2019-2020年高考物理總復習 第十章 電磁感應教案.doc

《2019-2020年高考物理總復習 第十章 電磁感應教案.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019-2020年高考物理總復習 第十章 電磁感應教案.doc（68頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

2019-2020年高考物理總復習 第十章 電磁感應教案考 綱 要 求考 情 分 析電磁感應現(xiàn)象1.命題規(guī)律近幾年高考對本章內(nèi)容重點考查了感應電流的產(chǎn)生、感應電動勢的方向判斷和大小計算等。常以選擇題形式考查對基礎(chǔ)知識、基本規(guī)律的理解與應用，以計算題的形式考查綜合性知識，如動力學、能量、電路、圖像等知識與電磁感應結(jié)合的問題，一般難度較大，分值較高。2.考查熱點預計xx年高考對本章仍將以法拉第電磁感應定律為核心，利用與之相關(guān)的力電綜合問題，考查學生的綜合分析及運用數(shù)學知識解決物理問題的能力。在復習過程中還要多關(guān)注電磁感應現(xiàn)象與現(xiàn)代科技、生活相結(jié)合的新情景題目。磁通量法拉第電磁感應定律楞次定律自感、渦流一、理解磁通量的概念1.概念：在磁感應強度為B的勻強磁場中，與磁場方向垂直的面積S與B的乘積。2公式：BS。3單位：1 Wb1_Tm2。4公式的適用條件(1)勻強磁場；(2)磁感線的方向與平面垂直，即BS。小題練通1判斷正誤(1)穿過線圈的磁通量和線圈的匝數(shù)無關(guān)。()(2)閉合電路內(nèi)只要有磁通量，就有感應電流產(chǎn)生。()(3)線框不閉合時，即使穿過線框的磁通量發(fā)生變化，線框中也沒有感應電流產(chǎn)生。()(4)感應電流的磁場一定阻礙引起感應電流的磁場的磁通量的變化。()2如圖所示，一個矩形線圈與兩條通有相同大小電流的平行直導線處于同一平面，并且處在兩導線的中央，則()A兩導線電流同向時，穿過線圈的磁通量為零B兩導線電流反向時，穿過線圈的磁通量為零C兩導線電流同向或反向，穿過線圈的磁通量都相等D兩導線電流產(chǎn)生的磁場是不均勻的，不能判定穿過線圈的磁通量是否為零解析：選A根據(jù)安培定則，兩導線電流同向時，它們在線圈處產(chǎn)生的磁場反向，穿過線圈的磁通量為零；兩導線電流反向時，它們在線圈處產(chǎn)生的磁場同向，穿過線圈的磁通量不為零，故選項A正確。(1)BS中的S應指閉合回路中處于勻強磁場中的有效面積。(2)若假設(shè)磁感線向某一方向穿進磁通量為正，則向外穿出為負，計算合磁通量時正、負可以抵消。二、認識電磁感應現(xiàn)象1.電磁感應現(xiàn)象當穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時，電路中有感應電流產(chǎn)生的現(xiàn)象。2產(chǎn)生感應電流的條件(1)條件：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化；(2)特例：閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動。3產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象的實質(zhì)電磁感應現(xiàn)象的實質(zhì)是產(chǎn)生感應電動勢，如果回路閉合則產(chǎn)生感應電流；如果回路不閉合，則只有感應電動勢，而無感應電流。小題練通1(xx北京西城區(qū)期末)從1822年至1831年的近十年時間里，英國科學家法拉第心系“磁生電”。在他的研究過程中有兩個重要環(huán)節(jié)：(1)敏銳地覺察并提出“磁生電”的閃光思想；(2)通過大量實驗，將“磁生電”(產(chǎn)生感應電流)的情況概括為五種：變化的電流、變化的磁場、運動的恒定電流、運動的磁鐵、在磁場中運動的導體。