高三物理一轮精细化复习讲义电磁感应与交流电
高三物理一轮复习讲义课件：电磁感应 第1课时 电磁感应现象 楞次定律
题型4 电磁感应与科技
【例4】 如图7所示, 用一种新材料
制成一闭合线圈,当它浸入液氮中时,
会成为超导体,这时手拿一永磁体,使
任一磁极向下,放在线圈的正上方,永
磁体便处于悬浮状态,这种现象称为
图7
超导体磁悬浮,用电磁感应及有关知
识来解释这一现象.
解析 当磁体放到线圈上方的过程中,穿过线圈的磁 通量由无到有发生变化,于是超导线圈中产生感应电 流,由于超导线圈中电阻几乎为零,产生的感应电流 极大,相应的感应磁场也极大;由楞次定律可知感应 电流的磁场相当于永磁体,与下方磁极的极性相同, 永磁体将受到较大的向上的斥力,当永磁体重力与其 受到的磁场力相平衡时,永磁体处于悬浮状态. 答案 见解析
(1)闭合电路的部分导体做 切割磁感线 运动,导致
变. (2)线圈在磁场中转动,导致 变. (3)磁感应强度B 变化,导致 变.
3.产生感应电动势的条件:无论回路是否闭合,只 要穿过线圈平面的 磁通量 发生变化,线路中就有 感应电动势.
4.电磁感应现象的实质是产生 感应电动势 ,如果回 路闭合则产生 感应电流 ;如果回路不闭合,则只有 感应电动势 ,而无 感应电流 .
有a→b的感应电流 D.闭合开关S后,在增大电阻R的过程中,电流表G中
有b→a的感应电流 解析 闭合S的瞬间,穿过B的磁通量没有变化,G中无 感应电流,A、B两项均错.当闭合S后,若R增大,则A电 流减小,由右手螺旋定则知,穿过B的磁通量向下且减 小,由楞次定律知G中电流方向为b→a,故D项正确. 答案 D
第九章 电磁感应
第1课时 电磁感应现象 楞次定律
考点自清
一、磁通量 1.概念:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方
向垂直的平面S和B的乘积.
高三物理(全国卷)一轮复习讲义：电学 电磁感应(2)
知识点6 综合问题1．方法概述（1）利用运动和力的关系，运用牛顿第二定律：进行受力分析和运动分析，确定运动过程和最终的稳定状态，根据牛顿第二定律列方程求解．导体运动v感应电动势E 感应电流I磁场对电流的作用安培力电磁感应闭合电路欧姆定律阻碍（2化，再根据动能定理或能量守恒列式．其他能（如机械能）电能其他能（如内能）安培力做负功电流做功2．力学问题（1）研究方法与力学相同，感应电流是联系力、电的桥梁．（2）闭合回路的一部分做切割磁感线运动，若是匀速、匀变速运动问题，可分析其物理过程．因闭合回路的一部分做切割磁感线运动产生感应电动势，在闭合回路中产生感应电流，从而使运动导体受到阻碍其运动的安培力作用．为了维持匀速或匀变速运动，须加外力作用以满足合外力为零或合外力为定值．【例1】 均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd ，每边长为L ，总电阻为R ，总质量为m ．将其置于磁感强度为B 的水平匀强磁场上方h 处，如图所示．线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd 边始终与水平的磁场边界平行．当cd 边刚进入磁场时， （1）求线框中产生的感应电动势大小； （2）求cd 两点间的电势差大小；（3）若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h 所应满足的条件．【考点】电磁感应中的力学问题 【难度】3星 【题型】计算 【解析】（1）cd 边刚进入磁场时，线框速度 2v g h =线框中产生的感应电动势 2E B L v B Lg h==（2）此时线框中电流 EI R=cd 两点间的电势差 33()244U I R gh ==知识 点例题精讲电磁感应（3）安培力F BIL ==根据牛顿第二定律 mg F ma -=由0a =解得下落高度满足 22442m gR h B L =【答案】（1）2）34（3）22442m gR h B L =【例2】 如图所示，在磁感应强度大小为B 、方向竖直向上的匀强磁场中，有一上、下两层均与水平面平行的U 形光滑金属导轨，在导轨面上各放一根完全相同的质量为m 的匀质金属杆1A 和2A ，开始时两根金属杆位于同一竖直面内且杆与轨道垂直．设两导轨面相距为H ，导轨宽为L ，导轨足够长且电阻不计，金属杆单位长度的电阻为r ．现有一质量为2m的不带电小球以水平向右的速度0v 撞击杆1A 的中点，撞击后小球反弹落到下层面上的C 点．C 点与杆2A 初始位置相距为x ，求： （1）回路内感应电流的最大值；（2）整个运动过程中感应电流最多产生了多少热量；（3）当杆2A 与杆1A 的速度比为1:3时，2A 受到的安培力大小．【考点】电磁感应中的力学问题 【难度】4星 【题型】计算 【解析】（1）小球撞击杆瞬间动量守恒，之后做平抛运动．设小球碰撞后速度大小为1v ，杆获得速度大小为2v ，则01222m m v v mv =-+，1x v t =，212H gt =，得201(2v v =+ 杆在磁场中运动，其最大电动势为12E BLv =最大电流1max 2EI Lr =max I （2）两金属杆在磁场中运动始终满足动量守恒．两杆速度相同，设为v '22mv mv '=，222201112(2216Q mv mv m v '=-=+（3）设杆2A 和1A 的速度大小分别为v 和3v23mv mv m v =+⋅由法拉第电磁感应定律得2(3)E BL v v =-22E I Lr=安培力20(8B L F BIL v r ==+【答案】（1（2）201(16m v +（3）20(8B L v r +【例3】 如图所示，两根互相平行、间距0.4m d =米的金属导轨，水平放置于匀强磁场中，磁感应强度0.2T B =，磁场垂直于导轨平面，金属滑杆ab 、cd 所受摩擦力均为0.2N f =．两根杆电阻均为0.1r =Ω，导轨电阻不计，当ab 杆受力0.4N F =的恒力作用时，ab 杆以1v 做匀速直线运动，cd 杆以2v 做匀速直线运动，求速度差（12v v -）等于多少？【考点】电磁感应中的力学问题 【难度】4星 【题型】计算 【解析】取整个回路为研究对象，运用法拉第电磁感应定律．cd 棒匀速向右运动时，所受摩擦力f 方向水平向左，则安培力cd F 方向水平向右，电流方向从c 到d ，且有：cd F BId f ==，f I Bd= 取整个回路abcd 为研究对象，设回路的总电势为E ，由法拉第电磁感应定律知E tΦ∆=∆，B 不变，则B S Φ∆=∆，在t ∆时间内， 12()B v v td Φ∆=-∆所以：12()E B v v d tΦ∆==-∆又根据闭合电路欧姆定律有：2EI r=得：12222frv v B d-=代入数据解得：12 6.25m/s v v -=【答案】6.25m/s【例4】 如图所示，在磁感应强度为B 的水平方向的匀强磁场中竖直放置两平行导轨，磁场方向与导轨所在平面垂直．导轨上端跨接一阻值为R 的电阻（导轨电阻不计）．两金属棒a 和b 的电阻均为R ，质量分别为2210kg a m -=⨯和2110kg b m -=⨯，它们与导轨相连，并可沿导轨无摩擦滑动．闭合开关S ，先固定b ，用一恒力F 向上拉a ，稳定后a 以110m/s v =的速度匀速运动，此时再释放b ，b 恰好能保持静止，设导轨足够长，取210m/s g =． （1）求拉力F 的大小；（2）若将金属棒a 固定，让金属棒b 自由下滑（开关仍闭合），求b 滑行的最大速度2v ； （3）若断开开关，将金属棒a 和b 都固定，使磁感应强度从B 随时间均匀增加，经0.1s 后磁感应强度增到2B 时，a 棒受到的安培力正好等于a 棒的重力，求两金属棒间的距离h ．【考点】电磁感应中的力学问题 【难度】4星 【题型】计算 【解析】（1）a 棒匀速运动，a a F m g BI L =+b 棒静止，2a b I I =，2a b BI Lm g =所以，20.4N a b F m g m g =+= （2）当a 匀速运动时：1a E BLv =，23a a EI R =，22a b b BI L BI L m g ==解得 1223b m gRv B L = ①当b 匀速运动时：22223b B L v m g BI L R'==解得 22232b m gRv B L=得 25m/s v =（3）S B BLh E t t t Φ∆∆===∆∆，2EI R=，2a BIL m g = 由①式得 2213b B L v R m g=得 2m 3h =【答案】（1）0.4N F =（2）25m/s v =（3）2m 3h =3．电路问题（1）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相当于电源，将它接上电容器，就可以对电容器充电；将它接上用电器，就可以对用电器供电．（2）电磁感应中的电路问题，要考虑电磁学的有关规律，如右手定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律，还要考虑电路中的有关规律，如欧姆定律、串并联电路知识等，要将电学、磁学及力学知识综合起来应用．【例5】 如图所示，圆环a 和圆环b 半径之比为2:1，两环用同样粗细的、同种材料的导体制成，连接两圆环的部分电阻不计，匀强磁场的磁感应强度变化率恒定，则在a 环单独置于磁场中和b 环单独置于磁场中两种情况下，M 、N 两点的电势差之比为（ ） A ．4:1 B ．1:4 C ．2:1 D ．1:2【考点】电磁感应中的电路问题 【难度】2星 【题型】选择 【答案】C【例6】 如右图，直角三角形导线框abc 固定在匀强磁场中，ab 是一段长为l 、电阻为R 的均匀导线，ac 和bc 的电阻可不计，ac 长度为2l．磁场的磁感应强度为B 方向垂直纸面向里．现有一段长度为2l 、电阻为2R的均匀导体杆MN架在导线框上，开始时紧靠ac ，然后沿ab 方向以恒定速度v 向b 端滑动，滑动中始终与ac 平行并与导线框保持良好接触．当MN 滑过的距离为3l时，导线ac 中的电流大小为 ，方向为从 到 ．【考点】电磁感应中的电路问题 【难度】3星 【题型】填空【解析】注意分析电路的结构．MN 滑过的距离为3l时，它与bc 的接触点为P ，如图．由几何关系可知MP 长度为3l ，MP 中的感应电动势13E Blv =，MP 段的电阻13r R =，MacP 和MbP两电路的并联电阻为1223312933r R R ⨯==+并 由欧姆定律，得PM 中的电流E I r r =+并，ac 中的电流23ac I I =，解得25ac BlvI R =．根据右手定则，MP 中的感应电流的方向为由P 流向M ，所以电流ac I 的方向为由a 流向c ．【答案】25BlvR，a ，c【例7】 如图甲所示，一个电阻为R 、面积为S 的矩形导线框abcd ，水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B ，方向与ad 边垂直并与线框平面成45︒角，o o '、分别是ab 和cd 边的中点．现将线框右半例题精讲知识点睛边obco '绕oo '逆时针旋转90︒到图乙所示位置．在这一过程中，导线中通过的电荷量是（ ）甲乙A ．22BS RB ．2BS RC ．BS RD ．0【考点】电磁感应中的电路问题 【难度】3星 【题型】选择 【解析】设磁感线从下向上穿出为正，则甲图中12sin 45BS BS Φ=︒=，乙图中2sin 45cos45022S SB B Φ=︒-︒=导线中通过的电荷量为122BSq R ΦΦ-==【答案】A4．能量问题电磁感应过程总是伴随着能量的转化．回路中产生感应电流的过程要克服安培力做功，这是机械能及其他形式的能量转化为电能的过程；感应电流通过电阻或用电器，再将电能转化为内能或其他形式的能量．【例8】 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【考点】电磁感应中的能量问题 【难度】3星 【题型】选择【解析】棒受重力G 、拉力F 和安培力F 安的作用，由动能定理：F k W mgh W E -+=∆安得F k W W E mgh +=∆+安，即力F 做的功与安培力做功的代数和等于机械能的增加量．选A ．【答案】A【例9】 如图所示，水平放置的平行金属轨道，宽为0.50m L =，轨道间接有10R =Ω的电阻，金属棒ab 横搭在轨道上，图中除R 外，其他电阻不计，已知ab 棒的质量0.20kg m =，与轨道间的动摩擦因数为0.10μ=，垂直于轨道的匀强磁场 2.0T B =．若ab 突然获得了0 5.0m/s v =的初速度而向右运动，最终停于图中虚线位置．此过程历时3.5s （g 取210m/s ）求：例题精讲知识点睛（1）该过程中通过R 的电荷量为多少？ （2）R 上产生的电热为多少？【考点】电磁感应中的能量问题 【难度】3星 【题型】计算 【解析】（1）由动量定理知：00,BILt mgt mv q It μ--=-=联立解得：00.3C mv mgtq BLμ-==（2）,/,,q I t I E R E t BLs ===ΦΦ=ΔΔ/ΔΔ联立解得：3m qRs BL==由能量守恒知：2012Q Q mv +=电摩擦因为0.6J Q mgs μ==摩擦所以 1.9J Q =电．【答案】（1）0.3C （2）1.9J【例10】 如图所示，两根足够长的光滑直金属导轨MN PQ 、平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，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．整套装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上．导轨和金属杆的电阻可忽略．让金属杆ab 沿导轨由静止开始下滑，经过一段时间后，金属杆达到最大速度m v ，在这个过程中，电阻R 上产生的热量为Q ．导轨和金属杆接触良好，重力加速度为g ．求： （1）金属杆达到最大速度时安培力的大小； （2）磁感应强度的大小；（3）金属杆从静止开始至达到最大速度的过程中杆下降的高度．【考点】电磁感应中的能量问题 【难度】3星 【题型】计算 【解析】（1）设金属杆受安培力为A F ，当金属杆达到最大速度时，杆受力平衡Am sin F mg θ=（2）当杆达到最大速度时，感应电动势为m E ，感应电流为m Im m E BLv =，mm BLv I R = 由Am m F BI L =得Am m FB I L=得B =（3）设金属杆从静止开始至达到最大速度的过程中下降的高度为h由能量守恒2m 12mgh mv Q =+得2m 22mv Q h mg+=【答案】（1）sin mg θ（23）2m 22mv Qmg+【例11】 如图所示，光滑平行的水平金属导轨MN 、PQ相距l ，在M 点和P 点间接一个阻值为R 的电阻，在两导轨间11OO O O ''矩形区域内有垂直导轨平面竖直向下、宽为d 的匀强磁场，磁感强度为B ．一质量为m ，电阻为r 的导体棒ab ，垂直搁在导轨上，与磁场左边界相距0d ．现用一大小为F 、水平向右的恒力拉ab 棒，使它由静止开始运动，棒ab 在离开磁场前已经做匀速直线运动（棒ab与导轨始终保持良好的接触，导轨电阻不计）．求：（1）棒ab 在离开磁场右边界时的速度；（2）棒ab 通过磁场区的过程中整个回路所消耗的电能； （3）试分析讨论ab 棒在磁场中可能的运动情况．【考点】电磁感应中的能量问题 【难度】3星 【题型】解答 【答案】（1）ab 棒离开磁场右边界前做匀速运动，速度为m v ，则有：m E Blv =，EI R r=+ 对ab 棒0F BIl -=解得m 22()F R r v B l +=（2）由能量守恒可得：201()2m F d d W mv +=+电解得：22044()()2mF R r W F d d B l +=+-电（3）设棒刚进入磁场时速度为v ，由：2012F d mv ⋅=，可得v 棒在进入磁场前做匀加速直线运动，在磁场中运动可分三种情况讨论：①22()F R r B l +（或44022()d B l F m R r =+），则棒做匀速直线运动；②22()F R r B l +（或44022()d B l F m R r >+），则棒先加速后匀速运动；③22()F R r B l +（或44022()d B l F m R r <+），则棒先减速后匀速运动．。
