專(zhuān)題27 法拉第電磁感應(yīng)定律（學(xué)生版）-2025版高考物理熱點(diǎn)題型講義

專(zhuān)題27法拉第電磁感應(yīng)定律目錄TOC\o"1-3"\h\u題型一實(shí)驗(yàn)：探究影響感應(yīng)電流方向的因素 1題型二感應(yīng)電流的產(chǎn)生和方向判斷 5題型三楞次定律推論的應(yīng)用 7題型四“三定則、一定律”的應(yīng)用 12題型五法拉第電磁感應(yīng)定律的理解及應(yīng)用 14題型六導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 16類(lèi)型1平動(dòng)切割磁感線 18類(lèi)型2轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線 19類(lèi)型3有效長(zhǎng)度問(wèn)題 22題型六自感現(xiàn)象 25題型一實(shí)驗(yàn)：探究影響感應(yīng)電流方向的因素1．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如圖2所示，通過(guò)將條形磁體插入或拔出線圈來(lái)改變穿過(guò)螺線管的磁通量，根據(jù)電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向判斷感應(yīng)電流的方向。2．實(shí)驗(yàn)結(jié)論當(dāng)穿過(guò)線圈的磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向相反；當(dāng)穿過(guò)線圈的磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向相同。3．注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)首先查明電流表中電流的流向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系，判斷的方法是：采用如圖所示的電路，把一節(jié)干電池與電流表及線圈串聯(lián)，由于電流表量程較小，所以在電路中應(yīng)接入限流變阻器R，電池采用舊電池，開(kāi)關(guān)S采用瞬間接觸，記錄指針偏轉(zhuǎn)方向。【例1】為探究影響感應(yīng)電流方向的因素，同學(xué)們做了如下的實(shí)驗(yàn)。

（1）所用電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向間的關(guān)系為：當(dāng)電流從“+”接線柱流入電流計(jì)時(shí)，指針向右偏轉(zhuǎn)；（2）如圖甲，將條形磁鐵S極向下插入螺線管時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)。螺線管的繞線方向如圖乙所示，則螺線管中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向（填“向下”或“向上”）；（3）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是。（填正確答案標(biāo)號(hào)）A．將磁鐵插入的速度越大，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)幅度越大B．將磁鐵插入的速度越大，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)幅度越小C．將磁鐵的N極向下，并將其抽出，電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)D．將磁鐵的N極向下，并將其插入，電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)（4）本實(shí)驗(yàn)也可以用發(fā)光二極管代替電流計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如圖丙所示，將條形磁鐵N極向下插入螺線管，可觀察到發(fā)光二極管（填“”或“”）短暫發(fā)光。由此可分析得出：當(dāng)穿過(guò)螺線管的磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)與條形磁鐵的磁場(chǎng)方向（填“相同”或“相反”）。【例2】．在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”的實(shí)驗(yàn)中，請(qǐng)回答下列問(wèn)題。

(1)為弄清靈敏電流表指針擺動(dòng)方向與電流方向的關(guān)系，某同學(xué)想用多用電表的某一擋位來(lái)進(jìn)行探究，他應(yīng)選用多用電表的擋（選填“歐姆”、“直流電流”、“直流電壓”、“交流電流”或“交流電壓”），對(duì)靈敏電流表進(jìn)行測(cè)試。該同學(xué)先將多用電表的紅表筆接靈敏電流表的正接線柱，再將黑表筆（選填“短暫”或“持續(xù)”）接靈敏電流表的負(fù)接線柱，此時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流表的指針向左擺動(dòng)。(2)實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)將磁鐵向下從線圈上方插入線圈時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明磁鐵的下端為極（選填“S”或“N”）。(3)另一位同學(xué)利用圖乙所示的實(shí)驗(yàn)器材來(lái)研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象及判定感應(yīng)電流方向。①在給出的實(shí)物圖中，已用實(shí)線作為導(dǎo)線連接了部分實(shí)驗(yàn)電路，請(qǐng)從圖乙中1、2箭頭開(kāi)始用實(shí)線作為導(dǎo)線完善其余電路的連接；()②將插入后，下列實(shí)驗(yàn)操作產(chǎn)生的感應(yīng)電流與合上開(kāi)關(guān)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同的是。A．閉合開(kāi)關(guān)，穩(wěn)定后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)

