電磁感應(yīng)知識(shí)點(diǎn)與習(xí)題有答案

1、第1章 電磁感應(yīng)第一模塊：電磁感應(yīng)、楞次定律基礎(chǔ)知識(shí)1、關(guān)于電磁感應(yīng)的幾個(gè)基本問題（1）電磁感應(yīng)現(xiàn)象利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流（或電動(dòng)勢(shì)）的現(xiàn)象，叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象。所產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流，所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。所謂電磁感應(yīng)現(xiàn)象，實(shí)際上是指由于磁的某種變化而引起電的產(chǎn)生的現(xiàn)象，磁場(chǎng)變化，將在周圍空間激起電場(chǎng)；如周圍空間中有導(dǎo)體存在，一般導(dǎo)體中將激起感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；如導(dǎo)體構(gòu)成閉合回路，則回路程還將產(chǎn)生感應(yīng)電流。（2）發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件通常有如下兩種表述。當(dāng)穿過線圈的磁通量發(fā)生變化時(shí)就將發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，線圈里產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如線圈閉合，則線圈子里就將產(chǎn)

2、生感應(yīng)電流。當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)就將發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，導(dǎo)體里產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，如做切割感線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體是某閉合電路的一部分，則電路里就將產(chǎn)生感應(yīng)電流。產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源。應(yīng)指出的是：閉合電路的一部分做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過閉合電路的磁通量也將發(fā)生變化。所以上述兩個(gè)條件從根本上還應(yīng)歸結(jié)磁通量的變化。但如果矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中以速度v平動(dòng)時(shí)，盡管線圈的bc和ad邊都在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，但由于穿過線圈的磁通量沒有變，所以線圈回路中沒有感應(yīng)電流。（3）發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩種基本方式及其理論解釋導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象：當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切

3、割磁感線的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，就將在導(dǎo)體中激起感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。這種發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的方式可以用運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到洛侖茲力的作用來解釋。磁場(chǎng)變化使穿過磁場(chǎng)中閉合回路的磁通量改變而發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象：當(dāng)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱改變而使穿過磁場(chǎng)中的閉合回路程的磁通量發(fā)生變化時(shí)，就將在閉合回路程里激起感應(yīng)電流。這種發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的方式可以用麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論來解釋。（4）引起磁通量變化的常見情況（1）線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)；（2）線圈在磁場(chǎng)中面積發(fā)生變化；（3）線圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化；（4）通電線圈中電流發(fā)生變化。2、感應(yīng)電流方向的判斷（1）右手定則：伸開右手，讓拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感線垂直從手心

4、進(jìn)入，拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向，其余四指指的就是感應(yīng)電流的方向。四指指向還可以理解為：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向、該部分導(dǎo)體的高電勢(shì)處。用右手定則時(shí)應(yīng)注意：主要用于閉合回路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與感應(yīng)電流的方向判定。右手定則僅在導(dǎo)體切割磁感線時(shí)使用，應(yīng)用時(shí)要注意磁場(chǎng)方向、運(yùn)動(dòng)方向、感應(yīng)電流方向三者互相垂直當(dāng)導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向不垂直時(shí)，拇指應(yīng)指向切割磁感線的分速度方向若形成閉合回路，四指指向感應(yīng)電流方向；若未形成閉合回路，四指指向高電勢(shì)“因電而動(dòng)”用左手定則“因動(dòng)而電”用右手定則應(yīng)用時(shí)要特別注意：四指指向是電源內(nèi)部電流的方向(負(fù)正)因而也是電勢(shì)升高的方向；即：四指指向正極。（

5、2）楞次定律(判斷感應(yīng)電流方向)楞次定律的內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化(感應(yīng)電流的)磁場(chǎng)(總是)阻礙(引起感應(yīng)電流的磁通量的)變化(定語)主語(狀語)謂語(補(bǔ)語)賓語對(duì)楞次定律中阻礙二字的正確理解“阻礙”不是阻止，這里是阻而未止。阻礙磁通量變化指：磁通量增加時(shí)，阻礙增加(感應(yīng)電流的磁場(chǎng)和原磁場(chǎng)方向相反，起抵消作用)；磁通量減少時(shí)，阻礙減少(感應(yīng)電流的磁場(chǎng)和原磁場(chǎng)方向一致，起補(bǔ)償作用)，簡稱“增反減同”理解楞次定律要注意四個(gè)層次:誰阻礙誰?是感應(yīng)電流的磁通量阻礙原磁通量;阻礙什么?阻礙的是磁通量的變化而不是磁通量本身;如何阻礙?當(dāng)磁通量增加時(shí)，感

6、應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反，當(dāng)磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同，即”增反減同”;結(jié)果如何?阻礙不是阻止，只是延緩了磁通量變化的快慢，結(jié)果是增加的還是增加，減少的還是減少。（3）楞次定律的應(yīng)用步驟“一原、二感、三電流”明確引起感應(yīng)電流的原磁場(chǎng)在被感應(yīng)的回路上的方向；搞清原磁場(chǎng)穿過被感應(yīng)的回路中的磁通量增減情況；根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的方向；運(yùn)用安培定則判斷出感生電流的方向。（4）楞次定律的靈活運(yùn)用，楞次定律的拓展楞次定律的廣義表述：感應(yīng)電流的效果總是反抗（或阻礙）引起感應(yīng)電流的原因。主要有四種表現(xiàn)形式：1、當(dāng)閉合回路中磁通量變化而引起感應(yīng)電流時(shí)，感應(yīng)電流的效果總是阻

