第四章

《電磁感應》單元復習第四章

《電磁感應》單元復習1【方法指導與教材延伸】一、分清磁通、磁通變化、磁通變化率：【方法指導與教材延伸】一、分清磁通、磁通變化、磁通變化率：2【方法指導與教材延伸】二、從能的轉化上理解電磁感應現象：電磁感應現象的實質是其它形式的能與電能之間的轉化。因此，無論用磁體與線圈相對運動或是用導體切割磁感線，產生感應電流時都會受到磁場的阻礙作用，外力在克服磁場的這種阻礙作用下做了功，把機械能轉化為電能。所以，發生磁通變化的線圈、作切割運動的這一部分導體，都相當于一個電源，由它們可以對外電路供電。在求解電磁感應問題時，認識電源，區分內外電路，畫出等效電路十分有用。【方法指導與教材延伸】二、從能的轉化上理解電磁感應現象：3【方法指導與教材延伸】三、認識一般與特殊的關系：磁通變化是回路中產生電磁感應現象的普通條件，閉合電路的一部分導體作切割磁感線運動僅是一個特例。深刻認識兩者之間的關系，就不至于被整個線框在勻強磁場中運動時，其中部分導體的切割運動所迷惑。磁通變化時產生感應電動勢是一般現象，它跟電路的是否閉合、電路的具體組成等無關，而產生的感應電流則可以看成是電路閉合的一個特例，由感受電動勢決定電流，所以感應電動勢是更本質的、更重要的量。同理，自感現象僅是電磁感應普遍現象中的一個特例，它所激起的電流方向同樣符合“阻礙電流變化”的普遍結論。【方法指導與教材延伸】三、認識一般與特殊的關系：4【例題選講】例1、如圖1所示，PQRS為一正方形導線框，它以恒定速度向右進入以MN為邊的勻強磁場，磁場方向垂直線框平面，MN線與線框的邊成45°角。E、F分別為PS和PQ的中點。關于線框中的感應電流，正確的說法是（）A、當E點經過邊界MN時，線框中感應電流最大。B、當P點經過邊界MN時，線框中感應電流最大。C、當F點經過邊界MN時，線框中感應電流最大。D、當Q點經過邊界MN時，線框中感應電流最大。【例題選講】例1、如圖1所示，PQRS為一正方形導線框，它以5分析與解:導線作切割運動時的感應電動勢大小為。當B、v一定時，作切割運動的導線越長，產生的感應電動勢越大。題中線框向右運動時，有效切割邊是SR或PQ兩豎邊，另外的SP、QR兩水平邊不切割磁感線。當E點經過邊界MN時，有效切割邊長只是豎邊SR的一半；當P點經過邊界MN時，有效切割邊長就是豎邊SR；當F點經過邊界MN時，由于豎邊SR和PF部分都切割磁感線，但兩者產生的電動勢在框內引起方向相反的電流，等效于豎邊SR的一半作切割運動；當Q點經過邊界MN時，整個線框都在磁場內，有效切割邊長為零。由此可見，當P點經過邊界MN時，有效切割邊長最長，產生的感應電動勢最大，框內的感應電流也最大。答：B分析與解:導線作切割運動時的感應電動勢大小為。當B、v一定時6【例題選講】例2、如圖2所示，兩水平平行金屬導軌間接有電阻R，置于勻強磁場中，導軌上垂直擱置兩根金屬棒ab、cd。當用外力F拉動ab棒向右運動的過程中，cd棒將會（）A、向右運動B、向左運動C、保持靜止D、向上跳起【例題選講】例2、如圖2所示，兩水平平行金屬導軌間接有電阻R7分析與解:ab棒向右運動時，切割磁感線。根據右手定則，電流方向從b流向a。這個感應電流從a端流出后，分別流向cd棒和電阻R。cd棒中由于通有從c到d的電流，會受到磁場力，根據左手定則，其方向向右。結果，使cd棒跟著ab棒向右運動。答：A分析與解:ab棒向右運動時，切割磁感線。根據右手定則，電流方8【例題選講】例3、如圖3所示，小燈泡的規格為“2V、4W”，接在光滑水平導軌上，軌距0.1m，電阻不計，金屬棒ab垂直擱置在導軌上，電阻1Ω，整個裝置處于磁感強度B=1T的勻強磁場中，求：（1）為使小燈正常發光，ab的滑行速度多大？（2）拉動金屬棒ab的外力功率多大？【例題選講】例3、如圖3所示，小燈泡的規格為“2V、4W”，9分析與解:要求小燈正常發光，燈兩端電壓應等于其額定值2V。這個電壓是由于金屬棒滑動時產生的感應電動勢提供的，金屬棒移動時，外力的功率轉化為全電路上的電功率。分析與解:要求小燈正常發光，燈兩端電壓應等于其額定值2V。這10分析與解:分析與解:11分析與解:分析與解:12說明說明13【鞏固練習】1．關于電磁感應，下列說法中正確的是[]（A）穿過線圈的磁通量越大，感應電動勢越大；（B）穿過線圈的磁通量為零，感應電動勢一定為零；（C）穿過線圈的磁通量的變化越大，感應電動勢越大；（D）穿過線圈的磁通量變化越快，感應電動勢越大。D【鞏固練習】1．關于電磁感應，下列說法中正確的是[]14【鞏固練習】2．如圖所示,下列情況下線圈中不能產生感應電流的是[]（A）I增加（B）線圈向右平動（C）線圈向下平動（D）線圈以ab邊為軸轉動C【鞏固練習】2．如圖所示,下列情況下線圈中不能產生感應電流的15【鞏固練習】3．如圖所示，水平面上放置兩根平行的金屬導軌，其上面擱置兩根金屬棒ab和cd，它們能在導軌上自由滑動，現有一條形磁鐵豎直插入ab和cd棒之間，則ab和cd棒的運動情況是[]（A）相互靠近（B）相互排斥（C）兩棒都向左方運動（D）兩棒都向右方運動B【鞏固練習】3．如圖所示，水平面上放置兩根平行的金屬導軌，其16【鞏固練習】4．關于感應電流，以下說法正確的是[]（A）只要閉合電路作切割磁感線運動時，閉合電路中就一定有感應電流；（B）當穿過閉合電路的磁通量變化越大，閉合電路中感應電流就越強；（C）感應電流產生的磁場方向總是與原磁場的方向相反；（D）以上說法都不正確。D

