高中物理--电磁感应
高中物理新选修课件电磁感应定律的建立电磁感应现象的应用
随着科技的不断发展，电磁感应式污 水处理技术将不断提高处理效率、降 低能耗和成本，为环境保护事业做出 更大贡献。
污水处理效果
电磁感应式污水处理技术具有处理效 果好、无需添加化学药剂、无二次污 染等优点，可广泛应用于工业废水、 生活污水等领域。
电磁感应式空气净化技术
电磁感应原理
利用电磁感应原理，在空气中产 生强磁场，使空气中的有害物质 在磁场作用下发生分解或转化，
能量守恒
在电磁感应现象中，能量是守恒的。即机械能的减少等于电能的增加和内能的增加之和。
02
电磁感应现象的应用
感应电动机
感应电动机的原理
利用电磁感应原理，将电能转化为机械能的一种旋转电机。其核心部件为定子和 转子，定子绕组中通入三相交流电产生旋转磁场，转子导体在旋转磁场中切割磁 感线产生感应电动势和电流，从而形成电磁转矩驱动转子旋转。
• 实验结论：通过本次实验，我们验证了电磁感应现象的存在，并探究了电磁感 应定律。实验结果表明，当导体在磁场中运动时，会在导体中产生感应电动势 和感应电流。这一现象在电机、变压器等电气设备中有着广泛的应用。同时， 我们也需要注意到在实验过程中可能存在的误差和影响因素，如线圈与磁铁的 相对位置不稳定、电流表、电压表的量程选择不当等。为了提高实验的准确性 和可靠性，我们可以采取一些措施来减小误差，如使用更精确的测量仪器、改 进实验方法等。
实验步骤 01
1. 准备实验器材，包括电源、导线、电流表、电 02 压表、滑动变阻器、开关、磁铁和线圈等。
2. 按照实验电路图连接电路，注意电流表、电压 03 表的接线和量程选择。
实验步骤和操作要点
01 3. 将线圈置于磁铁附近，并调整线圈与磁铁的相 对位置。
02 4. 闭合开关，观察并记录电流表、电压表的读数 。
高中物理学--电磁感应
高中物理学–电磁感应1. 电磁感应的基本概念和原理1.1 电磁感应的定义和现象电磁感应是指当一个导体在磁场中运动或磁场的强度发生变化时，会在导体中产生感应电动势，从而引起电流的现象。
电磁感应的典型现象包括电磁感应生电、电磁感应产生磁力、电磁感应感应电磁波等。
1.2 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基本规律。
根据法拉第电磁感应定律，当一个导体穿过磁场或磁场的强度发生变化时，导体两端会产生感应电动势，其大小与磁场变化的速率成正比。
该定律可以用以下公式表示：ε = -dΦ/dt其中，ε表示感应电动势，Φ表示磁通量，t表示时间，dΦ/dt表示磁通量变化的速率。
1.3 楞次定律楞次定律是描述电磁感应现象中的产生电流的方向的规律。
根据楞次定律，当一个导体穿过磁场或磁场的强度发生变化时，所产生的感应电流的方向是这样的，使得这个电流所产生的磁场的方向与原磁场的方向相反，从而抵消原磁场的变化。
楞次定律可以用以下公式表示：ε = -dΦ/dt = Blv sinθ其中，ε表示感应电动势，Φ表示磁通量，t表示时间，B表示磁场的强度，l表示导体在磁场中的长度，v表示导体相对于磁场的运动速度，θ表示导体与磁场的夹角。
2. 电磁感应的应用2.1 发电机的工作原理发电机是利用电磁感应现象生成电能的设备。
发电机通过转动导线圈在磁场中产生感应电动势，通过感应电流的流动从而产生电能。
发电机的基本原理是根据法拉第电磁感应定律和楞次定律。
其中，转子上的导线圈通过旋转在磁场中切割磁力线，产生感应电动势，进而产生电流。
变压器是利用电磁感应现象改变交流电电压的设备。
变压器通过在一个线圈中通过变化的电流产生变化的磁场，从而在另一个线圈中感应出不同的电压。
基本上，变压器由两个线圈组成：一组用作输入线圈，另一组用作输出线圈。
输入线圈中的交流电产生变化的磁场，使得输出线圈中产生感应电动势，从而改变电压和电流。
电动机是将电能转化为机械能的装置，也是基于电磁感应原理的。
高中物理电磁感应全解析
高中物理电磁感应全解析在高中物理的学习中，电磁感应这一板块是相当重要且具有一定难度的。
它不仅是高考的重点考点，更是我们理解现代科技中众多电磁现象的基础。
首先，咱们来聊聊电磁感应现象到底是什么。
简单来说，电磁感应就是当通过闭合回路的磁通量发生变化时，回路中就会产生感应电动势，如果回路是闭合的，还会产生感应电流。
这就好比是一个神奇的魔法，磁场的变化竟然能“催生”出电流来！那磁通量又是什么呢？磁通量可以理解为穿过某个面的磁感线条数。
磁通量的计算公式是Φ ＝ BS（其中 B 是磁感应强度，S 是垂直于磁场方向的面积）。
当 B 发生变化、S 发生变化或者 B 和 S 的夹角发生变化时，磁通量就会改变，从而可能引发电磁感应。
接下来，咱们看看电磁感应的产生条件。
闭合回路中磁通量发生变化是产生电磁感应现象的必要条件。
这种变化可以由多种方式引起，比如磁场强弱的改变、闭合回路面积的改变、闭合回路在磁场中的位置或角度的改变等等。
再说说楞次定律。
楞次定律是判断感应电流方向的重要依据。
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。
这听起来有点绕口，但其实可以这样理解：如果磁通量增加，感应电流产生的磁场就会“反抗”这种增加；如果磁通量减少，感应电流产生的磁场就会“弥补”这种减少。
就像是有一股神秘的力量在努力维持着某种平衡。
法拉第电磁感应定律则定量地描述了感应电动势的大小。
感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，即 E ＝nΔΦ/Δt（其中 n 是线圈匝数）。
这一定律让我们能够更精确地计算出感应电动势的数值。
电磁感应在实际生活中的应用那可是非常广泛的。
比如发电机，它就是利用电磁感应原理将机械能转化为电能。
当导体在磁场中做切割磁感线运动时，就会产生感应电动势，从而形成电流。
还有变压器，通过改变线圈的匝数来改变电压，也是基于电磁感应的原理。
在解题时，我们需要根据具体的情况选择合适的方法。
如果是判断感应电流的方向，那就首先考虑楞次定律；如果要计算感应电动势的大小，那就用法拉第电磁感应定律。
高中物理电磁感应
高中物理电磁感应导言：在高中物理学习中，电磁感应是一个重要的概念，它是描述电流、磁场和电磁波之间关系的基础知识。
本文将介绍电磁感应的概念、原理和应用，以及与之相关的实验和实际应用。
通过深入了解电磁感应，我们将更好地理解电磁现象在我们日常生活中的作用。
一、电磁感应概述电磁感应是指当导体在磁场中运动或者磁场发生变化时，产生的感应电动势和感应电流。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与导体的速度、磁场的强度和导体与磁场的相对运动有关。
二、电磁感应原理电磁感应的原理可以通过法拉第电磁感应定律和楞次定律来解释。
法拉第电磁感应定律指出，感应电动势的大小与闭合电路中导体所受到的磁通量变化率成正比。
楞次定律则说明，感应电流的方向总是使产生它的磁场的变化量减小。
三、电磁感应实验为了验证电磁感应原理，我们可以进行一些简单的实验。
例如，当将一个导体线圈放置在变化的磁场中时，通过插入或移出导体线圈的磁通量可以观察到感应电流的产生。
此外，我们还可以利用霍尔效应实验来测量电磁场的强度和方向，以及检测磁场中的电荷。
四、电磁感应应用电磁感应在日常生活中有许多实际应用。
例如，发电机利用电磁感应的原理将机械能转化为电能。
变压器利用电磁感应将电能从一个线圈传递到另一个线圈。
感应炉利用电磁感应的原理进行加热。
在交通工具中，感应制动器和感应速度计都是利用电磁感应来实现的。
五、电磁感应在技术领域的应用除了在日常生活中的应用，电磁感应还在许多技术领域中得到广泛应用。
例如，磁共振成像（MRI）利用电磁感应原理来观察人体内部结构。
无线电通信利用电磁感应技术来传输信息。
感应加热和感应焊接则利用电磁感应来进行加热和焊接工艺。
六、电磁感应的局限性和发展虽然电磁感应具有广泛的应用范围，但它也存在一些局限性。
例如，电磁感应的效果受限于磁场的强度和导体的运动速度。
此外，电磁感应还可能产生一些不利的副作用，如感应电磁场对电子设备的干扰。
随着技术的发展，人们对电磁感应的理解和应用也在不断深入和拓展。
高中物理——电磁感应
高中物理——电磁感应一、电磁感应的基本概念1. 电磁感应的定义2. 法拉第电磁感应定律3. 电磁感应的应用练习题：1. 一根长20cm 的导线在磁感应强度为0.1T 的磁场中以60° 角度匀速转动，求导线在6s 内转过的角度。
答案：72°2. 一个长度为10cm，电阻为2Ω 的导线，以速率为3m/s 进入磁感应强度为0.5T 的磁场中，求产生的感应电动势。
答案：1.5V二、电磁感应定律的应用1. 变压器原理2. 感应电流和感应电动势3. 洛伦兹力和感应电动势练习题：1. 一个高压线圈和低压线圈的匝数比为4:1，高压线圈输入电压为200V，求低压线圈的输出电压。
答案：50V2. 一个直径为0.05m，线圈匝数为1000，转动速率为300转/min 的圆形电发生器，求其在磁感应强度为0.1T 的磁场中产生的感应电动势。
答案：47.1V3. 在磁感应强度为0.2T 的磁场中，有一根长度为0.3m，电阻为5Ω 的导线以速率为2m/s 进入磁场中，求导线所受的洛伦兹力和感应电动势。