7、礙原磁通量的變化。2、當(dāng)線圈和磁場(chǎng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而引起感應(yīng)電流時(shí)，感應(yīng)電流的效果總是阻礙二者之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)（來拒去留）。在一些由于某種相對(duì)運(yùn)動(dòng)而引起感應(yīng)電流的電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，如運(yùn)用楞次定律從“感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的原磁場(chǎng)的磁通量變化”出發(fā)來判斷感應(yīng)電流方向，往往會(huì)比較困難，對(duì)于這樣的問題，在運(yùn)用楞次定律時(shí)，一般可以靈活處理，考慮到原磁場(chǎng)的磁通量變化又是由相對(duì)運(yùn)動(dòng)而引起的，于是可以從“感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)”出發(fā)來判斷。3、當(dāng)線圈面積發(fā)生變化而引起感應(yīng)電流時(shí)，感應(yīng)電流的效果總是阻礙回路面積的變化。4、當(dāng)線圈中自身電流發(fā)生變化而引起感應(yīng)電流時(shí)，感應(yīng)電流的效果總是阻礙原電流的變化（自

8、感現(xiàn)象）。3、幾種定則、定律的適用范圍題型解析類型題： 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 【例題】如圖所示，O1O2是矩形導(dǎo)線框abcd的對(duì)稱軸，其左方有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。以下哪些情況下abcd中有感應(yīng)電流產(chǎn)生？方向如何？a db cO1O2A將abcd 向紙外平移B將abcd向右平移C將abcd以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng)60°D將abcd以cd為軸轉(zhuǎn)動(dòng)60°解：A、C兩種情況下穿過abcd的磁通量沒有發(fā)生變化，無感應(yīng)電流產(chǎn)生。B、D兩種情況下原磁通向外，減少，感應(yīng)電流磁場(chǎng)向外，感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcd。類型題： 楞次定律的應(yīng)用 1就磁通量而言，感應(yīng)電流產(chǎn)生的效果總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量（原磁通

9、量）的變化。即當(dāng)原磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)就與原磁場(chǎng)方向相反；當(dāng)原磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)就與原磁場(chǎng)方向相同。簡稱口訣“增反減同”。注意區(qū)分兩種磁場(chǎng)：一是研究對(duì)象所在位置的磁場(chǎng)和線框中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)【例題】如圖，在同一鐵芯上繞兩個(gè)線圈A和B，單刀雙擲開關(guān)S原來接觸點(diǎn)1，現(xiàn)在把它扳向觸點(diǎn)2，則在開關(guān)S斷開1和閉合2的過程中，流過電阻R中電流的方向是：（ ）A先由P到Q，再由Q到P B先由Q到P，再由P到Q C始終是由Q到P D始終是由P到Q解析：R中電流方向，取決于B線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向；B中感應(yīng)電流的產(chǎn)生，是由B中磁通量的變化所引起，B中磁通量的變化是由A線圈中電流變化來決定。當(dāng)

10、S接觸點(diǎn)1時(shí)，A和B中的原磁場(chǎng)方向均向右，當(dāng)S斷開觸點(diǎn)1時(shí)，B中向右的磁通量減少，B中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙原磁通量的減少，從而B中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)也向右，由楞次定律和安培定則可以判斷R中電流方向由Q到P。當(dāng)S由斷開到閉合2觸點(diǎn)的瞬間，B中由原來沒有磁場(chǎng)到出現(xiàn)向左的磁場(chǎng)，則B中原磁通量為向左增加，由楞次定律可知，B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向仍為向右，故R中電流方向仍為Q到P。答案： C?！纠}】如圖1所示，一水平放置的矩形線圈abcd，在細(xì)長的磁鐵的N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ad邊在紙內(nèi)，從圖中的位置經(jīng)過位置到位置，位置和都很靠近，在這個(gè)過程中，線圈中感應(yīng)電流（ ）A沿abcd流動(dòng)B沿dc

11、ba流動(dòng)C由到都是abcd流動(dòng)，由到是dcba流動(dòng)D由到都是dcba流動(dòng)，由到是abcd流動(dòng)解析：分析N極右側(cè)附近的磁場(chǎng)，在I位置通過線圈的磁場(chǎng)斜向上，到II位置時(shí)，通過線圈的磁場(chǎng)方向與線圈平面平行，故磁通量為零。因此從I到II過程中，向上的磁通量減少，因?yàn)楦袘?yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同，即向上，由安培定則可知感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcd流動(dòng);而在III位置時(shí)通過線圈的磁場(chǎng)方向斜向上，因此從II到III過程中，通過線圈的磁通量增加，故感應(yīng)電流磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反，即向上，由安培定則可知感應(yīng)電流方向仍為abcd方向，故A項(xiàng)正確。2就相對(duì)運(yùn)動(dòng)而言，阻礙所有的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，簡稱口訣“來拒去留”。從運(yùn)動(dòng)的效果上

12、看，也可以形象地述為“敵”進(jìn)“我”退，“敵”逃“我”追?！纠}】如圖所示，當(dāng)磁鐵繞O1O2軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，矩形導(dǎo)線框（不考慮重力）將如何運(yùn)動(dòng)？O2O1解析：本題分析方法很多，最簡單的方法是：從“阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)”的角度來看，導(dǎo)線框一定會(huì)跟隨條形磁鐵同方向轉(zhuǎn)動(dòng)起來。如果不計(jì)一切摩擦阻力，最終導(dǎo)線框?qū)⒑痛盆F轉(zhuǎn)動(dòng)速度無限接近到可以認(rèn)為相同；如果考慮摩擦阻力，則導(dǎo)線框的轉(zhuǎn)速總比條形磁鐵轉(zhuǎn)速小些（線框始終受到安培力矩的作用，大小和摩擦力的阻力矩相等）。如果用“阻礙磁通量變化”來分析，結(jié)論是一樣的，但是敘述要復(fù)雜得多?？梢娺@類定性判斷的題要靈活運(yùn)用楞次定律的各種表達(dá)方式。【例題】（棗莊市2008年模擬考試）如圖