【鞏固練習】4．關于感應電流，以下說法正確的是[]D17【鞏固練習】5．如圖所示，三個線圈在同一平面內，當I減小時，a、b線圈中的感應電流方向為[]（A）都為順時針方向；（B）a線圈中為順時針方向，b線圈中為逆時針方向；（C）都為逆時針方向；（D）b線圈中為順時針方向，a線圈中為逆時針方向。D

【鞏固練習】5．如圖所示，三個線圈在同一平面內，當I減小時，18【鞏固練習】6．如圖所示，勻強磁場的方向垂直紙面向里，而且有理想邊界。用力將矩形線圈從磁場中勻速拉出，下面敘述錯誤的是[]（A）拉出線圈的速度越大，拉力做功越多；（B）線圈的寬度a越大，拉力做功越多；（C）磁場的磁感應強度越大，拉力做功越多；（D）線圈電阻越大，拉力做功越多；D

【鞏固練習】6．如圖所示，勻強磁場的方向垂直紙面向里，而且有19【鞏固練習】7．如圖所示，閉合金屬線圈abcd位于水平方向勻強磁場的上方h處，由靜止開始下落，再進入磁場，在運動過程中，線圈平面始終和磁場方向垂直，不計空氣阻力，那么線框在磁場中不可能作的運動是[]（A）加速運動 （B）勻速運動 （C）減速運動 （D）靜止狀態D

【鞏固練習】7．如圖所示，閉合金屬線圈abcd位于水平方向勻20【鞏固練習】8．（多選題）圖（a）為兩個相同的環形線圈，共軸并靠近放置，A線圈通有如圖4（b）所示的交流電，則[]（A）在到時間內，A、B兩線圈相吸。（B）在到時間內，A，B兩線圈相斥。（C）在時刻兩線圈間作用力為零。（D）在時刻兩線圈間吸力最大。ABC

【鞏固練習】8．（多選題）圖（a）為兩個相同的環形線圈，共軸21【鞏固練習】9．如圖所示，一質量m＝0.1kg的金屬棒ab可沿接有電阻R＝1Ω的足夠長的豎直導體框架無摩擦地滑動，框架間距L＝50cm，勻強磁場的磁感應強度B＝0.4T，方向如圖示，其余電阻均不計。若棒ab由靜止開始沿框架下落，且與框保持良好接觸，那么在下落的前一階段，棒ab將做

