关于电磁感应的几个基本问题

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电磁感应的四大问题

例2、如图所示，矩形线圈一边长为d，另一边长为a，电阻为R，当它以速度v匀速穿过宽度为L,磁感应强度为B的匀强磁场过程中；若
2B 2a 2vL
L<d，产生的电能为_____R____;若L>d，产生
××××× ×××××
2B 2a 2vd
d
的电能为_____R_____.
a
B
L
例3、有一边长为L=0.1m的正方形导线框abcd，
0
x/L
12 3456
A
×××××
B
×××××
×××××
X
LL
3L
x/L
x/L
x/L
0
0
0
12 3456
12 3456
12 3456
B
C
D
3、磁棒自远处匀速沿圆形线圈的轴线运动，并穿过线圈向远处而去，如图所示，则下列图中正确反映线圈中电流与时间关系的是（线圈中电流以图示箭头为正方向）
i
i
SN
过程中感应电流产生的热量为_m__v__02_/_4_．
四.电磁感应图象问题
一、线圈在均匀磁场中运动时的i-t图象二、线圈在均匀磁场中运动时的i-x图象三、线圈在非均匀磁场中运动时的i-t图象四、图象的应用
1.如图所示，一宽40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里．一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v＝20cm/s通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行．取它刚进入磁场的时刻t＝0. 在下列图线中，正确反映感应电流随时间变化规律的是
B
B
0
t
C
0
t D

高中物理电磁感应问题解析

高中物理电磁感应问题解析电磁感应是高中物理中的一个重要内容，也是考试中的热点考点之一。

在解决电磁感应问题时，我们需要掌握一些基本原理和解题技巧。

本文将通过具体题目的举例，来说明电磁感应问题的解析方法和考点，并给出一些解题技巧，以帮助高中学生顺利解决这类问题。

1. 线圈中的感应电动势问题：一个半径为R的圆形线圈，匀速通过一个磁感应强度为B的磁场，线圈的面积为S。

求线圈中感应电动势的大小。

解析：根据电磁感应的基本原理，当一个线圈通过磁场时，线圈中会产生感应电动势。

根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁感应强度的变化率成正比。

在这个问题中，磁感应强度不变，所以感应电动势的大小只与线圈的面积有关。

解题技巧：对于线圈中的感应电动势问题，我们只需要关注线圈的面积和磁感应强度的关系。

在计算时，可以将线圈的面积和磁感应强度代入感应电动势的公式中，直接计算出结果。

2. 导体中的感应电流问题：一个导体棒以速度v与一个磁感应强度为B的磁场垂直运动，求导体中感应电流的大小。

解析：当一个导体棒在磁场中运动时，磁场会对导体中的自由电子产生作用力，从而导致电子在导体内部产生漂移，形成感应电流。

根据洛伦兹力的方向，可以确定感应电流的方向。

解题技巧：对于导体中的感应电流问题，需要注意洛伦兹力的方向和感应电流的方向。

当导体棒以速度v与磁场垂直运动时，洛伦兹力的方向与速度和磁场的方向都有关。

可以通过右手定则来确定洛伦兹力的方向，从而确定感应电流的方向。

3. 电磁感应中的能量转化问题：一个半径为r的圆形线圈以角速度ω绕垂直于平面的轴旋转，磁感应强度为B，求线圈中感应电动势的大小。

解析：当一个线圈以角速度ω旋转时，线圈中会产生感应电动势。

根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁感应强度的变化率成正比。

在这个问题中，磁感应强度不变，所以感应电动势的大小只与线圈的角速度有关。

解题技巧：对于线圈中的感应电动势问题，我们只需要关注线圈的角速度和磁感应强度的关系。

法拉第电磁感应定律的四类问题

B a F
b θ
例2、水平面光滑，金属环r=10cm、R=1Ω、m=1kg，v=
10m/s向右匀速滑向有界磁场，匀强磁场B=0.5T；从环
刚进入磁场算起，到刚好有一半进入磁场时，圆环释放
了32J的热量，求：（1）此时圆环速度ν；
（2）此时圆环所受安培力的功率。 B
v
电磁感应中的能量问题求解基本方法：
整理ppt
15
2.如图（1）所示，电阻为R的矩形导线框abcd，边长ab=L， ad=h，质量为m，从某一高度自由落下，通过一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁场区域的宽度为h，线圈cd边刚进入磁场就恰好开始做匀速运动,那么在线圈穿越磁场的全过程，线框中产生的焦耳热是多少？（不考虑空气阻力）
A
B
C 整理ppt
D
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例2：如图(甲）中，A是一边长为l的正方形导
线框，电阻为R。今维持以恒定的速度v沿x轴运
动，穿过如图所示的匀强磁场的有界区域。若沿x
轴的方向为力的正方向，框在图示位置的时刻作
为计时起点，则磁场对线框的作用力F随时间t的
变化图线为图（乙）中的（
）
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30
1、常见的图象有： B-t Φ-t E-t U-t I-t F-t E-x U-x I-x F-x 等图象
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（2）根据功能关系求解
常用动能定理
注：1、我们一共学了几个功能关系，分别是哪些？
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（1）重力做功与重力势能变化的关系：（2）弹力做功与弹性势能变化的关系：（3）摩擦力做功与物体内能变化的关系：（4）其他力做功与机械能变化的关系：（5）合外力做功与动能变化的关系：（6）电场力做功与电势能变化的关系：（7）安培力做功与电能变化的关系：

高三复习中的电磁感应问题中的基本十问

高三复习中的电磁感应问题中的基本十问在高考试题中电磁感应问题是一个非常重要的知识点，考查频率很高，题目的难度有难有易，但是可联系到的知识却很繁杂，很多学生在复习的的时候抓不住头绪，无法形成完整的知识链，难以解决电磁感应背景的综合题，笔者尝试以一道基本例题，循序提问，帮助学生熟悉电磁感应问题的知识点，进而形成较为完整的知识链。

如图所示竖直放置的两平行导轨电阻不计，导轨间距为L ，放置在水平方向的匀强磁场当中，磁感应强度为B ，导轨间连接电阻的阻值为R ，一根光滑的质量为m,电阻为r 的导体棒水平放置在导轨上，把导体棒由静止开始释放，当导体棒下落高度为h 时导体棒达到最大速度。

㈠判断流过导体棒的电流方向，和导体棒左右两端电势的高低？㈡求导体棒的最大加速度？求导体棒的最大速度？㈢求当导体棒的速度为v 时导体棒所受安培力的功率？㈣求当导体棒的速度为v 时，整个回路的电功率？㈤当导体棒达到最大速度时，求导体棒两端的电压？㈥求导体棒达到最大速度的过程中，安培力所做的功？回路中产生的总的热量以及R,导体棒上分别产生的热量？㈦求导体棒达到最大速度的过程中，求通过导体棒横截面的电量h是多少？㈧求导体棒下落高度h所用的时间？㈨求流过导体棒的平均电流是多少？㈩求流过导体棒的电流的有效值是多少？解答和分析㈠考查右手定则和楞次定律，和解决电磁感应问题的第一步，判断那一部分电路充当电源，那一部分是外电路。

㈡㈤路欧姆定律。

a=(G-F)/m ①F=BIL ②E=BLv ③I=E/(R+r) ④整理可得a=(mg-B2L2v)/m由初速度为零可得，导体棒将做初速度为零加速度减小的加速运动，当初速度是零时加速度最大为g，加速度为零时速度最大。