高中物理高考 高考物理一轮复习专题课件 专题10+电磁感应(全国通用)
【典例2】 (2015·辽宁葫芦岛六校联考)(多选)如图所示，水平放 置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，MN的左 边有一闭合电路，当PQ在外力的作用下运动时，MN向右运动. 则PQ所做的运动可能是( )
A.向右加速运动 B.向左加速运动 C.向右减速运动 D.向左减速运动
解析 MN 向右运动，说明 MN 受到向右的安培力，因为 ab 在 MN 处的磁场 垂 直 纸 面 向 里 左―手―定→则 MN 中 的 感 应 电 流 由 M→N安―培―定→则L1 中感应电流的磁 场 方 向 向 上 楞―次―定→律 LL22中 中磁 磁场 场方 方向 向向 向上 下减 增弱 强；若 L2 中磁场方向向上减弱安―培―定→则 PQ 中电流为 Q→P 且减小右―手―定→则向右减速运动；若 L2 中磁场方向向 下增强安―培―定→则PQ 中电流为 P→Q 且增大右―手―定→则向左加速运动.
ΔΦ
E 的大小由 Δt 和线圈的匝数共同决定.
【特别提示】 (1)E 的大小与 Φ、ΔΦ的大小无必然联系. (2)Φ＝0 时，ΔΔΦt 不一定为零.
【典例3】 如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd，线圈 平面与磁场垂直.已知线圈的匝数N＝100，边长ab＝1.0 m、bc＝ 0.5 m，电阻r＝2 Ω.磁感应强度B在0～1 s内从零均匀变化到0.2 T. 在1～5 s内从0.2 T均匀变化到－0.2 T，取垂直纸面向里为磁场的 正方向.求：
(1)0.5 s时线圈内感应电动势的大小E和感应电流的方向； (2)在1～5 s内通过线圈的电荷量q； (3)在0～5 s内线圈产生的焦耳热Q.
审题指导 (1)0～1 s内谁引起线圈中的磁通量发生变化？
(2)感应电动势的计算公式E＝ .
高考物理一轮复习课件电磁感应
运动电荷在磁场中受到的力称为洛伦兹力，其方向可用左手定则判断。
霍尔效应
当电流垂直于外磁场通过半导体时，载流子发生偏转，垂直于电流和磁场的方向会产生一 附加电场，从而在半导体的两端产生电势差，这一现象称为霍尔效应。
霍尔元件
利用霍尔效应制成的元件称为霍尔元件，可用于测量磁场、电流等物理量。
磁流体发电机原理
变压器工作原理及功率传输关系
变压器工作原理
变压器是利用电磁感应原理来改变交流电压的装置。它由铁 芯和线圈组成，通过线圈匝数的不同来实现电压的变换。
功率传输关系
在变压器中，输入功率等于输出功率加上铁损和铜损。输入 电压与输出电压之比等于原边匝数与副边匝数之比，而输入 电流与输出电流之比则等于副边匝数与原边匝数之比。
多领域融合应用
电磁感应技术将与更多领域进行融合应用，如智能家居、 可穿戴设备、医疗设备、机器人等，推动科技的进步和生 活方式的变革。
智能化和自动化
借助人工智能和机器学习等技术，电磁感应设备有望实现 智能化和自动化运行，提高使用便捷性和安全性。
CHAPTER 06
实验设计与操作注意事项
法拉第电磁感应实验设计与操作要点
铁芯。
CHAPTER 02
恒定电流下磁场与导体关系
恒定电流产生磁场
01
奥斯特实验
揭示了电流周围存在磁场的现象，即电流的磁效应。
02
右手螺旋定则
用于判断通电直导线或通电螺线管周围磁场方向的方法，又称安培定则
。
03
磁感线分布
通电直导线周围的磁感线是围绕导线的一些闭合曲线；通电螺线管内部
的磁感线与管轴线平行，且方向由南极指向北极，外部磁感线则从北极
指向南极。
(高三物理一轮复习)电磁感应复习课件
【迁移训练】
迁移1:导体棒在水平导轨上受力平衡 如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间 接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触, 整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面 向下。现使磁感应强度随时间均匀减小,ab始终保持 静止,下列说法正确的是 ( )
A.ab中的感应电流方向由b到a B.ab中的感应电流逐渐减小 C.ab所受的安培力保持不变 D.ab所受的静摩擦力逐渐减小
Rr
图象应该与v-t图象形状相同,C正确;由P= E2 B2l2v2
Rr Rr
得P与v2成正比,P-t图象也应该是曲线,D错误;同理
可知当k- B2l=2 0时A、D亦错;故选B、C。
Rr
考点二 电磁感应中的电路和动力学问题 【典例2】如图所示,两足够长的金属导轨EF、PQ倾斜 固定,F、Q间接一阻值为R的电阻,其余部分电阻不计, 两导轨间距为d,所在平面与水平面的夹角θ=37°,导 轨cd以上部分存在与导轨平面垂直的匀强磁场。转轴 为O的光滑轻质定滑轮上跨轻质绝缘细线,一端系有质 量为3m的重物,另一端系一
恒定拉力作用时,可以使其匀速向上运动,当金属杆受
到平行于斜面向下大小为 F 的恒定拉力作用时,可以
2
使其保持与向上运动时大小相同的速度向下匀速运动,
重力加速度大小为g。求:
(1)金属杆的质量。 (2)金属杆在磁场中匀速向上运动时速度的大小。
【解析】(1)当金属杆受到平行于斜面向上大小为F的
恒定拉力作用匀速运动时,由平衡条件得:
B2 L2 v Rr
B2L2a Rr
t，
则FA-t图象切线斜率先减小后不变,故B错误;R两端电
压故UC错R=误iR;R=BR的La电Rr t功，则率URP-=t图i2R象=B切R2L线2ar斜2R2 ,率t则2 先电减阻小R的后电不功变,
高考物理一轮复习课件电磁感应电磁感应现象楞次定律
感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。这是计算感应电动势大小的基本公式。
易错难点剖析指导
磁通量的理解
磁通量是描述磁场强弱和方向的物理量，其大小与磁场强度、面积以及磁场与面积之间 的夹角有关。在解题时，要注意区分磁通量和磁感应强度的概念。
楞次定律的应用
在应用楞次定律时，要注意判断磁通量的变化以及感应电流产生的磁场方向。同时，还 需要注意楞次定律与右手定则的区别和联系。
结果展示
通过实验数据的分析和处理，可以 得出电磁感应现象中感应电流与磁 通量变化率之间的关系，验证楞次 定律的正确性。
实验注意事项和误差分析
注意事项
1. 在连接电路时，要确保电路连接正确且牢固，避免出现接触不良或短路现象。
2. 在调节滑动变阻器时，要迅速且准确地改变阻值，以便观察电流表和电压表的示 数变化。
02
楞次定律
感应电流的方向总是使得它所激发的磁场来阻碍引起感应电流的磁通量
的变化。
03
右手定则
伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；
让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的
方向就是感应电流的方向。
电磁感应中能量转化ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ题
外力做功将其他形式的能转化 为电能，电路中的电能再转化
典型例题分析与解答
01
02
03
例题一
分析通电导线在磁场中的 受力情况，并计算安培力 的大小。
例题二
分析运动电荷在磁场中的 受力情况，并计算洛伦兹 力的大小。
例题三
结合安培力和洛伦兹力的 知识，分析复杂电磁场中 的粒子运动情况。
04
电磁感应综合问题探讨
2012届高三物理一轮精细化复习总结讲义电磁感应与交流电
第九章电磁感应与交变电流考纲要求电磁感应电磁感应现象磁通量法拉第电磁感应定律楞次定律自感、涡流ⅠⅠⅡⅡⅠ交变电流交变电流、交变电流的图像正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值理想变压器远距离输电ⅠⅠⅠⅠ第一节电磁感应现象楞次定律一、磁通量(1)定义：磁感应强度与面积的乘积，叫做穿过这个面的磁通量.(2)定义式：Φ＝BS.说明：该式只适用于匀强磁场的情况，且式中的S是跟磁场方向垂直的面积；若不垂直，则需取平面在垂直于磁场方向上的投影面积，即Φ＝BS⊥＝BS sin θ，θ是S与磁场方向的夹角.(3)磁通量Φ是标量，但有正负.Φ的正负意义是：从正、反两面哪个面穿入，若从一面穿入为正，则从另一面穿入为负.(4)单位：韦伯，符号：Wb.(5)磁通量的意义：指穿过某个面的磁感线的条数，多匝线圈的磁通量：多匝线圈内磁通量的大小与线圈匝数无关，因为不论线圈匝数多少，穿过线圈的磁感线条数相同，而磁感线条数可表示磁通量的大小．(6)磁通量的变化：ΔΦ＝Φ2－Φ1，即末、初磁通量之差.①磁感应强度B不变，有效面积S变化时，则ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B·ΔS②磁感应强度B变化，磁感线穿过的有效面积S不变时，则ΔΦ＝Φ2－Φ1＝ΔB·S③磁感应强度B和有效面积S同时变化时，则ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B2S2－B1S1【复习巩固题】1、如图所示，a、b、c三个闭合线圈放在同一平面内，当a线圈中有电流I通过时，它们的磁通量分别为Φa、Φb、Φc，下列判断正确的是()A ．Φa <Φb <ΦcB ．Φa >Φb >ΦcC ．Φa <Φc <ΦbD ．Φa >Φc >Φb2、如图所示,两个同心放置的同平面金属圆环,条形磁铁穿过圆心且与两环平面垂直,则比较通过两圆环的磁通量Φa ,Φb ( ) A.Φa ＞Φb B.Φa ＜Φb C.Φa =Φb D.不能比较3、如图所示，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中有一面积为S 的矩形线圈abcd ，垂直于磁场方向放置，现使线圈以ab 边为轴转180°，求此过程磁通量的变化？二、电磁感应现象利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流. ●模拟法拉第的实验(1)产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化 ，即ΔΦ≠0.(2)产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线操作现象开关闭合瞬间 开关断开瞬间开关闭合时，滑动变阻器不动 开关闭合时，迅速移动变阻器的滑片结论：路中就有感应电动势.【复习巩固题】1、如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc 边在纸外，ad边在纸内，从图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，在这个过程中，线圈中感应电流()A.沿abcd方向B.沿dcba方向C.由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd方向，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba方向D.由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba方向，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd方向2、如图所示，两条互相平行的导线M、N中通过大小相等、方向相同的电流，导线框abcd和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速移动，则在移动过程中线框中的感应电流的方向为( )A.先顺时针后逆时针B.先逆时针后顺时针C.一直是逆时针D.一直是顺时针3、在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电池构成闭合电路，a、b、c为三个闭合金属圆环，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，则当滑动变阻器的滑片左、右滑动时，能产生感应电流的金属圆环是()A．a、b两个环B．b、c两个环C．a、c两个环D．a、b、c三个环4、如图所示，条形磁铁正上方放置一矩形线框，线框平面水平且与条形磁铁平行，则线框由N极端匀速平移到S极端的过程中，线框中的感应电流的情况是（）A.线框中始终无感应电流B.线框中始终有感应电流C.线框中开始有感应电流，当线框运动到磁铁中部时无感应电流，过中部后又有感应电流5、(2010年浙江温州模拟)电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接．当开关闭合、线圈A放在线圈B中，某同学发现将滑动变阻器滑片P向左滑动时，电流计指针向右偏转．由此可判断()A．线圈A向上移动和滑动变阻器的滑片P向右滑动都能引起电流计指针向左偏转B．滑动变阻器的滑片P匀速向左或匀速向右滑动，电流计指针均静止在中央C．