電磁感應(yīng)(教師版)

1、專(zhuān)題 電磁感應(yīng) 知識(shí)點(diǎn)梳理一 .電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律(一)電磁感應(yīng)現(xiàn)象1. 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化.2. 磁通量的計(jì)算（1）公式=BS此式的適用條件是： 勻強(qiáng)磁場(chǎng)； 磁感線與平面垂直。（2）如果磁感線與平面不垂直，上式中的S為平面在垂直于磁感線方向上的投影面積.即其中為磁場(chǎng)與面積之間的夾角，我們稱之為“有效面積”或“正對(duì)面積”。（3）磁通量的方向性：磁通量正向穿過(guò)某平面和反向穿過(guò)該平面時(shí)，磁通量的正負(fù)關(guān)系不同。求合磁通時(shí)應(yīng)注意相反方向抵消以后所剩余的磁通量。（4）磁通量的變化：可能是B發(fā)生變化而引起，也可能是S發(fā)生變化而引起，還有可能是B和S同時(shí)發(fā)生變化而引起的，在

2、確定磁通量的變化時(shí)應(yīng)注意。3. 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生條件：無(wú)論電路是否閉合，只要穿過(guò)電路的磁通量發(fā)生變化， 這部分電路就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。這部分電路或?qū)w相當(dāng)于電源。（二）感應(yīng)電流的方向1. 右手定則當(dāng)閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向可以用右手定則來(lái)進(jìn)行判斷。右手定則：伸開(kāi)右手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感線垂直穿入手心，大拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向，那么伸直四指指向即為感應(yīng)電流的方向。說(shuō)明：伸直四指指向還有另外的一些說(shuō)法： 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向； 導(dǎo)體的高電勢(shì)處。2. 楞次定律（1）內(nèi)容感應(yīng)電流具有這樣的方向：就是感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的

3、變化。注意：“阻礙”不是“相反”，原磁通量增大時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁通量相反，“反抗”其增加；原磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁通量相同，“補(bǔ)償”其減小，即“增反減同”?！白璧K”也不是阻止，電路中的磁通量還是變化的，阻礙只是延緩其變化。 楞次定律的實(shí)質(zhì)是“能量轉(zhuǎn)化和守恒”，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙過(guò)程，使機(jī)械能減少，轉(zhuǎn)化為電能。（2）應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的步驟： 確定原磁場(chǎng)的方向。 明確回路中磁通量變化情況。 應(yīng)用楞次定律的“增反減同”，確定感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向。 應(yīng)用右手安培定則，確立感應(yīng)電流方向。（3）楞次定律的另一種表述楞次定律的另一種表達(dá)為：感應(yīng)電流的效果，總是要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因

4、。說(shuō)明：這里產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因，既可以是磁通量的變化，也可以是引起磁通量變化的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或回路的形變。 當(dāng)電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，感應(yīng)電流的效果就阻礙變化阻礙原磁通量的變化。 當(dāng)出現(xiàn)引起磁量變化的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流的效果就阻礙變化阻礙（導(dǎo)體間的）相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即“來(lái)時(shí)拒，去時(shí)留”。 當(dāng)回路發(fā)生形變時(shí)，感應(yīng)電流的效果就阻礙回路發(fā)生形變。 當(dāng)線圈自身的電流發(fā)生變化時(shí)，感應(yīng)電流的效果就阻礙原來(lái)的電流發(fā)生變化?？傊绻麊?wèn)題不涉及感應(yīng)電流的方向，則從楞次定律的另類(lèi)表述出發(fā)的分析方法較為簡(jiǎn)便。典型問(wèn)題分析【例1】 (2009·浙江·17)如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)

5、磁場(chǎng)中，有一質(zhì)量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd用絕緣輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在O點(diǎn)，并可繞O點(diǎn)擺動(dòng)金屬線框從右側(cè)某一位置由靜止開(kāi)始釋放，在擺動(dòng)到左側(cè)最高點(diǎn)的過(guò)程中，細(xì)桿和金屬線框平面始終處于同一平面，且垂直紙面則線框中感應(yīng)電流的方向是()AabcdaBdcbadC先是dcbad，后是abcdaD先是abcda，后是dcbad例1 B由楞次定律可知，在線框從右側(cè)擺動(dòng)到O點(diǎn)正下方的過(guò)程中，向上的磁通量在減小，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同(即向上)，再根據(jù)安培定則可以判斷感應(yīng)電流的方向沿adcba，同理，可知線框從O點(diǎn)正下方向左側(cè)擺動(dòng)的過(guò)程，電流方向沿adcba，故選B.【例2】.如圖所示，一對(duì)大磁

