电磁感应专题复习

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电磁感应解题技巧及练习

电磁感应解题技巧及练习

电磁感应专题复习(重要)基础回顾(一)法拉弟电磁感应定律1、内容: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E=nΔΦ/Δt(普适公式)当导体切割磁感线运动时,其感应电动势计算公式为E=BLVsinα2、E=nΔΦ/Δt与E=BLVsinα的选用①E=nΔΦ/Δt计算的是Δt时间内的平均电动势,一般有两种特殊求法ΔΦ/Δt=BΔS/Δt即B不变ΔΦ/Δt=SΔB/Δt即S不变② E=BLVsinα可计算平均动势,也可计算瞬时电动势。

③直导线在磁场中转动时,导体上各点速度不一样,可用V平=ω(R1+R2)/2代入也可用E=nΔΦ/Δt 间接求得出 E=BL2ω/2(L为导体长度,ω为角速度。

)(二)电磁感应的综合问题一般思路:先电后力即:先作“源”的分析--------找出电路中由电磁感应所产生的电源,求出电源参数E和r。

再进行“路”的分析-------分析电路结构,弄清串、并联关系,求出相应部分的电流大小,以便安培力的求解。

然后进行“力”的分析--------要分析力学研究对象(如金属杆、导体线圈等)的受力情况尤其注意其所受的安培力。

按着进行“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。

最后是“能量”的分析-------寻找电磁感应过程和力学研究对象的运动过程中能量转化和守恒的关系。

【常见题型分析】题型一楞次定律、右手定则的简单应用例题(2006、广东)如图所示,用一根长为L、质量不计的细杆与一个上弧长为L0 、下弧长为d0的金属线框的中点连接并悬挂于o点,悬点正下方存在一个弧长为2 L0、下弧长为2 d0、方向垂直纸面向里的匀强磁场,且d0 远小于L先将线框拉开到图示位置,松手后让线框进入磁场,忽略空气阻力和摩擦,下列说法中正确的是A、金属线框进入磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→B、金属线框离开磁场时感应电流的方向a→d→c→b→C、金属线框d c边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等D、金属线框最终将在磁场内做简谐运动。

电磁感应复习

电磁感应复习
1 2 3 4 a2< a4 < a3=a1 A.a1<a2<a3 B.a3<a1<a2 C.a1=a3<a2 D.a3<a2<a1
8、如图所示,匀强磁场中固定的金属框架ABC,导体棒DE 在框架上沿图示方向匀速平移,框架和导体棒材料相同、同 A 样粗细,接触良好.则( ) A.电路中感应电流保持一定 B.电路中磁通量的变化率一定 C.电路中感应电动势一定 D.棒受到的外力一定 E. 回路的电功率一定 DE棒在任意时刻t在电路中的有效切割长度L=2·vt·tanθ 与t无关
来拒去留 S N S N S N
四、法拉第电磁感应定律
1.法拉第电磁感应定律:电磁感应中感应电动势的大小,即 跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比,即: 2、注意:产生感应电动势的那部分导体相当于电源,该电源 的正负极由楞次定律来确定,注意电源内部电流是由负极流 向正极. 3.磁通量变化产生电动势的几种情况
②E=2BRv;
③E=BRv
公式中的L为有效切割长度:即垂直于B、垂直于v且处于磁 场中的直线部分长度
例4、材料、粗细相同,长度不同的电阻丝做成ab、 cd、ef三种形状的导线,分别放在电阻可忽略的光滑 金属导轨上,并与导轨垂直,如图所示,匀强磁场方 向垂直导轨平面向内.外力使导线水平向右做匀速运动, 且每次外力所做功的功率相同,已知三根导线在导轨 间的长度关系是Lab<Lcd<Lef,则 ( )BD (A)ab运动速度最大 Rab<Rcd<Ref BLv (B)ef运动速度最大 L 0.8 N p=FV F BIL B R (C)因三根导线切割磁感线的有效长度相同,故它们产 生的感应电动势相同 (D)忽略导体内能变化,三根导线每秒产生的热量相同 Q=Pt
D1
D2
(2) 、接通瞬间可把线圈当断路

