2019高考物理一轮复习微专题系列之热点专题突破专题54电磁感应现象的判断与楞次定律的理解及应用学案

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2019版高考物理总复习第十章电磁感应10_1_1电磁感应现象的判断课件

2019版高考物理总复习第十章电磁感应10_1_1电磁感应现象的判断课件
电磁感应现象的判断
01
课堂互动
02
题组剖析
03
规律总结
04
备选训练
课堂互动
1.产生感应电流的条件 (1)闭合回路;(2)磁通量发 生变化。 2 .对磁通量概念的理解
(1)磁通量是标量,考虑通过 某个面内的磁通量时,应取
磁感线进入 线框的方向 变化, ΔΦ=Φ2+Φ1
磁通量的代数和. (2)利用Φ=BS求磁通量时,S应为某平面在垂直于磁 感线方向上的投影面积.
3.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开 关按如图所示连接。下列说法正确的是( ) A.开关闭合后,线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转 B.线圈A插入线圈B中后,开关闭合和断开的瞬间,电流计指针均不 会偏转 C.开关闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动,会使电流计指针静 止在中央零刻度 D.开关闭合后,只有滑动变阻器的滑片P加速滑动,电流计指针才 能偏转
一、为什么要大力培育新型职业农民
二、什么是新型职业农民
三、如何加快培育新型职业农民
一、为什么要大力培育新型职业农民
(一)深刻背景
◆农村劳动力持续转移,“人走村空”问题愈演
愈烈
2012年我国农民工数量达到2.6亿,每年新增
900-1000万。
四川抽样调查: 26% 20% 举家外出农户 留守农户
一、为什么要大力培育新型职业农民
一、为什么要大力培育新型职业农民 (一)深刻背景
◆农村新生劳动力离农意愿强烈,农业后
继乏人问题步步紧逼
新生代农民工 76% 不愿再回乡务农 85% 从未种过地 (国家统计局2010年10省调查:90%的新生代农 民工没有从事过一天的农业生产活动)
一、为什么要大力培育新型职业农民 (二)紧迫课题

人教版高中物理高三一轮复习资料,补习资料:75【基础】总复习:电磁感应现象 感应电流方向的判断

人教版高中物理高三一轮复习资料,补习资料:75【基础】总复习:电磁感应现象 感应电流方向的判断

物理总复习:电磁感应现象 感应电流方向的判断【考纲要求】1、知道磁通量的变化及其求解方法,理解产生感应电流、感应电动势的条件;2、理解楞次定律的基本含义与拓展形式;3、理解安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的异同,并能在实际问题中熟练运用。

【知识网络】【考点梳理】考点一、磁通量1、定义: 磁感应强度B 与垂直场方向的面积S 的乘积叫做穿过这个面积的磁通量,BS φ=。

如果面积S 与B 不垂直,如图所示,应以B 乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S '。

即 cos BS φθ'=。

2、磁通量的物理意义: 磁通量指穿过某一面积的磁感线条数。

3、磁通量的单位:Wb 211Wb T m =⋅。

要点诠释:(1)磁通量是标量,当有不同方向的磁感线穿过某面时,常用正负加以区别,这时穿过某面的磁通量指的是不同方向穿过的磁通量的代数和。

另外,磁通量与线圈匝数无关。

磁通量正负的规定:任何一个面都有正、反两面,若规定磁感线从正面穿入磁通量为正,则磁感线从反面穿入时磁通量为负。

穿过某一面积的磁通量一般指合磁通量。

(2)磁通量的变化21φφφ∆=-,它可由B 、S 或两者之间的夹角的变化引起。

4、磁通量的变化要点诠释:(一)、磁通量改变的方式有以下几种(1)线圈跟磁体间发生相对运动,这种改变方式是S 不变而相当于B 变化。

(2)线圈不动,线圈所围面积也不变,但穿过线圈面积的磁感应强度是时间的函数。

(3)线圈所围面积发生变化,线圈中的一部分导体做切割磁感线运动。

其实质也是B 不变,而S 增大或减小。

(4)线圈所围面积不变,磁感应强度也不变,但二者间的夹角发生变化,如在匀强磁场中转动矩形线圈。

(二)、对公式BS φ=的理解在磁通量BS φ=的公式中,S 为垂直于磁感应强度B 方向上的有效面积,要正确理解 φ、B 、S 三者之间的关系。

(1)线圈的面积发生变化时磁通量是不一定发生变化的,如图(a ),当线圈面积由S 1变为S 2时,磁通量并没有变化。

2019届一轮复习鲁科版 电磁感应现象的判断 课件(15张)

2019届一轮复习鲁科版      电磁感应现象的判断    课件(15张)

解析 开关闭合后,线 圈 A 插 入 或拔 出 线圈 B 都会引起穿过线圈 B 的 磁通量的变化,从而使 电流计指针偏转, A项正 确 ; 线圈 A 插 入 线圈 B 中后,开关闭合和断开 的瞬间 ,线圈 B的磁通量 会发生变化,电流计指 针会偏转, B项错误;开 关闭合后,滑动变阻器 的滑片 P 无论匀速滑动 还是加速滑动,都会导 致线圈 A的电流变化 ,使 线圈 B的磁通量变化 ,电 流计指针都会发生偏转 , C、D两项错误。 答案 A 解析显隐
第九章 电磁感应
1.考点精讲
考点强化: 电磁感应现象的判断
2.典例剖析 3讲
对磁通量概念的理解 (1)磁通量是标量,考虑通过某 磁感线进入线 框的方向变化, ΔΦ=Φ2+Φ1
个面内的磁通量时,应取磁通
量的代数和.
(2)利用Φ=BS求磁通量时,S应为某平面在垂直于磁感 线方向上的投影面积.
1.产生感应电流的条件 (1)闭合回路;(2)磁通量发生变化。 2.磁通量发生变化的三种常见情况 (1)磁场强弱不变,回路面积改变; (2)回路面积不变,磁场强弱改变; (3)回路面积和磁场强弱均不变,但二者的相对位置发生改变.
3.常见的产生感应电流的三种情况
2. 典例剖析
【例1】(2014· 新课标全国卷Ⅰ,14)在法 拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想 的实验中,能观察到感应电流的是( ) A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成 一闭合回路,然后观察电流表的变化 B.在一通电线圈旁放置一连有电流表 的闭合线圈,然后观察电流表的变化 C.将一房间内的线圈两端与相邻房间 的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后, 再到相邻房间去观察电流表的变化 D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接 电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬 间,观察电流表的变化

2019高考物理一轮复习辅导:电磁感应

2019高考物理一轮复习辅导:电磁感应

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2019高考物理一轮复习辅导:电磁感应电磁感应(Electromagnetic induction)现象是指放在变化磁通量中的导体,会产生电动势。

