电磁感应 电磁场和电磁波(附答案)讲课稿
第14讲 电磁场与电磁波(解析版)
第14讲 电磁场与电磁波 课程标准课标解读 1.初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想，初步了解场的统一性与多样性，体会物理学对统一性的追求。
2.结合牛顿万有引力定律和麦克斯韦电磁场理论，体会物理学发展过程中对统一性的追求。
1.知道电磁场的概念及产生过程.2.了解电磁波的基本特点、发现过程及传播规律，知道电磁波与机械波的区别．知识点01 电磁场1．变化的磁场产生电场(1)实验基础：如图所示，在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里就会产生感应电流．(2)麦克斯韦的见解：电路里能产生感应电流，是因为变化的磁场产生了电场，电场促使导体中的自由电荷做定向运动．(3)实质：变化的磁场产生了电场．2．变化的电场产生磁场麦克斯韦假设，既然变化的磁场能产生电场，那么变化的电场也会在空间产生磁场．【知识拓展1】对麦克斯韦电磁场理论的理解(1)变化的磁场产生电场①均匀变化的磁场产生恒定的电场．②非均匀变化的磁场产生变化的电场．③周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场．目标导航知识精讲(2)变化的电场产生磁场①均匀变化的电场产生恒定的磁场．②非均匀变化的电场产生变化的磁场．③周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场．【即学即练1】麦克斯韦是从牛顿到爱因斯坦这一阶段中最伟大的理论物理学家，他的科学思想和科学方法的重要意义直到20世纪科学革命来临时才充分体现出来，下列关于麦克斯韦的理论，正确的是（）A．均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场B．光是以波动形式传播的一种电磁振动C．水波、声波和电磁波都能在真空中传播D．当电场和磁场同时存在空间某一区域时，就会形成电磁波【答案】B【解析】A．均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，故A错误；B．光是以波动形式传播的一种电磁振动，故B正确；C．水波、声波属于机械波，不能在真空中传播；电磁波能在真空中传播，故C错误；D．电磁波是由变化的电场和磁场，从发生区域由近及远传播形成的，故D错误。
《电磁场与电磁波》课程教学大纲
《电磁场与电磁波》课程教学大纲一、课程基本信息课程编码：07S2117B中文名称：电磁场与电磁波英文名称：E1ectromagneticFie1dandE1ectromagneticWave课程类别：专业核心课总学时：48总学分：3适用专业：电子科学与技术专业先修课程：高等数学、大学物理、场论、数学物理方程二、课程性质及目标教学性质：电磁场与电磁波是电子科学与技术专业学生的一门专业核心课程。
通过本课程的学习，要求学生系统地理解电磁场与电磁波的基本概念、基本性质和基本规律，掌握求解电磁场问题的基本方法，为进一步学习其他课程特别是专业课打下基础。
课程目标：1.通过本课程知识的学习，使学生了解电磁场论的发展历程，掌握电磁场论的基本概念、基本性质和基本规律，掌握求解电磁场问题的基本方法，为后续专业课程奠定基础。
引导学生学习科技发展史，树立科技强国意识，感受中国在电子领域的先进成果，激励学生自觉融入到实现中华民族伟大复兴的中国梦进程中。
2.通过本课程知识的学习，使学生掌握电磁场论计算理论的基本方法，并能在具体电子科学与技术专业的具体问题中加以应用。
培养学生解决问题方法的多样性，提高学生数学分析的能力。
3.通过本课程知识的学习，使学生掌握电磁场论分析问题的基本方法，并能在复杂的实际情况中加以应用。
培养学生逻辑思维和创新能力，提高学生设计、开发系统的能力。
不同介质和边界条件对应的场方程形式不同，引导学生用发展的眼光看问题，终身学习，与时俱进，始终拥有先进的理念和较高的职业素养。
I.采用启发式、案例式教学，激发学生主动学习的兴趣，培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力。
2.结合科研生产中的实际例子对课程进行讲解，通过课堂讲解，加强学生对基础知识及基本理论的理解。
3.教学以课堂讲授为主，多媒体辅助教学，提高课堂教学信息量，增强教学的直观性、形象性。
4.通过课内讨论与课外答疑、线下辅导与线上交流相结合的方式，调动学生学习的主观能动性，培养学生的自学能力。
第12章-电磁感应 电磁场和电磁波
0n1I1
则穿过半径为 r2 的线圈
的磁通匝数为
N2Φ21 N2B1(π r12 )
n2lB1(πr12 )
代入 B1 计算得 2 N2Φ21 0n1n2l(πr12 )I1
则
M 21
N 2Φ21 I1
0n1n2l(πr12 )
33
12-3 自感和互感
例3 上题中，若通过长度为 l2 的线圈 N2 的电流为 I2 ， 且 I2 是随时间而变化的，那么，因互感的作用，在线 圈 N1 中激起的感应电动势是多少呢？ 解 通过线圈 N1 的磁通匝数为
dV
V 2
36
12-4 磁场的能量 磁场能量密度
例1 有一长为 l 0.20m 、截面积 S 5.0cm2 的长直 螺线管。按设计要求，当螺线管通以电流 I 450mA 时，螺线管可储存磁场能量 Wm 0.10J . 试问此长直螺
线管需绕多少匝线圈？
解 由上一节可知，长直螺线管的自感为
L 0N 2S / l
i
OP Ek dl
(v
B)
dl
OP
l
p
i
设杆长为 l
i
vBdl vBl
0
o
16
12-2 动生电动势和感生电动势
例1 一长为 L 的铜棒在磁感强度为 B 的均匀磁场中,
以角速度 在与磁场方向垂直的平面上绕棒的一端转
动，求铜棒两端的感应电动势.
