資源簡介

(共34張PPT)
第二章　電磁感應及其應用
綜合微評（二）A
A. 電感一定時，電流變化越大，自感電動勢越大
B. 電感一定時，電流變化越快，自感電動勢越大
C. 通過線圈的電流為零的瞬間，自感電動勢為零
D. 通過線圈的電流為最大值的瞬間，自感電動勢最大
B
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A. 線圈中感應電動勢每秒鐘增加2 V
B. 線圈中感應電動勢每秒鐘減少2 V
C. 線圈中無感應電動勢
D. 線圈中感應電動勢保持不變
D
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A. 按住按鈕不動，門鈴可以持續響
B. 松開按鈕過程，螺線管B端電勢較高
C. 按下按鈕過程，通過門鈴的電流方向是B到A
D. 快速按下按鈕與緩慢按下按鈕，螺線管產生的感應電流大 小相等
C
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A. 環M無任何變化
B. 環M有擴張的趨勢
C. 螺線管N有縮短的趨勢
D. 螺線管N有伸長的趨勢
解析：當通入的電流突然減小時，穿過金屬環的磁通量也隨之減少，由于它包圍通電 螺線管的內外磁場，只有減小面積才能阻礙磁通量的減少，金屬環有縮小的趨勢，故 A、B錯誤；對通電螺線管，當通入的電流突然減小時，螺線管每匝間的相互吸引力 也減小，所以匝間距增大，故D正確，C錯誤.
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A. E＝πfl2B，且a點電勢低于b點電勢
B. E＝2πfl2B，且a點電勢低于b點電勢
C. E＝πfl2B，且a點電勢高于b點電勢
D. E＝2πfl2B，且a點電勢高于b點電勢
C
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A. 閉合S，D閃亮一下
B. 閉合S，C將會過一小段時間接通
C. 斷開S，D不會閃亮
D. 斷開S，C將會過一小段時間斷開
D
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解析：當閉合S瞬間時，穿過線圈B的磁通量要增加，根據楞次定律：增反減同，結 合右手螺旋定則可知，線圈B的電流方向為逆時針，而由于二極管順時針方向導電， 則發光二極管D不會閃亮一下，則線圈A中磁場立刻吸引C，導致其即時接觸，故A、 B錯誤；當斷開S瞬間時，穿過線圈B的磁通量要減小，根據楞次定律：增反減同，結 合右手螺旋定則可知，電流方向為順時針，則二極管處于導通狀態，則D會閃亮，同 時對線圈A有影響，阻礙其磁通量減小，那么C將會過一小段時間斷開，故C錯誤，D 正確.故選D.
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A
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解析：由于磁感應強度方向垂直于紙面向里為正方向，在0～1 s內，磁場垂直于紙面 向里，大小均勻增大，由楞次定律可得線圈中的感應電流方向是逆時針，根據左手定 則判斷出圓環的下半部分所受安培力的方向向上，根據法拉第電磁感應定律得線圈感 應電流是不變的，線框受重力、拉力和安培力，根據平衡條件得細線的拉力F＝mg－ F安＝mg－BIL，由于磁感應強度B隨時間均勻增大，所以圓環的下半部分所受安培力 均勻增大，所以細線的拉力F隨時間均勻減小，B、C、D錯誤；在1～2 s內，磁場不 變，則沒有感應電流，細線的拉力F＝mg；在2～3 s內，磁感應強度B垂直于紙面向里 且隨時間均勻減小，同理可知感應電流方向為順時針，圓環的下半部分所受安培力的 方向向下，所以細線的拉力F＝mg＋F安＝mg＋BIL，由于磁感應強度B隨時間均勻減 小，所以圓環的下半部分所受安培力均勻減小，所以細線的拉力F隨時間均勻減小；
在3～4 s內，磁感應強度B垂直于紙面向外且隨時間均勻增大，感應電流方向為順時 針，圓環的下半部分所受安培力的方向向上，所以細線的拉力F＝mg－F安＝mg－BIL， 由于磁感應強度B隨時間均勻增大，所以圓環的下半部分所受安培力均勻增大，所以 細線的拉力F隨時間均勻減小，A正確.
