2020版高考物理大一轮复习第十章电磁感应高考培优讲座9电磁感应中的力学综合问题的求解课件
的动能＋棒 2 的动
的增加量＋焦耳热
能＋焦耳热
【典题例证】 如图所示，正方形单匝线框 bcde 边长 L＝0.4 m，每边电阻相同，总电阻 R＝0.16 Ω. 一根足够长的绝缘轻质细绳跨过两个轻小光 滑定滑轮，一端连接正方形线框，另一端连 接物体 P，手持物体 P 使二者在空中保持静 止，线框处在竖直面内．线框的正上方有一 有界匀强磁场，磁场区域的上、下边界水平 平行，间距也为 L＝0.4 m，磁感线方向垂直于线框所在平面
第十章 电磁感应
近几年高考中对于电磁感应中的内容已成为必 考，成为高考中的热点和重点．其中选修 3－5 纳入 必考之后，动量定理和动量守恒定律在电磁感应中的 应用会成为命题的新生点．在高三复习中应该对该部分的知 识点引起充分的重视．
【重难解读】 高考对法拉第电磁感应定律、楞次定律、左手定则及右手定 则的考查一般会结合具体情况和过程命题，主要方向：结合 函数图象，结合电路分析，联系力学过程，贯穿能量守恒．杆 ＋导轨或导线框是常见模型，属于考查热点．该题型知识跨 度大，思维综合性强，试题难度一般比较大．
(1)求 ab 棒刚进入磁场 B1 时的速度大小． (2)求定值电阻上产生的热量 Q1. (3)多次操作发现，当 ab 棒从 MN 以某一特定速度进入 MNQP 区域的同时，另一质量为 2m，电阻为 2R 的金属棒 cd 只要 以等大的速度从 PQ 进入 PQHG 区域，两棒均可同时匀速通 过各自场区，试求 B2 的大小和方向．
四、听方法。
在课堂上不仅要听老师讲课的结论而且要认真关注老师分析、解决问题的方法。比如上语文课学习汉字，一般都是遵循着“形”、“音”、“义”
的研究方向；分析小说，一般都是从人物、环境、情节三个要素入手；写记叙文，则要从时间、地点、人物和事情发生的起因、经过、结果六个方面进
行叙述。这些都是语文学习中的一些具体方法。其他的科目也有适用的学习方法，如解数学题时，会用到反正法；换元法；待定系数法；配方法；消元
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对 cd 棒，因为 2mgsin 37°－μ·2mgcos 37°>0，故 cd 棒安 培力必须垂直导轨平面向下，根据左手定则可知磁感应强度 B2 沿导轨平面向上，cd 棒也匀速运动，则有： 2mgsin 37°－μ(2mgcos 37°＋B2×12×B21Rdv×d)＝0 将 v＝mB21gdR2代入解得：B2＝32B1. 答案：(1)1B.51dU (2)13mgL－94mB21Ud22 (3)32B1 方向沿导轨平面向上
向里，磁感应强度大小 B＝1.0 T，磁场的下边界与线框的上 边 eb 相距 h＝1.6 m．现将系统由静止释放，线框向上运动过 程中始终在同一竖直面内，eb 边保持水平，刚好以 v＝4.0 m/s 的速度进入磁场并匀速穿过磁场区，重力加速度 g＝10 m/s2， 不计空气阻力．
(1)线框 eb 边进入磁场中运动时，e、b 两点间的电势差 Ueb 为多少？ (2)线框匀速穿过磁场区域的过程中产生的焦耳热 Q 为多 少？ (3)若在线框 eb 边刚进入磁场时，立即给物体 P 施加一竖直 向下的力 F，使线框保持进入磁场前的加速度匀加速运动穿 过磁场区域，已知此过程中力 F 做功 WF＝3.6 J，求 eb 边上 产生的焦耳 Qeb 为多少？
解析：(1)ab 棒刚进入磁场 B1 时电压传感器的示数为 U，根 据闭合电路欧姆定律得 E1＝U＋2UR·R 解得 E1＝1.5U 根据法拉第电磁感应定律得：E1＝B1dv1 解得：v1＝1B.51dU.
(2)设金属棒 ab 离开 PQ 时的速度为 v2，根据题图乙可知，定 值电阻此时两端电压为 2U，根据闭合电路的欧姆定律可得： 2BR1＋dvR2 ·2R＝2U 解得：v2＝B3U1d 金属棒 ab 从 MN 到 PQ，根据动能定理可得： mgsin 37°·L－μmgcos 37°`·L－W 安 ＝12mv22－12mv21
(2)单杆倾斜式(导轨光滑) 物理模型
Байду номын сангаас
棒释放后下滑，此时 a＝gsin α，速度 v↑ E＝
动态分析 BLv↑ I＝RE↑ F＝BIL↑ a↓，当安培 力 F＝mgsin α 时，a＝0，v 最大
运动形式
匀速直线运动
收尾状态 力学特征 电学特征
a＝0，v 最大，vm＝mgBR2sLin2 α I 恒定
联立得 WF－W′安＝0 而 W′安＝Q′ 故 Q′＝3.6 J 又 Q＝I2rt∝r 故 eb 边上产生的焦耳热 Qeb＝14Q′＝0.9 J.
法二：因为线框在磁场中运动的加速度与进入前的加速度相
同，所以在通过磁场区域的过程中，线框和物体 P 的总机械 能保持不变，故力 F 做的功 WF 等于整个线框中产生的焦耳 热 Q′，即 WF＝Q′，又 Q＝I2rt∝r， 故 eb 边上产生的焦耳热 Qeb＝14Q′＝0.9 J. [答案] (1)1.2 V (2)3.2 J (3)0.9 J
法；因式分解法等，掌握各个科目的方法是大家应该学习的核心所在。
优等生经验谈：听课时应注意学习老师解决问题的思考方法。同学们如果理解了老师的思路和过程，那么后面的结论自然就出现了，学习起来才能够举 一反三，事半功倍。
2019/7/8
最新中小学教学课件
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谢谢欣赏！
2019/7/8
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相距为 L，MN、PQ 间有垂直轨道平面向下、磁感应强度为 B1 的匀强磁场，PQ、GH 间有平行于斜面但大小、方向未知 的匀强磁场 B2，其他区域无磁场，除金属棒及定值电阻，其 余电阻均不计，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，当 ab 棒从 MN 上方一定距离由静止释放通过 MN、PQ 区域(运动过程中 ab 棒始终保持水平)，电压传感器监测到 U－t 关系如图乙所 示．
(3)法一：设线框出磁场区域的速度大小为 v1，则 v21－v2＝2a′·2L，a′＝a＝（MM－＋mm）g 整理得12(M＋m)(v21－v2)＝(M－m)g·2L 线框穿过磁场区域过程中，力 F 和安培力都是变力，根据动 能定理有 WF－W′安＋(M－m)g·2L＝12(M＋m)(v21－v2)
2.“双杆＋导轨”模型 示意图
导体棒 1 受安培力的作用做
加速度减小的减速运动，导体
两棒以相同的加速
棒 2 受安培力的作用做加速
力学观点
度做匀加速直线运
度减小的加速运动，最后两棒
动
以相同的速度做匀速直线运
动
动量观点
系统动量守恒
系统动量不守恒
外力做的功＝棒 1
棒 1 动能的减少量＝棒 2 动能
能量观点
编后语
听课对同学们的学习有着非常重要的作用。课听得好好，直接关系到大家最终的学习成绩。如何听好课，同学们可以参考如下建议：
一、听要点。
一般来说，一节课的要点就是老师们在备课中准备的讲课大纲。许多老师在讲课正式开始之前会告诉大家，同学们对此要格外注意。例如在学习物
理课“力的三要素”这一节时，老师会先列出力的三要素——大小、方向、作用点。这就是一堂课的要点。把这三点认真听好了，这节课就基本掌握了。
[解析] (1)线框 eb 边以 v＝4.0 m/s 的速度进入磁场并匀速运 动，产生的感应电动势为 E＝BLv＝1.6 V e、b 两点间的电势差 Ueb＝34E＝1.2 V. (2)法一：线框进入磁场后立即做匀速运动，并匀速穿过磁场 区，线框受安培力 F 安＝BLI，I＝ER，解得 F 安＝4 N 克服安培力做功 W 安＝F 安×2L＝3.2 J.