運動，當棒ab運動達到穩定狀態時的速度v＝

。（g＝10m/s2）加速度逐漸減小的加速；25m/s【鞏固練習】9．如圖所示，一質量m＝0.1kg的金屬棒ab可22【鞏固練習】10．如圖所示，有理想邊界的勻強磁場的磁感強度B＝10T，寬度d＝10cm，正方形單匝金屬線框abcd邊長l＝20cm，總電阻R＝0.5Ω，若bc邊保持與磁場邊界平行，線框以v＝1m／s的速度勻速向右運動穿過磁場。求：(1)當bc邊進入磁場時，線框中電流的大小和方向；(2)在bc邊進入磁場的過程中，動力對金屬框所做的功。I＝4A方向逆時針方向；W外＝1.6J【鞏固練習】10．如圖所示，有理想邊界的勻強磁場的磁感強度B23第四章

《電磁感應》單元復習第四章

《電磁感應》單元復習24【方法指導與教材延伸】一、分清磁通、磁通變化、磁通變化率：【方法指導與教材延伸】一、分清磁通、磁通變化、磁通變化率：25【方法指導與教材延伸】二、從能的轉化上理解電磁感應現象：電磁感應現象的實質是其它形式的能與電能之間的轉化。因此，無論用磁體與線圈相對運動或是用導體切割磁感線，產生感應電流時都會受到磁場的阻礙作用，外力在克服磁場的這種阻礙作用下做了功，把機械能轉化為電能。所以，發生磁通變化的線圈、作切割運動的這一部分導體，都相當于一個電源，由它們可以對外電路供電。在求解電磁感應問題時，認識電源，區分內外電路，畫出等效電路十分有用。【方法指導與教材延伸】二、從能的轉化上理解電磁感應現象：26【方法指導與教材延伸】三、認識一般與特殊的關系：磁通變化是回路中產生電磁感應現象的普通條件，閉合電路的一部分導體作切割磁感線運動僅是一個特例。深刻認識兩者之間的關系，就不至于被整個線框在勻強磁場中運動時，其中部分導體的切割運動所迷惑。磁通變化時產生感應電動勢是一般現象，它跟電路的是否閉合、電路的具體組成等無關，而產生的感應電流則可以看成是電路閉合的一個特例，由感受電動勢決定電流，所以感應電動勢是更本質的、更重要的量。同理，自感現象僅是電磁感應普遍現象中的一個特例，它所激起的電流方向同樣符合“阻礙電流變化”的普遍結論。【方法指導與教材延伸】三、認識一般與特殊的關系：27【例題選講】例1、如圖1所示，PQRS為一正方形導線框，它以恒定速度向右進入以MN為邊的勻強磁場，磁場方向垂直線框平面，MN線與線框的邊成45°角。E、F分別為PS和PQ的中點。關于線框中的感應電流，正確的說法是（）A、當E點經過邊界MN時，線框中感應電流最大。B、當P點經過邊界MN時，線框中感應電流最大。C、當F點經過邊界MN時，線框中感應電流最大。D、當Q點經過邊界MN時，線框中感應電流最大。【例題選講】例1、如圖1所示，PQRS為一正方形導線框，它以28分析與解:導線作切割運動時的感應電動勢大小為。當B、v一定時，作切割運動的導線越長，產生的感應電動勢越大。題中線框向右運動時，有效切割邊是SR或PQ兩豎邊，另外的SP、QR兩水平邊不切割磁感線。當E點經過邊界MN時，有效切割邊長只是豎邊SR的一半；當P點經過邊界MN時，有效切割邊長就是豎邊SR；當F點經過邊界MN時，由于豎邊SR和PF部分都切割磁感線，但兩者產生的電動勢在框內引起方向相反的電流，等效于豎邊SR的一半作切割運動；當Q點經過邊界MN時，整個線框都在磁場內，有效切割邊長為零。由此可見，當P點經過邊界MN時，有效切割邊長最長，產生的感應電動勢最大，框內的感應電流也最大。答：B分析與解:導線作切割運動時的感應電動勢大小為。當B、v一定時29【例題選講】例2、如圖2所示，兩水平平行金屬導軌間接有電阻R，置于勻強磁場中，導軌上垂直擱置兩根金屬棒ab、cd。當用外力F拉動ab棒向右運動的過程中，cd棒將會（）A、向右運動B、向左運動C、保持靜止D、向上跳起【例題選講】例2、如圖2所示，兩水平平行金屬導軌間接有電阻R30分析與解:ab棒向右運動時，切割磁感線。根據右手定則，電流方向從b流向a。這個感應電流從a端流出后，分別流向cd棒和電阻R。cd棒中由于通有從c到d的電流，會受到磁場力，根據左手定則，其方向向右。結果，使cd棒跟著ab棒向右運動。答：A分析與解:ab棒向右運動時，切割磁感線。根據右手定則，電流方31【例題選講】例3、如圖3所示，小燈泡的規格為“2V、4W”，接在光滑水平導軌上，軌距0.1m，電阻不計，金屬棒ab垂直擱置在導軌上，電阻1Ω，整個裝置處于磁感強度B=1T的勻強磁場中，求：（1）為使小燈正常發光，ab的滑行速度多大？（2）拉動金屬棒ab的外力功率多大？【例題選講】例3、如圖3所示，小燈泡的規格為“2V、4W”，32分析與解:要求小燈正常發光，燈兩端電壓應等于其額定值2V。這個電壓是由于金屬棒滑動時產生的感應電動勢提供的，金屬棒移動時，外力的功率轉化為全電路上的電功率。分析與解:要求小燈正常發光，燈兩端電壓應等于其額定值2V。這33分析與解:分析與解:34分析與解:分析與解:35說明說明36【鞏固練習】1．關于電磁感應，下列說法中正確的是[]（A）穿過線圈的磁通量越大，感應電動勢越大；（B）穿過線圈的磁通量為零，感應電動勢一定為零；（C）穿過線圈的磁通量的變化越大，感應電動勢越大；（D）穿過線圈的磁通量變化越快，感應電動勢越大。D【鞏固練習】1．關于電磁感應，下列說法中正確的是[]37【鞏固練習】2．如圖所示,下列情況下線圈中不能產生感應電流的是[]（A）I增加（B）線圈向右平動（C）線圈向下平動（D）線圈以ab邊為軸轉動C【鞏固練習】2．如圖所示,下列情況下線圈中不能產生感應電流的38【鞏固練習】3．如圖所示，水平面上放置兩根平行的金屬導軌，其上面擱置兩根金屬棒ab和cd，它們能在導軌上自由滑動，現有一條形磁鐵豎直插入ab和cd棒之間，則ab和cd棒的運動情況是[]（A）相互靠近（B）相互排斥（C）兩棒都向左方運動（D）兩棒都向右方運動B【鞏固練習】3．如圖所示，水平面上放置兩根平行的金屬導軌，其39【鞏固練習】4．關于感應電流，以下說法正確的是[]（A）只要閉合電路作切割磁感線運動時，閉合電路中就一定有感應電流；（B）當穿過閉合電路的磁通量變化越大，閉合電路中感應電流就越強；（C）感應電流產生的磁場方向總是與原磁場的方向相反；（D）以上說法都不正確。D