2025高考物理总复习法拉第电磁感应定律自感和涡流

2025高考物理总复习法拉第电磁感应定律自感和涡流

最接近
A.0.30 V C.0.59 V
√B.0.44 V
D.4.3 V
考点一 电磁感应现象的理解和判断
根据法拉第电磁感应定律 E=ΔΔΦt ,可得 E1=ΔΔBt S1,E2= ΔΔBt S2,E3=ΔΔBt S3,三个线圈产生的感应电动势方向相同, 故 E=E1+E2+E3=103×(1.02+1.22+1.42)×10-4 V= 0.44 V,故选 B。
考点一 电磁感应现象的理解和判断
根据法拉第电磁感应定律有 I=ER=ΔΔBt ·RS 可得电流之比为 I1∶I2∶I3=2∶2∶ 3 即I1=I2>I3,故选C。
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导体切割磁感线产生感应电动势
考点二 导体切割磁感线产生感应电动势
1.导体平动切割磁感线产生感应电动势的算式E=Blv的理解 在匀强磁场中,B、l、v三者互相垂直。如果不相互垂直,
考点一 电磁感应现象的理解和判断
判断正误
1.Φ=0,ΔΔΦt 不一定等于0。( √ ) 2.穿过线圈的磁通量变化越大,感应电动势也越大。( × ) 3.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大。( √ ) 4.线圈匝数n越多,磁通量越大,产生的感应电动势也越大。( × )
考点一 电磁感应现象的理解和判断
考点一 电磁感应现象的理解和判断
拓展 若匀强磁场垂直向里且均匀增大,则图中a、b两点比较,__a__点 电势高。
考点一 电磁感应现象的理解和判断
总结提升
判断感应电路中电势高低的方法
考点一 电磁感应现象的理解和判断
例2 (2022·全国甲卷·16)三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框,正
方形线框的边长与圆线框的直径相等,圆线框的半径与正六边形线框的

