电磁感应
楞次定律推广含义应
(1)阻碍原磁通量变化——增反减．
(2)阻碍(导体)相运动——拒留．
(3)磁通量增加线圈面积缩磁通量减线圈面积扩张．
(4)阻碍线圈身电流变化(感现象)．
1．图示载流直导线旁固定两行光滑导轨AB导轨直导线行水面导轨两滑动导体abcd载流直导线中电流逐渐增强时导体abcd运动情况( )
A．起左运动 B．起右运动
C．abcd相运动相互 D．abcd相背运动相互远离
答案：C
2．图示老师做物理实验学生观察：轻质横杆两侧固定金属环横杆绕中心点转动老师条形磁铁插中环取出插环学现象( )
A．磁铁插左环横杆发生转动 B．磁铁插右环横杆发生转动
C．磁铁插左环右环横杆发生转动D．磁铁插左环右环横杆发生转动
答案：B
3．直导线ab放图示水导体框架构成闭合回路．长直导线cd框架处面cdab行cd中通电流时发现ab左滑动．关cd中电流列说法正确( )
A．电流肯定增电流什方 B．电流肯定减电流什方
C．电流恒定方cd D．电流恒定方dc
解析：ab左滑动说明通回路磁通量减通回路磁感应强度减弱通cd电流减电流方关．
答案：B
4．图某电磁击钻原理图突然发现钻头M右运动( )
①．开关S闭合瞬间 ②．开关S闭合断开瞬间
③．开关S已闭合变阻器滑片P左迅速滑动
④．开关S已闭合变阻器滑片P右迅速滑动
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
答案：A
5．图示通水绝缘传送带输送完全相铜线圈线圈均传送带相速度匀速运动．检测出未闭合合格线圈传送带通固定匀强磁场区域磁场方垂直传送带线圈进入磁场前等距离排列穿磁场根线圈间距离够检测出合格线圈通观察图形判断列说法正确( )
①．线圈闭合进入磁场时线圈相传送带滑动
②．线圈闭合进入磁场时线圈相传送带滑动
③．图中出第2线圈合格线圈
④．图中出第3线圈合格线圈状
A．①③ B．②③ C．②④ Ｄ．①④
解析：电磁感应条件楞次定律①正确②错误．线圈位置关系③错误④正确．
答案： D
二楞次定律右手定左手定安培定综合应
安培定左手定右手定楞次定律较应
基现象
应定定律
运动电荷电流产生磁场
安培定
磁场运动电荷电流作力
左手定
电磁感应
部分导体做切割磁感线运动
右手定
闭合回路磁通量变化
楞次定律
2 应区
关键抓住果关系：
（1）电生磁（I→B）→安培定
（2）动生电（vB→I安）→右手定
（3）电受力（IB→F安）→左手定
6．图示水放置两条光滑轨道移动金属棒PQMNPQ外力作运动时MN磁场力作右运动PQ做运动( )定项
A．右加速运动 B．左加速运动
C．右减速运动 D．左减速运动
解析：右手定PQ右加速运动穿L1磁通量增加楞次定律左手定判断MN左运动A项错．
PQ左加速运动情况正A项相反B项．
PQ右减速运动右手定穿L1磁通量减楞次定律左手定判知MN右运动C项．
PQ左减速运动情况恰C项相反D项错选BC
答案：BC
7．图示匀强磁场中放行铜导轨导线圈M相连接导线圈N获时针方感应电流放导轨中裸金属棒ab运动情况(两导线圈面放置)( )
A．右匀速运动 B．左匀速运动
C．右减速运动 D．右加速运动
解析：欲N产生时针方感应电流感应电流磁场垂直纸面里楞次定律知两种情况：M中时针方逐渐减电流N中磁场方里磁通量减二M中逆时针方逐渐增电流N中磁场方外磁通量增．前者应ab右减速运动者应ab左加速运动．应选C
答案：C
三法拉第电磁感应定律
2．公式E＝n E＝BLv区联系
E＝n
E＝BLv
区
研究象
闭合回路
回路中做切割磁感线运动部分导体
