1、12007 届高三物理复习第十二单元资料（电磁感应）电磁感应内容要 求说明1电磁感应现象，磁通量。法拉第电磁感应定律，楞次定律。B1导体切割磁感线时感应电动势的计算，只限于 l 垂直于 B、v 的情况。2在电磁感应现象里，不要求判断内电路中各点电势的高低。2导体切割磁感线时的感应电动势。右手定则B3自感现象A 4日光灯A阅读内容：（一）回答第二册 P210 的“本章小结”的中所列问题（二）结合问题认真阅读书本（包括书中的练习和习题）（三）复习相关内容的课堂笔记（四）完成 A 组练习A 组练习1匀强磁场的磁感线垂直于线圈平面，磁场的磁感应强度为 B=2.010-2T，线圈的面积为 S=0.5m2
2、，这时穿过线圈的磁通量为_；线圈绕其对称轴转过 90时穿过线圈的磁通量为_。线圈从最初的位置转过 180时穿过线圈的磁通量的变化量是_。2以下是能产生电磁感应现象的实验。（1）试连接电路，并思考如何才能产生电磁感应现象；（2）若检流计的电流从右接线柱进入时，指针向右偏，回答下列问题。若线圈的缠绕方向为，则如何才能产生如表中所示的电流若 A 线圈如：，B 线圈如：如何才能产生如表中所示的电流?如何才能产生如表中所示的电流?N23如图所示，一条长直导线 MN 中通有大小和方向均恒定的电流 I，电流方向向上。有闭合矩形金属框与长直导线处于同一平面内。现在，矩形金属框 abcd向右匀速运动，从 MN
3、的左侧 Q 处移至 MN 的右侧 R 处。试分析，在这个过程中，矩形金属框中有无感应电流？方向如何？4一平面线圈用细杆悬于 P 点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动。已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置和位置时，顺着磁场方向看去，线圈中感应电流的方向分别为 位置 位置 位置 位置A、逆时针方向 逆时针方向 B、逆时针方向 顺时针方向 C、顺时针方向 顺时针方向 D、顺时针方向 逆时针方向 5如图所示是一种延时开关，当 S1 闭合时，电磁铁 F将衔铁 D 吸下，C 线路接通。当 S1 断开时，由于电磁感应作用，D 将延迟一段时间才被释放。则A由于 A 线圈
4、的电磁感应作用，才产生延时释放 D 的作用B由于 B 线圈的电磁感应作用，才产生延时释放 D 的作用C如果断开 B 线圈的电键 S2，无延时作用D如果断开 B 线圈的电键 S2，延时将变长 6通电直导线与矩形金属线框位于同一平面内，如图所示。为使线框受到向下的安培力作用，则 A、使导线中电流 I0增强 B、使导线中电流 I0减弱 C、使线框靠近导线移动 D、使线框远离导线移动 7某一实验装置如图所示，在铁芯 P 上绕着两个线圈A 和 B，如果线圈 A 中的电流 i 和时间 t 的变化关系有下图所示的甲、乙、丙、丁 4 种情况。在 t1t2 这段时间内，哪种情况可以在线圈 B中 观 察到感应电流
5、？I0PDFAS1BS2CMNabcdabcdQR电流表电源BAPit0t1t2it0t1t2it0t1t2t0t1 t2i38如图所示，一宽 40cm 的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。一边长为 20cm 的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度 v=20cm/s 通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行。取它刚进入磁场的时刻 t=0，在下列图线中，正确反映感应电流强度随时间变化规律的是9如图所示，电阻 Rab=0.1 的导体 ab 沿光滑导线框向右做匀速运动，线框中接有电阻 R=0.4。线框放在磁感应强度 B=0.1T 的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框
6、平面。导体 ab的长度 L=0.4m，运动的速度 v=5m/s，线框的电阻不计。（1）电路 abcd 中相当于电源的部分是；相当于电源的正极的是端。（2）电源的电动势即产生的感应电动势 E=V，电路 abcd 中的电流 I=A（3）导体 ab 所受安培力的大小 F=N，方向；使导体 ab 向右匀速运动所需的外力 F=N。（4）外力做功的功率 P=W.（5）电源的功率即感应电流的功率 P=EI=W（6）电源内部消耗的功率 P1=W。电阻 R 上消耗的功率 P2=W。10如图所示，导线框 abcd 固定在竖直平面内，bc 段的电阻为 R，其它 电 阻 均 可忽略。ef 是一电阻可忽略的水平放置的导