2025年高考物理总复习专题十电磁感应第2讲法拉第电磁感应定律、自感、涡流

2025年高考物理总复习专题十电磁感应第2讲法拉第电磁感应定律、自感、涡流

第2讲 法拉第电磁感应定律、自感、涡流知识巩固练1.如图所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用0.3 s 时间拉出,外力所做的功为W 1,通过导线截面的电荷量为q 1;第二次用0.9 s 时间拉出,外力所做的功为W 2,通过导线截面的电荷量为q 2,则 ( )A.W 1<W 2,q 1<q 2B.W 1<W 2,q 1=q 2C.W 1>W 2,q 1=q 2D.W 1>W 2,q 1>q 2【答案】C 【解析】第一次用0.3 s 时间拉出,第二次用0.9 s 时间拉出,两次速度比为3∶1,由E =BLv ,两次感应电动势比为3∶1,两次感应电流比为3∶1,由于F 安=BIL ,两次安培力比为3∶1,由于匀速拉出匀强磁场,所以外力比为3∶1,根据功的定义W =Fx ,所以W 1∶W 2=3∶1.根据电量q =I Δt ,感应电流I =E R ,感应电动势E =ΔΦΔt ,得q =ΔΦR ,所以q 1∶q 2=1∶1,故W 1>W 2,q 1=q 2,故C 正确.2.如图所示,abcd 为水平放置的平行“”形光滑金属导轨,导轨间距为l ,电阻不计.导轨间有垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B .金属杆放置在导轨上,与导轨的接触点为M 、N ,并与导轨成θ角.金属杆以ω 的角速度绕N 点由图示位置匀速转动到与导轨ab 垂直,转动过程中金属杆与导轨始终接触良好,金属杆单位长度的电阻为r .则在金属杆转动的过程中 ( )A.M 、N 两点电势相等B.金属杆中感应电流的方向由N 流向MC.电路中感应电流的大小始终为Bl ω2rD.电路中通过的电荷量为Bl 2rtan θ 【答案】A 【解析】根据题意可知,金属杆MN 为电源,导轨为外电路,由于导轨电阻不计,外电路短路,M 、N 两点电势相等,A 正确;转动过程中磁通量减小,根据楞次定律可知金属杆中感应电流的方向是由M 流向N ,B 错误;由于切割磁场的金属杆长度逐渐变短,感应电动势逐渐变小,回路中的感应电流逐渐变小,C 错误;因为导体棒MN在回路中的有效切割长度逐渐减小,所以接入电路的电阻逐渐减小,不计算通过电路的电荷量,D错误.能根据q=ΔΦR3.(多选)如图所示的电路中,电感L的自感系数很大,电阻可忽略,D为理想二极管,则下列说法正确的有()A.当S闭合时,L1立即变亮,L2逐渐变亮B.当S闭合时,L1一直不亮,L2逐渐变亮C.当S断开时,L1立即熄灭,L2也立即熄灭D.当S断开时,L1突然变亮,然后逐渐变暗至熄灭【答案】BD4.(2023年江门一模)汽车使用的电磁制动原理示意图如图所示,当导体在固定通电线圈产生的磁场中运动时,会产生涡流,使导体受到阻碍运动的制动力.下列说法正确的是()A.制动过程中,导体不会发热B.制动力的大小与导体运动的速度无关C.改变线圈中的电流方向,导体就可获得动力D.制动过程中导体获得的制动力逐渐减小【答案】D【解析】由于导体中产生了涡流,根据Q=I2Rt知,制动过程中,导体会发热,A错误;导体运动速度越大,穿过导体中回路的磁通量的变化率越大,产生的涡流越大,则所受安培力,即制动力越大,即制动力的大小与导体运动的速度有关,B错误;根据楞次定律可知,原磁场对涡流的安培力总是要阻碍导体的相对运动,即改变线圈中的电流方向,导体受到的安培力仍然为阻力,C错误;制动过程中,导体的速度逐渐减小,穿过导体中回路的磁通量的变化率变小,产生的涡流变小,则所受安培力,即制动力变小,D正确5.(2023年北京东城一模)如图所示电路中,灯泡A、B的规格相同,电感线圈L的自感系数足够大且电阻可忽略.下列说法正确的是()A.开关S由断开变为闭合时,A,B同时变亮,之后亮度都保持不变B.开关S由断开变为闭合时,B先亮,A逐渐变亮,最后A,B一样亮C.开关S由闭合变为断开时,A,B闪亮一下后熄灭D.