非高三大一轮复习教师用书全书可编辑WORD文档基础案第9章

第1节电磁感应现象楞次定律精题对点诊断1感应电流的产生条件如图所示，能产生感应电流的是()【解析】A图中线圈没闭合，无感应电流；B图中磁通量增大，有感应电流；C图中导线在圆环的正上方，不论电流如何变化，穿过线圈的磁通量恒为零，无感应电流；D图中的磁通量恒定，无感应电流，故选项B正确【答案】B2楞次定律的应用如图911所示，一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，环中的感应电流(自左向右看)()图911A沿顺时针方向B先沿顺时针方向后沿逆时针方向C沿逆时针方向D先沿逆时针方向后沿顺时针方向【解析】条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，向右的磁通量一直增加，根据楞次定律，环中的感应电流(自左向右看)为逆时针方向，选项C正确【答案】C3右手定则的应用如图912所示，小圆圈表示处于匀强磁场中的闭合电路一部分导线的横截面，速度v在纸面内关于感应电流的有无及方向的判断，正确的是()图912A甲图中有感应电流，方向向外B乙图中有感应电流，方向向外C丙图中无感应电流 D丁图中a、b、c、d四位置上均无感应电流【解析】甲图中导线切割磁感线，根据右手定则，可知电流方向向里，选项A错误；乙、丙图中导线不切割磁感线，无感应电流，选项B错误，选项C正确；丁图中导线在b、d位置切割磁感线，有感应电流，在a、c位置速度方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，无感应电流，选项D错误【答案】C基础知识回顾一、电磁感应现象1电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有感应电流产生的现象2产生感应电流的条件(1)条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化(2)特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动3产生电磁感应现象的实质电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合则产生感应电流；如果回路不闭合，则只产生感应电动势，而不产生感应电流4能量转化发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为电能二、感应电流方向的判断1楞次定律(1)内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化(2)适用范围：一切电磁感应现象2右手定则(1)内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向(2)适用情况：导体切割磁感线产生感应电流 基本能力提升一、判断题(1)感应电流的磁场一定和引起感应电流的磁场方向相反()(2)感应电流并不能“阻止”磁通量的变化. ()(3)闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生()(4)电路的磁通量变化，电路中就一定有感应电流()(5)线框不闭合时，即使穿过线框的磁通量发生变化，线框中也没有感应电流产生()(6)当导体切割磁感线时，一定产生感应电流()二、选择题如图913所示，绝缘水平面上有两个离得很近的导体环a、b.将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面)，a、b将如何移动()图913Aa、b将相互远离Ba、b将相互靠近Ca、b不动D无法判断【解析】根据BS，条形磁铁向下移动过程中B增大，所以穿过每个环中的磁通量都有增大的趋势；由于S不可改变，为阻碍磁通量增大，导体环会尽量远离条形磁铁，所以a、b将相互远离【答案】A第2节法拉第电磁感应定律自感现象 精题对点诊断1理解法拉第电磁感应定律(多选)关于感应电动势，下列说法正确的是()A穿过回路的磁通量越大，回路中的感应电动势就越大B穿过回路的磁通量变化量越大，回路中的感应电动势就越大C穿过回路的磁通量变化率越大，回路中的感应电动势就越大D单位时间内穿过回路的磁通量变化量越大，回路中的感应电动势就越大【解析】根据法拉第电磁感应定律，En.由此可确定选项A、B错误，选项C、D正确【答案】CD2切割磁感线产生感应电动势 下列各种导体切割磁感线的情况中产生的感应电动势最大的是()【解析】利用公式EBLv计算感应电动势的大小时，B与v垂直，B与L垂直，L为导体与B和v垂直的有效长度，显然，C项中导体的有效长度最长，产生的感应电动势最大【答案】 C3自感现象的理解和应用(多选)如图921所示，A、B是图921完全相同的两个小灯泡，L为自感系数很大、电阻可以忽略的带铁芯的线圈()A开关S闭合瞬间，A、B同时发光，随后A灯变暗直至熄灭，B灯变亮B开关S闭合瞬间，B灯亮，A灯不亮C断开开关S的瞬间，A、B灯同时熄灭D断开开关S的瞬间，B灯立即熄灭，A灯突然闪亮一下再熄灭【解析】 因线圈的自感系数很大，电阻可忽略，故闭合开关瞬间，线圈对电流的阻碍作用极大，相当于断路，故A、B灯同时发光，且亮度相同，当稳定后，线圈相当于导线，A灯短路，B灯电压为电源电压，亮度比闭合瞬间更亮；断开开关瞬间，B灯立即熄灭，而线圈中的电流不会立即消失，线圈相当于一个电源使A灯中会有一短暂电流，从而使A灯会亮一下再熄灭【答案】AD基础知识回顾一、法拉第电磁感应定律1感应电动势(1)概念：在电磁感应现象中产生的电动势(2)产生条件：穿过回路的磁通量发生改变，与电路是否闭合无关(3)方向判断：感应电动势的方向用楞次定律或右手定则判断2法拉第电磁感应定律(1)内容：感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比(2)公式：En，其中n为线圈匝数(3)感应电流与感应电动势的关系：遵守闭合电路欧姆定律，即I.(4)导体切割磁感线时的感应电动势 切割方式电动势表达式说明垂直切割EBlv导体棒与磁场方向垂直，磁场为匀强磁场式中l为导体切割磁感线的有效长度旋转切割中导体棒的平均速度等于中点位置的线速度l倾斜切割EBlvsin_(为v与B的夹角)旋转切割(以一端为轴)EBlBl2二、自感、涡流1自感电动势 (1)定义：在自感现象中产生的感应电动势(2)表达式：EL.