
2026年高考物理復(fù)習(xí)新題速遞之電磁感應(yīng)(2025年7月)_第2頁
2026年高考物理復(fù)習(xí)新題速遞之電磁感應(yīng)(2025年7月)_第3頁
2026年高考物理復(fù)習(xí)新題速遞之電磁感應(yīng)(2025年7月)_第4頁
2026年高考物理復(fù)習(xí)新題速遞之電磁感應(yīng)(2025年7月)_第5頁
已閱讀5頁,還剩65頁未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

第69頁(共69頁)2026年高考物理復(fù)習(xí)新題速遞之電磁感應(yīng)(2025年7月)一.選擇題(共8小題)1.(2025春?濱海新區(qū)期末)如圖所示,ef、gh為兩相互平行水平固定放置的金屬導(dǎo)軌,ab、cd為擱在金屬導(dǎo)軌上的兩金屬棒,與導(dǎo)軌接觸良好且無摩擦。當(dāng)一條形磁鐵向下靠近導(dǎo)軌時(shí),下列描述正確的是()A.兩金屬棒將互相靠近 B.金屬棒對(duì)導(dǎo)軌的壓力將減小 C.回路中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向 D.回路中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向2.(2025春?新鄉(xiāng)期末)如圖所示的正六邊形abcdef,O點(diǎn)為正六邊形的中心,g為aO的中點(diǎn)。現(xiàn)在a、O兩點(diǎn)垂直紙面固定兩長直導(dǎo)線甲、乙,兩導(dǎo)線中通有恒定電流,g點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直aO向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0。已知長直通電導(dǎo)線在周圍空間產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=kIr,IA.導(dǎo)線甲、乙中的電流均垂直紙面向外 B.導(dǎo)線甲、乙中的電流之比為2:1 C.c、e兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同 D.b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為33.(2025?湖北一模)如圖所示,半徑為a的金屬細(xì)圓環(huán)水平放置,在圓環(huán)的中心O豎直放置一細(xì)金屬桿。一電阻為R的導(dǎo)體棒一端套在軸O上,另一端可繞軸線沿圓環(huán)做圓周運(yùn)動(dòng)。圓環(huán)處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=Kr,方向豎直向上的磁場中,式中K為大于零的常量,r為場點(diǎn)到O點(diǎn)的距離。細(xì)金屬桿與圓環(huán)用導(dǎo)線連接,不計(jì)細(xì)金屬桿、圓環(huán)及導(dǎo)線的電阻。當(dāng)導(dǎo)體棒沿順時(shí)針方向(俯視)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),下列說法正確的是()A.導(dǎo)體棒中電流的方向?yàn)镺→A B.導(dǎo)體棒受到的安培力沿順時(shí)針方向(俯視) C.導(dǎo)體棒中電流的大小為KωaD.感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為14.(2025?海淀區(qū)校級(jí)三模)如圖所示,一邊長為L的正方形導(dǎo)線框,勻速穿過寬為2L、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場區(qū)域。線框剛進(jìn)入磁場的時(shí)刻記為t=0時(shí)刻,則下列圖像能正確反映線框中的感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化規(guī)律的是(規(guī)定線框中的電流沿逆時(shí)針方向?yàn)檎ǎ〢. B. C. D.5.(2025?南寧模擬)如圖所示為我國自主研究設(shè)計(jì)的艦載機(jī)返回航母甲板時(shí)電磁減速的簡化原理圖。固定在絕緣水平面上足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌,左端接有定值電阻R(其余電阻不計(jì)),整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。返回時(shí)艦載機(jī)等效為導(dǎo)體棒PQ以一定初速度水平向右運(yùn)動(dòng),則其速度v、加速度a隨位移x的變化圖像正確的是()A. B. C. D.6.(2025春?曹縣校級(jí)期末)如圖所示電路,將開關(guān)從b調(diào)到a后,電路中電流的圖像應(yīng)為下列中的()A. B. C. D.7.(2025春?慈溪市期末)下列四幅圖都涉及了磁現(xiàn)象,其中描述正確的是()A.圖甲金屬線圈在圓形勻強(qiáng)磁場中從A位置向B位置運(yùn)動(dòng),金屬線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流 B.圖乙中線框在磁場中從右向左運(yùn)動(dòng)時(shí),穿過線框的磁通量不變 C.圖丙中線圈a通入電流均勻變小的直流電,線圈b所接電流表不會(huì)有示數(shù) D.圖丁中水平放置的圓形線圈直徑正上方通有逐漸增大的電流,圓線圈中有感應(yīng)電流8.(2025?福建模擬)如圖甲所示,足夠長且電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi),左端連接電阻R,金屬棒ab垂直放置于導(dǎo)軌上,整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。t=0時(shí)刻,ab棒在水平外力F作用下由靜止開始沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng),其速度v隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示。運(yùn)動(dòng)過程中ab棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,ab棒克服安培力做功的功率為P,R上通過的電流為i,下列P或i隨t變化的圖像中,可能正確的是()A. B. C. D.二.多選題(共4小題)(多選)9.(2025春?商丘期末)如圖所示,兩根電阻不計(jì)、足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角,導(dǎo)軌上端連接電容器C,整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中。一電阻不計(jì)的金屬棒MN從某高度處由靜止釋放,下滑過程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好。MN所受的安培力大小為F、加速度大小為a、位移大小為x、電容器(未被擊穿)的電荷量為Q,則它們隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像可能正確的是()A. B. C. D.(多選)10.(2025春?武漢期中)在電磁爐上放置一盛有冷水的金屬杯,接通交流電源,一段時(shí)間后杯內(nèi)的水就會(huì)沸騰起來。下列說法正確的是()A.使用陶瓷器皿,不影響電磁爐加熱效果 B.電磁爐工作時(shí),在金屬杯底部產(chǎn)生渦流 C.若在輸入端接恒定電流,電磁爐無法正常加熱金屬杯 D.使用微波爐加熱冷水,其工作原理與電磁爐工作原理相同(多選)11.(2025?龍崗區(qū)校級(jí)模擬)正方體abcd﹣a1b1c1d1的上表面水平,沿中心線O1O2放置一根通有恒定電流I的長直導(dǎo)線,現(xiàn)使一閉合金屬小圓環(huán)沿不同方向以相同速率做勻速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中圓環(huán)平面始終水平。下列說法正確的是()A.a(chǎn)1點(diǎn)與c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相等 B.小圓環(huán)的圓心從ad邊的中點(diǎn)豎直向上運(yùn)動(dòng)時(shí),小圓環(huán)中無感應(yīng)電流 C.小圓環(huán)的圓心從a移到d與從a移到c,小圓環(huán)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢相等 D.小圓環(huán)的圓心從b1移到c1過程中,穿過小圓環(huán)的磁通量先減少后增加(多選)12.(2025?黔南州模擬)如圖所示,足夠長的光滑平行水平金屬導(dǎo)軌上放置一導(dǎo)體棒ab,導(dǎo)體棒處于垂直于導(dǎo)軌平面豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T。金屬導(dǎo)軌左側(cè)接有兩個(gè)電源,E1=E2=2V,開始兩只開關(guān)S1、S2均處于斷開狀態(tài)?,F(xiàn)給導(dǎo)體棒一個(gè)向左的初速度v0=3m/s,同時(shí)閉合開關(guān)S1;一段時(shí)間后導(dǎo)體棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),隨后斷開開關(guān)S1,閉合開關(guān)S2。導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)全過程不離開磁場區(qū)域與導(dǎo)軌,不會(huì)跨過電源;若導(dǎo)軌間距L=0.5m,導(dǎo)體棒質(zhì)量為2kg,導(dǎo)體棒接入回路的電阻為1Ω,其余電阻不計(jì),下列說法中正確的是()A.閉合開關(guān)S2后至導(dǎo)體棒再次穩(wěn)定過程中安培力對(duì)導(dǎo)體棒做功之和為零 B.閉合開關(guān)S2后至導(dǎo)體棒再次穩(wěn)定過程中流過導(dǎo)體棒的電荷量為32C C.從開始運(yùn)動(dòng)至導(dǎo)體棒最終穩(wěn)定過程中安培力的沖量大小為2N?s D.全過程中導(dǎo)體棒加速度的最大值為1m/s2三.填空題(共4小題)13.(2025春?徐匯區(qū)校級(jí)期末)如圖所示,L是一內(nèi)阻很小的帶鐵芯的線圈,A是一燈泡,電鍵K處于閉合狀態(tài),電路是接通的?,F(xiàn)將電鍵K打開,則在電路切斷后,觀察到A的現(xiàn)象是(選填“逐漸熄滅”,“閃一下后逐漸熄滅”,“立即熄滅”);通過燈泡A的電流方向是(選填“a→b”或“b→a”)。14.(2025春?廈門校級(jí)月考)如圖所示,邊長為L、電阻為R的單匝正方形導(dǎo)線框從空中某處由靜止開始下落,一段時(shí)間后進(jìn)入一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,則該導(dǎo)線框進(jìn)入磁場的過程中感應(yīng)電流為方向(選填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”),導(dǎo)線框全部進(jìn)入磁場流過導(dǎo)線某一橫截面的電荷量為。15.(2025春?永春縣校級(jí)期中)現(xiàn)把電阻與線圈兩端相連構(gòu)成閉合回路,在線圈正上方放一條形磁鐵,如圖所示,磁鐵的S極朝下,在將磁鐵的S極插入線圈的過程中,通過電阻的感應(yīng)電流的方向由,線圈與磁鐵相互(填“吸引”或“排斥”)。16.(2025春?重慶期中)G為零刻度在中央的靈敏電流表,連接在直流電路中時(shí)的偏轉(zhuǎn)情況如圖①中所示,即電流從電流表G的左接線柱進(jìn)時(shí),指針也從中央向左偏。今把它與一線圈串聯(lián)進(jìn)行電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn),則圖②中的條形磁鐵的運(yùn)動(dòng)方向是向(選填“上”或“下”);圖③中電流表指針應(yīng)向(選填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn);圖④中的條形磁鐵下端為極(選填“N”或“S”)。四.解答題(共4小題)17.(2025?河南模擬)某科技攻關(guān)小組設(shè)計(jì)了一款磁力剎車系統(tǒng),結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示。正方形線圈abcd安裝在試驗(yàn)車底部,線圈邊長L=1m,匝數(shù)n=100,總電阻R=10Ω,平直軌道上的試驗(yàn)車以v0=6m/s的初速度進(jìn)入軌道前方的勻強(qiáng)磁場區(qū)域。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T,方向豎直向上,磁場區(qū)域長度也為L=1m,磁場的邊界平行于線圈的ab邊,試驗(yàn)車(含線圈)的質(zhì)量m=500kg,取重力加速度大小g=10m/s2,不計(jì)試驗(yàn)車與軌道間的摩擦力。求:(1)線圈進(jìn)入磁場瞬間,線圈中的電流大小;(2)線圈進(jìn)入磁場瞬間,試驗(yàn)車受到的安培力大??;(3)從ab邊剛進(jìn)磁場到剛出磁場過程中,通過ab邊的電荷量大小。18.(2025?遼寧模擬)某科技攻關(guān)小組設(shè)計(jì)了一款磁力剎車系統(tǒng),結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示。