专题 电磁感应易错题
专题4 电磁感应易错题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
基础知识自主梳理：
要点一电路中产生感应电流的条件
1、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感应电流。这就是说产生感应电流的条件有两个：和。若电路不闭合，则电路中就只产生。
要点二楞次定律的理解和应用
1、楞次定律解决的问题是问题，它涉及到两个磁场，_____________和____________，前者和后者的关系不是“同向”和“反向”的简单关系，而是前者“”后者“”的关系。
2、对“阻碍”意义的理解
(1)阻碍原磁场的变化。“阻碍”不是，而是，感应电流的磁场不会阻止原磁场的变化。 (2)阻碍不是相反，当原磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场方向，以阻碍其；当磁体远离导体运动时，导体运动将和磁体运动方向，以阻碍其___________。
(3)由于“阻碍”，为了维持原磁场的变化，必须有外力克服这一“阻碍”而做功，从而导致___________转化为_____，因而楞次定律正是_____________和_____________在电磁感应中的体现。
要点三法拉第电磁感应定律及其应用
一、选择题
1．长为a 宽为b 的矩形线圈，在磁感强度为B 的匀强磁场中绕垂直于磁场的OO ′轴以恒定的角速度ω旋转，设t= 0时，线圈平面与磁场方向平行，则此时的磁通量和磁通量的变化率分别是 A.0,0
B.0，Bab ω
C.2
Bab ω
D.Bab ，Bab ω
2．如图所示，水平导轨的电阻忽略不计，金属棒ab 和cd 的电阻多别为R ab 和R cd ，且R ab ＞R cd ，处于匀强磁场中。金属棒cd 在力F 的作用下向右匀速运动。ab 在外力作用下处于静止状态，下面说法正确的是
A ．U ab ＞U cd
B ．U ab =U cd
C ．U ab ＜U cd
D ． 无法判断
3．如图所示，一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O 点，将圆环拉离平衡位置并释放，圆环摆动过程中经过有界的水平匀强磁场区域，A ，B 为该磁场的竖直边界，若不计空气阻力，则 [ ]
公式 E ＝n ΔΦΔt
E ＝B L Vsin θ
研究对象 物理意义 适用范围
A．圆环向右穿过磁场后，还能摆至原来的高度。
B．在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流
C．圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大，感应电流也越大
D．圆环最终将静止在平衡位置。
4．如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻忽略不计。当电键K闭合时，下列说法正确的是（）
A．A比B先亮，然后A熄灭
B．B比A先亮，然后B逐渐变暗，A逐渐变亮
C．AB一齐亮，然后A熄灭
D．AB一齐亮．然后A逐渐变亮．B的亮度不变
5．在平行与水平面的匀强磁场上方有三个线圈，从同一高度由静止下落，三个线圈都是的材料相同、边长一样的正方形，A线圈有一个缺口，B、C线圈闭合，但B线圈的导线比C线圈的粗，则（）
A.三个线圈同时落地
B.A线圈最先落地
C.C线圈最后落地
D.B、C线圈同时落地
6．如图所示，A是长直密绕通电螺线管，小线圈B与电流表连接，并沿A的轴线Ox从O点自左向右匀速穿过螺线管人能正确反映通过电流表中电流I随x变化规律的是( )
二、填空题
7．原始的电话机将听筒和话筒串联成一个电路，当自己对着话筒讲话时，会从听筒中听到自己的声音，导致听觉疲劳而影响通话。现代的电话将听筒电路与话筒电路分开，改进的电路原理示意图如图所示，图中线圈I与线圈Ⅱ匝数相等，R0=1．2kΩ，R=3．6k Ω，R为可变电阻。当R调到某一值时，从听筒中就听不到话筒传出的声音了。这时Rx=________kΩ
8．一个共有10匝的闭合矩形线圈，总电阻为10Ω、面积为0.04m2，置于水平面上。若线框内的磁感强度在0.02s内，由垂直纸面向里，从1.6T均匀减少到零，再反向均匀增加到2.4T。则在此时间内，线圈内导线中的感应电流大小为______A，从上向下俯视，线圈中电流的方向为______时针方向。
三、计算题
9．图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l为0．40m，电阻不计。导
轨所在平面与磁感应强度B为0．50T的匀强磁场垂直。质量m为6．0×10-3 ks、电阻为1．0Ω的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3．0n的电阻R1。当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑，整个电路消耗的电功率户为0．27W，重力加速度取10m/s2，试求速率和滑动变阻器接人电路部分的阻值R2。
10．如图所示，以边长为50cm的正方形导线框，放置在B=0.40T的匀强磁场中。已知
磁场方向与水平方向成37°角，线框电阻为0.10Ω，求线框绕其一边从水平方向转至竖直方向的过程中通过导线横截面积的电量。
11．如图所示，竖直平面内有足够长的金属导轨，轨距0.2m，金属导体ab可在导轨上
无摩擦地上下滑动，ab的电阻为0.4Ω，导轨电阻不计，导轨ab的质量为0.2g，垂直纸面向里的匀强磁场的磁应强度为0.2T，且磁场区域足够大，当ab导体自由下落0.4s 时，突然接通电键K，则：
（1）试说出K接通后，ab导体的运动情况。
（2）ab导体匀速下落的速度是多少？（g取10m/s2）
12．在如图所示的水平导轨上（摩擦、电阻忽略不计），有竖直向下的匀强磁场，磁感
强度B，导轨左端的间距为L1=4l0，右端间距为l2=l0。今在导轨上放置AC、DE两根导体棒，质量分别为m1=2m0，m2=m0，电阻R1=4R0，R2=R0。若AC棒以初速度v0向右运动，求AC棒运动的过程中产生的总焦耳热Q AC，以及通过它们的总电量q。
13．如图所示，长为6m的导体AB在磁感强度B=0.1T的匀强磁场中，以AB上的一点O
为轴，沿着顺时针方向旋转。角速度ω=5rad/s，O点距A端为2m，求AB的电势差。
14．如图所示光滑平行金属轨道abcd，轨道的水平部分bcd处于竖直向上的匀强磁场
中，bc部分平行导轨宽度是cd部分的2倍，轨道足够长。将质量相同的金属棒P和Q 分别置于轨道的ab段和cd段。P棒位于距水平轨道高为h的地方，放开P棒，使其自由下滑，求P棒和Q棒的最终速度。
15．如图所示，在跟匀强磁场垂直的平面内放置一个折成锐角的裸导线MON，∠MON=α。
在它上面搁置另一根与ON垂直的导线PQ，PQ紧贴MO，ON并以平行于ON的速度V，从顶角O开始向右匀速滑动，设裸导线单位长度的电阻为R0，磁感强度为B，求回路中的感应电流。
16．如图所示，直角三角形导线框ABC，处于磁感强度为B的匀强磁场中，线框在纸面
上绕B点以匀角速度ω作顺时针方向转动，∠B=60°，∠C=90°，AB=l，求A，C两端的电压U AC。
17．用均匀导线弯成正方形闭合金属线框abcd，线框每边长80cm，每边的电阻为0.01
Ω。把线框放在磁感强度B=0.05T的匀强磁场中，并使它绕轴OO′以ω=100rad/s的角速度匀角速度旋转，旋转方向如图所示。已知OO’在线框平面内，并且垂直于B，
=，当线框转至和B平行的瞬间，求
O c O b
3
=，'3'
Od Oa
（1）每条边产生的感应动势大小；
（2）线框内感应电流的大小；
（3）e，f分别是ab和cd的中点，ef两点间的电势差。
18．共有100匝的矩形线圈，在磁感强度为0.1T的匀强磁场中以角速度ω=10rad/s
绕线圈的中心轴旋转。已知线圈的长边a=20cm，短边b=10cm，线圈总电阻为2Ω。求（1）线圈平面转到什么位置时，线圈受到的电磁力矩最大？最大力矩有多大？
（2）线圈平面转到与磁场方向夹角60°时，线圈受到的电磁力矩。
19．如图所示，在磁感强度B= 2T的匀强磁场中，有一个半径r=0.5m的金属圆环。圆
环所在的平面与磁感线垂直。OA是一个金属棒，它沿着顺时针方向以20rad/s的角速度绕圆心O匀速转动。A端始终与圆环相接触OA棒的电阻R=0.1Ω，图中定值电阻R1=100Ω，R2=4.9Ω，电容器的电容C=100pF。圆环和连接导线的电阻忽略不计，求：
（1）电容器的带电量。哪个极板带正电。
（2）电路中消耗的电功率是多少？
20．如图所示，一个U形导体框架，其宽度L=1m，框架所在平面与水平面的夹用α=30°。
其电阻可忽略不计。设匀强磁场与U形框架的平面垂直。匀强磁场的磁感强度B＝0.2T。今有一条形导体ab，其质量为m＝0.5kg，有效电阻R=0.1Ω，跨接在U形框架上，并且能无摩擦地滑动，求:
（1）由静止释放导体，导体ab下滑的最大速度v m；
（2）在最大速度v m时，在ab上释放的电功率。（g=10m/s2）。
21．如图所示装置，导体棒AB，CD在相等的外力作用下，沿着光滑的轨道各朝相反方
向以0.lm/s的速度匀速运动。匀强磁场垂直纸面向里，磁感强度B=4T，导体棒有效长度都是L=0.5m，电阻R=0.5Ω，导轨上接有一只R′=1Ω的电阻和平行板电容器，它的两板间距相距1cm，试求：
（l）电容器及板间的电场强度的大小和方向；
（2）外力F的大小。
22．如图所示，磁场方向垂直于xOy平面向里，磁感应强度B沿y没有变化，沿x轴
方向均匀增加，每经过1cm增加10-4T，即
b
t
?
?
10-T/cm，有一个长为L=20cm，宽h=10 cm
的矩形金属框以v=20cm/s的速度沿x轴方向运动，求：
(1)框中感应电动势E是多少?