适范围
电磁感应现象普遍适
适导体切割磁感线运动情况
联 系
(1)E＝BLvE＝n 推导出．
E瞬时感应电动势．
(3)BLv三者均变时两公式均求Δt时间均感应电动势
8．图中半径r金属圆盘垂直盘面匀强磁场B中绕O轴角速度ω逆时针方匀速转动通电阻R电流方(金属圆盘电阻计)( )
A．cdI＝Br2ωR B．dcI＝Br2ωR
C．cdI＝Br2ω(2R) D．dcI＝Br2ω(2R)
答案：D
9．图示导线弯成半径a半圆形闭合回路．虚线MN右侧磁感应强度B匀强磁场方垂直回路面．回路速度v右匀速进入磁场直径CD始终MN垂直．D点达边界开始C点进入磁场止列结错误( )
A．感应电流方变 B．CD段直导线始终受安培力
C．感应电动势值Em＝Bav D．感应电动势均值＝πBav
答案：B
10．图示垂直纸面里磁感应强度B匀强磁场区域中均匀导线制成单匝直角三角形线框．现外力线框恒定速度v垂直磁场方右运动运动中线框AB边始终磁场右边界行．已知AB＝BC＝l线框导线总电阻R线框离开磁场程中( )
A．线框中电动势时间关 B．通线框截面电荷量
C．线框受外力值 D．线框中热功率时间成正
解析：三角形线框外匀速运动程中效切割磁感线长度l＝vt线框中感应电动势E＝Blv＝Bv2t选项A错误线框离开磁场运动程中通线圈电荷量Q＝It＝×Δt＝选项B正确线框恰刚完全离开磁场时线框效切割磁感线长度F＝BIl＝选项C错误线框热功率P＝Fv＝BIvt×v＝选项D错误．
答案： B
11．图示电阻计行金属导轨MNOP放置水面．MO间接阻值R＝3 Ω电阻．导轨相距d＝1 m间竖直匀强磁场磁感应强度B＝05 T．质量m＝01 kg电阻r＝1 Ω导体棒CD垂直导轨放置接触良．行MN恒力F＝1 N右拉动CDCD受摩擦阻力f恒05 N．求：
(1)CD运动速度少？
(2)CD速度电阻R消耗电功率少？
(3)CD速度速度半时CD加速度少？
解析：(1)设CD棒运动速度v：导体棒产生感应电动势：E＝Bdv ①
闭合电路欧姆定律：I＝ ②
安培力：F0＝BdI ③
题意分析v时：F－F0－Ff＝0 ④
联立①②③④：vm＝＝8 ms ⑤
(2)棒CD速度时理：Em＝Bdvm ⑥
Im＝ ⑦
PRm＝I·R ⑧
联立⑤⑥⑦：PRm＝＝3 W． ⑨
(3)CD速度vm时：E′＝Bdvm2 ⑩
I＝ ⑪
F′＝Bid ⑫
牛顿第二定律：F－F′－Ff＝ma ⑬
联立⑩⑪⑫⑬⑭：a＝25 ms2 ⑭
答案：(1)8 ms (2)3 W (3)25 ms2
12．图示两竖直放置行光滑导轨相距02 m电阻计处水里匀强磁场中匀强磁场磁感应强度05 T导体棒abcd电阻均01 Ω质量均001 kg现竖直力拉ab棒匀速运动时cd棒恰静止已知棒导轨始终接触良导轨足够长g取10 ms2( )
A．ab棒运动速度4 ms
B．ab棒受拉力04 N
C．2 s时间拉力做功02 J
D．2 s时间ab棒产生焦耳热04 J
解析：cd棒受安培力等重力 A项错误．ab棒受重力G安培力Fab棒受拉力FT＝F＋G
＝2mg＝02 NB项错误．2 s拉力做功W＝FTvt＝02×2×2 J＝08 JC项错误．2 sab棒产生热量 D正确．
答案：D
13．图示水桌面放置两条相距l行粗糙限长金属导轨abcd阻值R电阻导轨ac端相连．金属滑杆MN垂直导轨导轨滑动导轨始终接触良．整装置放匀强磁场中磁场方竖直磁感应强度B滑杆导轨电阻计滑杆中点系伸长轻绳绳绕固定桌边光滑轻滑轮质量m物块相连拉滑杆绳处水拉直状态．现静止开始释放物块I表示稳定回路中感应电流g表示重力加速度设滑杆运动中受摩擦阻力恒f物块落程中( )