解 di (v B) dl
vBdl
螺线管储存的磁场能量为
Wm
1 2
LI 2
1 2
0 N 2S
l
I2
N 1 ( 2Wml )1/ 2 1.8104匝
当 dL 0 dt
初中物理教案：理解电磁感应和电磁波
初中物理教案：理解电磁感应和电磁波一级标题：电磁感应的概念与原理在学习初中物理过程中，电磁感应是一个重要的内容。
它指的是当磁场发生变化时，在其周围会产生感应电动势，从而引起电流的产生。
本文将介绍电磁感应的概念和原理，并阐述其在日常生活中的应用。
二级标题1：电磁感应的基本原理电磁感应是由英国物理学家法拉第于19世纪中叶提出并建立起来的。
根据法拉第定律，当导线穿过一个变化的磁通量时，导线两端会有感应电动势产生。
这个现象可以通过运用以下公式来描述：ε = - N * ΔΦ / Δt其中，ε表示感应电动势，N表示导线匝数，ΔΦ表示单位时间内通过导线所围成的磁通量变化量，Δt为时间变化量。
根据此公式我们可以得知，在改变导线穿过区域内的磁场强度、面积或者角度时，会引起感应电动势和相关电流的变化。
二级标题2：法拉第对称定律与楞次定律了解了电磁感应基本原理后，我们可以进一步介绍法拉第对称定律和楞次定律。
法拉第的对称定律指出，当穿过导线的磁场发生变化时，感应电流的方向与磁场变化有关。
具体而言：当改变导线周围磁场的时间方向时，感应电流的方向也会相应改变。
而楞次定律则强调了“作用与反作用”之间的平衡关系。
根据该定律，感应电动势产生的磁场方向总是与导线内产生的感应电动势相反。
这样做既满足了能量守恒定律，同样也确保了物理系统在电磁感应过程中达到平衡状态。
二级标题3：电磁感应及其在生活中的应用了解了电磁感应基本原理和相关定律后，我们不难将其运用到日常生活中。
下面列举几个典型实例，并解释了其中涉及到的电磁感应过程。
1. 交流发电机：交流发电机是利用电磁感应现象产生交流电力的装置，在发电机中通过转子内导体在旋转时，不断切割磁力线来引起感应现象。
这种感应电动势的交变方向使得发电机输出交流电。
2. 变压器：变压器是将交流电转换为不同电压的装置。
在变压器中，通过改变线圈匝数比，来改变磁通量的大小，从而引起感应电动势。
这样可以实现功率传输和适配不同电压要求的设备。
《电磁场与电磁波》PDF讲稿集合
特性：1）电场和磁场互为对方的涡旋（旋度）源。
在空E和§6－3 坡印廷定理及坡印廷矢量1、坡印廷定理能量的流动是时变场中出现的一个重要现象 流动的能量同空间媒质所消耗的能量以及电磁储能之间应满足能量守 恒定律，即Poynting定理，也称能流定理v v v ⎛ ∂ B ⎞ v ⎛ v ∂D ⎞ v v v v v v Q ∇ ⋅ (E × H ) = H ⋅ (∇ × E ) − E ⋅ (∇ × H ) = H ⋅ ⎜ − ⎜ ⎟ ⎜ ∂t ⎟ − E ⋅ ⎜ J + ∂t ⎟ ⎟ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ v v v ∂H v v v ∂E = − μH ⋅ − E ⋅ σ E − εE ⋅ ∂t ∂t 1 ω m = μH 2 ∂ ⎛1 ∂ ⎛1 ⎞ ⎞ 2 = − ⎜ μH 2 ⎟ − σE 2 − ⎜ εE 2 ⎟ ∂t ⎝ 2 ∂t ⎝ 2 1 ⎠ ⎠ ω e = εE 2 ∂ 2 v v = − (ω m + ω e ) − p p = E ⋅ J = σE 2 ∂t假定：媒质是线性、各向同性的，且不随时间变化；无外加源Chap.6 时变电磁场 —— §6－3 坡印廷定理及坡印廷矢量v v ∂ ∇ ⋅ (E × H ) = − (ωm + ωe ) − p ∂t v v v v ∂ 令 S = E × H，得 − ∇ ⋅ S = (ω m + ω e ) + p ∂t单位时间内流入单 位体积中的能量坡印廷定理微分形式 单位体积内焦耳热损耗单位体积内电场能量和磁场能量的增加率 坡印廷定理积分形式取体积分，应用高斯定律得：v v d − ∫ S ⋅ ds = s dt∫ (ωVm+ ω e )dv + ∫ pdvV体积V内变为焦耳 热损耗的功率体积V内电场能量和磁场能量每秒的增加量 由于假设体积V内无外加源，根据能量守恒定律，等式左 端即为单位时间内穿过闭合面S进入体积V中的能量Chap.6 时变电磁场 —— §6－3 坡印廷定理及坡印廷矢量坡印廷定理物理意义： v ∂ 微分形式： − ∇ ⋅ S = ∂t (ω m + ω e ) + p外界向电磁场某点提供的电磁功率密度，等于该点电磁场能量密 度的时间增加率，与对这点自由电荷提供的功率密度之和v v d 积分形式： − ∫s S ⋅ ds = dt ∫V (ω m + ω e )dv + ∫V pdv 某时刻外界通过闭合面进入其所包围体积V中的电磁功率，等于V 内电磁场能量的时间增加率与体积内焦耳热损耗的瞬时功率之和Poynting定理是电磁场中的能量守恒与转换定律 它清楚地表明电磁场是能量的携带者与传播者Chap.6 时变电磁场 —— §6－3 坡印廷定理及坡印廷矢量2、坡印廷矢量v v v v v 由坡印廷定理可知， S ⋅ ds = ∫ (E × H )⋅ ds表示通过闭合面S的总瞬时功率 ∫s s定义:v v v S = E×H为坡印廷矢量，也称能流密度矢量。
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。
电磁感应现象(第1课时)讲课稿
试验过程及现象如下：
磁铁动作
表针 是否偏转
磁铁动作
表针 是否偏转
N极插入线圈
S极插入线圈
N极停在线圈 中
S极停在线圈中
N极从线圈抽 出
S极从线圈抽出
归纳：在这个实验中，什么情况下能够产生感应电流？
现象：当磁铁相对线圈运动时，有感应电流产生
线圈闭合电路所在位置的磁场发生变化时， 有感应电流产生
“磁场”和“部分导体”不 发生相对运动时
法拉第实验再现
探究电磁感应的产生条件
操作 开关闭合瞬间
现象 有电流产生
开关断开瞬间
有电流产生
开关总是闭合，滑 动变阻器不动
开关总是闭合，迅 速移动变阻器的滑 片
无电流产生 有电流产生
实验结论：只有当线圈A中电流发生变化，线
圈B中才有感应电流
只有当线圈A中电流发生变化，线圈B 中才有感应电流
线圈B中的磁场发生了变化，所以 B产生了感应电流
电能生磁，磁能生电吗？
法拉第是英国物理学家。
1820年奥斯特发现电流的磁效应 之后，法拉第于1821年提出
“由磁产生电”的大胆设想，
并开始了十年艰苦的探索。 在这 十年中，他失败了，再探索，再 失败，再探索．．． ．．．终于 于1831年8月29日发现了电磁感 应现象，开辟了人类的电气化时 代。----勇于探索，不畏艰难。
大家谈 遗憾出自哪里?