答案：洛伦兹力为0.6N，感应电动势为1V三、动生电和静生电1. 动生电和动生电的原理2. 静生电和静生电的原理3. 静电感应和静电感应的原理练习题：1. 一根长30cm 的导线在磁感应强度为0.2T 的磁场中以90° 角度匀速转动，导线两端的电压为多少？答案：1.8V2. 在磁场中有一根长度为0.5m，电阻为10Ω 的导线，导线以速率为3m/s 进入磁场，求导线端的电压。
答案：3V3. 一块金属板放置于与水平面成30° 角度的非均匀电场中，电场强度为 3.0×10⁴N/C，板的长度为10cm，宽度为5cm，板两端的电势差为多少？答案：2.6V总结：电磁感应是高中物理中的重要知识点，涉及到电磁感应定律、变压器原理、感应电流和感应电动势、洛伦兹力和感应电动势、动生电和静生电、静电感应等多个方面。
高中物理电磁感应知识点总结
高中物理电磁感应知识点总结
电磁感应现象：当一个变化的电流通过一个导体时，会在周围产生一个磁场，而当磁场发生变化时，又会在导体中产生电流，这种现象称为电磁感应。
简单来说，就是“电生磁，磁生电”。
产生电磁感应的条件：产生电磁感应的条件是“闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动”或者“穿过闭合电路的磁通量发生变化”。
换句话说，只要有闭合电路和磁通量的变化，就会产生感应电流。
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磁通量的变化。
这个定律描述了感应电流和原磁场之间的关系，是理解电磁感应现象的关键。
感应电动势和感应电流：在电磁感应现象中产生的电动势称为感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
如果把这个导体闭合成一回路，感应电动势会驱使电子流动，形成感应电流。
电磁感应的应用：电磁感应原理被广泛应用于各种设备，如电动机、发电机、变压器、电磁铁、电磁炉、电磁阀等。
这些设备的工作原理都是基于电磁感应现象。
电磁感应的特性：电磁感应具有高灵敏度、低噪声、低漂移、低抗拒力等特性，这使得它在许多领域都有重要的应用。
总的来说，电磁感应是高中物理中的一个重要概念，它揭示了电和磁之间的相互关系，为我们的生活带来了许多便利。
理解和掌握电磁感应的原理和应用，对于学习物理和应对物理考试都非常重要。
电磁感应高二知识点归纳总结
电磁感应高二知识点归纳总结电磁感应是高中物理学中的重要内容之一，它是电与磁相互作用的基础原理。
在电磁感应这一领域里，我们需要了解许多关键知识点，下面我将对其进行归纳总结。
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本定律。
它的核心思想是当导线中的磁通量发生变化时，会在导线中产生感应电动势。
该定律可以用以下公式表示：ε = -ΔΦ/Δt其中，ε代表感应电动势，ΔΦ代表磁通量的变化量，Δt代表时间的变化量。
该定律告诉我们，当磁通量发生变化时，感应电动势的大小与变化率成正比。
2. 洛伦兹力洛伦兹力是在电磁感应中产生的一种力。
它的作用是使导体中的自由电荷沿着特定的方向运动，从而产生电流。
洛伦兹力可以用以下公式表示：F = qvBsinθ其中，F代表洛伦兹力的大小，q代表电荷的大小，v代表电荷的速度，B代表磁感应强度，θ代表磁场与速度之间的夹角。
洛伦兹力告诉我们，当电荷在磁场中运动时，会受到一个与速度和磁场方向相关的力。
3. 感应电动势的计算感应电动势的计算可以通过以下几种方式进行：a. 导体切割磁感线时产生感应电动势。
当导体以速度v切割磁感线时，感应电动势的大小可以通过以下公式计算：ε = Blv其中，B代表磁感应强度，l代表磁感线与导体切割的长度，v 代表切割速度。
b. 导体在均匀磁场中运动时产生感应电动势。
当导体以速度v 垂直于均匀磁场B运动时，感应电动势的大小可以通过以下公式计算：ε = Blv其中，B代表磁感应强度，l代表导体在磁场中移动的长度，v 代表导体运动的速度。
c. 导体在非均匀磁场中运动时产生感应电动势。
当导体在非均匀磁场中运动时，我们可以通过积分的方法计算感应电动势。
4. 麦克斯韦-安培定律麦克斯韦-安培定律是描述磁场产生的定律。
该定律指出，电流在导线周围产生的磁场的强度与电流大小成正比，并与导线周围形成的闭合环路上的电流总和成正比。
麦克斯韦-安培定律可以通过以下公式表示：∮B·dl = μ0I其中，∮B·dl代表磁场强度B沿闭合环路的环路积分，μ0代表真空中的磁导率，I代表通过闭合环路的电流。
高中物理电磁感应知识点
高中物理电磁感应知识点电磁感应是物理学中的一个重要概念，它揭示了电流和磁场之间的相互作用关系。
在高中物理学习中，电磁感应是一个基础而又关键的知识点。
本文将全面介绍高中物理电磁感应的相关内容，包括法拉第电磁感应定律、电磁感应中的现象和应用。
一、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是电磁感应的核心定律。
它由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年提出，描述了磁场变化引起感应电动势的现象。
法拉第电磁感应定律可以用公式表示为：ε = - N dΦ/dt其中，ε表示感应电动势，N表示线圈匝数，Φ表示穿过线圈的磁通量，t表示时间，dΦ/dt表示磁通量的变化率。
根据法拉第电磁感应定律，当磁通量发生变化时，在线圈两端会产生感应电动势。
二、电磁感应中的现象电磁感应不仅仅是一个理论概念，它还对我们的日常生活中的很多现象具有重要的解释作用。
下面我们将介绍几个与电磁感应相关的现象：1. 电磁感应产生的感应电动势可以驱动电流。
当一个导体处于磁场中，并且磁场的磁感应强度发生变化时，导体两端将产生感应电动势，从而驱动电流的产生。
2. 线圈中的电流会产生磁场。
根据安培环路定理，电流在线圈中会产生一个与磁感应方向相关的磁场，这种现象称为电磁感应的互感现象。
3. 动生电动势和恒定磁场的运动。
当一个导体在磁场中做匀速直线运动时，如果导体与磁场垂直且运动方向与磁力线平行，导体两端将产生动生电动势。
三、电磁感应的应用电磁感应不仅仅是物理学的一个理论概念，它还具有重要的实际应用价值。
下面我们将介绍一些电磁感应的应用：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设备。
通过机械转子与磁场之间的相对运动，产生感应电动势，从而在外部电路中产生电流。
2. 电能转换。
电磁感应定律还可以用于电能转换。
例如，变压器利用电磁感应原理将交流电的电压调高或调低。
3. 感应电磁炉。
感应电磁炉也是一种利用电磁感应原理的家用电器。
它通过感应线圈产生一个交变磁场，从而将电能转化为热能，使食物迅速加热。
高中物理-第一篇 专题四 第11讲 电磁感应
第11讲 电磁感应 命题规律 1.命题角度：(1)楞次定律与法拉第电磁感应定律的应用；(2)电磁感应中的图象问题；(3)电磁感应中的动力学与能量问题.2.常用方法：排除法、函数法.3.常考题型：选择题、计算题．考点一 楞次定律与法拉第电磁感应定律的应用1．感应电流方向的判断(1)楞次定律：线圈面积不变，磁感应强度发生变化的情形，往往用楞次定律．(2)右手定则：导体棒切割磁感线的情形往往用右手定则．2．楞次定律中“阻碍”的主要表现形式(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”；(2)阻碍物体间的相对运动——“来拒去留”；(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——一般情况下为“增缩减扩”；(4)阻碍原电流的变化(自感现象)——一般情况下为“增反减同”．3．求感应电动势的方法(1)法拉第电磁感应定律：E ＝n ΔΦΔt ⎩⎨⎧ S 不变时，E ＝nS ΔB Δt B 不变时，E ＝nB ΔS Δt(2)导体棒垂直切割磁感线：E ＝Bl v .(3)导体棒以一端为圆心在垂直匀强磁场的平面内匀速转动：E ＝12Bl 2ω. (4)线圈绕与磁场垂直的轴匀速转动(从线圈位于中性面开始计时)：e ＝nBSωsin ωt .4．通过回路截面的电荷量q ＝I Δt ＝n ΔΦR 总Δt Δt ＝n ΔΦR 总.q 仅与n 、ΔΦ和回路总电阻R 总有关，与时间长短无关，与Φ是否均匀变化无关．例1 (多选)(2022·广东卷·10)如图所示，水平地面(Oxy 平面)下有一根平行于y 轴且通有恒定电流I 的长直导线．P 、M 和N 为地面上的三点，P 点位于导线正上方，MN 平行于y 轴，PN 平行于x 轴．一闭合的圆形金属线圈，圆心在P 点，可沿不同方向以相同的速率做匀速直线运动，运动过程中线圈平面始终与地面平行．下列说法正确的有( )A ．N 点与M 点的磁感应强度大小相等，方向相同B ．线圈沿PN 方向运动时，穿过线圈的磁通量不变C ．线圈从P 点开始竖直向上运动时，线圈中无感应电流D ．