7、体杆，杆长为 l，质量为 m，杆的两 端 分 别 与ab 和 cd 保持良好接触，又能沿它们无摩擦地滑动。整个装置放在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，磁场方向与框面垂直。现用一恒力 F 竖直向上拉 ef，当 ef 匀速上升时，其速度的大小为多少？11如下两个电路是用来演示通电自感和断电自感的电路。（1）请说明 分 别 用 于abFRBcd4演示哪种现象？（2）试描述实验现象（3）试解释实验现象（1）演示的现象（2）实验现象（3）实验原理（请结合书本认真回答）12日光灯主要由、组成镇流器的作用是启动器的作用是画出日光灯的接线图。51 2 3 4 5 67 8 910tabcdB0图 2A 组练习
8、答案：1、1.010-2Wb、0、2.010-2Wb 2、研究课本 P192193 演示实验。3、有、abdcaacdbaabdca 4、B5、B、C 6、A、C 7、B、C、D 8、C 9、（1）ab、a （2）0.2、0.4 (3)0.016、左、0.016 （4）0.08 (5)0.08 (6)0.016、0.06410、22)lBRmg(Fv11、研究 P204205 中的演示实验12、灯管、镇流器、启动器，点燃日光灯时产生瞬时高电压、日光灯正常发光时起降压限流的作用，先自动接通电路后自动断开电路。图见 P206。电磁感应B 组练习1如图所示，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，有一边长
9、为 a的正方形线框在磁场中做速度为 v 的匀速运动，不计线框的内阻。在线框的 AD 边串一个内阻为 R 的伏特表，则 AD 两点间的电势差和伏特表的读数分别ABav，Bav BBav，0 C0，BavD0，02地磁场磁感线在北半球的竖直分量向下。飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变。由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差。设飞行员左方机翼未端处的电势为 U1，右方机翼未端处的电势为 U2A若从西往东飞，U1 比 U2 高B若从东往西飞，U2 比 U1 高C若从南往北飞，U1 比 U2 高D若从北往南飞，U2 比 U1 高3一匀强磁场，磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正。在磁场中有
10、一细金属圆环，线圈平面位于纸面内，如图 1 所示。现令磁感强度 B 随时间 t 变化，先按图 2 中所示的 Oa 图线变化，后来又按图线bc 和 cd 变化，令 1、2、3 分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小，I1、I2、I3 分别表示对应的感应电流，则A12，I1 沿逆时针方向，I2 沿顺时针方向B12，I1 沿逆时针方向，I2 沿顺时针方向C12，I2 沿顺时针方向，I3 沿逆时针方向D2=3，I2 沿顺时针方向，I3 沿顺时针方向4一闭合线圈固定在垂直于纸面的匀强磁场中，设向里为磁感应强度 B 的正方向，线圈中的箭头为电流 i 的正方向。已知线圈中感应电流 i 随时间而变化的图象如
11、图所示，则磁感应强度 B 随时间而变化的图象可能是下图中的VABDCvtB01234tB01234tB012340tB1234A B C Dit(s)0123图 1顺时针65如图所示，在两根水平放置的光滑金属导轨上放着两根金属棒，当磁铁的一个磁极向着两棒的中间运动时，棒将怎样运动？6在水平放置的光滑绝缘杆 ab 上，挂有两个金属环 M 和N，两环套在一个通电密绕长螺线管的中部，如图所示。螺线管中部区域的管外磁场可以忽略，当变阻器的滑动接头向左移动时，两环将怎样运动A两环一起向左移动B两环一起向右移动C两环互相靠近D两环互相离开7如图所示，闭合的金属环 a 套在一个通电螺线管中央的外边，螺线管位
12、于金属环的轴线上。当螺线管中的电流强度减小时Aa 环有缩小趋势Ba 环有扩张趋势Ca 环有向左运动趋势Da 环有向右运动趋势8如图所示，两个完全相同的灵敏电流计按图中所示的方式连接，开始时表针都在中间位置。当用手向左拨动一块表的表针时，另一块表的表针将A向左运动B向右运动C不动D无法判断9在如图所示的电路中，导线 ab 可以沿金属导轨 在 匀 强 磁场中做切割磁力线的运动。为了使电流表的指针向右偏转（电流从“+”接线柱流入电流表），导线 ab 应做的运动是A向左加速B向右加速C向左减速D向右减速10如图所示，在匀强磁场中 MN 向右作匀速运动时，接通 S，电容器 C 是否带电？_；如果MN 向