1．“单杆＋导轨”模型 (1)单杆水平式(导轨光滑)
物理模型
设运动过程中某时刻棒的速度为 v，加速度为 a＝ 动态分析 mF－Bm2LR2v，a、v 同向，随 v 的增加，a 减小，当
a＝0 时，v 最大，I＝BRLv 恒定
运动形式
匀速直线运动
收尾状态
力学特征 电学特征
a＝0，v 最大，vm＝BF2RL2 I 恒定
法二：设物体 P 质量为 M，线框质量为 m，线框进入磁场后 立即做匀速运动 F 安＝(M－m)g 而 I＝ER F 安＝BLI＝4 N 线框进入磁场前，向上运动的加速度为 a＝2vh2＝5 m/s2 又(M－m)g＝(M＋m)a 联立解得 M＝0.6 kg，m＝0.2 kg 对系统，根据动能定理有(M－m)g×2L－W 安＝Δ Ek＝0 而 Q＝W 安 故该过程中产生的焦耳热 Q＝(M－m)g×2L＝3.2 J.
根据功能关系可得产生的总焦耳热 Q 总＝W 安，则定值电阻产 生的焦耳热为 Q1＝2R2＋R RQ 总 联立解得：Q1＝13mgL－94mB21Ud22.
(3)两棒以相同的初速度进入场区，匀速经过相同的位移，对 ab 棒，根据共点力的平衡可得： mgsin 37°－μmgcos 37°－B221dR2v＝0 解得：v＝mB21gdR2
【突破训练】 (2019·南阳模拟)如图甲所示，相距 d 的两根足够长的金属制 成的导轨，水平部分左端 ef 间连接一阻值为 2R 的定值电阻， 并用电压传感器实际监测两端电压，倾斜部分与水平面夹角 为 37°.长度也为 d、质量为 m 的金属棒 ab 电阻为 R，通过固 定在棒两端的金属轻滑环套在导轨上，滑环与导轨上 MG、 NH 段动摩擦因数 μ＝18(其余部分摩擦不计)．MN、PQ、GH
二、听思路。
思路就是我们思考问题的步骤。例如老师在讲解一道数学题时，首先思考应该从什么地方下手，然后在思考用什么方法，通过什么样的过程来进行
解答。听课时关键应该弄清楚老师讲解问题的思路。
三、听问题。
对于自己预习中不懂的内容，上课时要重点把握。在听讲中要特别注意老师和课本中是怎么解释的。如果老师在讲课中一带而过，并没有详细解答， 大家要及时地把它们记下来，下课再向老师请教。
2020年高考物理专题10 电磁感应
重点1 电磁感应现象楞次定律【要点解读】1．磁通量变化的常见情况弹性线圈在向外拉的过程中（1）楞次定律中“阻碍”的含义（2）判断感应电流方向的两种方法方法一用楞次定律判断方法二用右手定则判断该方法适用于切割磁感线产生的感应电流。
判断时注意掌心、拇指、四指的方向：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。
4．楞次定律、左手定则、右手定则、安培定则的综合应用（1）“三个定则一个定律”的比较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；④因磁而生电（Φ、B→I安）→楞次定律。
（3）相互联系①应用楞次定律，一般要用到安培定则。
②研究感应电流受到的安培力，一般先用右手定则确定电流方向，再用左手定则确定安培力的方向，有时也可以直接应用楞次定律的推论确定。
5．利用“因果关系法”分析电磁感应现象（物理思想）（1）方法概述因果关系分析法是指在解题过程中依据事物之间的前后相连，先行后续的因果关系去分析，推断事物的原因或结果的一种思维方法。
（2）利用因果关系分析法进行主观性推断的两种情形①据因推果：根据某种原因，预见它可能产生的结果。
②执果索因：根据某种结果，探究产生或导致这种结果的原因。
（3）电磁感应中常见因果关系的例析①阻碍原磁通量变化——“增反减同”②阻碍相对运动——“来拒去留”③）使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”④阻碍原电流的变化——“增反减同”【考向1】电磁感应现象【例题】（多选）如图所示，矩形闭合线圈abcd竖直放置，OO′是它的对称轴，通电直导线AB与OO′平行。
若要在线圈中产生感应电流，可行的做法是（）A．AB中电流I逐渐增大B．AB中电流I先增大后减小C．以AB为轴，线圈绕AB顺时针转90°D．线圈绕OO′轴逆时针转动90°（俯视）【审题指导】（1）AB中电流变化，能否在线圈中产生感应电流？提示：只要AB中电流变，线圈中磁通量就变，就有感应电流产生。
高中物理高考 2020年物理高考大一轮复习高考必考题突破讲座10电磁感应与动量的综合课件
2016·全国卷Ⅱ，25 2015·全国卷Ⅰ，25 2017·天津卷Ⅱ，12
感应的综 合 (2)动量守 恒定律与
理常用的两个关系式：q＝nRΔ＋Φr，BLq
电磁感应 的综合
＝mΔv
[解题思维] 角度一 动量定理与电磁感应的综合 (1)问题情景：导体棒沿处于匀强磁场中的导轨运动，导 体棒是闭合电路的一部分，运动导体切割磁感线可等效为电 源． (2)解答方法：①分析导体棒的受力，根据题设条件列平 衡方程或动力学方程，注意安培力 F＝BIL 中的电流 I 是力、 电联系的桥梁．②一般情况下要根据闭合电路的欧姆定律并 结合电磁感应定律列电路方程．③求通过电路的电量时，可
导体棒甲静止于 CC′处，导体棒乙从 AA′处由静止释放，
沿圆弧导轨运动，与甲相碰后黏合在一起，并在到达水平导
轨左端前停下．两棒的质量均为 m，导体棒及导轨的电阻均
不计，重力加速度大小为 g.下列判断正确的是( BD ) A．两棒黏合前瞬间，乙棒速度大小为 gr
B．两棒相碰并黏合在一起后瞬间的速度大小为
【例题 5】(2017·天津卷)电磁轨道炮利用电流和磁场的 作用使炮弹获得超高速度，其原理可用来研制新武器和航天 运载器．电磁轨道炮示意如图，图中直流电源电动势为 E，
电容器的电容为 C．两根固定于水平面内的光滑平行金属导
轨间距为 l，电阻不计．炮弹可视为一质量为 m、电阻为 R 的金属棒 MN，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨 良好接触．首先开关 S 接 1，使电容器完全充电．
(1)求每根导体棒与导轨间的滑动摩擦力的大小及 0.8 s 内整个回路中产生的焦耳热．
(2)若保持磁场的磁感应强度 B＝0.5 T 不变，用一个水 平向右的力 F 拉导体棒 b，使导体棒 b 由静止开始做匀加速 直线运动，力 F 的变化规律如图丙所示，则经过多长时间导 体棒 a 开始滑动？每根导体棒的质量为多少？
2020届高考物理一轮复习第10单元电磁感应听课正文含解析
电磁感应第26讲 电磁感应现象、楞次定律一、磁通量1.磁通量(1)定义:磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的.(2)公式:Φ= (B⊥S);单位:韦伯(Wb).(3)矢标性:磁通量是,但有正负.2.磁通量的变化量:ΔΦ= .3.磁通量的变化率:与所用时间的比值,即,与线圈的匝数无关.二、电磁感应现象1.电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中有产生的现象.2.产生感应电流的条件:(1)闭合电路;(2)发生变化.三、感应电流的方向1.楞次定律:感应电流的磁场总要引起感应电流的的变化.2.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个平面内;让磁感线从掌心进入,并使拇指指向的方向,这时四指所指方向就是感应电流的方向.【辨别明理】(1)线框不闭合时,即使穿过线框的磁通量发生变化,线框中也没有感应电流产生.()(2)当导体切割磁感线时,一定产生感应电动势.()(3)由楞次定律知,感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反. ()图26-1(4)[人教版选修3-2改编]如图26-1所示,线圈两端与电阻相连构成闭合回路,在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的S极朝下.在将磁铁的S极插入线圈的过程中,通过电阻的感应电流的方向,线圈与磁铁相互.考点一电磁感应现象的理解与判断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.判断是否产生感应电流的流程(1)确定研究的回路.(2)弄清楚回路内的磁场分布,并确定穿过该回路的磁通量Φ.(3)Φ不变→无感应电流Φ变化→图26-2例1 [2017·全国卷Ⅰ]扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌.为了有效隔离外界振动对STM的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动,如图26-2所示.无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是图26-3中的()A B C D图26-3变式题 [2018·安徽皖江区域联考]如图26-4所示,闭合圆形导体线圈放置在匀强磁场中,线圈平面与磁场平行,当磁感应强度逐渐增大时,以下说法正确的是图26-4() A.线圈中产生顺时针方向的感应电流B.线圈中产生逆时针方向的感应电流C.线圈中不会产生感应电流D.线圈面积有缩小的倾向考点二楞次定律的理解与应用考向一应用楞次定律判断感应电流方向的“四步法”例2[2017·全国卷Ⅲ]如图26-5所示,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨,导轨平面与磁场垂直.