电磁感应(6)
高中物理第四章电磁感应6互感和自感课时练习题含答案
互感和自感题组一自感现象1.下列单位换算正确的是()A.1亨=1欧·秒B.1亨=1伏·安/秒C.1伏=1韦/秒D.1伏=1亨·安/秒解析:由E=L可知1伏=1亨·安/秒,选项D正确。
答案:D2.在制作精密电阻时,为消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象,采取了双线绕法,如图所示,其道理是()A.当电路中电流变化时,两股导线中产生的自感电动势相互抵消B.当电路中电流变化时,两股导线中产生的感应电流相互抵消C.当电路中电流变化时,两股导线中产生的磁通量相互抵消D.以上说法均不正确解析:由于采用双线并绕的方法,当电流通过时,两股导线中的电流方向是相反的,不管电流怎样变化,任何时刻两股电流总是等大反向的,所产生的磁通量也是等大反向的,故总磁通量等于零,在线圈中不会产生电磁感应现象,因此消除了自感现象,选项C正确。
答案:C题组二通电自感:3.( 多选题 )如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻r不能忽略。
R1和R2是两个定值电阻,L是一个自感系数较大的线圈。
开关S原来是断开的,从闭合开关S到电路中电流达到稳定为止的时间内,通过R1的电流I1和通过R2的电流I2的变化情况是( )A.I1开始较大而后逐渐变小B.I1开始很小而后逐渐变大C.I2开始很小而后逐渐变大D.I2开始较大而后逐渐变小解析:闭合开关S时,由于L是一个自感系数较大的线圈,产生反向的自感电动势阻碍电流的变化,所以开始I2很小,随着电流达到稳定,自感作用减小,I2开始逐渐变大;闭合开关S时,由于线圈阻碍作用很大,路端电压较大,随着自感作用减小,路端电压减小,所以R1上的电压逐渐减小,电流逐渐减小,故选项A、C正确。
答案:AC4.如图所示的电路,L为自感线圈,R是一个灯泡,E是电源。
当S闭合瞬间,通过灯泡R的电流方向是。
当S断开瞬间,通过灯泡的电流方向是。
解析:当S闭合时,流经R的电流是A→B。
当S断开瞬间,由于电源提供给R及线圈的电流立即消失,因此线圈要产生一个和原电流方向相同的自感电动势来阻碍原电流减小,所以电流流经R时的方向是B→A。
苏州市实验高中2020人教版物理课件第四章电磁感应6互感和自感42
电路中稳态电流为I1、 I2 ①若I2≤I1,灯泡逐渐变 暗 ②若I2>I1,灯泡闪亮后 逐渐变暗 两种情况灯泡中电流方 向均改变
【典例示范】 (多选)如图,电灯的灯丝电阻为2 Ω,电池电动势为 2 V,内阻不计,线圈匝数足够多,其直流电阻为3 Ω, 先合上电键K,过一段时间突然断开K,则下列说法中错 误的是( )
(2)当一个线圈中的电流变化时,在另一个线圈中为什 么会产生感应电动势呢? 提示:当一个线圈中的电流变化时,穿过两个线圈的磁 通量都会变化。
【探究总结】 对互感现象的理解
(1)互感现象是一种常见的电磁感应现象,它不仅发生 于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,而且可以发生于 任何相互靠近的电路之间。 (2)互感现象可以把能量由一个电路传到另一个电路。 变压器就是利用互感现象制成的。
(3)对电感线圈阻碍作用的理解: ①若电路中的电流正在改变,电感线圈会产生自感电 动势阻碍电路中电流的变化,使得通过电感线圈的电 流不能突变。 ②若电路中的电流是稳定的,电感线圈相当于一段导 线,其阻碍作用是由绕制线圈的导线的电阻引起的。
2.对通电自感和断电自感问题的三点理解: (1)通电时线圈产生的自感电动势阻碍电流的增加且 与原电流方向相反。 (2)断电时线圈产生的自感电动势与原来线圈中的电 流方向相同,且在与线圈串联的回路中,线圈相当于电 源,它提供的电流大小从原来的IL逐渐变小。
(1)重新接通电路。在闭合开关时,观察到两个灯泡的 发光情况是怎样的? 两灯泡的发光情况是_A_2_正__常__发__光__,_A_1比__A_2_亮__得__晚__。
(2)发生这种现象的原因是什么。 提示:电路接通时,电流由零开始增加,穿过L的磁通量 随之增加,在L中产生自感电动势阻碍磁通量(电流)的 增加,推迟了电流达到正常值的时间,所以A1灯比A2灯 晚亮。
电磁感应-6 位移电流
位移电流
1. 位移电流 (displacement current) 通过电场中某一截面的位移电流等 于通过该截面的电位移通量的时间变 化率.
dΦ D Id = dt
麦克斯韦
2. 位移电流密度(density of displacement current) v v v I d = ∫ δ D ⋅ dS v S2 ∂D v δD = v ∂D dΦ D ∂t =∫ ⋅ dS Id = S2 ∂ t dt
L S S
v v v ∂B v ⋅ dS ε i = ∫ E感 ⋅dl = − ∫∫ L S ∂t v v v v v ∂D v ∫ H ⋅ dl = I o + I d = ∫ δ ⋅ dS + ∫ ⋅ dS
位移电流
异：传导电流是大量自由电荷的宏观定向运动，而位移 电流的实质是变化的电场。
位移电流
例 半径为R=0.1m的两块圆板,构成平板电容器.现均匀充电, 使电容器两极板间的电场变化率为1013V⋅m-1⋅s-1.求极板间的 位移电流以及距轴线R处的磁感应强度. 解
ΦD = SD = π R2 ⋅ ε0E
E
R
r
dΦD 2 dE = 2 .8 A = π ε0R Id = L dt dt v v dΦ D 全电流安培环路定理： ∫ H ⋅ dl = I d = L dt v B ∂D v , D = ε0E ⋅ dS H = H ⋅2πr = ∫ S ∂t μ0
结论：变化的电场能激发涡旋磁场
∂t 位移电流的引入进一步深刻地揭示了电场和磁场的内 在联系，反映了自然界对称性的美。法拉第电磁感应定 律表明了变化磁场能够产生涡旋电场，位移电流假设的 实质则是表明变化电场能够产生涡旋磁场。变化的电场 和变化的磁场互相联系，相互激发，形成一个统一的电 磁场。 位移电流与传导电流的异同： 同：位移电流在产生磁场这一点上和传导电流完全相同.
6- 电磁感应 电磁场(带答案)
增加,求空间涡旋电场的分布.
解：取绕行正方向为顺时针方向,作为感生电动势和涡旋电场的标定正方向,磁
通量的标定正方向则垂直纸面向里.
在 r<R 的区域,作半径为 r 的圆形回路,由
i
L Ei dl
S
B
dS
t
O R
B
5
并考虑到在圆形回路的各点上, Ei 的大小相等,方向沿圆周的切线.而在圆形回路内是匀强磁场,且 B 与 dS
为
，内部的磁能密度为
。
答案：µ0nI
0n2I 2 / 2
6-T 自感磁能 6、自感系数 L =0.3 H 的螺线管中通以 I =8 A 的电流时，螺线管存储的磁场能量 W = ． 答案：9.6J
6-T 动生电动势势 二、选择题
6-X 电磁感应现象
1
1、一导体圆线圈在均匀磁场中运动，能使其中产生感应电流的一种情况是（ ）
6-S 磁场能量 自感
5、一无限长同轴电缆是由两个半径分别为 R1 和 R2 的同轴圆筒状导体构成的,其间充满磁导率为μ的磁 介质,在内、外圆筒通有方向相反的电流 I.求单位长度电缆的磁场能量和自感系数.
