高中物理选修3-2电磁感应10712

高中物理选修3－2《电磁感应1》07.12

班级______姓名_______________座号________物理名师工作室

基础知识

一、电磁感应现象

1．科学探索：1820年，奥斯特发现，载流导线能使磁针偏转，这种作用称为__________效应．寻找10年之久的“磁生电”的效应终于在1831年，由_________发现了，“磁生电”的效应称_________现象。

2．产生感应电流的条件：只要穿过________的 ________发生变化，闭合电路中就有感应电流产生。 二、法拉第电磁感应定律

1．定律内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的________成正比，公式E＝_____________，此式常用来计算______感应电动势的大小。

2．磁通量发生变化有三种方式：（1）是磁感应强度B不变，垂直于磁场的回路面积发生变化，此时E=_______；（2）是垂直于磁场的回路面积S不变，磁感应强度发生变化，此时E＝_______，其中?B／?t叫磁感应强度的变化率，等于B－t图象切线的_______；（3）是磁感应强度和线圈面积均不变，而是线圈绕线圈平面内的某一轴转动．

3．导线垂直切割磁感线时，E＝_________，此式常用来计算瞬时感应电动势的大小；若导体棒绕一端点以角速度?垂直切割磁感线时，E＝_________。 三、电磁感应定律的应用

l．涡流定义：将整块金属放在变化磁场中，穿过金属块的磁通量_______，金属块内部所产生的漩涡状的感应电流；涡流产生：把金属块放在_______的磁场中，或让它在非均匀磁场中_______时，金属块内部都会产生涡流；涡流利用：新型炉具_______就是利用涡流原理制成的，防止：为减小涡流，电动机、变压器铁芯是用外表涂有_______的薄_______叠成的．

2．磁卡工作原理：磁卡信息的录入是利用了______________ ；信息的读取与录入过程相反，利用了______________．

3．动圈式话筒：动圈式话筒是把_______转变为_______的装置，其工作原理是利用了___________________。

练 习

1．关于感应电流的产生，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变化时，螺线管的内部就一定有感应电流产生 C．线框不闭合时，即使穿过线框的磁通量变化，线框中也没有感应电流 D．只要电路的一部分做切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流

2．如图所示，将一个矩形的小线圈放在一个匀强磁场中，若线圈平面平行磁感线，则下

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列运动中能使线圈产生感应电流的是 ( )

A．矩形线圈做平行磁感线方向的平移运动 B．矩形线圈做垂直于磁感线方向的平移运动 C．矩形线圈绕ab边转动 D．矩形线圈绕bc边转动

3．如图所示，竖直通电直导线与闭合导线环的平面垂直，且过圆环中心，下列说法正确的是 ( )

A．电流增强或减弱时，环中有感应电流 B．环竖直向上或向下运动时，环中有感应电流

C．环以导线为轴，在垂直于电流的平面内转动时，环中有感应电流 D．环以自身的任意直径转动时，环中无感应电流

4．如图所示，开始时矩形线圈平面与磁场垂直，且一半在匀强磁场内，若要使线圈中产生感应电流，下列做法中可行的是( )

A．以ab边为轴转动

B．以bd边为轴转动(转动的角度小于60o) C．以bd边为轴转过90o后，增大磁感应强度 D．以ac边为轴转动(转动的角度小于60o)

5．用如图所示的装置研究电磁感应现象．在图中情况下当开关闭合瞬间，观察到电流表指针向右偏转．开关闭合一段时间后，为使电流表指针向左偏转，可采用的方法有 ( )

A．将变阻器滑动触头向右端滑动 B．将一软铁棒插入线圈A中 C．将线圈A从线圈B中抽出 D．迅速断开开关

6．弹簧上端固定，下端挂一只条形磁铁，使磁铁上下做简谐运动，若在振动过程中把磁铁靠近线圈，如图所示，观察磁铁的振幅，将会出现( )

A．S闭合时振幅逐渐减小，S断开时振幅不变， B．S闭合时振幅逐渐增大，S断开时振幅不变 C．S闭合或断开时，振幅的变化相同 D．S闭合或断开时，振幅不会改变

7．如图所示，A、B为大小、形状均相同的且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管．A、B竖直固定在相同高度，两个相同的磁性小球同时从A、B管上端的管口无初速释放，穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面．下面两管的描述中可能正确的是( )