线圈从P 到M 过程的感应电动势与从P 到N 过程的感应电动势相等答案 AC解析 依题意，M 、N 两点连线与长直导线平行，两点与长直导线的距离相等，根据右手螺旋定则可知，通电长直导线在M 、N 两点产生的磁感应强度大小相等、方向相同，故A 正确；根据右手螺旋定则，线圈在P 点时，穿进线圈中的磁感线与穿出线圈中的磁感线相等，磁通量为零，在向N 点平移过程中，穿进线圈中的磁感线与穿出线圈中的磁感线不再相等，穿过线圈的磁通量发生变化，故B 错误；根据右手螺旋定则，线圈从P 点竖直向上运动过程中，穿进线圈中的磁感线与穿出线圈中的磁感线始终相等，穿过线圈的磁通量始终为零，没有发生变化，线圈中无感应电流，故C 正确；线圈从P 点到M 点与从P 点到N 点，穿过线圈的磁通量变化量相同，依题意从P 点到M 点所用时间较从P 点到N 点的时间长，根据法拉第电磁感应定律，可知两次的感应电动势不相等，故D 错误．例2 (多选)(2021·辽宁卷·9)如图(a)所示，两根间距为L 、足够长的光滑平行金属导轨竖直放置并固定，顶端接有阻值为R 的电阻，垂直导轨平面存在变化规律如图(b)所示的匀强磁场，t ＝0时磁场方向垂直纸面向里．在t ＝0到t ＝2t 0的时间内，金属棒水平固定在距导轨顶端L 处；t ＝2t 0时，释放金属棒．整个过程中金属棒与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻不计，则( )A ．在t ＝t 02时，金属棒受到安培力的大小为B 02L 3t 0RB ．在t ＝t 0时，金属棒中电流的大小为B 0L 2t 0RC ．在t ＝3t 02时，金属棒受到安培力的方向竖直向上 D ．在t ＝3t 0时，金属棒中电流的方向向右答案 BC解析 由题图(b)可知在0～t 0时间段内闭合回路产生的感应电动势为E ＝ΔΦΔt ＝B 0L 2t 0，根据闭合电路欧姆定律有，此时间段内的电流为I ＝E R ＝B 0L 2Rt 0，在t 02时磁感应强度大小为B 02，此时安培力大小为F ＝B 02IL ＝B 02L 32Rt 0，故A 错误，B 正确；由题图(b)可知，在t ＝3t 02时，磁场方向垂直纸面向外并逐渐增大，根据楞次定律可知产生顺时针方向的电流，再由左手定则可知金属棒受到的安培力方向竖直向上，故C 正确；由题图(b)可知，在t ＝3t 0时，磁场方向垂直纸面向外，金属棒向下掉的过程中穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律可知金属棒中的感应电流方向向左，故D 错误．考点二 电磁感应中的图象问题1．电磁感应中常见的图象常见的有磁感应强度、磁通量、感应电动势、感应电流、速度、安培力等随时间或位移的变化图象．2．解答此类问题的两个常用方法(1)排除法：定性分析电磁感应过程中某个物理量的变化情况，把握三个关注，快速排除错误的选项．这种方法能快速解决问题，但不一定对所有问题都适用．(2)函数关系法：根据题目所给的条件写出物理量之间的函数关系，再对图象作出判断，这种方法得到的结果准确、详细，但不够简捷．例3 (多选)(2022·河北卷·8)如图，两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，一根导轨位于x 轴上，另一根由ab 、bc 、cd 三段直导轨组成，其中bc 段与x 轴平行，导轨左端接入一电阻R .导轨上一金属棒MN 沿x 轴正向以速度v 0保持匀速运动，t ＝0时刻通过坐标原点O ，金属棒始终与x 轴垂直．设运动过程中通过电阻的电流强度为i ，金属棒受到安培力的大小为F ，金属棒克服安培力做功的功率为P ，电阻两端的电压为U ，导轨与金属棒接触良好，忽略导轨与金属棒的电阻．下列图象可能正确的是( )答案 AC解析 在0～L v 0时间内，在某时刻金属棒切割磁感线的长度L ＝l 0＋v 0t tan θ(θ为ab 与ad 的夹角)，则根据E ＝BL v 0，可得I ＝BL v 0R ＝B v 0R(l 0＋v 0t tan θ)，可知回路电流均匀增加；安培力F ＝B 2L 2v 0R ＝B 2v 0R (l 0＋v 0t tan θ)2，则F －t 关系为二次函数关系，但是不过原点；安培力做功的功率P ＝F v 0＝B 2L 2v 02R ＝B 2v 02R (l 0＋v 0t tan θ)2，则P －t 关系为二次函数关系，但是不过原点；电阻两端的电压等于金属棒产生的感应电动势，即U ＝E ＝BL v 0＝B v 0(l 0＋v 0t tan θ)，即U －t 图象是不过原点的直线；根据以上分析，可排除B 、D 选项；在L v 0～2L v 0时间内，金属棒切割磁感线的长度不变，感应电动势E 不变，感应电流I 不变，安培力F 大小不变，安培力的功率P 不变，电阻两端电压U 保持不变；同理可判断，在2L v 0～3L v 0时间内，金属棒切割磁感线长度逐渐减小，金属棒切割磁感线的感应电动势E 均匀减小，感应电流I 均匀减小，安培力F 大小按照二次函数关系减小，但是不能减小到零，与0～L v 0内是对称的关系，安培力的功率P 按照二次函数关系减小，但是不能减小到零，与0～L v 0内是对称的关系，电阻两端电压U 按线性均匀减小，综上所述选项A 、C 可能正确，B 、D 错误．例4 (多选)(2022·安徽省六校第二次联考)如图所示，水平面内有一足够长平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计．匀强磁场与导轨平面垂直．阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好．开关S由1掷到2时开始计时，q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度．下列图象可能正确的是()答案ACD解析开关S由1掷到2，电容器放电后会在电路中产生电流且此刻电流最大，导体棒通有电流后会受到安培力的作用产生加速度而加速运动，导体棒切割磁感线产生感应电动势，导体棒速度增大，则感应电动势E＝Bl v增大，则实际电流减小，安培力F＝BIL减小，加速度a＝Fm即减小，因导轨光滑，所以在有电流通过棒的过程中，棒是一直做加速度减小的加速运动(变加速)，故a－t图象即选项D是正确的；导体棒运动产生感应电动势会给电容器充电，当充电和放电达到一种平衡时，导体棒做匀速运动，因此最终电容器两端的电压能稳定在某个不为0的数值，即电容器的电荷量应稳定在某个不为0的数值(不会减少到0)，电路中无电流，故B错误，A、C正确．考点三电磁感应中的动力学与能量问题1．电磁感应综合问题的解题思路2．求解焦耳热Q的三种方法(1)焦耳定律：Q＝I2Rt，适用于电流恒定的情况；(2)功能关系：Q＝W克安(W克安为克服安培力做的功)；(3)能量转化：Q ＝ΔE (其他能的减少量)．例5 (多选)(2022·全国甲卷·20)如图，两根相互平行的光滑长直金属导轨固定在水平绝缘桌面上，在导轨的左端接入电容为C 的电容器和阻值为R 的电阻．质量为m 、阻值也为R 的导体棒MN 静止于导轨上，与导轨垂直，且接触良好，导轨电阻忽略不计，整个系统处于方向竖直向下的匀强磁场中．开始时，电容器所带的电荷量为Q ，合上开关S 后( )A ．通过导体棒MN 电流的最大值为Q RCB ．导体棒MN 向右先加速、后匀速运动C ．导体棒MN 速度最大时所受的安培力也最大D ．电阻R 上产生的焦耳热大于导体棒MN 上产生的焦耳热答案 AD解析 开始时电容器两极板间的电压U ＝Q C ，合上开关瞬间，通过导体棒的电流I ＝U R ＝Q CR ，随着电容器放电，通过电阻、导体棒的电流不断减小，所以在开关闭合瞬间，导体棒所受安培力最大，此时速度为零，A 项正确，C 项错误；由于回路中有电阻与导体棒，最终电能完全转化为焦耳热，故导体棒最终必定静止，B 项错误；由于导体棒切割磁感线，产生感应电动势，所以通过导体棒的电流始终小于通过电阻的电流，由焦耳定律可知，电阻R 上产生的焦耳热大于导体棒MN 上产生的焦耳热，D 项正确．例6 (2022·山东济南市一模)如图所示，在水平虚线下方存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B .磁场上方某高度处有一个正方形金属线框，线框质量为m ，电阻为R ，边长为L .某时刻将线框以初速度v 0水平抛出，线框进入磁场过程中速度不变，运动过程中线框始终竖直且底边保持水平．磁场区域足够大，忽略空气阻力，重力加速度为g ，求：(1)线框进入磁场时的速度v ；(2)线框进入磁场过程中产生的热量Q .答案 (1)v 02＋m 2g 2R 2B 4L 4，速度方向与水平方向夹角的正切值为mgRB 2L 2v 0(2)mgL 解析 (1)当线框下边界刚进入磁场时，由于线框速度不变，对线框进行受力分析有BIL＝mg由欧姆定律可得I＝ER线框切割磁感线，由法拉第电磁感应定律可得E＝BL v y由速度的合成与分解可得v＝v02＋v y2联立求解可得v＝v02＋m2g2R2B4L4设此时速度方向与水平面的夹角为θ，则tan θ＝v yv0＝mgR B2L2v0即此时速度方向与水平方向夹角的正切值为mgRB2L2v0.(2)线框进入磁场过程中速度不变，则从进入磁场开始到完全进入磁场，由能量守恒定律得Q＝mgL.例7(2022·河南洛阳市模拟)如图甲所示，金属导轨MN和PQ平行，间距L＝1 m，与水平面之间的夹角α＝37°，匀强磁场磁感应强度大小B＝2.0 T，方向垂直于导轨平面向上，MP 间接有阻值R＝1.5 Ω的电阻，质量m＝0.5 kg，接入电路中电阻r＝0.5 Ω的金属杆ab垂直导轨放置，金属杆与导轨间的动摩擦因数为μ＝0.2.