专题17：电磁感应定律_电磁感应定律概念
电磁感应定律
电磁感应定律电磁感应科学原理电磁感应的本质可以追塑到麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场在周围空间产生电场，当导体处在此电场中时，导体中的自由电子在电场力作用下作定向移动而产生电流即感应电流;如果不是闭合回路，则导体中自由电子的定向移动使断开处两端积累正、负电荷而产生电势差----感应电动势。
电磁感应的概念电磁感应(Electromagnetic induction) 现象是指放在变化磁通量中的导体，会产生电动势。
此电动势称为感应电动势或感生电动势，若将此导体闭合成一回路，则该电动势会驱使电子流动，形成感应电流(感生电流) 迈克尔·法拉第是一般被认定为于1831年发现了电磁感应的人，虽然Francesco Zantedeschi1829年的工作可能对此有所预见。
电磁感应是指因为磁通量变化产生感应电动势的现象。
电磁感应现象的发现，是电磁学领域中最伟大的成就之一。
它不仅揭示了电与磁之间的内在联系，而且为电与磁之间的相互转化奠定了实验基础，为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路，在实用上有重大意义。
电磁感应现象的发现，标志着一场重大的工业和技术革命的到来。
事实证明，电磁感应在电工、电子技术、电气化、自动化方面的广泛应用对推动社会生产力和科学技术的发展发挥了重要的作用。
若闭合电路为一个n匝的线圈，则又可表示为：式中n为线圈匝数，ΔΦ为磁通量变化量，单位Wb(韦伯) ，Δt为发生变化所用时间，单位为s.ε 为产生的感应电动势，单位为V( 伏特，简称伏)。
电磁感应俗称磁生电，多应用于发电机。
电磁感应的知识一是电磁感应现象的规律。
电磁感应研究的是其电磁感应他形式能转化为电能的特点电磁感应和规律，其核心是法拉第电磁感应定律和楞次定律。
楞次定律表述为：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
即要想获得感应电流( 电能)必须克服感应电流产生的安培力做功，需外界做功，将其他形式的能转化为电能。
法拉第电磁感应定律是反映外界做功能力的，磁通量的变化率越大，感应电动势越大，外界做功的能力也越大。
什么是电磁感应定律
什么是电磁感应定律电磁感应定律是电磁学中的基本定律之一，它描述了磁场和电场之间相互作用的现象。
根据电磁感应定律，当磁场的磁通量发生变化时，会在电路中产生感应电动势。
通过电磁感应定律，我们可以理解电磁感应现象的原理，并应用于各种实际应用中。
电磁感应定律的具体形式有两种：法拉第电磁感应定律和楞次定律。
1. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律由英国物理学家迈克尔·法拉第在19世纪提出，它描述了磁通量变化引起感应电动势的大小。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
具体而言，当一个导体被置于变化的磁场中时，通过导体所围的磁通量也会发生变化。
根据法拉第电磁感应定律，导体两端产生的感应电动势（ε）正比于磁通量的变化率（Φ）：ε = -dΦ/dt其中，ε表示感应电动势，dΦ/dt表示磁通量的变化率。
负号表示感应电动势的方向与磁通量变化的方向相反。
2. 楞次定律楞次定律又称为楞次-法拉第定律，它由法国物理学家恩斯特·楞次在19世纪提出，描述了感应电流的产生。
根据楞次定律，当一个回路中的磁通量发生变化时，会在回路中产生感应电流。
感应电流的方向总是使其产生的磁场阻碍磁通量变化。
根据楞次定律，磁通量的变化会导致感应电流的产生，感应电流的大小正比于磁通量的变化率。
感应电流的方向使得其产生的磁场与变化前的磁场方向相反。
应用与实例：电磁感应定律在现实生活中有很多重要的应用。
以下是一些常见的例子：1. 电磁感应定律与发电机发电机是基于电磁感应定律原理的重要设备。
通过将导体线圈放置在磁场中，当磁场发生变化时，导体线圈中会产生感应电流。
这种感应电流可以通过导线传输，并在电路中产生电能。
2. 电磁感应定律与变压器变压器是变换电压和电流的装置，也是基于电磁感应定律的原理。
变压器由两个线圈（主线圈和副线圈）组成，它们共享磁场。
当主线圈中的电流发生变化时，磁场也会发生变化，从而在副线圈中产生感应电流。
电磁感应知识点总结
电磁感应知识点总结电磁感应是电磁学中非常重要的一个概念，它描述了导体中的电流和磁场之间的相互作用。
电磁感应的理论基础是法拉第电磁感应定律，通过这个定律我们可以了解电磁感应产生的原理和特点。
本文将对电磁感应的相关知识点进行总结和归纳。
1. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的基础定律，由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年提出。
该定律的主要表述是：当导体中的磁通量发生变化时，沿着导体的电路中就会产生感应电动势。
感应电动势的大小与磁通量变化的速率成正比。
2. 磁通量磁通量是衡量磁场穿过某一表面的量度。
用Φ表示，单位是韦伯（Wb）。
磁通量的大小与磁场强度和所穿过的表面积成正比。
3. 感应电动势和感应电流当导体中的磁通量发生变化时，根据法拉第电磁感应定律，就会在导体中产生感应电动势。
如果导体是闭合回路，那么感应电动势将驱动电荷在导体中产生电流，这就是所谓的感应电流。
4. 感应电动势的计算根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小等于磁通量变化率的负值乘以导体的匝数。
数学表达式可以写作ε = -dΦ/dt，其中ε表示感应电动势，dΦ/dt表示磁通量的变化率。
5. 湘妃之旅匝数和楔匝数是描述导体中线圈的特征之一，表示线圈中的导线环绕磁场的圈数。
匝数越大，感应电动势就越大。
6. 涡流当导体中的磁通量发生变化时，产生的感应电流称为涡流。
涡流会在导体内部形成环状的电流路径，由于涡流的存在，导体内部会产生热量，这也是涡流的一个重要特点。
7. 动生电动势和感应电动势的方向根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的方向由磁通量的变化率确定。
当磁通量增加时，感应电动势的方向与产生磁场时电流方向一致；当磁通量减小时，感应电动势的方向与磁场的方向相反。
8. 电磁感应的应用电磁感应在生活中有许多重要的应用。
最常见的一个例子是发电机的工作原理，利用电磁感应原理将机械能转化为电能。
电磁感应也应用于变压器、感应炉、磁悬浮列车等领域。
电磁感应定律及其应用知识点总结
电磁感应定律及其应用知识点总结电磁感应现象是物理学中非常重要的一个概念，它不仅为我们理解自然界中的许多现象提供了理论基础，还在实际生活和科技领域有着广泛的应用。
下面我们就来详细总结一下电磁感应定律及其应用的相关知识点。