結(jié)合你學過的相關(guān)知識，試判斷下列說法正確的是()A環(huán)節(jié)(1)提出“磁生電”思想是受到了麥克斯韋電磁場理論的啟發(fā)B環(huán)節(jié)(1)提出“磁生電”思想是為了對已經(jīng)觀察到的“磁生電”現(xiàn)象做出合理解釋C環(huán)節(jié)(2)中五種“磁生電”的條件都可以概括為“穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化”D環(huán)節(jié)(2)中“在磁場中運動的導體”這種情況不符合“穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化”這一條件解析：選C法拉第提出“磁生電”的閃光思想是受奧斯特發(fā)現(xiàn)電流周圍存在磁場的影響，A、B錯；環(huán)節(jié)(2)中“磁生電”的條件由法拉第總結(jié)概括為“穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化”，C對，D錯。2如圖所示，矩形線框在磁場內(nèi)做的各種運動中，能夠產(chǎn)生感應電流的是()解析：選B產(chǎn)生感應電流的條件是穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，選項B符合要求。判斷感應電流的流程(1)確定研究的回路。(2)弄清楚回路內(nèi)的磁場分布，并確定該回路的磁通量。(3)三、楞次定律和右手定則1.楞次定律(1)內(nèi)容：感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化；(2)適用范圍：適用于一切回路磁通量變化的情況。2右手定則(1)使用方法讓磁感線穿入右手手心，大拇指指向?qū)w運動的方向，其余四指指向感應電流的方向。(2)適用范圍：適用于部分導體切割磁感線的情況。小題練通1(多選)如圖是驗證楞次定律實驗的示意圖，豎直放置的線圈固定不動，將磁鐵從線圈上方插入或拔出，線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中就會產(chǎn)生感應電流。各圖中分別標出了磁鐵的極性、磁鐵相對線圈的運動方向以及線圈中產(chǎn)生的感應電流的方向等情況，其中表示正確的是()解析：選CD根據(jù)楞次定律可確定感應電流的方向：如對C圖分析，當磁鐵向下運動時：(1)閉合線圈原磁場的方向向上；(2)穿過閉合線圈的磁通量的變化增加；(3)感應電流產(chǎn)生的磁場方向向下；(4)利用安培定則判斷感應電流的方向與圖中箭頭方向相同。線圈的上端為S極，磁鐵與線圈相互排斥。綜合以上分析知，C、D正確。2(xx長沙重點高中測試)MN、GH為光滑的水平平行金屬導軌，ab、cd為跨在導軌上的兩根金屬桿，勻強磁場垂直穿過MN、GH所在的平面，如圖所示，則()A若固定ab，使cd向右滑動，則abdc回路有電流，電流方向由a到b到d到cB若ab、cd以相同的速度一起向右滑動，則abdc回路有電流，電流方向由c到d到b到aC若ab向左、cd向右同時運動，則abdc回路電流為零D若ab、cd都向右運動，且兩棒速度vcdvab，則abdc回路有電流，電流方向由c到d到b到a解析：選D若固定ab，使cd向右滑動，由右手定則知應產(chǎn)生順時針方向的電流，故A錯。若ab、cd同向運動且速度大小相同，ab、cd所圍的面積不變，磁通量不變，則不產(chǎn)生感應電流，故B錯。若ab向左、cd向右同時運動，則abdc中有順時針方向的電流，故C錯。若ab、cd均向右運動，且vcdvab，則ab、cd所圍的面積增大，磁通量也增大，則產(chǎn)生由c到d到b到a的電流，故D正確。(1)注意理解“阻礙”的意義，阻礙不是阻止，要弄清“增反減同”、“來拒去留”等。(2)不要混淆右手定則、安培定則、左手定則，三個定則適用對象、使用方法都不相同。