第1講電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律第2講法拉第電磁感應(yīng)定律自感現(xiàn)象

第1講電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律電磁感應(yīng)現(xiàn)象1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象當(dāng)穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的現(xiàn)象．2．產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件(1)條件：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化．(2)特例：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場內(nèi)做切割磁感線運(yùn)動(dòng)．【針對(duì)訓(xùn)練】1.如圖9－1－1所示，開始時(shí)矩形線圈平面與勻強(qiáng)磁場垂直，且一半在勻強(qiáng)磁場內(nèi)一半在勻強(qiáng)磁場外，若要線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，下列方法中不可行的是()A．將線圈向左平移一小段距離B．將線圈向上平移C．以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于90°)D．以ac為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60°)感應(yīng)電流方向的判斷1.楞次定律(1)內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化．(2)適用范圍：一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象．2．右手定則(1)內(nèi)容：伸開右手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線垂直從手心進(jìn)入，拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動(dòng)的方向，其余四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向．(2)適用情況：導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流．eq\a\vs4\al(1阻礙的是“引起感應(yīng)電流的磁通量的變化”，不是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量.,2“阻礙”不是“阻止”，只是延緩了磁通量的變化，這種變化將繼續(xù)進(jìn)行，最終結(jié)果不受影響.)【針對(duì)訓(xùn)練】2．如圖是驗(yàn)證楞次定律實(shí)驗(yàn)的示意圖，豎直放置的線圈固定不動(dòng)，將磁鐵從線圈上方插入或拔出，線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流．各圖中分別標(biāo)出了磁鐵的極性、磁鐵相對(duì)線圈的運(yùn)動(dòng)方向以及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向等情況，其中表示正確的是()電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)生的條件1.磁通量的物理意義(1)磁通量可以理解為穿過某一面積的磁感線的條數(shù)．(2)同一平面，當(dāng)它跟磁場方向垂直時(shí)，磁通量最大；當(dāng)它跟磁場方向平行時(shí)，磁通量為零；當(dāng)正向穿過線圈平面的磁感線條數(shù)和反向穿過的一樣多時(shí)，磁通量為零．2．磁通量發(fā)生變化的三種常見情況(1)磁場強(qiáng)弱不變，回路面積改變．(2)回路面積不變，磁場強(qiáng)弱改變．(3)回路面積和磁場強(qiáng)弱均不變，但二者的相對(duì)位置發(fā)生改變．(2012·杭州模擬)現(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計(jì)及電鍵如圖9－1－2所示連接．下列說法中正確的是()A．電鍵閉合后，線圈A插入或拔出都會(huì)引起電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)B．線圈A插入線圈B中后，電鍵閉合和斷開的瞬間電流計(jì)指針均不會(huì)偏轉(zhuǎn)C．電鍵閉合后，滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速滑動(dòng)，會(huì)使電流計(jì)指針靜止在中央零刻度D．電鍵閉合后，只有滑動(dòng)變阻器的滑片P加速滑動(dòng)，電流計(jì)指針才能偏轉(zhuǎn)【即學(xué)即用】1.