A．物体终速度 B．物体终速度
C．稳定物体重力功率I2R D．物体重力功率
解析：题意分析知静止释放物块带动金属滑杆MN起运动稳定时终某速度做匀速运动处衡状态设MN终速度vMN列衡方程：＋f＝mg∴v＝ A项正确量守恒定律角度进行分析物块重力功率转化克服安培力做功产生电热功率克服摩擦力做功产生热功率：
I2R＋fv＝mgvv＝ B项错误C项错误物块重力功率Pm＝mgv＝mg D错误．
答案：A
14．两根相距L足够长金属直角导轨图示放置边水面边垂直水面．质量均m金属细杆abcd导轨垂直接触形成闭合回路杆导轨间动摩擦数均μ导轨电阻计回路总电阻2R整装置处磁感应强度B方水右匀强磁场中．ab杆行水导轨拉力F作速度v导轨匀速运动时cd杆正某速度匀速运动．重力加速度g说法错误(
A．ab杆受拉力Fμmg＋ B．cd杆受摩擦力零
C．cd杆匀速运动速度 D．ab杆受摩擦力2μmg
解析：ab杆速度方磁感应强度方行cd杆运动切割磁感线设cd杆运动速度v1根闭合电路欧姆定律法拉第电磁感应定律：I＝E＝BLv1
cd杆受竖直重力mg竖直安培力作(cd杆导轨间没正压力摩擦力零)．衡条件：mg＝BLI＝
解cd杆匀速运动速度
ab杆受力图示根衡条件：N＝2mgF＝f＝2μmg
综述选项BCD正确．
答案：A
15．图示行金属导轨水面间倾角θ导轨电阻计阻值R定值电阻相连匀强磁场垂直穿导轨面磁感应强度B质量m长l导体棒ab位置获行斜面v初速度运动远达a′b′位置滑行距离s导体棒电阻R导轨间动摩擦数μ( )
A．滑程中导体棒受安培力
B．滑程中电流做功发出热量mv2－mgssin θ
C．滑程中导体棒克服安培力做功mv2
D．滑程中导体棒损失机械mv2－mgssin θ
解析：电路中总电阻2R安培力数值量守恒定律知：导体棒动减少数值应该等导体棒重力势增加量克服安培力做功产生电热克服摩擦阻力做功产生．公式表示：mv2＝mgssin θ＋μmgscos θ＋Q电热：Q电热＝mv2－(mgssin θ＋μmgscos θ)安培力做功．导体棒损失机械安培力摩擦力做功W损失＝mv2－mgssin θ D正确．
答案： D
16．图示半径a圆环电阻计放置垂直纸面里磁感应强度B匀强磁场中环导体棒电阻r绕环匀速转动．电阻R开关S连接环棒O端电容器极板水放置联R开关S两端图示．
(1)开关S断开极板间带正电q质量m粒子恰静止试判断OM转动方角速度．
(2)S闭合时该带电粒子g加速度运动Rr倍？
解析：(1)粒子带正电电容器极板负极根右手定OM应绕O点逆时针方转动．
粒子受力衡：mg＝qE＝Ba2ωS断开时U＝E解ω＝
(2)S闭合时根牛顿第二定律mg－q＝m·gU′＝·R解＝3
答案：(1)OM应绕O点逆时针转动 (2)3
17．图abcd位竖直面正方形闭合金属线框金属线框质量m电阻R金属线框方匀强磁场区MN匀强磁场区域水边界线框bc边行磁场方线框面垂直现金属线框距MN某高度静止开始落图2金属线框开始落完全穿匀强磁场区域瞬间速度时间图象图象中坐标轴标出字母均已知量求：
（1）金属框边长
（2）磁场磁感应强度
（3）金属线框整落程中产生热量
（1）金属框进入磁场程中做匀速直线运动速度v1运动时间t2－t1金属框边长
（2）金属框进入磁场程中金属框受安培力等重力
（3）金属框进入磁场程中产生热量Q1出磁场时产生热量Q2
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楞次定律推广含义应