此电动势称为感应电动势或感生电动势,若将此导体闭合成一回路,则该电动势会驱使电子流动,大家知道电磁感应知识点吗?1.电磁感应现象电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。

(1)产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化,即ΔΦ≠0。

(2)产生感应电动势的条件:无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线路中就有感应电动势。

产生感应电动势的那部分导体相当于电源。

(3)电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。

2.磁通量(1)定义:磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量,定义式:Φ=BS。

如果面积S与B不垂直,应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S′,即Φ=BS′,国际单位:Wb求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。

任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时,穿过该面的磁通量为正。

反之,磁通量为负。

所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。

3.楞次定律(1)楞次定律:感应电流的磁场,总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定,而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况,此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。

(2)对楞次定律的理解①谁阻碍谁---感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量。

②阻碍什么---阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身。

③如何阻碍---原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即“增反减同”。

高三物理一轮专项复习-电磁感应知识点总结

高三物理一轮专项复习-电磁感应知识点总结

高三物理一轮复习,应该如何快速掌握知识点,灵活运用物理公式呢?三好网小编整理出高三物理一轮复习,电磁感应知识点总结,希望能帮助高三生轻松应对一轮复习。

高中物理电磁感应知识点总结(一)电磁感应现象因磁通量变化而产生感应电动势的现象我们诚挚为电磁感应现象。

具体来说,闭合电路的一部分导体,做切割磁感线的运动时,就会产生电流,我们把这种现象叫电磁感应,导体中所产生的电流称为感应电流。

法拉第电磁感应定律概念基于电磁感应现象,大家开始探究感应电动势大小到底怎么计算?法拉第对此进行了总结并得到了结论。

感应电动势的大小由法拉第电磁感应定律确定,电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通变化率成正比。

公式:E= -n(dΦ)/(dt)。

对动生的情况,还可用E=BLV来求。

电动势的方向可以通过楞次定律来判定。

高中物理wuli.in楞次定律指出:感应电流的磁场要阻碍原磁通的变化。

对于动生电动势,同学们也可用右手定则判断感应电流的方向,也就找出了感应电动势的方向。

需要注意的是,楞次定律的应用更广,其核心在”阻碍”二字上。

感应电动势的大小计算公式(1)E=n*ΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ,Δt磁通量的变化率}(2)E=BLVsinA(切割磁感线运动) E=BLV中的v和L不可以和磁感线平行,但可以不和磁感线垂直,其中sinA为v或L与磁感线的夹角。

{L:有效长度(m)}(3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势){Em:感应电动势峰值}(4)E=B(L^2)ω/2(导体一端固定以ω旋转切割)其中ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一,它显示了电、磁现象之间的相互联系和转化,对其本质的深入研究所揭示的电、磁场之间的联系,对麦克斯韦电磁场理论的建立具有重大意义。