正方形線圈abcd安裝在試驗(yàn)車底部,線圈邊長L=1m,匝數(shù)n=100,總電阻R=10Ω,平直軌道上的試驗(yàn)車以v0=6m/s的初速度進(jìn)入軌道前方的勻強(qiáng)磁場區(qū)域。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T,方向豎直向上,磁場區(qū)域長度也為L=1m,磁場的邊界平行于線圈的ab邊,試驗(yàn)車(含線圈)的質(zhì)量m=500kg,不計(jì)試驗(yàn)車與軌道間的摩擦力。求:(1)線圈進(jìn)入磁場瞬間,線圈中的電流大小;(2)線圈進(jìn)入磁場瞬間,試驗(yàn)車的加速度大小。19.(2025?揚(yáng)州模擬)如圖所示,平行金屬導(dǎo)軌ab、cd兩端各接一個(gè)阻值為R的電阻,直徑為d的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,電阻為R的金屬棒PQ向右勻速運(yùn)動(dòng),與導(dǎo)軌的接觸良好,某時(shí)刻通過左端電阻的電流最大且電流大小為Im,不計(jì)導(dǎo)軌電阻,求此時(shí)金屬棒PQ。(1)所受安培力的大小F;(2)速度的大小v。20.(2025?安徽模擬)如圖所示為某種電磁緩沖車的結(jié)構(gòu)示意圖,其主要部件為緩沖滑塊K和質(zhì)量為m的緩沖車廂。在緩沖車的底板上安裝著電磁鐵,能產(chǎn)生垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,沿車的軸線固定著兩個(gè)光滑水平絕緣導(dǎo)軌PQ、MN,可以在導(dǎo)軌內(nèi)自由滑動(dòng)的緩沖滑塊K由高強(qiáng)度絕緣材料制成,滑塊K上繞有閉合的多匝矩形線圈abcd,線圈的總電阻為R,匝數(shù)為n,ab邊長為L,假設(shè)緩沖車以速度v0與障礙物C碰撞后,滑塊K立即停下,此后線圈與軌道的磁場作用力使緩沖車廂減速運(yùn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)緩沖,一切摩擦及空氣阻力不計(jì)。(1)求緩沖車廂減速過程中最大加速度的大?。海?)碰撞后緩沖車廂向前移動(dòng)一段距離后速度為零,則此過程線圈abcd中產(chǎn)生的焦耳熱是多少;(3)緩沖車與障礙物碰撞后,要使導(dǎo)軌右端不碰到障礙物,則緩沖車與障礙物碰撞前,導(dǎo)軌右端與滑塊K的cd邊距離至少多大。

2026年高考物理復(fù)習(xí)新題速遞之電磁感應(yīng)(2025年7月)參考答案與試題解析一.選擇題(共8小題)題號(hào)12345678答案ABDCDABB二.多選題(共4小題)題號(hào)9101112答案BCBCBDABD一.選擇題(共8小題)1.(2025春?濱海新區(qū)期末)如圖所示,ef、gh為兩相互平行水平固定放置的金屬導(dǎo)軌,ab、cd為擱在金屬導(dǎo)軌上的兩金屬棒,與導(dǎo)軌接觸良好且無摩擦。當(dāng)一條形磁鐵向下靠近導(dǎo)軌時(shí),下列描述正確的是()A.兩金屬棒將互相靠近 B.金屬棒對(duì)導(dǎo)軌的壓力將減小 C.回路中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向 D.回路中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向【考點(diǎn)】右手定則;來拒去留.【專題】定性思想;推理法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;推理論證能力.【答案】A【分析】根據(jù)楞次定律結(jié)合具體的判斷方法進(jìn)行分析解答?!窘獯稹拷猓寒?dāng)條形磁鐵靠近導(dǎo)軌時(shí),穿過導(dǎo)軌的磁通量增大,根據(jù)楞次定律判斷出導(dǎo)軌中產(chǎn)生感應(yīng)電流,其產(chǎn)生的磁場將會(huì)阻礙磁通量增大,故兩棒向內(nèi)靠近,減小磁感線穿過的面積,從而起到阻礙磁通量增大的作用,與磁鐵存在相互排斥的力,因此不論條形磁鐵下端是S極還是N極,磁鐵靠近,則兩棒靠近,金屬棒對(duì)導(dǎo)軌的壓力將增大;因不知道磁鐵下端是S極還是N極,故無法判斷原磁場的方向,則無法判斷感應(yīng)電流的方向,故BCD錯(cuò)誤,A正確。故選:A?!军c(diǎn)評(píng)】考查楞次定律的應(yīng)用,會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。2.(2025春?新鄉(xiāng)期末)如圖所示的正六邊形abcdef,O點(diǎn)為正六邊形的中心,g為aO的中點(diǎn)?,F(xiàn)在a、O兩點(diǎn)垂直紙面固定兩長直導(dǎo)線甲、乙,兩導(dǎo)線中通有恒定電流,g點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直aO向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0。已知長直通電導(dǎo)線在周圍空間產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=kIr,IA.導(dǎo)線甲、乙中的電流均垂直紙面向外 B.導(dǎo)線甲、乙中的電流之比為2:1 C.c、e兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同 D.b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3【考點(diǎn)】右手定則;磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量疊加.【專題】定量思想;推理法;磁場磁場對(duì)電流的作用;推理論證能力.【答案】B【分析】d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0,根據(jù)右手定則,判斷導(dǎo)線甲、乙中的電流一個(gè)垂直紙面向外、一個(gè)垂直紙面向里;d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0,長直通電導(dǎo)線在周圍空間產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=kIr根據(jù)平行四邊形定則定則,分析c、e兩點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度;分別求導(dǎo)線甲、乙在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度,再根據(jù)合成規(guī)律,求b點(diǎn)合磁感應(yīng)強(qiáng)度。【解答】解:A.依題意,d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0,根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度疊加原理,可知導(dǎo)線甲乙在d點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反,根據(jù)右手定則,可知導(dǎo)線甲、乙中的電流一個(gè)垂直紙面向外、一個(gè)垂直紙面向里,故A錯(cuò)誤;B.設(shè)正六邊形邊長為L,由于d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0,長直通電導(dǎo)線在周圍空間產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=kI解得導(dǎo)線甲、乙中的電流之比I故B正確;C.導(dǎo)線甲在c、e兩點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同、方向不同,導(dǎo)線乙在c、e兩點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同、方向不同,平行四邊形定則定則可知c、e兩點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度不相同,故C錯(cuò)誤;D.設(shè)乙的電流大小為I,可知B解得kI導(dǎo)線甲在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B導(dǎo)線乙在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B幾何關(guān)系可知二者夾角為120°故b點(diǎn)合磁感應(yīng)強(qiáng)度B解得B故D錯(cuò)誤。故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】本題解題關(guān)鍵是掌握右手定則,即磁感應(yīng)強(qiáng)度的合成規(guī)律滿足平四邊形定則,難度中等。3.(2025?湖北一模)如圖所示,半徑為a的金屬細(xì)圓環(huán)水平放置,在圓環(huán)的中心O豎直放置一細(xì)金屬桿。一電阻為R的導(dǎo)體棒一端套在軸O上,另一端可繞軸線沿圓環(huán)做圓周運(yùn)動(dòng)。圓環(huán)處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=Kr,方向豎直向上的磁場中,式中K為大于零的常量,r為場點(diǎn)到O點(diǎn)的距離。細(xì)金屬桿與圓環(huán)用導(dǎo)線連接,不計(jì)細(xì)金屬桿、圓環(huán)及導(dǎo)線的電阻。當(dāng)導(dǎo)體棒沿順時(shí)針方向(俯視)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),下列說法正確的是()A.導(dǎo)體棒中電流的方向?yàn)镺→A B.導(dǎo)體棒受到的安培力沿順時(shí)針方向(俯視) C.導(dǎo)體棒中電流的大小為KωD.感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為1【考點(diǎn)】導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢.【專題】定量思想;推理法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;推理論證能力.【答案】D【分析】由右手定則,分析金屬棒中的電流方向;由左手定則,分析金屬棒受到的安培力方向;先求每一極端小段的金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢,再積分求總的電動(dòng)勢,最后根據(jù)歐姆定律,求電流?!窘獯稹拷猓篈.由右手定則,金屬棒中的電流方向?yàn)锳→O,故A錯(cuò)誤;B.由左手定則,金屬棒受到的安培力沿逆時(shí)針方向(俯視),故B錯(cuò)誤;CD.設(shè)每一極端小段的金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小為e,則有e=Brωr則整根金屬棒的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為E根據(jù)歐姆定律,則金屬棒中電流的大小I故C錯(cuò)誤,D正確。故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】本題在求電流時(shí),一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)為先求每一極端小段的金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢,采用了微元思想,難度中等。4.(2025?海淀區(qū)校級(jí)三模)如圖所示,一邊長為L的正方形導(dǎo)線框,勻速穿過寬為2L、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場區(qū)域。線框剛進(jìn)入磁場的時(shí)刻記為t=0時(shí)刻,則下列圖像能正確反映線框中的感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化規(guī)律的是(規(guī)定線框中的電流沿逆時(shí)針方向?yàn)檎ǎ〢. B. C. D.【考點(diǎn)】根據(jù)B﹣t或者φ﹣t圖像計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢;閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式;楞次定律及其應(yīng)用;導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢.【專題】比較思想;推理法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;推理論證能力.【答案】C【分析】先由楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向,由E=BLv和閉合電路歐姆定律I=E【解答】解:線框開始進(jìn)入到全部進(jìn)入時(shí),線框的右邊切割磁感線,由右手定則可知,感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向,在i﹣t圖像為正;因速度保持不變,故感應(yīng)電動(dòng)勢與感應(yīng)電流大小不變,當(dāng)全部進(jìn)入時(shí),線框中磁通量不變,故沒有感應(yīng)電流,當(dāng)線框開始離開時(shí),左邊切割磁感線,由右手定則可知感應(yīng)電流為順時(shí)針,故感應(yīng)電流為負(fù)值,且大小不變。故ABD錯(cuò)誤,C正確。故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】由楞次定律或左手定則判斷感應(yīng)電流方向,根據(jù)E=BLv和閉合電路歐姆定律求解感應(yīng)電流的大小,都是常用的方法和思路。