13、右做减速运动，接通 S，电容器 C 是否带电？_11如图所示，A 和 B 为两个相同的环形线圈，电阻都不计，共轴并靠近放置，A 环中通有如图所示交流电 i，则A从 t1 到 t2 时间内 AB 两线圈相吸B从 t2 到 t3 时间内 AB 两线圈相斥Ct1 时刻两线圈间作用力为零Dt2 时刻两线圈间吸引力最大+-abABit0t1t2t3t4abMNRaINv712一闭合金属环垂直于磁力线放置在磁场中，若磁场以 B/t 为某一常数的规律变化，环中的感应电流值为 I。若将环的面积增大到三倍，环还用原来的规格的导线制作，按原方式放入原磁场中，感应电流值变为A3IB3 ICIDI/313如图所示，两
14、个互连的金属圆环，粗金属环的电阻为细金属环电阻的二分之一。磁场垂直穿过粗金属环所在区域。当磁感应强度随时间均匀变化时，在粗环内产生的感应电动势为。则 a、b 两点间的电势差为A/2 B/3 C2/3 D14如图所示的电路中，R=1，B=0.2T，水平金属杆 ab 长 1.0m、单位长度的电阻为 2，用一力 F 拉着杆以 v=10m/s 的速度做匀速运动。导轨光滑，两导轨间的距离为 0.5m，其它阻力不计，在拉动过程中导线ab 所受的安培力为_，金属杆 ab 两端间的电势差为_。15如图所示，闭合矩形导体线框 abcd 从高处自由下落，在 ab边开始进入匀强磁场到 cd 边刚进入磁场这段时间内，
15、线框的速度 v 随时间 t 变化的图象可能是图中的16右图中 abcd 为一边长为 l、具有质量的刚性导线框，位于水平面内，bc 边中串接有电阻 R，导线的电阻不计。虚线表示一匀强磁场区域的边界，它与线框的 ab 边平行。磁场区域的宽度为 2l，磁感应强度为 B，方向竖直向下。线框在一垂直于 ab 边的水平恒定拉力作用下，沿光滑水平面运动，直到通过磁场区域。已知 ab 边刚进入磁场时，线框便变为匀速运动，此时通过电阻 R 的电流的大小为 i0，试在下图的 ix 坐标上定性画出:从导线框刚进入磁场到完全离开磁场的过程中，流过电阻 R 的电流 i 的大小随 ab 边的位置坐标 x 变化的曲线。17
16、两金属杆 ab 和 cd 长均为 l，电阻均为 R，质量分别为 M 和 m，Mm，用两根质量和电阻均Babtv0tv0tv0tv0ABCDBabcdabFRB2llFdcbaxi00l2l3l4lxi0l2l3l4lxUab8可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路，并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧，两金属杆都处在水平位置，如图所示，整个装置处在一与回路平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为 B。若金属杆 ab 正好匀速向下运动，求 ab 运动的速度。18如图 1 所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距 l=0.20m，电阻 R=1.0；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直
17、，杆及轨道的电阻可忽略不计，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 的关系如图 2 所示，求杆的质量 m 和加速度 a。19如图所示，在水平面上固定两条相互平行的光滑金属导轨，导轨间距为 L，导轨左端连有一电阻，阻值为R，垂直导轨放置的金属杆ab与导轨接触良好。匀强磁场方向垂直金属杆 ab，并与导轨平面垂直，磁场磁感应强度为 B。不计金属杆 ab 与导轨电阻，并设导轨足够长，求当用水平恒力 F 向右拉动 ab 杆时，ab杆最终可达到的速度 vm多大？20如图所示，有两根和水平方向成 角的光