四、楞次定律的綜合應用典例(多選)把輕質(zhì)導線圈用絕緣細線懸掛在磁鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直線圈平面，當磁鐵運動時，線圈內(nèi)產(chǎn)生了圖中方向的電流，則磁鐵的運動情況是()A向左運動B向右運動C向上運動 D向下運動解析根據(jù)右手螺旋定則，可得線圈感應電流產(chǎn)生的磁場方向為向右，根據(jù)楞次定律增反減同可得線圈中的磁通量減小，而磁鐵向左運動，向上運動，向下運動都能使得線圈中的磁通量減小，故A、C、D正確。答案ACD本題先確定了感應電流的方向，再判斷產(chǎn)生感應電流的原因，是楞次定律的推廣應用。判斷順序是由感應電流磁場方向看和原磁場方向相同還是相反，再根據(jù)楞次定律判斷線圈中磁通量增加還是減小，最后判斷出磁鐵的運動情況。集訓沖關(guān)1如圖所示，通電導線MN與單匝矩形線圈abcd共面，位置靠近ab且相互絕緣。當MN中電流突然減小時，線圈所受安培力的合力方向()A向左B向右C垂直紙面向外 D垂直紙面向里解析：選B法一：當MN中電流突然減小時，單匝矩形線圈abcd垂直紙面向里的磁通量減少，根據(jù)楞次定律，線圈abcd中產(chǎn)生的感應電流方向為順時針方向，由左手定則可知ab邊與cd邊所受安培力方向均向右，所以線圈所受安培力的合力方向向右，B正確。法二：由對楞次定律中“阻礙”的理解可知，當MN中電流突然減小而導致線圈abcd垂直紙面向里的磁通量減少時，線圈abcd一定會有向右運動的趨勢以“阻礙”其磁通量的減少，所以其所受安培力的合力方向向右，B正確。2如圖甲所示，長直導線與導線框abcd固定在同一平面內(nèi)。直導線中通以如圖乙所示的大小和方向都隨時間作周期性變化的交流電，并取圖甲所示向上的電流方向為直導線中電流的正方向。關(guān)于0T時間內(nèi)線框abcd中感應電流的方向，下列說法正確的是()A由順時針方向變?yōu)槟鏁r針方向B由逆時針方向變?yōu)轫槙r針方向C由順時針方向變?yōu)槟鏁r針方向，再變?yōu)轫槙r針方向D由逆時針方向變?yōu)轫槙r針方向，再變?yōu)槟鏁r針方向解析：選D由題圖乙，在0時間內(nèi)電流正向增大，根據(jù)安培定則，矩形線圈所處的磁場垂直紙面向里，由于磁通量增大，由增反減同，矩形線圈中的感應磁場應垂直紙面向外，感應電流為逆時針，同理，T內(nèi)感應電流的方向依次為順時針、順時針、逆時針，故D正確。一、單項選擇題1.如圖所示，a、b、c三個閉合線圈放在同一平面內(nèi)，當線圈a中有電流I通過時，穿過它們的磁通量分別為a、b、c，下列說法中正確的是()AabbcCaccb解析：選B當a中有電流通過時，穿過a、b、c三個閉合線圈的向里的磁感線條數(shù)一樣多，向外的磁感線的條數(shù)c最多，其次是b，a中沒有向外的磁感線，因此，根據(jù)合磁通量的計算，應該是abc。2.如圖所示，一通電螺線管b放在閉合金屬線圈a內(nèi)，螺線管的中心線恰好和線圈的一條直徑MN重合。要使線圈a中產(chǎn)生感應電流，可采用的方法有()A使螺線管在線圈a所在平面內(nèi)轉(zhuǎn)動B使螺線管上的電流發(fā)生變化C使線圈以MN為軸轉(zhuǎn)動D使線圈以與MN垂直的直徑為軸轉(zhuǎn)動解析：選D題圖所示位置，線圈a所在平面與磁感線平行，穿過線圈的磁通量為零，當按A、B、C所述方式變化時，線圈a所在平面仍與磁感線平行，磁通量不變，不產(chǎn)生感應電流；按D所述方式變化時，由于線圈與磁場夾角變化引起磁通量變化，能夠產(chǎn)生感應電流，故選D。3如圖所示，一根條形磁鐵自左向右穿過一個閉合螺線管，則電路中()A始終有感應電流自a向b流過電流表GB始終有感應電流自b向a流過電流表GC先有aGb方向的感應電流，后有bGa方向的感應電流D將不會產(chǎn)生感應電流解析：選C條形磁鐵從左邊進入螺線管的過程中，在螺線管內(nèi)產(chǎn)生的磁場方向向右，且穿過螺線管的磁通量不斷增加，根據(jù)楞次定律，產(chǎn)生的感應電流的方向是aGb，條形磁鐵從螺線管中向右穿出的過程中，在螺線管中產(chǎn)生的磁場方向仍向右，穿過螺線管的磁通量不斷減小，根據(jù)楞次定律，產(chǎn)生的感應電流的方向是bGa，故C正確。4.