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，则无法判断电流计指针偏转的方向三、楞次定律和右手定则(1)楞次定律：感应电流的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化.楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定，而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况，此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便.(2)右手定则①适用范围：导线切割磁感线产生感应电动势.②判定方法：伸开右手，让大拇指与四指垂直，并与手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿过掌心，大拇指指向导线运动的方向，其余四指所指方向即为感应电流的方向.●楞次定律和右手定则的比较●楞次定律中“阻碍”的含义●楞次定律的使用步骤●楞次定律的推广对楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因：(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”；(2)阻碍相对运动——“来拒去留”；(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”；(4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”●安培定则、右手定则、左手定则、楞次定律的区别1．应用现象2.应用区别关键是抓住因果关系：(1)因电而生磁(I→B)→安培定则；(2)因动而生电(v、B→I安)→右手定则；(3)因电而受力(I、B→F安)→左手定则．3．右手定则与左手定则的比较【复习巩固题】1、1931年，英国物理学家狄拉克从理论上预言了存在着只有一个磁极的粒子——磁单极子.如图所示，如果有一个磁单极子（单N极）从a点开始运动穿过线圈后从b点飞过.那么（）A.线圈中感应电流的方向是沿PMQ方向B.线圈中感应电流的方向是沿QMP方向C.线圈中感应电流的方向先是沿QMP方向，然后是PMQ方向D.线圈中感应电流的方向先是沿PMQ方向，然后是QMP方向解析：将磁单极子（单N极），理解为其磁感线都是向外的2、(2011上海第13题)．如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a 绕O 点在其所在平面内旋转时， b 中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a(A)顺时针加速旋转 (B)顺时针减速旋转 (C)逆时针加速旋转 (D)逆时针减速旋转 3、（08重庆）如题 图，粗糙水平桌面上有一质量为m 的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB 正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力F N 及在水平方向运动趋势的正确判断是（ ）A 、F N 先小于mg 后大于mg ,运动趋势向左B 、F N 先大于mg 后小于mg ,运动趋势向左C 、F N 先大于mg 后大于mg ,运动趋势向右D 、F N 先大于mg 后小于mg ,运动趋势向右4、如下右图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd 构成回路。
高三物理一轮复习 第十章电磁感应电磁感应现象、楞次定律优化课件
1．电磁感应 (1)定义：只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路 中就有电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应， 产生的电流叫做感应电流. (2)条件：闭合回路中磁通量发生变化．
2．引起磁通量 Φ 变化的常见情况 (1)电路中部分导线做切割磁感线运动或回路面积 S 变化 导致 Φ 变化． (2)回路中磁感应强度 B 随时间或位置变化导致 Φ 变化． (3)线圈在磁场中转动(B 与 S 的夹角发生变化)导致 Φ 变 化．
阻碍 阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化快慢，这种
效果
变化将继续进行，最终结果不受影响
由于“阻碍”，为了维持原磁场的变化，必须有外力克服 这一“阻碍”而做功，从而导致其他形式的能转化为电能．因 此楞次定律是能量转化和守恒定律在电磁感应中的体现．
如下图所示，一水平放置的矩形闭合线圈 abcd，在 条形磁铁的 N 极附近竖直下落，保持 bc 边在纸外，ad 边在纸 内，从图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ(位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近 Ⅱ)，在这个过程中，线圈中的感应电流( )
【跟踪训练】
3．如图所示，两个闭合圆形线圈 A、B 的圆心重合，放在 同一水平面内，线圈 B 中通以图中所示的交变电流，设 t＝0 时刻电流沿逆时针方向(图中箭头所示)．对于线圈 A，在 t1～t2 时间内，下列说法中正确的是( )
A．有顺时针方向的电流，且有扩张的趋势 B．有顺时针方向的电流，且有收缩的趋势 C．有逆时针方向的电流，且有扩张的趋势 D．有逆时针方向的电流，且有收缩的趋势
Hale Waihona Puke 【答案】C【解析】磁通量的变化率是反映磁通量变化快慢的，与磁 通量本身的大小以及磁通量变化量的大小没有直接关系，A、 B 选项错误．磁通量的变化率越大，则磁通量变化得越快，C 选项正确．磁通量越大，磁通量的变化量不一定越大，D 选项 错误．
高三物理一轮专项复习-电磁感应知识点总结
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高中物理电磁感应知识点总结（一）电磁感应现象因磁通量变化而产生感应电动势的现象我们诚挚为电磁感应现象。
具体来说，闭合电路的一部分导体，做切割磁感线的运动时，就会产生电流，我们把这种现象叫电磁感应，导体中所产生的电流称为感应电流。
法拉第电磁感应定律概念基于电磁感应现象，大家开始探究感应电动势大小到底怎么计算？法拉第对此进行了总结并得到了结论。
感应电动势的大小由法拉第电磁感应定律确定，电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通变化率成正比。
公式：E= -n(dΦ)/(dt)。
对动生的情况，还可用E=BLV来求。
电动势的方向可以通过楞次定律来判定。
高中物理wuli.in楞次定律指出：感应电流的磁场要阻碍原磁通的变化。
对于动生电动势，同学们也可用右手定则判断感应电流的方向，也就找出了感应电动势的方向。
需要注意的是，楞次定律的应用更广，其核心在”阻碍”二字上。
感应电动势的大小计算公式（1）E=n*ΔΦ/Δｔ（普适公式）{法拉第电磁感应定律，E：感应电动势(V)，n：感应线圈匝数，ΔΦ，Δｔ磁通量的变化率}（2）E=BLVsinA(切割磁感线运动) E=BLV中的v和L不可以和磁感线平行，但可以不和磁感线垂直，其中sinA为v或L与磁感线的夹角。
{L：有效长度(m)}（3）Em=nBSω（交流发电机最大的感应电动势）{Em：感应电动势峰值}（4）E=B(L^2)ω/2（导体一端固定以ω旋转切割）其中ω：角速度(rad/s)，V：速度(m/s)电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一，它显示了电、磁现象之间的相互联系和转化，对其本质的深入研究所揭示的电、磁场之间的联系，对麦克斯韦电磁场理论的建立具有重大意义。
电磁感应现象在电工技术、电技术以及电磁测量等方面都有广泛的应用。
高考物理一轮复习知识清单：电磁感应
知识清单：电磁感应●知识点1——磁通量1.物理意义：磁通量表示穿过某个闭合面积的磁感线条数。
2.公式： Φ＝BS cos θ ，（1）θ是磁场方向与平面法向量的夹角，（2）S 应是指闭合回路中有磁感线的那部分有效面积（3）磁通量与线圈的匝数无关，也就是磁通量大小不受线圈匝数的影响 【例如】求图中穿过闭合回路abcd 的磁通量由θ=0º，S 等于S 2 得磁通量：Φ＝BS 2 3.单位：韦伯，Wb4.磁通量与感应电流的关系：穿过闭合回路的磁通量发生变化，回路中就产生出感应电流，而且磁通量变化越快（即磁通量变化率ΔΦΔt越大）感应电流就越大。
⎩⎨⎧Φ不变→无感应电流Φ变化→⎩⎪⎨⎪⎧回路闭合，有感应电流不闭合，无感应电流，但有感应电动势●知识点2——感应电流方向1.楞次定律：2．右手定则：让磁感线垂直从右手掌心进入，并使拇指指向导线切割磁感线的方向，四指所指的方向就是感应电流的方向．3.楞次定律的推论——（1）增反减同（2）强斥缩、弱吸胀内容例证阻碍原磁通量变化“增反减同”磁铁靠近线圈，B感与B原方向相反阻碍相对运动“来拒去留”磁铁与线圈靠近时排斥，远离时吸引使回路面积有变化“增缩减扩”P、Q是光滑固定导轨，a、b是可动金属棒，磁铁下移，a、b靠近阻碍原电流的变化“增反减同”合上S，B先亮4.一定律、三定则的比较适用范围基本现象右手螺旋定则电流的磁效应电流、运动电荷周围产生磁场左手定则磁场力磁场对电流、运动电荷的作用右手定则电磁感应部分导体做切割磁感线运动楞次定律闭合回路的磁通量发生变化●知识点3——感应电动势1.法拉第电磁感应定律(1)内容：感应电动势的大小跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比 (2)公式：E ＝n ΔΦΔt，其中n 为线圈匝数(3)感应电流与感应电动势的关系：遵守闭合电路的欧姆定律，即I ＝ER ＋r2.导体棒平动切割磁感线引起的感应电动势E ＝ B L v sin α sin βsin γ（1）这里L 是导轨架之间的导体棒直线长度（有效长度）（2）这里的α 、β、γ是 B 、L 、 v 任两个量的夹角 （3）若B 、L 、v 相互垂直，则E ＝BLv（4）导体棒相当于电源，感应电流在导体棒中从负极流向正极3.导体棒转动切割磁感线引起的感应电动势E ＝12Bωl 2 （l 是导体棒的长度）4.磁感应强度变化引起的感应电动势E ＝ n S ΔBΔt （S 是闭合回路中磁场的面积）5.多匝矩形线框在匀强磁场中匀速转动引起的感应电动势（1）中性面的三大特征：①Φ=BS （最大） ②电动势电流为0 ③改变电流方向 （2）峰值面的三大特征：①Φ = 0（最小）②电动势E m ＝n BS ω 、电流I m ＝E mR ＋r（最大）规律物理量 （用途） t=0时刻是中性面 t=0时刻是峰值面图像瞬时电动势 瞬时输出电压 瞬时电流 e ＝E m sin ωt u ＝U m sin ωt i ＝I m sin ωte ＝E m cos ωt u ＝U m cos ωt i ＝I m cos ωt峰值电动势 （计算电容器的击穿电压） E m ＝n BS ωE m ＝n BS ω电动势有效值 电压有效值 电流有效值 （计算电功率）E ＝E m 2U ＝U m 2I ＝I m 2E ＝E m 2U ＝U m 2I ＝I m 2平均值 （用于计算通过导体的电荷量）E ＝BL v E ＝n ΔΦΔtI ＝ER ＋r E ＝BL v E ＝n ΔΦΔtI ＝ER ＋r●知识点4——通过导体的电荷量q1.已知导体棒的位移xq =I tI ＝ER ＋r q ＝n ∆ΦR+r q ＝nLxR+rE ＝n ΔΦΔt2.已知导体棒只在安培阻力作用下的运动时间，利用动量定理，有-（I L B ）t= 0 - mv 0 得 qLB = m v 0 q ＝mv 0LB●知识点5——电磁感应中的动力学问题1.安培力的大小、方向：⎭⎪⎬⎪⎫安培力公式：F A ＝BIl感应电动势：E ＝Bl v 感应电流：I ＝ER F 安＝B 2l 2vR安培力的方向一定与导体切割磁感线的运动方向相反（安培力是阻力）2.外力克服安培力做功，将机械能转化为电能，电流（导线中电场力）做功再将电能转化为其他形式的能。
高考物理一轮复习第10章电磁感应第3节电磁感应规律的综合应用课件
＝It＝BLv0t，故 D 正确． 4R
[答案] D
解答电磁感应电路问题的方法 1．确定电源 产生电磁感应现象的导体或线圈就是电源． 2．分清内、外电路 内电路是切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线 圈，外电路由电阻、电容等电学元件组成．
3．解题的基本步骤 (1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律或右手定则 确定感应电动势的大小和方向，感应电动势的方向是电 源内部电流的方向．
v＝m
a
，则做加速度减小的加速运动，离开磁场
R
时安培力大于重力，做加速度减小的减速运动，安培
力随速度减小而减小，故 D 正确． [答案] A
休息时间到啦
同学们，下课休息十分钟。现在是休息时间 休息一下眼睛，
看看远处，要保护好眼睛哦~站起来动一动 对身体不好哦~
【理解巩固 3】 一矩形线圈位于一随时间 t 变化 的磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面(纸面)向里， 如图甲所示．磁感应强度 B 随 t 的变化规律如图乙所 示．以 I 表示线圈中的感应电流，以图甲中线圈上箭
姆定律、牛顿定律、函数图象等知识
【理解巩固 2】 如图，空间某区域
内存在沿水平方向的匀强磁场，一正方形 闭合金属线框自磁场上方某处释放后穿 过磁场，整个过程线框平面始终竖直，线 框边长小于磁场区域上下宽度．以线框刚 进入磁场时为计时起点，下列描述线框所
受安培力 F 随时间 t 变化关系的图中，一定错误的 是( )
A．电容器两端电压为 10 V B．通过电阻 R 的感应电流大小为 2 A C．通过电阻 R 的电流方向为 b→R→a D．电容器所带的电荷量 6×10－5 C
[解析] 根据法拉第电磁感应定律可知，线圈中产
生的感应电动势为 E＝nSΔΔtB＝10 V，电容器两端电压
高三物理一轮复习讲义课件：电磁感应 第2课时 法拉第电磁感应定律
图3
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特别提示 在利用E=Blv计算电动势时,要特别注意:先判定属 于上述哪种情况,是否符合公式的使用条件. 交流与思考:做切割磁感线运动的导体相当于电源, 如何判断其正负极? 提示:产生感应电动势的导体相当于电源,在电源内 部电流由低电势流向高电势,常由此来确定电源的 正负极及内外电路电势的高低.