1.导体在磁场中产生电流的条件：闭合电路
的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
（1）当前后移动导 线AB时，产生感应 电流。 （2）当上下移动导 线AB时，不产生感 应电流
2、线圈在磁场中产生电流的条件
磁生电是一种在变化过程中才出现的现象
高中物理教师面试：《电磁感应》试讲逐字稿
高中物理教师面试：《电磁感应》试讲逐字稿一、引言大家好，我是XXX，非常荣幸能够站在这里与大家分享我对《电磁感应》这个教学内容的理解与认识。
在接下来的试讲中，我将以简洁清晰的方式向大家展示如何教授《电磁感应》这个重要的物理概念。
二、目标与导入今天的课程目标是让学生能够理解电磁感应的基本原理，并能运用所学知识解决一些实际问题。
为了引起学生的兴趣，我打算通过一个小实验来导入今天的课程。
请大家想象一下，在一个闭合线圈的外部，有一个磁铁静止不动。
我会向大家展示，当我推动这个磁铁时，闭合线圈内部会发生什么变化。
请跟随我的指导，观察并记录实验现象。
三、实验演示在实验演示中的具体步骤如下：1. 准备一个闭合线圈和一个磁铁。
2. 将磁铁静止不动放置在闭合线圈的外部。
3. 推动磁铁，并观察闭合线圈内部会发生什么变化。
4. 让学生通过观察和记录实验现象，尝试解释所观察到的现象。
四、讲解与探究在实验演示后，我将与学生一起探究电磁感应的原理。
通过学生的观察和记录，我会引导学生思考以下问题：1. 为什么在推动磁铁的过程中，闭合线圈内部会发生电流？2. 推动磁铁的速度对电流的大小有影响吗？3. 推动磁铁的方向对电流的方向有影响吗？通过引导学生思考这些问题，我将帮助他们理解电磁感应的原理，从而建立起对电磁感应这一概念的深入认识。
五、练与巩固为了巩固学生对电磁感应的理解，我将设计一些练题让学生进行练。
这些题目既包括计算题，也包括应用题，以帮助学生巩固所学知识并运用到实际问题中。
六、总结与反馈在课程的最后，我将对今天所学内容进行总结，并与学生一起分享他们在练中的表现和收获。
同时，我也会鼓励学生继续探索物理世界，深入了解电磁感应在日常生活中的应用，并激发他们对物理学科的兴趣。
七、课后拓展为了进一步拓展学生的知识，我会鼓励学生在课余时间进行自主研究，阅读相关的物理书籍或参与相关实验。
并提供一些拓展阅读材料以供学生参考。
八、致谢与结束感谢大家对我的聆听，也感谢学校提供给我这次面试的机会。
高一物理电磁感应与电磁波的优秀教案范本
高一物理电磁感应与电磁波的优秀教案范本第一节：电磁感应引言：电磁感应是高中物理中非常重要的一个知识点，它解释了电能与磁能之间的转换关系。
本节将介绍电磁感应的基本概念、法拉第电磁感应定律和一些相关实验。
1.1 电磁感应的基本概念电磁感应指的是当导体中的磁通量发生变化时，导体内将会产生感应电动势。
这个现象揭示了电能与磁能之间的相互转换关系。
1.2 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律描述了感应电动势与磁通量变化率之间的关系。
根据该定律，感应电动势的大小与磁通量变化率成正比。
1.3 相关实验通过一些简单的实验，我们可以直观地观察到电磁感应的现象。
例如，利用一个螺线管和一个永磁铁，在实验中可以展示磁通量变化时产生的感应电动势。
第二节：电磁波引言：电磁波是一种由电场和磁场相互作用形成的波动现象。
本节将介绍电磁波的传播特点、电磁波谱以及电磁波的应用。
2.1 电磁波的传播特点电磁波在真空中以光速传播，无需介质媒质来支持传播。
它具有波长和频率之间的反比关系，同时具有电场和磁场的强度变化的相位差。
2.2 电磁波谱电磁波谱是电磁波按照波长或频率进行分类的一种方式。
从长波到短波，电磁波谱包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
2.3 电磁波的应用电磁波在现代科学和技术中具有广泛的应用。
例如，无线通信中使用的无线电波，医学领域中使用的X射线以及光通信中使用的可见光等。
结论：通过学习电磁感应与电磁波，我们不仅对电能和磁能之间的相互转换有了深刻的认识，还加深了对电磁波的理解。
深入理解电磁感应与电磁波对于高中物理学习的进一步深入和应用具有重要意义。
参考文献：[1] 高一物理教材[2] 电磁感应与电磁波实验指导书[3] 相关物理学研究论文注意：本篇文章旨在给出一个高一物理电磁感应与电磁波教案的范本，其中所述内容仅供参考，请根据实际教学需要做出相应的调整和改进。
高中物理教案：电磁感应与电磁波
高中物理教案：电磁感应与电磁波电磁感应与电磁波一、引言在高中物理课程中，电磁感应与电磁波是重要的学习内容。
它们是电磁学的基础知识，对于理解现代科技和解决实际问题具有重要意义。
本教案将介绍电磁感应和电磁波的基本原理、相关公式和实验演示，帮助学生深刻理解这两个概念，并能够运用所学知识进行问题分析和解决。
二、电磁感应1. 原理与概念利用变化的磁场产生感应电动势的现象称为电磁感应。
根据法拉第定律，当一个闭合线圈受到外来磁场的影响时，会在线圈中产生感应电流。
这一基本原理是制作发电机和变压器等设备的基础。
2. 相关公式根据法拉第定律和安培环路定律，我们可以推导出以下公式：- 产生的感应电动势E与线圈匝数N、磁场变化率Φ/Δt以及线圈面积A之间的关系：E = -N(ΔΦ/Δt)- 产生的感应电流I与电阻R之间的关系：I = E/R3. 实验演示为了帮助学生更好地理解电磁感应的原理，我们可以进行以下实验演示：a. 利用缓慢靠近一块磁铁来观察在一个闭合线圈中是否会产生感应电流。
b. 将一个螺线管连接到一个灯泡和电池组上，然后将强磁铁快速穿过螺线管，并观察灯泡是否亮起。
三、电磁波1. 原理与概念电磁波是由变化的电场和磁场相互作用而产生的媒质无关传播现象。
电磁波包括广播、微波、红外线、可见光、紫外线等多种形式。
2. 相关公式根据麦克斯韦方程组，我们可以推导出以下公式：- 电场强度E与磁场强度B之间的关系：E = cB，其中c为光速。
- 电磁波的频率f与波长λ之间的关系：c = fλ3. 实验演示为了帮助学生更好地理解电磁波的特性，我们可以进行以下实验演示：a. 利用输送线圈和火花发生器产生高频交流电，并通过天线将信号传播出去。
然后使用接收天线接收信号，并观察结果。
b. 利用棒状物体、镜子和光源进行光的反射实验，帮助学生理解光的波动性。
四、学习目标通过本教案的学习，学生将达到以下目标：1. 理解电磁感应与电磁波的基本原理和概念。
物理教案：《电磁感应和电磁波》 (2)
物理教案：《电磁感应和电磁波》一、引言电磁感应和电磁波是物理学中重要的概念，涉及到电磁场与电场的相互关系、电磁波的特性以及其在日常生活和技术应用中的重要性。
