2019_2020学年高中物理第1章电磁感应与现代生活习题课法拉第电磁感应的综合应用精练沪教版选修3_2.doc

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1、习题课　法拉第电磁感应的综合应用1．产生感应电流的条件：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，即ΔΦ≠0，闭合电路中就有感应电流产生．2．引起磁通量变化的常见情况(1)闭合电路的部分导体做切割磁感线运动，导致Φ变化．(2)线圈在磁场中转动，导致Φ变化．(3)磁感应强度B变化，导致Φ变化．3．感应电流方向的判断(1)楞次定律的内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．①楞次定律是判定感应电流(或感应电动势)方向的一般规律，普遍适用于所有电磁感应现象．②应用楞次定律判断感应电流的流程图(2)右手定则：伸开右手，

2、使拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线垂直从手心进入，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．4．感应电动势大小计算的两种情形(1)E＝n．(2)E＝Blvsinθ．　如图所示，导线框abcd与直导线在同一平面内，直导线通有恒定电流I，当线框由左向右匀速通过直导线的过程中，线框中感应电流的方向是(　　)A．先abcd，后dcba，再abcd7B．先abcd，后dcbaC．始终dcbaD．先dcba，后abcd，再dcba[思路点拨]解答本题的关键是线圈的cd边跨过直导线后感

3、应电流如何判断．此时按右手定则判断ab和cd边各自切割产生的感应电流方向．[解析]　线框在直导线左侧时，随着线框向右运动，磁通量增加，根据楞次定律线框中感应电流的方向为dcba．当线框的cd边跨过直导线后，如图所示，根据右手定则ab边产生的感应电流方向为a→b，cd边产生的感应电流方向为c→d．线框全部跨过直导线后，随着向右运动，磁通量减少，根据楞次定律知线框中感应电流的方向为dcba．故选项D正确．[答案]　D　1．如图所示，AB是固定的通电直导线，闭合导线框P与AB在同一平面内，当P远离AB匀速运动时，闭合导线框

4、中的感应电流(　　)A．为零B．大小不变，方向顺时针C．逐渐增大，方向逆时针D．逐渐减小，方向顺时针解析：选D．根据电流周围的磁场分布情况，离电流越远磁场越弱，线框远离AB且匀速运动时，切割磁感线产生的电动势越来越小，电流会越来越小；穿过线框的原磁场方向向里且减少，由楞次定律得感应电流的方向为顺时针．　如图所示，矩形线圈abcd由n＝50匝组成，ab边长l1＝0．4m，bc边长l2＝0．2m，7整个线圈的电阻R＝2Ω，在B＝0．1T的匀强磁场中，以短边中点的连线为轴转动，ω＝50rad/s．求：(1)线圈从图示位置转

5、动90°过程中平均感应电动势；(2)线圈转过90°时的瞬时感应电动势．[思路点拨]求出线圈转过90°所需的时间，即可由电磁感应定律求出这段时间内的平均感应电动势；由E＝Blv可求出线圈转过90°时的瞬时感应电动势．[解析]　(1)开始时，穿过线圈的磁通量Φ1＝Bl1l2，线圈转过90°时，穿过线圈的磁通量Φ2＝0，磁通量的变化量ΔΦ＝

6、Φ1－Φ2

7、＝Bl1l2经历的时间Δt为转动一周所需时间的1/4Δt＝＝线圈转过90°过程中的平均感应电动势E＝n＝nBl1l2＝50×0．1×0．4×0．2×2×V≈12．7V．(2

8、)线圈转到90°位置时，线圈长边l1切割磁感线的速度v＝线圈的两条长边产生的感应电动势对线圈回路来说是串联的，线圈转过90°时瞬时感应电动势E′＝2nBl1v＝nBl1l2ω＝50×0．1×0．4×0．2×50V＝20V．[答案]　(1)12．7V　(2)20V　2．如图所示，导轨OM和ON都在纸面内，导体AB可在导轨上无摩擦滑动，若AB以5m/s的速度从O点开始沿导轨匀速右滑，导体与导轨都足够长，它们每米长度的电阻都是0．2Ω，磁场的磁感应强度为0．2T．问：(1)3s末电路中的电流为多少？(2)3s内电路中产生的

9、平均感应电动势为多少？(保留两位有效数字)解析：(1)3s末OB长度sOB＝vt＝5×3m＝15m，3s末OA长度sOA＝＝10m，7夹在导轨间AB段长度sAB＝sOB·tan30°＝5m，整个回路的导轨总长度为s＝sOA＋sAB＋sOB＝(10＋5＋15)m＝15(＋1)m，电动势E＝BLv＝0．2×5×5V＝5V，电阻为R＝s·0．2＝[15(＋1)×0．2]Ω≈8．20Ω所以电流I＝≈1．06A．(2)3s内平均感应电动势为＝n＝1·＝V＝V≈4．3V．答案：(1)1．06A　(2)4．3V1．(多选)如图所示

10、的装置，在下列各种情况中，能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈A中产生感应电流的是(　　)A．开关S接通的瞬间B．开关S接通后，电路中电流稳定时C．开关S接通后，滑动变阻器滑片滑动的瞬间D．开关S断开的瞬间解析：选ACD．开关S接通的瞬间，开关S接通后滑动变阻器滑片滑动的瞬间，开关S断开的瞬间，都使螺线管线圈中的电流变化而引起磁场变化，线圈A中的