6、極形成的磁場(chǎng)，中間處可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，上、下邊緣處為非勻強(qiáng)磁場(chǎng)一矩形導(dǎo)線框abcd保持水平，從兩磁極間中心正上方某處開(kāi)始下落，并穿過(guò)磁場(chǎng)，在此過(guò)程中()A線框中有感應(yīng)電流，方向是先abcda后dcbadB線框中有感應(yīng)電流，方向是先dcbad后abcdaC線框受磁場(chǎng)力的作用，要發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)D線框中始終沒(méi)有感應(yīng)電流答案D解析在磁極上方和下方，由于穿過(guò)abcd線框的合磁通量為0，所以線框abcd中的磁通量沒(méi)有變化，線框中無(wú)感應(yīng)電流在穿過(guò)磁極的過(guò)程中線框平面與磁感線平行，也無(wú)磁感線穿過(guò)線框平面，則磁通量變化為0，線框中沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，答案為D.例3 兩圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中A為均勻帶電絕緣環(huán)，B

7、為導(dǎo)體環(huán)。當(dāng)A以如圖所示的方向繞中心轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度發(fā)生變化時(shí)，B中產(chǎn)生如圖所示方向的感應(yīng)電流，則（    ）A. A可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小B. A可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大C. A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速減小D. A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速增大解析：由題目所給的條件可以判斷，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，根據(jù)楞次定律，原磁場(chǎng)的方向與感應(yīng)電流的磁場(chǎng)相同時(shí)是減少的，環(huán)A應(yīng)該做減速運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?，故?yīng)該帶負(fù)電，故選項(xiàng)C是正確的，同理可得B是正確的。答案：BC例4 如圖所示，光滑固定導(dǎo)軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放于導(dǎo)軌上，形成一個(gè)閉合回路，當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路

8、時(shí)（    ）A. P、Q將互相靠攏            B. P、Q將互相遠(yuǎn)離C. 磁鐵的加速度仍為g          D. 磁鐵的加速度小于g解析：方法一：設(shè)磁鐵下端為N極，如圖所示，根據(jù)楞次定律可判斷出P、Q中感應(yīng)電流方向，根據(jù)左手定則可判斷P、Q所受安培力的方向，可見(jiàn)P、Q將互相靠攏，由于回路所受安培力的合力向下，由牛頓第三定律，磁鐵將受到向上的反作用力，從而加速度小于g.當(dāng)

9、S極為下端時(shí)，可得到同樣的結(jié)果。方法二：根據(jù)楞次定律的另一種表述感應(yīng)電流的效果總是要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因，本題的“原因”是回路中磁通量的增加。歸根結(jié)底是磁鐵靠近回路，“效果”便是阻礙磁通量的增加和磁鐵的靠近，所以P、Q將互相靠近，且磁鐵的加速度小于g。答案：AD【例5】 如圖所示，粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB的正上方等高快速經(jīng)過(guò)時(shí)，若線圈始終不動(dòng)，則關(guān)于線圈受到的支持力FN及在水平方向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的判斷正確的是()AFN先小于mg后大于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左BFN先大于mg后小于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左CFN先小于mg后大于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右DFN先大于

10、mg后小于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右例2 D條形磁鐵從線圈正上方等高快速經(jīng)過(guò)時(shí)，通過(guò)線圈的磁通量先增加后減小當(dāng)通過(guò)線圈的磁通量增加時(shí)，為阻礙其增加，在豎直方向上線圈有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以線圈受到的支持力大于重力，在水平方向上有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)；當(dāng)通過(guò)線圈的磁通量減小時(shí)，為阻礙其減小，在豎直方向上線圈有向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以線圈受到的支持力小于重力，在水平方向上有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)綜上所述，線圈受到的支持力先大于重力后小于重力，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)總是向右【例6】如圖所示裝置中，cd桿光滑且原來(lái)靜止當(dāng)ab桿做如下哪些運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿將向右移動(dòng)()A向右勻速運(yùn)動(dòng) B向右加速運(yùn)動(dòng)C向左加速運(yùn)動(dòng) D向左減速運(yùn)動(dòng)答案BD解析ab勻速