所以,电路中平均感应电流 通过R的电荷量q= 答案
变式练习1 如图5所示,空间存在垂 直于纸面的均匀磁场,在半径为a的圆 形区域内、外,磁场方向相反,磁感应 强度的大小均为B.一半径为b,电阻为 R的圆形导线环放置在纸面内,其圆心与圆形区域的中心重合,在内、外磁场同时由B均匀地减小到零的过程中,通过导线截面的电荷量q为多少？
图5
解析 据法拉第电磁感应定律,圆环中的感应电动势为E= ,据全电路欧姆定律,圆环中的电流强度为I= = ,据电流强度的定义,有I= ,由 以上三式解得通过导线截面的电荷量为q=IΔt= 在Δt时间内穿过圆环的合磁通量变化量为 Δ =Bπ(2a2-b2)或Δ =Bπ(b2-2a2) 解得通过导线截面的电荷量q= 或q= 答案
图1
(4)有效性 导体平动切割磁感线,l为导体两 端点的有效长度,若l⊥B,l⊥v,则 E=Blv.如图2所示的导线切割磁 感线的运动中,运用E=Blv公式求 a、b两点感应电动势时,都以虚线的长度l为各自的 有效长度,即感应电动势都为E=Blv. (5)相对性 E=Blv中的速度v是相对于磁场B的速度,若磁场也运 动时,应注意速度间的相对关系.
题型2 公式E=Blv的应用 【例2】 在范围足够大,方向竖直向下 的匀强磁场中,B=0.2 T,有一水平放置 的光滑框架,宽度为L=0.4 m,如图6所 示,框架上放置一质量为0.05 kg,电阻 为1 Ω的金属杆cd,框架电阻不计.若 cd杆以恒定加速度a=2 m/s2,由静止开 始做匀变速运动,则 (1)在5 s内平均感应电动势是多少? (2)第5 s末,回路中的电流多大? (3)第5 s末,作用在cd杆上的水平外力多大?
高考物理一轮复习之《电磁感应》知识汇总
⾼考物理⼀轮复习之《电磁感应》知识汇总第⼀节 电磁感应现象 楞次定律【基本概念、规律】⼀、磁通量1．定义：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场⽅向垂直的⾯积S和B的乘积．2．公式：Φ＝B·S.3．单位：1 Wb＝1_T·m2.4．标⽮性：磁通量是标量，但有正、负．⼆、电磁感应1．电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量发⽣变化时，电路中有电流产⽣，这种现象称为电磁感应现象．2．产⽣感应电流的条件(1)电路闭合；(2)磁通量变化．3．能量转化发⽣电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为电能．特别提醒：⽆论回路是否闭合，只要穿过线圈平⾯的磁通量发⽣变化，线圈中就有感应电动势产⽣．三、感应电流⽅向的判断1．楞次定律(1)内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．(2)适⽤情况：所有的电磁感应现象．2．右⼿定则(1)内容：伸开右⼿，使拇指与其余四个⼿指垂直，并且都与⼿掌在同⼀个平⾯内，让磁感线从掌⼼进⼊，并使拇指指向导体运动的⽅向，这时四指所指的⽅向就是感应电流的⽅向．(2)适⽤情况：导体切割磁感线产⽣感应电流．【重要考点归纳】考点⼀ 电磁感应现象的判断1.判断电路中能否产⽣感应电流的⼀般流程：2.判断能否产⽣电磁感应现象，关键是看回路的磁通量是否发⽣了变化．磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1有多种形式，主要有：(1)S、θ不变，B改变，这时ΔΦ＝ΔB·S sin θ；(2)B、θ不变，S改变，这时ΔΦ＝ΔS·B sin θ；(3)B、S不变，θ改变，这时ΔΦ＝BS(sin θ2－sin θ1)．考点⼆ 楞次定律的理解及应⽤1．楞次定律中“阻碍”的含义2．应⽤楞次定律判断感应电流⽅向的步骤考点三 “⼀定律三定则”的综合应⽤1．“三个定则与⼀个定律”的⽐较2.应⽤技巧⽆论是“安培⼒”还是“洛伦兹⼒”，只要是涉及磁⼒都⽤左⼿判断．“电⽣磁”或“磁⽣电”均⽤右⼿判断．【思想⽅法与技巧】楞次定律推论的应⽤楞次定律中“阻碍”的含义可以理解为感应电流的效果总是阻碍产⽣感应电流的原因，推论如下：(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”；(2)阻碍相对运动——“来拒去留”；(3)使线圈⾯积有扩⼤或缩⼩的趋势——“增缩减扩”；(4)阻碍原电流的变化(⾃感现象)——“增反减同”第⼆节 法拉第电磁感应定律 ⾃感 涡流【基本概念、规律】⼀、法拉第电磁感应定律1．感应电动势(1)感应电动势：在电磁感应现象中产⽣的电动势．产⽣感应电动势的那部分导体就相当于电源，导体的电阻相当于电源内阻．(2)感应电流与感应电动势的关系：遵循闭合电路欧姆定律，即I＝E/（R+r）2．法拉第电磁感应定律(1)内容：闭合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．3．导体切割磁感线的情形(1)若B、l、v相互垂直，则E＝Blv.(2)若B⊥l，l⊥v，v与B夹⾓为θ，则E＝Blv sin_θ.⼆、⾃感与涡流1．⾃感现象(1)概念：由于导体本⾝的电流变化⽽产⽣的电磁感应现象称为⾃感，由于⾃感⽽产⽣的感应电动势叫做⾃感电动势．(3)⾃感系数L的影响因素：与线圈的⼤⼩、形状、匝数以及是否有铁芯有关．2．涡流当线圈中的电流发⽣变化时，在它附近的任何导体中都会产⽣像⽔的旋涡状的感应电流．(1)电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培⼒，安培⼒的⽅向总是阻碍导体的运动．(2)电磁驱动：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产⽣感应电流，使导体受到安培⼒作⽤，安培⼒使导体运动起来．交流感应电动机就是利⽤电磁驱动的原理⼯作的．【重要考点归纳】考点⼀ 公式E＝nΔΦ/Δt的应⽤1．感应电动势⼤⼩的决定因素(1)感应电动势的⼤⼩由穿过闭合电路的磁通量的变化率和线圈的匝数共同决定，⽽与磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ的⼤⼩没有必然联系．3.应⽤电磁感应定律应注意的三个问题考点⼆ 公式E＝Blv的应⽤1．使⽤条件本公式是在⼀定条件下得出的，除了磁场是匀强磁场外，还需B、l、v三者相互垂直．实际问题中当它们不相互垂直时，应取垂直的分量进⾏计算，公式可为E＝Blv sin θ，θ为B与v⽅向间的夹⾓．2．使⽤范围3．有效性公式中的l为有效切割长度，即导体与v垂直的⽅向上的投影长度．例如，求下图中MN两点间的电动势时，有效长度分别为甲图：l＝cd sin β.4．相对性E＝Blv中的速度v是相对于磁场的速度，若磁场也运动，应注意速度间的相对关系．5.感应电动势两个公式的⽐较考点三 ⾃感现象的分析1．⾃感现象“阻碍”作⽤的理解(1)流过线圈的电流增加时，线圈中产⽣的⾃感电动势与电流⽅向相反，阻碍电流的增加，使其缓慢地增加．(2)流过线圈的电流减⼩时，线圈中产⽣的⾃感电动势与电流⽅向相同，阻碍电流的减⼩，使其缓慢地减⼩．2．⾃感现象的四个特点(1)⾃感电动势总是阻碍导体中原电流的变化．(2)通过线圈中的电流不能发⽣突变，只能缓慢变化．(3)电流稳定时，⾃感线圈就相当于普通导体．(4)线圈的⾃感系数越⼤，⾃感现象越明显，⾃感电动势只是延缓了过程的进⾏，但它不能使过程停⽌，更不能使过程反向．3．⾃感现象中的能量转化通电⾃感中，电能转化为磁场能；断电⾃感中，磁场能转化为电能．4.分析⾃感现象的两点注意(1)通过⾃感线圈中的电流不能发⽣突变，即通电过程，线圈中电流逐渐变⼤，断电过程，线圈中电流逐渐变⼩，⽅向不变．此时线圈可等效为“电源”，该“电源”与其他电路元件形成回路．(2)断电⾃感现象中灯泡是否“闪亮”问题的判断，在于对电流⼤⼩的分析，若断电后通过灯泡的电流⽐原来强，则灯泡先闪亮后再慢慢熄灭．第三节 电磁感应中的电路和图象问题【基本概念、规律】⼀、电磁感应中的电路问题1．内电路和外电路(1)切割磁感线运动的导体或磁通量发⽣变化的线圈都相当于电源．(2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的内阻，其余部分是外电阻．2．电源电动势和路端电压⼆、电磁感应中的图象问题1．图象类型(1)随时间t变化的图象如B－t图象、Φ－t图象、E－t图象和i－t图象．(2)随位移x变化的图象如E－x图象和i－x图象．2．问题类型(1)由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图象．(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量．(3)利⽤给出的图象判断或画出新的图象．【重要考点归纳】考点⼀ 电磁感应中的电路问题1．对电源的理解：在电磁感应现象中，产⽣感应电动势的那部分导体就是电源，如切割磁感线的导体棒、有磁通量变化的线圈等．这种电源将其他形式的能转化为电能．2．对电路的理解：内电路是切割磁感线的导体或磁通量发⽣变化的线圈，外电路由电阻、电容等电学元件组成．3．解决电磁感应中电路问题的⼀般思路：(2)分析电路结构(内、外电路及外电路的串、并联关系)，画出等效电路图．(3)利⽤电路规律求解．主要应⽤欧姆定律及串、并联电路的基本性质等列⽅程求解．4.(1)对等效于电源的导体或线圈，两端的电压⼀般不等于感应电动势，只有在其电阻不计时才相等．(2)沿等效电源中感应电流的⽅向，电势逐渐升⾼．考点⼆ 电磁感应中的图象问题1．题型特点⼀般可把图象问题分为三类：(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象；(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量；(3)根据图象定量计算．2．解题关键弄清初始条件，正负⽅向的对应，变化范围，所研究物理量的函数表达式，进、出磁场的转折点是解决问题的关键．3．解决图象问题的⼀般步骤(1)明确图象的种类，即是B－t图象还是Φ－t图象，或者是E－t图象、I－t图象等；(2)分析电磁感应的具体过程；(3)⽤右⼿定则或楞次定律确定⽅向对应关系；(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、⽜顿运动定律等规律写出函数关系式；(5)根据函数关系式，进⾏数学分析，如分析斜率的变化、截距等；(6)画出图象或判断图象．4.解决图象类选择题的最简⽅法——分类排除法．⾸先对题中给出的四个图象根据⼤⼩或⽅向变化特点分类，然后定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增⼤还是减⼩)、变化快慢(均匀变化还是⾮均匀变化)，特别是⽤物理量的⽅向，排除错误选项，此法最简捷、最有效．【思想⽅法与技巧】电磁感应电路与图象的综合问题解决电路与图象综合问题的思路(1)电路分析弄清电路结构，画出等效电路图，明确计算电动势的公式．(2)图象分析①弄清图象所揭⽰的物理规律或物理量间的函数关系；②挖掘图象中的隐含条件，明确有关图线所包围的⾯积、图线的斜率(或其绝对值)、截距所表⽰的物理意义．(3)定量计算运⽤有关物理概念、公式、定理和定律列式计算．第四节 电磁感应中的动⼒学和能量问题【基本概念、规律】⼀、电磁感应现象中的动⼒学问题1．安培⼒的⼤⼩2．安培⼒的⽅向(1)先⽤右⼿定则判定感应电流⽅向，再⽤左⼿定则判定安培⼒⽅向．(2)根据楞次定律，安培⼒的⽅向⼀定和导体切割磁感线运动⽅向相反．⼆、电磁感应中的能量转化1．过程分析(1)电磁感应现象中产⽣感应电流的过程，实质上是能量的转化过程．(2)感应电流在磁场中受安培⼒，若安培⼒做负功，则其他形式的能转化为电能；若安培⼒做正功，则电能转化为其他形式的能．(3)当感应电流通过⽤电器时，电能转化为其他形式的能．2．安培⼒做功和电能变化的对应关系“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；安培⼒做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能．【重要考点归纳】考点⼀ 电磁感应中的动⼒学问题分析1．导体的平衡态——静⽌状态或匀速直线运动状态．处理⽅法：根据平衡条件(合外⼒等于零)列式分析．2．导体的⾮平衡态——加速度不为零．处理⽅法：根据⽜顿第⼆定律进⾏动态分析或结合功能关系分析．3.