高三物理电磁感应专题四

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高三物理第二轮专题复习专题四电磁感应与电路教案人教版

专题四电磁感应与电路一、考点回顾“电磁感应”是电磁学的核心内容之一，同时又是与电学、力学知识紧密联系的知识点，是高考试题考查综合运用知识能力的很好落脚点，所以它向来高考关注的一个重点和热点，本专题涉及三个方面的知识：一、电磁感应，电磁感应研究是其它形式有能量转化为电能的特点和规律，其核心内容是法拉第电磁感应定律和楞次定律；二、与电路知识的综合，主要讨论电能在电路中传输、分配，并通过用电器转化为其它形式的能量的特点及规律；三、与力学知识的综合，主要讨论产生电磁感应的导体受力、运动特点规律以及电磁感应过程中的能量关系。

由于本专题所涉及的知识较为综合，能力要求较高，所以往往会在高考中现身。

从近三年的高考试题来看，无论哪一套试卷，都有这一部分内容的考题，题量稳定在1～2道，题型可能为选择、实验和计算题三种，并且以计算题形式出现的较多。

考查的知识：以本部分内容为主线与力和运动、动量、能量、电场、磁场、电路等知识的综合，感应电流（电动势）图象问题也经常出现。

二、典例题剖析根据本专题所涉及内容的特点及高考试题中出的特点，本专题的复习我们分这样几个小专题来进行：1.感应电流的产生及方向判断。

2.电磁感应与电路知识的综合。

3.电磁感应中的动力学问题。

4.电磁感应中动量定理、动能定理的应用。

5.电磁感应中的单金属棒的运动及能量分析。

6.电磁感应中的双金属棒运动及能量分析。

7.多种原因引起的电磁感应现象。

(一)感应电流的产生及方向判断1．(2007理综II 卷)如图所示，在PQ 、QR 区域是在在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面，bc 边与磁场的边界P 重合。

导线框与磁场区域的尺寸如图所示。

从t ＝0时刻开始线框匀速横穿两个磁场区域。

以a →b →c →d →e →f 为线框中有电动势的正方向。

以下四个ε-t 关系示意图中正确的是【】解析：楞次定律或左手定则可判定线框刚开始进入磁场时，电流方向，即感应电动势的方向为顺时针方向，故D 选项错误；1－2s 内，磁通量不变化，感应电动势为0，A 选项错误；2－3s 内，产生感应电动势E ＝2Blv ＋Blv ＝3Blv ，感应电动势的方向为逆时针方向（正方向），故C 选项正确。

物理专题四知识点高三

物理专题四知识点高三物理专题四是高中物理课程中十分关键的一部分，它包含了一些重要的知识点和概念，对于高三学生而言尤为重要。

下面将对物理专题四的知识点进行详细介绍。

一、电磁感应电磁感应是指在磁场中，导体中的自由电子受力产生电流的现象。

根据法拉第电磁感应定律，当磁力线与导体的运动方向相对垂直时，导体中会产生感应电动势。

在配合右手定则进行计算时，需要注意磁感强度和导体运动速度的方向。

二、电磁感应实验为了验证电磁感应现象，可以进行一些实验。

其中比较经典的实验是用一个螺线管和磁铁进行。

当磁铁在螺线管中运动时，螺线管中会产生感应电流。

为了让实验结果更加准确，可以将实验装置固定好，并使用示波器检测感应电流。

三、电感和自感电感是指导体中储存磁能的能力，单位是亨利（H）。

而自感是指导体本身由于变化磁通量而产生的感应电动势。

电感的大小和线圈的匝数成正比，和线圈的几何尺寸有关。

自感的大小则与线圈中传导电流的变化有关。

四、电磁振荡电磁振荡是指由电容器和电感器组成的回路中，电荷在电容器和电流在电感器之间来回振荡的现象。

电磁振荡的频率和回路的电感和电容有关。

在实际应用中，电磁振荡被广泛运用在无线电和通信设备中。

五、电磁波电磁波是由振荡的电场和磁场相互作用而产生的一种波动现象，它具有波长和频率。

电磁波可以传播在真空中，也可以传播在介质中。

其中，较低频率的电磁波被称为无线电波，而较高频率的电磁波则包括微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。

六、电磁光谱电磁光谱是电磁波的频率和波长的区间划分。

根据频率从低到高的排序，电磁光谱包括了无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。

每一种电磁波都有不同的特性和应用领域。

七、光电效应光电效应是指当光照射到金属表面时，金属表面会发射出电子的现象。

该效应揭示了光具有粒子性的一面，且光子能量与频率成正比。

光电效应在太阳能电池和光电导管等方面有着广泛的应用。

以上就是物理专题四的知识点的详细介绍。

2021年高考物理最新模拟题精练专题4.33 电磁感应与动量综合问题(能力篇)(解析版)

2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-2）第四部分电磁感应专题4.33 电磁感应与动量综合问题（能力篇）二．计算题1.（2020年4月浙江稽阳联考）（10分）如图所示，在水平面内有两根间距为l 的金属导轨平行放置，导轨末端通过一小段塑料接口与足够长的倾斜平行金属导轨平滑连接，倾角为θ。

在区域Ⅰ，Ⅲ和Ⅳ中，存在垂直于导轨向上的匀强磁场，磁感应强度分别为B 1，B 2和B 3；区域Ⅱ中导轨粗糙，宽度为d 。

其余部分均光滑。

磁场边界AA ′上放置金属棒a ，磁场边界CC ′右侧附近静止放置金属棒b ，倾斜导轨足够远处连接有电感为L 的电感线圈。

现让金属棒a 以初速度v 0进入磁场，发现它最终刚好停在了CC ′（边界左侧），而金属棒b 恰能滑入倾斜轨道。

已知金属棒a 与轨道粗糙部分的动摩擦因数为µ，金属棒a 的电阻为R ，其余电阻均不计，金属棒a 、b 的质量均为m ，重力加速度取g ，求：（1）在金属棒a 刚进入磁场瞬间，金属棒b 的加速度；（2）金属棒a 在离开区域Ⅰ后产生的焦耳热Q ；（3）金属棒b 能沿倾斜导轨向下滑行的最大距离x m 。

(已知自感线圈的自感动势E 自=L ΔI Δt )【解题思路】（1）a 棒进入磁场瞬间，产生电动势和电流：E =B 0lv 0，REI =所以棒b 受到的安培力：2200022B l v F Il B R==安（1分）由牛顿第二定律得：F ma =安（1分）得：mRv l B a 02202=（1分）（2）设金属棒a 离开磁场Ⅰ区域时的速度为v 1，此时金属棒b 的速度为v 2，金属棒a 在区域Ⅱ中做匀减速运动，可得：gd v μ221=，gd v μ21=∴（1分）棒a 穿越磁场区域Ⅰ过程中，由动量定理可得：01001IlB t mv mv IlB t B lq-=-=又得：0q =对棒b ，在该过程中，由动量定理可得：002202202(Il B t B lq mv v v ==-∴=，（1分）在之后过程中，由能量关系可知，金属棒b 此时的动能将全部转化成金属棒a 中的焦耳热Q ，所以2221mv Q =，得202(Q m v =（1分）（3）金属棒b 恰能滑入斜轨，则在斜轨上初速度为0，开始下滑，因为b 棒与线圈组成的回路，直流电阻为零，所以必须满足：0i IB lv Lt ∆=∆（1分），即00i B lv t B l x I L L∆∆∆==，所以棒开始运动后棒上电流与棒的位移成正比，即0B lxI L=，（1分）所以棒的运动方程：00sin B lxmg lB ma Lθ-⋅=，可知金属棒做简谐运动（1分），平衡位置时，a =0，即220sin mgL x B l θ=，由简谐运动对称性可知，下滑最大距离为2202sin m mgL x B lθ=（1分） 2．（18分）（2020东北三省四市二模）如图所示，两条粗糙平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为θ。

