(共34张PPT)
第二章 电磁感应及其应用
综合微评（二）A
A. 电感一定时，电流变化越大，自感电动势越大
B. 电感一定时，电流变化越快，自感电动势越大
C. 通过线圈的电流为零的瞬间，自感电动势为零
D. 通过线圈的电流为最大值的瞬间，自感电动势最大
B
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A. 线圈中感应电动势每秒钟增加2 V
B. 线圈中感应电动势每秒钟减少2 V
C. 线圈中无感应电动势
D. 线圈中感应电动势保持不变
D
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A. 按住按钮不动，门铃可以持续响
B. 松开按钮过程，螺线管B端电势较高
C. 按下按钮过程，通过门铃的电流方向是B到A
D. 快速按下按钮与缓慢按下按钮，螺线管产生的感应电流大 小相等
C
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A. 环M无任何变化
B. 环M有扩张的趋势
C. 螺线管N有缩短的趋势
D. 螺线管N有伸长的趋势
解析：当通入的电流突然减小时，穿过金属环的磁通量也随之减少，由于它包围通电 螺线管的内外磁场，只有减小面积才能阻碍磁通量的减少，金属环有缩小的趋势，故 A、B错误；对通电螺线管，当通入的电流突然减小时，螺线管每匝间的相互吸引力 也减小，所以匝间距增大，故D正确，C错误.
D
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A. E＝πfl2B，且a点电势低于b点电势
B. E＝2πfl2B，且a点电势低于b点电势
C. E＝πfl2B，且a点电势高于b点电势
D. E＝2πfl2B，且a点电势高于b点电势
C
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A. 闭合S，D闪亮一下
B. 闭合S，C将会过一小段时间接通
C. 断开S，D不会闪亮
D. 断开S，C将会过一小段时间断开
D
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解析：当闭合S瞬间时，穿过线圈B的磁通量要增加，根据楞次定律：增反减同，结 合右手螺旋定则可知，线圈B的电流方向为逆时针，而由于二极管顺时针方向导电， 则发光二极管D不会闪亮一下，则线圈A中磁场立刻吸引C，导致其即时接触，故A、 B错误；当断开S瞬间时，穿过线圈B的磁通量要减小，根据楞次定律：增反减同，结 合右手螺旋定则可知，电流方向为顺时针，则二极管处于导通状态，则D会闪亮，同 时对线圈A有影响，阻碍其磁通量减小，那么C将会过一小段时间断开，故C错误，D 正确.故选D.
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A
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解析：由于磁感应强度方向垂直于纸面向里为正方向，在0～1 s内，磁场垂直于纸面 向里，大小均匀增大，由楞次定律可得线圈中的感应电流方向是逆时针，根据左手定 则判断出圆环的下半部分所受安培力的方向向上，根据法拉第电磁感应定律得线圈感 应电流是不变的，线框受重力、拉力和安培力，根据平衡条件得细线的拉力F＝mg－ F安＝mg－BIL，由于磁感应强度B随时间均匀增大，所以圆环的下半部分所受安培力 均匀增大，所以细线的拉力F随时间均匀减小，B、C、D错误；在1～2 s内，磁场不 变，则没有感应电流，细线的拉力F＝mg；在2～3 s内，磁感应强度B垂直于纸面向里 且随时间均匀减小，同理可知感应电流方向为顺时针，圆环的下半部分所受安培力的 方向向下，所以细线的拉力F＝mg＋F安＝mg＋BIL，由于磁感应强度B随时间均匀减 小，所以圆环的下半部分所受安培力均匀减小，所以细线的拉力F随时间均匀减小；
在3～4 s内，磁感应强度B垂直于纸面向外且随时间均匀增大，感应电流方向为顺时 针，圆环的下半部分所受安培力的方向向上，所以细线的拉力F＝mg－F安＝mg－BIL， 由于磁感应强度B随时间均匀增大，所以圆环的下半部分所受安培力均匀增大，所以 细线的拉力F随时间均匀减小，A正确.
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A. 闭合开关，a将慢慢亮起来，b立即发光
B. 闭合开关，a、b同时发光
C. 断开开关，a、b都逐渐熄灭
D. 断开开关，a逐渐熄灭，b灯闪亮一下再熄灭
AC
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A. 刚闭合开关S瞬间，通过D1、D2的电流大小不相等
B. 刚闭合开关S瞬间，通过D1、D2的电流大小相等
C. 闭合开关S待电路达到稳定后，D1熄灭，D2比原来更亮
D. 闭合开关S待电路达到稳定，再将S断开的瞬间，D1、D2立即熄灭
BC
解析：S闭合瞬间，由于自感线圈相当于断路，所以两灯是串联，电流相等，故A错 误，B正确；S闭合稳定后，线圈相当于导线把灯D1短路，灯D1熄灭，回路中总电阻 减小，电流增大，D2比S刚闭合时亮，故C正确；S闭合稳定后再断开开关，D2立即熄 灭，但由于线圈的自感作用，L相当于电源，与D1组成回路，D1要闪亮一下再熄灭， 故D错误.
