高考物理电磁感应
高考物理电磁感应基础概念及典型题解析
高考物理电磁感应基础概念及典型题解析在高考物理中，电磁感应是一个重要且具有一定难度的知识点。
理解电磁感应的基础概念，并能够熟练解决相关的典型题目，对于在高考中取得优异成绩至关重要。
一、电磁感应基础概念1、磁通量磁通量是指穿过某一面积的磁感线的条数。
其计算公式为Φ ＝B·S·cosθ，其中 B 是磁感应强度，S 是面积，θ 是 B 与 S 法线方向的夹角。
如果 B 是均匀的，且 S 与 B 垂直，那么磁通量就可以简单地表示为Φ ＝ B·S。
2、电磁感应现象当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，回路中就会产生感应电动势，这种现象称为电磁感应现象。
产生的感应电动势如果形成了闭合回路，就会产生感应电流。
3、楞次定律楞次定律指出，感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
简单来说，就是“来拒去留，增反减同”。
例如，当磁通量增加时，感应电流产生的磁场会阻碍磁通量的增加；当磁通量减少时，感应电流产生的磁场会阻碍磁通量的减少。
4、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律表明，感应电动势的大小与穿过回路的磁通量的变化率成正比。
公式为 E ＝nΔΦ/Δt，其中 n 是线圈的匝数。
二、典型题解析1、动生电动势问题例如：一根长度为 L 的导体棒，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，以速度 v 垂直于磁场方向做匀速直线运动。
求导体棒产生的感应电动势。
解析：根据动生电动势的公式 E ＝ BLv，可直接得出感应电动势为E ＝ BLv。
2、感生电动势问题假设一个面积为 S 的闭合线圈，处于均匀变化的磁场中，磁场的变化率为ΔB/Δt。
求线圈中产生的感应电动势。
解析：由法拉第电磁感应定律 E ＝nΔΦ/Δt，磁通量Φ ＝ B·S，所以感应电动势 E ＝ n SΔB/Δt 。
3、楞次定律的应用有一个闭合回路，其中的磁场在逐渐增强。
判断回路中感应电流的方向。
解析：由于磁场增强，根据楞次定律，感应电流的磁场要阻碍磁通量的增加，所以感应电流的磁场方向与原磁场方向相反。
高考物理电磁感应知识点归纳
高考物理电磁感应知识点归纳高考物理电磁感应知识点归纳1.电磁感应现象电磁现象：利用磁场产生电流的现象称为电磁感应，产生的电流称为感应电流。
(1)产生感应电流的条件：通过闭合电路的磁通量发生变化，即0。
(2)产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要通过线圈平面的磁通量发生变化，线路中就会产生感应电动势。
导体中产生感应电动势的部分相当于电源。
(3)电磁感应的本质是产生感应电动势。
如果回路闭合，会有感应电流；如果回路不闭合，只会有感应电动势而没有感应电流。
2.磁通量(1)定义：磁感应强度b与垂直于磁场方向的面积s的乘积称为通过这个表面的磁通量，定义公式为=BS。
如果面积S不垂直于B，则B应乘以垂直于磁场方向的投影面积S，即=BS，SI单位：Wb。
在计算磁通量时，应该是通过某一区域的磁感应线的净数量。
每张脸都有正面和背面；当磁感应线从表面的正方向穿透时，通过表面的磁通量为正。
相反，磁通量是负的。
磁通量是穿过正面和背面的磁感应线的代数和。
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。
楞次定律适用于感应电流方向的一般判断，而右手定则只适用于剪线时磁感应线的运动，用右手定则比楞次定律更容易判断。
(2)理解楞次定律(1)谁阻碍谁——感应电流的磁通量阻碍了感应电流的磁通量。
阻碍——阻碍的是通过回路的磁通量的变化，而不是磁通量本身。
如何阻碍——当一次磁通增加时，感应电流的磁场方向与一次磁场方向相反；当一次磁通量减少时，感应电流的磁场方向与一次磁场的方向相同，即，一次磁通量增加，一次磁通量减少。
阻塞-阻塞的结果不是停止，而是增加和减少。
(3)楞次定律的另一种表述：感应电流总是阻碍其产生的原因，表现形式有三种：(1)阻碍原始磁通量的变化；阻碍物体之间的相对运动；阻止一次电流(自感)的变化。
4.法拉第电磁感应定律电路中感应电动势的大小与通过电路的磁通量的变化率成正比。
表达式E=n/t当导体切割磁感应线时，感应电动势公式为E=BLvsin。
高考物理电磁感应与电路
3. 电流表示数.