(1)阻碍原磁通量变化——增反减．
(2)阻碍(导体)相运动——拒留．
(3)磁通量增加线圈面积缩磁通量减线圈面积扩张．
(4)阻碍线圈身电流变化(感现象)．
1．图示载流直导线旁固定两行光滑导轨AB导轨直导线行水面导轨两滑动导体abcd载流直导线中电流逐渐增强时导体abcd运动情况( )
A．起左运动 B．起右运动
C．abcd相运动相互 D．abcd相背运动相互远离
答案：C
2．图示老师做物理实验学生观察：轻质横杆两侧固定金属环横杆绕中心点转动老师条形磁铁插中环取出插环学现象( )
A．磁铁插左环横杆发生转动 B．磁铁插右环横杆发生转动
C．磁铁插左环右环横杆发生转动D．磁铁插左环右环横杆发生转动
答案：B
3．直导线ab放图示水导体框架构成闭合回路．长直导线cd框架处面cdab行cd中通电流时发现ab左滑动．关cd中电流列说法正确( )
A．电流肯定增电流什方 B．电流肯定减电流什方
C．电流恒定方cd D．电流恒定方dc
解析：ab左滑动说明通回路磁通量减通回路磁感应强度减弱通cd电流减电流方关．
答案：B
4．图某电磁击钻原理图突然发现钻头M右运动( )
①．开关S闭合瞬间 ②．开关S闭合断开瞬间
③．开关S已闭合变阻器滑片P左迅速滑动
④．开关S已闭合变阻器滑片P右迅速滑动
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
答案：A
5．图示通水绝缘传送带输送完全相铜线圈线圈均传送带相速度匀速运动．检测出未闭合合格线圈传送带通固定匀强磁场区域磁场方垂直传送带线圈进入磁场前等距离排列穿磁场根线圈间距离够检测出合格线圈通观察图形判断列说法正确( )
①．线圈闭合进入磁场时线圈相传送带滑动
②．线圈闭合进入磁场时线圈相传送带滑动
③．图中出第2线圈合格线圈
④．图中出第3线圈合格线圈状
A．①③ B．②③ C．②④ Ｄ．①④
解析：电磁感应条件楞次定律①正确②错误．线圈位置关系③错误④正确．
答案： D
二楞次定律右手定左手定安培定综合应
安培定左手定右手定楞次定律较应
基现象
应定定律
运动电荷电流产生磁场
安培定
磁场运动电荷电流作力
左手定
电磁感应
部分导体做切割磁感线运动
右手定
闭合回路磁通量变化
楞次定律
2 应区
关键抓住果关系：
（1）电生磁（I→B）→安培定
（2）动生电（vB→I安）→右手定
（3）电受力（IB→F安）→左手定
6．图示水放置两条光滑轨道移动金属棒PQMNPQ外力作运动时MN磁场力作右运动PQ做运动( )定项
A．右加速运动 B．左加速运动
C．右减速运动 D．左减速运动
解析：右手定PQ右加速运动穿L1磁通量增加楞次定律左手定判断MN左运动A项错．
PQ左加速运动情况正A项相反B项．
PQ右减速运动右手定穿L1磁通量减楞次定律左手定判知MN右运动C项．
PQ左减速运动情况恰C项相反D项错选BC
答案：BC
7．图示匀强磁场中放行铜导轨导线圈M相连接导线圈N获时针方感应电流放导轨中裸金属棒ab运动情况(两导线圈面放置)( )
A．右匀速运动 B．左匀速运动
C．右减速运动 D．右加速运动
解析：欲N产生时针方感应电流感应电流磁场垂直纸面里楞次定律知两种情况：M中时针方逐渐减电流N中磁场方里磁通量减二M中逆时针方逐渐增电流N中磁场方外磁通量增．前者应ab右减速运动者应ab左加速运动．应选C
答案：C
三法拉第电磁感应定律
2．公式E＝n E＝BLv区联系
E＝n
E＝BLv
区
研究象
闭合回路
回路中做切割磁感线运动部分导体
