【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.熟練掌握感應(yīng)電流方向的判斷2.熟練應(yīng)用感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的分析計(jì)算來(lái)解決實(shí)際電路問(wèn)題3.能夠?qū)⒈静糠种R(shí)和動(dòng)力學(xué)以及能量問(wèn)題相結(jié)合4.了解日光燈原理、自感現(xiàn)象5.能夠掌握交變電流的產(chǎn)生、描述以及四值問(wèn)題【重點(diǎn)】1.電磁感應(yīng)和動(dòng)力學(xué)、能量的結(jié)合（綜合問(wèn)題）2.電磁感應(yīng)圖像的問(wèn)題3.交變電流的最大值、瞬時(shí)值、有效值、平均值的理解【難點(diǎn)】電磁感應(yīng)和動(dòng)力學(xué)、能量的結(jié)合（綜合問(wèn)題）典型例題：例1.如圖所示，閉合金屬導(dǎo)線框水平放置在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度增加時(shí)，則()

A．線框中的感應(yīng)電流一定增大

B．線框中的感應(yīng)電流可能減小

C．線框中的感應(yīng)電流方向從上向下看一定沿順時(shí)針?lè)较駾．線框中的感應(yīng)電流方向從上向下看可能沿逆時(shí)針?lè)较蚶?a.水平面上有一固定的U形金屬架，框架上置一金屬桿ab，如圖所示(紙面即水平面)。在垂直紙面方向有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則（）aA.若磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外并增加時(shí)，桿ab將向右運(yùn)動(dòng)。B.若磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外并減小時(shí)，桿ab將向右運(yùn)動(dòng)。C.若磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里并增加時(shí)，桿ab將向右運(yùn)動(dòng)。D.若磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里并減小時(shí)，桿ab將向右運(yùn)動(dòng)。例3.如圖所示，abcd是水平放置的矩形閉合金屬框，是金屬導(dǎo)體，可以沿著框邊ad、bc無(wú)摩擦地平移滑動(dòng)，整個(gè)框放在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。設(shè)磁感強(qiáng)度為B。長(zhǎng)為L(zhǎng)（m），電阻為R（Ω），ab、cd的電阻都為2R（Ω），ad、bc的電阻不計(jì)。當(dāng)向右以速度為v（m/s）勻速滑動(dòng)時(shí)，求：金屬棒產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)金屬棒兩端的電壓U作用在金屬棒上的外力F的大小和方向。例4.如圖所示，固定在水平桌面上的金屬框架cdef，處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒ab擱在框架上，可無(wú)摩擦地滑動(dòng)。此時(shí)adeb構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形，棒的電阻為r，其余部分電阻不計(jì)。開(kāi)始時(shí)磁感強(qiáng)度為B。求：若從t＝0時(shí)刻起，磁感強(qiáng)度均勻增加，每秒的增加量為K，同時(shí)棒保持靜止，求棒中的感應(yīng)電流，在圖上標(biāo)出感應(yīng)電流的方向。在上述①情況中，始終保持棒靜止，當(dāng)t＝t1s末時(shí)需加的垂直于棒的水平拉力為多大？若從t＝0時(shí)刻起，磁感強(qiáng)度逐漸減小，當(dāng)棒以恒定速度V向右勻速移動(dòng)時(shí)，可使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感強(qiáng)度應(yīng)怎樣隨時(shí)間變化（寫出B與t的關(guān)系式）例5.如圖所示電路中，A、B是兩個(gè)完全相同的燈泡，L是一個(gè)理想電感線圈，當(dāng)S閉合與斷開(kāi)時(shí)，A、B的亮度情況是（）A.S閉合時(shí)，A立即亮，然后逐漸熄滅B.S閉合時(shí)，B立即亮，然后逐漸熄滅C.S閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間后，B發(fā)光，而A不發(fā)光D.S突然斷開(kāi)時(shí)，A、B兩燈都要過(guò)一段時(shí)間才熄滅例6.如圖甲中的a是一個(gè)邊長(zhǎng)為為L(zhǎng)的正方向?qū)Ь€框，其電阻為R.線框以恒定速度v沿x軸運(yùn)動(dòng)，并穿過(guò)圖中所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域b.如果以x軸的正方向作為力的正方向.線框在圖示位置的時(shí)刻作為時(shí)間的零點(diǎn)，則磁場(chǎng)對(duì)線框的作用力F隨時(shí)間變化的圖線應(yīng)為圖乙中的哪個(gè)圖？例7.如圖所示，AB、CD是兩根足夠長(zhǎng)的固定平行金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌間的距離為L(zhǎng)=2m，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角為θ=300。