1、1物理选修 3-2第一章 电磁感应【学习目标】1了解电磁感应的发现过程,体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神;学习法拉第等科学家的优秀品质。2通过观察和实验,理解感应电流的产生条件;举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。3通过探究,理解楞次定律;理解法拉第电磁感应定律。培养空间思维能力和通过观察、实验得出物理规律的能力。4通过实验,了解自感现象和涡流现象;能举例说明自感现象和涡流现象在生活和生产中的应用。知道反电动势的概念,了解电磁感应中的能量守恒。第 1 节 电磁感应现象的发现第 2 节 感应电流产生的条件【学习目标】1了解电磁感应的发现过程,认识电磁感应现象发现的时代背景和思想历程。体
2、会人类探索自然规律的科学态度和科学精神;学习法拉第等科学家的优秀品质,促成学科学、用科学为人类服务的意识。2正确认识科学发现不仅需要艰辛的劳动,而且需要具有敏锐深邃的科学洞察力、丰富的直觉和善于创新的优良品质。3知道电磁感应现象和感应电流。4通过实验探究,总结感应电流产生的条件。5学习从物理现象和实验中归纳科学规律,认识归纳法是科学研究的一种重要的方法。【阅读指导】11820 年, 从实验中发现了电流的磁效应,引起了科学界的关注,形成了对电磁现象研究的热潮。不少物理学家根据对称性的思考,提出既然电能产生磁,是否磁也能产生电呢?法拉第经历了长达 年的探索,终于获得了成功,于 1831 年证实了“
3、磁生电”现象的存在,他在论文中将“ 磁生电”现象分为五类: 。并把这些现象正式定名为“电磁感应”。由电磁感应现象产生的电流叫 。2教材 P5 图 1-2-1(a)实验中,导线在运动时是 磁感线的,电路中出现了电流;而在(b)实验中,导线是沿着磁感线方向运动的,即导线没有做切割磁感线的运动,电路中 电流。实验和理论表明:当闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时,电路中有感应电流产生。3在法拉第的有些实验中,导体并没有做 运动,但闭合电路中出现了感应电流。教材 P6 图 1-2-2 实验当开关接通和断开瞬间,螺线管与电流计构成的电路中 有 感应电流产生,当滑动变阻器滑动时,螺线管与电流计构成的电路
4、中 感应电流产生。当滑动变阻器快速滑动时,螺线管与电流计构成的电路中产生的感应电流 。4大量实验证实,穿过闭合电路的 时,这个闭合电路中就有感应电流产生。25磁通量是指穿过某一面积的 ,用字母 表示,单位是 ,用字母 表示。6在匀强磁场(磁感应强度为 B)中,当线圈平面(面积为 S)与磁感线垂直时,= ;当线圈平面与磁感线平行时,= 。7面积是 0.50m2 的导线环,处于磁感强度为 2.010-2T 的匀强磁场中,环面与磁场垂直,穿过导线环的磁通量等于_Wb;若环面与磁场平行,则导线环的磁通量等于_Wb。8将面积为 0.75m2 的线圈放在匀强磁场中,线圈平面与磁感线垂直,已知穿过线圈平面的
5、磁通量是 1.50Wb,那么这个磁场的磁感强度是_T。【课堂练习】夯实基础1把一个面积为 510-2m2 的单匝矩形线圈放在磁感应强度为 2.010-2T 的匀强磁场中,当线圈平面与磁感线方向垂直时,穿过线圈的磁通量是多大?2将面积是 0.5m2 的导线环放入匀强磁场中,环面与磁场方向垂直。已知穿过这个导线环的磁通量是 2.010-2Wb。求磁场的磁感应强度。3如图所示,在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中,有一个矩形线圈 abcd,线圈平面与磁场垂直,O 1O2 和 O3O4 都是线圈的对称轴,使说明应使线圈怎样运动才能使其中产生感生电流?a bcdO3 O4O1O24处于磁场中一个闭合线圈