高中物理-第一篇专题四第11讲电磁感应

第11讲电磁感应命题规律 1.命题角度：(1)楞次定律与法拉第电磁感应定律的应用；(2)电磁感应中的图象问题；(3)电磁感应中的动力学与能量问题.2.常用方法：排除法、函数法.3.常考题型：选择题、计算题．考点一楞次定律与法拉第电磁感应定律的应用1．感应电流方向的判断(1)楞次定律：线圈面积不变，磁感应强度发生变化的情形，往往用楞次定律．(2)右手定则：导体棒切割磁感线的情形往往用右手定则．2．楞次定律中“阻碍”的主要表现形式(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”；(2)阻碍物体间的相对运动——“来拒去留”；(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——一般情况下为“增缩减扩”；(4)阻碍原电流的变化(自感现象)——一般情况下为“增反减同”．3．求感应电动势的方法(1)法拉第电磁感应定律：E ＝n ΔΦΔt ⎩⎨⎧ S 不变时，E ＝nS ΔB Δt B 不变时，E ＝nB ΔS Δt(2)导体棒垂直切割磁感线：E ＝Bl v .(3)导体棒以一端为圆心在垂直匀强磁场的平面内匀速转动：E ＝12Bl 2ω. (4)线圈绕与磁场垂直的轴匀速转动(从线圈位于中性面开始计时)：e ＝nBSωsin ωt .4．通过回路截面的电荷量q ＝I Δt ＝n ΔΦR 总Δt Δt ＝n ΔΦR 总.q 仅与n 、ΔΦ和回路总电阻R 总有关，与时间长短无关，与Φ是否均匀变化无关．例1 (多选)(2022·广东卷·10)如图所示，水平地面(Oxy 平面)下有一根平行于y 轴且通有恒定电流I 的长直导线．P 、M 和N 为地面上的三点，P 点位于导线正上方，MN 平行于y 轴，PN 平行于x 轴．一闭合的圆形金属线圈，圆心在P 点，可沿不同方向以相同的速率做匀速直线运动，运动过程中线圈平面始终与地面平行．下列说法正确的有( )A ．N 点与M 点的磁感应强度大小相等，方向相同B ．线圈沿PN 方向运动时，穿过线圈的磁通量不变C ．线圈从P 点开始竖直向上运动时，线圈中无感应电流D ．线圈从P 到M 过程的感应电动势与从P 到N 过程的感应电动势相等答案 AC解析依题意，M 、N 两点连线与长直导线平行，两点与长直导线的距离相等，根据右手螺旋定则可知，通电长直导线在M 、N 两点产生的磁感应强度大小相等、方向相同，故A 正确；根据右手螺旋定则，线圈在P 点时，穿进线圈中的磁感线与穿出线圈中的磁感线相等，磁通量为零，在向N 点平移过程中，穿进线圈中的磁感线与穿出线圈中的磁感线不再相等，穿过线圈的磁通量发生变化，故B 错误；根据右手螺旋定则，线圈从P 点竖直向上运动过程中，穿进线圈中的磁感线与穿出线圈中的磁感线始终相等，穿过线圈的磁通量始终为零，没有发生变化，线圈中无感应电流，故C 正确；线圈从P 点到M 点与从P 点到N 点，穿过线圈的磁通量变化量相同，依题意从P 点到M 点所用时间较从P 点到N 点的时间长，根据法拉第电磁感应定律，可知两次的感应电动势不相等，故D 错误．例2 (多选)(2021·辽宁卷·9)如图(a)所示，两根间距为L 、足够长的光滑平行金属导轨竖直放置并固定，顶端接有阻值为R 的电阻，垂直导轨平面存在变化规律如图(b)所示的匀强磁场，t ＝0时磁场方向垂直纸面向里．在t ＝0到t ＝2t 0的时间内，金属棒水平固定在距导轨顶端L 处；t ＝2t 0时，释放金属棒．整个过程中金属棒与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻不计，则( )A ．在t ＝t 02时，金属棒受到安培力的大小为B 02L 3t 0RB ．在t ＝t 0时，金属棒中电流的大小为B 0L 2t 0RC ．在t ＝3t 02时，金属棒受到安培力的方向竖直向上 D ．在t ＝3t 0时，金属棒中电流的方向向右答案 BC解析由题图(b)可知在0～t 0时间段内闭合回路产生的感应电动势为E ＝ΔΦΔt ＝B 0L 2t 0，根据闭合电路欧姆定律有，此时间段内的电流为I ＝E R ＝B 0L 2Rt 0，在t 02时磁感应强度大小为B 02，此时安培力大小为F ＝B 02IL ＝B 02L 32Rt 0，故A 错误，B 正确；由题图(b)可知，在t ＝3t 02时，磁场方向垂直纸面向外并逐渐增大，根据楞次定律可知产生顺时针方向的电流，再由左手定则可知金属棒受到的安培力方向竖直向上，故C 正确；由题图(b)可知，在t ＝3t 0时，磁场方向垂直纸面向外，金属棒向下掉的过程中穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律可知金属棒中的感应电流方向向左，故D 错误．考点二电磁感应中的图象问题1．电磁感应中常见的图象常见的有磁感应强度、磁通量、感应电动势、感应电流、速度、安培力等随时间或位移的变化图象．2．解答此类问题的两个常用方法(1)排除法：定性分析电磁感应过程中某个物理量的变化情况，把握三个关注，快速排除错误的选项．这种方法能快速解决问题，但不一定对所有问题都适用．(2)函数关系法：根据题目所给的条件写出物理量之间的函数关系，再对图象作出判断，这种方法得到的结果准确、详细，但不够简捷．例3 (多选)(2022·河北卷·8)如图，两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，一根导轨位于x 轴上，另一根由ab 、bc 、cd 三段直导轨组成，其中bc 段与x 轴平行，导轨左端接入一电阻R .导轨上一金属棒MN 沿x 轴正向以速度v 0保持匀速运动，t ＝0时刻通过坐标原点O ，金属棒始终与x 轴垂直．设运动过程中通过电阻的电流强度为i ，金属棒受到安培力的大小为F ，金属棒克服安培力做功的功率为P ，电阻两端的电压为U ，导轨与金属棒接触良好，忽略导轨与金属棒的电阻．下列图象可能正确的是( )答案 AC解析在0～L v 0时间内，在某时刻金属棒切割磁感线的长度L ＝l 0＋v 0t tan θ(θ为ab 与ad 的夹角)，则根据E ＝BL v 0，可得I ＝BL v 0R ＝B v 0R(l 0＋v 0t tan θ)，可知回路电流均匀增加；安培力F ＝B 2L 2v 0R ＝B 2v 0R (l 0＋v 0t tan θ)2，则F －t 关系为二次函数关系，但是不过原点；安培力做功的功率P ＝F v 0＝B 2L 2v 02R ＝B 2v 02R (l 0＋v 0t tan θ)2，则P －t 关系为二次函数关系，但是不过原点；电阻两端的电压等于金属棒产生的感应电动势，即U ＝E ＝BL v 0＝B v 0(l 0＋v 0t tan θ)，即U －t 图象是不过原点的直线；根据以上分析，可排除B 、D 选项；在L v 0～2L v 0时间内，金属棒切割磁感线的长度不变，感应电动势E 不变，感应电流I 不变，安培力F 大小不变，安培力的功率P 不变，电阻两端电压U 保持不变；同理可判断，在2L v 0～3L v 0时间内，金属棒切割磁感线长度逐渐减小，金属棒切割磁感线的感应电动势E 均匀减小，感应电流I 均匀减小，安培力F 大小按照二次函数关系减小，但是不能减小到零，与0～L v 0内是对称的关系，安培力的功率P 按照二次函数关系减小，但是不能减小到零，与0～L v 0内是对称的关系，电阻两端电压U 按线性均匀减小，综上所述选项A 、C 可能正确，B 、D 错误．例4 (多选)(2022·安徽省六校第二次联考)如图所示，水平面内有一足够长平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计．匀强磁场与导轨平面垂直．阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好．开关S由1掷到2时开始计时，q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度．下列图象可能正确的是()答案ACD解析开关S由1掷到2，电容器放电后会在电路中产生电流且此刻电流最大，导体棒通有电流后会受到安培力的作用产生加速度而加速运动，导体棒切割磁感线产生感应电动势，导体棒速度增大，则感应电动势E＝Bl v增大，则实际电流减小，安培力F＝BIL减小，加速度a＝Fm即减小，因导轨光滑，所以在有电流通过棒的过程中，棒是一直做加速度减小的加速运动(变加速)，故a－t图象即选项D是正确的；导体棒运动产生感应电动势会给电容器充电，当充电和放电达到一种平衡时，导体棒做匀速运动，因此最终电容器两端的电压能稳定在某个不为0的数值，即电容器的电荷量应稳定在某个不为0的数值(不会减少到0)，电路中无电流，故B错误，A、C正确．考点三电磁感应中的动力学与能量问题1．电磁感应综合问题的解题思路2．求解焦耳热Q的三种方法(1)焦耳定律：Q＝I2Rt，适用于电流恒定的情况；(2)功能关系：Q＝W克安(W克安为克服安培力做的功)；(3)能量转化：Q ＝ΔE (其他能的减少量)．例5 (多选)(2022·全国甲卷·20)如图，两根相互平行的光滑长直金属导轨固定在水平绝缘桌面上，在导轨的左端接入电容为C 的电容器和阻值为R 的电阻．