解：对于这样的同轴电缆,磁场只存在于两圆筒状导体之间的磁介质内,由安培环路定理可求得磁场强
度的大小为
A IA r
L, .R
B IB r
R
(A) 两线圈的轴线互相平行。
（B）两线圈的轴线成 45°角。
K
(C) 两线圈的轴线互相垂直。
（D）两线圈的轴线成 30°角。
答案：C
6-X 感生电场
10、在感生电场中，电磁感应定律可写成 E K
L
dl
d dt
，式中 EK
第6课时：电磁感应中的能量转化和图象问题
第六课时电磁感应中的能量转化和图象问题【知识要点回顾】1．电磁感应现象实质是不同形式能量转化的过程．(1)电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力的作用，因此，要维持感应电流的存在，必须有“外力”克服安培力做功，此过程中，其他形式的能量转化为电能，当感应电流通过用电器时，电能又转化为其他形式的能量．(2)“外力”克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能．同理，安培力做功的过程，是电能转化为其他形式能的过程，安培力做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能．(3)解决这类问题的基本方法是：①用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向；②画出等效电路，求出回路中消耗电功率的表达式；③分析导体机械能的变化，用能量守恒关系得到导体做功的功率的变化与回路中电功率的变化所满足的方程．2．物理图象是一种形象直观的“语言”，它在电磁感应中也有广泛的应用．(1)理解B-t、Φ-t、e-t、i-t等图象的意义和联系．(2)从给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象．(3)由给定的图象分析或求解相应的物理量．【要点讲练】［例１］高频焊接原理示意如图所示，线圈通以高频交流电，金属工件的焊缝中就产生大量焦耳热，将焊缝熔化焊接，要使焊接时产生的热量较大可采用（）A．增大交变电流的电压B．增大交变电流的频率C．增大焊接缝的接触电阻D．减少焊接缝的接触电阻［例２］在水平桌面上，一个面积为S的圆形金属框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系如图（甲）所示，0—1 s内磁场方向垂直线框平面向下．圆形金属框与两根水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒，导体棒的长为L、电阻为R，且与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场中，如图（乙）所示．若导体棒始终保持静止，则其所受的静摩擦力f随时间变化的图象是图中的（设向右的方向为静摩擦力的正方向）（）［例3］如图所示，倾角θ=30°、宽度L=1 m 的足够长的U 形平行光滑金属导轨，固定在磁感应强度B=1 T 、范围充分大的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直．用平行于导轨、功率恒为6 W 的牵引力F 牵引一根质量为m=0.2 kg 、电阻R=1 Ω的放在导轨上的金属棒ab ，由静止开始沿导轨向上移动(ab 始终与导轨接触良好且垂直)．当ab 棒移动2.8 m 时，获得稳定速度，在此过程中，克服安培力做功为5.8 J(不计导轨电阻及一切摩擦，g 取10 m/s 2)，求：(1)ab 棒的稳定速度．(2)ab 棒从静止开始达到稳定速度所需时间．例4．如图所示，两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面，道轨上横放着两根相同的导体棒ab 、cd 与导轨构成矩形回路．导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧，两棒的中间用细线绑住，它们的电阻均为R ，回路上其余部分的电阻不计．在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场．开始时，导体棒处于静止状态．剪断细线后，导体棒在运动过程中A . 回路中有感应电动势B ．两根导体棒所受安培力的方向相同C ．两根导体棒和弹簧构成的系统机械能守恒D ．两根导体棒和弹簧构成的系统机械能不守恒例5．如图所示，A 是长直密绕通电螺线管，小线圈B 与电流表连接，并沿A 轴线Ox 从O 点自左向右匀速穿过螺线管A ，能正确反映通过电流表中电流I 随x 变化规律的是例6．如图所示，有理想边界的两个匀强磁场，磁感应强度均为B ＝0.5T ，边界间距s ＝0.1m ．一边长Ｌ＝0.2m 的正方形线框abcd 由粗细均匀的电阻丝围成，总电阻R ＝0.4Ω．现使线框以v ＝２m/s 的速度从位置Ⅰ运匀速动到位置Ⅱ．（１）求cd 边未进入右方磁场时线框所受安培力的大小．（２）求整个过程中线框所产生的焦耳热．（３）在坐标图中画出整个过程中线框a 、b 两点的电势差ab U 随时间t 变化的图线．a b U ab t。
电磁感应原理
电磁感应原理电磁感应是指在磁场发生变化或导体相对于磁场运动时，会在导体中产生感应电动势的现象。
这一原理是诸多电磁设备和技术的基础，对于现代社会的电子、通信、能源等领域具有重要的影响。
本文将介绍电磁感应的基本原理、应用以及相关的实验现象。
1. 电磁感应的基本原理电磁感应的基本原理可以用法拉第电磁感应定律来描述。
法拉第电磁感应定律指出，当导体中的磁通量发生变化时，导体中就会产生感应电动势，且产生的电动势大小与磁通量变化率成正比。
具体而言，设导体的匝数为N，磁通量为Φ，单位时间内磁通量的变化率为dΦ/dt，则感应电动势E的大小可以表示为E = -N(dΦ/dt)。
2. 电磁感应的应用电磁感应的应用十分广泛，下面将介绍几个常见的应用领域。
2.1 电磁感应在发电中的应用电磁感应的原理是发电机和变压器能够正常运行的基础。
发电机通过转动的导线在磁场中产生感应电动势，从而将机械能转化为电能。
而变压器则利用电磁感应的原理实现电能的变换和传输。
2.2 电磁感应在感应炉中的应用感应炉是一种通过电磁感应原理加热导体的设备。
它利用感应电流在导体中产生的热量，实现对金属的快速加热。
感应炉在工业领域的应用非常广泛，特别适用于需要高温、高效的加热工艺。
2.3 电磁感应在传感器中的应用电磁感应原理也被广泛应用于传感器中。
例如，电感传感器可以通过测量导体中感应电动势的大小来检测磁场的变化；霍尔传感器则是利用电磁感应的原理来测量磁场的强度和方向等。
3. 相关实验现象电磁感应原理可以通过一些简单的实验来观察和验证，下面将介绍两个常见的实验现象。
3.1 电磁感应感应电流实验将一个通有直流电流的导线放在一个永磁体附近，可以观察到导线上产生感应电流的现象。
当导线靠近磁铁时，导线中产生的电流方向与磁场相互作用产生的力方向相反；而当导线离开磁铁时，电流方向与磁场相互作用产生的力方向一致。
这一实验现象验证了电磁感应原理中的楞次定律。
3.2 电磁感应电压实验将一个线圈放置在一个变化的磁场中，可以观察到线圈两端产生感应电压的现象。
《电工基础》项目6电磁感应
2、用△Φ表示时间间隔△t内一个单匝线圈中的磁通变化 量，则一个单匝线圈产生的感 应电动势的大小为：
e t
如果线圈有N匝，则感应电动势的大小为：
e N t
模块小结
知识连接
任务一 学习电磁感应定律
三、直导体切割磁感线运动