在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面斜向上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B=0.5T，在導(dǎo)軌的AC端連接一個(gè)阻值為R=1Ω的電阻，一根垂直于導(dǎo)軌放置的質(zhì)量為m=0.1㎏的金屬棒ab，從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌下滑，當(dāng)金屬棒下滑豎直高度為h=3m時(shí)，恰好達(dá)最大速度。已知ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻都不計(jì)。求：1）此過(guò)程中金屬棒達(dá)到的最大速度和產(chǎn)生的電能2)此過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量。（要求畫出ab棒的受力圖。g=10m/s2）例8一矩形線圈，繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化如圖14-13所示，下面說(shuō)法不正確的是（）A.t1時(shí)刻通過(guò)線圈的磁通量為零B.t1時(shí)刻通過(guò)線圈的磁通量的絕對(duì)值最大C.t3時(shí)刻通過(guò)線圈的磁通量變化率的絕對(duì)值最大D.每當(dāng)電動(dòng)勢(shì)e變換方向時(shí)，通過(guò)線圈的磁通量的絕對(duì)值都為最大例9.如圖所示，理想變壓器副線圈通過(guò)輸電線接兩個(gè)相同的燈泡L1和L2，輸電開(kāi)關(guān)K斷開(kāi)，當(dāng)K接通時(shí)，以下說(shuō)法正確的是（）A．副線圈兩端的輸出電壓減小B．通過(guò)燈泡L1的電流減小C．原線圈中的電流增大D．變壓器的輸入功率增大例10.如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線圈abcd的匝數(shù)為n，線圈電阻為r，外電路的電阻為R，ab的中點(diǎn)和cd的中點(diǎn)的連線OO′恰好位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，現(xiàn)在線圈以O(shè)O′為軸，以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求：eq\o\ac(○,1)閉合電路中電流瞬時(shí)值的表達(dá)式eq\o\ac(○,2)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量eq\o\ac(○,3)通過(guò)R的電荷量eq\o\ac(○,4)電阻R上的最大電壓例11.發(fā)電機(jī)的端電壓220V，輸出電功率為44kW，輸電導(dǎo)線的電阻為0.2Ω，如果用初、次級(jí)匝數(shù)之比為1∶10的升壓變壓器升壓，經(jīng)輸電線路后，再用初、次級(jí)匝數(shù)比為10∶1的降壓變壓器降壓供給用戶.（1）畫出全過(guò)程的線路圖.（2）求用戶得到的電壓和功率.（3）若不經(jīng)過(guò)變壓而直接送到用戶，求用戶得到的功率和電壓.

電磁感應(yīng)、交流電例證題參考答案BC例2.BD例5.ACD例6.B例8.A例9.BCD例10.解eq\o\ac(○,1)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，總有一條邊切割磁感線，且ac邊和bd邊轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度大小相等，當(dāng)線框平行于磁場(chǎng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，為：由閉合電路歐姆定律可知，當(dāng)以圖示為計(jì)時(shí)起點(diǎn)時(shí)，流過(guò)R的電流表達(dá)式為：例11.解：該題是輸電線路的分析和計(jì)算問(wèn)題，結(jié)合電路結(jié)構(gòu)和輸電過(guò)程中的電壓關(guān)系和電流關(guān)系可解此題.（1）線路圖如圖14-18所示：（2）升壓變壓器次級(jí)的輸出電壓V升壓變壓器次級(jí)輸出電流升壓變壓器初級(jí)輸入電流，由得A=200A所以A=20A輸電線路上的電壓損失和功率損失分別為VkW加到降壓變壓器初級(jí)上的輸入電流和電壓AV1.如圖所示，兩個(gè)閉合圓形線圈A、B的圓心重合，放在同一水平面內(nèi)，線圈B中通以如圖乙所示的交變電流，設(shè)t=0時(shí)電流沿逆時(shí)針?lè)较颍▓D中箭頭所示）。對(duì)于線圈A，在t1~t2時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)法中正確的是（）A.有順時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎矣袛U(kuò)張的趨勢(shì)B.有順時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎矣惺湛s的趨勢(shì)C.有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎矣袛U(kuò)張的趨勢(shì)D.有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎矣惺湛s的趨勢(shì)2.