11、運(yùn)動(dòng)時(shí)，ab中感應(yīng)電流恒定，L1中磁通量不變，穿過(guò)L2的磁通量不變，L2中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，cd桿保持靜止，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，由楞次定律知L2中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向上，故通過(guò)cd的電流方向向下，cd向右移動(dòng)，B正確；同理可得C錯(cuò)誤，D正確【例7】(2011·江蘇·2)如圖所示，固定的水平長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有電流I，矩形線框與導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，且一邊與導(dǎo)線平行線框由靜止釋放，在下落過(guò)程中()A穿過(guò)線框的磁通量保持不變B線框中感應(yīng)電流方向保持不變C線框所受安培力的合力為零D線框的機(jī)械能不斷增大4B直線電流的磁場(chǎng)離導(dǎo)線越遠(yuǎn)，磁感線越稀疏，故線圈

12、在下落過(guò)程中磁通量一直減小，A錯(cuò)；由于上、下兩邊電流相等，上邊磁場(chǎng)較強(qiáng)，線框所受合力不為零，C錯(cuò)；由于電磁感應(yīng)，一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，機(jī)械能減小，D錯(cuò)【例8】.如圖15所示，MN、GH為光滑的水平平行金屬導(dǎo)軌，ab、cd為跨在導(dǎo)軌上的兩根金屬桿，垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)MN、GH所在的平面，則()A若固定ab，使cd向右滑動(dòng)，則abdc回路有電流，電流方向?yàn)閍bdcaB若ab、cd以相同的速度一起向右滑動(dòng)，則abdc回路有電流，電流方向?yàn)閍cdbaC若ab向左、cd向右同時(shí)運(yùn)動(dòng)，則abdc回路中的電流為零D若ab、cd都向右運(yùn)動(dòng)，且兩桿速度vcd>vab，則abdc回路有電流，電

13、流方向?yàn)閍cdba答案D解析由右手定則可判斷出A項(xiàng)做法使回路產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎蔄項(xiàng)錯(cuò)若ab、cd同向運(yùn)動(dòng)且速度大小相同，ab、cd所圍面積不變，磁通量不變，故不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B項(xiàng)錯(cuò)若ab向左，cd向右，則abdc回路中有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，故C項(xiàng)錯(cuò)若ab、cd都向右運(yùn)動(dòng)，且兩桿速度vcd>vab，則ab、cd所圍面積發(fā)生變化，磁通量也發(fā)生變化，由楞次定律可判斷出，abdc回路中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，故D項(xiàng)正確【例9】如圖所示，通過(guò)水平絕緣傳送帶輸送完全相同的銅線圈，線圈等距離排列，且與傳送帶以相同的速度勻速運(yùn)動(dòng)為了檢測(cè)出個(gè)別未閉合的不合格線圈，讓傳送帶通過(guò)一固定勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方

14、向垂直于傳送帶運(yùn)動(dòng)方向，根據(jù)穿過(guò)磁場(chǎng)后線圈間的距離，就能夠檢測(cè)出不合格線圈通過(guò)觀察圖形，判斷下列說(shuō)法正確的是()A若線圈閉合，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線圈相對(duì)傳送帶向后滑動(dòng)B若線圈不閉合，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線圈相對(duì)傳送帶向后滑動(dòng)C從圖中可以看出，第3個(gè)線圈是不合格線圈D從圖中可以看出，第4個(gè)線圈是不合格線圈9AC若線圈閉合，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，由于產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律可判斷線圈相對(duì)傳送帶向后滑動(dòng)，故A正確；若線圈不閉合，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故線圈相對(duì)傳送帶不發(fā)生滑動(dòng)，故B錯(cuò)誤；從圖中可以看出，第3個(gè)線圈是不合格線圈，C正確【例10】如圖甲所示，等離子氣流由左邊連續(xù)以方向如圖所示的速度v0射入P1和P2兩