一、电磁感应定律1、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律指出：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。
如果用 E 表示感应电动势，ΔΦ 表示磁通量的变化量，Δt 表示时间的变化量，那么法拉第电磁感应定律可以表示为：E ＝nΔΦ/Δt，其中 n 是线圈的匝数。
这个定律告诉我们，只要磁通量发生变化，就会产生感应电动势。
而磁通量的变化可以由多种方式引起，比如磁场的变化、线圈面积的变化、线圈与磁场的夹角变化等。
2、楞次定律楞次定律是用来确定感应电流方向的定律。
它指出：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。
简单来说，如果磁通量增加，感应电流产生的磁场方向就与原磁场方向相反，以阻碍磁通量的增加；如果磁通量减少，感应电流产生的磁场方向就与原磁场方向相同，以阻碍磁通量的减少。
楞次定律的本质是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现。
因为如果感应电流的方向不是这样，就会导致能量的无端产生或消失，这与能量守恒定律相违背。
二、电磁感应现象的产生条件要产生电磁感应现象，必须满足以下两个条件之一：1、穿过闭合电路的磁通量发生变化。
这可以是由于磁场的强弱变化、磁场方向的变化、闭合电路的面积变化或者闭合电路在磁场中的位置变化等原因引起的。
2、导体在磁场中做切割磁感线运动。
需要注意的是，如果导体整体都在匀强磁场中运动，而磁通量没有发生变化，是不会产生感应电流的。
三、电磁感应的应用1、发电机发电机是利用电磁感应原理将机械能转化为电能的装置。
在发电机中，通过转动线圈或者磁场，使线圈中的磁通量发生变化，从而产生感应电动势，向外输出电能。
常见的有交流发电机和直流发电机。
交流发电机产生的是交流电，其输出的电流方向和大小会周期性地变化；直流发电机则通过换向器等装置将交流电转化为直流电。
电磁感应的概念和电磁感应定律
电磁感应的概念和电磁感应定律电磁感应是指在磁场中变化的磁通量产生电场，从而引发电流的现象。
电磁感应定律则进一步阐述了电磁感应的具体规律。
本文将详细介绍电磁感应的概念和电磁感应定律的应用。
一、电磁感应的概念电磁感应是指当导体运动或者磁场发生变化时，导体中会产生感应电流。
这个现象最早由英国科学家迈克尔·法拉第于1831年发现，并被称为法拉第感应定律。
电磁感应的重要性体现在多方面，比如发电机、变压器等电磁设备的工作原理都基于电磁感应。
二、电磁感应定律电磁感应定律主要包括两个方面，即法拉第电磁感应定律和楞次定律。
1. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律描述了变化的磁场对导体中感应电流的影响。
该定律可以用以下公式来表示：ε = -ΔΦ / Δt其中，ε 表示感应电动势，ΔΦ 表示磁通量的变化量，Δt 表示磁通量变化的时间。
负号表示感应电动势的方向与磁通量的变化方向相反。
根据该定律，当磁通量的变化较大且变化速度较快时，感应电动势也会相应增大。
2. 楞次定律楞次定律是描述感应电流对产生它的磁场的影响。
根据楞次定律，感应电流的方向会使得它所产生的磁场方向发生变化，以阻碍磁场变化的原因。
这可以用下面的公式来表示：ε = -dΦ / dt其中，ε 表示感应电动势，dΦ 表示磁通量的变化率。
负号表示感应电动势的方向与磁通量的变化率相反。
根据楞次定律，感应电流的方向会使得它所产生的磁场方向改变，从而减缓磁场的变化速度。
三、电磁感应的应用电磁感应广泛应用于各个领域，特别是在发电和变压器方面。
1. 发电发电机是利用电磁感应产生电能的装置。
当发电机中的转子旋转时，磁场发生变化，进而在线圈中产生感应电动势。
这个感应电动势可以通过导线外部的电路提供给电器设备，从而产生电流。
2. 变压器变压器是利用电磁感应实现电能的传输和变压的设备。
当交流电通过变压器的一侧线圈时，产生的磁场将感应出另一侧线圈中的电动势，从而改变电压大小。
电磁感应定律
电磁感应定律电磁感应定律是电磁学的重要基础理论之一，对于理解电磁现象和研究电磁场的产生和变化具有重要意义。
本文将从电磁感应的概念、法拉第电磁感应定律以及应用方面进行探讨。
一、电磁感应的概念电磁感应是指在磁场变化或者导体运动相对磁场变化时，导体中会产生感应电动势的现象。
这种感应电动势的产生主要是由于磁通量的变化引起的，磁通量的变化可以通过改变磁场的强度、方向或者改变导体与磁场的相对运动来实现。
根据电磁感应的规律，当导体中产生感应电动势时，如果导体形成闭合回路，就会在导体中产生感应电流，这被称为法拉第电磁感应定律。
二、法拉第法拉第电磁感应定律描述了导体中感应电动势和感应电流的关系。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量变化的速率成正比，并与感应电流的方向有关。
具体而言，设导体中产生的感应电动势为ε，磁通量的变化率为Φ/Δt，导体中的电阻为R，根据法拉第电磁感应定律可以得到以下公式：ε = -dΦ/dt其中，负号表示感应电动势的方向与磁通量变化的方向相反。
这个负号的存在保证了感应电流的方向遵循洛仑兹力的规律。
由法拉第电磁感应定律可以推导出许多重要的电磁现象，例如互感、自感、发电机、变压器等，这些都是电磁感应定律的应用。
三、电磁感应定律的应用1. 发电机发电机是一种利用电磁感应原理将机械能转化为电能的装置。
通过旋转磁场或者移动导体，可以在导体中产生感应电动势，从而产生电流。
发电机的应用广泛，是电力工业中的重要设备之一。
2. 变压器变压器也是一种利用电磁感应的装置，用于改变交流电的电压。
变压器由两个或多个线圈组成，当一侧线圈中通过的电流改变时，导致磁通量发生变化，从而在另一侧线圈中产生感应电动势，改变电压。
变压器在电力输送和电子设备中广泛应用。
3. 涡流制动涡流制动是指利用感应电流产生的磁场对运动金属物体施加反向力，从而实现制动目的。
涡流制动器广泛应用于列车制动、电梯制动等场合。
4. 磁浮列车磁浮列车是一种利用电磁感应原理实现悬浮和推进的交通工具。
电磁感应定律
电磁感应定律法拉第电磁感应定律即电磁感应定律。
因磁通量变化产生感应电动势的现象，闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应。
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就会产生电流。
这种现象叫电磁感应现象。
产生的电流称为感应电流。
这是初中物理课本为便于学生理解所定义的电磁感应现象，不能全面概括电磁感现象：闭合线圈面积不变，改变磁场强度，磁通量也会改变，也会发生电磁感应现象。
所以准确的定义如下：因磁通量变化产生感应电动势的现象。
[1]电动势的方向（公式中的负号）由楞次定律提供。