13、所示，矩形閉合線圈放置在水平薄板上，有一塊蹄形磁鐵如圖所示置于平板的正下方（磁極間距略大于矩形線圈的寬度。）當(dāng)磁鐵勻速向右通過線圈時(shí)，線圈仍靜止不動(dòng)，那么線圈受到薄板的磨擦力方向和線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向（從上向下看）是( AC ） A磨擦力方向一直向左 B磨擦力方向先向左、后向或右 C感應(yīng)電流的方向順時(shí)針逆時(shí)針逆時(shí)針順時(shí)針 D感應(yīng)電流的方向順時(shí)針逆時(shí)針【例題】如圖所示，水平面上有兩根平行導(dǎo)軌，上面放兩根金屬棒a、b。當(dāng)條形磁鐵如圖向下移動(dòng)時(shí)（不到達(dá)導(dǎo)軌平面），a、b將如何移動(dòng)？a b解析：若按常規(guī)用“阻礙磁通量變化”判斷，則需要根據(jù)下端磁極的極性分別進(jìn)行討論，比較繁瑣。而且在判定a、b所受磁

14、場(chǎng)力時(shí)。應(yīng)該以磁極對(duì)它們的磁場(chǎng)力為主，不能以a、b間的磁場(chǎng)力為主（因?yàn)樗鼈兊囊苿?dòng)方向由所受的合磁場(chǎng)的磁場(chǎng)力決定，而磁鐵的磁場(chǎng)顯然是起主要作用的）。如果注意到：磁鐵向下插，通過閉合回路的磁通量增大，由=BS可知磁通量有增大的趨勢(shì)，因此S的相應(yīng)變化應(yīng)該是阻礙磁通量的增加，所以a、b將互相靠近。這樣判定比較起來就簡便得多。【例題】如圖所示，絕緣水平面上有兩個(gè)離得很近的導(dǎo)體環(huán)a、b。將條形磁鐵沿它們的正中向下移動(dòng)（不到達(dá)該平面），a、b將如何移動(dòng)？a b解析：根據(jù)=BS，磁鐵向下移動(dòng)過程中，B增大，所以穿過每個(gè)環(huán)中的磁通量都有增大的趨勢(shì)，由于S不可改變，為阻礙增大，導(dǎo)體環(huán)應(yīng)該盡量遠(yuǎn)離磁鐵，所以a、b將

15、相互遠(yuǎn)離。3就閉合回路的面積而言，致使電路和面積有收縮或擴(kuò)張的趨勢(shì)。收縮或擴(kuò)張是為了阻礙電路磁通量的變化。若穿過閉合電路的磁感線皆朝同一個(gè)方向，則磁通量增大時(shí)，面積有收縮的趨勢(shì)；磁通量減少時(shí)，面積有擴(kuò)張的趨勢(shì)。簡稱口訣“增縮減擴(kuò)”?！纠}】如圖所示，通有穩(wěn)恒電流的長直螺線管豎直放置，銅環(huán)R沿螺線管的軸線加速下落。在下落過程中，環(huán)面始終保持水平。銅環(huán)先后經(jīng)過軸線上1、2、3位置時(shí)的加速度分別為a1、a2、a3。位置2處于螺線管的中心，位置1、3與位置2等距離。設(shè)重力加速度為g，則：（ ）Aa1a2g Ba3a1g Ca1a3a2 Da3a1a2解析：通過恒定電流的螺線管周圍及內(nèi)部磁場(chǎng)分布類似于條

16、形磁體，銅環(huán)下落過程中，通過1位置時(shí)磁通量在增加，通過2位置時(shí)磁通量最大，通過3位置時(shí)磁通量在減少?？梢杂美愦味膳袛嚆~環(huán)中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向，確定銅環(huán)所受作用力的方向，從而分析銅環(huán)運(yùn)動(dòng)過程中的加速度。本題更直接的方法是應(yīng)用楞次定律的廣義表述：感應(yīng)電流的效果總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因；當(dāng)銅環(huán)經(jīng)過1位置時(shí)，正在靠近螺線管，銅環(huán)受到的磁場(chǎng)力阻礙銅環(huán)靠近螺線管（來拒），則加速度a1g；當(dāng)銅環(huán)經(jīng)過位置3時(shí)，正在遠(yuǎn)離螺線管，銅環(huán)受到的磁場(chǎng)力阻礙銅環(huán)遠(yuǎn)離螺線管（去留），則加速度a3g；當(dāng)銅環(huán)經(jīng)過2位置時(shí)，環(huán)中磁通量最大，且運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)平行，故不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則加速度a2g。又由于從1位置經(jīng)2位置到3位置

17、的過程中，銅環(huán)的速度在逐漸增加，即V3V1，故銅環(huán)在3位置處所受磁場(chǎng)力比在1位置時(shí)所受磁場(chǎng)力大，故a1a3。答案：綜合考慮則有：a3a1a2g，答案為（ABD）點(diǎn)評(píng)：應(yīng)用楞次定律定性分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，針對(duì)具體情景，有時(shí)利用楞次定律的廣義表述，可能更為方便；如感應(yīng)電流的效果可能是：阻礙磁通量的變化、阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)、阻礙回路面積的變化、阻礙原電流的變化等，在后面的練習(xí)中要認(rèn)真體會(huì)?！纠}】如圖所示，在條形磁鐵從圖示位置繞O1O2軸轉(zhuǎn)動(dòng)90°的過程中，放在導(dǎo)軌右端附近的金屬棒ab將如何移動(dòng)？O1 aO2 b解析：無論條形磁鐵的哪個(gè)極為N極，也無論是順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)還是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)90

