电磁感应典型例题和练习

电磁感应

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课程容标准：

1. 收集资料，了解电磁感应现象的发现过程，体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神。

2. 通过实验，理解感应电流的产生条件，举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。

3. 通过探究，理解楞次定律。理解法拉第电磁感应定律。

4. 通过实验，了解自感现象和涡流现象。举例说明自感现象和涡流现象在生活和生产中的应用。

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本章容是两年来高考的重点和热点，所占分值比重较大，复习时注意把握：

1. 磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率的区别与联系。

2. 楞次定律的应用和右手定则的应用，理解楞次定律中“阻碍”的具体含义。

3. 感应电动势的定量计算，以及与电磁感应现象相联系的电路计算题（如电流、电压、功率等问

题）。

4. 滑轨类问题是电磁感应的综合问题，涉及力与运动、静电场、电路结构、磁场及能量、动量等知

识、要花大力气重点复习。

5. 电磁感应中图像分析、要理解E-t 、I-t 等图像的物理意义和应用。

第1 课时电磁感应现象、楞次定律

1、高考解读

真题品析

知识：安培力的大小与方向

例 1. （09 年物理）13．如图，金属棒ab 置于水平放置的U 形光滑导轨上，在ef 右侧存在有界匀强磁场B,磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef有一半径很小

的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处

由静止开始向右运动后，圆环L 有______________ （填收缩、扩）趋势，圆环产生的感应电流

_______________ （填变大、变小、不变）。

解析：由于金属棒ab在恒力F的作用下向右运动，则abcd回路中产生逆时针方向的感应电

流，则在圆环处产生垂直于只面向外的磁场，随着金属棒向右加速运动，圆环的磁通量将增大，依

据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量将增大；又由于金属棒向右运动的加速度减小，单位时间磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小。

答案：收缩，变小

点评：深刻领会楞次定律的涵

热点关注

知识：电磁感应中的感应再感应问题

例8、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 ,当PQ 在外力作用下运动时,MN 在磁场力作用下向右运动.则PQ 所做的运动可能是

A. 向右匀速运动

B.向右加速运动

C向左加速运动 D.向左减速运动

解析：当MN在磁场力作用下向右运动，根据左手定则可在通过MN的电流方向为M N, 故线圈B中感应电流的磁场方向向上；要产生该方向的磁场，则线圈A中的磁场方向向上，磁场感应强度则减弱;磁场方向向下,磁场强度则增加.若是第一种情况,则PQ 中感应电流方向Q P且减速运动，所以PQ应向右减速运动；同理，则向右加速运动•故BC项正确.

答案：BC

点评：二次感应问题是两次利用楞次定律进行分析的问题，能够有效考查对楞次定律的理解是准确、清晰。要注意：B线圈中感应电流的方向决定A线圈中磁场的方向，B线圈中

电流的变化情况决定 A 线圈中磁通量的变化情况，把握好这两点即可结合楞次定律顺利解决此类问题

2、知识网络

L礦感应强度方与垂匠磁场方向的面枳S的乘积叫做穿过这个面的滋通蜀e

①S与B垂直:=BS②S与B平行;d=o③s与B夹角为^l>=BSjBSsin 0

2.磁通屋的单位：韦伯，符号是Wb.lWI^lTnP

3-磁通量的意义:磁通量表示穿过某…面积

的磁感线条数多少*

4-磁通密度：从小二跆町以得出B-0/S ”这表示磁感应强度等于穿过单位面枳的磁通量，因此常把幟感应强度叫做磁通幣度.并且Hiwb/M作单位.IM Wb/u^lN/A*m

E磁通量是标量，但是有正负.

如果将从半面某一侧穿入的磁通量为正，则从平面反一侧穿入的磁通量为负.

考点1:磁通量

考点2. 电磁感应现象

穿过闭合回路的磁通量发生变化，回路中就有感应电流产生

考点3. 楞次定律

1. 容：感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁场的变化.

2. 对“阻碍”意义的理解：增反减同，来斥去吸

(1)阻碍原磁场的变化。“阻碍”不是阻止，而是“延缓”，感应电流的磁场不会阻止原

磁场的变化，只能使原磁场的变化被延缓或者说被迟滞了，如果原磁场不变化，即使它再强,

也不会产生感应电流.

(2)阻碍不一定是减小. 当原磁通减小时，感应电流的磁场与原磁场相同，以阻碍其减小;

当原磁通增加时，感应电流的磁场与原磁场相反，以阻碍其增加

(3)楞次定律是能量转化和守恒定律在电磁感应中的体现

3. 应用楞次定律的步骤

⑴确定引起感应电流的原磁通量的方向

⑵原磁通量是增加还是减小

⑶确定感应电流的磁场方向

⑷利用安培定则确定感应电流的方向

4. 右手定则：用来直接判断导体切割磁感线产生的感应电流的方向

3、复习万案

基础过关

重难点：感应电流方向的判断

（原创）例3.导线框abcd 与直导线在同一平面，直导线有恒定电流 I ，当线框自左向右

匀速通过直导线的过程中，线框中感应电流如何流动？

解析：画出磁场的分布情况如图示：开始运动到 A 位置，向外的磁通量增加，I 的方向为 顺时针，当dc 边进入直导线右侧，直到线框在正中间位置 B 时，向外的磁通量减少到 0, I 的 方向为逆时针，接着运动到C,向里的磁通量增加，1的方向为逆时针，当ab 边离开直导 线后，向里的磁通量减少，I 方向为顺时针•

（C ） 分别向0点靠近；（D ） 无法判断。

解析：当磁体向下时，穿过矩形的磁通量增加，矩形有缩小的趋势。 答案：C 点评：理解好楞次定律的涵，是解决电磁感应现象的至关因素。

X - X >4 X

r

_______ 」

X XT — X- X X

答案：感应电流的方向先是顺时针，接着为逆时针，然后又为顺时针。 典型例题：

（原创）例4.如图所示，a 、b 、c 、d 为四根相同的铜棒,c 、 d 固定在同一水平面上，a 、b 对称地放在c 、d 棒上，它们接 触良好，0点为四根棒围成的矩形的几何中心，一条形磁铁 沿竖直方向向 0点落下，则ab 可能发 生的情 况是： （ ）

（A ） 保持静止；

（B ） 分别远离0点;