楞次定律指出：感应电流的磁场要阻碍原磁通的变化。
对于动生电动势也可用右手定则判断感应电流的方向，进而判断感应电动势的方向。
“通过电路的磁通量”的意义会由下面的例子阐述。
传统上有两种改变通过电路的磁通量的方式。
至于感应电动势时，改变的是自身的磁场，例如改变生成场的电流（就像变压器那样）。
而至于动生电动势时，改变的是磁场中的整个或部份电路的运动，例如像在同极发电机中那样。
感应电动势的大小由法拉第电磁感应定律确定；e(t) = -n(dΦ)/(dt)。
对动生的情况也可用E=BLV来求。
法拉第电磁感应定律的综合一. 教学内容：法拉第电磁感应定律的综合二. 学习目标：1、掌握自感现象的原理及应用其典型的题型分析思路。
2、重点掌握电磁感应与能量综合、与图象综合类问题的分析方法。
3、掌握与电磁感应现象相联系的物理模型的分析。
考点地位：电磁感应现象与能量及图象的综合问题历来是高考的重点和难点，出题的形式一般以大型的计算题的形式出现，从深层次上考查了学生对于能量观点的理解，数学方法在分析物理问题中的应用能力，同时电磁感应问题与日常生活实际相联系的问题能够很好的考查学生抽象物理模型分析物理模型的能力，如2007年全国理综1卷第21题，2007年江苏卷第18题，2006年广东卷第16题，2006年上海高考试题的第22题，2006年天津理综卷的第20题，2005年江苏高考卷的第16题都突出了对于这方面问题的考查。
电磁感应的概念和法拉第电磁感应定律
电磁感应的概念和法拉第电磁感应定律一、电磁感应的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。
这种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。
二、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律表明，当闭合导体回路所包围的磁场发生变化时，回路中会产生电动势。
这个电动势的大小与磁场的变化率成正比，与回路的匝数成正比，与回路所包围的磁场变化区域面积成正比。
公式表示为：[ = -N ]其中，( ) 表示电动势，( N ) 表示回路的匝数，( ) 表示磁场变化率，负号表示根据楞次定律，电动势的方向总是阻碍磁通量的变化。
三、楞次定律楞次定律是描述电磁感应现象中电动势方向的一个重要定律。
它指出，在电磁感应过程中，产生的电动势总是要阻止引起这种变化的原因。
具体表现为：1.当磁场增强时，感应电流产生的磁场与原磁场方向相反；2.当磁场减弱时，感应电流产生的磁场与原磁场方向相同；3.当磁场方向发生变化时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反。
四、电磁感应的应用1.发电机：通过转子与定子之间的相对运动，产生电磁感应，从而产生电能。
2.变压器：利用电磁感应原理，实现电压的升降变换。
3.感应电流：在导体中产生电动势，进而产生电流。
4.磁悬浮列车：利用电磁感应产生的磁力，实现列车与轨道的悬浮，减小摩擦，提高速度。
电磁感应现象是电磁学中的重要概念，法拉第电磁感应定律是其核心内容。
通过理解电磁感应的原理，我们可以更好地了解电与磁之间的关系，并广泛应用于生活和工业中。
习题及方法：1.习题：一个矩形线框abcd在匀强磁场B中以角速度ω绕垂直于磁场方向的轴旋转，求线框中感应电动势的最大值和有效值。
解题思路：根据法拉第电磁感应定律，当线框与磁场垂直时，感应电动势最大。
最大值公式为E m=NBSω，其中N为线框匝数，B为磁场强度，S为线框面积，ω为角速度。
有效值可以通过最大值除以根号2得到。
简述电磁感应定律
电磁感应定律1. 介绍电磁感应定律是物理学中一个重要的基础定律，它描述了磁场变化时在导体中产生的感应电动势和感应电流。
这个定律是由英国物理学家迈克尔·法拉第在1831年发现的，被称为法拉第电磁感应定律。
2. 第一法拉第电磁感应定律第一法拉第电磁感应定律是指当导体中的磁通量发生变化时，将在导体中感应出一个电动势，它的大小正比于磁通量的变化速率。
数学表达式可以写为：ℰ=−dΦdt其中，ℰ表示感应电动势，Φ表示磁通量，t表示时间，d表示微分。
3. 磁通量的定义磁通量是衡量磁场通过一个区域的量度，它的大小等于磁场在该区域上的面积分。
磁通量通常用符号Φ表示，其数学表达式为：Φ=∫∫B⋅dA其中，B表示磁感应强度，dA表示面积矢量。
4. 导体中的感应电动势当导体中的磁通量发生变化时，根据第一法拉第电磁感应定律，将在导体中感应出一个电动势。
这个电动势将使得自由电子在导体中发生移动，从而形成感应电流。
为了更好地理解导体中感应电动势的产生，让我们来看一个简单的实例。
假设有一个导体环，它的形状是一个闭合的圆环，环的面积为A。
如果将这个导体环置于磁场中并让磁场发生变化，根据第一法拉第电磁感应定律，将在导体环中产生一个感应电动势。
这个感应电动势可以通过以下公式进行计算：ℰ=−dΦdt=−AdBdt其中，B表示磁感应强度，dΦ表示磁通量的微分，dt表示时间的微分。
由于磁场的变化会导致磁感应强度B的变化，所以在上式中将B看作是时间t的函数。
5. 导体中的感应电流根据欧姆定律，感应电动势会驱动电荷在导体中发生移动形成电流。
所以，当导体中产生感应电动势时，就会在导体中产生感应电流。
导体中的感应电流可以通过以下公式进行计算：I=ℰR其中，I表示感应电流，R表示导体的电阻，ℰ表示感应电动势。
6. Lenz定律Lenz定律是电磁感应定律的重要补充，它描述了感应电流的方向。
根据Lenz定律，感应电流的方向总是被磁场的变化所反对，它会产生一个与磁场变化方向相反的磁场，以抵消原始磁场的变化。
初中物理中的电磁感应知识点归纳
初中物理中的电磁感应知识点归纳电磁感应是初中物理中的重要内容，它是现代科学与技术的基础之一。
在电磁感应的知识中，有一些重要的概念和原理需要我们进行全面的归纳和理解。
本文将围绕初中物理中的电磁感应知识点展开，详细介绍相关概念和原理。
1. 电磁感应的基本概念电磁感应是指导体或线圈内的磁感应强度发生变化时，会在导体内产生感应电动势的现象。
导体运动时，磁感应线会切割导体，产生电磁感应现象。
2. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的一个基本定律。
法拉第定律规定，当一个导体中的磁通量发生变化时，通过导体的感应电动势大小等于负数乘以磁通量的变化率：ε=-dΦ/dt。
这个定律是电磁感应的基础，也是我们理解电磁感应现象的重要依据。
3. 感应电动势的影响因素感应电动势的大小与磁通量的变化率有关。
磁通量的变化率越大，感应电动势就越大。
磁通量的变化率取决于导体的速度和磁感应强度的变化。
根据法拉第电磁感应定律，当导体速度较快或磁感应强度变化较大时，感应电动势会增大。
4. 电磁感应中的楞次定律电磁感应现象与能量守恒定律密切相关。
