高三物理一轮精细化复习讲义电磁感应与交流电
高三物理一轮复习讲义课件：电磁感应 第1课时 电磁感应现象 楞次定律
题型4 电磁感应与科技
【例4】 如图7所示, 用一种新材料
制成一闭合线圈,当它浸入液氮中时,
会成为超导体,这时手拿一永磁体,使
任一磁极向下,放在线圈的正上方,永
磁体便处于悬浮状态,这种现象称为
图7
超导体磁悬浮,用电磁感应及有关知
识来解释这一现象.
解析 当磁体放到线圈上方的过程中,穿过线圈的磁 通量由无到有发生变化,于是超导线圈中产生感应电 流,由于超导线圈中电阻几乎为零,产生的感应电流 极大,相应的感应磁场也极大;由楞次定律可知感应 电流的磁场相当于永磁体,与下方磁极的极性相同, 永磁体将受到较大的向上的斥力,当永磁体重力与其 受到的磁场力相平衡时,永磁体处于悬浮状态. 答案 见解析
(1)闭合电路的部分导体做 切割磁感线 运动,导致
变. (2)线圈在磁场中转动,导致 变. (3)磁感应强度B 变化,导致 变.
3.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.
4.电磁感应现象的实质是产生 感应电动势 ,如果回 路闭合则产生 感应电流 ;如果回路不闭合,则只有 感应电动势 ,而无 感应电流 .
有a→b的感应电流 D.闭合开关S后,在增大电阻R的过程中,电流表G中
有b→a的感应电流 解析 闭合S的瞬间,穿过B的磁通量没有变化,G中无 感应电流,A、B两项均错.当闭合S后,若R增大,则A电 流减小,由右手螺旋定则知,穿过B的磁通量向下且减 小,由楞次定律知G中电流方向为b→a,故D项正确. 答案 D
第九章 电磁感应
第1课时 电磁感应现象 楞次定律
考点自清
一、磁通量 1.概念:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方
向垂直的平面S和B的乘积.
高三物理(全国卷)一轮复习讲义：电学 电磁感应(2)
知识点6 综合问题1．方法概述（1）利用运动和力的关系，运用牛顿第二定律：进行受力分析和运动分析，确定运动过程和最终的稳定状态，根据牛顿第二定律列方程求解．导体运动v感应电动势E 感应电流I磁场对电流的作用安培力电磁感应闭合电路欧姆定律阻碍（2化，再根据动能定理或能量守恒列式．其他能（如机械能）电能其他能（如内能）安培力做负功电流做功2．力学问题（1）研究方法与力学相同，感应电流是联系力、电的桥梁．（2）闭合回路的一部分做切割磁感线运动，若是匀速、匀变速运动问题，可分析其物理过程．因闭合回路的一部分做切割磁感线运动产生感应电动势，在闭合回路中产生感应电流，从而使运动导体受到阻碍其运动的安培力作用．为了维持匀速或匀变速运动，须加外力作用以满足合外力为零或合外力为定值．【例1】 均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd ，每边长为L ，总电阻为R ，总质量为m ．将其置于磁感强度为B 的水平匀强磁场上方h 处，如图所示．线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd 边始终与水平的磁场边界平行．当cd 边刚进入磁场时， （1）求线框中产生的感应电动势大小； （2）求cd 两点间的电势差大小；（3）若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h 所应满足的条件．【考点】电磁感应中的力学问题 【难度】3星 【题型】计算 【解析】（1）cd 边刚进入磁场时，线框速度 2v g h =线框中产生的感应电动势 2E B L v B Lg h==（2）此时线框中电流 EI R=cd 两点间的电势差 33()244U I R gh ==知识 点例题精讲电磁感应（3）安培力F BIL ==根据牛顿第二定律 mg F ma -=由0a =解得下落高度满足 22442m gR h B L =【答案】（1）2）34（3）22442m gR h B L =【例2】 如图所示，在磁感应强度大小为B 、方向竖直向上的匀强磁场中，有一上、下两层均与水平面平行的U 形光滑金属导轨，在导轨面上各放一根完全相同的质量为m 的匀质金属杆1A 和2A ，开始时两根金属杆位于同一竖直面内且杆与轨道垂直．设两导轨面相距为H ，导轨宽为L ，导轨足够长且电阻不计，金属杆单位长度的电阻为r ．现有一质量为2m的不带电小球以水平向右的速度0v 撞击杆1A 的中点，撞击后小球反弹落到下层面上的C 点．C 点与杆2A 初始位置相距为x ，求： （1）回路内感应电流的最大值；（2）整个运动过程中感应电流最多产生了多少热量；（3）当杆2A 与杆1A 的速度比为1:3时，2A 受到的安培力大小．【考点】电磁感应中的力学问题 【难度】4星 【题型】计算 【解析】（1）小球撞击杆瞬间动量守恒，之后做平抛运动．设小球碰撞后速度大小为1v ，杆获得速度大小为2v ，则01222m m v v mv =-+，1x v t =，212H gt =，得201(2v v =+ 杆在磁场中运动，其最大电动势为12E BLv =最大电流1max 2EI Lr =max I （2）两金属杆在磁场中运动始终满足动量守恒．两杆速度相同，设为v '22mv mv '=，222201112(2216Q mv mv m v '=-=+（3）设杆2A 和1A 的速度大小分别为v 和3v23mv mv m v =+⋅由法拉第电磁感应定律得2(3)E BL v v =-22E I Lr=安培力20(8B L F BIL v r ==+【答案】（1（2）201(16m v +（3）20(8B L v r +【例3】 如图所示，两根互相平行、间距0.4m d =米的金属导轨，水平放置于匀强磁场中，磁感应强度0.2T B =，磁场垂直于导轨平面，金属滑杆ab 、cd 所受摩擦力均为0.2N f =．两根杆电阻均为0.1r =Ω，导轨电阻不计，当ab 杆受力0.4N F =的恒力作用时，ab 杆以1v 做匀速直线运动，cd 杆以2v 做匀速直线运动，求速度差（12v v -）等于多少？【考点】电磁感应中的力学问题 【难度】4星 【题型】计算 【解析】取整个回路为研究对象，运用法拉第电磁感应定律．