15、金屬板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab直導(dǎo)線與P1、P2相連接，線圈A與直導(dǎo)線cd連接線圈A內(nèi)有如圖乙所示的變化磁場(chǎng)，且磁場(chǎng)B的正方向規(guī)定為向左，如圖甲所示則下列說(shuō)法正確的是()A01 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥B1 s2 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥C2 s3 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥D3 s4 s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥答案CD解析由題圖甲左側(cè)電路可以判斷ab中電流方向?yàn)橛蒩到b；由右側(cè)電路及題圖乙可以判斷，02 s內(nèi)cd中電流方向?yàn)橛蒫到d，跟ab中的電流同向，因此ab、cd相互吸引，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；2 s4 s內(nèi)cd中電流方向?yàn)橛蒬到c，跟ab中電流反向，因此ab、cd相互排斥，選項(xiàng)C、D正確（一

16、）法拉第電磁感應(yīng)定律（1）內(nèi)容：電磁感應(yīng)中線圈里的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)跟穿過(guò)線圈的磁通量變化率成正比。（2）表達(dá)式：或。（3）說(shuō)明： 式中的n為線圈的匝數(shù)，是線圈磁通量的變化量，t是磁通量變化所用的時(shí)間。又叫磁通量的變化率。 是單位是韋伯，t的單位是秒，E的單位是伏特。 中學(xué)階段一般只用來(lái)計(jì)算平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，如果是恒定的，那么E是穩(wěn)恒的。 （二）導(dǎo)線切割磁感線的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)1. 公式：E=BLv2. 導(dǎo)線切割磁感線的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式的幾點(diǎn)說(shuō)明：（1）公式僅適用于導(dǎo)體上各點(diǎn)以相同的速度切割勻強(qiáng)的磁場(chǎng)的磁感線的情況。（2）公式中的B、v、L要求互相兩兩垂直。當(dāng)LB，Lv，而v與B成夾角時(shí)，導(dǎo)線切割磁感

17、線的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為。（3）適用于計(jì)算當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)v為瞬時(shí)速度時(shí)，可計(jì)算瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)v為平均速度時(shí)，可計(jì)算平均電動(dòng)勢(shì)。（4）若導(dǎo)體棒不是直的，中的L為切割磁感線的導(dǎo)體棒的有效長(zhǎng)度。如圖中，棒的有效長(zhǎng)度有ab的弦長(zhǎng)。3. 導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小兩個(gè)特例：（1）長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：（2）面積為S的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中以角速度繞線圈平面內(nèi)的任意軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：（三）自感、互感1. 自感現(xiàn)象：當(dāng)導(dǎo)體中的電流發(fā)生變化，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(lái)的電流的變化，這種

18、由于導(dǎo)體本身電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫自感現(xiàn)象。2. 自感現(xiàn)象的應(yīng)用（1）通電自感：通電瞬間自感線圈處相當(dāng)于斷路；（2）斷電自感：斷電時(shí)自感線圈處相當(dāng)于電源； 當(dāng)線圈中電阻燈絲電阻時(shí)，燈緩慢熄滅； 當(dāng)線圈中電阻燈絲電阻時(shí)，燈閃亮后緩慢熄滅。3. 增大線圈自感系數(shù)的方法（1）增大線圈長(zhǎng)度（2）增多單位長(zhǎng)度上匝數(shù)（3）增大線圈截面積（口徑）（4）線圈中插入鐵芯4. 互感現(xiàn)象：當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化，在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，稱為互感現(xiàn)象。在互感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，稱為互感電動(dòng)勢(shì)。變壓器就是利用互感現(xiàn)象制成的。典型問(wèn)題分析【例1】 如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.2 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有

19、一折成30°角的金屬導(dǎo)軌aOb，導(dǎo)軌平面垂直磁場(chǎng)方向一條直導(dǎo)線MN垂直O(jiān)b方向放置在導(dǎo)軌上并接觸良好當(dāng)MN以v4 m/s的速度從導(dǎo)軌O點(diǎn)開(kāi)始向右沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，若所有導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電阻r0.1 /m，求：(1)經(jīng)過(guò)時(shí)間t后，閉合回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值；(2)時(shí)間t內(nèi)，閉合回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值；(3)閉合回路中的電流大小和方向例2 (1)1.84t V(2)0.92t V(3)1.69 A，逆時(shí)針?lè)较蚪馕?1)設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間t后，直導(dǎo)線MN在Ob上移動(dòng)了xvt4t，MN的有效長(zhǎng)度lxtan 30°t；感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值EBlv0.2×t×4 V1.