电磁感应现象在电工技术、电技术以及电磁测量等方面都有广泛的应用。

2019高考一轮复习:破析电磁感应的综合问题精品教育.doc

2019高考一轮复习:破析电磁感应的综合问题精品教育.doc

2019年高考一轮复习破析电磁感应的综合问题江苏省赣榆高级中学(222100) 陈修斌《电磁感应现象及应用》专题的内容是历年来各地高考的重点和热点,题型较全,考查比较全面且有极强的综合性.考查内容从感应电流的产生条件、感应电流的方向判断、感应电动势的大小计算等基础知识,到物理图象的应用,力、电综合问题的处理等综合性问题.涉及恒定电流、牛顿运动定律、能的转化和守恒等知识的应用等,且多以中档以上题目出现来增加试题的区分度,而选择和填空题多以中档左右的试题出现,占整份试卷分值的六分之一左右(约20分左右),对学生的能力要求较高,给学生的印象是题目长、难度大、涉及知识点多、计算量大、综合能力强,处理起来比较棘手,因此在二轮复习时一定要对本专题有所侧重,有所突破.一、知识储备1、关于电磁感应的几个基本问题(1)电磁感应现象(2)发生电磁感应现象的两种基本方式及其理论解释(3)发生电磁感应现象,产生感应电流的条件:发生电磁感应现象,产生感应电流的条件 2、几种定则、定律的适用范围定则、定律适用的基本物理现象 安培定则判断电流(运动电荷)的磁场方向 左手定则 判断磁场对电流、运动电荷的作用力方向 右手定则判断闭合电路的一部分做切割磁感线的运动时产生的感应电流方向 楞次定律 判断闭合电路的一部分做切割磁感线运动时,或者是穿过闭合电路的磁通量发生变化时产生的感应电流的方向3、关于楞次定律(1)楞次定律的内容;(2)对楞次定律的正确理解;(3)楞次定律的应用步骤;(4)楞次定律的灵活运用4、对公式BLv E =的研究(1)公式的推导;(2)与公式tE ∆∆Φ=的比较;(3)适用条件;(4)公式中L 的意义;(5)公式中v 的意义5、自感现象中的一个重要特征二、方法技巧1. 电磁感应中的图像问题在分析电磁感应中的图像问题时,如果是在分析电流方向问题时一定要紧抓住图象的斜率,图象斜率的正负代表了电流的方向;具体的可从以下六个方面入手分析:(1)看坐标轴表示什么物理量;(2)看具体的图线,它反映了物理量的状态或变化;(3)看斜率,斜率是纵坐标与横坐标的比值,往往有较丰富的物理意义;(4)看图象在坐标轴上的截距,它反映的是一个物理量为零时另一物理量的状态;(5)五要看面积,如果纵轴表示的物理量与横轴表示的物理量的乘积,与某个的物理量的定义相符合,则面积有意义,否则没有意义;六要看(多个图象)交点.2.电磁感应与电路的综合关于电磁感应与电路的综合问题,分析思路及步骤可归纳为“一源、二感、三电”,具体操作为:(1)先做“源”的分析:分离出电路中由电磁感应所产生的电源,并求出电源的电动势和电源的内阻;接着用右手定则或楞次定律确定感应电流的方向.在电源(导体)内部,电流由负极(低电势)流向电源的正极(高电势),在外部由正极流向负极.(2)再做“路”的分析:分析电路的结构,画出等效电路图,弄清电路的连接方式,再结合闭合电路欧姆定律及串、并联电路的性质求出相关部分的电流大小,以便计算安培力.(3)然后做“力”的分析:分离力学研究对象(通常是电路中的杆或线圈)的受力分析,特别要注意摩擦力与安培力的分析.(4)接着做“运动状态”的分析:根据力与运动状态的关系,确定物体的运动性质.(5)最后做“能量”的分析:找出电路中提供能量的部分结构和电路中消耗能量部分的结构,然后根据能的转化与守恒建立等式关系.3.电磁感应中的动力学问题电磁感应中产生的感应电流在磁场中将受到安培力的作用,从而影响导体棒的受力情况和运动情况.这类问题的分析思路如下:不为零为零分析综合问题时,可把问题分解成两部分——电学部分与力学部分来处理:电学部分思路:先将产生电动势的部分电路等效成电源,如果有多个,则应弄清它们间的(串、并联或是反接)关系.再分析内、外电路结构,作出等效电路图,应用欧姆定律理顺电学量间的关系.力学部分思路:分析通电导体的受力情况及力的效果,并根据牛顿定律、动量、能量守恒等规律理顺力学量间的关系.分析稳定状态或是某一瞬间的情况,往往要用力和运动的观点去处理.注意稳定状态的特点是受力平衡或者系统加速度恒定,稳定状态部分(或全部)物理量不会进一步发生改变.非稳态时的物理量,往往都处于动态变化之中,瞬时性是其最大特点.而“电磁感应”及“磁场对电流的作用”是联系电、力两部分的桥梁和纽带,因此,要紧抓这两点来建立起相应的等式关系.4.电磁感应中的能量问题此类问题虽属变化的安培力做功问题,但不必追究变力、变电流做功的具体细节,只需弄清能量的转化途径,用能量的转化与守恒定律或动能定理就可求解.安培力做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能(多数情况下是内能),解决这类问题的方法是:(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向;(2)画出等效电路,求出回路中电阻消耗电功率的表达式;(3)析导体机械能的变化,用能量守恒关系得到机械功率的改变所满足的方程.5.数学物理方法---微元法的运用一切宏观量都可被看成是由若干个微小的单元组成的,在整个物体运动的全过程中,通过对这些微小单元的研究,常能发现物体运动的特征和规律.微元法就是基于这种思想研究问题的一种方法.在电磁感应的综合问题中常常要用到这一方法,运用这一方法时有一个明显的特征,那就是题目中有非匀变速运动.三、考题预测预测2019年的高考基础试题仍是重点考查法拉第电磁感应定律及楞次定律和电路等效问题.综合试题还是涉及到力和运动、动量守恒、能量守恒、电路分析、安培力等力学和电学知识.主要的类型有滑轨类问题、线圈穿越有界磁场的问题、电磁感应图象的问题等.涉及的主要的数学物理方法---微元法也要引起足够的重视,此外磁悬浮原理、电磁阻尼、超导技术这些在实际中有广泛的应用问题也要引起重视.【预测题1】(原创)如图1所示,在质量为kg M 99.0=的小车上,固定着一个质量为g m 10=、电阻Ω=1R 的矩形单匝线圈MNPQ ,其中MN 边水平,NP 边竖直,高度m l 05.0=.小车载着线圈在光滑水平面上一起以s m v /100=的速度做匀速运动,随后进入一水平有界匀强磁场(磁场宽度大于小车长度),完全穿出磁场时小车速度s m v /21=.磁场方向与线圈平面垂直并指向纸内、磁感应强度大小T B 0.1=.已知线圈与小车之间绝缘,小车长度与线圈MN 边长度相同.求:(1)小车刚进入磁场时线圈中感应电流I 的大小和方向;(2)小车通过磁场的过程中线圈电阻的发热量Q ; (3)小车进入磁场过程中线圈克服安培力所做的功W .【解析】(1)小车刚进入磁场时,NP 边切割磁感线,相当于电源,V B l v E 5.00==,A RE I 5.0== 方向:P Q M N P →→→→(右手定则) (2)小车通过磁场的过程:k W E ∆=合所以 2021)(21)(21v M m v M m Q +-+=- 解得 J Q 48= (3)小车进入磁场过程做变减速运动,t 时刻有:ma l F ===BI F 安合,取一个极短的时间间隔t ∆,则有 t a v ∆=∆所以 tv m BIl ∆∆= ,即 q BI t BIl v m ∆=∆=∆ 所以 ∑∑∆=∆q BI V m即 进BIq v v m =-)(0 (其中v 为小车完全进入磁场时的速度)同理,小车离开磁场过程有 出BIq v v m =-)(1 从而得 s m v v v /620=+=小车进入磁场过程 k W E ∆=合所以 202)(21)(21v M m v M m W +-+=- 解得 J W 23= 【预测题2】(改编)如图2所示,足够长的光滑平行金属导轨cd 和ef ,水平放置且相距L ,在其左端各固定一个半径为r 的四分之三金属光滑圆环,两圆环面平行且竖直.在水平导轨和圆环上各有一根与导轨垂直的金属杆,两金属杆与水平导轨、金属圆环形成闭合回路,两金属杆质量均为m ,电阻均为R ,其余电阻不计.整个装置放在磁感应强度大小为B 、方向竖直向上的匀强磁场中.当用水平向右的恒力mg F 3=拉细杆a ,达到匀速运动时,杆b 恰好静止在圆环上某处,试求:(1)杆a 做匀速运动时,回路中的感应电流;(2)杆a 做匀速运动时的速度;(3)杆b 静止的位置距圆环最低点的高度.【解析】⑴ 匀速时,拉力与安培力平衡,l⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ B M NQ P v 0 图1BIL F F ==安 ,所以 BLmg 3I =⑵ 金属棒a 切割磁感线,产生的电动势BLv E =回路电流R R 2I = , 所以 2232L B mgR v = ⑶ 平衡时,棒和圆心的连线与竖直方向的夹角为θ, 3tan ==mgF θ , 所以 所以 060=θ 所以杆b 静止的位置距圆环最低点的高度 2)cos 1(r r h =-=θ。