在圖9－1－3所示的閉合鐵芯上繞有一組線圈，與滑動(dòng)變阻器、電池構(gòu)成閉合電路，a、b、c為三個(gè)閉合金屬圓環(huán)，假定線圈產(chǎn)生的磁場全部集中在鐵芯內(nèi)，則當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片左右滑動(dòng)時(shí)，能產(chǎn)生感應(yīng)電流的金屬圓環(huán)是()A．a(chǎn)、b兩個(gè)環(huán)B．b、c兩個(gè)環(huán)C．a(chǎn)、c兩個(gè)環(huán)D．a(chǎn)、b、c三個(gè)環(huán)楞次定律的理解和應(yīng)用1.楞次定律中“阻礙”的含義eq\x(誰阻礙誰)eq\x(感應(yīng)電流的磁場阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化)eq\x(阻礙什么)eq\x(阻礙的是磁通量的變化，而不是阻礙磁通量本身)eq\x(如何阻礙)eq\x(當(dāng)磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場的方向相反；當(dāng)磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場的方向相同，即“增反減同”)eq\x(阻礙效果)eq\x(阻礙并不是阻止，只是延緩了磁通量的變化，這種變化將繼續(xù)進(jìn)行)2．楞次定律的使用步驟(2012·上海高考)為判斷線圈繞向，可將靈敏電流計(jì)G與線圈L連接，如圖9－1－4所示．已知線圈由a端開始繞至b端；當(dāng)電流從電流計(jì)G左端流入時(shí)，指針向左偏轉(zhuǎn)．圖9－1－4(1)將磁鐵N極向下從線圈上方豎直插入L時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn)．俯視線圈，其繞向?yàn)開_______(填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”)．(2)當(dāng)條形磁鐵從圖中虛線位置向右遠(yuǎn)離L時(shí)，指針向右偏轉(zhuǎn)．俯視線圈，其繞向?yàn)開_______(填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”)．楞次定律的推廣應(yīng)用推廣表述：感應(yīng)電流的效果總是阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因．其具體方式為：(1)阻礙原磁通量的變化——“增反減同”．(2)阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)——“來拒去留”．(3)使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢——“增縮減擴(kuò)”．(4)阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)——“增反減同”．【即學(xué)即用】2．如圖9－1－5所示為一個(gè)圓環(huán)形導(dǎo)體，圓心為O，有一個(gè)帶正電的粒子沿圖中的直線從圓環(huán)表面勻速飛過，則環(huán)中的感應(yīng)電流的情況是()A．沿逆時(shí)針方向B．沿順時(shí)針方向C．先沿逆時(shí)針方向后沿順時(shí)針方向D．先沿順時(shí)針方向后沿逆時(shí)針方向楞次定律的綜合應(yīng)用1.規(guī)律比較基本現(xiàn)象應(yīng)用的規(guī)律運(yùn)動(dòng)電荷、電流產(chǎn)生磁場安培定則磁場對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷、電流的作用左手定則電磁感應(yīng)右手定則楞次定律部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)閉合回路磁通量變化2.應(yīng)用技巧四種記憶方法：(1)“因動(dòng)而電”——用右手；“因電而動(dòng)”——用左手．(2)“通電受力用左手，運(yùn)動(dòng)生電用右手”．(3)“力”的最后一筆“”方向向左，用左手；“電”的最后一筆“”方向向右，用右手．(4)直接記住“左力右感”．如圖9－1－6所示，導(dǎo)軌間的磁場方向垂直于紙面向里，當(dāng)導(dǎo)線MN在導(dǎo)軌上向右加速滑動(dòng)時(shí)，正對(duì)電磁鐵A的圓形金屬環(huán)B中()A．有感應(yīng)電流，且B被A吸引B．無感應(yīng)電流C．可能有，也可能沒有感應(yīng)電流D．有感應(yīng)電流，且B被A排斥【即學(xué)即用】3.如圖9－1－7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正下方時(shí)，線圈仍靜止不動(dòng)，那么線圈受到薄板的摩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()A．摩擦力方向一直向左B．摩擦力方向先向左、后向右C．