20、84t V.(2)這段時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值Blv×0.2××4 V0.92t V.(3)隨t增大，回路電阻增大，當(dāng)時(shí)間為t時(shí)，回路總長(zhǎng)度L4t()t10.9t，回路總電阻RLr10.9t×0.1 1.09t ，回路總電流I A1.69 A，電流大小恒定，由右手定則知，電流方向沿逆時(shí)針【例2】 (2009·廣東高考)如圖(a)所示，一個(gè)電阻值為R，匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路線圈的半徑為r1，在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線如圖(b)所示圖線與橫、縱

21、軸的截距分別為t0和B0，導(dǎo)線的電阻不計(jì)，求0至t1時(shí)間內(nèi)：(1)通過(guò)電阻R1的電流大小和方向；(2)通過(guò)電阻R1的電量q及電阻R1上產(chǎn)生的熱量例1 (1)，方向從b到a(2)解析(1)由圖象分析可知，0至t1時(shí)間內(nèi) 由法拉第電磁感應(yīng)定律有Enn·S 而Sr，由閉合電路歐姆定律有I1 又R12R，聯(lián)立以上各式，解得I1由楞次定律可判斷通過(guò)電阻R1上的電流方向?yàn)閺腷到a.(2)0至t1時(shí)間內(nèi)，通過(guò)電阻R1的電量qI1t1；電阻R1上產(chǎn)生的熱量QIR1t1.【例3】、如圖，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(zhǎng)為l、電阻為R的均勻?qū)Ь€，ac和bc的電阻可不計(jì)，ac長(zhǎng)度為。磁

22、場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里?，F(xiàn)有一段長(zhǎng)度為、電阻為的均勻?qū)w桿MN架在導(dǎo)線框上，開(kāi)始時(shí)緊靠ac，然后沿ac方向以恒定速度v向b端滑動(dòng)，滑動(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(guò)的距離為時(shí)，導(dǎo)線ac中的電流是多大？方向如何？16. MN滑過(guò)的距離為時(shí)，它與bc的接觸點(diǎn)為P，如圖。由幾何關(guān)系可知MP年度為，MP中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)MP段的電阻 和兩電路的并聯(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，所以電流的方向由a流向c。例4如圖所示的電路中，L為一個(gè)自感系數(shù)很大、直流電阻不計(jì)的線圈，D1、D2是兩個(gè)完全相同的燈泡，E是一內(nèi)

23、阻不計(jì)的電源t0時(shí)刻，閉合開(kāi)關(guān)S，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，電路達(dá)到穩(wěn)定，t1時(shí)刻斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S.I1、I2分別表示通過(guò)燈泡D1和D2的電流，規(guī)定圖中箭頭所示的方向?yàn)殡娏髡较?，以下各圖中能定性描述電流I隨時(shí)間t變化關(guān)系的是() 解析當(dāng)S閉合時(shí)，L的自感作用會(huì)阻礙其中的電流變大，電流從D1流過(guò)；當(dāng)L的阻礙作用變小時(shí)，L中的電流變大，D1中的電流變小至零；D2中的電流為電路總電流，電流流過(guò)D1時(shí)，電路總電阻較大，電流較小，當(dāng)D1中電流為零時(shí)，電流流過(guò)L與D2，總電阻變小，電流變大至穩(wěn)定；當(dāng)S再斷開(kāi)時(shí)，D2馬上熄滅，D1與L組成回路，由于L的自感作用，D1慢慢熄滅，電流反向且減?。痪C上所述知選項(xiàng)A、C正確【例5