2019版高考物理一轮讲义:高考题突破讲座十电磁感应中

2019版高考物理一轮讲义:高考题突破讲座十电磁感应中

高考必考题突破讲座(十) 电磁感应中的图象问题题型特点考情分析命题趋势1.电磁感应类图象问题流程图2.涉及问题(1)正、负方向的对应变化范围;(2)所研究物理量的函数表达式;(3)进、出磁场的转折点.►解题方法1.排除法:定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化),特别是物理量的正负,排除错误的选项.2.函数法:根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系,然后由函数关系对图象作出分析和判断,这未必是最简洁的方法,但却是最有效的方法.►答题步骤1.明确图象的种类,即是B-t图象还是Φ-t图象,或者E-t图象、I-t图象等.2.分析电磁感应的具体过程.3.用右手定则或楞次定律确定方向的对应关系.4.结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等知识写出函数关系式. 5.根据函数关系式进行数学分析,如分析斜率的变化、截距等. 6.画图象或判断图象.角度1 由过程定图象由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象,分析时应明确电磁感应过程和图象之间的对应关系.角度2 由图象分析过程由给定的图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量,分析时应明确图象所描述的物理意义,各种“+”“-”的含义,图象斜率的含义.角度3 利用给出的图象判断或画出新的图象[例1]如图甲所示,在光滑水平桌面上有一边长为L 、电阻为R 的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为d (d >L )的条形匀强磁场区域,磁场的边界与导线框的一边平行,磁场方向竖直向下.导线框以某一初速度向右运动,t =0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合,随后导线框进入并通过磁场区域.下列v -t 图象中,可能正确描述上述过程的是( D )解析 线框进入磁场过程中有B 2L 2v R =ma ,速度逐渐减小,但是减小得越来越慢,当线框全部进入磁场后,做匀速直线运动,出磁场的过程中仍然做加速度减小的运动,选项D 正确.[例2]将一段导线绕成图甲所示的闭合回路,并固定在水平面(纸面)内.回路的ab 边置于垂直纸面向里的匀强磁场I 中.回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ,以向里为磁场Ⅱ的正方向,其磁感应强度B 随时间t 变化的图象如图乙所示.用F 表示ab 边受到的安培力,以水平向右为F 的正方向,能正确反应F 随时间t 变化的图象是( B )解析 0~T2时间内,根据法拉第电磁感应定律及楞次定律可得回路的圆环形区域产生大小恒定的、顺时针方向的感应电流,根据左手定则,ab 边在匀强磁场Ⅰ中受到水平向左的恒定的安培力,同理可得T2~T 时间内,ab 边在匀强磁场Ⅰ中受到水平向右的恒定的安培力,故选项B 正确.[例3]纸面内两个半径均为R 的圆相切于O 点,两圆形区域内分别存在垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小相等、方向相反,且不随时间变化.一长为2R 的导体杆OA 绕过O 点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转,角速度为ω.t =0时,OA 恰好位于两圆的公切线上,如图所示.若选取从O 指向A 的电动势为正,下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图象可能正确的是( C )解析 设经时间t 导体杆转过的角度为α,则α=ωt .当2n π<α<2n π+π,即nT <t <nT +T 2(n=0,1,2,…)时,由图可知此时导体杆的有效切割长度为l =2R sin ωt ,由法拉第电磁感应定律可知E =Bl v =B ·2R sin ωt ·ωR sin ωt =2BωR 2sin 2ωt ;当2n π+π<α<2n π+2π,即nT +T2<t <nT +T (n =0,1,2,…)时,由于磁场反向,同上可得E =-2BωR 2sin 2ωt .故选项C 正确.1.(2017·广东广州模拟)如右图所示,abcd 是边长为L ,每边电阻均相同的正方形导体线框,现维持线框以恒定的速度v 沿x 轴运动,并穿过倾角为45°的三角形匀强磁场区域,磁场的磁感应强度为B ,方向垂直纸面向里.线框b 点在O 位置时开始计时,则在t =2L v 时间内,a 、b 二点的电势差U 随时间t 的变化图线为( D )解析 t =Lv 时刻,ab 边完全进入磁场,电动势E =BL v ,ab 间的电压等于路端电压,U ab =34BL v ,选项C 错误;t =2Lv 时刻,线框完全进入磁场,ab 间的电压等于电动势E ,选项A 、B 错误,D 正确.2.如图所示,边长相等的正方形导体框与正方形匀强磁场区,其对角线在同一水平线上,导体框沿水平方向由a 到b 匀速通过垂直于纸面向外的磁场区,导体框中的电流随时间变化关系正确的是(顺时针方向电流为正)图乙中的( A )解析 设导体框沿水平方向匀速通过磁场区的速度大小为v ,刚进入磁场时,切割磁感线的有效长度为l =2v t ,所以感应电动势为E =Bl v =2B v 2t ,由楞次定律知电流方向为顺时针方向;当导体框与磁场区重合时电流最大;导体框再向右运动,电流逐渐减小,方向为逆时针方向,选项A 正确.3.(2018·湖北黄石模拟)将一均匀导线围成一圆心角为90°的扇形导线框OMN ,其中OM =R ,圆弧MN 的圆心为O 点,将导线框的O 点置于如图所示的直角坐标系的原点,其中第二和第四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场,其磁感应强度大小为B ,第三象限存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为2B .从t =0时刻开始让导线框以O 点为圆心,以恒定的角速度ω沿逆时针方向做匀速圆周运动,假定沿ONM 方向的电流为正,则线框中的电流随时间的变化规律描绘正确的是( B )解析 在0~t 0时间内,线框从图示位置开始(t =0)转过90°的过程中,产生的感应电动势为E 1=12BωR 2,由闭合电路欧姆定律得,回路中的电流为I 1=E 1r =BωR 22r ,根据楞次定律判断可知,线框中感应电流方向为逆时针方向(沿ONM 方向).在t 0~2t 0时间内,线框进入第三象限的过程中,回路中的电流方向为顺时针方向(沿OMN 方向).回路中产生的感应电动势为E 2=12BωR 2+122BωR 2=32BωR 2=3E 1;感应电流为I 2=3I 1.在2t 0~3t 0时间内,线框进入第四象限的过程中,回路中的电流方向为逆时针方向(沿ONM 方向),回路中产生的感应电动势为E 3=12BωR 2+122BωR 2=32BωR 2=3E 1;感应电流为I 3=3I 1.在3t 0~4t 0时间内,线框出第四象限的过程中,回路中的电流方向为顺时针方向(沿OMN 方向),回路中产生的感应电动势为E 4=12BωR 2,由闭合电路欧姆定律得,回路电流为I 4=I 1,选项B 正确.4.(2017·山东青岛期末)(多选)如图所示,理想边界匀强磁场宽度为L ,一边长为L 的正方形导线框自磁场边界上方L 处自由下落,下列图象中对于线框自开始下落到离开磁场区域的运动情况描述可能正确的是( ACD )解析 当线框自由下落L 时的速度v 0=2gL ,若此速度满足mg =BIL ,即mg =B BL v 0R L ,v 0=mgRB 2L 2,则线框将匀速进入磁场,然后匀速离开磁场,则此时v 2-h 图线为A ;若线框进入磁场的速度满足v 0=2gL >mgRB 2L 2,则线框进入磁场时,安培力大于重力,则线框将做加速度减小的减速运动,然后离开磁场,此时的v 2-h 图线为C ;若线框进入磁场的速度满足v 0=2gL <mgRB 2L 2,则线框进入磁场时,安培力小于重力,则线框将做加速度减小的加速运动,可能速度达到mgRB 2L 2,然后做匀速运动,此时的v 2-h 图线为D .故选项A 、C 、D 正确,B错误.5.(2017·四川卷)(多选)如图甲所示,电阻不计、间距为l 的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场中,导轨左端接一定值电阻R .质量为m 、电阻为r 的金属棒MN 置于导轨上,受到垂直于金属棒的水平外力F 的作用由静止开始运动,外力F 与金属棒速度v 的关系是F =F 0+k v (F 0、k 是常量),金属棒与导轨始终垂直且接触良好.金属棒中感应电流为i ,受到的安培力大小为F A ,电阻R 两端的电压为U R ,感应电流的功率为P ,它们随时间t 变化图象可能正确的有( BC )解析 设某时刻金属棒的速度为v ,根据牛顿第二定律F -F A =ma ,即F 0+k v -B 2l 2v R +r =ma ,即F 0+(k -B 2l 2R +r )v =ma ,如果k >B 2l 2R +r ,则加速度与速度成线性关系,且随着速度增大,加速度越来越大,即金属棒运动的v -t 图象的切线斜率越来越大,由于F A =B 2l 2vR +r ,F A t 图象的切线斜率也越来越大,感应电流(i =Bl v R +r )、电阻两端的电压(U R =BlR vR +r )及感应电流的功率(P =B 2l 2v 2R +r )也会随时间变化得越来越快,选项B 正确;如果k =B 2l 2R +r ,则金属棒做匀加速直线运动,电动势随时间均匀增大,感应电流、电阻两端的电压、安培力均随时间均匀增大,感应电流的功率与时间的二次方成正比,没有选项符合;如果k <B 2l 2R +t ,则金属棒做加速度越来越小的加速运动,感应电流、电阻两端的电压、安培力均增加得越来越慢,最后恒定,感应电流的功率最后也恒定,选项C 正确.。

