高二物理期末复习导学案(电磁感应)

高二物理期末复习导学案（电磁感应）一、知识网络二、自主学习1、电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中产生，这种利用产生电流的现象叫做电磁感应。2、感应电流的方向（1）楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要。（2）从不同的角度来看楞次定律的内容，从磁通量变化的角度来看，感应电流总要。从导体和磁体相对运动的角度来看，感应电流总要。因此，产生感应电流的过程实质上是能的转化和转移的过程。（3）用楞次定律判断感应电流方向的步骤：①明确所研究的闭合回路中原磁场的方向；②穿过回路的磁通量如何变化（是增加还是减小）；③由楞次定律判定出；④根据感应电流的磁场方向，由判定出感应电流方向。（4）右手定则：伸开右手，让拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个面内，让磁感线垂直，拇指指向，则其余四指指的就是。3．感应电动势：无论电路是否闭合，只要穿过电路的发生变化，电路中就一定有，若电路是闭合的就有．产生感应电动势的那部分导体就相当于一个．4.法拉第电磁感应定律文字表述：。表达式为。式中n表示____________，ΔΦ表示____________，Δt表示____________，t表示____________。电磁感应感应电流（电动势）方向右手定则楞次定律及应用感应电动势的大小法拉第电磁感应定律tnE、sinBlvE自感日光灯综合应用牛顿运动定律、动量、能量、闭合电路欧姆定律产生感应电流的条件电磁感应现象5．闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，则导体中的感应电动势为____________,式中θ表示___________________，当θ等于__________时公式变为__________。式中的L是。v若是平均速度，则E为；若v为瞬时速度，则E为。若导体的运动不切割磁感线，则导体中感应电动势。6．一段长为Ｌ的导体，在匀强磁场Ｂ中，以角速度ω垂直于磁场的方向绕导体的一端做切割磁感线运动，则导体中的感应电动势为_________________。7．自感现象：线圈中电流发生变化而在它本身激发出感应电动势的现象叫_________。这种电动势叫________。自感电动势的大小与____________________________成正比，比例系数叫做__________，与________________________________________等因素有关。三、师生互动【名师引路1】【2003年高考江苏卷】如右图所示，两根平行金属导轨端点P、Q用电阻可忽略的导线相连，两导轨间的距离l=0.20m．有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面，已知磁感应强度B与时间t的关系为B=kt，比例系数k＝0.020T／s．一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动，在滑动过程中保持与导轨垂直．在t=0时刻，轨固定在水平桌面上，每根导轨每m的电阻为r0＝0.10Ω／m，导轨的金属杆紧靠在P、Q端，在外力作用下，杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动，求在t＝6.0s时金属杆所受的安培力．【现学现练1】如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻．一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略·让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．(1)由b向a方向看到的装置如图15—2所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；(2)在加速下滑过程中，当杆ab的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；(3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值．【名师引路2】(2001年高考试题)如图所示，一对平行光滑轨道放置在水平地面上，两轨道间距L＝0.20m，电阻R＝1.0Ω；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆与轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感强度B＝0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下．现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动．测得力F与时间t的关系如下图所示．求杆的质量m和加速度a．【现学现练2】水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值为R的电阻连接；导轨上放一质量为m的金属杆(见图)，金属杆与导轨的电阻不计；均匀磁场竖直向下．用与导轨平行的恒定力F作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动．当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度v也会改变，v和F的关系如图(取重力加速度g=10m／s2)(1)金属杆在匀速运动之前做作什么运动?(2)若m＝0.5kg，L＝0.5m，R＝0.5Ω，磁感应强度B为多大?(3)由ν－F图线的截距可求得什么物理量?其值为多少?四、能力提升1．如图，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，与环的最高点A铰链连接的长度为2a、电阻为R/2的导体棒AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v.则这时AB两端的电压大小为（）A.2BavB.BavC.2Bav/3D.Bav/32．如图,是生产中常用的一种延时继电器的示意图.铁芯上有两个线圈A和B,线圈A跟电源连接,线圈B的两端接在一起,构成一个闭合电路.在断开开关S的时候,弹簧K并不能立即将衔铁D拉起,使触头C立即离开,而是过一段时间后触头C才能离开,因此得名延时继电器.为检验线圈B中的电流,在电路中接入一个电流表G.关于通过电流表的电流方向,以下判断正确的是（）A.闭合S的瞬间,电流方向为从左到右B.