24、】如圖所示電路中，L是一電阻可忽略不計(jì)的電感線圈，a、b為L(zhǎng)的左、右兩端點(diǎn)，A、B、C為完全相同的三個(gè)燈泡，原來(lái)電鍵K是閉合的，三個(gè)燈泡均在發(fā)光某時(shí)刻將電鍵K斷開(kāi)，則下列說(shuō)法正確的是()Aa點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)，A燈閃亮后緩慢熄滅Bb點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，B、C燈閃亮后緩慢熄滅Ca點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)，B、C燈閃亮后緩慢熄滅Db點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，B、C燈不會(huì)閃亮只是緩慢熄滅答案B解析電鍵K閉合穩(wěn)定時(shí)，電感線圈支路的總電阻較B、C燈支路電阻小，故流過(guò)A燈的電流I1大于流過(guò)B、C燈的電流I2，且電流方向由a到b，a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)當(dāng)電鍵K斷開(kāi)，由于與電源斷開(kāi)，電感線圈會(huì)產(chǎn)生自感現(xiàn)象，相當(dāng)于電源，b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，阻礙流

25、過(guò)A燈的電流減小，瞬間流過(guò)B、C燈支路的電流比原來(lái)的大，故B、C燈閃亮后再緩慢熄滅，故B正確鞏固練習(xí)1下列說(shuō)法中正確的是()A磁通量越大，磁通量的變化量越大B磁通量為0，則磁通量的變化率也一定為0C磁通量的變化量越大，磁通量的變化率越大D磁通量的變化率越大，磁通量的變化越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也越大2(2013·安徽六校聯(lián)考)圖中ad所示分別為穿過(guò)某一閉合回路的磁通量隨時(shí)間t變化的圖象，關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)下列論述正確的是()A圖a中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定不變B圖b中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一直在變大C圖c中回路在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

26、d中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先變小再變大來(lái)源:3.(2011·惠州高三調(diào)研)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬桿PQ在寬為L(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌上以速度v向右勻速滑動(dòng)，PQ中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e1；若磁感應(yīng)強(qiáng)度增為2B，其他條件不變，所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小變?yōu)閑2.則e1與e2之比及通過(guò)電阻R的感應(yīng)電流方向?yàn)?)A21，ba B12，abC21，ab D12，ba4.如圖所示，導(dǎo)線框abcd與通電直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，兩者彼此絕緣，直導(dǎo)線通有恒定電流并通過(guò)ad和bc的中點(diǎn)，當(dāng)線框向右運(yùn)動(dòng)的瞬間，則()A線框中有感應(yīng)電流，且按順時(shí)針?lè)较駼線框中有感應(yīng)電流，且按逆時(shí)針?lè)较駽線框中有感應(yīng)

27、電流，但方向難以判斷D由于穿過(guò)線框的磁通量為零，所以線框中沒(méi)有感應(yīng)電流5.如圖所示為一光滑軌道，其中MN部分為一段對(duì)稱的圓弧，兩側(cè)的直導(dǎo)軌與圓弧相切，在MN部分有如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，有一較小的金屬環(huán)如圖放置在P點(diǎn)，金屬環(huán)由靜止自由釋放，經(jīng)很多次來(lái)回運(yùn)動(dòng)后，下列判斷正確的有()來(lái)源:數(shù)理化網(wǎng)A金屬環(huán)不能上升到與P等高處B金屬環(huán)最終將靜止在最低點(diǎn)C金屬環(huán)上升的最大高度與MN等高D金屬環(huán)上升的最大高度一直在變小6.如圖所示，閉合金屬導(dǎo)線框放置在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間變化下列說(shuō)法中正確的是()A當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增強(qiáng)時(shí)，導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流可能減小B當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增強(qiáng)時(shí)，導(dǎo)線框中

28、的感應(yīng)電流一定增大C當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí)，導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流一定增大D當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí)，導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流可能不變7.如圖所示，一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于回路所在的平面回路以速度v向右勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，直徑CD始終與MN垂直從D點(diǎn)到達(dá)邊界開(kāi)始到C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)為止，下列結(jié)論中正確的是()A感應(yīng)電流方向改變B感應(yīng)電流方向不變來(lái)源:C感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)始終為BavD感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Bav8閉合回路由電阻R與導(dǎo)線組成，其內(nèi)部磁場(chǎng)大小按下圖所示Bt圖變化，方向如圖所示，則回路中()來(lái)源:A電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较駼電流越來(lái)越大C磁通量的變化率恒定不變來(lái)源:數(shù)理