感應(yīng)電流的方向順時(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●產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件1．如圖所示，能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()●楞次定律的理解和應(yīng)用2．(2012·蘇州模擬)在一根較長的鐵釘上，用漆包線繞上兩個(gè)線圈A、B，將線圈B的兩端接在一起，并把CD段直漆包線沿南北方向放置在靜止的小磁針的上方，如圖9－1－8所示．下列判斷正確的是()A．開關(guān)閉合時(shí)，小磁針不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)B．開關(guān)閉合時(shí)，小磁針的N極垂直紙面向里轉(zhuǎn)動(dòng)C．開關(guān)斷開時(shí)，小磁針的N極垂直紙面向里轉(zhuǎn)動(dòng)D．開關(guān)斷開時(shí)，小磁針的N極垂直紙面向外轉(zhuǎn)動(dòng)●右手定則的應(yīng)用3.(2012·渭南模擬)在北半球，地磁場的水平分量由南向北，豎直分量豎直向下．北京平安大街上，如圖9－1－9，某人騎車從東往西行駛，則下列說法正確的是()A．自行車左車把的電勢比右車把的電勢高B．自行車左車把的電勢比右車把的電勢低C．圖中輻條AB此時(shí)A端比B端的電勢高D．圖中輻條AB此時(shí)A端比B端的電勢低●楞次定律、右手定則、左手定則、安培定則的綜合應(yīng)用4．(2012·延安模擬)如圖9－1－10所示，通電直導(dǎo)線cd右側(cè)有一個(gè)金屬框與導(dǎo)線cd在同一平面內(nèi)，金屬棒ab放在框架上，若ab受到向左的磁場力，則cd中電流的變化情況是()圖9－1－10①cd中通有由d→c方向逐漸減小的電流②cd中通有由d→c方向逐漸增大的電流③cd中通有由c→d方向逐漸減小的電流④cd中通有由c→d方向逐漸增大的電流A．①②B．③④C．①③D．②④5.如圖9－1－11所示，閉合的矩形金屬框abcd的平面與勻強(qiáng)磁場垂直，現(xiàn)金屬框固定不動(dòng)而磁場運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)ab邊所受安培力的方向?yàn)樨Q直向上，則此時(shí)磁場的運(yùn)動(dòng)可能是()A．水平向右平動(dòng)B．水平向左平動(dòng)C．豎直向上平動(dòng)D．豎直向下平動(dòng)課后作業(yè)(二十六)(時(shí)間45分鐘，滿分100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題7分，共70分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得7分，選對(duì)但不全的得4分，有選錯(cuò)的得0分．)1.如圖9－1－12所示，閉合圓圈導(dǎo)線放置在勻強(qiáng)磁場中，線圈平面與磁場平行，其中ac、bd分別是平行、垂直于磁場方向的兩條直徑．試分析線圈做如下運(yùn)動(dòng)時(shí)，能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A．使線圈在紙面內(nèi)平動(dòng)B．使線圈平面沿垂直紙面方向向紙外平動(dòng)C．使線圈以ac為軸轉(zhuǎn)動(dòng)D．使線圈以bd為軸轉(zhuǎn)動(dòng)2．(2013屆銅川質(zhì)檢)繞有線圈的鐵芯直立在水平桌面上，鐵芯上套著一個(gè)鋁環(huán)，線圈與電源、電鍵相連，如圖9－1－13所示，線圈上端與電源正極相連，閉合電鍵的瞬間，鋁環(huán)向上跳起．則下列說法中正確的是()A．若保持電鍵閉合，則鋁環(huán)不斷升高B．若保持電鍵閉合，則鋁環(huán)停留在某一高度C．若保持電鍵閉合，則鋁環(huán)跳起到某一高度后將回落D．如果電源的正、負(fù)極對(duì)調(diào)，觀察到的現(xiàn)象不變3.(2012·杭州統(tǒng)測訓(xùn)練)兩根通電直導(dǎo)線M、N都垂直紙面固定放置，通過它們的電流方向如圖9－1－14所示，線圈L的平面跟紙面平行，現(xiàn)將線圈從位置A沿M、N連線的中垂線迅速平移到位置B，則在平移過程中，線圈中的感應(yīng)電流()A．沿順時(shí)針方向，且越來越小B．沿逆時(shí)針方向，且越來越大C．始終為零D．先順時(shí)針，后逆時(shí)針4.如圖9－1－15所示，在直線電流附近有一根金屬棒ab，當(dāng)金屬棒以b端為圓心，以ab為半徑，在過導(dǎo)線的平面內(nèi)勻速旋轉(zhuǎn)達(dá)到圖中的位置時(shí)()A．a(chǎn)端聚積電子B．b端聚積電子C．金屬棒內(nèi)電場強(qiáng)度等于零D．a(chǎn)端電勢低于b端電勢5.如圖9－1－16所示，虛線abcd為矩形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向豎直向下，圓形閉合金屬線框以一定的速度沿光滑絕緣水平面向磁場區(qū)域運(yùn)動(dòng)．如圖所示給出的是圓形閉合金屬線框的四個(gè)可能到達(dá)的位置，則圓形閉合金屬線框的速度可能為零的位置是()A．①②B．③④C．①④D．②③6．