质量为m 、阻值也为R 的导体棒MN 静止于导轨上，与导轨垂直，且接触良好，导轨电阻忽略不计，整个系统处于方向竖直向下的匀强磁场中．开始时，电容器所带的电荷量为Q ，合上开关S 后( )A ．通过导体棒MN 电流的最大值为Q RCB ．导体棒MN 向右先加速、后匀速运动C ．导体棒MN 速度最大时所受的安培力也最大D ．电阻R 上产生的焦耳热大于导体棒MN 上产生的焦耳热答案 AD解析开始时电容器两极板间的电压U ＝Q C ，合上开关瞬间，通过导体棒的电流I ＝U R ＝Q CR ，随着电容器放电，通过电阻、导体棒的电流不断减小，所以在开关闭合瞬间，导体棒所受安培力最大，此时速度为零，A 项正确，C 项错误；由于回路中有电阻与导体棒，最终电能完全转化为焦耳热，故导体棒最终必定静止，B 项错误；由于导体棒切割磁感线，产生感应电动势，所以通过导体棒的电流始终小于通过电阻的电流，由焦耳定律可知，电阻R 上产生的焦耳热大于导体棒MN 上产生的焦耳热，D 项正确．例6 (2022·山东济南市一模)如图所示，在水平虚线下方存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B .磁场上方某高度处有一个正方形金属线框，线框质量为m ，电阻为R ，边长为L .某时刻将线框以初速度v 0水平抛出，线框进入磁场过程中速度不变，运动过程中线框始终竖直且底边保持水平．磁场区域足够大，忽略空气阻力，重力加速度为g ，求：(1)线框进入磁场时的速度v ；(2)线框进入磁场过程中产生的热量Q .答案 (1)v 02＋m 2g 2R 2B 4L 4，速度方向与水平方向夹角的正切值为mgRB 2L 2v 0(2)mgL 解析 (1)当线框下边界刚进入磁场时，由于线框速度不变，对线框进行受力分析有BIL＝mg由欧姆定律可得I＝ER线框切割磁感线，由法拉第电磁感应定律可得E＝BL v y由速度的合成与分解可得v＝v02＋v y2联立求解可得v＝v02＋m2g2R2B4L4设此时速度方向与水平面的夹角为θ，则tan θ＝v yv0＝mgR B2L2v0即此时速度方向与水平方向夹角的正切值为mgRB2L2v0.(2)线框进入磁场过程中速度不变，则从进入磁场开始到完全进入磁场，由能量守恒定律得Q＝mgL.例7(2022·河南洛阳市模拟)如图甲所示，金属导轨MN和PQ平行，间距L＝1 m，与水平面之间的夹角α＝37°，匀强磁场磁感应强度大小B＝2.0 T，方向垂直于导轨平面向上，MP 间接有阻值R＝1.5 Ω的电阻，质量m＝0.5 kg，接入电路中电阻r＝0.5 Ω的金属杆ab垂直导轨放置，金属杆与导轨间的动摩擦因数为μ＝0.2.现用恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，使其由静止开始运动，当金属杆上滑的位移x＝3.8 m时达到稳定状态，金属杆始终与导轨接触良好，对应过程的v－t图象如图乙所示．取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，导轨足够长且电阻不计．求：(1)恒力F的大小及金属杆的速度为0.4 m/s时的加速度大小；(2)从金属杆开始运动到刚达到稳定状态，通过电阻R的电荷量；(3)从金属杆开始运动到刚达到稳定状态，金属杆上产生的焦耳热．答案(1)5.8 N 2.4 m/s2(2)3.8 C(3)1.837 5 J解析(1)当金属杆匀速运动时，由平衡条件得F＝μmg cos 37°＋mg sin 37°＋F安由题图乙知v ＝1 m/s ，则F 安＝BIL ＝B 2L 2v R ＋r ＝2 N 解得F ＝5.8 N当金属杆的速度为0.4 m/s 时F 安1＝BI 1L ＝B 2L 2v 1R ＋r＝0.8 N 由牛顿第二定律有F －μmg cos 37°－mg sin 37°－F 安1＝ma解得a ＝2.4 m/s 2.(2)由q ＝I ·ΔtI ＝E R ＋rE ＝ΔΦΔt 得q ＝ΔΦR ＋r ＝BLx R ＋r＝3.8 C. (3)从金属杆开始运动到刚到达稳定状态，由动能定理得(F －μmg cos 37°－mg sin 37°)x ＋W 安＝12m v 2－0 又Q ＝|W 安|＝7.35 J ，所以解得Q r ＝r R ＋rQ ＝1.837 5 J.1．(多选)(2022·河南郑州市二模)在甲、乙、丙图中，MN 、PQ 是固定在同一水平面内足够长的平行金属导轨．导体棒ab 垂直放在导轨上，导轨都处于垂直水平面向下的匀强磁场中，导体棒和导轨间的摩擦不计，导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，甲图中的电容器C 原来不带电．现给导体棒ab 一个向右的初速度v 0，对甲、乙、丙图中导体棒ab 在磁场中的运动状态描述正确的是( )A ．甲图中，棒ab 最终做匀速运动B ．乙图中，棒ab 做匀减速运动直到最终静止C ．丙图中，棒ab 最终做匀速运动D ．甲、乙、丙中，棒ab 最终都静止答案 AC解析题图甲中，导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流而使电容器充电，当电容器C 极板间电压与导体棒产生的感应电动势相等时，电路中没有电流，此时ab 棒不受安培力作用，向右做匀速运动，故A 正确；题图乙中，导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流，通过电阻R 转化为内能，ab 棒速度减小，当ab 棒的动能全部转化为内能时，ab 棒静止，又由I ＝BL v R，F ＝BIL ，由于速度减小，则产生的感应电流减小，导体棒所受安培力减小，根据牛顿第二定律可知导体棒的加速度减小，所以题图乙中，棒ab 做加速度减小的减速运动直到最终静止，故B 错误；题图丙中，导体棒先受到向左的安培力作用向右做减速运动，速度减为零后在安培力作用下向左做加速运动，当导体棒产生的感应电动势与电源的电动势相等时，电路中没有电流，此时ab 棒向左做匀速运动，故C 正确；由以上分析可知，甲、乙、丙中，只有题图乙中棒ab 最终静止，故D 错误．2.(2022·山东泰安市高三期末)如图所示，间距为L 的平行光滑足够长的金属导轨固定倾斜放置，倾角θ＝30°，虚线ab 、cd 垂直于导轨，在ab 、cd 间有垂直于导轨平面向上、磁感应强度大小为B 的匀强磁场．质量均为m 、阻值均为R 的金属棒PQ 、MN 并靠在一起垂直导轨放在导轨上．释放金属棒PQ ，当PQ 到达ab 瞬间，再释放金属棒MN ；PQ 进入磁场后做匀速运动，当PQ 到达cd 时，MN 刚好到达ab .不计导轨电阻，两金属棒与导轨始终接触良好，重力加速度为g .则MN 通过磁场过程中，PQ 上产生的焦耳热为( )A.2m 3g 2R 2B 4L4 B.m 3g 2R 2B 4L 4 C.m 3g 2R 24B 4L4 D.m 3g 2R 22B 4L4 答案 D解析由题意知PQ 进入磁场后做匀速运动，则由平衡条件得安培力为F ＝mg sin θ，又因为F ＝BIL ＝B 2L 2v 2R ，解得金属棒速度为v ＝mgR B 2L 2，电流为I ＝mg 2BL ，因为金属棒从释放到刚进入磁场时做匀加速直线运动，由牛顿第二定律知mg sin θ＝ma，所以加速时间为t＝va，由题意知当PQ到达cd时，MN刚好到达ab，即金属棒穿过磁场的时间等于进入磁场前的加速时间，且MN在磁场中的运动情况和PQ一致，故MN通过磁场过程中，PQ上产生的焦耳热为Q焦耳＝I2Rt，解得Q焦耳＝m3g2R22B4L4，故选D.专题强化练[保分基础练]1.(2022·上海市二模)如图，某教室墙上有一朝南的钢窗，将钢窗右侧向外打开，以推窗人的视角来看，窗框中产生()A．顺时针电流，且有收缩趋势B．顺时针电流，且有扩张趋势C．逆时针电流，且有收缩趋势D．逆时针电流，且有扩张趋势答案 D解析磁场方向由南指向北，将钢窗右侧向外打开，则向北穿过窗户的磁通量减少，根据楞次定律，以推窗人的视角来看，感应电流为逆时针电流，同时根据“增缩减扩”可知，窗框有扩张趋势，故选D.2.(2022·广东肇庆市二模)如图所示，开口极小的金属环P、Q用不计电阻的导线相连组成闭合回路，金属环P内存在垂直圆环平面向里的匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度随时间的变化率为k，若使金属环Q中产生逆时针方向逐渐增大的感应电流，则()A．k>0且k值保持恒定B．k>0且k值逐渐增大C．k＜0且k值逐渐增大D．k＜0且k值逐渐减小答案 B解析若使金属环Q中产生逆时针方向逐渐增大的感应电流，则金属环P中也有逆时针方向逐渐增大的感应电流，根据楞次定律和安培定则可知，金属环P中向里的磁感应强度增加，且增加得越来越快，即k>0且k值逐渐增大，故选B.3.(2022·陕西宝鸡市模拟)如图所示，两根电阻不计的平行光滑长直金属导轨水平放置，导体棒a和b垂直跨在导轨上且与导轨接触良好，导体棒a的电阻大于b的电阻，匀强磁场方向竖直向下．当导体棒b在大小为F2的水平拉力作用下匀速向右运动时，导体棒a在大小为F1的水平拉力作用下保持静止状态．若U1、U2分别表示导体棒a和b与导轨两个接触点间的电压，那么它们的大小关系为()A．F1＝F2，U1> U2B．F1< F2，U1< U2C．F1 > F2，U1< U2D．