电磁感应Word文档下载推荐.docx

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试画出线圈内电流随时间的的图像

2．如图2所示，导体棒在磁场中垂直磁场方做切割磁感线运动，则a、b两端的电势关系是。

[典型例题]

例1如图42-A1所示，两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，用穿过两环的磁通量φa和φb大小关系为：

（）

A．φa<

φb

B．φa>

C．φa=φb

D．无法比较

（该题考查磁通量的概念，注意线圈中磁感线的方向）

【拓展】如图3所示，通电螺线管置于闭合金属环A的轴线上，A环在螺线管的正中间；

当螺线管中电流减小时，A环将：

（A）有收缩的趋势（B）有扩张的趋势

（C）向左运动（D）向右运动

方法一：

法拉第电磁感应定律结合安培力

方法二：

楞次定律

例2如图4所示，在O点悬挂一轻质导线环，拿一条形磁铁沿导线环的轴线方向突然向环内插入，判断导线环在磁铁插入过程中如何运动？

（实验演示）

[针对训练]

1．下述说法正确的是：

（A）感应电流的磁场方向总是跟原来磁场方向相反

（B）感应电流的磁场方向总是跟原来的磁场方向相同

（C）当原磁场减弱时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同

（D）当原磁场增强时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同

2．关于楞次定律，下列说法中正确的是：

（A）感应电流的磁场总是阻碍原磁场的增强

（B）感应电流的磁场总是阻碍原磁场的减弱

（C）感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化

（D）感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化

3．如图5所示的匀强磁场中，有一直导线ab在一个导体框架上向左运动，那么ab导线中感应电流方向（有感应电流）及ab导线所受安培力方向分别是：

（A）电流由b向a，安培力向左

（B）电流由b向a，安培力向右

（C）电流由a向b，安培力向左

（D）电流由a向b，安培力向右

4．如图6所示，若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ，则关于线圈的感应电流及其方向（从上往下看）是：

（A）有顺时针方向的感应电流

（B）有逆时针方向的感应电流

（C）先逆时针后顺时针方向的感应电流

（D）无感应电流

5．如图7所示，螺线管中放有一根条形磁铁，当磁铁突然向左抽出时，A点的电势比B点的电势；

当磁铁突然向右抽出时，A点的电势比B点的电势。

6．对楞次定律的理解：

从磁通量变化的角度来看，感应电流总是；

从导体和磁体相对运动的角度来看，感应电流总是要；

从能量转化与守恒的角度来看，产生感应电流的过程中能通过电磁感应转化成能．

7、楞次定律可以理解为以下几种情况

（1）若因为相对运动而产生感应电流时，感应电流引起的效果总是阻碍相对运动

（2）若因为原磁场的变化而产生感应电流时，感应电流引起的效果总是阻碍原磁场的变化

（3）若因为闭合回路的面积发生变化而产生感应电流时，感应电流引起的效果总是阻碍面积的变化

（4）若因为电流的变化而产生感应电流时，感应电流引起的效果总是阻碍电流的变化

综合以上分析，感应电流引起的效果总是阻碍（或反抗）产生感应电流的。

[能力训练]

1．如图8所示，AB为固定的通电直导线，闭合导线框P与AB在同一平面内，当P远离AB运动时，它受到AB的磁场力为：

（A）引力且逐渐减小（B）引力且大小不变

（C）斥力且逐渐减小（D）不受力

*2．如图9所示，当条形磁铁运动时，流过电阻的电流方向是由A流向B，则磁铁的运动可能是：

（A）若N极在下，向上运动（B）若S极在下，向上运动

（C）若N极在下，向下运动（D）若S极在下，向下运动

*3．如图10所示,a、b两个同心圆线圈处于同一水

平面内，在线圈a中通有电流I，以下哪些情况可以使

线圈b有向里收缩的趋势？

（A）a中的电流沿顺时针方向并逐渐增大

（B）a中的电流沿顺时针方向并逐渐减小

（C）a中的电流沿逆时针方向并逐渐增大

（D）a中的电流沿逆时针方向并逐渐减小

*4．如图11所示，两同心金属圆环共面，其中大闭合圆环与导轨绝缘，小圆环的开口端点与导轨相连，平行导轨处在水平面内，磁场方向竖直向下,金属棒ab与导轨接触良好，为使大圆环中产生图示电流，则ab应当：