如圖所示，當導線ab在電阻不計的金屬導軌上滑動時，線圈c向右擺動，則ab的運動情況是()A向左或向右勻速運動B向左或向右減速運動C向左或向右加速運動D只能向右勻加速運動解析：選B當導線ab在導軌上滑行時，線圈c向右運動，說明穿過線圈的磁通量正在減少，即右側(cè)回路中的感應電流減小，導線正在減速運動，與方向無關(guān)，故A、C、D錯誤，B正確。5.(xx泰州一模)如圖所示，在長載流直導線近旁固定有兩平行光滑導軌A、B，導軌與直導線平行且在同一水平面內(nèi)，在導軌上有兩根可自由滑動的導體棒ab和cd。當載流直導線中的電流逐漸減弱時，導體棒ab和cd的運動情況是()A一起向左運動 B一起向右運動C相向運動，相互靠近 D相背運動，相互遠離解析：選D根據(jù)右手螺旋定則知，直流電流下方的磁場方向垂直紙面向里，電流減小時，磁場減弱，根據(jù)楞次定律得，回路中的感應電流為acdb，根據(jù)左手定則知，ab所受安培力方向向左，cd所受安培力向右，即ab和cd相背運動，相互遠離，故D正確，A、B、C錯誤，故選D。二、多項選擇題6.如圖所示，法拉第研究“磁生電”現(xiàn)象的實驗裝置原理圖。兩個線圈分別繞在一個鐵環(huán)上，線圈A接直流電源，線圈B接靈敏電流表，下列哪些情況能使線圈B中產(chǎn)生感應電流()A開關(guān)S閉合或斷開瞬間B開關(guān)S閉合一段時間之后C開關(guān)S閉合后，改變滑動變阻器滑片的位置時D拿走鐵環(huán)，再做這個實驗，開關(guān)S閉合或斷開的瞬間解析：選ACD根據(jù)法拉第對產(chǎn)生感應電流的五類概括，選項A、C、D符合變化的電流(變化的磁場)產(chǎn)生感應電流的現(xiàn)象。而開關(guān)S閉合一段時間之后，A線圈中是恒定電流，產(chǎn)生恒定的磁場，B線圈中磁通量穩(wěn)定不變，故不能使B線圈中產(chǎn)生感應電流，故選A、C、D。7如圖所示，固定的水平長直導線中通有直流I，矩形線框與導線在同一豎直平面內(nèi)，且一邊與導線平行。線框由靜止釋放，在下落過程中()A穿過線框的磁通量保持不變B線框中感應電流方向保持不變C線框所受安培力的合力為零D線框的機械能不斷減小解析：選BD線框下落過程中，穿過線框的磁通量減小，選項A錯誤；由楞次定律可判斷出感應電流方向一直沿順時針方向，選項B正確；線框受到的安培力的合力豎直向上，但小于重力，則合力不為零，選項C錯誤；在下落過程中，安培力對線框做負功，則其機械能減小，選項D正確。8.如圖所示，光滑平行金屬導軌PP和QQ，都處于同一水平面內(nèi)，P和Q之間連接一電阻R。整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中?，F(xiàn)垂直于導軌放置一根導體棒MN，用一水平向右的力F拉動導體棒MN，以下關(guān)于導體棒MN中感應電流方向和它所受安培力的方向的說法正確的是()A感應電流方向是NMB感應電流方向是MNC安培力水平向左 D安培力水平向右解析：選AC本題考查左、右手定則和楞次定律。法一：由右手定則易知，MN中感應電流方向是NM，再由左手定則可判知，MN所受安培力方向垂直棒水平向左。法二：由楞次定律知，感應電流的產(chǎn)生，必然阻礙引起感應電流的原因。本題中，感應電流是由于MN相對于磁場向右運動引起的，則安培力必然阻礙這種相對運動，由安培力既垂直于電流又垂直于磁場方向可判知，MN所受安培力方向必然垂直于MN水平向左，再由左手定則，容易判斷出感應電流的方向是NM，故正確選項為A、C。第58課時法拉第電磁感應定律(重點突破課)必備知識一、法拉第電磁感應定律1感應電動勢(1)定義：在電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢；(2)產(chǎn)生條件：穿過回路的磁通量發(fā)生改變，與電路是否閉合無關(guān)；(3)方向判斷：感應電動勢的方向用楞次定律或右手定則判斷。2法拉第電磁感應定律(1)內(nèi)容：閉合電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比；(2)公式：En，其中n為線圈匝數(shù)，為磁通量的變化率。