(2012·定安一模)如圖9－1－17所示，甲、乙兩個(gè)矩形線圈同處在紙面內(nèi)，甲的ab邊與乙的cd邊平行且靠得較近，甲、乙兩線圈分別處在垂直紙面方向的勻強(qiáng)磁場中，穿過甲的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，方向指向紙面內(nèi)，穿過乙的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2，方向指向紙面外，兩個(gè)磁場可同時(shí)變化，當(dāng)發(fā)現(xiàn)ab邊和cd邊間有排斥力時(shí)，磁場的變化情況可能是()甲乙A．B1變小，B2變大B．B1變大，B2變大C．B1變小，B2變小D．B1不變，B2變小7．如圖9－1－18所示，甲是閉合銅線框，乙是有缺口的銅線框，丙是閉合的塑料線框，它們的正下方都放置一薄強(qiáng)磁鐵，現(xiàn)將甲、乙、丙拿至相同高度H處同時(shí)釋放(各線框下落過程中不翻轉(zhuǎn))，則以下說法正確的是()A．三者同時(shí)落地B．甲、乙同時(shí)落地，丙后落地C．甲、丙同時(shí)落地，乙后落地D．乙、丙同時(shí)落地，甲后落地8．(2012·固原模擬)如圖9－1－19所示，螺線管的導(dǎo)線的兩端與兩平行金屬板相接，一個(gè)帶負(fù)電的小球用絲線懸掛在兩金屬板間，并處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)條形磁鐵突然插入線圈時(shí)，小球的運(yùn)動(dòng)情況是()A．向左擺動(dòng)B．向右擺動(dòng)C．保持靜止D．無法判定9．如圖9－1－20所示，在水平地面下有一條沿東西方向鋪設(shè)的水平直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通有自東向西穩(wěn)定、強(qiáng)度較大的直流電流．現(xiàn)用一閉合的檢測線圈(線圈中串有靈敏電流計(jì)，圖中未畫出)檢測此通電直導(dǎo)線的位置，若不考慮地磁場的影響，在檢測線圈位于水平面內(nèi)，從距直導(dǎo)線很遠(yuǎn)處由北向南沿水平地面通過導(dǎo)線的上方并移至距直導(dǎo)線很遠(yuǎn)處的過程中，俯視檢測線圈，其中的感應(yīng)電流的方向是()A．先順時(shí)針后逆時(shí)針B．先逆時(shí)針后順時(shí)針C．先順時(shí)針后逆時(shí)針，然后再順時(shí)針D．先逆時(shí)針后順時(shí)針，然后再逆時(shí)針10．(2013屆福州三中模擬)現(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計(jì)及開關(guān)如圖9－1－21連接．在開關(guān)閉合、線圈A放在線圈B中的情況下，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P向左加速滑動(dòng)時(shí)，電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)．由此可以推斷()A．線圈A向上移動(dòng)或滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P向右加速滑動(dòng)，都能引起電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)B．線圈A中鐵芯向上拔出或斷開開關(guān)，都能引起電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)C．滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P勻速向左或勻速向右滑動(dòng)，都能使電流計(jì)指針靜止在中央D．因?yàn)榫€圈A、線圈B的繞線方向未知，故無法判斷電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的方向二、非選擇題(本題共2小題，共30分．計(jì)算題要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位．)11(14分)如圖9－1－22所示，勻強(qiáng)磁場區(qū)域?qū)挒閐，一正方形線框abcd的邊長為l，且l＞d，線框以速度v通過磁場區(qū)域，從線框進(jìn)入到完全離開磁場的時(shí)間內(nèi)，線框中沒有感應(yīng)電流的時(shí)間是多少？12.(16分)如圖9－1－23所示，固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)．t＝0時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，此時(shí)MN到達(dá)的位置使MDEN構(gòu)成一個(gè)邊長為l的正方形．為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，從t＝0開始，磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時(shí)間t變化？請推導(dǎo)出這種情況下B與t的關(guān)系式．