专题十一电磁感应.doc

专题十一 电磁感应（李鸿彬）
专题十一 电磁感应
复习目标：
1．进一步深化对电磁感应现象的理解，能熟练应用楞次定律和法拉第电磁感应定律分析电磁感应现象与力、能、电路的综合问题；
2．理解自感现象、交变电流的产生过程，深刻领会变压器的变压规律。
U/V
t/s
0

0.01
0.02
专题训练：
1．如图为理想变压器原线圈所接电源电压波形，原副线圈匝
数之比n1∶n2 = 10∶1，串联在原线圈电路中电流表的示数
为1A，下则说法正确的是（ ）
A．变压器输出两端所接电压表的示数为V
B．变压器输出功率为220W
C．变压器输出的交流电的频率为50HZ
D．若n1 = 100匝，则变压器输出端穿过每匝线圈的磁通量的变化率的最大值为wb/s
i
t
0
t1
t4
t2
t3
乙
甲
A
B
2．如图所示，图甲中A、B为两个相同的线圈，共轴并靠边放置，A线圈中画有如图乙 所示的交变电流i，则
A． 在 t1到t2的时间内，A、B两线圈相吸
B． 在 t2到t3的时间内，A、B两线圈相斥
C． t1时刻，两线圈的作用力为零
D． t2时刻，两线圈的引力最大

3．如图所示，光滑导轨倾斜放置，其下端连接一个灯泡，匀
强磁场垂直于导线所在平面，当棒下滑到稳定状态时，
B
a
b
θ
小灯泡获得的功率为，除灯泡外，其它电阻不计，要使灯
泡的功率变为，下列措施正确的是（ ）
A．换一个电阻为原来2倍的灯泡
B．把磁感应强度B增为原来的2倍
C．换一根质量为原来倍的金属棒
D．把导轨间的距离增大为原来的
4．如图所示，闭合小金属环从高h的光滑曲面上端无初速滚下，沿曲面的另一侧上升，曲面在磁场中 （ AB ）
×××××××
×××××××
×××××××
h
A． 若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h
B. 若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h
c.若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h
D.若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h
N
M
v
K
5．如图所示，一电子以初速沿与金属板平行的方向飞入两板
间，在下列哪种情况下，电子将向M板偏转？（ ）
A．开关K接通瞬间 B．断开开关K瞬间
C．接通K后，变阻器滑动触头向右迅速滑动
D．接通K后，变阻器滑动触头向左迅速滑动
t
i2
0
T/2
T
乙
i1
0
T/2
T
t
C
i1
t
0
A
t
i1
0
T/2
T
B
i1
t
0
T/2
T
D
i1
i2
G

甲
6．如图甲，在线圈中通入电流后，在上产生感应电流随时间变化规律如图乙所示，则通入线圈中的电流随时间变化图线是下图中的？（、中电流正方向如图甲中箭头）（ ）

7．如图所示，A、B是电阻均为R的电灯，L是自感系数较大的线圈，当S1闭合，S2断开且电路稳定时，A、B亮度相同，再闭合S2，待电路稳定后，将S1断开，下列说法中正确的是
s1
s2
R
A
B
a
b
c
d
L
A． B灯立即熄灭
B． A灯将比原来更亮一些后再熄灭
C． 有电流通过B灯，方向为c d
D． 有电流通过A灯，方向为b a
8．如图所示，足够长的两条光滑水平导轨平行放置在匀强磁
场中，磁场垂直于导轨所在平面，金属棒可沿导轨自由
滑动，导轨一端跨接一定值电阻，其他电阻不计。现将金属
×　　×　　×

×　　×　　×
a
b
棒沿导轨由静止向右拉，第一次保持拉力恒定，经时间后
金属棒速度为，加速度为，最终金属棒以速度做匀
速运动，第二次保持拉力的功率恒定，经时间后金属棒速
度也为，加速度为，最终也以做匀速运动，则（ ）
A． B．＜ C． D．
v
B
9．如图所示，用铝板制成“”形框，将一质量为m的带电小
球用绝缘细线悬挂在板上方，让整体在垂直于水平方向的
匀强磁场中向左以速度匀速运动，悬线拉力为T，则：（ ）
A．悬线竖直，T = mg B．选择合适，可使T = 0
C．悬线竖直，T＜mg D．条件不足，不能确定
×　×　×　×　×

×　×　×　×　×
V0
L
a
10．如图所示，在光滑的水平面上，有一垂直向下的匀强磁场分布在宽为L的区域内，现有一个边长为＜L的正方形闭合线圈以速度垂直磁场边界滑过磁场后速度变为＜那么：（ ）
A．完全进入磁场时线圈的速度大于/2
B．.完全进入磁场时线圈的速度等于/2
C．完全进入磁场时线圈的速度小于/2
D．以上情况AB均有可能，而C是不可能的

