2023年高中物理电磁感应复习习题新人教版选修3.docx

第一章 电磁感应 【学习目标】 1．了解电磁感应的发现过程，体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神；学习法拉第等科学家的优秀品质。 2．通过观察和实验，理解感应电流的产生条件；举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。 3．通过探究，理解楞次定律；理解法拉第电磁感应定律。培养空间思维能力和通过观察、实验得出物理规律的能力。 4．通过实验，了解自感现象和涡流现象；能举例说明自感现象和涡流现象在生活和生产中的应用。知道反电动势的概念，了解电磁感应中的能量守恒。 第1节 电磁感应现象的发现 第2节 感应电流产生的条件 【学习目标】 1．了解电磁感应的发现过程，认识电磁感应现象发现的时代背景和思想历程。体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神；学习法拉第等科学家的优秀品质，促成学科学、用科学为人类效劳的意识。 2．正确认识科学发现不仅需要艰辛的劳动，而且需要具有敏锐深邃的科学洞察力、丰富的直觉和蔼于创新的优良品质。 3．知道电磁感应现象和感应电流。 4．通过实验探究，总结感应电流产生的条件。 5．学习从物理现象和实验中归纳科学规律，认识归纳法是科学研究的一种重要的方法。 【阅读指导】 1．1820年， 从实验中发现了电流的磁效应，引起了科学界的关注，形成了对电磁现象研究的热潮。不少物理学家根据对称性的思考，提出既然电能产生磁，是否磁也能产生电呢？法拉第经历了长达 年的探索，终于获得了成功，于1831年证实了“磁生电〞现象的存在，他在论文中将“磁生电〞现象分为五类：⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸ 。并把这些现象正式定名为“电磁感应〞。由电磁感应现象产生的电流叫 。 2．教材P5图1-2-1〔a〕实验中，导线在运动时是 磁感线的，电路中出现了电流；而在〔b〕实验中，导线是沿着磁感线方向运动的，即导线没有做切割磁感线的运动，电路中 电流。实验和理论说明：当闭合电路的一局部导体在磁场中做 运动时，电路中有感应电流产生。 3．在法拉第的有些实验中，导体并没有做 运动，但闭合电路中出现了感应电流。教材P6图1-2-2实验当开关接通和断开瞬间，螺线管与电流计构成的电路中 有 感应电流产生，当滑动变阻器滑动时，螺线管与电流计构成的电路中 感应电流产生。当滑动变阻器快速滑动时，螺线管与电流计构成的电路中产生的感应电流 。 4．大量实验证实，穿过闭合电路的 时，这个闭合电路中就有感应电流产生。 5．磁通量是指穿过某一面积的 ，用字母 表示，单位是 ，用字母 表示。 6．在匀强磁场(磁感应强度为B)中，当线圈平面〔面积为S〕与磁感线垂直时，Φ= ；当线圈平面与磁感线平行时，Φ= 。 7．面积是2的导线环，处于磁感强度为2.0×10-2T的匀强磁场中，环面与磁场垂直，穿过导线环的磁通量等于_______Wb；假设环面与磁场平行，那么导线环的磁通量等于_______Wb。 8．将面积为2的线圈放在匀强磁场中，线圈平面与磁感线垂直，穿过线圈平面的磁通量是1.50Wb，那么这个磁场的磁感强度是_______T。 【课堂练习】 ★夯实根底 1．把一个面积为5×10-2m2的单匝矩形线圈放在磁感应强度为2.0×10-2T的匀强磁场中，当线圈平面与磁感线方向垂直时，穿过线圈的磁通量是多大？ 2．将面积是2的导线环放入匀强磁场中，环面与磁场方向垂直。穿过这个导线环的磁通量是2.0×10-2Wb。求磁场的磁感应强度。 3．如以下图，在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中，有一个矩形线圈abcd，线圈平面与磁场垂直，O1O2和O3O4都是线圈的对称轴，使说明应使线圈怎样运动才能使其中产生感生电流 a b c d O3 O4 O1 O2 4．处于磁场中一个闭合线圈如没有产生感应电流，那么可断定〔 〕 A．线圈未在磁场中运动 B．线圈未切割磁力线 C．磁场未发生变化 D．穿过线圈的磁通量未发生变化 5．关于各个单位间的关系，以下正确的选项是〔 〕 A．1T=1Wb/m2 B．1T=1Wb/m C．1T=1N / (A·m) D．1T=1N·s / (C·m) 6．关于产生感应电流的条件，以下说法中正确的选项是〔 〕 A．只要闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定有感应电流 B．只要闭合电路中有磁通量，闭合电路中就有感应电流 C．只要导体做切割磁感线运动，就有感应电流产生 D．只要穿过闭合电路的磁感线条数发生变化，闭合电路中就有感应电流 7．如以下图，矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场内，一半在匀强磁场外，下述过程中使线圈产生感应电流的是〔 〕 A．以bc为轴转动45° B．以ad为轴转动45° C．将线圈向下平移 D．将线圈向上平移 8．如以下图，匀强磁场区域宽度为l，现有一边长为d(d>l)的矩形金属框以恒定速度v向右通过磁场区域，该过程中有感应电流的时间总共为〔 〕 A． B．　　　　 C． D． 9．矩形线框放在匀强磁场中，如以下图，线框运动和线框中产生的感应电流的关系，以下说法中正确的选项是〔 〕 A．