电磁感应复习

例12 ．相距为L的两光滑平行导轨与水平面成θ角放置。上端连接
一阻值为R的电阻，其他电阻不计。整个装置处在方向竖直向上的 匀强磁场中，磁感强度为B，质量为m，电阻为r的导体MN，垂直导 轨放在导轨上，如图25所示。由静止释放导体MN，求： （1）MN可达的最大速度vm； （2）MN速度v=vm/3时的加速度a；
如图所示，长度都是L、质量都为m的两金属杆ab、cd 放在水平放置的足够长的金属导轨MN、EF上，磁感应 强度为B的匀强磁场强度竖直向上，若ab以速度V向右 运动，试回答下列问题：（不计一切摩擦且导轨足够 长） （1）cd杆将向哪儿动？ （2）两金属杆各做什么性质的运动？ （3）从开始运动直到最后，在金属框架上消耗掉的 能量有多少
例2、恒定的匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈， 线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在此磁场中做下 列运动时，线圈中能产生感应电流 A、线圈沿自身所在平面做匀速运动； B、线圈沿自身所在平面做加速运动； C、线圈绕任意一条直径匀速转动； D、线圈绕任意一条直径变速转动．
×××××× ×××××× ×××××× ×××××× ××××××
2、楞次定律 感应电流具有这样的方向：即感应电 流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁 通量的变化。 原磁场---引起感应电流的磁场 磁通量 原因---磁通量的变化 感应电流 感应电流的磁场
理解： （1）、感应电流的磁场总是要阻碍引起 感应电流的磁通量的变化，而不是阻碍 引起感应电流的磁场．因此，不能认为 感应电流的磁场的方向和引起感应电流 的磁场方向相反．
电磁感应的应用主要可分为两个方面：
1、受力情况、运动情况的动态分析。 2、电路分析。
3、功能分析。
例8． 如图所示，R1=12Ω，R2=4Ω，导体棒电阻r=1Ω，导线
长L=1m，B=0.5T，导线以速度v=4m/s向右匀速切割匀强磁场 B，求
1、导体棒中的电流I=？导体棒两端的电压Uab=？
2、R1，R2的功率分别是多少？总的电功率是是多少？ 3、导体棒受到的安培力？ 4、拉力做功的功率是多少？ a ××××× ××r ×× B ××××× ××××× b
4根据安培定则判断感应电流方向．
1
S 2 3 4 N 5 6
楞次定律 适用场合：因磁通 量变化而产生 的感应电流方向的判定． 右手定则 适用场合：导体切割磁感线而产 生的感应电流方向的判定．
注意：大拇指的指向是导体相对于磁场的 运动方向。
例3 ．如图所示，一个矩形线圈与通有相同大小电流的平行直导
S
A
××××××××× ××××××××× ××××××××× ××××××××× ××××××××× ×××××××××
B
例11．如图所示，矩形线圈从匀强磁场中，第一次以速度v匀
速拉出，第二次以速度2v匀速拉出，则第一、二次外力做功 之比为________，拉力的功率之比为_______．线框产生的热 量之比是____，通过导线截面的电量之比是_______。
严格区分
磁通量
正负
磁通量的变化量
磁通量的变化率
对 E=
这个公式的几种变形式的讨论
（1）、如果面积不变，磁场随时间变化，
公式为：E= SΔ B/ Δt 如果磁场随时间均匀变化，即Δ B/ Δt=常数
（2）、如果磁场不变，面积随时间变化，
公式为： E= B Δ S / Δt 如果面积随时间均匀变化，即Δ S/ Δt=常数
线在同一平面，而且处在两导线的中央，则 （A）两电流方向相同时，穿过线圈的磁通量为_____
（B）两电流方向相反时，穿过线圈的磁通量为______
例4．磁悬浮列车在行进时会“浮”在轨道上方，从而可
高速行驶.其高速行驶的原因是列车浮起后 （A）减小了列车的惯性 （B）减小了地球对列车的引力 （C）减小了列车与铁轨间的摩擦力 （D）减小了列车所受的空气阻力
（3）、导体做切割磁感线运动时感应 电动势的表达式： E= B Δ S / Δt=BLV Δt/ Δt=BLV