F1＝F2，U1＝U2答案 D解析导体棒a、b与导轨构成了闭合回路，流过a、b的电流是相等的；a静止不动，b匀速运动，都处于平衡状态，即拉力等于安培力，所以F1＝F2＝BIL，导体棒b相当于电源，导体棒a相当于用电器，由于电路是闭合的，所以导体棒a两端的电压U1＝IR a，导体棒b切割磁感线产生的电动势E＝BL v b＝I(R a＋R b)，所以其输出的路端电压U2＝E－IR b＝IR a＝U1，故选D.4.(2022·广东省模拟)如图所示，水平面内光滑的平行长直金属导轨间距为L，左端接电阻R，导轨上静止放有一导体棒．正方形虚线框内有方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场，该磁场正以速度v匀速向右移动，则()A．电阻R两端的电压恒为BL vB ．电阻R 中有从a 到b 的电流C ．导体棒以速度v 向左运动D ．导体棒也向右运动，只是速度比v 小答案 D解析根据楞次定律，磁场正以速度v 匀速向右移动，磁通量减小，则导体棒也向右运动，阻碍磁通量的减小，但由于要产生感应电流，棒的速度比v 小，C 错误，D 正确；由此可认为磁场不动，棒向左切割，感应电流方向从b 到a 流过R ，B 错误；产生感应电动势的大小看棒与磁场的相对速度，故电阻R 两端的电压不恒定且小于或等于BL v ，A 错误． 5．(2022·全国甲卷·16)三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框，正方形线框的边长与圆线框的直径相等，圆线框的半径与正六边形线框的边长相等，如图所示．把它们放入磁感应强度随时间线性变化的同一匀强磁场中，线框所在平面均与磁场方向垂直，正方形、圆形和正六边形线框中感应电流的大小分别为I 1、I 2和I 3.则( )A ．I 1<I 3<I 2B ．I 1>I 3>I 2C ．I 1＝I 2>I 3D ．I 1＝I 2＝I 3答案 C解析设圆线框的半径为r ，则由题意可知正方形线框的边长为2r ，正六边形线框的边长为r ；所以圆线框的周长为C 2＝2πr ，面积为S 2＝πr 2，同理可知正方形线框的周长和面积分别为C 1＝8r ，S 1＝4r 2，正六边形线框的周长和面积分别为C 3＝6r ，S 3＝33r 22，三个线框材料粗细相同，根据电阻定律R ＝ρL S 横截面，可知三个线框电阻之比为R 1∶R 2∶R 3＝C 1∶C 2∶C 3＝8∶2π∶6，根据法拉第电磁感应定律有I ＝E R ＝ΔB Δt ·SR ，可得电流之比为I 1∶I 2∶I 3＝2∶2∶3，即I 1＝I 2>I 3，故选C.6.(2022·黑龙江哈师大附中高三期末)如图，一线圈匝数为n ，横截面积为S ，总电阻为r ，处于一个均匀增强的磁场中，磁感应强度随时间的变化率为k (k >0且为常量)，磁场方向水平向右且与线圈平面垂直，电容器的电容为C ，两个电阻的阻值分别为r 和2r .下列说法正确的是( )A ．电容器下极板带正电B ．此线圈的热功率为(nkS )2rC ．电容器所带电荷量为3nSkC5D ．电容器所带电荷量为nSkC2答案 D解析根据楞次定律可以判断通过电阻r 的电流方向为从左往右，所以电容器上极板带正电，故A 错误；根据法拉第电磁感应定律可得线圈产生的感应电动势为E ＝n ΔΦΔt ＝nS ΔBΔt ＝nkS ，根据焦耳定律可得此线圈的热功率为P ＝(E 2r )2r ＝(nkS )24r ，故B 错误；电容器两端电压等于r两端电压，电容器所带电荷量为Q ＝CU ＝C ·rE 2r ＝nSkC2，故C 错误，D 正确．7．(2022·江苏盐城市二模)如图所示，三条平行虚线L 1、L 2、L 3之间有宽度为L 的两个匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ，两区域内的磁感应强度大小相等、方向相反，正方形金属线框MNPQ 的质量为m 、边长为L ，开始时MN 边与边界L 1重合，对线框施加拉力F 使其以加速度a 匀加速通过磁场区，以顺时针方向电流为正方向，下列关于感应电流i 和拉力F 随时间变化的图象可能正确的是( )答案 B解析当MN 边向右运动0～L 的过程中，用时t 1＝2L a ，则E 1＝BLat ，电流I 1＝E 1R ＝BLa Rt ，方向为正方向；拉力F 1＝ma ＋F 安1＝ma ＋B 2L 2aR t ；当MN 边向右运动L ～2L 的过程中，用时t 2＝4L a－2La＝(2－1)2L a ＝(2－1)t 1，E 2＝2BLat ，电流I 2＝E 2R ＝2BLa Rt ，方向为负方向，拉力F 2＝ma ＋F 安2＝ma ＋4B 2L 2aR t ；当MN 边向右运动2L ～3L 的过程中，用时t 3＝6La－4La＝(3－2)2L a ＝(3－2)t 1，E 3＝BLat ，电流I 3＝E 3R ＝BLa Rt ，方向为正方向，拉力F 3＝ma ＋F 安3＝ma ＋B 2L 2aRt ，对比四个选项可知，只有B 正确．[争分提能练]8．(多选)(2021·广东卷·10)如图所示，水平放置足够长光滑金属导轨abc 和de ，ab 与de 平行，bc 是以O 为圆心的圆弧导轨，圆弧be 左侧和扇形Obc 内有方向如图的匀强磁场，金属杆OP 的O 端与e 点用导线相接，P 端与圆弧bc 接触良好，初始时，可滑动的金属杆MN 静止在平行导轨上，若杆OP 绕O 点在匀强磁场区内从b 到c 匀速转动时，回路中始终有电流，则此过程中，下列说法正确的有( )A ．杆OP 产生的感应电动势恒定B ．杆OP 受到的安培力不变C ．杆MN 做匀加速直线运动D ．杆MN 中的电流逐渐减小答案 AD解析杆OP 匀速转动切割磁感线产生的感应电动势为E ＝12Br 2ω，因为OP 匀速转动，所以杆OP 产生的感应电动势恒定，故A 正确；杆OP 转动过程中产生的感应电流由M 到N 通过杆MN ，由左手定则可知，杆MN 会向左运动，杆MN 运动会切割磁感线，产生电动势，感应电流方向与原来电流方向相反，使回路电流减小，杆MN 所受合力为安培力，电流减小，安培力会减小，加速度减小，故D 正确，B 、C 错误．9.(多选)(2021·全国甲卷·21)由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量相等，但所用导线的横截面积不同，甲线圈的匝数是乙的2倍．现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平，如图所示．不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平．在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前，可能出现的是( )A ．甲和乙都加速运动B ．甲和乙都减速运动C ．甲加速运动，乙减速运动D ．甲减速运动，乙加速运动答案 AB解析设线圈下边到磁场上边界的高度为h ，线圈的边长为l ，则线圈下边刚进入磁场时，有v ＝2gh ，感应电动势为E ＝nBl v ，两线圈材料相同(设密度为ρ0)，质量相等(设为m )，则m ＝ρ0·4nl ·S ，设材料的电阻率为ρ，则线圈电阻 R ＝ρ4nl S ＝16n 2l 2ρρ0m感应电流为I ＝E R ＝mB v 16nlρρ0所受安培力为F ＝nBIl ＝mB 2v16ρρ0由牛顿第二定律有mg －F ＝ma 联立解得a ＝g －Fm ＝g －B 2v 16ρρ0加速度与线圈的匝数、横截面积无关，则甲和乙进入磁场时，具有相同的加速度．当g >B 2v16ρρ0时，甲和乙都加速运动，当g <B 2v 16ρρ0时，甲和乙都减速运动，当g ＝B 2v16ρρ0时，甲和乙都匀速运动，故选A 、B.10.(2022·山东省第二次模拟)如图所示，“凹”字形硬质金属线框质量为m ，相邻各边互相垂直，且处于同一平面内，ab 、bc 边长均为2l ，gf 边长为l .匀强磁场区域的上下边界均水平，磁场方向垂直于线框所在平面．开始时，bc 边离磁场上边界的距离为l ，线框由静止释放，从bc 边进入磁场直到gf 边进入磁场前，线框做匀速运动．在gf 边离开磁场后，ah 、ed 边离开磁场之前，线框又做匀速运动．线框在下落过程中始终处于竖直平面内，且bc 、gf 边保持水平，重力加速度为g .(1)线框ah 、ed 边将要离开磁场时做匀速运动的速度大小是bc 边刚进入磁场时的几倍？ (2)若磁场上下边界间的距离为H ，则线框完全穿过磁场过程中产生的热量为多少？答案 (1)4 (2)mg (H －13l )解析 (1)设bc 边刚入磁场时速度为v 1，bc 边刚进入时，有E 1＝2Bl v 1，I 1＝E 1R ，F 1＝2BI 1l线框匀速运动，有F 1＝mg 联立可得v 1＝mgR4B 2l2设ah 、ed 边将离开磁场时速度为v 2，ah 、ed 边将离开磁场时，有E 2＝Bl v 2，I 2＝E 2R ，F 2＝BI 2l ，线框匀速运动，有F 2＝mg 联立可得v 2＝mgRB 2l 2，综上所述v 2v 1＝4即线框ah 、ed 边将要离开磁场时做匀速运动的速度大小是bc 边刚进入磁场时的4倍． (2)bc 边进入磁场前，根据动能定理，有mgl ＝12m v 12穿过磁场过程中能量守恒，。