根据楞次定律，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反，这样可以保持能量守恒。
楞次定律也是我们理解电磁感应中位置和方向关系的基础。
5. 感应电流和动生电动势的概念当导体中的磁通量发生变化时，由于电磁感应导致的电流称为感应电流。
感应电流的大小和方向与感应电动势和电路的特性有关。
动生电动势是指由于导体相对于磁场的运动而产生的感应电动势。
6. 磁感应强度和电磁感应的关系磁感应强度与感应电动势之间存在一定的关系。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势等于磁通量的变化率乘以匝数。
这里的匝数指线圈中的匝数，它决定了感应电动势的大小。
7. 电磁感应在发电机中的应用电磁感应的应用之一是发电机。
发电机利用导体在磁场中运动产生的感应电动势来实现能量转换。
通过将发电机转子与发电机电路相连，可以实现电能的转换和传输。
高三一轮：电磁感应定律
B S 5 0.1 100 V 5V t 10
B/T
5
(2) I
E 5 = A=1A R总 1+4
R1
0
5 10
（3）q It 110C 10C
t/s
Q I 2 R1t 12 4 10J 40J
若题中磁场如图所示，则应注意什么问题？
课堂练习
2、已知某线框的面积是 S 100cm ，整个线框平面与磁场 方向垂直，磁感应强度 B =0.2T ， （1）B不变，在5s内，面积增大到 200cm2，求此过程 中平均感应电动势E1 （2）S不变，在2s内，磁感应强度增加到0.5T,求此过程 中的平均感应电动势E2
2
解：（1）
BS E t
S B E t
（2）
课堂练习 练习3：
3、如图所示，一个电阻值为 R 1 ，匝数为100匝的圆形金属线圈与阻值为 4 的电阻R1连接成闭合回路，线圈的面积为0.1m2 ，在线圈中的圆形区域 内存在垂直于线圈平面向外的匀强磁场， 感应强度B随时间变化的关系图线 如图所示。导线的电阻不计，求0至10s时间内： (1)线圈中产生的感应电动势大小； (2)通过电阻R1上的电流大小； (3)通过电阻R1上的电荷量q及电阻R1上产生的热量。
高三一轮
法拉第电磁感应定律
高考展望
法拉第电磁感应定律的内容是高中物理的一节重点内 容，也是近几年高考每年必考的内容之一。 以山东卷为例：2010、21；2011、22；2012、20； 2013、 18
题型设计上主要考查：
1、感应电动势、感应电流的计算； 2、导体棒受力及其各力做功情况并结合某过程中的能量分析； 3、结合电学方面知识考查电功电功率。
电磁感应定律_图文
3. 一铜条置于均匀磁场中，铜条中电子流的方向如 图所示，试问下述哪一种情况将会发生？ （A）在铜条上 ab 两点产生一小电势差，且Ua > Ub， （B）在铜条上 ab 两点产生一小电势差，且Ua < Ub， （C）在铜条上产生涡流，
（D）电子受到洛伦兹力而减速。
[A ]
a
b
B F洛
a
b
五、磁场的能量
自感磁能: 磁场能量密度: 磁场的能量:
六、麦克斯韦的电磁场理论
感应电场：变化的磁场激发感应电场 两个基本假设 位移电流：变化的电场产生位移电流
位移电流和传导电流以相 同的规律激发磁场
一、选择题
1．用线圈的自感系数L来表示载流线圈磁场的能量 公式
（A）只适用于无限长密绕螺线管； （B）只适用单匝线圈； （C）只适用一个匝数很多，且密绕的螺线环； （D）适用于自感系数L一定的任意线圈。
为大于零
的恒量。求管内、外的感应电场。
解：
求管外的感应电场。
例11-7 一被限制在半径为 R 的无限长圆柱内的均匀磁场 B ， B 均匀增加，B 的方向如图所示。
求 导体棒ON、CD的感生电动势 解 方法一(用感生电场计算):
方法二(用法拉第电磁感应定律): (补顺时针回路 ODCO)
4、 自感系数的计算 假设电路中流有电流 I , IB ，再计算 L= /I 例11-8求单层密绕长直螺线管的自感
+ +
（2） 是通过回路的磁通量， 代表的意义？
与
有何区别？
* 只要闭合导体回路磁通量发生变化就有感应电动势。
（2）N匝线圈串联时的法拉第电磁感应定律
N匝相同线圈串联组成回路,若通过
每个线圈的磁通量相同
高中物理中的电磁感应与电磁感应定律
高中物理中的电磁感应与电磁感应定律电磁感应是在高中物理中一个重要的概念。
它描述了当磁场与导体相互作用时会产生的电流现象。
电磁感应定律是描述电磁感应现象的定律，它是由英国物理学家法拉第提出的。
本文将详细介绍电磁感应的概念以及电磁感应定律的具体内容。
一、电磁感应的概念电磁感应是指导体在磁场中运动时，会产生感应电动势以及感应电流的现象。
简单来说，电磁感应是由磁场与导体之间的相互作用引起的。
这一现象广泛应用于发电机、变压器和感应炉等设备中。
二、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的定律，它由法拉第在1831年提出。
法拉第电磁感应定律表明，当导体中的磁通量发生变化时，导体中会产生感应电动势。
具体而言，法拉第电磁感应定律可以分为两部分：1.第一法拉第定律：当导体中的磁通量发生变化时，导体内部会感应出一个电动势。
数学表达式为：ε=-dΦ/dt其中，ε代表感应电动势，Φ代表磁通量，t代表时间。
2.第二法拉第定律：当一个闭合回路中的磁通量发生变化时，回路中会产生感应电流。
数学表达式为：ε=-dΦ/dt其中，ε代表感应电动势，Φ代表磁通量，t代表时间。
三、电磁感应的应用电磁感应在日常生活和工业生产中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用示例：1.发电机：发电机利用电磁感应原理将机械能转化为电能。
当发电机的导体与磁场相互作用时，会产生感应电动势，进而产生电流。
2.变压器：变压器也是基于电磁感应原理工作的。
当通过一个线圈的电流发生变化时，会在另一个线圈中感应出电流，从而实现电能的传输。
3.感应炉：感应炉利用外部磁场在金属中产生感应电流，从而加热金属。
这一原理被广泛应用于工业领域中的金属加热和熔炼。
四、电磁感应实验为了验证电磁感应定律的正确性，可以进行一些简单的实验。
下面是一个常见的电磁感应实验：实验装置：一个螺线管、一个磁铁、一个电流计。
实验步骤：1.将螺线管的两端连接电流计。
2.将磁铁靠近螺线管一个端口。
电磁感应定律和原理
电磁感应定律和原理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。
电磁感应定律是指导体在磁场中运动时，导体中会产生电动势，且电动势的大小与导体在磁场中的速度、磁感应强度以及导体与磁场的相对位置有关。
电磁感应原理是指导体在磁场中运动时，导体中的自由电子受到洛伦兹力的作用，从而在导体中产生电动势。
当导体闭合时，就会产生电流。
这个现象就是电磁感应现象。
电磁感应定律的数学表达式为：[ = - ]其中，( ) 表示电动势，单位是伏特（V）；( _B ) 表示磁通量，单位是韦伯（Wb）；( t ) 表示时间，单位是秒（s）。