cd 棒匀速向右运动时，所受摩擦力f 方向水平向左，则安培力cd F 方向水平向右，电流方向从c 到d ，且有：cd F BId f ==，f I Bd= 取整个回路abcd 为研究对象，设回路的总电势为E ，由法拉第电磁感应定律知E tΦ∆=∆，B 不变，则B S Φ∆=∆，在t ∆时间内， 12()B v v td Φ∆=-∆所以：12()E B v v d tΦ∆==-∆又根据闭合电路欧姆定律有：2EI r=得：12222frv v B d-=代入数据解得：12 6.25m/s v v -=【答案】6.25m/s【例4】 如图所示，在磁感应强度为B 的水平方向的匀强磁场中竖直放置两平行导轨，磁场方向与导轨所在平面垂直．导轨上端跨接一阻值为R 的电阻（导轨电阻不计）．两金属棒a 和b 的电阻均为R ，质量分别为2210kg a m -=⨯和2110kg b m -=⨯，它们与导轨相连，并可沿导轨无摩擦滑动．闭合开关S ，先固定b ，用一恒力F 向上拉a ，稳定后a 以110m/s v =的速度匀速运动，此时再释放b ，b 恰好能保持静止，设导轨足够长，取210m/s g =． （1）求拉力F 的大小；（2）若将金属棒a 固定，让金属棒b 自由下滑（开关仍闭合），求b 滑行的最大速度2v ； （3）若断开开关，将金属棒a 和b 都固定，使磁感应强度从B 随时间均匀增加，经0.1s 后磁感应强度增到2B 时，a 棒受到的安培力正好等于a 棒的重力，求两金属棒间的距离h ．【考点】电磁感应中的力学问题 【难度】4星 【题型】计算 【解析】（1）a 棒匀速运动，a a F m g BI L =+b 棒静止，2a b I I =，2a b BI Lm g =所以，20.4N a b F m g m g =+= （2）当a 匀速运动时：1a E BLv =，23a a EI R =，22a b b BI L BI L m g ==解得 1223b m gRv B L = ①当b 匀速运动时：22223b B L v m g BI L R'==解得 22232b m gRv B L=得 25m/s v =（3）S B BLh E t t t Φ∆∆===∆∆，2EI R=，2a BIL m g = 由①式得 2213b B L v R m g=得 2m 3h =【答案】（1）0.4N F =（2）25m/s v =（3）2m 3h =3．电路问题（1）在电磁感应现象中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路相当于电源，将它接上电容器，就可以对电容器充电；将它接上用电器，就可以对用电器供电．（2）电磁感应中的电路问题，要考虑电磁学的有关规律，如右手定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律，还要考虑电路中的有关规律，如欧姆定律、串并联电路知识等，要将电学、磁学及力学知识综合起来应用．【例5】 如图所示，圆环a 和圆环b 半径之比为2:1，两环用同样粗细的、同种材料的导体制成，连接两圆环的部分电阻不计，匀强磁场的磁感应强度变化率恒定，则在a 环单独置于磁场中和b 环单独置于磁场中两种情况下，M 、N 两点的电势差之比为（ ） A ．4:1 B ．1:4 C ．2:1 D ．1:2【考点】电磁感应中的电路问题 【难度】2星 【题型】选择 【答案】C【例6】 如右图，直角三角形导线框abc 固定在匀强磁场中，ab 是一段长为l 、电阻为R 的均匀导线，ac 和bc 的电阻可不计，ac 长度为2l．磁场的磁感应强度为B 方向垂直纸面向里．现有一段长度为2l 、电阻为2R的均匀导体杆MN架在导线框上，开始时紧靠ac ，然后沿ab 方向以恒定速度v 向b 端滑动，滑动中始终与ac 平行并与导线框保持良好接触．当MN 滑过的距离为3l时，导线ac 中的电流大小为 ，方向为从 到 ．【考点】电磁感应中的电路问题 【难度】3星 【题型】填空【解析】注意分析电路的结构．MN 滑过的距离为3l时，它与bc 的接触点为P ，如图．由几何关系可知MP 长度为3l ，MP 中的感应电动势13E Blv =，MP 段的电阻13r R =，MacP 和MbP两电路的并联电阻为1223312933r R R ⨯==+并 由欧姆定律，得PM 中的电流E I r r =+并，ac 中的电流23ac I I =，解得25ac BlvI R =．根据右手定则，MP 中的感应电流的方向为由P 流向M ，所以电流ac I 的方向为由a 流向c ．【答案】25BlvR，a ，c【例7】 如图甲所示，一个电阻为R 、面积为S 的矩形导线框abcd ，水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B ，方向与ad 边垂直并与线框平面成45︒角，o o '、分别是ab 和cd 边的中点．现将线框右半例题精讲知识点睛边obco '绕oo '逆时针旋转90︒到图乙所示位置．在这一过程中，导线中通过的电荷量是（ ）甲乙A ．22BS RB ．2BS RC ．BS RD ．0【考点】电磁感应中的电路问题 【难度】3星 【题型】选择 【解析】设磁感线从下向上穿出为正，则甲图中12sin 45BS BS Φ=︒=，乙图中2sin 45cos45022S SB B Φ=︒-︒=导线中通过的电荷量为122BSq R ΦΦ-==【答案】A4．能量问题电磁感应过程总是伴随着能量的转化．回路中产生感应电流的过程要克服安培力做功，这是机械能及其他形式的能量转化为电能的过程；感应电流通过电阻或用电器，再将电能转化为内能或其他形式的能量．【例8】 如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R ，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F 作用下加速上升的一段时间内，力F 做的功与安培力做的功的代数和等于（ ） A ．棒的机械能增加量 B ．棒的动能增加量 C ．棒的重力势能增加量 D ．