V= mg/ B2L2 ⑤此时导体棒两端的电压u=E-Ir㈢㈣考查瞬时功率的基本公式和简单应用，安培力的功率p1=Fv p1= B2L2v2/(R+r)回路中的电功率p2=EI p2= B2L2v2/(R+r)可获取在动生问题中回路中的电功率和安培力的功率恒等的结论㈥考查动能定理和能量守恒的使用以导体棒为研究对象，使用动能定理W重+W安=mv2/2 结合V= mg/ B2L2 ⑤可得W安= m3g2/ (2B4L4)-mgh以整个回路为研究对象，由能量守恒可得，导体棒减小的重力势能，变为回路中生成的热和导体棒的动能。

专题：电磁感应中的六大问题(精编)

专题：电磁感应中的六大问题一．电磁感应中的杆和导轨问题： 1．阻尼式单棒：例1. AB 杆受一冲量作用后以初速度 v 0=4m/s ，沿水平面内的固定轨道运动，经一段时间后而停止。

AB 的质量为m =5g ，导轨宽为L =0.4m ，电阻为R =2Ω，其余的电阻不计，磁感强度B =0.5T ，棒和导轨间的动摩擦因数为μ=0.4，测得杆从运动到停止的过程中通过导线的电量q =10－2C ，求：上述过程中 (g 取10m/s2)(1)AB 杆运动的距离； (2)AB 杆运动的时间；(3)当杆速度为2m/s 时其加速度为多大？例2.如图，一直导体棒质量为m 、长为l 、电阻为r ，其两端放在位于水平面内间距也为l 的光滑平行导轨上，并与之密接；棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻（图中未画出）；导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直于导轨所在平面。

开始时，给导体棒一个平行于导轨的初速度v 0。

在棒的运动速度由v 0减小至v 1的过程中，通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度I 保持恒定。

导体棒一直在磁场中运动。

若不计导轨电阻，求此过程中导体棒上感应电动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率。

2．发电式单棒：例1 如图，两根足够长的金属导轨ab 、cd 竖直放置，导轨间距离为L ，电阻不计。

在导轨上端并接2个额定功率均为P 、电阻均为R 的小灯泡。

整个系统置于均强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。

现将一质量为m 、电阻可忽略不计的金属棒MN 从图示位置由静止开始释放。

金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好。

已知某时刻后两灯泡保持正常发光。

重力加速度为g 。

求：（1）磁感应强度的大小；（2）灯泡正常发光时导体棒的运动速率。

例2.质量m,长度为L ，电阻为R 的金属棒ab ，接在竖直放置的“门”型金属框架上组成闭合回路，框架置于磁感应强度为B 的匀强磁场中，棒ab 在框架上滑动始终保持水平，所受摩擦力为f ，框架电阻不计，当棒ab 从静止下滑，达到稳定速度时，电路的电功率是多少？二．电磁感应中的电荷量问题： 1.利用法拉第电磁感应定律求解: 由闭合电路欧姆定律得E I R r =+，根据法拉第电磁感应定律得E nt∆Φ=∆，所以E q I t t n t n R r R r t R r ∆Φ∆Φ=∆=∆=∆=++∆+（）（）。

电磁感应的几个典型问题及参考答案

３．光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如右图所示，抛物线的方程是y＝x2，下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y＝a的直线（图中的虚线所示）．一个小金属块从抛物线上y＝b（b＞a）处以速度v沿抛物线下滑．假设抛物线足够长，金属块沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是( )
A．mgbB． mv2
定为R，当导线AC从静止开始下落后，下面有关回路能量转化的叙
述中正确的是（）
A.导线下落过程中,机械能守恒；
B.导线加速下落过程中，导线减少的重力势能全部转化为回路产生的热量；
C.导线加速下落过程中，导线减少的重力势能全部转化为导线增加的动能；
D.导线加速下落过程中，导线减少的重力势能转化为导线增加的动能和回路增加的内能
典型课案：第10课时电磁感应的几个典型问题
祁东一中撰稿：邱忠明审查：邹军卫
一、考点梳理
电磁感应重在考查知识的理解与应用以及解决与其它知识相结合的能力，本章综合题目涉及的知识点很多。如力学问题、能量问题、磁场问题、图象问题等都是高考中的热点问题。
1．电学中的力学问题一般解题思路是：先由法拉弟电磁感应定律求感应电动势，然后利用欧姆定律求感应电流。再求出电培力，最后用力学规律求解，并注意能量观点的应用。
８．如图所示，虚线框abcd内为一矩形匀强磁场区域，ab=2bc，磁场方向垂直于纸面；实线框a'b'c'd'是一正方形导线框，a'b'边与ab边平行。若将导线框匀速地拉离磁场区域，以W1表示沿平行于ab的方向拉出过程中外力所做的功，W2表示以同样的速率沿平行于bc的方向拉出过程中外力所做的功，则
A．W1=W2B．W2=2W1C．W1=2W2D．W2=4W1
（1）试计算在离O（原点）30m、130m处列车速度和。

关于电磁感应的十五个基本问题50页PPT

21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
关于电磁感应的十五ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ基本问题
16、人民应该为法律而战斗，就像为了城墙而战斗一样。 ——赫拉克利特 17、人类对于不公正的行为加以指责，并非因为他们愿意做出这种行为，而是惟恐自己会成为这种行为的牺牲者。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强者做什么事都横行霸道。— —奥维德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含义是财富。— —爱献生
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！

电磁感应中常见问题

一、电磁感应中常见问题（一）、产生感应电流与产生感应电动势的条件因果关系不明确尽管学生初中对产生感应电流的条件——切割磁感线印象较深，但通过实验和练习对产生感应电流的条件——与产生感应电动势的条件只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化 , 闭合导体回路中就有感应电流产生还是能接受。

但是往往误认为回路没有感应电流就没有感应电动势。

我们知道闭合电路中产生了感应电流，那么就必定存在了对应的电动势，但电路中没有电源，电动势是哪来的呢？引导学生思考是线圈感应出来了电动势，线圈相当与电源，把感应出来的电动势称为感应电动势。

断开电路时，电路中的电流消失，但路端电压（即感应电动势）仍然存在，所以感应电动势的有无，与电路的通断，电路的电阻无关，完全取决于电路的磁通量的变化情况。

所以“感应电动势”比“感应电流”更能反映电磁感应的本质意义。

（二）、二次电磁感应问题1 . 二次电磁感应问题综合程度高，学生做题无从下手。

不明确研究那个回路 ? 找不出回路的磁通量变化的原因？例、当金属棒 a 在处于磁场中的金属轨道上运动时，金属线圈 b 向右摆动，则金属棒a ( BC )A ．向左匀速运动B ．向右减速运动C ．向左减速运动D ．向右加速运动解析：根据楞次定律可知穿过线圈的磁通量在减少，可见金属棒 a 向左减速运动或向右减速运动。

2 . 不会具体应用左、右手定则例、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 在磁场力的作用下向右运动，则 PQ 所做的运动可能是（ BC ）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：分析该类问题，首先要明确 PQ 运动是引起 MN 运动的原因，然后根据楞次定律和左手定则判断。