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A. 閉合開關，a將慢慢亮起來，b立即發光
B. 閉合開關，a、b同時發光
C. 斷開開關，a、b都逐漸熄滅
D. 斷開開關，a逐漸熄滅，b燈閃亮一下再熄滅
AC
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A. 剛閉合開關S瞬間，通過D1、D2的電流大小不相等
B. 剛閉合開關S瞬間，通過D1、D2的電流大小相等
C. 閉合開關S待電路達到穩定后，D1熄滅，D2比原來更亮
D. 閉合開關S待電路達到穩定，再將S斷開的瞬間，D1、D2立即熄滅
BC
解析：S閉合瞬間，由于自感線圈相當于斷路，所以兩燈是串聯，電流相等，故A錯 誤，B正確；S閉合穩定后，線圈相當于導線把燈D1短路，燈D1熄滅，回路中總電阻 減小，電流增大，D2比S剛閉合時亮，故C正確；S閉合穩定后再斷開開關，D2立即熄 滅，但由于線圈的自感作用，L相當于電源，與D1組成回路，D1要閃亮一下再熄滅， 故D錯誤.
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圖（a） 圖（b）
A. t＝0時刻電動勢最大
B. t＝0時刻電動勢為零
C. t＝t1時刻磁通量的變化率最大
D. t1～t2時間內電動勢增大
AD
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解析：（1）開關閉合穩定后，滑動變阻器滑片位置不動， 線圈A也不動，穿過線圈B的磁通量不變，所以線圈B中沒有 電流.
沒有　
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解析：（2）開關閉合穩定后，滑動變阻器滑片位置不動， 將線圈A從線圈B中快速抽出，穿過線圈B的磁通量減小，所 以線圈B中有電流.
有　
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解析：（3）開關閉合穩定后，滑動變阻器的滑片向右移 動，通過線圈A的電流增加，穿過線圈B的磁通量增大；開 關斷開瞬間，通過線圈A的電流減小，穿過線圈B的磁通量 減小，根據楞次定理可知，滑動變阻器的滑片向右移動與開 關斷開瞬間，流過靈敏電流計的電流方向相反.
相反　
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12. （10分）在“探究電磁感應的產生條件”的實驗中，先按如圖甲所示連線，不通 電時，電流計指針停在正中央，閉合開關S時，觀察到電流計指針向左偏.然后按如圖 乙所示將靈敏電流計與副線圈B連成一個閉合回路，將原線圈A、電源、滑動變阻器 和開關S串聯成另一個閉合電路.
甲
乙
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A. 減小電源兩端的電壓，保護電源
B. 增大電源兩端的電壓，保護開關
C. 減小電路中的電流，保護靈敏電流計
D. 減小電路中的電流，保護開關
解析：（1）電路中串聯定值電阻，目的是減小電流，
保護靈敏電流計，故選C.
C
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解析：（2）由題意知，當電流從靈敏電流計正接線柱流入時，指針向左偏轉.S閉合后，將原線圈A插入副線圈B的過程中，穿過B的磁場向下，磁通量變大， 由楞次定律可知，感應電流從靈敏電流計正接線柱流入電流計，則靈敏電流計的指針將向左偏轉.
向左
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解析：（3）線圈A放在B中不動，穿過B的磁場向下，將滑動變阻器的滑片向左滑動時，穿過B的磁通量增大，由楞次定律可知，感應電流從靈敏電流計正接線柱流入電流計，則靈敏電流計的指針將向左偏轉.
向左
乙
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解析：（4）線圈A放在B中不動，穿過B的磁場向下，突然斷開S時，穿過B的磁通量減小，由楞次定律可知，感應電流從靈敏電流計負接線柱流入電流計，則靈敏電流計的指針將向右偏轉.