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图（a） 图（b）
A. t＝0时刻电动势最大
B. t＝0时刻电动势为零
C. t＝t1时刻磁通量的变化率最大
D. t1～t2时间内电动势增大
AD
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解析：（1）开关闭合稳定后，滑动变阻器滑片位置不动， 线圈A也不动，穿过线圈B的磁通量不变，所以线圈B中没有 电流.
没有
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解析：（2）开关闭合稳定后，滑动变阻器滑片位置不动， 将线圈A从线圈B中快速抽出，穿过线圈B的磁通量减小，所 以线圈B中有电流.
有
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解析：（3）开关闭合稳定后，滑动变阻器的滑片向右移 动，通过线圈A的电流增加，穿过线圈B的磁通量增大；开 关断开瞬间，通过线圈A的电流减小，穿过线圈B的磁通量 减小，根据楞次定理可知，滑动变阻器的滑片向右移动与开 关断开瞬间，流过灵敏电流计的电流方向相反.
相反
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12. （10分）在“探究电磁感应的产生条件”的实验中，先按如图甲所示连线，不通 电时，电流计指针停在正中央，闭合开关S时，观察到电流计指针向左偏.然后按如图 乙所示将灵敏电流计与副线圈B连成一个闭合回路，将原线圈A、电源、滑动变阻器 和开关S串联成另一个闭合电路.
甲
乙
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A. 减小电源两端的电压，保护电源
B. 增大电源两端的电压，保护开关
C. 减小电路中的电流，保护灵敏电流计
D. 减小电路中的电流，保护开关
解析：（1）电路中串联定值电阻，目的是减小电流，
保护灵敏电流计，故选C.
C
甲
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解析：（2）由题意知，当电流从灵敏电流计正接线柱流入时，指针向左偏转.S闭合后，将原线圈A插入副线圈B的过程中，穿过B的磁场向下，磁通量变大， 由楞次定律可知，感应电流从灵敏电流计正接线柱流入电流计，则灵敏电流计的指针将向左偏转.
向左
乙
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解析：（3）线圈A放在B中不动，穿过B的磁场向下，将滑动变阻器的滑片向左滑动时，穿过B的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流从灵敏电流计正接线柱流入电流计，则灵敏电流计的指针将向左偏转.
向左
乙
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解析：（4）线圈A放在B中不动，穿过B的磁场向下，突然断开S时，穿过B的磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流从灵敏电流计负接线柱流入电流计，则灵敏电流计的指针将向右偏转.
向右
乙
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13. （12分）如图所示，图甲为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显 示各时刻通过线圈L的电流.电路中电灯的电阻R1＝6.0 Ω，定值电阻R＝2.0 Ω，A、B 间的电压U＝6.0 V. 开关S原来闭合，电路处于稳定状态，在t1＝1.0×10－3 s时刻断 开开关S，该时刻前后电流传感器显示的电流I随时间t变化的图像如图乙所示.
甲 乙
（1）求出线圈L的电阻RL；
答案：（1）2.0 Ω
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（2）在图甲中，断开开关后通过电灯的电流方向如何？
答案：（2）自右向左
（3）在t2＝1.6×10－3 s时刻线圈L中的感应电动势的大小是多少？
答案：（3）3.0 V
解析：（2）断开开关前，流过线圈L的电流自左向右，断开开关后，线圈L、电阻R和电灯构成一闭合回路，由自感规律可知，电灯中的电流方向自右向左.
甲
解析：（3）由题图乙可知，t2＝1.6×10－3 s时刻线圈L中的电流I＝0.3 A，
此时线圈L相当于电源，由闭合电路欧姆定律得E＝I（RL＋R＋R1）＝0.3×（2.0＋ 2.0＋6.0） V＝3.0 V.
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14. （12分）如图所示，边长为L的闭合正方形线框的电阻为R，匝数为N，以速度v向 右匀速穿过宽度为d的有界匀强磁场，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度为B.
（1）当线框右边框刚进入磁场时，求线框中的电流大小和方向；
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（2）当线框右边框刚进入磁场时，求线框受到安培力的大小和方向；
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（3）若L＜d，求线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热；
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（4）若L＞d，求线框穿过磁场的过程中外界拉力做的功.