【鞏固練習】4．關于感應電流，以下說法正確的是[]D40【鞏固練習】5．如圖所示，三個線圈在同一平面內，當I減小時，a、b線圈中的感應電流方向為[]（A）都為順時針方向；（B）a線圈中為順時針方向，b線圈中為逆時針方向；（C）都為逆時針方向；（D）b線圈中為順時針方向，a線圈中為逆時針方向。D

【鞏固練習】5．如圖所示，三個線圈在同一平面內，當I減小時，41【鞏固練習】6．如圖所示，勻強磁場的方向垂直紙面向里，而且有理想邊界。用力將矩形線圈從磁場中勻速拉出，下面敘述錯誤的是[]（A）拉出線圈的速度越大，拉力做功越多；（B）線圈的寬度a越大，拉力做功越多；（C）磁場的磁感應強度越大，拉力做功越多；（D）線圈電阻越大，拉力做功越多；D

【鞏固練習】6．如圖所示，勻強磁場的方向垂直紙面向里，而且有42【鞏固練習】7．如圖所示，閉合金屬線圈abcd位于水平方向勻強磁場的上方h處，由靜止開始下落，再進入磁場，在運動過程中，線圈平面始終和磁場方向垂直，不計空氣阻力，那么線框在磁場中不可能作的運動是[]（A）加速運動 （B）勻速運動 （C）減速運動 （D）靜止