第二章电磁感应 章末复习学案-2022-2023学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

班级 姓名 学号 《第二章 电磁感应》章末复习 一、感应电流方向的两种判断方法 例1．如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直，金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是(　　) A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向 B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向 C．PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向 D．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向 2、 楞次定律推论的应用 例2．（多选）如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示。在0～时间内，直导线中电流向上，下列说法正确的是（ ） A．0～和～T两段时间内，线框中感应电流的方向相反，所受安培力的合力方向相同 B．0～和～T两段时间内，线框中感应电流的方向相反，所受安培力的合力方向相反 C．～T时间内，线框中感应电流的方向顺时针，所受安培力的合力方向向左 D．～T时间内，线框中感应电流的方向逆时针，所受安培力的合力方向向右 3、 法拉第电磁感应定律 例3．(多选)单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，如线圈所围面积里的磁通量随时间变化的规律如图所示，则线圈中(　　) A． 0时刻感应电动势为零 B． 0.05 s时感应电动势为零 C． 0.05 s时感应电动势最大 D． 0～0.05 s这段时间内平均感应电动势为0.4 V 例4．(多选)如图所示，abcd为水平放置的平行“匸”形光滑金属导轨，间距为l，导轨间有垂直与导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计。已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成角，单位长度的电阻为r，保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动（金属杆滑动过程中与导轨接触良好）。则下列说法中错误的是( ) A．电路中感应电动势的大小为 B．电路中感应电流的大小为 C．金属杆所受安培力的大小为 D．金属杆的热功率为 4、 电磁感应中的图像问题 例5．如图所示，空间存在垂直纸面向里的有界匀强磁场，磁场区域宽度为2L，以磁场左边界为坐标原点建立x轴。一边长为L的正方形金属线框abcd，在外力作用下以速度v匀速穿过匀强磁场。从线框cd边刚进磁场开始计时，线框中产生的感应电流i、线框ab边两端的电压Uab、线框所受安培力F。穿过线圈的磁通量Φ随位移x的变化图像正确的是(　　) A．B．C． D． 5、 电磁感应的动力学和能量问题 例6．(多选)如图所示，水平线MN上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，MN上方有一单匝矩形导线框abcd，其质量为m，电阻为R，ab边长为L1，bc边长为L2，cd边离MN的高度为h。现将线框由静止释放，线框下落过程中ab边始终保持水平，且ab边离开磁场前已做匀速直线运动，不考虑空气阻力的影响，则从线框静止释放到完全离开磁场的过程中( ) A．回路中电流最大值一定为 B．匀速运动时回路中电流的热功率为 C．整个过程中通过导线横截面的电荷量 D．整个过程中导线框中产生的热量为 例7．如图所示，粗糙的平行金属导轨与水平面的夹角为，宽为L，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B，导轨上、下两边分别连接电阻R1和R2，质量为m的导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g。则导体棒ab沿着导轨下滑的过程中( ) A．R1和R2发热功率之比P1：P2=R1：R2 B．导体棒匀速运动时的速度 C．安培力对导体棒做的功小于导体棒机械能的减少量 D．重力和安培力对导体棒做功之和大于导体棒动能的增量 6、 电磁感应中动量和能量观点的应用 例8．如图所示，光滑平行足够长的金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨范围内存在磁场，其磁感应强度大小为B，方向竖直向下，导轨一端连接阻值为R的电阻。在导轨上垂直导轨放一长度等于导轨间距L、质量为m的金属棒，其电阻为r。金属棒与金属导轨接触良好。金属棒在水平向右的恒力F作用下从静止开始运动，经过时间t后开始匀速运动，金属导轨的电阻不计。求： (1)金属棒匀速运动时回路中电流大小； (2)若在时间t内金属棒移动的位移为x，求电阻R上产生的热量。 (3)金属棒匀速运动的速度大小以及在时间t内通过回路的电荷量。（提示：应用动量定理） 七、自感现象 例9．如图所示，图甲和图乙是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变