高考物理一轮复习之《电磁感应》知识汇总

高考物理一轮复习之《电磁感应》知识汇总

⾼考物理⼀轮复习之《电磁感应》知识汇总第⼀节 电磁感应现象 楞次定律【基本概念、规律】⼀、磁通量1.定义:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场⽅向垂直的⾯积S和B的乘积.2.公式:Φ=B·S.3.单位:1 Wb=1_T·m2.4.标⽮性:磁通量是标量,但有正、负.⼆、电磁感应1.电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量发⽣变化时,电路中有电流产⽣,这种现象称为电磁感应现象.2.产⽣感应电流的条件(1)电路闭合;(2)磁通量变化.3.能量转化发⽣电磁感应现象时,机械能或其他形式的能转化为电能.特别提醒:⽆论回路是否闭合,只要穿过线圈平⾯的磁通量发⽣变化,线圈中就有感应电动势产⽣.三、感应电流⽅向的判断1.楞次定律(1)内容:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.(2)适⽤情况:所有的电磁感应现象.2.右⼿定则(1)内容:伸开右⼿,使拇指与其余四个⼿指垂直,并且都与⼿掌在同⼀个平⾯内,让磁感线从掌⼼进⼊,并使拇指指向导体运动的⽅向,这时四指所指的⽅向就是感应电流的⽅向.(2)适⽤情况:导体切割磁感线产⽣感应电流.【重要考点归纳】考点⼀ 电磁感应现象的判断1.判断电路中能否产⽣感应电流的⼀般流程:2.判断能否产⽣电磁感应现象,关键是看回路的磁通量是否发⽣了变化.磁通量的变化量ΔΦ=Φ2-Φ1有多种形式,主要有:(1)S、θ不变,B改变,这时ΔΦ=ΔB·S sin θ;(2)B、θ不变,S改变,这时ΔΦ=ΔS·B sin θ;(3)B、S不变,θ改变,这时ΔΦ=BS(sin θ2-sin θ1).考点⼆ 楞次定律的理解及应⽤1.楞次定律中“阻碍”的含义2.应⽤楞次定律判断感应电流⽅向的步骤考点三 “⼀定律三定则”的综合应⽤1.“三个定则与⼀个定律”的⽐较2.应⽤技巧⽆论是“安培⼒”还是“洛伦兹⼒”,只要是涉及磁⼒都⽤左⼿判断.“电⽣磁”或“磁⽣电”均⽤右⼿判断.【思想⽅法与技巧】楞次定律推论的应⽤楞次定律中“阻碍”的含义可以理解为感应电流的效果总是阻碍产⽣感应电流的原因,推论如下:(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”;(2)阻碍相对运动——“来拒去留”;(3)使线圈⾯积有扩⼤或缩⼩的趋势——“增缩减扩”;(4)阻碍原电流的变化(⾃感现象)——“增反减同”第⼆节 法拉第电磁感应定律 ⾃感 涡流【基本概念、规律】⼀、法拉第电磁感应定律1.感应电动势(1)感应电动势:在电磁感应现象中产⽣的电动势.产⽣感应电动势的那部分导体就相当于电源,导体的电阻相当于电源内阻.(2)感应电流与感应电动势的关系:遵循闭合电路欧姆定律,即I=E/(R+r)2.法拉第电磁感应定律(1)内容:闭合电路中感应电动势的⼤⼩,跟穿过这⼀电路的磁通量的变化率成正⽐.3.导体切割磁感线的情形(1)若B、l、v相互垂直,则E=Blv.(2)若B⊥l,l⊥v,v与B夹⾓为θ,则E=Blv sin_θ.⼆、⾃感与涡流1.⾃感现象(1)概念:由于导体本⾝的电流变化⽽产⽣的电磁感应现象称为⾃感,由于⾃感⽽产⽣的感应电动势叫做⾃感电动势.(3)⾃感系数L的影响因素:与线圈的⼤⼩、形状、匝数以及是否有铁芯有关.2.涡流当线圈中的电流发⽣变化时,在它附近的任何导体中都会产⽣像⽔的旋涡状的感应电流.(1)电磁阻尼:当导体在磁场中运动时,感应电流会使导体受到安培⼒,安培⼒的⽅向总是阻碍导体的运动.(2)电磁驱动:如果磁场相对于导体转动,在导体中会产⽣感应电流,使导体受到安培⼒作⽤,安培⼒使导体运动起来.交流感应电动机就是利⽤电磁驱动的原理⼯作的.【重要考点归纳】考点⼀ 公式E=nΔΦ/Δt的应⽤1.感应电动势⼤⼩的决定因素(1)感应电动势的⼤⼩由穿过闭合电路的磁通量的变化率和线圈的匝数共同决定,⽽与磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ的⼤⼩没有必然联系.3.应⽤电磁感应定律应注意的三个问题考点⼆ 公式E=Blv的应⽤1.使⽤条件本公式是在⼀定条件下得出的,除了磁场是匀强磁场外,还需B、l、v三者相互垂直.实际问题中当它们不相互垂直时,应取垂直的分量进⾏计算,公式可为E=Blv sin θ,θ为B与v⽅向间的夹⾓.2.使⽤范围3.有效性公式中的l为有效切割长度,即导体与v垂直的⽅向上的投影长度.例如,求下图中MN两点间的电动势时,有效长度分别为甲图:l=cd sin β.4.相对性E=Blv中的速度v是相对于磁场的速度,若磁场也运动,应注意速度间的相对关系.5.感应电动势两个公式的⽐较考点三 ⾃感现象的分析1.⾃感现象“阻碍”作⽤的理解(1)流过线圈的电流增加时,线圈中产⽣的⾃感电动势与电流⽅向相反,阻碍电流的增加,使其缓慢地增加.(2)流过线圈的电流减⼩时,线圈中产⽣的⾃感电动势与电流⽅向相同,阻碍电流的减⼩,使其缓慢地减⼩.2.⾃感现象的四个特点(1)⾃感电动势总是阻碍导体中原电流的变化.(2)通过线圈中的电流不能发⽣突变,只能缓慢变化.(3)电流稳定时,⾃感线圈就相当于普通导体.(4)线圈的⾃感系数越⼤,⾃感现象越明显,⾃感电动势只是延缓了过程的进⾏,但它不能使过程停⽌,更不能使过程反向.3.⾃感现象中的能量转化通电⾃感中,电能转化为磁场能;断电⾃感中,磁场能转化为电能.4.分析⾃感现象的两点注意(1)通过⾃感线圈中的电流不能发⽣突变,即通电过程,线圈中电流逐渐变⼤,断电过程,线圈中电流逐渐变⼩,⽅向不变.此时线圈可等效为“电源”,该“电源”与其他电路元件形成回路.(2)断电⾃感现象中灯泡是否“闪亮”问题的判断,在于对电流⼤⼩的分析,若断电后通过灯泡的电流⽐原来强,则灯泡先闪亮后再慢慢熄灭.第三节 电磁感应中的电路和图象问题【基本概念、规律】⼀、电磁感应中的电路问题1.内电路和外电路(1)切割磁感线运动的导体或磁通量发⽣变化的线圈都相当于电源.(2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的内阻,其余部分是外电阻.2.电源电动势和路端电压⼆、电磁感应中的图象问题1.