6、如没有产生感应电流,则可断定( )A线圈未在磁场中运动 B线圈未切割磁力线C磁场未发生变化 D穿过线圈的磁通量未发生变化5关于各个单位间的关系,下列正确的是( )A1T=1Wb/m 2 B1T=1Wb/m C1T=1N / (Am) D1T=1Ns / (Cm)6关于产生感应电流的条件,下列说法中正确的是( )A只要闭合电路在磁场中运动,闭合电路中就一定有感应电流B只要闭合电路中有磁通量,闭合电路中就有感应电流C只要导体做切割磁感线运动,就有感应电流产生D只要穿过闭合电路的磁感线条数发生变化,闭合电路中就有感应电流7如图所示,矩形线圈与磁场垂直,且一半在匀强磁场内,一半在匀强磁场外,下述过程中
7、使线圈产生感应电流的是( )A以 bc 为轴转动 45B以 ad 为轴转动 453C将线圈向下平移D将线圈向上平移8如图所示,匀强磁场区域宽度为 l,现有一边长为 d(dl)的 矩形金属框以恒定速度 v 向右通过磁场区域,该过程中有感应电流的 时间总共为( )A B dl2C Dv2vd9矩形线框放在匀强磁场中,如图所示,线框运动和线框中产生的感应电流的关系,下列说法中正确的是( )A线框向上运动,离开磁场时,磁通量发生变化,线框中有感应电流B线框向下运动,离开磁场时,磁通量发生变化,线框中有感应电流C线框在磁场中向左运动,竖直边切割磁感线,线框中有感应电流D线框在磁场中向右运动,竖直边切割磁
8、感线,线框中没感应电流 提升能力1有关磁通量 下列说法正确的是( )A磁通量越大表示磁感应强度越大B面积越大穿过它的磁通量也越大C穿过单位面积的磁通量等于磁感应强度D磁通密度在数值上等于磁感应强度2有一矩形线圈,面积为 S,匝数为 n,将它置于匀强磁场中,且使线圈平面与磁感线方向垂直,设穿过该线圈的磁通量为 ,则该匀强磁场的磁感应强度大小为( )A/(ns ) Bn/S C/S D无法判断3关于产生感应电流的条件,下列说法中正确的是( )A只要闭合电路在磁场中运动,闭合电路中就一定有感应电流B只要闭合电路中有磁通量,闭合电路中就有感应电流C只要导体做切割磁感线运动,就有感应电流产生D只要穿过闭
9、合电路的磁感线条数发生变化,闭合电路中就有感应电流4如图所示,有一根通电的长直导线 MN 中通有恒定的电流 I,一闭合线圈从直导线的左侧平移到右侧的过程中,穿过线圈磁通量的变化情况是( )A先增大后减小B先减小后增大C增大、减小、增大、减小D减小、增大、减小、增大5如图所示,一个小矩形线圈从高处自由落下,进入较小的有界匀强磁场,线圈平面和磁场保持垂直,设线圈下边刚进入磁场到上边刚接触磁场为 A 过程;线圈全部进入磁场内运动为 B 过程;线圈下边出磁场到上边刚出磁场为 C 过程,则( )A只在 A 过程中,线圈的机械能不变B只在 B 过程中,线圈的机械能不变B4C只在 C 过程中,线圈的机械能不
10、变D在 A、B 、 C 过程中,线圈机械能都不变6如图所示,通有恒定电流的导线 MN 与闭合金属框共面,第一次将金属框由 I 平移到,第二次将金属框绕 cd 边翻转到,设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为 1和 2,则( )A 12B 1=2C 1 bB a= bC aaBaCaD B aA=aCaBaDCa A=aCaDaB D aAaCaB=aD2两个闭合铝环,挂在一根水平光滑的绝缘杆上,当条形磁铁 N 极向左插向圆环时(如图),两圆环的运动是( )A边向左移边分开 B边向左移边靠拢C边向右移边分开 D边向右移边靠拢3如图所示,MN、PQ 为同一水平面的两平行导轨,导轨间有垂直于导轨平面
11、的磁场,导体 ab、cd 与导轨有良好的接触并能滑动,当 ab 曲沿轨道向右滑动时,cd 将( )A右滑 B不动C左滑 D无法确定4如图所示,一条形磁铁与一圆形线圈在同一平面内,磁铁中心与圆心 O 重合,为了在磁铁开始运动时,在线圈中得到如图所示的电流 I,磁铁的运动方向应为( )AN 极向纸内,S 极向纸外,使磁铁绕 O 点转动BN 极向纸外,S 极向纸内,使磁铁绕 O 点转动C使磁铁沿垂直于线圈平面的方向向纸外做平动D使磁铁沿垂直于线圈平面的方向向纸内做平动5如图所示,金属线框 ABCD 由细线悬吊在空中,图中虚线区域内是垂直于线框向里的匀强磁场,要使悬线的拉力变大,可采用的办法有( )A