29、化網(wǎng)D產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越來(lái)越大9如圖所示，空間存在兩個(gè)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向相反且垂直紙面，MN、PQ為其邊界，OO為其對(duì)稱軸一導(dǎo)線折成邊長(zhǎng)為l的正方形閉合回路abcd，回路在紙面內(nèi)以恒定速度v0向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到關(guān)于OO對(duì)稱的位置時(shí)()A穿過(guò)回路的磁通量為零B回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為2BLv0C回路中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较駾回路中ab邊與cd邊所受安培力方向相反10(2012·揭陽(yáng)模擬)輕質(zhì)細(xì)線吊著一質(zhì)量m0.32 kg、邊長(zhǎng)L0.8 m、匝數(shù)n10的正方形線圈，總電阻為r1 ，邊長(zhǎng)為的正方形磁場(chǎng)區(qū)域?qū)ΨQ分布在線圈下邊的兩側(cè)，如圖甲所示，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，大小隨時(shí)間

30、變化如圖乙所示，從t0開(kāi)始經(jīng)t0時(shí)間細(xì)線開(kāi)始松弛，g取10 m/s2.求： (1)在前t0時(shí)間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)來(lái)源:(2)在前t0時(shí)間內(nèi)線圈的電功率(3)t0的值來(lái)源:來(lái)源:11如圖所示，寬為L(zhǎng)的光滑平行長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌與水平面夾角為，與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，質(zhì)量為m的金屬棒ab垂直兩導(dǎo)軌放置，其電阻為r.兩導(dǎo)軌由R的電阻在下端相連，其余電阻不計(jì)求ab沿軌道向下運(yùn)動(dòng)的最大速度12(2012·廣州市測(cè)試二)如圖所示，相距L的光滑金屬導(dǎo)軌，半徑為R的圓弧部分豎直放置、直的部分固定于水平地面，MNQP范圍內(nèi)有方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)金屬棒ab和cd垂直導(dǎo)軌且接

31、觸良好，cd靜止在磁場(chǎng)中；ab從圓弧導(dǎo)軌的頂端由靜止釋放，進(jìn)入磁場(chǎng)后與cd沒(méi)有接觸已知ab的質(zhì)量為m、電阻為r，cd的質(zhì)量為3m、電阻為r.金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度為g.(1)求ab到達(dá)圓弧底端時(shí)對(duì)軌道的壓力大小；(2)在圖中標(biāo)出ab剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)cd棒中的電流方向；參考答案1解析：磁通量變化量與磁通量沒(méi)有直接的關(guān)系，A選項(xiàng)錯(cuò)誤磁通量的變化率是反映磁通量變化快慢的，與磁通量本身的大小以及磁通量變化量的大小沒(méi)有直接關(guān)系，B、C 選項(xiàng)錯(cuò)誤磁通量的變化率越大，則磁通量變化得越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也越大，D選項(xiàng)正確答案：D2解析：磁通量隨時(shí)間t變化的圖象中，斜率表示感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，所以圖a中不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，圖b中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，圖c中0t1時(shí)間內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大于t1t2時(shí)間內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，圖d中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先變小再變大來(lái)源:數(shù)理化網(wǎng)答案：D3解析：根據(jù)EBLv可知，當(dāng)L、v不變，B增大到原來(lái)的2倍時(shí)，電動(dòng)勢(shì)也增大到原來(lái)的2倍，即e1e212；由右手定則可知PQ的電流方向?yàn)镼P，則通過(guò)R的電流方向?yàn)閍b.答案：B4解析：由安培定則可判知通電直導(dǎo)線周?chē)艌?chǎng)如圖所示當(dāng)ab導(dǎo)線向右做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，由右手定則判斷感應(yīng)電流為ab，同理可判斷cd導(dǎo)線中的感應(yīng)電流方向?yàn)閏d，ad、bc兩邊不做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，所以整個(gè)線框中的感應(yīng)電流是逆時(shí)針?lè)较虻?逆反思維)答案：B5解析：金屬環(huán)