由右手定则 PQ 向右加速运动，穿过的磁通量向上且增加，由楞次定律和左手定则可判断 MN 向左运动，故 A 错。

若 PQ 向左加速运动，情况正好和 A 相反，故B 对。

电磁感应实验中的常见问题解答与技巧总结

电磁感应实验中的常见问题解答与技巧总结电磁感应是一门重要的物理学概念，它在日常生活和科学研究中都起着重要作用。

在进行电磁感应实验时，我们常常会遇到一些问题和困惑。

本文将针对电磁感应实验中的常见问题进行解答，并总结一些实验技巧，以帮助读者更好地理解和实施电磁感应实验。

一、实验设备和材料选择问题在进行电磁感应实验之前，选择合适的实验设备和材料是十分重要的。

有以下几个方面需要注意：1. 电源选择：根据实验需求，选择适当的直流电源或交流电源。

对于较小的实验，可以选择直流电源，而对于较大的实验，交流电源可能更为合适。

2. 导线材料选择：实验中的导线材料应具备良好的导电性和机械性能。

一般而言，铜导线是常用的选择，因其导电性能好且相对廉价。

3. 磁场产生装置选择：磁场产生装置可以选择电磁铁、永磁体等。

对于需要可变磁场的实验，电磁铁可能更为合适；而对于需要恒定磁场的实验，则可以选择永磁体。

二、实验操作问题解答实验操作是电磁感应实验的关键，下面解答一些常见的操作问题：1. 螺线管的选择和安装：螺线管是用于检测电磁感应的重要装置。

在实验中需要根据需求选择合适的螺线管，并正确安装。

一般而言，螺线管的匝数越多，检测效果越好。

2. 探头的选择和放置：在实验过程中，需要将探头与待测电路相连。

探头的选择应根据实验需求来确定，一般可选用剪短的导线头。

在接触探头时，应确保良好的接触，避免电路接触不良引起误差。

3. 测量仪器的使用：在电磁感应实验中，测量仪器的使用非常重要。

例如使用万用表测量电压、电流等。

在使用过程中，应正确选择量程，并注意保持仪器的精准度。

三、实验结果分析问题解答实验结果的分析是电磁感应实验的关键步骤，以下是一些实验结果分析的问题解答：1. 反向电动势问题：在实验中，有时会观察到电动势与预期方向相反的情况。