本教案将结合实例，带领学生全面了解和掌握电磁感应和电磁波的基本概念和原理。
二、电磁感应1. 发现电磁感应2. 法拉第电磁感应定律2.1 电磁感应的基本原理2.2 法拉第电磁感应定律的表达式2.3 电磁感应现象的实际应用三、电磁场与电磁波1. 电磁场的产生与特性1.1 电荷运动产生电磁场1.2 电磁场的特性与场强1.3 电磁场与电场的关系2. 电磁波的产生与传播2.1 电磁波的产生原理2.2 电磁波的传播特性2.3 电磁波在通信技术中的应用四、实验活动与探究1. 磁场对导体的作用1.1 磁场中导体受力的规律与应用1.2 引导学生进行相关实验活动，观察磁场对导体的影响并进行探究2. 电磁感应的实验验证2.1 利用相互感应实验验证法拉第电磁感应定律2.2 分析实验结果与理论预测的差异五、应用和拓展1. 电磁感应在发电中的应用1.1 发电机的工作原理1.2 利用电磁感应制备部分实用发电设备2. 电磁波在通信技术中的应用2.1 无线电通信原理2.2 移动通信技术发展与应用六、教学反思在本节课的教学中，本教案选取了一些重要的实例和实验活动，帮助学生深刻理解了电磁感应和电磁波的基本概念和原理。
但是在教学过程中，需要引导学生提出更多的问题，培养他们的科学探究能力，拓宽他们对电磁感应和电磁波的认识。
在后续的教学中，应结合实际生活和实践探究，让学生深入体会电磁感应和电磁波的应用，培养他们的创新意识和问题解决能力。
同时，加强实验教学环节，培养学生的实验操作能力和科学思维能力。
电磁感应专题讲座学案和答案
2016届高考复习专题讲座电路与电磁感应学案知专题重点·明备考方向1.必须掌握的概念、公式、定律(1)电功、电热、交流电的有效值等概念．(2)电功、电功率公式、电流的定义式和微观表达式、电容的定义式及平行板电容器电容的决定式等．(3)电阻定律、焦耳定律、楞次定律、法拉第电磁感应定律．2.必须理解的四个关键点(1)电源的输出功率与外电阻的关系．(2)直流电路的动态问题分析方法．(3)含变压器的交流电路动态问题．(4)电磁感应回路的等效与能量的综合问题．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．考点1 直流电路的动态分析一、基础知识梳理1．部分电路欧姆定律：I＝U R .2．闭合电路的欧姆定律：I＝ER＋r.(1)路端电压与电流的关系：U＝E－Ir.(2)路端电压与负载的关系：U＝IR＝RR＋r E＝11＋rRE，路端电压随外电阻的增大而增大，随外电阻的减小而减小．二、方法技巧总结1．利用程序思维法分析电路动态问题(1)程序思维法是按照一定的思维顺序分析、解决物理问题的一种方法，应用该方法应注意以下两点：①根据题目类型制定一个严谨、简洁的解题程序．②在分析和解决问题时，要严格按照解题程序进行，这样可以规范解题过程、减少失误、节约解题时间．(2)程序思维法分析电路动态变化的一般程序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”．(3)可直接应用“部分电路中R、I、U的关系”中的两个结论：①任一电阻R阻值增大，必引起通过该电阻的电流I的减小和该电阻两端电压U的增大．即R↑→⎩⎪⎨⎪⎧I↓U↑②任一电阻R阻值增大，必将引起与之并联的支路中电流I并的增大和与之串联的各电阻两端电压U串的减小．即R↑→⎩⎪⎨⎪⎧I并↑U串↓【例1】(多选)如图所示的电路，L1、L2、L3是3只小电灯，R是滑动变阻器，开始时，它的滑片P位于中点位置．当S闭合时，3只小电灯都发光．现使滑动变阻器的滑片P向右移动时，则小电灯L1、L2、L3的变化情况() A．L1变亮B．L2变亮C ．L 3变暗D ．L 1、L 2、L 3均变亮 【审题指导】【解析】 当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器的有效电阻变大，导致外电路的总电阻增大．由闭合电路的欧姆定律I ＝ER ＋r 知，总电流减小，路端电压U ＝E －Ir 将增大．因此，通过L 1灯的电流变小，L 1灯变暗．U ＝U L 1＋U FG ，得L 2灯两端的电压变大，L 2灯变亮，而I L 1＝I L 2＋I L 3，通过L 1灯的电流I L 1变小，通过L 2灯的电流I L 2变大，则通过L 3灯的电流I L 3变小，L 3灯变暗．由以上分析可知，选项B 、C 正确．分析此类问题要注意以下三点：(1)闭合电路欧姆定律E ＝U ＋Ir (E 、r 不变)和部分电路欧姆定律U ＝IR 联合使用． (2)局部电阻增则总电阻增，反之总电阻减；支路数量增则总电阻减，反之总电阻增． (3)两个关系：外电压等于外电路上串联各分电压之和；总电流等于各支路电流之和．考点2 交变电流的产生及描述一、基础知识梳理1．交变电流的产生2．交流电的“四值”二、方法技巧总结交变电流瞬时值表达式书写的基本思路(1)确定正余弦交变电流的峰值，根据已知图象或由公式E m ＝NBSω求出相应峰值． (2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式．如：①线圈从中性面开始计时，则i －t 关系为正弦函数，函数表达式为i ＝I m sin ωt .②线圈从垂直中性面开始计时，则i －t 关系为余弦函数，函数表达式为i ＝I m cos ωt . 三、易错易混归纳1．只有正弦交流电最大值与有效值间才有2倍关系． 2．计算电热时只能用有效值，不可用平均值．【例2】(多选)如图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N 、S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为交流电流表．线圈绕垂直于磁场的水平轴OO ′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示．以下判断正确的是()A ．电流表的示数为10 AB ．线圈转动的角速度为50π rad/sC ．0.01 s 时线圈平面与磁场方向平行D ．0.02 s 时电阻R 中电流的方向自右向左【解析】 电流表的示数为交变电流的有效值10 A ，A 项正确；由ω＝2πT 可得，线圈转动的角速度为ω＝100πrad/s ，B 项错；0.01 s 时，电路中电流最大，故该时刻通过线圈的磁通量最小，即该时刻线圈平面与磁场平行，C 项正确；根据楞次定律可得，0.02 s 时电阻R 中电流的方向自左向右，D 项错．【答案】AC解决交变电流图象问题的三点注意(1)只有当线圈从中性面位置开始计时，电流的瞬时值表达式才是正弦形式，其变化规律与线圈的形状及转动轴处于线圈平面内的位置无关．(2)注意峰值公式E m ＝nBSω中的S 为有效面积．