导体棒在垂直于磁场的平面内平动，而 且速度方向与导体棒垂直。 用公式计算电动势E=BLV时，V也应 该是导体相对于磁场的速度大小。
电磁感应的综合问题
电磁感应的题目往往综合性较强，与前面 的知识联系较多，涉及到的有：力和运动、 动量、能量、直流电路、安培力等。
闭合回路
感应电流
加速度情况
通电导体受到安培力
感应电动势变化情况
加速度为0，导体达到平衡状态
感应电流引起的机械效果
在电磁感应现象中，电路中产生的感应电流又会受 到安培力的作用，从而引起种种机械效果，这是能的转 化和守恒在电磁现象中的一种具体表现．这类问题的分 析，通常可采用以下两种方法：
（1）从感应电流所受的安培力出发进行分析．先 判定感应电流的方向，再确定磁场对感应电流的作用力 方向，进而分析其机械效果． （2）从楞次定律的另一种表述出发进行分析．表 述是：感应电流的效果，总是要反抗产生感应电流的原 因．产生感应电流的原因，可以是磁通的变化，也可以 是引起磁通量变化的相对运动或回路的形变．而感应电 流的效果，可以是感应电流所产生的磁场，也可以是因 感应电流受安培力作用而引起的机械行为．
M E d b
c
a
B
N
F
B P R1 M b m1 V m2 R2 c
Q
a
d
N
2、功能分析。 电磁感应过程往往涉及多种形式的能的转化。 转化方向一般如下：
外力作用产生电磁感应现象
1、电路问题
机械能转化为电能
电能转化为内能，求焦耳热 力对导体做功，电能转化为机械能。 对任意变速运动的问题，用牛顿运动 定律求解一个状态的情况；用动量、 能量的知识求解一个过程的情况。
电磁感应
1、电wk.baidu.com感应现象：
闭合电路 磁通量发生变化 感应电流
电磁感应现象
电磁感应现象不是创生了能量，而是其他形式 的能转化为电能，也遵守能的转化和守恒定律。
楞次定律
例1、如图所示闭合线圈abcd在通电直导线的磁场中， 分别做如下的运动，
A、向右平动；B、向下平动；C、以下边为轴转动； D、从纸面向纸外做平动；E、向上平动。 判断以上情况中线圈中是否有感应电流． 如果线圈有个缺口，判断以上情况中线圈中是否有感 应电动势
（2）、这里的“阻碍”体现为：
当原磁通量增加时感应电流的 磁场与原磁场方向相反； 当原磁通量减少时感应电流的 磁场与原磁场方向相同．
（3）、感应电流的磁场产生的最终效果 是减缓了这一回路的磁通量的变化，但是 无法阻止它的变化，即原来磁场的磁通量 还是变化了。
运用楞次定律判断感应电流方向的步骤： 1确定原磁场方向； 2判断穿过闭合电路磁通量的变化情况； 3根据楞次定律判断感应电流的磁场方向；
2、动力学问题 电流在磁场中受到安培力作用，安培
1、如图所示，矩形线圈abcd放置在水平 面内，磁场方向与水平方向成a角，已知 ，
回路面积S，磁感应强度 为B，则通过线框的磁通量为：（ ） A、 C、0.6 B、0.8 D、0.75
1、受力情况、运动情况的动态分析。 电磁感应产生感应电动势
合外力情况 速度变化情况 最后
R1
R2
例9 ．如图所示，粗细均匀的金属圆环，其阻值为R，
放在图示的匀强磁场中，磁感强度为B，圆环直径为 L．长为Ｌ、电阻为Ｒ／2的金属棒放在圆环上，以v0 向 左匀速运动，当棒运动到过圆心O的虚线位置时，金属 棒两端电势差是多少?
例10 ．竖直放置的金属框架处于水平的匀强磁场中， 如图所示，一长直金属棒AB可沿框自由运动，当AB 由静止开始下滑一段时间后合上S，则AB将做（ ） A、匀速运动 B、加速运动 C、减速运动 D、无法判定
例5．宇航员飞到一个不熟悉的星球上，想用一只灵敏电
流表和一个线圈测周围是否有磁场，应当怎样操作?
例6
A
B
例7. 甲、乙两块完全相 同的电流表如图连接。 若向右拔动乙表指针， 求：甲表指针怎样偏 转？
G
甲 电动机
G
乙 发电机
3、法拉第电磁感应定律
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。 公式：E=K 如果产生感应电动势的是由N匝磁通量变 化率都相同的线圈串联而成，整个线圈产 生的感应电动势为 E=N