上式中的负号表示电动势的方向与磁通量的变化方向相反。
磁通量是指磁场穿过某一面积的总量，其数学表达式为：[ _B = B A ]其中，( B ) 表示磁感应强度，单位是特斯拉（T）；( A ) 表示面积，单位是平方米（m²）；( ) 表示磁场线与面积法线之间的夹角，单位是弧度（rad）。
根据法拉第电磁感应定律，电动势的大小还与导体在磁场中的速度有关，其数学表达式为：[ = B L v ]其中，( B ) 表示磁感应强度，单位是特斯拉（T）；( L ) 表示导体的长度，单位是米（m）；( v ) 表示导体在磁场中的速度，单位是米/秒（m/s）；( ) 表示导体速度方向与磁场方向之间的夹角，单位是弧度（rad）。
以上是关于电磁感应定律和原理的基本知识点，希望对您有所帮助。
习题及方法：一个导体棒AB在匀强磁场B中以速度v垂直移动，AB的长度为L，磁感应强度为B。
求导体棒AB产生的电动势的大小。
根据电磁感应定律，导体棒AB产生的电动势的大小为：[ = B L v ]其中，( ) 为导体棒AB速度方向与磁场方向之间的夹角。
由于题目中未给出夹角，我们假设导体棒AB垂直于磁场方向，即 ( = 90^)，所以 ( = 1 )。
因此，导体棒AB产生的电动势的大小为：[ = B L v ]一个半径为R的圆盘在匀强磁场B中以恒定速度v旋转。
《电磁感应定律的应用》 知识清单
《电磁感应定律的应用》知识清单一、电磁感应定律的基本概念电磁感应定律是指因磁通量变化产生感应电动势的现象。
当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，回路中就会产生感应电动势，从而产生感应电流。
这个定律是由迈克尔·法拉第发现的。
感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
公式为：＄E ＝n\frac{＼Delta\Phi}｛＼Delta t}＄，其中＄E$ 表示感应电动势，＄n$ 表示线圈匝数，＄＼Delta\Phi$ 表示磁通量的变化量，＄＼Deltat$ 表示变化所用的时间。
二、电磁感应定律的应用领域1、发电机发电机是电磁感应定律最常见的应用之一。
通过旋转磁场中的导体，使其不断切割磁感线，从而产生感应电动势，进而输出电能。
无论是火力发电、水力发电还是风力发电，其基本原理都是利用电磁感应将机械能转化为电能。
在火力发电中，燃料燃烧产生的热能使水变成高温高压蒸汽，推动汽轮机旋转，带动发电机的转子旋转，产生电能。
水力发电则是利用水流的势能推动水轮机旋转，进而带动发电机工作。
风力发电依靠风的力量推动叶片旋转，最终使发电机产生电能。
2、变压器变压器是利用电磁感应原理改变交流电压的装置。
它由一个铁芯和绕在铁芯上的两个或多个线圈组成。
当输入交流电压施加在初级线圈上时，由于电磁感应，在次级线圈中会产生不同大小的输出电压。
输出电压与输入电压之比等于次级线圈匝数与初级线圈匝数之比。
变压器在电力输送和分配中起着至关重要的作用。
通过变压器，可以将发电站产生的高电压降低，以便在城市和乡村进行安全有效的电力分配；同时，在使用电力的场所，又可以通过变压器将电压升高，满足各种电器设备的工作需求。
3、电磁炉电磁炉是一种利用电磁感应加热的炊具。
在电磁炉内部，有一个产生高频交变磁场的线圈。
当放置含铁质锅底的锅具在电磁炉上时，锅底会产生感应电流（涡流）。
由于锅底具有电阻，电流通过时会产生焦耳热，从而使锅底迅速发热，实现对食物的加热。
电磁感应定律
电磁感应定律导言：电磁感应定律是电磁学中的基本定律之一，它揭示了电磁场与电路之间的相互作用规律。
通过电磁感应定律，我们可以理解电动势的产生、发电机的工作原理以及电磁感应在许多现实应用中的重要性。
本文将详细介绍电磁感应定律的基本概念、数学表达以及应用情况。
一、电磁感应定律的基本概念电磁感应定律是由英国物理学家法拉第于1831年首次提出的。
它指出：当导体中的磁通量发生变化时，将在导体两端产生感应电动势，从而引起电流的产生。
二、电磁感应定律的数学表达1. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是电磁感应定律的基本表达式。
它可以用数学方式表示为：ε = -dφ/dt其中，ε表示感应电动势，dφ/dt表示磁通量的变化率。
2. 楞次定律楞次定律是电磁感应定律的重要推论，它是法拉第电磁感应定律的补充。
楞次定律可以用如下方式表述：感应电流的方向总是使得它所产生的磁场的磁通量变化量趋向于抵消原磁场的变化。
三、电磁感应定律的应用1. 电动势的产生根据电磁感应定律，当磁场相对于导体线圈发生变化时，线圈两端将产生感应电动势。
这一原理被应用于发电机等设备中，实现了机械能转化为电能的过程。
2. 电感电磁感应定律说明了导体中感应电动势的产生，同时也揭示了电感的存在。
通过将导体弯曲为线圈形状，可以增加电感的大小，并应用于电子电路中的滤波器等器件中。
3. 变压器电磁感应定律的应用之一是变压器。
变压器通过磁场的变化，使得两个相互绕制的线圈之间传导电磁感应，从而实现电能的传输与变压。
4. 感应加热电磁感应定律的实际应用之一是感应加热。
通过在导体中通以交变电流，产生的变化磁场将引起导体中的感应电流，从而使导体产生热量。
这种原理被广泛应用于感应炉等加热设备中。
5. 磁悬浮列车电磁感应定律的应用之一是磁悬浮列车。
通过在轨道上设置电磁铁，产生变化的磁场，从而引起列车中的感应电流，实现列车与轨道的悬浮与运行。
结论：电磁感应定律是电磁学的重要定律之一，其基本概念和数学表达形式在科学研究和实际应用中起到了重要作用。
电磁感应的概念与法拉第电磁感应定律
电磁感应的概念与法拉第电磁感应定律电磁感应是指通过磁场的变化而产生电场或通过电场的变化而产生磁场的现象。
它是电磁学中的重要概念，也是现代科学与技术中的基础之一。
在19世纪初，英国物理学家迈克尔·法拉第首次定量地描述了电磁感应的现象，提出了法拉第电磁感应定律，为电磁学的发展奠定了基础。
一、电磁感应的概念电磁感应是指由于磁场的变化而在空间中产生感应电动势，导致电流的现象。
当磁场的磁力线发生变化时，由于导体中的自由电子受到力的作用，将发生电流。
这种现象称为电磁感应。
电磁感应的过程包括两个基本要素：磁场的变化和导体。
只有在这两个条件共同存在时才会产生电磁感应。
二、法拉第电磁感应定律的表述法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的定律，由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年提出。
该定律分为两个部分：1. 法拉第第一电磁感应定律：当闭合线圈中的磁通量发生变化时，电磁感应产生的电动势大小与该变化率成正比。
换言之，闭合线圈中的感应电动势等于磁通量变化率的负值乘以系数，该系数称为磁感应系数。