电阻R 上放出的热量【考点】电磁感应中的能量问题 【难度】3星 【题型】选择【解析】棒受重力G 、拉力F 和安培力F 安的作用，由动能定理：F k W mgh W E -+=∆安得F k W W E mgh +=∆+安，即力F 做的功与安培力做功的代数和等于机械能的增加量．选A ．【答案】A【例9】 如图所示，水平放置的平行金属轨道，宽为0.50m L =，轨道间接有10R =Ω的电阻，金属棒ab 横搭在轨道上，图中除R 外，其他电阻不计，已知ab 棒的质量0.20kg m =，与轨道间的动摩擦因数为0.10μ=，垂直于轨道的匀强磁场 2.0T B =．若ab 突然获得了0 5.0m/s v =的初速度而向右运动，最终停于图中虚线位置．此过程历时3.5s （g 取210m/s ）求：例题精讲知识点睛（1）该过程中通过R 的电荷量为多少？ （2）R 上产生的电热为多少？【考点】电磁感应中的能量问题 【难度】3星 【题型】计算 【解析】（1）由动量定理知：00,BILt mgt mv q It μ--=-=联立解得：00.3C mv mgtq BLμ-==（2）,/,,q I t I E R E t BLs ===ΦΦ=ΔΔ/ΔΔ联立解得：3m qRs BL==由能量守恒知：2012Q Q mv +=电摩擦因为0.6J Q mgs μ==摩擦所以 1.9J Q =电．【答案】（1）0.3C （2）1.9J【例10】 如图所示，两根足够长的光滑直金属导轨MN PQ 、平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L ，M P 、两点间接有阻值为R 的电阻．一根质量为m 的均匀直金属杆ab 放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上．导轨和金属杆的电阻可忽略．让金属杆ab 沿导轨由静止开始下滑，经过一段时间后，金属杆达到最大速度m v ，在这个过程中，电阻R 上产生的热量为Q ．导轨和金属杆接触良好，重力加速度为g ．求： （1）金属杆达到最大速度时安培力的大小； （2）磁感应强度的大小；（3）金属杆从静止开始至达到最大速度的过程中杆下降的高度．【考点】电磁感应中的能量问题 【难度】3星 【题型】计算 【解析】（1）设金属杆受安培力为A F ，当金属杆达到最大速度时，杆受力平衡Am sin F mg θ=（2）当杆达到最大速度时，感应电动势为m E ，感应电流为m Im m E BLv =，mm BLv I R = 由Am m F BI L =得Am m FB I L=得B =（3）设金属杆从静止开始至达到最大速度的过程中下降的高度为h由能量守恒2m 12mgh mv Q =+得2m 22mv Q h mg+=【答案】（1）sin mg θ（23）2m 22mv Qmg+【例11】 如图所示，光滑平行的水平金属导轨MN 、PQ相距l ，在M 点和P 点间接一个阻值为R 的电阻，在两导轨间11OO O O ''矩形区域内有垂直导轨平面竖直向下、宽为d 的匀强磁场，磁感强度为B ．一质量为m ，电阻为r 的导体棒ab ，垂直搁在导轨上，与磁场左边界相距0d ．现用一大小为F 、水平向右的恒力拉ab 棒，使它由静止开始运动，棒ab 在离开磁场前已经做匀速直线运动（棒ab与导轨始终保持良好的接触，导轨电阻不计）．求：（1）棒ab 在离开磁场右边界时的速度；（2）棒ab 通过磁场区的过程中整个回路所消耗的电能； （3）试分析讨论ab 棒在磁场中可能的运动情况．【考点】电磁感应中的能量问题 【难度】3星 【题型】解答 【答案】（1）ab 棒离开磁场右边界前做匀速运动，速度为m v ，则有：m E Blv =，EI R r=+ 对ab 棒0F BIl -=解得m 22()F R r v B l +=（2）由能量守恒可得：201()2m F d d W mv +=+电解得：22044()()2mF R r W F d d B l +=+-电（3）设棒刚进入磁场时速度为v ，由：2012F d mv ⋅=，可得v 棒在进入磁场前做匀加速直线运动，在磁场中运动可分三种情况讨论：①22()F R r B l +（或44022()d B l F m R r =+），则棒做匀速直线运动；②22()F R r B l +（或44022()d B l F m R r >+），则棒先加速后匀速运动；③22()F R r B l +（或44022()d B l F m R r <+），则棒先减速后匀速运动．。
高中物理高考 高考物理一轮复习专题课件 专题10+电磁感应(全国通用)
【典例2】 (2015·辽宁葫芦岛六校联考)(多选)如图所示，水平放 置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，MN的左 边有一闭合电路，当PQ在外力的作用下运动时，MN向右运动. 则PQ所做的运动可能是( )
A.向右加速运动 B.向左加速运动 C.向右减速运动 D.向左减速运动
解析 MN 向右运动，说明 MN 受到向右的安培力，因为 ab 在 MN 处的磁场 垂 直 纸 面 向 里 左―手―定→则 MN 中 的 感 应 电 流 由 M→N安―培―定→则L1 中感应电流的磁 场 方 向 向 上 楞―次―定→律 LL22中 中磁 磁场 场方 方向 向向 向上 下减 增弱 强；若 L2 中磁场方向向上减弱安―培―定→则 PQ 中电流为 Q→P 且减小右―手―定→则向右减速运动；若 L2 中磁场方向向 下增强安―培―定→则PQ 中电流为 P→Q 且增大右―手―定→则向左加速运动.
ΔΦ
E 的大小由 Δt 和线圈的匝数共同决定.
【特别提示】 (1)E 的大小与 Φ、ΔΦ的大小无必然联系. (2)Φ＝0 时，ΔΔΦt 不一定为零.
【典例3】 如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd，线圈 平面与磁场垂直.已知线圈的匝数N＝100，边长ab＝1.0 m、bc＝ 0.5 m，电阻r＝2 Ω.磁感应强度B在0～1 s内从零均匀变化到0.2 T. 在1～5 s内从0.2 T均匀变化到－0.2 T，取垂直纸面向里为磁场的 正方向.求：
(1)0.5 s时线圈内感应电动势的大小E和感应电流的方向； (2)在1～5 s内通过线圈的电荷量q； (3)在0～5 s内线圈产生的焦耳热Q.