现用恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，使其由静止开始运动，当金属杆上滑的位移x＝3.8 m时达到稳定状态，金属杆始终与导轨接触良好，对应过程的v－t图象如图乙所示．取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，导轨足够长且电阻不计．求：(1)恒力F的大小及金属杆的速度为0.4 m/s时的加速度大小；(2)从金属杆开始运动到刚达到稳定状态，通过电阻R的电荷量；(3)从金属杆开始运动到刚达到稳定状态，金属杆上产生的焦耳热．答案(1)5.8 N 2.4 m/s2(2)3.8 C(3)1.837 5 J解析(1)当金属杆匀速运动时，由平衡条件得F＝μmg cos 37°＋mg sin 37°＋F安由题图乙知v ＝1 m/s ，则F 安＝BIL ＝B 2L 2v R ＋r ＝2 N 解得F ＝5.8 N当金属杆的速度为0.4 m/s 时F 安1＝BI 1L ＝B 2L 2v 1R ＋r＝0.8 N 由牛顿第二定律有F －μmg cos 37°－mg sin 37°－F 安1＝ma解得a ＝2.4 m/s 2.(2)由q ＝I ·ΔtI ＝E R ＋rE ＝ΔΦΔt 得q ＝ΔΦR ＋r ＝BLx R ＋r＝3.8 C. (3)从金属杆开始运动到刚到达稳定状态，由动能定理得(F －μmg cos 37°－mg sin 37°)x ＋W 安＝12m v 2－0 又Q ＝|W 安|＝7.35 J ，所以解得Q r ＝r R ＋rQ ＝1.837 5 J.1．(多选)(2022·河南郑州市二模)在甲、乙、丙图中，MN 、PQ 是固定在同一水平面内足够长的平行金属导轨．导体棒ab 垂直放在导轨上，导轨都处于垂直水平面向下的匀强磁场中，导体棒和导轨间的摩擦不计，导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，甲图中的电容器C 原来不带电．现给导体棒ab 一个向右的初速度v 0，对甲、乙、丙图中导体棒ab 在磁场中的运动状态描述正确的是( )A ．甲图中，棒ab 最终做匀速运动B ．乙图中，棒ab 做匀减速运动直到最终静止C ．丙图中，棒ab 最终做匀速运动D ．甲、乙、丙中，棒ab 最终都静止答案 AC解析 题图甲中，导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流而使电容器充电，当电容器C 极板间电压与导体棒产生的感应电动势相等时，电路中没有电流，此时ab 棒不受安培力作用，向右做匀速运动，故A 正确；题图乙中，导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流，通过电阻R 转化为内能，ab 棒速度减小，当ab 棒的动能全部转化为内能时，ab 棒静止，又由I ＝BL v R，F ＝BIL ，由于速度减小，则产生的感应电流减小，导体棒所受安培力减小，根据牛顿第二定律可知导体棒的加速度减小，所以题图乙中，棒ab 做加速度减小的减速运动直到最终静止，故B 错误；题图丙中，导体棒先受到向左的安培力作用向右做减速运动，速度减为零后在安培力作用下向左做加速运动，当导体棒产生的感应电动势与电源的电动势相等时，电路中没有电流，此时ab 棒向左做匀速运动，故C 正确；由以上分析可知，甲、乙、丙中，只有题图乙中棒ab 最终静止，故D 错误．2.(2022·山东泰安市高三期末)如图所示，间距为L 的平行光滑足够长的金属导轨固定倾斜放置，倾角θ＝30°，虚线ab 、cd 垂直于导轨，在ab 、cd 间有垂直于导轨平面向上、磁感应强度大小为B 的匀强磁场．质量均为m 、阻值均为R 的金属棒PQ 、MN 并靠在一起垂直导轨放在导轨上．释放金属棒PQ ，当PQ 到达ab 瞬间，再释放金属棒MN ；PQ 进入磁场后做匀速运动，当PQ 到达cd 时，MN 刚好到达ab .不计导轨电阻，两金属棒与导轨始终接触良好，重力加速度为g .则MN 通过磁场过程中，PQ 上产生的焦耳热为( )A.2m 3g 2R 2B 4L4 B.m 3g 2R 2B 4L 4 C.m 3g 2R 24B 4L4 D.m 3g 2R 22B 4L4 答案 D解析 由题意知PQ 进入磁场后做匀速运动，则由平衡条件得安培力为F ＝mg sin θ，又因为F ＝BIL ＝B 2L 2v 2R ，解得金属棒速度为v ＝mgR B 2L 2，电流为I ＝mg 2BL ，因为金属棒从释放到刚进入磁场时做匀加速直线运动，由牛顿第二定律知mg sin θ＝ma，所以加速时间为t＝va，由题意知当PQ到达cd时，MN刚好到达ab，即金属棒穿过磁场的时间等于进入磁场前的加速时间，且MN在磁场中的运动情况和PQ一致，故MN通过磁场过程中，PQ上产生的焦耳热为Q焦耳＝I2Rt，解得Q焦耳＝m3g2R22B4L4，故选D.专题强化练[保分基础练]1.(2022·上海市二模)如图，某教室墙上有一朝南的钢窗，将钢窗右侧向外打开，以推窗人的视角来看，窗框中产生()A．顺时针电流，且有收缩趋势B．顺时针电流，且有扩张趋势C．逆时针电流，且有收缩趋势D．逆时针电流，且有扩张趋势答案 D解析磁场方向由南指向北，将钢窗右侧向外打开，则向北穿过窗户的磁通量减少，根据楞次定律，以推窗人的视角来看，感应电流为逆时针电流，同时根据“增缩减扩”可知，窗框有扩张趋势，故选D.2.(2022·广东肇庆市二模)如图所示，开口极小的金属环P、Q用不计电阻的导线相连组成闭合回路，金属环P内存在垂直圆环平面向里的匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度随时间的变化率为k，若使金属环Q中产生逆时针方向逐渐增大的感应电流，则()A．k>0且k值保持恒定B．k>0且k值逐渐增大C．k＜0且k值逐渐增大D．k＜0且k值逐渐减小答案 B解析若使金属环Q中产生逆时针方向逐渐增大的感应电流，则金属环P中也有逆时针方向逐渐增大的感应电流，根据楞次定律和安培定则可知，金属环P中向里的磁感应强度增加，且增加得越来越快，即k>0且k值逐渐增大，故选B.3.(2022·陕西宝鸡市模拟)如图所示，两根电阻不计的平行光滑长直金属导轨水平放置，导体棒a和b垂直跨在导轨上且与导轨接触良好，导体棒a的电阻大于b的电阻，匀强磁场方向竖直向下．当导体棒b在大小为F2的水平拉力作用下匀速向右运动时，导体棒a在大小为F1的水平拉力作用下保持静止状态．若U1、U2分别表示导体棒a和b与导轨两个接触点间的电压，那么它们的大小关系为()A．F1＝F2，U1> U2B．F1< F2，U1< U2C．F1 > F2，U1< U2D．F1＝F2，U1＝U2答案 D解析导体棒a、b与导轨构成了闭合回路，流过a、b的电流是相等的；a静止不动，b匀速运动，都处于平衡状态，即拉力等于安培力，所以F1＝F2＝BIL，导体棒b相当于电源，导体棒a相当于用电器，由于电路是闭合的，所以导体棒a两端的电压U1＝IR a，导体棒b切割磁感线产生的电动势E＝BL v b＝I(R a＋R b)，所以其输出的路端电压U2＝E－IR b＝IR a＝U1，故选D.4.(2022·广东省模拟)如图所示，水平面内光滑的平行长直金属导轨间距为L，左端接电阻R，导轨上静止放有一导体棒．正方形虚线框内有方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场，该磁场正以速度v匀速向右移动，则()A．电阻R两端的电压恒为BL vB ．电阻R 中有从a 到b 的电流C ．导体棒以速度v 向左运动D ．导体棒也向右运动，只是速度比v 小 答案 D解析 根据楞次定律，磁场正以速度v 匀速向右移动，磁通量减小，则导体棒也向右运动，阻碍磁通量的减小，但由于要产生感应电流，棒的速度比v 小，C 错误，D 正确；由此可认为磁场不动，棒向左切割，感应电流方向从b 到a 流过R ，B 错误；产生感应电动势的大小看棒与磁场的相对速度，故电阻R 两端的电压不恒定且小于或等于BL v ，A 错误． 5．(2022·全国甲卷·16)三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框，正方形线框的边长与圆线框的直径相等，圆线框的半径与正六边形线框的边长相等，如图所示．把它们放入磁感应强度随时间线性变化的同一匀强磁场中，线框所在平面均与磁场方向垂直，正方形、圆形和正六边形线框中感应电流的大小分别为I 1、I 2和I 3.则( )A ．I 1<I 3<I 2B ．I 1>I 3>I 2C ．I 1＝I 2>I 3D ．I 1＝I 2＝I 3答案 C解析 设圆线框的半径为r ，则由题意可知正方形线框的边长为2r ，正六边形线框的边长为r ；所以圆线框的周长为C 2＝2πr ，面积为S 2＝πr 2，同理可知正方形线框的周长和面积分别为C 1＝8r ，S 1＝4r 2，正六边形线框的周长和面积分别为C 3＝6r ，S 3＝33r 22，三个线框材料粗细相同，根据电阻定律R ＝ρL S 横截面，可知三个线框电阻之比为R 1∶R 2∶R 3＝C 1∶C 2∶C 3＝8∶2π∶6，根据法拉第电磁感应定律有I ＝E R ＝ΔB Δt ·SR ，可得电流之比为I 1∶I 2∶I 3＝2∶2∶3，即I 1＝I 2>I 3，故选C.6.