向右
乙
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13. （12分）如圖所示，圖甲為某同學研究自感現象的實驗電路圖，用電流傳感器顯 示各時刻通過線圈L的電流.電路中電燈的電阻R1＝6.0 Ω，定值電阻R＝2.0 Ω，A、B 間的電壓U＝6.0 V. 開關S原來閉合，電路處于穩定狀態，在t1＝1.0×10－3 s時刻斷 開開關S，該時刻前后電流傳感器顯示的電流I隨時間t變化的圖像如圖乙所示.
甲　 乙
（1）求出線圈L的電阻RL；
答案：（1）2.0 Ω　
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（2）在圖甲中，斷開開關后通過電燈的電流方向如何？
答案：（2）自右向左　
（3）在t2＝1.6×10－3 s時刻線圈L中的感應電動勢的大小是多少？
答案：（3）3.0 V
解析：（2）斷開開關前，流過線圈L的電流自左向右，斷開開關后，線圈L、電阻R和電燈構成一閉合回路，由自感規律可知，電燈中的電流方向自右向左.
甲　
解析：（3）由題圖乙可知，t2＝1.6×10－3 s時刻線圈L中的電流I＝0.3 A，
此時線圈L相當于電源，由閉合電路歐姆定律得E＝I（RL＋R＋R1）＝0.3×（2.0＋ 2.0＋6.0） V＝3.0 V.
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14. （12分）如圖所示，邊長為L的閉合正方形線框的電阻為R，匝數為N，以速度v向 右勻速穿過寬度為d的有界勻強磁場，磁場方向與線框平面垂直，磁感應強度為B.
（1）當線框右邊框剛進入磁場時，求線框中的電流大小和方向；
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（2）當線框右邊框剛進入磁場時，求線框受到安培力的大小和方向；
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（3）若L＜d，求線框穿過磁場的過程中產生的焦耳熱；
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（4）若L＞d，求線框穿過磁場的過程中外界拉力做的功.
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15. （12分）如圖，水平桌面上固定一光滑U形金屬導軌，其平行部分的間距為l，導 軌的最右端與桌子右邊緣對齊，導軌的電阻忽略不計.導軌所在區域有方向豎直向上 的勻強磁場，磁感應強度大小為B. 一質量為m、電阻為R、長度也為l的金屬棒P靜止 在導軌上.導軌上質量為3m的絕緣棒Q位于P的左側，以大小為v0的速度向P運動并與P 發生彈性碰撞，碰撞時間很短.碰撞一次后，P和Q先后從導軌的最右端滑出導軌，并 落在地面上同一地點.P在導軌上運動時，兩端與導軌接觸良好，P與Q始終平行.不計 空氣阻力.求：
（1）金屬棒P滑出導軌時的速度大小；
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（2）金屬棒P在導軌上運動過程中產生的熱量；
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（3）與P碰撞后，絕緣棒Q在導軌上運動的時間.
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15(共37張PPT)
第二章　電磁感應及其應用
綜合微評（二）B
A. 人有觸電感覺是在開關閉合瞬間
B. 人有觸電感覺時流過人體的電流大于流過線圈的電流
C. 斷開開關時流過人的電流方向從B→A
D. 斷開開關時線圈中的電流突然增大
C
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解析：當開關閉合時，多匝線圈與同學們并聯，由于電源為1.5 V的干電池，所以流 經同學們的電流很小，同學沒有觸電感覺，故A錯誤；當斷開開關時，多匝線圈電流 產生自感現象，從而產生較大的自感電動勢，此時人與線圈組成一個閉合的回路，流 過人體的電流與流過線圈的電流相等，故B錯誤；當開關斷開時，多匝線圈產生自感 電動勢，電流方向不變，此時線圈的電流從左向右，流過人的電流從右向左，即從B 向A，故C正確；斷開開關時，由于線圈的電流減小而產生自感電動勢，而阻礙電流 的減小，只是電流減小的慢一些，不會突然增大，故D錯誤.
