第2章 第3节 电磁感应定律的应用-2026-2027学年高中物理选择性必修第二册课堂重点&课时训练合集(粤教版)
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内容正文:
粤教版·选择性必修第二册·第二章电磁感应
电磁感应定律的应用
课时重点&课堂同步
模块1
本小节知识重点梳理
序号
核心知识点
关键内容
电磁感应定律的应用方向
利用法拉第电磁感应定律和楞次定律分析、解决生产生活中的实际问题。
2
感应电动势的计算
法拉第电磁感应定律:E=n
Φ
△t
导体切割磁感线:E=BLvsin 0。
3
楞次定律的应用
感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化;口诀:“增反减同”。
右手定则
伸开右手,让拇指与其余四指垂直且都与手掌在同一平面内;让磁感线穿入手
心,拇指指向导体运动方向,四指指向感应电流方向。
电磁感应中的能量转化
外力克服安培力做功→其他形式的能转化为电能;安培力做正功→电能转化
为其他形式的能。
涡流
块状金属在变化的磁场中或在磁场中运动时,金属内部产生的感应电流呈涡旋
6
状,称为涡流;应用:电磁炉、感应加热、电磁阻尼、电磁驱动。
电磁阻尼
当导体在磁场中运动时,感应电流使导体受到安培力,安培力的方向总是阻碍
导体的运动,这种现象称为电磁阻尼。
电磁驱动
当磁场相对于导体运动时,感应电流使导体受到安培力,安培力使导体跟随磁
8
场运动,这种现象称为电磁驱动。
自感现象
由于导体自身电流变化而产生的电磁感应现象;自感电动势:E=
△
9
t'
L为
自感系数(单位:亨利H)。
自感系数的影响因素
10
线圈的匝数、横截面积、长度、是否有铁芯;通电自感:灯泡逐渐变亮;断电
自感:灯泡闪亮后熄灭或逐渐熄灭。
核心公式汇总
△Φ
法拉第电磁感应定律:E=
△t
切割磁感线:E=BLV(B⊥L⊥V)
自酸电动湖E=品
安培力:F=BIL
能量守恒:W外=Q电(纯电阻电路)
模块2
课堂同步提升习题
一、单选题(共10题)
1.关于电磁感应现象,下列说法正确的是
A.穿过闭合回路的磁通量越大,感应电动势越大
B.穿过闭合回路的磁通量变化越快,感应电动势越大
C,穿过闭合回路的磁通量为零时,感应电动势一定为零
D.闭合回路在磁场中运动,就一定产生感应电流
2.根据楞次定律,感应电流的磁场总是
A.与引起感应电流的磁场方向相同
B.与引起感应电流的磁场方向相反
C.阻碍引起感应电流的磁通量的变化
D.促进引起感应电流的磁通量的变化
3.关于涡流,下列说法正确的是
A.涡流只在变化的磁场中产生
B.涡流是一种在块状金属内部形成的涡旋状感应电流
C.涡流总是有害的,应设法消除
D.涡流只能在导体中产生,不能在半导体中产生
4.电磁炉利用涡流加热食物,下列说法正确的是
A.电磁炉可以直接加热玻璃锅
B.电磁炉利用铁质锅底中产生的涡流发热
C.电磁炉工作时不需要消耗电能
D.电磁炉产生的涡流在锅底外部
5.关于电磁阻尼,下列说法正确的是
A.电磁阻尼利用了安培力阻碍导体运动
B.电磁阻尼只能阻碍导体运动,不能使导体停止
C,电磁阻尼产生的安培力方向与导体运动方向相同
D.电磁阻尼不需要消耗能量
6.关于自感现象,下列说法正确的是
A.自感现象是由导体自身电流变化引起的电磁感应现象
B.自感电动势的方向总是与电流方向相同
C.自感系数L的单位是特斯拉
D.线圈中电流不变时,自感电动势最大
7.在通电自感实验中,闭合开关后,与线圈串联的灯泡
A.立即变亮B.逐渐变亮C.先亮后灭D.始终不亮
8.关于自感系数L,下列说法正确的是
A.线圈匝数越多,L越小B.线圈中有铁芯时,L变小C,线圈横截面积越大,L越大
D.L与线圈中电流大小有关
9.导体棒在匀强磁场中做切割磁感线运动,产生的感应电动势E=BLV,式中V的方向
A.必须与B平行B.必须与B垂直C.与B成任意角都可以D.必须与导体棒平行
10.电磁驱动现象中,导体受到的安培力方向
A.与磁场运动方向相同B.与磁场运动方向相反C.与导体运动方向相反D.与导体运动方向相同
二、多选题(共5题)
11.关于电磁感应中的能量转化,下列说法正确的是
A.外力克服安培力做功,其他形式的能转化为电能
B.安培力做正功,电能转化为其他形式的能
C.在纯电阻电路中,克服安培力做的功等于产生的焦耳热
D.电磁感应现象中能量不守恒
12.下列现象中利用了涡流的是
A电磁炉加热食物B.金属探测器探测金属
C.变压器铁芯采用硅钢片叠压
D.感应加热淬火
13.关于右手定则,下列说法正确的是
A.伸开右手,拇指与四指垂直且在同一平面内
B.让磁感线穿入手心
C,拇指指向导体运动方向
D.四指指向感应电流方向
14.关于自感现象,下列说法正确的是
A.通电自感中,灯泡逐渐变亮
B.断电自感中,灯泡可能闪亮后熄灭
C,自感系数L与线圈匝数、横截面积、长度及是否有铁芯有关
D.自感电动势公式为E=L
41
△t
15.关于电磁阻尼和电磁驱动,下列说法正确的是
A.电磁阻尼中安培力阻碍导体运动
B.电磁驱动中安培力使导体跟随磁场运动