审题指导 (1)0～1 s内谁引起线圈中的磁通量发生变化？
(2)感应电动势的计算公式E＝ .
高考物理一轮复习课件电磁感应
运动电荷在磁场中受到的力称为洛伦兹力，其方向可用左手定则判断。
霍尔效应
当电流垂直于外磁场通过半导体时，载流子发生偏转，垂直于电流和磁场的方向会产生一 附加电场，从而在半导体的两端产生电势差，这一现象称为霍尔效应。
霍尔元件
利用霍尔效应制成的元件称为霍尔元件，可用于测量磁场、电流等物理量。
磁流体发电机原理
变压器工作原理及功率传输关系
变压器工作原理
变压器是利用电磁感应原理来改变交流电压的装置。它由铁 芯和线圈组成，通过线圈匝数的不同来实现电压的变换。
功率传输关系
在变压器中，输入功率等于输出功率加上铁损和铜损。输入 电压与输出电压之比等于原边匝数与副边匝数之比，而输入 电流与输出电流之比则等于副边匝数与原边匝数之比。
多领域融合应用
电磁感应技术将与更多领域进行融合应用，如智能家居、 可穿戴设备、医疗设备、机器人等，推动科技的进步和生 活方式的变革。
智能化和自动化
借助人工智能和机器学习等技术，电磁感应设备有望实现 智能化和自动化运行，提高使用便捷性和安全性。
CHAPTER 06
实验设计与操作注意事项
法拉第电磁感应实验设计与操作要点
铁芯。
CHAPTER 02
恒定电流下磁场与导体关系
恒定电流产生磁场
01
奥斯特实验
揭示了电流周围存在磁场的现象，即电流的磁效应。
02
右手螺旋定则
用于判断通电直导线或通电螺线管周围磁场方向的方法，又称安培定则
。
03
磁感线分布
通电直导线周围的磁感线是围绕导线的一些闭合曲线；通电螺线管内部
的磁感线与管轴线平行，且方向由南极指向北极，外部磁感线则从北极
指向南极。
(高三物理一轮复习)电磁感应复习课件
【迁移训练】
迁移1:导体棒在水平导轨上受力平衡 如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间 接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触, 整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面 向下。现使磁感应强度随时间均匀减小,ab始终保持 静止,下列说法正确的是 ( )
A.ab中的感应电流方向由b到a B.ab中的感应电流逐渐减小 C.ab所受的安培力保持不变 D.ab所受的静摩擦力逐渐减小
Rr
图象应该与v-t图象形状相同,C正确;由P= E2 B2l2v2
Rr Rr
得P与v2成正比,P-t图象也应该是曲线,D错误;同理
可知当k- B2l=2 0时A、D亦错;故选B、C。
Rr
考点二 电磁感应中的电路和动力学问题 【典例2】如图所示,两足够长的金属导轨EF、PQ倾斜 固定,F、Q间接一阻值为R的电阻,其余部分电阻不计, 两导轨间距为d,所在平面与水平面的夹角θ=37°,导 轨cd以上部分存在与导轨平面垂直的匀强磁场。转轴 为O的光滑轻质定滑轮上跨轻质绝缘细线,一端系有质 量为3m的重物,另一端系一
恒定拉力作用时,可以使其匀速向上运动,当金属杆受
到平行于斜面向下大小为 F 的恒定拉力作用时,可以
2
使其保持与向上运动时大小相同的速度向下匀速运动,
重力加速度大小为g。求:
(1)金属杆的质量。 (2)金属杆在磁场中匀速向上运动时速度的大小。
【解析】(1)当金属杆受到平行于斜面向上大小为F的
恒定拉力作用匀速运动时,由平衡条件得:
B2 L2 v Rr
B2L2a Rr
t，
则FA-t图象切线斜率先减小后不变,故B错误;R两端电
压故UC错R=误iR;R=BR的La电Rr t功，则率URP-=t图i2R象=B切R2L线2ar斜2R2 ,率t则2 先电减阻小R的后电不功变,
高考物理一轮复习课件电磁感应电磁感应现象楞次定律
感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。这是计算感应电动势大小的基本公式。
易错难点剖析指导
磁通量的理解
磁通量是描述磁场强弱和方向的物理量，其大小与磁场强度、面积以及磁场与面积之间 的夹角有关。在解题时，要注意区分磁通量和磁感应强度的概念。
楞次定律的应用
在应用楞次定律时，要注意判断磁通量的变化以及感应电流产生的磁场方向。同时，还 需要注意楞次定律与右手定则的区别和联系。
结果展示
通过实验数据的分析和处理，可以 得出电磁感应现象中感应电流与磁 通量变化率之间的关系，验证楞次 定律的正确性。
实验注意事项和误差分析
注意事项
1. 在连接电路时，要确保电路连接正确且牢固，避免出现接触不良或短路现象。
2. 在调节滑动变阻器时，要迅速且准确地改变阻值，以便观察电流表和电压表的示 数变化。
02
楞次定律
感应电流的方向总是使得它所激发的磁场来阻碍引起感应电流的磁通量
的变化。
03
右手定则
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平面内；
让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的
方向就是感应电流的方向。
电磁感应中能量转化ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ题
外力做功将其他形式的能转化 为电能，电路中的电能再转化
典型例题分析与解答
01
02
03
例题一
分析通电导线在磁场中的 受力情况，并计算安培力 的大小。
例题二
分析运动电荷在磁场中的 受力情况，并计算洛伦兹 力的大小。
例题三
结合安培力和洛伦兹力的 知识，分析复杂电磁场中 的粒子运动情况。
04
电磁感应综合问题探讨
2012届高三物理一轮精细化复习总结讲义电磁感应与交流电
第九章电磁感应与交变电流考纲要求电磁感应电磁感应现象磁通量法拉第电磁感应定律楞次定律自感、涡流ⅠⅠⅡⅡⅠ交变电流交变电流、交变电流的图像正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值理想变压器远距离输电ⅠⅠⅠⅠ第一节电磁感应现象楞次定律一、磁通量(1)定义：磁感应强度与面积的乘积，叫做穿过这个面的磁通量.(2)定义式：Φ＝BS.说明：该式只适用于匀强磁场的情况，且式中的S是跟磁场方向垂直的面积；若不垂直，则需取平面在垂直于磁场方向上的投影面积，即Φ＝BS⊥＝BS sin θ，θ是S与磁场方向的夹角.(3)磁通量Φ是标量，但有正负.Φ的正负意义是：从正、反两面哪个面穿入，若从一面穿入为正，则从另一面穿入为负.(4)单位：韦伯，符号：Wb.(5)磁通量的意义：指穿过某个面的磁感线的条数，多匝线圈的磁通量：多匝线圈内磁通量的大小与线圈匝数无关，因为不论线圈匝数多少，穿过线圈的磁感线条数相同，而磁感线条数可表示磁通量的大小．(6)磁通量的变化：ΔΦ＝Φ2－Φ1，即末、初磁通量之差.①磁感应强度B不变，有效面积S变化时，则ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B·ΔS②磁感应强度B变化，磁感线穿过的有效面积S不变时，则ΔΦ＝Φ2－Φ1＝ΔB·S③磁感应强度B和有效面积S同时变化时，则ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B2S2－B1S1【复习巩固题】1、如图所示，a、b、c三个闭合线圈放在同一平面内，当a线圈中有电流I通过时，它们的磁通量分别为Φa、Φb、Φc，下列判断正确的是()A ．