第2講法拉第電磁感應(yīng)定律、自感現(xiàn)象法拉第電磁感應(yīng)定律1.感應(yīng)電動(dòng)勢(1)概念：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢．(2)產(chǎn)生條件：穿過回路的磁通量發(fā)生改變，與電路是否閉合無關(guān)．(3)方向判斷：感應(yīng)電動(dòng)勢的方向用楞次定律或右手定則判斷．2．法拉第電磁感應(yīng)定律(1)內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比．(2)公式：E＝neq\f(ΔΦ,Δt)，其中n為線圈匝數(shù)．eq\a\vs4\al(1感應(yīng)電動(dòng)勢的產(chǎn)生條件與感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件有所不同.,2感應(yīng)電動(dòng)勢的大小與磁通量的變化率成正比，與磁通量本身無關(guān).)【針對(duì)訓(xùn)練】1．(2011·廣東高考)將閉合多匝線圈置于僅隨時(shí)間變化的磁場中，線圈平面與磁場方向垂直，關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流，下列表述正確的是()A．感應(yīng)電動(dòng)勢的大小與線圈的匝數(shù)無關(guān)B．穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動(dòng)勢越大C．穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢越大D．感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向始終相同導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢導(dǎo)體棒切割磁感線時(shí)，可有以下三種情況：切割方式電動(dòng)勢表達(dá)式說明垂直切割E＝BLv傾斜切割E＝BLvsin_θ其中θ為v與B的夾角旋轉(zhuǎn)切割(以一端為軸)E＝eq\f(1,2)BL2ω①導(dǎo)體棒與磁場方向垂直②磁場為勻強(qiáng)磁場【針對(duì)訓(xùn)練】2．如圖9－2－1所示，均勻?qū)Ь€制成的半徑為R的圓環(huán)以速度v勻速進(jìn)入一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場．當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到圖示位置(∠aOb＝90°)時(shí)，a、b兩點(diǎn)的電勢差為()A.eq\r(2)BRvB.eq\f(\r(2),2)BRvC.eq\f(\r(2),4)BRvD.eq\f(3\r(2),4)BRv自感和渦流1.自感現(xiàn)象：由于通過導(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．2．自感電動(dòng)勢(1)定義：在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢．(2)表達(dá)式：E＝Leq\f(ΔI,Δt).(3)自感系數(shù)L.①相關(guān)因素：與線圈的大小、形狀、圈數(shù)以及是否有鐵芯等因素有關(guān)．②單位：亨利(H)，1mH＝10－3H,1μH＝10－6H.3．渦流：當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時(shí)，在它附近的導(dǎo)體中產(chǎn)生的像水的旋渦一樣的感應(yīng)電流．eq\a\vs4\al(1自感電動(dòng)勢總是阻礙導(dǎo)體中原電流的變化.,2通過線圈中的電流不能發(fā)生突變，只能緩慢變化.,3電流穩(wěn)定時(shí)，自感線圈就相當(dāng)于普通導(dǎo)體.)【針對(duì)訓(xùn)練】3．(2012·蘇州模擬)如圖9－2－2(a)、(b)所示的電路中，電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，且小于燈A的電阻，接通S，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光，則()A．在電路(a)中，斷開S后，A將逐漸變暗B．在電路(a)中，斷開S后，A將先變得更亮，然后逐漸變暗C．在電路(b)中，斷開S后，A將逐漸變暗D．在電路(b)中，斷開S后，A將先變得更亮，然后逐漸變暗法拉第電磁感應(yīng)定律的理解和應(yīng)用1.決定感應(yīng)電動(dòng)勢大小的因素感應(yīng)電動(dòng)勢E的大小決定于穿過電路的磁通量的變化率eq\f(ΔΦ,Δt)和線圈的匝數(shù)n.而與磁通量的大小、磁通量變化量ΔΦ的大小無必然聯(lián)系．2．磁通量變化通常有兩種方式(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，垂直于磁場的回路面積發(fā)生變化，此時(shí)E＝nBeq\f(ΔS,Δt)；(2)垂直于磁場的回路面積不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化，此時(shí)E＝neq\f(ΔB,Δt)S，其中eq\f(ΔB,Δt)是B－t圖象的斜率．