分析电磁感应中的动⼒学问题的⼀般思路(1)先进⾏“源”的分析——分离出电路中由电磁感应所产⽣的电源，求出电源参数E和r；(2)再进⾏“路”的分析——分析电路结构，弄清串、并联关系，求出相关部分的电流⼤⼩，以便求解安培⼒；(3)然后是“⼒”的分析——分析研究对象(常是⾦属杆、导体线圈等)的受⼒情况，尤其注意其所受的安培⼒；(4)最后进⾏“运动”状态的分析——根据⼒和运动的关系，判断出正确的运动模型．考点⼆ 电磁感应中的能量问题1．电磁感应过程的实质是不同形式的能量转化的过程，⽽能量的转化是通过安培⼒做功的形式实现的，安培⼒做功的过程，是电能转化为其他形式能的过程，外⼒克服安培⼒做功，则是其他形式的能转化为电能的过程．2．能量转化及焦⽿热的求法(1)能量转化(2)求解焦⽿热Q的三种⽅法3. 在解决电磁感应中的能量问题时，⾸先进⾏受⼒分析，判断各⼒做功和能量转化情况，再利⽤功能关系或能量守恒定律列式求解．【思想⽅法与技巧】电磁感应中的“双杆”模型1．模型分类“双杆”模型分为两类：⼀类是“⼀动⼀静”，甲杆静⽌不动，⼄杆运动，其实质是单杆问题，不过要注意问题包含着⼀个条件：甲杆静⽌、受⼒平衡．另⼀种情况是两杆都在运动，对于这种情况，要注意两杆切割磁感线产⽣的感应电动势是相加还是相减．2．分析⽅法通过受⼒分析，确定运动状态，⼀般会有收尾状态．对于收尾状态则有恒定的速度或者加速度等，再结合运动学规律、⽜顿运动定律和能量观点分析求解．3.分析“双杆”模型问题时，要注意双杆之间的制约关系，即“动杆”与“被动杆”之间的关系，需要注意的是，最终两杆的收尾状态的确定是分析该类问题的关键．电磁感应中的含容电路分析⼀、电磁感应回路中只有电容器元件1.这类问题的特点是电容器两端电压等于感应电动势，充电电流等于感应电流．(2)由本例可以看出：导体棒在恒定外⼒作⽤下，产⽣的电动势均匀增⼤，电流不变，所受安培阻⼒不变，导体棒做匀加速直线运动．⼆、电磁感应回路中电容器与电阻并联问题1.这⼀类问题的特点是电容器两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压，充电过程中的电流只是感应电流的⼀⽀流．稳定后，充电电流为零．2.在这类问题中，导体棒在恒定外⼒作⽤下做变加速运动，最后做匀速运动．。
高三物理一轮复习资料电磁感应
高三物理一轮复习资料第十二章电磁感应本章是电磁学的核心内容，研究了电磁感应的一系列现象．这部分内容能使力、电、磁三方面知识充分联系，使力的平衡条件、牛顿定律、动量守恒、动能定理、能量守恒、闭合电路欧姆定律有机结合，安培力则活跃其中．即可单独命题，又能出现灵活多样的综合题．考题很能考查学生能力，备受出题人青睐．近几年高考对本章命题频率比较高，对学生的能力提出了很高的要求．本章及相关内容知识网络：专题一电磁感应现象楞次定律【考点透析】一、本专题考点：电磁感应现象、感应电流的方向、右手定则、楞次定律是Ⅱ类要求，即能够理解其确切含义及与其他知识的联系，能够进行叙述和解释，并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用．二、理解和掌握的内容1．磁通量、磁通量的变化的区别：(1)磁通量Ф,表示穿过磁场中某个面积的磁感线的条数．(2)磁通量的变化ΔΦ=Φ2-Φ1，它可由B、S或两者之间的夹角发生变化引起．二者之间没有固定的联系，不能混为一谈．2．感应电流的产生条件：有两种说法(1)闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动．(2)穿过闭合回路的磁通量发生变化上述第二种说法反映了电磁感应的本质，更具一般性，因而感应电流的产生条件可只用第二种说法．如果电路不闭合，只产生感应电动势而不产生感应电流，也发生了电磁感应现象．3．感应电流方向的判定：（1）右手定则：①适用范围:闭合电路部分导体切割磁感线时. ②定律内容:伸开右手,使大拇指跟其余四指垂直,并且都与手掌在同一平面内,让磁感线垂直穿入手心,大拇指指向导体运动的方向,那么其余四个手指所指的方向就是感应电流的方向.(2)楞次定律: ①适用范围:穿过闭合电路的磁通量变化时. ②定律内容:感应电流具有这样的方向,就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.③判定步骤:a.明确闭合电路范围内的原磁场的方向;b.分析穿过闭合电路的磁通量变化情况;c.根据楞次定律(增异减同),判定感应电流磁场的方向;d.利用安培定则,判定感应电流的方向.4．难点释疑 正确理解楞次定律中“感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”. (1)简单地说是“阻碍” “变化”,而不是阻碍原磁场.具体地说是:当原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反---以阻碍增加;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同---以阻碍减少. (2) “阻碍”并不是阻止. 如果原来的磁通量增加,感应电流的磁场只能阻碍它增加的速率,而不能阻止它的增加,即原来的磁通量还是要增加.【例题精析】例1 如图13—1所示,一个矩形线圈在匀强磁场中旋转,转动轴为其一边ab (如图).当转到线圈平面与磁场方向平行时是否产生感应电流? 解析：本题考查感应电流的产生条件方法 1 在这时刻附近极短时间里，穿过线圈的磁通量从有→无，再从无→有，发生变化，产生感应电流．方法2 闭合电路的一部分（dc 边）切割磁感线产生感应电流．错解：此时穿过线圈的磁通量为零，不产生感应电流．小结：产生感应电流的条件是“只要穿过闭合电路的磁通量发生变化．”这句话关键的两个字是“变化”．因此，这类问题的解题关键是判断磁通量是否变化，而不是确定磁通量的数值．思考拓宽：若从上向下看线圈绕逆时针方向旋转，则在图示位置处线圈中感应电流的方向如何？ 解答：dcbad 方向．例2 如图13—2所示，光滑固定导轨M 、N 水平放置，两根导体棒P 、Q 平行放于导轨上，形成一个闭合回路．当一条形磁铁从高处下落接近回路时（ ） A ．P 、Q 将互相靠拢 B.P 、Q 将互相远离C ．磁铁的加速度仍为g D. 磁铁的加速度小于g解析：本题考查楞次定律及和相关知识的综合运用 方法1 设磁铁下端为N 极，如图13—3所示，根据楞次定律可判断出PQ 中的感应电流方向，再根据左手定则可判断P 、Q 所受安培力的方向如图．可见，P 、Q 将互相靠拢．又由于回路所受安培力的合力向下，由牛顿第三定律知，磁铁将受到向上的反作用力，从而加速度小于g ．当磁铁下端为S 极时，根据类似的分析可得到相同的结果，本题应选A 、D ．方法2 根据楞次定律的另一表述---安培力的效果也是阻碍磁通量的变化．本题中为阻碍回路中磁通量的增加，安培力应使P 、Q 互相靠近，且对磁铁产生向上的力，因此磁铁的加速度要小于g ．应选A 、D ．小结：方法1是依赖力---运动的关系，分析求得结果，是分析问题的基本方法．方法2是应用楞次定律的第二种表述，思路较简单．常见的安培力的效果表现为：（1）阻碍相对运动，可理解为“来拒去留”；（2）使线圈面积有增大或缩小的趋势．bc 图13-1 图13--2利用上述规律分析问题可以独辟蹊径，取得快速准确的效果．凡涉及相对运动引起的电磁感应现象的题目，均可用此方法求解．【能力提升】Ⅰ．知识与技能1．如图13-4所示，关于闭合导线框中产生感应电流的下列说法中正确的是（ ）A ．只要闭合导线框在磁场中作切割磁感线运动，线框中就会产生感应电流B ．只要闭合导线框处于变化的磁场中，线框中就会产生感应电流C ．图13-4中矩形导线框以其任何一条边为轴在磁场中旋转，都可以产生感应电流D ．图13-4中，闭合导线框以其对称轴OO ˊ在磁场中匀速转动，当穿过线圈的磁通量最大时，线框内不产生感应电流；当穿过线框内的磁通量为零时，线框中有感应电流产生2．如图13-5所示，把有孔的金属圆环与轻质弹簧连接起来，穿在一根水平杆上，杆与金属圆环的摩擦可忽略不计．金属圆环静止时位于O 点，O 点右侧的空间存在一个垂直纸面的匀强磁场，将金属圆环由平衡位置O 向右拉至M 点后放开，金属圆环的运动情况是（设金属圆环所在平面始终垂直于磁场的方向） （ ）A ．金属圆环将作简谐运动B ．金属圆环将作振幅逐渐增大的振动C ．金属圆环将作振幅逐渐减小的振动D ．金属圆环将作振动，其振幅时而增大时而减小3.如图13—6所示，一均匀的条形磁铁的轴线与一圆形线圈在同一平面内，磁铁中心与圆心重合，为了在磁铁开始运动时在线圈中得到逆时针方向的感应电流，磁铁的运动方式应是（ ）A ． N 极向纸内，S 极向纸外，使磁铁绕O 点转动B ． N 极向纸外，S 极向纸内，使磁铁绕O 点转动C ． 使磁铁在线圈平面内绕O 点顺时针转动D ． 使磁铁垂直线圈平面向外平动4.如图13—7所示，导线框abcd 与导线AB 在同一平面内，直导线中通有恒定电流I ，当线框由左向右匀速通过直导线过程中，线框中感应电流的方向是（ ）A ．先abcda,再dcbad,后abcda. B.先abcda , 再dcbad.C.始终是dcbad.D. 先dcbad , 再abcda , 后dcbad5．一根沿东西方向的水平导线，在赤道上空自由下落的过程中，导线上各点的电势（ ）A ．东端最高B ．西端最高C ．中点最高D ．各点一样高Ⅱ．能力与素质6．如图13—8所示，1982年美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验，他设想，如果一个只有S 极的磁单极子从上向下穿过图示的超导线圈，那么从上向下看，超导线圈上将出现（ ）A.先是逆时针方向，然后是顺时针方向的感应电流B.先是顺时针方向，然后是逆时针方向的感应电流图13-4图13-5 图13-6 a a b b c cd d A I 图13--7C.顺时针方向持续流动的感应电流D.逆时针方向持续流动的感应电流7．如图13—9所示，当直导线中的电流不断增强时，A 、B 两环的运动情况是（ ）A ．A 向左，B 向右 B. A 向右，B 向左C ．均向左D ．均向右8．如图13—10所示，闭合电路中一定长度的螺线管可自由伸缩，通电时灯泡有一定的亮度，若将一软铁棒从螺线管一端迅速插入螺线管内，则在插入过程中，灯泡的亮度将（填变亮、不变或变暗），螺线管的长度将 (填伸长、不变或缩短)．9.在水平面上放置两个完全相同的带中心轴的金属圆盘，两金属圆盘可绕竖直中心轴转动，它们彼此用导线把中心轴和对方圆盘的边缘相连接，组成电路如图13-11所示，一沿竖直方向的匀强磁场穿过两金属圆盘，若不计一切摩擦，当a 盘在外力作用下做逆时针转动时，b 盘 （ ）A ，不转动B ．沿顺时针方向转动C ．沿逆时针方向转动D ．转动方向不明确，因不知磁场具体方向10．如图13-12所示，一轻质闭合弹簧线圈用绝缘细线悬挂着，现将一根条形磁铁的一极，垂直于弹簧所围平面，向圆心移近，在磁铁移近的过程中，弹簧将发生什么现象？【拓展研究】超导是当今高科技的热点，当一块磁体靠近超导体时，超导体会产生强大的电流，对磁体有排斥作用．这种排斥力可使磁体悬浮空中，磁悬浮列车采用了这种技术．(1)超导体产生强大的电流，是由于 （ ）A ．超导体中磁通量很大 B.超导体中磁通量变化率很大C ．超导体电阻极小D ．超导体电阻极大(2)磁体悬浮的原理是（ ）A.超导体电流的磁场方向与磁体磁场方向相同B.超导体电流的磁场方向与磁体磁场方向相反C.超导体使磁体处于失重状态D.超导体对磁体的磁力大于磁体重力专题二 感应电动势大小的计算【考点透析】一、本专题考点： 法拉第电磁感应定律是Ⅱ类要求，即能够理解其确切含义及与其他知识的联系，能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用．二、理解和掌握的内容1．法拉第电磁感应定律的表达式为ε=n ΔΦΔt. 注意：⑴严格区分磁通量φ、磁通量的变化量ΔΦ、磁通量的变化率ΔΦΔt．φ是状态量，是磁场在某时刻（或某位置）穿过回路的磁感线的条数；ΔΦ是过程量，是表示回路从N S 图13--10图图13-11图13-12某一时刻变化到另一时刻时磁通量的增量，即ΔΦ=φ2-φ1；ΔΦΔt表示磁通量的变化快慢．φ、ΔΦ、ΔΦΔt 的大小没有直接关系，如φ很大，ΔΦΔt 可能很小；φ很小，ΔΦΔt可能很大．⑵当ΔΦ由磁场变化引起时, ΔΦΔt 常用S ΔB Δt 来计算，若ΔB Δt是恒定的，即磁场是均匀变化的，那么产生的感应电动势是恒定的；当ΔΦ由回路面积变化引起时，ΔΦΔt常用B ΔS Δt来计算．