开关S由闭合变为断开时,A闪亮一下后熄灭,B立即熄灭【答案】D【解析】开关S由断开变为闭合时,根据电感线圈的自感现象可知,A、B同时变亮,随着线圈上的电流逐渐增大,最终稳定时,线圈为可视为导线.则A灯逐渐变暗直至熄灭,电路中总电阻减小,则B灯逐渐变亮,A、B错误;开关S由闭合变为断开时,B立即熄灭,电感线圈电流不能突变为0,则会充当电源,回路中A灯变亮,之后线圈中电流减小,直至A灯熄灭,C错误,D正确.6.(多选)涡流检测是工业上无损检测的方法之一.如图所示,线圈中通以一定频率的正弦式交变电流,靠近待测工件时,工件内会产生涡流,同时线圈中的电流受涡流影响也会发生变化.下列说法正确的是()A.涡流的磁场总是要阻碍穿过工件磁通量的变化B.涡流的频率等于通入线圈的交变电流的频率C.通电线圈和待测工件间存在恒定的作用力D.待测工件可以是塑料或橡胶制品【答案】AB综合提升练7.(多选)一跑步机的原理图如图所示,该跑步机水平底面固定有间距L=0.8 m的平行金属电极,电极间充满磁感应强度大小B=0.5 T、方向竖直向下的匀强磁场,且接有理想电压表和阻值为8 Ω的定值电阻R,匀速运动的绝缘橡胶带上镀有电阻均为2 Ω的平行细金属条,金属条间距等于电极长度为d且与电极接触良好.某人匀速跑步时,电压表的示数为0.8 V.下列说法正确的是()A.通过电阻R的电流为0.08 AB.细金属条的速度大小为2.5 m/sC.人克服细金属条所受安培力做功的功率为0.2 WD.每2 s内通过电阻R的电荷量为0.2 C【答案】BD【解析】由题知单根细金属条电阻为R1=2 Ω,匀速跑步时,始终只有一根细金属条在切割磁感线,其产生的电动势为E=BLv,电压表测量R两端电压,由题知其示数为0.8 V,即U=E·R=0.8 V,解得E=1 V,v=2.5 m/s,通过电阻R的电流R+R1=0.1 A,A错误,B正确;人克服细金属条所受安培力做功的功率为为I=ER+R1P=F A v=BILv=0.1 W,C错误;每2 s内通过电阻R的电荷量为q=It=0.1×2 C=0.2 C,D 正确.8.目前,许多停车场门口都设置车辆识别系统,在自动栏杆前、后的地面各自铺设相同的传感器线圈A 、B ,两线圈各自接入相同的电路,电路a 、b 端与电压有效值恒定的交变电源连接,如图所示.工作过程回路中流过交变电流,当以金属材质为主体的汽车接近或远离线圈时,线圈的自感系数会发生变化,导致线圈对交变电流的阻碍作用发生变化,使得定值电阻R 的c 、d 两端电压就会有所变化,这一变化的电压输入控制系统,控制系统就能做出抬杆或落杆的动作.下列说法正确的是 ( )A.汽车接近线圈A 时,该线圈的自感系数减少B.汽车离开线圈B 时,回路电流将减小C.汽车接近线圈B 时,c 、d 两端电压升高D.汽车离开线圈A 时,c 、d 两端电压升高【答案】D 【解析】汽车上有很多钢铁,当汽车接近线圈时,相对于给线圈增加了铁芯,所以线圈的自感系数增大,感抗也增大,在电压不变的情况下,交流回路的电流将减小,所以R 两端电压将减小,即c 、d 两端电压将减小,A 、B 、C 错误,D 正确.9.(2023年江苏调研)如图所示,边长为L 的正方形导线框abcd 放在纸面内,在ad 边左侧有足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为B ,方向垂直纸面向里,导线框的总电阻为R .现使导线框绕a 点在纸面内顺时针匀速转动,经时间Δt 第一次转到图中虚线位置.求:(1)Δt 内导线框abcd 中平均感应电动势的大小和通过导线截面的电荷量;(2)此时线框的电功率.解:(1)Δt 时间内穿过线框的磁通量变化量为ΔΦ=BL 2-12BL 2=12BL 2,由法拉第电磁感应定律得E =ΔΦΔt =BL 22Δt , 平均感应电流I =E R ,通过导线的电荷量为Q =I ·Δt =BL 22R .(2)线框中瞬时电动势为E =12B ω(√2L )2=B ωL 2,其中ω=π4Δt ,线框的电功率为P =E 2R =B 2ω2L 4R =π2B 2L 416R Δt 2.。