18、滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻 R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感强度为 B一根质量为 m 的金属杆从轨道上由静止滑下。经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度 vm，则A如果 B 增大，vm 将变大B如果 变大，vm 将变大C如果 R 变大，vm 将变大D如果 m 变小，vm 将变大21如图所示，平行金属导轨与水平面成 角，导轨与固定电阻 R1 和 R2 相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面有一导体棒 ab，质量为 m，导体棒的电阻与固定电阻 R1 和 R2 的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为，导体棒 ab 沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v 时，受到安培力的大
19、小为 F此时A电阻 R1 消耗的热功率为 Fv3B电阻 R1 消耗的热功率为 Fv6C整个装置因摩擦而消耗的热功率为 mgvcosBRbRBaFFRB图 1F/Nt/s04 8 12 16 20 24 28图 2123456BabR1R29D整个装置消耗的机械功率为（Fmgcos）v22如图所示，MN 为金属杆，在竖直平面内贴着光滑金属平 行 导 轨 下滑。导轨间距 L=10cm，导轨上端接有电阻 R=0.5，导轨与金属杆电阻不计。整个装置处于 B=0.5T 的水平匀强磁场中。已知杆稳定下落时，每秒钟有 0.02J的重力势能转化为电能，则杆的稳定下落速度 v=_m/s。23如图所示，矩形导线框
20、竖直边边长为 L，质量为 m，从某一高度竖直落入磁感应强度为 B 的水平匀强磁场中，磁场高度为 d，且 dL。线框 ab 边进入磁场时恰好匀速，线框 cd 边刚要离开磁场时又恰好匀速，则线框全过程中产生的电能为_。24正方形线框平放在光滑水平面上，在水平恒力 F 作用下，沿水平面运动，并将穿过竖直方向的有界匀强磁场，磁场的宽度大于线框的边长。已知线框一边刚进入磁场时的加速度为零，则A从线框刚进入磁场到完全进入磁场的过程中，力 F 所做的功完全转化为线框回路的电能B线框完全在磁场中运动的过程中，力 F 所做的功转化为线框的动能与线框回路电能之和C线框出磁场的过程中，力 F 做的功等于线框回路所产
21、生的电能D线框出磁场的过程中，力 F 做的功小于线框回路所产生的电能25质量为 m、边长为 L 的正方形线框，从有界的匀强磁场上方由静止自由下落，如图所示。线框电阻为 R，匀强磁场的宽度为H(H L)，磁感应强度为 B。线框在下落过程中 ab 边与磁场边界平行，且沿水平方向，已知 ab 边进入磁场和穿出磁场时线框都做减速运动，加速度大小都是3g。试求：(1)ab 边刚进入磁场时与 ab 边刚穿出磁场时的速度大小(2)cd 边刚进入磁场时线框速度大小(3)线框进入磁场过程中产生的热量26如图所示，将边长为 a、质量为 m、电阻为 R 的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为 b、磁感应强度为 B
22、的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里线框向上离开磁场时的速度刚好是进人磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进人磁场整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力 f 且线框不发生转动求：（1）线框在下落阶段匀速进人磁场时的速度 V2；RMNBabcdBbaBBdacbH10oacbdR(2）线框在上升阶段刚离开磁场时的速度 v1；（3）线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热 Q 27 如图所示，用一根长为 L 质量不计的细杆与一个上弧长为 0l、下弧长为 d0 的金属线框的中点联结并悬挂于 O 点，悬点正下方存在一个上弧长为 2l0、下弧长为 2d0 的方向垂直纸面向里
23、的匀强磁场，且d0L。先将线框拉开到如图所示位置，松手后让线框进入磁场，忽略空气阻力和摩擦。下列说法正确的是A金属线框进入磁场时感应电流的方向为：abcdaB金属线框离开磁场时感应电流的方向为：adcbaC金属线框 dc 边进入磁场与 ab 边离开磁场的速度大小总是相等D金属线框最终将在磁场内做简谐运动28如图所示，有两根平行导轨，导轨的前段是倾斜的，后段是水平的，导轨的水平段处于竖直向下的匀强磁场 B 中。有两相同的金属圆杆，杆长为 L，电阻为 R，质量为 m，一根静止地放在水平导轨上，另一根放在距水平导轨高为 h 的斜轨上，从静止开始释放。设导轨足够长，不计杆与导轨的摩擦。求：（1）两杆最