(3)在解决有关交变电流的图象问题时，应先把交变电流的图象与线圈的转动位置对应起来，再根据特殊位置求特征解．考点3 变压器和电能的输送一、基础知识梳理1．理想变压器的基本关系式 (1)功率关系：P 入＝P 出 (2)电压关系：U 1U 2＝n 1n 2若n 1>n 2，为降压变压器；若n 1<n 2，为升压变压器．(3)电流关系：只有一个副线圈时，I 1I 2＝n 2n 1；有多个副线圈时，U 1I 1＝U 2I 2＋U 3I 3＋…＋U n I n .2．原、副线圈中各量的因果关系(1)电压关系：U 1决定U 2 (2)电流关系：I 2决定I 1 (3)功率关系：P 2决定P 1上述决定关系是由变压器的原理及能量守恒确定的． 3．远距离输电(1)问题：电能的损失和电压的损失．(2)关键：减少输电线上电能的损失，P 损＝I 2R 线．(3)方法：①减小输电导线的电阻，如采用电阻率小的材料，加大导线的横截面积；②提高输电电压，减小输电电流． 二、方法技巧总结变压器电路的动态分析技巧 (1)根据题意弄清变量和不变量． (2)弄清动态变化过程中的决定关系．(3)利用直流电路的动态分析方法分析，其思路过程可表示为:三、易错易混归纳1．变压器改变的是电压和电流而不改变交流电的功率和频率． 2．恒定电流无法通过变压器．【例3】(多选)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，b 是原线圈中心的抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈c 、d 两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u 1＝2202sin100πt (V)，则( )A ．当单刀双掷开关与a 连接时，电压表的示数为22 VB ．当t ＝1600s 时，电压表的读数为220 VC ．单刀双掷开关与a 连接，当滑动变阻器滑片P 向上移动的过程中，电压表的示数增大，电流表示数变小D ．当单刀双掷开关由a 扳向b 时，电压表和电流表的示数均变小【审题指导】 (1)请分析当开关接a 时，滑片P 上移，负载电阻如何变化？原、副线圈的电压如何变化？提示：负载电阻变大，原、副线圈电压不变．(2)请分析当开关由a 扳向b 时，原、副线圈电压的变化． 提示：原线圈电压不变，副线圈电压变大．【解析】 当单刀双掷开关与a 连接时，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，副线圈输出电压为U 2＝22 V ，但电压表的示数小于U 2，故A 错误；当t ＝1600s 时，电压表的读数为有效值220 V ，故B 正确；单刀双掷开关与a 连接，在滑动变阻器触头P 向上移动的过程中，滑动变阻器的电阻变大，电路的总电阻变大，由于副线圈输出电压U 2是由变压器决定的，所以电流表示数变小，电压表示数变大，故C 正确；当单刀双掷开关由a 扳向b 时，理想变压器原、副线圈的匝数比变为5:1，副线圈输出电压U 2变大，电流表和电压表的示数均变大，故D 错误．【答案】BC常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种：匝数比不变的情况和负载电阻不变的情况．1．匝数比不变的情况(如图所示)(1)U 1不变，根据U 1U 2＝n 1n 2，输入电压U 1决定输出电压U 2，可以得出不论负载电阻R 如何变化，U 2不变．(2)当负载电阻发生变化时，I 2变化，根据输出电流I 2决定输入电流I 1，可以判断I 1的变化． (3)I 2变化引起P 2变化，根据P 1＝P 2，可以判断P 1的变化． 2．负载电阻不变的情况(如图所示)．(1)U 1不变，n 1n 2发生变化，U 2变化．(2)R 不变，U 2变化，I 2发生变化． (3)根据P 2＝U 22R和P 1＝P 2，可以判断P 2变化时，P 1发生变化，U 1不变时，I 1发生变化．第二讲 电磁感应定律及其应用考点4 楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用一、基础知识梳理1．感应电流 (1)产生条件：①闭合电路的部分导体在磁场内做切割磁感线运动； ②穿过闭合电路的磁通量发生变化． (2)方向判断：右手定则：常用于情况①； 楞次定律：常用于情况②.2．感应电动势的计算(1)法拉第电磁感应定律：E ＝n ΔΦΔt .若B 变，而S 不变，则E ＝n ΔBΔt S ；若S 变而B 不变，则E＝nB ΔSΔt.常用于计算平均电动势．(2)导体垂直切割磁感线运动：E ＝Bl v ，主要用于求电动势的瞬时值． 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(增反减同)． (2)阻碍相对运动(来拒去留)． (3)阻碍原电流的变化(自感现象)．2．解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律(右手定则)确定感应电动势的大小和方向．(2)画出等效电路，对整个回路进行分析，确定哪一部分是电源，哪一部分为负载以及负载间的连接关系．(3)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路的性质、电功率等公式求解．三、易错易混归纳1．楞次定律适用于各种情况下感应电流方向的判定，而右手定则只适用于闭合电路的部分导体做切割磁感线运动的情况．2．公式E ＝nΔBΔtS 中的S 是垂直于磁场方向的有效面积．【例4】如图甲所示，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R 1连接成闭合回路．线圈的半径为r 1.在线圈中半径为r 2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乙所示．图线与横、纵轴的截距分别为t 0和B 0，导线的电阻不计，求0至t 1时间内(1)通过电阻R 1上的电流大小和方向；(2)通过电阻R 1上的电荷量q 及电阻R 1上产生的热量． 【审题指导】【解析】 (1)根据楞次定律可知，通过R 1的电流方向为由b 到a . 根据法拉第电磁感应定律得线圈中的电动势为 E ＝nΔB πr 22Δt＝n ·B 0πr 22t 0根据闭合电路欧姆定律得通过R 1的电流为 I ＝E3R ＝nB 0πr 223Rt 0. (2)通过R 1的电荷量q ＝It 1＝nB 0πr 22t 13Rt 0，R 1上产生的热量Q ＝I 2R 1t 1＝2n 2B 20π2r 42t 19Rt 2. 