專題四電磁感應(yīng)

創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天專題四電磁感覺(一)之答祿夫天創(chuàng)作創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天【知識梳理】一、電磁感覺楞次定律1、電磁感覺現(xiàn)象利用磁場發(fā)生的現(xiàn)象,叫電磁感覺現(xiàn)象.所發(fā)生的電流叫,所發(fā)生的電動勢叫.2、發(fā)生電磁感覺現(xiàn)象,發(fā)生感覺電流的條件：發(fā)生電磁感覺現(xiàn)象,發(fā)生感覺電流的條件往常有以下兩種表述.（1）當(dāng)穿過線圈的發(fā)生改動時就將發(fā)生電磁感覺現(xiàn)象,線圈里發(fā)生.如線圈閉合,則線圈子里就將發(fā)生.3）當(dāng)導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運(yùn)動時就將發(fā)生電磁感覺現(xiàn)象,導(dǎo)體里發(fā)生感覺電動勢,如做切割感線運(yùn)動的導(dǎo)體是某閉合電路的一部份,則電路里就將發(fā)生感覺電流.發(fā)生感覺電動勢的那部份導(dǎo)體相當(dāng)于.應(yīng)指出的是：閉合電路的一部份做切割磁感線運(yùn)動時,穿過閉合電路的磁通量也將發(fā)生改動.因此上述兩個條件從根本上還應(yīng)歸結(jié)磁通量的改動.但假如矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場B中以速度v平動時,只管線圈的bc和ad邊都在做切割磁感線運(yùn)動,但因為穿過線圈的磁通量沒有變,因此線圈回路中沒有感覺電流.創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天3、感覺電流方向的判斷1）右手定則：張開右手,讓拇指跟其他四指垂直,并且都跟手掌在一個平面內(nèi),讓磁感線垂直從進(jìn)入,指導(dǎo)游體運(yùn)動的方向,其他四指指的就是的方向.注意：四指指向還能夠理解為感覺電動勢的方向、該部份導(dǎo)體的高電勢處.4、楞次定律(判斷感覺電流方向)1）楞次定律的內(nèi)容：感覺電流擁有這樣的方向,感覺電流的磁場老是惹起感覺電流的磁通量的改動．2）對楞次定律中阻擋二字的正確理解“阻擋”不是阻擋,這里是阻而未止.阻擋磁通量改動指：磁通量增添時,阻擋增添(感覺電流的磁場和原磁場方向相反,起抵消作用)；磁通量減少時,阻擋減少(感覺電流的磁場和原磁場方向一致,起補(bǔ)償作用),簡稱“增反減同”．3）楞次定律的應(yīng)用步伐“一原、二感、三電流”①明確惹起感覺電流的原磁場在被感覺的回路上的方向；②搞清原磁場穿過被感覺的回路中的磁通量增減狀況；③依據(jù)楞次定律確立感覺電流的磁場的方向；④運(yùn)用安培定則判斷出感生電流的方向.二、法拉第電磁感覺定律互感和自感創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天1、法拉第電磁感覺定律在電磁感覺現(xiàn)象中,電路中感覺電動勢的大年夜小,跟穿過這一電路的成正比.公式：,此中n為線圈的匝數(shù).2、法拉第電磁感覺定律的理解（1）E＝n的兩種基本形式：①當(dāng)線圈面積S不變,垂直于t線圈平面的磁場B發(fā)生改動時,E＝nSB；②當(dāng)磁場B不變,垂直t于磁場的線圈面積S發(fā)生改動時,＝BS.Ent2）感覺電動勢的大年夜小取決于穿過電路的磁通量的改動率與φ的大年夜小及△φ的大年夜小沒有一定聯(lián)系.t（3）若為恒定（如：面積S不變,磁場B均勻改動,tB面積S均勻改動,S則感覺電動k,或磁場B不變,k）,tt勢恒定.若為改動量,則感覺電動勢E也為改動量,E＝n計tt算的是△t時間內(nèi)均勻感覺電動勢,當(dāng)△t→0時,E＝n的極限t值才即是剎時感覺電動勢.3、磁通量、磁通量的改動、磁通量的改動率t（1）磁通量是指穿過某面積的磁感線的條數(shù),計算式為＝BSsin,此中θ為磁場B與線圈平面S的夾角.