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章末复习提升课(四) [先总揽全局] [再填写关键] ①电生磁 ②磁生电 ③B ④S ⑤E感 ⑥I感 ⑦S ⑧B ⑨L ⑩v (2014·课标全国卷Ⅰ)如图4-1(a)，线圈ab、cd绕在同一软铁芯上，在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间电压如图4-1(b)所示．已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是(　　) 【解析】　本题可由法拉第电磁感应定律判断． 由题图(b)可知在cd间不同时间段内产生的电压是恒定的， 所以在该时间段内线圈ab中的磁场是均匀变化的，则线圈ab中的电流是均匀变化的，故选项A、B、D错误，选项C正确． 【答案】　C 1．紧靠在一起的线圈A与B如图4-2甲所示，当给线圈A通以图4-2乙所示的电流(规定由a进入b流出为电流正方向)时，则线圈cd两端的电势差应为图中的(　　) 图4-2 【解析】　0～1 s内，A线圈中电流均匀增大，产生向左均匀增大的磁场，由楞次定律可知，B线圈中外电路的感应电流方向由c到d，大小不变，c点电势高，所以选项A正确． 【答案】　A 回路中的部分导体做切割磁感线运动或穿过回路的磁通量发生变化时，回路将产生感应电动势，该导体或回路相当于电源．因此，电磁感应问题往往和电路问题联系在一起，解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法是 1．明确哪一部分电路产生感应电动势，则这部分电路就是等效电源，该部分电路的电阻是电源的内阻，而其余部分电路则是用电器，是外电路． 2．分析电路结构，画出等效电路图． 3．用法拉第电磁感应定律确定感应电动势的大小，再运用闭合电路欧姆定律、串并联电路的性质、电功、电热等知识求解． (2014·课标全国卷Ⅱ)半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r、质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图4-3所示．整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下．在内圆导轨的C点和外圆导轨的D点之间接有一阻值为R的电阻(图中未画出)．直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触．设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒和导轨的电阻均可忽略．重力加速度大小为g.求 (1)通过电阻R的感应电流的方向和大小； (2)外力的功率． 图4-3 【解析】　根据右手定则、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律及能量守恒定律解题． (1)根据右手定则，得导体棒AB上的电流方向为B→A，故电阻R上的电流方向为C→D. 2．(多选)(2014·山东高考)如图4-4，一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内，通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定，导体棒与轨道垂直且接触良好．在向右匀速通过M、N两区的过程中，导体棒所受安培力分别用FM、FN表示．不计轨道电阻．以下叙述正确的是(　　) A．FM向右　　　　　　 B．FN向左 C．FM逐渐增大 D．FN逐渐减小 【解析】　根据楞次定律、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律和安培力公式解决问题． 根据直线电流产生磁场的分布情况知，M区的磁场方向垂直纸面向外，N区的磁场方向垂直纸面向里，离导线越远，磁感应强度越小．当导体棒匀速通过M、N两区时，感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因，故导体棒在M、N两区运动时，受到的安培力均向左，故选项A错误，选项B正确；导体棒在M区运动时， 电磁感应和力学的综合题，其联系的桥梁是磁场对感应电流的安培力，因为感应电流与导体运动的加速度有相互制约的关系．这类题要重点进行下列分析： 1．电路分析 在电磁感应现象中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路相当于电源，如果它有电阻，就相当于存在内电阻，它两端的电压就是路端电压．解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法是： (1)确定感应电动势的大小和方向，用法拉第电磁感应定律确定感应电动势的大小，用楞次定律确定感应电动势的方向(不论回路是否闭合，都设想电路闭合，判断出感应电流的方向，导体两端相当于电源的正、负极)． (2)画出等效电路图，分清内外电路，此环节是解决此类问题的关键． (3)运用全电路欧姆定律，串、并联电路的特点，电功率、电热等公式联立求解． 2．受力分析 根据电路分析，表示出电路中电流，进而表示出安培力，对研究对象进行受力分析，确定物体所受的合外力． 3．运动分析 根据物体的受力情况，分析加速度的变化，如果物体做匀变速直线运动，可以利用运动学公式和牛顿第二定律求解；如果物体不做匀变速直线运动，则必须进行能量分析，从能量转化和守恒的角度求解． 4．能量分析 解决电磁感应中能量转化问题的一般思路：