12、将磁场向上平动 B将磁场均匀增强C将磁场向下平动 D将磁场均匀减弱6如图所示,平行导轨 a、b 和平行导轨 c、d 在同一平面内,两导轨分别和两线圈相连接,匀强磁场的方向垂直两导轨所在的平面金属棒 L1 和 L2 可在两导轨上沿导轨自由滑动,棒 L2 原来静止,用外力使 L1 向左运动,下列说法中正确的是( )A当 L1 向左匀速运动时, L2 将向左运动B当 L1 向左匀速运动时,L 2 将向右运动C当 L1 向左加速运动时,L 2 将向左运动D当 L1 向左加速运动时, L2 将向右运动7如图所示,用细线吊着一个矩形闭合金属线框,它的正下方有一水平通电直导线MN,现在使导线 M 端向纸外、
13、 N 端向纸内在水平面内转动,则金属框( )A有顺时针方向感应电流,与导线同向转动B有顺时针方向感应电流,与导线反向转动C有逆时针方向感应电流,与导线同向转动D有逆时针方向感应电流,与导线反向转动8线圈 L2 在 L1 附近,为使 L3 中有如图所示箭头所指方向的13感应电流,可以使( )A变阻器滑片向左移B变阻器滑片向右移CL 3 远离 L1 运动D断开开关 S 的瞬间9如图所示,螺线管中放有一根条形磁铁,那么( )A当磁铁突然向右抽出时, A 点电势比 B 点高B当磁铁突然向右抽出时,B 点电势比 A 点高C当磁铁突然向左抽出时,A 点电势比 B 点高D当磁铁突然向左抽出时, B 点电势比
14、 A 点高10如图所示,若套在条形磁铁上的弹性金属闭合圆线圈由 I 状态突然缩小到状态,则关于该线圈中的感应电流及方向(从上往下看) 应是( )A有顺时针方向的感应电流B有逆时针方向的感应电流C先有逆时针方向、后变为顺时针方向的感应电流D没有感应电流11在磁感应强度为 B 的匀强磁场中,有一半径为 R 的圆弧金属丝 ab,ab 的长度为周长的 ,弧平面与磁场垂直,若其以速32度 v 向右运动,如图所示,则 ab 两点间感应电动势的大小为_,a 点电势比 b 点_12如图所示,电阻为 R 的矩形导线框 abcd,边长ab=L,ad= h,质量为 m,自某一高度自由落下,通过一匀强磁场,磁场方向垂
15、直纸面向里,磁场区域的宽度为 h,若线框恰好以恒定的速度通过磁场,线框中产生的焦耳热是_( 不考虑空气阻力)。13如图所示,空间存在垂直纸面的匀强磁场,在半径为 a 的圆形区域内外,磁场方向相反、磁感应强度大小均为 B,一半径为 b 的圆形导线环,电阻为 R,放置在纸面内,其圆心与圆形区域的中心重合,在内外磁场同时由 B 均匀地减小到零的过程中,通过导线横截面的电荷量 q 为_。14如图所示,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,磁场区域宽度为 2L,磁感应强度为 B,方向竖直
16、向下,线框在一垂直于 ab 边的水平恒力作用下,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 i若取逆时针方向的电流为正,试在图所示的 i-x 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 随 ab 边的位置坐标 x 变化的曲14线能力提升()1如图所示,MN 是一根固定的通电长直导线,电流方向向上,今将一金属线框 abcd 放在导线上,让线框的位置偏向导线左边,两者彼此绝缘,当导线中的电流突然增大时,线框整体的受力情况为( )A受力向左 B受力向右C受力向上 D受力为零2如图所示,水平
17、方向的匀强磁场宽为 b,矩形线框宽度为 a,当这一闭合的导体框从磁场上方由静止开始下落,进入磁场时刚好做匀速运动,如果 ba,那么当线框的下边离开磁场时,线框的运动情况是( )A匀速直线运动B加速直线运动C减速直线运动D匀变速运动3如图所示,闭合的圆线圈放在匀强磁场中,t=0 时磁感线垂直线圈平面向里穿过线圈,磁感应强度随时间变化的关系图线如图中所示,则在 02s 内线圈中感应电流的大小和方向为( )A逐渐增大,逆时针B逐渐减小,顺时针C大小不变,顺时针D大小不变,先顺时针后逆时针4如图所示,竖直放置的螺线管与导线 abcd 构成回路,导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场,螺线管下方