感應電動勢的大小與磁通量大小無關(guān)，與磁通量變化的大小也無關(guān)，與磁通量變化的快慢(變化率)有關(guān)。3導體切割磁感線時的感應電動勢(1)垂直切割：EBlv，式中l(wèi)為導體切割磁感線的有效長度。(2)不垂直切割：EBlvsin_，式中為v與B的夾角。(3)勻速轉(zhuǎn)動：導體棒在垂直勻強磁場方向以角速度繞一端轉(zhuǎn)動切割磁感線時，EBl2。二、自感、渦流1自感現(xiàn)象(1)概念：由于導體本身的電流變化而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象稱為自感。(2)自感電動勢定義：在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應電動勢叫作自感電動勢；表達式：EL；(3)自感系數(shù)L相關(guān)因素：與線圈的大小、形狀、匝數(shù)以及是否有鐵芯有關(guān)；單位：亨利(H)，1 mH103 H,1 H106 H。2渦流當線圈中的電流發(fā)生變化時，在它附近的任何導體中都會產(chǎn)生感應電流，這種電流像水的漩渦，所以叫渦流。小題熱身1.如圖所示，半徑為r的n匝線圈套在邊長為L的正方形abcd之外，勻強磁場局限在正方形區(qū)域內(nèi)且垂直穿過正方形，當磁感應強度以的變化率均勻變化時，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢的大小為()Ar2BL2Cnr2 DnL2解析：選D根據(jù)法拉第電磁感應定律，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢的大小為EnnL2。2.如圖所示，在磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中，金屬桿MN在平行金屬導軌上以速度v向右勻速滑動，MN中產(chǎn)生的感應電動勢為E1；若磁感應強度增為2B，其他條件不變，MN中產(chǎn)生的感應電動勢變?yōu)镋2。則通過電阻R的電流方向及E1與E2之比分別為()Aca,21 Bac,21Cac,12 Dca,12解析：選C由右手定則可知，電阻R上電流的方向為ac，由EBLv可知，E1E212，C正確。3(多選)如圖甲、乙電路中，電阻R和自感線圈L的電阻都很小。閉合S，使電路達到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光，則()A在電路甲中，斷開S，A將漸漸變暗B在電路甲中，斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗C在電路乙中，斷開S，A將漸漸變暗D在電路乙中，斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗解析：選AD在電路斷開時，電感線圈的自感電動勢阻礙原電流減小，此時電感線圈在電路中相當于一個電源，表現(xiàn)為兩個方面：一是自感電動勢所對應的電流方向與原電流方向一致；二是在斷電瞬間，自感電動勢所對應的電流大小與原電流的大小相等，以后以此電流開始緩慢減小到零。題圖甲中，燈泡A與電感線圈L在同一個支路中，流過的電流相同，斷開開關(guān)S時，線圈L中的自感電動勢要維持原電流不變，所以，開關(guān)斷開的瞬間，燈泡A的電流不變，以后電流漸漸變小。因此，燈泡A漸漸變暗。題圖乙中，燈泡A所在支路的電流比電感線圈所在支路的電流要小(因為電感線圈的電阻很小)，斷開開關(guān)S時，電感線圈的自感電動勢要阻礙電流的變小，此瞬間電感線圈中的電流不變，電感線圈相當于一個電源給燈泡A供電。因此，反向流過A的電流瞬間要變大，然后漸漸變小，所以燈泡A要先更亮一下，然后漸漸變暗。4如圖所示，在一個繞有線圈的可拆變壓器鐵芯上分別放一小鐵鍋水和一玻璃杯水。