(2)如果线框电阻R=0．02 Ω，它消耗的电功率是多大?
(3)为保持框匀速运动，需要多大外力?机械功率是多大?
参考答案
1．B 【解析】【错解分析】t=0时，线圈平面与磁场平行、磁通量为零，对应的磁通量的变化率也为零，选A 。
磁通量Φ=BS ⊥BS （S ⊥是线圈垂直磁场的面积），磁通量的变化ΔΦ=Φ2－Φ1，两者的物理意义截然不同，不能理解为磁通量为零，磁通量的变化率也为零。
【正解】实际上，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴转动时，产生交变电动势e=εm cos ωt = Bab ωcos ωt 。当t=0时，cos ωt=1，虽然磁通量0Φ=，但是电动势有最大值，根据法拉第电磁感应定律t
ε?Φ
=?可知当电动势为最大值时，对应的磁通量的变化率也最大，即max (
)m Bab t
εω?Φ
==?，正确的选项为B 。 【点评】弄清概念之间的联系和区别，是正确解题的前提条件。在电磁感应中要弄清磁通量Φ、磁通量的变化ΔΦ以及磁通量的变化率ΔΦ/Δt 之间的联系和区别。 2．B 【解析】【错解分析】错解：因导轨的电阻不计，金属棒ah 和cd 可以等效为两个电阻串联，而串联电路中，电压的分配跟电阻成正比。因为R ab ＞R ed ，所以U ab ＞U cd ，故选A 。
cd 金属棒在F 的作用下，做切割磁感线运动，应视为电源。U cd 为电源的端电压，而不是内电压。所以U cd ≠IR cd ，U cd =ε-IR cd ，不能将abcd 等效为两个外电阻的串联。
【正解】金属棒在力F 的作用下向右作切割磁感线的运动应视为电源，而c 、d 分别等效为这个电源的正、负极，U cd 是电源两极的路端电压，不是内电压。又因为导轨的电阻忽略不计，因此金属棒ab 两端的电压U ab 也等于路端电压，即U cd =U ab ，所以正确的答案应选B 。 【点评】电源是将非静电能转换成电能的装置。本题中是通过电磁感应将机械能转化成为电能。cd 的作用是电源。ab 则是外电路中的电阻。画出等效电路图，如图所示。然后再运用恒定电流的知识进行计算。电磁感应的问题中经常用到这样的化简为直流电路的等效方法。
3．B 【解析】【错解分析】错解：当圆环从1位置开始下落，进入磁场和摆出磁场时（即2位置和3位置），由于有磁通量变化，圆环上产生感应电流，选项B 正确。由于金属圆环自身存在内阻，所以必然有热量产生（既有能量损失）。因此，圆环不会再摆到4位置。选项A 错。当圆环进入磁场后，穿过环内的磁通量不再发生变化，无感应电流产生。选项C 错误。由于每次通过磁场都有能量损失，所以圆环最终将静止在平衡位置，D 选项正确。 物体有惯性，人的思维也有惯性。这个同学对ABC 选项的判断是正确的。只有D 选项选错了。在圆环穿过磁场时，要发生电磁感应现象造成机械能转化为电能，电能再进一步转化为内能。但是，这位同学忘记分析当圆环仅在匀强磁场内摆动时，穿过圆环内的磁通量还变化吗？导致了选择错误。
【正解】当圆环从1位置开始下落，进入磁场时（即2和3位置），由于圆环内磁通量发生变化，所以有感应电流产生。同时，金属圆环本身有内阻，必然有能量的转化，即有能量的损失。因此圆环不会摆到4位置。随着圆环进出磁场，其能量逐渐减少圆环摆动的振幅越来越小。当圆环只在匀强磁场中摆动时，如图所示。
圆环内无磁通量的变化，无感应电流产生，无机械能向电能的转化。题意中不存在空气阻力，摆线的拉力垂直于圆环的速度方向，拉力对圆环不做功，所以系统的能量守恒，所以圆环将在AB 间来回摆动。 【点评】电磁感应现象产生的条件是穿过线圈所包围的平面内的磁通量发生变化。法拉第电磁感应定律则给出了感应电动势的表达式n
t
ε?Φ
=? 只有回路中有ΔΦ≠0，即当面积S 一定时，ΔB ≠0，才会有感应电动势，才有感应电流的存在。可见，在分析物理问题时，要严格按照物理规律成立的条件办事。 4．B 【解析】【错解分析】错解：当电键闭合时．A 灯与线圈L 串联，B 灯与R 串联后分别并联于电源两端。虽然K 闭合瞬间线圈会产生自感，即阻碍通过线圈支路电流的的增加。但A 灯与L 串联后并联接在电源上。电源两端有电压，就会有电流，所以AB 都应该同时亮起来。只是闭合K 的瞬间A 灯不能达到应有的电流而亮度发暗。K 闭合一段时间后两灯达到同样的亮度。所以A 灯逐渐变亮，B 灯亮度不发生变化，选D 。 选择D 选项时对自感现象理解不够。在K 闭合的瞬间，通过每盏灯的电流到底怎样变化不清楚。
【正解】电键闭合的瞬间，线圈由于自感产生自感电动势，其作用相当于一个电源。这样对整个回路而言相当于两个电源共同作用在同一个回路中。两个电源各自独立产生电流，实际上等于两个电流的叠加。根据上述原理可在电路中标出两个电源各自独立产生的电流的方向。
由图可知、在A 灯处原电流与感应电流反向，故A 灯不能立刻亮起来。在B 灯处原电流与感应电流同向，实际电流为两者之和，大于原电流。故B 灯比正常发光亮（因正常发光时电流就是原电流）。随着自感的减弱，感应电流减弱，A 灯的实际电流增大，B 灯实际电流减少，A 变亮，B 灯变暗，直到自感现象消失，两灯以原电流正常发光。应选B 。 5．D 【解析】【错解分析】错解:AC
只考虑B 线圈的重力较大，没有想到安培力也较大。多数学生没有养成认真推算的好习惯。 【正解】A 线圈不受安培力，所以最先落下，选A 。要想比较出B 、C 的下落时间，先比较加速度，得出a 与导线横截面S 的关系，才能确立。 2222B l v
mg F B l v R a g g m m Rm
-==-=-安(1) 其中
4l
R S
ρ=电
(2) 4m V l S ρρ==??(3) 把(2)、(3)代入(1)
216B v a ρρ
=电
与l 和S 均无关。因此选D 6．C 【解析】【错解分析】错解：A 、B 或D
(1)不知道长直螺线管内部磁场的特点；(2)不能正确判断小线圈B 中感应电流方向间的关系． 【正解】通电长螺线管内部的磁场为匀强磁场，小线圈0在螺线管内部运动时没有磁通量的变化，不产生感应电流，AB 均错，若螺线管左端为N ，B 靠近N 的过程中，磁通量增加，从左向右看感应电流顺时针方向，在线圈B 离开右端并向右运动的过程中，向左的磁通量减小，从左向右看，感应电流为逆时针方向，所以在B 靠近及离开时感应电流的方向应相反，C 选项正确． 7．1．8k Ω 【解析】【错解分析】错解答：2．4k Ω
没有从原理上把握为什么从听筒中听不到话筒的声音 【正解】话筒是一个声电转换装置，声音信号通过话筒后转换成的电信号从线圈I 和线卷Ⅱ两个支路走，两个支路的电流方向相反，若要听筒中听不到话筒的声音要求这两个电流必须大小相等，这样话筒连接的线圈中磁通量为零，听筒连接的线圈中就没有感应电流。 因此0x
x
RR R R R =
+，将数据代A 可得：Rx=1．8k Ω
8．8A 顺时针 【解析】【错解分析】错解：由于磁感强度均匀变化，使得闭合线圈中产生感应电流，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势
21100.04(2.4 1.6)160.02
B B S B
n
n ns V t t t ε-?Φ???-=====??? 根据闭合电路欧姆定律 1.6()I A R
ε
=
=
根据楞次定律，开始时原磁场方向垂直纸面向里，而且是均匀减少的。那么感应电流产生的磁场的方向应该与原磁场方向相同，仍然向里。再根据安培定则判断感应电流的方向为顺时针方向。同理，既然原磁场均匀减少产生的感应电流的方向为顺时针方向。那么，原磁场均匀增加时，产生的感应电流的方向必然是逆时针方向。
由于磁场的变化，而产生感应电动势，根据法拉第电磁感应定律
B
n
ns
t t
ε?Φ?==??来分析问题是正确的思路。但是21B B B ?=-是矢量差。在0.02s 内磁场的方向发生了一次反向。设垂直纸面向里为正方向，ΔB=B 2-（-B 1）=B 2+B l
【正解】根据法拉第电磁感应定律
100.04(2.4 1.6)
80()0.02
B n
nS V t t ε?Φ???+====?? 根据闭合电路欧姆定律8()I A R
ε
=
=
根据楞次定律，磁感强度B 从B 1开始均匀减少到零的过程中，感应电流的磁场阻碍原磁通的减少，与原磁通的方向同向，感应电流的方向是顺时针的。接着磁感强度B 从零开始反方向均均匀增加到B 2，这个过程中，穿过闭合线圈的磁通量反方向增加，感应电流的磁场要阻碍原磁场的增加，其方向是垂直纸面向里，再根据安培定则判断感应电流的方向仍然是顺时针的。 【点评】应用楞次定律时，特别要注意感应电流的磁场阻碍的是引起感应电流的磁通量的变化。不能把“阻碍变化”简单地理解为原磁场均匀减少，电流就是顺时针，原磁场均匀增加，感应电流就是逆时针。应用楞次定律解题要先判断原磁通的方向及其变化趋势，再用“阻碍变化”的原则来判断感应电流的磁场的方向，最后用右手定则来判断感应电流的方向。