（2）磁通量的改動指線圈中末狀態(tài)的磁通量2與初狀態(tài)的磁通量1之差,＝2－1,計算磁通量以及磁通量改動時,要注意磁通量的正負(fù).（3）磁通量的改動率.磁通量的改動率是描繪磁通量改動t創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天快慢的物理量.示意回路中均勻感覺電動勢的大年夜小,是t圖象上某點切線的斜率.與以及沒有一定聯(lián)系.t4、對公式E=Blv的研究（1）與公式E=的比力.t一般地說,公式E=lvB只好用于計算導(dǎo)體切割磁感線時發(fā)生的感覺電動勢.公式E=則能夠用來計算全部電磁感覺現(xiàn)象中發(fā)生的感覺t電動勢；但公式E=只好用于計算在t時間內(nèi)的均勻感覺電動t勢,而公式E=lvB則既能夠用來計算某段時間內(nèi)的均勻感覺電動勢,又能夠用來計算某個時刻的剎時感覺電動勢,只需把公式中的v分別以某段時間內(nèi)的均勻速度或某個時刻的剎時速度代入即可.2）合用條件除磁場必要是勻強(qiáng)的外,磁感強(qiáng)度B、切割速度v、導(dǎo)體棒長度l三者中隨意兩個都應(yīng)垂直的,即Bl,lv,vB這三個關(guān)系必要是同時建立的.若有不垂直的狀況,應(yīng)經(jīng)過正交分解取其垂直重量代入.（3）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)體兩頭點的連線在同時垂直于v和B的方向上的投影的長度.創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天（4）公式中v的意義對公式E=lvB中的v,第一應(yīng)理解為導(dǎo)體與磁場間的相對速度,因此即便導(dǎo)體不動因則磁場運(yùn)動,也能使導(dǎo)體切割磁感線而發(fā)生感覺電動勢；其次,還應(yīng)注意到v應(yīng)當(dāng)是垂直切割速度；另外,還應(yīng)注意到在“旋轉(zhuǎn)切割”這種問題中,導(dǎo)體棒上各部份的切割速度分歧,此時的v則應(yīng)理解為導(dǎo)體棒上各部份切割速度的均勻值,在數(shù)值上一般即是旋轉(zhuǎn)導(dǎo)體棒中點的切割速度.5、自感現(xiàn)象1）自感現(xiàn)象當(dāng)閉合回路的導(dǎo)體中的電流發(fā)生改動時,導(dǎo)體自己就發(fā)生,這個電動勢老是導(dǎo)體中本來電流的改動.這種因為導(dǎo)體自己的電流發(fā)生改動而發(fā)生的電磁感覺現(xiàn)象,叫做自感現(xiàn)象.2）實質(zhì)：因為回路中流過導(dǎo)體自己的電流發(fā)生改動而發(fā)生的電磁感覺現(xiàn)象.3）電流改動特色：因為感覺電流老是阻擋線圈中自己電流的增大年夜或減小,故其自己的電流的增大年夜或減小總示意為一種“延緩”效應(yīng).即電流改動的同時發(fā)生影響導(dǎo)體中電流改動的要素,此剎時電流不會發(fā)生突變,而是較慢地抵達(dá)那種改動.（4）自感電動勢觀點：在自感現(xiàn)象中發(fā)生的感覺電動勢叫自感電動勢.其成效示意為延緩導(dǎo)體中電流的改動.創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天大年夜?。篍自＝LIt方向：當(dāng)流過導(dǎo)體的電流減弱時,E自的方向與原電流的方向同樣,當(dāng)流過導(dǎo)體的電流加強(qiáng)時,E自的方向與原電流的方向相反.【高考?？碱}型與模典范題】題型一楞次定律的理解及應(yīng)用解題思路：1、判斷磁通量的改動趨向2、依照楞次定律判斷感覺電流或感覺電動勢發(fā)生的磁場3、依據(jù)右手定則判斷感覺電流的方向例一（2009,浙江理綜）以下圖,在磁感覺強(qiáng)度大年夜小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,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,并可繞O點搖動.金屬線框從右邊某一地點靜止開始開釋,在搖動到左邊最高點的過程中,細(xì)桿和金屬線框平面一直處于同一平面,且垂直紙面.則線框中感覺電流的方向是A．