(1)用公式E＝nSeq\f(ΔB,Δt)求感應(yīng)電動(dòng)勢時(shí)，S為線圈在磁場范圍內(nèi)的有效面積，eq\f(ΔB,Δt)在B－t圖象中為圖線的斜率．(2)E＝neq\f(ΔΦ,Δt)一般用來求平均感應(yīng)電動(dòng)勢．例如計(jì)算通過回路的電荷量，q＝eq\x\to(I)Δt＝eq\f(n\f(ΔΦ,Δt),R)Δt＝eq\f(nΔΦ,R).有一面積為S＝100cm2的金屬環(huán)如圖9－2－3甲所示，電阻為R＝0.1Ω，環(huán)中磁場變化規(guī)律如圖9－2－3乙所示，且磁場方向垂直環(huán)面向里，在t1到t2時(shí)間內(nèi)，環(huán)中感應(yīng)電流的方向如何？通過金屬環(huán)的電荷量為多少？甲乙圖9－2－3【即學(xué)即用】1．(2012·沈陽二中模擬)如圖9－2－4(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)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線如圖9－2－4(b)所示．圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0，導(dǎo)線的電阻不計(jì)．求0至t1時(shí)間內(nèi)(1)通過電阻R1的電流大小和方向；(2)通過電阻R1的電荷量q及電阻R1上產(chǎn)生的熱量．導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的計(jì)算1．公式E＝BLv中的B、L、v要求兩兩互相垂直．當(dāng)L⊥B，L⊥v，而v與B成θ夾角時(shí)，導(dǎo)線切割磁感線的感應(yīng)電動(dòng)勢大小為E＝BLvsinθ.2．若導(dǎo)線不是直的，則E＝BLvsinθ中的L為切割磁感線的導(dǎo)線的有效長度．如圖9－2－5，導(dǎo)線的有效長度為ab間的距離．(2012·四川高考)半徑為a右端開小口的導(dǎo)體圓環(huán)和長為2a的導(dǎo)體直桿，單位長度電阻均為R0.圓環(huán)水平固定放置，整個(gè)內(nèi)部區(qū)域分布著豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.桿在圓環(huán)上以速度v平行于直徑CD向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，桿始終有兩點(diǎn)與圓環(huán)良好接觸，從圓環(huán)中心O開始，桿的位置由θ確定，如圖9－2－6所示．則()A．θ＝0時(shí)，桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢為2BavB．θ＝eq\f(π,3)時(shí)，桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢為eq\r(3)BavC．θ＝0時(shí)，桿受的安培力大小為eq\f(2B2av,π＋2R0)D．θ＝eq\f(π,3)時(shí)，桿受的安培力大小為eq\f(3B2av,5π＋3R0)【即學(xué)即用】2.(2013屆榆林學(xué)情調(diào)研)如圖9－2－7所示，勻強(qiáng)磁場的方向垂直于電路所在平面，導(dǎo)體棒ab與電路接觸良好．當(dāng)導(dǎo)體棒ab在外力F作用下從左向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，若不計(jì)摩擦和導(dǎo)線的電阻，整個(gè)過程中，燈泡L未被燒毀，電容器C未被擊穿，則該過程中()A．感應(yīng)電動(dòng)勢將變大B．燈泡L的亮度變大C．電容器C的上極板帶負(fù)電D．電容器兩極板間的電場強(qiáng)度將減小電磁感應(yīng)電路的計(jì)算1.計(jì)算電荷量只能根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E＝neq\f(ΔΦ,Δt)，確定磁通量的變化量，推導(dǎo)出q＝neq\f(ΔΦ,R).2．計(jì)算焦耳熱，如果是恒定的感應(yīng)電流，可以用焦耳定律Q＝I2Rt，如果電流是變化的，則只能用功能關(guān)系求解．(2012·天津高考)如圖9－2－8所示，一對(duì)光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距l(xiāng)＝0.5m，左端接有阻值R＝0.3Ω的電阻．一質(zhì)量m＝0.1kg，電阻r＝0.1Ω的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上，整個(gè)裝置置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.4T．棒在水平向右的外力作用下，由靜止開始以a＝2m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)棒的位移x＝9m時(shí)撤去外力，棒繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離后停下來，已知撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1∶Q2＝2∶1.