在匀强磁场中放置 一段导体，其两端分别 与检流计相连，形成一 个回路，当导体做切割 磁感线运动时，检流计 指针偏转，表明回路中 有感应电流。
任务一 学习电磁感应定律
三、直导体切割磁感线运动
右手定则判断方向：平伸右手，大拇指与其余四 指垂直，让磁感线传入掌心，大拇指指向导体运 动方向，则其余四指所指的方向就是感应电动势 的方向。
1、 感应电流 、 阻碍 、相反 、 相同 。 2、 楞次 、 法拉第电磁感应、 e=N△Φ/△t 。 3、 电磁感应 、 的电流变化 、 eL 、 iL 表示. 4、 L 、 L=NΦ/I 、 H（亨利） 。 5、 匝数 和 截面积 、 媒介 . 6、 储存 、 电流 。 7、 另一个线圈 。 8、 平行 、 垂直 。 9、 一致 、的极性始终保持一致 。
任务二 理解楞次定律
一、楞次定律
如图，在线圈回路中产生感应电动势和感应 电流的原因是由于磁铁的插入和拔出导致线圈中 的磁通发生了变化。感应电流产生的磁通总是阻 碍原磁通的变化。如果把线圈看成一个电源，则 感应电流流出端为电源的正极。
任务二 理解楞次定律
一、楞次定律
现 象实 验 N极朝下插入 S极朝下插入
任务三 学习自感现象
二、自感系数
自感电动势也应正比于穿过线圈的磁通量的变化率，即： E∝△Φ／△t，而磁场的强弱又正比于电流的强弱，即 磁通量的变化正比于电流的变化。所以也可以说，自感 电动势正比于电流的变化率。即E∝△I／△t写成等式即： E=L△I／△t （1）自感系数，简称自感或电感，用字母L表示。影响 因素：形状、长短、匝数、有无铁芯。 （2）单位：亨利 符号：H 常用单位：毫亨（mH） 微亨（μH）
高中物理 第四章 电磁感应 第6节 互感和自感讲义(含解析)新人教版选修3-2-新人教版高二选修3-
第6节互感和自感1．当一个线圈中的电流变化时，会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象叫互感，互感的过程是一个能量传递的过程。
2．当一个线圈中的电流变化时，会在它本身激发出感应电动势，叫自感电动势，自感电动势的作用是阻碍线圈自身电流的变化。
3．自感电动势的大小为E ＝L ΔI Δt，其中L 为自感系数，它与线圈大小、形状、圈数，以及是否有铁芯等因素有关。
4．当电源断开时，线圈中的电流不会立即消失，说明线圈中储存了磁场能。
一、互感现象1．定义两个相互靠近的线圈，当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势的现象。
产生的电动势叫做互感电动势。
2．应用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，变压器、收音机的“磁性天线”就是利用互感现象制成的。
3．危害互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间。
在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路正常工作。
二、自感现象和自感系数1．自感现象 当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场在它本身激发出感应电动势的现象。
2．自感电动势 由于自感而产生的感应电动势。
3．自感电动势的大小E ＝L ΔI Δt，其中L 是自感系数，简称自感或电感，单位：亨利，符号为H 。
4．自感系数大小的决定因素自感系数与线圈的大小、形状、圈数，以及是否有铁芯等因素有关。
三、磁场的能量1．自感现象中的磁场能量(1)线圈中电流从无到有时：磁场从无到有，电源的能量输送给磁场，储存在磁场中。
(2)线圈中电流减小时：磁场中的能量释放出来转化为电能。
2．电的“惯性”自感电动势有阻碍线圈中电流变化的“惯性”。
1．自主思考——判一判(1)两线圈相距较近时，可以产生互感现象，相距较远时，不产生互感现象。
(×)(2)在实际生活中，有的互感现象是有害的，有的互感现象可以利用。
(√)(3)只有闭合的回路才能产生互感。
(×)(4)线圈的自感系数与电流大小无关，与电流的变化率有关。
电磁感应与电磁波
电磁感应与电磁波电磁感应和电磁波是电磁学中的两个重要概念，它们在现代科学技术和日常生活中都扮演了重要角色。
本文将从理论和应用层面来探讨电磁感应和电磁波的相关知识。
一、电磁感应电磁感应是指导体中的电流产生的磁场会对相邻的导体产生感应电动势的现象。
根据法拉第电磁感应定律，当一个导体在磁场中运动或当磁场相对于导体变化时，导体两端将产生感应电动势。
这就是著名的发电机原理。
电磁感应的重要应用之一是发电。
通常，通过将导体线圈置于磁场中，并使导体线圈与磁场相对运动，就可以利用电磁感应产生电流。
这是电力供应系统中的基本原理，也是工业和家庭中使用的电能转换方式。
电磁感应还广泛应用于变压器和感应加热等领域。
变压器基于电磁感应原理，通过变换导线的匝数来改变电压和电流的比例。
感应加热则是将感应电流通过电阻导体中产生的热量用于加热材料。
二、电磁波电磁波是指由电场和磁场相互耦合并以垂直方向传播的波动现象。
根据麦克斯韦方程组，变化的电场和磁场之间会互相激发，形成传播的电磁波。
电磁波的频率和波长决定了它的特性，比如可见光就是一种电磁波。
电磁波包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等不同频率范围的波动。
这些电磁波在通信、遥感、医学、科研等领域得到了广泛应用。
通信技术是电磁波应用的一个主要领域。
从无线电到移动通信，电磁波的传播和调制都是通信技术中不可或缺的部分。
卫星通信、无线网络和移动电话等现代通信系统都基于电磁波的传输。
此外，电磁波还在医学领域发挥着重要作用。
医学影像学中的X射线和磁共振成像（MRI）利用电磁波与人体组织的相互作用，帮助医生进行诊断和治疗。
三、电磁感应和电磁波的联系电磁感应和电磁波密切相关，都基于电场和磁场的相互作用。
电磁波的产生和传播可以通过电磁感应来解释，而电磁感应也可以利用电磁波进行检测和测量。
例如，无线电接收器利用电磁感应原理将电磁波信号转换为声音信号。
当无线电波进入天线时，电磁波的能量会在天线中产生感应电流，进而通过电路传输并转化为可听的声音。
教科版高中物理选修3-2练习：第一章电磁感应第6节
第6节 自感 日光灯1．由于导体线圈本身的电流发生变化而引起的电磁感应现象，叫做自感现象，在自感现象中产生的电动势叫做自感电动势．2．自感电动势E L 跟电流的变化率ΔI Δt 成正比，即E L ＝L ΔI Δt.其中L 叫线圈的自感系数，线圈的横截面积越大，匝数越多，它的自感系数就越大，有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时要大得多．3．普通日光灯，由灯管、镇流器、启动器、导线和开关组成．灯管中气体导电发出紫外线，涂在管壁上的荧光粉在紫外线的照射下发出可见光．启动器的作用为自动开关．镇流器在启动器动静触片断开后，提供瞬时高压点燃灯管，之后起到降压限流的作用．4．通过一个线圈的电流在均匀增大时，则这个线圈的( )A ．自感系数也将均匀增大B ．自感电动势也将均匀增大C ．磁通量也将均匀增大D ．自感系数和自感电动势不变答案 CD解析 线圈的磁通量与电流大小有关，电流增大，磁通量增大，故C 项正确；而自感系数由线圈本身决定，与电流大小无关；自感电动势E L ＝L ΔI Δt，与自感系数和电流变化率有关，对于给定的线圈，L 一定，已知电流均匀增大，说明电流变化率恒定，故自感电动势不变，D 项正确．5．关于线圈自感系数的说法，错误的是( )A ．