1、章末分层突破 自我校对电路闭合，磁通量变化阻碍磁通量的变化导体和磁场的相对运动方向增减安培定则导体切割磁感线nBLv自身电流自身电流涡旋状_电磁感应中的电路问题电磁感应问题往往和电路问题联系在一起，解决这类问题的基本方法是：1确定电源，产生感应电动势的那部分电路就相当于电源，利用法拉第电磁感应定律确定其电动势的大小，利用右手定则或楞次定律确定其方向以及感应电流的方向，需要强调的是：在电源内部电流是由负极流向正极的，在外部从正极流向外电路，并由负极流入电源2分析电路结构，画出等效电路图，这一步关键是“分析”的到位与准确，承上启下，为下一步的处理做好准备3利用电路规律求解，主要还是利用欧姆定律、串
2、并联电路中电功、电热之间的关系等4注意：电源两极间的电压为路端电压如图11所示，两根平行的光滑长直金属导轨，其电阻不计，导体棒ab、cd跨在导轨上，ab的电阻R大于cd的电阻r，当cd在大小为F1的外力作用下匀速向右滑动时，ab在大小为F2的外力作用下保持静止，那么以下说法中正确的是()图11AUabUcd，F1F2BUabUcd，F1Ucd，F1F2 DUabUcd，F1F2【解析】cd导体棒在F1的作用下，做切割磁感线运动，成为电源Uab成为电路外电阻上的分压，等效电路如图所示由于导轨的电阻不计，UabUcd.另外，由于cd棒与ab棒中电流大小相等，导体棒有效长度相同，所处磁场相同，故两棒
3、分别受到的安培力大小相等、方向相反ab、cd两棒均为平衡态，故导体棒分别受到的外力F1、F2与所受到的安培力平衡，故F1F2.故选项D正确【答案】D电磁感应中的图像问题1.图像问题的特点考查形式比较灵活，有时根据电磁感应现象发生的过程，确定图像的正确与否，有时依据不同的图像，进行综合计算2解题关键弄清初始条件，正、负方向的对应，变化范围，所研究物理量的函数表达式，进出磁场的转折点是解决问题的关键3解决图像问题的一般步骤(1)明确图像的种类，即是Bt图像还是t图像，或者Et图像、It图像等(2)分析电磁感应的发生过程(3)用右手定则或楞次定律确定方向对应关系(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律
4、、牛顿定律等规律写出函数关系式(5)根据函数关系式，进行数学分析，如分析斜率的变化、截距等(6)画图像或判断图像如图12(a)，线圈ab、cd绕在同一软铁芯上，在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间电压如图12(b)所示已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是()【导学号：68312058】(a)(b)图12【解析】由题图(b)可知在cd间不同时间段内产生的电压是恒定的，所以在该时间段内线圈ab中的磁场是均匀变化的，则线圈ab中的电流是均匀变化的，故选项A、B、D错误，选项C正确【答案】C电磁感应与动力学综合问题1.安培力
5、的方向判断2两种状态处理(1)导体处于平衡态静止或匀速直线运动状态处理方法：根据平衡条件列式分析(2)导体处于非平衡态加速度不为零处理方法：根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系分析3解题步骤(1)用法拉第电磁感应定律、楞次定律、右手定则确定感应电动势的大小和方向(2)应用闭合电路欧姆定律求出电路中的感应电流的大小(3)分析研究导体的受力情况，特别要注意安培力方向的确定(4)列出动力学方程或平衡方程求解如图13所示，质量m10.1 kg，电阻R10.3 ，长度l0.4 m的导体棒ab横放在U形金属框架上框架质量m20.2 kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数0.2.相距0.4 m
6、的MM、NN相互平行，电阻不计且足够长电阻R20.1 的MN垂直于MM.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B0.5 T垂直于ab施加F2 N的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与MM、NN保持良好接触当ab运动到某处时，框架开始运动设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2.【导学号：68312059】图13(1)求框架开始运动时ab速度v的大小；(2)从ab开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的热量Q0.1 J，求该过程ab位移x的大小【解析】(1)ab对框架的压力F1m1g框架受水平面的支持力FNm2gF1依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框
7、架受到最大静摩擦力F2FNab中的感应电动势EBlvMN中电流IMN受到的安培力F安BIl框架开始运动时F安F2由上述各式代入数据解得v6 m/s.(2)闭合回路中产生的总热量QNQ由能量守恒定律，得Fxm1v2QN代入数据解得x1.1 m.【答案】(1)6 m/s(2)1.1 m(1)感应电动势和平均电动势一般应用公式E求解，而瞬时电动势常用EBlv求解.(2)解决电磁感应的图象问题时要注意以下物理量间的关系.B，BI(I产生磁场B).E，而I感E.1.(多选)法拉第圆盘发电机的示意图如图14所示铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B
8、中圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是() 【导学号：68312060】图14A若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定B若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动C若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化D若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍【解析】设圆盘的半径为L，可认为圆盘由无数根辐条构成，则每根辐条切割磁感线产生的感应电动势EBL2，整个回路中的电源为无数个电动势为E的电源并联而成，电源总内阻为零，故回路中电流I，由此可见A正确R上的热功率PI2R，由此可见，变为原来的2倍时，P变为原来的4倍，故D错误由右