图象类型(1)随时间t变化的图象如B-t图象、Φ-t图象、E-t图象和i-t图象.(2)随位移x变化的图象如E-x图象和i-x图象.2.问题类型(1)由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图象.(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量.(3)利⽤给出的图象判断或画出新的图象.【重要考点归纳】考点⼀ 电磁感应中的电路问题1.对电源的理解:在电磁感应现象中,产⽣感应电动势的那部分导体就是电源,如切割磁感线的导体棒、有磁通量变化的线圈等.这种电源将其他形式的能转化为电能.2.对电路的理解:内电路是切割磁感线的导体或磁通量发⽣变化的线圈,外电路由电阻、电容等电学元件组成.3.解决电磁感应中电路问题的⼀般思路:(2)分析电路结构(内、外电路及外电路的串、并联关系),画出等效电路图.(3)利⽤电路规律求解.主要应⽤欧姆定律及串、并联电路的基本性质等列⽅程求解.4.(1)对等效于电源的导体或线圈,两端的电压⼀般不等于感应电动势,只有在其电阻不计时才相等.(2)沿等效电源中感应电流的⽅向,电势逐渐升⾼.考点⼆ 电磁感应中的图象问题1.题型特点⼀般可把图象问题分为三类:(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象;(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量;(3)根据图象定量计算.2.解题关键弄清初始条件,正负⽅向的对应,变化范围,所研究物理量的函数表达式,进、出磁场的转折点是解决问题的关键.3.解决图象问题的⼀般步骤(1)明确图象的种类,即是B-t图象还是Φ-t图象,或者是E-t图象、I-t图象等;(2)分析电磁感应的具体过程;(3)⽤右⼿定则或楞次定律确定⽅向对应关系;(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、⽜顿运动定律等规律写出函数关系式;(5)根据函数关系式,进⾏数学分析,如分析斜率的变化、截距等;(6)画出图象或判断图象.4.解决图象类选择题的最简⽅法——分类排除法.⾸先对题中给出的四个图象根据⼤⼩或⽅向变化特点分类,然后定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增⼤还是减⼩)、变化快慢(均匀变化还是⾮均匀变化),特别是⽤物理量的⽅向,排除错误选项,此法最简捷、最有效.【思想⽅法与技巧】电磁感应电路与图象的综合问题解决电路与图象综合问题的思路(1)电路分析弄清电路结构,画出等效电路图,明确计算电动势的公式.(2)图象分析①弄清图象所揭⽰的物理规律或物理量间的函数关系;②挖掘图象中的隐含条件,明确有关图线所包围的⾯积、图线的斜率(或其绝对值)、截距所表⽰的物理意义.(3)定量计算运⽤有关物理概念、公式、定理和定律列式计算.第四节 电磁感应中的动⼒学和能量问题【基本概念、规律】⼀、电磁感应现象中的动⼒学问题1.安培⼒的⼤⼩2.安培⼒的⽅向(1)先⽤右⼿定则判定感应电流⽅向,再⽤左⼿定则判定安培⼒⽅向.(2)根据楞次定律,安培⼒的⽅向⼀定和导体切割磁感线运动⽅向相反.⼆、电磁感应中的能量转化1.过程分析(1)电磁感应现象中产⽣感应电流的过程,实质上是能量的转化过程.(2)感应电流在磁场中受安培⼒,若安培⼒做负功,则其他形式的能转化为电能;若安培⼒做正功,则电能转化为其他形式的能.(3)当感应电流通过⽤电器时,电能转化为其他形式的能.2.安培⼒做功和电能变化的对应关系“外⼒”克服安培⼒做多少功,就有多少其他形式的能转化为电能;安培⼒做多少功,就有多少电能转化为其他形式的能.【重要考点归纳】考点⼀ 电磁感应中的动⼒学问题分析1.导体的平衡态——静⽌状态或匀速直线运动状态.处理⽅法:根据平衡条件(合外⼒等于零)列式分析.2.导体的⾮平衡态——加速度不为零.处理⽅法:根据⽜顿第⼆定律进⾏动态分析或结合功能关系分析.3.分析电磁感应中的动⼒学问题的⼀般思路(1)先进⾏“源”的分析——分离出电路中由电磁感应所产⽣的电源,求出电源参数E和r;(2)再进⾏“路”的分析——分析电路结构,弄清串、并联关系,求出相关部分的电流⼤⼩,以便求解安培⼒;(3)然后是“⼒”的分析——分析研究对象(常是⾦属杆、导体线圈等)的受⼒情况,尤其注意其所受的安培⼒;(4)最后进⾏“运动”状态的分析——根据⼒和运动的关系,判断出正确的运动模型.考点⼆ 电磁感应中的能量问题1.电磁感应过程的实质是不同形式的能量转化的过程,⽽能量的转化是通过安培⼒做功的形式实现的,安培⼒做功的过程,是电能转化为其他形式能的过程,外⼒克服安培⼒做功,则是其他形式的能转化为电能的过程.2.能量转化及焦⽿热的求法(1)能量转化(2)求解焦⽿热Q的三种⽅法3. 在解决电磁感应中的能量问题时,⾸先进⾏受⼒分析,判断各⼒做功和能量转化情况,再利⽤功能关系或能量守恒定律列式求解.【思想⽅法与技巧】电磁感应中的“双杆”模型1.模型分类“双杆”模型分为两类:⼀类是“⼀动⼀静”,甲杆静⽌不动,⼄杆运动,其实质是单杆问题,不过要注意问题包含着⼀个条件:甲杆静⽌、受⼒平衡.另⼀种情况是两杆都在运动,对于这种情况,要注意两杆切割磁感线产⽣的感应电动势是相加还是相减.2.分析⽅法通过受⼒分析,确定运动状态,⼀般会有收尾状态.对于收尾状态则有恒定的速度或者加速度等,再结合运动学规律、⽜顿运动定律和能量观点分析求解.3.分析“双杆”模型问题时,要注意双杆之间的制约关系,即“动杆”与“被动杆”之间的关系,需要注意的是,最终两杆的收尾状态的确定是分析该类问题的关键.电磁感应中的含容电路分析⼀、电磁感应回路中只有电容器元件1.这类问题的特点是电容器两端电压等于感应电动势,充电电流等于感应电流.(2)由本例可以看出:导体棒在恒定外⼒作⽤下,产⽣的电动势均匀增⼤,电流不变,所受安培阻⼒不变,导体棒做匀加速直线运动.⼆、电磁感应回路中电容器与电阻并联问题1.这⼀类问题的特点是电容器两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压,充电过程中的电流只是感应电流的⼀⽀流.稳定后,充电电流为零.2.在这类问题中,导体棒在恒定外⼒作⽤下做变加速运动,最后做匀速运动.。