金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内,线框与导轨共面.现让金属杆PQ突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是()图26-5A.PQRS中沿顺时针方向,T中沿逆时针方向B.PQRS中沿顺时针方向,T中沿顺时针方向C.PQRS中沿逆时针方向,T中沿逆时针方向D.PQRS中沿逆时针方向,T中沿顺时针方向图26-6变式题 [2018·洛阳一中模拟]如图26-6所示为安检门原理图,左边门框中有一通电线圈,右边门框中有一接收线圈.工作过程中某段时间通电线圈中存在顺时针方向均匀增大的电流,则()A.无金属片通过时,接收线圈中的感应电流方向为顺时针B.无金属片通过时,接收线圈中的感应电流增大C.有金属片通过时,接收线圈中的感应电流方向为顺时针D.有金属片通过时,接收线圈中的感应电流大小发生变化■要点总结楞次定律中“阻碍”的含义考向二利用楞次定律的推论速解电磁感应问题电磁感应现象中因果相对的关系恰好反映了自然界的这种对立统一规律,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,可由以下四种方式呈现:(1)阻碍磁通量的变化,即“增反减同”.(2)阻碍相对运动,即“来拒去留”.(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势,即“增缩减扩”.(4)阻碍原电流的变化(自感现象),即“增反减同”.例3 如图26-7所示,光滑固定金属导轨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(重力加速度为g) ()图26-7A.P、Q将互相靠拢B.P、Q将互相远离C.磁铁的加速度仍为gD.磁铁的加速度大于g变式题 [2018·重庆质检]如图26-8所示,ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈,当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动的过程中,线圈ab将()图26-8A.静止不动B.顺时针转动C.逆时针转动D.发生转动,但电源的极性不明,无法确定转动方向考点三左手定则、右手定则、楞次定律、安培定则1.规律比较2.相互联系(1)应用楞次定律时,一般要用到安培定则.(2)研究感应电流受到的安培力,一般先用右手定则确定电流方向,再用左手定则确定安培力的方向,有时也可以直接应用楞次定律的推论确定.例4 (多选)[2018·全国卷Ⅰ]如图26-9所示,两个线圈绕在同一根铁芯上,其中一线圈通过开关与电源连接,另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路.将一小磁针悬挂在直导线正上方,开关未闭合时小磁针处于静止状态.下列说法正确的是()图26-9A.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变式题 (多选)如图26-10所示装置中,金属杆cd原来静止.要使金属杆cd将向右运动,可以使金属杆ab()图26-10A.向右匀速运动B.向右加速运动C.向左加速运动D.向左减速运动■要点总结左、右手定则巧区分(1)右手定则与左手定则的区别:抓住“因果关系”才能无误,“因动而电”——用右手;“因电而动”——用左手.(2)左手定则和右手定则很容易混淆,为了便于区分,可把两个定则简单地总结为“通电受力用左手,运动生电用右手”.完成课时作业(二十六)第27讲法拉第电磁感应定律、自感和涡流一、法拉第电磁感应定律1.感应电动势(1)定义:在中产生的电动势.(2)产生条件:穿过回路的发生改变,与电路是否闭合无关.(3)方向判断:感应电动势的方向用或判断.2.法拉第电磁感应定律(1)内容:感应电动势的大小跟穿过这一回路的成正比.(2)公式:E= .二、自感和涡流1.自感现象(1)由于导体本身的电流发生变化时而产生的现象.由于自感而产生的感应电动势叫作自感电动势.(2)自感电动势E= .(3)自感系数L与线圈的大小、形状、圈数、是否有铁芯等有关,单位是.2.涡流:块状金属在磁场中运动,或者处在变化的磁场中,金属块内部会产生感应电流,这种电流在整块金属内部自成闭合回路,叫作.【辨别明理】(1)穿过线圈的磁通量变化越快,产生的感应电动势越大.()(2)线圈匝数n越多,磁通量越大,产生的感应电动势也越大.()(3)对于同一线圈,电流变化越快,线圈中的自感电动势越大.()(4)法拉第发现了电磁感应现象之后不久,他又利用电磁感应发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机,如图27-1甲所示.图乙是这个圆盘发电机的示意图:铜盘安装在水平的铜轴上,它的边缘正好在两磁极之间,两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触.使铜盘转动,电阻R 中就有电流通过.试说明圆盘发电机的原理.图27-1考点一法拉第电磁感应定律的理解和应用1.法拉第电磁感应定律的理解(1)感应电动势的大小由线圈的匝数和穿过线圈的磁通量的变化率共同决定,而与磁通量Φ的大小、变化量ΔΦ的大小没有必然联系.(2)磁通量的变化率对应Φ-t图线上某点切线的斜率.2.应用法拉第电磁感应定律的三种情况(1)磁通量的变化是由面积变化引起时,ΔΦ=B·ΔS,则E=n;(2)磁通量的变化是由磁场变化引起时,ΔΦ=S·ΔB,则E=n;(3)磁通量的变化是由面积和磁场共同变化引起时,则根据定义,ΔΦ=|Φ末-Φ初|,E=n≠n.例1[2015·重庆卷]图27-2为无线充电技术中使用的受电线圈示意图,线圈匝数为n,面积为S.若在t1到t2时间内,匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈,其磁感应强度大小由B1均匀增加到B2,则该段时间线圈两端a和b之间的电势差φa-φb()图27-2A.恒为B.从0均匀变化到C.恒为-D.从0均匀变化到-变式题 (多选)[2018·沧州一中模拟]线圈所围的面积为0.1 m2,线圈电阻为1 Ω,规定线圈中感应电流I的正方向从上往下看是顺时针方向,如图27-3甲所示,磁场的磁感应强度B随时间t 的变化规律如图乙所示,则下列说法正确的是 ()图27-3A.在0~5 s时间内,I的最大值为0.01 AB.在第4 s末,I的方向为逆时针C.前2 s内,通过线圈某截面的总电荷量为0.01 CD.第3 s内,线圈的发热功率最大■要点总结应用法拉第电磁感应定律应注意的两个问题(1)公式E=n求解的是一个回路中某段时间内的平均感应电动势,在磁通量均匀变化时,瞬时值才等于平均值.(2)利用公式E=nS求感应电动势时,S为线圈在磁场范围内的有效面积.考点二导体棒切割磁感线引起的感应电动势的计算例2 如图27-4所示,abcd为水平放置的平行“匚”形光滑金属导轨,间距为l,导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,导轨电阻不计.已知金属杆MN倾斜放置,与导轨成θ角,单位长度的电阻为r,保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好),则()图27-4A.电路中感应电动势的大小为B.电路中感应电流的大小为C.金属杆所受安培力的大小为D.金属杆的热功率为■题根分析分析导体棒切割磁感线产生的感应电动势时应注意,一是导体棒切割磁感线有平动切割和转动切割两种,二是要将其与根据法拉第电磁感应定律计算的感应电动势区别开.(1)E=Blv的三个特性①正交性:本公式要求磁场为匀强磁场,而且B、l、v三者互相垂直.②有效性:公式中的l为导体棒切割磁感线的有效长度.图27-5中,导体棒的有效长度为a、b间的距离.图27-5③相对性:E=Blv中的速度v是导体棒相对磁场的速度,若磁场也在运动,应注意速度间的相对关系.(2)导体棒转动切割磁感线当导体棒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=Bl2ω,如图27-6所示.图27-6■变式网络图27-7变式题1 (多选)[2016·全国卷Ⅱ]法拉第圆盘发电机的示意图如图27-7所示.铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触.圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中.圆盘旋转时,关于流过电阻R的电流,下列说法正确的是()A.若圆盘转动的角速度恒定,则电流大小恒定B.若从上向下看,圆盘顺时针转动,则电流沿a到b的方向流动C.若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向可能发生变化D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,则电流在R上的热功率也变为原来的2倍图27-8变式题2 (多选)[2018·浏阳模拟]如图27-8所示,一导线弯成直径为d的半圆形闭合回路,虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于回路所在的平面,回路以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始终与MN垂直.