自感电动势越大，自感系数也越大B ．把线圈中的铁芯抽出一些，自感系数减小C ．把线圈匝数增加一些，自感系数变大D ．电感是自感系数的简称答案 A解析 自感系数是由线圈本身的特性决定的．线圈越长，单位长度上的匝数越多，横截面积越大，它的自感系数就越大．另外，有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时要大得多．6．如下图所示，S为启动器，L为镇流器，其中日光灯的接线图正确的是()答案A解析根据日光灯的工作原理，要想使日光灯发光，灯丝需预热发出电子，灯管两端应有瞬时高压，这两个条件缺一不可．当动、静触片分离后，选项B中灯管和电源断开，选项B错误；选项C中镇流器与灯管断开，无法将瞬时高压加在灯管两端，选项C错误；选项D中灯丝左、右端分别被短接，无法预热放出电子，不能使灯管中气体导电，选项D错误；只有选项A是正确的．【概念规律练】知识点一对自感现象的理解1．关于自感现象，正确的说法是()A．感应电流一定和原来的电流方向相反B．对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈产生的自感电动势也越大C．对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈的自感系数也越大D．对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈中的自感电动势也越大答案D解析当电流增加时，自感电动势的方向与原来的电流反向，当电流减小时与原来的电流同向，故选项A错误；自感电动势的大小，与电流变化快慢有关，与电流变化大小无关，故选项B错误；自感系数只取决于线圈的本身因素，与电流变化情况无关．故选项C错误；结合选项B的错误原因可知，选项D正确．点评自感的实质仍然是电磁感应现象，电流的强弱决定其周围磁场的强弱，当电流变化时引起电流周围的磁场发生变化，就会在线圈中产生感应电动势．2．关于线圈的自感系数、自感电动势下列说法中正确的是()A．线圈中电流变化越大，线圈自感系数越大B．对于某一线圈，自感电动势正比于电流的变化量C．一个线圈的电流均匀增大，这个线圈自感系数、自感电动势都不变D ．自感电动势总与原电流方向相反答案 C解析 线圈的自感系数由线圈本身的因素决定．E 自∝ΔI Δt，而不是E 自∝ΔI ，C 对，A 、B 错．线圈中电流减小时，自感电动势方向与原电流方向相同，电流增大时，自感电动势方向与原电流方向相反，D 错．点评 电流的变化量ΔI 不等同于电流的变化率ΔI Δt ，E ∝ΔI Δt而不是E ∝ΔI .自感系数仅和线圈本身有关．知识点二 通电自感和断电自感3．如图1所示电路中，A 、B 是完全相同的灯泡，L 是电阻不计的电感线圈，下列说法中正确的是( )图1A ．当开关S 闭合时，A 灯先亮，B 灯后亮B ．当开关S 闭合时，B 灯先亮，A 灯后亮C ．当开关S 闭合时，A 、B 灯同时亮，以后B 灯更亮，A 灯熄灭D ．当开关S 闭合时，A 、B 灯同时亮，以后亮度不变答案 C解析 当开关S 闭合时，电路中电流增加，由于线圈的自感作用，其中产生一自感电动势阻碍电流的增加，此时A 、B 二灯相当于串联，同时亮；之后线圈相当于一段导线，将A 灯短路，A 灯熄灭，因B 灯所加电压增加而变得更亮．点评 开关闭合时，线圈自感电动势与电源电动势方向相反，若自感系数足够大，瞬间可以认为断路，随即变缓直至消失．4．在如图2所示的电路中，带铁芯的、电阻较小的线圈L 与灯A 并联，当合上开关S 后灯A 正常发光．则下列说法中正确的是( )图2A．当断开S时，灯A立即熄灭B．当断开S时，灯A突然闪亮后熄灭C．用阻值与灯A相同的线圈取代L接入电路，当断开S时，灯A逐渐熄灭D．用阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路，当断开S时，灯A突然闪亮后熄灭答案BC解析在S断开的瞬间，L与A构成闭合回路，灯A不会立即熄灭．问题是“小灯泡在熄灭之前是否更亮一下”这一点如何确定．根据P＝I2R可知，灯A能否闪亮，取决于S 断开的瞬间，流过A的电流是否更大一些．在断开S的瞬间，灯A中原来的电流I A立即消失．但灯A和线圈L组成一闭合回路，由于线圈L的自感作用，其中的电流I L不会立即消失，它还要通过回路维持短暂的时间．如果I L>I A，则灯A熄灭之前要闪亮一下；如果I L≤I A，则灯A是逐渐熄灭而不闪亮一下．至于I L和I A的大小关系，由R A和R L的大小关系决定：若R A>R L，则I A<I L，灯将闪亮一下；若R A≤R L，则I A≥I L，灯将逐渐熄灭．点评开关断开时，原电源不提供电流，若线圈形成回路，则自感电动势会通过回路形成电流，因此断电时线圈起到瞬间电源的作用．知识点三日光灯5．在日光灯电路中接有启动器、镇流器和日光灯管，下列说法中正确的是()A．镇流器在点燃灯管时产生瞬时高压，点燃后起降压限流作用B．日光灯点燃后，镇流器、启动器都不能起作用C．日光灯点燃后，启动器不再起作用，可以将启动器去掉D．日光灯点燃后，使镇流器短路，日光灯仍能正常发光，并能降低电能的消耗答案AC解析镇流器在日光灯点燃时产生一个瞬时高压，点燃后起到降压限流作用，故A对；点燃后，镇流器仍有用，降压限流，而启动器就不起作用了，可以将启动器去掉，故B错，C对；日光灯灯管电阻很小，电流不能太大，灯管发光后，由于通入了交流电，使线圈产生了自感作用，阻碍了电流的变化，镇流器起降压限流的作用，若使镇流器短路日光灯就不能正常工作了，故D错．点评日光灯管在点燃和正常发光时的工作状态：日光灯管在点燃时需要500 V～700 V 的瞬时高压，这个高压是由镇流器产生的自感电动势与电源电压叠加后产生的．当灯管点燃后，它的电阻变得很小，只允许通过较小的电流，需要加在它两端的电压较小，镇流器这时又起到给灯管降压限流的作用．6．启动器是由电容和氖管两大部分组成，其中氖管中充有氖气，内部有静触片和U形动触片．通常动、静触片不接触，有一个小缝隙，则下列说法中正确的是()A．当电源的电压加在启动器两极时，氖气放电并产生热量，导致U形动触片受热膨胀B．当电源的电压加在启动器两极后，启动器的两个触片才接触，使电路有电流通过C．电源的电压加在启动器两极前，启动器的两个触片就接触着，电路就已经有电流通过D．当电路通电后，两个触片冷却，两个触片重新分离答案ABD解析依据日光灯的工作原理可知，电源把电压加在启动器的两极之间，使氖气放电而发出辉光．辉光产生热量使U形动触片膨胀伸展，跟静触片接触把电路接通．电路接通后，启动器的氖气停止放电，U形动触片冷却收缩，两个触片分开，电路自动断开．点评启动器利用氖管的辉光放电，U形动触片膨胀伸展，与静触片接触，自动把电路接通，电路接通后，氖气停止放电，U形动触片冷却收缩，两个触片分离电路断开，电路断开时镇流器产生瞬时高电压点亮日光灯．【方法技巧练】断电自感中灯泡亮度变化的分析技巧7．在图3甲、乙电路中，电阻R和电感线圈L的电阻都很小．接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则()图3A．在电路甲中，断开S，A将渐渐变暗B．在电路甲中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗C．在电路乙中，断开S，A将渐渐变暗D．在电路乙中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗答案AD解析甲图中，灯泡A与电感线圈L在同一个支路中，流过的电流相同，断开开关S 时，线圈L中的自感电动势要维持原电流不变，所以，开关断开的瞬间，灯泡A的电流不变，以后电流渐渐变小．