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突破54 电磁感应现象的判断与楞次定律的理解及应用一、电磁感应现象的判断1.磁通量发生变化的三种常见情况 (1)磁场强弱不变,回路面积改变; (2)回路面积不变,磁场强弱改变;(3)回路面积和磁场强弱均不变,但二者的相对位置发生改变. 2.判断电磁感应现象是否发生的一般流程 电磁感应现象能否发生的判断流程 (1)确定研究的闭合回路。

(2)弄清楚回路内的磁场分布,并确定其磁通量Φ。

(3)⎩⎪⎨⎪⎧Φ不变→无感应电流Φ变化→⎩⎪⎨⎪⎧回路闭合,有感应电流不闭合,无感应电流,但有感应电动势【典例1】法拉第最初发现“电磁感应现象”实验情景如图,某同学利用这原理和器材探究“磁生电”,在正确操作的情况下,得到符合实验事实的选项是A . 闭合开关瞬间,电流计指针无偏转B . 闭合开关稳定后,电流计指针有偏转C . 通电状态下,拆开与电池组相连线圈的瞬间,电流计指针无偏转D . 将绕线的铁环换成木环后,闭合或断开开关瞬间,电流计指针有偏转 【答案】D中磁通量减小,产生感应电流,电流计指针有偏转。

故C 项错误。

D :将绕线的铁环换成木环后,闭合或断开开关瞬间,与电源相连线圈中电流发生变化,与电流表相连线圈中磁通量发生变化,产生感应电流,电流计指针有偏转。

故D项正确。

【典例2】如图所示,绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路,在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A,下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是( ).A.线圈中通以恒定的电流B.通电时,使滑动变阻器的滑片P匀速移动C.通电时,使滑动变阻器的滑片P加速移动D.将电键突然断开的瞬间【答案】 A【解析】当线圈中通恒定电流时,产生的磁场为稳恒磁场,通过铜环A的磁通量不发生变化,不会产生感应电流.【跟踪短训】1. 将一圆形导线环水平放置,在圆环所在的空间加上一水平向右的匀强磁场,mn、pq为圆环上两条互相垂直的直径,mn为水平方向,pq为竖直方向.则下列选项中能使圆环中产生感应电流的是( )A.让圆环以过圆心且垂直于圆环平面的轴顺时针转动B.让圆环在水平面内向右平动C.让圆环以mn为轴转动D.让圆环以pq为轴转动【答案】D2. 如图所示,通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面,第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ,第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ,设先后两次通过金属框的磁通量变化量大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2,则( ).A.ΔΦ1>ΔΦ2,两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现B.ΔΦ1=ΔΦ2,两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现C.ΔΦ1<ΔΦ2,两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现D.ΔΦ1<ΔΦ2,两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现【答案】 C【解析】设金属框在位置Ⅰ的磁通量为ΦⅠ,金属框在位置Ⅱ的磁通量为ΦⅡ,由题可知:ΔΦ1=|ΦⅡ-ΦⅠ|,ΔΦ2=|-ΦⅡ-ΦⅠ|,所以金属框的磁通量变化量大小ΔΦ1<ΔΦ2,由安培定则知两次磁通量均向里减小,所以由楞次定律知两次运动中线框中均出现沿adcba方向的电流,C对.3. 现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示连接。

下列说法中正确的是( )A.开关闭合后,线圈A插入或拔出线圈B都会引起电流计指针偏转B.线圈A插入线圈B中后,开关闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转C.开关闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动,会使电流计指针静止在中央零刻度D.开关闭合后,只有滑动变阻器的滑片P加速滑动,电流计指针才能偏转【答案】 A二、对楞次定律的理解及应用1.楞次定律中“阻碍”的含义楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系,磁通量发生变化是原因,产生感应电流是结果,原因产生结果,结果反过来影响原因。

