高三物理讲义-电磁感应
2025年高三一轮复习物理课件第十二章电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律
阻碍原电流的变
化——“增反减
同”(即自感现象)
楞次定律
27
例证
第1讲
电磁感应现象
楞次定律
(2024 届北京二模)在匀强磁场中放置一个金属圆环,磁场方向与圆环平面垂直。
规定图 1 所示磁场方向为正。当磁感应强度 B 随时间 t 按图 2 所示的正弦规律变化时,
下列说法正确的是( C )。
A.t2 时刻,圆环中无感应电流
的磁通量增大,A 不符合题意;开关闭合时将滑动变阻器的
滑片向左滑动,A 线圈中的电流增大,则 B 线圈中的磁通量
增大,B 项不符合题意;开关闭合时将 A 线圈从 B 线圈中拔
出,则 B 线圈中的磁通量减小,C 项符合题意;开关闭合时
将 A 线圈倒置,再重新插入 B 线圈中,则 B 线圈中反向的
磁通量增大,D 项符合题意。
向。
3.判断磁通量是否变化的方法
(1)根据公式 Φ=BSsin θ(θ 为 B 与 S 间的夹角)判断。
(2)根据穿过平面的磁感线的条数是否变化判断。
第1讲
电磁感应现象
楞次定律
角度 2 电磁感应现象及其应用
判断感应
电流有无
的方法
产生感应
电流的三
种常见情
况
8
第1讲
电磁感应现象
楞次定律
(多选)下列各图所描述的物理情境中,能产生感应电流的是( BCD )。
2.电磁感应现象
(1)定义:当穿过闭合导体回路的 磁通量 发生变化时,闭合导体回路中有感应电流产
生,这种利用磁场产生电流的现象叫作电磁感应。
(2)感应电流的产生条件:穿过 闭合 导体电路的 磁通量 发生变化。
4
第1讲
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.
高三物理选修三知识点
高三物理选修三知识点一、电磁感应电磁感应是指导体中的电流受到磁场影响而产生感应电动势的现象。
电磁感应的重要性在于它是电动机、发电机等电磁设备的基础。
根据法拉第电磁感应定律，当磁场的磁通量发生变化时，导体中就会产生感应电动势。
电磁感应的表达式为：ε = -dΦ/dt其中，ε代表感应电动势，Φ代表磁场的磁通量，t代表时间。
根据右手定则，可以确定感应电动势的方向。
二、电磁波电磁波是一种能量的传播形式，在自然界中广泛存在。
电磁波的特点是既有电场，又有磁场，并且它们垂直于传播方向。
根据波长的不同，电磁波可以分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等不同频段。
其中，可见光是人眼所能感知的电磁波。
电磁波的传播速度为光速，即3×10^8 m/s。
三、核物理核物理是研究原子核内部结构和核反应等现象的科学。
核物理的基本概念包括质子、中子、原子核和核反应等。
质子和中子是构成原子核的基本粒子，质子带正电，中子不带电。
原子核由质子和中子组成，其中质子数目决定了元素的化学性质，中子数目决定了同位素的性质。
核反应是指在原子核内部发生的转变，常见的核反应包括裂变和聚变。
在裂变反应中，重核分裂为两个中等质量的核，并释放大量能量。
聚变反应是两个轻核融合形成一个较重的核，也释放出巨大的能量。
聚变反应是太阳和恒星的能量来源，但目前人类尚未实现可控的聚变反应。
总结：高三物理选修三的主要知识点包括电磁感应、电磁波和核物理。
电磁感应是指导体中的电流受到磁场影响而产生感应电动势的现象。
电磁波是一种能量的传播形式，具有电场和磁场的特性。
核物理是研究原子核结构和核反应的科学，涉及质子、中子、原子核等概念。
掌握这些知识点有助于理解电磁设备和核能的应用。
高中物理电磁感应知识点汇总
电磁感应（磁生电）第一部分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⊥=BSsinθ,θ是S与磁场方向B的夹角.3.磁通量Φ是标量,但有正负.Φ的正负意义是:若从一面穿入为正,则从另一面穿入为负.4.5.6.(1)(2)(3)1.2.表述表述3.合,源.1.,大拇指指向导体运动方向,其余四指所指的方向就是感应电流的方向.2.楞次定律：感应电流具有这样的方向,就是感应电流产生的磁场,总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.3.判断感应电流方向的思路：用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归结为:“一原、二感、三电流”,如下：根据原磁场(Φ原方向及ΔΦ情况) 确定感应磁场(B感方向) 判断感应电流(I感方向).重点题型汇总一、磁通量及其变化的计算：由公式Φ=BS计算磁通量及磁通量的变化应把握好以下几点:1、此公式只适用于匀强磁场。