24、后达到的速度；（2）从开始至达到最后速度的过程中电路里所生的热。29如图所示，虚线框 abcd 内为一矩形匀强磁场区域，ab=2bc，磁场方向垂直于纸面；实线框 abcd是一正方形导线框，ab边与 ab 边平行。若将导线框匀速地拉离磁场区域，以 W1 表示沿平行于 ab 的方向拉出过程中外力所做的功，W2 表示以同样的速率沿平行于 bc 的方向拉出过程中外力所做的功，则AW1=W2BW2=2W1CW1=2W2DW2=4W130如图所示，把线圈从匀强磁场中匀速拉出来，第一次以速率 v 拉出，第二次以 2v 的速率拉出.如果其它条件都相同.设前后两次外力大小之比 F1：F2=_；产生的热量之比 Q
25、1：Q2=_；通过线框导线截面的电量之比 q1：q2=_。31如图，在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R 的直角形adcbabcdBh11金属导轨 aob（在纸面内），磁场方向垂直纸面朝里，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：以速率 v 移动 d，使它与 ob的距离增大一倍；再以速率 v 移动 c，使它与 oa 的距离减小一半；然后，再以速率 2v 移动 c，使它回到原处；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.Q1Q2Q3Q
26、4B.Q1Q22Q32Q4C.2Q12Q2Q3Q4D.Q1Q2Q3Q432半径为 a 的圆形区域内有匀强磁场，磁感强度为 B=0.2T，磁场方向垂直纸面向里，半径为 b 的金属圆环与磁场同心地放置，磁场与环面垂直，其中 a=0.4m，b=0.6m，金属环上分别接有灯 L1、L2，两灯的电阻均为 R0=2，一金属棒 MN 与金属环接触良好，棒与环的电阻均忽略不计。（1）若棒以 v0=5m/s 的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径 OO的瞬时（如图所示）MN 中的电动势和流过灯 L1 的电流。（2）撤去金属棒 MN，将右面的半圆环 OL2O以 OO为轴向上翻转 90，若此时磁场随时间均匀变化
27、，其变化率为tB=4 T/s，求 L1 的功率。33如图所示，匀强磁场的磁感应强度为 BT，方向竖直向下，在磁场中有一个边长为 Lm 的正方形刚性金属框。ab 边质量为 mkg，其它三边的质量不计，金属框的总电阻为 R，cd 边上装有固定的水平轴，现在将金属框从水平位置由静止释放，不计一切摩擦。金属框经 t 秒钟恰好通过竖直位置 abcd。（1）在图中标出 ab 通过最低位置时，金属框中的感应电流的方向；（2）求上述 ts 内金属框中的平均感应电动势；（3）若在上述 ts 内，金属框中产生的焦耳热为 QJ，求 ab 边通过最低位置时受到的安培力。34如图所示的电路中，A1 和 A2 是完全相同
28、的灯泡，线圈 L的电阻可以忽略。下列说法中正确的是A合上开关 S 接通电路时，A2 先亮，A1 后亮，最后一样亮；B合上开关 S 接通电路时，A1 和 A2 始终一样亮C断开开关 S 切断电路时，A2 立刻熄灭，A1 过一会才熄灭D断开开关 S 切断电路时，A1 和 A2 都要过一会儿才熄灭35如图所示，电路（a）、（b）中，电阻 R 和自感线圈 L 的电阻值都很小。接通 K，使电路达到稳SLA1A2MNOOabL1L2Bcabdab12定，灯泡 S 发光。A在电路（a）中，断开 K，S 将渐渐变暗B在电路（a）中，断开 K，S 将先变得更亮，然后渐渐变暗C在电路（b）中，断开 K，S 将渐渐
29、变暗D在电路（b）中，断开 K，S 将先变得更亮，然后渐渐变暗电磁感应 B答案1、B2、AC3、BD4、CD 5、相互靠近6、C7、A 8、B9、BC10、不带电，带电11、ABC12、B13、C14、0.05N，1.5V15、ACD16、略17、222)(LBgRmMv18、10m/s2，0.1kg19、22LBFRv 20、BC21、BCD22、223、mg(L+d)24、D25、（1）2234LBmgR（2）)(2)34(222LHgLBmgR（3）mgH26、（1）v22()mgf RB a（2）v12mgf vmgf22()()mgfmgf RB a（3）Q2443()()()2m mgfmgf Rmg baB a27、D 28、2gh，21 mgh29、B 30、1：2，1：2，1：131、A32、0.4A，1.2810-2W33、ba，tBL2，mQ2gL2RLB22KSLR(a)KSLR(b)1334、AD35、AD