(2022·黑龙江哈师大附中高三期末)如图，一线圈匝数为n ，横截面积为S ，总电阻为r ，处于一个均匀增强的磁场中，磁感应强度随时间的变化率为k (k >0且为常量)，磁场方向水平向右且与线圈平面垂直，电容器的电容为C ，两个电阻的阻值分别为r 和2r .下列说法正确的是( )A ．电容器下极板带正电B ．此线圈的热功率为(nkS )2rC ．电容器所带电荷量为3nSkC5D ．电容器所带电荷量为nSkC2答案 D解析 根据楞次定律可以判断通过电阻r 的电流方向为从左往右，所以电容器上极板带正电，故A 错误；根据法拉第电磁感应定律可得线圈产生的感应电动势为E ＝n ΔΦΔt ＝nS ΔBΔt ＝nkS ，根据焦耳定律可得此线圈的热功率为P ＝(E 2r )2r ＝(nkS )24r ，故B 错误；电容器两端电压等于r两端电压，电容器所带电荷量为Q ＝CU ＝C ·rE 2r ＝nSkC2，故C 错误，D 正确．7．(2022·江苏盐城市二模)如图所示，三条平行虚线L 1、L 2、L 3之间有宽度为L 的两个匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ，两区域内的磁感应强度大小相等、方向相反，正方形金属线框MNPQ 的质量为m 、边长为L ，开始时MN 边与边界L 1重合，对线框施加拉力F 使其以加速度a 匀加速通过磁场区，以顺时针方向电流为正方向，下列关于感应电流i 和拉力F 随时间变化的图象可能正确的是( )答案 B解析 当MN 边向右运动0～L 的过程中，用时t 1＝2L a ，则E 1＝BLat ，电流I 1＝E 1R ＝BLa Rt ，方向为正方向；拉力F 1＝ma ＋F 安1＝ma ＋B 2L 2aR t ；当MN 边向右运动L ～2L 的过程中，用时t 2＝4L a－2La＝(2－1)2L a ＝(2－1)t 1，E 2＝2BLat ，电流I 2＝E 2R ＝2BLa Rt ，方向为负方向，拉力F 2＝ma ＋F 安2＝ma ＋4B 2L 2aR t ；当MN 边向右运动2L ～3L 的过程中，用时t 3＝6La－4La＝(3－2)2L a ＝(3－2)t 1，E 3＝BLat ，电流I 3＝E 3R ＝BLa Rt ，方向为正方向，拉力F 3＝ma ＋F 安3＝ma ＋B 2L 2aRt ，对比四个选项可知，只有B 正确．[争分提能练]8．(多选)(2021·广东卷·10)如图所示，水平放置足够长光滑金属导轨abc 和de ，ab 与de 平行，bc 是以O 为圆心的圆弧导轨，圆弧be 左侧和扇形Obc 内有方向如图的匀强磁场，金属杆OP 的O 端与e 点用导线相接，P 端与圆弧bc 接触良好，初始时，可滑动的金属杆MN 静止在平行导轨上，若杆OP 绕O 点在匀强磁场区内从b 到c 匀速转动时，回路中始终有电流，则此过程中，下列说法正确的有( )A ．杆OP 产生的感应电动势恒定B ．杆OP 受到的安培力不变C ．杆MN 做匀加速直线运动D ．杆MN 中的电流逐渐减小 答案 AD解析 杆OP 匀速转动切割磁感线产生的感应电动势为E ＝12Br 2ω，因为OP 匀速转动，所以杆OP 产生的感应电动势恒定，故A 正确；杆OP 转动过程中产生的感应电流由M 到N 通过杆MN ，由左手定则可知，杆MN 会向左运动，杆MN 运动会切割磁感线，产生电动势，感应电流方向与原来电流方向相反，使回路电流减小，杆MN 所受合力为安培力，电流减小，安培力会减小，加速度减小，故D 正确，B 、C 错误．9.(多选)(2021·全国甲卷·21)由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量相等，但所用导线的横截面积不同，甲线圈的匝数是乙的2倍．现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平，如图所示．不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平．在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前，可能出现的是( )A ．甲和乙都加速运动B ．甲和乙都减速运动C ．甲加速运动，乙减速运动D ．甲减速运动，乙加速运动 答案 AB解析 设线圈下边到磁场上边界的高度为h ，线圈的边长为l ，则线圈下边刚进入磁场时，有v ＝2gh ，感应电动势为E ＝nBl v ，两线圈材料相同(设密度为ρ0)，质量相等(设为m )， 则m ＝ρ0·4nl ·S ，设材料的电阻率为ρ，则线圈电阻 R ＝ρ4nl S ＝16n 2l 2ρρ0m感应电流为I ＝E R ＝mB v 16nlρρ0所受安培力为F ＝nBIl ＝mB 2v16ρρ0由牛顿第二定律有mg －F ＝ma 联立解得a ＝g －Fm ＝g －B 2v 16ρρ0加速度与线圈的匝数、横截面积无关，则甲和乙进入磁场时，具有相同的加速度． 当g >B 2v16ρρ0时，甲和乙都加速运动，当g <B 2v 16ρρ0时，甲和乙都减速运动，当g ＝B 2v16ρρ0时，甲和乙都匀速运动，故选A 、B.10.(2022·山东省第二次模拟)如图所示，“凹”字形硬质金属线框质量为m ，相邻各边互相垂直，且处于同一平面内，ab 、bc 边长均为2l ，gf 边长为l .匀强磁场区域的上下边界均水平，磁场方向垂直于线框所在平面．开始时，bc 边离磁场上边界的距离为l ，线框由静止释放，从bc 边进入磁场直到gf 边进入磁场前，线框做匀速运动．在gf 边离开磁场后，ah 、ed 边离开磁场之前，线框又做匀速运动．线框在下落过程中始终处于竖直平面内，且bc 、gf 边保持水平，重力加速度为g .(1)线框ah 、ed 边将要离开磁场时做匀速运动的速度大小是bc 边刚进入磁场时的几倍？ (2)若磁场上下边界间的距离为H ，则线框完全穿过磁场过程中产生的热量为多少？ 答案 (1)4 (2)mg (H －13l )解析 (1)设bc 边刚入磁场时速度为v 1，bc 边刚进入时， 有E 1＝2Bl v 1，I 1＝E 1R ，F 1＝2BI 1l线框匀速运动，有F 1＝mg 联立可得v 1＝mgR4B 2l2设ah 、ed 边将离开磁场时速度为v 2，ah 、ed 边将离开磁场时，有E 2＝Bl v 2，I 2＝E 2R ，F 2＝BI 2l ，线框匀速运动，有F 2＝mg 联立可得v 2＝mgRB 2l 2，综上所述v 2v 1＝4即线框ah 、ed 边将要离开磁场时做匀速运动的速度大小是bc 边刚进入磁场时的4倍． (2)bc 边进入磁场前，根据动能定理， 有mgl ＝12m v 12穿过磁场过程中能量守恒，。
高中物理电磁感应公式总结
高中物理电磁感应公式总结高中物理电磁感应公式总结一、磁场、磁感应强度和磁感线1、磁场：磁体周围存在着一种看不见、摸不着的物质，称为磁场。
2、磁感应强度：描述磁场强弱的物理量，符号B，单位T（特）。
3、磁感线：用一根带箭头的曲线，描述磁场的分布，磁感线互相不交叉，内部从N极到S极，外部从S极到N极。
二、电磁感应现象和感应电流1、电磁感应现象：当导体在磁场中运动时，会在导体中产生感应电流的现象。
2、感应电流：由于电磁感应而在电路中产生的电流。
三、法拉第电磁感应定律1、法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小与穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
2、电动势：描述电源将其他形式的能量转化为电能的物理量，符号E，单位V。
四、电磁感应公式1、右手定则：右手平展，使大拇指与四指垂直，掌心朝向磁场方向，四指方向与导体运动方向一致，大拇指所指方向为导体中感应电流的方向。
2、楞次定律：在电磁感应现象中，感应电流的方向总是使得感应电流所产生的磁场与引起感应的磁场方向相反，以阻碍原磁场的变化。
3、动生电动势：因导体运动而产生的电动势称为动生电动势。
公式为e=BLv，其中B为磁感应强度，L为导体长度，v为导体运动速度。
4、感生电动势：因磁场变化而产生的电动势称为感生电动势。
公式为e=nΔΦ/Δt，其中n为导体每匝线圈数，ΔΦ为磁通量的变化量，Δt为时间变化量。
五、电磁感应的实际应用1、变压器：利用电磁感应原理将低压电源转化为高压电源，或反之。
2、发电机：利用电磁感应原理将机械能转化为电能。
3、电动机：利用电磁感应原理将电能转化为机械能。
总之，电磁感应是物理学中的一个重要概念，掌握相关公式及其应用对于理解和掌握物理学知识具有重要意义。
高中物理-电磁感应-知识点归纳
电磁感应知识点总结一、电磁感应现象1、电磁感应现象与感应电流.（1）利用磁场产生电流的现象，叫做电磁感应现象。
（2）由电磁感应现象产生的电流，叫做感应电流。
物理模型上下移动导线AB，不产生感应电流左右移动导线AB，产生感应电流原因:闭合回路磁感线通过面积发生变化不管是N级还是S级向下插入，都会产生感应电流，抽出也会产生，唯独磁铁停止在线圈力不会产生原因闭合电路磁场B发生变化开关闭合、开关断开、开关闭合，迅速滑动变阻器，只要线圈A中电流发生变化，线圈B就有感应电流二、产生感应电流的条件1、产生感应电流的条件：闭合电路．．．．．．．。
．．．．中磁通量发生变化2、产生感应电流的常见情况 .（1）线圈在磁场中转动。
（法拉第电动机）（2）闭合电路一部分导线运动(切割磁感线)。
