版选修3_1.doc

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1、1电磁感应现象的两类情况如图所示，两水平放置的平行金属导轨 AB 和 CD 相距 0.5 m， AC 间接阻值为 1 的电阻，导体棒 MN 到 AC 的距离为 0.4 m，整个装置放在垂直于导轨平面向下的匀强磁场中，导体棒 MN 垂直放在导轨上，导轨和导体棒 MN 的电阻可忽略不计，则下列说法正确的是A若导体棒 MN 向右滑动，则 M 端电势高B若匀强磁场的磁感应强度大小为 0.2 T，导体棒 MN 以 5 m/s 的速度水平向右匀速滑动时，则其所受水平外力的大小是 0.25 NC若导体棒 MN 固定，图中磁场的磁感应强度随时间均匀增大，则导体棒中有 N 到 M 的电流D若 导 体 棒 MN

2、固 定 ， 磁 场 的 磁 感 应 强 度 随 时 间 变 化 的 规 律 为 ， 则 通 过导 体 棒 的 电 流 为 0.125 A【参考答案】AC【名师点睛】电磁感应的两类问题：感生电动势大小 ，方向由楞次定律判断；动生电动势大小 ，方向由右手定则分析。【知识补给】导体切割磁感线产生感应电动势的计算21公式 E=Blv 的使用条件（1）匀强磁场。（2） B、 l、 v 三者相互垂直。（3）如不垂直，用公式 E=Blvsin 求解， 为 B 与 v 方向间的夹角。2“瞬时性”的理解若 v 为瞬时速度，则 E 为瞬时感应电动势。若 v 为平均速度，则 E 为平均感应电动势，即 E=Bl 。3

3、切割的“有效长度”公式中的 l 为有效切割长度，即导体与 v 垂直的方向上的投影长度。图中有效长度分别为：甲图： l= sin ；乙图：沿 v1方向运动时， l= ；沿 v2方向运动时， l=0。丙图：沿 v1方向运动时， l= R；沿 v2方向运动时， l=0；沿 v3方向运动时， l=R。4“相对性”的理解E=Blv 中的速度 v 是相对于磁场的速度，若磁场也运动，应注意速度间的相对关系。如图所示，虚线 EF 左侧区域 I 内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，右侧区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 2B，边长为 L、粗细均匀的正方形金属线框在区域 I，线框平面

4、与磁场垂直， cd 边与虚线 EF 平行，线框的电阻为 R，现使线框由图示位置以速度 v 向右匀速运动，则在线框通过 EF 过程中，下列说法中正确的是3A通过导线横截面的电荷量为B线框 ab 边的电流大小为C线框受到的安培力的大小为D线框中产生的焦耳热为如图所示，水平地面上方有正交的匀强电场 E 和匀强磁场 B，电场方向竖直向下，磁场方向垂直纸面向外，等腰三角形的金属框由底边呈水平位置开始沿竖直平面的电磁场由静止开始下落，下落过程中三角形平面始终在竖直平面内，不计阻力， a、 b 落到地面的次序是A a 先于 bB b 先于 aC a、 b 同时落地D无法判定在如图所示的四种磁场中能产生恒定的

5、感生电场的是两个磁感应强度均为 B 的匀强磁场区域、，方向如图所示，两个区域中间为宽为s 的无磁场区域，有一边长为 L（ Ls）、电阻为 R 的均匀正方形金属线框 abcd 置于区域， ab 边与磁场边界平行，现拉着金属线框以速度 v 向右匀速运动，则4A当 ab 边刚进入磁场区域时，通过 ab 边的电流大小为 ，方向为 a bB当 ab 边刚进入中间无磁场区域时， a、 b 两点间的电压为C从 cd 边刚进入区域到刚进入区域的过程中，回路中产生的焦耳热为 （ L s）D从 ab 边刚进入区域到完全拉入区域过程中，拉力所做的功为 （2 L s）如图甲所示，一个圆形线圈的匝数 n=100，线圈面

6、积 S=200 cm2，线圈的电阻 r=1 ，线圈外接一个阻值 R=4 的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。下列说法中正确的是 A线圈中的感应电流方向为顺时针方向B电阻 R 两端的电压随时间均匀增大C线圈电阻 r 消耗的功率为 4104 WD前 4 s 内通过 R 的电荷量为 4104 C如图甲所示，正六边形导线框 abcdef 放在匀强磁场中静止不动，边长 L=1 m，总电阻R=3 ，磁场方向始终垂直线框平面， t=0 时刻，磁场方向向里。磁感应强度 B 随时间t 的变化关系如图乙所示，设产生的感应电流以顺时针方向为正，求：5（1）03

7、s 时间内流过导体横截面的电荷量；（2）画出 06 s 时间内感应电流 i 随时间 t 变化的图象（不需要写出计算过程，只两图）。【参考答案】ACD 线框通过 EF 的过程中，线框中磁通量的变化是 ，因此通过线框截面的电荷量为 ，故 A 项正确；线框中的总电动势 ，电路中的电流 ，B 项错误；线框受到的安培力为 ，则 C项正确；线框中产生的焦耳热 ，则 D 项正确。【点睛】本题主要是考查了法拉第电磁感应定律和安培力的计算；对于导体切割磁感应线产生的感应电动势情况有两种：一是导体平动切割产生的感应电动势，可以根据 E=BLv 来计算；二是导体棒转动切割磁感应线产生的感应电动势，可以根据 来计算，

8、注意磁通量变化量的计算方法。A 当 abc 线框下落时，闭合回路中磁通量没有发生变化，回路不产生感应电流，但由于各边都在切割磁感线，所以会产生感应电动势，根据楞次定律，可以判定 a 点的电势高，是电源的正极， b 点的电势低，是电源的负极， a 点聚集着正电荷， b 点聚集着负电荷，a 点的正电荷受到的电场力向下，使 a 点加快运动， b 点的负电荷受到的电场力向上，使 b点减缓运动，故 a 点先落地，选项 A 正确。C 根据 = ，知磁场线性变化才会产生恒定的感生电场，选项 C 正确。6【点睛】金属框从 I 区域完全拉入 III 区域过程可以分成三段研究：第一段 ab 在区运动，第二段 ab

9、 在， cd 在区运动，第三段 cd 在区运动根据欧姆定律、安培力等知识求解本题要注意的是当 ab 边刚进入磁场区域 III 时， ab、 cd 都切割磁感线产生两个感应电动势，而且串联，电路中的总电动势为 E 总 =2E=2BLv。C 由楞次定律可知，线圈中的感应电流方向为逆时针方向，选项 A 错误；由法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势恒定为 E=nS B/ t=0.1 V，电阻 R 两端的电压不随时间变化，选项 B 错误；回路中电流 I=E/(R+r)=0.02 A，线圈电阻 r 消耗的功率为P=I2r=4104 W，选项 C 正确；前 4 s 内通过 R 的电荷量为 q=It=0.08 C，选项 D 错误。（1） （2）如图所示7（2）06 s 时间内感应电流 i 随时间 t 变化的图象