9．R 2
=6Ω 【解析】【错解分析】由于分析不到位，得不出正确答案
从能量转化的角度看，当杆ab 达到稳定状态时，应是重力做功转化为整个回路的能量 【正解】由能量守恒得：mgv=P 代入数据得v=4．5m/s ，又E=BLv 设电阻只，与及，的并联电阻为R 外，ab 棒的电阻为r ，有：
111E I p IE R R R r R +===+外外
代入数据得：R 2
=6Ω 10．1.4（C ） 【解析】【错解分析】错解：线框在水平位置时穿过线框的磁通量
Φ1=BScos53°=6.0×10-2
Wb
线框转至竖直位置时，穿过线框的磁通量Φ2=BScos37°=8.0×10-8
（Wb ） 这个过程中的平均电动势21
S t t
Φ-Φ?Φ=
=
?? 通过导线横截面的电量210.2()s
Q I t t C R R
Φ-Φ=?=
?== 磁通量Φ1=BScos θ，公式中θ是线圈所在平面的法线与磁感线方向的夹角。若θ＜90°时，
Φ为正，θ＞90°时，Φ为负，所以磁通量Φ有正负之分，即在线框转动至框平面与B 方向平行时，电流方向有一个转变过程。错解就是忽略了磁通量的正负而导致错误。 【正解】设线框在水平位置时法线（图中）n 方向向上，穿过线框的磁通量
Φ1=BScos53°=6.0×10-2
Wb
当线框转至竖直位置时，线框平面的法线方向水平向右，与磁感线夹角θ=143°，穿过线框
的磁通量Φ1=BScos143°=-8.0×10-2
Wb 通过导线横截面的电量21 1.4()s
Q I t t C R R
Φ-Φ=?=
?== 【点评】通过画图判断磁通量的正负，然后在计算磁通量的变化时考虑磁通量的正负才能避
免出现错误。 11．（1）ab 做竖直向下的加速度逐渐减小的变减速运动。当速度减小至F 安=mg 时，ab 做竖直向下的匀速运动 （2）0.5m/s 【解析】【错解分析】错解：（1）K 闭合后，ab 受到竖直向下的重力和竖直向上的安培力作用。合力竖直向下，ab 仍处于竖直向下的加速运动状态。随着向下速度的增大，安培力增
大，ab 受竖直向下的合力减小，直至减为0时，ab 处于匀速竖直下落状态。 （2）略。
上述对（l ）的解法是受平常做题时总有安培力小于重力的影响，没有对初速度和加速度之间的关系做认真的分析。不善于采用定量计算的方法分析问题。 【正解】（1）闭合K 之前导体自由下落的末速度为v 0=gt=4（m/s ）
K 闭合瞬间，导体产生感应电动势，回路中产生感应电流。ab 立即受到一个竖直向上的安培力。
220
0.016()0.002()ab B L v F BIL N mg N R
===>=安
此刻导体棒所受到合力的方向竖直向上，与初速度方向相反，加速度的表达式为
22F mg B L v a g m mR
-==-安
所以，ab 做竖直向下的加速度逐渐减小的变减速运动。当速度减小至F 安=mg 时，ab 做竖直
向下的匀速运动。
（2）设匀速竖直向下的速度为v ，此时22m
B L v BIL mg R =
= 22
0.5(/)m mgR
v m s B L =
= 【点评】本题的最大的特点是电磁学知识与力学知识相结合。这类的综合题本质上是一道力学题，只不过在受力上多了一个感应电流受到的安培力。分析问题的基本思路还是力学解题的那些规矩。在运用牛顿第二定律与运动学结合解题时，分析加速度与初速度的关系是解题的最关键的第一步。因为加速度与初速度的关系决定了物体的运动。 12．AC Q =
2
00308405
m v q =
0049mv Bl 【解析】【错解分析】AC 棒在磁场力的作用下，做变速运动。运动过程复杂，应从功能关系
的角度来分析。由于没有摩擦，最后稳定的状态应为两棒做匀速运动。根据动量守恒定律m 1v 0= (m 1+m 2)v ′ 03
2v v =
' 整个回路产生的焦耳热
2
02212013
1)(2121v m v m m v m Q ='+-=总 因为R 1=4R 0，R 2=R 0。所以AC 棒在运动过程中产生的焦耳热 2
012
454v m Q Q AC ==
总 对AC 棒应用动量定理-Bll·Δt=m 1v′1-m 1v 0 0
1106Bl mv Bl v m mv t I q =
'-=?= 错解原因：AC 棒在磁场力的作用下做变速运动，最后达到运动稳定，两棒都做匀速运动的
分析是正确的。但是以此类推认为两棒的运动速度相同是错误的。如果两棒的速度相同则回
路中还有磁通量的变化，还会存在感应电动势，感应电流还会受到安培力的作用，AC ，DE 不可能做匀速运动。
【正解】由于棒l 1向右运动，回路中产生电流，l l 受安培力的作用后减速，l 2受安培力加速使回路中的电流逐渐减小。只需v 1，v 2满足一定关系，就有可能使回路的t
S
B ??，及电动势为零，此后不再受安培力的作用。 两棒做匀速运动。
两棒匀速运动时，I =0，即回路的总电动势为零。所以有 Bl l v 1=Bl 2v 2 4
2
1v v =
时，回路电流为零，此后两棒匀速运动，对AC 棒应用动量定理 011
11v m v m t l B -'=?- 再对DE 棒应用动量定理Bl 2Δt =m 2v 2 解得：9
490201v v v v ==
， 0
11020022221120194405
308)212121(54Bl mv Bl v m mv t I q v m v m v m v m Q AC =
'-=?==--=
【点评】以前我们做过类似的题。那道题中的平行轨道间距都是一样的。有一些同学不假思
索，把那道题的结论照搬到本题中来，犯了生搬硬套的错误。差异就是矛盾。两道题的差别就在平行导轨的宽度不一样上。如何分析它们之间的差别呢？还是要从基本原理出发。平行轨道间距一样的情况两根导体棒的速度相等，才能使回路中的磁通量的变化为零。本题中如果两根导轨的速度一样，由于平行导轨的宽度不同导致磁通量的变化不为零，仍然会有感应电流产生，两根导体棒还会受到安培力的作用，其中的一根继续减速，另一根继续加速，直到回路中的磁通量的变化为零，才使得两根导体棒做匀速运动。抓住了两道题的差异之所在，问题就会迎刃而解。 13．3(V) 【解析】【错解分析】根据法拉第电磁感应定律 ε=Blv v=ωl
ε=Bl 2
ω
断路时导体端电压等于电动势 得：)V (22
===ωεAO B U AO AO
)V (82
===ωεBO B U BO BO
即)V (10-=--=-+-=+=B A B O O A OB AO AB U U U U U U U U U
错解原因：法拉第电磁感应定律的导出公式ε=Blv 是有条件的。它适用于导体平动且速度方向垂直于磁感线方向的特殊情况。不符合本题的转动情况，本题用错了公式。另外判断感应电动势方向上也出现了问题。
【正解】由于法拉第电磁感应定律ε=Blv 适用于导体平动且速度方向垂直于磁感线方向的
特殊情况。将转动问题转化为平动作等效处理。因为v=ωl ，可以用导体中点的速度的平动产生的电动势等效于OB 转动切割磁感线产生的感应电动势。 ω2
20BO
v v v B BO =+=
中 )V (42
===ωεBO
BO
B v BO B BO BO 中 U BO =U B -U O =ε
BO
=4(V)
同理 ω2
20AO
v v v A AO =+=
中 )V (12
===ωεAO
AO
B v AO B AO BO 中 U AO =U A -U O =εAO =1(V)
U AB =U A -U B =(U A -U O )-(U B -U O )=U AO -U BO =1-4=-3(V)
【点评】本题中的等效是指产生的感应电动势相同。其基础是线速度与角速度和半径成正比。 14．12
2255
P Q v gh v gh =
=， 【解析】【错解分析】设P ，Q 棒的质量为m ，长度分别为2l 和l ，磁感强度为B ，P 棒进入
水平轨道的速度为v 0，对于P 棒，运用机械能守恒定律得 gh
v mv mgh 221020==
当P 棒进入水平轨道后，切割磁感线产生感应电流。P 棒受到安培力作用而减速，Q 棒受到
安培力而加速，Q 棒运动后也将产生感应电动势，与P 棒感应电动势反向，因此回路中的电流将减小。最终达到匀速运动时，回路的电流为零，所以 εP =εQ
即2Blv P =Blv Q 2v P =v Q
对于P ，Q 棒，运用动量守恒定律得到 mv 0=mv p +mv Q 解得：gh v P 231=
，gh v Q 23
2= 错解原因：错解中对P ，Q 的运动过程分析是正确的，但在最后求速度时运用动量守恒定律