9、手定则可判知B正确电流方向与导体切割磁感线的方向有关，而与切割的速度大小无关，故C错误【答案】AB2.如图15所示，一正方形线圈的匝数为n，边长为a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中在t时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀地增大到2B.在此过程中，线圈中产生的感应电动势为()图15A.B.C.D.【解析】根据法拉第电磁感应定律解题线圈中产生的感应电动势EnnSn，选项B正确【答案】B3.如图16为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为n，面积为S.若在t1到t2时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由B1均匀增加到B2，则该段时间线圈两端a和b之间的
10、电势差ab()【导学号：68312061】图16A恒为B从0均匀变化到C恒为D从0均匀变化到【解析】根据法拉第电磁感应定律得，感应电动势Enn，由楞次定律和右手螺旋定则可判断b点电势高于a点电势，因磁场均匀变化，所以感应电动势恒定，因此a、b两点电势差恒为abn，选项C正确【答案】C4.磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图17方向的感应电流，则磁铁() 【导学号：68312062】图17A向上运动B向下运动C向左运动D向右运动【解析】当磁铁向上(下)运动时，穿过线圈的磁通量变小(大)，原磁场方向向下，所以感应电流磁场方向向下(上)，根据右手螺旋定则判断感应电流的方向从上向下看为顺(逆)
11、时针；同理判断出磁铁向右运动或向左运动的情况故选B.【答案】B5如图18所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直磁感应强度B随时间均匀增大两圆环半径之比为21，圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb.不考虑两圆环间的相互影响下列说法正确的是() 【导学号：68312063】图18AEaEb41，感应电流均沿逆时针方向BEaEb41，感应电流均沿顺时针方向CEaEb21，感应电流均沿逆时针方向DEaEb21，感应电流均沿顺时针方向【解析】由楞次定律知，题中圆环感应电流产生的磁场与原磁场方向相反，故感应电流沿顺时针方向由法拉第电磁感应定律知E，由于两圆环半径之比RaRb21
12、，所以EaEb41，选项B正确【答案】B6. (多选)电吉他中电拾音器的基本结构如图19所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音下列说法正确的有() 【导学号：68312064】图19A选用铜质弦，电吉他仍能正常工作B取走磁体，电吉他将不能正常工作C增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化【解析】铜不能被磁化，铜质弦不能使电吉他正常工作，选项A错误；取走磁体后，弦的振动无法通过电磁感应转化为电信号，音箱不能发声，选项B正确；增加线圈匝数，根据法拉第电磁感应定律EN知，线圈的感应电动势变大，选项C正
13、确；弦振动过程中，线圈中感应电流的磁场方向发生变化，则感应电流的方向不断变化，选项D正确【答案】BCD7如图110所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长la3lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则() 【导学号：68312065】图110A两线圈内产生顺时针方向的感应电流Ba、b线圈中感应电动势之比为91Ca、b线圈中感应电流之比为34Da、b线圈中电功率之比为31【解析】当磁感应强度变大时，由楞次定律知，线圈中感应电流的磁场方向垂直纸面向外，由安培定则知，线圈内产生逆时针方向的感应电流，选项A错误；由法
14、拉第电磁感应定律ES及SaSb91知，Ea9Eb，选项B正确；由R知两线圈的电阻关系为Ra3Rb，其感应电流之比为IaIb31，选项C错误；两线圈的电功率之比为PaPbEaIaEbIb271，选项D错误【答案】B8.如图111所示，水平面(纸面)内间距为l的平行金属导轨间接一电阻，质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上t0时，金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动t0时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为.重力加速度大小为g.求图111(1)金
15、属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小；(2)电阻的阻值【解析】(1)设金属杆进入磁场前的加速度大小为a，由牛顿第二定律得maFmg设金属杆到达磁场左边界时的速度为v，由运动学公式有vat0当金属杆以速度v在磁场中运动时，由法拉第电磁感应定律，杆中的电动势为EBlv联立式可得EBlt0.(2)设金属杆在磁场区域中匀速运动时，金属杆中的电流为I，根据欧姆定律I式中R为电阻的阻值金属杆所受的安培力为fBlI因金属杆做匀速运动，由牛顿运动定律得Fmgf0联立式得R【答案】(1)Blt0(2)9如图112所示，两平行金属导轨位于同一水平面上，相距l，左端与一电阻R相连；整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度
16、大小为B，方向竖直向下一质量为m的导体棒置于导轨上，在水平外力作用下沿导轨以速率v匀速向右滑动，滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g，导轨和导体棒的电阻均可忽略求：【导学号：68312066】图112(1)电阻R消耗的功率；(2)水平外力的大小【解析】(1)导体棒切割磁感线运动产生的电动势为EBlv，根据欧姆定律，闭合回路中的感应电流为I，电阻R消耗的功率为PI2R，联立可得P.(2)对导体棒受力分析，受到向左的安培力和向左的摩擦力，向右的外力，三力平衡，故有F安mgFF安BIl故Fmg.【答案】(1)(2)mg我还有这些不足：(1)_(2)_我的课下提升方案：(1)_(2)_