【答案】 (1)nB 0πr 223Rt 0方向由b 到a(2)nB 0πr 22t 13Rt 0 2n 2B 20π2r 42t 19Rt 20应用电磁感应定律应注意的三个问题(1)公式E ＝n ΔΦΔt 求解的是一个回路中某段时间内的平均电动势，在磁通量均匀变化时，瞬时值才等于平均值．(2)利用公式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．(3)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 ＝n ΔΦΔtRΔt ＝n ΔΦR . 考点5 电磁感应的图象问题一、基础知识梳理1．电磁感应的图象问题分类在电磁感应现象中，回路产生的感应电动势、感应电流及磁场对导线的作用力随时间的变化规律，也可用图象直观地表示出来．如I －t 、B －t 、E －t 、E －x 、I －x 图象等．此问题可分为两类：(1)由给定的电磁感应过程选出或画出相应的物理量的函数图象． (2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，确定相关的物理量． 2．分析思路 (1)明确图象的种类．(2)分析电磁感应的具体过程． (3)结合相关规律写出函数表达式． (4)根据函数关系进行图象分析． 二、方法技巧总结1．利用图象思维法求解电磁感应问题应用图象思维法的优点在于可以直观地观察出物理过程的动态特征，使思路更加清晰，常能找到巧妙的解题途径．2．解答图象问题的三个关注(1)关注初始时刻，如初始时刻感应电流是否为零，是正方向还是负方向．(2)关注变化过程，看电磁感应发生的过程分为几个阶段，这几个阶段是否和图象变化相对应． (3)关注大小、方向的变化趋势，看图象斜率的大小、图象的曲、直是否和物理过程对应． 3．两类图象问题的分析技巧 (1)图象选择问题求解物理图象的选择类问题可用“排除法”，即排除与题目要求相违背的图象，留下正确图象；也可用“对照法”，即按照题目要求画出正确的草图，再与选项对照，选出正确选择．解决此类问题的关键就是把握图象特点、分析相关物理量的函数关系、分析物理过程的变化规律或关键物理状态．(2)图象分析问题在定性分析物理图象时，要明确图象中的横轴与纵轴所代表的物理量，要弄清图象的物理意义，借助有关的物理概念、公式、定理和定律作出分析判断；而对物理图象定量计算时，要搞清图象所揭示的物理规律或物理量间的函数关系，并要注意物理量的单位换算问题，要善于挖掘图象中的隐含条件，明确有关图线所包围的面积、图象在某位置的斜率(或其绝对值)、图线在纵轴和横轴上的截距所表示的物理意义．【例5】如图所示，EOF 和E 'O 'F '为空间一匀强磁场的边界，其中EO ∥E 'O '，FO ∥F 'O '，且EO ⊥OF ；OO '为∠EOF 的角平分线，OO '间的距离为l ；磁场方向垂直于纸面向里．一边长为l 的正方形导线框沿O 'O 方向匀速通过磁场，t ＝0时刻恰好位于图示位置．规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i 与时间t 的关系图线可能正确的是()【审题指导】 导线框的运动过程分析：【解析】 解法1：线框由初始位置运动到(1)位置过程中，切割磁感线的导体有效长度均匀增大，电流也均匀变大，由右手定则判知电流沿逆时针方向．线框由(1)位置运动到(2)位置过程中，切割磁感线的导体有效长度不变，电流大小不变，方向也不变．线框由(2)位置运动到(3)位置过程中，左边有效切割长度ab 逐渐减小，右边有效切割长度cd 、ef 逐渐增大，整体上，总电动势在减小，到达(3)位置时，E ＝0，即i ＝0.线框由(3)位置运动到(4)位置过程中，有效切割长度变大，到达(4)位置时最大，由右手定则判知电流沿顺时针方向．线框由(4)位置运动到(5)位置过程中，电流大小、方向均不变．线框由(5)位置运动到(6)位置过程中，导体有效切割长度变小，直到为零． 综上所述，可知B 正确．解法2：在电磁感应现象中，流过线框某一横截面的电量与磁通量的变化量成正比，当线框穿入和穿出磁场之后，线框内的磁通量变化量为零，流过线框某一横截面的电量也必将为零．而在电流—时间图象中，图线与坐标轴围成的面积就是电量，所以电流图象在时间轴上下围成的面积必然相等．观察四个选项，符合条件的只有B 和D.利用楞次定律判断t ＝0时刻后一段时间的电流方向可知B 正确．【答案】 B本类题型一直都是高考中的高频考点．常见的是正方形、长方形、圆形或三角形等形状的线框在各种各样边界的磁场中匀速通过．根据几何关系找等效切割长度是解题的关键．选择题往往可以使用排除法快速得到正确答案．考点6 电磁感应中的力学问题一、基础知识梳理1．动力学问题电磁感应中产生的感应电流在磁场中将受到安培力的作用．因此，电磁感应问题往往与力学问题联系在一起，解决这类电磁感应中的力学问题，要重视动态分析．电磁感应现象中感应电动势→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→感应电动势变化→……周而复始地循环，循环结束时，加速度等于零，导体达到稳定状态．2．能量问题(1)安培力做的功是电能和其他形式的能之间相互转化的“桥梁”，用框图表示如下：电能W安>0W安<0其他形式的能安培力做的功是电能与其他形式的能转化的量度．安培力做多少正功，就有多少电能转化为其他形式的能；安培力做多少负功，就有多少其他形式的能转化为电能．(2)明确功能关系，确定有哪些形式的能发生了转化．如有摩擦力做功，必有内能产生；有重力做功，重力势能必然发生变化；安培力做负功，必然有其他形式的能转化为电能等．二、方法技巧总结1．解决电磁感应中的力学问题的具体步骤(1)明确哪一部分电路产生感应电动势，则这部分电路就是等效电源；(2)正确分析电路的结构，画出等效电路图；(3)分析所研究导体的受力情况(包括安培力、用左手定则确定其方向)；(4)列出动力学方程或平衡方程或功能关系并求解．2．弄清两种状态(1)导体处于平衡状态——静止或匀速直线运动(根据平衡条件，合外力为零列式分析)．(2)导体处于非平衡状态——加速度不为零(根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系分析)．三、易错易混归纳安培力是变力时，安培力的功不能用功的定义式求解，而应用功能关系求解．