2、式中的S 是与磁场垂直的有效面积3、磁通量Φ为双向标量,其正负表示与规定的正方向是相同还是相反4、磁通量的变化量ΔΦ是指穿过磁场中某一面的末态磁通量Φ2与初态磁通量Φ1的差值, 即ΔΦ=|Φ2-Φ1|. 【例】 面积为S 的矩形线框abcd,处在磁感应强度为B 的匀强磁场中(磁场区域足够大),磁场方向与线框平面成θ角,如图9-1-1所示,当线框以ab 为轴顺时针转90过程中,穿过 abcd 的磁通量变化量ΔΦ= .【解析】设开始穿过线圈的磁通量为正,则在线框转过900的过程中,穿过线圈的磁量为:ΔΦ【答案】通量为正 :楞次定律A.a → C.先b,其极。
1.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:n t∆ΦE =∆公式理解：① 上式适用于回路中磁通量发生变化的情形,回路不一定闭合.② 感应电动势E 的大小与磁通量的变化率成正比,而不是与磁通量的变化量成正比,更不是与磁通量成正比. 要注意t∆Φ∆与ΔФ和Φ三个量的物理意义各不相同,且无大小上的必然关系.③ 当∆Φ由磁场变化引起时, t ∆∆Φ常用t B S ∆∆来计算;当∆Φ由回路面积变化引起时,t∆∆Φ常用t S B ∆∆来计算.图9-1-3④ 由tnE ∆∆Φ=算出的是时间t ∆内的平均感应电动势,一般并不等于初态与末态电动势的算术平均值. ⑤ n 表示线圈的匝数，可以看成n 个单匝线圈串联而成。
高三物理电磁感应现象
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பைடு நூலகம்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，
【解析】
对A选项，静止的导线上的稳恒电流附近产生稳
定的磁场，通过旁边静止的线圈不会产生感应电
流，A被否定； 稳恒电流周围的稳定磁场是非匀强磁场，运动的
线圈可能会产生感应电流，B符合事实； 静止的磁铁周围存在稳定的磁场，旁边运动的导
体棒会产生感应电动势，C符合； 运动的导线上的稳恒电流周围产生运动的磁场， 即周围磁场变化，在旁边的线圈中产生感应电流,
S
图甲 图乙
003.南京师大物理之友电学综合(一)4
电磁炉是利用电磁感应现象产生的涡流，使锅体 发热从而加热食物的。下列相关的说法中正确的是：
(
C )D A．锅体中的涡流是由恒定的磁场产生的
B．恒定磁场越强，电磁炉的加热效果越好
C. 锅体中的涡流是由变化的磁场产生的
D．提高磁场变化的频率，可提高电磁炉的加热
电 磁 感 应 现 象
一、磁通量： 磁感应强度 B与垂直磁场方向的面积 S的乘积叫穿过这 个面积的磁通量，Φ＝B· S， 若面积S与B不垂直，应以B乘以S在垂直磁场方向上的 投影面积S′ ，即Φ＝B·S′＝B·Scosθ， 磁通量的物理意义就是穿过某一面积的磁感线条数． 磁通量改变的方式： 1．线圈跟磁体之间发生相对运动，这种改变方式是S 不变而相当于B发生变化； 2．线圈不动，线圈所围面积也不变，但穿过线圈面积 的磁感应强度是时间的函数； 3．线圈所围面积发生变化，线圈中的一部分导体做切 割磁感线运动，其实质也是B不变而S增大或减小； 4．线圈所围面积不变，磁感应强度也不变，但二者之 间夹角发生变化，如匀强磁场中转动的矩形线圈．
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，。
高中物理课件-：电磁感应
解析：(1)从ab棒以a端为轴旋，直到b端脱离导轨的过
程中，其感应电动势不断增大，对C不断充电，同时又
与R构成回路，如图所示．
R上的最大电压：
Um Em B2Lv均 B2L L 2BL2
通过R的最大电流：Im
Em R
2BL2
R
（2）ab脱_离导轨前通过R的电量：
_ E BS B 1
3BL2
第二课时 法拉第电磁感应定律 自感、涡流
一．感应电动势
1、概念：在电磁感应现象中产生的电动势．
2、条件：无论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量
发生变化，电路中就一定有感应电动势．
3、方向：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，其中电流方向由低
电势指向高电势．
B减小
B减ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ +
第一课时 电磁感应现象 楞次定律 一．电磁感应现象 1、产生感应电流的条件： 穿过闭合电路的磁通量发生变化． 2、引起磁通量变化的常见情况 ⑴闭合电路的部分导体做切割磁感线运动． ⑵线圈在磁场中转动． ⑶磁感应强度B变化．
A
v
B
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．
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；若v为瞬时速度，则E为相应的瞬时感应电 动势．
③公式中的l为有效切割长度．
如图，棒的有效长 度为ab的弦长
v
v
v
v
ab
cd
丙
甲：l＝cd·sinβ(容易错认为l＝ab·sinβ)．
(完整)高中物理电磁感应讲义
高中物理电磁感应讲义•、电磁感应现象1电磁感应现象与感应电流(1)利用磁场产生电流的现象，叫做电磁感应现象。
(2)由电磁感应现象产生的电流，叫做感应电流。
二、产生感应电流的条件1、产生感应电流的条件：闭合电路中磁通量发生变化。
2、产生感应电流的方法.(1) 磁铁运动。
(2 )闭合电路一部分运动。
(3 )磁场强度B变化或有效面积S变化。
注：第(1) (2)种方法产生的电流叫“动生电流”，第(3)种方法产生的电流叫“感生电流” 。
不管是动生电流还是感生电流，我们都统称为"感应电流”。
3、对“磁通量变化”需注意的两点(1)磁通量有正负之分，求磁通量时要按代数和(标量计算法则)的方法求总的磁通量(穿过平面的磁感线的净条数)。
(2)“运动不一定切割，切割不一定生电”。
导体切割磁感线，不是在导体中产生感应电流的充要条件, 归根结底还要看穿过闭合电路的磁通量是否发生变化。
4、分析是否产生感应电流的思路方法(1 )判断是否产生感应电流，关键是抓住两个条件：①回路是闭合导体回路。
②穿过闭合回路的磁通量发生变化。
注意：第②点强调的是磁通量“变化”，如果穿过闭合导体回路的磁通量很大但不变化，那么不论低通量有多大，也不会产生感应电流。
(2 )分析磁通量是否变化时，既要弄清楚磁场的磁感线分布，又要注意引起磁通量变化的三种情况：①穿过闭合回路的磁场的磁感应强度B发生变化。
②闭合回路的面积S发生变化。
③磁感应强度B和面积S的夹角发生变化。
三、感应电流的方向1、楞次定律.(1) 内容：感应电流具有这样的方向，即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。
①凡是由磁通量的增加引起的感应电流，它所激发的磁场阻碍原来磁通量的增加。
②凡是由磁通量的减少引起的感应电流，它所激发的磁场阻碍原来磁通量的减少。
(2 )楞次定律的因果关系：闭合导体电路中磁通量的变化是产生感应电流的原因，而感应电流的磁场的出现是感应电流存在的结果，简要地说，只有当闭合电路中的磁通量发生变化时，才会有感应电流的磁场出现。
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。
高三物理知识点电磁感应的现象和规律
高三物理知识点电磁感应的现象和规律高三物理知识点：电磁感应的现象和规律电磁感应是指当导体在磁场中运动时，会在导体中产生电场和电流的现象。
这个现象由法拉第电磁感应定律准确描述。
在高三物理学习中，电磁感应是一个重要的知识点，本文将介绍电磁感应的现象和规律。
一、电磁感应的现象1.1 引言电磁感应是一种重要的物理现象，它在我们日常生活和工业生产中都有广泛的应用。
例如，发电机、变压器、感应炉等都是基于电磁感应现象工作的。
1.2 感应电动势当导体相对于磁场运动，导体中就会产生感应电动势。
这是因为磁场会导致导体中的自由电子受到力的作用，从而引起电流。
1.3 磁感线剪切当导体与磁感应线垂直运动时，磁感应线会剪切导体，导体内部的自由电子将受到磁场的力推动，形成电流。
1.4 磁场变化引起电流当磁场的大小或方向发生变化时，导体内部会产生感应电流。
这是因为磁场的变化会改变导体中的磁通量，从而引发涡流的产生。
二、电磁感应的规律2.1 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律描述了导体中产生的感应电动势和外界磁场变化的关系。
该定律的数学表达式为：ε = -NΔΦ/Δt其中，ε 代表感应电动势，N 是线圈的匝数，ΔΦ 代表磁通量的变化量，Δt 代表时间的变化量。
这个定律说明，当磁通量的变化率发生改变时，感应电动势的大小和方向也会随之改变。
2.2 楞次定律楞次定律描述了电流的方向与其自感磁场的方向之间的关系。
根据楞次定律，电流会生成的磁场与外界磁感应的变化方向相反。
这个定律的实质是能量守恒定律的物理体现。