从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,下列说法中正确的是()A.感应电流方向为逆时针方向B.CD段直导线始终不受安培力C.感应电动势的最大值E=BdvD.感应电动势的平均值=πBdv变式题3 如图27-9所示,两根光滑的平行长直金属导轨置于水平面内,导轨间距为L,导轨左端接有阻值为R的电阻,质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上.导轨和导体棒的电阻均不计,且接触良好.在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B.开始时,导体棒静止于磁场区域的右端,当磁场以速度v1匀速向右移动时,导体棒随之开始运动,同时受到水平向左、大小为f的恒定阻力,并很快达到恒定速度,此时导体棒仍处于磁场区域内.(1)求导体棒所达到的恒定速度v2;(2)为使导体棒能随磁场运动,阻力最大不能超过多少?图27-9考点三涡流、自感现象的理解及应用考向一通电自感与断电自感现象对比例3 [2017·北京卷] 图27-10甲和乙是教材中演示自感现象的两个电路图,L 1和L 2为电感线圈.实验时,断开开关S 1瞬间,灯A 1突然闪亮,随后逐渐变暗;闭合开关S 2,灯A 2逐渐变亮,而另一个相同的灯A 3立即变亮,最终A 2与A 3的亮度相同.下列说法正确的是 ( )甲 乙图27-10A .图甲中,A 1与L 1的电阻值相同B.图甲中,闭合S1,电路稳定后,A1中电流大于L1中电流C.图乙中,变阻器R与L2的电阻值相同D.图乙中,闭合S2瞬间,L2中电流与变阻器R中电流相等变式题[2018·江苏常州检测]如图27-11所示,电路中A、B是两个完全相同的灯泡,L是一个自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈,C是电容很大的电容器.当S闭合时,A、B灯泡的发光情况是()图27-11A.S刚闭合后,A亮一下又逐渐熄灭,B逐渐变亮B.S刚闭合后,B亮一下又逐渐变暗,A逐渐变亮C.S闭合足够长时间后,A和B一样亮D.S闭合足够长时间后,A、B都熄灭考向二对涡流的考查例4 (多选)1824年,法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”.实验中将一铜圆盘水平放置,在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针,如图27-12所示,实验中发现,当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时,磁针也随着一起转动起来,但略有滞后.下列说法正确的是()图27-12A.圆盘上产生了感应电动势B.圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动C.在圆盘转动的过程中,磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D.圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流,此电流产生的磁场导致磁针转动完成课时作业(二十七)专题九电磁感应中的电路和图像问题热点一电磁感应中的电路问题1.电磁感应中电路知识的关系图2.分析电磁感应电路问题的基本思路例1 如图Z9-1甲所示,水平放置的两根平行金属导轨间距L=0.3 m,导轨左端连接阻值R=0.6 Ω的电阻,区域abcd内存在垂直于导轨平面、磁感应强度B=0.6 T的匀强磁场,磁场区域宽D=0.2 m.细金属棒A1和A2用长为2D=0.4 m的轻质绝缘杆连接,放置在导轨平面上,均与导轨垂直且接触良好,每根金属棒在导轨间的电阻均为r=0.3 Ω.导轨电阻不计.使金属棒以恒定速度v=1.0 m/s沿导轨向右穿过磁场.计算从金属棒A1进入磁场(t=0)到A2离开磁场的时间内,不同时间段通过电阻R的电流,并在图乙中画出.图Z9-1变式题 (多选)[2018·陕西摸底]半径分别为r和2r的同心圆形金属导轨固定在同一水平面内,导轨电阻不计,一长为r、电阻为R的均匀金属棒AB置于圆导轨上面,BA的延长线通过圆导轨中心O,装置的俯视图如图Z9-2所示,整个装置位于一匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,方向竖直向下.在两导轨之间接有阻值为R的定值电阻和电容为C的电容器.金属棒在水平外力作用下以角速度ω绕O逆时针匀速转动,图Z9-2在转动过程中始终与导轨保持良好接触.下列说法中正确的是()A.金属棒中电流从B流向AB.金属棒两端电压为Bωr2C.电容器的M板带负电D.电容器所带电荷量为CBωr2■要点总结(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相当于电源.如:切割磁感线的导体棒、内有磁通量变化的线圈等.(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;除电源外其余部分是外电路,外电路由电阻、电容器等电学元件组成.在外电路中,电流从高电势处流向低电势处;在内电路中,电流则从低电势处流向高电势处.热点二电磁感应中的图像问题考向一感生类图像问题总结(1)问题类型①给定电磁感应过程,选出或画出正确的图像.②由给定的有关图像分析电磁感应过程,求解相应物理量.(2)分析方法①电动势大小:E=n,取决于磁通量的变化率.②电动势方向:注意感应电流的实际方向是否与规定情况一致,同向取正,反向取负.(3)注意问题①关注初始时刻:如初始时刻感应电流是否为零,是正方向还是负方向.②关注变化过程:看电磁感应发生过程分为几个阶段,这几个阶段是否和图像变化相对应.③关注大小、方向的变化趋势,看图像斜率大小、图像的曲直和物理过程是否相对应.④求F-t图像时,不但要注意i-t变化,还需要关注B-t变化.有时I≠0,但B=0,所以F=0.例2 将一段导线绕成如图Z9-3甲所示的闭合回路,并固定在水平面(纸面)内.回路的ab边置于垂直于纸面向里的匀强磁场Ⅰ中.回路的圆环区域内有垂直于纸面的磁场Ⅱ,以向里为磁场Ⅱ的正方向,其磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示.用F表示ab边受到的安培力,以水平向右为F的正方向,能正确反映F随时间t变化的图像是图Z9-4中的()图Z9-3图Z9-4变式题 (多选)[2018·全国卷Ⅲ]如图Z9-5甲所示,在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R,R在PQ的右侧.导线PQ中通有正弦交流电i,i的变化如图乙所示,规定从Q到P为电流正方向.导线框R中的感应电动势 ()图Z9-5A.在t=时为零B.在t=时改变方向C.在t=时最大,且沿顺时针方向D.在t=T时最大,且沿顺时针方向考向二动生类图像问题总结(1)问题类型由闭合线圈的运动过程画出i-t图像或E-t图像.(2)分析方法①电动势大小:E=Blv.要注意是单边切割还是双边切割(感应电流同向相加、反向相减),等效长度为在磁场中导线首尾相连在垂直于速度方向的分量.②电动势方向:用右手定则判断.例3 如图Z9-6所示为两个有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直于纸面向里和向外,磁场宽度均为L,距磁场区域的左侧L处有一边长为L的正方形导线框,总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直.现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域,以初始位置为计时起点,规定电流沿逆时针方向时的电动势E为正,磁感线垂直于图Z9-6纸面向里时磁通量Φ的方向为正,外力F向右为正.如图Z9-7所示关于线框中的磁通量Φ、感应电动势E、外力F和电功率P随时间变化的图像中正确的是()图Z9-7图Z9-8变式题1 [2018·江西联考]如图Z9-8所示,导体棒沿两平行金属导轨从图中位置以速度v向右匀速通过一正方形匀强磁场区域abcd,ac垂直于导轨且平行于导体棒,ac右侧的磁感应强度是左侧的2倍且方向相反,导轨和导体棒的电阻均不计,如图Z9-9所示关于导体棒中感应电流和所受安培力随时间变化的图像正确的是(规定电流从M经R到N为正方向,安培力向左为正方向)()图Z9-9图Z9-10变式题2 如图Z9-10所示的匀强磁场中有一根弯成45°角的金属线POQ,其所在平面与磁场垂直,长直导线MN与金属线紧密接触,起始时OA=l0,且MN⊥OQ,所有导线单位长度电阻均为r,MN水平向右匀速运动的速度为v,使MN匀速运动的外力为F,则外力F随时间变化的规律图像正确的是图Z9-11中的()图Z9-11热点三电磁感应中电路与图像的综合例4 匀强磁场的磁感应强度B=0.2 T,磁场宽度L=3 m,一正方形金属框边长ab=l=1 m,每边电阻r=0.2 Ω,金属框以v=10 m/s的速度匀速穿过磁场区域,其平面始终保持与磁感线方向垂直,如图Z9-12所示.(1)画出金属框穿过磁场区域的过程中金属框内感应电流的I-t图像;(以逆时针方向为I的正方向)(2)画出ab两端电压的U-t图像.