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15. （12分）如图，水平桌面上固定一光滑U形金属导轨，其平行部分的间距为l，导 轨的最右端与桌子右边缘对齐，导轨的电阻忽略不计.导轨所在区域有方向竖直向上 的匀强磁场，磁感应强度大小为B. 一质量为m、电阻为R、长度也为l的金属棒P静止 在导轨上.导轨上质量为3m的绝缘棒Q位于P的左侧，以大小为v0的速度向P运动并与P 发生弹性碰撞，碰撞时间很短.碰撞一次后，P和Q先后从导轨的最右端滑出导轨，并 落在地面上同一地点.P在导轨上运动时，两端与导轨接触良好，P与Q始终平行.不计 空气阻力.求：
（1）金属棒P滑出导轨时的速度大小；
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（2）金属棒P在导轨上运动过程中产生的热量；
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（3）与P碰撞后，绝缘棒Q在导轨上运动的时间.
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15(共37张PPT)
第二章 电磁感应及其应用
综合微评（二）B
A. 人有触电感觉是在开关闭合瞬间
B. 人有触电感觉时流过人体的电流大于流过线圈的电流
C. 断开开关时流过人的电流方向从B→A
D. 断开开关时线圈中的电流突然增大
C
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解析：当开关闭合时，多匝线圈与同学们并联，由于电源为1.5 V的干电池，所以流 经同学们的电流很小，同学没有触电感觉，故A错误；当断开开关时，多匝线圈电流 产生自感现象，从而产生较大的自感电动势，此时人与线圈组成一个闭合的回路，流 过人体的电流与流过线圈的电流相等，故B错误；当开关断开时，多匝线圈产生自感 电动势，电流方向不变，此时线圈的电流从左向右，流过人的电流从右向左，即从B 向A，故C正确；断开开关时，由于线圈的电流减小而产生自感电动势，而阻碍电流 的减小，只是电流减小的慢一些，不会突然增大，故D错误.
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A. 向右运动，并有扩张趋势
B. 向右运动，并有收缩趋势
C. 向左运动，并有扩张趋势
D. 向左运动，并有收缩趋势
解析：当触片P向右移动时，电路中的电阻增大，电流减小，则螺线管产生的磁场减 小，根据楞次定律，感应磁场方向与原磁场方向相同，相互吸引，所以金属圆环A向 右运动，因为磁通量减小，金属圆环A有扩张的趋势.故选A.
A
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A. 线圈中不会产生感应电流
B. 线圈中会产生感应电流，且感应电流方向发生了变化
C. 线圈中会产生感应电流，且感应电流方向始终为a→b→c→d→a
D. 线圈中会产生感应电流，且感应电流方向始终为a→d→c→b→a
C
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解析：在0～2t0这段时间内，I先正方向减小后负方向增大，由安培定则知其右侧磁场 先垂直纸面向里减弱，后垂直纸面向外增强，根据楞次定律知线圈中的感应电流磁场 均为垂直纸面向里，根据安培定则知线圈中感应电流为顺时针方向，即 a→b→c→d→a.故选C.
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A
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A. 速度选择器上极板带负电
B. 氕核在速度选择器中做匀变速直线运动
C. 氘核从S2以相同速率射入仍能射出速度选择器
D. 氚核在速度选择器中向下偏转，动能增大
D
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A. 轨迹不同的粒子，在磁场中运动时间一定不同
D. 粒子在边界上出射点距a点越远，在磁场中运动的时间越短
C
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A. 通过电阻R的电流方向是从A到C
B. 感应电流的大小保持不变为2.4 A
C. 电阻R两端的电压为6 V
D. C点的电势为4.8 V
D
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A. 穿过线框的磁通量始终为零
B. ab边受到的安培力方向向右
C. ab边感应电流的方向为b→a
D. 金属线框abcd受到的安培力方向向右
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解析：根据右手螺旋定则可判断出，直导线MN 在其右侧产生的磁场方向垂直于纸面 向里，导线电流增大，直导线MN 周围的磁感应强度增强，穿过线框的磁通量增大， 故A错误；根据楞次定律可知，线框中感应电流方向为逆时针，即ab边感应电流的方 向为a→b，根据左手定则可知，ab 受到的安培力方向向右，故C错误，B正确；根据 左手定则可知，ab边受到的安培力的方向向右，cd边受到的安培力方向向左，ad边受 到的安培力方向向下，bc边受到的安培力方向向上，根据安培力公式F＝BIL，由导线 周围的磁场越靠近导线，磁感应强度B越大，可知ab边受到的安培力大于cd边受到的 安培力，ad边和bc边受到的安培力等大、反向，则金属线框abcd受到的安培力方向向 右，故D正确.故选BD.