18、76;過程中，穿過閉合電路的磁通量總是增大的（條形磁鐵內(nèi)、外的磁感線條數(shù)相同但方向相反，在線框所圍面積內(nèi)的總磁通量和磁鐵內(nèi)部的磁感線方向相同且增大。而該位置閉合電路所圍面積越大，總磁通量越小，所以為阻礙磁通量增大金屬棒ab將向右移動(dòng)。4感應(yīng)電流（或感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)）的方向阻礙原電流的變化【例題】A和B是兩個(gè)大小相同的環(huán)形線圈，將兩線圈平行共軸放置，如圖3甲所示，當(dāng)線圈在A中的電流i1隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示時(shí)，若規(guī)定電流方向如圖甲所示的方向?yàn)檎较?，則線圈B中的電流i2隨時(shí)間t變化的圖像是圖4中的：解析：在第一階段原電流減少，故線圈B中的磁場(chǎng)減弱，所以感應(yīng)電流磁場(chǎng)與原感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)方向相同；在第

19、二階段，原電流反向增大，故線圈B中的磁場(chǎng)增強(qiáng)，所以感應(yīng)電流磁場(chǎng)與原感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)方向相反。若根據(jù)感應(yīng)電流阻礙原電流的變化，第一階段，原電流反向減少，則感應(yīng)電流所原電流方向相同，即為負(fù)向；第二階段，原電流正向增加，則感應(yīng)電流與原電流方向相反，即感應(yīng)電流仍為負(fù)。所以正確選項(xiàng)為D第二模塊：法拉第電磁感應(yīng)定律基礎(chǔ)知識(shí)法拉第電磁感應(yīng)定律：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。公式： ，其中n為線圈的匝數(shù)。法拉第電磁感應(yīng)定律的理解（1）的兩種基本形式：當(dāng)線圈面積S不變，垂直于線圈平面的磁場(chǎng)B發(fā)生變化時(shí)，；當(dāng)磁場(chǎng)B不變，垂直于磁場(chǎng)的線圈面積S發(fā)生變化時(shí)，。（2）感

20、應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小取決于穿過電路的磁通量的變化率，與的大小及的大小沒有必然聯(lián)系。（3）若為恒定（如：面積S不變，磁場(chǎng)B均勻變化，或磁場(chǎng)B不變，面積S均勻變化，），則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定。若為變化量，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E也為變化量，計(jì)算的是t時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)t0時(shí)，的極限值才等于瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。5磁通量、磁通量的變化、磁通量的變化率（1）磁通量是指穿過某面積的磁感線的條數(shù)，計(jì)算式為，其中為磁場(chǎng)B與線圈平面S的夾角。（2）磁通量的變化指線圈中末狀態(tài)的磁通量與初狀態(tài)的磁通量之差，計(jì)算磁通量以及磁通量變化時(shí)，要注意磁通量的正負(fù)。（3）磁通量的變化率。磁通量的變化率是描述磁通量變化快慢的物理量。表示回路中平均感

21、應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，是圖象上某點(diǎn)切線的斜率。與以及沒有必然聯(lián)系。6、對(duì)公式E =Blv的研究（1）公式的推導(dǎo)取長度為1的導(dǎo)體棒ab ，強(qiáng)度垂直于磁場(chǎng)方向放在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)棒以速度v做垂直切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，棒中自由電子就將受到洛侖茲力fb=evB的作用，這將使的a、b兩端分別積累起正、負(fù)電荷而在棒中形成電場(chǎng)，于是自由電子除受fb作用外又將受到電場(chǎng)力fc=eE，開始a、b兩端積累的電荷少，電場(chǎng)弱，fc小，棒兩端積累的電荷繼續(xù)增加，直至電場(chǎng)力與洛侖茲力平衡：fc=fB。由于fB移動(dòng)電荷，使得做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的ab棒形成一個(gè)感應(yīng)電源，在其外電路開路的狀態(tài)下，電動(dòng)勢(shì)（感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)）與路端電壓相等

22、，即E=Uab=El，于是由，便可得E = lvB（2）與公式E =的比較。當(dāng)把法拉第電磁感應(yīng)定律E =中的理解為切割導(dǎo)體在時(shí)間內(nèi)“掃過的磁通量”時(shí)，就可用E =直接推導(dǎo)出。因此公式E = lvB實(shí)際上可以理解為法拉第電磁感應(yīng)定律在導(dǎo)體切割磁感線而發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象這種特殊情況下的推論。一般地說，公式E = lvB只能用于計(jì)算導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。公式E =則可以用來計(jì)算所有電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；但公式E =只能用于計(jì)算在時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，而公式E = lvB則既可以用來計(jì)算某段時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，又可以用來計(jì)算某個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，只要把公式中的v分別以某段

23、時(shí)間內(nèi)的平均速度或某個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度代入即可。（3）適用條件除了磁場(chǎng)必須是勻強(qiáng)的外，磁感強(qiáng)度B、切割速度v、導(dǎo)體棒長度l三者中任意兩個(gè)都應(yīng)垂直的，即這三個(gè)關(guān)系必須是同時(shí)成立的。如有不垂直的情況，應(yīng)通過正交分解取其垂直分量代入。（4）公式中l(wèi)的意義公式E = lvB中l(wèi)的意義應(yīng)理解為導(dǎo)體的有效切割長度。所謂導(dǎo)體的有效切割長度，指的是切割導(dǎo)體兩端點(diǎn)的連線在同時(shí)垂直于v和B的方向上的投影的長度。（5）公式中v的意義對(duì)于公式E = lvB中的v，首先應(yīng)理解為導(dǎo)體與磁場(chǎng)間的相對(duì)速度，所以即使導(dǎo)體不動(dòng)因則磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，也能使導(dǎo)體切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；其次，還應(yīng)注意到v應(yīng)該是垂直切割速度；另外，還應(yīng)注意到