闭合S的瞬间,电流方向为从右到左C.断开S的瞬间,电流方向为从左到右t/s481216202428O123456F/NRFlB图1D.断开S的瞬间,电流方向为从右到左3．2000年底,我国宣布已研制成功一辆高温超导磁悬浮高速列车的模型车,该车的速度已达到每小时500千米,可载5人.如图所示就是磁悬浮的原理,图中A是圆柱形磁铁,B是用高温超导材料制成的超导圆环,将超导圆环B水平地放在磁铁A上,它就能在磁力作用下悬浮在磁铁A的上方空中（）A.在B放入磁场的过程中,B中将产生感应电流,当稳定后,感应电流消失B.在B放入磁场的过程中,B中将产生感应电流,当稳定后,感应电流仍存在C.若A的N极朝上,B中感应电流的方向如图所示D.若A的N极朝上,B中感应电流的方向与图中所示的方向相反4．如图甲所示,两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合,放在同一水平面内,线圈B中通以如图乙所示的交变电流,设t=0时电流沿逆时针方向(图中箭头所示).对于线圈A,在t1—t2时间内,下列说法中正确的是（）A.有顺时针方向的电流,且有扩张的趋势B.有顺时针方向的电流,且有收缩的趋势C.有逆时针方向的电流,且有扩张的趋势D.有逆时针方向的电流,且有收缩的趋势5．如图所示,两线圈绕在同一软铁芯的两端并组成水平放置的光滑导轨,两金属棒PQ、MN可自由移动.当PQ在外力作用下运动时,MN在安培力作用下向右运动,则PQ可能的运动是（）A.向右匀加速运动B.向左匀加速运动C.向右匀减速运动D.向左匀减速运动6．如图,匀强磁场垂直于正方形线框平面,且边界恰与线框重合,以相同速率匀速拉出线框,欲使ab间电势差最大,则应沿何方向拉出（）A.甲B.乙C.丙D.丁7．如图甲所示,圆形线圈处于垂直于线圈平面的匀强磁场中,磁感应强度的变化如图乙所示.在t=0时磁感应强度的方向指向纸里,则在0—和—的时间内,关于环中的感应电流i的大小和方向的说法,正确的是（）A.i大小相等,方向先是顺时针,后是逆时针B.i大小相等,方向先是逆时针,后是顺时针C.i大小不等,方向先是顺时针,后是逆时针D.i大小不等,方向先是逆时针,后是顺时针8．如图中的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.设线框中感应电流的方向以逆时针为正方向，那么在下图中能正确描述线框从图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（）9．如图，在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角形金属导轨aob（在纸面内），磁场方向垂直于纸面朝里，另有两根金属导轨c、d分别平行于oa、ob放置。保持导轨之间接触良好，金属导轨的电阻不计。现经历以下四个过程：①以速率v移动d，使它与ob的距离增大一倍；②再以速率v移动c，使它与oa的距离减小一半；③然后，再以速度2v移动c，使它回到原处；④最后以速率2v移动d，使它也回到原处。设上述四个过程中通过电阻R的电量的大小依次为Q1、Q2、Q3和Q4，则（）A.Q1=Q2=Q3=Q4B.Q1=Q2=2Q3=2Q4C.2Q1=2Q2=Q3=Q4D.Q1≠Q2=Q3≠Q410．图中MN、GH为平行导轨，AB、CD为跨在导轨上的两根横杆，导轨和横杆均为导体，有匀强磁场垂直于导轨所在平面，方向如图.用I表示回路中的电流（）A.当AB不动而CD向右滑动时，I≠0且沿顺时针方向B.当AB向左、CD向右滑动且速度大小相等时，I=0C.当AB、CD都向右滑动且速度大小相等时，I=0D.当AB、CD都向右滑动，且AB速度大于CD时，I≠0且沿逆时针方向11．两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面.质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R.整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中.当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v1沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以速度v2向下匀速运动.重力加速度为g.以下说法正确的是（）A.ab杆所受拉力F的大小为μmg+B.cd杆所受摩擦力为零C.回路中的电流强度为D.μ与V1大小的关系为μ=12．单匝闭合线框在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动.在转动的过程中，穿过线框中的最大磁通量为Φm，最大感应电动势为Em，下列说法中正确的是（）A.当穿过线框的磁通量为零时，线框中感应电动势也为零B.当穿过线框的磁通量减小时，线框中感应电动势在增大C.当穿过线框的磁通量等于0.5Φm时，线框中感应电动势不等于0.5EmD.线框转动的角速度等于13．用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2m，正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示.当磁场以10T/s的变化率增强时，线框中点a、b两点间的电势差是（）A.Uab=0.1VB.Uab=-0.1VC.Uab=0.2VD.Uab=-0.2V14．将一磁铁缓慢或者迅速插到闭合线圈中的同一位置处，不发生变化的物理量是…（）A.感应电动势B.磁通量的变化率C.感应电流D.流过导体横截面的电荷量15．如图所示的电路中，A1、A2为完全相同的灯泡，线圈L的电阻忽略不计.下列说法中正确的是（）A.合上开关K接通电路时，A2先亮A1后亮，最后一样亮B.合上开关K接通电路时，A1和A2始终一样亮C.断开开关K切断电路时，A2立即熄灭，A1过一会儿才熄灭D.断开开关K切断电路时，A1、A2同时立即熄灭16．德国《世界报》报道，个别西方发达国家正在研制电磁脉冲武器——电磁炸弹.若一枚原始脉冲波功率10千兆瓦、频率5千兆赫兹的电磁炸弹在不到100m的高空爆炸，它将使方圆400—500m2地面范围内的电场强度达到每米数千伏.使得电网设备、通信设施和计算机硬盘、软件遭到破坏，电磁炸弹有如此破坏力的主要原因是（）A.电磁脉冲引起的电磁感应现象B.电磁脉冲能产生动能C.电磁脉冲产生高温D.电磁脉冲产生的强光17．如图所示,OO′为一金属转轴(只能转动不能移动),M为与OO′固定连接且垂直于OO′的金属杆,当OO′转动时,M的另一端在固定的金属环N上滑动,并保持良好的接触.整个装置处于一匀强磁场中,磁场方向平行于OO′轴,磁感应强度的大小为B0.图中V为一理想电压表,一端与OO′接触,另一端与环N连接.已知当OO′的角速度ω=ω0