⑶法拉第电磁感应定律常用于计算感应电动势的平均值，也可说明电磁感应现象中的电量问题．如在Δt 时间内通过某电路一截面的电量q =I ·Δt = εR·Δt = n ΔΦΔt Δt R =n ΔΦR,说明电量q 仅由磁通量变化和回路电阻来决定，与发生磁通量变化的时间无关．2．导线平动切割磁感线产生的感应电动势为：ε=BLvsin θ注意：（1）这是高考考查的热点，在近几年的试卷中总能涉及到，一般情况下考查在匀强磁场中导体上各点速度相同且B 、L 、v 互相垂直的情况，此时上述公式变为ε=BLv ．若v 取某段时间内速度的平均值，则ε为该段时间内感应电动势的平均值；若v 为某时刻的瞬时值，则ε为该时刻感应电动势的瞬时值．（2）从公式中可以看到，当导体运动方向与磁场平行，即θ=0º时，ε=0；当导体运动方向与磁场垂直，即θ=90º时，ε有最大值，即εm =BLv ．（3）若导线是弯曲的，则L 应取导线的有效切割长度，即取导线两端的连线在垂直速度方向上投影的长度．【例题精析】例1 有一面积为S =100cm 2的金属环，电阻为R =0.1Ω,环中磁场变化规律如图13-13所示，且磁场方向垂直环面向里，在t 1到t 2时间内，环中感应电流的方向如何？通过金属环的电量为多少？解析：本题考查楞次定律和灵活运用法拉第电磁感应定律的能力（1）由楞次定律可以判断出金属环中感应电流方向为逆时针方向．（2）根据法拉第电磁感应定律，环中感应电动势的大小为 ε= ΔΦ Δt通过环中的电量为 q =I ·Δt =εR ·Δt =ΔΦ Δt Δt R =ΔΦ R =(B 2-B 1)S R=(0.2-0.1)100×10¯4 0.1=0.01（C ） 小结：法拉第电磁感应定律中的ΔΦ Δt =S ΔB Δt ，通过图象可求出ΔB ，从而解决ΔΦ Δt．这样求得的电动势的平均值，刚好用于电流强度平均值的计算，并最终求出电量．思考拓宽：环中的电流是稳定的，还是变化的？（解答：稳定的）图13--13 12例2（2002年高考题）如图13—14所示，EF 、GH 为平行的金属导轨，其电阻可不计，R 为电阻器，C 为电容器，AB 为可在EF 和GH 上滑动的导体横杆．有均匀磁场垂直于导轨平面．若用I 1和I 2分别表示图中该处导线中的电流，则当横杆AB A ．匀速滑动时，I 1 = 0 ，I 2 = 0 B ．匀速滑动时，I 1 ≠ 0 ，I 2 ≠ 0C ．加速滑动时，I 1 = 0 ，I 2 = 0D ．加速滑动时，I 1 ≠ 0 ，I 2 ≠ 0解析：本题考查公式ε=BLv 的应用能力当横杆AB 匀速滑动时，由ε=BLv 可知，会产生稳定的电动势，使电阻R 中有电流通过，而电容器上被充得电量后，获得恒定的电压，不会再有电流通过．因此选项A 、B 均不对．当横杆AB 加速滑动时，由ε=BLv 可知，会产生不断增大的电动势，使电阻R 中有越来越强的电流通过，电容器上被充得越来越多的电量，不断有电流通过．因此选项C 不对，D 正确．小结：横杆AB 相当于电源，使电阻R 中不断有电流通过；电容器上只有电压不断增加，被连续充电时，才会不断有电流通过．本题中电阻R 和电容器C 在电路中表现出了不同的特点．思考拓宽：如图13—15所示，EF 、GH 为平行的金属导轨，其电阻可不计，R 为电阻器，C 为电容器，AB 为可在EF 和GH 上滑动的导体横杆．有均匀磁场垂直于导轨平面．若用I 1和I 2分别表示图中该处通过的电流，为使I 1、I 2方向与箭头方向一致，则横杆AB 应如何运动 （ ） A ．加速向右滑动 B ．加速向左滑动 C ．减速向右滑动 D ．减速向左滑动解答： C 例3 如图13—16所示，匀强磁场竖直向下，将一水平放置的金属棒ab 以水平速度v 抛出，设棒在下落过程中始终水平，且不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是（ ）A ．越来越大B ．越来越小C ．保持不变 D.无法判断 解析：本题考查运动的合成和分解在感应电动势中的应用，锻炼学生灵活运用知识的能力ab 棒做平抛运动，可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动．其水平分运动产生的感应电动势为ε=BLv x 其竖直分运动，因速度方向平行于磁场不产生感应电动势，故感应电动势应为ε=BLv x ，保持不变．选C ．小结：金属棒ab 切割磁感线产生感应电动势的问题，应该用公式ε=BLvsin θ去考虑，但因为本题中速度的大小和方向在不断的改变，即v 和θ在不断的改变，因此直接应用此公式非常困难，故应用运动的合成和分解将问题简化．【能力提升】Ⅰ．知识与技能1.穿过一个电阻为1Ω的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒均匀地减少 2Wb ，则（ ）A ．线圈中的感应电动势一定是每秒减少2VB ．线圈中的感应电动势一定是2VC ．线圈中的感应电流一定是每秒减少2AD ．线圈中的感应电流有可能增加图13--16×图13-15 × 图13-142．如图13—17所示，金属三角形导轨COD 上放一根金属棒MN ，拉动MN 使它以速度v在匀强磁场中向右匀速运动，如果导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体，电阻率都相同，那么MN 运动过程中，闭合电路的（ ）A ．感应电动势保持不变 B. 作用在MN 上的外力保持不变C ．感应电动势逐渐增大D ．感应电流逐渐增大3．如图13—18所示，一边长为a ，电阻为R 的正方形导线框，以恒定的速度v 向右进入以MN 为边界的匀强磁场，磁场方向垂直于线框平面，磁感应强度为B ，MN 与线框的边成45°角, 则在线框进入磁场过程中产生的感应电流的最大值等于 .4．如图13—19所示，把矩形线框从匀强磁场中匀速拉出，第一次速度为v ，第二次速度为2v ．若两次拉力所做的功分别为W 1和W 2，两次拉力做功的功率分别为P 1和P 2，两次线圈产生的热量分别为Q 1和Q 2，则W 1∶W 2 = ；P 1∶P 2 = ；Q 1∶Q 2= ．5．用绝缘导线绕一圆环，环内有一只同样导线折成的内接正四边形线框，如图13—20所示，把它们放到磁感应强度为B 、方向如图的匀强磁场中，当匀强磁场均匀减弱时，两线框中的感应电流（ ）A ．沿顺时针方向B ．沿逆时针方向C ．大小为1:1D ．大小为π:26．一闭合导线环垂直于匀强磁场，若磁感应强度随时间变化规律如图13-21所示，则环中的感应电动势变化情况是图13—22中的（ ）Ⅱ．能力与素质7．一匀强磁场，磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正．在磁场中有一细金属圆环，线圈平面位于纸面内，如图13—23所示．现令磁感应强度B 随时间t 变化，先按图中所示的oa 图线变化，后来又按图线bc 和cd 变化，令ε1、ε2、ε3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小，I 1 、I 2、I 3分别表示对应的感应电流，则（ ） A ．ε1>ε2，I 1沿逆时针方向，I 2沿顺时针方向 B ．ε1<ε2，I 1沿逆时针方向，I 2沿顺时针方向C ．ε1<ε2，I 3沿逆时针方向，I 2沿顺时针方向D ．ε1=ε2，I 3沿顺时针方向，I 2沿顺时针方向8．如图13—24所示，导线ab 沿金属导轨运动，使电容器C 充电，设磁场是匀强磁场，且右边回路电阻不变，若使电容器带电量恒定且上板带正电，则ab 的运动情况是（ ） A 匀速运动图13--21εB εε C ε图13--22顺时针 图13-23图13--18 M N C D O × × × × × × × × × × × × 图13-17图13--19 × × × × × × ×图13--20 × × ×图13--24个很小的测量线圈A 放在待测处，线圈与测量电量的电表Q 串联，当用双刀双掷开关S 使螺线管的电流反向时，测量线圈中就产生感应电动势，从而引起电荷的迁移，由Q 表测出该电荷电量为q ，就可以算出线圈所在处的磁感应强度B ．已知测量线圈共有N 匝，直径为d ，它和Q 表串联电路的总电阻为R ，则被测处的磁感应强度B = .10．水平放置的平行光滑轨道足够长，轨道间距为d ，轨道一端有一电阻R ，轨道所在区域有方向如图13--26所示匀强磁场B ，磁场方向与轨道平面成θ角，轨道上金属棒ab 的质量为m ．在一水平拉力作用下向右加速运动，求当金属棒运动的速度达到多大时，金属棒对轨道恰无压力？（其它电阻不计）【拓展研究】研究表明，地球磁场对鸽子辨别方向起到重要作用，鸽子体内的电阻大约是1000Ω，当它在地球磁场中展翅飞行时，会切割磁感线，因而两翅之间产生感应电动势．这样，鸽子体内灵敏的感受器即可根据感应电动势的大小来判别其飞行方向．若磁场大小为0．5×10-4T ，当鸽子以20m/s 飞翔时，两面翅膀间的感应电动势约为 （ ）A ．50mV B.5mV C.0.5mV D.0.5V专题三 法拉第电磁感应定律的应用（一）——与恒定电流、力学的联系【考点透析】一、 本专题考点：法拉第电磁感应定律，楞次定律为Ⅱ类要求。
高三一轮总复习物理课件电磁感应
⑵公式：
(n为线圈的匝数)
特别提醒：①感应电动势的大小由穿过电路的磁通量 的变化率 和线圈的匝数n共同决定，而与磁通量Φ、 磁通量的变化量ΔΦ的大小没有必然联系．
②用公式
求感应电动势时，S为线圈在磁场范
围内的有效面积．
．若使蹄形磁铁以某角速度转动时，线框的情况将是(
)
B
A．静止
B．随磁铁同方向转动
C．沿与磁铁相反方向转动
D．要由磁铁具体转动方向来决定
第十四页，编辑于星期二：点 分。
【例与练】如图所示，进行以下操作，请判断R中的电 流方向
⑴突然闭合开关
A→B
⑵突然断开开关
P
K
R
B→A
AB
⑶开关闭合后，P向左或向右滑动时。
【例与练】如图所示，开始时矩形线框与匀强磁场的方向
垂直，且一半在磁场内，一半在磁场外。若要使线框中产
生感应电流，下列办法中可行的是(
A.将线框向左拉出磁场
)
ABC
B.以ab边为轴转动(小于90)
C.以ad边为轴转动(小于60)
D.以bc边为轴转动(小于60)
第四页，编辑于星期二：点 分。
【例与练】如图 所示，在通电直导线的正下方有矩形 导线框，导线框在下列运动中能产生感应电流的是（ ）D A．导线框在水平方向向右匀速运动
【例与练】在图所示装置中，是一个绕垂直于纸面的轴
转动的闭合导线框，当滑线变阻器的滑片自左向右滑动
时，线框的运动情况是：（
）C
A、保持静止不动
B、逆时针转动
C、顺时针转动
D、转动方向由电源极性决定
高三物理第一轮复习电磁感
准兑市爱憎阳光实验学校高三物理第一轮复习：电磁感鲁教【本讲信息】一、教学内容：电磁感本章的知识点：〔一〕本章要点及高考展望1、本章以电场和磁场知识为根底，讨论了楞次律和法拉第电磁感律。
2、楞次律不仅含义深刻，且可结合的知识点多，在高考中以选择为主，但有一的难度。
3、法拉第电磁感律常综合几乎所有的力学知识及大电学知识，多为中档以上的题目，区分度较大，分值也较多。
4、本章的学习要处理好根底知识和综合能力的关系，要对物理过程、物理现象的分析，要建立正确的物理情景，深刻理解根本知识、根本规律的内涵、，在掌握一般解题方法的根底上，掌握综合性问题的分析思路和方法，形成较完整的解题策略。
〔二〕知识结构和难点分析：一、产生感电流的条件、楞次律1、产生感电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化。
它有两种情况：⑴切割2、右手那么适用于判断闭合电路中一导体切割磁感线时感电流的方向。
3、楞次律的实质是能量守恒律在电磁感现象中的表达，其用步骤：⑴明确闭合电路中的原磁场方向；⑵分析穿过闭合电路的磁通量的变化；⑶根据楞次律判感电流的磁场方向；⑷利用安培那么，判感电流的方向。
二、法拉第电磁感律1、公式tnE∆∆=φ⑴感电动势的大小与电路的电阻及电路是否闭合无关；⑵一般而言，公式求的是Δt内的平均感电动势；⑶在电磁感中，产生感电动势的那导体可效成一个电源，感电动势的方向和导体〔电源〕内的电流方向一致。
2、公式θsinBlvE=⑴假设B、l、v三者互相垂直，BlvE=；假设直导线与B、v不垂直，那么取B、l、v互相垂直的分量；⑵假设导体是弯曲的，那么l 取与B 、v 垂直的有效长度；⑶假设v 是瞬时速度，那么E 为瞬时电动势；假设v 为平均速度，那么E 为平均电动势。