給線圈通入電流，一段時間后，一個容器中水溫升高，則通入的電流與水溫升高的是()A恒定直流、小鐵鍋B恒定直流、玻璃杯C變化的電流、小鐵鍋D變化的電流、玻璃杯解析：選C通入恒定直流時，所產(chǎn)生的磁場不變，不會產(chǎn)生感應電流，選項A、B錯誤；通入變化的電流，所產(chǎn)生的磁場發(fā)生變化，在空間產(chǎn)生感生電場，小鐵鍋是導體，感生電場在導體內(nèi)產(chǎn)生渦流，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使水溫升高；渦流是由變化的磁場在導體內(nèi)產(chǎn)生的，所以玻璃杯中的水不會升溫，選項C正確，D錯誤。提能點(一)法拉第電磁感應定律的應用典例(xx北京高考)如圖所示，勻強磁場中有兩個導體圓環(huán)a、b，磁場方向與圓環(huán)所在平面垂直。磁感應強度B隨時間均勻增大。兩圓環(huán)半徑之比為21，圓環(huán)中產(chǎn)生的感應電動勢分別為Ea和Eb。不考慮兩圓環(huán)間的相互影響。下列說法正確的是()AEaEb41，感應電流均沿逆時針方向BEaEb41，感應電流均沿順時針方向CEaEb21，感應電流均沿逆時針方向DEaEb21，感應電流均沿順時針方向解析由楞次定律知，題中圓環(huán)感應電流產(chǎn)生的磁場與原磁場方向相反，故感應電流沿順時針方向。由法拉第電磁感應定律知E，由于兩圓環(huán)半徑之比RaRb21，所以EaEb41，選項B正確。答案B本題考查了楞次定律和法拉第電磁感應定律的應用(1)應用楞次定律，要充分利用“增反減同”的結(jié)論先確定感應電流磁場的方向，再判斷感應電流方向。(2)應用電磁感應定律，將公式E推廣為ES。本題中兩圓環(huán)相同，Sa是Sb的四倍。集訓沖關(guān)1.(xx浙江高考)如圖所示，a，b兩個閉合正方形線圈用同樣的導線制成，匝數(shù)均為10匝，邊長la3lb，圖示區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，且磁感應強度隨時間均勻增大，不考慮線圈之間的相互影響，則()A兩線圈內(nèi)產(chǎn)生順時針方向的感應電流Ba、b線圈中感應電動勢之比為91Ca、b線圈中感應電流之比為34Da、b線圈中電功率之比為31解析：選B當磁感應強度變大時，由楞次定律知，線圈中感應電流的磁場方向垂直紙面向外，由安培定則知，線圈內(nèi)產(chǎn)生逆時針方向的感應電流，選項A錯誤；由法拉第電磁感應定律ES及SaSb91知，Ea9Eb，選項B正確；由R知兩線圈的電阻關(guān)系為Ra3Rb，其感應電流之比為IaIb31，選項C錯誤；兩線圈的電功率之比為PaPbEaIaEbIb271，選項D錯誤。2.(xx長春質(zhì)量監(jiān)測)如圖所示，用一根橫截面積為S的粗細均勻的硬導線做成一個半徑為r的圓環(huán)，把圓環(huán)一半置于均勻變化的磁場中，磁場方向垂直紙面向外，磁感應強度大小隨時間的變化率k(k0)，ab為圓環(huán)的一條直徑，導線的電阻率為，則下列說法中正確的是()A圓環(huán)具有擴張的趨勢B圓環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應電流C圖中a、b兩點間的電壓大小為kr2D圓環(huán)中感應電流的大小為解析：選D由楞次定律知圓環(huán)具有收縮的趨勢，且產(chǎn)生順時針方向的感應電流，故A、B錯誤；根據(jù)法拉第電磁感應定律得感應電動勢為Ekr2，a、b兩點間的電壓為路端電壓，Ukr2，線圈電阻R，所以感應電流大小為I，C錯誤、D正確。提能點(二)公式EBLv的應用典例(xx海南高考)如圖，空間有一勻強磁場，一直金屬棒與磁感應強度方向垂直，當它以速度v沿與棒和磁感應強度都垂直的方向運動時，棒兩端的感應電動勢大小為；將此棒彎成兩段長度相等且相互垂直的折線，置于與磁感應強度相垂直的平面內(nèi)，當它沿兩段折線夾角平分線的方向以速度v運動時，棒兩端的感應電動勢大小為。則等于()A.B.C1 D.解析設(shè)金屬棒長度為l，則金屬棒不彎折時感應電動勢Blv。彎折后，切割磁感線的有效長度ll，其感應電動勢BlvBlv。所以，故B正確。