因此，灯泡渐渐变暗．乙图中，灯泡A所在支路的电流比电感线圈所在支路的电流要小(因为电感线圈的电阻很小)，断开开关S时电感线圈的自感电动势要阻碍电流的变小，电感线圈相当于一个电源给灯A供电，因此在这一短暂的时间内，反向流过A的电流是从I L开始逐渐变小的，所以灯泡要先亮一下，然后渐渐变暗，故选项A、D正确．方法总结在开关断开时，电感线圈的自感电动势要阻碍原电流的减小，此时电感线圈在电路中相当于一个电源，表现为两个方面：一是自感电动势所对应的电流方向与原电流方向一致；二是在断电瞬间，自感电动势所对应的电流大小与原电流的大小相等，以后电流开始缓慢减小到零，断开开关后，灯泡是否瞬间变得更亮，取决于当初两支路中电流大小的关系．8．如图4所示的电路中，S闭合且稳定后流过电感线圈的电流2 A，流过灯泡的电流是1 A，将S突然断开，S断开前后，能正确反映流过灯泡的电流I随时间t变化关系的图象是()图4答案D解析开关S断开前，通过灯泡D的电流是稳定的，其值为1 A．开关S断开瞬间，灯泡支路的电流立即减为零，但是自感线圈的支路由于自感现象会产生与线圈中原电流方向相同的感应电动势，使线圈中的电流从原来的2 A逐渐减小，方向不变，且同灯泡D构成回路，通过灯泡D的电流和线圈L中的电流相同，也应该是从2 A逐渐减小为零，但是方向与原来通过灯泡D的电流方向相反，D对．方法总结解图象问题时，先要搞清楚研究什么元件上的电流随时间的变化关系；其次要根据线圈的自感电动势引起的感应电流的方向与原来电流的方向是相同还是相反、大小如何变化等因素来确定图象．1．关于自感电动势的大小和方向，下列说法中正确的是()A．在自感系数一定的条件下，通过导体的电流越大，产生的自感电动势越大B．在自感系数一定的条件下，通过导体的电流变化越快，产生的自感电动势越大C．自感电动势的方向总与原电流的方向相反D．当通过导体的电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同答案BD图52．某线圈通有如图5所示的电流，则线圈中自感电动势改变方向的时刻有()A．第1 s末B．第2 s末C．第3 s末D．第4 s末答案BD解析在自感现象中当原电流减小时，自感电动势与原电流的方向相同，当原电流增加时，自感电动势与原电流方向相反．在0～1 s内原电流正方向减小，所以自感电动势的方向是正方向，在1 s～2 s内原电流负方向增加，所以自感电动势与其方向相反，即沿正方向；同理分析2 s～3 s、3 s～4 s内可得正确选项为B、D.3．关于日光灯管内气体导电的说法中，正确的是()A．点燃日光灯时，激发气体导电的电压比220 V低得多B．点燃日光灯时，激发气体导电的电压比220 V高得多C．日光灯正常发光后，加在灯管两端的电压比220 V低D．日光灯正常发光后，加在灯管两端的电压比220 V高答案BC4．在日光灯的连接线路中，关于启动器的作用，以下说法正确的是()A．日光灯启动时，为灯管提供瞬时高压B．日光灯正常工作时，起降压限流的作用C．起到一个自动开关的作用，实际上可用一个弹片开关代替(按下接通，放手断开)D．以上说法均不正确答案C5．如图6所示是演示自感现象的实验电路图．下列说法中正确的是()图6A.在断开开关S后的一段短暂时间里，A中仍有电流通过，方向为a→bB.在断开开关S后的一段短暂时间里，L中仍有电流通过，方向为a→bC.在断开开关S后，存储在线圈内的大部分磁场能将转化为电能D.在断开开关S后，存储在线圈内的大部分磁场能将转化为化学能答案BC b，在灯A中为b→b，在灯A中为b→a；断开开关后，灯泡要逐渐熄灭，电流减小，磁场能转化为电能．6．如图7所示，对于原来闭合的开关S突然断开的瞬间，会看到灯A更亮的闪一下再熄灭．设S闭合时，灯中电流为I灯，线圈L中电流为I L，断开瞬间灯A中电流为I灯′，线圈L中电流为I L′，则()图7A．I灯<I灯′，I L≥I L′B．I灯＝I灯′，I L≤I L′C．I灯<I灯′，I L<I L′D．I灯>I灯′，I L≤I L′答案A解析本题的关键是要认清产生自感现象的根本原因，断开S的瞬间，因为I L的减小才产生自感电动势，自感电动势阻碍I L的减小，因此流过线圈L的电流只能是减小而不能是增大，断开瞬间有I L≥I L′，这时L和灯A组成的闭合回路是串联的，在自感电动势的作用下使I L′流过灯A，故I灯′＝I L′.虽然I L′是减小的，但在开始断开的一小段时间内还是比灯A原来的电流I灯大，则有I灯<I灯′，使灯A在S断开瞬间闪亮一下才熄灭．7．如图8所示的电路，可用来测定自感系数较大的线圈的直流电阻，线圈两端并联一个电压表，用来测量自感线圈两端的直流电压，在实验完毕后，将电路拆开时应()图8A．先断开开关S1B．先断开开关S2C．先拆去电流表D．先拆去电阻R答案B解析b，表右端为“＋”，左端为“－”，指针正向偏转，若先断开S1或先拆表或先拆去电阻R瞬间，线圈中产生的自感电动势相当于瞬间电源，其a端相当于电源的负极，b端相当于电源的正极，此时表加了一个反向电压，使指针反偏．由“自感系数较大的线圈”知其反偏电压很大，会烧坏表．而先断开S2，由于电压表内阻很大，电路中总电阻变化很小，电流几乎不变，不会损坏其他器件，故应先断开S2.→b，表右端为“＋”，左端为“－”，指针正向偏转，若先断开S1或先拆表或先拆去电阻R瞬间，线圈中产生的自感电动势相当于瞬间电源，其a端相当于电源的负极，b端相当于电源的正极，此时表加了一个反向电压，使指针反偏．由“自感系数较大的线圈”知其反偏电压很大，会烧坏表．而先断开S2，由于电压表内阻很大，电路中总电阻变化很小，电流几乎不变，不会损坏其他器件，故应先断开S2.8．如图9所示，A、B、C是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻很小的自感线圈．现将S闭合，下面说法正确的是()图9A．B、C灯同时亮，A灯后亮B．A、B、C灯同时亮，然后A灯逐渐变暗，最后熄灭C．A灯一直不亮，只有B灯和C灯亮D．A、B、C灯同时亮，并且亮暗没有变化答案B9．如图10所示，灯泡A、B与固定电阻的阻值均为R，L是自感系数很大的线圈．当S1闭合，S2断开且电路稳定时，A，B亮度相同，再闭合S2，待电路稳定后将S1断开，下列说法中正确的是()图10A．B灯立即熄灭B．A灯将比原来更亮一下后再熄灭C. 有电流通过B灯,方向为c→dD. 有电流通过A灯,方向为b→a答案AD解析S2断开而只闭合S1，稳定时，A，B两灯一样亮,可知线圈L的电阻也是R。
电磁感应的基本概念
电磁感应的基本概念电磁感应是物理学中一个重要的概念，指的是电场或磁场的变化引起电流或电压的产生。
这个现象被广泛应用在各个领域中，包括电磁感应器、发电机、电动机等。
本文将介绍电磁感应的基本原理、应用和一些相关的实例。
一、电磁感应的基本原理电磁感应是法拉第电磁感应定律的基础上发展起来的。
法拉第电磁感应定律表明，当一个线圈内的磁通量发生变化时，线圈内就会产生感应电动势。
具体而言，电磁感应的基本原理包括以下几个方面：1. 磁场变化引起电动势：当一个导体或线圈在磁场中移动，或者磁场的强度发生变化时，导体内部就会产生感应电动势。
这个电动势的大小与磁场的变化速率和导体本身的性质有关。
2. 感应电动势的方向：根据楞次定律，感应电动势的方向总是使得它所引起的电流产生一个磁场，这个磁场的方向与原磁场的变化方向相反。
3. 电磁感应的量纲：电磁感应的大小用电动势（单位为伏特）表示，它与磁场的变化率成正比。
二、电磁感应的应用电磁感应在各个领域中都有重要的应用，下面将介绍一些典型的应用。