（A）向右加速运动（B）向右减速运动

（C）向左加速运动（D）向左减速运动

*5．如图13所示，Q为用毛皮摩擦过的橡胶圆盘，由于它的转动，使得金属环P中产生了逆时针方向的电流，则Q盘的转动情况是：

（A）顺时针加速转动

（B）逆时针加速转动

（C）顺时针减速转动

（D）逆时针减速转动

**6．一环形线圈放在匀强磁场中，第一秒内磁感线垂直线圈平面向里，磁感应强度随时间的变化关系如图12所示，则第二秒内线圈中感应电流大小变化和方向是：

（A）逐渐增加逆时针（B）逐渐减小顺时针

（C）大小恒定顺时针（D）大小恒定逆时针

电生磁和磁生电情况小结：

1、恒定的电流产生恒定的磁场；

2、变化的电流产生变化的磁场；

3、恒定的磁场不产生感应电流；

4、均匀变化的磁场产生恒定的感应电流；

5、正弦变化的磁场，产生余弦变化的感应电流；

7．如图14所示，三角形线圈abc与长直导线彼此绝缘并靠近，线圈面积被分为相等的两部分，导线MN接通电流的瞬间，在abc中

（A）无感应电流

（B）有感应电流，方向a—b—c

（C）有感应电流，方向c—b—a

（D）不知MN中电流的方向，不能判断abc中电流的方向

8．如图15所示，条形磁铁从h高处自由下落，中途穿过一个固定的空心线圈，K断开时，落地时间为t1,落地速度为V1;

K闭合时，落地时间为t2，落地速度为V2，则：

t1t2,

V1V2。

9、如图16所示，在两根平行长直导线M、N中，通过同方向、同强度的电流，导线框ABCD和两导线在同一平面内。

线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速移动。

在移动过程中，线框中产生感应电流的方向是（）

A．沿ABCDA，方向不变。

B．沿ADCBA，方向不变。

C．由沿ABCDA方向变成沿ADCBA方向。

D．由沿ADCBA方向变成沿ABCDA方向。

10．如图11所示，一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的下方，当通电直导线中电流Ｉ增大时，圆环的面积Ｓ和橡皮绳的长度L将

　（A）Ｓ减小，L变长　　　（Ｂ）Ｓ减小，L变短

　（C）Ｓ增大，L变长　　　（Ｄ）Ｓ增大，L变短

4.4感生电动势和动生电动势

1．知道感生电动势和动生电动势

2．理解感生电动势和动生电动势的产生机理

1．英国物理学家麦克斯韦认为，变化的磁场会在空间激发一种电场，这种电场叫

做电场；

有这种电场产生的电动势叫做，该电场的方向可以由右手定则来判定。

2．由于导体运动而产生的感应电动势称为。

[典型例题]

例1如图1所示，在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，有两根水平放置且足够长的平行金属导轨AB、CD，在导轨的AC端连接一阻值为R的电阻，一根质量为m的金属棒ab，垂直导轨放置，导轨和金属棒的电阻不计。

金属棒与导轨间的动摩擦因数为

，若用恒力F沿水平向右拉导体棒运动，求金属棒的最大速度。

例2如图2所示，线圈内有理想的磁场边界，当磁感应强度均匀增加时，有一带电量为q，质量为m的粒子静止于水平放置的平行板电容器中间，则此粒子带，若线圈的匝数为n，线圈面积为S，平行板电容器的板间距离为d，则磁感应强度的变化率为。

[针对训练]

1.通电直导线与闭合线框彼此绝缘，它们处在同一平面内，导线位置与线框对称轴重合，为了使线框中产生如图3所示的感应电流，可采取的措施是：

（A）减小直导线中的电流

（B）线框以直导线为轴逆时针转动（从上往下看）

（C）线框向右平动（D）线框向左平动

2．一导体棒长l=40cm，在磁感强度B=0.1T的匀强磁场中做切割磁感线运动，运动的速度v=5.0m／s，导体棒与磁场垂直，若速度方向与磁感线方向夹角β=30°