出现错误。因为当P ，Q 在水平轨道上运动时，它们所受到的合力并不为零。F P =2BllF Q =Bll （设I 为回路中的电流），因此P ，Q 组成的系统动量不守恒。
【正解】设P 棒从进入水平轨道开始到速度稳定所用的时间为t ?，P ，Q ，受到的平均作用力分别为Δt ，P ，Q 受到的平均作用力分别为p F ，Q F ，对PQ 分别应用动量定理得
()P P F t m v v ?=-
Q Q F t mv ?=
2FP FQ =
122255
P Q v gh v gh =
=， 【点评】运用动量守恒定律和机械能守恒定律之前，要判断题目所给的过程是否满足守恒的条件。动量守恒的条件是：系统所受的合外力为零，或者是在某一方向上所受的合外力为零，则系统在该方向上动量的分量守恒。
15．0)sin cos 1(sin R Bv R I ααα
ε++==
【解析】【错解分析】错解：设PQ 从顶角O 开始向右运动的时间为Δt ， Ob=v·Δt ，
ab =v ·Δt ·t an α， α
cos t
v Oa ?=
回路的电阻为 00cos )
sin cos 1()(R t
v R ab Ob Oa R α
αα?++=++= 回路中αεtan 2
12
???=??=??Φ=
t Bv t S B t 0
)sin cos 1(2sin R Bv R I ααα
ε++=
= 此解法错误的原因在于利用t
??Φ
=
ε求出的电动势的平均值，而不是我们要求的电动势的瞬时值。因为电阻0cos )
sin cos 1(R t
v R α
αα?++=是经过Δt 时间后，PQ 的所在位置时回路的顺时电阻值。
由于两者不对应，结果就不可能正确。
【正解】设PQ 从顶角O 开始向右运动的时间为Δt ，Ob=v·Δt ，ab ＝v·Δt ·tan α，αcos t v Oa ?=
回路的电阻为00cos )sin cos 1()(R t
v R ab Ob Oa R α
αα?++=++= 回路中ε=Blv =B·ab·v =Bv 2
·Δt·tan α。回路中感应电流 0)sin cos 1(sin R Bv R I αααε++==
【点评】本题的关键在于审题。由于线框的形状特殊，S
B
t
??随时间增大，产生的感应电动势不是恒量。避免出错的办法是先判断感应电动势的特征，根据具体情况决定用瞬时值的表达式求解。
16．AC U Bl ==-=8
32213ω
εεε
【解析】【错解分析】把AC 投影到AB 上，有效长度AC ′，根据几何关系（如图），
有效长度l′=AC′=AC cos30°=l sin60°·cos30°=431，BC ′=4
L 所以v l B U C A AC '=='ε，)2(C B l v '+'
==ω
ωω2
32
15431)41831(
Bl B U AC =+= 错解原因：此解错误的原因是：忽略BC ，在垂直于AB 方向上的投影BC′也切割磁感线产生
了电动势，如图11-4所示。
【正解】该题等效电路ABC ，如图所示，根据法拉第电磁感应定律，穿过回路ABC 的磁通量没有发生变化，所以整个回路的 ε总=0 ①
设AB ，BC ，AC 导体产生的电动势分别为ε1、ε2、ε3，电路等效于图11-40，故有 ε总=ε1+ε2+ε3 ② 221ω
εBl =③ 2
)2(22ω
εl B =④ 解方程得AC U Bl ==-=8
32213ω
εεε
【点评】注意虽然回路中的电流为零，但是AB 两端有电势差。它相当于两根金属棒并联起来，做切割磁感线运动产生感应电动势而无感应电流
17．（1）2
2.410()W -?（2）0.8A （3）0
【解析】【错解分析】错解：线圈在转动时，只有ab 边和cd 边作切割磁感线运动，产生感应电动势。
（1）21 1.0710()3
ab bc
BLv Bab W εω
-===? 222 2.1410()3
cd bc
BLv Bcd W εω-===
=? （2）由右手定则可知，线框在图示位置时，ab 中感应电动势方向向上，而cd 中感应电势的方向向下。
0.268()4cd ab
I A r
εε-=
=电流方向为顺时针方向
（3）观察fcbe 电路
3() 5.3410()22
fe f e cd ab r r
U U U r I W εε-=-=--++=?
本题解共有4处错误。第一，由于审题不清没有将每一条边的感应电动势求出，即缺少εad
和εbc 。即使它们为零，也应表达出来。第二，边长中两部分的的倍数关系与每一部分占总长的几分之几表述不正确。第三，ab 边和cd 边的感应电动势的方向分别向上、向下。但是它们的关系是电源的串联，都使电路中产生顺时针方向的电流，闭合回路的总电动势应为：εcd +εab ，而不是相减。第四，求U ef 时，研究电路fcbe ，应用闭合电路欧姆定律，内电路中产生电动势的边长只剩下一半，感应电动势也只能是εcd /2。 【正解】（1）线框转动时，ab 边和cd 边没有切割磁感线，所以εad =0,εbc =0。 因为2Od Oa =，14Oa ab =
，3
4
Od ad = 31810()4
ab ad
BLv Bab V εω-===? 223 2.410()4
cd bc
BLv Bcd V εω
-===? （2）在电路中电动势cd ε和ab ε的方向相同
0.84cd ab
I A r
εε+=
=，电流方向为顺时针方向
（3）观察fcbe 电路
1()()0222fe f e cd ab r r
U U U I r εε=-=+-++=
f e U U =
【点评】没有规矩不能成方圆。解决电磁感应的问题其基本解题步骤是：（1）通过多角度的
视图，把磁场的空间分布弄清楚。（2）在求感应电动势时，弄清是求平均电动势还是瞬时电动势，选择合适的公式解题。（3）进行电路计算时要画出等效电路图作电路分析，然后求解。 18．（1）当线圈平面与磁场方向平行时电磁力矩最大 0.2N ·M （2）0.05 N ·M 【解析】【错解分析】错解：（l ）当线圈平面与磁场方向平行时电磁力矩最大。如图所示。
222
a
NB b NBab V εω
ω=== 1I A R
ε
=
=
磁场对线圈一条边的作用力 F=BIb=0.01N
线圈受到的电磁力矩20.22
m a a
M N F NF N m ===? （2） 若θ=60°时，如图
ε′=NBab ωsin60°=1.73V
'0.866I A R
ε
=
=
磁场对线圈一条边的作用力 F ′=BI ′b=0.00866N
此时线圈受到的电磁力矩2''
'0.17322
a
M N F NF a N m ===? 第一问解法是正确的。但第二问出了两点错：公式ε=Blvsin θ中的θ应该是B 与v 的夹角。错解中把线圈平面与磁场的夹角当作θ。另一点是在求力矩时，把力臂搞错了。在求 F ′时力臂不是
2a 而是0cos 602
a
【正解】（2）若60o θ=时，1cos60cos602
o o a
v v ω
== 1'2cos60212
o NBbv V ε==?=
'
1
'0.5()2
I A R
ε=
=
= 磁场对线圈一边的作用力 F ′=BI ′b=0.005N 此时的力矩'2'cos60'cos600.052
o o a
M N F NF a N m =??
==? 【点评】依据题意准确地作出线圈在磁场中的速度方向和受力方向是解题的前提。这就是说，逻辑思维是要借助形象来帮忙。 19．（1）上板（2）5W 【解析】【错解分析】错解：
（1）由于电容器两板间分别接在做切割磁感线导体棒的两端，电容器两端的电压就等于导体OA 上产生的感应电动势。
5()2c r
U BLv Br V εω====
根据电容器的定义Q C U
=，则9
510()c Q CU C -==?
根据右手定则，感应电流的方向由O →A ，故电容器下板由于与O 相接为正，上极板与A 相接为负。
（2）根据闭合电路欧姆定律
222
/2
1()BLv Br I A R r R R R R ε
ω====+++
电路中消耗的电功率P 消=I 2
R=4.9(W) （1）电容器两板虽然与切割磁感线的导体相连，但两板间并不等于导体棒OA 产生的感应电动势。因为导体棒有电阻。所以电容器的电压应等于整个回路的端电压。
（2）电路中消耗的功率由于导体棒有电阻，即相当于电源有内阻，所以电路中消耗的功率
不仅在外电阻R 2上，而且还消耗在内阻R 上。P 消=I 2
(R+R 2)或根据能量守恒P 源=I ε。 【正解】（l ）画出等效电路图，图所示。
导体棒OA 产生感应电动势
5()2
c r
U BLv Br V εω====
222
/2
1()BLv Br I A R r R R R R ε
ω====+++
则9
2 4.910()c Q CU IR C -===?