Φa <Φb <ΦcB ．Φa >Φb >ΦcC ．Φa <Φc <ΦbD ．Φa >Φc >Φb2、如图所示,两个同心放置的同平面金属圆环,条形磁铁穿过圆心且与两环平面垂直,则比较通过两圆环的磁通量Φa ,Φb ( ) A.Φa ＞Φb B.Φa ＜Φb C.Φa =Φb D.不能比较3、如图所示，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中有一面积为S 的矩形线圈abcd ，垂直于磁场方向放置，现使线圈以ab 边为轴转180°，求此过程磁通量的变化？二、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. ●模拟法拉第的实验(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，线操作现象开关闭合瞬间 开关断开瞬间开关闭合时，滑动变阻器不动 开关闭合时，迅速移动变阻器的滑片结论：路中就有感应电动势.【复习巩固题】1、如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc 边在纸外，ad边在纸内，从图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，在这个过程中，线圈中感应电流()A.沿abcd方向B.沿dcba方向C.由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd方向，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba方向D.由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba方向，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd方向2、如图所示，两条互相平行的导线M、N中通过大小相等、方向相同的电流，导线框abcd和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速移动，则在移动过程中线框中的感应电流的方向为( )A.先顺时针后逆时针B.先逆时针后顺时针C.一直是逆时针D.一直是顺时针3、在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电池构成闭合电路，a、b、c为三个闭合金属圆环，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，则当滑动变阻器的滑片左、右滑动时，能产生感应电流的金属圆环是()A．a、b两个环B．b、c两个环C．a、c两个环D．a、b、c三个环4、如图所示，条形磁铁正上方放置一矩形线框，线框平面水平且与条形磁铁平行，则线框由N极端匀速平移到S极端的过程中，线框中的感应电流的情况是（）A.线框中始终无感应电流B.线框中始终有感应电流C.线框中开始有感应电流，当线框运动到磁铁中部时无感应电流，过中部后又有感应电流5、(2010年浙江温州模拟)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．当开关闭合、线圈A放在线圈B中，某同学发现将滑动变阻器滑片P向左滑动时，电流计指针向右偏转．由此可判断()A．线圈A向上移动和滑动变阻器的滑片P向右滑动都能引起电流计指针向左偏转B．滑动变阻器的滑片P匀速向左或匀速向右滑动，电流计指针均静止在中央C．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D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，则无法判断电流计指针偏转的方向三、楞次定律和右手定则(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)右手定则①适用范围：导线切割磁感线产生感应电动势.②判定方法：伸开右手，让大拇指与四指垂直，并与手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿过掌心，大拇指指向导线运动的方向，其余四指所指方向即为感应电流的方向.●楞次定律和右手定则的比较●楞次定律中“阻碍”的含义●楞次定律的使用步骤●楞次定律的推广对楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因：(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”●安培定则、右手定则、左手定则、楞次定律的区别1．应用现象2.应用区别关键是抓住因果关系：(1)因电而生磁(I→B)→安培定则；(2)因动而生电(v、B→I安)→右手定则；(3)因电而受力(I、B→F安)→左手定则．3．右手定则与左手定则的比较【复习巩固题】1、1931年，英国物理学家狄拉克从理论上预言了存在着只有一个磁极的粒子——磁单极子.如图所示，如果有一个磁单极子（单N极）从a点开始运动穿过线圈后从b点飞过.那么（）A.线圈中感应电流的方向是沿PMQ方向B.线圈中感应电流的方向是沿QMP方向C.线圈中感应电流的方向先是沿QMP方向，然后是PMQ方向D.线圈中感应电流的方向先是沿PMQ方向，然后是QMP方向解析：将磁单极子（单N极），理解为其磁感线都是向外的2、(2011上海第13题)．如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a 绕O 点在其所在平面内旋转时， b 中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a(A)顺时针加速旋转 (B)顺时针减速旋转 (C)逆时针加速旋转 (D)逆时针减速旋转 3、（08重庆）如题 图，粗糙水平桌面上有一质量为m 的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB 正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力F N 及在水平方向运动趋势的正确判断是（ ）A 、F N 先小于mg 后大于mg ,运动趋势向左B 、F N 先大于mg 后小于mg ,运动趋势向左C 、F N 先大于mg 后大于mg ,运动趋势向右D 、F N 先大于mg 后小于mg ,运动趋势向右4、如下右图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd 构成回路。
高三物理一轮复习 第十章电磁感应电磁感应现象、楞次定律优化课件
1．电磁感应 (1)定义：只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路 中就有电流产生，这种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. (2)条件：闭合回路中磁通量发生变化．