【红对勾讲与练】新课标高三物理二轮专题复习四电路和电磁感应课件1-4-2

间电压如图b () 所示．已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈中，可能正确的是 ( ) a b 中电流随时间变化关系的图
高三二轮 · 新课标 · 物理
ΔB E＝nS 求感应电动势时， Δt
S 为线圈在磁
q 仅与 n、ΔΦ 和回路电阻
R
n ΔΦ n ΔΦ q＝ I Δt＝ Δt＝ R . ΔtR
专题四第二讲
系列丛书
1．2 ( 0 1 芯上．在
4 ·课标卷Ⅰ)如图a ( ) ，线圈 a b 、cd 绕在同一软铁 a b 线圈中通以变化的电流．用示波器测得线圈 cd
高三二轮 · 新课标 · 物理
专题四
第二讲
系列丛书
右手定则：常用于情况楞次定律：常用于情况 2．感应电动势的计算 1 ( ) 法拉第电磁感应定律：
①； ②.
ΔΦ E＝n .若 B 变，而 S不变， Δt ΔS E＝nB .常用于计算平 Δt
ΔB 则 E＝n S；若 S 变而 B 不变，则 Δt 均电动势．
2 ( ) 导体垂直切割磁感线运动：E＝Blv，主要用于求电动势的瞬时值．
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专题四
第二讲
系列丛书
二、方法技巧总结 1．楞次定律推广的三种表述 1 ( ) 阻碍原磁通量的变化 2 ( ) 阻碍相对运动 3 ( ) 阻碍原电流的变 (增反减同 )． )． )．

届高三物理二轮复习专题四：电磁感应

（一）单棒问题
1.阻尼式单棒：
(1)电路特点: 导体棒相当于电源。
(2)安培力的特点:
安培力为阻力，并随速度减小而减小。
(3)加速度特点:
加速度随速度减小而减小
(4)运动特点:a减小的减速运动
(5)最终状态:静止
(6)三个规律:
①能量关系：
②动量关系：
③瞬时加速度：
2.电动式单棒
（1）电路特点：导体为电动边，运动后产生反电动势（等效于电机）。
②平动切割式：E = BLV （ V只能是相对于磁场的垂直切割速度，即垂直切割相对速度，不一定是对地的速度）
③转动切割式：E = BL2
4.线圈自感：
分析线圈自感现象，抓住三点就行：
①线圈中的电流不突变，包括其大小和方向均不突变；
②纯电阻元件如灯泡、定值电阻的电流可以突变；
③接通的瞬间，线圈相当于断开的开关；断开的瞬间，线圈相当于电源；电流稳定后，线圈相当于一根导线或一个定值电阻（线圈有电阻时）。
② 单棒模型
③双棒模型
（一）电磁感应中的电路问题：
这个问题与力学无关，它是电磁感应与电路的知识联系，是发电与用电之间的联系，联系桥梁是闭合电路欧姆定律。
（1）分析要点:
①切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈是发电部分，是电源和内电路，找出电动势和内阻，闭合回路的其余部分是外电路，弄清外电路的总电阻。
②找准等效电源、画出等效电路图；
③根据电路的知识求电路的有关物理量（一般先由欧姆定律求出电流，后计算其它物理量）。
（二）电磁感应中的力学问题：
这个问题与电磁学问题（发电）、电学问题（用电电路）、力学问题（力和运动、动量、能量）都有关。是高中物理主要规律、重要规律“用武之处”。

高中物理-专题电磁感应中的动力学问题(提高篇)(解析版)

2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-2）第四部分电磁感应专题4.11 电磁感应中的动力学问题（提高篇）一．选择题1．（2020陕西咸阳一模）CD 、EF 是两条水平放置的阻值可忽略的平行金属导轨，导轨间距为L ，在水平导轨的左侧存在磁感应强度方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B ，磁场区域的长度为d ，如图所示导轨的右端接有一电阻R ，左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接将一阻值也为R 的导体棒从弯曲轨道上h 高处由静止释放，导体棒最终恰好停在磁场的右边界处。

已知导体棒与水平导轨接触良好，且动摩擦因数为μ，则下列说法中正确的是（）A. 电阻R 2BL ghB. 流过电阻R 的电荷量为2BLdR C. 整个电路中产生的焦耳热为mgh-μmgd D. 电阻R 中产生的焦耳热为12mgh 【参考答案】ABC【名师解析】金属棒下滑过程中，由机械能守恒定律得：mgh=12mv 2，所以金属棒到达水平面时的速度v=2gh ，金属棒到达水平面后进入磁场受到向左的安培力做减速运动，则导体棒刚到达水平面时的速度最大，所以最大感应电动势为E=BLv ，最大的感应电流为I=E/2R=22BL ghR，故A 正确；流过电阻R 的电荷量为q=r R ∆Φ+=2BLdR，故B 正确；金属棒在整个运动过程中，由动能定理得：mgh-W B -μmgd=0-0，则克服安培力做功：W B =mgh-μmgd ，所以整个电路中产生的焦耳热为Q=W B =mgh-μmgd ，故C 正确；克服安培力做功转化为焦耳热，电阻与导体棒电阻相等，通过它们的电流相等，则金属棒产生的焦耳热为：Q R =Q/2=12（mgh-μmgd ），故D 错误。