其数学表达式为：ε = -N * ΔΦ/Δt其中，ε代表感应电动势的大小，N代表线圈的匝数，ΔΦ代表磁通量的变化量，Δt代表时间变化量。
2. 法拉第第二电磁感应定律：当闭合线圈中的电路发生变化时，电磁感应产生的感应电流的方向与产生它的磁通量变化的方向相反。
此定律还可以根据运动的磁铁产生感应电流的情况分为静磁场和动磁场两种情况：- 静磁场：磁铁相对于线圈静止不动地放置时，当磁铁与线圈之间的距离发生变化时，产生的感应电流的方向与磁铁与线圈之间的变化方向相反。
- 动磁场：磁铁相对于线圈以一定速度运动时，产生的感应电流的方向与运动方向和磁铁与线圈之间的变化方向相反。
三、应用与意义电磁感应现象广泛应用于各个领域，例如电力工业、通信工程、传感器技术等。
其中一些重要的应用包括：1. 发电机原理：发电机通过电磁感应原理将机械能转化为电能，实现能量转换。
电磁感应知识点总结
电磁感应知识点总结电磁感应是电磁学的重要分支之一，研究物体中的电荷和磁荷相互作用所产生的电磁感应现象。
电磁感应的基本原理是法拉第电磁感应定律，即当电磁感应线圈中的磁通量发生变化时，线圈中会产生感应电动势，从而产生感应电流。
以下将对电磁感应的主要知识点进行总结。
1.法拉第电磁感应定律：法拉第电磁感应定律是电磁感应研究的基础。
该定律指出，当一个线圈中的磁通量发生变化时，该线圈中就会产生感应电动势，且感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
2.磁场的磁通量：磁通量是描述通过一个闭合曲面的磁感线的数量，用Φ表示。
磁通量的大小与磁场的强度和面积成正比。
3.感应电动势的大小与变化率成正比：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
如果磁通量变化快，感应电动势就大，磁通量变化慢，感应电动势就小。
4.楞次定律：楞次定律是电磁感应的另一个重要定律，它是关于感应电流产生方向的定律。
楞次定律规定，感应电流产生的磁场方向与原磁场产生的磁场方向抗拒，从而使产生的磁场和变化的磁通量的方向相反。
5.感应电流的产生：根据楞次定律，当磁通量发生变化时，感应电动势会引起感应电流的产生。
感应电流的产生使得磁场和磁通量的变化方向相反，从而抵消磁场的变化。
6.法拉第电磁感应定律的应用：法拉第电磁感应定律广泛应用于各种电磁感应设备中，如变压器、发电机、电子设备等。
通过利用电磁感应现象，可以实现能量转换、信号传输、电磁波发射等功能。
7.自感和互感：自感是指线圈中的电流变化时，线圈本身产生的感应电动势和感应电流；互感是指两个或多个线圈之间相互影响产生的感应现象。
8.感应定幅和感应耦合：感应定幅是指利用互感作用实现信号的放大或衰减。
感应耦合是指通过线圈间的磁场相互作用，实现信号或能量的传递。
9.涡流：涡流是在导体中产生的由于磁场变化而产生的感应电流，它会产生能量损耗，应用于感应加热、涡流制动等领域。
10.电磁感应的应用：电磁感应在日常生活和工业中有着广泛的应用。
电磁感应的知识点大全总结
电磁感应的知识点大全总结一、电磁感应的基本原理电磁感应的基本原理是在磁场发生变化时，就会产生感应电流或感应电动势。
这一原理是基于麦克斯韦方程组和洛伦兹力的相互作用来解释的。
当磁场的变化引起了电流的变化时，就产生了感应电动势；而当感应电流通过导线时，就会在导体内产生感应电磁场。
这一原理是电磁学的基础之一，对于理解电磁现象具有重要意义。
二、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述磁场变化引起感应电动势的定律，由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年提出。
法拉第定律主要有两个核心内容：一是当磁通量的变化率不为零时，就会在闭合导体回路中产生感应电动势；二是感应电动势的大小与磁通量变化率成正比，方向由楞次定律确定。
法拉第电磁感应定律是电磁学中的重要定律，对于理解感应电动势的产生规律具有重要意义。
三、感应电动势感应电动势是指磁通量的变化导致感应电流产生，从而在导体中产生电动势的现象。
感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，方向由楞次定律确定。
感应电动势是电磁感应现象的重要表现形式，对于理解磁场与电流的相互作用具有重要意义。
感应电动势的产生可以通过安培环路定理和法拉第定律进行定量分析，是电磁学中的重要概念。
四、自感和互感自感和互感是与感应电动势相关的两个重要概念。
自感是指导体中的感应电流产生感应电磁场，从而对自身产生感应电动势的现象；而互感是指导体中的感应电流产生感应电磁场，从而对其他导体产生感应电动势的现象。
自感和互感是电磁学中的重要概念，对于理解感应电动势的产生规律和电磁场的相互作用具有重要意义。
五、电磁感应的应用电磁感应现象是电磁学中的重要概念，具有许多重要的应用。
其中最重要的应用之一是变压器。
变压器利用电磁感应现象来实现电能的传输和功率的调节，是电力传输和能源转换中的重要设备。
另一个重要的应用是感应电动机和感应发电机，利用电磁感应现象将电能和机械能进行转换，是工业生产和能源利用中的重要设备。
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专题17：电磁感应定律_电磁感应定律概念电磁感应一、楞次定律的推广含义的应用 (1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”． (2)阻碍(导体的)相对运动——“来拒去留”． (3)磁通量增加，线圈面积“缩小”，磁通量减小，线圈面积“扩张”． (4)阻碍线圈自身电流的变化(自感现象)． 1．如图所示，在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ab和cd.当载流直导线中的电流逐渐增强时，导体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 2．如图所示，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( ) A．磁铁插向左环，横杆发生转动 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，横杆都不发生转动D．无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动答案：B 3．直导线ab放在如图所示的水平导体框架上，构成一个闭合回路．长直导线cd和框架处在同一个平面内，且cd和ab平行，当cd中通有电流时，发现ab向左滑动．关于cd中的电流下列说法正确的是( )A．电流肯定在增大，不论电流是什么方向 B．电流肯定在减小，不论电流是什么方向 C．电流大小恒定，方向由c到d D．电流大小恒定，方向由d到c 解析：ab向左滑动，说明通过回路的磁通量在减小，通过回路的磁感应强度在减弱，通过cd的电流在减小，与电流方向无关．