线框向上运动，离开磁场时，磁通量发生变化，线框中有感应电流 B B．线框向下运动，离开磁场时，磁通量发生变化，线框中有感应电流 C．线框在磁场中向左运动，竖直边切割磁感线，线框中有感应电流 D．线框在磁场中向右运动，竖直边切割磁感线，线框中没感应电流　 ★提升能力 1．有关磁通量Φ以下说法正确的选项是〔 〕 A．磁通量越大表示磁感应强度越大 B．面积越大穿过它的磁通量也越大 C．穿过单位面积的磁通量等于磁感应强度 D．磁通密度在数值上等于磁感应强度 2．有一矩形线圈，面积为S，匝数为n，将它置于匀强磁场中，且使线圈平面与磁感线方向垂直，设穿过该线圈的磁通量为Φ，那么该匀强磁场的磁感应强度大小为〔 〕 A．Φ/(ns) B．nΦ/S C．Φ/S D．无法判断 3．关于产生感应电流的条件，以下说法中正确的选项是〔 〕 A．只要闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定有感应电流 B．只要闭合电路中有磁通量，闭合电路中就有感应电流 C．只要导体做切割磁感线运动，就有感应电流产生 D．只要穿过闭合电路的磁感线条数发生变化，闭合电路中就有感应电流 4．如以下图，有一根通电的长直导线MN中通有恒定的电流I，一闭合线圈从直导线的左侧平移到右侧的过程中，穿过线圈磁通量的变化情况是〔 〕 A．先增大后减小 B．先减小后增大 C．增大、减小、增大、减小 D．减小、增大、减小、增大 5．如以下图，一个小矩形线圈从高处自由落下，进入较小的有界匀强磁场，线圈平面和磁场保持垂直，设线圈下边刚进入磁场到上边刚接触磁场为A过程；线圈全部进入磁场内运动为B过程;线圈下边出磁场到上边刚出磁场为C过程，那么〔 〕 A．只在A过程中，线圈的机械能不变 B．只在B过程中，线圈的机械能不变 C．只在C过程中，线圈的机械能不变 D．在A、B、C过程中，线圈机械能都不变 6．如以下图，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由I平移到Ⅱ，第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为△φ1和△φ2，那么〔 〕 A．△φ1>△φ2 B．△φ1=△φ2 C．△φ1<△φ2 D．不能判断 7．如以下图，两个同心放置的共面金属圆环a和b，套在条形磁铁上，环面与条形磁铁垂直，那么穿过两环的磁通量Φa和Φb的大小关系为〔 〕 A．Φa>Φb B．Φa=Φb C．Φa<Φb D．无法判断 8．以下说法正确的选项是〔 〕 A．磁通量越大，磁通量的变化也越大 B．磁通量变化越大，磁通量变化率也越大 C．磁通量的变化率越大，磁通量变化得越快 D．磁通量等于零时，磁通量的变化率也为零 9．如以下图的装置中，假设光滑金属导轨上的金属杆ab发生移动，其原因可能是〔 〕 A．突然将S闭合 B．突然将S断开 C．闭合S后，减小电阻R的阻值 D．闭合S后，增大电阻R的阻值 10．如以下图，导线框abcd放在光滑导轨上向右运动〔abcd与导轨接触良好〕，G1和G2是两只电流表，那么〔 〕 A．只有G2偏转 B．只有G1偏转 C．G1、G2都会偏转 D．G1、G2都不偏转 第3节 法拉第电磁感应定律 【学习目标】 1．知道感应电动势，知道表示磁通量、磁通量变化及其变化快慢的物理量Φ、△Φ、△Φ/△t的含义及它们的区别。 2．理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式；能推导出；弄清和的区别和联系并能应用它们解决问题。 3．了解电磁感应定律对科技和人类思想开展的意义。 【阅读指导】 1．在闭合电路中要形成电流，必须有能量提供应形成电流的带电粒子，而电源的 就起了这样的作用。 2．穿过闭合电路的 发生了变化，闭合电路中就会产生感应电流，这说明电路中一定存在一种电动势。由电磁感应产生的电动势，叫 。感应电动势的大小与磁通量的 有关。 3．在电磁感应现象里，不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势，如果电路是闭合的，就有 ，如果电路是断开的就没有 ，但 仍然存在。 4．设在一定的时间△t之内穿过电路磁通量的变化为△Φ，那么比值 就能说明磁通量变化的快慢，这个比值叫做磁通量的变化率。数值上等于单位时间内磁通量的变化量。电路中感应电动势的大小，跟穿过这个电路的磁通量的变化率成 ，这就是法拉第电磁感应定律。 5．设t1时刻穿过闭合电路的磁通量为Φ1，t2时刻穿过闭合电路的磁通量为Φ2，那么在时间△t=t2－t1内磁通量的变化量为△Φ= ，磁通量的变化率为 。磁通量的变化率表示什么它与磁通量的变化量有什么区别？ 6．在实际应用中，为了获得较大的感应电动势，常常采用多匝线圈。设产生感应电动势线圈有n匝，且穿过线圈的磁通量变化率相同，由于线圈可以看成是n个单匝线圈串联而成，因此整个线圈中的感应电动势是单匝线圈的n倍，即 7．导线长度为L，匀强磁场的磁感应强度为B，假设导线垂直于磁场以速度v切割磁感线运动，产生的感应电动势为 ，当导体运动速度方向与磁场有一夹角α时，产生的感应电动势为 。 8．如以下图，导线在磁场中运动 〔1〕在图上标出导线向下运动时感应电流的方向。 〔2〕当导线向下运动速度加快时，感应电流怎样变化？为什么？ 〔3〕当导线不动时，换磁性较强的磁铁的瞬间，导线中有无感应电流，为什么？ 〔4〕当导线平行于磁感线方向运动时，感应电流怎样？为什么？ 〔5〕当导线停留在磁场中