第1讲 电磁感应现象 楞次定律-2025版物理大一轮复习

第1讲 电磁感应现象 楞次定律-2025版物理大一轮复习

电磁感应现象楞次定律目标要求 1.知道电磁感应现象的产生条件并会分析解决实际问题。

2.会根据楞次定律判断感应电流的方向,会应用楞次定律的推论分析问题。

3.能够综合应用安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律解决实际问题。

考点一对电磁感应现象的理解和判断1.磁通量(1)定义:磁感应强度B与面积S的□1乘积。

(2)公式:Φ=□2BS。

(3)适用条件:①匀强磁场;②S为垂直磁场的□3有效面积。

(4)磁通量是□4标量(填“标量”或“矢量”)。

(5)物理意义:穿过某一面积的□5磁感线的条数。

(6)标矢性:磁通量是□6标量,但有正负。

(7)磁通量变化:ΔΦ=Φ2-Φ1。

2.电磁感应现象(1)定义:只要穿过闭合导体回路的□7磁通量发生变化,闭合导体回路中就有感应电流。

(2)条件:穿过□8闭合电路的□9磁通量发生变化。

(3)实质:产生□10感应电动势,如果电路闭合,则有感应电流;如果电路不闭合,则只有□11感应电动势而无感应电流。

【判断正误】1.穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关。

(√)2.电路中磁通量发生变化时,就一定会产生感应电流。

(×)3.当导体切割磁感线运动时,导体中一定产生感应电流。

(×)1.判断感应电流有无的方法2.判断磁通量是否变化的方法(1)根据公式Φ=BS sinθ(θ为B与S间的夹角)判断。

(2)根据穿过平面的磁感线的条数是否变化判断。

3.产生感应电流的三种常见情况【对点训练】1.(磁通量及其变化)如图所示,线框abdc的左侧放置一通有恒定电流的长直导线,线框从位置Ⅰ按照以下四种方式运动(位置Ⅰ和位置Ⅲ关于MN对称),磁通量变化量的绝对值最大的是()A.平移到位置ⅡB.平移到位置ⅢC.以MN为转轴转到位置ⅢD.以bd为转轴转到位置Ⅱ解析:B由图可知,通电直导线电流方向向上,由安培定则可知,导线右侧磁场的方向向里,左侧磁场的方向向外,靠近导线磁感应强度增大,远离导线磁感应强度减小,设线框的面积为S,位置Ⅰ处和位置Ⅲ处的平均磁感应强度为B1,位置Ⅱ处的磁感应强度为B2,线框从位置Ⅰ平移到位置Ⅱ,磁通量的变化量的大小为ΔΦ1=(B1-B2)S,线框从位置Ⅰ平移到位置Ⅲ,磁通量的变化量的大小为ΔΦ2=(B1+B1)S=2B1S,以MN为转轴转到位置Ⅲ,磁通量的变化量的大小为ΔΦ3=0,以bd为转轴转到位置Ⅱ,磁通量的变化量的大小为ΔΦ4=(B1+B2)S,由以上分析可知,线框从位置Ⅰ平移到位置Ⅲ,磁通量的变化量绝对值最大。

高考物理专项复习《电磁感应》十年高考真题汇总

高考物理专项复习《电磁感应》十年高考真题汇总
A.选用铜质弦,电吉他仍能正常工作 B.取走磁体,电吉他将不能正常工作 C.增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势 D.弦振动过程中,线圈中的电流方向不断变化 24.(2012·海南卷)图中装置可演示磁场对通电导线的作用。电磁铁上下两磁极之间某一水平 面内固定两条平行金属导轨,L 是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆。当电磁铁线圈两端 a、 b,导轨两端 e、f,分别接到两个不同的直流电源上时,L 便在导轨上滑动。下列说法正确 的是
挂在直导线正上方,开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是
A. 开关闭合后的瞬间,小磁针的 N 极朝垂直纸面向里的方向转动 B. 开关闭合并保持一段时间后,小磁针的 N 极指向垂直纸面向里的方向 C. 开关闭合并保持一段时间后,小磁针的 N 极指向垂直纸面向外的方向 D. 开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,小磁针的 N 极朝垂直纸面向外的方向转动 8.(2011·北京卷·T19)某同学为了验证断电自感现象,自己找来带铁心的线圈L、小灯泡A、开 关S和电池组E,用导线将它们连接成如图所示的电路。检查电路后,闭合开关S,小灯泡发 光;再断开开关S,小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多次重复,仍未见老师演示时 出现的小灯泡闪亮现象,他冥思苦想找不出原因。你认为最有可能造成小灯泡末闪亮的原因 是
A.T1>mg,T2>mg B.T1<mg,T2<mg
C.T1>mg,T2<mg D.T1<mg,T2>mg
13.(2016·上海卷)磁铁在线圈中心上方开始运动时,线圈中产生如图方向的感应电流,则磁

A.向上运动
B.向下运动
C.向左运动
D.向右运动
14.(2016·海南卷)如图,一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内,环的圆

电磁感应复习

电磁感应复习

特别提醒 1.公式 E=BLvsinθ 是法拉第电磁感应定律的一种特 殊形式,不具有普遍性. 2.应用 E=BLv 处理转动切割类问题时,速度 v 是 1 2 转动棒中点的速度,此时写为 E=感应强度大小均为B, 方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场,磁 场宽度均为L.边长为L的正方形线框abcd的bc边紧靠磁场边 缘置于桌面上.使线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通 过磁场区域,若以逆时针方向为电流的正方向,能反映线 框中感应电流变化规律的是( )
三、理想变压器原、副线圈基本 量的关系如图所示:
功率关系 P1=P2
U1 n1 = ,与负载、副线圈的个数多少 电压关系 U2 n2 无关 I 1 n2 (1)只有一个副线圈: = 基本 I 2 n1 关系 电流关系 (2)多个副线圈: I1n1=I2n2+I3n3+…+Innn 或 U1I1=U2I2+U3I3+…+UnIn 频率关系 f1=f2 因果 (1)U1 决定了 U2 关系 (2)I2 决定了 I1 (n1、 n2 不 (3)P2 决定了 P1 变)
有效值 对于非正弦交变电 流的有效值,以上 关系式不成立,应 根据定义来求
计算交流电通过导 计算通过导 体产生的热量、电 体的电荷量 q 功以及确定熔丝的 熔断电流
特别提醒 1.平移转轴,改变线圈形状,不会改变产生交流电的最大值. 2.交流电的瞬时值有时写成e=Emcosωt,不是交流电变了, 而是计时位置发生了改变.
ΔΦ 2.公式 E=n 与 E=nBLvsinθ 的比较 Δt ΔΦ E=nBLvsinθ E=n Δt 研究对 一段直导线(或可等效成直导 一个回路(不一定闭合) 象 线) 适用范 无论什么方式引起 Φ 的变 只适于一段导体切割磁感线 围 化都可以 磁场情 可以是匀强磁场,也可以 只能是匀强磁场 况 是变化磁场 物理意 义 各字母 含义 ① Δt 为一段时间,则 E 为 ①v 是平均速度,则 E 为平均 平均值②Δt→0 时, E 值②v 是瞬时速度,则 E 为瞬 则 为瞬时值 时值 ΔΦ 是 Φ 的变化率, ΔΦ、 ① L:有效切割长度②v:有效 与 Δt 切割速度③θ 是 B 与 v 的夹角 Φ 无必然联系