18、水平桌面上有一导体圆环导体 abcd 所围区域内磁场的磁感应强度按下图中哪一图变化时,导体圆环将受到向上的磁场力作用( )5如图所示,三角形线框与长直导线彼此绝缘,线框被导线分成面积相等的两部分,在 M 接通图示方向电流的瞬间,线框中感应电流的方向是( )A无感应电流15BABCCCBAD条件不足,无法判断6如图所示,导体棒 ab 在金属导轨上做匀加速运动,在此过程中( )A电容器上电荷量越来越多B电容器上电荷量保持不变C电阻 R 上无电流D电阻 R 上有电流通过7如图所示,通电螺线管置于闭合金属环 a 的轴线上,那么当螺线管的电流 I 减小时(a 环在螺线管中部) ( )Aa 环有缩小趋势
19、Ba 环有扩大趋势C螺线管有缩短趋势 D螺线管有伸长趋势8如图所示,范围很大的匀强磁场平行于 xOy 平面,导线圆线框处在 xOy 平面中,圆心与坐标原点重合要使框中产生感应电流,其运动方式应该是( )A沿 x 轴匀速平动 B沿 y 轴平动C绕 x 轴匀速转动 D绕 y 轴匀速转动9如图所示,当软铁棒沿螺线管轴线迅速插入螺线管时,以下说法正确的是( )A灯变亮,R 上电流向右B灯变暗,R 上电流向右C灯亮度不变,R 中无电流D灯亮度不变,R 上电流向右10如图所示,在两个沿竖直方向的匀强磁场区域中,分别放入两个大小、质量完全相同的导体圆盘它们彼此用导线把中心轴与边缘的电刷相连接,当圆盘 a 在
20、外力作用下转动时,圆 b 将(摩擦不计) ( )A与 a 同向转动B与 a 逆向转动C无磁通量变化,故不转动D两盘所在区域的磁场同向时, b 与 a 转向相反;两盘所在区域的磁场反向时,b 与 a 转向相同11如图所示,正三角形导线框 abc 的边长为 L,在磁感应强度为 B 的匀强磁场中,以平行于 bc 边的速度向右匀速运动,则电压表示数为_,a、b 两点间的电势差为_。12如图所示,导线 OA 的长度为 L,在匀强磁场 B 中以角速度 沿图中所示的方向绕通过悬点 O 的竖直轴旋转,则 OA 上产生的感应电动势的大小为_,而且 A 点与 O 点中_点电势高。16第 5 节 反电动势与能量守恒
21、【学习目标】1了解和探索反电动势的产生,分析电磁感应现象中机械能与电能的转化,理解电磁感应中的能量转化与守恒。2通过探究和分析电磁感应现象中的反电动势,探索其中的物理规律,认识物理变化的因果关系和制约关系。【阅读指导】1教材 P19 图 1-5-1 所示,当闭合开关 S 后,电流从 到 流过导体,由 可以判断,杆 ab 受到 的安培力,在此力的作用下 ab 做加速运动。由于 ab 切割磁感线运动,因而产生感应电动势 E,根据右手定则,在 ab 杆上感应电动势的方向是从 b 到 a,同电路中的电流方向相反。在电路中与电流方向相反的电动势叫反电动势,ab杆中的电动势 E是反电动势。这时电路里的总电
22、动势等于电池电动势和反电动势之差。2教材 P19 图 1-5-1 所示,设 ab 长为 L,电路总电阻为 R,电池电动势为 E,磁感应强度为 B,ab 杆运动速度为 v,反电动势 ,电路中电流 ,可见反电动势的出现要抵消电源电动势的一部分作用,使电路中的电流减小了。它阻碍了 ab 杆的运动。3电动机接入电路时,电动机线圈由于受到安培力的作用会转动起来,此时线圈要切割磁感线而产生 ,由楞次定律可知,感应电动势的方向与令电动机线圈转动的电流方向 ,因此它是电动机转动时的 ,它的作用也是 线圈的转动。如果要使线圈维持一定的转速,就要向电动机提供一定的 ,这正是 转化为其它能量的过程。4教材 P20
23、图 1-5-2 所示,当导线向右运动时,根据 可确定,在 ab 内将产生由 a 到 b 的感应电流,根据 可知,磁场对感应电流的安培力是 的,它将阻碍导线的运动。为了维持导线的匀速运动,必须有 克服安培力做功,提供维持感应电流所需的能量。如果没有外力使导线保持一定的运动速度,则在安培力作用下导线的运动速度会减小,动能将减小,由此可见,在导线切割磁感线运动而产生感受应电流时,电路中消耗的电能来源于 。是机械能借助于磁场实现了向电能的转化。在电磁感应现象中产生的电能通过 转化而来,外力做了多少功,就有多少 产生,而这些电能以通过 ,转化为其它形式的能量 。【课堂练习】 夯实基础1如图所示,MN、P