【例6】如图所示，光滑斜面的倾角α＝30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长l1＝1 m，bc边的边长l2＝0.6 m，线框的质量m＝1 kg，电阻R＝0.1 Ω，线框通过细线与重物相连，重物质量M＝2 kg，斜面上ef(ef∥gh)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5 T，如果线框从静止开始运动，进入磁场的最初一段时间做匀速运动，ef和gh的距离s＝11.4 m(取g＝10 m/s2)，求：(1)线框进入磁场前重物的加速度；(2)线框进入磁场时匀速运动的速度v；(3)ab边由静止开始到运动到gh处所用的时间t；(4)ab边运动到gh处的速度大小及在线框由静止开始运动到gh处的整个过程中产生的焦耳热．【审题指导】【解析】(1)线框进入磁场前，仅受到细线的拉力F，斜面的支持力和线框的重力，重物受到自身的重力和细线的拉力F′.对线框由牛顿第二定律得F－mg sinα＝ma对重物由牛顿第二定律得Mg－F′＝Ma又F＝F′.联立解得线框进入磁场前重物的加速度：a＝Mg－mg sinαM＋m＝5 m/s2.(2)因为线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动，则重物受力平衡：Mg＝F1线框abcd受力平衡：F1＝mg sinα＋F Aab边进入磁场切割磁感线，产生的感应电动势E＝Bl1v回路中的感应电流为I＝ER＝Bl1vR，ab边受到安培力为F A＝BIl1联立解得Mg＝mg sinα＋B2l21v R.代入数据解得v＝6 m/s.(3)线框abcd进入磁场前，做匀加速直线运动；进磁场的过程中，做匀速直线运动；进入磁场后到运动至gh处，仍做匀加速直线运动．进磁场前线框的加速度大小与重物的加速度大小相同，为a＝5 m/s2，该阶段的运动时间为t1＝va＝1.2 s进入磁场过程中匀速运动的时间t2＝l2v＝0.1 s.线框完全进入磁场后的受力情况同进入磁场前的受力情况相同，所以该阶段的加速度仍为a＝5 m/s2.由匀变速直线运动的规律得s－l2＝v t3＋12at23解得t3＝1.2 s.因此ab边由静止开始运动到gh处所用的时间为t＝t1＋t2＋t3＝2.5 s.(4)线框ab边运动到gh处的速度v′＝v＋at3＝6 m/s＋5×1.2 m/s＝12 m/s.整个运动过程产生的焦耳热Q＝F A l2＝(Mg－mg sinα)l2＝9 J.【答案】见解析分析电磁感应中动力学问题的基本思路电磁感应中产生的感应电流使导体棒在磁场中受到安培力的作用，从而影响导体棒的受力情况和运动情况．分析如下：。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电磁感应电磁场和电磁波(附答案)一 填空题1. 把一个面积为S ，总电阻为R 的圆形金属环平放在水平面上，磁感应强度为B 的匀强磁场竖直向下，当把环翻转︒180的过程中，流过环某一横截面的电量为 。
答：RBS 2。
2. 一半径为m 10.0=r 的闭合圆形线圈，其电阻Ω=10R ，均匀磁场B垂直于线圈平面。
欲使线圈中有一稳定的感应电流A 01.0=i ，B 的变化率应为多少 1s T -⋅。
答：1s T 18.3-⋅。
3. 如图所示，把一根条形磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处，第一次动作快，线圈中产生的感应电动势为1ε；第二次慢，线圈中产生的感应电动势为2ε，则两电动势的大小关系是1ε2ε答：>。
（也可填“大于”）4. 如图所示，有一磁感强度T 1.0=B 的水平匀强磁场，垂直匀强磁场放置一很长的金属框架，框架上有一导体ab 保持与框架边垂直、由静止开始下滑。
已知ab 长m 1.0，质量为kg 001.0，电阻为Ω1.0，框架电阻不计，取2s m 10⋅=g ，导体ab 下落的最大速度1s m -⋅。
答：1s m 10-⋅。
5. 金属杆ABC 处于磁感强度T 1.0=B 的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里（如图所示）。
已知BC AB =m 2.0=，当金属杆在图中标明的速度方向运动时，测得C A ,两点间的电势差是V 0.3，则可知B A ,两点间的电势差ab VＶ。
答：V 0.2。
6. 半径为r 的无限长密绕螺线管，单位长度上的匝数为n ，通以交变电流t I I ωcos 0=，则围在管外的同轴圆形回路(半径为R )上的感生电动势为 。
答：t nI r ωωμsin π002。
7. 铁路的两条铁轨相距L，火车以v的速度前进，火车所在地处地磁场强度在竖直方向上的分量为B。
两条铁轨除与车轮接通外，彼此是绝缘的。
两条铁轨的间的电势差U为。
答：BLv。
8. 图中，半圆形线圈感应电动势的方向为（填：顺时针方向或逆时针方向）。
答：逆时针方向。
9. 在一横截面积为0.2m2的100匝圆形闭合线圈，电阻为0.2Ω。
线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直线圈截面，其磁感应强度B随时间t的变化规律如图所示。
线圈中感应电流的大小是A。
答：2A。
10. 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与导轨间的动摩擦因数为μ，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 时，金属棒开始移动。
答：2212L L k mgRt μ=。
11. 如图，导体棒ab 与金属框接触，并置于均匀磁场中，磁场方向垂直纸面向里⊗，导体棒向右运动，判断ab 两点的电势关系a εb ε。
答：>（或大于）。
12. 如图，导体棒ab 长m 3=l ，置于T 5.0=B 的均匀磁场中，磁场方向垂直纸面向里⊗，导体棒以1s m 4-⋅的速度向右运动。
导体棒长度方向、磁场方向和运动方向两两垂直，棒内感生电动势大小为 V 。
答：6V 。
13. 半径为m 10.0的圆形回路，放在的均匀磁场中T B π10=（T 是单位特斯拉），回路平面与B垂直，当回路半径以恒定的速率180.0d d -⋅=s m tr收缩，刚开始时回路中的感应电动势大小为V 。
答：V 6.114. 在磁感强度为B的均匀磁场中，以速率v 垂直切割磁力线运动的一长度为L 的金属杆，相当于一个电源，它的电动势ε＝ 。
答：vBL 。
15. 如图所示，MN 为金属杆，在竖直平面内贴着光滑金属导轨下滑，导轨的间距m 10.0=L ，导轨上端接有电阻Ω5.0=r ，导轨与金属杆电阻不计，整个装置处于T 5.0=B 的水平匀强磁场中。
若杆稳定下落时，每秒钟有J 02.0的重力势能转化为电能，则MN 杆的下落速度=v1s m -⋅。
答：21s m -⋅。
16. 飞机以1s m 200-⋅=v 的速度水平飞行，机翼两端相距离m 30=l ，两端这间可当作连续导体。
