1、方向:楞次定律即应用“增反减同”“不变为零”原则,再配合“安培”定则。电动势与电源内的电流两者方向一致。重要推论: ,其中q、R分别为流过单匝回路的电荷量及其电阻。“回路”所受的磁场力:对应“增反减同”规律则有“来拒去留”的规律。此类问题常涉及外电路变换、变化以及电流、电压、功率、效益等,则需综合应用“恒定电流”的有关概念和规律。亦常涉及功能联系(如动能定理)、能量转化和守恒,则宜采用相应手段处理。二、精选习题选择题(每小题5分,共50分)1.(14江苏)如图所示,一正方形线圈的匝数为n,边长为a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中。在t时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B均匀地增大到
2、2B。在此过程中,线圈中产生的感应电动势为()图-1A.B. C. D. 2.(15重庆)题图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图,线圈匝数为,面积为.若在到时间内,匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈,其磁感应强度大小由均匀增加到,则该段时间线圈两端a和b之间的电势差()图-2 A.恒为 B. 从0均匀变化到 C.恒为 D.从0均匀变化到3.(16浙江)如图所示,a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,边长la=3lb,图示区域内有垂直纸面向里的均强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则()图-3A两线圈内产生顺时针方向的感应电流 Ba、b线圈中感应电
3、动势之比为9:1Ca、b线圈中感应电流之比为3:4 Da、b线圈中电功率之比为3:4.(17北京)图a和图b是教材中演示自感现象的两个电路图,L1和L2为电感线圈实验时,断开开关S1瞬间,灯A1突然闪亮,随后逐渐变暗;闭合开关S2,灯A2逐渐变亮,而另一个相同的灯A3立即变亮,最终A2与A3的亮度相同下列说法正确的是() a b图-4A图a中,A1与L1的电阻值相同B图a中,闭合S1,电路稳定后,A1中电流大于L1中电流C图b中,变阻器R与L2的电阻值相同D图b中,闭合S2瞬间,L2中电流与变阻器R中电流相等5.图(16北京)如图所示,匀强磁场中有两个导体圆环a、b,磁场方向与圆环所在平面垂直
4、。磁感应强度B随时间均匀增大。两圆坏半径之比为2:1,圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb,不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是()图-5A. Ea:Eb=4:1,感应电流均沿逆时针方向B. Ea:1,感应电流均沿顺时针方向C. Ea:Eb=2:D. Ea: 6. (14四川)如图所示,不计电阻的光滑U形金属框水平放置,光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上,H、P的间距很小质量为0.2 kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间,与金属框接触良好并围成边长为1 m的正方形,其有效电阻为0.1 .此时在整个空间加方向与水平面成30角且与金属杆垂直的匀强磁场,磁感应强度随时间变化规律是B(
5、0.40.2t) T,图示磁场方向为正方向框、挡板和杆不计形变则()图-6At1 s时,金属杆中感应电流方向从C到DBt3 s时,金属杆中感应电流方向从D到CCt1 s时,金属杆对挡板P的压力大小为0.1 NDt3 s时,金属杆对挡板H的压力大小为0.2 N7. (15山东)如图甲,R0为定值电阻,两金属圆环固定在同一绝缘平面内。左端连接在一周期为T0的正弦交流电源上,经二极管整流后,通过R0的电流i始终向左,其大小按图乙所示规律变化。规定内圆环a端电势高于b端时,间的电压为uab正,下列uab-t图像可能正确的是()图-78. (16江苏)电吉他中电拾音器的基本结构如图所示,磁体附近的金属弦
6、被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,电流经电路放大后传送到音箱发出声音,下列说法正确的有()图-8(A)选用铜质弦,电吉他仍能正常工作(B)取走磁体,电吉他将不能正常工作(C)增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势(D)弦振动过程中,线圈中的电流方向不断变化9. ( 14安徽)英国物理学家麦克斯韦认为,磁场变化时会在空间激发感生电场。如图所示,一个半径为r的绝缘细圆环水平放置,环内存在竖直向上的匀强磁场B,环上套一带电荷量为+q的小球,已知磁感应强度B随时间均匀增加,其变化率为k,若小球在环上运动一周,则感生电场对小球的作用力所做功的大小是() 图-9A.0B. r2qkC.2r2qk
7、D.r2qk10.(16上海)如图(a),螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场,以图中箭头所示方向为其正方向。螺线管与导线框abcd相连,导线框内有一小金属圆环L,圆环与导线框在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度B随时间按图(b)所示规律变化时()图-10(A)在t1t2时间内,L有收缩趋势(B)在t2t3时间内,L有扩张趋势(C)在t2t3时间内,L内有逆时针方向的感应电流(D)在t3t4时间内,L内有顺时针方向的感应电流填空题(共20分)(10分)如图所示是日光灯的电路图,它主要是由灯管、镇流器和起动器组成的,镇流器是一个带铁芯的线圈,起动器的构造如图8为了便于起动,常在起动器两极并上一纸质