答案：B 4．如图是某电磁冲击钻的原理图，若突然发现钻头M向右运动，则可能是( ) ①．开关S闭合瞬间②．开关S由闭合到断开的瞬间③．开关S已经是闭合的，变阻器滑片P向左迅速滑动④．开关S已经是闭合的，变阻器滑片P向右迅速滑动 A．①③ B．②④ C．①④ D．②③答案：A 5．如图所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈均与传送带以相同的速度匀速运动．为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带，线圈进入磁场前等距离排列，穿过磁场后根据线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈，通过观察图形，判断下列说法正确的是( ) ①．若线圈闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动②．若线圈不闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动③．从图中可以看出，第2个线圈是不合格线圈④．从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈状 A．①③ B．②③ C．②④Ｄ．①④解析：由电磁感应条件和楞次定律，①正确，②错误．由各线圈位置关系，③错误，④正确．答案：D 二、楞次定律、右手定则、左手定则、安培定则的综合应用安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的比较及应用基本现象应用的定则或定律运动电荷、电流产生磁场安培定则磁场对运动电荷、电流有作用力左手定则电磁感应部分导体做切割磁感线运动右手定则闭合回路磁通量变化楞次定律 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. 6．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在外力的作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是( )不定项 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：由右手定则，PQ 向右加速运动，穿过L1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项错．若PQ向左加速运动，情况正好和A项相反，故B项对．若PQ向右减速运动，由右手定则，穿过L1的磁通量向上且减小，由楞次定律和左手定则可判知MN向右运动，故C项对．若PQ向左减速运动，情况恰好和C项相反，故D项错，故选B、C. 答案：BC 7．如图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大导线圈M相连接，要使小导线圈N获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨中的裸金属棒ab的运动情况是(两导线圈共面放置)( ) A．向右匀速运动 B．向左匀速运动 C．向右减速运动 D．向右加速运动解析：欲使N产生顺时针方向的感应电流，感应电流的磁场垂直纸面向里，由楞次定律可知有两种情况：一是M中有顺时针方向逐渐减小的电流，使其在N中的磁场方向向里，且磁通量在减小，二是M中有逆时针方向逐渐增大的电流，使其在N中的磁场方向向外，且磁通量在增大．因此，对于前者应使ab向右减速运动，对于后者则应使ab向左加速运动．应选C. 答案：C 三、法拉第电磁感应定律 2．公式E＝n 与E＝BLv的区别与联系 E＝n E＝BLv 区别研究对象闭合回路回路中做切割磁感线运动的那部分导体适用范围对任何电磁感应现象普遍适用只适用于导体切割磁感线运动的情况联系 (1)E＝BLv可由E＝n 推导出来． E即为瞬时感应电动势． (3)在B、L、v三者均不变时，两公式均可求Δt时间内的平均感应电动势. 8．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O轴以角速度ω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)( ) A．由c到d，I＝Br2ω/R B．由d到c，I＝Br2ω/R C．由c到d，I＝Br2ω/(2R) D．由d到c，I＝Br2ω/(2R) 答案：D 9．如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路．虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直．从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论错误的是( ) A．感应电流方向不变B．CD段直导线始终不受安培力 C．感应电动势最大值Em＝Bav D．感应电动势平均值＝πBav 答案：B 10．如图所示，在垂直纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场区域中有一个均匀导线制成的单匝直角三角形线框．现用外力使线框以恒定的速度v沿垂直磁场方向向右运动，运动中线框的AB边始终与磁场右边界平行．已知AB＝BC ＝l，线框导线的总电阻为R.则线框离开磁场的过程中( ) A．线框中的电动势与时间无关 B．通过线框截面的电荷量为 C．线框所受外力的最大值为 D．线框中的热功率与时间成正比解析：三角形线框向外匀速运动的过程中，由于有效切割磁感线的长度l＝vt，所以线框中感应电动势的大小E＝Blv＝Bv2t，故选项A错误；线框离开磁场的运动过程中，通过线圈的电荷量Q＝It＝×Δt＝，选项B正确；当线框恰好刚要完全离开磁场时，线框有效切割磁感线的长度最大，则F＝BIl＝，选项C错误；线框的热功率为P＝Fv＝BIvt×v＝，选项D错误．答案：B 11．如图所示，电阻不计的平行金属导轨MN和OP放置在水平面内．MO间接有阻值为R＝3 Ω的电阻．导轨相距d＝1 m，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5 T．质量为m＝0.1 kg，电阻为r＝1 Ω的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好．用平行于MN 的恒力F＝1 N向右拉动CD.CD受摩擦阻力f恒为0.5 N．求：(1)CD运动的最大速度是多少？ (2)当CD到最大速度后，电阻R 消耗的电功率是多少？ (3)当CD的速度为最大速度的一半时，CD 的加速度是多少？