5.(2025?南寧模擬)如圖所示為我國自主研究設(shè)計(jì)的艦載機(jī)返回航母甲板時(shí)電磁減速的簡化原理圖。固定在絕緣水平面上足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌,左端接有定值電阻R(其余電阻不計(jì)),整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。返回時(shí)艦載機(jī)等效為導(dǎo)體棒PQ以一定初速度水平向右運(yùn)動(dòng),則其速度v、加速度a隨位移x的變化圖像正確的是()A. B. C. D.【考點(diǎn)】導(dǎo)軌滑桿模型中的圖像問題;閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式;導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢.【專題】定量思想;推理法;電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題;推理論證能力.【答案】D【分析】根據(jù)左手定則判斷導(dǎo)體棒PQ受到的安培力方向,由牛頓第二定律結(jié)合安培力公式、歐姆定律列式分析加速度變化情況,即可判斷v﹣t圖像的斜率變化情況;根據(jù)動(dòng)量定理以及電荷量與電流的關(guān)系列式,分析v﹣x圖線的形狀;根據(jù)加速度與速度的關(guān)系分析加速度變化率的變化情況:根據(jù)加速度與速度的關(guān)系,以及速度與位移的關(guān)系分析a﹣x圖像的形狀,【解答】解:AB.導(dǎo)體棒切割磁感線、回路中出現(xiàn)感應(yīng)電流,導(dǎo)體棒ab受到向左的安培力,向右減速運(yùn)動(dòng),由F=BIL=取一小段時(shí)間Δt,則有:maΔt=B2L2vΔt即:ΔvΔx為定值,v﹣x圖像應(yīng)為傾斜的直線。故ABCD.根據(jù)a=B2L2vmR可知,因v與x成線性關(guān)系,而a與v成正比,故a與x成線性關(guān)系,a故選:D。【點(diǎn)評(píng)】本題要根據(jù)電磁感應(yīng)規(guī)律以及力學(xué)規(guī)律相結(jié)合得到圖像的解析式,再分析圖像的形狀。6.(2025春?曹縣校級(jí)期末)如圖所示電路,將開關(guān)從b調(diào)到a后,電路中電流的圖像應(yīng)為下列中的()A. B. C. D.【考點(diǎn)】自感線圈對(duì)電路的影響.【專題】定性思想;歸納法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;理解能力.【答案】A【分析】根據(jù)LC電路電流的變化規(guī)律分析即可。【解答】解:根據(jù)題意可知,將開關(guān)由b調(diào)到a時(shí),電容器和自感線圈組成回路,此回路為振蕩電路,產(chǎn)生周期性迅速變化的正弦振蕩電流,電容器開始放電,由于電容器上極板帶正電,則電流為逆時(shí)針,電場能向磁場能轉(zhuǎn)化,電流越來越大,當(dāng)電容電量為0時(shí),表示放電完畢,此時(shí)電流達(dá)到最大;其后磁場能向電場能轉(zhuǎn)化,電容器充電,電流越來越小,電流為0時(shí),充電完畢,此時(shí),電容器下極板帶正電;之后開始反向放電,電流為順時(shí)針,電場能向磁場能轉(zhuǎn)化,電流越來越大,當(dāng)電容電量為0時(shí),放電完畢,此時(shí)電流最大,其后磁場能向電場能轉(zhuǎn)化,電容器充電,電流越來越小,電流為0時(shí),充電完畢,在電場能轉(zhuǎn)化為磁場能以及磁場能又再次轉(zhuǎn)化為電場能的過程中,電路向外輻射電磁波,電路中的能量在耗散,所以最大電流越來越小,故A正確,BCD錯(cuò)誤。故選:A。【點(diǎn)評(píng)】掌握LC振蕩電路的電流變化特點(diǎn)是解題的基礎(chǔ)。7.(2025春?慈溪市期末)下列四幅圖都涉及了磁現(xiàn)象,其中描述正確的是()A.圖甲金屬線圈在圓形勻強(qiáng)磁場中從A位置向B位置運(yùn)動(dòng),金屬線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流 B.圖乙中線框在磁場中從右向左運(yùn)動(dòng)時(shí),穿過線框的磁通量不變 C.圖丙中線圈a通入電流均勻變小的直流電,線圈b所接電流表不會(huì)有示數(shù) D.圖丁中水平放置的圓形線圈直徑正上方通有逐漸增大的電流,圓線圈中有感應(yīng)電流【考點(diǎn)】感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件;判斷磁通量的大小或變化.【專題】定性思想;推理法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;理解能力.【答案】B【分析】明確磁通量的定義以及感應(yīng)電流的條件,分析各項(xiàng)中是否滿足感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件即可?!窘獯稹拷猓篈、圖甲金屬線圈在圓形勻強(qiáng)磁場中從A位置向B位置運(yùn)動(dòng),金屬線圈中的磁通量沒有發(fā)生變化,線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,故A錯(cuò)誤;B、圖乙中線框在磁場中從右向左運(yùn)動(dòng)時(shí),線圈面積不變,磁感應(yīng)強(qiáng)度不變,所以穿過線框的磁通量不變,故B正確;C、圖丙中線圈a通入電流均勻變小的直流電,線圈中的磁通量發(fā)生變化,產(chǎn)生感應(yīng)電流,線圈b所接電流表有示數(shù),故C錯(cuò)誤;D、圖丁中水平放置的圓形線圈直徑正上方導(dǎo)線中電流增大,但穿過線圈的磁通量一直為零,保持不變,線圈中沒有感應(yīng)電流,故D錯(cuò)誤。故選:B。【點(diǎn)評(píng)】本題考查磁通量的定義以及感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件,掌握產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是解題的關(guān)鍵。8.(2025?福建模擬)如圖甲所示,足夠長且電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi),左端連接電阻R,金屬棒ab垂直放置于導(dǎo)軌上,整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。t=0時(shí)刻,ab棒在水平外力F作用下由靜止開始沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng),其速度v隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示。運(yùn)動(dòng)過程中ab棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,ab棒克服安培力做功的功率為P,R上通過的電流為i,下列P或i隨t變化的圖像中,可能正確的是()A. B. C. D.【考點(diǎn)】導(dǎo)軌滑桿模型中的圖像問題;電磁感應(yīng)過程中的電路類問題;安培力作用下的運(yùn)動(dòng)學(xué)問題(力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系).【專題】定性思想;推理法;電磁感應(yīng)——功能問題;推理論證能力.【答案】B【分析】先根據(jù)感生電動(dòng)勢的計(jì)算公式和閉合電路的歐姆定律可得到電流和時(shí)間的關(guān)系式;根據(jù)P=Fv寫出功率和時(shí)間的關(guān)系式分析?!窘獯稹拷猓篊D、設(shè)金屬導(dǎo)軌間距為L,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,由圖乙可知金屬棒做的是勻加速運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度大小為a,則金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小為E=BLv=BLat,設(shè)金屬棒的電阻為r,根據(jù)歐姆定律可得R上的電流為i=ER+r=BLaRAB、ab棒受到的安培力大小為F安=BiL,所以ab棒克服安培力做功的功率為P=F安v,整理可得P=B2L2a2R+r故選:B?!军c(diǎn)評(píng)】知道金屬棒做的是勻加速直線運(yùn)動(dòng)是解題的關(guān)鍵,掌握動(dòng)生電動(dòng)勢的計(jì)算公式,閉合電路的歐姆定律以及安培力計(jì)算公式和功率計(jì)算公式是解題的基礎(chǔ)。二.多選題(共4小題)(多選)9.(2025春?商丘期末)如圖所示,兩根電阻不計(jì)、足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角,導(dǎo)軌上端連接電容器C,整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中。一電阻不計(jì)的金屬棒MN從某高度處由靜止釋放,下滑過程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好。MN所受的安培力大小為F、加速度大小為a、位移大小為x、電容器(未被擊穿)的電荷量為Q,則它們隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像可能正確的是()A. B. C. D.【考點(diǎn)】含有電容器的導(dǎo)軌滑桿模型.【專題】比較思想;方程法;電磁感應(yīng)與圖象結(jié)合;分析綜合能力.【答案】BC【分析】根據(jù)電流定義式、加速度定義式、安培力公式結(jié)合牛頓第二定律推導(dǎo)出加速度表達(dá)式,分析加速度變化情況,并判斷出安培力大小F的變化情況。根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分析位移x變化情況。根據(jù)Q=CU分析Q的變化情況,再選擇圖像?!窘獯稹拷猓篈B、金屬棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,相當(dāng)于電源,持續(xù)對(duì)電容器充電。設(shè)在極短時(shí)間Δt內(nèi),電容器的電荷量增加ΔQ,則回路中的電流大小為I金屬棒受到的安培力大小為F=BIL=B2L2Ca設(shè)導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ,根據(jù)牛頓第二定律得mgsinθ﹣F=ma聯(lián)立解得a可知加速度為定值,通過金屬棒的電流I和金屬棒所受的安培力F均為定值,故A錯(cuò)誤,B正確;C、金屬棒做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),由位移x=12at2可知,D、電容器的電荷量Q=CU=CBLΔv=CBLat,可知Q﹣t圖像為過原點(diǎn)的直線,故D錯(cuò)誤。故選:BC?!军c(diǎn)評(píng)】解答本題的關(guān)鍵要根據(jù)牛頓第二定律以及電磁感應(yīng)規(guī)律、電路規(guī)律推導(dǎo)出金屬棒加速度表達(dá)式,分析出金屬棒的運(yùn)動(dòng)情況,要在理解的基礎(chǔ)上記住本題的結(jié)論。(多選)10.(2025春?武漢期中)在電磁爐上放置一盛有冷水的金屬杯,接通交流電源,一段時(shí)間后杯內(nèi)的水就會(huì)沸騰起來。下列說法正確的是()A.使用陶瓷器皿,不影響電磁爐加熱效果 B.電磁爐工作時(shí),在金屬杯底部產(chǎn)生渦流 C.若在輸入端接恒定電流,電磁爐無法正常加熱金屬杯 D.使用微波爐加熱冷水,其工作原理與電磁爐工作原理相同【考點(diǎn)】電磁阻尼與電磁驅(qū)動(dòng);渦流的產(chǎn)生及原理.【專題】定性思想;推理法;交流電專題;理解能力.【答案】BC【分析】電磁爐的工作原理是利用渦流產(chǎn)生熱量從而加熱食物,結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律和產(chǎn)生電流的條件分析解答?!窘獯稹拷猓篈B、電磁爐工作時(shí),交流電源產(chǎn)生變化的磁場,使通過金屬杯的磁通量發(fā)生變化而產(chǎn)生渦流,利用渦流來加熱水,如果將金屬杯換作陶瓷器皿,陶瓷是絕緣體,將不能再產(chǎn)生渦流,則電磁爐不能正常工作,故A錯(cuò)誤,B正確;C、輸入端接恒定電流,穿過金屬杯的磁通量不變,無法產(chǎn)生感應(yīng)電流,電磁爐不能正常工作,故C正確;D、電磁爐是先加熱金屬杯再加熱冷水,微波爐直接給水加熱,故D錯(cuò)誤。故選:BC?!军c(diǎn)評(píng)】解題關(guān)鍵是能夠理解簡易電磁爐的工作原理:電磁感應(yīng),通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析各選項(xiàng)。(多選)11.(2025?龍崗區(qū)校級(jí)模擬)正方體abcd﹣a1b1c1d1的上表面水平,沿中心線O1O2放置一根通有恒定電流I的長直導(dǎo)線,現(xiàn)使一閉合金屬小圓環(huán)沿不同方向以相同速率做勻速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中圓環(huán)平面始終水平。下列說法正確的是()A.a(chǎn)1點(diǎn)與c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相等 B.