2．引起磁通量 Φ 变化的常见情况 (1)电路中部分导线做切割磁感线运动或回路面积 S 变化 导致 Φ 变化． (2)回路中磁感应强度 B 随时间或位置变化导致 Φ 变化． (3)线圈在磁场中转动(B 与 S 的夹角发生变化)导致 Φ 变 化．
阻碍 阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化快慢，这种
效果
变化将继续进行，最终结果不受影响
由于“阻碍”，为了维持原磁场的变化，必须有外力克服 这一“阻碍”而做功，从而导致其他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．
如下图所示，一水平放置的矩形闭合线圈 abcd，在 条形磁铁的 N 极附近竖直下落，保持 bc 边在纸外，ad 边在纸 内，从图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ(位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近 Ⅱ)，在这个过程中，线圈中的感应电流( )
【跟踪训练】
3．如图所示，两个闭合圆形线圈 A、B 的圆心重合，放在 同一水平面内，线圈 B 中通以图中所示的交变电流，设 t＝0 时刻电流沿逆时针方向(图中箭头所示)．对于线圈 A，在 t1～t2 时间内，下列说法中正确的是( )
A．有顺时针方向的电流，且有扩张的趋势 B．有顺时针方向的电流，且有收缩的趋势 C．有逆时针方向的电流，且有扩张的趋势 D．有逆时针方向的电流，且有收缩的趋势
Hale Waihona Puke 【答案】C【解析】磁通量的变化率是反映磁通量变化快慢的，与磁 通量本身的大小以及磁通量变化量的大小没有直接关系，A、 B 选项错误．磁通量的变化率越大，则磁通量变化得越快，C 选项正确．磁通量越大，磁通量的变化量不一定越大，D 选项 错误．
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第九章电磁感应与交变电流考纲要求电磁感应电磁感应现象磁通量法拉第电磁感应定律楞次定律自感、涡流ⅠⅠⅡⅡⅠ交变电流交变电流、交变电流的图像正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值理想变压器远距离输电ⅠⅠⅠⅠ第一节电磁感应现象楞次定律一、磁通量(1)定义：磁感应强度与面积的乘积，叫做穿过这个面的磁通量.(2)定义式：Φ＝BS.说明：该式只适用于匀强磁场的情况，且式中的S是跟磁场方向垂直的面积；若不垂直，则需取平面在垂直于磁场方向上的投影面积，即Φ＝BS⊥＝BS sin θ，θ是S与磁场方向的夹角.(3)磁通量Φ是标量，但有正负.Φ的正负意义是：从正、反两面哪个面穿入，若从一面穿入为正，则从另一面穿入为负.(4)单位：韦伯，符号：Wb.(5)磁通量的意义：指穿过某个面的磁感线的条数，多匝线圈的磁通量：多匝线圈内磁通量的大小与线圈匝数无关，因为不论线圈匝数多少，穿过线圈的磁感线条数相同，而磁感线条数可表示磁通量的大小．(6)磁通量的变化：ΔΦ＝Φ2－Φ1，即末、初磁通量之差.①磁感应强度B不变，有效面积S变化时，则ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B·ΔS②磁感应强度B变化，磁感线穿过的有效面积S不变时，则ΔΦ＝Φ2－Φ1＝ΔB·S③磁感应强度B和有效面积S同时变化时，则ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B2S2－B1S1【复习巩固题】1、如图所示，a、b、c三个闭合线圈放在同一平面内，当a线圈中有电流I通过时，它们的磁通量分别为Φa、Φb、Φc，下列判断正确的是()A ．Φa <Φb <ΦcB ．Φa >Φb >ΦcC ．Φa <Φc <ΦbD ．Φa >Φc >Φb2、如图所示,两个同心放置的同平面金属圆环,条形磁铁穿过圆心且与两环平面垂直,则比较通过两圆环的磁通量Φa ,Φb ( ) A.Φa ＞Φb B.Φa ＜Φb C.Φa =Φb D.不能比较3、如图所示，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中有一面积为S 的矩形线圈abcd ，垂直于磁场方向放置，现使线圈以ab 边为轴转180°，求此过程磁通量的变化？二、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. ●模拟法拉第的实验(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，线操作现象开关闭合瞬间 开关断开瞬间开关闭合时，滑动变阻器不动 开关闭合时，迅速移动变阻器的滑片结论：路中就有感应电动势.【复习巩固题】1、如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc 边在纸外，ad边在纸内，从图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，在这个过程中，线圈中感应电流()A.沿abcd方向B.沿dcba方向C.由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd方向，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba方向D.由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba方向，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd方向2、如图所示，两条互相平行的导线M、N中通过大小相等、方向相同的电流，导线框abcd和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速移动，则在移动过程中线框中的感应电流的方向为( )A.先顺时针后逆时针B.先逆时针后顺时针C.一直是逆时针D.一直是顺时针3、在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电池构成闭合电路，a、b、c为三个闭合金属圆环，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，则当滑动变阻器的滑片左、右滑动时，能产生感应电流的金属圆环是()A．a、b两个环B．b、c两个环C．a、c两个环D．a、b、c三个环4、如图所示，条形磁铁正上方放置一矩形线框，线框平面水平且与条形磁铁平行，则线框由N极端匀速平移到S极端的过程中，线框中的感应电流的情况是（）A.线框中始终无感应电流B.线框中始终有感应电流C.线框中开始有感应电流，当线框运动到磁铁中部时无感应电流，过中部后又有感应电流5、(2010年浙江温州模拟)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．当开关闭合、线圈A放在线圈B中，某同学发现将滑动变阻器滑片P向左滑动时，电流计指针向右偏转．由此可判断()A．线圈A向上移动和滑动变阻器的滑片P向右滑动都能引起电流计指针向左偏转B．