電磁感應(yīng)單元復(fù)習(xí)

電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)電磁感應(yīng)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件穿過閉合電路的磁通量了發(fā)生變化電路要閉合感應(yīng)電流的方向右手定那么楞次定律感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)法拉第電磁感應(yīng)定律轉(zhuǎn)動(dòng)切割感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生機(jī)理感生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)自感和互感、渦流產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)條件？1、磁通量磁通量的變化量2、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件？1〕閉合電路2〕穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化下列圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是[]v0Av0BCωDESvFBCF××××××××××××××××××××××××××××××adbc如下圖的線圈，有一半面積在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，假設(shè)使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,下面方法中可行的是A將線框向左拉出磁場(chǎng)B以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于90°

)C以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60°)D以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60°)ABC思考１：如圖示，一個(gè)長(zhǎng)直導(dǎo)線穿過圓環(huán)導(dǎo)線的中心，并與圓環(huán)導(dǎo)線平面垂直，當(dāng)長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流逐漸減小時(shí)，環(huán)形導(dǎo)線中將：〔〕A、沒有感應(yīng)電流B、有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流〔從上往下看〕C、有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流〔從上往下看〕D、有感應(yīng)電流，但方向不好確定IA例、兩個(gè)同心放置的共面金屬圓環(huán)a和b，一條形磁鐵穿過圓心又與環(huán)面垂直，那么穿過兩環(huán)的磁通量的大小關(guān)系為：〔〕Ａ、Фa>ФbＢ、Фa＝ФbＣ、Фa<ФbＤ、無法確定NSba××××××××abAabvMN練習(xí)8、判定以下各種情況下燈泡中是否有感應(yīng)電流，假設(shè)有那么標(biāo)明感應(yīng)電流的方向〔1〕導(dǎo)體棒勻速向右運(yùn)動(dòng)〔2〕導(dǎo)體棒勻加速向右運(yùn)動(dòng)〔3〕導(dǎo)體棒勻減速向右運(yùn)動(dòng)〔4〕導(dǎo)體棒勻減速向左運(yùn)動(dòng)3.楞次定律：表述一：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。1、楞次定律中“阻礙〞的含意：阻礙不是阻止；可理解為“增反、減同〞2、應(yīng)用楞次定律解題的步驟：〔1〕明確原磁場(chǎng)方向〔2〕明確穿過閉合回路的磁通量如何變化〔3〕由楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向〔增反減同〕〔4〕利用安培定那么確定感應(yīng)電流的方向〔安培定那么〕例題：如下圖，導(dǎo)體棒ab、bc放在兩水平導(dǎo)軌上，且固定不動(dòng)。當(dāng)條形磁鐵向下插入時(shí)，感應(yīng)電流的方向如何？vadbcNS變式：假設(shè)導(dǎo)體棒ab、bc不固定，在磁鐵插入時(shí)，怎樣運(yùn)動(dòng)？靠近思考：假設(shè)把a(bǔ)bcd的“環(huán)形〞電流的磁場(chǎng)等效為小磁鐵，請(qǐng)判斷它的極性。

表述二：感應(yīng)電流的效果總要阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因線圈變形面積變化線圈發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)線圈旋轉(zhuǎn)線圈存在運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)等效果阻礙磁通量的變化磁場(chǎng)強(qiáng)弱變化相對(duì)運(yùn)動(dòng)面積變化等原因感應(yīng)電流產(chǎn)生受安培力楞次定律的另一種表述感應(yīng)電流的效果，總是要對(duì)抗引起感應(yīng)電流的原因。1.阻礙原磁通量的變化2.阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)3.阻礙原電流的變化自感現(xiàn)象來斥去吸如圖所示，當(dāng)磁鐵突然向銅環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)，銅環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是()

A．向右擺動(dòng)B．向左擺動(dòng)C．靜止 D．不能判定如右上圖所示螺線管B置于閉合金屬圓環(huán)A的軸線上,當(dāng)B中通過的電流減小時(shí)，則()A．環(huán)A有縮小的趨勢(shì)B．環(huán)A有擴(kuò)張的趨勢(shì)C．螺線管B有縮短的趨勢(shì)D．螺線管B有伸長(zhǎng)的趨勢(shì)