(3)自感系数L相关因素：与线圈的大小、形状、圈数以及是否有铁芯等因素有关单位：亨利(H)，常用单位还有毫亨(mH)、微亨(H).1 mH103H，1 H106 H.2涡流当线圈中的电流发生变化时，在它附近的导体中产生的像水的旋涡一样的感应电流(1)电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的相对运动(2)电磁驱动：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流，使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的(3)电磁阻尼和电磁驱动的原理体现了楞次定律的推广应用基本能力提升一、判断题(1)线圈中磁通量越大，产生的感应电动势就越大()(2)线圈中磁通量变化越大，产生的感应电动势就越大()(3)线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势就越大()(4)线圈中磁通量增加时感应电动势增大，线圈中磁通量减小时感应电动势减小()(5)对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈产生的自感电动势也越大.()(6)对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈的自感系数也越大()二、选择题感应电流的计算如图922所示，MN、PQ为两条平行的水平放置的金属导轨，左端接有定值电阻R，金属棒ab斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面，设金属棒与两导轨接触点之间的距离为L，金属棒与导轨间夹角为60，以速度v水平向右匀速运动，不计导轨和金属棒的电阻，则流过金属棒中的电流为()图922AIBICIDI【解析】金属棒匀速运动，所以平均感应电动势的大小等于瞬时感应电动势的大小题中L的有效长度为，故EBv.根据闭合电路欧姆定律得I，故B项正确【答案】B第3节电磁感应规律的综合应用精题对点诊断1电磁感应图象问题如图931所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到MN的过程中，棒上感应电动势E随时间t变化的图象，可能正确的是()图931【解析】在金属棒PQ进入磁场区域之前或出磁场后，棒上均不会产生感应电动势，D项错误在磁场中运动时，感应电动势EBlv，与时间无关，保持不变，故A选项正确【答案】A2电磁感应电路问题用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2 m，正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图932所示当磁场以10 T/s的变化率增强时，线框中a、b两点间的电势差是 ()图932AUab0.1 VBUab0.1 VCUab0.2 VDUab0.2 V【解析】由E100.02 V0.2 V，且内外电阻相等，根据闭合电路欧姆定律可知a、b间的电势差为U0.1 V，由楞次定律可知a点电势低于b点电势，故Uab0.1 V，选项B正确【答案】B3电磁感应力学问题(多选)如图933所示，两足够长平行金属导轨固定在水平面上，匀强磁场方向垂直导轨平面向下，金属棒ab、cd与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动，两金属棒ab、cd的质量之比为21.用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉金属棒cd，经过足够长时间以后 ()图933A金属棒ab、cd都做匀速运动B金属棒ab上的电流方向是由b到aC金属棒cd所受安培力的大小等于D两金属棒间距离保持不变【解析】对两金属棒ab、cd进行受力分析和运动分析可知，两金属棒最终将做加速度相同的匀加速直线运动，且金属棒ab的速度小于金属棒cd的速度，所以两金属棒间距离不断增大，由楞次定律可以判断，金属棒ab上的电流方向是由b到a，选项A、D错误，B对；以两金属棒整体为研究对象，F3ma，对金属棒cd隔离分析得FF安ma，可求得金属棒所受的安培力为F安F，C正确【答案】BC基础知识回顾一、电磁感应中的电路问题1电源和电阻2电流方向在外电路，电流由高电势流向低电势；在内电路，电流由低电势流向高电势二、电磁感应中的图象问题图象类型(1)随时间t变化的图象，如Bt图象、t图象、Et图象和It图象(2)随位移x变化的图象，如Ex图象和Ix图象问题类型(1)由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图象(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量(用图象)应用知识左手定则、安培定则、右手定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律、函数图象等知识三、电磁感应现象中的动力学问题1安培力的大小F2安培力的方向(1)先用右手定则判定感应电流方向，再用左手定则判定安培力方向(2)根据楞次定律，安培力的方向一定和导体切割磁感线运动方向相反四、电磁感应现象中的能量问题1电磁感应现象的实质是其它形式的能和电能之间的转化2感应电流在磁场中受安培力，外力克服安培力做功，将其他形式的能转化为电能，电流做功再将电能转化为其他形式的能3电流做功产生的热量与安培力做功相等基本能力提升一、判断题(1)电路中的电流总是从高电势流向低电势()(2)虽然电磁感应电路中电源的电动势可以发生变化，但是闭合电路欧姆定律仍然适用于电磁感应电路()(3)感应电动势由闭合电路的磁通量变化产生时，回路的t图象的斜率越大，回路中产生的感应电动势越大()(4)安培力的方向可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反()(5)在电路中，安培力做功，电能转化为其他形式的能()(6)在电路中，安培力做正功，电能完全转化为电路的内能()二、选择题4(多选)如图934所示，水平固定放置的足够图934长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，在导轨上放着金属棒ab，开始时ab棒以水平初速度v0向右运动，最终静止在导轨上，就导轨光滑和导轨粗糙的两种情况相比较，这两个过程()A安培力对ab棒所做的功不相等B电流所做的功相等C产生的总内能相等D通过ab棒的电荷量相等【解析】光滑导轨无摩擦力，导轨粗糙的有摩擦力，动能最终都全部转化为内能，所以内能相等，C正确；对光滑的导轨有mvQ安，对粗糙的导轨有mvQ安Q摩，Q安Q安，则A正确、B错；qIt，且x光x粗，所以q光q粗，D错【答案】AC （注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）