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1、高三第二轮复习：专题部分（六） 奉贤区曙光中学物理组1NaM OI1I20图 1专题（六）磁场、电磁感应（专题（六）磁场、电磁感应（1） 一、磁感强度一、磁感强度 B B 和电流和电流 I I 的关系：的关系：右手螺旋定则（安培定则）二、磁感强度二、磁感强度 B 的叠加：的叠加：B 是矢量，合成时满足平行四边形定则。例例 1、 （2008 松江）松江）半径为 r，电流为 I1的通电圆环圆心 O 处的磁感强度为 B，在圆环下距环心 a 处水平放置一根电流为 I2的无限长直导线 MN 时，圆环圆心 O 处的磁感强度变为零。设圆环平面和长直导线在同一竖直平面内，如图 1 所示，根据对称性，直导线电流
2、 I2在导线下方 O处的磁感强度的大小为 ，方向 。三三.安培力的合成：安培力的合成：满足平行四边形定则。4、如图所示，两根平行放置的长直导线和载有大小相同方向相反的ab 电流，受到的磁场力大小为，当加入一与导线所在平面垂直的匀强a1F磁场后，受到的磁场力大小变为，则此时受到的磁场力大小变为-a2Fb -（ ） （A） （B） 2F21FF 地球磁场 通电直导线周围磁场 通电环行导线周围磁场高三第二轮复习：专题部分（六） 奉贤区曙光中学物理组2（C） （D）21FF 212FF 5、如图所示，A 为一水平旋转的橡胶盘，带有大量均匀分布的负电荷， 在圆盘正上方水平放置一通电直导线，电流方向如图。
3、当圆盘高速绕中 心轴 OO转动时，通电直导线所受磁场力的方向是-（ ） A、竖直向上 B、竖直向下 C、水平向里 D、水平向外6、如图所示，闭合导线 aba 中通入电流 I 方向如图，匀强磁场 B 垂直纸面向里，且与闭合导线平面垂直，直导线 ab 长为 L，则闭 合导线受到的安培力大小是 ，弯曲导线 ab 受到的安培 力的大小是 ，方向 ，直导线 ab 受到的安培 力大小是 ，方向 。四、安培力作用下的通电导线平衡四、安培力作用下的通电导线平衡7、如图 10-2，条形磁铁平放于水平桌面上，在它的正中央上方 固定一根直导线，导线与磁场垂直，现给导线中通以垂直于纸 面向外的电流，则下列说法正确的是
4、：-（ ） A磁铁对桌面的压力减小 B磁铁对桌面的压力增大 C磁铁对桌面的压力不变 D以上说法都不可能8、质量为 m 的通电细杆 ab 置于倾角为的导轨上，导轨宽度为 d，杆 ab 与导轨间的动 摩擦因数为。有电流时，ab 恰好能在导轨上静止，如图所示，它的四个侧视图中标出 四种可能的匀强磁场方向，其中杆 ab 又与导轨之间的摩擦力可能为零的图是-（ ）（a）图（b）图（c）图（d）图A、B、C、D、9、下图所示的天平可用来测定磁感应强度。天平的右臂下面 挂有一个矩形线圈，宽为 l，共 N 匝，线圈的下部悬在匀强磁 场中，磁场方向垂直纸面。当线圈中通有电流 I(方向如图)时， 在天平左、右两边
5、加上质量各为 m、m的砝码，天平平衡。 当电流反向(大小不变)时，右边再加上质量为 m 的砝码后，天 平重新平衡。由此可知-( ) (A)磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为(m-m)g/NIl (B)磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为 mg/2NIl (C)磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为(m-m)g/NIlOO /B高三第二轮复习：专题部分（六） 奉贤区曙光中学物理组3(D)磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为 mg/2NIl10、如图所示，质量为 60g 的金属棒长为 L1=20cm，棒两端与长为 L2=30cm 的细软金属 线相连，吊在磁感应强度 B=0.5T、竖直向上的匀强磁场
6、中。当金属棒中通过稳恒电流 I 后，金属棒向纸外摆动，摆动过程中的最大偏角=60（取 g=10m/s2） ，求： （1）金属棒中电流大小和方向；（2）金属棒在摆动过程中动能的最大值五、安培力作用下的通电导线（线框）的运动五、安培力作用下的通电导线（线框）的运动11、如图 10-1 所示，螺线管两端加上交流电压，沿着螺线 管 轴线方向有一电子射入，则该电子在螺线管内将做：-（ ）A加速直线运动 B匀速直线运动 C匀速圆周运动 D简谐运动12、如图所示，原来静止的圆形通电线圈通以逆时针方向的电流 I，在其直径 AB 上靠近 B 点放一根垂直于线圈平面的固定不动的长直导线，通过如图所示的方向的电流
7、I，在 磁场力作用下圆线圈将-（ ） A、向左运动； B、向右运动 C、以直径 AB 为轴运动； D、静止不动13、如图，O 为圆心，KN、LM 是半径分别为 ON、OM 的同心圆，若 O 处垂直纸面放 置一载流直导线，电流垂直纸面向外。用一条导线围成如图所示回路 KLMN，当回路中 沿图示方向通以电流时，此回路将-（ ） A、向左平动 B、在纸面向绕过 O 点垂直于纸面的轴转动 C、KL 边向外，MN 边向里运动 D、KL 边向里，MN 边向外运动专题（六）磁场、电磁感应（专题（六）磁场、电磁感应（2）一、磁通量及磁通量的变化一、磁通量及磁通量的变化1、磁通量磁通量 如果在磁感应强度为B的匀