24、Q 为同一水平面的两平行导轨,导轨间有垂直于导轨平面的磁场,导体 ab、cd 与导轨有良好的接触并能滑动,当 ab 沿轨道向右滑动时,cd 将( )A向右滑 B不动C向左滑 D无法确定2如图所示,先后以速度 v1 和 v2 匀速把一矩形线圈拉出有界的匀强磁场区域,v 2=2v1,在先后两种情况下( )A线圈中的感应电流之比 I1:I 2=2:lB作用在线圈上的外力大小之比 F1:F 2=1:2C线圈中产生的焦耳热之比 Q1:Q 2=1:417D通过线圈某截面的电荷量之比 q1:q 2=1:23空间有一个水平向里的有边界的匀强磁场,如图所示,一个刚性正方形线圈,质量为 m,边长为 l,从磁场上方
25、距磁场上边界 h1 处自由落下(线圈总是沿竖直面运动) 。若线圈刚好匀速穿过磁场区域,则有界磁场的宽度 h2 _;线圈穿过磁场过程中产生的内能为_。4如图中,PQ 和 MN 是平行的水平光滑金属导轨,电阻不计ab 和 cd 是两根质量均为 m 的导体棒,垂直放在导轨上,导体棒上有一定电阻,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中原来两导体棒都静止,当 ab 棒受到瞬时冲击作用而向右以 v0 运动后(两棒没有相碰),则 ( )Acd棒先向右做加速运动,后减速运动Bcd向右做匀加速运动Cab、 cd 两棒最终以 向右做匀速运动20vD从开始到两棒匀速运动为止,在两棒电阻上消耗的电能是 20mv41提升能力
26、1如图所示,导线 ab 长为 L,电阻为 r,速度为 v,匀强磁场的磁感应强度为 B,导线 ab 在外力作用下向右匀速运动,求回路中的电流?导线 ab 所受的安培力?保持ab 匀速运动的外力大小?外力做功的功率? 2如图所示为水平放置的轨道,轨道间距离为 L,电源电动势 E,内阻为 r,导体 ab 的电阻为 R,质量为 m,稳定时 ab 棒以 v 的速度匀速向右运动,匀强磁场的磁感应强度为 B,求回路中的电流?ab 与轨道的动摩擦因数 ?3如图所示,两根足够长的固定平行金属导轨位于同一水平面,两导轨间距为L,导轨上横放着导体棒ab和cd 形成回路,ab 和cd质量均为m,电阻均为R(其余电阻及
27、摩擦均不计) ,abEr Rvlh1h2vbaR r18磁场垂直轨道平面向上,磁感应强度为B,初始cd 静止,ab以v 0水平向右。求在运动过程中产生的焦耳热?4两个小车 A 和 B 置于光滑水平面的同一直线上,且相距一段距离,车 A 上固定有闭合的螺线管,车 B 上固定有一条形磁铁,且条形磁铁的轴线与螺线管在同一直线上,如图所示,车 A 的总质量 m1=1.0kg,车 B 的总质量 m2=2.0kg,若车 A 以口 v0=6ms 的速度向原来静止的车 B 运动,求螺线管内因电磁感应产生的热量有多少焦耳?(一切摩擦阻力均可忽略不计)5用水平力 F 将矩形线框 abcd 水平向右以速度 v 匀速
28、拉出磁场,开始时,cd 边和磁场边缘对齐,如图所示,设匀强磁场的磁感应强度为 B,方向垂直纸面向里,针对这一过程,用能量转化及守恒定律导出法拉第电磁感应定律第 6 节 自感 日光灯 第 7 节 涡流【学习目标】1了解自感现象及产生的原因;了解自感的单位及影响其大小的因素;了解自感现象的应用。2知道涡流的产生,涡流的利弊以及如何利用和防止。【阅读指导】1自感现象是由于 的电流发生变化而产生的电磁感应现象,自感现象中产生的感应电动势叫做 电动势。2教材 P22 图 1-6-1 电路所示,调整变阻器 R,使正常发光时两个灯泡亮度相同。断开电路,重新闭合开关,可以看到的现象是 这是由于开关闭合时,电流
29、由零开始增大,线圈中产生 电动势,这个电动势 电流的增加,所以灯泡 D2 是 亮起来的。193如右图电路所示,当开关断开时可以看到的现象是_ _这是由于开关断开时,线圈中电流 (填“增大”、 “减小”或“不变”) ,线圈中产生 电动势,这个电动势 _电流的减小,甚至可能在瞬间有 的电流通过灯泡,所以灯泡会 。4自感系数由线圈本身的性质决定的,线圈越 、横截面积越 ,匝数越 多,它的自感系数就越 ;另外有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时 5观察一下自己家里的日光灯,说一说构成日光灯的元件,并说明它们各起什么作用?【课堂练习】夯实基础1下列说法中正确的是( )A线圈中电流均匀增大,磁通量的变化率也