24、在“旋轉(zhuǎn)切割”這類問題中，導(dǎo)體棒上各部分的切割速度不同，此時(shí)的v則應(yīng)理解為導(dǎo)體棒上各部分切割速度的平均值，在數(shù)值上一般等于旋轉(zhuǎn)導(dǎo)體棒中點(diǎn)的切割速度。5、自感現(xiàn)象1自感現(xiàn)象（1）當(dāng)閉合回路的導(dǎo)體中的電流發(fā)生變化時(shí)，導(dǎo)體本身就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)電動(dòng)勢(shì)總是阻礙導(dǎo)體中原來電流的變化。這種由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫做自感現(xiàn)象。通電自感和斷電自感在課本中介紹通電過程產(chǎn)生的自感演示實(shí)驗(yàn)中（如圖所示），先閉合S，調(diào)節(jié)R1、R，使兩燈均正常發(fā)光。然后斷開S。重新接通電路時(shí)可以看到，跟有鐵芯的線圈L串連的燈泡A1卻是逐漸亮起來的，“逐漸”并不是一個(gè)緩慢的長過程，“逐漸”的時(shí)間實(shí)際是很短的

25、，只是相對(duì)同時(shí)變化而言。介紹斷電過程產(chǎn)生的自感演示實(shí)驗(yàn)中（如圖所示），接通電路，燈泡A正常發(fā)光。斷開電路，可以看到燈泡A沒有立即熄滅，相反，它會(huì)很亮地閃一下 。這里很亮地閃一下是有條件的，即S接通時(shí)，流過線圈中的電流要大于流過燈泡中的電流，因?yàn)镾斷開時(shí)，燈泡和線圈組成的回路中的電流，是以線圈中的原電流為初始電流，再減小到零的。（2）實(shí)質(zhì)：由于回路中流過導(dǎo)體自身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。（3）電流變化特點(diǎn)：由于感應(yīng)電流總是阻礙線圈中自身電流的增大或減小，故其本身的電流的增大或減小總表現(xiàn)為一種“延緩”效應(yīng)。即電流變化的同時(shí)產(chǎn)生影響導(dǎo)體中電流變化的因素，此瞬時(shí)電流不會(huì)發(fā)生突變，而是較慢地達(dá)

26、到那種變化。2、自感電動(dòng)勢(shì)（1）概念：在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)。其效果表現(xiàn)為延緩導(dǎo)體中電流的變化。（2）大小：（3）方向:當(dāng)流過導(dǎo)體的電流減弱時(shí)，E自的方向與原電流的方向相同，當(dāng)流過導(dǎo)體的電流增強(qiáng)時(shí)，E自的方向與原電流的方向相反。3、自感系數(shù)（1）不同的線圈在電流變化快慢相同的情況下，產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)不同；在電學(xué)中，用自感系數(shù)來描述線圈的這種特性。用符號(hào)“L”表示。（2）決定因素：線圈的橫截面積越大、線圈越長、單位長度上的線圈匝數(shù)越多，自感系數(shù)越大；有鐵芯比無鐵芯時(shí)自感系數(shù)要大得多。（3）單位：享利，簡稱“享”，符號(hào)“H”。常用的有毫享（mH）和微享（H）。1H103mH106

27、H（4）物理意義：表征線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)本領(lǐng)的大小。數(shù)值上等于通過線圈的電流在1s內(nèi)改變1A時(shí)產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)的大小。4、自感現(xiàn)象的應(yīng)用和防止（1）應(yīng)用：如日光燈電路中的鎮(zhèn)流器，無線電設(shè)備中和電容器一起組成的振蕩電路等。利用自感現(xiàn)象，可以適當(dāng)?shù)卦龃笞愿邢禂?shù)。（2）危害及防止：在自感系數(shù)很大而電流又很強(qiáng)的電路中，切斷電路的瞬時(shí)，會(huì)因產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì)而出現(xiàn)電弧，從而危及工作人員和設(shè)備的安全，此時(shí)可用特制的安全開關(guān)。制作精密電阻時(shí)，采用雙線繞法，防止自感現(xiàn)象的發(fā)生、減小因自感而造成的誤差。也可以通過阻斷形成自感所必需的通路或設(shè)法減小自感系數(shù)來減少自感的危害。（二）日光燈原理1、啟動(dòng)器：基本結(jié)構(gòu)如

28、圖所示，它是利用氖管內(nèi)的氖氣放電產(chǎn)生輝光的熱效應(yīng)和雙金屬片的熱學(xué)特征，起著自動(dòng)把電路接通或斷開的作用，相當(dāng)于一個(gè)自動(dòng)開關(guān)。2、鎮(zhèn)流器：鎮(zhèn)流器是一個(gè)帶鐵芯的線圈，自感系數(shù)很大。在日光燈點(diǎn)燃時(shí)，利用自感現(xiàn)象，產(chǎn)生瞬時(shí)高壓加在燈管兩端，促使燈管里的低壓汞蒸氣放電，形成閉合電路；在日光燈正常工作時(shí)，利用自感現(xiàn)象，起著降壓限流的作用。3、日光燈的工作原理：電路結(jié)構(gòu)如圖所示，當(dāng)開關(guān)接通時(shí)，由于燈管里氣體受激發(fā)導(dǎo)電時(shí)需要比220V高得多的電壓，此時(shí)燈管并沒有通電；電壓加在啟動(dòng)器兩端，當(dāng)啟動(dòng)器兩觸片間的電壓增加到某一數(shù)值時(shí)，啟動(dòng)器里的氖氣放電而發(fā)出輝光，產(chǎn)生的熱量使啟動(dòng)器里U形動(dòng)觸片膨脹張開，跟靜觸片接觸而把