1. 电磁感应传感器：电磁感应传感器是一种常见的测量设备，它利用电磁感应原理来测量物体的位置、速度、加速度等物理量。
例如，磁力计可以测量磁场的变化并将其转换为电信号，用于导航和定位系统中。
2. 发电机原理：发电机是利用电磁感应原理将机械能转化为电能的设备。
当一个导体在磁场中转动时，磁力线会通过导体产生变化，从而在导体上产生感应电动势。
这个感应电动势可以用来驱动电子设备或储存为电能。
3. 变压器原理：变压器是利用电磁感应原理将交流电能从一个线圈传输到另一个线圈的设备。
当电流通过一个线圈时，它会产生一个磁场，这个磁场会通过另一个线圈，从而在另一个线圈上产生感应电动势，实现电能的传输和转换。
三、电磁感应的实例下面将介绍几个具体的例子来说明电磁感应的应用。
1. 电磁感应用于计算机硬盘：计算机硬盘是利用电磁感应原理来储存和读取数据的。
硬盘内有一个电磁头，当电磁头在磁盘上移动时，磁盘上的磁场发生变化，从而在电磁头上产生感应电动势，这个电动势被转换为数字信号，用于存储和读取数据。
电磁感应定律
电磁感应定律电磁感应定律是理解电磁学中重要概念之一。
它由英国科学家迈克尔·法拉第于1831年首次提出，并被广泛应用于电动机、发电机、变压器等电磁设备的工作原理解释以及发展。
本文将介绍电磁感应定律的基本原理和应用。
一、电磁感应定律的基本原理电磁感应定律是描述磁场变化引起产生感应电动势的定律，有两个基本原理。
1. 法拉第（Faraday）定律法拉第定律指出：当闭合线圈中的磁通量发生变化时，线圈内将产生感应电动势。
这个电动势的大小与磁通量变化的速率成正比。
具体公式可以表示为：ε = -dΦ/dt其中，ε表示感应电动势，Φ表示磁通量，dt表示时间变化率。
负号表示感应电动势的方向与磁通量变化的方向相反。
2. 伦次（Lenz）定律伦次定律是法拉第定律的补充，描述了感应电流的方向。
伦次定律规定：感应电流的方向总是使其产生的磁场与变化磁场相对抗。
这一规律保证了能量守恒。
例如，在磁通量增加时，感应电流会产生一个磁场，与增加的磁场方向相反。
二、电磁感应定律的应用1. 电动发电机电动发电机是一种将机械能转化为电能的装置。
根据电磁感应定律，当发电机的转子在磁场中旋转时，由于磁通量的变化，在线圈中产生感应电动势。
这个感应电动势通过导线流动，产生电流。
通过闭合回路，这个电流可以用于驱动电器设备。
2. 互感器和变压器互感器和变压器是利用电磁感应定律工作的电磁设备，用于变换电流和电压的大小。
互感器通过线圈的线圈之间的磁耦合，利用感应电流的原理改变电流或电压的大小。
变压器则依靠变换线圈的匝数比例来实现电压的变换。
3. 物理实验电磁感应定律也可以通过物理实验来验证。
例如，我们可以将一根导线放入磁场中，并测量其两端的电压。
当导线与磁场相对运动时，会观察到感应电流在导线中的存在。
这种实验通常被用于教学和科学研究领域。
总结：电磁感应定律是电磁学中重要的基本原理之一。
它描述了磁场变化引起感应电动势的现象，为电磁设备的工作提供了基础。
电磁感应知识点(整理)
电磁感应知识点(整理)
基本概念
- 电磁感应是指导体在磁场变化或电流通过时产生感应电流和感应电动势的现象。
- 法拉第电磁感应定律描述了感应电动势的大小与磁场变化率和线圈匝数的关系。
- 感应电流的方向遵循一个右手定则，根据磁场变化的方向和线圈的位置决定。
电磁感应现象
- 磁通量的改变会引起感应电动势的产生。
当磁通量增大或减小时，感应电动势的方向也相应发生变化。
- 当导体中的电流变化时，也会产生感应电动势。
这是电动机和变压器的基本原理。
自感和互感
- 自感是指导体中的变化电流引起的感应电动势。
自感系数与导体的形状和材料有关。
- 互感是指两个线圈之间的磁场变化引起的感应电动势。
互感系数与线圈之间的匝数和几何关系有关。
电磁感应应用
- 发电机是利用电磁感应原理将机械能转换为电能的设备。
- 变压器是利用互感原理将交流电转换为不同电压的设备。
- 电磁铁是利用电磁感应原理产生强大磁力的装置，广泛应用于电磁吸盘、电磁搬运及各种机械装置中。
应用举例
- 感应加热：利用电磁感应原理加热金属或其他导电材料，常用于工业中的熔炼、烧结等过程。
- 电磁感应制动：利用电磁感应原理制动电动车辆，使其减速或停止。
- 无线充电：利用电磁感应原理将电能传输给无线充电设备，如智能手机、电动牙刷等。
以上是对电磁感应的基本知识点整理，希望对您有帮助。
电磁感应原理
电磁感应原理电磁感应是一种重要的物理现象，掌握了电磁感应原理，我们可以更好地理解电磁现象以及电磁设备的工作原理。
本文将详细介绍电磁感应原理及其应用。
一、电磁感应原理的定义和表达式电磁感应原理是指当一个导线回路中的磁通量发生变化时，回路中将产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量的变化速率成正比。
感应电动势的方向遵循楞次定律，即感应电流的磁场方向会产生力，使得感应电流的磁场方向与原先磁场方向相反。
根据电磁感应原理，可以得到以下电磁感应定律的表达式：1. 简单电磁感应定律：ε = -N(ΔΦ/Δt)其中，ε为感应电动势，N为线圈的匝数，ΔΦ为磁通量的变化量，Δt为时间的变化量。
2. 法拉第电磁感应定律：ε = -dΦ/dt其中，dΦ为磁通量的微元，dt为时间的微元。
二、电磁感应原理的应用1. 发电机根据电磁感应原理，利用导体在磁场中运动时产生感应电动势的特性，可以设计出各种类型的发电机。
发电机可以将机械能转化为电能，广泛应用于发电、发电站、汽车等领域。
发电机的工作原理是通过导体在磁场中转动或者磁场在导体中转动来产生感应电动势。
2. 电感电感是指导体回路中的感应电动势与电流的关系。
根据电磁感应原理，当电流通过一个线圈时，会在线圈内产生磁场，此时线圈中会产生感应电动势。
根据电磁感应原理，可以设计出各种类型的电感元件，如电感线圈、变压器、电感耦合器等。
3. 电磁铁电磁铁是利用电磁感应原理制作的装置，通过通电产生磁场，使得铁磁材料被吸附或者排斥，实现各种功能。
电磁铁广泛应用于电动机、电磁阀、磁悬浮等领域。
4. 电磁感应传感器利用电磁感应原理，可以设计出各种电磁感应传感装置，用于检测、测量、控制等领域。
电磁感应传感器可以将非电量转化为电量，实现信号的转换和传输。
三、电磁感应原理的实验为了更好地理解电磁感应原理，我们可以通过一些简单的实验来观察和验证电磁感应现象。
以下是一个简单的电磁感应实验：实验材料：- 铜线- 镁条- 绝缘导线- 电池- 磁铁实验步骤：1. 将铜线绕成一个线圈，线圈的两端接上绝缘导线。
6电磁感应
§6.1 电磁感应基本定律
法拉第电磁感应定律— 一.法拉第电磁感应定律 感应电动势的大小 法拉第电磁感应定律
设回路L,以 为边界所张的曲面为 为边界所张的曲面为S,S上的 设回路 以L为边界所张的曲面为 上的 磁通量为Φ 中的感应电动势的大小为 磁通量为Φ,则L中的感应电动势的大小为 中的感应电动势的大小为:
分 析 综 合
穿过闭合回路 的磁通量发生 变化时回路中 就有感应电流
…… 势
定 量 研 究
电磁感应定律 :
法拉弟定律 楞次定律
场的 观点, 观点 两者 统一. 统一
应 用 举 例
RL电路的 电路 过渡过程
动
动生电动势 感生电动势
自感电动势 互感电动势
磁场的能量
第六章
电磁感应
(electromagnetic induction)
B 闭合导体的一部分切割线 线圈相对磁铁运动 磁铁相对线圈运动 两线圈之一的电流变化 电流与线圈的相对运动
穿过闭合回路的磁 通量发生变化时回 路中就有感应电流
法拉弟抓住本质: 法拉弟抓住本质 感应电流产生于 感应电动势
ε = dΦ / dt