已知飞机所在处地磁场的磁感应强度B在竖直方向上的分量T 1025-⨯。
机翼两端电势差U为 Ｖ。
答：V 12.0。
17. 两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I ，并都以tId d 0>的变化率增长，一矩形线圈位于导线平面，如图，则感应电流的方向是 。
答：顺时针方向。
18. 用导线制成一半径为r 的闭合圆形线圈，其电阻为R ，均匀磁场垂直于线圈平面。
欲使电路中有一稳定的感应电流I ，磁感应强度的变化率tB d d = 。
答：2πr IR 。
19. 如图所示，Ⅰ、Ⅲ为两匀强磁场区，Ⅰ区域的磁场方向垂直纸面向里，Ⅲ区域的磁场方向垂直纸面向外，磁感强度均为B ，两区域中间为宽s 的无磁场区Ⅱ。
有一边长为()s l l >，电阻为R 的正方形金属框abcd 置于Ⅰ区域，ab 边与磁场边界平行，现拉着金属框以速度v 向右匀速移动。
当ab 边刚进入中央无磁场区Ⅱ时，通过ab 边的电流的大小 。
答：Blv 。
20. 如图，把一无限长的直导线穿过一导线圆环，二者相互绝缘。
圆环平面与导线垂直。
直导线通有稳恒电流0I 。
圆环绕直导线转动时，环中产生感生电流I= 。
答：0。
21. 通过某一回路的磁通量依下列关系变化c bt at ++=Φ2（c b a ,,均为大于零的常数），则0t t =时刻回路中感应电动势ε的大小等于 。
答：b at +0222. 如果使图左边电路中的电阻R 增加，则在右边矩形电路中的感应电流的方向 。
答：顺时针。
23. 一无铁芯的长直螺线管在保持其半径和总匝数不变的情况下，把螺线管拉长一些，则它的自感系数将 （填：变大、变小或不变）。
答： 变小。
24. 两同心导体圆环如图所示)(12r r >>，外圆环单位长度带电荷为λ，并以()t ωω=的角速度绕圆心转动，则内圆环中的感应电动势=1ε 。
答： ()dtt d r ωλπμε22101-=。
二 判断题1. 导体不存在时，在变化的磁场周围不存在感生电场。
（ ）答案：×。
2. 感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。
（ ）答案：√。
3. 电源的电动势是将负电荷从电源的负极通过电源内部移到电源正极时，非静电力作的功。
（）答案：×。
4. 当导体在磁场中运动而产生感应电流时，该电流受到的磁力总表现为导体运动的阻力。
（）答：√。
5. 两个彼此无关的闭合回路，其中之一的磁通量发生了Wb5.7的改变，另一发生了Wb2.7的改变，前者的感应电动势一定大于后者。
（）答案：×。
6. 产生动生电势的非静电力是洛仑兹力。
（）答：√。
7. 制作低频变压器铁芯时，总是把铁芯做成片状，片与片之间涂导电材料。
（）答案：×。
8. 涡流的机械效应可用作电磁阻尼，广泛用于各种仪表测量系统中。
（）答：√。
9. 线圈处于均匀磁场中，均匀磁场与线圈平面垂直。
该线圈保持周长不变，当它由圆形变为椭圆形过程中，线圈中不产生感应电动势。
（ ）答：×。
10. 电动势用正、负来表示方向，它是矢量。
（ ） 答案：×。
11. 感生电动势在导体中产生，要求导体构成回路。
（ ）答案：×。
12. 有两个相互平行的直线导体，其中一个通有电流0I ，当两导线相互靠近时，另一导线上感应电流的方向与0I 方向相反。
（ ）答：√。
三 计算题1. 如图所示， 均匀磁场与半径为r 的圆线圈垂直 （图中l d 表示绕行回路的正方向）。
如果磁感强度随时间的变化的规律为τte B B -=0，其中0B 和τ为常量， 试将线圈中的感应电动势表示为时间的函数，并标明方向。
解： 回路绕行方向为逆时针， 穿过圆线圈的磁通量为S B ⋅=Φ （2分）τte B r r B -==022ππ （2分）圆线圈上的电动势为dt d Φ-=ε （2分）ττte B r -=02π（2分） 方向沿回路正方向即逆时针方向。
（2分）2. 如图，在通有电流A I 5=的长直导线旁有一长为m L 1=的金属棒，以速度s m V /100=平行于导线运动，棒的近导线一端距离导线为m a 1=，求金属棒电动势，并判断AB 点电势高低？解：如图所示，建立坐标，水平向右为正方向，导线所在的位置为坐标原点。
长直导线中通有电流I ，则空间的磁场分布为x IB π20μ=（2分）在x 处取线元dx ，则dx 上的动生电动势为x d B V d ⋅⨯=ε（2分）所以，金属棒AB 上的电动势为⎰+⋅⨯=La a x d B V ε（2分） )(109.62ln 1005π2104πx 257210V Vdx I --⨯-=⨯⨯⨯⨯-=-=⎰πμ （2分）A 点的电势高。
（2分）3. 一载流长直导线中电流为I ，一矩形线框置于同一平面中，线框宽为a ，长为b ，并以速度v 垂直于导体运动，如图所示。
当线框边AB 与导线的距离为d 时，试用法拉第电磁感应定律求出此时线框内的感应电动势，并指出其方向。
解：如图所示，以长直导线为坐标原点取x 轴向右。
任意t 时刻AB 边距长直导线为x 。
在框内取宽为x d 的面元x b S d d =，面元法线垂直纸面向里，穿过面元的磁通量为bdx x I S d B d π20μ=⋅=Φ （2分）则，穿过整个矩形框的磁通量为x a x Ib x xIb a x x +==Φ⎰+ln π2d π200μμ （2分） 线框内电动势为-=εt d d Φtx x a x x Ib d d ln d d π20⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=μ ()a x x a Ibv +=π20μ （2分）当d x =时，电动势值为()a d d a Ibv +=π20με （2分）此时，0>ε，即矩形框电动势ε的方向为ADCBA （顺时针方向）。
（2分）（也可以用楞次定律判定框内电动势的方向为ADCBA 方向。
）4. 长直导线与矩形单匝线圈共面放置，导线与线圈的长边平行。
矩形线圈的边长分别为ba,，它到直导线的距离为c （如图）。
当直导线中通有电流tIIωsin=时，求矩形线圈中的感应电动势。
解：长直导线中通有电流tIIωsin=，则空间的磁场分布为tIrrIBωμμsinπ2π200==（2分）穿过矩形线圈的磁通为⎰⋅=ΦSBd（2分）cactIbrbrI a cc+-=π=⎰+lnsin2d1200ωμμπ（2分）矩形线圈中感应电动势为t ddΦ-=ε（2分）t c a c b I ωωμcos ln π200+-= （2分）5. 有一无限长螺线管,每米有线圈800匝,在其中心放置一个圆形小线圈，其匝数为30，其半径为01.0米，且使其轴线与无限长螺线管轴线平行。