图Z9-12变式题 [2018·浙江宁波模拟]如图Z9-13甲所示,在水平桌面上固定着两根相距L=20 cm、相互平行的无电阻金属轨道P、Q,轨道一端固定一根电阻R=0.02 Ω的导体棒a,轨道上垂直放置一根质量m=40 g、电阻可忽略不计的金属棒b,两棒相距也为L=20 cm,该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中.开始时,磁感应强度B0=0.1 T.设棒与轨道间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2.(1)若保持磁感应强度B0的大小不变,从t=0时刻开始,给b棒施加一个水平向右的拉力,使它由静止开始做匀加速直线运动.此拉力F的大小随时间t变化关系如图乙所示.求b棒做匀加速运动的加速度大小及b棒与轨道间的滑动摩擦力大小;(2)接(1)问,若从t=0开始,磁感应强度B随时间t按图丙所示的规律变化,在金属棒b开始运动前,求这个装置释放的热量.图Z9-131.(多选)[2016·四川卷]图Z9-14如图Z9-14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=F0+kv(F0、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变化图像可能正确的是图Z9-15中的()图Z9-152.(多选)[2016·上海卷]如图Z9-16甲所示,螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场,以图中箭头所示方向为其正方向.螺线管与导线框abcd相连,导线框内有一小金属圆环L,圆环与导线框在同一平面内.当螺线管内的磁感应强度B随时间按图乙所示规律变化时()图Z9-16A.在t1~t2时间内,L有收缩趋势B.在t2~t3时间内,L有扩张趋势C.在t2~t3时间内,L内有逆时针方向的感应电流D.在t3~t4时间内,L内有顺时针方向的感应电流3.(多选)[2018·宁夏石嘴山三中期末]如图Z9-17甲所示,光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角,M、P两端接一电阻R,金属棒ab与导轨垂直且接触良好,整个装置处于方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中.t=0时对金属棒ab施加一平行于导轨的外力F,使金属棒由静止开始沿导轨向上运动,金属棒电阻为r,导轨电阻忽略不计.已知通过电阻R的感应电流I随时间t 变化的关系如图乙所示.关于棒运动速度v、外力F、流过R的电荷量q以及穿过闭合回路的磁通量的变化率随时间变化的图像,正确的是图Z9-18中的()图Z9-17图Z9-184.(多选)[2018·山西师大附中月考]在水平放置的两条平行光滑直金属导轨上放有一与其垂直的金属棒ab,匀强磁场与导轨平面垂直,磁场方向如图Z9-196所示,导轨接有R1=5 Ω和R2=6 Ω的两定值电阻及电阻箱R,其余电阻不计.电路中的电压表量程为0~10 V,电流表的量程为0~3 A.现将R调至30 Ω,用F=40 N的水平向右的力使ab垂直导轨向右平移,当棒ab达到稳定状态时,两电表中有一表正好达到满偏,而另一表未达到满偏.下列说法正确的是()图Z9-19A.当棒ab达到稳定状态时,电流表满偏B.当棒ab达到稳定状态时,电压表满偏C.当棒ab达到稳定状态时,棒ab的速度大小是1 m/sD.当棒ab达到稳定状态时,棒ab的速度大小是2 m/s5.[2018·三明质检]如图Z9-20甲所示,半径为r的带缺口的刚性金属圆环固定在水平面内,缺口两端引出两根导线,与电阻R构成闭合回路.若圆环内加一垂直于纸面、磁感应强度变化的匀强磁场,变化规律如图乙所示.规定磁场方向垂直于纸面向里为正,不计金属圆环的电阻.以下说法正确的是()。
2020年高考物理新课标第一轮总复习讲义：第十章 第三讲 电磁感应中的电路和图象问题 含答案
能力提升课第三讲电磁感应中的电路和图象问题热点一电磁感应中的电路问题(师生共研)1．电磁感应中电路知识的关系图2．解决电磁感应中的电路问题三部曲[典例1]如图所示，在匀强磁场中竖直放置两条足够长的平行导轨，磁场方向与导轨所在平面垂直，磁感应强度大小为B0，导轨上端连接一阻值为R的电阻和开关S，导轨电阻不计，两金属棒a和b的电阻都为R，质量分别为m a＝0.02 kg和m b＝0.01 kg，它们与导轨接触良好，并可沿导轨无摩擦地运动．若将b棒固定，开关S断开，用一竖直向上的恒力F拉a棒，稳定后a棒以v1＝10 m/s的速度向上匀速运动，此时再释放b棒，b 棒恰能保持静止．(g取10 m/s2)(1)求拉力F的大小；(2)若将a棒固定，开关S闭合，让b棒自由下滑，求b棒滑行的最大速度v2的大小；(3)若将a棒和b棒都固定，开关S断开，使磁感应强度从B0随时间均匀增加，经0.1 s 后磁感应强度增大到2B 0时，a棒受到的安培力大小正好等于a棒的重力，求两棒间的距离．解析：(1)法一：a棒做切割磁感线运动，产生的感应电动势为E＝B0L v1，a棒与b棒构成串联闭合电路，电流为I＝E2R，a棒、b棒受到的安培力大小为F a＝ILB0，F b＝ILB0依题意，对a棒有F＝F a＋G a对b棒有F b＝G b所以F＝G a＋G b＝0.3 N.法二：a、b棒都是平衡状态，所以可将a、b棒看成一个整体，整体受到重力和一个向上的力F，所以F＝G a＋G b＝0.3 N.(2)a棒固定、开关S闭合后，当b棒以速度v2匀速下滑时，b棒滑行速度最大，b棒做切割磁感线运动，产生的感应电动势为E1＝B0L v2，等效电路图如图所示．所以电流为I1＝E1 1.5Rb棒受到的安培力与b棒的重力平衡，有G b＝B20L2v2 1.5R由(1)问可知G b＝F b＝B20L2v1 2R联立可得v2＝7.5 m/s.(3)当磁场均匀变化时，产生的感应电动势为E2＝ΔB·LhΔt，回路中电流为I2＝E22R依题意有F a2＝2B0I2L＝G a，代入数据解得h＝1 m. 答案：(1)0.3 N(2)7.5 m/s(3)1 m[反思总结]电磁感应中电路问题的题型特点闭合电路中磁通量发生变化或有部分导体做切割磁感线运动，在回路中将产生感应电动势和感应电流．从而考题中常涉及电流、电压、电功等的计算，也可能涉及电磁感应与力学、电磁感应与能量的综合分析．1－1.[E ＝n ΔΦΔt 在电路中的应用] (多选)在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n ＝1 500匝，横截面积S ＝20 cm 2.螺线管导线电阻r ＝1 Ω，R 1＝4 Ω，R 2＝5 Ω，C ＝30 μF.在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B 按如图乙所示的规律变化，则下列说法中正确的是( )A ．螺线管中产生的感应电动势为1.2 VB ．闭合S ，电路中的电流稳定后电容器上极板带正电C ．电路中的电流稳定后，电阻R 1的电功率为5×10－2 WD ．S 断开后，通过R 2的电荷量为1.8×10－5 C解析：由法拉第电磁感应定律可知，螺线管内产生的电动势为E ＝n ΔB Δt S ＝1 500×0.82×20×10－4 V ＝1.2 V ，故A 正确；根据楞次定律，当穿过螺线管的磁通量增加时，螺线管下部可以看成电源的正极，则电容器下极板带正电，故B 错误；电流稳定后，电流为I ＝E R 1＋R 2＋r ＝ 1.24＋5＋1A ＝0.12 A ，电阻R 1上消耗的功率为P ＝I 2R 1＝0.122×4 W ＝5.76×10－2 W ，故C 错误；开关断开后通过电阻R 2的电荷量为Q ＝CU ＝CIR 2＝30×10－6×0.12×5 C ＝1.8×10－5 C ，故D 正确．答案：AD1－2.[E ＝Bl v 在电路中的应用] (2017·江苏卷)如图所示，两条相距d 的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R 的电阻．质量为m 的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ 的磁感应强度大小为B 、方向竖直向下．当该磁场区域以速度v 0匀速地向右扫过金属杆后，金属杆的速度变为v .导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求：(1)MN 刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小I ； (2)MN 刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a ； (3)PQ 刚要离开金属杆时，感应电流的功率P . 解析：(1)感应电动势E ＝Bd v 0感应电流I ＝ER ， 解得I ＝Bd v 0R .(2)安培力F ＝BId 牛顿第二定律F ＝ma 解得a ＝B 2d 2v 0mR .(3)金属杆切割磁感线的速度v ′＝v 0－v ，则 感应电动势E ＝Bd (v 0－v )，电功率P ＝E 2R 解得P ＝B 2d 2(v 0－v )2R.答案：(1)I ＝Bd v 0R (2)a ＝B 2d 2v 0mR (3)P ＝B 2d 2(v 0－v )2R热点二 电磁感应中的图象问题 (师生共研)1．