适范围
电磁感应现象普遍适
适导体切割磁感线运动情况
联 系
(1)E＝BLvE＝n 推导出．
E瞬时感应电动势．
(3)BLv三者均变时两公式均求Δt时间均感应电动势
8．图中半径r金属圆盘垂直盘面匀强磁场B中绕O轴角速度ω逆时针方匀速转动通电阻R电流方(金属圆盘电阻计)( )
A．cdI＝Br2ωR B．dcI＝Br2ωR
C．cdI＝Br2ω(2R) D．dcI＝Br2ω(2R)
答案：D
9．图示导线弯成半径a半圆形闭合回路．虚线MN右侧磁感应强度B匀强磁场方垂直回路面．回路速度v右匀速进入磁场直径CD始终MN垂直．D点达边界开始C点进入磁场止列结错误( )
A．感应电流方变 B．CD段直导线始终受安培力
C．感应电动势值Em＝Bav D．感应电动势均值＝πBav
答案：B
10．图示垂直纸面里磁感应强度B匀强磁场区域中均匀导线制成单匝直角三角形线框．现外力线框恒定速度v垂直磁场方右运动运动中线框AB边始终磁场右边界行．已知AB＝BC＝l线框导线总电阻R线框离开磁场程中( )
A．线框中电动势时间关 B．通线框截面电荷量
C．线框受外力值 D．线框中热功率时间成正
解析：三角形线框外匀速运动程中效切割磁感线长度l＝vt线框中感应电动势E＝Blv＝Bv2t选项A错误线框离开磁场运动程中通线圈电荷量Q＝It＝×Δt＝选项B正确线框恰刚完全离开磁场时线框效切割磁感线长度F＝BIl＝选项C错误线框热功率P＝Fv＝BIvt×v＝选项D错误．
答案： B
11．图示电阻计行金属导轨MNOP放置水面．MO间接阻值R＝3 Ω电阻．导轨相距d＝1 m间竖直匀强磁场磁感应强度B＝05 T．质量m＝01 kg电阻r＝1 Ω导体棒CD垂直导轨放置接触良．行MN恒力F＝1 N右拉动CDCD受摩擦阻力f恒05 N．求：
(1)CD运动速度少？
(2)CD速度电阻R消耗电功率少？
(3)CD速度速度半时CD加速度少？
解析：(1)设CD棒运动速度v：导体棒产生感应电动势：E＝Bdv ①
闭合电路欧姆定律：I＝ ②
安培力：F0＝BdI ③
题意分析v时：F－F0－Ff＝0 ④
联立①②③④：vm＝＝8 ms ⑤
(2)棒CD速度时理：Em＝Bdvm ⑥
Im＝ ⑦
PRm＝I·R ⑧
联立⑤⑥⑦：PRm＝＝3 W． ⑨
(3)CD速度vm时：E′＝Bdvm2 ⑩
I＝ ⑪
F′＝Bid ⑫
牛顿第二定律：F－F′－Ff＝ma ⑬
联立⑩⑪⑫⑬⑭：a＝25 ms2 ⑭
答案：(1)8 ms (2)3 W (3)25 ms2
12．图示两竖直放置行光滑导轨相距02 m电阻计处水里匀强磁场中匀强磁场磁感应强度05 T导体棒abcd电阻均01 Ω质量均001 kg现竖直力拉ab棒匀速运动时cd棒恰静止已知棒导轨始终接触良导轨足够长g取10 ms2( )
A．ab棒运动速度4 ms
B．ab棒受拉力04 N
C．2 s时间拉力做功02 J
D．2 s时间ab棒产生焦耳热04 J
解析：cd棒受安培力等重力 A项错误．ab棒受重力G安培力Fab棒受拉力FT＝F＋G
＝2mg＝02 NB项错误．2 s拉力做功W＝FTvt＝02×2×2 J＝08 JC项错误．2 sab棒产生热量 D正确．
答案：D
13．图示水桌面放置两条相距l行粗糙限长金属导轨abcd阻值R电阻导轨ac端相连．金属滑杆MN垂直导轨导轨滑动导轨始终接触良．整装置放匀强磁场中磁场方竖直磁感应强度B滑杆导轨电阻计滑杆中点系伸长轻绳绳绕固定桌边光滑轻滑轮质量m物块相连拉滑杆绳处水拉直状态．现静止开始释放物块I表示稳定回路中感应电流g表示重力加速度设滑杆运动中受摩擦阻力恒f物块落程中( )