3、公式ω221Bl E =为导体棒绕其一端转动切割磁感线时产生的感电动势。
三、自感由于线圈自身的电流发生变化而产生感电动势的电磁感现象。
本章的疑难点辨析：1、左手那么与右手那么的区别要严格区分Φ、∆Φ、t ∆的含义，t∆的大小与Φ、∆Φ无关。
高三物理一轮复习专题 法拉第电磁感应定律知识点总结
tn Rt
tn R
如图所示，磁铁快插与慢插两情况通过电阻 R 的电量一样，但两情况下电流做功及做功功率不一样．
三.自感现象
1.自感现象：由于导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象．
2.自感电动势：自感现象产生的感应电动势叫自感电动势．
自感电动势大小： E L i t
L 为自感系数，
a．L 跟线圈的形状、长短、匝数等因素有关系．
注意：①楞次定律是普遍规律，适用于一切电磁感应现象．“总要”——指无一例外． ②当原磁场的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场反向；当原磁场的磁通量减小时感应电流的磁场与原磁
场方向相同．
③要分清产生感应电流的“原磁场”与感应电流的磁场． ④楞次定律实质是能的转化与守恒定律的一种具体表现形式． 判断闭合电路（或电路中可动部分导体）相对运动类问题的分析策略 在电磁感应问题中，有一类综合性较强的分析判断类问题，主要讲的是磁场中的闭合电路在一定条件下产 生了感应电流，而此电流又处于磁场中，受到安培力作用，从而使闭合电路或电路中可动部分的导体发生 了运动. 对其运动趋势的分析判断可有两种思路方法：
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相反，C 点电势高于 J 点电势． ④过灯泡的电流方向与开关闭合时的电流方向相反，a、b 两点电势，开关闭合时 Ua＞Ub，开关断开后瞬间 Ua＜Ub． 4.镇流器 是一个带铁芯的线圈，起动时产生瞬间高电压点燃日光灯，目光灯发光以后，线圈中的自感电动
势阻碍电流变化，正常发光后起着降压限流作用，保证日光灯正常工作． 线圈作用：起动时产生瞬间高电压，正常发光后起着降压限流作用。 5.日光灯的工作原理
磁通量变化
产生
感应电流
阻碍
产生
感应电流的磁场
散第 2 课 法拉第电磁感应定律、自感
高中物理高考 高考物理一轮总复习考点大全第十章核心考点电磁感应课件32_1129111110
答：选项C是正确的．
说明：上述中的Bl1l2 实际上是把线圈拉出磁场的t时间内，穿过线
圈的磁通量的变化，即△Φ = Bl1l2 ，q = △Φ / R．这一关系不但适用于拉
动线圈引起的磁通变化而产生感应电流通过导线横截面的电量，也适 用于线圈不动两磁场变化产生的感应电流通过导线截面的电量；由
W= (Bl 1l2 )2 = Bl1l2·Bl1l2 看出，拉力做的功消耗 的机械能转化为线框中 的
4．自感电动势
由于回路中电流产生的磁通量发生变化，而在自己 回路中产生的感应电动势称为自感电动势．
ε
n
t
L
I t
．
• L为自感系数，它与线圈的形状、匝数以及铁芯的材 料有关．
• 自感电动势(电流)的方向：当导体回路的电流增加时， 自感电动势(电流)、的方向与原电流方向相反；当导 体回路中的电流减小时，自感电动势(电流)的方向与 原电流方向相同．
定状态后的运动速度 vt．
分析：当ab金属棒放置到导轨上后，接通电路，就有逆时针方 向的电池电流由b向a 流过，这时ab在重力G沿导轨斜面方面的分力
mgsin和安培力B× L 的共同作用下做变加速运动,而导线
Rr
切割磁感线产生感应电动势又使回路中的电流不断地变大,金属棒受 到的安培力也不断的增大,直到安培力与重力分力达到平衡时，ab 棒的加速度才降到零，速度不再增大，此后，ab棒以最大速度沿导 轨平面向下匀速滑动，达到稳定状态．
Q
=
2[I12 R·t1
+
I
2 2
R·(t
2
-
t1 )]
(3)如果线圈增加到n匝，则I不变(因感应电动势和线圈电阻都增 大到n倍)，但F应增大到原来的n倍(因有n根导线受安培力)．
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第九章电磁感应与交变电流考纲要求电磁感应电磁感应现象磁通量法拉第电磁感应定律楞次定律自感、涡流ⅠⅠⅡⅡⅠ交变电流交变电流、交变电流的图像正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值理想变压器远距离输电ⅠⅠⅠⅠ第一节电磁感应现象楞次定律一、磁通量(1)定义：磁感应强度与面积的乘积，叫做穿过这个面的磁通量.(2)定义式：Φ＝BS.说明：该式只适用于匀强磁场的情况，且式中的S是跟磁场方向垂直的面积；若不垂直，则需取平面在垂直于磁场方向上的投影面积，即Φ＝BS⊥＝BS sin θ，θ是S与磁场方向的夹角.(3)磁通量Φ是标量，但有正负.Φ的正负意义是：从正、反两面哪个面穿入，若从一面穿入为正，则从另一面穿入为负.(4)单位：韦伯，符号：Wb.(5)磁通量的意义：指穿过某个面的磁感线的条数，多匝线圈的磁通量：多匝线圈内磁通量的大小与线圈匝数无关，因为不论线圈匝数多少，穿过线圈的磁感线条数相同，而磁感线条数可表示磁通量的大小．(6)磁通量的变化：ΔΦ＝Φ2－Φ1，即末、初磁通量之差.①磁感应强度B不变，有效面积S变化时，则ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B·ΔS②磁感应强度B变化，磁感线穿过的有效面积S不变时，则ΔΦ＝Φ2－Φ1＝ΔB·S③磁感应强度B和有效面积S同时变化时，则ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B2S2－B1S1【复习巩固题】1、如图所示，a、b、c三个闭合线圈放在同一平面内，当a线圈中有电流I通过时，它们的磁通量分别为Φa、Φb、Φc，下列判断正确的是()A ．Φa <Φb <ΦcB ．Φa >Φb >ΦcC ．Φa <Φc <ΦbD ．Φa >Φc >Φb2、如图所示,两个同心放置的同平面金属圆环,条形磁铁穿过圆心且与两环平面垂直,则比较通过两圆环的磁通量Φa ,Φb ( ) A.Φa ＞Φb B.Φa ＜Φb C.Φa =Φb D.不能比较3、如图所示，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中有一面积为S 的矩形线圈abcd ，垂直于磁场方向放置，现使线圈以ab 边为轴转180°，求此过程磁通量的变化？二、电磁感应现象利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流. ●模拟法拉第的实验(1)产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化 ，即ΔΦ≠0.(2)产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线操作现象开关闭合瞬间 开关断开瞬间开关闭合时，滑动变阻器不动 开关闭合时，迅速移动变阻器的滑片结论：路中就有感应电动势.【复习巩固题】1、如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc 边在纸外，ad边在纸内，从图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，在这个过程中，线圈中感应电流()A.沿abcd方向B.沿dcba方向C.由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd方向，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba方向D.由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba方向，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd方向2、如图所示，两条互相平行的导线M、N中通过大小相等、方向相同的电流，导线框abcd和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速移动，则在移动过程中线框中的感应电流的方向为( )A.先顺时针后逆时针B.先逆时针后顺时针C.一直是逆时针D.一直是顺时针3、在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电池构成闭合电路，a、b、c为三个闭合金属圆环，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，则当滑动变阻器的滑片左、右滑动时，能产生感应电流的金属圆环是()A．a、b两个环B．b、c两个环C．a、c两个环D．a、b、c三个环4、如图所示，条形磁铁正上方放置一矩形线框，线框平面水平且与条形磁铁平行，则线框由N极端匀速平移到S极端的过程中，线框中的感应电流的情况是（）A.线框中始终无感应电流B.线框中始终有感应电流C.线框中开始有感应电流，当线框运动到磁铁中部时无感应电流，过中部后又有感应电流5、(2010年浙江温州模拟)电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接．当开关闭合、线圈A放在线圈B中，某同学发现将滑动变阻器滑片P向左滑动时，电流计指针向右偏转．由此可判断()A．线圈A向上移动和滑动变阻器的滑片P向右滑动都能引起电流计指针向左偏转B．滑动变阻器的滑片P匀速向左或匀速向右滑动，电流计指针均静止在中央C．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，则无法判断电流计指针偏转的方向三、楞次定律和右手定则(1)楞次定律：感应电流的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化.楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定，而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况，此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便.(2)右手定则①适用范围：导线切割磁感线产生感应电动势.②判定方法：伸开右手，让大拇指与四指垂直，并与手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿过掌心，大拇指指向导线运动的方向，其余四指所指方向即为感应电流的方向.●楞次定律和右手定则的比较●楞次定律中“阻碍”的含义●楞次定律的使用步骤●楞次定律的推广对楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因：(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”；(2)阻碍相对运动——“来拒去留”；(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”；(4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”●安培定则、右手定则、左手定则、楞次定律的区别1．应用现象2.应用区别关键是抓住因果关系：(1)因电而生磁(I→B)→安培定则；(2)因动而生电(v、B→I安)→右手定则；(3)因电而受力(I、B→F安)→左手定则．3．右手定则与左手定则的比较【复习巩固题】1、1931年，英国物理学家狄拉克从理论上预言了存在着只有一个磁极的粒子——磁单极子.如图所示，如果有一个磁单极子（单N极）从a点开始运动穿过线圈后从b点飞过.那么（）A.线圈中感应电流的方向是沿PMQ方向B.线圈中感应电流的方向是沿QMP方向C.线圈中感应电流的方向先是沿QMP方向，然后是PMQ方向D.线圈中感应电流的方向先是沿PMQ方向，然后是QMP方向解析：将磁单极子（单N极），理解为其磁感线都是向外的2、(2011上海第13题)．如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a 绕O 点在其所在平面内旋转时， b 中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a(A)顺时针加速旋转 (B)顺时针减速旋转 (C)逆时针加速旋转 (D)逆时针减速旋转 3、（08重庆）如题 图，粗糙水平桌面上有一质量为m 的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB 正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力F N 及在水平方向运动趋势的正确判断是（ ）A 、F N 先小于mg 后大于mg ,运动趋势向左B 、F N 先大于mg 后小于mg ,运动趋势向左C 、F N 先大于mg 后大于mg ,运动趋势向右D 、F N 先大于mg 后小于mg ,运动趋势向右4、如下右图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd 构成回路。