图象问题的求解类型2.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、进出磁场的转折点等是解决此类问题的关键．3．解决图象问题的一般步骤(1)明确图象的种类，即是B－t图还是Φ－t图，或者E－t图、I－t图等；(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．4．电磁感应中图象类选择题的两个常用方法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)，特别是分析物理量的正负，以排除错误的选项．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进行分析和判断.1．F安－t图象[典例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，能正确反映F随时间t变化的图象是()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B正确．答案：B2．v－t图象[典例3]如图，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻．线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界线OO′平行，线框平面与磁场方向垂直．设OO′下方磁场区域足够大，不计空气阻力影响，则下列哪一个图象不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律()A B C D解析：由题意可知，线框先做自由落体运动，最终做匀加速直线运动．若ab边刚进入磁场时，速度较小，线框内产生的感应电流较小，线框所受安培力小于重力，则线圈进入磁场的过程做加速度逐渐减小的加速运动，图象C有可能；若线框进入磁场时的速度较大，线框内产生的感应电流较大，线框所受安培力大于重力，则线框进入磁场时做加速度逐渐减小的减速运动，图象B有可能；若线框进入磁场时的速度合适，线框所受安培力等于重力，则线框匀速进入磁场，图象D有可能；由分析可知选A.答案：A3．E－t图象[典例4]在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示，当磁场的磁感应强度B随时间t按如图乙所示规律变化时，下列选项中正确表示线圈中感应电动势E变化的是()解析：根据楞次定律得，0～1 s内，感应电流为正方向；1～3 s内，无感应电流；3～5 s 内，感应电流为负方向；再由法拉第电磁感应定律得，0～1 s内的感应电动势为3～5 s 内的二倍，故A正确．答案：A4．i－t图象[典例5]如图所示，两个垂直纸面的匀强磁场方向相反，磁感应强度的大小均为B，磁场区域的宽度为a，一正三角形(高为a)导线框ABC从图示位置沿图示方向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，线框中感应电流i与线框移动距离x的关系图是下图中的()A B C D解析：x在a～2a范围，线框穿过两磁场分界线时，BC、AC边在右侧磁场中切割磁感线，有效切割长度逐渐增大，产生的感应电动势E1增大，AB边在左侧磁场中切割磁感线，产生的感应电动势E2不变，两个电动势串联，总电动势E＝E1＋E2增大，故A错误；x 在0～a范围，线框穿过左侧磁场时，根据楞次定律，感应电流方向为逆时针，为正值，故B错误；x在2a～3a范围，线框穿过右侧磁场时，根据楞次定律，感应电流方向为逆时针，为正值，故C正确，D错误．答案：C5．综合图象[典例6](多选)如图所示为三个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向外、向里和向外，磁场宽度均为L.在磁场区域的左侧边界处有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直．现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定电流沿逆时针方向时的电动势E为正，磁感线垂直纸面向里时的磁通量Φ为正值，外力F向右为正．则以下能反映线框中的磁通量Φ、感应电动势E、外力F和电功率P随时间变化规律的图象是()解析：在0～L v 时间内，磁通量Φ＝BL v t ，为负值，逐渐增大；在t ＝3L2v 时磁通量为零，当t ＝2L v 时，磁通量Φ＝BL 2为最大正值，在2L v ～5L2v 时间内，磁通量为正，逐渐减小，t ＝5L 2v 时，磁通量为零，5L 2v ～3L v 时间内，磁通量为负，逐渐增大，t ＝3Lv 时，磁通量为负的最大值，3L v ～4L v 时间内，磁通量为负，逐渐减小，由此可知A 正确．在0～Lv 时间内，E ＝BL v ，为负值；在L v ～2Lv 时间内，两个边切割磁感线，感应电动势E ＝2BL v ，为正值；在2L v ～3L v 时间内，两个边切割磁线，感应电动势E ＝2Bl v ，为负值；在3L v ～4Lv 时间内，一个边切割磁感线，E ＝BL v ，为正值，B 正确.0～Lv 时间内，安培力向左、外力向右，F 0＝F 安＝BI 0L ，电功率P 0＝I 20R ＝B 2L 2v 2R，L v～2L v时间内，外力向右，F 1＝2B ·2I 0L ＝4F 0，电功率P 1＝I 21R ＝4B 2L 2v 2R＝4P 0；2L v～3L v时间内，外力向右，F 2＝2B ·2I 0L ＝4F 0，电功率P 2＝I 22R ＝4B 2L 2v 2R＝4P 0；在3L v～4L v时间内，外力向右，F 3＝BI 0L ＝F 0，电功率P 3＝I 20R ＝B 2L 2v 2R＝P 0，C 错误，D 正确． 答案：ABD1. (多选)如图所示，两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置，间距为l ＝1 m ，cd 间、de 间、cf 间分别接着阻值R ＝10 Ω的电阻．一阻值R ＝10 Ω的导体棒ab 以速度v ＝4 m/s 匀速向左运动，导体棒与导轨接触良好；导轨所在平面存在磁感应强度大小B ＝0.5 T 、方向竖直向下的匀强磁场．下列说法中正确的是( BD )A．导体棒ab中电流的流向为由b到aB．cd两端的电压为1 VC．de两端的电压为1 VD．fe两端的电压为1 V2．(多选)如图甲所示，MN、PQ两平行金属光滑导轨固定在绝缘水平面上，其左端接一电容为C的电容器，导轨范围内存在竖直向下的匀强磁场，导体棒ab垂直MN放在导轨上，在水平拉力的作用下从静止开始向右运动．电容器两极板间的电势差随时间变化的图象如图乙所示，不计导体棒及导轨电阻．下列关于导体棒ab运动的速度v、导体棒ab 受到的外力F随时间变化的图象可能正确的是( BD )3．在水平桌面上，一个面积为S的圆形金属框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系如图甲所示，0～1 s内磁场方向垂直线框平面向下，圆形金属框与两根水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒，导体棒的长为L、电阻为R，且与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场中，如图乙所示．若导体棒始终保持静止，则其所受的静摩擦力F f随时间变化的图象是下图中的(设向右的方向为静摩擦力的正方向)( B )4．如图所示，金属杆ab 、cd 置于平行轨道MN 、PQ 上，可沿轨道滑动，两轨道间距l ＝0.5 m ，轨道所在空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度B ＝0.5 T ，用力F ＝0.25 N 向右水平拉杆ab ，若ab 、cd 与轨道间的滑动摩擦力分别为F f1＝0.15 N 、F f2＝0.1 N ，两杆的有效电阻R 1＝R 2＝0.1 Ω，设导轨电阻不计，ab 、cd 的质量关系为2m 1＝3m 2，且ab 、cd 与轨道间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等．求： (1)此两杆之间的稳定速度差；(2)若F ＝0.3 N ，两杆间稳定速度差又是多少？解析：因F ＞F f1，故ab 由静止开始做加速运动，ab 中将出现不断变大的感应电流，致使cd 受到安培力F 2作用，当F 2＞F f2时，cd 也开始运动，故cd 开始运动的条件是：F －F f1－F f2＞0.(1)当F ＝0.25 N 时，F －F f1－F f2＝0，故cd 保持静止，两杆的稳定速度差等于ab 的最终稳定速度v max ，故此种情况有：电流I m ＝E m R 1＋R 2＝Bl v max R 1＋R 2，安培力F m ＝BI m l ，则有F －F m －F f1＝0，由此得v max ＝0.32 m/s.(2)当F ＝0.3 N ＞F f1＋F f2，对ab 、cd 组成的系统，ab 、cd 所受安培力大小相等，方向相反，合力为零，则系统受的合外力为F 合＝F －F f1－F f2＝0.05 N ．对系统有F 合＝(m 1＋m 2)a ，因为2m 1＝3m 2，则F 合＝52m 2a .取cd 为研究对象，F 安－F f2＝m 2a ，F 安＝BIl ，I ＝Bl Δv R 1＋R 2，联立各式解得Δv ＝R 1＋R 2B 2l 2(25F 合＋F f2)＝0.384 m/s. 