( SI )
愣次定律— 电动势)的方向 二.愣次定律 判断感应电流 电动势 的方向 愣次定律 判断感应电流(电动势
a
x
NI0l d + a (ln )sinωt; 计算磁链数 ψ = NΦ = 2π d NlI0ω d + a dψ 应用法拉弟—楞次定律 应用法拉弟 楞次定律 ε = (ln )cosωt; = dt 2π d
“-”号表示与回路正绕向相反！ 号表示与回路正绕向相反！ 号表示与回路正绕向相反
0
L
电动势的方向是A→ 电动势的方向是 →B 方法二．由法拉第电磁感应定律：考虑闭合回路 闭合回路ABCD ②方法二．由法拉第电磁感应定律：考虑闭合回路
第十七章：电磁感应 (6)
初始位置+跟随质心的运动位移+相对质心系中的简谐 振动=棒子最终的位移。 总结：有电感在，做简谐振动。
感在，电流就不会突变，它延缓了电流的突变。稳
定的时候电感相当于一根导线，但在中间过程中，
它会感应出反向电动势。画电流随时间变化的图如 下，在t1时刻接通电源。电流会缓慢增长到稳定时 电流值，之所以缓慢，是因为磁通量发生变化时会
产生自感电动势，定性的说，电感是电流的惯性。
有电感在，电流不突变。就像质量是速度的惯性一 样，所以，电感的储能公式特别像动能表达式。
再看电感的储能：类似于电容器的储能，如果电流 在增长，那么我会产生一个反向电动势，这时你还 对我充电流，那就会对我做功。用储能再除以体积 就得到场能密度。
对电感的理解如下：根据楞次定律，电感会阻碍原
来磁通量的变化，如图。若开关闭合，是否灯泡立
即亮呢？有电感的存在，灯泡不能立即亮。如果灯
泡立即亮了，说明电路瞬间就有电流了，那电感的 内部瞬间就有一个磁通量的变化，而且Δt时间内， 这个变化还足够大，而Δt又很小，导致产生的反向 电动势无穷大，而这是不可能的。简单的说，有电
个图里面是没有电阻的，如果只有这两个电池，那
就是短路，电流无限大。但是这道题有电感，这个
回路照样可以做到回路电压为零，是动生电动势和
自感电动势的和为零。如果在质心系中认为发生的 位移为x’。
根据电流，再去算安培力，发现安培力是线性回复 了。今后遇到电感了，往往是简谐振动。就像弹簧 一样，给了初速度以后会两边对称简谐振动。
分析：
ห้องสมุดไป่ตู้
分析：这道题跟简谐振动有关。这个体系给了速度 为零和v0,肯定麻烦，几乎分析不了，只有在质心系 中分析才有可能简单。合外力为零，系统动量守恒， 质心速度永远是v0/2,所以，在质心系中看，这两 个棒子的运动是对称的。一个初速度向左为v0/2, 另一个初速度是向右的v0/2.在安培阻力作用下减 速，减速到下一个对称的位置，假设大小都是减速 到v,这两个电池是个加强的关系，可是回路总电压 为零，那么这两个电池跟谁的电动势抵消掉了？这
电磁感应现象的原理解析
电磁感应现象的原理解析电磁感应是指在磁场中，当导体中的磁通量发生变化时，会在导体中产生感应电动势和感应电流的现象。
这一现象的原理十分有趣且实用，它在电子技术、电力工程和通信领域有广泛的应用。
首先，让我们来理解什么是磁通量。
磁通量是磁场通过一个平面的量度，通常用Φ表示，单位是韦伯（Wb）。
当一个导体置于磁场中时，导体内部的磁通量就是指磁场通过导体的总面积。
如果磁通量发生变化，其变化率就是磁通量变化的速率。
根据法拉第电磁感应定律，当一个导体中的磁通量发生变化时，就会在导体中产生感应电动势。
这个电动势的大小与磁通量变化率成正比。
具体来说，如果磁通量变化率增大，那么感应电动势也会增大。
为了更好地理解电磁感应现象，我们可以通过实验进行验证。
想象一下，在一个闭合的线圈中，有一个磁场垂直地穿过线圈。
当磁场强度发生变化时，就会在线圈中产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的方向会使得感应电流的流动与变化的磁场相互作用，从而产生反作用力。
这个实验可以进一步说明摩托发电机的工作原理。
在摩托发电机中，线圈与磁场之间的相对运动会导致磁通量的变化。
随着磁通量的变化，会在线圈中产生感应电动势。
这个感应电动势可以用来驱动电动机的运转。
除了摩托发电机，电磁感应现象还有其他重要的应用。
例如，变压器是利用电磁感应原理工作的设备。
变压器由两个线圈组成，一个是输入线圈（主线圈），一个是输出线圈（副线圈）。
当输入线圈中的交流电流发生变化时，会在副线圈中引起感应电动势，从而产生输出电流。
电磁感应的原理不仅仅适用于线圈和磁场之间的关系，还可以用于无线通信技术中。
无线充电就是利用电磁感应原理进行能量传输的一种方式。
当一个发射线圈中的电流变化时，会在接收线圈中产生感应电动势，从而将能量传输到接收器中。
总结起来，电磁感应现象是指在磁场中，当导体中的磁通量发生变化时，会在导体中产生感应电动势和感应电流的现象。
这一现象的原理基于法拉第电磁感应定律，即磁通量变化率与感应电动势大小成正比。
电磁感应定律磁场与感应电流的关系
电磁感应定律磁场与感应电流的关系电磁感应定律是电磁学中的重要理论之一，描述了磁场与感应电流之间的关系。
它由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年发现，并被广泛应用于电磁学和电动机的工作原理等领域。
本文将介绍电磁感应定律、磁场与感应电流之间的关系以及相关应用。
电磁感应定律是法拉第基于实验观测到的现象提出的，主要包括法拉第一、二、三定律。
其中，法拉第一定律指出，当一个闭合电路中的磁通量发生变化时，电路中将会产生感应电动势。
具体而言，当导线或线圈与磁场相交时，若磁场的磁感应强度发生变化，即磁通量Φ随时间变化，将会在电路中产生感应电动势ε。
根据法拉第二定律，感应电动势ε的大小等于磁通量Φ的变化率，即ε=−dΦ/dt。
该定律表明，感应电动势的大小与磁通量变化速率成正比。
若磁通量的变化非常缓慢或者持续不变，感应电动势将趋近于零。
只有当磁通量发生明显变化时，感应电动势才会明显产生。
此外，根据法拉第三定律，感应电动势ε的方向遵循右手规则。
即将右手的四根手指伸展成垂直于磁场的方向，磁场方向与手指的指向一致，那么手掌方向所指即为感应电动势ε的方向。
磁场与感应电流之间的关系可以通过安培定律和欧姆定律来解释。
安培定律描述了感应电动势引起的电流方向和大小，它表明在闭合电路中，感应电流的方向与感应电动势ε的方向相反。
换句话说，感应电流的方向是使闭合电路中的磁通量发生变化的方向。
欧姆定律则说明了沿导线的感应电流I与感应电动势ε、电阻R之间的关系，即I=ε/R。
这意味着感应电动势越大，电阻越小，感应电流的大小也就越大。
磁场与感应电流的关系在许多领域都有广泛的应用。
例如，在发电机中，通过转动的磁铁在线圈周围建立起一个变化的磁场，从而产生感应电动势，最终驱动电流产生。
同样地，在变压器中，通过互感作用产生的磁场，可以将电能从一个线圈传递到另一个线圈。
除了发电机和变压器，电磁感应定律还被应用于感应炉、磁悬浮列车、感应电磁炮等众多的电磁设备中。
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电磁感应
一、本章知识结构
二、高考热点分析
电磁感应是高考的重点章节.楞次定律和法拉第电磁感应定律是每年必考的热点.甚至在1份高考试卷中出现多个这部分的试题.特别是与动力学、磁场及电路相综合的大型试题，在近年的高考试卷中频频出现。
因而在复习中必须予以高度重视，在彻底理解有关概念和规律的基础上，有意识地加强此类综合题训练的力度，力争达到对各
种题型的求解方法都心中有数。
（一）高考知识热点
1.电磁感应条件,楞次定律,右手定则.
2.法拉第电磁感应定律.