（3）磁场强度B变化或有效面积S变化。
(比如有电流产生的磁场，电流大小变化或者开关断开)3、对“磁通量变化”需注意的两点.（1）磁通量有正负之分，求磁通量时要按代数和（标量计算法则）的方法求总的磁通量（穿过平面的磁感线的净条数）。
（2）“运动不一定切割，切割不一定生电”。
导体切割磁感线，不是在导体中产生感应电流的充要条件，归根结底还要看穿过闭合电路的磁通量是否发生变化。
三、感应电流的方向1、楞次定律.（1）内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
（2）“阻碍”的含义.从阻碍磁通量的变化理解为:当磁通量增大时，会阻碍磁通量增大，当磁通量减小时，会阻碍磁通量减小。
从阻碍相对运动理解为:阻碍相对运动是“阻碍”的又一种体现，表现在“近斥远吸，来拒去留”。
（3）“阻碍”的作用.楞次定律中的“阻碍”作用，正是能的转化和守恒定律的反映，在克服这种阻碍的过程中，其他形式的能转化成电能。
（4）“阻碍”的形式.1．阻碍原磁通量的变化，即“增反减同”。
2．阻碍相对运动，即“来拒去留”。
3. 使线圈面积有扩大或缩小的趋势，即“增缩减扩”。
高二物理知识点总结电磁感应与电磁波的关系
高二物理知识点总结电磁感应与电磁波的关系高二物理知识点总结：电磁感应与电磁波的关系电磁感应与电磁波是高中物理中的两个重要概念。
电磁感应是指在磁场的作用下，导体中会产生感应电动势并产生感应电流的现象；而电磁波是指由振动的电场和磁场所组成的波动现象。
本文将对电磁感应与电磁波的关系进行总结。
一、电磁感应1. 法拉第电磁感应定律根据法拉第电磁感应定律，当导体与磁场相对运动或磁场发生变化时，导体内将会产生感应电动势。
这个定律表明了电磁感应的基本原理。
2. 感应电动势的大小与方向感应电动势的大小与导体与磁场的相对速度、磁感应强度以及导体本身的长度有关。
感应电动势的方向由楞次定律决定，即感应电流方向总是使磁场与导体的相对运动趋势减弱。
3. 磁场中的感应电流当导体中存在感应电动势时，如果导体形成闭合回路，就会产生感应电流。
感应电流的方向也由楞次定律决定，总是使磁场与导体的相对运动朝着减弱的方向。
二、电磁波1. 麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是描述电磁场的一组偏微分方程。
其中，麦氏方程是描述电场随时间和空间的变化规律，以及电磁感应定律相互结合而得出的。
同时，麦克斯韦方程还表明电磁波是电场和磁场通过时间和空间的相互变化而产生的。
2. 电磁波的性质电磁波是一种横波，即电场和磁场的振动方向垂直于波的传播方向。
电磁波在真空以及各种介质中都能传播，并且传播速度等于光速。
根据波长的不同，电磁波可以分为不同的类型，包括射线、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
三、电磁感应与电磁波的关系1. 电磁感应产生电磁波根据麦克斯韦方程组和电磁感应的原理，当导体中产生感应电流时，周围就会形成相应的电场和磁场。
这些电场和磁场通过时间和空间的变化而相互影响，产生电磁波。
2. 电磁波感应电磁感应与此同时，电磁波也可以产生电磁感应。
当电磁波与导体相交时，电磁波的电场和磁场对导体产生作用，导致感应电动势的产生。
这个过程常用于无线通信、无线充电等技术中。
人教版高中物理选择性必修第2册 第二章 电磁感应 2 2 法拉第电磁感应定律
(2)表达式:E=⑤
ΔΦ
n Δt
。
(3)符号意义:n是⑥ 线圈匝数 , ΔΦ 是⑦ 磁通量的变化率 ,它与穿过电路的
Δt
磁通量Φ和磁通量的变化量ΔΦ⑧ 没有 (填“有”或“没有”)必然联系。 易错警示 感应电动势的大小和线圈匝数成正比,但磁通量和线圈的匝数无关。
2|导线切割磁感线时的感应电动势
1.导线垂直切割磁感线时,E=⑨ Blv ,此式常用来计算瞬时感应电动势的大小。 2.如果导线的运动方向与导线本身是垂直的,但与磁感线方向有 一夹角θ,如图所示,此时可将导线的速度v沿垂直于磁感线和平行 于磁感线两个方向分解,则分速度v2=v cos θ不使导线切割磁感线, 使导线垂直切割磁感线的分速度为v1=v sin θ,从而使导线产生的 感应电动势为E=Blv1=⑩ Blv sin θ 。 易错警示 导线运动速度越大,产生的感应电动势不一定越大。因为导线切割磁 感线时,产生的感应电动势的大小与垂直磁感线方向的速度有关,而速度大,垂直磁 感线方向的速度不一定大。
与上述问题相关的几个知识点
5|电磁感应中动力学问题的分析方法 通电导体在磁场中受到安培力作用,电磁感应问题往往和力学问题联 系在一起。解决的基本方法如下:
理解电磁感应问题中的两个研究对象及其相互制约关系 领会力与运动的动态关系
电磁感应中的动力学临界问题 解题思路如下:
6|电磁感应中功能问题的分析方法 电磁感应过程的实质是不同形式的能量之间转化的过程,而能量的转 化是通过安培力做功的形式实现的,安培力做功的过程是电能转化为其他形式能 的过程,外力克服安培力做功的过程,则是其他形式的能转化为电能的过程。 能量转化及焦耳热的求法 (1)能量转化
计算结果 求得的是Δt时间内的平均感应电动势 求得的是某时刻的瞬时感应电动势
高中物理电磁感应知识点总结
高中物理电磁感应知识点总结电磁感应是电磁学的一个重要分支，主要探讨电磁场变化与导体中电动势的关系。
下面是对高中物理电磁感应的一些知识点总结：1. 法拉第电磁感应定律：当导体穿过磁场或磁场变化时，导体两端会产生电动势以及相应的电流。
电动势的大小与导体长度、磁场变化率和导体与磁场的相对运动速度有关。
2. 感应电流的方向：由法拉第电磁感应定律可以得知，产生的感应电流会使得磁场的变化减小。
根据楞次定律，产生的感应电流的方向会使得产生它的原因减弱。
因此，感应电流的方向与导体运动方向或者磁场变化方向相反。
3. 负载的作用：当导体产生感应电流时，如果导体是一个闭合回路，那么这个回路就形成了一个电路。
感应电流会在电路中产生电阻，导致电路中的电流和电压发生变化。
4. 磁场方向与感应电流方向的关系：通过电磁感应实验可以得知，当磁场垂直于导体运动方向时，感应电流的方向与导体的运动方向无关。
但是，当磁场与导体运动方向成一定角度时，感应电流的方向会受到磁场和导体运动方向的影响。
5. 感应电流的大小：根据法拉第电磁感应定律，感应电流的大小与导体的速度、导体的长度和磁场的磁感应强度有关。
一般情况下，感应电流的大小与以上因素成正比。
6. 电磁感应的应用：电磁感应在生活中有很多应用，例如电磁感应加热、发电机和变压器。
电磁感应加热是利用感应电流产生的热量来加热物体。
发电机是通过转动导体在磁场中产生感应电流从而转化为电能。
变压器则利用感应电流的相互感应来实现电能的输送和变换。
7. 涡流：当导体中的磁场发生变化时，会在导体中产生一个磁场。
由于涡流的存在，导体中的电荷会发生运动，从而形成一个感应电流。
8. 感应电磁场：当电流通过一根导线时，会在周围形成一个环状磁场。
同样，当磁场变化时，也会在周围形成一个感应电磁场。
感应电磁场与磁场的变化率有关，可以通过安培环路定理进行计算。
9. 洛伦兹力：当导体中的电流与磁场相互作用时，会在导体上产生洛伦兹力。
高一物理知识点梳理电磁感应
高一物理知识点梳理电磁感应电磁感应是高中物理学习中的一个重要知识点，它是指当导体中的磁通量发生变化时，会在导体中产生感应电动势，引起电流的现象。
本文将对电磁感应的基本概念、法拉第电磁感应定律以及其应用进行详细的梳理和说明。
1. 电磁感应的基本概念电磁感应是指通过磁场和导体之间的相互作用，产生感应电动势并引起电流的现象。
它是电磁学的重要内容之一，也是电磁诱导现象的基础。
电磁感应可以分为自感应和互感应两种形式，自感应是指导体内部由于电流的变化所产生的感应电动势，互感应是指导体之间由于磁通量的变化所产生的感应电动势。
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基本规律。
根据法拉第电磁感应定律，当导体中的磁通量发生变化时，会在导体中产生感应电动势，其大小与磁通量变化率成正比。
具体表达式可以表示为：感应电动势E等于磁通量Φ的变化率dΦ/dt乘以一个负号，即E = -dΦ/dt。
3. 电磁感应的应用3.1 感应电动势与电磁感应定律的应用通过理解和应用电磁感应定律，可以解释和分析一些实际电路中的现象。
例如，当导体中的磁通量发生变化时，根据电磁感应定律，导体中会产生感应电动势。
这种感应电动势可以应用于发电机原理中，将机械能转化为电能，使发电机正常工作。
此外，根据电磁感应定律，当磁通量发生变化时，也会在闭合电路中产生感应电流，这一原理被应用于变压器和电感等设备中。
3.2 磁感应强度与电磁感应的应用磁感应强度是描述磁场强度的物理量，它与电磁感应密切相关。
在电磁感应中，当导体中的磁通量发生变化时，根据电磁感应定律，导体中会产生感应电动势和感应电流。
而感应电流本身也会产生磁场。
通过理解磁感应强度的概念，可以更好地理解电磁感应现象，并应用于电磁感应器、电磁铁等设备的设计与使用中。
4. 电磁感应的实验为了更好地理解和验证电磁感应现象，我们可以进行一些简单的实验。
例如，可以通过将一磁铁快速穿过线圈的空心中心，观察线圈中是否会产生感应电流。
高中物理电磁感应知识点归纳总结