答案：(1)0.32 m/s (2)0.384 m/s[A组·基础题]1. 如图所示，纸面内有一矩形导体线框abcd，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框的ab边平行磁场边界MN，线框以垂直于MN的速度匀速地完全进入磁场，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1，现将线框进入磁场的速度变为原来的两倍，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则有( C )A．Q2＝Q1q2＝q1B．Q2＝2Q1q2＝2q1C．Q2＝2Q1q2＝q1D．Q2＝4Q1q2＝2q12. (2016·浙江卷)如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长l a＝3l b，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则( B )A．两线圈内产生顺时针方向的感应电流B．a、b线圈中感应电动势之比为9∶1C．a、b线圈中感应电流之比为3∶4D．a、b线圈中电功率之比为3∶13．如图甲所示，一闭合圆形线圈水平放置，穿过它的竖直方向的匀强磁场磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，规定B的方向以向上为正方向，感应电流以俯视顺时针的方向为正方向，在0～4t时间内感应电流随时间变化的图象正确的是( D )4．如图甲所示，线圈ABCD固定于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，当磁场变化时，线圈AB边所受安培力向右且变化规律如图乙所示，则磁场的变化情况可能是下图所示的哪一个( D )5．(多选) 如图所示，光滑导轨倾斜放置，下端连一灯泡，匀强磁场垂直于导轨平面，当金属棒ab(电阻不计)沿导轨下滑达到稳定状态时，灯泡的电功率为P，导轨和导线电阻不计．要使灯泡在金属棒稳定运动状态下的电功率为2P，则下面选项中符合条件的是( AC )A．将导轨间距变为原来的2 2B．换一电阻值减半的灯泡C．换一质量为原来2倍的金属棒D．将磁场磁感应强度B变为原来的2倍6．(多选)如图甲所示，圆形的刚性金属线圈与一平行板电容器连接，线圈内存在垂直于线圈平面的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示(以图示方向为正方向)．t＝0时刻，平行板电容器间一带正电的粒子(重力不计)由静止释放，假设粒子运动过程中未碰到极板，不计线圈内部磁场变化时对外部空间的影响，下列粒子在板间运动的速度图象和位移图象(以向上为正方向)中，正确的是( BC )7．(多选) 如图所示，两根电阻不计的平行光滑金属导轨在同一水平面内放置，左端与定值电阻R相连，导轨x>0一侧存在着沿x轴方向均匀增大的磁场，磁感应强度与x的关系是B＝0.5＋0.5x(T)，在外力F作用下一阻值为r的金属棒从A1运动到A3，此过程中电路中的电功率保持不变．A1的坐标为x1＝1 m，A2的坐标为x2＝2 m，A3的坐标为x3＝3 m，下列说法正确的是( BD )A．回路中的电动势既有感生电动势又有动生电动势B．在A1与A3处的速度之比为2∶1C．A1到A2与A2到A3的过程中通过导体横截面的电荷量之比为3∶4D．A1到A2与A2到A3的过程中产生的焦耳热之比为5∶7[B组·能力题]8．(多选) (2016·四川卷)如图所示，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＝F0＋k v(F0、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 )9．某兴趣小组用电流传感器测量某磁场的磁感应强度．实验装置如图甲，不计电阻的足够长光滑金属导轨竖直放置在匀强磁场中，导轨间距为d ，其平面与磁场方向垂直．电流传感器与阻值为R 的电阻串联接在导轨上端．质量为m 、有效阻值为r 的导体棒AB 由静止释放沿导轨下滑，该过程中电流传感器测得电流随时间变化规律如图乙所示，电流最大值为I m .棒下滑过程中与导轨保持垂直且良好接触，不计电流传感器内阻及空气阻力，重力加速度为g .(1)求该磁场磁感应强度的大小； (2)求在t 1时刻棒AB 的速度大小；(3)在0～t 1时间内棒AB 下降了h ，求此过程电阻R 产生的电热． 解析：(1)电流为I m 时棒做匀速运动， 对棒：F 安＝BI m d F 安＝mg 解得B ＝mg I md .(2)t 1时刻，对回路有： E ＝Bd v I m ＝Bd vR ＋r解得v ＝I 2m (R ＋r )mg .(3)电路中产生的总电热：Q ＝mgh －12m v 2，电阻R 上产生的电热：Q R ＝R R ＋rQ 解得Q R ＝mghR R ＋r －I 4m R (R ＋r )2mg 2.答案：(1)mg I md (2)I 2m (R ＋r )mg(3)mghR R ＋r－I 4m R (R ＋r )2mg 2 10．在同一水平面上的光滑平行导轨P 、Q 相距l ＝1 m ，导轨左端接有如图所示的电路．其中水平放置的平行板电容器两极板M 、N 相距d ＝10 mm ，定值电阻R 1＝R 2＝12 Ω，R 3＝2 Ω，金属棒ab 的电阻r ＝2 Ω，其他电阻不计．磁感应强度B ＝0.5 T 的匀强磁场竖直穿过导轨平面，当金属棒ab 沿导轨向右匀速运动时，悬浮于电容器两极板之间的质量为m ＝1×10－14 kg 、电荷量为q ＝－1×10－14 C 的微粒恰好静止不动．取g ＝10 m/s 2，在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好，且速度保持恒定．试求：(1)匀强磁场的方向； (2)ab 两端的电压；(3)金属棒ab 运动的速度大小．解析：(1)负电荷受到重力和电场力的作用处于静止状态，因为重力竖直向下，所以电场力竖直向上，故M 板带正电．ab 棒向右做切割磁感线运动产生感应电动势，ab 棒等效于电源，感应电流方向由b →a ，其a 端为电源的正极，由右手定则可判断，磁场方向竖直向下．(2)微粒受到重力和电场力的作用处于静止状态，根据平衡条件有mg ＝Eq 又E ＝U MN d所以U MN ＝mgdq ＝0.1 VR 3两端电压与电容器两端电压相等，由欧姆定律得通过R 3的电流为I ＝U MNR 3＝0.05 A则ab 棒两端的电压为U ab ＝U MN ＋I R 1R 2R 1＋R 2＝0.4 V .(3)由法拉第电磁感应定律得感应电动势E ＝Bl v由闭合电路欧姆定律得E＝U ab＋Ir＝0.5 V 联立解得v＝1 m/s.答案：(1)竖直向下(2)0.4 V(3)1 m/s。
2020版高考物理（课标版）大一轮复习课件：第十章 第1节 电磁感应现象 楞次定律
据右手定则可知,感应电流的方向由Q指向P,PQRS中的电流沿逆时针方
A.PQRS中沿顺时针方向,T中沿逆时针方向
向;该感应电流在金属线框T中产生的磁通量向外,故穿过金属线框T向里
B.PQRS中沿顺时针方向,T中沿顺时针方向
的磁通量减小,根据楞次定律,T中感应电流沿顺时针方向,D正确。
D C.PQRS中沿逆时针方向,T中沿逆时针方向
第十章
电磁感应
核心考点
考点及要求 命题视角
核心素养目标指要
高考对本部分内容
在复习中要做到:
的考查多以选择题
1.通过对感应电流等相关
或计算题的形式出
问题的科学探究,强调对实
电磁感应现 题,题目中档以增加
象
Ⅰ 试题的区分度。考查 验现象和实验结果进行归
纳推理的方法,以此提升学
磁通量 Ⅰ 频率较高的是感应
-25命题点一
内
命题点二
命题点三
容
使回路面积有扩大或
缩小的趋势——“增
缩减扩”
例
证
P、Q 是光滑固定导轨,a、b 是可动金属
棒,磁铁下移,面积应减小,a、b 靠近
B 减小,线圈扩张
-26命题点一
内
命题点二
命题点三
容
例
证
阻碍原电流的变化—
—“增反减同”
合上 S,B 先亮
-27命题点一
命题点二
命题点三
-5-
随堂巩固
知识梳理
考点自诊
二、电磁感应现象
1.电磁感应现象
当穿过闭合电路的磁通量 发生变化 时,电路中产生 感应电流
的现象。
2.产生感应电流的条件
(1)条件:穿过闭合电路的磁通量 发生变化 。
山东省2020版高考物理一轮复习第十章电磁感应第3节交变电流的产生及其描述课件新人教版
二、描述交变电流的物理量 1.周期和频率 (1)周期(T):交变电流完成 一次周期性 变化,即线圈 转一周
2π
所需要的时间,单位是 秒(s) ,公式 T= ������ 。 (2)频率(f):交变电流在 单位时间内完成周期性变化
位是 赫兹(Hz) 。 2.交变电流的周期和频率的关系
T= 1。
������
的次数,单
-6知识梳理 考点自诊
3.交变电流的“四值”
(1)瞬时值:交变电流某一时刻的值,是时间的函数。
(2)峰值:交变电流(电流、电压或电动势)所能达到的最大的值,也
叫最大值。
(3)有效值:跟交变电流的 热效应 等效的 恒定 电流的值叫作
交变电流的有效值。对正弦式交变电流,其有效值和峰值的关系为
E=
������m 2
,U=
������m 2
,I=
������m 。
2