B．閉合開(kāi)關(guān)，穩(wěn)定后拔出線圈C．閉合開(kāi)關(guān)，穩(wěn)定后拔出軟鐵棒

D．閉合開(kāi)關(guān)，穩(wěn)定后使變阻器滑片P左移【例3】．某同學(xué)用如圖所示的電路探究影響感應(yīng)電流的因素，G為靈敏電流計(jì)（已知電流由“+”接線柱流入，指針向右偏轉(zhuǎn)；電流由“-”接線柱流入，指針向左偏轉(zhuǎn)），采用如下步驟完成實(shí)驗(yàn)：(1)如圖（a），將條形磁鐵的S極向下插入線圈的過(guò)程中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針（填“向左偏轉(zhuǎn)”“向右偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”）。(2)如圖（b），將條形磁鐵的N極向上抽出線圈的過(guò)程中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針（填“向左偏轉(zhuǎn)”“向右偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”）。(3)經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)操作，得出結(jié)論：當(dāng)穿過(guò)線圈的磁通量增大時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與條形磁鐵在線圈內(nèi)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向（填“相同”“相反”或“沒(méi)有關(guān)系”）；當(dāng)穿過(guò)線圈的磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與條形磁鐵在線圈內(nèi)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向（填“相同”“相反”或“沒(méi)有關(guān)系”）。【例4】．甲、乙、丙三位同學(xué)利用如圖所示裝置探究影響感應(yīng)電流方向的因素。（1）如圖，甲同學(xué)在斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，下列操作中同樣能使指針向右偏轉(zhuǎn)的有________。A．閉合開(kāi)關(guān)B．開(kāi)關(guān)閉合時(shí)將滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)C．開(kāi)關(guān)閉合時(shí)將線圈從線圈中拔出D．開(kāi)關(guān)閉合時(shí)將線圈倒置再重新插入線圈中（2）為確切判斷線圈中的感應(yīng)電流方向，應(yīng)在實(shí)驗(yàn)前先查明靈敏電流計(jì)_____________的關(guān)系。（3）如圖，乙同學(xué)將條形磁鐵從線圈上方由靜止釋放，使其筆直落入線圈中，多次改變釋放高度，發(fā)現(xiàn)釋放高度越高，靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)過(guò)的角度越大。該現(xiàn)象說(shuō)明了線圈中_________（選填“磁通量”“磁通量變化量”或“磁通量變化率”）越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大。（4）丙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置來(lái)判斷感應(yīng)電流的方向。他先使用多用電表的歐姆擋對(duì)二極管正負(fù)極進(jìn)行確認(rèn)，某次測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)多用電表指針幾乎沒(méi)有偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明此時(shí)黑表筆接觸的是二極管的_________（選填“正極”或“負(fù)極”）。實(shí)驗(yàn)操作時(shí)將磁鐵插入線圈時(shí)，只有燈____________（選填“C”或“D”）短暫亮起。題型二感應(yīng)電流的產(chǎn)生和方向判斷1．產(chǎn)生感應(yīng)電流的三種情況2．用楞次定律判斷3．用右手定則判斷(1)掌心——磁感線穿入。(2)拇指——指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向。(3)四指——指向感應(yīng)電流的方向。【例1】如圖所示，虛線Ⅰ和Ⅱ之間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，閉合線圈自高處落下，依次經(jīng)過(guò)a、b、c三個(gè)位置．下列說(shuō)法正確的是（）

A．線畫(huà)在位置a不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流B．線圈在位置b一定做加速運(yùn)動(dòng)C．線圈只有位置b和位置c會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流D．線圈a、b、c三個(gè)位置都有感應(yīng)電流產(chǎn)生【例2】下列關(guān)于甲、乙、丙、丁四幅圖的說(shuō)法，正確的是（）A．圖甲中，當(dāng)兩導(dǎo)體棒以相同的速度在導(dǎo)軌上勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒中能產(chǎn)生感應(yīng)電流B．圖乙中，當(dāng)導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒中能產(chǎn)生感應(yīng)電流C．圖丙中，當(dāng)閉合圓環(huán)導(dǎo)體（水平放置）某一直徑正上方的直導(dǎo)線中通有直電流時(shí)，閉合圓環(huán)導(dǎo)體中能產(chǎn)生感應(yīng)電流D．圖丁中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，不閉合的導(dǎo)體環(huán)中能產(chǎn)生感應(yīng)電流【例3】如圖所示平面內(nèi)，在通有圖示方向電流I的長(zhǎng)直導(dǎo)線右側(cè)，固定一正方形導(dǎo)線框abcd，ab邊與直導(dǎo)線平行。調(diào)節(jié)電流I的大小，使得空間各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加，則（）