A．物体终速度 B．物体终速度
C．稳定物体重力功率I2R D．物体重力功率
解析：题意分析知静止释放物块带动金属滑杆MN起运动稳定时终某速度做匀速运动处衡状态设MN终速度vMN列衡方程：＋f＝mg∴v＝ A项正确量守恒定律角度进行分析物块重力功率转化克服安培力做功产生电热功率克服摩擦力做功产生热功率：
I2R＋fv＝mgvv＝ B项错误C项错误物块重力功率Pm＝mgv＝mg D错误．
答案：A
14．两根相距L足够长金属直角导轨图示放置边水面边垂直水面．质量均m金属细杆abcd导轨垂直接触形成闭合回路杆导轨间动摩擦数均μ导轨电阻计回路总电阻2R整装置处磁感应强度B方水右匀强磁场中．ab杆行水导轨拉力F作速度v导轨匀速运动时cd杆正某速度匀速运动．重力加速度g说法错误(
A．ab杆受拉力Fμmg＋ B．cd杆受摩擦力零
C．cd杆匀速运动速度 D．ab杆受摩擦力2μmg
解析：ab杆速度方磁感应强度方行cd杆运动切割磁感线设cd杆运动速度v1根闭合电路欧姆定律法拉第电磁感应定律：I＝E＝BLv1
cd杆受竖直重力mg竖直安培力作(cd杆导轨间没正压力摩擦力零)．衡条件：mg＝BLI＝
解cd杆匀速运动速度
ab杆受力图示根衡条件：N＝2mgF＝f＝2μmg
综述选项BCD正确．
答案：A
15．图示行金属导轨水面间倾角θ导轨电阻计阻值R定值电阻相连匀强磁场垂直穿导轨面磁感应强度B质量m长l导体棒ab位置获行斜面v初速度运动远达a′b′位置滑行距离s导体棒电阻R导轨间动摩擦数μ( )
A．滑程中导体棒受安培力
B．滑程中电流做功发出热量mv2－mgssin θ
C．滑程中导体棒克服安培力做功mv2
D．滑程中导体棒损失机械mv2－mgssin θ
解析：电路中总电阻2R安培力数值量守恒定律知：导体棒动减少数值应该等导体棒重力势增加量克服安培力做功产生电热克服摩擦阻力做功产生．公式表示：mv2＝mgssin θ＋μmgscos θ＋Q电热：Q电热＝mv2－(mgssin θ＋μmgscos θ)安培力做功．导体棒损失机械安培力摩擦力做功W损失＝mv2－mgssin θ D正确．
答案： D
16．图示半径a圆环电阻计放置垂直纸面里磁感应强度B匀强磁场中环导体棒电阻r绕环匀速转动．电阻R开关S连接环棒O端电容器极板水放置联R开关S两端图示．
(1)开关S断开极板间带正电q质量m粒子恰静止试判断OM转动方角速度．
(2)S闭合时该带电粒子g加速度运动Rr倍？
解析：(1)粒子带正电电容器极板负极根右手定OM应绕O点逆时针方转动．
粒子受力衡：mg＝qE＝Ba2ωS断开时U＝E解ω＝
(2)S闭合时根牛顿第二定律mg－q＝m·gU′＝·R解＝3
答案：(1)OM应绕O点逆时针转动 (2)3
17．图abcd位竖直面正方形闭合金属线框金属线框质量m电阻R金属线框方匀强磁场区MN匀强磁场区域水边界线框bc边行磁场方线框面垂直现金属线框距MN某高度静止开始落图2金属线框开始落完全穿匀强磁场区域瞬间速度时间图象图象中坐标轴标出字母均已知量求：
（1）金属框边长
（2）磁场磁感应强度
（3）金属线框整落程中产生热量
（1）金属框进入磁场程中做匀速直线运动速度v1运动时间t2－t1金属框边长
（2）金属框进入磁场程中金属框受安培力等重力
（3）金属框进入磁场程中产生热量Q1出磁场时产生热量Q2
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