根据右手定则，感应电流的方向由O →A ，但导体棒切割磁感线相当于电源，在电源内部电流从电势低处流向电势高处。故A 点电势高于O 点电势。又由于电容器上板与A 点相接即为正极，同理电容器下板由于与O 相接为负极。
（2）电路中消耗的电功率P 消=I 2
(R+R 2)=5(W)，或P 消=I ε=5(W) 20．（1）2.5m/s （2）2.5W 【解析】【错解分析】错解一：
（1）ab 导体下滑过程中受到重力G 和框架的支持力N ，如图。
根据牛顿第二定律ΣF=ma mgsin α= ma a = gsin α
导体的初速度为V 0=0，导体做匀加速直线运动，由运动学公式 v ＝v 0＋at=5t
随着t 的增大，导体的速度v 增大v m →∞
2
P I R
R
ε
εεε==
=
由ε=BLv 可知
当v m →∞，电功率P →∞ 错解二：
当导体所受合力为零时，导体速度达到最大值。 （1）导体ab 受G 和框架的支持力N ，而做加速运动 由牛顿第二定律 mgsin30°= ma a = gsin30°
但是导体从静止开始运动后，就会产生感应电动势，回路中就会有感应电流，感应电流使得导体受到磁场的安培力的作用。设安培力为F A 。
22sin 30o
A B L v F BIL B L R R
ε
===
sin 30o A F mg F =-合
22sin 30sin 30o
o
B L v a g mR
=-
随着速度v 的增加，加速度a 逐渐减小。当a ＝0时，速度v 有最大值
22
5/m mgR
v m s B L =
= 分析导体ab 下滑过程中物理量变化的因果关系是求ab 导体下滑最大速度的关键。
错解一：正是由于对电磁现象规律和力与运动的关系理解不够，错误地分析出ab 导体在下滑过程中做匀加速运动。实际上，导体ab 只要有速度，就会产生感应电动势，感应电流在磁场中受到安培力的作用。安培力随速度的增加而增大，且安培力的方向与速度方向相反，导体做加速度逐渐减小的变加速直线运动。 错解二：的分析过程是正确的，但是把导体下滑时产生的电动势写错了公式，ε=BLvsin30°中30°是错误的。ε=BLvsin θ中的θ角应为磁感强度B 与速度v 的夹角。本题中θ=90°。 【正解】（1）导体ab 受G 和框架的支持力N ，而做加速运动由牛顿第二定律 mgsin30°= ma
a = gsin30°= 5（m/s 2
）
但是导体从静止开始运动后，就会产生感应电动势，回路中就会有感应电流，感应电流使得导体受到磁场的安培力的作用。设安培力为F A
22sin 90o
A B L v F BIL B L R R
ε
===
sin 30o A F mg F =-合
22sin 30sin 30o
o
B L v a g mR
=-
随着速度v 的增加，加速度a 逐渐减小。当a=0时，速度v 有最大值
22
sin 30 2.5/o
m mgR v m s B L ==
2010高中物理易错题分析集锦——11电磁感应
第11单元电磁感应 [内容和方法] 本单元内容包括电磁感应现象、自感现象、感应电动势、磁通量的变化率等基本概念，以及法拉第电磁感应定律、楞次定律、右手定则等规律。 本单元涉及到的基本方法，要求能够从空间想象的角度理解法拉第电磁感应定律。用画图的方法将题目中所叙述的电磁感应现象表示出来。能够将电磁感应现象的实际问题抽象成直流电路的问题；能够用能量转化和守恒的观点分析解决电磁感应问题；会用图象表示电磁感应的物理过程，也能够识别电磁感应问题的图像。 [例题分析] 在本单元知识应用的过程中，初学者常犯的错误主要表现在：概念理解不准确；空间想象出现错误；运用楞次定量和法拉第电磁感应定律时，操作步骤不规范；不会运用图像法来研究处理，综合运用电路知识时将等效电路图画错。 例1在图11－1中，CDEF为闭合线圈，AB为电阻丝。当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，线圈CDEF中的感应电流在G处产生的磁感强度的方向是“·”时，电源的哪一端是正极？ 【错解分析】错解：当变阻器的滑动头在最上端时，电阻丝AB因被短路而无电流通过。由此可知，滑动头下移时，流过AB中的电流是增加的。当线圈CDEF中的电流在G处产生的磁感强度的方向是“·”时，由楞次定律可知AB中逐渐增加的电流在G处产生的磁感强度的方向是“×”，再由右手定则可知，AB中的电流方向是从A流向B，从而判定电源的上端为正极。 楞次定律中“感生电流的磁场总是要阻碍引起感生电流的磁通量的变化”，所述的“磁通量”是指穿过线圈内部磁感线的条数，因此判断感应电流方向的位置一般应该选在线圈的内部。 【正确解答】 当线圈CDEF中的感应电流在G处产生的磁感强度的方向是“·”时，它在线圈内部产生磁感强度方向应是“×”，AB中增强的电流在线圈内部产生的磁感强度方向是“·”，所以，AB中电流的方向是由B流向A，故电源的下端为正极。 【小结】 同学们往往认为力学中有确定研究对象的问题，忽略了电学中也有选择研究对象的问题。学习中应该注意这些研究方法上的共同点。 例2长为a宽为b的矩形线圈，在磁感强度为B的匀强磁场中垂直于磁场的OO′轴以恒定的角速度ω旋转，设t= 0时，线圈平面与磁场方向平行，则此时的磁通量和磁通量的变化率分别是[ ]
电磁感应计算题总结(易错题型)
电磁感应易错题 1．如图所示，边长L=0.20m 的正方形导线框ABCD 由粗细均匀的同种材料制成，正方形导线框每边的电阻R 0=1.0Ω，金属棒MN 与正方形导线框的对角线长度恰好相等，金属棒MN 的电阻r=0.20Ω。导线框放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度B =0.50T ，方向垂直导线框所在平面向里。金属棒MN 与导线框接触良好，且与导线框对角线BD 垂直放置在导线框上，金属棒的中点始终在BD 连线上。若金属棒以v =4.0m/s 的速度向右匀速运动，当金属棒运动至AC 的位置时，求：(计算结果保留两位有效数字) （1）金属棒产生的电动势大小； （2）金属棒MN 上通过的电流大小和方向； （3）导线框消耗的电功率。 2.如图所示，正方形导线框abcd 的质量为m 、边长为l ，导线框的总电阻为R 。导线框从垂直纸面向里的水平有界匀强磁场的上方某处由静止自由下落，下落过程中，导线框始终在与磁场垂直的竖直平面内，cd 边保持水平。磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向里，磁场上、下两个界面水平距离为l 。已知cd 边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动。重力加速度为g 。 （1）求cd 边刚进入磁场时导线框的速度大小。 （2）请证明：导线框的cd 边在磁场中运动的任意瞬间，导线框克服安培力做功的功率等于导线框消耗的电功率。 （3）求从线框cd 边刚进入磁场到ab 边刚离开磁场的过程中，线框克服安培力所做的功。 3．如图所示，在高度差h ＝0.50m 的平行虚线范围内，有磁感强度B ＝0.50T 、方向水平向里的匀强磁场，正方形线框abcd 的质量m ＝0.10kg 、边长L ＝0.50m 、电阻R ＝0.50Ω，线框平面与竖直平面平行，静止在位置“I”时，cd 边跟磁场下边缘有一段距离。现用一竖直向上的恒力F ＝4.0N 向上提线框，该框由位置“Ⅰ”无初速度开始向上运动，穿过磁场区，最后到达位置“Ⅱ”（ab 边恰好出磁场），线框平面在运动中保持在竖直平面内，且cd 边保持水平。设cd 边刚进入磁场时，线框恰好开始做匀速运动。（g 取10m ／s 2） 求：（1）线框进入磁场前距磁场下边界的距离H 。 （2）线框由位置“Ⅰ”到位置“Ⅱ”的过程中，恒力F 做的功是多少？线框内产生的热量又是多少 ? a b d c l l
高考物理最新电磁学知识点之电磁感应易错题汇编含答案(2)
高考物理最新电磁学知识点之电磁感应易错题汇编含答案(2) 一、选择题 1．目前，我国正在大力推行ETC系统，ETC(ElectronicTallCollection)是全自动电子收费系统，车辆通过收费站时无须停车，这种收费系统每车收费耗时不到两秒，其收费通道的通行能力是人工收费通道的5至10倍，如图甲所示，在收费站自动栏杆前，后的地面各自铺设完全相同的传感器线圈A、B，两线圈各自接入相同的电路，如图乙所示，电路a、b端与电压有效值恒定的交变电源连接，回路中流过交变电流，当汽车接近或远离线圈时，线圈的自感系数发生变化，线圈对交变电流的阻碍作用发生变化，使得定值电阻R的c、d两端电压就会有所变化，这一变化的电压输入控制系统，控制系统就能做出抬杆或落杆的动作，下列说法正确的是() A．汽车接近线圈A时，c、d两端电压升高 B．汽车离开线圈A时，c、d两端电压升高 C．汽车接近线圈B时，c、d两端电压升高 D．汽车离开线圈B时，c、d两端电压降低 2．如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0.3 s时间拉出，外力所做的功为W1，通过导线截面的电荷量为q1；第二次用0.9 s时间拉出，外力所做的功为W2，通过导线截面的电荷量为q2，则( ) A．W1
精选高考物理易错题专题复习法拉第电磁感应定律含答案
一、法拉第电磁感应定律 1．如图甲所示，两根足够长的水平放置的平行的光滑金属导轨，导轨电阻不计，间距为L ，导轨间电阻为R 。PQ 右侧区域处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为B ；PQ 左侧区域两导轨间有一面积为S 的圆形磁场区，该区域内磁感应强度随时间变化的图象如图乙所示，取垂直纸面向外为正方向，图象中B 0和t 0都为已知量。一根电阻为r 、质量为m 的导体棒置于导轨上，0?t 0时间内导体棒在水平外力作用下处于静止状态，t 0时刻立即撤掉外力，同时给导体棒瞬时冲量，此后导体棒向右做匀速直线运动，且始终与导轨保持良好接触。求： (1)0~t 0时间内导体棒ab 所受水平外力的大小及方向 (2)t 0时刻给导体棒的瞬时冲量的大小 【答案】(1) ()00=BB SL t F R r + 水平向左 (2) 00 mB S BLt 【解析】 【详解】 (1)由法拉第电磁感应定律得 ： 010 B S BS E t t t ?Φ?= ==?? 所以此时回路中的电流为： () 1 00B S E I R r R r t = =++ 根据右手螺旋定则知电流方向为a 到b. 因为导体棒在水平外力作用下处于静止状态，故外力等于此时的安培力，即： () 00==BB SL F F BIL R t r = +安 由左手定则知安培力方向向右，故水平外力方向向左. (2)导体棒做匀速直线运动，切割磁感线产生电动势为： 2E BLv = 由题意知： 12E E = 所以联立解得：
00 B S v BLt = 所以根据动量定理知t 0时刻给导体棒的瞬时冲量的大小为： 00 0mB S I mv BLt =-= 答：(1)0~t 0时间内导体棒ab 所受水平外力为() 00= BB SL t F R r +，方向水平向左. (2)t 0时刻给导体棒的瞬时冲量的大小 00 mB S BLt 2．如图所示，在垂直纸面向里的磁感应强度为B 的有界矩形匀强磁场区域内，有一个由均匀导线制成的单匝矩形线框abcd ，线框平面垂直于磁感线。线框以恒定的速度v 沿垂直磁场边界向左运动，运动中线框dc 边始终与磁场右边界平行，线框边长ad =l ，cd =2l ，线框导线的总电阻为R ，则线框离开磁场的过程中，求： （1）线框离开磁场的过程中流过线框截面的电量q ； （2）线框离开磁场的过程中产生的热量 Q ； （3）线框离开磁场过程中cd 两点间的电势差U cd ． 【答案】（1）22Bl q R =（2） 234B l v Q R =（3）43cd Blv U = 【解析】 【详解】 (1)线框离开磁场的过程中,则有： 2E B lv = E I R = q It = l t v = 联立可得：2 2Bl q R = (2)线框中的产生的热量： 2Q I Rt =