11．如图所示，变压器原副线圈匝数之比为4∶1，输入电压
……
。
。
，输电线电阻R = 1，有标有
“25V，5W”的灯炮接入 盏才能正常发光，输入
电路上保险丝允许电流应大于 A

12．如图所示，线圈内有理想边界的磁场，当磁场均匀增加时，
×　×
×　×
有一带电微粒静止于平行板（两板水平放置）电容器中间，
则此粒子带 电，若线圈的匝数为n，平行板电容器
的板间距离为d，粒子质量为m，带电量为q，则磁感应强
度的变化率为 （设线圈的面积为s）

13.如图所示，水平铜盘半径为r，置于磁感应强度为B，方向竖直向下的匀强磁场中，铜盘绕通过圆盘中心的竖直轴以角速度ω速圆周运动，铜盘的边缘及中心处分别通过滑片
R1
B
R2
与理想变压器的原线圈及R1相连，该理想变压器原副线圈的匝数比为n，变压器的副线圈与电阻为R2的负载相连，则变压器原线圈两端的电压为 ，通过负载R2的电流强度为 。

14．如图甲所示，在周期性变化的匀强磁场区域内有垂直于磁场的一半径为r = 1m、电阻为R = 3.14Ω的金属圆形线框，当磁场按图乙所示规律变化时，线框中有感应电流产生。
（1）在丙图中画出感应电流随时间变化的图象（以逆时针方向为正）
t/s
1
3
4
6
7
9
0
B/TT
2
乙
（2）求出线框中感应电流的有效值
t/s
1
3
4
6
7
9
0
i/A
丙
×　　　×　　　×

×　　　×　　　×

×　　　×　　　×

×　　　×　　　×
甲
15．如图所示，在倾角为的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度相等的匀强磁场，方向一个垂直斜面向上，另一个垂直斜面向下，宽度均为L，一个质量为m，边长为L的正方形线框以速度V刚进入上边磁场时，即恰好做匀速直线运动，求：
（1）当边刚越过时，线框的加速度多大？方向如何？
v
c
d
a
b
e
e'’
B
B
f
f '
g
g'
θ
（2）当到达与中间位置时，线框又恰好作匀速运动，求线框从开始进入到边到达与中间位置时，产生的热量是多少？

预测1． 如图所示，图中M、N分别表示相距L的两根光滑而平直的金属导轨，ab是电阻为R0的金属棒，此棒可紧贴平行导轨滑动。相距为d水平放置的金属板A、C与导轨相连（d较小，A、C两板的面积较大）定值电阻阻值为R，其它电阻忽略不计。整个装置处于垂直纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场中。当ab以某一速率向右运动时，一带电微粒恰好也在A、C两极间做半径为r的匀速圆周运动，圆周运动的速率与ab向右运动的速率相同。求在此情况下，作用ab向右的力的大小？

预测2．如图所示，固定于水平桌面上足够长的两平行导轨PQ、MN，间距为d = 0.5m，P、M两端接有一只理想电压表，整个装置处于竖直向下的磁感强度B = 0.2T的匀强磁场中，电阻均为 r = 0.1Ω，质量分别为m1 = 300g和m2 = 500g的两金属棒L1，L2平行地搁在光滑导轨上，现固定棒L1，使棒L2在水平恒力F = 0.8N的作用下，由静止开始作加速运动。试求：
（1）当表读数为时，棒L2的加速度多大？
（2）棒L2能达到的最大速度
（3）若在棒L2达时撤去外力F，并同时释放棒L1，求棒L2达稳定时速度值
×　　×　　×　　×　　×　　×

×　　×　　×　　×　　×　　×
×　　×　　×　　×　　×　　×

×　　×　　×　　×　　×　　×
V
P
M
L1
L2
F
Q
N
（4）若固定L1，当棒L2的速度为，且离开棒L1距离为S（m）的同时，撤去恒力F，为保持棒L2作匀速运动，可以采用将B从原值（）逐渐减小的方法，则磁感强度B应怎样随时间变化（写出B与时间t的关系式）？

专题十一 电磁感应参考答案：
一、 选择题：
1、BCD 2、ABC 3、AC 4、AB 5、AD 6、D 7、AD 8.BD 9、A 10、B
11、25，1.25 12、负，mgd/nsq 13、Br2ω/2，0
14、
t/s
1
3
4
6
7
9
0
i/A
3
2
1
-1
-2
-3
（1）

（2）I= （A）
15、
（1）a=3gsinθ，方向平行于斜面向上
（2）Q= 3mglsinθ/2 +15 mv2/32
预测1：B2L［grLRd/（R+ R0）］1/2/R

预测2：（1）a = 1.2m/s2 （2）
（3） （4）B = 0.2s/(s + vt ) ( T )

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