A．導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流逐漸增大B．導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较駽．導(dǎo)線框的bc邊受到的安培力大小恒定D．導(dǎo)線框整體受到的安培力方向水平向右題型三楞次定律推論的應(yīng)用內(nèi)容例證阻礙原磁通量變化——“增反減同”磁鐵靠近線圈，B感與B原方向相反阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)——“來(lái)拒去留”使回路面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)——“增縮減擴(kuò)”P(pán)、Q是光滑固定導(dǎo)軌，a、b是可動(dòng)金屬棒，磁鐵下移，a、b靠近阻礙原電流的變化——“增反減同”合上S，B先亮【例1】如圖所示，彈簧上端固定，下端懸掛一個(gè)磁鐵，在磁鐵正下方有一個(gè)放置在水平桌面上的閉合銅質(zhì)線圈。將磁鐵豎直向下拉至某一位置后放開(kāi)，磁鐵開(kāi)始上下振動(dòng)，線圈始終保持靜止下列說(shuō)法正確的是（）A．磁鐵振動(dòng)過(guò)程中，線圈中產(chǎn)生方向不變的感應(yīng)電流B．磁鐵振動(dòng)過(guò)程中，線圈對(duì)桌面的壓力始終大于線圈的重力C．磁鐵遠(yuǎn)離線圈時(shí)，線圈有縮小的趨勢(shì)D．磁鐵振動(dòng)過(guò)程中，屬于阻尼振動(dòng)，彈簧和磁鐵組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒【例2】如圖所示，用細(xì)線吊起一個(gè)鋁環(huán)，將磁鐵的N極沿鋁環(huán)的中心軸線靠近鋁環(huán)，鋁環(huán)向右擺動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（）A．N極靠近鋁環(huán)時(shí)，從左向右看鋁環(huán)中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針B．鋁環(huán)右擺的過(guò)程中，磁鐵對(duì)鋁環(huán)做的功大于鋁環(huán)動(dòng)能的增加量C．僅將鋁環(huán)改為鐵環(huán)，鐵環(huán)也一定會(huì)向右擺動(dòng)D．若將磁鐵的S極沿鋁環(huán)的中心軸線靠近鋁環(huán)，鋁環(huán)將會(huì)向左擺動(dòng)【例2】．如圖所示，鋁環(huán)A用輕線靜止懸掛于長(zhǎng)直螺線管左側(cè)，且與長(zhǎng)直螺線管共軸。下列說(shuō)法正確的是（）A．閉合開(kāi)關(guān)S瞬間，鋁環(huán)A將向左擺動(dòng)B．閉合開(kāi)關(guān)S穩(wěn)定后，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S瞬間，鋁環(huán)A的面積有收縮趨勢(shì)C．保持開(kāi)關(guān)S閉合，將滑動(dòng)變阻器的滑片迅速向右滑，從左往右看鋁環(huán)A中將產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流D．保持開(kāi)關(guān)S閉合，將滑動(dòng)變阻器的滑片迅速向左滑，鋁環(huán)A將向右擺動(dòng)【例3】．如圖所示，水平桌面上有一閉合鋁環(huán)，在鋁環(huán)軸線上方有一條形磁鐵，當(dāng)條形磁鐵沿軸線豎直向上迅速運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列判斷正確的是（）A．鋁環(huán)有的收縮趨勢(shì)，對(duì)桌面壓力增大 B．鋁環(huán)有收縮的趨勢(shì)，對(duì)桌面壓力減小C．鋁環(huán)有擴(kuò)張的趨勢(shì)，對(duì)桌面壓力減小 D．鋁環(huán)有擴(kuò)張的趨勢(shì)，對(duì)桌面壓力增大【例4】．如圖甲所示是焊接自行車(chē)零件的原理圖，其中外圈M是線圈，N是自行車(chē)的零件，a是待焊接的接口，將焊口兩端接觸在一起，當(dāng)M兩端接入如圖乙所示的正弦電流后，接口處的金屬便會(huì)熔化而焊接起來(lái)。以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎较颍铝姓f(shuō)法正確的是（