电磁感应现象中的常见题型汇总(精华版)
电磁感应现象的常见题型分析汇总 一、反映感应电流强度随时间的变化规律 例1如图1—1，一宽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，在图1-2所示的下列图线中，正确反 映感应电流强度随时间变化规律的是（ ） 分析与解 本题要求能正确分解线框的运动过程（包括部分进入、全部进入、部分离开、全部离开），分析运动过程中的电磁感应现象，确定感应电流的大小和方向。 线框在进入磁场的过程中，线框的右边作切割磁感线运动，产生感应电动势，从而在整个回路中产生感应电流，由于线框作匀速直线运动，其感应电流的大小是恒定的，由右手定则，可判断感应电流的方向是逆时针的，该过程的持续时间为t=(20/20)s=1s 。 线框全部进入磁场以后，左右两条边同时作切割磁感线运动，产生反向的感应电动势，相当于两个相同的电池反向连接，以致回路的总感应电动势为零，电流为零，该过程的时间也为1s 。而当线框部分离开磁场时，只有线框的左边作切割磁感线运动，感应电流的大小与部分进入时相同，但方向变为顺时针，历时也为1s 。正确答案：C 评注 （1）线框运动过程分析和电磁感应的过程是密切关联的，应借助于运动过程的分析来深化对电磁感应过程的分析；（2）运用E=Blv 求得的是闭合回路一部分产生的感应电动势，而整个电路的总感应电动势则是回路各部分所产生的感应电动势的代数和。 例2在磁棒自远处匀速沿一圆形线圈的轴线运动，并穿过线圈向远处而去，如图2—1所示，则下列图2—2中较正确反映线圈中电流i 与时间t 关系的是（线圈中电流以图示箭头为正方向）（ ） 分析与解 本题要求通过图像对感应电流进行描述，具体思路为：先运用楞次定律判断磁铁穿过线圈时，线圈中的感应电流的情况，再提取图像中的关键信息进行判断。 条形磁铁从左侧进入线圈时，原磁场的方向向右且增大，根据楞次定律，感应电流的磁场与之相反，再由安培定则可判断，感应电流的方向与规定的正方向一致。当条形磁铁继续向右运动，被 ← → 图1—1 图1—2 图2—1 图2—2
高考物理电磁学知识点之电磁感应易错题汇编含答案
高考物理电磁学知识点之电磁感应易错题汇编含答案 一、选择题 1．如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B．电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动（O轴位于磁场边界）．则线框内产生的感应电流的有效值为 A． 2 2 BL R ω B． 2 2BLωC ． 2 2BLωD ． 2 4 BL R ω 2．如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。A和B是两个完全相同的小灯泡。下列说法正确的是（） A．接通开关S瞬间，A灯先亮，B灯不亮 B．接通开关S后，B灯慢慢变亮 C．开关闭合稳定后，突然断开开关瞬间，A灯立即熄灭、B灯闪亮一下 D．开关闭合稳定后，突然断开开关瞬间，A灯、B灯都闪亮一下 3．如图所示，把金属圆环在纸面内拉出磁场，下列叙述正确的是（） A．将金属圆环向左拉出磁场时，感应电流方向为逆时针 B．不管沿什么方向将金属圆环拉出磁场时，感应电流方向都是顺时针 C．将金属圆环向右匀速拉出磁场时，磁通量变化率不变 D．将金属圆环向右加速拉出磁场时，受到向右的安培力 4．如图所示，铁芯P上绕着两个线圈A和B， B与水平光滑导轨相连，导体棒放在水平导轨上。A中通入电流i（俯视线圈A，顺时针电流为正），观察到导体棒向右加速运动，则A中通入的电流可能是（）
A ． B ． C ． D ． 5．如图所示的电路中，电源的电动势为E ，内阻为r ，电感L 的电阻不计，电阻R 的阻值大于灯泡D 的阻值，在0t =时刻闭合开关S ，经过一段时间后，在1t t =时刻断开S ，下列表示灯D 中的电流（规定电流方向A B →为正）随时间t 变化的图像中，正确的是（ ） A ． B ． C ． D ． 6．如图所示，abcd 是边长为L ，每边电阻均相同的正方形导体框，今维持线框以恒定的速度v 沿x 轴运动，并穿过倾角为45°的三角形匀强磁场区域，磁场的磁感应强度为B ，方向垂直纸面向里。线框b 点在O 位置时开始计时，则在2L t v = 时间内，a 、b 两点的电势差U 随时间t 的变化图线为（ ）
高考物理电磁学知识点之电磁感应易错题汇编附解析(4)
高考物理电磁学知识点之电磁感应易错题汇编附解析(4) 一、选择题 1．粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行，现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移动过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是（） A．B． C．D． 2．如图所示，有一正方形闭合线圈，在足够大的匀强磁场中运动。下列四个图中能产生感应电流的是 A．B． C．D． 3．如图所示，L1和L2为直流电阻可忽略的电感线圈。A1、A2和A3分别为三个相同的小灯泡。下列说法正确的是（） A．图甲中，闭合S1瞬间和断开S1瞬间，通过A1的电流方向不同 B．图甲中，闭合S1，随着电路稳定后，A1会再次亮起 C．图乙中，断开S2瞬间，灯A3立刻熄灭 D．图乙中，断开S2瞬间，灯A2立刻熄灭 4．如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0.3 s时间拉出，外力所做的功为W1，通过导线截面的电荷量为q1；第二次用0.9 s时间拉出，外力所做的功为W2，通过导线截面的电荷量为q2，则( )
A ．W 1
电磁感应现象中的常见题型汇总(很全很细)---精华版
电磁感应现象的常见题型分析汇总（很全） 命题演变 “轨道+导棒”模型类试题命题的“基本道具”：导轨、金属棒、磁场，其变化点有： 1.图像 2．导轨 （1）轨道的形状：常见轨道的形状为U 形，还可以为圆形、三角形、三角函数图形等； （2）轨道的闭合性：轨道本身可以不闭合，也可闭合； （3）轨道电阻：不计、均匀分布或部分有电阻、串上外电阻； （4）轨道的放置：水平、竖直、倾斜放置等等． 理图像是一种形象直观的“语言”，它能很好地考查考生的推理能力和分析、解决问题的能力，下面我们一起来看一看图像在电磁感应中常见的几种应用。 一、反映感应电流强度随时间的变化规律 例1如图1—1，一宽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，在图 1-2所示的下列图线中，正确反映感应电流强度随时间变化规 律的是（ ） 分析与解 本题要求能正确分解线框的运动过程（包括部分进入、全部进入、部分离开、全部离开），分析运动过程中的电磁感应现象，确定感应电流的大小和方向。 线框在进入磁场的过程中，线框的右边作切割磁感线运动，产生感应电动势，从而在整个回路中产生感应电流，由于线框作匀速直线运动，其感应电流的大小是恒定的，由右手定则，可判断感应电流的方向是逆时针的，该过程的持续时间为t=(20/20)s=1s 。 线框全部进入磁场以后，左右两条边同时作切割磁感线运动，产生反向的感应电动势，相当于两个相同的电池反向连接，以致回路的总感应电动势为零，电流为零，该过程的时间也为1s 。而当线框部分离开磁场时，只有线框的左边作切割磁感线运动，感应电流的大小与部分进入时相同，但方向变为顺时针，历时也为1s 。正确答案：C ← → 图1—1 图1—2
高中物理易错题精选 电磁感应错题集
第十一章电磁感应错题集 一、主要内容：电磁感应现象、自感现象、感应电动势、磁通量的变化率等基本概念，以及法拉第电磁感应定律、楞次定律、右手定则等规律。 二、基本方法：要求能够从空间想象的角度理解法拉第电磁感应定律。用画图的方法将题目中所叙述的电磁感应现象表示出来。能够将电磁感应现象的实际问题抽象成直流电路的问题；能够用能量转化和守恒的观点分析解决电磁感应问题；会用图象表示电磁感应的物理过程，也能够识别电磁感应问题的图像。 三、错解分析：错误主要表现在：概念理解不准确；空间想象出现错误；运用楞次定量和法拉第电磁感应定律时，操作步骤不规范；不会运用图像法来研究处理，综合运用电路知识时将等效电路图画错。 例1 长为a宽为b的矩形线圈，在磁感强度为B的匀强磁场中垂直于磁场的OO′轴以恒定的角速度ω旋转，设t= 0时，线圈平面与磁场方向平行，则此时的磁通量和磁通量的变化率分别是[] 错解：t=0时，线圈平面与磁场平行、磁通量为零，对应的磁通量的变化率也为零，选A。 错解原因：磁通量Φ=BS⊥BS（S⊥是线圈垂直磁场的面积），磁通量的变化ΔΦ=Φ2-Φ1，两者的物理意义截然不同，不能理解为磁通量为零，磁通量的变化率也为零。 分析解答：实际上，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴转动时，产生交变电动势e=εm cosωt=Babωcosωt。当t=0时，cosωt=1，虽然磁通量 可知当电动势为最大值时，对应的磁通量的变化率也最大，即 评析：弄清概念之间的联系和区别，是正确解题的前提条件。在电磁感应中要弄清 磁通量Φ、磁通量的变化ΔΦ以及磁通量的变化率ΔΦ/Δt之间的联系和区别。 例2 在图11－1中，CDEF为闭合线圈，AB为电阻丝。当滑动变阻器的滑动头向 下滑动时，线圈CDEF中的感应电流在G处产生的磁感强度的方向是“·”时，电源的 哪一端是正极？
历年高考物理易错题汇编-电磁感应现象的两类情况练习题附答案解析
历年高考物理易错题汇编-电磁感应现象的两类情况练习题附答案解析 一、电磁感应现象的两类情况 1．如图所示，两根光滑、平行且足够长的金属导轨倾斜固定在水平地面上，导轨平面与水平地面的夹角37θ=?，间距为d =0.2m ，且电阻不计。导轨的上端接有阻值为R =7Ω的定值电阻和理想电压表。空间中有垂直于导轨平面斜向上的、大小为B =3T 的匀强磁场。质量为m =0.1kg 、接入电路有效电阻r =5Ω的导体棒垂直导轨放置，无初速释放，导体棒沿导轨下滑一段距离后做匀速运动，取g =10m/s 2，sin37°=0.6，求： （1）导体棒匀速下滑的速度大小和导体棒匀速运动时电压表的示数； （2）导体棒下滑l =0.4m 过程中通过电阻R 的电荷量。 【答案】（1）20m/s 7V （2）0.02C 【解析】 【详解】 （1）设导体棒匀速运动时速度为v ，通过导体棒电流为I 。 由平衡条件 sin mg BId θ=① 导体棒切割磁感线产生的电动势为 E =Bdv ② 由闭合电路欧姆定律得 E I R r = +③ 联立①②③得 v =20m/s ④ 由欧姆定律得 U =IR ⑤ 联立①⑤得 U =7V ⑥ （2）由电流定义式得 Q It =⑦ 由法拉第电磁感应定律得 E t ?Φ = ?⑧