导线所围区域内有一个垂直纸面向里的变化的匀强磁场。
螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线abcd 所围区域内磁场的磁感应强度按下面哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环将受到向上的磁场作用力 （ ）A. B. C. D.5、（江苏省黄桥中学2010届高三物理校本练习如图所示，在一根铁捧上绕有绝缘线圈，a 、c 是线圈两端，b 为中间抽头，把a 、b 两点接入一平行金属导轨，在导轨上横放一金属棒，导轨间有如图所示的匀强磁场，要使a 、c 两点的电势都高于b 点，则金属棒沿导轨的运动情况可能是（ ）A ．向右做匀加速直线运动B ．向左做匀加速直线运动C ．向右做匀减速直线运动D ．向左做匀减速直线运动 6、（08·宁夏·16）如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个最阻R 和r ，导体棒PQ 与三条导线接触良好；匀强磁场的方向垂直纸面向里。
导体棒的电阻可忽略。
当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是 （ ） A.流过R 的电流为由d 到c ，流过r 的电流为由b 到a B.流过R 的电流为由c 到d ，流过r 的电流为由b 到a C.流过R 的电流为由d 到c ，流过r 的电流为由a 到b D.流过R 的电流为由c 到d ，流过r 的电流为由a 到b 7、如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向如图．左线圈连着平行导轨M 和N ，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab ，金属棒处于垂直纸面向外的匀强磁场中，下列说法中正确的是( )A ．当金属棒向右匀速运动时，a 点电势高于b 点，c 点电势高于d 点B ．当金属棒向右匀速运动时，b 点电势高于a 点，d 点电势高于c 点C ．当金属棒向右加速运动时，b 点电势高于a 点，c 点电势高于d 点O B O B O B O Ba bcdD ．当金属棒向右加速运动时，b 点电势高于a 点，d 点电势高于c 点 8、如图所示，电阻R 、电容C 与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，下端为N 极．现使磁铁自由下落，在N 极接近线圈上端的过程中，流过R 的电流方向和电容器极板的带电情况是 A ．从a 到b ，上极板带正电 B ．从a 到b ，下极板带正电C ．从b 到a ，上极板带正电D ．从b 到a ，下极板带正电 9、．(2010·课标全国)如图所示，两个端面半径同为R 的圆柱形铁芯同轴水平放置，相对的端面之间有一缝隙，铁芯上绕导线并与电源连接，在缝隙中形成一匀强磁场．一铜质细直棒ab 水平置于缝隙中，且与圆柱轴线等高、垂直．让铜棒从静止开始自由下落，铜棒下落距离为0.2R时铜棒中电动势大小为E 1，下落距离为0.8R 时电动势大小为E 2.忽略涡流损耗和边缘效应．关于E 1、E 2的大小和铜棒离开磁场前两端的极性，下列判断正确的是（ ） A ．E 1＞E 2，a 端为正 B ．E 1＞E 2，b 端为正 C ．E 1＜E 2，a 端为正 D ．E 1＜E 2，b 端为正10、(2009年北京西城区)如图，线圈M 和线圈N 绕在同一铁芯上。
M 与电源、开关、滑动变阻器相连，P 为滑动变阻器的滑动端，开关S 处于闭合状态。
N 与电阻R 相连。
下列说法正确的是 ( )A ．当P 向右移动，通过R 的电流为b 到aB ．当P 向右移动，通过R 的电流为a 到bC ．断开S 的瞬间，通过R 的电流为b 到aD ．断开S 的瞬间，通过R 的电流为a 到b第二节 法拉第电磁感应定律1.法拉第电磁感应定律(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变化率成正比. (2)表达式：E ＝N ΔΦ/Δt . 2.对法拉第电磁感应定律的理解(1)E ＝N ΔΦ/Δt 中，N 为线圈匝数，本式是确定感应电动势的普遍规律，回路可以不闭合.(2)E ＝N ΔΦ/Δt 中，ΔΦ总是取绝对值，E 的大小是由线圈匝数及磁通量的变化率决定的，与Φ或ΔΦ的大小无必然联系.(3)E ＝N ΔΦ/Δt 一般用以求Δt 时间内感应电动势的平均值，依I ＝E /R 及q ＝I Δt 可进一步求平均电流及Δt 时间内通过回路某横截面积的电荷量，但一般不能依平均电流计算电路中电流所做的功以及电路中产生的电热.(4)ΔΦ/Δt 的常见几种计算式：ΔΦ/Δt ＝B ΔS /Δt ＝S ΔB /Δt . 3.导体切割磁感线运动时产生感应电动势(1)E ＝BLv (2)E ＝BLv sin θ 4.对E ＝BLv 的理解(1)上式只适用于导体各点以相同速度在匀强磁场中切割磁感线的情况，且L 、v 与B 两两垂直.(2)当L 垂直B 、L 垂直v ，而v 与B 成θ角时，导体切割磁NM S P a b R感线产生的感应电动势大小为E ＝BLv sin θ.(3)若导线是曲折的，或L 与v 不垂直时，则L 应为导线的有效切割长度，即导线两端点v 、B 所决定平面的垂线上的投影长度，如右图所示，三种情况下感应电动势大小相同.(4)公式E ＝BLv 中，若v 为一段时间内的平均速度，则E 为平均感应电动势，若v 为某时刻的切割速度，则E 为瞬时感应电动势.(5)导体转动切割磁感线产生感应电动势，当导体在垂直于磁场的平面内，绕一端以角速度ω匀速转动切割磁感线产生感应电动势时，E ＝BLv 平＝12BL 2ω. ●例： (2009年广东卷)(15分)如图(a)所示，一个电阻值为R ，匝数为n 的圆形金属线圈与阻值为2R 的电阻R1连接成闭合回路．线圈的半径为r1.在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B 随时间t 变化的关系图线如图(b)所示．图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0.导线的电阻不计．求0至t1时间内： (1)通过电阻R1上的电流大小和方向；(2)通过电阻R1上的电荷量q 及电阻R1上产生的热量．2．对公式的理解 (1)用公式E ＝nS ΔBΔt求感应电动势时，S 为线圈在磁场范围内的有效面积．(2)通过回路截面的电荷量q 仅与n 、ΔΦ和回路电阻R 有关，与时间长短无关．推导如下：q ＝I Δt ＝nΔΦΔtR Δt ＝nΔΦR .导体切割磁感线产生感应电动势的计算 1．导体平动切割磁感线对于导体平动切割磁感线产生感应电动势的计算式E ＝Blv ，应从以下几个方面理解和掌握．(1)正交性：本公式是在一定条件下得出的，除了磁场是匀强磁场外，还需B 、l 、v 三者相互垂直．实际问题中当它们不相互垂直时，应取垂直的分量进行计算．(2)平均性：导体平动切割磁感线时，若v 为平均速度，则E 为平均感应电动势，即E ＝Bl v .(3)瞬时性：若v 为瞬时速度，则E 为相应的瞬时感应电动势． (4)有效性：公式中的l 为有效切割长度．(5)相对性：E ＝Blv 中的速度v 是相对于磁场的速度，若磁场也运动时，应注意速度间的相对关系．例：如图所示，磁感应强度B ＝0.2 T 的匀强磁场中有一折成30°角的金属导轨aOb ，导轨平面垂直磁场方向．一条直导线MN 垂直Ob 方向放置在导轨上并接触良好．当MN 以v ＝4 m/s 从导轨O 点开始向右平动时，若所有导线单位长度的电阻r ＝0.1 Ω/m ，求： (1)经过时间t s 后，闭合回路的感应电动势的瞬时值； (2)时间t s 内，闭合回路的感应电动势的平均值； (3)闭合回路中的电流大小和方向．【复习巩固题】1、吉他以其独特的魅力吸引了众多音乐爱好者，然而吉他有许多种，不同吉他的工作原理是不同的．电吉他与普通吉他不同的地方是它的每一根琴弦下面安装了一种叫做拾音器的装置，能将琴弦的振动转化为电信号，电信号经扩音器放大，再经过扬声器就能播出优美的音乐声．如图是拾音器的结构示意图，多匝线圈置于永久磁铁与钢制的琴弦(电吉他不能使用尼龙弦)之间，当弦沿着线圈振动时，线圈中就会产生感应电流，关于感应电流，以下说法正确的是( )A ．琴弦振动时，线圈中产生的感应电流是恒定的B ．琴弦振动时，线圈中产生的感应电流大小变化，方向不变C ．琴弦振动时，线圈中产生的感应电流大小不变，方向变化D ．琴弦振动时，线圈中产生的感应电流大小和方向都会发生变化2、用相同导线绕制的边长为L 或2L 的四个闭合导体线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示．在每个线框进入磁场的过程中，M 、N 两点间的电压分别为Ua 、Ub 、Uc 和Ud.下列判断正确的是( ) A ．Ua ＜Ub ＜Uc ＜Ud B ．Ua ＜Ub ＜Ud ＜Uc C ．Ua ＝Ub ＜Uc ＝Ud D ．Ub ＜Ua ＜Ud ＜Uc3、.如图中半径为r 的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B 中，绕圆心O 轴以角速度w 沿逆时针方向匀速转动，则通过电阻R 的电流的大小和方向是(金属圆盘的电阻不计)( )2．导体转动切割磁感线当导体在垂直于磁场的平面内，绕一端以角速度ω匀速转动时，产生的感应电动势为E ＝Bl v ＝12Bl 2ω，如图所示． 在利用上述公式计算电动势时，要特别注意：先判定属于哪种情况，是否符合公式的使用条件．A．由c到d，I=Br2 w /RB．由d到c，I=Br2 w /RC．由c到d，I=Br2 w /(2R)D．由d到c，I=Br2 w /(2R)4、（08·海南·10）一航天飞机下有一细金属杆，杆指向地心．若仅考虑地磁场的影响，则当航天飞机位于赤道上空（）A．由东向西水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下B．由西向东水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下C．沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由下上D．沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时，金属杆中一定没有感应电动势5、(2010·山东潍坊上学期抽样检测)如图甲所示，平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L＝1 m，上端接有电阻R1＝3 Ω，下端接有电阻R2＝6 Ω，虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场．现将质量m＝0.1 kg、电阻不计的金属杆ab，从OO′上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落0.2 m过程中始终与导轨保持良好接触，加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示．求：(1)磁感应强度B；(2)杆下落0.2 m过程中通过电阻R2的电荷量q.6、（黑龙江哈九中2011届高三上学期期末考试物理试题）如图所示，足够长的水平导体框架的宽度L=0．5 m，电阻忽略不计，定值电阻R=2Ω。