a(chǎn)bcdaB．dcbadC．先是dcbad,后是abcdaD．先是abcda,后是dcbad例二（2011,上海）如圖,均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天與金屬圓環(huán)b齊心共面擱置,當(dāng)a繞O點在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時,b中發(fā)生順時針方向的感覺電流,且擁有縮短趨向,由此可知,圓環(huán)aA．順時針加快旋轉(zhuǎn)B.順時針減速旋轉(zhuǎn)C.逆時針加快旋轉(zhuǎn)D.逆時針減速旋轉(zhuǎn)題型二法拉第電磁感覺定律應(yīng)用解題思路：緊抓界說：感覺電動勢與磁通量改動率的關(guān)系例一（2010,江蘇單科）一矩形線框置于勻強(qiáng)磁場中,線框平面與磁場方向垂直,先堅持線框的面積不變,將磁感覺強(qiáng)度在1s時間內(nèi)均勻地增大年夜到本來的兩倍,接著堅持增大年夜后的磁感覺強(qiáng)度不變,在1s時間內(nèi),再將線框的面積均勻地減小到本來的一半,先后兩個過程中,線框中感覺電動勢的比值為A．1B.12例二(2007,山東理綜)用同樣導(dǎo)線繞繞制的邊長為L或2L的四個閉合導(dǎo)體線框、以同樣的速度勻速進(jìn)入右邊勻強(qiáng)磁場,以下圖.在每個線框進(jìn)入磁場的過程中,M、N兩點間的電壓分別為Ua、Ub、Uc和Ud.以下判斷正確的選項是A．Ua＜Ub＜Uc＜UdB．Ud＜Ub＜Ua＜Uc創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天C．Ua＝Ub＝Uc＝UdD．Ub＜Ua＜Ud＜Uc題型三自感現(xiàn)象的應(yīng)用解題思路：1、判斷是通電自感仍是斷電自感、依據(jù)自感的原理判斷感覺電流的方向、圖象的判斷例一（2010,北京理綜）在以下圖的電路中,兩個同樣的小燈膽L1和L2分別串通一個帶鐵芯的電感線圈L和一個滑動變阻器R.閉合開關(guān)S后,調(diào)整R,使L1和L2發(fā)光的亮度同樣,此時流過兩個燈膽的電流均為I.而后,斷開S.若t時刻再閉合S,則在t前后的一小段時間內(nèi),正確反應(yīng)流過L1的電流i1、流過L2的電流i2隨時間t改動的圖像是A．B．C．D．例二（2008,江蘇單科）以下圖的電路中,三個同樣的燈膽a、b、c和電感L1、L2與直流電源連結(jié),電感的電阻忽視不計．電鍵K從閉合狀態(tài)忽然斷開時,以下判斷正確的有A.a先變亮,而后漸漸變暗B.b先變亮,而后漸漸變暗C.c先變亮,而后漸漸變暗D.b、c都漸漸變暗創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天題型四電磁感覺現(xiàn)象在運(yùn)動學(xué)中的應(yīng)用解題思路：1、仔細(xì)審題,剖析題目中物體的初始運(yùn)動狀況和受力狀況2、剖析運(yùn)動及受力狀況中由電磁感覺惹起改動的部份,查驗考試重現(xiàn)題目整個物理情形.3、剖析題目的臨界條件,如：速度最大年夜,加快度最大年夜,距離最遠(yuǎn)等.4、依據(jù)牛頓定律或功能關(guān)系解決問題.例一（2011,福建理綜）如圖,足夠長的U型光

NaB滑金屬導(dǎo)軌平面與Q水平面成θ角（0<θ<90°),Mθb此中MN與PQ平θ行且間距為L,導(dǎo)

P軌平面與磁感覺強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直,導(dǎo)軌電阻不計.金屬棒ab由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑,并與兩導(dǎo)軌一直堅持垂直且優(yōu)秀接觸,ab棒接入電路的電阻為R,當(dāng)流過ab棒某一橫截面的電量為q時,棒的速度大年夜小為v,則金屬棒ab在這一過程中A．運(yùn)動的均勻速度大年夜小為1vB．下滑位移大年夜小為qR2BLC．發(fā)生的焦耳熱為qBLvD．