【关键点拨】。

金属棒在弯曲轨道下滑时，只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律或动能定理可以求出金属棒到达水平面时的速度，由E=BLv 求出感应电动势，然后求出感应电流；由q=可以求出流过电阻R 的电荷量；克服安培力做功转化为焦耳热，由动能定理（或能量守恒定律）可以求出克服安培力做功，得到导体棒产生的焦耳热。

高三物理知识点：电磁感应和电磁感应现象

高三物理知识点：电磁感应和电磁感应现象一、电磁感应的基本概念电磁感应是指在导体周围的磁场发生变化时，导体中会产生电动势的现象。

这个现象是由英国科学家迈克尔·法拉第在1831年发现的，因此也被称为法拉第电磁感应定律。

1.1 感应电动势当闭合导体回路所围面积内的磁通量发生变化时，回路中就会产生电动势，这个电动势称为感应电动势。

数学表达式为：[ = - ]其中，( ) 表示感应电动势，( _B ) 表示磁通量，( t ) 表示时间。

负号表示楞次定律，即感应电动势的方向总是阻碍磁通量的变化。

1.2 楞次定律楞次定律是描述感应电动势方向的重要定律。

它指出，感应电动势的方向总是使得其产生的电流所产生的磁通量变化方向与原磁通量变化方向相反。

1.3 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述感应电动势大小的重要定律。

它指出，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，即：[ = N ]其中，( N ) 表示闭合导体回路的匝数。

二、电磁感应现象电磁感应现象是指在电磁感应过程中，导体中会产生电流的现象。

2.1 感应电流的产生当闭合导体回路所围面积内的磁通量发生变化时，回路中就会产生感应电流。

感应电流的产生遵循楞次定律和法拉第电磁感应定律。

2.2 感应电流的方向根据楞次定律，感应电流的方向总是使得其产生的磁通量变化方向与原磁通量变化方向相反。

2.3 感应电流的大小根据法拉第电磁感应定律，感应电流的大小与感应电动势的大小成正比，与闭合导体回路的电阻成反比。

即：[ I = ]其中，( I ) 表示感应电流，( R ) 表示闭合导体回路的电阻。

三、电磁感应的应用电磁感应现象在生产和生活中有广泛的应用。

3.1 发电机发电机是利用电磁感应现象将机械能转化为电能的装置。

它通过旋转磁场和线圈之间的相对运动，产生感应电动势，从而产生电流。

3.2 变压器变压器是利用电磁感应现象改变电压的装置。

它通过两个或多个线圈之间的互感现象，实现电压的升高或降低。

高三物理下学期电磁感应专题(PPT)4-3

要点·疑点·考一、电磁感应现象——感点应电流产生的条件
1.利用磁场产生电流的现象称为电磁感应现象，所产生的电动势称为感应电动势，所产生的电流称为感应电流.
2.产生感应电流的条件：①闭合电路；②穿过闭合电路的磁通量发生变化。
电磁感应现象的实质是产生感应电动势，电路闭合才有感应电流，若电路不闭合，虽没有电流，但只要磁通发生变化感应电动势依然存在。而产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
长.%;年锗消费量为金属吨，同比增长.%。砷，俗称砒，是一种非金属元素 [] ，在化学元素周期表中位于第4周期、第VA族，原子序数，元素符号As，单质以灰砷、黑砷和黄砷这三种同素异形体的形式存在。砷元素广泛的存在于自然界，共有数百种的砷矿物是已被发现。砷与其化合物被运用在农药、除草剂、杀虫剂，与许多；足球直播：/ ；种的合金中。其化合物三氧化二砷被称为砒霜，是种毒性很强的物质。 7年月7日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，砷和无机砷化合物在一类致癌物清单中。 [] 年7月日，砷及砷化合物被列入有毒有害水污染物名录（第一批）。 [] 化学百科-brh 中文名砷外文名 Arsenic 元素符号 As 原子量 74. 危险性有毒 CAS号 744-- 发现人艾尔伯图斯·麦格努斯目录简述发现简史理化性质 ? 物理性质 ? 化学性质 4 矿藏分布应用领域 ? 工业用途 ? 生理功能制取方法 ? 碳气相还原法 ? 质量标准 7 毒性危害医护措施 ? 药物治疗 ? 慢性暴露处理 ? 预防措施简述编辑砷块砷块符号As，原子序数。旧名“砒”。有灰、黄、黑褐三种同素异形体，具有金属性。原子量74. ，比重.7(4℃)，熔点 4℃，℃时升华。不溶于水，溶于硝酸和王水。在潮湿空气中易被氧化。主要以硫化物矿的形式(如雄黄As4S4，雌黄AsS等)存在于自然界。砷及其化合物主要用于合金冶炼、农药医药、颜料等工业，还常常作为杂质存在于原料、废渣、半成品及成品中。在上述生产或使用砷化合物作业中，如防护不当吸入含砷空气或摄入被砷污染的食物、饮料时，常有发生急、慢性砷中毒的可能。砷化合物可经呼吸道、皮肤和消化道吸收。分布于肝、肾、肺及胃肠壁及脾脏。主要

高中物理-专题磁场变化产生的感应电动势问题(提高篇)(解析版)

2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-2）第四部分电磁感应专题4.25 磁场变化产生的感应电动势问题（提高篇）一．选择题1.（2020年3月武汉质检）如图(a)所示，在倾角θ=37°的斜面上放置着一个金属圆环，圆环的上半部分处在垂直斜面向上的匀强磁场（未画出）中，磁感应强度的大小按如图(b)所示的规律变化。

释放圆环后，在t=8t0和t=9t0时刻，圆环均能恰好静止在斜面上。

假设圆环与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，则圆环和斜面间的动摩擦因数为A ．B ．C ．D ．【参考答案】.D【命题意图】本题以静止在斜面上金属圆环为情景，考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力、平衡条件及其相关知识点，考查的核心素养是“运动和力”的观点、场的观点和科学思维能力。

【解题思路】设金属圆环半径为r，则面积为S=πr2，圆环单位长度电阻为R0，则圆环电阻为R=2πr R0，在0~8t0时间内，金属圆环内磁感应强度变化率大小为Bt∆∆=08Bt，根据法拉第电磁感应定律，在金属圆环中产生的感应电动势大小为，E1=0.5SBt∆∆=πr2016Bt，感应电流为I1=E1/R=00032rBR t，在t=8t0时刻，金属圆环所受安培力为F1=B0I1·2r=220016r BR t。

由平衡条件，mgsinθ+F1=μmgcosθ，即0.6mg+220016r BR t=0.8μmg···○1；在9t0~10t0时间内，金属圆环内磁感应强度变化率大小为Bt∆∆=0Bt，根据法拉第电磁感应定律，在金属圆环中产生的感应电动势大小为，E2=0.5SBt∆∆=πr202Bt，感应电流为I2=E2/R=0004rBR t，在t=9t0时刻，金属圆环所受安培力为F 2=B 0I 2·2r=220002r B R t 。

高三物理下学期电磁感应专题

错过了一次，也就错过了今生。错过今生，来世的相约就不会错过吗？
相遇的背后，谁晓得是什么样的因缘得今生的擦肩而过呢？
你我共饮一杯茶，今生深交到天涯。我们的生活就像一杯茶，虽然茶叶和茶具都很相近。但是深得泡茶之道的人泡出来的茶更清润可口，而会品茶的人则能品尝到其中温润细腻的韵味……盈丰体育
疫情期间，在一个静谧的夜晚，随意搜索到一部电影《《爱有来生》，俞飞鸿导演可谓“十年磨一剑”，影片有着不声不响的憾人力量。竟然目不转睛，一动不动看完整部影片，心里似乎种下了这个美丽而忧伤的种子，直到将心中所感一字一字敲出，令其开出花来，方可放下。
这是一部因家族仇恨导致男女主人公阿明和阿九无法相爱的故事。他们便约定死后于一棵银杏树下再相会。结果阿九死后并不知道阿明也死了就却急着去投胎。而阿明死后怕阿九随时来找他，就在这棵银杏树下等待阿九，而错过了投胎的时间。按着规定阿明等待的时限只有五十年，就在五十年即将期满时阿明觉得无望的时候，阿九出现了。然而阿九已为人妇名叫小玉，可悲的是她早已不记得前世的一切。阿明对小玉讲述了他和阿九前生的恩怨故事。最后小玉终于明白自己就是阿九，而此时阿明已消失，他进入了下一个轮回。