）A．零件中的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針B．零件中的電流大小不斷減小C．零件有收縮的趨勢(shì)D．時(shí)刻零件受到線圈M的作用力最大【例5】．如圖甲所示，一長(zhǎng)直導(dǎo)線與閉合金屬線框位于同一豎直平面內(nèi)，長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示（以水平向右為電流的正方向），則在時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是（）A．穿過(guò)線框的磁通量一直減小B．線框中始終產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流C．線框先有收縮的趨勢(shì)后有擴(kuò)張的趨勢(shì)D．線框所受安培力的合力先向下后向上【例6】某同學(xué)設(shè)想的減小電梯墜落時(shí)造成傷害的一種應(yīng)急安全裝置如圖所示，在電梯轎廂底部安裝永久強(qiáng)磁鐵，磁鐵N極朝上，電梯井道內(nèi)壁上鋪設(shè)若干金屬線圈，線圈在電梯轎廂墜落時(shí)能自動(dòng)閉合，從而減小對(duì)箱內(nèi)人員的傷害。當(dāng)電梯轎廂墜落到圖示位置時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）

A．從上往下看，金屬線圈A中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较駼．從上往下看，金屬線圈B中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较駽．金屬線圈A對(duì)電梯轎廂下落有阻礙作用，B沒(méi)有阻礙作用D．金屬線圈B有收縮的趨勢(shì)，A有擴(kuò)張的趨勢(shì)題型四“三定則、一定律”的應(yīng)用“三個(gè)定則”“一個(gè)定律”的比較名稱(chēng)用途選用原則安培定則判斷電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)(方向)分布因電生磁左手定則判斷通電導(dǎo)線、運(yùn)動(dòng)電荷所受磁場(chǎng)力的方向因電受力右手定則判斷導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向或電源正負(fù)極因動(dòng)生電楞次定律判斷因回路磁通量改變而產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向因磁通量變化生電【例1】如圖甲所示，圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方固定一螺線管Q，P和Q共軸，Q中通有變化的電流，電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，電流正方向如圖甲中箭頭所示。P所受的重力為G，桌面對(duì)P的支持力為，則（）A．時(shí)刻，穿過(guò)線圈P的磁通量最大，感應(yīng)電流也最大B．時(shí)刻，線圈P中感應(yīng)電流最大，等于GC．時(shí)間內(nèi)，螺線管對(duì)線圈是吸引力D．時(shí)間內(nèi)，穿過(guò)線圈P的磁通量變小，且線圈P有擴(kuò)張的趨勢(shì)【例2】．如圖所示，水平放置的兩條電阻不計(jì)的光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN，當(dāng)MN在外力作用下向左勻加速運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，PQ的電流方向及運(yùn)動(dòng)情況是（）A．P→Q，向右運(yùn)動(dòng) B．Q→P，向右運(yùn)動(dòng)C．P→Q，向左運(yùn)動(dòng) D．Q→P，向左運(yùn)動(dòng)【例3】．如圖甲所示，螺線管P穿過(guò)一固定圓形線圈Q，P中通有變化的電流i，規(guī)定圖示電流方向?yàn)檎?，電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，則（）A．t1時(shí)刻，從上往下看，線圈Q中有順時(shí)針?lè)较虻碾娏鰾．t2時(shí)刻，線圈Q中沒(méi)有感應(yīng)電流C．t1~t2時(shí)間內(nèi)，Q中電流在增大D．t2~t3時(shí)間內(nèi)，Q中磁通量的變化率在增大【例4】如圖甲所示，驅(qū)動(dòng)線圈通過(guò)開(kāi)關(guān)S與電源連接，發(fā)射線圈放在絕緣且內(nèi)壁光滑的發(fā)射導(dǎo)管內(nèi)。閉合開(kāi)關(guān)S后，在內(nèi)驅(qū)動(dòng)線圈的電流隨時(shí)間t的變化如圖乙所示。在這段時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是（）A．驅(qū)動(dòng)線圈內(nèi)部的磁場(chǎng)水平向左 B．發(fā)射線圈內(nèi)部的感應(yīng)磁場(chǎng)水平向左C．時(shí)發(fā)射線圈所受的安培力最大 D．時(shí)發(fā)射線圈中的感應(yīng)電流最大題型五法拉第電磁感應(yīng)定律的理解及應(yīng)用1．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)．(2)產(chǎn)生條件：穿過(guò)回路的磁通量發(fā)生改變，與電路是否閉合無(wú)關(guān)．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(shì)的大小，跟穿過(guò)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)．(3)感應(yīng)電流與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系：I＝eq\f(E,R＋r).(4)說(shuō)明：E的大小與Φ、ΔΦ無(wú)關(guān)，決定于磁通量的變化率eq\f(ΔΦ,Δt).2．若已知Φ－t圖像，則圖線上某一點(diǎn)的切線斜率為eq\f(ΔΦ,Δt).3．當(dāng)ΔΦ僅由B的變化引起時(shí)，E＝neq\f(ΔB·S,Δt)，其中S為線圈在磁場(chǎng)中的有效面積．若B＝B0＋kt，則eq\f(ΔB,Δt)＝k.4．當(dāng)ΔΦ僅由S的變化引起時(shí)，E＝nBeq\f(ΔS,Δt).5．當(dāng)B、S同時(shí)變化時(shí)，則eq\x\to(E)＝neq\f(B2S2－B1S1,Δt)≠neq\f(ΔB·ΔS,Δt).求瞬時(shí)值是分別求出動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)E1和感生電動(dòng)勢(shì)E2并進(jìn)行疊加．【例1】如圖所示，將一個(gè)單位長(zhǎng)度電阻為的均勻圓形金屬線圈用一根不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛在天花板下，線圈的半徑為，粗細(xì)不計(jì)。過(guò)圓心的直線的下方有方向始終垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間的變化關(guān)系為，直線與線圈的交點(diǎn)為、。則下列說(shuō)法正確的是（