这可能是由于磁场方向、导线方向等因素引起的。

在分析实验结果时，应仔细考虑这些因素，以准确判断电动势的方向。

2. 电动势大小问题：电动势的大小与导线长度、磁场强度、运动速度等因素有关。

电磁感应六类常考问题解析要点

“电磁感应”六类常考问题解析电磁感应是高中物理电磁学部分的重点内容之一, 也是高考重点考查的内容之一, 每年必考. 在这一知识模块中, 考查频率较高的知识点是感应电流的产生条件、方向判定和导体棒切割磁感线产生感应电动势大小的计算. 其中感应电流(或感应电动势随时间变化的图象问题、电磁感应现象与电场、电路、力和运动、能量等知识相联系的综合问题是近几年高考的热点问题. 分析近五年高考试题, 虽是管中窥豹, 但可略见一斑, 归纳起来, 涉及“电磁感应”考点有六类常考问题, 以下作一解析.一、应用楞次定律判定感应电流方向问题楞次定律的内容是“感应电流具有这样的方向, 即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”，定律中没有直接陈述感应电流的方向, 只是描述出感应电流磁场的作用总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化, 因此, 在应用楞次定律解题时, 首先要明确原磁场的方向, 由“阻碍”根据楞次定律得出感应电流的磁场方向, 再由安培定则来确定感应电流的方向. 楞次定律的理解关键在于对“阻碍”二字含义的理解, “阻碍”不等于“阻止”. 针对产生感应电流方式的不同, 可将楞次定律中的“阻碍”二字含义理解推广为下列几种表述:(1 就穿过闭合线圈中磁通量而言, 总是阻碍引起感应电流的磁通量(原磁通量的变化. 即当原磁通量增加时, 感应电流的磁场就与原磁场方向相反；当原磁通量减少时, 感应电流的磁场就与原磁场方向相同, 简称口诀“增反减同”.(2 就导体（或磁体）的相对运动而言, 阻碍所有的相对运动, 简称口诀:“来拒去留”. 从运动的效果上看, 也可以形象地表达为“敌”进“我”退, “敌”逃“我”追.(3 就闭合电路的面积改变而言, 致使电路的面积有收缩或扩张的趋势, 收缩或扩张是为了阻碍电路磁通量的变化. 若穿过闭合电路的磁感线皆朝同一个方向, 则磁通量增大时, 面积有收缩趋势；磁通量减少时, 面积有增大趋势, 简称口诀“增缩减扩”.(4 就电流变化而言, 感应电流阻碍原电流的变化. 若原电流增大, 则感应电流方向与原电流方向相反；若原电流减小, 则感应电流的方向与原电流方向相同, 简称口诀“增反减同”. 在解决一些具体问题时, 有时应用推广表达式解题比用楞次定律本身直接解题要方便、简捷得多.例1 （2005全国卷Ⅲ, 16）如图1所示, 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解析当磁铁的N 极向下运动时, 穿过闭合线圈的磁通量向下且增大, 由上述楞次定律的推论(1 可知, 线圈中感应电流的磁场方向向上,线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同；当磁铁向下运动时, 闭合线圈中产生感应电流,闭合线圈也就成为一个磁体, 它要阻碍条形磁铁的运动, 由上述楞次定律的推论(2 可知, 闭合线圈要阻碍条形磁铁向下运动, 即磁铁与线圈相互排斥. 故选项Ｂ正确.二、电磁感应中的图象问题图象问题是一种半定量分析, 电磁感应中常涉及磁感应强度B 、磁通量Ф、感应电动势ε和感应电流i 随时间t 变化的图象, 即B -t 图象、Ф-t 图象、ε-t 图象、i -t 图象. 此外, 还涉及感应电动势ε和感应电流i 随线圈位移x 变化的图象, 即ε-x 图象和i -x 图象. 这些图象问题大体上可分为两类: (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. 不管是何种类型图象问题, 都需要考生有较高的审题能力、理解能力, 对电磁感应的过程分析和判断能力；并且, 要注意初始状态及正方向的选取, 并结合右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等规律去分析解决问题.例2 （2007全国卷Ⅰ, 21）如图2所示, LOO /L /为一折线, 它所形成的两个角∠LOO / 和∠OO /L / 均为450．折线的右边有一匀强磁场, 其方向垂直于纸面向里.边长为l 的正方形导线框沿垂直于OO /的方向以速度v 做匀速直线运动在t = 0时刻恰好位于图中所示位置. 方向, 在图3中能够正确表示电流—时间（I －t ）关系的是(时间以l /v 单位）（）解析四个特殊位置, 如图4所示. 由于导线框做匀速直线运动, 所以由位置Ⅰ→Ⅱ、Ⅱ→Ⅲ、Ⅲ→Ⅳ过程所花时间相等, 均为l /v . 由图4可以看出, 在第１个l /v 的时间内, 穿过导线框的磁通量逐渐增大, 切割的有效长度在均匀增大, 因而导线框中的电流在均匀增大, 由楞次定律可判定, 导线框中产生的电流方向为逆时针(即电流为正值；在第2个和第3个l /v 的时间里, 穿过导线框的磁通量一直减少, 由楞次定律可判定, 导线框中产生的电流方向为顺时针(即电流为负值, 在这两段时间内, 导线框切割的有效长度先均匀增加后均匀减小, 因而导线框中的电流先均匀增大后均匀减小, 故选项D 正确.三、电磁感应与电场、电路知识的综合应用问题在电磁感应中, 导体棒切割磁感线或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势, 该导体棒或回路就相当于电源. 若将产生感应电动势的导体或回路接上电容器, 可使电容器充、放电. 充电后的电容器两板间存在电场；若将产生感应电动势的导体或回路接上电阻或用电器, 就构成完整的供电电路. 这就使得电磁感应与电场、电路知识相结合成为一类综合应用问题. 解决这类问题的关键是(1找准电源, 正确判断感应电动势的方向, 即电源的正负极；(2分析清楚哪部分是内电路(产生感应电动势的导体或磁通量发生变化的那部分回路当做电源内电路处理, 哪部分是外电路, 并画出等效电路图；(3 根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势的大小, 利用串并联电路的性质、闭合(部分电路的欧姆定律计算电流、电压等物理量, 再结合带电粒子在电场中静止、加速及偏转的有关规律求解问题.例3 如图5所示, 光滑的平行导轨P 、Q 间距m 0. 1=l , 处在同一竖直面内, 导轨的左端接有如图所示的电路, 其中水平放置的电容器两极板相距 mm 10=d , 定值电阻Ω==831R R , Ω=22R , 导轨的电阻不计. 磁感强度T 4. 0=B 的匀强磁场垂直穿过导轨面. 当金属棒ab 沿导轨向右匀速运动(开关S 断开时, 电容器两极板之间质量m =1×10-14㎏、带电量q C =-⨯-11015的微粒恰好静止不动；当S 闭合时, 微粒以加速度2m/s7=a 向下做匀加速运动，取2m/s10=g . 求：(1金属棒ab 运动的速度多大？电阻多大？ (2S 闭合后, 使金属棒ab 做匀速运动的外力的功率多大？解析金属棒ab 沿导轨运动切割磁感线, ab 棒相当于电源画出等效电路图如图6所示.R R(1带电微粒在电容器两极间静止时, 受向上的电场力和向下的重力作用而平衡, 因而有mg q U d =1, 由此可求得电容器板间电压 V 0. 11001. 010*******=⨯⨯==--q mgd U . 因微粒带负电, 可知上板电势高.由于S 断开, R 1与R 2的电压和等于电容器两端电压U 1, R 3上无电流通过，可知电路中的感应电流即通过R 1、R 2的电流强度为 A R R U I 1. 02111=+= 根据闭合电路的知识, 可知ab 切割磁感线运动产生的感应电动势为r I U E 11+= ① S 闭合时, 带电粒子向下做匀加速运动, 运动方程为 mg qU d ma -=2 S 闭合时, 电容器两板间电压为 (V 3. 02=-=q d a g m U 这时电路的感应电流为 A R U I 15. 0222== 根据闭合电路的知识, 可列方程⎪⎪⎭⎫⎝⎛+++=r R R R R R I E 131312 ②联立①、②式并代入数据得 E V r==122. ，Ω由E BLv =可得m/s3==BLE v 即ab 匀速运动的速度m/s3=v ，电阻Ω=2r . (2S 闭合时, 通过ab 的电流I A 2015=. , ab 所受安培力为F BI L N 22006==. ；ab 以速度v m s =3/做匀速运动, 所受外力F 必与磁场力F 2等大, 反向, 即F N =006. , 方向向右(与v 相同, 所以外力F 的功率为W 18. 0306. 0=⨯=⋅=v F P四、电磁感应与力学知识的综合应用问题电磁感应中产生感应电流的导体棒在磁场中将会受到安培力的作用, 因此, 电磁感应问题中往往涉及到力和运动等方面的力学知识, 成为一类电磁感应与力学知识综合应用问题. 在解决这类问题时, 不仅要用电磁学中的有关规律, 如楞次定律, 法拉第电磁感应定律, 左、右手定则, 安培力的计算公式等, 还要用到力学中的有关规律, 如牛顿运动定律, 动量定理, 动能定理, 动量守恒定律等, 要将这两部分知识综合起来应用. 做好受力分析和运动过程分析是解决这类问题的关键.例4 （2003新课程, 25）如图7所示, 两根平行的金属导轨, 固定在同一水平面上, 磁感应强度为B =0.50T 的匀强磁场与导轨所在平面垂直, 导轨的电阻很小, 可不计. 导轨间的距离l =0.20m . 两根质量均为m =0.10kg 的平行杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动, 滑动过程中与导轨保持垂直, 每根金属杆的为电阻R =0.50Ω, 在t =0时刻, 两杆都处于静止状态. 现有一与导轨平行, 大小为0.20N 的外力F 作用于金属杆甲上, 使金属杆在导轨上滑动. 经过t =0.5s , 金属杆甲的加速度a =1.37m/s2, 问此时两金属杆的速度各为多少？解析设任一时刻t 两金属杆甲、乙之间的距离为x , 速度分别为v 1和v 2, 经过很短的时间△t (△t →0, 杆甲移动距离v 1△t , 杆乙移动距离v 2△t , 回路面积改变t l v v lx l t v t v x S ∆-=-⨯∆+∆-=∆ (] [(2112由法拉第电磁感应定律, 回路中的感应电动势t S B E ∆∆= ,回路中的电流 R E I 2=由牛顿第二定律得杆甲的动力学方程 ma BlI F =- 由于作用于杆甲和杆乙的安培力总是大小相等, 方向相反所以, 两杆的动量改变量等于外力F 的冲量, 即 0 (21-+=⋅mv mv t F乙甲联立以上各式并代入数据解得 m/s15. 8](2[21221=-+⋅=ma F lB R m t F v m/s85. 1](2[21222=--⋅=ma F lB R m t F v 五、电磁感应中的能量转化和守恒问题在电磁感应现象中, 当导体棒做切割磁感线运动或通过线圈的磁通量发生变化时，在电路中就可产生感应电流, 实现了由其他形式的能量转化为电能. 由于机械运动而产生感应电流时, 外力要克服感应电流产生的“阻碍”作用而做功, 感应电流的电能是由外界机械能转化或外力做功而来的；无机械运动而产生感应电流时, 感应电流的电能是由产生变化磁场的电路中的电能转化而来的. 总之, 产生和维持感应电流的存在的过程就是其他形式的能量转化为感应电流电能的过程.当感应电流通过用电器时, 电能又转化为其他形式的能量, 这个过程就是安培力做功的过程. 安培力做多少功, 就有多少电能转化为其他形式的能.电磁感应现象的实质是不同形式能量转化为电能的过程, 在电磁感应现象中, 能量是守恒的. 楞次定律、法拉第电磁感应定律与能量守恒定律是相符合的. 认真分析电磁感应过程中的能量转化, 应用能量转化和守恒定律是求解较复杂的电磁感应问题常用的简便方法. 因为用能量转化和守恒观点解决电磁感应问题, 只需要从全过程考虑, 不涉及电流产生过程的具体的细节. 处理问题时重在分析导体棒机械能的变化, 寻找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.例5 （2004年全国卷Ⅱ, 24）图8中a 1b 1c 1d 1和a 2b 2c 2d 2为在同一竖直平面内的金属导轨, 处在磁感应强度为B 的匀强磁场中, 磁场方向垂直导轨所在的平面(纸面向里. 导轨的a 1b 1段与a 2b 2段是竖直的, 距离为l 1 ；c 1d 1段与c 2d 2段也是竖直的, 距离为l 2 . x 1y 1与x 2y 2为两根用不可伸长的绝缘轻线相连的金属细杆, 质量分别为m 1和m 2 , 它们都垂直于导轨并与导轨保持光滑接触. 两杆与导轨构成的回路的总电阻为R . F 为作用于金属杆x 1y 1上的竖直向上的恒力. 已知两杆运动到图示位置时, 已匀速向上运动, 求此时作用于两杆的重力的功率的大小和回路电阻上的热功率. 解析若从力和运动的角度来分析, 这是一道求解过程较为复杂的力电综合问题, 抓住运动特点、突破受力分析是解题的关键. 但若从功和能的角度来分析, 问题就比较简单. 因为当两杆向上匀速运动时, m 1和m 2的动能不变. 恒力F 做功, 把其它形式的能最终转化为m 1、m 2的重力势能和回路电阻上的焦耳热.根据能量转化与守恒定律, m 1、m 2的动能不变, F 的机械功率等于m 1、m 2的重力功率加上回路电阻上的热功率, 即 R I v g m m v F ⋅+⋅+=⋅221 ( ①回路中感应电流的大小为 R v l l B I (12-= ②由①②两式解得 R l l B g m m F v ⋅-+-=212221 ( ( 所以, 作用于两杆的重力的功率大小为gR m m l l B g m m F v g m m P (( ( (2121222121+⋅-+-=⋅+= 回路电阻上的热功率为R l l B g m m F v g m m v F R I Q ⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-=⋅+-⋅=⋅=21221212 ( ( ( 六、电磁感应知识在生活、生产和科技中的应用问题电磁感应知识与我们的生活、生产和科技联系非常紧密, 从能源角度看, 电气化时代的核心发电机、变压器等设备使电磁感应知识在生产和生活中得到广泛的应用；从信息产业的迅猛发展来看,Inter 网络、电脑、通讯等设备也都和电磁感应知识密切联系. 这类问题立意高而落点低, 用于考查考生的知识迁移能力, 要求考生会从分析复杂的“纯物理”过程变为更强调通过对实际情境分析, 建立物理模型, 综合运用电磁感应知识解决问题. 解决这类问题的关键是要善于挖掘出实际问题的本质内涵, 进行模型化处理.例6 （2001上海, 6）如图9所示是一种延时开关, 当S 1闭合时, 电磁铁F 将衔铁D 吸下, C 线路接通, 当S 1断开时, 由于电磁感应作用, D 将延迟一段时间才被释放, 则（）A . 由于A 线圈的电磁感应作用, 才产生延时释放D 的作用B . 由于B 线圈的电磁感应作用, 才产生延时释放D 的作用C . 如果断开B 线圈的电键S 2, 无延时作用D . 如果断开B 线圈的电键S 2, 延时将变长解析若S 2合上, 当S 1正常接通时, 线圈A 中有电流, 电磁铁的磁性来源于线圈A 中电流形成的磁场. 这时, 线圈B 中无电流. 当S 1断开时, 线圈A 中电流形成的磁场即刻消失, 因而穿过线圈B 的磁通量发生变化, 线圈B 与电键S 2形成一个闭合回路,从而线圈B 中有感应电流产生, 感应电流激发磁场, 这时电磁铁的磁性由线圈B 产生, 即F 仍然继续吸引D . 可见, 延时作用是由于线圈B 产生的. 如果断开与B线圈连接的电键S 2, 则在S 1断开时虽然穿过线圈B 的磁通量发生变化, 但无闭合回路, 线圈B 中无感应电流产生, 因而无延时作用. 故选项B 、C 正确.。