穿過(guò)一個(gè)單匝線圈的磁通量始終保持每秒鐘均勻地減少了2Wb，則 A．線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒增加2VB．線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒減少2V C．線圈中無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D．線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不變3.在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，將一水平放置的金屬棒AB，以初速度v水平拋出。空氣阻力不計(jì)，如圖5所示，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中棒保持水平，那么下列說(shuō)法中正確的是（）（A）AB棒兩端的電勢(shì)UA<UB（B）AB棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越來(lái)越大（C）AB棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越來(lái)越小（D）AB棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)保持不變4.如圖所示，一閉合的小金屬環(huán)用一根絕緣細(xì)桿掛在固定點(diǎn)O處，使金屬圓環(huán)在豎直線OO′的兩側(cè)來(lái)回?cái)[動(dòng)的過(guò)程中穿過(guò)水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感線的方向和水平面垂直。若懸點(diǎn)摩擦和空氣阻力均不計(jì)，則ADA．金屬環(huán)進(jìn)入和離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域都有感應(yīng)電流，而且感應(yīng)電流的方向相反B．金屬環(huán)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后越靠近OO′線時(shí)速度越大，而且產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大C．金屬環(huán)開(kāi)始擺動(dòng)后，擺角會(huì)越來(lái)越小，擺角小到某一值后不再減小D．金屬環(huán)在擺動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械能將完全轉(zhuǎn)化為環(huán)中的電能5.如題圖3所示，先后兩次將一個(gè)矩形線圈由勻強(qiáng)磁場(chǎng)中拉出，兩次拉動(dòng)的速度相同。第一次線圈長(zhǎng)邊與磁場(chǎng)邊界平行，將線圈全部拉出磁場(chǎng)區(qū)，拉力做功W1，第二次線圈短邊與磁場(chǎng)邊界平行，將線圈全部拉出磁場(chǎng)區(qū)，拉力做功W2，則：A．W1>W2B．W1=W2C．W1<W2D．條件不足，無(wú)法比較6.如圖所示，上下不等寬的平行金屬導(dǎo)軌的EF和GH兩部分導(dǎo)軌間的距離為2L，IJ和MN兩部分導(dǎo)軌間的距離為L(zhǎng)，導(dǎo)軌豎直放置，整個(gè)裝置處于水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬桿ab和cd的質(zhì)量均為m，都可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦地滑動(dòng)，且與導(dǎo)軌接觸良好，現(xiàn)對(duì)金屬桿ab施加一個(gè)豎直向上的作用力F，使其勻速向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)cd處于靜止?fàn)顟B(tài)，則F的大小為（） A．2mg B．3mg C．4mgD．mg7.如圖所示，金屬棒MN，在豎直放置的兩根平行導(dǎo)軌上無(wú)摩擦地下滑，導(dǎo)軌間串聯(lián)一個(gè)電阻，磁感強(qiáng)度垂直于導(dǎo)軌平面，金屬棒和導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，設(shè)MN下落過(guò)程中，電阻R上消耗的量大功率為P，要使R消耗的電功率增大到4P，可采取的方法是：(A)使MN的質(zhì)量增大到原來(lái)的2倍；(B)使磁感強(qiáng)度B增大到原來(lái)的2倍；(C)使MN和導(dǎo)軌間距同時(shí)增大到原來(lái)的2倍；(D)使電阻R的阻值減到原來(lái)的一半.8.如圖22所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中固定放置一根串接一電阻R的直角形金屬導(dǎo)軌aoB（在紙面內(nèi)），磁場(chǎng)方向垂直紙面朝里，另有兩根金屬導(dǎo)軌c、d分別平行于oa、oB放置.保持導(dǎo)軌之間接觸良好，金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì).現(xiàn)經(jīng)歷以下四個(gè)過(guò)程：①以速率V移動(dòng)d，使它與oB的距離增大一倍；②再以速率V移動(dòng)c，使它與oa的距離減小一半；③然后，再以速率2V移動(dòng)c，使它回到原處；④最后以速率2V移動(dòng)d，使它也回到原處.