）

A．線圈中產(chǎn)生的電流大小恒為B．線圈中有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流C．線圈所受到的安培力大小恒定不變D．時(shí)間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的焦耳熱為【例2】如圖所示，固定的均勻矩形鋁框abcd，長(zhǎng)度為2L，寬度為L(zhǎng)，左邊邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域abef內(nèi)存在與鋁框平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知鋁的電阻率為ρ，單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，電子的電荷量為e。某時(shí)刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度以變化率均勻增加。則（）

A．空間中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻暮愣妶?chǎng)B．鋁框中的自由電子受到電場(chǎng)力的作用順時(shí)針?lè)较蚨ㄏ蛞苿?dòng)形成電流C．自由電子定向移動(dòng)的平均速率D．一個(gè)電子沿鋁框運(yùn)動(dòng)一周，電場(chǎng)力做功【例3】如圖所示，用均勻?qū)Ь€做成的單匝正方形線圈的面積為S，正方形的一半放在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，a，b分別為兩對(duì)邊的中點(diǎn)，線圈的總電阻為R。下列說(shuō)法正確的是（）A．當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大時(shí)，線圈中的電流沿順時(shí)針?lè)较駼．當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度以的變化率增大時(shí)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為C．在磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小由B減小到零的過(guò)程中，通過(guò)線圈某一橫截面的電荷量為D．在線圈以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，某一段時(shí)間內(nèi)線圈中沒(méi)有感應(yīng)電流【例4】水平桌面上放置著兩個(gè)用同一根均勻金屬絲制成的單匝線圈1和線圈2，半徑分別為和（俯視圖如圖1所示）。豎直方向有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖2所示。線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、電流強(qiáng)度、電功率分別用E、I、P表示，不考慮兩個(gè)線圈間的影響，下列關(guān)系正確的是（

