高二物理选修32学案.docx

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高二物理选修32学案

第四章电磁感应

§4.1划时代的发现探究电磁感应的产生条件

[自主学习]

1、定义：

的现象称为电磁感应现象。

在电磁感应现象中所产生的电流称为。

2、到了18世纪末，人们开始思考不同自然现象之间的联系，一些科学家相信电与磁之间存在着某种联系，经过艰苦细致地分析、试验，发现了电生磁，即电流的磁效应；发现了磁生电，即电磁感应现象。

3、在电磁感应现象中产生的电动势称为，产生感应电动势的那段导体相当于；

4、产生感应电流的条件是：

。

5、判断感应电流的方向利用或，但前者应用于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，后者可应用于一切情况。

[针对训练]

1、下列说法正确的是：

（A）导体在磁场中运动时，导体中一定有感应电流

（B）导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中一定有感应电流

（C）只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中一定有感应电流产生

（D）只要穿过闭合电路磁通量发生变化，电路中一定有感应电流

2、关于电磁感应现象，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）导体垂直磁场运动，导体内一定会产生感应电流

（C）闭合电路在磁场中作切割磁感线运动，电路内一定会产生感应电流

（D）穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产生感应电流

3、关于电磁感应现象，下列说法中正确的是：

（B）闭合线圈放在变化的磁场中，必然有感应电流产生

（D）闭合正方形线圈在匀强磁场中垂直磁感线运动，必然产生感应电流

（F）穿过闭合线圈的磁通量变化时，线圈中有感应电流

（H）穿过闭合电路的磁感线条数发生变化时，电路中有感应电流

[能力训练]

1、如图5所示，条形磁铁穿过一闭合弹性导体环，且导体环位于条形磁铁的中垂面上，如果把导体环压扁成椭圆形，那么这一过程中：

（B）穿过导体环的磁通量减少，有感应电流产生

（D）穿过导体环的磁通量增加，有感应电流产生

（F）穿过导体环的磁通量变为零，无感应电流

（I）穿过导体环的磁通量不变，无感应电流

2．金属矩形线圈abcd在匀强磁场中做如图6所示的运动，线圈中有感应电流的是：

3、如图7所示，一个矩形线圈与通有相同大小电流的平行直导线在同一平面内，且处于两直导线的中央，则线框中有感应电流的是;

（E）两电流同向且不断增大（B）两电流同向且不断减小

（C）两电流反向且不断增大（D）两电流反向且不断减小

4、如图8所示，线圈两端接在电流表上组成闭合回路，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（B）线圈不动，磁铁拔出线圈

（C）磁铁插在线圈内不动（D）磁铁和线圈一块平动

5、一个处在匀强磁场中的闭合线圈中有一定的磁通量穿过，能使该回路产生感应电流的是：

A）改变磁场的磁感应强度

（B）改变回路平面与磁场方向的夹角

（C）改变闭合线圈所围成的面积

（D）线圈在磁场中平移

6、如图9所示，直导线中通以电流I，矩形线圈与电流共面，下列情况能产生感应电流的是：

（A）电流I增大（B）线圈向右平动

（C）线圈向下平动（D）线圈绕ab边转动

7、如图10所示，线圈abcd在磁场区域ABCD中，下列哪种情况下线圈中有感应电流产生：

（B）把线圈变成圆形（周长不变）

（B）使线圈在磁场中加速平移

（C）使磁场增强或减弱

（D）使线圈以过ad的直线为轴旋转

8、闭合矩形线圈跟磁感线方向平行，如图11所示，下列那种情况线圈中有感应电流：

（A）线圈绕ab轴转动

（B）线圈垂直纸面向外平动

（C）线圈沿ab轴向下移动

（D）线圈绕cd轴转动

9、如图12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一半在匀强磁场外，若要使线圈中产生感应电流，下列方法可行的是：

（A）以ab为轴转动（B）以为轴转动

（C）以ad为轴转动（小于60）（D）以bc为轴转动（小于）

10、如图13所示，在条形磁铁的外面套着一个闭合弹簧线圈，若把线圈四周向外拉，使线圈包围的面积变大，这时：

（A）线圈中有感应电流（B）线圈中无感应电流

（C）穿过线圈的磁通量增大（D）穿过线圈的磁通量减小

[方法小结]

参考答案

自主学习：

1.利用磁场产生电感应电流2.法拉第3.感应电动势电源

4.穿过闭合电路的磁通量发生变化5.右手定则楞次定律

针对训练1.