电磁感应实验中的常见问题

电磁感应实验中的常见问题导言：电磁感应是物理实验中重要的内容之一，通过研究电磁感应现象，可以深入了解电磁学原理。

然而，在进行电磁感应实验时，常会遇到一些问题，本文将对其中的一些常见问题进行探讨和解答。

问题一：为什么线圈的匝数对电磁感应实验的结果有影响？线圈的匝数是指线圈的圈数，即导线绕成的圈数。

在电磁感应实验中，线圈的匝数对实验结果有直接影响。

这是因为根据法拉第电磁感应定律，感应电动势与线圈的磁通量变化率成正比。

而线圈的匝数越多，单位长度内的导线总长度就越大，因此磁通量变化率也会更大，从而感应电动势就会增大。

问题二：为什么在电磁感应实验中使用闭合线路？在电磁感应实验中，我们通常会使用闭合线路。

这是因为根据法拉第电磁感应定律，感应电动势产生的条件是磁通量的变化。

如果线路是开路的，感应电动势产生后无法形成电流流动的闭合回路，电流就无法产生。

而使用闭合线路可以确保感应电动势产生后，电流能够形成闭合回路，从而使电流能够流动起来。

问题三：为什么在电磁感应实验中要改变线圈的磁通量？改变线圈的磁通量是电磁感应实验的关键步骤之一。

根据法拉第电磁感应定律，感应电动势与磁通量的变化率成正比。

通过改变线圈的磁通量，可以使感应电动势产生，并引发电流的流动。

常见的改变线圈磁通量的方法包括改变磁场的强弱、改变线圈的位置和形状等。

问题四：为什么在电磁感应实验中感应电动势的极性有时会颠倒？在电磁感应实验中，有时会发现感应电动势的极性与预期不符，甚至会发生颠倒。

这是因为感应电动势的极性和磁场变化的方向有关。

根据楞次定律，磁场变化趋向消除产生它的原因，因此感应电动势产生的方向会使电流产生一个磁场，与原磁场相互作用。

当原磁场改变方向时，感应电动势的极性也会随之改变。

问题五：如何确保电磁感应实验的准确性？在进行电磁感应实验时，为了确保实验结果的准确性，可以采取一些措施。

首先，要保证线圈绕制的均匀性和紧密性，以减小感应电动势的误差。

其次，应尽可能消除传感器漂移和环境电磁干扰对实验结果的影响。

电磁感应的基本问题

abcd从磁场中以速度v匀速拉出的过程中，下列说法正确的是（
B
）
A．拉线框的速度越大，通过导线横截面的电量越多 B．磁场越强，拉力做的功越多 C．拉力做功多少与线框的宽度bc无关 D．线框电阻越大，拉力做的功越多 B b a d v
c
2007年理综四川卷15 15．如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1 和P2 以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时 ( A ) P1 P2 A．线圈绕P1转动时的电流 d a 等于绕P2转动时的电流 B B．线圈绕P1转动时的电动 b c 势小于绕P2转动时的电动势 C．线圈绕P1 和P2 转动时电流的方向相同，都是 a→b→c→d D 线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力
二、产生感应电流的条件
表述1：穿过闭合回路的磁通量发生变化，有感应电流产生. 表述2：闭合电路的一部分导体做切割磁力线运动时，有感应电流产生.
2007年理综宁夏卷20 20、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，N极朝下，如图所示。现使磁铁开始自由下落，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 S 是（ D ） A．从a到b，上极板带正电 B．从a到b，下极板带正电
C. Ua=Ub<Uc=Ud
a
N
b
N
c
d
4 3 3 5 解： U a BLv U b BLv U c B 2 Lv U d B 2 Lv 6 4 4 6
D. Ub<Ua<Ud<Uc
∴ Ua<Ub<Ud<Uc
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．