導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì)，棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸．求：(1)棒在勻加速運(yùn)動(dòng)過程中，通過電阻R的電荷量q；(2)撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q2；(3)外力做的功WF.【即學(xué)即用】3．如圖9－2－9甲所示，垂直于水平桌面向上的有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.8T，寬度L＝2.5m．光滑金屬導(dǎo)軌OM、ON固定在桌面上，O點(diǎn)位于磁場的左邊界，且OM、ON與磁場左邊界均成45°角．金屬棒ab放在導(dǎo)軌上，且與磁場的右邊界重合．t＝0時(shí)，ab在水平向左的外力F作用下勻速通過磁場．測得回路中的感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示．已知OM、ON接觸點(diǎn)的電阻為R，其余電阻不計(jì)．甲乙(1)利用圖象求出這個(gè)過程中通過ab棒截面的電荷量及電阻R；(2)寫出水平力F隨時(shí)間變化的表達(dá)式．●用電磁感應(yīng)定律計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢1.(2012·漢中模擬)如圖9－2－10所示，鐵芯右邊繞有一個(gè)線圈，線圈兩端與滑動(dòng)變阻器、電池組連成回路．左邊的鐵芯上套有一個(gè)環(huán)面積為0.02m2、電阻為0.1Ω的金屬環(huán)．鐵芯的橫截面積為0.01m2，且假設(shè)磁場全部集中在鐵芯中，金屬環(huán)與鐵芯截面垂直．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭，使鐵芯中的磁感應(yīng)強(qiáng)度每秒均勻增加0.2T，則從上向下看()A．金屬環(huán)中感應(yīng)電流方向是逆時(shí)針方向，感應(yīng)電動(dòng)勢大小為4.0×10－3VB．金屬環(huán)中感應(yīng)電流方向是順時(shí)針方向，感應(yīng)電動(dòng)勢大小為4.0×10－3VC．金屬環(huán)中感應(yīng)電流方向是逆時(shí)針方向，感應(yīng)電動(dòng)勢大小為2.0×10－3VD．金屬環(huán)中感應(yīng)電流方向是順時(shí)針方向，感應(yīng)電動(dòng)勢大小為2.0×10－3V●導(dǎo)體切割磁感線時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢的計(jì)算2．(2010·大綱全國高考)某地的地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量方向向下，大小為4.5×10－5T．一靈敏電壓表連接在當(dāng)?shù)厝牒：佣蔚膬砂?，河?00m，該河段漲潮和落潮時(shí)有海水(視為導(dǎo)體)流過．設(shè)落潮時(shí)，海水自西向東流，流速為2m/s.下列說法正確的是()A．河北岸的電勢較高B．河南岸的電勢較高C．電壓表記錄的電壓為9mVD．電壓表記錄的電壓為5mV●自感現(xiàn)象的分析和應(yīng)用3．如圖9－2－11所示，A、B是完全相同的兩個(gè)小燈泡，L為自感系數(shù)很大、電阻可以忽略的帶鐵芯的線圈()A．電鍵S閉合瞬間，A、B同時(shí)發(fā)光，隨后A燈變暗直至熄滅，B燈變亮B．電鍵S閉合瞬間，B燈亮，A燈不亮C．?dāng)嚅_電鍵S的瞬間，A、B燈同時(shí)熄滅D．?dāng)嚅_電鍵S的瞬間，B燈立即熄滅，A燈突然閃亮一下再熄滅●法拉第電磁感應(yīng)定律的綜合應(yīng)用4．如圖9－2－12所示，固定在勻強(qiáng)磁場中的水平導(dǎo)軌ab、cd的間距為L1＝0.5m，金屬棒ad與導(dǎo)軌左端bc的距離為L2＝0.8m，整個(gè)閉合回路的電阻為R＝0.2Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0＝1T的勻強(qiáng)磁場豎直向下穿過整個(gè)回路．a(chǎn)d桿通過滑輪和輕繩連接著一個(gè)質(zhì)量為m＝0.04kg的物體，不計(jì)一切摩擦，現(xiàn)使磁場以eq\f(ΔB,Δt)＝0.2T/s的變化率均勻地增大．求：(1)金屬棒上電流的方向；(2)感應(yīng)電動(dòng)勢的大??；(3)物體剛好離開地面的時(shí)間(g＝10m/s2)．課后作業(yè)(二十七)(時(shí)間45分鐘，滿分100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題7分，共70分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得7分，選對(duì)但不全的得4分，有選錯(cuò)的得0分．)