广东省河源高级中学2022-2023学年高二下学期物理期中复习——电磁感应1

一．基本概念和规律

1 ．感应电流的方向

2 ．法拉第电磁感应定律

3 ．法拉第电磁感应定律的应用

二．课前预习

1 ．如图所示，一铝制导体圆环竖直套在一根固定的水平光滑绝缘杆ab上。

（1）当进行以下操作时，圆环中能否产生感应电流？若有感应电流产生，其方向如何？

操作1：圆环固定不动，条形磁铁从圆环中心位置沿竖直方向向下平移；

操作2：圆环不固定，条形磁铁N极向左插入圆环；

操作3：去除横杆ab，让圆环和条形磁铁同时从当前位置自由下落；

（2）除了上述操作，还有其他可能让圆环产生感应电流的操作方案吗？如果有，请指出各种方案中感应电流的方向。

2．下面是几名同学对于感应电动势的认识，他们的观点正确吗？为什么？

同学甲：穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大；穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零。

同学乙：穿过线圈的磁通量的变化量越大，感应电动势越大。

同学丙：感应电动势与穿过闭合电路的磁通量的变化量成正比。

 

 

3 ．如图所示，A、B两个闭合线圈是用同样的导线制成的，其匝数均为10匝，半径，图示区域内有磁感应强度均匀减小的匀强磁场。

（1）线圈A、B中产生的感应电动势之比是多少？

（2）线圈A、B中产生的感应电流之比是多少？

 

 

 

4 ．如图所示是手机无线充电板的充电原理示意图。充电板接交流电源，对充电板供电，充电板内的送电线圈可产生交变磁场，从而使手机内的受电线圈产生交变电流，再经整流电路转变成直流电流后对手机电池充电。为方便研究，现将问题做如下简化：设受电线圈的匝数为n，面积为S，

若在时间内，磁场垂直于受电线圈平面向上穿过线圈，其磁感应强度由均匀增加到。下列说法正确的是（　　）

A．点c的电势高于点d的电势

B．受电线圈中感应电流方向由d到c

C．c、d之间的电势差为

D．c、d之间的电势差为

5 ．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

三．课堂练习

6．（多选题）如图所示，平面的第一、三象限内以坐标原点O为圆心、半径为的扇形区域充满方向垂直纸面向外的匀强磁场。边长为 L 的正方形金属框绕其始终在O点的顶点、在平面内以角速度 顺时针匀速转动，时刻，金属框开始进入第一象限。不考虑自感影响，关于金属框中感应电动势 E 随时间 t 变化规律的描述正确的是（　　）

A．在到的过程中，E 一直增大

B．在到的过程中，E 先增大后减小

C．在到的过程中，E 的变化率一直增大

D．在到的过程中，E 的变化率一直减小

7．（多选题）如图所示，水平放置足够长光滑金属导轨和，与平行，是以O为圆心的圆弧导轨，圆弧左侧和扇形内有方向如图的匀强磁场，金属杆的O端与e点用导线相接，P端与圆弧接触良好，初始时，可滑动的金属杆静止在平行导轨上，若杆绕O点在匀强磁场区内从b到c匀速转动时，回路中始终有电流，则此过程中，下列说法正确的有

A. 杆产生的感应电动势恒定

B. 杆受到的安培力不变

C. 杆做匀加速直线运动

D. 杆中的电流逐渐减小

8． 如图所示，水平面上两根足够长的光滑金属导轨平行固定放置，导轨间距离为，一端通过导线与阻值为的电阻连接；质量、长也为、电阻的金属杆静止放置在导轨上，导轨的电阻忽略不计；导轨所在位置有磁感应强度为的匀强磁场，磁场的方向垂直导轨平面向上，现在给金属杆施加一水平向右的拉力，使金属杆从静止开始做加速度为的匀加速直线运动。求：

（1）从静止开始运动，经时间时拉力的大小；

（2）上述内拉力的冲量。

 

 

 

 

 

 

四．课后巩固

9．我国第三艘航母“福建舰”于2022年6月17日正式下水。“福建舰”采用了全新的电磁阻拦技术。现将其简化，如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，两根平行金属轨道MN、PO水平固定，相距为L，电阻不计。MP间接有阻值为R的电阻。一长度为L、电阻为2R的轻质导体棒ab垂直放置在轨道上，与轨道接触良好。质量为M的飞机钩住ab后，立即关闭动力系统，飞机和ab的初速度为v0。不计飞机和导体棒受到的摩擦阻力。求：

（1）飞机减速过程中导体棒ab中产生的焦耳热；

（2）飞机速度为时的加速度大小；

（3）飞机减速过程中的位移大小。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10．如图所示，两根足够长的金属光滑导轨MN、PQ平行放置，导轨平面与水平面成θ = 30°角，间距L = 0.5m，导轨M，P两端接有阻值R = 5Ω的电阻，质量m = 0.2kg的金属棒ab垂直导轨放置，金