30、将均匀增大B线圈中电流减小到零,自感电动势也为零C自感电动势的方向总是与原电流方向相反D自感现象是线圈自身电流变化而引起的电磁感应现象2关于线圈自感电动势的大小,下列说法中正确的是( )A跟通过线圈的电流大小有关B跟线圈中的电流变化大小有关C跟线圈中的磁通量的大小有关D跟线圈中的电流变化快慢有关3关于自感系数,下列说法正确的是( )A其他条件相同,线圈越长自感系数越大B其他条件相同,线圈匝数越多自感系数越大C其他条件相同,线圈越细自感系数越大D其他条件相同,有铁芯的比没有铁芯的自感系数大4如图所示,线圈自感系数很大,开关闭合且电路达到稳定时,小灯泡正常发光,则当闭合开关和断开开关的瞬间能观察到
31、的现象分别是( )A小灯泡慢慢亮,小灯泡立即熄灭B且小灯泡立即亮,小灯泡立即熄灭C小灯泡慢慢亮,小灯泡比原来更亮一下再慢慢熄灭D小灯泡立即亮,小灯泡比原来更亮一下再慢慢熄灭5如图所示电路中,I 1 和 I2 是完全相同的灯泡,线圈的自感系数 L 很大,电阻可以忽略,下列说法中正确的是( )A合上开关 S,L 2 先亮,L 1 后亮,最后一样亮20B合上开关 S 后,L 1 和 L2 始终一样亮C断开开关 S 时,L 2 立即熄灭,L 1 过一会儿才熄灭D断开开关 S 时,L 1 和 L2 都要过一会儿才熄灭6如图所示,电感线圈的电阻和电源内阻均可忽略,两个电阻的阻值均为 R,开关 S 原来是打
32、开的,此时流过电路的电流为 I0,今合上开关 S,将一电阻短路,于是线圈中产生自感电动势,此自感电动势有( )A阻碍电流的作用,最后电流由 I0 减小到零B阻碍电流的作用,最后电流总小于 I0C阻碍电流增大的作用,因而电流保持 L 不变D阻碍电流增大的作用,但电流最后还是增大到 2I07如图所示的电路中,AB 支路由带铁芯的线圈和电流表 A1 串联而成,流过的电流为I1,CD 支路由电阻 R 和电流表 A2 串联而成,流过的电流为 I2,已知这两支路的电阻值相同,则在接通 S 和断开 S 的时候,观察到的现象是( )A接通 S 的瞬间 I1I2B接通 S 的瞬间 I1I2,断开的瞬阃 I1=I
33、28如图所示的电路中,电阻 R 和电感线圈 L 的值都较大,电感线圈的电阻不计,A、B 是两只完全相同的灯泡,当开关 S 闭合时,下面能发生的情况是( )AB 比 A 先亮,然后 B 熄灭BA 比 B 先亮,然后 A 熄灭CA、B 一起亮,然后 A 熄灭DA、B 一起亮,然后 B 熄灭9如图所示是测定自感系数很大的线圈 L 直流电阻的电路图,L 两端并联一只电压表,用来测量自感线圈的直流电压,在测量完毕后,将电路解体时应( )A先断开 S1 B先断开 S221C先拆除电流表 D先拆除电阻 R10如图所示,L 1、L 2 为两个相同的灯泡,L 为电阻可忽略的带铁芯的线圈,下列说法正确的是( )A
34、当开关 S 闭合时, L1 与 L2 均立刻发光B当开关 S 闭合时,L 2 立刻亮,L 1 逐渐变亮C当开关 S 闭合后,待电路稳定时,L 1 与 L2 均不发光D当开关 S 断开时, L1 和 L2 均不会立刻熄灭11在制造精密电阻时,为了消除在使用过程中由于电流变化而引起的_现象,常采用双线绕法,这是由于_12如图所示的电路中,已知 E=20V,R 1=20,R 2=10,L 是纯电感线圈,电源内阻不计,则 S 闭合后再打开 S 的瞬间,L 两端的电压为_;_端电势较高13如图所示电路中,L 为自感系数较大的线圈,在变阻器的滑动片 P 由 A 端向 B 端快速滑动的过程中,在 P 经过
35、C 点的瞬时,电路中电流为 I1;在变阻器滑动片 P 由 B 端向 A 端快速滑动过程中,在 P 经过 C 点的瞬时,电路中电流为 I2;若将 P 一直置于 C 点,电路中电流为 I0,则I1、I 2、I 3 从大到小的排列顺序是_14如图所示电路中,电源电动势 E=6V,内阻不计,L 1、L 2 两灯均标有“6V,0.3A“ ,电阻 R 与电感线圈的直流电阻 RL 阻值相等,均为 20试分析:S 闭合和断开的瞬间,求L1、L 2 两灯的亮度变化提升能力1关于日光灯管内气体导电的说法中,正确的是( )A点燃日光灯时,激发气体导电的电压比 220V低得多22B点燃日光灯时,激发气体导电的电压比2