滑动变阻器的滑片P匀速向左或匀速向右滑动，电流计指针均静止在中央C．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D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，则无法判断电流计指针偏转的方向三、楞次定律和右手定则(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)右手定则①适用范围：导线切割磁感线产生感应电动势.②判定方法：伸开右手，让大拇指与四指垂直，并与手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿过掌心，大拇指指向导线运动的方向，其余四指所指方向即为感应电流的方向.●楞次定律和右手定则的比较●楞次定律中“阻碍”的含义●楞次定律的使用步骤●楞次定律的推广对楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因：(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”●安培定则、右手定则、左手定则、楞次定律的区别1．应用现象2.应用区别关键是抓住因果关系：(1)因电而生磁(I→B)→安培定则；(2)因动而生电(v、B→I安)→右手定则；(3)因电而受力(I、B→F安)→左手定则．3．右手定则与左手定则的比较【复习巩固题】1、1931年，英国物理学家狄拉克从理论上预言了存在着只有一个磁极的粒子——磁单极子.如图所示，如果有一个磁单极子（单N极）从a点开始运动穿过线圈后从b点飞过.那么（）A.线圈中感应电流的方向是沿PMQ方向B.线圈中感应电流的方向是沿QMP方向C.线圈中感应电流的方向先是沿QMP方向，然后是PMQ方向D.线圈中感应电流的方向先是沿PMQ方向，然后是QMP方向解析：将磁单极子（单N极），理解为其磁感线都是向外的2、(2011上海第13题)．如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a 绕O 点在其所在平面内旋转时， b 中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a(A)顺时针加速旋转 (B)顺时针减速旋转 (C)逆时针加速旋转 (D)逆时针减速旋转 3、（08重庆）如题 图，粗糙水平桌面上有一质量为m 的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB 正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力F N 及在水平方向运动趋势的正确判断是（ ）A 、F N 先小于mg 后大于mg ,运动趋势向左B 、F N 先大于mg 后小于mg ,运动趋势向左C 、F N 先大于mg 后大于mg ,运动趋势向右D 、F N 先大于mg 后小于mg ,运动趋势向右4、如下右图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd 构成回路。
导线所围区域内有一个垂直纸面向里的变化的匀强磁场。
螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线abcd 所围区域内磁场的磁感应强度按下面哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环将受到向上的磁场作用力 （ ）A. B. C. D.5、（江苏省黄桥中学2010届高三物理校本练习如图所示，在一根铁捧上绕有绝缘线圈，a 、c 是线圈两端，b 为中间抽头，把a 、b 两点接入一平行金属导轨，在导轨上横放一金属棒，导轨间有如图所示的匀强磁场，要使a 、c 两点的电势都高于b 点，则金属棒沿导轨的运动情况可能是（ ）A ．向右做匀加速直线运动B ．向左做匀加速直线运动C ．向右做匀减速直线运动D ．向左做匀减速直线运动 6、（08·宁夏·16）如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个最阻R 和r ，导体棒PQ 与三条导线接触良好；匀强磁场的方向垂直纸面向里。
导体棒的电阻可忽略。
当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是 （ ） A.流过R 的电流为由d 到c ，流过r 的电流为由b 到a B.流过R 的电流为由c 到d ，流过r 的电流为由b 到a C.流过R 的电流为由d 到c ，流过r 的电流为由a 到b D.流过R 的电流为由c 到d ，流过r 的电流为由a 到b 7、如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向如图．左线圈连着平行导轨M 和N ，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab ，金属棒处于垂直纸面向外的匀强磁场中，下列说法中正确的是( )A ．当金属棒向右匀速运动时，a 点电势高于b 点，c 点电势高于d 点B ．当金属棒向右匀速运动时，b 点电势高于a 点，d 点电势高于c 点C ．当金属棒向右加速运动时，b 点电势高于a 点，c 点电势高于d 点O B O B O B O Ba bcdD ．当金属棒向右加速运动时，b 点电势高于a 点，d 点电势高于c 点 8、如图所示，电阻R 、电容C 与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，下端为N 极．现使磁铁自由下落，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 9、．(2010·课标全国)如图所示，两个端面半径同为R 的圆柱形铁芯同轴水平放置，相对的端面之间有一缝隙，铁芯上绕导线并与电源连接，在缝隙中形成一匀强磁场．一铜质细直棒ab 水平置于缝隙中，且与圆柱轴线等高、垂直．让铜棒从静止开始自由下落，铜棒下落距离为0.2R时铜棒中电动势大小为E 1，下落距离为0.8R 时电动势大小为E 2.忽略涡流损耗和边缘效应．关于E 1、E 2的大小和铜棒离开磁场前两端的极性，下列判断正确的是（ ） A ．E 1＞E 2，a 端为正 B ．E 1＞E 2，b 端为正 C ．E 1＜E 2，a 端为正 D ．E 1＜E 2，b 端为正10、(2009年北京西城区)如图，线圈M 和线圈N 绕在同一铁芯上。
M 与电源、开关、滑动变阻器相连，P 为滑动变阻器的滑动端，开关S 处于闭合状态。
N 与电阻R 相连。
