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(共38張PPT)
第二章　電磁感應
綜合微評（二）
A. 當線圈中通恒定電流時，線圈中沒有自感現象，線圈自感系數為零
B. 線圈中電流變化越快，線圈的自感系數越大
C. 自感電動勢與原電流方向相反
D. 對于確定的線圈，其產生的自感電動勢與其電流變化率成正比
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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
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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 小相同
C
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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
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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. 繞ad邊為軸轉動
B. 繞OO'為軸轉動
C. 繞bc邊為軸轉動
D. 繞ab邊為軸轉動
解析：根據安培定則，通電直導線的磁場是以導線為圓心的環形的磁場.以ad為軸轉 動，有磁通量，但磁通量不發生變化，所以沒有感應電流，故A正確；繞OO'為軸轉 動，磁通量會發生變化，有感應電流，故B錯誤；繞bc邊為軸轉動，磁通量會發生變 化，有感應電流，故C錯誤；繞ab邊為軸轉動，磁通量會發生變化，有感應電流，故 D錯誤.
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解析：線框開始進入磁場運動L的過程中，只有邊bc切割，感應電流不變，方向為逆 時針（正向）；前進L后，邊bc開始出磁場，邊ad開始進入磁場，回路中的感應電動 勢為邊ad產生的電動勢減去邊bc在磁場中的部分產生的電動勢，隨著線框的運動回路 中電動勢逐漸增大，電流逐漸增大，方向為負方向；當再前進L時，邊bc完全出磁 場，邊ad也開始出磁場，有效切割長度逐漸減小，電流方向不變；綜合三個過程可知 選A.
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二、多選題（本題共3小題，每小題6分，共18分.在每小題給出的四個選項中， 有多個選項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯或 不答的得0分）
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
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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
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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剛閉合時更亮，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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B. 導體棒MN向右先加速、后勻速運動
C. 導體棒MN速度最大時所受的安培力也最大
D. 電阻R上產生的焦耳熱大于導體棒MN上產生的焦耳熱
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三、實驗題（本題共2小題，共15分）
11. （6分）某同學用如圖所示的裝置探究感應電流的產生條件，請回答下面的問題.
（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，線圈B中 （填“有”或“沒有”）電流.
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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（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，線 圈B中 （填“有”或“沒有”）電流.
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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（3）開關閉合穩定后，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 （填“相同”或“相反”）.
解析：（3）開關閉合穩定后，滑動變阻器的滑片向右移動，滑動變阻器接入電路中 的電阻減小，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. （9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.
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（1）圖甲電路中，串聯定值電阻R的主要作用是 .
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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（2）圖乙中，S閉合后，將原線圈A插入副線圈B的過程中，靈敏電流計的指針 將 　（填“向左”“向右”或“不”）偏轉.
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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（3）圖乙中，S閉合后，線圈A放在B中不動，在滑動變阻器的滑片P向左滑動的過程 中，靈敏電流計指針將 　（填“向左”“向右”或“不”）偏轉.
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
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（4）圖乙中，S閉合后，線圈A放在B中不動，在突然斷開S時，靈敏電流計指針 將 　（填“向左”“向右”或“不”）偏轉.
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
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四、解答題（本題共3小題，共39分.解答時應寫出必要的文字說明、方程式和 重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分.有數值計算的題，答案中必須寫 出數值和單位）
13. （10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變化的圖線如圖乙所示.
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（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　
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.
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（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：（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×解析： （2.0＋2.0＋6.0） V＝3.0 V.
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14. （13分）如圖所示，邊長為L的閉合正方形線圈的電阻為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，磁場方向與線圈平面垂直，磁感應強度為B.
（1）當線圈右邊框剛進入磁場時，求線圈中的電流大小和方向；
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（2）當線圈右邊框剛進入磁場時，求線圈受到安培力的大小和方向；
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（3）若L＜d，求線圈穿過磁場的過程中產生的焦耳熱；
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（4）若L＞d，求線圈穿過磁場的過程中外界拉力做的功.
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15. （16分）（2023·全國甲卷）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：
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（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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