答案B本題考查切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢公式EBlv。解題時應注意l是“有效長度”。(1)若l與B不垂直，則l在垂直于B的方向的投影長度為有效長度。(2)若l出現(xiàn)彎折的情況，則先將兩端點相連，再確定其有效長度。集訓沖關(guān)1如圖所示，水平放置的平行金屬導軌MN與PQ之間接有定值電阻R，導體棒ab長為l且與導軌接觸良好，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中，現(xiàn)使導體棒ab向右勻速運動，下列說法正確的是()A導體棒ab兩端的感應電動勢越來越小B導體棒ab中的感應電流方向是abC導體棒ab所受安培力方向水平向右D導體棒ab所受合力做功為零解析：選D由于導體棒勻速運動，磁感應強度及長度不變，由EBlv可知，運動中感應電動勢不變；由楞次定律可知，導體棒中的電流方向由b指向a；由左手定則可知，導體棒所受安培力方向水平向左；由于勻速運動，棒的動能不變，由動能定理可知，合力做的功等于零。選項A、B、C錯誤，D正確。2.(多選)(xx廣東七校聯(lián)考)如圖所示，在磁感應強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中，有一水平放置的U形導軌，導軌左端連接一阻值為R的電阻，導軌電阻不計。導軌間距離為L，在導軌上垂直放置一根長度為L的金屬棒MN，金屬棒與導軌接觸良好，電阻為r，用外力拉著金屬棒向右以速度v做勻速運動。則金屬棒運動過程中()A金屬棒中的電流方向為由N到MB電阻R兩端的電壓為BLvC金屬棒受到的安培力大小為D電阻R產(chǎn)生焦耳熱的功率為解析：選AC由右手定則可知金屬棒MN中的電流方向為由N到M，故A正確；MN產(chǎn)生的感應電動勢為EBLv，則電阻R兩端的電壓為U，故B錯誤；回路中感應電流大小為I，金屬棒MN受到的安培力大小為FBIL，故C正確；電阻R產(chǎn)生焦耳熱的功率為PI2R2R，故D錯誤。3.如圖所示，半徑為r的金屬圓盤在垂直于盤面的勻強磁場B中，繞O軸以角速度沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，則通過電阻R的電流的方向和大小是(金屬圓盤的電阻不計)()A由c到d，I B由d到c，IC由c到d，I D由d到c，I解析：選D由右手定則判定通過電阻R的電流的方向是由d到c；而金屬圓盤產(chǎn)生的感應電動勢EBr2，所以通過電阻R的電流大小是I。選項D正確。提能點(三)自感通電自感斷開自感電路圖器材規(guī)格A1、A2同規(guī)格，RRL，L較大L很大(有鐵芯)，RLb,20 VBab,10 VC.ab,20 V Dab,10 V解析：選B由題意可知，線圈M的磁場的磁通量隨時間均勻增加，則En50 V10 V；由楞次定律可知，此時感應電流的磁場與原磁場反向，由右手螺旋定則可以看出，此時a點的電勢較高。2.(xx全國丙卷)如圖，兩條相距l(xiāng)的光滑平行金屬導軌位于同一水平面(紙面)內(nèi)，其左端接一阻值為R的電阻；一與導軌垂直的金屬棒置于兩導軌上；在電阻、導軌和金屬棒中間有一面積為S的區(qū)域，區(qū)域中存在垂直于紙面向里的均勻磁場，磁感應強度大小B1隨時間t的變化關(guān)系為B1kt，式中k為常量；在金屬棒右側(cè)還有一勻強磁場區(qū)域，區(qū)域左邊界MN(虛線)與導軌垂直，磁場的磁感應強度大小為B0，方向也垂直于紙面向里。某時刻，金屬棒在一外加水平恒力的作用下從靜止開始向右運動，在t0時刻恰好以速度v0越過MN，此后向右做勻速運動。金屬棒與導軌始終相互垂直并接觸良好，它們的電阻均忽略不計。求：(1)在t0到tt0時間間隔內(nèi)，流過電阻的電荷量的絕對值；(2)在時刻t(tt0)穿過回路的總磁通量和金屬棒所受外加水平恒力的大小。解析：(1)在金屬棒越過MN之前，t時刻穿過回路的磁通量為ktS設(shè)在從t時刻到tt的時間間隔內(nèi)，回路磁通量的變化量為，流過電阻R的電荷量為q。由法拉第電磁感應定律有由歐姆定律有i由電