29、電路導(dǎo)通，于是鎮(zhèn)流器的線圈和日光燈的燈絲就有電流通過，電路導(dǎo)通后，啟動(dòng)器中兩觸片間的電壓為零，啟動(dòng)器里的氖氣停止放電，不產(chǎn)生輝光，U形動(dòng)觸片冷卻縮回，電路自動(dòng)斷開。電路斷開的瞬間，由于鎮(zhèn)流器中的電流急劇減小，會(huì)產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì)，其方向與原先電流方向相同，即與原先加在燈管兩端的電壓方向相同。這個(gè)電動(dòng)勢(shì)與原電壓加在一起形成了一個(gè)瞬時(shí)高壓，加在燈管兩端，使燈管中的氣體開始放電導(dǎo)通，氣體放電時(shí)產(chǎn)生的紫外線打到涂有熒光粉的管壁上，發(fā)出柔和的白光。當(dāng)日光燈正常工作時(shí)，燈管的電阻變得很小，只允許通過不大的電流。日光燈使用的是交變電流，其大小和方向都在不斷變化。鎮(zhèn)流器中的線圈會(huì)產(chǎn)生一個(gè)自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流

30、的變化。這時(shí)，鎮(zhèn)流器起著降壓限流的作用題型解析類型題： 法拉弟電磁感應(yīng)定律 1導(dǎo)體棒切割磁感線【例題】（山東省日照市2008年3月質(zhì)檢）“衛(wèi)星懸繩發(fā)電”是人類為尋找衛(wèi)星的新型電力能源供應(yīng)系統(tǒng)而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。假設(shè)在實(shí)驗(yàn)中，用飛機(jī)拖著一根很長的金屬線（其下端懸掛一個(gè)金屬球，以保證金屬線總是呈豎直狀態(tài)）在高空環(huán)繞地球飛行，且每次飛經(jīng)我國上空時(shí)都是由西北方向飛向東南方向，則下列說法正確的是 ABA這是利用運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線切割地磁場(chǎng)的磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的原理，金屬相當(dāng)于發(fā)電機(jī)的繞組B該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生直流電，且金屬線上端為正極C該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生直流電，且金屬線的上端為負(fù)極D該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生交流電，當(dāng)飛機(jī)在北半球由西向東飛行時(shí)

31、，金屬線的上端為其正極；當(dāng)飛機(jī)在南半球由西向東飛行時(shí)，金屬線的上端為其負(fù)極【例題】（威海市2008年質(zhì)檢）如圖所示，矩形線圈處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)磁場(chǎng)分別按圖（1）圖（2）兩種方式變化時(shí)，t0時(shí)間內(nèi)線圈產(chǎn)生的電能及通過線圈某一截面的電量分別用W1、W2、q1、q2表示，則下列關(guān)系式正確的是（ A ）AW1= W2 q1= q 2 BW1>W2 q1= q 2CW1< W2 q1< q 2 DW1> W2 q 1> q 2【例題】如圖所示裝置中，cd桿原來靜止。當(dāng)ab 桿做如下那些運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿將向右移動(dòng)？c a d bL2 L1A向右勻速運(yùn)動(dòng)B向右加速運(yùn)動(dòng)C向左加速運(yùn)

32、動(dòng)D向左減速運(yùn)動(dòng)解：.ab 勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，ab中感應(yīng)電流恒定，L1中磁通量不變，穿過L2的磁通量不變化，L2中無感應(yīng)電流產(chǎn)生，cd保持靜止，A不正確；ab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，L2中的磁通量向下，增大，通過cd的電流方向向下，cd向右移動(dòng)，B正確；同理可得C不正確，D正確。選B、D【例題】（青島市2008年質(zhì)檢）光滑水平面上放一邊長為l的正方形金屬框，有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向豎直向上，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為L，且L>l。金屬框在水平恒力F作用下沿水平做直線運(yùn)動(dòng)，穿過磁場(chǎng)區(qū)域。已知ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，金屬框的加速度恰好為零，當(dāng)cd邊離開磁場(chǎng)時(shí)即撤去恒力F。則從線框的ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)到cd邊離開磁場(chǎng)的過程中，線框的

33、速度隨時(shí)間變化的圖象是（ AC ）【例題】（青島市2008屆第一次質(zhì)檢）2006年7月1日，世界上海拔最高、線路最長的青藏鐵路全線通車，青藏鐵路安裝的一種電磁裝置可以向控制中心傳輸信號(hào)，以確定火車的位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，其原理是將能產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁鐵安裝在火車首節(jié)車廂下面，如圖甲所示（俯視圖），當(dāng)它經(jīng)過安放在兩鐵軌間的線圈時(shí)，線圈便產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)傳輸給控制中心線圈邊長分別為l1和l2，匝數(shù)為n，線圈和傳輸線的電阻忽略不計(jì)若火車通過線圈時(shí)，控制中心接收到線圈兩端的電壓信號(hào)u與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示（ab、cd均為直線），t1、t2、t3、t4是運(yùn)動(dòng)過程的四個(gè)時(shí)刻，則火車（ ACD ）A在t1t2時(shí)間內(nèi)

34、做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B在t3t4時(shí)間內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C在t1t2時(shí)間內(nèi)加速度大小為D在t3 t4時(shí)間內(nèi)平均速度的大小為2線框中磁通量發(fā)生變化【例題】（德州市2008屆質(zhì)檢）穿過閉合回路的磁通量隨時(shí)間t變化的圖像分別如下圖所示。下列關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的論述中正確的是：(D)A圖中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定不變B圖中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一直在變大C圖中回路0t1時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)小于在t1t2時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D圖中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先變小再變大【例題】（山東省濱州市2008年第二次質(zhì)檢）等離子氣流由左方連續(xù)以速度射入P1和P2兩板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab直導(dǎo)線與P1P2相連接，線圈A內(nèi)