A．A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的 B．A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的 C．A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的

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D．A管是用胶木制成的，B管是用铝制成的 8．下列几种说法正确的是 ( )

A．线圈中磁通量变化越大，产生的感应电动势一定越大 B．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大 C．线圈放在磁场越强的位置，产生的感应电动势一定越大 D．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大

9．如图所示，竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平速度v。抛出，设整个过程中，棒的取向不变，不计空气阻力，则金属棒运动过程中产生的感应电动势的大小变化情况应是 ( )

A．越来越大B．越来越小 C．保持不变 D．无法判定

10．一个电阻为r、面积为S的金属环，让磁感线垂直穿过，在?t时间内，磁感应强度的变化是?B，则下列与通过金属环的电荷量无关的量为( )

A．时间?t B．环所围面积S C．环的电阻值r D．磁感应强度的变化?B

11．如图所示，正方形线圈开口处接有一个平行板电容器，正方形线圈竖直放置，水平方向且与纸面垂直的匀强磁场随时间均匀变化，要使电容器的带电量增加一倍，以下说法中正确的是 ( )

A．使电容器的两极板距离变为原来的一半 B．使正方形的边长增加一倍 C．使磁感应强度的变化率增加一倍 D．改变线圈平面与磁场方向的夹角

12．穿过某线圈的磁通量随时间变化的图象如图所示，下面几段时间内产生感应电动势最大的是( )

A．0 s～5 s B．5 s～10 s C． 10 s～12 s D．1 2 s～15 s

13．一闭合线圈，放在随时间均匀变化的磁场中，线圈平面和磁场方向垂直，若想使线圈中的感应电流增强一倍，下述方法可行的是 （ ）

A．使线圈匝数增加一倍 B．使线圈面积增加一倍 C．使线圈匝数减少一半

D．使磁感应强度的变化率增大一倍

14．根据法拉第电磁感应定律的数学表达式，电动势的单位V可以表示为 ( )

A．T/ s B．Wb/s C．T·m/s D．Wb·m2/s

15．将一条形磁铁先后插入同一线圈中，第一次插入所用的时间是2 s，第二次插入所用的时间是1 s，则关于线圈中两次产生的感应电动势大小之比E1：E2，两次通过导线横截面的电荷量之比ql：q2，结论正确的是 ( )

A．E1：E2=1：1；q1：q2=1：1

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B．E1：E2=1：2；q1：q2=l：1 C．E1：E2=1：1；q1：q2=1：2

D．由于插入磁铁的磁极方向不确定，故无法判断

16．面积为2×10-2m2的矩形线圈共100匝，垂直于磁场放置，穿过线圈的磁场的磁感应强度变化如图所示，则以下判断正确的是( )

A．线圈内产生的感应电动势恒为16 V

B．在t=0．05 s时，线圈内产生的感应电动势最大为16 V C．在t=0．1 s时，线圈内产生的感应电动势最大为16 V D．在0～0．05 s内，线圈内感应电动势的平均值为16 V 17．如图所示，圆环a和b的半径之比R1：R2=2：1，且是粗细相同，用同样材料的导线构成，连接两环的导线电阻不计，匀强磁场的磁感应强度始终以恒定的变化率变化，那么，当只有a环置于磁场中与只有b环置于磁场中两种情况下，A、B两点的电势差之比为_________. 18．金属棒abc在匀强磁场中做匀速直线运动，已知ab=bc=0．1 m，?=120o，磁感应强度B=2 T，速度v=1．5 m／s且垂直于ab方向，如图所示，则a、b、c间的电势差：Uab=_____，Ubc=______，Uac=_______．

19．如图所示，圆形线圈和框架都处于竖直平面内，线圈面积S=1．0× 104

m-1，B1是均匀变化的，质量m=4 g，长度L=10 cm的导体棒可在框架上无摩擦滑动．若B2=0．5 T，闭合回路总电阻R=2 ?，则当B1的变化率?B??t为多少时，导体棒可静止于线框上．

20．把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环，水平固在竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，一长度为2a、电阻等于R，粗细均匀的金属棒MN放在圆环上，它与圆环始终保持良好的接触，当棒以恒定速度”向右移动，经过圆心0时，求：

(1)棒上电流的大小及棒两端电压U (2)在圆环和金属棒上消耗的总功率．

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