）A．， B．，C．， D．，題型六導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)1．大小計(jì)算切割方式表達(dá)式垂直切割E＝Blv傾斜切割E＝Blvsinθ，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)Bl2ω2.方向判斷(1)把產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分電路或?qū)w當(dāng)作電源的內(nèi)電路，那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源。(2)若電路是不閉合的，則先假設(shè)有電流通過(guò)，然后應(yīng)用楞次定律或右手定則判斷出電流的方向。(3)電源內(nèi)部電流的方向是由負(fù)極(低電勢(shì))流向正極(高電勢(shì))，外電路順著電流方向每經(jīng)過(guò)一個(gè)電阻電勢(shì)都要降低。3產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的“四種”情形磁場(chǎng)變化平動(dòng)切割轉(zhuǎn)動(dòng)切割旋轉(zhuǎn)切割情景圖研究對(duì)象回路(不一定閉合)一段直導(dǎo)線(或等效成直導(dǎo)線)繞一端垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的一段導(dǎo)體棒繞與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)線框表達(dá)式E＝neq\f(ΔΦ,Δt)E＝BlvsinθE＝eq\f(1,2)Bl2ωE＝NBSωsinωt(從中性面位置開(kāi)始計(jì)時(shí))類(lèi)型1平動(dòng)切割磁感線【例1】如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置兩根光滑的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為0.6m，導(dǎo)軌間接有電阻，有一導(dǎo)體棒AB在導(dǎo)軌上以10m/s的速度向右勻速滑動(dòng)，導(dǎo)體棒AB的電阻，其余電阻不。求：（1）導(dǎo)體棒AB兩端感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小；（2）導(dǎo)體棒AB受到的安培力大小和方向?！纠?】如圖，空間存在方向垂直紙面（豎直面）向里的足夠大的磁場(chǎng)，以豎直向下為z軸正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為，式中、k為常量，紙面內(nèi)一質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為a、總電阻為R的正方形導(dǎo)線框在磁場(chǎng)中由靜止開(kāi)始下落，初始時(shí)導(dǎo)線框底邊水平，最終線框?qū)蛩傧侣?，重力加速度大小為g，則線框勻速下落時(shí)的速度大小為（）A． B． C． D．【例3】如圖，相距為d的固定平行光滑金屬導(dǎo)軌與阻值為R的電阻相連，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中長(zhǎng)度為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為v。則導(dǎo)體棒ab所受的安培力為（）A．，方向向左 B．，方向向右C．，方向向左 D．，方向向右【例4】如圖所示，在光滑水平金屬框架上有一導(dǎo)體棒ab。第一次以速度v勻速向右平動(dòng)，第二次以速度勻速向右平動(dòng)，兩次移動(dòng)的距離相同，則兩種情況下回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和通過(guò)R的電荷量之比分別為（）A．； B．；C．； D．；類(lèi)型2轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線【例3】(多選)(2022·廣東卷)如圖所示，水平放置足夠長(zhǎng)光滑金屬導(dǎo)軌abc和de，ab與de平行，bc是以O(shè)為圓心的圓弧導(dǎo)軌。圓弧be左側(cè)和扇形Obc內(nèi)有方向如圖的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。金屬桿OP的O端與e點(diǎn)用導(dǎo)線相接，P端與圓弧bc接觸良好。初始時(shí)，可滑動(dòng)的金屬桿MN靜止在平行導(dǎo)軌上。若桿OP繞O點(diǎn)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)內(nèi)從b到c勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，回路中始終有電流，則此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的有()A．桿OP產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定B．桿OP受到的安培力不變C．桿MN做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D．桿MN中的電流逐漸減小【例4】(多選)如圖所示，在紙面內(nèi)有半圓形輕質(zhì)導(dǎo)體框，O為圓心，圓半徑長(zhǎng)為r，AO段、弧AB段的電阻均為R，BO段導(dǎo)體的電阻可忽略，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界與半圓直徑重合，現(xiàn)用外力使導(dǎo)體框在紙面內(nèi)繞O點(diǎn)以角速度ω沿順時(shí)針?lè)较颍瑥膱D示位置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周，下列說(shuō)法正確的是()A．圓弧AB段內(nèi)電流方向總是從A流向BB．轉(zhuǎn)動(dòng)的前半周內(nèi)A、B兩端電壓為eq\f(Bωr2,2)C．轉(zhuǎn)動(dòng)的后半周內(nèi)通過(guò)O點(diǎn)的電荷量為eq\f(πBr2,4R)D．外力對(duì)線框做的功為eq\f(πωB2r4,4R)【例3】（2023·江蘇南通·海安高級(jí)中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）如圖，長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒MN在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中繞平行于磁場(chǎng)的軸OO＇以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，棒與軸OO＇間的夾角為α，則U為（