高三物理下学期电磁感应专题(PPT)5-4

要点·疑点·考一、电磁感应现象——感点应电流产生的条件
1.利用磁场产生电流的现象称为电磁感应现象，所产生的电动势称为感应电动势，所产生的电流称为感应电流.
2.产生感应电流的条件：①闭合电路；②穿过闭合电路的磁通量发生变化。
电磁感应现象的实质是产生感应电动势，电路闭合才有感应电流，若电路不闭合，虽没有电流，但只要磁通发生变化感应电动势依然存在。而产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
例2：下列关于电磁感应ห้องสมุดไป่ตู้说法中正确的是 ()
A.只要导线做切割磁感线的运动，导线中就产生感应电流
B.只要闭合金属线圈在磁场中运动，线圈中就产生感应电流
C.闭合金属线圈放在磁场中，只要磁感应强度发生变化，线圈中就产生感应电流
D.闭合金属线圈放在磁场中，只要线圈中磁通量发生变化，线圈就产生感应电流
柴｜摩拳～掌｜手～破了皮。②用布、手巾等摩擦使干净：～汗｜～桌子｜～玻璃◇～亮眼睛。③涂抹：～油｜～粉｜～红水。④贴近；挨着：～黑儿｜～肩而过｜燕子～着水面飞。⑤把瓜果等放在礤床儿上来回摩擦，使成细丝儿：把萝卜～成丝儿。【擦边球】名打乒乓球时擦着球台边沿的球，后来把做在规定的界限边缘而不违反规定的事比喻为打擦边球：按规矩办事，不打政策～。【擦黑儿】〈方〉动天色开始黑下来：赶到家时，天已经～了。【擦屁股】? 比喻替人做未了的事或处理遗留的问题（多指不好办的）：你别净在前边捅娄子，要我们在后边～。【擦拭】动擦?：～武器。【擦洗】动擦拭，洗涤：～餐桌｜这个手表该～～了。【擦音】ī名口腔通路缩小，气流从中挤出而发出的辅音，如普通话语音中的、、等。【擦澡】∥动用湿毛巾等擦洗全身：擦把澡。【嚓】拟声形容物体摩擦等的声音：摩托车～的一声停住了。【?】见页［礓?儿］【礤】〈书〉粗石。【礤床儿】名把瓜、萝卜等擦成丝儿的器具，在木板、竹板等中间钉一块金属片，片上凿开许多小窟窿，使翘起的鳞状部分成为薄刃片。【偲】〈书〉多才。【猜】①动根据不明显的线索或凭想

高中物理第四章电磁感应专题4.4 法拉第电磁感应定律试题新人教版选修3-2.doc

第4节法拉第电磁感应定律一、电磁感应定律 1．感应电动势（1）定义：在________中产生的电动势叫做感应电动势。

产生感应电动势的那部分导体相当于_____。

（2）产生条件：不管电路是否闭合，只要穿过电路的_____________，电路中就会产生感应电动势。

（3）方向判断：可假设电路闭合，由_______或______判断出感应电流的方向，产生感应电动势的那部分导体相当于电源，其中_________________。

2．电磁感应定律（1）内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的________成正比。

（2）表达式：ΔΔE t Φ=（单匝线圈），ΔΔE n tΦ=（多匝线圈）。

（3）感应电动势与感应电流的关系：遵循闭合电路欧姆定律，即EI R r=+。

3．应用法拉第电磁感应定律ΔΔE n tΦ=时应注意的几点（1）研究对象：ΔΔE nt Φ=的研究对象是一个回路，而不是一段导体。

（2）物理意义：ΔΔE n tΦ=求的是Δt 时间内的平均感应电动势，当Δt →0时，E 为瞬时感应电动势。

（3）ΔΔE n tΦ=求得的电动势是整个回路的感应电动势，而不是回路中某段导体的电动势。

整个回路的电动势为零，其回路中某段导体的电动势不一定为零。

（4）用公式ΔΔBE nSt=求感应电动势时，S 为线圈在磁场范围内的有效面积。

（5）若回路中与磁场方向垂直的面积S 及磁场应强度B 均随时间变化，则2211ΔB S B S E n t-=（），要特别注意题目要求的是哪个时刻的感应电动势。

4．磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ、磁通量的变化率ΔΔtΦ的比较比较项目磁通量Φ磁通量的变化量ΔΦ 磁通量的变化率ΔΔtΦ物理意义某时刻穿过某个面的磁感某一段时间内穿过某个面的穿过某个面的磁通量变化的线的条数磁通量的变化量快慢大小Φ=B·S，S是与B垂直的面的面积ΔΦ=Φ1–Φ2ΔΦ=B·ΔSΔΦ=S·ΔBΔΔΔΔSBt tΦ=⋅ΔΔΔΔBSt tΦ=⋅注意穿过某个面有方向相反的磁感线，则不能直接用Φ=B·S求解，应考虑相反方向的磁通量抵消后所剩余的磁通量开始时和转过180°时的平面都与磁场垂直，但穿过平面的磁通量是一正一负，ΔΦ=2BS，而不是0既不表示磁通量的大小，也不表示变化的多少，实际它就是单匝线圈上产生的电动势附注线圈平面与磁感线平行时，Φ=0，但ΔΔtΦ最大线圈平面与磁感线垂直时，Φ最大，但ΔΔtΦ=0二、导体切割磁感线时的感应电动势1．导体棒垂直于磁场运动，B、l、v两两垂直时如图甲所示，E=______。

高三物理电磁感应现象(PPT)4-3

目录理化性质 ? 物理性质 ? 化学性质化合物化学循环 4 生产历史应用 ? 阻燃剂 ? 合金 ? 其他应用 7 安全理化性质编辑物理性质锑是一种带有银色光泽
的灰色金属，其莫氏硬度为。因此，纯锑不能用于制造硬的物件：中国的贵州省曾在年发行锑制的硬币，但因为锑很容易磨损，在流通过程损失严重。蒸馏
如果在研钵中用研杵将它磨碎，就会发生剧烈的爆炸。黑锑是由金属锑的蒸汽急剧冷却形成的，它的晶体结构与红磷和黑砷相同，在氧气中易被氧化甚至自
燃。当温度降到℃时，它逐渐转变成稳定的晶型。黄锑是最不稳定的一种，只能由锑化氢在- ℃下氧化而得。在这种温度和环境光线的作用下，亚稳态的同素
异形体会转化成更稳定的黑锑。 [] 金属锑的结构为层状结构（空间群：Rm No. ），而每层都包含相连的褶皱六元环结构。最近的和次近的锑原子形成变形
八面体，在相同双层中的三个锑原子比其他三个相距略近一些。
gk013.2008年高考上海理综卷6 6、老师做了一个物理小实验让学生观察：一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象是（）B
A．磁铁插向左环，横杆发生转动 B．磁铁插向右环，横杆发生转动 C．无论磁铁插向左环还是右环，
碲和砷小。锑在室温下的空气中是稳定的，但加热时能与氧气反应生成三氧化二锑。 [] 锑在一般条件下不与酸反应。已知锑有四种同素异形体——一种稳定
的金属锑和三种亚稳态锑（爆炸性锑、黑锑、黄锑）。金属锑是一种易碎的银白色有光泽的金属。把熔融的锑缓慢冷却，金属锑就会结成三方晶系的晶体，
其与砷的灰色同素异形体异质同晶。罕见的爆炸形状的锑可由电解三氯化锑制得，用尖锐的器具刮擦它就会发生放热的化学反应，放出白烟并生成金属锑。