小圓環(huán)的圓心從ad邊的中點(diǎn)豎直向上運(yùn)動(dòng)時(shí),小圓環(huán)中無感應(yīng)電流 C.小圓環(huán)的圓心從a移到d與從a移到c,小圓環(huán)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢相等 D.小圓環(huán)的圓心從b1移到c1過程中,穿過小圓環(huán)的磁通量先減少后增加【考點(diǎn)】導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢;楞次定律及其應(yīng)用.【專題】定性思想;歸納法;磁場磁場對(duì)電流的作用;理解能力.【答案】BD【分析】磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量;根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件分析;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律分析;根據(jù)磁通量的定義分析?!窘獯稹拷猓篈、a1點(diǎn)與c點(diǎn)到長直導(dǎo)線的距離相等,所以這兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,根據(jù)安培定則可知,a1點(diǎn)與c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向不同,故A錯(cuò)誤;B、小圓環(huán)的圓心從ad邊的中點(diǎn)豎直向上運(yùn)動(dòng)時(shí),穿過小圓環(huán)的磁通量始終為零不變,所以小圓環(huán)中無感應(yīng)電流,故B正確;C、小圓環(huán)的圓心從a移到d與從a移到c過程中,穿過小圓環(huán)的磁通量變化量相等,但是ad和ac長度不等,所以經(jīng)過的時(shí)間不等,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,在此過程中,小圓環(huán)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢不相等,故C錯(cuò)誤;D、小圓環(huán)的圓心從b1移到c1過程中,到直導(dǎo)線正下方是穿過小圓環(huán)的磁通量為零,則穿過小圓環(huán)的磁通量先減少后增加,故D正確。故選:BD?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查了對(duì)直線電流磁場的認(rèn)識(shí),對(duì)磁通量、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件的理解,基礎(chǔ)題。(多選)12.(2025?黔南州模擬)如圖所示,足夠長的光滑平行水平金屬導(dǎo)軌上放置一導(dǎo)體棒ab,導(dǎo)體棒處于垂直于導(dǎo)軌平面豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T。金屬導(dǎo)軌左側(cè)接有兩個(gè)電源,E1=E2=2V,開始兩只開關(guān)S1、S2均處于斷開狀態(tài)。現(xiàn)給導(dǎo)體棒一個(gè)向左的初速度v0=3m/s,同時(shí)閉合開關(guān)S1;一段時(shí)間后導(dǎo)體棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),隨后斷開開關(guān)S1,閉合開關(guān)S2。導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)全過程不離開磁場區(qū)域與導(dǎo)軌,不會(huì)跨過電源;若導(dǎo)軌間距L=0.5m,導(dǎo)體棒質(zhì)量為2kg,導(dǎo)體棒接入回路的電阻為1Ω,其余電阻不計(jì),下列說法中正確的是()A.閉合開關(guān)S2后至導(dǎo)體棒再次穩(wěn)定過程中安培力對(duì)導(dǎo)體棒做功之和為零 B.閉合開關(guān)S2后至導(dǎo)體棒再次穩(wěn)定過程中流過導(dǎo)體棒的電荷量為32C C.從開始運(yùn)動(dòng)至導(dǎo)體棒最終穩(wěn)定過程中安培力的沖量大小為2N?s D.全過程中導(dǎo)體棒加速度的最大值為1m/s2【考點(diǎn)】動(dòng)量定理在電磁感應(yīng)問題中的應(yīng)用;安培力作用下的運(yùn)動(dòng)學(xué)問題(力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系).【專題】定量思想;推理法;電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題;推理論證能力.【答案】ABD【分析】分別計(jì)算出閉合開關(guān)S1,和斷開開關(guān)S1,閉合開關(guān)S2后導(dǎo)體棒的速度,然后根據(jù)動(dòng)能定理分析;根據(jù)動(dòng)量定理和電流的定義式計(jì)算;根據(jù)動(dòng)量定理計(jì)算;計(jì)算出導(dǎo)體棒中的最大電流,進(jìn)而計(jì)算最大安培力,根據(jù)牛頓第二定律計(jì)算即可?!窘獯稹拷猓篈、當(dāng)閉合開關(guān)S1,一段時(shí)間后導(dǎo)體棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),設(shè)導(dǎo)體棒的速度大小為v,則E1=BLv,當(dāng)斷開開關(guān)S1,閉合開關(guān)S2后,達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后設(shè)導(dǎo)體棒的速度大小為v',則有E2=BLv',因?yàn)镋1=E2,所以v=v',在閉合開關(guān)S2后至導(dǎo)體棒再次穩(wěn)定過程中,僅有安培力對(duì)導(dǎo)體棒做功,根據(jù)動(dòng)能定理可得安培力對(duì)導(dǎo)體棒做功為零,故A正確;B、在閉合開關(guān)S2后至導(dǎo)體棒再次穩(wěn)定后,導(dǎo)體棒中的電流為零,根據(jù)右手定則可知導(dǎo)體棒的速度方向向右;閉合開關(guān)S1,一段時(shí)間后導(dǎo)體棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的速度方向向左,由上面A的分析可解得v=v'=4m/s,規(guī)定向右的方向?yàn)檎较颍]合開關(guān)S2后至導(dǎo)體棒再次穩(wěn)定過程中,對(duì)導(dǎo)體棒根據(jù)動(dòng)量定理有BILt=mv'-m(-v),其中qC、規(guī)定向右的方向?yàn)檎较颍瑢?duì)導(dǎo)體棒從開始到最終達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)過程中根據(jù)動(dòng)量定理得安培力的沖量大小為I=mv'﹣m(﹣v0),代入數(shù)據(jù)解得I=14N?s,故C錯(cuò)誤;D、當(dāng)導(dǎo)體棒中的電流最大時(shí)導(dǎo)體棒的加速度最大,當(dāng)斷開開關(guān)S1,閉合開關(guān)S2時(shí),導(dǎo)體棒中的電流最大為Im=E2+BLvr,此時(shí)導(dǎo)體棒受到的安培力大小為F=BImL,根據(jù)牛頓第二定律F=ma可得此時(shí)導(dǎo)體棒的加速度最大為a故選:ABD?!军c(diǎn)評(píng)】知道不管是閉合開關(guān)S1,還是斷開開關(guān)S1,閉合開關(guān)S2后導(dǎo)體棒穩(wěn)定時(shí)導(dǎo)體棒中的電流為零,即導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢等于電源電動(dòng)勢是解題的關(guān)鍵。三.填空題(共4小題)13.(2025春?徐匯區(qū)校級(jí)期末)如圖所示,L是一內(nèi)阻很小的帶鐵芯的線圈,A是一燈泡,電鍵K處于閉合狀態(tài),電路是接通的?,F(xiàn)將電鍵K打開,則在電路切斷后,觀察到A的現(xiàn)象是閃一下后逐漸熄滅(選填“逐漸熄滅”,“閃一下后逐漸熄滅”,“立即熄滅”);通過燈泡A的電流方向是a→b(選填“a→b”或“b→a”)?!究键c(diǎn)】自感線圈對(duì)電路的影響.【專題】定性思想;推理法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;理解能力.【答案】閃一下后逐漸熄滅;a→b。【分析】線圈的特點(diǎn)是閉合時(shí)阻礙電流的增大,斷開時(shí)產(chǎn)生一自感電動(dòng)勢相當(dāng)于電源,由此分析?!窘獯稹拷猓翰⒙?lián)電路的電流之比等于電阻的反比,可知K斷開前流過線圈的電流大于流過燈泡的電流,自感線圈L中有向左的電流;斷開K后瞬間,L的電流要減小,于是L中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢,阻礙自身電流的減小,但電流還是逐漸減小為零。原來跟L并聯(lián)的燈泡A,由于電源的斷開,向左的電流會(huì)立即消失,但此時(shí)它卻與L組成自感回路,L中維持的正在減弱的電流恰好從燈泡A中流過,方向由a到b。因此燈泡會(huì)閃亮一下,隨后亮度逐漸變暗,最后熄滅。故答案為:閃一下后逐漸熄滅;a→b?!军c(diǎn)評(píng)】做好本類題目的關(guān)鍵是弄清線圈與哪種電器相配,結(jié)合線圈特點(diǎn)分析新組成的閉合回路的電流流向。14.(2025春?廈門校級(jí)月考)如圖所示,邊長為L、電阻為R的單匝正方形導(dǎo)線框從空中某處由靜止開始下落,一段時(shí)間后進(jìn)入一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,則該導(dǎo)線框進(jìn)入磁場的過程中感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向(選填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”),導(dǎo)線框全部進(jìn)入磁場流過導(dǎo)線某一橫截面的電荷量為BL2R【考點(diǎn)】線圈進(jìn)出磁場的能量計(jì)算;線圈進(jìn)出磁場的電壓、電流、電荷量等電學(xué)量的計(jì)算.【專題】比較思想;模型法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;理解能力.【答案】逆時(shí)針,BL【分析】根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流方向。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律以及電荷量與電流的關(guān)系求流過導(dǎo)線某一橫截面的電荷量?!窘獯稹拷猓簩?dǎo)線框進(jìn)入磁場的過程中,磁通量增加,磁場方向垂直紙面向里,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向。導(dǎo)線框進(jìn)入磁場的過程中平均感應(yīng)電動(dòng)勢為E平均感應(yīng)電流為I流過導(dǎo)線某一橫截面的電荷量為q故答案為:逆時(shí)針,BL【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查法拉第電磁感應(yīng)定律的有關(guān)應(yīng)用,解答本題的關(guān)鍵要熟練推導(dǎo)出電荷量與磁通量變化量的關(guān)系式,能在理解的基礎(chǔ)上記住結(jié)論。15.(2025春?永春縣校級(jí)期中)現(xiàn)把電阻與線圈兩端相連構(gòu)成閉合回路,在線圈正上方放一條形磁鐵,如圖所示,磁鐵的S極朝下,在將磁鐵的S極插入線圈的過程中,通過電阻的感應(yīng)電流的方向由b→a,線圈與磁鐵相互排斥(填“吸引”或“排斥”)?!究键c(diǎn)】楞次定律及其應(yīng)用.【專題】定性思想;推理法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;推理論證能力.【答案】b→a;排斥?!痉治觥慨?dāng)磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí),穿過線圈的磁通量變大,原磁場方向向下,所以感應(yīng)磁場方向向上,根據(jù)右手螺旋定則判斷感應(yīng)電流的方向;根據(jù)楞次定律“來拒去留”可判斷磁鐵與線圈的相互作用.【解答】解:當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí),穿過線圈的磁通量變大,原磁場方向向上,根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向下,根據(jù)右手螺旋定則,拇指表示感應(yīng)磁場的方向,四指彎曲的方向表示感應(yīng)電流的方向,可知感應(yīng)電流從上向下通過螺線管,則即通過電阻的電流方向?yàn)閎→a;根據(jù)楞次定律“來拒去留”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。故答案為:b→a;排斥?!军c(diǎn)評(píng)】楞次定律應(yīng)用的題目我們一定會(huì)做,大膽的去找原磁場方向,磁通量的變化情況,應(yīng)用楞次定律判斷即可.16.(2025春?重慶期中)G為零刻度在中央的靈敏電流表,連接在直流電路中時(shí)的偏轉(zhuǎn)情況如圖①中所示,即電流從電流表G的左接線柱進(jìn)時(shí),指針也從中央向左偏。