（1）电源连接两端点连在一起

（2）振荡（振动）感应电流停在原位置

2．D3.D4.CD

能力训练1.B2.A3.CD4.AB5.ABC6.ABD7.ACD

8.A9.ABD10.AD

4.2法拉第电磁感应定律

[针对训练]

1．长度和粗细均相同、材料不同的两根导线，分别先后放在U形导轨上以同样的速度在同一匀强磁场中作切割磁感线运动，导轨电阻不计，则两导线：

（A）产生相同的感应电动势（B）产生的感应电流之比等于两者电阻率之比

（C）产生的电流功率之比等于两者电阻率之比（D）两者受到相同的磁场力

2．在图中，闭合矩形线框abcd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:

3．在理解法拉第电磁感应定律及改写形势,的基础上（线圈平面与磁感线不平行），下面叙述正确的为：

A对给定线圈，感应电动势的大小跟磁通量的变化率成正比

B对给定的线圈，感应电动势的大小跟磁感应强度的变化成正比

C对给定匝数的线圈和磁场，感应电动势的大小跟面积的平均变化率成正比

D题目给的三种计算电动势的形式，所计算感应电动势的大小都是时间内的平均值

4．如图所示，两个互连的金属圆环，粗金属环的电阻为细金属环电阻的，磁场方向垂直穿过粗金属环所在的区域，当磁感应强度随时间均匀变化时，在粗环内产生的感应电动势为E，则a、b两点的电势差为。

6．如图所示，水平放置的平行金属导轨，相距L=0.5m,左端接一电阻R=0.20,磁感应强度B=0.40T的匀强磁场方向垂直导轨平面，导体棒ab垂直导轨放在导轨上，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ab棒以V=4.0m/s的速度水平向右滑动时，求：

（1）ab棒中感应电动势的大小

（2）回路中感应电流的大小

[能力训练]

1如图9所示，把金属圆环匀速拉出磁场，下列叙述正确的是：

（A）向左拉出和向右拉出所产生的感应电流方向相反

（B）不管向什么方向拉出，只要产生感应电流，方向都是顺时针

（C）向右匀速拉出时，感应电流方向不变

（D）要将金属环匀速拉出，拉力大小要改变

2．如图10所示，两光滑平行金属导轨水平放置在匀强磁场中，磁场与导轨所在平面垂直，金属棒可沿导轨自由移动，导轨一端跨接一个定值电阻，金属棒和导轨电阻不计；现用恒力将金属棒沿导轨由静止向右拉，经过时间速度为V，加速度为，最终以2V做匀速运动。

若保持拉力的功率恒定，经过时间，速度也为V，但加速度为，最终同样以2V的速度做匀速运动，则：

3．如图11所示，金属杆ab以恒定速率V在光滑平行导轨上

向右滑行，设整个电路中总电阻为R（恒定不变）,整个装置置于

垂直纸面向里的匀强磁场中，下列叙述正确的是：

（A）ab杆中的电流与速率成正比；

（B）磁场作用于ab杆的安培力与速率V成正比；

（C）电阻R上产生的电热功率与速率V的平方成正比；

（D）外力对ab杆做的功的功率与速率V的平方成正比。

4．如图12中，长为L的金属杆在外力作用下，在匀强磁场中沿水平光滑导轨匀速运动，如果速度v不变，而将磁感强度由B增为2B。

除电阻R外，其它电阻不计。

那么：

（A）作用力将增为4倍（B）作用力将增为2倍

（C）感应电动势将增为2倍（D）感应电流的热功率将增为4倍

5．如图13所示，固定于水平绝缘平面上的粗糙平行金属导轨，垂直于导轨平面有一匀强磁场。

质量为m的金属棒cd垂直放在导轨上，除电阻R和金属棒cd的电阻r外，其余电阻不计；现用水平恒力F作用于金属棒cd上，由静止开始运动的过程中，下列说法正确的是：

（A）水平恒力F对cd棒做的功等于电路中产生的电能

（B）只有在cd棒做匀速运动时，F对cd棒做的功才等于电路中产生的电能

（C）无论cd棒做何种运动，它克服安培力所做的功一定等于电路中产生的电能

（D）R两端的电压始终等于cd棒中的感应电动势的值

6．如图14所示，在连有电阻R=3r的裸铜线框ABCD上，以AD为对称轴放置另一个正方形的小裸铜线框abcd，整个小线框处于垂直框面向里、磁感强度为B的匀强磁场中．已知小线框每边长L，每边电阻为r,其它电阻不计。

现使小线框以速度v向右平移，求通过电阻R的电流及R两端的电压．

7.在磁感强度B=5T的匀强磁场中，放置两根间距d=0.1m的平行光滑直导轨，一端接有电阻R=9Ω，以及电键S和电压表．垂直导轨搁置一根电阻r=1Ω的金属棒ab，棒与导轨良好接触．现使金属棒以速度v=10m/s匀速向右移动，如图15所示，试求：

（1）电键S闭合前、后电压表的示数；

（2）闭合电键S，外力移动棒的机械功率

参考答案

自主学习1.BD2.D3.4.5:

15.

针对训练1.A2.B3.ACD4.

5.证明：

设导体棒以速度V匀速向右滑动，经过时间，导体棒与导轨所围面积的变化

6．

（1）0.8V

（2）4A

能力训练1.BCD2.AD3.ABCD4.ACD5.BC6.

7.

（1）5V,4.5V

（2）2.5W8.9.增大，减小

10．

（1）0.4米

（2）0.4米/秒0.0392J

§4.3楞次定律

[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

[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）向下运动（B）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