高三物理电磁感应4

电磁感应中的力学问题和能量转化问题【知识整理】一、电磁感应现象中的力学问题1.通过导体的感应电流在磁场中将受到安培力作用，电磁感应问题往往和力学问题联系在一起，基本步骤是：(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向.(2)求回路中的电流强度.(3)分析研究导体受力情况(包含安培力，用左手定则确定其方向).(4)列动力学方程或平衡方程求解. 2．对电磁感应现象中的力学问题，要抓好受力情况和运动情况的动态分析，导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→周而复始地循环，循环结束时，加速度等于零，导体达到稳定运动状态，要抓住a＝0时，速度v达最大值的特点.二、电磁感应中的能量转化问题导体切割磁感线或闭合回路中磁通量发生变化，在回路中产生感应电流，机械能或其他形式的能量便转化为电能，具有感应电流的导体在磁场中受安培力作用或通过电阻发热，又可使电能转化为机械能或电阻的内能，因此，电磁感应过程总是伴随着能量转化，用能量转化观点研究电磁感应问题常是导体的稳定运动(匀速直线运动或匀速转动)，对应的受力特点是合外力为零，能量转化过程常常是机械能转化为内能，解决这类问题的基本步骤是：1.用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定电动势的大小和方向.2.画出等效电路，求出回路中电阻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机械功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程.三、电能求解的思路主要有三种:1.利用安培力的功求解：电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功；2.利用能量守恒求解：若只有电能与机械能的转化，则机械能的减少量等于产生的电能；3.利用电路特征求解：根据电路结构直接计算电路中所产生的电能.【例题与训练】1. 如图所示，两块水平放置的金属板距离为d ，用导线、开关S 与一个n 匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场B 中.两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面绝缘，在其上表面静止放置一个质量为m 、电荷量为+q 的小球.S 断开时传感器上有示数，S 闭合时传感器上的示数变为原来的一半.则线圈中磁场B 的变化情况和磁通量的变化率分别是（）A. 正在增加，t ∆Φ∆＝mgd 2qB. 正在增加，t∆Φ∆＝mgd2nqC. 正在减弱，t ∆Φ∆＝mgd 2qD. 正在减弱，t ∆Φ∆＝mgd 2nq2. 如图所示，相距为d 的两水平虚线L 1、L 2之间是方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B ，正方形线圈abcd 的边长为L （L<d ）、质量为m 、电阻为R.现将线圈在磁场上方高h 处由静止释放，ab 边刚进入磁场时速度和刚离开磁场时速度相同.在线圈全部穿过磁场过程中，下列说法正确的是（）A. 线圈克服安培力所做的功为2mgdB. 线圈克服安培力所做的功为mgLC. 线圈的最小速度一定为22mgRB LD.3. （多选）（2011·常熟中学）竖直放置的平行光滑导轨，其电阻不计，磁场方向如图所示，磁感应强度B ＝0.5T ，导体杆ab 和cd 均为0.2m ，电阻均为0.1Ω，重均为0.1N.现在用力向上推导体杆ab ，使之匀速上升（与导轨接触始终良好），此时cd 恰好静止不动.下列说法正确的是（）A. ab 受到的推力大小为2NB. ab 向上的速度为2m/sC. 在2s 内，推力做功转化的电能是0.4JD. 在2s 内，推力做功为0.6J4(单选)（２００９·天津）如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R ，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计.整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于（）A. 棒的机械能增加量B. 棒的动能增加量C. 棒的重力势能增加量D. 电阻R上放出的热量5（多选）边长为L的正方形金属框在水平恒力F作用下，将穿过方向如图所示的有界匀强磁场.磁场范围宽为d（d＞L）.已知线框进入磁场时恰好匀速,则线框进入磁场的过程和从另一侧穿出磁场的过程相比较，下列说法中正确的是（）A. 线框中感应电流的方向相反B. 所受安培力的方向相反C. 出磁场过程产生的电能一定大于进磁场过程产生的电能D. 出磁场过程中任意时刻的电功率不可能小于进磁场时的电功率6. （2011·江苏）如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计.匀强磁场与导轨平面垂直，阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好.t=0时，将开关S由1掷到2.q、i、v 和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度，下列图像正确的是（）7. 如图所示，U形导线框固定在水平面上，右端放有质量为m的金属棒ab，ab与导轨间的最大静摩擦力为棒重的μ倍，它们围成的矩形边长分别为L1、L2，回路的总电阻为R.从t ＝0时刻起，在竖直向上方向加一个随时间均匀变化的匀强磁场B＝kt （k＞0）.那么，在t为多大时，金属棒开始移动？8. （2012·苏北四市）两根足够长的光滑平行直导轨MN、PQ与水平面成θ角放置，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，导轨和金属杆接触良好，它们的电阻不计.现让ab杆由静止开始沿导轨下滑.（1）求ab杆下滑的最大速度vm.（2） ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中，电阻R产生的焦耳热为Q，求该过程中ab杆下滑的距离x及通过电阻R的电荷量q.9. (2011·南京)如图所示，质量为m、电阻为r，边长为L的正方形导线框abcd，其下边cd距匀强磁场上边界PQ的距离为h.磁场磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里.现使线框从静止开始自由下落，下落过程中ab边始终水平，不计空气阻力，重力加速度为g.求(1) 如果线框进入磁场时先做加速运动，那么线框刚进入磁场中的加速度大小是多少？(2) 如果ab边进入磁场前线框速度已达到稳定，那么线框在进入磁场的过程中产生的热量是多少?10. （2011·浙江）如图甲所示，在水平面上固定有长为L=2m、宽为d=1m的金属“U”形导轨，在“U”形导轨右侧l=0.5m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示.在t=0时刻，质量为m=0.1kg的导体棒以v0=1m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.1，导轨与导体棒单位长度的电阻均为λ=0.1Ω/m,不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响（g取10m/s2）.（１）通过计算分析４s内导体棒的运动情况.（２）计算４s内回路中电流的大小，并判断电流方向.（３）计算４s内回路产生的焦耳热.。

高三物理电磁感应专题四

f
d
四、图象问题
1．定性或定量地表示出所研究问题的函数关系 2．在图象中E、I、B等物理量的方向是通过正负值来反映
3．画图象时要注意横、纵坐标的单位长度定义或表达
例７．匀强磁场磁感应强度 B=0.2 T，磁场宽度L=3m，一正方形金属框边长ab=1m，每边电阻r=0.2Ω，金属框以v=10m/s的速度匀速穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线方向垂直，如图所示，求： ⑴画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流的i-t图线；（以逆时针方向为正方向） ⑵画出ab两端电压的u-t图线。
二、感应电量的求解
根据法拉第电磁感应定律，在电磁感应现象中，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流。设在时间内通过导线截面的电量为q。由电流定义式：由法拉第电磁感应定律得：
I q / t
得：
E n / t
E n n q I t t t R Rt R
电
磁
感
应
电磁感应与电路规律综合
在电磁感应与电路规律结合的问题中，主要是要确定哪一部分导体在产生感应电动势，把它等效为电源，求出感应电动势大小，判断出感应电动势的方向，明确此电源的内阻。问题就转化为电路问题了！一、电磁感应与电路Fra bibliotek律结合的一般问题
例１．两条光滑平行金属导轨间距d=0.6m，导轨两端分别接有R1=10Ω，R2=2.5Ω的电阻，磁感应强度B=0.2T的匀强磁场垂直于轨道平面向纸外，如图所示，导轨上有一根电阻为1.0Ω的导体杆MN当MN杆以v=5.0m/s的速度沿导轨向左滑动时， (1)MN杆产生的感应电动势大小为多少，哪一端电势较高？ (2)用电压表测MN两点间电压时，电表的示数为多少？ (3)通过电阻R1的电流为多少？通过电阻R２的电流为多少？ (4)杆所受的安培力的大小为多少？方向怎样？

【红对勾讲与练】新课标高三物理二轮专题复习四电路和电磁感应课件1-4-1

(多选 )如图所示的电路，
L1、L2、L3 是 3 只 P位于中点位
小电灯， R是滑动变阻器，开始时，它的滑片置．当 S闭合时，
3只小电灯都发光．现使滑动变阻器的滑 L1、L2、L3 的变化情况 ( )
有效电阻变大，导致外电路的总电阻增大．由闭合电路的欧姆定律 I＝ E 知，总电流减小，路端电压 R＋ r L1 灯的电流变小， U＝E－Ir 将 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ L1 灯变暗． U＝UL1＋
高三二轮 · 新课标 · 物理
专题四
电路与电磁感应
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3 .必须明确的四个易错易混点 1 ( ) 电功、电热的区别与联系． 2 ( ) 平均值与有效值的计算与用途． 3 ( ) 理想变压器原线圈与副线圈的电压、电流、功率的制约关系． 4 ( ) 右手定则与楞次定律的区别．
高三二轮 · 新课标 · 物理
专题四
第一讲
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第一讲
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2．直流电路的动态分析技巧 1 ( ) 当电路中某一部分发生变化时，应先由局部的变化推出总电流的变化、路端电压的变化，再由此分析对其他各部分电路产生的影响，确定电流变化时，一般是先分析固定电阻支路再分析变化电阻支路． 2 ( ) 一个闭合电路就是一个整体，在研究电路的动态问题时，一定要弄清电路的串并联结构，同时要用整体的观点来看问题，还要善于转换思维的角度 “电压不行看电流 ”．

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