关于电磁感应的几个基本问题

关于电磁感应的几个基本问题（1）电磁感应现象利用磁场产生电流（或电动势）的现象，叫电磁感应现象。

所产生的电流叫感应电流，所产生的电动势叫感应电动势。

所谓电磁感应现象，实际上是指由于磁的某种变化而引起电的产生的现象，磁场变化，将在周围空间激起电场；如周围空间中有导体存在，一般导体中将激起感应电动势；如导体构成闭合回路，则回路程还将产生感应电流。

（2）发生电磁感应现象，产生感应电流的条件：发生电磁感应现象，产生感应电流的条件通常有如下两种表述。

①当穿过线圈的磁通量发生变化时就将发生电磁感应现象，线圈里产生感应电动势。

如线圈闭合，则线圈子里就将产生感应电流。

②当导体在磁场中做切割磁感线的运动时就将发生电磁感应现象，导体里产生感应电动势，如做切割感线运动的导体是某闭合电路的一部分，则电路里就将产生感应电流。

产生感应电动势的那部分导体相当于电源。

这里注意一点事啊闭合电路的一部分做切割磁感线运动时，穿过闭合电路的磁通量也将发生变化。

所以上述两个条件从根本上还应归结磁通量的变化。

但如果矩形线圈abcd在匀强磁场B中以速度v平动时，尽管线圈的bc和ad边都在做切割磁感线运动，但由于穿过线圈的磁通量没有变，所以线圈回路中没有感应电流。

（3）发生电磁感应现象的两种基本方式及其理论解释①导体在磁场中做切割磁感线的相对运动而发生电磁感应现象：当导体在磁场中做切割磁感线的相对运动时，就将在导体中激起感应电动势。