8、电容器C. 某班教室的一盏日光灯出现灯管两端亮而中间不亮的故障,经检查发现灯管是好的,电压正常,镇流器无故障,其原因可能是 ,你能用什么简易方法使日光灯正常发光? 。图-1112.(15江苏)(10分)某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律,实验装置如题11-1图所示,打点计时器的电源为50Hz的交流电图-12(1)下列实验操作中,不正确的有_A将铜管竖直地固定在限位孔的正下方B纸带穿过限位孔,压在复写纸下面C用手捏紧磁铁保持静止,然后轻轻地松开让磁铁下落D在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源(2)该同学按照正确的步骤进行试验(记为“实验”),将磁铁从管口处释放,打出一条纸带,
9、取开始下落的一段,确定一合适的点为O点,每隔一个计时点取一个计数点,标为1、2、3.8,用刻度尺量出各计数点的相邻计时点到O点的距离,记录在纸带上,如题11-2图所示图-13计算相邻计时点间的平均速度,粗略地表示各计数点的速度,抄入下表,请将表中的数据补充完整(3)分析上表的实验数据可知:在这段纸带记录的时间内,磁铁运动速度的变化情况是_;磁铁受到阻尼作用的变化情况是_.(4)该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管,重复上述实验操作(记为实验),结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同,请问实验是为了说明说明?对比实验和的结果得到什么结论?计算题(共50分)13.(13重庆)(
10、15分)小明在研究性学习中设计了一种可测量磁感应强度的实验,其装置如图所示。在该实验中,磁铁固定在水平放置的电子测力计上,此时电子测力计的读数为G1,磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场,其余区域磁场不计。直铜条AB的两端通过导线与一电阻连接成闭合回路,总阻值为R。若让铜条水平且垂直于磁场,以恒定的速率v在磁场中竖直向下运动,这时电子测力计的读数为G2,铜条在磁场中的长度为L。图-14(1)判断铜条所受安培力的方向,G1和G2哪个大?(2)求铜条匀速运动时所受安培力的大小和磁感应强度的大小。14.(高考经典模拟)(15分)如图甲所示,相距为L的光滑平行金属导轨水平放置,导轨一部分处在以OO为右
11、边界匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直导轨平面向下,导轨右侧接有定值电阻R,导轨电阻忽略不计。在距边界OO也为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻r的金属杆ab。图-15(1)若ab杆在恒力作用下由静止开始向右运动3L距离,其速度位移的关系图像如图(b) 所示,求此过程中电阻R上产生的焦耳热Q1和ab杆在刚离开磁场时的加速度大小a。 (2)若ab杆固定在导轨上的初始位置,磁场的磁感应强度按B=B0cost的规律由B0减小到零,已知此过程中电阻R 上产牛的焦耳热为Q2,求的大小。15.(13江苏)(15 分)如图所示,匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd,线圈平面与磁场垂直. 已知线圈
12、的匝数N =100,边长ab =1. 0 m、bc =0. 5 m,电阻r =2 . 磁感应强度B 在0 1 s 内从零均匀变化到0. 2 T. 在1 5 s 内从0. 2 T 均匀变化到-0. 2 T,取垂直纸面向里为磁场的正方向. 求:(1)0. 5 s 时线圈内感应电动势的大小 E 和感应电流的方向;(2)在15 s 内通过线圈的电荷量q;(3)05 s内线圈产生的焦耳热Q. 图-16图-16(15浙江)(15分)小明同学设计了一个“电磁天平”,如图1所示,等臂天平的左臂为挂盘,右臂挂有矩形线圈,两臂平衡。线圈的水平边长L=0.1m,竖直边长H=0.3m,匝数为。线圈的下边处于匀强磁场内
13、,磁感应强度,方向垂直线圈平面向里。线圈中通有可在02.0A范围内调节的电流I。挂盘放上待测物体后,调节线圈中电流使得天平平衡,测出电流即可测得物体的质量。(重力加速度取)图-17(1)为使电磁天平的量程达到0.5kg,线圈的匝数至少为多少(2)进一步探究电磁感应现象,另选匝、形状相同的线圈,总电阻,不接外电流,两臂平衡,如图2所示,保持不变,在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场,且磁感应强度B随时间均匀变大,磁场区域宽度。当挂盘中放质量为0.01kg的物体时,天平平衡,求此时磁感应强度的变化率。(四)选做题17.(14徐州一中模拟)5. 如图所示,两相同灯泡A1、A2,A1与一理想二极管D连接,线圈L的直流电阻不计下列说法正确的是( )A闭合开关S后,A1会逐渐变亮 B闭合开关S稳定后,A1、A2亮度相同C断开S的瞬间,A1会逐渐熄灭D断开S的瞬间,a点的电势比b点低图-1818.(14武汉二中模拟)10 如图所示,A、B、C是三个完全相同的灯泡,L是一个自感系数较大的线圈(直流电阻可忽略不计)则( )A、S闭合时,A灯立即亮,然后逐渐熄灭B、S闭合时,B灯立即亮,然后逐渐熄灭C、电路接通稳定后,三个灯亮度相同D、电路接通稳定后,S断开时,C灯立即熄灭图-1919.(14江苏)如图所示,在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯,现接通交流电源,过了几分钟,杯内的水沸腾起来。若
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