2. 楞次定律中“阻碍”的主要表现形式(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”;(2)阻碍相对运动——“来拒去留”;(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”;(4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”.3.感应电流方向判断的两种方法(1)用楞次定律判断(2)用右手定则判断该方法适用于部分导体切割磁感线.判断时注意掌心、四指、拇指的方向:①掌心——磁感线垂直穿入;②拇指——指向导体运动的方向;③四指——指向感应电流的方向.【典例3】如图甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示.在0~T2时间内,直导线中电流向上,则在T2~T时间内,线框中感应电流的方向与所受安培力的合力方向分别是( )A.顺时针,向左B.逆时针,向右C.顺时针,向右D.逆时针,向左【答案】B【典例4】.电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N极朝下,如图所示,现使磁铁开始自由下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是( )A.从a到b,上极板带正电B.从a到b,下极板带正电C.从b到a,上极板带正电D.从b到a,下极板带正电【答案】D【解析】在N极接近线圈上端的过程中,穿过线圈的磁通量向下增加,则感应电流的磁场方向向上.由安培定则可判定电路中的电流为顺时针方向(从下向上看),故通过R的电流由b到a,电容器下极板带正电.【典例5】如图所示,一圆形金属线圈放置在水平桌面上,匀强磁场垂直桌面竖直向下,过线圈上A点作切线OO′,OO′与线圈在同一平面上.在线圈以OO′为轴翻转180°的过程中,线圈中电流方向( )A.始终为A→B→C→AB.始终为A→C→B→AC.先为A→C→B→A再为A→B→C→AD.先为A→B→C→A再为A→C→B→A【答案】A【解析】在线圈以OO′为轴翻转0~90°的过程中,穿过线圈正面向里的磁通量逐渐减少,由楞次定律可知感应电流方向为A→B→C→A;线圈以OO′为轴翻转90°~180°的过程中,穿过线圈反面向里的磁通量逐渐增加,由楞次定律可知感应电流方向仍然为A→B→C→A,A正确.【典例6】如图所示,光滑固定导轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q平行放置在导轨上,形成一个闭合回路,当一条形磁铁从高处下落接近回路时( ).A.P、Q将互相靠拢 B.P、Q将互相远离C.磁铁的加速度仍为g D.磁铁的加速度大于g【答案】 A【解析】方法一根据楞次定律的另一表述:感应电流的效果总是要反抗产生感应电流的原因.本题中“原因”是回路中磁通量的增加,归根结底是磁铁靠近回路,“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近.所以,P、Q将互相靠拢且磁铁的加速度小于g,应选A.【典例7】.如图所示,一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方,直导线与圆环在同一竖直面内,当通电直导线中电流增大时,弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l的变化情况是( )A.S增大,l变长B.S减小,l变短C.S增大,l变短D.S减小,l变长【答案】D【典例8】.如图所示,老师做了一个物理小实验让学生观察:一轻质横杆两侧各固定一金属环,横杆可绕中心点自由转动,老师拿一条形磁铁插向其中一个小环,后又取出插向另一个小环,同学们看到的现象是( )A.磁铁插向左环,横杆发生转动B.磁铁插向右环,横杆发生转动C.无论磁铁插向左环还是右环,横杆都不发生转动D.无论磁铁插向左环还是右环,横杆都发生转动【答案】B【解析】左环没有闭合,在磁铁插入过程中,不产生感应电流,故横杆不发生转动.右环闭合,在磁铁插入过程中,产生感应电流,横杆将发生转动.课后作业1. 奥斯特发现了电流能在周围产生磁场,法拉第认为磁也一定能生电,并进行了大量的实验。

下图中环形物体是法拉第使用过的线圈,A、B两线圈绕在同一个铁环上,A与直流电源连接,B与灵敏电流表连接。

实验时未发现电流表指针偏转,即没有“磁生电”,其原因是( )A.线圈A中的电流较小,产生的磁场不够强B.线圈B中产生的电流很小,电流表指针偏转不了C.线圈A中的电流是恒定电流,不会产生磁场D.线圈A中的电流是恒定电流,产生稳恒磁场【答案】 D【解析】电流表与线圈B构成闭合电路,当线圈中磁通量发生变化时,线圈中产生感应电动势,从而可出现感应电流。

由于线圈A中的电流是恒定电流,产生稳恒磁场,所以线圈B中磁通量没有变化,电流表指针不偏转,D正确。

2.某实验小组利用如图所示装置,探究感应电流的产生条件。

图中A是螺线管,条形磁铁的S极置于螺线管内,磁铁保持静止状态,B为灵敏电流计,开关K处于断开状态,电路连接和各仪器均正常。

下列关于实验现象的说法正确的是( )A. K闭合前,通过螺线管的磁通量为零B. K闭合瞬间,通过螺线管的磁通量不变C. K闭合瞬间,灵敏电流计指针不发生偏转D. K闭合,抽出磁铁过程中,灵敏电流计指针发生偏转【答案】BCD3.法拉第通过近10年的实验终于发现,电磁感应是一种只有在变化和运动的过程中才能发生的现象,下列哪些情况下能产生电磁感应现象()A.图甲中,条形磁铁匀速穿过不闭合的环形线圈的过程中B.图乙中,开关闭合的瞬间C.图丙中,通电瞬间使小磁针转动D.丁图中,闭合开关的瞬间【答案】AD4.1831 年8月,英国物理学家法拉第在经历多次失败后,终于发现了电磁感应现象。

法拉第最初发现电磁感应现象的实验装置如图所示,软铁环上绕有、两个线圈。

关于该实验,下列说法中正确的是()A.先闭合,再闭合后,线圈中有持续的电流产生B.先闭合,再闭合后,线圈中有持续的电流产生C.,均闭合,断开瞬间,线圈中的感应电流向右流过电流表D.,2均闭合,断开瞬间,线圈中的感应电流向左流过电流表【答案】C【解析】先闭合S2,再闭合S1后,穿过线圈A的磁通量增大,则穿过B的磁通量也增大,所以线圈B 中有感应电流产生;当A中的电流稳定后,磁通量不再增大,则B中不再有感应电流,A错误;先闭合S1,电流稳定后再闭合S2后,线圈B中的磁通量不变,所以没有持续的电流产生,B错误;当A线圈电路中的开关断开的瞬间,线圈A磁通量减少,有安培定则可知,穿过A的磁通量方向向上,则穿过B的磁通量的方向向下;线圈B中的磁通量也减少,根据楞次定律知B中产生感应电流,感应电流磁场的方向向下,所以感应电流向右流过电流表,C正确D错误.5.某同学将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接,在开关闭合、线圈A放在线圈中的情况下,他发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时,电流计指针向右偏转,则关于他的下列推断中正确的是()A.线圈A向上移动或滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动都能引起电流计指针向左偏转B.线圈A中铁芯向上拔出或断开开关,都能引起电流计指针向右偏转C.滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动,都能使电流计指针静止在中央D.因为线圈A、线圈B的绕线方向未知,故电流计指针偏转方向向左向右都有可能【答案】B6.如图所示,导线AB与CD平行。

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