这种发生电磁感应现象的方式可以用运动电荷在磁场中受到洛仑兹力的作用来解释。

②磁场变化使穿过磁场中闭合回路的磁通量改变而发生电磁感应现象：当磁场的强弱改变而使穿过磁场中的闭合回路程的磁通量发生变化时，就将在闭合回路程里激起感应电流。

这种发生电磁感应现象的方式可以用麦克斯韦的电磁场理论来解释。

引起磁通量变化的常见情况（1）线圈在磁场中转动；（2）线圈在磁场中面积发生变化；（3）线圈中磁感应强度发生变化；（4）通电线圈中电流发生变化。

专题十-电磁感应基本问题分析

专题十电磁感应基本问题分析【知识必备】(本专题对应学生用书第40~43页) 知识必备一、感应电动势的几种表达式1.穿过回路的磁通量发生变化时E=n ΔΔt，一般用来计算Δt时间内的感应电动势的平均值.2.导体棒垂直切割磁感线运动时E=BLv.3.导体棒在磁场中以其中一端为圆心转动垂直切割磁感线时E=12BL2ω.二、感应电动势方向(感应电流方向)的判断1.右手定则：适用于导体切割磁感线产生感应电流的方向的判断.2.楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的原磁通量的变化.3.三种阻碍：(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) 阻碍自身电流的变化——增反减同.三、自感现象与涡流自感电动势与导体中的电流变化率成正比，比例系数称为导体的自感系数L.线圈的自感系数L跟线圈的形状、长短、匝数等因素有关系.线圈的横截面积越大，线圈越大，匝数越多，它的自感系数就越大.带有铁芯的线圈其自感系数比没有铁芯的大得多.【能力呈现】应试指导【考情分析】2014 2015 2016电磁感应基本问题分析T1：电磁感应定律、楞次定律T7：涡流T2：电磁感应现象T13：感应电动势T6：感应电动势、感应电流T13：电磁感应定律【备考策略】电磁感应是电磁学中最为重要的内容，也是高考命题频率最高的内容之一.题型多为选择题、计算题.主要考查电磁感应、楞次定律、法拉第电磁感应定律、自感等知识.复习中要熟练掌握感应电流的产生条件、感应电流的方向判断、感应电动势的计算、自感现象的分析等.能力摸底1. (2016·泰州一模)如图所示，在长载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两可自由滑动的导体棒ab和cd.当载流直导线中的电流逐渐增强时，导体棒ab和cd的运动情况是()A.一起向左运动B. 一起向右运动C. ab和cd相向运动，相互靠近D. ab和cd相背运动，相互远离【答案】 C【解析】直导线中电流增强，穿过下方闭合回路的磁通量变大，根据楞次定律得出面积将变小，C项正确.2. (多选)(2016·江苏卷)电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发生声音.下列说法中正确的有()A. 选用铜质弦，电吉他仍能正常工作B. 取走磁体，电吉他将不能正常工作C. 增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D. 弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化【答案】BCD【解析】铜制物体不能被磁化，A项错误；取走磁体，金属弦不能被磁化，电吉他不能正常工作，B项正确；根据法拉第电磁感应定律E=n ΔΔt得出线圈匝数越多，感应电动势越大，C项正确；弦振动时，通过线圈的磁通量时而增大，时而减小，产生的电流方向不断变化，D项正确.3. (多选)(2016·苏北四市三模)如图所示的电路中，电感L的自感系数很大，电阻可忽略，D为理想二极管，则下列说法中正确的有()A. 当S闭合时，L1立即变亮，L2逐渐变亮B. 当S闭合时，L1一直不亮，L2逐渐变亮C. 当S断开时，L2立即熄灭D. 当S断开时，L1突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭【答案】BD【解析】当S闭合时，二极管具有单向导电性，此时为反向电流，所以L1一直不亮，自感线圈L阻碍电流的增大，阻碍不等于阻止，所以L2逐渐变亮，A项错误，B项正确；当S断开时，自感线圈L中的电流大小及方向不能突变，此时对二极管而言为正向电流，L1突然变亮，然后L1、L2逐渐变暗至熄灭，C项错误，D项正确.4. (多选)(2016·全国卷Ⅱ) 法拉第圆盘发电机的示意图如图所示.铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触.圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中.圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是()A. 若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定B. 若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动C. 若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化D. 若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍【答案】AB【解析】将圆盘看成由无数辐条组成，各辐条都在切割磁感线，从而产生感应电动势，出现感应电流，当圆盘顺时针转动时(从上往下看)，根据右手定则可判断，圆盘上感应电流从边缘向中心，流过电阻R的电流方向从a到b，B正确；由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势E=BLv=12BL2ω，而I=ER，故A正确，C错误；当角速度ω变为原来的2倍时，感应电动势E=12BL2ω变为原来的2倍，感应电流I变为原来的2倍，电流在R上的热功率P=I2R变为原来的4倍，D错误.【能力提升】楞次定律和右手定则的应用楞次定律和右手定则用于判断感应电流的方向.楞次定律的应用步骤概括为“一原、二感、三电流”.右手定则是楞次定律的特例，用于判断导线在磁场中切割磁感线产生感应电流的情况.楞次定律的应用拓展为：(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”.例题1(2016·苏锡常镇二模改编)如图所示，一个闭合三角形导线框位于竖直平面内，其下方固定一根与线框所在的竖直平面平行且很靠近(但不重叠)的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流.线框从实线位置由静止释放，在其后的运动过程中()A. 线框中的磁通量为零时其感应电流也为零B. 线框中感应电流方向为先顺时针后逆时针C. 线框受到安培力的合力方向竖直向上D. 线框所受的安培力先为阻力，后为动力【答案】C【解析】根据右手定则，通电直导线的磁场在上方向外，下方向里；离导线近的地方磁感应强度大，离导线远的地方磁感应强度小.线框从上向下靠近导线的过程，向外的磁感应强度增加，根据楞次定律，线框中产生顺时针方向的电流，穿越导线时，上方向外的磁场和下方向里的磁场叠加，先是向外的磁通量减小至零，之后变成向里的磁通量，并逐渐增大，直至最大，根据楞次定律，线框中产生逆时针方向的电流，向里的磁通量变成最大后，继续向下运动，向里的磁通量又逐渐减小，这时的电流方向又变成了顺时针，B项错误；穿越导线时，上方向外的磁场和下方向里的磁场叠加，先是向外的磁通量减小，一直减小到0，之后变成向里的磁通量，并逐渐增大.这一过程是连续的，始终有逆时针方向的感应电流存在，A项错误；根据楞次定律，感应电流始终阻碍线框相对磁场的运动，故所受安培力始终为阻力，其方向始终向上，C项正确，D项错误.变式1(多选)(2016·苏北四市一模改编)如图所示，螺线管与电流表相连，磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管，下列说法正确的是()A. 电流表中的电流先由a到b，后由b到aB. 电流表中的电流先由b到a，后由a到bC. a点的电势始终低于b点的电势D. 磁铁刚离开螺线管时的加速度小于重力加速度【答案】BD【解析】磁铁插入过程中，电流表中电流由b到a，b点电势高于a点电势，穿出过程中，电流表中电流由a到b，a点电势高于b点电势，A、C选项错误，B选项正确；根据“阻碍”两字得出磁铁刚离开时的加速度小于重力加速度，D项正确.E=n ΔΔtΦ的应用因穿过电路的磁通量变化而发生电磁感应现象时，通常用法拉第电磁感应定律E=n ΔΔtΦ计算感应电动势.若ΔΔtΦ为恒定，则感应电动势恒定.若ΔΔtΦ为变化量，则E=nΔΔtΦ计算的是Δt时间内的平均感应电动势，当Δt→0时，E=n ΔΔtΦ的极限值等于瞬时感应电动势.例题2(2016·全国卷Ⅲ)如图所示，两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内，其左端接一阻值为R的电阻，一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上，在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域，区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场，磁感应强度大小B1随时间t的变化关系为B1=kt，式中k为常量，在金属棒右侧还有一匀强磁场区域，区域左边界MN(虚线)与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为B0，方向也垂直于纸面向里.某时刻，金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动，在t0时刻恰好以速度v0越过MN，此后向右做匀速运动.金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好，它们的电阻均忽略不计.求：(1) 在t=0到t=t0时间间隔内，流过电阻的电荷量的绝对值.(2) 在时刻t(t>t0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小.【答案】(1)kt SR(2) Blv0(t-t0)+kSt(B0lv0+kS)B lR【解析】(1) 在金属棒未越过MN之前，t时刻穿过回路的磁通量为Φ=ktS①设在从t时刻到t+Δt的时间间隔内，回路磁通量的变化量为ΔΦ，流过电阻R的电荷量为Δq.由法拉第电磁感应定律有E=ΔΔt②由欧姆定律有I=E R③由电流的定义有I=ΔΔq t④联立①②③④式得|Δq|=kSRΔt⑤由⑤式得，在t=0到t=t0的时间间隔内，流过电阻R的电荷量q的绝对值为|q|=0 kt S R⑥(2) 当t>t0时，金属棒已越过MN.由于金属棒在MN右侧做匀速运动，有f=F ⑦式中，f是外加水平恒力，F是匀强磁场施加的安培力.设此时回路中的电流为I，F的大小为F=B0Il ⑧此时金属棒与MN之间的距离为s=v0(t-t0) ⑨匀强磁场穿过回路的磁通量为Φ'=B0ls ⑩回路的总磁通量为Φt=Φ+Φ'式中，Φ仍如①式所示.由①⑨⑩得，在时刻t(t>t0)穿过回路的总磁通量为Φt=B0lv0(t-t0)+kSt在t到t+Δt的时间间隔内，总磁通量的改变ΔΦt为ΔΦt=(B0lv0+kS)Δt由法拉第电磁感应定律得，回路感应电动势的大小为E t=ΔΔt t由欧姆定律有I=t E R联立⑦⑧得f=(B0lv0+kS)0 B l R变式2(2016·南通、泰州、扬州、淮安二模)如图所示，质量为m、电阻为R的单匝矩形线框置于光滑水平面上，线框边长ab=L、ad=2L.虚线MN过ad、bc边中点，一根能承受最大拉力F0的细线沿水平方向拴住ab边中点O.从某时刻起，在MN右侧加一方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小按B=kt均匀变化.一段时间后，细线被拉断，线框向左运动，ab边穿出磁场时的速度为v.求：(1) 细线断裂前线框中的电功率P.(2) 细线断裂后瞬间线框的加速度大小a及线框离开磁场的过程中安培力所做的功W.(3) 线框穿出磁场过程中通过导线截面的电荷量q.【答案】(1)24k LR(2)Fm12mv2(3)FkL【解析】(1) 根据法拉第定律E=ΔΔtΦ=ΔΔBt L2=kL2电功率P=2ER=24k LR(2) 细线断裂瞬间安培力F A=F0线框的加速度a=AFm=Fm线框离开磁场过程中，由动能定理W=12mv2(3) 设细线断裂时刻磁感应强度为B1，则有ILB1=F0其中I=ER=2kLR线圈穿出磁场过程E=ΔΔtΦ=21ΔB Lt电流I=E R通过的电荷量q=IΔt解得q=0 F kLE=Blv的应用1.E=Blv是法拉第电磁感应定律的一种特殊形式，不具有普遍适用性，仅适用于计算一段导体因切割磁感线而产生的感应电动势，且在匀强磁场中B、l、v三者必须互相垂直.2.当v是切割运动的瞬时速度时，算出的是瞬时电动势；当v是切割运动的平均速度时，算出的是一段时间内的平均电动势.3.若切割磁感线的导体是弯曲的，l应理解为有效切割长度，即导体在垂直于速度方向上的投影长度.例题3(2016·全国卷Ⅱ)如图所示，水平面(纸面)内间距为l的平行金属导轨间接一电阻，质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上.t=0时，金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动.t0时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动.杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为μ.重力加速度大小为g.求：(1) 金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小.(2) 电阻的阻值.【答案】(1) Blt0-Fgmμ⎛⎫⎪⎝⎭(2)22B l tm【解析】(1) 设金属杆进入磁场前的加速度大小为a，由牛顿第二定律得ma=F-μmg①设金属杆到达磁场左边界时的速度为v，由运动学公式有v=at0②当金属杆以速度v在磁场中运动时，由法拉第电磁感应定律，杆中的电动势为E=Blv ③联立①②③式可得E=Blt0-Fg mμ⎛⎫ ⎪⎝⎭④(2) 设金属杆在磁场区域中匀速运动时，金属杆中的电流为I，根据欧姆定律I=E R⑤式中R为电阻的阻值.金属杆所受的安培力为f=BIl ⑥因金属杆做匀速运动，由牛顿运动定律得F-μmg-f=0 ⑦联立④⑤⑥⑦式得R=220 B l t m⑧变式3(2016·南通一模)如图所示，在宽为L的区域内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B.光滑绝缘水平面上有一边长为L、质量为m、电阻为R的单匝正方形线框abcd，ad边位于磁场左边界，线框在水平外力作用下垂直边界穿过磁场区.(1) 若线框以速度v匀速进入磁场区，求此过程中b、c两端的电势差U bc.(2) 在(1)的情况下，求线框移动到完全进入磁场的过程中产生的热量Q和通过导线截面的电荷量q.(3) 若线框由静止开始以加速度a匀加速穿过磁场，求此过程中外力F随运动时间t的变化关系.【答案】(1) 14BLv(2)23B L vR2BLR(3) F=22B L aR t+ma02Lta⎛⎫≤≤⎪⎪⎝⎭【解析】(1) 线框产生的感应电动势E=BLv感应电流I=E R电势差U bc=14IR解得U bc=14BLv(2) 线框进入磁场所用的时间t=L v由于Q=I2Rt，q=It解得Q=23B L vR，q=2BLR(3) 设线框穿过磁场区的时间为t0，则2L=12a20t线框产生的感应电动势E'=BLat受到的安培力F安=' BE LR根据牛顿第二定律F-F安=ma解得F=22B L aR t+ma02Lta⎛⎫≤≤⎪⎪⎝⎭自感、涡流问题分析解决自感现象问题的关键在于认真分析电路，在开关闭合瞬间，线圈可认为是断路，通过线圈的电流由零逐渐增大；在电流稳定时，理想线圈(无电阻)可认为是短路，有电阻的线圈可认为是定值电阻；在断开开关时，如果能构成回路，则线圈等效为一个电源，回路中的电流由电路稳定时线圈中的电流值逐渐减小.例题4(多选)(2016·苏锡常镇二模)如图所示，两个相同灯泡L1、L2，分别与电阻R和自感线圈L串联，接到内阻不可忽略的电源的两端，当闭合开关S到电路稳定后，两灯泡均正常发光.已知自感线圈的自感系数很大.则下列说法中正确的是()A. 闭合开关S到电路稳定前，灯泡L1逐渐变亮B. 闭合开关S到电路稳定前，灯泡L2由亮变暗C. 断开开关S的一段时间内，A点电势比B点电势高D. 断开开关S的一段时间内，灯泡L2亮一下逐渐熄灭【答案】AB【解析】闭合开关到电路稳定前，自感线圈L阻碍电流的增大，阻碍不等于阻止，灯泡L1所在的支路电流从零开始不断增大，则灯泡L1逐渐变亮，A项正确；刚闭合开关时，灯泡L1所在的支路电流为零，灯泡L2所在的支路电流此时最大，到电路稳定前自感线圈L阻碍电流通过的本领逐渐减小，外电阻总阻值逐渐减小，干路电流逐渐增大，内电压逐渐增大，外电压逐渐减小，灯泡L2的亮度逐渐变暗，B项正确；两灯泡相同，且断开开关S前，两灯泡均正常发光，则有I L=I1=I2，断开开关S后，自感线圈L中的电流大小及方向不能突变，则I'2=I L，灯泡L2的亮度在断开开关S的瞬间亮度不变，流过灯泡L2的电流方向向左，则B点的电势高于A点的电势，C项错误；随着自感线圈L中的电流逐渐变小，灯泡L2逐渐变暗至熄灭，D项错误.变式4(多选)(2016·南通、泰州、扬州、淮安二模)如图所示电路中，A、B为两个相同灯泡，L为自感系数较大、电阻可忽略不计的电感线圈，C为电容较大的电容器.下列说法中正确的有()A. 接通开关S，A立即变亮，最后A、B一样亮B. 接通开关S，B逐渐变亮，最后A、B一样亮C. 断开开关S，A、B都立刻熄灭D. 断开开关S，A立刻熄灭，B逐渐熄灭【答案】ABD【解析】刚接通开关S时，电容器通交流隔直流，A立即变亮，电感线圈通直流阻交流，B逐渐变亮，电路稳定时，电容器隔直，电感线圈通交，A、B一样亮，A、B选项正确；当断开开关S时，电容器通交流隔直流，电感线圈中的电流大小与方向均不会突变，B逐渐熄灭，A不在回路中，立即熄灭，C项错误，D项正确.温馨提示：趁热打铁，事半功倍.请老师布置同学们及时完成《配套检测与评估》中的练习.。