C.电磁阻尼和电磁驱动都利用了楞次定律
D.电磁阻尼中导体最终会停止运动
三、填空题(共5题)
16.法拉第电磁感应定律的表达式为E=_
二,其中n表示
17.导体棒在匀强磁场中切割磁感线,当B、L、V三者互相垂直时,感应电动势E=
18.楞次定律的内容是:感应电流的磁场总要
引起感应电流的
的变化。
19.自感电动势的表达式为E=L
△
其中L称为
其单位是
,符号为
20.电磁炉利用
原理加热食物;变压器铁芯采用硅钢片叠压是为了减小
四、判断题(共5题)
21.穿过闭合回路的磁通量越大,感应电动势一定越大。
22.楞次定律中“阻碍”意味着感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相反。
23.涡流只能在变化的磁场中产生,在恒定磁场中运动的导体不会产生涡流。
24.自感系数L是线圈自身的属性,与线圈中是否有电流无关。
25.电磁阻尼和电磁驱动都遵循能量守恒定律。
五、简答题(共3题)
26.简述楞次定律的内容,并说明“阻碍”的含义。
27.简述通电自感现象中灯泡逐渐变亮的原因。
28.简述电磁阻尼和电磁驱动的区别。
六、计算题
(共2题)
29.一个匝数n=100的线圈,穿过它的磁通量在△t=0.2s内由④1=0.01Wb均匀增加到④2=0.05Wb。
求:
(1)线圈中产生的感应电动势E;
(2)若线圈总电阻R=52,求感应电流/。
30.一根长L=0.5m的导体棒,在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中,以v=10/s的速度做切割磁感线运
动,B、L、V三者互相垂直。求导体棒中产生的感应电动势E。
模块3
参考答案
一、单选题
1日解析:由E=n公架可知,感应电动势大小取决于磁通量的变化率,与猫通量本身大小无关。
2.C解析:楞次定律:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
3.B解析:涡流是块状金属内部形成的涡旋状感应电流;变化的磁场中或在磁场中运动的导体均可产生涡流。
4.B解析:电磁炉利用铁质锅底中产生的涡流发热;玻璃锅不能产生涡流。
5.A解析:电磁阻尼中安培力方向总是阻碍导体运动。
6.A解析:自感现象由导体自身电流变化引起;L的单位是亨利(H)。
7.B解析:通电自感中,线圈产生自感电动势阻碍电流增大,灯泡逐渐变亮。
8.C解析:L与匝数、横截面积、长度、铁芯有关;匝数越多、横截面积越大、有铁芯时L越大;与电流无关。
9.B解析:E=BLV的适用条件是B⊥L⊥V。
10.A解析:电磁驱动中安培力使导体跟随磁场运动,方向与磁场运动方向相同。
二、多选题
11.ABC解析:电磁感应现象中能量守恒,D错误。
12.ABD解析:变压器铁芯采用硅钢片叠压是为了减小涡流,C不属于利用涡流。
13.ABCD解析:右手定则内容:伸开右手,拇指与四指垂直且在同一平面内,让磁感线穿入手心,拇指指向导体运动方
向,四指指向感应电流方向。
14,ABCD解析:通电自感灯泡逐渐变亮;断电自感灯泡可能闪亮后熄灭;L与线圈结构有关;自感电动势E=LA
2△t°
15.ABCD解析:电磁阻尼阻碍导体运动,电磁驱动使导体跟随磁场运动,均利用楞次定律,遵循能量守恒。
三、填空题
△Φ
16.n
线圈的匝数
17.BLv
18.阻碍;磁通量
19.自感系数;亨利;H
20.涡流;涡流(或涡流损耗)
四、判断题
21.×解析:感应电动势大小取决于磁通量的变化率,而非磁通量本身大小。
22.×解析:“阻碍”不是“相反”,当磁通量减小时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。
23.×解析:导体在恒定磁场中运动时,若导体内部磁通量发生变化,也会产生涡流。
24.√解析:L是线圈自身的属性,与电流无关。
25.√解析:电磁阻尼和电磁驱动均遵循能量守恒定律。
五、简答题
26答:楞次定律:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。“阻碍”的含义:当原磁通量增大时,感应电
流的磁场与原磁场方向相反;当原磁通量减小时,感应电流的磁场与原磁场方向相同。即“增反减同”。
27.答:闭合开关时,线圈中电流增大,线圈产生自感电动势阻碍电流增大,因此通过灯泡的电流逐渐增大,灯泡逐渐变
亮。
28.答:电磁阻尼:导体在磁场中运动时,感应电流使导体受到安培力,安培力方向总是阻碍导体运动。电磁驱动:磁场
相对于导体运动时,感应电流使导体受到安培力,安培力使导体跟随磁场运动。区别:电磁阻尼中安培力阻碍导体运动,
电磁驱动中安培力使导体跟随磁场运动。
六、计算题
29.
△Φ
(1)由法拉第电磁感应定律:E=n
100×0.05-0.01V=100×02V=100×0.2V=
0.2
(2)由欧姆定律:1-5=20
员=5A=4A。
30.
由导体切割磁感线公式:E=BLV=0.4×0.5×10V=2V。
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