2.3 磁感应强度和感应电动势的关系感应电动势的大小与磁感应强度和导体长度的乘积成正比。
即：ε ∝ B l其中，ε 代表感应电动势，B 是磁感应强度，l 代表导体的长度。
这个关系表明，磁感应强度的增大会使感应电动势增大。
2.4 涡流涡流是一种由磁感应引起的环流。
当导体的形状改变或者导体与磁场的相对运动速度发生变化时，都会产生涡流。
高中物理必修三电磁感应与电磁现象初步讲义
高中物理必修三电磁感应与电磁现象初步
讲义
1. 电磁感应
1.1 磁场
- 磁场的基本概念和性质
- 磁感线的表示和性质
- 磁场强度和磁感应强度的概念
1.2 电磁感应现象
- 素导磁感应定律和法拉第电磁感应定律
- 电磁感应实验和应用
- 感应电流的产生和性质
1.3 感生电动势和电磁感应定律
- 感生电动势的产生和性质
- 磁通量的概念和计算
- 法拉第电磁感应定律的推导和应用2. 电磁现象
2.1 电磁波的基本特性
- 电磁波的概念和性质
- 电磁波的传播和干涉
- 电磁波的谱系
2.2 光的电磁波性质
- 光的电磁波性质的实验证明
- 光的偏振现象及其实验和应用
2.3 光的干涉和衍射现象
- 光的干涉现象和干涉条纹的产生- 光的衍射现象和衍射图样的产生
2.4 声的电磁波性质
- 声的电磁波性质的实验证明
- 声的吸收和反射
3. 应用实例
- 电磁感应的应用实例
- 电磁现象的应用实例
以上是对高中物理必修三电磁感应与电磁现象内容的初步讲义，希望可以帮助同学们更好地理解和掌握相关知识。
高三物理课件电磁感应现象
电磁学（电磁感应）
第1章 电磁感应
电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象； 产生的电流叫做感应电流；
§1 磁生电的探索
1、历史的回顾 （1）奥斯特：1820年通过实验发现了电流的磁效应;
（电流能够产生磁场）—— 拉开序幕
（2）利用磁场能否产生电流？科学家进行了大量的探索 在相当长的时间里，并没有得到预期的效果；
× × ××× × × ×××
× × ×××
1
× × ×××
2
× × ×××
产生感应电流的条件
穿过闭合电路的磁通量发生变化； （1）闭合电路; （2）磁通量发生变化； 例：下图中能产生感应电流的是( )
归纳—— 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电流；
判断下列几幅图中，哪些图能产生感应电流？
O B
Байду номын сангаас
O
xxxxx B
xxxxx xxxxx xxxxx xxxxx
O’
O’
Ⅰ
a
d
v
b
c
Ⅰ
a
d
b
c
v
如图所示，让闭合线圈由位置1通过一个有明 显边界的匀强磁场运动到位置2。线圈在运动过程 中，什么时候有感应电流，什么时候没有感应电 流？为什么？
（3）法拉第：1831年发现了由磁场产生电流的条件和规律；
—— 划时代的伟大发现
2、科学探究——感应电流产生的条件
探究1—— 闭合电路的一部分导体切割磁感线，产生感应电流；
探究2—— 磁铁相对线圈运动，产生感应电流；
探究3—— 改变螺线管A中的电流，从而改变螺线管A产生的磁场 的强弱，进而改变螺线管B内的磁通量，产生感应电流；
高三物理必修三知识点
高三物理必修三知识点一、电磁感应1. 磁感线与电流的关系：安培右手定则2. 磁通量：定义、单位及计算公式3. 法拉第电磁感应定律：电动势的产生及计算4. 法拉第电磁感应定律的应用：感应电流和感应电动势的方向5. 涡旋电场：电磁感应的原理6. 互感和自感：定义及计算公式7. 互感和自感的应用：互感和自感对电路的影响二、电磁波1. 电磁波的概念：电磁波的产生、传播和特性2. 电磁波的分类：电磁波谱的组成和特点3. 电磁波的传播特性：反射、折射、衍射和干涉4. 光的波粒性：光的波长和频率与能量的关系5. 光的偏振：光的偏振现象及偏振光的特性6. 光的衍射和干涉：衍射和干涉对光的传播的影响7. 光的多次衍射和干涉：光的多次衍射和干涉的实际应用三、原子核物理1. 放射性衰变：放射性及放射性衰变的概念2. 放射性元素的衰变定律：半衰期和衰变常数的关系3. 放射性元素的衰变过程：α衰变、β衰变和γ衰变4. 质能方程：质能守恒定律及计算公式5. 电子与正电子的湮灭：电子与正电子相遇时的能量转化6. 人工核反应：人工核反应的产生和应用7. 原子核的结构：质子、中子和核子的组成及性质四、核能应用1. 核能的释放：核能的来源和释放过程2. 核裂变：核裂变的定义及反应过程3. 核裂变的链式反应：链式反应对核原料的要求和控制4. 核裂变的能量释放：核反应堆的工作原理5. 核聚变：核聚变的定义及反应过程6. 核聚变的能量释放：太阳能的来源和利用7. 核辐射对人体的影响：辐射的危害及防护措施五、半导体物理1. 半导体的概念：半导体的导电性和电子能带理论2. 半导体材料：硅和锗的特性和应用3. P-N 结的形成：P 型半导体和 N 型半导体的介绍4. P-N 结的特性：正向偏置和反向偏置的导通特性5. 半导体二极管：二极管的工作原理和特性6. 晶体管的工作原理：NPN 和 PNP 晶体管的工作原理7. 半导体器件的应用：半导体器件在电子技术中的广泛应用以上是高三物理必修三的知识点，涵盖了电磁感应、电磁波、原子核物理、核能应用和半导体物理等多个方面。