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A. 该磁场是匀强磁场
B. 线圈平面总与磁场方向垂直
C. 线圈将顺时针转动
D. a、b导线受到的安培力大小均为IlB
CD
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解析：匀强磁场的磁感应强度应大小处处相等，方向处处相同，由图可知，A错误； 由图可以看出，线圈平面总与磁场方向平行，B错误；在图示的位置，a受向上的安 培力，b受向下的安培力，线圈顺时针转动，C正确；由于磁感应强度大小不变，电 流大小不变，则a、b导线受到的安培力大小始终为BIl，D正确.故选CD.
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A. 磁感应强度均匀增大
B. 磁感应强度均匀减小
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三、非选择题：本题共5小题，共54分.
11. （8分）小红用如图甲所示的装置探究“影响感应电流方向的因素”，螺线管与 电流计构成闭合电路，条形磁铁N极朝下，请回答下列问题：
A. 螺线管不动，磁铁静止放在螺线管中
B. 螺线管不动，磁铁插入或拔出螺线管
C. 磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动
B
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解析：（1）螺线管不动，磁铁静止放在螺线管中，穿过螺线管的磁通量不变，不会 产生感应电流，选项A错误；螺线管不动，磁铁插入或拔出螺线管，穿过螺线管的磁 通量发生变化，则会产生感应电流，选项B正确；磁铁与螺线管保持相对静止，一起 匀速向上运动，穿过螺线管的磁通量不变，不会产生感应电流，选项C错误.故选B.
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A. 螺线管的匝数
B. 磁铁的磁性强弱
C. 磁铁相对螺线管运动的方向
C
解析：（2）感应电流方向与磁铁相对螺线管运动的方向有关，而螺线管的匝数和磁铁的磁性强弱只能影响感应电流的大小.故选C.
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A. 螺线管的匝数
B. 磁铁的磁性强弱
C. 磁铁相对螺线管运动的方向
AB
解析：（3）感应电流方向与磁铁相对螺线管运动的方向有关，螺线管的匝数和磁铁的磁性强弱影响感应电流的大小.故选AB.
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黑
解析：（1）根据左手定则，N端聚集正电荷，电势较高；M端聚集负电荷，电势较低，故M端接黑表笔.
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解析：（2）由图可知，10 mV挡，每小格 为0.2 mV，误差在十分位上，故读数为5.8 mV.
5.8
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0.29
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13. （12分）如图所示，两条足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ相距L＝1 m，导轨 平面与水平面夹角θ＝37°，在导轨所在平面内，分布着垂直于导轨所在平面向上的 匀强磁场，磁感应强度为B. 金属导轨的一端接有电动势E＝12.0 V、内阻r＝0.5 Ω的 直流电源.现把一个质量m＝2.5 kg的导体棒ab放在导轨上，棒与导轨接触的两点间的 电阻R＝3.5 Ω.闭合开关S后发现导体棒恰好可以静止.导轨电阻不计，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2.求：
（1）导体棒内电流的大小；
答案：（1）3 A
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（2）磁感应强度B的大小.
答案：（2）5 T
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14. （12分）图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l＝0.40 m，电阻 不计.导轨所在平面与磁感应强度B为0.50 T的匀强磁场垂直.质量m＝6.0×10－3 kg、 电阻r＝1.0 Ω的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触.导轨两端分别接有 滑动变阻器和阻值为3.0 Ω的电阻R1.当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑，电阻 R1消耗的电功率P1为0.12 W，重力加速度g取10 m/s2，试求：
（1）杆ab达到稳定状态时的速率v ；
答案：（1）4.5 m/s
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解得E＝0.9 V，
根据E＝Blv，解得v＝4.5 m/s.
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（2）滑动变阻器接入电路部分的阻值R2.
答案：（2）6.0 Ω
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15. （12分）如图，P、Q是两根固定在水平面内的光滑平行金属导轨，间距为L，导 轨足够长且电阻可忽略不计.图中EFHG矩形区域有一方向垂直导轨平面向上、磁感 应强度大小为B的匀强磁场.在0时刻，两均匀金属棒a、b分别从磁场边界EF、GH进 入磁场，速度大小均为v0；一段时间后，金属棒a、b没有相碰，且两棒整个过程中相 距最近时b棒仍位于磁场区域内.已知金属棒a、b长度均为L，电阻均为R，a棒的质量 为2m、b棒的质量为m，最终其中一棒恰好停在磁场边界处，在运动过程中两金属棒 始终与导轨垂直且接触良好.求：
（1）0时刻a棒的加速度大小；
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（2）两棒整个过程中相距最近的距离s；
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（3）整个过程中，a棒产生的焦耳热.
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