）

A．0 B．BωL2sin2αC．Bω(Lsinα)2 D．Bω(Lcosα)2【例4】．（2023秋·河南鄭州·高三鄭州一中校考期末）一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、下端固定的導(dǎo)線OA處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。磁場(chǎng)的方向豎直向上，大小為B。若該導(dǎo)線以角速度ω繞豎直軸旋轉(zhuǎn)，且角速度方向與磁場(chǎng)的方向相同，如圖所示。則導(dǎo)線中的電動(dòng)勢(shì)（）A．大小為，方向由O→AB．大小為，方向由A→OC．大小為，方向由A→OD．大小為，方向由O→A【例5】．（2023·廣東汕頭·統(tǒng)考三模）如圖甲是法拉第發(fā)明的銅盤(pán)發(fā)電機(jī)，也是人類(lèi)歷史上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)。利用這個(gè)發(fā)電機(jī)給平行金屬板電容器供電，如圖乙。已知銅盤(pán)的半徑為L(zhǎng)，加在盤(pán)下側(cè)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為，盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，每塊平行板長(zhǎng)度為d，板間距離也為d，板間加垂直紙面向內(nèi)、磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。下列選項(xiàng)正確的是（）A．若圓盤(pán)按照?qǐng)D示方向轉(zhuǎn)動(dòng)，那么平行板電容器D板電勢(shì)高B．銅盤(pán)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為C．若一電子從電容器兩板中間水平向右射入，恰能勺速直線運(yùn)動(dòng)從右側(cè)水平射出，則電子射入時(shí)速度為D．若有一帶負(fù)電的小球從電容器兩板中間水平向右射入，在復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)又恰好從極板右側(cè)射出，則小球的圓周運(yùn)動(dòng)半徑為類(lèi)型3有效長(zhǎng)度問(wèn)題【例1】（如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直水平面向里，半徑為R的半圓形金屬絲在水平面內(nèi)以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度方向與直徑ab垂直，運(yùn)動(dòng)中a、b間的電勢(shì)差為（）A．2BRv B． C． D．【例2】如圖所示，平行導(dǎo)軌MN、PQ間距為d，M、P間接一個(gè)電阻R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于平行金屬導(dǎo)軌所在的平面向里。一根足夠長(zhǎng)的金屬桿ab第一次垂直于導(dǎo)軌放置，第二次與導(dǎo)軌成60°角放置。金屬桿和導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，當(dāng)金屬桿兩次均以速度ν沿垂直于桿的方向滑行時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．兩次電阻R上的電壓相等B．第一次和第二次金屬桿中感應(yīng)電流之比為C．第一次和第二次金屬桿受到的安培力大小之比為D．第一次和第二次電阻R上的電功率之比為【例3】如圖所示，abcd為水平放置的平行“”形光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為l，bc間電阻為R，其它部分電阻不計(jì)。導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。金屬桿放置在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌的接觸點(diǎn)為M、N。并與導(dǎo)軌成角，金屬桿以的角速度繞N點(diǎn)由圖示位置逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到與導(dǎo)軌ab垂直。轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中金屬桿與導(dǎo)軌始終接觸良好，金屬桿電阻忽略不計(jì)，則在金屬桿轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中（）A．M、N兩點(diǎn)電勢(shì)相等B．金屬桿中感應(yīng)電流的方向由M流向NC．電路中感應(yīng)電流的大小始終為D．電路中通過(guò)的電荷量為【例4】如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬桿MN在平行金屬導(dǎo)軌上以速度v向右勻速滑動(dòng)。金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，金屬桿與導(dǎo)軌的夾角為θ，電阻為2R，ab間電阻為R，M、N兩點(diǎn)間電勢(shì)差為U，則M、N兩點(diǎn)電勢(shì)的高低及U的大小分別為（）A．M點(diǎn)電勢(shì)高，U=B．M點(diǎn)電勢(shì)高，U=C．N點(diǎn)電勢(shì)高，U=D．N點(diǎn)電勢(shì)高，U=【例5】．如圖所示，由均勻?qū)Ь€制成的，半徑為R的圓環(huán)，以v的速度勻速進(jìn)入一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到圖示位置（）時(shí)，a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差為（）A． B． C． D．【例6】如圖所示，電阻不計(jì)的水平U形光滑導(dǎo)軌上接一個(gè)阻值為的電阻，放在豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)半徑為L(zhǎng)、質(zhì)量為、電阻為的半圓形硬導(dǎo)體棒（直徑與導(dǎo)軌垂直，并接觸良好），在水平向右的恒定外力的作用下，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度為時(shí)，位移為，下列說(shuō)法正確的是（）A．此時(shí)兩端電壓為B．此時(shí)桿克服安培力做功的功率為C．此過(guò)程中導(dǎo)體棒的平均速度小于D．此過(guò)程中通過(guò)電阻的電荷量為題型六自感現(xiàn)象1．自感現(xiàn)象的四大特點(diǎn)(1)自感電動(dòng)勢(shì)總是阻礙線圈中原電流的變化。(2)通過(guò)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。(4)線圈的自感系數(shù)越大，自感現(xiàn)象越明顯，自感電動(dòng)勢(shì)只是延緩了過(guò)程的進(jìn)行，但它不能使過(guò)程停止，更不