B ld ?Φ=?⑨ 由欧姆定律得 E I R r = +⑩ 由⑦⑧⑨⑩得 Q =0.02C ? 2．如图所示，水平放置的两根平行光滑金属导轨固定在平台上导轨间距为1m ，处在磁感应强度为2T 、竖直向下的匀强磁场中，平台离地面的高度为h ＝3.2m 初始时刻，质量为2kg 的杆ab 与导轨垂直且处于静止，距离导轨边缘为d ＝2m ，质量同为2kg 的杆cd 与导轨垂直，以初速度v 0＝15m/s 进入磁场区域最终发现两杆先后落在地面上．已知两杆的电阻均为r ＝1Ω，导轨电阻不计，两杆落地点之间的距离s ＝4m （整个过程中两杆始终不相碰） （1）求ab 杆从磁场边缘射出时的速度大小； （2）当ab 杆射出时求cd 杆运动的距离； （3）在两根杆相互作用的过程中，求回路中产生的电能． 【答案】(1) 210m/s v =；(2) cd 杆运动距离为7m ； (3) 电路中损耗的焦耳热为100J ． 【解析】 【详解】 （1）设ab 、cd 杆从磁场边缘射出时的速度分别为1v 、2v 设ab 杆落地点的水平位移为x ，cd 杆落地点的水平位移为x s +，则有 2h x v g =2h x s v g +=根据动量守恒 012mv mv mv =+ 求得： 210m/s v =
电磁感应题型汇总
电磁感应题型汇总
电磁感应专题复习汇总2（基础练） 专题一：等效电路的问题 1. 产生感应电流的部分导体相当于整个电路中的电源，可画出等效电路图 2. 电源的电动势可用E n t φ?=?或，，===E E BLv I F BIL R 计算 3. 判断电源正负极或比较电路中电势可根据等效电路中外电路的电流方向判断 （电流在电源外部是从 极流向 极，从 电势流向 电势） 4. 根据闭合电路的欧姆定律E I R =总 算出电流，由此还可算出电功率或热量 5. 通过闭合回路电量的公式：总 φ?=q n R 1、(北京市西城区2014届高三上学期期末考 试) （1）如图1所示，两根足够长的平行导 轨，间距L =0.3 m ，在导轨间有垂直纸面向 里的匀强磁场，磁感应强度B 1 = 0.5 T 。一根 直金属杆MN 以v= 2 m/s 的速度向右匀速运动，杆MN 始终与导轨垂直且接触良好。杆 MN 的电阻r 1，导轨的电阻可忽略。求 杆MN 中产生的感应电动势E 1。 （2）如图2所示，一个匝数n=100的圆形线圈，面积 S 1=0.4m 2，电阻r 2=1Ω。在线圈中存在面积S 2=0.3m 2垂 直线圈平面（指向纸外）的匀强磁场区域，磁感应强度B 2随时间t 变化的关系如图3所示。求圆形线圈中产生的感应电动势E 2。 （3）有一个R=2Ω的电阻，将其两端a 、b 分别与图1中的导轨和图2中的圆形线圈相连接，b 端接地。试判
断以上两种情况中，哪种情况a端的电势较高？求这种情况中a端的电势φa。 2、有人设计了一种可测速的跑步机，测速原理如图所示. 该机底面固定有间距为L、长度 为d的平行金属电极，电极间充 满磁感应强度为B、方向垂直纸 面向里的匀强磁场，且接有电压 表和电阻R. 绝缘橡胶带上镀有间距为d的平行细金属条，磁场中始终仅有一根金属条，且与电极接触良好，不计金属电阻. 若橡胶带匀速运动时，电压表读数为U，求： （1）橡胶带匀速运动的速率； （2）电阻R消耗的电功率； （3）一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功. 巩固题：
高考物理电磁学知识点之电磁感应易错题汇编附答案解析
高考物理电磁学知识点之电磁感应易错题汇编附答案解析 一、选择题 1．在水平桌面上，一个圆形金属框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，磁感应强度 B1随时间t的变化关系如图甲所示，0～1 s内磁场方向垂直线框平面向下，圆形金属框与两根水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒，且与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场B2中，如图乙所示，导体棒始终保持静止，则其所受的摩擦力F f随时间变化的图像是下图中的(设向右的方向为摩擦力的正方向) ( ) A．B． C．D． 2．如图所示，A和B是电阻为R的电灯，L是自感系数较大的线圈，当S1闭合、S2断开且电路稳定时，A、B亮度相同，再闭合S2，待电路稳定后将S1断开，下列说法中，正确的是（） A．B灯逐渐熄灭 B．A灯将比原来更亮一些后再熄灭 C．有电流通过B灯，方向为c→d D．有电流通过A灯，方向为b→a 3．如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0.3 s时间拉出，外力所做的功为W1，通过导线截面的电荷量为q1；第二次用0.9 s时间拉出，外力所做的功为W2，通过导线截面的电荷量为q2，则( )
A．W1
高考物理复习法拉第电磁感应定律专项易错题及答案解析
高考物理复习法拉第电磁感应定律专项易错题及答案解析 一、法拉第电磁感应定律 1．如图所示，垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为B。纸面内有一正方形均匀金属线框abcd，其边长为L，总电阻为R，ad边与磁场边界平行。从ad边刚进入磁场直至bc边刚要进入的过程中，线框在向左的拉力作用下以速度v匀速运动，求： （1）拉力做功的功率P； （2）ab边产生的焦耳热Q. 【答案】(1)P= 222 B L v R （2）Q= 23 4 B L v R 【解析】 【详解】 （1）线圈中的感应电动势 E=BLv 感应电流 I=E R 拉力大小等于安培力大小 F=BIL 拉力的功率 P=Fv= 222 B L v R （2）线圈ab边电阻 R ab= 4 R 运动时间 t=L v ab边产生的焦耳热 Q=I2R ab t = 23 4 B L v R 2．如图，水平面（纸面）内同距为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．0t 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】0F E Blt g m μ??=- ??? ； R =220 B l t m 【解析】 【分析】 【详解】 （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-μmg ① 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 =at 0 ② 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:0F E Blt g m μ?? =- ??? ④ （2）设金属杆在磁场区域中匀速运动时，金属杆的电流为I ，根据欧姆定律：I=E R ⑤ 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 m 3．水平面上平行固定两长直导体导轨MN 和PQ ，导轨宽度L =2m ，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B =0.5T ，在垂直于导轨方向静止放置两根导体棒1和2，其中1的质量M =4kg,有效电阻R =0.6Ω，2的质量m =1kg ，有效电阻r =0.4Ω，现使1获得平行于导轨的初速度v 0=10m/s ，不计一切摩擦，不计其余电阻，两棒不会相撞．请计算： （1）初始时刻导体棒2的加速度a 大小． （2）系统运动状态稳定时1的速度v 大小． （3）系统运动状态达到稳定的过程中，流过导体棒1某截面的电荷量q 大小．
电磁感应中几种重要题型
电磁感应中的几种重要题型 一、四种感应电动势的表达式及应用 1、法拉第电磁感应定律 2、导体平动产生的电动势（两两垂直） 3、导体转动产生的电动势 4、线圈平动产生的电动势 5、线圈转动产生的电动势 二、1、导体电流受力分析及动态运动过程的处理 2、电磁感应中图像问题 3、电磁感应中能量问题（动能定理及能量守恒） 4、怎样求电量 5、怎样求电磁感应中非匀变速运动中的位移 6、怎样处理双轨问题及动量定理及守恒的应用 7、自感现象的处理 对应练习： 1、如图所示,有一闭合的矩形导体框,框上M、N两点间连有一电压表,整个装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中,且框面与磁场方向垂直.当整个装置以速度v向右匀速平动时,M、N之间有无电势 __________. 差?__________(填“有”或“无”)，电压表的示数为 2、匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈M相接，如图所示，导轨上放一根导 线ab，磁感线垂直导轨所在的平面，欲使M所包围的小闭合线圈Array N产生顺时针方向的感应电流，则导线的运动可能是（） A、匀速向右运动 B、加速向右运动 C、减速向右运动 D、加速向左运动
3、如图所示,质量为m 的跨接杆可以无摩擦地沿水平的平行导轨滑行,两轨间宽为L ,导轨与电阻R 连接.放在竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B ,杆的初速度为v 0,试求杆到停下来所滑行的距离及电阻R 消耗的最大电能为多少? 【2 20L B mRv ；2 0mv 2 1】 4、两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L ，底端接阻值为R 的电阻。将质量为m 的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，如图所示。除电阻R 外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放．则( ) A ．释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g B ．金属棒向下运动时，流过电阻R 的电流方向为a →b C ．金属棒的速度为v 时．所受的安培力大小为22B L v F R D ．电阻R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少 5、如图所示，固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d ，其右端接有阻值为R 的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B 的匀强磁场中。一质量为m （质量分布均匀）的导体杆ab 垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为u 。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F 作用下从静止开始沿导轨运动距离L 时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）。设杆接入电路的电阻为r ，导轨电阻不计，重力加速度大小为g 。则此过程 （ ） A.杆的速度最大值为 B.流过电阻R 的电量为 C.恒力F 做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量 D.恒力F 做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量