1
2
3
感悟·渗透·应E用m
BS
【B解析r 2】线2圈n 由 图2Bnr2
示 位2置 开 始 绕 轴 匀
图4-11
速转动，产生的交
变电流如图4-11所
示，交变电动势的
最大值为：
感悟·渗透·应用
(1)线圈由图示位置经1/4转时间内，电动势的有效值
01
感悟·渗透·应用
02
S闭合后，通过ab的电流I2=0.15A，ab 所受安培力 F2=BI2l=0.4×1×0.15N=0.06N ab 以速度v=3m/s做匀速运动时，所受外力 必与安培力F2大小相等、方向相反，即 F=0.06N，方向向右(与v同向)，可见外 力F的功率为:
P=Fv=0.06×3W=0.18W
(R r)2
用
r (R r)2
1Pr[1=○要(求r PrR最)大2，] 即要求 4R ○ 显然r ，Rr=R时，
取最大值.由于
r的电阻值为R，r=R即要求两导轨间的杆长为1m，
(R r)2
感悟·渗透·应用
所以有以下两种情况： ①如果l≤1m，则满足下式时r=R
1×sin=l 所以=arcsinl ②如果l＞1m，则两导轨间那段杆长总是大于1m，即 总有r＞R 由于
注(意Em这/里电2)流2 表T的读 数E'为2 T有效值，而交流电的有效值是根据电
R
2R
4-11可知，
若交流电在一周期内的有效值为E′，则由有效值定义知
解得I EA′=EERm'/2，电22B流Rn表r 2的示数为:
01 图4-12
02
2025高考物理 电磁感应在新情境中的应用
2025高考物理电磁感应在新情境中的应用一、多选题1．如图是学生常用的饭卡内部实物图，其由线圈和芯片电路组成。
当饭卡处于感应区域时，会在线圈中产生感应电流来驱动芯片工作。
已知线圈面积为S，共n匝，回路总电阻为R。
某次刷卡时，线圈平面与磁感应强度方向垂直，且全部处于磁场区域内，在感应时间t内，磁感应强度由0增大到B，此过程中（）A．线圈有扩张的趋势B．通过线圈平面的磁通量变化量为nBSC．线圈的平均感应电动势为nBS tD．通过导线某截面的电荷量为nBS R二、单选题2．安装在公路上的测速装置如图所示，在路面下方间隔一定距离埋设有两个通电线圈，线圈与检测抓拍装置相连，车辆从线圈上面通过时线圈中会产生脉冲感应电流，检测装置根据两个线圈产生的脉冲信号的时间差计算出车速大小，从而对超速车辆进行抓拍。
下列说法正确的是（）A．汽车经过线圈上方时，两线圈产生的脉冲电流信号时间差越长，车速越大B．当汽车从线圈上方匀速通过时，线圈中不会产生感应电流C．汽车经过通电线圈上方时，汽车底盘的金属部件中会产生感应电流D．当汽车从线圈上方经过时，线圈中产生感应电流属于自感现象三、多选题3．工厂生产流水线上通过水平绝缘传送带输送相同大小的铜线圈，线圈在传送带上等距排列，且与传送带以相同的速度匀速运动。
为了检测出不闭合的不合格线圈，在垂直于传送带运动方向的条形区域内加上垂直于传送带平面的匀强磁场，通过观察穿过磁场区域后的铜线圈间距，就能确认哪些线圈不合格，如图所示。
下列说法正确的是（）A．根据传送带上铜线圈的分布可知，第4个线圈不合格B．根据传送带上铜线圈的分布可知，第3个线圈不合格C．第6、7线圈间距离等于第7、8线圈间距离D．若发现穿过磁场区域后的铜线圈间距一直没有变化，可通过增大磁场的磁感应强度或提高传送带速度大小来达到检测目的4．电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音。
高考物理中电磁感应的考点和解题技巧有哪些
高考物理中电磁感应的考点和解题技巧有哪些在高考物理中，电磁感应是一个重要且具有一定难度的考点。