36、20V高得多C日光灯正常发光后,加在灯管两端的电压比220V低D日光灯正常发光后,加在灯管两端的电压比 220V高2关于日光灯管内气体的说法中,正确的是( )A日光灯管内充有稀薄的空气B日光灯管内只充有稀薄的汞蒸气C日光灯管内充有微量的氩和稀薄的汞蒸气D日光灯管内是真空的3日光灯电路主要由镇流器、起动器和灯管组成,在日光灯点燃的过程中( )A镇流器给日光灯开始点燃提供瞬时高压B灯管正常发光时,镇流器起降压限流作用C灯管正常发光时,起动器内的双金属片是分离的D镇流器在电路中起着将交流变直流的作用4关于日光灯所能使用的电源,下列说法正确的是( )A日光灯只能使用交流电B日光灯只能使用直流电C日光灯
37、可使用直流电,也可使用交流电D直流电的电压足够高时,也能使日光灯正常工作5关于日光灯上的起动器的有关说法中正确的是( )A灯管点燃发光后,起动器中两触片是分离的B日光灯正常发光后,取下起动器,日光灯立即熄灭C起动器中的电容器击穿后,日光灯管两端发红,中间不亮D起动器中的电容器击穿后,使电路中始终有电流,镇流器不能产生瞬时高压,因而灯管无法点燃若将电容部分剪掉,则起动器仍可使日光灯正常工作6关于日光灯发出的照明光,以下说法中正确的是( )A主要是由两个电极发的光B主要是由两极间的气体导电时发的光C主要是由两极间的气体导电时发出的紫外线光D主要是由涂在管壁上的荧光粉受紫外线作用时发的光7日光灯在正
38、常点燃后,下列说法正确的是( )A电流只通过日光灯管B电流只通过日光灯管和镇流器C电流只通过日光灯管和起动器D电流通过日光灯管、镇流器和起动器8关于日光灯的镇流器,下列说法正确的是( )A镇流器产生的瞬时高压是来源于起动器两触片接通再断开的瞬问B镇流器在工作中总是产生高电压的23C因为镇流器对交流电有较大的阻碍作用,所以在日光灯正常工作后,镇流器起降压限流作用D镇流器的电感线圈对直流电也有较大的阻碍作用9如图所示为日光灯示意电路,L 为镇流器,S 为起动器下列操作中,观察到的现象正确的是( )A接通S 1、S 2接a 、S 3断开,灯管正常发光B灯管正常发光时,将S 2由a迅速接到b,灯管将不
39、再正常发光C断开S 1、S 3,令S 2接b,待灯管冷却后再接通 S1,可看到S闪光,灯管不能起辉D取下S,令 S2接a ,再接通S 1、S 3,接通几秒后迅速断开S 3,灯管可正常发光10如图电路中,L 为自感系数很大的电感线圈,N 为试电笔中的氖管(起辉电压约 70V),电源电动势为 10V,已知直流电使氖管起辉时辉光只发生在负极周围,则( )AS接通时,氖管不会亮BS接通时起辉,辉光在a 端CS接通后迅速切断时起辉,辉光在a端D若条件同C,则辉光在电极b处单元训练卷一、选择题1恒定的匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈,线圈平面垂直于磁场方向,当线圈在此磁场中做下列哪种运动时,线圈中能产生感
40、应电流( )A线圈沿自身所在的平面做匀速运动B线圈沿自身所在的平面做加速运动C线圈绕任意一条直径做匀速转动D线圈绕任意一条直径做变速转动2如图所示,匀强磁场区域宽度为 L,将一边长为 d(dL)的矩形线圈以恒定的速度 v 向右通过磁场区域,在这个过程中,没有感应电流的时间为( )Ad/v B2d/v C(d-L)/v D(d-2L)/v3如图所示,两竖直放置的平行光滑导轨处于垂直于导轨平面的匀强磁场中,金属杆 ab可沿导轨滑动,原先 S 断开,让 ab 杆由静止下滑,一段时间后闭合 S,则从 S 闭合开始计时,ab 杆的运动速度 v 随时间 t 的图象不可能是下图中的( )244在闭合线圈的上
41、方有一条形磁铁自由下落,直到穿过线圈的过程中,下列说法正确的是( )A磁铁下落过程机械能守恒B磁铁的机械能增加C磁铁的机械能减少D线圈增加的热能是由磁铁减少的机械能转化而来的5如图所示,两闭合圆线圈 a 和 b,a 通有顺时针方向的电流,b 原来没有电流,当 a 靠近 b 时,下列哪种情况会发生( )Ab线圈产生逆时针方向的电流, a、b相互吸引Bb线圈产生逆时针方向的电流,a 、b互相排斥Cb线圈产生顺时针方向的电流,a 、b互相吸引Db线圈产生顺时针方向的电流, a、b互相排斥6把一条形磁铁插入同一闭合线圈中,一次是迅速插入,另一次是缓慢插入,两次初、末位置均相同,则在两次插入过程中( )