AAD例５.如圖示，一閉合的銅環(huán)從靜止開始由高處下落通過條形磁鐵后繼續(xù)下落，空氣阻力不計(jì)，那么在圓環(huán)的運(yùn)動(dòng)過程中，以下說法正確的選項(xiàng)是：〔〕A.圓環(huán)在磁鐵的上方時(shí)，加速度小于g，在下方時(shí)大于g，B.圓環(huán)在磁鐵的上方時(shí)，加速度小于g，在下方時(shí)也小于g，C.圓環(huán)在磁鐵的上方時(shí)，加速度小于g，在下方時(shí)等于g，D.圓環(huán)在磁鐵的上方時(shí)，加速度大于g，在下方時(shí)小于g.SNBFAGFAG例6、在圖所示裝置中，是一個(gè)繞垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)動(dòng)的閉合導(dǎo)線框，當(dāng)滑線變阻器的滑片自左向右滑動(dòng)時(shí)，線框的運(yùn)動(dòng)情況是：〔〕A、保持靜止不動(dòng)B、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C、順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D、轉(zhuǎn)動(dòng)方向由電源極性決定C例7、如下圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中吊著一柔軟閉合導(dǎo)線框，磁場(chǎng)方向與線框所在平面垂直，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小增大時(shí)，可以觀察到的現(xiàn)象是：〔〕A．假設(shè)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，線框一定收縮B．假設(shè)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，線框一定膨脹C．假設(shè)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，線框一定收縮D．不管磁場(chǎng)方向向里還是向外，線圈還將繞圖示軸旋轉(zhuǎn)AC思考：為什么D答案不對(duì)呢？我們?cè)谟美愦味傻牡诙N表述時(shí)就注意什么？4、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小法拉第電磁感應(yīng)定律E=nΔΦ/Δt兩種常見的形式：E=nBΔS/Δt(1)E=nSΔB/Δt(2)導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)

E=BLvsinθE=BLv

(1)

E=1/2BωL2

(2)ωOBA如圖（甲）所示，螺線管匝數(shù)匝N=1500匝，橫截面積S=20cm2，導(dǎo)線的電阻r=1.5Ω，R1=3.5Ω，R2=25Ω．穿過螺線管的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B按B—t圖所示規(guī)律變化，則R2的功率為多大？解：由乙圖有：由甲圖：由閉合電路歐姆定律有：R2的功率：．5、自感1、自感現(xiàn)象：當(dāng)線圈自身電流發(fā)生變化時(shí)，在線圈中引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象2、自感電動(dòng)勢(shì)：在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，與線圈中電流的變化率成正比3、自感系數(shù)〔L〕：由線圈自身的性質(zhì)決定，與線圈的長(zhǎng)短、粗細(xì)、匝數(shù)、有無鐵芯有關(guān)4、自感電動(dòng)勢(shì)僅僅是減緩了原電流的變化，不會(huì)阻止原電流的變化或逆轉(zhuǎn)原電流的變化．原電流最終還是要增加到穩(wěn)定值或減小到零，在自感現(xiàn)象發(fā)生的一瞬間電路中的電流為原值，然后逐漸改變。5、通電自感與斷電自感★如圖所示的電路中，A1和A2是完全相同的燈泡，線圈L的電阻可以忽略不計(jì)，下列說法中正確的是（）A．合上開關(guān)S接通電路時(shí)，A2先亮A1后亮，最后一樣亮B．合上開關(guān)S接通電路時(shí)，A1和A2始終一樣亮C．?dāng)嚅_開關(guān)S切斷電路時(shí)，A2立即熄滅，A1過一會(huì)熄滅D．?dāng)嚅_開關(guān)S切斷電路時(shí)，A1和A2都要過一會(huì)才熄滅一、電磁感應(yīng)與電路規(guī)律結(jié)合的一般問題★兩條光滑平行金屬導(dǎo)軌間距d=0.6m，導(dǎo)軌兩端分別接有R1=10Ω，R2=2.5Ω的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于軌道平面向紙外，如圖所示，導(dǎo)軌上有一根電阻為1.0Ω的導(dǎo)體桿MN當(dāng)MN桿以v=5.0m/s的速度沿導(dǎo)軌向左滑動(dòng)時(shí)，(1)MN桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為多少，哪一端電勢(shì)較高？(2)用電壓表測(cè)MN兩點(diǎn)間電壓時(shí)，電表的示數(shù)為多少？(3)通過電阻R1的電流為多少？通過電阻R２的電流為多少？(4)桿所受的安培力的大小為多少？方向怎樣？解題關(guān)鍵:找出等效電源,畫出等效電路綜合應(yīng)用3、粗細(xì)均習(xí)的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行?，F(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個(gè)不同方向平移出磁場(chǎng)，如下圖，那么在移出過程中線框的一邊a、b兩點(diǎn)間電勢(shì)差絕對(duì)值最大的是()B12.〔揚(yáng)州市2023屆第二次調(diào)研〕電阻、電容與一線圈連成閉合電路，條形磁鐵靜止于線圈的正上方，極朝下，如下圖?，F(xiàn)使磁鐵自由下落，在極接近線圈上端的過程中，流過的電流方向和電容器極板的帶電情況是〔〕A、從a到b，上極板帶正電；B、從a到b，下極板帶正電；C、從b到a，上極板帶正電；D、從b到a，下極板帶正電；D★如下圖，長(zhǎng)L1寬L2的矩形線圈電阻為R，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊緣，線圈與磁感線垂直。求：將線圈以向右的速度v勻速拉出磁場(chǎng)的過程中，⑴拉力F大??；⑵拉力的功率P；⑶拉力做的功W；⑷線圈中產(chǎn)生的電熱Q；⑸通過線圈某一截面的電荷量q。感應(yīng)電量的求解得：二、電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問題1、當(dāng)閉合回路中磁通量發(fā)生變化時(shí)，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中會(huì)受到安培力的作用，從而引出力學(xué)問題！★如圖所示，U形導(dǎo)線框固定在水平面上，右端放有質(zhì)量為m的金屬棒ab，ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，它們圍成的矩形邊長(zhǎng)分別為L(zhǎng)1、L2，回路的總電阻為R。從t=0時(shí)刻起，在豎直向上方向加一個(gè)隨時(shí)間均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=kt，（k>0）那么在t為多大時(shí)，金屬棒開始移動(dòng)？根本思路確定電源〔E，r〕感應(yīng)電流

