《人教版（2019）高中物理选择性必修第二册导学单》2.5 第二章 法拉第电磁感应定律（章节复习）

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2.5 第二章 法拉第电磁感应定律（章节复习）
【知识再理解 1】感应电流方向的判定——楞次定律
1. 规律：楞次定律、右手定则，楞次定律的推论：电磁感应现象中的安培力，产生总阻碍
磁通量的变化。
2. 方法：（1）归纳法（2）推论法
【学以致用 1】
1. 一平面线圈用细杆悬于 P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强
磁场中运动．已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置 I
和位置Ⅱ时，顺着磁场的方向看去，线圈中感应电流的方向分别为： (
)
A． 逆时针方向 逆时针方向 B． 逆时针方向 顺时针方向
C． 顺时针方向 顺时针方向 D． 顺时针方向 逆时针方向
2．矩形导线框 abcd 与长直导线 MN 放在同一水平面上，ab 边与 MN 平行，导线 MN 中通
入如图所示的电流方向，下列说法正确的是（　　）
A．当 MN 中的电流增大时，导线框中有顺时针方向的感应电流
B．当 MN 中的电流增大时，导线框所受的安培力方向向左
C．当导线框向右运动时，导线框有逆时针方向的感应电流
D．当导线框向右运动时，导线框所受的安培力的合力向左　
【知识再理解 2】感应电流大小的求解——法拉第电磁感应定律
1. 规律：法拉第电磁感应定律：电源－电路－电流－力－能等
2. 方法：（1）推论法　（2）等效法（3）转化法
【学以致用 2】
1． 一个圆形线圈，共有 n=10 匝，其总电阻 r=4.0Ω，线圈与阻值 R0=16Ω，的外电阻连成
闭合回路，如图甲所示．线圈内部存在着一个边长 l=0.20m 的正方形区域，其中有分
布均匀但强弱随时间变化的磁场，图乙显示了一个周期内磁场的变化情况，周期
T=1.0×10-2s，磁场方向以垂直线圈平面向外为正方向．求：
（1）t=时刻，电阻 R0上的电流大小和方向；
（2）0~ ，时间内，流过电阻 R0的电量；
（3）一个周期内电阻 R0的发热量．
2． 如图所示，足够长的光滑斜面与水平面夹角 θ=37°，在斜面上有垂直斜面向上的有界
匀强磁场，边界 aa'和bb'与斜面底边平行，且间距为 d=0.1m。现有一质量为 m=50g、
总电阻为 R=1Ω、边长也为 d=0.1m 的正方形金属线圈 MNPQ，其初始位置 MN 边与磁
场边界 bb'平行，且相距 L=0.12m，现让金属线圈从初始位置静止释放，线圈刚好匀速
通过磁场。g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求∶
（1）磁场的磁感应强度 B的大小；
（2）线圈进磁场的过程中，M、N两端的电压 UMN；
（3）线圈通过磁场区域过程中，线圈中产生的焦耳热。
3． 如图所示，间距 、足够长的平行金属导轨倾角 ，底端接一阻值为
的电阻，质量 的金属棒通过跨过轻质定滑轮的细线与质量 的重锤相连，
滑轮左侧细线与导轨平行，金属棒电阻 （其他电阻均不计），金属棒始终与导
轨垂直且接触良好，二者间的动摩擦因数 ，整个装置处于垂直导轨平面向上的
匀强磁场中，磁感应强度的大小 ，已知重力加速度 ，
，现将重锤由静止释放．求：
(1) 刚释放重锤瞬间重锤的加速度 a；
(2) 重锤的最大速度 v；
(3) 重锤下降 时，其速度已经达到最大速度 v，求电阻 R上产
生的焦耳热。
4． 如图是一种电梯突然失控下落时的保护装置。在电梯后方墙壁上交替分布着方向相反
的匀强磁场，每块磁场区域宽1.6m，高0.5m，大小均为 0.5T。电梯后方固定一个 100
匝矩形线圈，线圈总电阻为 8Ω，高度为 1.5m，宽度略大于磁场。已知某次电梯运行
试验中电梯总质量为 2400kg，g取10m/s2，忽略摩擦阻力。当电梯失去其他保护，
由静止从高处突然失控下落时，求∶
（1）电梯下落速度达到 2.5m/s 时，线圈内产生的感应电流大小；
（2）电梯可达到的最大速度；
（3）若电梯下落 4.5m，达到最大速度的 ，此过程所用时间。
【知识再理解 3】电磁感应现象实例分析：涡流、电磁阻尼、电磁驱动、自感、互感
1.　规律：电流的热效应、阻碍磁通量变化的力学效果、阻碍原电流变化的效果
2.　方法：（1）推论法
【学以致用 3】
1． 如图所示，用导线环绕在一金属块上许多匝，当导线中通以交变电流时，金属块中的
磁通量会不断变化从而产生感应电流，这些电流的分布就像水中的漩涡一样，我们
把它叫做涡电流，简称涡流。涡流会消耗电能产生热量，下列判断不正确的有（　
）
A．如果想增大涡流发热，可以仅增加线圈的匝数
B．产生感应电动势的非静电力是涡旋电场给电荷的作用力
C．如果想增大涡流发热，可以仅增大金属材料的电阻率
D．如果想增大涡流发热，在线圈电流强度不变的条件下，可以仅增大电流频率
2．如图所示，L是一带铁芯的理想电感线圈，其直流电阻为零。电路中 A和B是二个相同
的灯泡，A灯泡串接一个理想二极管 D，则下列说法错误的是（　　）
A．开关S闭合瞬间，A灯不亮
B．开关S闭合瞬间，B灯泡立即亮
C．开关S断开瞬间，A灯泡闪亮一下后熄灭
D．开关S断开瞬间，a点电势低于b点电势
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