42、A磁通量变化量相同B磁通量变化率相同C通过线圈某一横截面上的电荷量相同D线圈中电流做功相同7一个矩形线圈在匀强磁场中绕固定轴做匀速转动,转动轴垂直于磁感线,当线圈平面转到与磁感线平行时,关于穿过线圈的磁通量、磁通量的变化及线圈中的感应电动势,下列说法中正确的是( )A磁通量最大,磁通量变化最快,感应电动势最大B磁通量最大,磁通量变化最慢,感应电动势最大C磁通量最小,磁通量变化最快,感应电动势最大D磁通量最小,磁通量变化最慢,感应电动势最小8如图所示,A 线圈接一灵敏电流表 G,B 导轨放在匀强磁场中,B 导轨的电阻不计,具有一定电阻的导体棒 CD 在恒力作用下由静止开始运动,B 导轨足够长,则
43、通过电流表中的电流大小和方向是( )AG中电流向上,强度逐渐增强BG中电流向下,强度逐渐增强CG中电流向上,强度逐渐减弱,最后为零DG中电流向下,强度逐渐减弱,最后为零259如图中,PQ 和 MN 是平行的水平光滑金属导轨,电阻不计ab 和 cd 是两根质量均为m 的导体棒,垂直放在导轨上,导体棒上有一定电阻,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中原来两导体棒都静止,当 ab 棒受到瞬时冲击作用而向右以 v0 运动后(两棒没有相碰) ,则( )Acd棒先向右做加速运动,后减速运动Bcd向右做匀加速运动Cab、 cd两棒最终以v 0/2向右做匀速运动D从开始到两棒匀速运动为止,在两棒电阻上消耗的电能是
44、 20mv4110如图中甲、乙两图,电阻 R 和自感线圈 L 的阻值都较小,接通开关 S,电路稳定,灯泡 L 发光,则( )A在电路甲中,断开S ,L逐渐变暗B在电路甲中,断开S,L突然亮一下然后逐渐变暗C在电路乙中,断开S,L逐渐变暗D在电路乙中,断开S ,L突然亮一下,然后逐渐变暗二、填空题11把边长为5cm、总匝数为400匝的正方形线圈放在磁感应强度为0.1T的匀强磁场中,在0.2s时间内线圈平面从平行于磁场方向的位置转过90,到达与磁场方向垂直的位置,那么在这段时间内感应电动势的平均值为_12如图所示,通有恒定电流的螺线管竖直放置,铜环A沿螺线管的轴线加速下落,在下落过程中,环面始终保
45、持水平,铜环先后经过轴线上的1、2、3位置时的加速度分别为a 1、a 2、a 3,位置2处于螺线管的中心,位置 1、3与位置2等距离,则a1、a 2、a 3的大小关系是 _( 假设铜环始终在加速)13如图所示,线圈匝数n=100匝,面积S=50cm 2,线圈总电阻r=10,外电路总电阻R=40,沿轴向匀强磁场的磁感应强度由B=0.4T在0.1s内均匀减小为零再反向增为B=0.1T,则磁通量的变化率为_Wbs,感应电流大小为_A,线圈的输出功率为 _W2614如图所示,A、B两闭合线圈用同样导线且均绕成10匝,半径为rA=2rB,内有以B线圈作为理想边界的匀强磁场,若磁场均匀减小,则A、B环中感
46、应电动势之比E A:E B=_;产生的感应电流之比I A:I B=_15如图所示,两个互连的金属圆环,粗金属环的电阻是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,当磁感强度随时间均匀变化时,在粗环内产生的感应电动势为E,则a、b两点间的电势差为_三、计算题16如图所示水平放置的两平行金属板相距为d,金属板与两平行金属导轨相连,导轨间距为L,匀强磁场与导轨平面垂直,磁场的磁感应强度为B,由于导轨上有一导体棒曲在运动,导致平行板间有一质量为m ,电荷量为-q的液滴处于静止状态求导体ab的速度大小和方向17如图所示,两根足够长的固定平行金属导轨位于同一水平面,两导轨间距为L,导轨上横放着导体棒ab和cd 形成回路,ab 和cd质量均为m,电阻均为R(其余电阻及摩擦均不计) ,磁场垂直轨道平面向上,磁感应强度为B,初始cd 静止,ab以v 0水平向右求:(1)在运动过程中产生的焦耳热;(2)ab棒速度为 时,cd 棒的加速度是多少?0v4318如图