35、有隨圖乙所示變化的磁場(chǎng)，且磁場(chǎng)B的正方向規(guī)定向左，如圖甲所示，則下列敘述正確的是（ BD ） A01s內(nèi)，ab、cd導(dǎo)線互相排斥B12s內(nèi)，ab、cd導(dǎo)線互相吸引C23s內(nèi)，ab、cd導(dǎo)線互相吸引D34s內(nèi)，ab、cd導(dǎo)線互相排斥類型題： 自感現(xiàn)象的應(yīng)用 【例題】（德州市2008屆質(zhì)檢）如圖所示，電阻R1=3，R2=6，線圈的直流電阻不計(jì)，電源電動(dòng)勢(shì)E=5V，內(nèi)阻r=1。開始時(shí)，電鍵S閉合，則ACA、斷開S前，電容器所帶電荷量為零B、斷開S前，電容器兩端的電壓為10/3VC、斷開S的瞬間，電容器a板帶上正電D、斷開S的瞬間，電容器b板帶上正電【例題】（泰州市2008屆第二學(xué)期期初聯(lián)考）如圖所示

36、，電路中A、B是規(guī)格相同的燈泡，L是電阻可忽略不計(jì)的電感線圈，那么(AD)A合上S，A、B一起亮，然后A變暗后熄滅B合上S，B先亮，A逐漸變亮，最后A、B一樣亮C斷開S，A立即熄滅，B由亮變暗后熄滅D斷開S，B立即熄滅，A閃亮一下后熄滅【例題】（煙臺(tái)市2008屆第一學(xué)期期末考）在生產(chǎn)實(shí)際中，有些高壓直流電路中含有自感系數(shù)很大的線圈，當(dāng)電路中的開關(guān)S由閉合到斷開時(shí)，線圈會(huì)產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì)，使開關(guān)S處產(chǎn)生電弧，危及操作人員的人身安全。 為了避免電弧的產(chǎn)生，可在線圈處并聯(lián)一個(gè)元件，在如圖所示的方案中可行的是（ B ）【例題】（泰安市2008年5月模擬）在研究自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中，用兩個(gè)完全相同的燈泡

37、a、b分別與自感系數(shù)很大的自感線圈L和定值電阻R組成如圖所示的電路（自感線圈的直流電阻與定值電阻R的阻值相等），閉合開關(guān)S達(dá)到穩(wěn)定后兩燈均可以正常發(fā)光。 關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)下面的說法中正確的是（ C ） abLRA閉合開關(guān)的瞬間，通過a燈和b燈的電流相等B閉合開關(guān)后，a燈先亮，b燈后亮C閉合開關(guān)，待電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)，a、b兩燈過一會(huì)同時(shí)熄滅D閉合開關(guān)，待電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)，b燈先熄滅，a燈后熄滅【例題】如圖所示的電路中，三個(gè)相同的燈泡a、b、c和電感L1、L2與直流電源連接，電感的電阻忽略不計(jì)。電鍵K從閉合狀態(tài)突然斷開時(shí)，下列判斷正確的有（AD）(A)a先變亮，然后逐漸變暗(B)b先變亮，然后逐漸

38、變暗(C)c先變亮，然后逐漸變暗(D)b、c都逐漸變暗【例題】如圖所示，當(dāng)電鍵S接通后，通過線圈L的電流方向是_，（填“從a到b”或“從b到a”，下同），通過燈泡的電流方向是_ _；電鍵S斷開的瞬間，通過線圈L的電流方向是_，通過燈泡的電流方向是_。解析：本題考查自感電流的方向問題。由于自感現(xiàn)象是一種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，同樣滿足楞次定律。要充分理解楞次定律中“阻礙”兩字的含義。當(dāng)電鍵閉合時(shí)，電源對(duì)燈泡和電感線圈組成的并聯(lián)電路供電，電流從電源的正極流出，從a經(jīng)電感線圈和燈泡流向b。當(dāng)電鍵斷開的瞬間，L中的電流不能突變?yōu)榱?，所以線圈L中的電流流向仍是從a到b，它相當(dāng)于是一個(gè)電源向電燈供電，流過燈的

39、電流方向是從b到a。答案：題中四空應(yīng)依次填入：從a從b，從a從b，從a到b和從b到a。點(diǎn)評(píng)：通過本題的分析求解，我們可以得到一個(gè)結(jié)論：自感線圈在通電時(shí)起到電阻的作用，在斷電時(shí)起到電源的作用。在開關(guān)斷開的瞬間，不能認(rèn)為流過燈泡的電流不變。發(fā)生自感現(xiàn)象時(shí)，“阻礙電流的變化”是指“阻礙發(fā)生自感的導(dǎo)體所在支路的電流變化”?！纠}】如圖所示，是用于觀察自感現(xiàn)象的電路，設(shè)線圈的自感系數(shù)較大，線圈的直流電阻RL與小燈泡的電阻R滿足R LR則在電鍵S由閉合到斷開瞬間，可以觀察到 （ C ）A燈泡立即熄滅B燈泡逐漸熄滅，不會(huì)閃爍C燈泡有明顯的閃爍現(xiàn)象D燈泡會(huì)逐漸熄滅，但不一定有閃爍現(xiàn)象類型題： 日光燈原理 【例