今把它與一線圈串聯(lián)進(jìn)行電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn),則圖②中的條形磁鐵的運(yùn)動(dòng)方向是向下(選填“上”或“下”);圖③中電流表指針應(yīng)向左(選填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn);圖④中的條形磁鐵下端為N極(選填“N”或“S”)?!究键c(diǎn)】楞次定律及其應(yīng)用.【專題】定性思想;推理法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;推理論證能力.【答案】下;左;N【分析】要使靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn),根據(jù)圖①實(shí)驗(yàn)可知,電流是從左接線柱流入靈敏電流表,從而知道螺線管中電流方向,由安培定則從而知道感應(yīng)電流的磁場方向,根據(jù)楞次定律知,磁通量的變化,從而確定磁體的運(yùn)動(dòng)方向以及磁極。【解答】解:圖②中的電流計(jì)指針左偏,可知感應(yīng)電流是從左側(cè)流入的,根據(jù)安培定則可知感應(yīng)電流的磁場向下,原磁場向上,根據(jù)楞次定律可知可知條形磁鐵的運(yùn)動(dòng)方向是向下;圖③中穿過線圈的磁通量向下減小,根據(jù)楞次定律可知,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流從左側(cè)流入電表,可知電流表指針應(yīng)向左偏轉(zhuǎn);圖④中的電流表指針向右偏轉(zhuǎn),可知感應(yīng)電流從右側(cè)流入電表,感應(yīng)電流的磁場向上,磁鐵插入,則穿過線圈的磁通量向下增加的,可知條形磁鐵下端為N極。故答案為:下;左;N【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握楞次定律的內(nèi)容:感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。四.解答題(共4小題)17.(2025?河南模擬)某科技攻關(guān)小組設(shè)計(jì)了一款磁力剎車系統(tǒng),結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示。正方形線圈abcd安裝在試驗(yàn)車底部,線圈邊長L=1m,匝數(shù)n=100,總電阻R=10Ω,平直軌道上的試驗(yàn)車以v0=6m/s的初速度進(jìn)入軌道前方的勻強(qiáng)磁場區(qū)域。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T,方向豎直向上,磁場區(qū)域長度也為L=1m,磁場的邊界平行于線圈的ab邊,試驗(yàn)車(含線圈)的質(zhì)量m=500kg,取重力加速度大小g=10m/s2,不計(jì)試驗(yàn)車與軌道間的摩擦力。求:(1)線圈進(jìn)入磁場瞬間,線圈中的電流大小;(2)線圈進(jìn)入磁場瞬間,試驗(yàn)車受到的安培力大??;(3)從ab邊剛進(jìn)磁場到剛出磁場過程中,通過ab邊的電荷量大小?!究键c(diǎn)】線圈進(jìn)出磁場的電壓、電流、電荷量等電學(xué)量的計(jì)算;線圈進(jìn)出磁場的動(dòng)力學(xué)問題.【專題】定量思想;推理法;電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題;推理論證能力.【答案】(1)線圈進(jìn)入磁場瞬間,線圈中的電流大小等于30A;(2)線圈進(jìn)入磁場瞬間,試驗(yàn)車受到的安培力大小等于1500N;(3)從ab邊剛進(jìn)磁場到剛出磁場過程中,通過ab邊的電荷量大小等于5C?!痉治觥浚?)線圈剛進(jìn)入磁場,根據(jù)動(dòng)生電動(dòng)勢表達(dá)式求解回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢,根據(jù)歐姆定律求解電流;(2)根據(jù)安培力公式求解試驗(yàn)車受到的安培力的大?。唬?)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律求解平均電流,根據(jù)電流定義式求解電荷量?!窘獯稹拷猓海?)線圈剛進(jìn)入磁場,回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢E0=nBLv0線圈中的感應(yīng)電流I解得I0=30A。(2)試驗(yàn)車受到的安培力的大小F=nBI0L解得F=1500N。(3)從ab邊剛進(jìn)磁場到剛出磁場過程中,線圈中的平均電流大小I=又有IΔΦ=BL2解得q=5C。答:(1)線圈進(jìn)入磁場瞬間,線圈中的電流大小等于30A;(2)線圈進(jìn)入磁場瞬間,試驗(yàn)車受到的安培力大小等于1500N;(3)從ab邊剛進(jìn)磁場到剛出磁場過程中,通過ab邊的電荷量大小等于5C。【點(diǎn)評(píng)】本題考查電磁感應(yīng),目的是考查學(xué)生的推理論證能力,代入相應(yīng)公式即可求解。18.(2025?遼寧模擬)某科技攻關(guān)小組設(shè)計(jì)了一款磁力剎車系統(tǒng),結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示。正方形線圈abcd安裝在試驗(yàn)車底部,線圈邊長L=1m,匝數(shù)n=100,總電阻R=10Ω,平直軌道上的試驗(yàn)車以v0=6m/s的初速度進(jìn)入軌道前方的勻強(qiáng)磁場區(qū)域。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T,方向豎直向上,磁場區(qū)域長度也為L=1m,磁場的邊界平行于線圈的ab邊,試驗(yàn)車(含線圈)的質(zhì)量m=500kg,不計(jì)試驗(yàn)車與軌道間的摩擦力。求:(1)線圈進(jìn)入磁場瞬間,線圈中的電流大小;(2)線圈進(jìn)入磁場瞬間,試驗(yàn)車的加速度大小?!究键c(diǎn)】線圈進(jìn)出磁場的動(dòng)力學(xué)問題;牛頓第二定律的簡單應(yīng)用.【專題】計(jì)算題;學(xué)科綜合題;定量思想;方程法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;推理論證能力.【答案】(1)線圈進(jìn)入磁場瞬間,線圈中的電流大小是30A;(2)線圈進(jìn)入磁場瞬間,試驗(yàn)車的加速度大小是3m/s2?!痉治觥浚?)線圈進(jìn)入磁場的過程中做切割磁感線運(yùn)動(dòng),根據(jù)E=BLv求出電動(dòng)勢,由閉合電路的歐姆定律求出電流;(2)根據(jù)安培力的公式求出安培力,根據(jù)牛頓第二定律求出加速度。【解答】解:(1)線圈剛進(jìn)入磁場,回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢E=nBLv0線圈中的感應(yīng)電流I=代入數(shù)據(jù)解得I=30A(2)試驗(yàn)車受到的安培力的大小F=nBIL由牛頓第二定律有F=ma代入數(shù)據(jù)解得a=3m/s2答:(1)線圈進(jìn)入磁場瞬間,線圈中的電流大小是30A;(2)線圈進(jìn)入磁場瞬間,試驗(yàn)車的加速度大小是3m/s2?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查電磁感應(yīng),目的是考查學(xué)生的推理論證能力,牢記相關(guān)的模型即可。19.(2025?揚(yáng)州模擬)如圖所示,平行金屬導(dǎo)軌ab、cd兩端各接一個(gè)阻值為R的電阻,直徑為d的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,電阻為R的金屬棒PQ向右勻速運(yùn)動(dòng),與導(dǎo)軌的接觸良好,某時(shí)刻通過左端電阻的電流最大且電流大小為Im,不計(jì)導(dǎo)軌電阻,求此時(shí)金屬棒PQ。(1)所受安培力的大小F;(2)速度的大小v。【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)過程中的電路類問題;安培力作用下的運(yùn)動(dòng)學(xué)問題(力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系);單桿在導(dǎo)軌上有外力作用下切割磁場的運(yùn)動(dòng)問題.【專題】定量思想;方程法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;理解能力.【答案】(1)所受安培力的大小為2BImd;(2)速度的大小為3I【分析】(1)當(dāng)PQ剛好經(jīng)過圓形磁場區(qū)域的直徑位置時(shí),回路中的感應(yīng)電流最大,根據(jù)閉合電路歐姆定律、安培力的計(jì)算公式進(jìn)行解答;(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律可得感應(yīng)電動(dòng)勢大小,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求解速度大小?!窘獯稹拷猓海?)當(dāng)PQ剛好經(jīng)過圓形磁場區(qū)域的直徑位置時(shí),回路中的感應(yīng)電流最大;通過左端電阻的最大電流大小為Im,則此時(shí)通過PQ的電流為:I=2Im根據(jù)安培力的計(jì)算公式可得:F=BIL=B×2Im×d=2BImd;(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律可得感應(yīng)電動(dòng)勢大小為:E=ImR+IR=3ImR根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得:E=Bdv解得:v=3答:(1)所受安培力的大小為2BImd;(2)速度的大小為3I【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象中涉及電路問題的分析方法是:確定哪部分相當(dāng)于電源,根據(jù)電路連接情況,結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律、以及電功率的計(jì)算公式列方程求解。20.(2025?安徽模擬)如圖所示為某種電磁緩沖車的結(jié)構(gòu)示意圖,其主要部件為緩沖滑塊K和質(zhì)量為m的緩沖車廂。在緩沖車的底板上安裝著電磁鐵,能產(chǎn)生垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,沿車的軸線固定著兩個(gè)光滑水平絕緣導(dǎo)軌PQ、MN,可以在導(dǎo)軌內(nèi)自由滑動(dòng)的緩沖滑塊K由高強(qiáng)度絕緣材料制成,滑塊K上繞有閉合的多匝矩形線圈abcd,線圈的總電阻為R,匝數(shù)為n,ab邊長為L,假設(shè)緩沖車以速度v0與障礙物C碰撞后,滑塊K立即停下,此后線圈與軌道的磁場作用力使緩沖車廂減速運(yùn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)緩沖,一切摩擦及空氣阻力不計(jì)。(1)求緩沖車廂減速過程中最大加速度的大?。海?)碰撞后緩沖車廂向前移動(dòng)一段距離后速度為零,則此過程線圈abcd中產(chǎn)生的焦耳熱是多少;(3)緩沖車與障礙物碰撞后,要使導(dǎo)軌右端不碰到障礙物,則緩沖車與障礙物碰撞前,導(dǎo)軌右端與滑塊K的cd邊距離至少多大?!究键c(diǎn)】電磁感應(yīng)過程中的能量類問題;導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢.【專題】定量思想;推理法;電磁感應(yīng)——功能問題;分析綜合能力.【答案】(1)緩沖車廂減速過程中最大加速度的大小為n2(2)碰撞后緩沖車廂向前移動(dòng)一段距離后速度為零,則此過程線圖abcd中產(chǎn)生的焦耳熱是12(3)緩沖車與障礙物碰撞后,要使導(dǎo)軌右端不碰到障礙物,則緩沖車與障礙物碰撞前,導(dǎo)軌右端與滑塊K的cd邊距離至少為mRv【分析】(1)緩沖車以速度v0與障礙物C碰撞后,滑塊相對(duì)磁場的速度大小為v0,此時(shí)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢最大,由公式Em=nBLv0求出最大感應(yīng)電熱勢,由歐姆定律解出感應(yīng)電流最大值,再由牛頓第二定律求最大加速度;(2)根據(jù)功能關(guān)系求線圈中產(chǎn)生的熱量;(3)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和安培力公式得到緩沖車廂所受的最大水平磁場力與速度的關(guān)系式,列式計(jì)算出x的大小?!窘獯稹拷猓海?)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)最大電動(dòng)勢Em=nBLv0產(chǎn)生的感應(yīng)最大電流I安培力Fm=nBIL根據(jù)牛頓第二定律Fm=mam解得a(2)由功能關(guān)系,線圈產(chǎn)生的焦耳熱Q(3)由法拉第電磁感應(yīng)定律得E其中ΔΦ=BLx由歐姆定律I由動(dòng)量定理可得F安t=mv0其中F可得x答:(1)緩沖車廂減速過程中最大加速度的大小為n2(2)碰撞后緩沖車廂向前移動(dòng)一段距離后速度為零,則此過程線圖abcd中產(chǎn)生的焦耳熱是12(3)緩沖車與障礙物碰撞后,要使導(dǎo)軌右端不碰到障礙物,則緩沖車與障礙物碰撞前,導(dǎo)軌右端與滑塊K的cd邊距離至少為mRv【點(diǎn)評(píng)】本題考查學(xué)生分析和理解科技成果的能力,運(yùn)用電磁感應(yīng)、電路及力學(xué)的基本規(guī)律進(jìn)行分析.