理解和掌握电磁感应的相关知识，以及熟练运用解题技巧，对于在高考中取得优异成绩至关重要。
一、电磁感应的考点1、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是电磁感应的核心内容之一。
其表达式为：＄E ＝ n\frac{＼Delta ＼Phi}｛＼Delta t}＄，其中＄E$ 表示感应电动势，＄n$ 为线圈匝数，＄＼Delta ＼Phi$ 表示磁通量的变化量，＄＼Delta t$ 表示变化所用的时间。
这个考点通常会要求我们计算感应电动势的大小，或者根据给定的条件判断感应电动势的变化情况。
2、楞次定律楞次定律用于判断感应电流的方向。
其核心思想是：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
这一定律在解决电磁感应中的电流方向问题时经常用到，需要我们能够准确理解并运用“阻碍”这一概念。
3、电磁感应中的电路问题当导体在磁场中做切割磁感线运动或者磁通量发生变化时，会产生感应电动势，从而形成闭合回路中的电流。
在这类问题中，我们需要根据电路的基本规律，如欧姆定律、串并联电路的特点等，来计算电路中的电流、电压、电阻等物理量。
4、电磁感应中的能量转化问题电磁感应现象中，机械能与电能相互转化。
例如，导体棒在磁场中运动时，克服安培力做功，将机械能转化为电能；而电流通过电阻时，电能又转化为内能。
在解题时，需要运用能量守恒定律来分析能量的转化和守恒关系。
5、电磁感应与力学的综合问题这类问题通常将电磁感应现象与力学中的牛顿运动定律、功和能等知识结合起来。
例如，导体棒在磁场中受到安培力的作用，其运动情况会受到影响，我们需要综合运用电磁学和力学的知识来求解。
6、电磁感应中的图像问题包括磁感应强度＄B$、磁通量＄＼Phi$、感应电动势＄E$、感应电流＄I$ 等随时间或位移变化的图像。
要求我们能够根据给定的物理过程，准确地画出相应的图像，或者从给定的图像中获取有用的信息，分析物理过程。
高考物理电磁感应知识点解析
高考物理电磁感应知识点解析在高考物理中，电磁感应是一个重要且具有一定难度的知识点。
理解和掌握电磁感应相关的概念、规律以及应用，对于在高考中取得理想的物理成绩至关重要。
电磁感应现象是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流的现象。
这是法拉第经过多年的实验和研究得出的重要结论。
要深入理解电磁感应，首先得明白磁通量这个概念。
磁通量可以简单理解为穿过某一面积的磁感线的条数。
当通过闭合回路的磁通量发生变化时，就会产生感应电动势。
如果回路是闭合的，那么就会产生感应电流。
产生电磁感应的条件有两个：一是电路必须闭合；二是穿过闭合电路的磁通量发生变化。
这两个条件缺一不可。
楞次定律是判断感应电流方向的重要规律。
它指出：感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
简单来说，就是“来拒去留，增反减同”。
例如，当一个磁铁靠近闭合回路时，回路会产生一个感应电流，这个感应电流产生的磁场会阻碍磁铁的靠近；当磁铁远离回路时，感应电流产生的磁场会阻碍磁铁的远离。
法拉第电磁感应定律则定量地描述了感应电动势的大小。
感应电动势的大小与穿过电路的磁通量的变化率成正比。
公式为E=nΔΦ/Δt，其中 E 表示感应电动势，n 表示线圈匝数，ΔΦ 表示磁通量的变化量，Δt表示变化所用的时间。
在实际问题中，常常会遇到导体棒在磁场中切割磁感线运动的情况。