(4)平均值:用 E=
nΔΔ������������ 来计算。
-7-
知识梳理 考点自诊
1.判断下列说法的正误。 (1)交变电流的主要特征是电流的方向随时间周期性变化。 () (2)大小变化而方向不变的电流也叫交变电流。( ) (3)线圈经过中性面时产生的感应电动势最大。( ) (4)在一个周期内,正弦交流电的方向改变两次。( ) (5)最大值和有效值之间的 2 倍关系只适用于正弦(余弦)交流电。 () (6)交流电压表及交流电流表的读数均为峰值。( )
析正确的是( )
关闭
A.当A.线当圈线平圈面平转面到转中到性中面性的瞬面间的,瞬线框间平,穿面过与线磁圈感的线磁方向通垂量直最,穿小过线圈
的磁B.通当量线最圈大平,故面A转错到误中;B性.当面线的圈瞬平面间转,线到圈中中性的面感的应瞬间电,动穿势过线最圈大的磁
高考物理一轮复习 专题十 电磁感应 考点4 电磁感应的综合应用课件
5．关于电磁感应中“收尾速度”及收尾情况的分析
(1)收尾速度的表达式 如图甲所示，导体棒 ab 在恒定外力 F 作用下，从静止开始沿光滑导轨做切割磁感线运动。已知磁感 应强度为 B，导体棒长度为 l，电阻为 r，定值电阻为 R，其他电阻不计，则收尾速度 vm＝FBR2＋l2 r。 若导体棒质量为 m，与导轨间的动摩擦因数为 μ，则同理有 vm′＝F－μmB2gl2R＋r。
专题十 电磁感应
考点四 电磁感应的综合应用
撬点·基础点 重难点
基础点
知识点 1 电磁感应中的动力学问题 1．安培力的大小
安培力公式：FA＝BIl
感应电动势：E＝Blv 感应电流：I＝RE
⇒FA＝B2Rl2v
2．安培力的方向 (1)用左手定则判断：先用 右手 定则判断感应电流的方向，再用 左手 定则判定安培力的方向。 (2)用楞次定律判断：安培力的方向一定与导体切割磁感线的运动方向 相反 (选填“相同”或“相 反”)。 3．安培力参与物体的运动：导体棒(或线框)在安培力和其他力的作用下，可以做加速运动、减速运动、 匀速运动、静止或做其他类型的运动，可应用动能定理、牛顿运动定律等规律解题。
3．求解电磁感应中的能量转化问题所选用解题规律 (1)动能定理：合外力(包含安培力)所做的功等于导体棒动能的增量。 (2)能量转化和守恒定律 ①判断选定的系统在某一过程中能量是否守恒。 ②分析该过程中能量形式，哪种能量增加，哪种能量减少。 ③增加的能量等于减少的能量。
(3)借助功能关系图分析电磁感应中的能量问题。 理顺功能关系是分析电磁感应中能量转化问题的关键，下面以如图所示的情景为例说明。图中倾角为 θ 的导轨不光滑，外力 F 拉着导体棒向上加速垂直切割磁感线，导体棒质量为 m，电阻为 r。导体棒运动 过程的功能关系如图所示。
第十章第1讲电磁感应现象和楞次定律-2025年高考物理一轮复习PPT课件
解析
高考一轮总复习•物理
第25页
1．[“三则一律”的应用](多选)如图所示，金属导轨上的导体棒 ab 在匀强磁场中沿 导轨做下列哪种运动时，铜制线圈 c 中将有感应电流产生且被螺线管吸引( )
A．向右做匀速运动 B．向左做减速运动 C．向右做减速运动 D．向右做加速运动
答案
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第26页
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第9页
2．如图所示，两个单匝线圈 a、b 的半径分别为 r 和 2r.圆形匀强磁场 B 的边缘恰好 与 a 线圈重合，则穿过 a、b 两线圈的磁通量之比为 ( )
A．1∶1 C．1∶4
B．1∶2 D．4∶1
答案
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3．如图所示的各图所描述的物理情境中，没有产生感应电流的是( )
第22页
2.“三则一律”的应用技巧 (1)应用楞次定律，一般要用到安培定则． (2)研究感应电流受到的安培力时，一般先用右手定则确定电流方向，再用左手定则确 定安培力的方向，有时也可以直接用楞次定律的推广应用确定．
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第23页
典例 2 (2024·山西太原模拟)(多选)如图所示装置中，ab、cd 杆垂直放置在导轨上，与 导轨接触良好，杆与导轨之间的摩擦力不计．原来 ab、cd 杆均静止，当 ab 杆做如下哪些运 动时，cd 杆将向左移动( )
解析
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第12页
重难考点 全线突破
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考点 感应电流方向的判断
1．楞次定律中“阻碍”的含义
第13页
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2．应用楞次定律的思路
第14页
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第15页
典例 1 如图所示，两匀强磁场的磁感应强度 B1 和 B2 大小相等、方向相反．金属圆环 的直径与两磁场的边界重合．下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是( )
2020版物理新增分大一轮新高考(京津鲁琼)讲义：第十章 电磁感应 第2讲 Word版含解析
姓名，年级：时间：第2讲法拉第电磁感应定律、自感和涡流一、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.(2)产生条件：穿过回路的磁通量发生改变,与电路是否闭合无关。
(3)方向判断：感应电动势的方向用楞次定律或右手定则判断。
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.(2)公式：E＝n错误!，其中n为线圈匝数。
(3）感应电流与感应电动势的关系：遵循闭合电路的欧姆定律，即I＝错误!。
(4）说明:①当ΔΦ仅由B的变化引起时，则E＝n错误!;当ΔΦ仅由S的变化引起时，则E＝n错误!；当ΔΦ由B、S的变化同时引起时，则E＝n错误!≠n 错误!。
②磁通量的变化率错误!是Φ－t图象上某点切线的斜率。
3。
导体切割磁感线时的感应电动势(1）导体垂直切割磁感线时,感应电动势可用E＝Blv求出，式中l为导体切割磁感线的有效长度;(2）导体棒在磁场中转动时，导体棒以端点为轴，在匀强磁场中垂直于磁感线方向匀速转动产生感应电动势E＝Bl错误!＝错误!Bl2ω(平均速度等于中点位置的线速度错误!lω)。
自测1将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是( ）A。
感应电动势的大小与线圈的匝数无关B.穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同答案C二、自感、涡流、电磁阻尼和电磁驱动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.（2)表达式：E＝L错误!。
（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。
涡流现象(1）涡流：块状金属放在变化磁场中，或者让它在磁场中运动时，金属块内产生的旋涡状感应电流。
(2）产生原因:金属块内磁通量变化→感应电动势→感应电流.3.电磁阻尼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相对运动.4。
高中物理高考 高考物理一轮总复习考点大全第十章核心考点电磁感应课件32_1129111110
答：选项C是正确的．
说明：上述中的Bl1l2 实际上是把线圈拉出磁场的t时间内，穿过线
圈的磁通量的变化，即△Φ = Bl1l2 ，q = △Φ / R．这一关系不但适用于拉
动线圈引起的磁通变化而产生感应电流通过导线横截面的电量，也适 用于线圈不动两磁场变化产生的感应电流通过导线截面的电量；由
W= (Bl 1l2 )2 = Bl1l2·Bl1l2 看出，拉力做的功消耗 的机械能转化为线框中 的
4．自感电动势
由于回路中电流产生的磁通量发生变化，而在自己 回路中产生的感应电动势称为自感电动势．
ε
n
t
L
I t
．
• L为自感系数，它与线圈的形状、匝数以及铁芯的材 料有关．
• 自感电动势(电流)的方向：当导体回路的电流增加时， 自感电动势(电流)、的方向与原电流方向相反；当导 体回路中的电流减小时，自感电动势(电流)的方向与 原电流方向相同．
定状态后的运动速度 vt．
分析：当ab金属棒放置到导轨上后，接通电路，就有逆时针方 向的电池电流由b向a 流过，这时ab在重力G沿导轨斜面方面的分力
mgsin和安培力B× L 的共同作用下做变加速运动,而导线
Rr
切割磁感线产生感应电动势又使回路中的电流不断地变大,金属棒受 到的安培力也不断的增大,直到安培力与重力分力达到平衡时，ab 棒的加速度才降到零，速度不再增大，此后，ab棒以最大速度沿导 轨平面向下匀速滑动，达到稳定状态．
Q
=
2[I12 R·t1
+
I
2 2
R·(t
2
-
t1 )]
(3)如果线圈增加到n匝，则I不变(因感应电动势和线圈电阻都增 大到n倍)，但F应增大到原来的n倍(因有n根导线受安培力)．