，则导体棒中感应电动势的大小为V，此导体棒在做切割磁感线运动时，若速度大小不变，可能产生的最大感应电动势为V

3．一个N匝圆线圈，放在磁感强度为B的匀强磁场中,线圈平面跟磁感强度方向成30°

角，磁感强度随时间均匀变化，线圈导线规格不变，下列方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是：

（A）将线圈匝数增加一倍（B）将线圈面积增加一倍

（C）将线圈半径增加一倍（D）适当改变线圈的取向

4．如图4所示，四边完全相同的正方形线圈置于一有界匀强磁场中，磁场垂直线圈平面，磁场边界与对应的线圈边平行，今在线圈平面内分别以大小相等，方向与正方形各边垂直的速度，沿四个不同的方向把线圈拉出场区，则能使a、b两点电势差的值最大的是：

（A）向上拉　　　　　（B）向下拉

（C）向左拉　　　　（D）向右拉

5．如图5所示，导线MN可无摩擦地沿竖直的长直导轨滑动，导线位于水平方向的匀强磁场中，回路电阻R，将MN由静止开始释放后的一小段时间内，MN运动的加速度可能是：

（A）．保持不变（B）逐渐减小（C）逐渐增大（D）无法确定

6．在水平面上有一固定的U形金属框架，框架上置一金属杆ab，如图所示（纸面即水平面），在垂直纸面方向有一匀强磁场，则：

（A）若磁场方向垂直纸面向外并增长时，杆ab将向右移动

（B）若磁场方向垂直纸面向外并减少时，杆ab将向左移动

（C）若磁场方向垂直纸面向里并增长时，杆ab将向右移动

（D）若磁场方向垂直纸面向里并减少时，杆ab将向右移

7．（双）如图7所示，圆形线圈开口处接有一个平行板电容器，圆形线圈垂直放在随时间均匀变化的匀强磁场中，要使电容器所带电量增加一倍，正确的做法是：

（A）使电容器两极板间距离变为原来的一半

（B）使线圈半径增加一倍

（C）使磁感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

1．在图8中，闭合矩形线框abcd，电阻为R，位于磁感应强度为B的匀强磁场中，ad边位于磁场边缘，线框平面与磁场垂直，ab、ad边长分别用L1、L2表示，若把线圈沿v方向匀速拉出磁场所用时间为△t，则通过线框导线截面的电量是：

（A）

（B）

（C）

（D）BL1L2

2．（双）如图9所示，矩形线框abcd的ad和bc的中点M、N之间连接一电压表，整个装置处于匀强磁场中，磁场的方向与线框平面垂直，当线框向右匀速平动时，以下说法正确的是（）

（A）穿过线框的磁通量不变化，MN间无电势差

（B）MN这段导体做切割磁感线运动，MN间有电势差

（C）MN间有电势差，所以电压表有读数

（D）因为无电流通过电压表，所以电压表无读数

3．在磁感应强度为B，方向如图10所示的匀强磁场中，金属杆PQ在宽为L的平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，PQ中产生的感应电动势为E1；

若磁感应强度增为2B，其它条件不变，所产生的感应电动势大小变为E2，则E1与E2之比及通过电阻R的感应电流方向为:

（A）2：

1，b→a 

（B）1：

2，b→a

（C）2：

1，a→b（D）1：

2，a→b

4．A、B两个闭合电路，穿过A电路的磁通量由O增加到3×

103Wb，穿过B电路的磁通量由5×

103Wb增加到6×

103Wb。

则两个电路中产生的感应电动势EA和EB的关系是：

（A）EA＞EB（B）EA=EB（C）EA＜EB（D）无法确定

5．如图12所示。

在有明显边界PQ的匀强磁场外有一个与磁场垂直的正方形闭合线框。

一个平行线框的力将此线框匀速地拉进磁场。

设第一次速度为v，第二次速度为2v，则两次拉力大小之比为F1：

F2=____，拉力做的功之比为W1：

W2=____，拉力功率之比为P1：

P2=____，流过导线横截面的电量之比为Q1：

Q2=____

6．如图15所示，矩形线圈abcd共有n匝，ab边长为L1，bc边长为L2，置于垂直穿过它的均匀变化的匀强磁场中。

平行正对放置的两块金属板M和N，长为L，间距为h。

今有一束带电量为q、质量为m的离子流从两板中央平行于板的方向以初速v0飞入板间，要使这些离子恰好能从两板边缘射出，求：

①线圈abcd中磁感应强度的变化率如何？

②两板间的电场对每一个离子做多少功？

电磁感应的图像问题

例1：

（09年西城二模）如图所示，空间有I和II两个有理想边界、宽度都为L的匀强磁场区域，磁感应强度大小均为B，abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框，每边电阻均为R。