遇到的最大年夜安培力大年夜小為B2L2vsinR例二（2011,四川理綜19分）以下圖,間距l(xiāng)=的平行金屬導(dǎo)軌a1b1c1和a2b2c2分別固定在兩個豎直面內(nèi),在水平面a1b1b2a2區(qū)域內(nèi)和傾角=37的斜面c1b1b2c2區(qū)域內(nèi)分別有磁感覺強(qiáng)度創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天B1=0.4T、方向豎直向上和B2、質(zhì)量m1=、長為l的同樣導(dǎo)體桿K、S、Q分別擱置在導(dǎo)軌上,S桿的兩頭固定在b1、b2點,K、Q桿可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動且一直接觸優(yōu)秀.一端系于K桿中點的輕繩平行于導(dǎo)軌繞過輕質(zhì)滑輪自然下垂,繩上穿有質(zhì)量m2=的小環(huán).已知小環(huán)以a=6m/s2的加快度沿繩下滑,K桿堅持靜止,Q桿在垂直于桿且沿斜面向下的拉力F作用下勻速運(yùn)動.不計導(dǎo)軌電阻和滑輪摩擦,繩不可伸長.取g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8.求1）小環(huán)所受摩擦力的大年夜??；2）Q桿所受拉力的剎時功率.穩(wěn)固提升】1、如圖,磁場垂直于紙面,磁感覺強(qiáng)度在豎直方向均勻散布,水平方向非均勻散布.一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于O點,將圓環(huán)拉至地點a后無初速開釋,在圓環(huán)從a擺向b的過程中感覺電流方向先逆時針后順時針再逆時針感覺電流方向向來是逆時針安培力方向一直與速度方向相反安培力方向一直沿水平方向2、一長直鐵芯上繞有一固定線圈M,鐵芯右端與一木質(zhì)圓柱密接,木質(zhì)圓柱上套有一閉合金屬環(huán)創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天N．N可在木質(zhì)圓柱上無摩擦挪動.M連結(jié)在以下圖的電路甲,此中R為滑線變阻器,E1和E2為直流電源,S為單刀取擲開關(guān).以下狀況中,可觀察到N向左運(yùn)動的是A．在S斷開的狀況下,S向a閉合的瞬時B．在S斷開的狀況下,S向b閉合的瞬時C．在S己向a閉臺的狀況下,將R的滑動頭同c端挪動時D．在S己向a閉臺的狀況下,將R的滑動頭向d端挪動時3．某同學(xué)為了考證斷電自感現(xiàn)象,自己找來帶死心的線圈L、小燈膽A、開關(guān)S和電池組E,用導(dǎo)線將它們連結(jié)成以下圖的電路.檢查電路后,閉合開關(guān)S,小燈膽發(fā)光；再斷開開關(guān)S,小燈膽僅有不明顯的延時熄滅現(xiàn)象.雖經(jīng)頻頻重復(fù),仍未見老師演示時呈現(xiàn)的小燈膽閃亮現(xiàn)象,他冥思苦想找不出原由.你以為最有可能造成小燈膽末閃亮的原由是A．電源的內(nèi)阻較大年夜B．小燈膽電阻偏大年夜C．線圈電阻偏大年夜D．線圈的自感系數(shù)較大年夜4．(15分)如圖,兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌ab、cd豎直擱置,導(dǎo)軌間距離為L1電阻不計.在導(dǎo)軌上端并接兩個額定功率均為P、電阻均為R的小燈膽.整個系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場中,磁感覺強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直.現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天能夠忽視的金屬棒MN從圖示地點由靜止開始開釋.金屬棒著落過程中堅持水平,且與導(dǎo)軌接觸優(yōu)秀.已知某時刻后兩燈膽堅持正常發(fā)光.重力加快度為g.求：磁感覺強(qiáng)度的大年夜?。簾裟懻０l(fā)光時導(dǎo)體棒的運(yùn)動速率.5、（18分）以下圖,兩根足夠長的圓滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為l=0.5m,其電阻不M