40、題】如圖所示為日光燈示教電路，L為鎮(zhèn)流器，S為啟動(dòng)器，下列操作中，觀察到的正確現(xiàn)象是：（）A、接通K1，K2接a，K3斷開，燈管正常發(fā)光B、燈管正常發(fā)光時(shí)，將K2由a迅速接到b，燈管將不再正常發(fā)光C、斷開K1、K3，令K2接b，待燈管冷卻后再接通K1，可看到S閃光，燈管不能正常發(fā)光D、取下S，令K2接a，再接通K1、K3，接通幾秒后迅速斷開K3，燈管可能正常發(fā)光解析：本題在日光燈電路的基礎(chǔ)上，多加兩個(gè)開關(guān)K2和K3，以及燈泡D。以此來演示分析鎮(zhèn)流器、啟動(dòng)器的作用。應(yīng)該明確的是：啟動(dòng)器S在電路中起著“自動(dòng)”開關(guān)的作用，用手動(dòng)的方法也可代替；鎮(zhèn)流器L的作用在于啟動(dòng)時(shí)提供瞬時(shí)高壓和正常工作時(shí)的降壓限

41、流。按選項(xiàng)A的做法，電路就是一個(gè)常見的日光燈照明電路，故A選項(xiàng)正確。選項(xiàng)D是用手動(dòng)開關(guān)K3來代替啟動(dòng)器S，如前面分析可知，這種做法是可行的，故D選項(xiàng)正確。燈管正常工作后，鎮(zhèn)流器L只起降壓限流的作用，其工作可由一個(gè)電阻來代替。故燈管正常工作后，將K2由a轉(zhuǎn)到b，燈泡中的鎢絲電阻替代鎮(zhèn)流器工作，只要阻值合適，日光燈仍可正常發(fā)光，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤。鎮(zhèn)流器L在啟動(dòng)器S中的雙金屬片斷開的瞬間產(chǎn)生高壓，促使日光燈管發(fā)光，而燈泡D不能代鎮(zhèn)流器產(chǎn)生所需的高壓，按選項(xiàng)C，只能看到S斷續(xù)閃光，而燈管卻不能正常發(fā)光。答案：本題正確選項(xiàng)為A、C、D點(diǎn)評(píng)：本題是以一種較新穎的形式考查鎮(zhèn)流器和啟動(dòng)器的作用，只有真正理解了它們

42、的工作原理，才能靈活地使用其他方法予以替代。類型題： 電磁感應(yīng)結(jié)合閉合電路的歐姆定律 【例題】如圖所示，直角三角形導(dǎo)線框abc固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab是一段長為、電阻為R的均勻?qū)Ь€，ac和bc的電阻可不計(jì)，ac長度為。磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里?，F(xiàn)有一段長度為、電阻為的均勻?qū)w桿MN架在導(dǎo)線框上，開始時(shí)緊靠ac，然后沿ab方向以恒定速度v向b端滑動(dòng)?；瑒?dòng)中始終與ac平行并與導(dǎo)線框保持良好接觸。當(dāng)MN滑過的距離為時(shí)，導(dǎo)線ac中的電流是多大？方向如何？解析：設(shè)MN滑過的距離為時(shí)，它與bc的接觸點(diǎn)為P，如圖所示，由幾何關(guān)系可知MP的長度為，MP中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，MP段的電阻MacP和MbP

43、兩電路的并聯(lián)電阻為由歐姆定律，PM中的電流 ac中的電流 解得 根據(jù)右手定則，MP中的感應(yīng)電流的方向由P流向M，所以電流Iac的方向由a流向c。技巧點(diǎn)撥：解決電磁感應(yīng)電路問題的關(guān)鍵就是借鑒或利用相似原型來啟發(fā)理解和變換物理模型，即把電磁感應(yīng)的問題等效轉(zhuǎn)換成穩(wěn)恒直流電路，把產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體等效為內(nèi)電路感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小相當(dāng)于電源電動(dòng)勢(shì)其余部分相當(dāng)于外電路，并畫出等效電路圖 類型題： 電磁感應(yīng)與電路中電量的計(jì)算 【例題】如圖所示，平行導(dǎo)軌P、Q相距為d，兩端分別接有阻值為R的電阻和電容為C的電容器；磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面，方向如圖；直導(dǎo)線aO的一端與導(dǎo)軌Q在O點(diǎn)相連，aO長

44、為2d，開始aO與平行導(dǎo)軌垂直，當(dāng)它以角速度順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過600時(shí)，上端與導(dǎo)軌P分離（aO繞O轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，保持與導(dǎo)軌P有良好接觸），不考慮導(dǎo)軌P、Q與直導(dǎo)線aO的電阻。試分析計(jì)算：整個(gè)過程中有多少電荷量通過電阻R ？解析：直導(dǎo)線aO順時(shí)針方向轉(zhuǎn)60°。在a端與P導(dǎo)軌分離前瞬時(shí)，閉合回路的面積增加值為。穿過閉合回路的磁通量增加值為 若轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間為，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值為 感應(yīng)電流的平均值為 在這段時(shí)間（）里，通過電阻R的電荷量為 由得 在Oa轉(zhuǎn)動(dòng)600的過程中，電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不斷增大，電容上的電壓也不斷增大，在aO與P將要分離的瞬時(shí)，電容器上的電壓為aO切割磁感線的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：。這時(shí)電容器上所帶的電荷量達(dá)到最大值：aO與P分離后，電容器將放電，放電時(shí)通過R的電荷量顯然為q2。所以全過程通過R的總電荷量誤點(diǎn)警示：直導(dǎo)線aO在轉(zhuǎn)動(dòng)600角的過程中遷移的總電荷量為q，其中通過R的電荷量為q1，而儲(chǔ)存在電容器中的電荷量為q2；在aO與P分離后電容器放電，q2也通過R，如果電路中沒有接電容器。a