线框以垂直磁场边界的速度v水平向右匀速穿过两磁场区域。

线框平面与磁感线垂直，且bc边始终与磁场边界平行。

设线框刚进入I区的位置x=0，x轴沿水平方向向右，从bc边刚进入I区到ad边离开II区的过程中，ab两端电势差Uab随距离变化的图象正确的是（图中U0=BL 

v）（）

例2：

（07年丰台一模）如图所示，一直角三角形金属框，向左匀速地穿过一个方向垂直于纸面向内的匀强磁场，磁场仅限于虚线边界所围的区域内，该区域的形状与金属框完全相同，且金属框的下边与磁场区域的下边在一直线上。

若取顺时针方向为电流的正方向，则金属框穿过磁场过程的感应电流随时间变化的图象是下列四个图中的（）

例3：

（09年东城一模）某空间中存在一个有竖直边界的水平方向匀强磁场区域，现将一个等腰梯形闭合导线圈,从图示位置垂直于磁场方向匀速拉过这个区域，尺寸如图所示，下图中能正确反映该过程线圈中感应电流随时间变化的图象是（）

例4:

（08年石景山一模）铁路上使用—种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置和速度，被安放在火车首节车厢下面的磁铁能产生匀强磁场，如图6-3所示（俯视图）。

当它经过安放在两铁轨间的线圈时，便会产生一电信号，被控制中心接收。

当火车以恒定速度通过线圈时，表示线圈两端的电压Uab随时间变化关系的图像是（）

例5：

（07年东城三模）铁路运输中设计的多种装置都运用了电磁感应原理。

有一种电磁装置可以向控制中心传输信号以确定火车的位置和运动状态。

装置的原理是：

将能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面，如图甲所示（俯视图）,当它经过安放在两铁轨间的矩形线圈时,线圈便产生一个电信号传输给控制中心。

线圈长为l1，宽为l2,匝数为n。

若匀强磁场只分布在一个矩形区域内，当火车首节车厢通过线圈时，控制中心接收到线圈两端的电压信号u与时间t的关系如图乙所示（ab、cd均为直线），则火车在t1－t2内（）

A．做加速度变化的直线运动B．做匀速直线运动

C．加速度为

D．平均速度为

例6：

（08年东城一模）如图甲所示，虚线上方空间有垂直线框平面的匀强磁场，直角扇形导线框绕垂直于线框平面的轴O以角速度ω匀速转动。

设线框中感应电流方向以逆时针为正，那么在图乙中能正确描述线框从图甲中所示位置开始转动一周的过程中，线框内感应电流随时间变化情况的是（）

例7：

（07年朝阳二模）如图甲所示的空间存在一匀强磁场，其方向为垂直于纸面向里，磁场的右边界为MN，在MN右侧有一矩形金属线圈abcd，ab边与MN重合。

现使线圈以ab边为轴按图示方向匀速转动，将a、b两端连到示波器的输入端，若电流从a到b为正，则从图乙中示波器观察到的ab中电流随时间变化的规律是（）

例8:

（08年丰台二模）如图甲所示，水平面上的平行导轨MN、PQ上放着两根导体棒ab、cd，两棒间用绝缘丝线系住。

开始，匀强磁场垂直纸面向里.磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示。

I和T分别表示流过导体棒中的电流强度和丝线的拉力。

则在t0时刻（）

A．I=0，T=0

B．I=0，T≠0

C．I≠0，T=0

D．I≠0，T≠0

例9:

（08年东城二模）如图甲所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与金属框架接触良好。

在两根导轨的端点d、e之间连接一个电阻R，其他部分电阻忽略不计。

现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右在框架上滑动，运动过程中杆ab始终垂直于框架。

图乙为一段时间内金属杆的电流I随时间t的变化关系，则下图中可以表示外力F随时间t变化关系的图象是）

图乙

图甲