高中物理 第3章 划时代的发现章末分层突破学案 沪科版选修1-1-沪科版高二选修1-1物理学案VIP免费

第3章划时代的发现章末分层突破[自我校对]①磁场②磁通量③n④发电机⑤永磁⑥自激⑦实用⑧感应⑨电磁感应⑩磁场⑪第二次⑫电场⑬电场⑭物质____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________一、判断有无感应电流1．电磁感应现象是一种由“磁”生“电”的现象．产生感应电流的条件：(1)电路为闭合电路；(2)穿过闭合电路的磁通量发生变化．2．磁通量变化的常见情况有：(1)磁场的分布不变，而闭合电路的面积发生变化；(2)闭合电路所围的面积不变，而空间磁场发生变化．(多选)如图31所示，在有界匀强磁场中有一矩形线圈abcd垂直磁场放置，现使线圈做如下几种运动，其中线圈中能产生感应电流的是()图31A．向上加速平移，未出磁场B．匀速向右平移出磁场的过程中C．绕ab边转90°D．向上匀速平移【解析】要判断线圈中是否有感应电流产生，则需判断穿过线圈的磁通量是否发生变化．在A项中穿过线圈平面的磁感线始终与线圈平面垂直，并且线圈在磁场中的面积未发生变化，所以穿过线圈的磁通量没有变化，线圈中没有感应电流产生，A错误．在B项中线圈平移出磁场的过程中，线圈在磁场中的面积逐渐减少，穿过线圈的磁通量在减少，所以线圈中有感应电流产生，B正确．在C项中，线圈从图示位置绕ab边转动90°的过程中，线圈面积不变，但磁感线与线圈平面的夹角越来越小，穿过线圈的磁感线条数在减少故磁通量越来越小，线圈中有感应电流产生。C正确．D项匀速平移与加速平移一样，穿过线圈的磁通量都没变，D错误．【答案】BC1．一条形磁铁与导线环在同一平面内，磁铁的中心恰与导线环的圆心重合，如图32所示，为了在导线环中产生感应电流，磁铁应()图32A．绕垂直于纸面且过O点的轴转动B．向右平动C．向左平动D．N极向外转动，S极向里转动【解析】本题考查感应电流的产生条件，解决本题的关键是清楚条形磁铁的磁感线分布情况．图中位置穿过导线环平面的磁通量为零，要使导线环中有感应电流，只要让导线环中有磁感线穿过，就会有磁通量的变化，A、B、C的运动，导线环内磁通量始终为零，只有D正确．【答案】D二、法拉第电磁感应定律1．感应电动势：回路有电流必须有电源，电源产生电动势．电磁感应中相当于电源的那部分产生的电动势叫感应电动势，其余部分可等效为负载，利用学过的电路知识处理问题．产生感应电流的本质是因为产生了感应电动势，与电路是否闭合没有关系，若电路不闭合，仍有感应电动势而没有感应电流．2．法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小跟穿过这个电路的磁通量的变化率成正比．3．磁通量变化快慢的描述方法：在相同的时间内磁通量的变化越大，磁通量的变化越快；如果有相同的磁通量的变化，时间越短，磁通量的变化越快．如图33所示，闭合开关S，将条形磁铁插入闭合线圈，第一次用0.2s，第二次用0.4s，并且两次的起始和终止位置相同，则()图33A．第一次磁通量变化较大B．第一次的最大偏角较大C．第一次经过的总电量较多D．若断开S，均不偏转，故均无感应电动势【解析】由于两次条形磁铁插入线圈的起始和终止位置相同，因此磁通量的变化ΔΦ＝Φ2－Φ1相同，故A错．根据E＝n可知，第一次磁通量变化较快，所以感应电动势较大；而闭合电路电阻相同，所以感应电流也较大，故B正确．通过的电量q＝IΔt＝Δt＝·Δt＝，故两次通过的电量相同，C不对．若S断开，虽然电路不闭合，没有感应电流，但感应电动势仍存在，所以D不对．【答案】B2．有一面积为S＝100cm2的金属环如图34(甲)所示，电阻为R＝0.1Ω，环中磁场变化规律如图34(乙)所示，且磁场方向垂直环面向里，在t1到t2时间内，通过金属环的电荷量为多少？【导学号：17592043】图34【解析】由题图乙可知：磁感应强度的变化率＝①金属环中的磁通量的变化率＝S＝S②环中形成的感应电流I＝＝③通过金属环的电荷量Q＝IΔt④由①②③④式解得Q＝＝C＝0.01C.【答案】0.01C