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A. 向右運動，并有擴張趨勢
B. 向右運動，并有收縮趨勢
C. 向左運動，并有擴張趨勢
D. 向左運動，并有收縮趨勢
解析：當觸片P向右移動時，電路中的電阻增大，電流減小，則螺線管產生的磁場減 小，根據楞次定律，感應磁場方向與原磁場方向相同，相互吸引，所以金屬圓環A向 右運動，因為磁通量減小，金屬圓環A有擴張的趨勢.故選A.
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A. 線圈中不會產生感應電流
B. 線圈中會產生感應電流，且感應電流方向發生了變化
C. 線圈中會產生感應電流，且感應電流方向始終為a→b→c→d→a
D. 線圈中會產生感應電流，且感應電流方向始終為a→d→c→b→a
C
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解析：在0～2t0這段時間內，I先正方向減小后負方向增大，由安培定則知其右側磁場 先垂直紙面向里減弱，后垂直紙面向外增強，根據楞次定律知線圈中的感應電流磁場 均為垂直紙面向里，根據安培定則知線圈中感應電流為順時針方向，即 a→b→c→d→a.故選C.
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A. 速度選擇器上極板帶負電
B. 氕核在速度選擇器中做勻變速直線運動
C. 氘核從S2以相同速率射入仍能射出速度選擇器
D. 氚核在速度選擇器中向下偏轉，動能增大
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A. 軌跡不同的粒子，在磁場中運動時間一定不同
D. 粒子在邊界上出射點距a點越遠，在磁場中運動的時間越短
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A. 通過電阻R的電流方向是從A到C
B. 感應電流的大小保持不變為2.4 A
C. 電阻R兩端的電壓為6 V
D. C點的電勢為4.8 V
D
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A. 穿過線框的磁通量始終為零
B. ab邊受到的安培力方向向右
C. ab邊感應電流的方向為b→a
D. 金屬線框abcd受到的安培力方向向右
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解析：根據右手螺旋定則可判斷出，直導線MN 在其右側產生的磁場方向垂直于紙面 向里，導線電流增大，直導線MN 周圍的磁感應強度增強，穿過線框的磁通量增大， 故A錯誤；根據楞次定律可知，線框中感應電流方向為逆時針，即ab邊感應電流的方 向為a→b，根據左手定則可知，ab 受到的安培力方向向右，故C錯誤，B正確；根據 左手定則可知，ab邊受到的安培力的方向向右，cd邊受到的安培力方向向左，ad邊受 到的安培力方向向下，bc邊受到的安培力方向向上，根據安培力公式F＝BIL，由導線 周圍的磁場越靠近導線，磁感應強度B越大，可知ab邊受到的安培力大于cd邊受到的 安培力，ad邊和bc邊受到的安培力等大、反向，則金屬線框abcd受到的安培力方向向 右，故D正確.故選BD.
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A. 該磁場是勻強磁場
B. 線圈平面總與磁場方向垂直
C. 線圈將順時針轉動
D. a、b導線受到的安培力大小均為IlB
CD
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解析：勻強磁場的磁感應強度應大小處處相等，方向處處相同，由圖可知，A錯誤； 由圖可以看出，線圈平面總與磁場方向平行，B錯誤；在圖示的位置，a受向上的安 培力，b受向下的安培力，線圈順時針轉動，C正確；由于磁感應強度大小不變，電 流大小不變，則a、b導線受到的安培力大小始終為BIl，D正確.故選CD.
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A. 磁感應強度均勻增大
B. 磁感應強度均勻減小
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三、非選擇題：本題共5小題，共54分.
11. （8分）小紅用如圖甲所示的裝置探究“影響感應電流方向的因素”，螺線管與 電流計構成閉合電路，條形磁鐵N極朝下，請回答下列問題：
A. 螺線管不動，磁鐵靜止放在螺線管中
B. 螺線管不動，磁鐵插入或拔出螺線管
C. 磁鐵與螺線管保持相對靜止，一起勻速向上運動
B　
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解析：（1）螺線管不動，磁鐵靜止放在螺線管中，穿過螺線管的磁通量不變，不會 產生感應電流，選項A錯誤；螺線管不動，磁鐵插入或拔出螺線管，穿過螺線管的磁 通量發生變化，則會產生感應電流，選項B正確；磁鐵與螺線管保持相對靜止，一起 勻速向上運動，穿過螺線管的磁通量不變，不會產生感應電流，選項C錯誤.故選B.