設(shè)上述四個(gè)過(guò)程中通過(guò)電阻R的電量的大小依次為Q1、Q2、Q3和Q4，則()A.Q1＝Q2＝Q3＝Q4B.Q1＝Q2＝2Q3＝2Q4C.2Q1＝2Q2＝Q3＝Q4D.Q1≠Q(mào)2＝Q3≠Q(mào)49.如題圖7所示，A、B是兩盞完全相同的白熾燈，L是電阻不計(jì)的電感線圈，如果斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，接通S2，A、B兩燈都能同樣發(fā)光。最初S1是接通的，S2是斷開(kāi)的。那么，可能出現(xiàn)的情況是：剛一接通S2，A燈就立即亮，而B(niǎo)燈則遲延一段時(shí)間才亮；剛接通S2時(shí)，線圈L中的電流為零；接通S2以后，A燈變亮，B燈由亮變暗；斷開(kāi)S2時(shí)，A燈立即熄滅，B燈先亮一下然后熄滅。A．②③B．①③④C．①②④D．②③④10.如圖為一交流電的圖線，下列說(shuō)法正確的是A．交流電的頻率f=50HzB．交流電的最大值Im=15AC．交流電的有效值I=AD．交流電的有效值I=5A11如圖所示電路中的變壓器為理想變壓器，S為單刀雙擲開(kāi)關(guān).P是滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭，U1為加在原線圈兩端的交變電壓，I1、I2分別為原線圈和副線圈中的電流.下列說(shuō)法正確的是（）A．保持P的位置及U1不變，S由B切換到a，則R上消耗的功率減小B．保持P的位置及U1不變，S由a切換到B，則I2減小C．保持P的位置及U1不變，S由B切換到a，則I1增大D．保持U1不變，S接在B端，將P向上滑動(dòng)，則I1減小12.如圖所示，半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)有均勻磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B＝0.2T，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，半徑為b的金屬圓環(huán)與磁場(chǎng)同心地放置，磁場(chǎng)與環(huán)面垂直，其中a＝0.4m，b＝0.6m，金屬環(huán)上分別接有燈L1、L2，兩燈的電阻均為R＝2Ω，一金屬棒MN與金屬環(huán)接觸良好，棒與環(huán)的電阻均忽略不計(jì)，求：（1）若棒以v0＝5m/s的速率在環(huán)上向右勻速滑動(dòng)，求棒滑過(guò)圓環(huán)直徑OO/的瞬時(shí)（如圖示）MN中的電動(dòng)勢(shì)和流過(guò)燈L1的電流。（2）撤去中間的金屬棒MN，將右面的半圓環(huán)OL2O′以O(shè)O′為軸向上翻轉(zhuǎn)90o，若此時(shí)磁場(chǎng)隨時(shí)間均勻變化，其變化率為T/s，求L1的功率。13.學(xué)校有一臺(tái)應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)，內(nèi)阻為r=1Ω，升壓變壓器匝數(shù)比為1∶4，降壓變壓器的匝數(shù)比為4∶1，輸電線的總電阻為R=4Ω，全校22個(gè)教室，每個(gè)教室用“220V、40W”的燈6盞，要求所有燈都正常發(fā)光，則：⑴發(fā)電機(jī)的輸出功率多大？⑵發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)多大？⑶輸電線上損耗的電功率多大？14.內(nèi)阻為5Ω，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO′軸以50rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈和外部20Ω的電阻R相接。求：（1）從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式（2）S斷開(kāi)時(shí)，電壓表示數(shù)；（3）電鍵S合上時(shí)，電壓表和電流表示數(shù)；（4）若使R能正常工作，R的額定電壓應(yīng)該是多少？（5）通過(guò)電阻R的電流最大值是多少？電阻R上所消耗的電功率是多少？15.如圖28所示，平行斜導(dǎo)軌吻接平行水平導(dǎo)軌，光滑且電阻不計(jì)。水平部分有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)穿過(guò)，B=2.0T，導(dǎo)軌間距L=0.5m。導(dǎo)體棒CD的質(zhì)量為0.1Kg，電阻為0.2Ω，靜放在水平導(dǎo)軌上。導(dǎo)體棒AB的質(zhì)量為0.2Kg，電阻為0.3Ω，從高為0.45m的斜導(dǎo)軌上由靜止滑下。求：①AB棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v0，加速度a01及這時(shí)CD棒的加速度a02。②以后AB、CD的速度加速度分別如何變化。③若AB不與CD相碰撞，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，則最后AB、CD作什么運(yùn)動(dòng)，速度分別多大。④整個(gè)過(guò)程中，在AB、CD棒上發(fā)出的熱量各為多少？16.在圖甲中，直角坐標(biāo)系0xy的1、3象限內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第1象限內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B，第3象限內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向均垂直