高中物理竞赛讲义：电磁感应
高中物理竞赛讲义：电磁感应
电磁感应是许多物理现象的基础，广泛应用于工业和科研技术领域。
电磁感应的概念和法则，有助于理解电的电压、电流的方向，以及电场和磁场的作用机理，熟练掌握电磁感应知识，对于物理高考也是十分重要。
电磁感应可以分为对磁场的电磁感应和对电场的电磁感应。
1. 对磁场的电磁感应：
当某一磁体中有磁通时，如果将该磁体放置于一外加的磁场中，该磁体会在引起的力作用下产生电流。
这种现象叫磁感应电流。
它的磁场特征可由于各种不同原因而改变，其磁通的力正比于外加磁场的强度，反比于磁体的两端的磁电阻（非导体类型的磁电阻），并且受其体积影响。
因此，当一磁体移动到另一外加磁场中时，这种磁感应电流产生的电动势就是电磁感应势。
电磁感应的概念和法则可以帮助学生全面了解电的基本原理和机理，加深学生对电的理解。
在高考中，电磁感应也是一个重要的考试知识点，学生在复习中要认真掌握，提高自己的成绩。
高三物理重要知识点总结电磁感应
高三物理重要知识点总结电磁感应
1.[感应电动势的大小计算公式]
1)E=n/t(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，/t:磁通量的变化率｝
2)E=BLV垂(切割磁感线运动){L:有效长度(m)｝
3)Em=nBS(交流发电机最大的感应电动势){Em:感应电动势
峰值｝
4)E=BL2/2(导体一端固定以旋转切割){:角速度(rad/s)，V:速度(m/s)｝
2.磁通量=BS{:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)}
3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向：由负极流向正极｝
*4.自感电动势E自=n/t=LI/t{L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大)，I:变化电流，?t:所用时间，I/t:自感电流变化率(变化的快慢)｝
注：(1)感应电流的方向可用楞次定律或右手定则判定，楞次定律应用要点〔见第二册P173〕;(2)自感电流总是阻碍引起自感电动势的电流的变化; (3)单位换算：1H=103mH=106H。
(4)其它相关内容：自感〔见第二册P178〕/日光灯〔见第二册P180〕。
高三物理电磁感应现象、右手定则、楞次定律及其应用、自感现象 知识精讲
高三物理电磁感应现象、右手定则、楞次定律及其应用、自感现象 知识精讲【本讲主要内容】电磁感应现象、右手定则、楞次定律及其应用、自感现象【知识掌握】【知识点精析】一. 电磁感应现象：1. 磁通量（1）概念：穿过某一面积的磁感线条数，是标量。
（2）公式：φα==BS B S sin ⊥·，其中α是B 与S 的夹角：当S ∥B 时，φ＝0；当S ⊥B 时，φ＝B ·S 。
（3）单位：韦伯（W b ），1W b ＝1T ·m 2（4）合磁通：若通过一个回路中有方向相反的磁场，则不能直接用公式φα=BS ·sin 求φ，应考虑相反方向抵消以外剩余的磁通量，亦即此时的磁通是合磁通。
2. 产生感应电流的条件：①穿过闭合回路的磁通量发生变化。
②若电路不闭合，即使有感应电动势，也没有感应电流。
③导致磁通量变化的情况有：磁感应强度B 变化；回路面积变化；线圈在磁场中转动等。
二. 感应电流方向的判定：1. 右手定则：伸开右手，让大姆指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，让磁感线垂直或斜着穿入手心，大姆指指向导体运动方向，其余四指所指的方向就是感应电流的方向。
（适用情景：部分导体切割磁感线运动。
）2. 楞次定律：（1）内容：感应电流具有这样的方向，就是感应电流产生的磁场，总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
（适用情景：一切电磁感应现象。