电磁感应中常见问题

但是往往误认为回路没有感应电流就没有感应电动势。

所以“感应电动势”比“感应电流”更能反映电磁感应的本质意义。

（二）、二次电磁感应问题1 . 二次电磁感应问题综合程度高，学生做题无从下手。

由右手定则 PQ 向右加速运动，穿过的磁通量向上且增加，由楞次定律和左手定则可判断 MN 向左运动，故 A 错。

若 PQ 向左加速运动，情况正好和 A 相反，故B 对。

电磁感应实验中的常见问题解答与技巧总结

电磁感应实验中的常见问题解答与技巧总结电磁感应实验是物理学中重要的实验之一，通过该实验可以观察到磁场与电流之间存在的相互作用现象。

然而，在进行电磁感应实验过程中，常常会遇到一些问题和困惑。

本文将针对这些常见问题进行解答，并总结一些实验技巧，以便读者能够更好地完成电磁感应实验。

一、电磁感应实验常见问题解答问题一：实验中用哪种导线较好？回答：在电磁感应实验中，一般使用铜导线。

铜导线具有电导率高、热稳定性好、抗腐蚀等优点，因此适合用于电磁感应实验。

此外，导线的长度和截面积也会对实验结果产生影响，可根据实验需求选择合适的导线。

问题二：如何减小外界磁场对实验的干扰？回答：外界磁场可能会对电磁感应实验结果产生干扰，为了减小这种干扰，可以通过以下几种方法来操作：1. 选择一个尽可能密闭的环境，减少外部磁场的干扰；2. 避免靠近有磁性材料或电器设备的区域进行实验；3. 使用磁屏蔽材料将实验区域屏蔽起来，以减少外界磁场的干扰。

问题三：实验中如何测量磁感应强度？回答：可以使用霍尔效应或霍尔元件来测量磁感应强度。

霍尔效应是指当导体中有电流通过时，垂直于电流方向的磁场会引起电势差的现象。

霍尔元件则是一种能够测量磁场的器件，利用其输出的电压信号可以间接测量磁场强度。

二、电磁感应实验技巧总结1. 合理选择实验装置：在进行电磁感应实验时，应根据实验目的和要求，选择合适的实验装置。

例如，对于测量电磁感应产生的电势差，可以选择恒磁场实验装置，以减少外界干扰。

2. 注意电路接法：在连接电路时，应保证电路中没有接触不良或断开的情况，以确保电流的连续性。

此外，电路中的接触电阻应尽量减小，以保证实验结果的准确性。

3. 控制实验条件：在进行电磁感应实验时，应尽量控制实验条件的一致性。

例如，保持磁场强度、角度、速度等参数的稳定，以避免实验结果的误差。

4. 观察仪器读数：在进行实验时，应仔细观察仪器的读数，并及时记录。

同时，要注意使用合适的单位来表示实验数据，以便后续的数据分析和处理。