3.自感现象 （二）高考能力热点
1.熟练运用右手定则、楞次定律灵活解决各类感应电动势、感应电
流的方向问题.
2.电磁感应中的能量转化及动态变化分析. 三、学习方法指导
1.本章的重点可概括为一个条件（电磁感应产生的条件）和二个定律（楞次定律、法拉第电磁感应定律）。
难点表现在两个方面：一是正确理解楞次定律中“阻碍”的含义；二是灵活运用动力学观点和能的转化与守恒的观点解决电磁感应问题。
2.应正确理解楞次定律中“阻碍”的含义
“阻碍”既不是“阻止”也不是“削弱”，应理解为是反抗磁通量的变化，即当磁通量增加时是反抗其增加但又不能阻止总磁通量的增加；当磁通量减少时是反抗其减少但又不能阻止总磁通量的减少，因此其作用的实质是延缓了磁通量的变化。
3.关于法拉第电磁感应定律
法拉第电磁感应定律的表达式为 E = n t
∆∆Φ
.当由于面积变化而引起感应电动势, E =nB
t
S
∆∆;当由于磁场变化而引起感应电动势, E =n S t
B
∆∆;当由于线圈自身电流变化而引起感应电动势, E 自=t I L ∆∆;当由
于感应电场作用,使电荷定向运动形成电流,在Δt 时间内迁移的电量q=R
t R
E ∆Φ
=
∆ 4.电磁感应过程的实质是能量的转化
⑴通过克服磁场力做功，把机械能转化为电能。
即：W 安=∆E 电。
⑵楞次定律是能量守恒在电磁感应中的表现形式,电磁感应现象中的所谓“增反减同”、“来拒去留”都是能量守恒的必然结果。
5.电磁感应现象中的运动导体在达到稳定之前,由于其受到的磁场力、合外力的变化，导致加速度、速度发生变化，反过来又引起感应电流、磁场力及合外力的变化，最终可使导体达到稳定状态。
这种动态分析的关键是综合运用动力学与运动学的相关规律进行缜密的逻辑推理,一般对其中导体运动情况分析时用动力学方法,对变加速过程处理时采用能量守恒求解. 四、典型例题分析
例1、一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O 点处于平衡状态，现将该圆环向右拉离平衡位置并从静止开始释放，如图所示，金属圆环在摆动过程中经过有左、右边界的沿水平方向的匀强磁场区域(图中A 、 B 为该匀强磁场的左右竖直边界) ．若空气阻力和其他摩擦均可忽略，
则 ( C )
A ．圆环向左穿过磁场后，还能摆至原来的高度
B ．圆环最终将静止在平衡位置
C ．在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流
D 、在进入和离开磁场时，圆环中感应电流的方向一致
例2、如图所示，相距为d的两水平线L1和L2分别是水平向里的匀强磁场的边界，磁场的磁感应强度为B，正方形线框abcd边长为L (L<d)、质量为m，将线框在磁场上方高h处由静止开始释放，当ab 边进入磁场时速度为v0，cd边刚穿出磁场时速度也为v0，从ab边刚进入磁场cd边刚穿出磁场的整个过程中(B D )
A．线框一直都有感应电流
B．线框有一个阶段的加速度为g
C．线框产生的热量为mg(d+h+L)
D．线框作过减速运动
例3、在圆形线圈中开口处接二平行金属板，如图所示.电子未碰板．线圈的一部分置于周期性变化的磁场中，磁场向内时为B的正方向，那么平行板中电子的加速度方向在同一周期内的变化是( B ) A．向上，向下，向下，向上B．向下，向上，向下，向上C．向上，向下，向上，向下D．向下，向上，向上，向下
例4、如图所示，铁心上绕有A、B两线圈，A的两端接一平行导轨，导轨间有一匀强磁场垂直于纸面向里，导轨电阻不计，导体棒ab搁在导轨上，要使灵敏电流计内有从c到d的电流通过，则导体棒ab 在导轨上应作( )
A．向左的减速运动B．向右的匀速运动
C．向左的加速运动D．向右的加速运动
例5、如图所示，回路竖直放在匀强磁场中，磁场的方向垂直于回路平面向外，导线AC可贴竖直导轨下滑。
设回路的总电阻定为R，当导线AC从静止开始下落后，下面有关回路中能量转化的叙述中正确
的是（CD ）
A．导线下落过程中机械能守恒
B．导丝加速下落过程中，导线减少的重力势能全部
转化为电阻上产生的热能
C．导线加速下落过程中，导线减少的重力势能转化为导线增加的动能和回路中增加的内能
D．导线达到稳定速度后的下落过程中，导线减少的重力势能全部
转化为回路中增加的内能
例6、如图所示，在光滑绝缘水平面上，有一矩形线圈以一定的初速度进入匀强磁场
区域，线圈全部进入匀强磁场区域时，其动能恰好等于它在磁场外面时的一半，设磁场区域宽度大于线圈宽度，则（ C ） A ． 线圈恰好在完全离开磁场时停下 B ． 线圈在未完全离开磁场时即已停下 C ． 线圈能通过场区不会停下 D ． 线圈在磁场中某个位置停下
例7、如图所示，U 形线框abcd 处于磁场之中，磁场的磁感应强度为B ，方向垂直于纸面向里，长度为L 的直导线MN 中间串有一电压表，跨接在cd 与ab 上，且与ab 垂直，它们之间的接触是完全光滑的， R 为电阻，C 为电容器．现令MN 以速度v 0向右运动，用U 表示电压表的读数， q 表示电容器所带的电量，c 表示电容器的电容，F 表示对MN 的拉力，因电压表的体积很小，其中线圈切割磁力线对
MN 间电压的影响可忽略，则 ( C )
A ．R
L B v F BL v U 2
200,=
= B ．U =v 0BL ，F =0
C ．U =0，F =0
D ．R
L B v F c q U 2
20,/==
例8、如图所示电路，L 是自感系数较大的线圈，在滑动变阻器的滑动片P 从B 端迅速滑向A 端的过程中，经过AB 中点C 时通过线圈的电流为I 1 ；P 从A 端迅速滑向B 端的过程中，经过C 点时通过线圈的电流为I 2；P 固定在C 点不动，达到稳定时通过线圈的电流为I 0。
则 （ B ）
A.021I I I ==
B.201I I I >>
C.021I I I >=
D.201I I I <<
例9、如图，用一根电阻为2R 的金属条做成一个圆环，另有一根长2L ，电阻为R 的金属细杆与圆环焊接，金属细杆的长度恰好是圆环的直径，圆环可绕通过其圆心O 的水平轴无摩擦地旋转，轴与
金属细杆绝缘，圆环的上半部处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，圆环边缘绕有足够长的细线，细线的下端系一质量为m 的砝码．稳定后试求：
(1)圆环转动的角速度； (2)通过金属细杆的电流强度；
(3)圆环旋转一周环上所获得的电能．
例10、两条水平导轨AC、AD组成角度α，导体以恒定速度v沿导轨运动(如图所示)，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面，已知导体每单位长度的电阻为r，两条导轨电阻不
计，EF⊥AC，AC=d．求：
(1)当运动到离A点x距离时，电路中电功率
P
(2)当从A点运动到C点，这段运动中电路中释放的总热能W．
答案：
1、C
2、BD
3、A
4、AD
5、CD
6、C
7、C
8、B
9、 (1) 32226,2322L B mgR R L L L B mgL =⋅=
ωω
(2) BL mg
I L BIL mgL 2,2=⋅=
(3)E 总=mg 2πL ， E 环=31 E 总=L mg π3
2
10、 (1)E =BLv L =x ·tan α I =E /R R =r ·L P =I 2R =B 2Lv 2/r=B 2v 2x tan α/r (2)∵x =vt ∴P =B 2v 3tan αt/r
由于P ∝t ，电功率随t 均匀增加，功的计算可以用功率的平均值与时间的
乘积来计算 t P W ⋅= 2/)0(P P += t =d /v r
Ud B pt W α
tan 2122==。