下列说法正确的是 ( )A ．当P 向右移动，通过R 的电流为b 到aB ．当P 向右移动，通过R 的电流为a 到bC ．断开S 的瞬间，通过R 的电流为b 到aD ．断开S 的瞬间，通过R 的电流为a 到b第二节 法拉第电磁感应定律1.法拉第电磁感应定律(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. (2)表达式：E ＝N ΔΦ/Δt . 2.对法拉第电磁感应定律的理解(1)E ＝N ΔΦ/Δt 中，N 为线圈匝数，本式是确定感应电动势的普遍规律，回路可以不闭合.(2)E ＝N ΔΦ/Δt 中，ΔΦ总是取绝对值，E 的大小是由线圈匝数及磁通量的变化率决定的，与Φ或ΔΦ的大小无必然联系.(3)E ＝N ΔΦ/Δt 一般用以求Δt 时间内感应电动势的平均值，依I ＝E /R 及q ＝I Δt 可进一步求平均电流及Δt 时间内通过回路某横截面积的电荷量，但一般不能依平均电流计算电路中电流所做的功以及电路中产生的电热.(4)ΔΦ/Δt 的常见几种计算式：ΔΦ/Δt ＝B ΔS /Δt ＝S ΔB /Δt . 3.导体切割磁感线运动时产生感应电动势(1)E ＝BLv (2)E ＝BLv sin θ 4.对E ＝BLv 的理解(1)上式只适用于导体各点以相同速度在匀强磁场中切割磁感线的情况，且L 、v 与B 两两垂直.(2)当L 垂直B 、L 垂直v ，而v 与B 成θ角时，导体切割磁NM S P a b R感线产生的感应电动势大小为E ＝BLv sin θ.(3)若导线是曲折的，或L 与v 不垂直时，则L 应为导线的有效切割长度，即导线两端点v 、B 所决定平面的垂线上的投影长度，如右图所示，三种情况下感应电动势大小相同.(4)公式E ＝BLv 中，若v 为一段时间内的平均速度，则E 为平均感应电动势，若v 为某时刻的切割速度，则E 为瞬时感应电动势.(5)导体转动切割磁感线产生感应电动势，当导体在垂直于磁场的平面内，绕一端以角速度ω匀速转动切割磁感线产生感应电动势时，E ＝BLv 平＝12BL 2ω. ●例： (2009年广东卷)(15分)如图(a)所示，一个电阻值为R ，匝数为n 的圆形金属线圈与阻值为2R 的电阻R1连接成闭合回路．线圈的半径为r1.在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B 随时间t 变化的关系图线如图(b)所示．图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0.导线的电阻不计．求0至t1时间内： (1)通过电阻R1上的电流大小和方向；(2)通过电阻R1上的电荷量q 及电阻R1上产生的热量．2．对公式的理解 (1)用公式E ＝nS ΔBΔt求感应电动势时，S 为线圈在磁场范围内的有效面积．(2)通过回路截面的电荷量q 仅与n 、ΔΦ和回路电阻R 有关，与时间长短无关．推导如下：q ＝I Δt ＝nΔΦΔtR Δt ＝nΔΦR .导体切割磁感线产生感应电动势的计算 1．导体平动切割磁感线对于导体平动切割磁感线产生感应电动势的计算式E ＝Blv ，应从以下几个方面理解和掌握．(1)正交性：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．(2)平均性：导体平动切割磁感线时，若v 为平均速度，则E 为平均感应电动势，即E ＝Bl v .(3)瞬时性：若v 为瞬时速度，则E 为相应的瞬时感应电动势． (4)有效性：公式中的l 为有效切割长度．(5)相对性：E ＝Blv 中的速度v 是相对于磁场的速度，若磁场也运动时，应注意速度间的相对关系．例：如图所示，磁感应强度B ＝0.2 T 的匀强磁场中有一折成30°角的金属导轨aOb ，导轨平面垂直磁场方向．一条直导线MN 垂直Ob 方向放置在导轨上并接触良好．当MN 以v ＝4 m/s 从导轨O 点开始向右平动时，若所有导线单位长度的电阻r ＝0.1 Ω/m ，求： (1)经过时间t s 后，闭合回路的感应电动势的瞬时值； (2)时间t s 内，闭合回路的感应电动势的平均值； (3)闭合回路中的电流大小和方向．【复习巩固题】1、吉他以其独特的魅力吸引了众多音乐爱好者，然而吉他有许多种，不同吉他的工作原理是不同的．电吉他与普通吉他不同的地方是它的每一根琴弦下面安装了一种叫做拾音器的装置，能将琴弦的振动转化为电信号，电信号经扩音器放大，再经过扬声器就能播出优美的音乐声．如图是拾音器的结构示意图，多匝线圈置于永久磁铁与钢制的琴弦(电吉他不能使用尼龙弦)之间，当弦沿着线圈振动时，线圈中就会产生感应电流，关于感应电流，以下说法正确的是( )A ．琴弦振动时，线圈中产生的感应电流是恒定的B ．琴弦振动时，线圈中产生的感应电流大小变化，方向不变C ．琴弦振动时，线圈中产生的感应电流大小不变，方向变化D ．琴弦振动时，线圈中产生的感应电流大小和方向都会发生变化2、用相同导线绕制的边长为L 或2L 的四个闭合导体线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示．在每个线框进入磁场的过程中，M 、N 两点间的电压分别为Ua 、Ub 、Uc 和Ud.下列判断正确的是( ) A ．Ua ＜Ub ＜Uc ＜Ud B ．Ua ＜Ub ＜Ud ＜Uc C ．Ua ＝Ub ＜Uc ＝Ud D ．Ub ＜Ua ＜Ud ＜Uc3、.如图中半径为r 的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B 中，绕圆心O 轴以角速度w 沿逆时针方向匀速转动，则通过电阻R 的电流的大小和方向是(金属圆盘的电阻不计)( )2．导体转动切割磁感线当导体在垂直于磁场的平面内，绕一端以角速度ω匀速转动时，产生的感应电动势为E ＝Bl v ＝12Bl 2ω，如图所示． 在利用上述公式计算电动势时，要特别注意：先判定属于哪种情况，是否符合公式的使用条件．A．由c到d，I=Br2 w /RB．由d到c，I=Br2 w /RC．由c到d，I=Br2 w /(2R)D．由d到c，I=Br2 w /(2R)4、（08·海南·10）一航天飞机下有一细金属杆，杆指向地心．若仅考虑地磁场的影响，则当航天飞机位于赤道上空（）A．由东向西水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下B．由西向东水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下C．沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由下上D．沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时，金属杆中一定没有感应电动势5、(2010·山东潍坊上学期抽样检测)如图甲所示，平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L＝1 m，上端接有电阻R1＝3 Ω，下端接有电阻R2＝6 Ω，虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场．现将质量m＝0.1 kg、电阻不计的金属杆ab，从OO′上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落0.2 m过程中始终与导轨保持良好接触，加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示．求：(1)磁感应强度B；(2)杆下落0.2 m过程中通过电阻R2的电荷量q.6、（黑龙江哈九中2011届高三上学期期末考试物理试题）如图所示，足够长的水平导体框架的宽度L=0．5 m，电阻忽略不计，定值电阻R=2Ω。