考點(diǎn)卡片1.牛頓第二定律的簡單應(yīng)用【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】牛頓第二定律的表達(dá)式是F=ma,已知物體的受力和質(zhì)量,可以計(jì)算物體的加速度;已知物體的質(zhì)量和加速度,可以計(jì)算物體的合外力;已知物體的合外力和加速度,可以計(jì)算物體的質(zhì)量?!久}方向】一質(zhì)量為m的人站在電梯中,電梯加速上升,加速度大小為13g,gA、43mgB、2mgC、mgD分析:對(duì)人受力分析,受重力和電梯的支持力,加速度向上,根據(jù)牛頓第二定律列式求解即可。解答:對(duì)人受力分析,受重力和電梯的支持力,加速度向上,根據(jù)牛頓第二定律N﹣mg=ma故N=mg+ma=4根據(jù)牛頓第三定律,人對(duì)電梯的壓力等于電梯對(duì)人的支持力,故人對(duì)電梯的壓力等于43mg故選:A。點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵對(duì)人受力分析,然后根據(jù)牛頓第二定律列式求解。【解題方法點(diǎn)撥】在應(yīng)用牛頓第二定律解決簡單問題時(shí),要先明確物體的受力情況,然后列出牛頓第二定律的表達(dá)式,再根據(jù)需要求出相關(guān)物理量。2.閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.內(nèi)容:閉合電路的電流跟電源的電動(dòng)勢成正比跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。2.表達(dá)式:I=ER+r,E表示電動(dòng)勢,I表示干路總電流,3.閉合電路中的電壓關(guān)系:閉合電路中電源電動(dòng)勢等于內(nèi)、外電路電勢降落之和E=U外+U內(nèi)。4.由E=U外+U內(nèi)可以得到閉合電路歐姆定律的另一個(gè)變形U外=E﹣Ir?!久}方向】在已接電源的閉合電路里,關(guān)于電源的電動(dòng)勢、內(nèi)電壓、外電壓的關(guān)系應(yīng)是()A、如外電壓增大,則內(nèi)電壓增大,電源電動(dòng)勢也會(huì)隨之增大B、如外電壓減小,內(nèi)電阻不變,內(nèi)電壓也就不變,電源電動(dòng)勢必然減小C、如外電壓不變,則內(nèi)電壓減小時(shí),電源電動(dòng)勢也隨內(nèi)電壓減小D、如外電壓增大,則內(nèi)電壓減小,電源的電動(dòng)勢始終為二者之和,保持恒量分析:閉合電路里,電源的電動(dòng)勢等于內(nèi)電壓與外電壓之和.外電壓變化時(shí),內(nèi)電壓也隨之變化,但電源的電動(dòng)勢不變.解答:A、如外電壓增大,則內(nèi)電壓減小,電源電動(dòng)勢保持不變。故A錯(cuò)誤。B、如外電壓減小,內(nèi)電阻不變,內(nèi)電壓將增大,電源電動(dòng)勢保持不變。故B錯(cuò)誤。C、如外電壓不變,則內(nèi)電壓也不變。故C錯(cuò)誤。D、根據(jù)閉合電路歐姆定律得到,電源的電動(dòng)勢等于內(nèi)電壓與外電壓之和,如外電壓增大,則內(nèi)電壓減小,電源的電動(dòng)勢保持恒量。故D正確。故選:D。點(diǎn)評(píng):本題要抓住電源的電動(dòng)勢是表征電源的本身特性的物理量,與外電壓無關(guān).【解題思路點(diǎn)撥】閉合電路的幾個(gè)關(guān)系式的對(duì)比3.磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量疊加【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量,磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加遵循矢量法則?!久}方向】兩長直通電導(dǎo)線互相平行,電流方向相同,其截面處于一個(gè)等邊三角形的A、B處,如圖所示,兩通電導(dǎo)線在C處的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B,則C處的總磁感應(yīng)強(qiáng)度為()A、2BB、BC、0D、3分析:根據(jù)安培定則判斷出A、B兩導(dǎo)線在C處產(chǎn)生的磁場方向,根據(jù)磁場的疊加原理,分析C處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向.解答:根據(jù)安培定則可知,導(dǎo)線A在C處產(chǎn)生的磁場方向垂直于AC方向向右,導(dǎo)線B在C處產(chǎn)生的磁場方向垂直于BC方向向右,如圖,根據(jù)平行四邊形定則得到,C處的總磁感應(yīng)強(qiáng)度為B總=2Bcos30°=3故選:D。點(diǎn)評(píng):本題考查安培定則的應(yīng)用能力和運(yùn)用平行四邊形定則求合磁感應(yīng)強(qiáng)度的能力.【解題思路點(diǎn)撥】磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量疊加的步驟為:1.先確定每一個(gè)獨(dú)立的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向2.運(yùn)用平行四邊形法則或三角形法則計(jì)算合磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向。4.判斷磁通量的大小或變化【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】本考點(diǎn)主要是判斷磁通量的大小,或者當(dāng)某一參數(shù)變化時(shí)判斷磁通量的變化情況?!久}方向】如圖所示,一線圈放在通電螺線管的正中間A處,現(xiàn)向右移動(dòng)到B處,則在移動(dòng)過程中通過線圈的磁通量如何變化()A、變大B、變小C、不變D、無法確定分析:穿過線圈的磁場有進(jìn)去的,也有出來的,則磁通量為穿過線圈的凈磁通量.根據(jù)穿出線圈磁通量的大小判斷通過線圈磁通量的大?。獯穑郝菥€管內(nèi)部磁場向左穿過線圈,設(shè)向左穿過線圈的磁通量為Φ1,螺線管外部磁場向右穿過線圈,設(shè)穿過的磁通量為Φ2,則凈磁通量為Φ=Φ1﹣Φ2.線圈從正中間A處,現(xiàn)向右移動(dòng)到B處Φ2增大,Φ1不變。則Φ減小。故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。故選:B。點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵知道磁通量有進(jìn)去也有出來時(shí),總磁通量應(yīng)為凈磁通量.【解題思路點(diǎn)撥】1.磁通量的大小對(duì)于非勻強(qiáng)磁場,可以通過Φ=BS定性分析磁通量的大小。2.磁通量的變化磁通量可以用穿過某一面積的磁感線條數(shù)來形象地定性描述,也可以用公式Φ=BSsinθ(θ為B與S面的夾角)進(jìn)行定量的計(jì)算.在分析磁通量是否發(fā)生變化時(shí),兩種描述是統(tǒng)一的,不能有矛盾的結(jié)果出現(xiàn).例如:(1)線圈的面積發(fā)生變化時(shí)磁通量是不一定發(fā)生變化的,如圖,當(dāng)線圈面積由S1變?yōu)镾2時(shí),磁通量并沒有變化.(2)當(dāng)磁場范圍一定時(shí),線圈面積發(fā)生變化,磁通量也可能不變,如圖所示,在空間有磁感線穿過線圈S,S外沒有磁場,如增大S,則Φ不變.3.磁通量改變的方式:(1)線圈跟磁體之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),這種改變方式是S不變而相當(dāng)于B發(fā)生變化;(2)線圈不動(dòng),線圈所圍面積也不變,但穿過線圈面積的磁感應(yīng)強(qiáng)度是時(shí)間的函數(shù);(3)線圈所圍面積發(fā)生變化,線圈中的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng),其實(shí)質(zhì)也是B不變而S增大或減??;(4)線圈所圍面積不變,磁感應(yīng)強(qiáng)度也不變,但二者之間的夾角發(fā)生變化,如勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)的矩形線圈就是典型例子.5.安培力作用下的運(yùn)動(dòng)學(xué)問題(力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系)【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.設(shè)導(dǎo)體受到的安培力大小為F=BIl,安培力產(chǎn)生的加速度為a=2.如果導(dǎo)體棒在安培力作用下運(yùn)動(dòng)的距離為x,則安培力做功為W=BIlx。x等于力方向上的位移?!久}方向】如圖,水平放置的光滑的金屬導(dǎo)軌M、N,平行地置于勻強(qiáng)磁場中,間距為d,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向與導(dǎo)軌平面夾為α,金屬棒ab的質(zhì)量為m,放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌垂直.電源電動(dòng)勢為E,內(nèi)電阻r,定值電阻為R,其余部分電阻不計(jì).則當(dāng)電鍵調(diào)閉合的瞬間,棒ab的加速度為多大?分析:根據(jù)閉合電路歐姆定律可以計(jì)算電鍵閉合瞬間,電路中電流I的大小和方向,已知電流的大小可以算出此時(shí)ab棒受到的安培力的大小和方向,對(duì)導(dǎo)體棒進(jìn)行受力分析知,導(dǎo)體棒受到的安培力在水平方向的分力使導(dǎo)體棒ab產(chǎn)生加速度,根據(jù)牛頓第二定律可以算得導(dǎo)體棒的加速度.解答:由題意知,電鍵閉合時(shí),導(dǎo)體棒中通過的電流方向是從a到b,根據(jù)左手定則知,導(dǎo)體棒受到的安培力方向如圖所示因?yàn)閷?dǎo)體棒受三個(gè)力作用下在水平方向運(yùn)動(dòng),故導(dǎo)體棒在豎直方向所受合力為0由題意得:F=BIL則導(dǎo)體棒所受的合力F合=F合x=Fsinα根據(jù)牛頓第二定律,棒產(chǎn)生的加速度a在電路中,根據(jù)閉合電路歐姆定律I=E所以導(dǎo)體棒產(chǎn)生的加速度a=答:棒ab的加速度大小為:a=點(diǎn)評(píng):能通過左手定則確定安培力的大小和方向,并對(duì)導(dǎo)體棒正確的受力分析得出導(dǎo)體棒所受的合力,根據(jù)牛頓第二定律解得.主要考查左手定則和閉合回路的歐姆定律的運(yùn)用.【解題思路點(diǎn)撥】解決與安培力有關(guān)的力學(xué)綜合問題時(shí)要注意:1.安培力的大小安培力常用公式F=BIL,要求兩兩垂直,應(yīng)用時(shí)要滿足:(1)B與L垂直;(2)L是有效長度,即垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的長度.如彎曲導(dǎo)線的有效長度L等于兩端點(diǎn)所連直線的長度(如圖所示),相應(yīng)的電流方向沿L由始端流向末端.因?yàn)槿我庑螤畹拈]合線圈,其有效長度為零,所以閉合線圈通電后在勻強(qiáng)磁場中,受到的安培力的矢量和為零.2.通電導(dǎo)線在磁場中的平衡和加速問題的分析思路(1)選定研究對(duì)象;(2)變?nèi)S為二維,如側(cè)視圖、剖面圖或俯視圖等,并畫出平面受力分析圖,其中安培力的方向要注意F安⊥B、F安⊥I;(3)列平衡方程或牛頓第二定律的方程式進(jìn)行求解.6.感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件:當(dāng)穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化時(shí),閉合導(dǎo)體回路中就產(chǎn)生感應(yīng)電流。2.一種特殊情況:對(duì)于如下圖所示,導(dǎo)體棒切割磁場產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況,依然可以認(rèn)為是CDEF所圍的閉合回路的磁通量發(fā)生了變化,從而引起感應(yīng)電流的產(chǎn)生。3.關(guān)鍵詞:①閉合回路;②磁通量的變化。4.判斷有無感應(yīng)電流的基本步驟(1)明確所研究的電路是否為閉合電路。(2)分析最初狀態(tài)穿過電路的磁通量情況。(3)根據(jù)相關(guān)量變化的情況分析穿過閉合電路的磁通量是否發(fā)生變化,常見的情況有以下幾種:①磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變,線圈面積S發(fā)生變化,例如閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線時(shí)。