）（2）理解：I ：楞次定律“阻碍”二字含有四层意思：①谁阻碍谁？②阻碍什么？③如何阻碍？④结果如何？II ：感应电流与原磁通量变化关系如下图：原磁通量变化感应电流的磁场感应电流 阻碍 产 生产生（3）楞次定律的应用步骤①明确所研究的闭合路，判断原磁场方向→②判断闭合回路内原磁通量的变化→③由楞次定律判断感应电流的磁场方向→④由安培定则根据感应电流的磁场方向判断感应电流的方向三、楞次定律的推广含义：1. 阻碍原磁通的变化：2. 阻碍（导体与磁体间、或导体间的）相对运动；（“来拒去留”）3. 阻碍原电流变化。
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电磁感应
一、磁通量
1．如图所示，环形导线a 中有顺时针方向的电流，a
环外有两个同心导线圈b 、c ，与环形导线a 在同一平
面内。
穿过线圈b 、c 的磁通量各是什么方向？穿过哪
个线圈的磁通量更大？
2．如图所示，虚线圆a 内有垂直于纸面向里的匀强磁场，虚
线圆a 外是无磁场空间。
环外有两个同心导线圈b 、c ，与虚
线圆a 在同一平面内。
穿过线圈b 、c 的磁通量哪个更大？当
虚线圆a 中的磁通量增大时，在相同时间内穿过线圈b 、c 的
磁通量哪一个变化量更大？
二、产生感应电流的条件 3． 如图所不,开始时矩形线圈与磁场垂直,且一半在匀强磁场内,一半在匀强磁场外。
若要线圈产生感应电流,下列方法中不可行的是：
(A)将线圈向左平移一小段距离
(B) 以ad 为轴转动(小于90°)
(C)以ab 为轴转动(小于90°)
(D)以bc 为轴转动(小于90°)
三、感应电动势的大小
4．法拉第电磁感应定律可以这样表述，闭合电路中感应电动势大小
A.跟穿过这一闭合回路的磁通量成正比
B.跟穿过这一闭合回路的磁通量变化量成正比
C.跟穿过这一闭合回路的磁通量变化率成正比
D.跟穿过这一闭合回路的磁感应强度成正比
a
b c b c a
5．将一根金属杆在竖直向下的匀强磁场中以初速度υ水平抛出，若金属杆在运动过程中始终保持水平，那么，金属杆的感应电动势E 的大小将：（ ）
A ．随杆的速度的增大而增大
B ．随杆的速度方向与磁场方向的夹角的减小而减小
C ．保持不变
D ．因速度的大小与方向同时变化，无法判断
E 的大小
6．如图所示，PQRS 为一正方形导线框，它以恒定的速度向右进入以MN 为边界的匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面，MN 线与线框的边成450角．E 、F 分别为PS 和PQ 的中点．关于线框中的感应电流，正确的说法是：
A.当E 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大
B.当P 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大
C.当F 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大
D.当Q 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大
四、感应电流的方向
7.如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N 极朝下。
当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部）：
A ．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁
与线圈相互吸引
B ．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁
与线圈相互排斥
C ． 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁
与线圈相互吸引
D ．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁
与线圈相互排斥
8.如图所示，两根相距为l 的平行直导轨a b ．cd ．b ．d
间连有一固定电阻R ，导轨电阻可忽略不计。
MN 为
放在ab 和cd 上的一导体杆，与ab 垂直，其电阻
也为R 。
整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的
大小为B ，磁场方向垂直于导轨所在平面（指向图
中纸面内）。
现对MN 施力使它沿导轨方向以速度v （如图）做匀速运动。
令U S N。