8、强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，其面积为S，则 定义B与S的乘积为穿过这个面的磁通量，用表示：=BS。 （B 与 S 不垂直，存在夹 角 时，=BSsin）高三第二轮复习：专题部分（六） 奉贤区曙光中学物理组4它的大小与线圈的匝数 n 多少无关。是标量，但是有方向（进该面或出该面） 。单 位为韦伯，符号为 Wb。2、磁通量的变化量、磁通量的变化量 磁通量的变化=2-1有多种形式，主要有：S、不变，B 改变，这时=BSsin B、不变，S 改变，这时=SBsin B、S 不变，改变，这时=BS(sin2-sin1) 当当 B、S、中有两个或三个一起变化时，就要分别计算中有两个或三个一起变化时
9、，就要分别计算1、2，再求，再求2-1了。了。例 1、如图所示，矩形线圈沿a b c 在条形磁铁 附近移动，试判断穿过线圈的磁通量如 何变化？如 果线圈M 沿条形磁铁轴线向右移动，穿 过该线圈 的磁通量如何变化？3、磁通量的变化率磁通量的变化率/t（即单匝线圈的电动势大小）二、感应电流的产生及方向判断感应电流的产生及方向判断1、产生条件：、产生条件：闭合回路中磁通量发生变化时；或闭合回路的一部分在磁场中作切割 磁感线运动时。2 2、方向判断：、方向判断：（1）楞次定律：适用于一切情况下；（2）右手定则：一般适用于有明显切割现象时；例 2、如图所示，有两个同心导体圆环。内环中通有顺时针方向的电
10、流，外环中原来无电流。当内环中电流逐渐增大时，外环中有无感 应电流？方向如何？例 3、如图所示，闭合导体环固定。条形磁铁 S 极向下以初速度 v0沿过 导体环圆心的竖直线下落过程，导体环中的感应电流方向如何？例 4、如图所示，O1O2是矩形导线框 abcd 的对称轴，其左方有垂直 于纸面向外的匀强磁场。以下哪些情况下 abcd 中有感应电流产生？ 方向如何？ A.将 abcd 向纸外平移 B.将 abcd 向右平移 C.将 abcd 以 ab 为轴转动 60 D.将 abcd 以 cd 为轴转动 60a bcacbMNSa db cO1O2Nv0M高三第二轮复习：专题部分（六） 奉贤区曙光中学
11、物理组5例 5、如图所示装置中，cd 杆原来静止。当 ab 杆 做如下那些运动时，cd 杆将向右移动？ A.向右匀速运动 B.向右加速运动 C.向左加速运动 D.向左减速运动例 6、如图所示，水平面上有两根平行导轨，上面放两根金属棒 a、b。当条形磁铁如图向下移动时（不到达导轨平面） ，a、b 将 如何移动？例 7、 如图所示，绝缘水平面上有两个离得很近的导体环 a、b。将条形磁铁沿它们的正中向下移动（不到达该平面） ， a、b 将如何移动？例 8、图 4 中 A、B 为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置，A 线圈中通有如图（a） 所示的交流电 i，则（ ） A. 在 t1到 t2时间内 A、
12、B 两线圈相吸 B. 在 t2到 t3时间内 A、B 两线圈相斥 C. t1时刻两线圈间作用力为零 D. t2时刻两线圈间吸力最大i0（a） （b） 图 4t1t2t3t4ABi例 9、一磁棒自远处匀速沿一圆形线圈的轴线运动，并穿过线圈向远处而去，如图 6 所示， 则下列图 7 四图中，较正确反映线圈中电流 i 与时间 t 关系的是（线圈中电流以图 6 示箭 头为正方向）：-（ ）c a d bL2 L1a ba b高三第二轮复习：专题部分（六） 奉贤区曙光中学物理组6三、法拉第电磁感应定律 1、定义式：、定义式：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，即，在国际单位制中
13、可以证明其中的 k=1，所以有。对于 n 匝线圈有tkE tE。 （平均值）tnE2、导体切割磁感线时产生感应电动势大小的计算式：、导体切割磁感线时产生感应电动势大小的计算式：E=BLV（高考只要求 B 与 V 垂直的情况）（一）（一）电磁感应中的动力学问题电磁感应中的动力学问题 9(2004 北京理综)如图 1 所示，两根足够长的直金属导轨 MN、PQ 平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为 L。M、P 两点间接有阻值为 R 的电阻。一根质量为 m 的均匀直金属杆 ab 放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为 B 的匀 强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽
14、略。让 ab 杆沿导轨由静止 开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。 （1）由 b 向 a 方向看到的装置如图 2 所示，请在此图中画出 ab 杆下滑过程中某时 刻的受力示意图； （2）在加速下滑过程中，当 ab 杆的速度大小为 v 时，求此时 ab 杆中的电流及其加 速度的大小； （3）求在下滑过程中，ab 杆可以达到的速度最大值。10 （2005上海物理）如图所示，处于匀强磁场中的两根足 够长。电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平 面成=37角，下端连接阻值为R的电阻。匀强磁场方向与 导轨平面垂直。质量为0.2kg。电阻不计的金属棒放在两导 轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦高三第二轮复习：专题部分（六） 奉贤区曙光中学物理组7因数为0.25。求： (1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小； (2