②線圈面積S不變,磁感應(yīng)強(qiáng)度B發(fā)生變化,例如線圈與磁體之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)或者磁場是由通電螺線管產(chǎn)生而螺線管中的電流變化時(shí)。③磁感應(yīng)強(qiáng)度B和線圈面積S同時(shí)發(fā)生變化,此時(shí)可由△Φ=Φ1﹣Φ0。計(jì)算并判斷磁通量是否發(fā)生變化。④線圈面積S不變,磁感應(yīng)強(qiáng)度B也不變,但二者之間的夾角發(fā)生變化,例如線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)。【命題方向】關(guān)于產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,下列說法正確的是()A、只要閉合電路在磁場中運(yùn)動(dòng),閉合電路中就一定有感應(yīng)電流B、只要閉合電路中有磁通量,閉合電路中就有感應(yīng)電流C、只要導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng),就有感應(yīng)電流產(chǎn)生D、只要穿過閉合電路的磁感線的條數(shù)發(fā)生變化,閉合電路中就有感應(yīng)電流分析:產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,或閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng).根據(jù)這個(gè)條件進(jìn)行選擇.解:A、閉合電路在磁場中運(yùn)動(dòng),穿過閉合電路的磁通量不一定發(fā)生變化,所以閉合電路中不一定有感應(yīng)電流。故A錯(cuò)誤。B、閉合電路中有磁通量,如沒有變化,閉合電路中就沒有感應(yīng)電流。故B錯(cuò)誤。C、導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng),不一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生,只有當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)才有感應(yīng)電流產(chǎn)生。故C錯(cuò)誤。D、穿過閉合電路的磁感線的條數(shù)發(fā)生變化,磁通量一定發(fā)生變化,則閉合電路中就有感應(yīng)電流。故D正確。故選:D。點(diǎn)評(píng):感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件細(xì)分有兩點(diǎn):一是電路要閉合;二是穿過電路的磁通量發(fā)生變化,即穿過閉合電路的磁感線的條數(shù)發(fā)生變化.【解題思路點(diǎn)撥】判斷產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件應(yīng)注意的問題(1)磁通量有變化,但回路沒閉合,不產(chǎn)生感應(yīng)電流。(2)閉合回路切割磁感線,但磁通量沒變化,不產(chǎn)生感應(yīng)電流。(3)初、末位置磁通量相同,但過程中閉合回路磁通量有變化,產(chǎn)生感應(yīng)電流。(4)線圈有正、反兩面,磁感線穿過的方向不同,磁通量不同,產(chǎn)生感應(yīng)電流。7.楞次定律及其應(yīng)用【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.楞次定律的內(nèi)容:感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。2.適用范圍:所有電磁感應(yīng)現(xiàn)象。3.實(shí)質(zhì):楞次定律是能量守恒的體現(xiàn),感應(yīng)電流的方向是能量守恒定律的必然結(jié)果。4.應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的一般步驟:①確定研究對(duì)象,即明確要判斷的是哪個(gè)閉合電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流。②確定研究對(duì)象所處的磁場的方向及其分布情況。③確定穿過閉合電路的磁通量的變化情況。④根據(jù)楞次定律,判斷閉合電路中感應(yīng)電流的磁場方向。⑤根據(jù)安培定則(即右手螺旋定則)判斷感應(yīng)電流的方向?!久}方向】某磁場的磁感線如圖所示,有銅線圈自圖示A處落到B處,在下落過程中,自上向下看,線圈中感應(yīng)電流的方向是()A、始終順時(shí)針B、始終逆時(shí)針C、先順時(shí)針再逆時(shí)針D、先逆時(shí)針再順時(shí)針分析:楞次定律的內(nèi)容是:感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向.在下落過程中,根據(jù)磁場強(qiáng)弱判斷穿過線圈的磁通量的變化,再去判斷感應(yīng)電流的方向.解答:在下落過程中,磁感應(yīng)強(qiáng)度先增大后減小,所以穿過線圈的磁通量先增大后減小,A處落到C處,穿過線圈的磁通量增大,產(chǎn)生感應(yīng)電流磁場方向向下,所以感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針。C處落到B處,穿過線圈的磁通量減小,產(chǎn)生感應(yīng)電流磁場方向向上,所以感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針。故選:C。點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵掌握楞次定律的內(nèi)容:感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.【解題方法點(diǎn)撥】1.楞次定律中“阻礙”的含義。2.楞次定律的推廣對(duì)楞次定律中“阻礙”含義的推廣:感應(yīng)電流的效果總是阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因。(1)阻礙原磁通量的變化﹣﹣“增反減同”;(2)阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)﹣﹣“來拒去留”;(3)使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢﹣﹣“增縮減擴(kuò)”;(4)阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)﹣﹣“增反減同”。3.相互聯(lián)系(1)應(yīng)用楞次定律,必然要用到安培定則;(2)感應(yīng)電流受到的安培力,有時(shí)可以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)可以直接應(yīng)用楞次定律的推論確定。8.來拒去留【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】楞次定律的推廣結(jié)論之一:為了“阻礙”原磁場磁通量的變化,當(dāng)因?yàn)榇朋w的靠近導(dǎo)致穿過閉合線圈的磁通量變大時(shí),線圈會(huì)對(duì)磁體產(chǎn)生作用力,以阻礙磁體的靠近;當(dāng)因?yàn)榇朋w的離開導(dǎo)致閉合線圈的磁通量減小時(shí),線圈會(huì)對(duì)磁體產(chǎn)生作用力,以阻礙磁體的遠(yuǎn)離,這叫作來拒去留?!久}方向】如圖,在一水平桌面上放置的閉合導(dǎo)體圓環(huán)正上方不遠(yuǎn)處,有一條形磁鐵(S極朝上,N極朝下)由靜止開始快速向右運(yùn)動(dòng)時(shí),關(guān)于圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向(從上向下看)和相互作用情況,下列說法正確的是()A、圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向是逆時(shí)針B、圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向是順時(shí)針C、圓環(huán)有向左的運(yùn)動(dòng)趨勢D、圓環(huán)對(duì)水平桌面的壓力增大分析:由楞次定律可以判斷出感應(yīng)電流的方向,根據(jù)左手定則可知安培力方向,從而分析圓環(huán)運(yùn)動(dòng)趨勢與受力情況。解答:AB、由圖示可知,在由靜止開始快速向右運(yùn)動(dòng)時(shí),穿過圓環(huán)的磁場方向向下,穿過圓環(huán)的磁通量減小,由楞次定律可知,從上向下看,圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向,故A錯(cuò)誤,故B正確;C.由左手定則可知,圓環(huán)受到的安培力方向向斜右上方,所以圓環(huán)有向右運(yùn)動(dòng)趨勢,故C錯(cuò)誤;D.在豎直方向上圓環(huán)受到重力、桌面對(duì)它的支持力,在向右運(yùn)動(dòng)的過程中增加了安培力沿豎直方向上的分力,所以支持力變小,根據(jù)牛頓第三定律,可知,壓力變小,故D錯(cuò)誤。故選:B。點(diǎn)評(píng):本題考查了楞次定律的應(yīng)用,正確理解楞次定律阻礙的含義是正確解題的關(guān)鍵。【解題思路點(diǎn)撥】對(duì)來拒去留的解釋:當(dāng)磁體靠近或離開閉合線圈時(shí),穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,通了電的線圈在磁場中會(huì)受到安培力的作用,根據(jù)左手定則可以分析安培力的方向。這是磁體對(duì)線圈的作用力,而根據(jù)牛頓第三定律可知,線圈也會(huì)對(duì)磁體產(chǎn)生力的作用。綜合來看:當(dāng)因?yàn)榇朋w靠近或遠(yuǎn)離導(dǎo)致閉合線圈的磁通量增大或減小時(shí),線圈對(duì)磁體的作用力與磁體的運(yùn)動(dòng)方向都想反,以阻礙磁體的靠近與遠(yuǎn)離。9.右手定則【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】右手定則伸開右手,讓大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面內(nèi),讓磁感線垂直穿過掌心,大拇指指向?qū)w的運(yùn)動(dòng)方向,其余四指所指的方向,就是感應(yīng)電流的方向.【命題方向】題型一:楞次定律、右手定則、左手定則、安培定則的綜合應(yīng)用如圖所示,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,當(dāng)PQ在外力作用下運(yùn)動(dòng)時(shí),MN在磁場力作用下向右運(yùn)動(dòng).則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是()A.向右勻加速運(yùn)動(dòng)B.向左勻加速運(yùn)動(dòng)C.向右勻減速運(yùn)動(dòng)D.向左勻減速運(yùn)動(dòng)分析:MN在磁場力作用下向右運(yùn)動(dòng),說明MN受到的磁場力向右,由左手定則可知電流由M指向N,由楞次定律可知,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁場應(yīng)該是向上減小,或向下增加;根據(jù)右手螺旋定則,與楞次定律可知PQ的運(yùn)動(dòng)情況.解:MN在磁場力作用下向右運(yùn)動(dòng),說明MN受到的磁場力向右,由左手定則可知電流由M指向N,由楞次定律可知,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁場應(yīng)該是向上減小,或向下增加;再由右手螺旋定則與楞次定律可知,PQ可能是向左加速運(yùn)動(dòng)或向右減速運(yùn)動(dòng).故BC正確,AD錯(cuò)誤.故選:BC.點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵是分析好引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,進(jìn)而才能分析產(chǎn)生電流的磁通量是由什么樣的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的.【解題方法點(diǎn)撥】1.右手定則適用于部分導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電流的方向判定,而楞次定律適用于一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象,是判斷感應(yīng)電流方向的基本方法,對(duì)于由于磁通量變化而引起的感應(yīng)電流,運(yùn)用楞次定律判斷其方向更方便.2.