解析：(1)设CD棒运动速度为v，则：导体棒产生的感应电动势为：E＝Bdv ①据闭合电路欧姆定律有：I＝②则安培力为：F0＝BdI ③据题意分析，当v最大时，有：F－F0－Ff＝0 ④联立①②③④得：vm＝＝8 m/s.⑤ (2)棒CD速度最大时同理有：Em＝Bdvm ⑥Im＝⑦而PRm＝I·R ⑧联立⑤⑥⑦得：PRm＝＝3 W．⑨ (3)当CD速度为vm时有：E′＝Bdvm/2⑩ I＝⑪ F′＝Bid ⑫据牛顿第二定律有：F－F′－Ff＝ma ⑬联立⑩⑪⑫⑬⑭得：a＝2.5 m/s2. ⑭答案：(1)8 m/s (2)3 W (3)2.5 m/s2 12．如图所示，两竖直放置的平行光滑导轨相距0.2 m，其电阻不计，处于水平向里的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度为0.5 T，导体棒ab与cd的电阻均为0.1 Ω，质量均为0.01 kg.现用竖直向上的力拉ab棒，使之匀速向上运动，此时cd棒恰好静止，已知棒与导轨始终接触良好，导轨足够长，g取10 m/s2，则( ) A．ab棒向上运动的速度为4 m/s B．ab棒受到的拉力大小为0.4 N C．在2 s时间内，拉力做功为0.2 J D．在2 s时间内，ab棒上产生的焦耳热为0.4 J 解析：cd棒受到的安培力等于它的重力， A项错误．ab棒受到向下的重力G和向下的安培力F，则ab棒受到的拉力FT＝F＋G ＝2mg＝0.2N，B项错误．在2 s内拉力做的功，W＝FTvt＝0.2×2×2 J＝0.8 J，C项错误．在2 s内ab棒上产生的热量 D正确．答案：D 13．如图所示，在水平桌面上放置两条相距l的平行粗糙且无限长的金属导轨ab与cd，阻值为R的电阻与导轨的a、c端相连．金属滑杆MN垂直于导轨并可在导轨上滑动，且与导轨始终接触良好．整个装置放于匀强磁场中，磁场的方向竖直向上，磁感应强度的大小为 B.滑杆与导轨电阻不计，滑杆的中点系一不可伸长的轻绳，绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后，与一质量为m的物块相连，拉滑杆的绳处于水平拉直状态．现若从静止开始释放物块，用I表示稳定后回路中的感应电流，g表示重力加速度，设滑杆在运动中所受的摩擦阻力恒为f，则在物块下落过程中( ) A．物体的最终速度为 B．物体的最终速度为 C．稳定后物体重力的功率为I2R D．物体重力的最大功率可能大于解析：由题意分析可知，从静止释放物块，它将带动金属滑杆MN一起运动，当它们稳定时最终将以某一速度做匀速运动而处于平衡状态，设MN的最终速度为v，对MN列平衡方程：＋f ＝mg，∴v＝，所以A项正确；又从能量守恒定律角度进行分析，物块的重力的功率转化为因克服安培力做功而产生的电热功率和克服摩擦力做功产生热功率，所以有： I2R＋fv＝mgv，所以，v＝，所以B项错误，C项错误；物块重力的最大功率为Pm＝mgv＝mg ，所以D错误．答案：A 14．两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面．质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R.整个装置处于磁感应强度大小为B，方向水平向右的匀强磁场中．当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以某一速度向下匀速运动．重力加速度为g.以下说法错误的是( A．ab杆所受拉力F的大小为μmg＋ B．cd杆所受摩擦力为零 C．cd杆向下匀速运动的速度为 D．ab杆所受摩擦力为2μmg 解析：ab杆的速度方向与磁感应强度的方向平行，只有cd杆运动切割磁感线，设cd杆向下运动的速度为v1，根据闭合电路的欧姆定律及法拉第电磁感应定律有：I＝，E＝BLv1 cd杆只受到竖直向下的重力mg和竖直向上的安培力作用(因为cd杆与导轨间没有正压力，所以摩擦力为零)．由平衡条件得：mg＝BLI＝解得cd杆向下匀速运动的速度为ab杆的受力如图所示，根据平衡条件可得：N＝2mg，F＝f＝2μmg 综上所述，选项B、C、D正确．答案：A 15．如图所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为θ，导轨电阻不计，与阻值为R的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为 B.有一质量为m 长为l的导体棒从ab位置获得平行于斜面的，大小为v的初速度向上运动，最远到达a′b′的位置，滑行的距离为s，导体棒的电阻也为R，与导轨之间的动摩擦因数为μ.则( ) A．上滑过程中导体棒受到的最大安培力为 B．上滑过程中电流做功发出的热量为mv2－mgssin θ C．上滑过程中导体棒克服安培力做的功为mv2 D．上滑过程中导体棒损失的机械能为mv2－mgssin θ解析：电路中总电阻为2R，故最大安培力的数值为.由能量守恒定律可知：导体棒动能减少的数值应该等于导体棒重力势能的增加量以及克服安培力做功产生的电热和克服摩擦阻力做功产生的内能．其公式表示为：mv2＝mgssin θ＋μmgscos θ＋Q电热，则有：Q电热＝mv2－(mgssin θ＋μmgscos θ)，即为安培力做的功．导体棒损失的机械能即为安培力和摩擦力做功的和，W损失＝mv2－mgssin θ. D正确．答案：D 16．如图所示，半径为a的圆环电阻不计，放置在垂直于纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场中，环内有一导体棒电阻为r，可以绕环匀速转动．将电阻R，开关S连接在环和棒的O端，将电容器极板水平放置，并联在R和开关S两端，如图所示． (1)开关S断开，极板间有一带正电q，质量为m的粒子恰好静止，试判断OM的转动方向和角速度的大小． (2)当S闭合时，该带电粒子以g的加速度向下运动，则R是r的几倍？解析：(1)由于粒子带正电，故电容器上极板为负极，根据右手定则，OM应绕O点逆时针方向转动．粒子受力平衡：mg＝q，E＝Ba2ω.当S断开时，U＝E，解得ω＝. (2)当S闭合时，根据牛顿第二定律mg－q＝m·g，U′＝·R，解得＝3. 答案：(1)OM应绕O点逆时针转动(2)3 17．如图，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R，在金属线框的下方有一匀强磁场区，MN和是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向与线框平面垂直，现金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落，下图2是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的速度一时间图象，图象中坐标轴上所标出的字母均为已知量，求：（1）金属框的边长；（2）磁场的磁感应强度；（3）金属线框在整个下落过程中所产生的热量。