運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體所受的安培力

合外力

a變化情況

運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析

穩(wěn)定狀態(tài)

I=E/(R+r)F=BILF=mav與a的方向關(guān)系★如下圖，AB、CD是兩根足夠長(zhǎng)的固定平行金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌間的距離為L(zhǎng)，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面斜向上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，在導(dǎo)軌的AC端連接一個(gè)阻值為R的電阻，一根質(zhì)量為m、垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒ab，從靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，求此過程中ab棒的最大速度。ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)軌和金屬棒的電阻都不計(jì)。？如圖所示，豎直放置的U形導(dǎo)軌寬為L(zhǎng)，上端串有電阻R（其余導(dǎo)體部分的電阻都忽略不計(jì)）。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外。金屬棒ab的質(zhì)量為m，與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)摩擦。從靜止釋放后ab保持水平而下滑。試求ab下滑的最大速度vm。？？如果在該圖上端電阻右邊安一只電鍵，讓ab下落一段距離后再閉合電鍵，那么閉合電鍵后ab的運(yùn)動(dòng)情況又將如何？三、電磁感應(yīng)中的能量問題當(dāng)閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí)，要消耗其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能，引出能量問題！★如圖所示，矩形線圈abcd質(zhì)量為m，寬為d，在豎直平面內(nèi)由靜止自由下落。其下方有如圖方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)上、下邊界水平，寬度也為d，線圈ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)就開始做勻速運(yùn)動(dòng)，那么在線圈穿越磁場(chǎng)的全過程，產(chǎn)生了多少電熱？安培力做了多少功?2、分析能量問題，特別要注意：⑴滑動(dòng)摩擦力做功，有內(nèi)能出現(xiàn)；⑵安培力做負(fù)功會(huì)將其它形式能轉(zhuǎn)化為電能，在電路中電能還將轉(zhuǎn)化為內(nèi)能⑶安培力做正功會(huì)將電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能；1、常見的圖象有：B-tΦ-tE-tU-tI-t

F-t

E-xU-xI-x

F-x等圖象(1)以上B、Φ、E、U、I、F等各矢量是有方向的，通

常用正負(fù)表示。(具體由楞次定律判斷)(2)以上各物理量的大小由法拉第電磁感應(yīng)定律判斷〔3〕需注意的問題：

磁通量是否變化以及變化是否均勻、

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(感應(yīng)電流)大小以及是否恒定、

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(感應(yīng)電流)的方向、

電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的過程以及時(shí)間段.①?gòu)膱D像上獲取條件、分析物理過程②從抽象的圖像出發(fā)，建立實(shí)際的物理模型4、電磁感應(yīng)中的圖象問題例1：磁感應(yīng)強(qiáng)度B的正方向，線圈中的箭頭為電流i的正方向〔如下圖〕，線圈中感生電流i隨時(shí)間而變化的圖象如下圖，那么磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間而變化的圖象可能是〔〕BiitBBBBttttABCDCD例2：勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T，磁場(chǎng)寬度L=3m，一正方形金屬框連長(zhǎng)ab=d=1m，每邊電阻r=0.2Ω，金屬框以v=10m/s的速度勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)，其平面始終一磁感線方向垂直，如下圖。

(1)畫出金屬框穿過磁場(chǎng)區(qū)的過程中，金屬框內(nèi)感應(yīng)電流的(i-t)圖線。(以順時(shí)針方向電流為正)

(2)畫出ab兩端電壓的U-t圖線adbcvLBt/si/A02.5-2.50.10.20.30.4adbcvLBUab/V00.10.20.30.42-21-1t/s例3：如圖(甲〕中，A是一邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線框，電阻為R。今維持以恒定的速度v沿x軸運(yùn)動(dòng)，穿過如下圖的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的有界區(qū)域。假設(shè)沿x軸的方向?yàn)榱Φ恼较?，框在圖示位置的時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，那么磁場(chǎng)對(duì)線框的作用力F隨時(shí)間t的變化圖線為圖〔乙〕中的〔〕B例4：如下圖，半徑為R的閉合金屬環(huán)處