高考复习 第九章 电磁感应

高考复习 第九章 电磁感应

第九章 电磁感应知识网络:第1单元 电磁感应 楞次定律一、电磁感应现象1.产生感应电流的条件感应电流产生的条件是:穿过闭合电路的磁通量发生变化。

以上表述是充分必要条件。

不论什么情况,只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件,就必然产生感应电流;反之,只要产生了感应电流,那么电路一定是闭合的,穿过该电路的磁通量也一定发生了变化。

当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,电路中有感应电流产生。

这个表述是充分条件,不是必要的。

在导体做切割磁感线运动时用它判定比较方便。

2.感应电动势产生的条件。

感应电动势产生的条件是:穿过电路的磁通量发生变化。

这里不要求闭合。

无论电路闭合与否,只要磁通量变化了,就一定有感应电动势产生。

这好比一个电源:不论外电路是否闭合,电动势总是存在的。

但只有当外电路闭合时,电路中才会有电流。

二、右手定则伸开右手,使大拇指与四指在同一个平面内,并跟四指垂直,让磁感线穿过手心,使大拇指指向导体的运动方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向。

三、楞次定律1.楞次定律——感应电流总具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

( 阻碍 原磁场增加时,反抗, 原磁场减小时,补充 )2.对“阻碍”意义的理解:(1)阻碍原磁场的变化。

“阻碍”不是阻止,而是“延缓”(2)阻碍的是原磁场的变化,而不是原磁场本身,如果原磁场不变化,即使它再强,也不会产生感应电流.(3)阻碍不是相反.当原磁通减小时,感应电流的磁场与原磁场同向,以阻碍其减小;当磁体远离导体运动时,导体运动将和磁体运动同向,以阻碍其相对运动.(4)由于“阻碍”,为了维持原磁场变化,必须有外力克服这一“阻碍”而做功,从而导致R其它形式的能转化为电能.因此楞次定律是能量转化和守恒定律在电磁感应中的体现.3.楞次定律的具体应用从“阻碍相对运动”的角度来看,楞次定律的这个结论可以用能量守恒来解释:既然有感应电流产生,就有其它能转化为电能。

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◆变式2
若将【基本模型】中的恒力改为用一水平向右的力拉着MN由
静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为a,求此拉力F随时间t
变化的关系。
b
F/N
R
F
k = B2L2a
ma
m(R + r)
a
0
t/s
◆课堂检测
如图所示,ab金属棒质量m1=2kg、电阻 r1=2Ω, cd金属棒质量m2=1kg、电阻 r2=1 Ω、静止在倾斜轨道上 ,倾斜轨道 与水平方向夹角β=370、有垂直轨道向下 的磁场、磁感应强度B=1T、间距为 L=1m,倾斜轨道足够长,ab、cd长度均 为L=1m、与倾斜轨道的动摩擦因数均为 0.75,现将ab从半径R=0.8m、间距为 也L的四分之一光滑圆弧轨道由静止释放, 并恰好无碰撞落到倾斜轨道上, 求:(1)ab棒在倾斜轨道上的速度为 4m/s时,求ab棒的加速度及整个装置的 发热功率P。(2)ab棒的速度从最大减 为最小的过程中回路产生的焦耳热Q?
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.解决电磁感应中的电路问题三步曲: (1)确定电源.利用E=n ΔΔΦt 或E=BLv求感应电动势的大小,利用右手定则 或楞次定律判断电流方向. (2)分析电路结构(内、外电路及外电路的串、并联),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.
二、电磁感应中的动力学问题,能量问题
【基本模型】如图所示: R
Байду номын сангаас
b
F
a
导体 变速运动
临界 状态
E=BLv 感应电动势变 I=BLv/(R+r) 感应电流 F=BIL