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A. 螺線管的匝數
B. 磁鐵的磁性強弱
C. 磁鐵相對螺線管運動的方向
C　
解析：（2）感應電流方向與磁鐵相對螺線管運動的方向有關，而螺線管的匝數和磁鐵的磁性強弱只能影響感應電流的大小.故選C.
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A. 螺線管的匝數
B. 磁鐵的磁性強弱
C. 磁鐵相對螺線管運動的方向
AB　
解析：（3）感應電流方向與磁鐵相對螺線管運動的方向有關，螺線管的匝數和磁鐵的磁性強弱影響感應電流的大小.故選AB.
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黑　
解析：（1）根據左手定則，N端聚集正電荷，電勢較高；M端聚集負電荷，電勢較低，故M端接黑表筆.
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解析：（2）由圖可知，10 mV擋，每小格 為0.2 mV，誤差在十分位上，故讀數為5.8 mV.
5.8　
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0.29　
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56　
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13. （12分）如圖所示，兩條足夠長的平行光滑金屬導軌MN、PQ相距L＝1 m，導軌 平面與水平面夾角θ＝37°，在導軌所在平面內，分布著垂直于導軌所在平面向上的 勻強磁場，磁感應強度為B. 金屬導軌的一端接有電動勢E＝12.0 V、內阻r＝0.5 Ω的 直流電源.現把一個質量m＝2.5 kg的導體棒ab放在導軌上，棒與導軌接觸的兩點間的 電阻R＝3.5 Ω.閉合開關S后發現導體棒恰好可以靜止.導軌電阻不計，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2.求：
（1）導體棒內電流的大小；
答案：（1）3 A　
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（2）磁感應強度B的大小.
答案：（2）5 T
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14. （12分）圖中MN和PQ為豎直方向的兩平行長直金屬導軌，間距l＝0.40 m，電阻 不計.導軌所在平面與磁感應強度B為0.50 T的勻強磁場垂直.質量m＝6.0×10－3 kg、 電阻r＝1.0 Ω的金屬桿ab始終垂直于導軌，并與其保持光滑接觸.導軌兩端分別接有 滑動變阻器和阻值為3.0 Ω的電阻R1.當桿ab達到穩定狀態時以速率v勻速下滑，電阻 R1消耗的電功率P1為0.12 W，重力加速度g取10 m/s2，試求：
（1）桿ab達到穩定狀態時的速率v ；
答案：（1）4.5 m/s　
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解得E＝0.9 V，
根據E＝Blv，解得v＝4.5 m/s.
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（2）滑動變阻器接入電路部分的阻值R2.
答案：（2）6.0 Ω
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15. （12分）如圖，P、Q是兩根固定在水平面內的光滑平行金屬導軌，間距為L，導 軌足夠長且電阻可忽略不計.圖中EFHG矩形區域有一方向垂直導軌平面向上、磁感 應強度大小為B的勻強磁場.在0時刻，兩均勻金屬棒a、b分別從磁場邊界EF、GH進 入磁場，速度大小均為v0；一段時間后，金屬棒a、b沒有相碰，且兩棒整個過程中相 距最近時b棒仍位于磁場區域內.已知金屬棒a、b長度均為L，電阻均為R，a棒的質量 為2m、b棒的質量為m，最終其中一棒恰好停在磁場邊界處，在運動過程中兩金屬棒 始終與導軌垂直且接觸良好.求：
（1）0時刻a棒的加速度大小；
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（2）兩棒整個過程中相距最近的距離s；
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（3）整個過程中，a棒產生的焦耳熱.
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