高中物理电磁感应知识点归纳总结电磁感应是物理学中的重要部分，它研究了电流和磁场之间的相互作用以及磁场变化对电场的影响。
在高中物理课程中，学生将学习有关电磁感应的基本原理、法拉第电磁感应定律、感应电动势、互感和自感等知识。
下面是对这些知识点的归纳总结。
1. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是电磁感应的基本定律，它描述了磁场发生变化时感应电动势的产生情况。
定律表述如下：当磁场的磁通量Φ发生变化时，通过电路的感应电动势ε的大小与变化率成正比，即ε = -dΦ/dt。
其中，ε表示感应电动势，Φ表示磁通量，t表示时间。
该定律指出，只有磁场的变化才会产生感应电动势。
2. 感应电动势感应电动势是指由于电路中磁通量变化而产生的电动势。
它是法拉第电磁感应定律的直接应用。
当导体与磁场相互作用时，磁通量发生变化，从而感应电动势产生。
感应电动势的大小与磁场变化率、导体的长度、导体与磁场间的角度有关。
感应电动势可以通过下列公式计算：ε = -N(dΦ/dt)，其中ε表示感应电动势，N表示线圈的匝数。
3. 感应电流感应电动势产生的结果是感应电流。
当感应电动势存在时，如果电路是闭合的，感应电动势将驱动电流流过电路。
感应电流的产生是为了抵消磁场的变化，从而维持能量守恒。
感应电流的大小与电路的阻抗有关。
4. 互感与自感互感是指当两个或多个电路的线圈相互作用时，其中一个线圈中的变化电流引起其他线圈中的感应电动势的现象。
互感的大小与线圈的匝数、线圈之间的耦合系数有关。
互感可以用公式M = k√(L1*L2)来计算，其中M表示互感，k表示耦合系数，L1和L2表示两个线圈的自感值。
自感是指电流改变时，由于线圈自身的磁场变化而产生的感应电动势。
自感的大小与线圈匝数、线圈的形状和大小有关。
自感可以用公式L = NΦ/I来计算，其中L表示线圈的自感，Φ表示线圈中的磁通量，I表示线圈中的电流。
综上所述，高中物理中的电磁感应知识点包括法拉第电磁感应定律、感应电动势、感应电流以及互感和自感。
高中物理电磁知识点归纳总结
高中物理电磁知识点归纳总结电磁学是物理学中的重要分支，研究电荷与电流间相互作用的原理及其应用。
在高中物理学习中，电磁学是一个关键的知识点，包括电磁感应、电磁波、电路等内容。
本文将对高中物理电磁知识进行归纳总结，帮助同学们更好地理解和掌握相关概念和原理。
一、电磁感应1.法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律指出，磁通量的变化将在导体中诱导出电动势，并产生电流。
数学表示为：ε = -dΦ/dt，即电动势等于磁通量的变化率的相反数。
2.楞次定律楞次定律规定，感应电流的方向总是使建立起它的磁场的磁力线构成的磁通量变小。
这个定律可以帮助我们确定感应电流的方向。
3.电磁感应的应用电磁感应在实际中有广泛的应用，如发电机、变压器、感应加热等。
通过利用电磁感应的原理，可以将机械能转化为电能或者将电能转化为机械能。
二、电磁波1.电磁波的概念电磁波是一种由电场和磁场交替产生的波动现象，它在真空中以光速传播。
电磁波具有波长、频率和振幅等特征。
2.电磁波谱电磁波谱是按波长或频率对电磁波进行分类和排列的图谱。
包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等。
3.电磁波的特性电磁波具有传播性、反射性和折射性等特性。
它们可以在空气、真空、介质中传播，并会根据不同介质的折射率发生折射现象。
三、电路1.电阻和电导电阻是导体中阻碍电流通过的因素，单位是欧姆（Ω）。
而电导是导体中电流通过的能力，单位是西门子（S）。
2.欧姆定律欧姆定律描述了电流、电压和电阻之间的关系。
数学表示为：I = V/R，即电流等于电压除以电阻。
3.串联和并联电路在电路中，电阻可以串联或并联连接。
串联电路中电流相同而电压不同，而并联电路中电压相同而电流不同。
4.电功率电功率表示单位时间内电能的转化速率。
数学表示为：P = VI，即功率等于电压与电流的乘积。
四、电磁场1.电场电场是由电荷产生的力场，描述电荷在电场中受力的情况。
电场的强度由电场线表示，电荷会沿着电场线的方向运动。
高中物理法拉第电磁感应定律课件
法拉第电磁感应定律的原 理
变化的磁场产生电场
总结词
变化的磁场会产生电场，这是法 拉第电磁感应定律的核心内容。
详细描述
根据法拉第的实验和理论，当磁 场发生变化时，会在导体中产生 电动势，从而产生电流。这个现 象称为电磁感应。
产生感应电动势的条件
总结词
要产生感应电动势，需要有两个条件同时满足：一是导体处于变化的磁场中，二 是导体是闭合电路的一部分。
详细描述
当导体在变化的磁场中时，导体中的电子受到洛伦兹力的作用，从而在导体中产 生电流。如果导体不是闭合电路的一部分，则产生的电流将会消失。
感应电动势的大小计算
总结词
感应电动势的大小与磁通量的变化率 成正比，这是法拉第电磁感应定律的 定量表述。
详细描述
根据法拉第电磁感应定律，感应电动 势的大小计算公式为 e = -dΦ/dt，其 中 e 是感应电动势，Φ 是磁通量，t 是时间。这个公式表明，感应电动势 的大小与磁通量的变化率成正比。
THANKS
磁悬浮列车的原理
总结词
磁悬浮列车利用法拉第电磁感应定律实 现列车与轨道的分离。
VS
详细描述
磁悬浮列车通过强大的磁场产生推力，使 列车与轨道之间保持一定距离。当列车向 前运动时，车体下方的线圈会产生感应电 动势，与轨道磁场相互作用产生推力，使 列车前进。同时，磁悬浮列车采用非接触 式设计，减少了摩擦和磨损，提高了运行 效率和安全性。
磁通量与感应电动势的关系
总结词
磁通量的变化是产生感应电动势的必 要条件，而感应电动势的大小则与磁 通量的变化率有关。
详细描述
磁通量是描述磁场分布的物理量，当 磁通量发生变化时，会在导体中产生 感应电动势。感应电动势的大小则取 决于磁通量变化的快慢程度。
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。
(完整版)高中物理电磁感应公式大全全解
(完整版)高中物理电磁感应公式大全全解1. 电磁感应概述电磁感应是物理学中一个重要的概念，指的是通过磁场变化而产生电场或者通过电场变化而产生磁场的现象。
电磁感应现象广泛应用于电动机、变压器、发电机等各种电磁设备的工作原理中。
2. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是电磁感应现象的基本定律之一。
它描述了磁通量变化引起的电动势的大小与其变化速率之间的关系。
法拉第电磁感应定律可以用以下公式表示：$$\epsilon = -\frac{d\Phi}{dt}$$其中，$\epsilon$ 表示感应电动势，$\Phi$ 表示磁通量，$t$ 表示时间。
3. 涡旋电场当磁场发生变化时，产生的涡旋电场经过封闭回路会产生电流。
涡旋电场与电场的关系可以用以下公式表示：$$E = -\frac{\partial B}{\partial t}$$其中，$E$ 表示涡旋电场，$B$ 表示磁感应强度，$t$ 表示时间。
4. 感应电动势的计算当磁场和封闭回路之间的相对运动速率为$v$时，感应电动势可由以下公式计算：$$\epsilon = -Bvl$$其中，$\epsilon$ 表示感应电动势，$B$ 表示磁感应强度，$v$ 表示相对运动速率，$l$ 表示导线长度。
5. 右手定则在电磁感应的过程中，通过右手定则可以确定感应电动势的方向。
具体来说，在磁感应强度方向、运动方向以及导线方向构成的三维空间中，将右手大拇指指向运动方向，四指弯曲的方向即为感应电动势的方向。
6. 感应电动势与磁感应强度关系感应电动势与磁感应强度之间具有直接的正比关系。
公式如下：$$\epsilon = -N\frac{d\Phi}{dt}$$其中，$\epsilon$ 表示感应电动势，$N$ 表示线圈匝数，$\Phi$ 表示磁通量，$t$ 表示时间。
7. 电感与感应电动势电感是电流变化时产生电磁感应的重要参数。
感应电动势与电感之间的关系可以用以下公式表示：$$\epsilon = -L\frac{di}{dt}$$其中，$\epsilon$ 表示感应电动势，$L$ 表示电感，$i$ 表示电流，$t$ 表示时间。
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A．沿ABCD方向不变．
B．由ABCD方向变成ADCB方向．
C．沿ADCB方向不变．
D．由ADCB方向变成ABCD方向．
课堂练习
如图所示,一磁铁用细线悬挂,一闭合铜环用
例题
如图所示,磁场与水平面垂直,导轨电阻
不计,宽为L。质量为m,电阻为R的直导线AB
与导轨垂直放置,并可以在导轨上无摩擦地
自由滑动,当导线从静止开始下滑的过程中,
最大加速度和最大速度是多少？（设导轨
足够长,
且与水平
面夹角为α）
课堂练习 如图所示,AB、CD是两根足够长的固定平行
金属导轨,两导轨间的距离为L,导轨平面与水平 面的夹角为θ,在整个导轨平面内都有垂直于导 轨平面斜向上方的匀强磁场,磁感应强度为B,在 导轨的AC端连接一个阻值为R的电阻,一根质量为 m、垂直于导轨放置的金属棒ab,从静止开始沿导 轨下滑,求此过程中ab棒的最大速度.已知ab与导 轨间的动摩擦因数为μ,导轨和 金属棒的电阻都不计.