变化
安培力 变化
F合=F安+F其
运动状态 v与a方向关系 加速度 F合=ma 合外力
分析
变化
变化
分析此类问题的关键是抓住状态变化过程中变量的变化特点和规律, 从而确定状态变化过程中的临界点和最终状态
例2(单选):
一矩形线圈位于方向垂直线圈平面的磁场中,如图甲所示,磁感应强度B 随t的变化规律如图乙所示(若规定磁感应强度B垂直线圈平面向里为正方 向).以i表示线圈中的感应电流,以图甲线圈上箭头所示方向为电流的正方
A 向,则以下的i-t图中正确的是( )
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.
E= N
B t
S
+ NB
S t
线圈转动:E NBS sint
中性面计时
一、电磁感应中的电路问题及图像问题
例1(单选):用均匀导线做成的正方形线圈边长为 l,正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场
B 中,如图 1 所示,当磁场以ΔΔBt 的变化率增强时,则( )
图1 A.线圈中感应电流方向为 adbca B.线圈中产生的电动势 E=ΔΔBt ·l22 C.线圈中 a 点电势高于 b 点电势 D.线圈中 a、b 两点间的电势差为ΔΔBt ·l22
◆知识整合 网络建构
单杆 双杆 线框 线圈
杆切割型
两大模型
磁通量变化型
楞次定律
四大载体 电磁感应
两大规律
电磁感应 定律
动生 感生
两类电动势、四类问题
Φ变→E感→I、U-电路问题
↓ F安→a-动力学问题 ↓ W安→动能、电能-能量问题

综合→图像问题
◆知识整合 网络建构
b
r内
R
a
F
+ I /R E 总=
3.不要求用自感系数计算自 感电动势
近几年广西高考物理试题中关于电磁感应的考察
2012 19题
2013 Ⅱ卷16题
2014 Ⅱ卷25题
2015 Ⅱ卷15题
2017年三卷15题
2016 Ⅲ卷21题
25题
◆知识整合 网络建构
电磁学知识结构
场 ——电 场→磁 场→电磁场(电磁波) 路 ——直流电路→感应电路→交流电路
【基本模型】已知:导轨光滑,宽度为L,磁场为B,电阻为r,电 阻R,导体棒初始静止,恒力为F。 ◆问题1
若在导体棒上施加恒力F,使其由静止运动到最大速度vm,在 此过程中,电路产生的焦耳热为Q,求流过导体棒的电量q。
b
F R
a
◆模型变式 拓展延伸
【基本模型】已知:导轨光滑,磁场为B,宽度为L,导体棒质量 为m,电阻为r,电阻R,导体棒初始静止,恒力为F。
专题复习------
《电磁感应》综合应用
2018考纲《电磁感应》部分要求及解读
主题
内容
要求
说明
电磁感应现象

电 磁 感
磁通量 法拉第电磁感应定律 楞次定律

1.导体切割磁感线时,感应 电动势的计算,只限于L垂直
Ⅱ 于B、v的情况
Ⅱ 2.在电磁感应现象里,不要
求判断内电路中各点电势的
应 互感 自感
Ⅰ 高低


r外
N t
B变化 S变化
E感= N
B t
S
E动=
NB
S t
BS同时变化
E= N
B t
S
+ NB
S t
◆知识整合 网络建构
I /R E 总=


B变化
r内
+
rE =外 感
N
B t
S
N t
S变化
E动=
NB
S t
b
F R
a
平动切割:BL有效V┴
单棒转动:E BLV 1 BL2 2
BS同时变化
◆多角设问,自主构题
b
R
lm ?
a
B
已知条件
1.水平恒力为F 2.拉力的功率恒定为P 3.运动加速度恒定为a 4.给杆初速度v0
情境变换
1.金属杆计电阻 2.轨道粗糙 3.轨道倾斜 4.磁场变化
从解题方法上构建知识结构
电磁感应综合题解题方法
电路分析 动力学分析
功能分析
寻找电源 ①磁变 ②切割 运用电路规律
画出等效电路图 进行电路计算 受力分析 画出受力图
弄清速度,加速 建立动力 运动分析 度的变化情况 学方程
弄清力做功和涉及 建立功能关系或 的能量转化情况 能量转化方程
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