电磁感应典型题型归类
电磁感应期中复习材料 知识结构： 常见题型 一、磁通量 【例1】如图所示，两个同心放置的共面单匝金属环ａ和b,一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直放置.设穿过圆环a 的磁通量为Φa ,穿过圆环b 的磁通量为Φb ,已知两圆环的横截面积分别为S a 和Ｓｂ,且S a Φb Ｃ．Φａ＜Φb ? D.无法确定 二、电磁感应现象 【例２】图为“研究电磁感应现象”的实验装置. （1）将图中所缺的导线补接完整. （2）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上电键后( ) Ａ.将原线圈迅速插入副线圈时，电流计指针向右偏转一下 B.将原线圈插入副线圈后,电流计指针一直偏在零点右侧 C.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,电流计指针向右偏转一下 D.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,电流计指针向左偏转一下 三、感应电流产生的条件 (1）文字概念性 【例３】关于感应电流，下列说法中正确的是（ ) A.只要闭合电路里有磁通量,闭合电路里就有感应电流 B ．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生 C ．线框不闭合时,即使穿过线框的磁通量发生变化,线框也没有感应电流 电磁感应产生的条件 感应电流的方向判定 感应电动势的大小 回路中的磁通量变化 楞次定律 法拉第电磁感应定律E=ΔΦ/Δｔ 电磁感应的实际应用：自感现象（自感系数L ），涡流 特殊情况：导体切 割磁感线E=BLV 特殊情况：右手定则
D.只要电路的一部分切割磁感线运动电路中就一定有感应电流 （2）图象分析性 【例４】金属矩形线圈abｃd在匀强磁场中做如图6所示的运动,线圈中有感应电流的是： 【例5】如图所示,在条形磁铁的外面套着一个闭合弹簧线圈，若把线圈四周 向外拉，使线圈包围的面积变大，这时: A、线圈中有感应电流 B、线圈中无感应电流 C、穿过线圈的磁通量增大 D、穿过线圈的磁通量减小 二、感应电流的方向 1、楞次定律 【例6】在电磁感应现象中,下列说法中正确的是（ ) Ａ.感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反 B.闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流 C．闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动时一定能产生感应电流 D．感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化 【例7】如图,粗糙水平桌面上有一质量为ｍ的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈 中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到 的支持力FＮ及在水平方向运动趋势的正确判断是( ) A.ＦN先小于mg后大于mg,运动趋势向左 Ｂ.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向左 C．F N先大于ｍｇ后大于mg,运动趋势向右 D．F N先大于mg后小于mg，运动趋势向右 【例８】如图１所示,当变阻器R的滑动触头向右滑动时，流过电阻R′的电流方向是__＿____. 图1 图２图３ 【例9】如图2所示，光滑固定导轨MN水平放置，两根导体棒PQ平行放在导轨上，形成闭合
广州高考物理易错题专题复习-电磁感应现象的两类情况练习题
广州高考物理易错题专题复习-电磁感应现象的两类情况练习题 一、电磁感应现象的两类情况 1．如图甲所示，相距d 的两根足够长的金属制成的导轨，水平部分左端ef 间连接一阻值为2R 的定值电阻，并用电压传感器实际监测两端电压，倾斜部分与水平面夹角为37°.长度也为d 、质量为m 的金属棒ab 电阻为R ，通过固定在棒两端的金属轻滑环套在导轨上，滑环与导轨上MG 、NH 段动摩擦因数μ ＝ 1 8 (其余部分摩擦不计)．MN 、PQ 、GH 相距为L ，MN 、PQ 间有垂直轨道平面向下、磁感应强度为B 1的匀强磁场，PQ 、GH 间有平行于斜面但大小、方向未知的匀强磁场B 2，其他区域无磁场，除金属棒及定值电阻，其余电阻均不计，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，当ab 棒从MN 上方一定距离由静止释放通过MN 、PQ 区域(运动过程中ab 棒始终保持水平)，电压传感器监测到U －t 关系如图乙所示． （1）求ab 棒刚进入磁场B 1时的速度大小． （2）求定值电阻上产生的热量Q 1. （3）多次操作发现，当ab 棒从MN 以某一特定速度进入MNQP 区域的同时，另一质量为2m ，电阻为2R 的金属棒cd 只要以等大的速度从PQ 进入PQHG 区域，两棒均可同时匀速通过各自场区，试求B 2的大小和方向． 【答案】（1）11.5U B d （2）2 221934-mU mgL B d ；（3）32B 1 方向沿导轨平面向上 【解析】 【详解】 (1)根据ab 棒刚进入磁场B 1时电压传感器的示数为U ,再由闭合电路欧姆定律可得此时的感应电动势： 1 1.52U E U R U R =+ ?= 根据导体切割磁感线产生的感应电动势计算公式可得： 111E B dv = 计算得出:111.5U v B d = . (2)设金属棒ab 离开PQ 时的速度为v 2，根据图乙可以知道定值电阻两端电压为2U ，根据闭合电路的欧姆定律可得： 12 222B dv R U R R ?=+
电磁感应常考题型及解析
电磁感应经典题型及解析 1．(多选)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 ，MN 的左边有一如图所示的闭合电路，当PQ 在一外力的作用下运动时，MN 向右运动，则PQ 所做的运动可能是( ) 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：选BC.MN 向右运动，说明MN 受到向右的安培力，因为ab 在MN 处的磁场垂直纸面向里――→左手定则MN 中的感应电流由M →N ――→安培定则L 1中感应电流的磁场方向向上――→楞次定律??? L 2 中磁场方向向上减弱 L 2中磁场方向向下增强 .若L 2中磁场方向向上减弱 ――→安培定则PQ 中电流为Q →P 且减小――→右手定则向右减速运动；若L 2中磁场方向向下增强――→安培定则PQ 中电流为P →Q 且增大――→右手定则向左加速运动． 2.如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为0.5 m ，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1 Ω.一导体棒MN 垂直于导轨放置，质量为0.2 kg ，接入电路的电阻为1 Ω，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为0.8 T ．将导体棒MN 由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN 的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6)( ) A ．2.5 m/s 1 W B ．5 m/s 1 W C ．7.5 m/s 9 W D ．15 m/s 9 W 解析：选B.小灯泡稳定发光说明棒做匀速直线运动．此时：F 安＝B 2l 2v R 总 ，对
【电磁感应定律】习题(含答案)
法拉第电磁感应定律练习题 1．闭合电路的一部分导线ab处 于匀强磁场中，图1中各情况下导线 都在纸面内运动，那么下列判断中正 确的是 [ ] A．都会产生感应电流 B．都不会产生感应电流 C．甲、乙不会产生感应电流，丙、丁会产生感应电流 D．甲、丙会产生感应电流，乙、丁不会产生感应电流 1．关于感应电动势大小的下列说法中，正确的是 [ ] A．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 B．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大 C．线圈放在磁感强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大 D．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大 2．与x轴夹角为30°的匀强磁场磁感强度为B(图1)，一根长l的金属棒在此磁场中运动时始终与z轴平行，以下哪些情况可在棒中得到方向相同、大小为Blv的电动势 [ ] A．以2v速率向+x轴方向运动 B．以速率v垂直磁场方向运动 4．单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图3所示 [ ] A．线圈中O时刻感应电动势最大 B．线圈中D时刻感应电动势为零 C．线圈中D时刻感应电动势最大 D．线圈中O至D时间内平均感电动势为0.4V 5．一个N匝圆线圈，放在磁感强度为B的匀强磁场中，线圈平面跟磁感强度方向成30°角，磁感强度随时间均匀变化，线圈导线规格不变，下列方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是 [ ]
A．将线圈匝数增加一倍 B．将线圈面积增加一倍 C．将线圈半径增加一倍 D．适当改变线圈的取向 6．如图4所示，圆环a和圆环b半径之比为2∶1，两环用同样粗细的、同种材料的导线连成闭合回路，连接两圆环电阻不计，匀强磁场的磁感强度变化率恒定， 则在a环单独置于磁场中和b环单独置于磁场中两种情况下，M、N两点的 电势差之比为 [ ] A．4∶1 B．1∶4 C．2∶1 D．1∶2 8．如图5所示，相距为l，在足够长度的两条光滑平行导轨上，平行放置着质量和电阻均相同的两根滑杆ab和cd，导轨的电阻不计，磁感强度为B的匀强磁场的方向垂直于导轨平面竖直向下，开始时，ab和cd都处于静止状态，现ab杆上作用一个水平方向的恒力F，下列说法中正确的是 [ ] A．cd向左运动 B．cd向右运动 C．ab和cd均先做变加速运动，后作匀速运动 D．ab和cd均先做交加速运动，后作匀加速运动 9．如图6所示，RQRS为一正方形导线框，它以恒定速度向右 进入以MN为边界的匀强磁场，磁场方向垂直线框平面，MN线与线 框的边成45°角，E、F分别为PS和PQ的中点，关于线框中的感应电流 [ ] A．当E点经过边界MN时，感应电流最大 B．当P点经过边界MN时，感应电流最大 C．当F点经过边界MN时，感应电流最大 D．当Q点经过边界MN时，感应电流最大 10．如图7所示，平行金属导轨的间距为d，一端跨接一阻值为R的电阻，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于平行轨道所在平面。一根长直金属棒与轨道成60°角放置，且接触良好，则当金属棒以垂直于棒的恒定速度v沿金属轨道滑行时，其它电阻不计，电阻R 中的电流强度为 [ ]