甲
乙
四、电磁感应与力学规律 的综合应用
电磁感应中的动力学问题
解决这类问题的关键在于通过受力分析确定 运动状态来寻找过程中的临界状态,如速度、加 速度取最大值或最小值的条件等
基本思路：
确定电源
(E,r)
感应电流
运动导体所 受的安培力
I E
F BIL
Rr
临界状态 运动状态的分析 受力分析
例题
如图所示,导线MN可无摩擦地沿竖直的 长直导轨滑动,导轨位于水平方向的匀强磁 场中,回路电阻是R,将MN由静止开始释放后 的一段时间内,MN运动的加速度可能是 ()
将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场。
若第一次用0.3s时间拉出,外力所做的功为
W1 ,通过导线截面的电量为q1；第二次用 0.9s时间拉出,外力所做的功为W2,通过导 线截面的电量为q2,则（ ）
A. W1 W2 ，q1 q2
B. W1 W2 ，q1 q2 C. W1 W2 ，q1 q2
I
2.电磁感应现象
1）产生感应电流条件:
穿过闭合回路的磁通量发生变化,即△Φ≠0
2）引起磁通量变化的常见情况
（1）闭合电路的部分导体做切割磁感 线运动
（2）线圈在磁场中转动 （3）磁感应强度B变化 （4）线圈的面积变化
2.电磁感应现象 1）产生感应电流条件:
2）引起磁通量变化的常见情况
3）产生感应电动势条件
电磁感应复习
电磁感应现象
产生感应电流的条件
感应电动 磁通量 感应电流（电
势的大小
动势）的方向
E n
t
BS cos 楞次定律
E Blv sin
右手定则
应用
一、磁通量及其变化
1.磁通量:
1）定义:磁感应强度B与垂直磁场的回路 面积S的乘积.公式为Φ=BS
注意:如果面积S与B不垂直, 如图所示,则应以B乘以在垂 直磁场方向上的投影面积S＇, 即Φ=BS＇=BSsinα
B．电键S由闭合到断开瞬间
C．电键S是闭合的,变阻器滑片P向左迅速 滑动
D．电键S是闭合的,变阻器滑片P向右迅速 滑动
如图（a）,圆形线圈P静止在水平桌面上, 其正上方悬挂一相同的线圈Q,P和Q共轴.Q中 通有变化电流,电流随时间变化的规律如图 （b）所示.P所受的重力为G,桌面对P的支持 力为N,则 A.t1时刻N＞G B.t2时刻N＞G C.t3时刻N＜G D.t4时刻N=G
若以ab边为轴转动呢?
a
d
a
dHale Waihona Puke bc甲bc乙
一、法拉第电磁感应定律 3.电磁感应中的能量守恒
只要有感应电流产生,电磁感应现 象中总伴随着能量的转化。电磁感应 的题目往往与能量守恒的知识相结合
课堂练习
如图所示,矩形线圈abcd质量为m,宽为d, 在竖直平面内由静止自由下落。其下方有如 图方向的匀强磁场,磁场上、下边界水平,宽 度也为d,线圈ab边刚进入磁场就开始做匀速 运动,那么在线圈穿越磁场的全过程,产生了 多少电热？
课堂练习
如图所示,一个由导体做成的矩形线圈, 以恒定速率v运动,从无场区进入匀强磁场 区,然后出来,若取逆时针方向为电流的正 方向,那么图中的哪一个图线正确地表示回 路中电流对时间的函数关系？
I
I
I
I
0
t0
t0
t0
t
A
B
C
D
课堂练习
I
I
I
I
0
t0
t0
t0
t
A
B
C
D
如图甲所示,竖直放置的螺线管与导线abcd 构成回路,导线所围区域内有一垂直纸面向里的 变化的匀强磁场,螺线管下方水平桌面上有一导 体圆环,导线abcd所围区域内磁场的磁感应强度 按图乙所示哪一图线所表示的方式随时间变化时, 导体圆环将受到向上的磁场作用力。
求金属棒中的感应电动势。
E BL L 1 BL2
22
v ω
oa
一、法拉第电磁感应定律 2.转动产生的感应电动势
⑵线圈的转动轴与磁感线垂直 如图矩形线圈的长、宽分别为L1、L2,所围
面积为S,向右的匀强磁场的磁感应强度为B,线 圈绕图示的轴以角速度ω匀速转动
感应电动势的最大值为 E=nBωS
两个线圈平行放置,线圈 a、b通有如图所示的电流时, 欲使线圈b中的电流瞬时增 大,可以采取下列哪些方法?
A.保持线圈相对位置不变,增加线圈a中的电流 B.保持线圈a中的电流不变,将线圈a向右平移 C.保持线圈a中的电流不变,将线圈a向上平移 D.保持线圈a中的电流不变,将线圈a绕水平的、
通过圆心的轴线转动
△Φ是指穿过磁场中某一面的末态 磁通量Φ2与初态磁通量Φ1的差值.
△Φ=Φ2-Φ1
课堂练习
与磁感应强度B=0.8T垂直的线圈 面积为0.05m2,线圈的磁通量多大? 若这个线圈绕有50匝时,磁通量有 多大?线圈位置如转过53°时磁通 量多大?
课堂练习
如图所示,螺线管置于闭合金属 圆环的轴线上,当螺线管中通过的 电流强度逐渐减小时,问穿过闭合 金属圆环的磁通量是增大还是减小?
A．线圈中0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0到D时间内平均感应电动势 为0.4V
一、法拉第电磁感应定律
2.转动产生的感应电动势
⑴转动轴与磁感线平行
如图磁感应强度为B的匀强磁场方向
垂直于纸面向外,长L的金属棒oa以o为轴
在该平面内以角速度ω逆时针匀速转动。
物理意义:它表示穿过某一面积 的磁感线条数
1.磁通量:
2）磁通密度:
垂直穿过单位面积的磁感线条数, 即磁感应强度大小B=Φ/S
3）合磁通:
若通过一个回路中有方向相反的磁 场,则不能直接用公式Φ=BS求Φ,应考 虑相反方向抵消以外所剩余的磁通量, 亦即此时的磁通是合磁通
1.磁通量:
2）磁通密度: 3）合磁通: 4）磁通量的变化量(△Φ):
方法总结
（1）电磁感应中的动态分析,是处理 电磁感应问题的关键,要学会从动态分 析的过程中来选择是从动力学方面,还 是从能量方面来解决问题。 （2）在分析运动导体的受力时,常画 出平面示意图和物体受力图。
课堂练习
如图,A线圈接一灵敏电流计,B线框放在匀强磁 场中,B线框的电阻不计,具有一定电阻的导体棒 可沿线框无摩擦滑动,今用一恒力F向右拉CD由静 止开始运动,B线框足够长,则通过电流计中的电 流方向和大小变化是( )
课堂练习
光滑轨道间距L=0.20m,电阻R=1.0Ω, 磁感 强度B=0.50T求杆的质量m和加速度a.
五、电磁感应处理方法举例
可将电动势的产生分为两类：
一类是感生电动势,即是由于闭合线 圈中的磁通量发生变化所引起的
另一类是动生电动势,即由导体棒在磁 场中切割磁感线,导体棒的电荷由于受到 洛沦兹力的作用而发生定向移动,从而在 导体棒的两端产生电势差。
一闭合线圈放在匀强磁场里,若通 过线圈平面的磁感应强度随时间的变 化如图甲所示,则线圈的感应电动势为 图乙中哪个图象所示？（线圈面积不 变）
如图甲中A是一边长为L的正方形线框, 电阻为R,今维持线框以恒定的速度v沿x轴 运动,并穿过图中所示的匀强磁场B区域,若 以x轴正方向作为力的正方向,线框在图示 位置的时刻作为时间的零点,则磁场对线框 的作用力F随时间t的变化图线在图乙中正 确的是( )
手拿着静止在磁铁上端面相平处,松手后铜环下
落.在下落到和下端面相平的过程中,以下说法正
确的是:
A.环中感应电流方向从上向下俯视为先顺时
针后逆时针
B.环中感应电流方向从上向下俯视为先逆时
针后顺时针
C.悬线上拉力先增大后减小
N
D.
S
课堂练习
如图所示,一电子以初速度v沿金属板平行 方向飞入MN极板间,若突然发现电子向M板 偏转,则可能是( ) A．电键S闭合瞬间
D. W1 W2 ，q1 q2
三、电磁感应图象
电磁感应图象
电磁感应中常涉及磁感应强度B、磁 通量φ、感应电动势E和感应电流I随时 间t变化的图象,即B-t图象,Ф-t图 象,E-t图象和I-t图象。在图象中,物理 量的方向是通过正负值来反映的。分析 图象问题常需右手定则、楞次定律和法 拉第电磁感应定律,有些图象问题还要 画出等效电路来辅助分析
围绕着这两种产生的原因,具体的问 题可分为下面三类：
一、B变化,S不变
1．如图所示,一个50匝的线圈的两端 跟R=99Ω的电阻相连接,置于竖直向下 的匀强磁场中．线圈的横截面积是 20cm2,电阻为1Ω,磁感应强度以100T／ s的变化率均匀减小．在这一过程中通 过电阻R的电流为多大?