1．穿過閉合回路的磁通量Φ隨時(shí)間t變化的圖象分別如圖9－2－13①～④所示，下列關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的論述，正確的是()A．圖①中，回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢恒定不變B．圖②中，回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢一直在變大C．圖③中，回路在0～t1時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢小于在t1～t2時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢D．圖④中，回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢先變小再變大2．為了診斷病人的心臟功能和動(dòng)脈血液黏稠情況，需測量血管中血液的流量，如圖9－2－14所示為電磁流量計(jì)示意圖，將血管置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場中，測得血管兩側(cè)a、b兩點(diǎn)間電壓為U，已知血管的直徑為d，則血管中血液的流量Q(單位時(shí)間內(nèi)流過的體積)為()圖9－2－14A.eq\f(U,Bd)B.eq\f(πdU,B)C.eq\f(πdU,4B)D.eq\f(πd2U,4B)3．(2012·湖北八校聯(lián)考)如圖9－2－15所示，在國慶60周年閱兵盛典上，我國預(yù)警機(jī)“空警－2000”在天安門上空時(shí)機(jī)翼保持水平，以4.5×102km/h的速度自東向西飛行．該機(jī)的翼展(兩翼尖之間的距離)為50m，北京地區(qū)地磁場的豎直分量向下，大小為4.7×10－5T，則()A．兩翼尖之間的電勢差為2.9VB．兩翼尖之間的電勢差為1.1VC．飛行員左方翼尖的電勢比右方翼尖的電勢高D．飛行員左方翼尖的電勢比右方翼尖的電勢低4.(2013屆西安交大附中檢測)矩形線圈abcd，長ab＝20cm，寬bc＝10cm，匝數(shù)n＝200，線圈回路總電阻R＝5Ω.整個(gè)線圈平面內(nèi)均有垂直于線圈平面的勻強(qiáng)磁場穿過．若勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖9－2－16所示，則()A．線圈回路中感應(yīng)電動(dòng)勢隨時(shí)間均勻變化B．線圈回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為0.2AC．當(dāng)t＝0.3s時(shí)，線圈的ab邊所受的安培力大小為0.016ND．在1min內(nèi)線圈回路產(chǎn)生的焦耳熱為48J5．(2012·南京模擬)在如圖9－2－17所示的電路中，兩個(gè)靈敏電流表G1和G2的零點(diǎn)都在刻度盤中央，當(dāng)電流從“＋”接線柱流入時(shí)，指針向右擺，當(dāng)電流從“－”接線柱流入時(shí)，指針向左擺．在電路接通后再斷開的瞬間，下列說法中符合實(shí)際情況的是()A．G1表指針向左擺，G2表指針向右擺B．G1表指針向右擺，G2表指針向左擺C．G1、G2表的指針都向左擺D．G1、G2表的指針都向右擺6.(2012·南京模擬)如圖9－2－18所示，在邊長為a的正方形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，其方向垂直紙面向外，一個(gè)邊長也為a的正方形導(dǎo)線框架EFGH正好與上述磁場區(qū)域的邊界重合，現(xiàn)使導(dǎo)線框以周期T繞其中心O點(diǎn)在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過eq\f(T,8)導(dǎo)線框轉(zhuǎn)到圖中虛線位置，則在這eq\f(T,8)時(shí)間內(nèi)()A．平均感應(yīng)電動(dòng)勢大小等于eq\f(83－2\r(2)a2B,T)B．平均感應(yīng)電動(dòng)勢大小等于eq\f(16a2B,9T)C．順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電流方向?yàn)镋→F→G→H→ED．逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電流方向?yàn)镋→F→G→H→E7.(2013屆咸陽高三檢測)如圖9－2－19所示，半徑為R的半圓形硬導(dǎo)體AB，在拉力F的作用下、以速度v在水平U形框架上勻速滑動(dòng)，且彼此接觸良好．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，U形框架中接有電阻R0，AB的電阻為r，其余電阻不計(jì)．則AB進(jìn)入磁場的過程中()A．R0中電流的方向由上到下B．感應(yīng)電動(dòng)勢的平均值為BπRvC．感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值為2BRvD．感應(yīng)電動(dòng)勢的最大