安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的比較及應(yīng)用.(1)規(guī)律比較基本現(xiàn)象應(yīng)用的定則或定律運(yùn)動(dòng)電荷、電流產(chǎn)生磁場安培定則磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷、電流有作用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)右手定則閉合回路磁通量變化楞次定律(2)應(yīng)用區(qū)別關(guān)鍵是抓住因果關(guān)系:①因電而生磁(I→B)→安培定則;②因動(dòng)而生電(v、B→I安)→右手定則;③因電而受力(I、B→F安)→左手定則.10.導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.如果感應(yīng)電動(dòng)勢是由導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的,它也叫作動(dòng)生電動(dòng)勢。2.當(dāng)導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向與磁場垂直時(shí),動(dòng)生電動(dòng)勢的大小為:E=Blv3.適用條件:(1)勻強(qiáng)磁場;(2)平動(dòng)切割;(3)B、l、v三者相互垂直。4.當(dāng)導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向與磁場有夾角時(shí),如下圖即如果導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向與導(dǎo)線本身是垂直的,但與磁感線方向有一個(gè)夾角θ,則動(dòng)生電動(dòng)勢為:E=Blv1=Blvsinθ,即利用速度垂直于磁場的分量?!久}方向】如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.2T的勻強(qiáng)磁場中,讓導(dǎo)體PQ在U形導(dǎo)軌上以速度υ0=10m/s向右勻速滑動(dòng),兩導(dǎo)軌間距離L=0.5m,則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小和PQ中的電流方向分別為()分析:導(dǎo)體棒PQ運(yùn)動(dòng)時(shí)切割磁感線,回路中的磁通量發(fā)生變化,因此有感應(yīng)電流產(chǎn)生,根據(jù)右手定則可以判斷電流方向,由E=BLv可得感應(yīng)電動(dòng)勢的大?。獯穑寒?dāng)導(dǎo)體棒PQ運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得:E=BLv=1.2×0.5×10=6V,根據(jù)右手定則可知,通過PQ的電流為從Q點(diǎn)流向P點(diǎn),故ABC錯(cuò)誤,D正確。故選:D。點(diǎn)評(píng):本題比較簡單,考查了導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢和電流方向問題,注意公式E=BLv的適用條件和公式各個(gè)物理量的含義.【解題方法點(diǎn)撥】閉合或不閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體兩端將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。如果電路閉合,電路中形成感應(yīng)電流。切割磁感線運(yùn)動(dòng)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電路中的電源。常見的情景有以下幾種:1.在E=BLv中(要求B⊥L、B⊥v、L⊥v,即B、L、v三者兩兩垂直),式中的L應(yīng)該取與B、v均垂直的有效長度(所謂導(dǎo)體的有效切割長度,指的是切割導(dǎo)體兩端點(diǎn)的連線在同時(shí)垂直于v和B的方向上的投影的長度,下圖中的有效長度均為ab的長度)。2.公式E=BLv中,若速度v為平均速度,則E為平均電動(dòng)勢;若v為瞬時(shí)速度,則E為瞬時(shí)電動(dòng)勢。3.若導(dǎo)體不是垂直切割磁感線運(yùn)動(dòng),v與B有一夾角,如圖所示,則E=Blv1=Blvsinθ。11.導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】如果導(dǎo)體棒繞平行于磁場的軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),因?yàn)榘羯细魈幩俣炔辉傧嗟?,?dòng)生電動(dòng)勢的計(jì)算公式E=Blv就不再適用。如下圖所示,導(dǎo)體棒在磁場中旋轉(zhuǎn),切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢:雖然導(dǎo)體棒各處速度不同,但是根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)線速度與角速度的關(guān)系可知各處速度大小呈線性變化,所以可以用中點(diǎn)處的線速度表示平均速度從而計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢,即E=Blv=Bl①如果轉(zhuǎn)軸繞棒的一端旋轉(zhuǎn),vmin=0,vmax=ωl,則E=12Bωω是棒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度②如果以棒上一點(diǎn)為圓心旋轉(zhuǎn),E=12Bω(l12-l22),l③如果以棒外一點(diǎn)Wie圓心旋轉(zhuǎn),E=12Bω(l12-l22),l【命題方向】一直升飛機(jī)停在南半球的地磁極上空。該處地磁場的方向豎直向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.直升飛機(jī)螺旋槳葉片的長度為l,螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為f,順著地磁場的方向看螺旋槳,螺旋槳按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。螺旋槳葉片的近軸端為a,遠(yuǎn)軸端為b,如圖所示。如果忽略a到轉(zhuǎn)軸中心線的距離,用ε表示每個(gè)葉片中的感應(yīng)電動(dòng)勢,則()A、ε=πfl2B,且a點(diǎn)電勢低于b點(diǎn)電勢B、ε=2πfl2B,且a點(diǎn)電勢低于b點(diǎn)電勢C、ε=πfl2B,且a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢D、ε=2πfl2B,且a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢分析:轉(zhuǎn)動(dòng)切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢根據(jù)E=12BLv求出大小,根據(jù)右手定則判斷出電動(dòng)勢的方向,從而判斷出a解答:順著地磁場的方向看螺旋槳,螺旋槳按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),若俯視,則葉片逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線,根據(jù)右手定則,b點(diǎn)電勢高于a點(diǎn)電勢;v=lω=2πl(wèi)f,所以電動(dòng)勢為E=12Blv=故選:A。點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵掌握轉(zhuǎn)動(dòng)切割產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的表達(dá)式E=12【解題思路點(diǎn)撥】對(duì)于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢,要先確認(rèn)轉(zhuǎn)動(dòng)的圓心,然后根據(jù)E=Blv進(jìn)行計(jì)算,要正確計(jì)算導(dǎo)體棒的平均速度。12.根據(jù)B-t或者φ-t圖像計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】本考點(diǎn)旨在針對(duì)電磁感應(yīng)中的B﹣t圖像或Φ﹣t圖像問題。1.B﹣t圖像(1)圖像意義:B﹣t圖像的縱坐標(biāo)直接反映了某一時(shí)刻的磁感應(yīng)強(qiáng)度。(2)斜率的意義:根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=nΔΦΔt=n(3)拐點(diǎn)的意義:如果拐點(diǎn)的斜率為0,表示感應(yīng)電動(dòng)勢的方向要改變。B﹣t圖像的斜率就等于ΔΦΔt2.Φ﹣t圖像(1)圖像意義:Φ﹣t圖像的縱坐標(biāo)直接反映某一時(shí)刻的磁通量大小。(2)斜率的意義:根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=nΔΦΔt,Φ﹣t圖像的斜率就等于ΔΦ(3)拐點(diǎn)的意義:如果拐點(diǎn)的斜率為0,表示感應(yīng)電動(dòng)勢的方向要改變?!久}方向】如圖甲所示,勻強(qiáng)磁場中有一面積為S、電阻為R的單匝金屬圓環(huán),磁場方向垂直于圓環(huán)平面豎直向上。圖乙為該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖像,曲線上P點(diǎn)坐標(biāo)為(t0,B0),P點(diǎn)的切線在B軸上的截距為B1,由以上信息不能得到的是()A、t=t0時(shí),圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向B、t=t0時(shí),圓環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小C、0﹣t0內(nèi),通過圓環(huán)某截面的電量D、0﹣t0內(nèi),圓環(huán)所產(chǎn)生的焦耳熱分析:根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律結(jié)合圖像分析電動(dòng)勢大小,根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流方向,根據(jù)電荷量的計(jì)算公式解得電量,焦耳熱需要通過有效值計(jì)算。解答:A.根據(jù)楞次定律可知,t=t0時(shí),圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向從上向下看為順時(shí)針方向,故A錯(cuò)誤;B.t=t0時(shí),圓環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小E=故B錯(cuò)誤;C.0﹣t0內(nèi),通過圓環(huán)某截面的電量q=故C錯(cuò)誤;D.0﹣t0內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢不斷變化,但是不能求解電動(dòng)勢的有效值,則不能求解圓環(huán)所產(chǎn)生的焦耳熱,故D正確。故選:D。點(diǎn)評(píng):本題考查電磁感應(yīng)定律,解題關(guān)鍵掌握?qǐng)D像的含義及楞次定律的應(yīng)用?!窘忸}思路點(diǎn)撥】1.解決圖像問題的一般步驟(1)明確圖像的種類,是B﹣t圖像還是Φ﹣t圖像,或者是E﹣t圖像、i﹣t圖像等。(2)分析電磁感應(yīng)的具體過程。(3)用右手定則或楞次定律確定方向?qū)?yīng)關(guān)系,(4)結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等寫出函數(shù)關(guān)系式。(5)根據(jù)函數(shù)關(guān)系式進(jìn)行數(shù)學(xué)分析,如分析斜率的變化、截距等。(6)畫出圖像或判斷圖像。2.電磁感應(yīng)中圖像類選擇題的三種常見解法(1)排除法:定性地分析電磁感應(yīng)過程中物理量的變化趨勢(增大還是減?。┳兓炻ň鶆蜃兓€是非均勻變化),特別是物理量的正負(fù),排除錯(cuò)誤的選項(xiàng)。(2)函數(shù)法:根據(jù)題目所給條件定量地寫出兩個(gè)物理量之間的函數(shù)關(guān)系,然后由函數(shù)關(guān)系對(duì)圖像作出分析和判斷,這未必是最簡單的方法,但卻是最有效的方法。(3)面積法:對(duì)于i

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論