对于这种情况，我们可以使用 E=BLv 来计算感应电动势，其中 B 是磁感应强度，L 是导体棒在垂直于磁场方向上的有效长度，v 是导体棒切割磁感线的速度。
电磁感应在生活中有很多应用。
比如发电机，就是利用电磁感应原理将机械能转化为电能。
当外力推动发电机的转子在磁场中旋转时，线圈中的磁通量发生变化，从而产生感应电流。
变压器也是基于电磁感应原理工作的。
通过改变原、副线圈的匝数比，可以实现电压的升高或降低。
在远距离输电中，变压器起着重要的作用，它可以将发电厂发出的高电压降低到适合传输的电压，然后在用户端再将电压升高到适合使用的电压。
高考物理《电磁感应中的动力学问题》真题练习含答案专题
高考物理《电磁感应中的动力学问题》真题练习含答案专题1．(多选)如图所示，有两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R ，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B ，一根质量为m 的金属杆(电阻不计)从轨道上由静止滑下．经过足够长的时间，金属杆的速度趋近于一个最大速度v m ，则( )A ．如果B 增大，v m 将变大B ．如果α变大，v m 将变大C ．如果R 变大，v m 将变大D ．如果m 变大，v m 将变大答案：BCD解析：当加速度为零时，速度最大，则有mg sin α＝BIL ，又I ＝BL v m R ，解得v m ＝mgR sin αB 2L 2，如果B 增大，v m 将变小；如果α变大，v m 将变大；如果R 变大，v m 将变大；如果m 变大，v m 将变大，B 、C 、D 正确．2.(多选)如图所示，水平放置足够长光滑金属导轨abc 和de ，ab 与de 平行，bc 是以O 为圆心的圆弧导轨，圆弧be 左侧和扇形Obc 内有方向如图的匀强磁场，金属杆OP 的O 端与e 点用导线相接，P 端与圆弧bc 接触良好，初始时，可滑动的金属杆MN 静止在平行导轨上，若杆OP 绕O 点在匀强磁场区内从b 到c 匀速转动时，回路中始终有电流，则此过程中，下列说法正确的有( )A ．杆OP 产生的感应电动势恒定B ．杆OP 受到的安培力不变C ．杆MN 做匀加速直线运动D ．杆MN 中的电流逐渐减小答案：AD解析：OP 转动切割磁感线产生的感应电动势为E ＝12Br 2ω，因为OP 匀速转动，所以杆OP 产生的感应电动势恒定，故A 正确；杆OP 匀速转动产生的感应电动势，产生的感应电流由M 到N 通过MN 棒，由左手定则可知，MN 棒会向左运动，MN 棒运动会切割磁感线，产生的电动势与原来电流方向相反，让回路电流减小，MN 棒所受合力为安培力，电流减小，安培力会减小，加速度减小，故D 正确，B 、C 错误．3．(多选)如图，横截面积为S 的n 匝线圈，线圈总电阻为R ，其轴线与大小均匀变化的匀强磁场B 1平行．间距为L 的两平行光滑倾斜轨道PQ 、MN 足够长，轨道平面与水平面的夹角为α，底部连有一阻值2R 的电阻，磁感应强度B 2的匀强磁场与轨道平面垂直．K 闭合后，质量为m 、电阻也为2R 的金属棒ab 恰能保持静止，金属棒始终与轨道接触良好，其余部分电阻不计，下列说法正确的是( )A ．B 1均匀减小B ．B 1的变化率为ΔB 1Δt ＝4mgR sin αnB 2SLC ．断开K 之后，金属棒ab 将做匀加速直线运动D ．断开K 之后，金属棒的最大速度为v ＝4Rmg sin αB 22 L 2 答案：ABD解析：由平衡条件知金属棒所受安培力的方向应平行轨道向上，电流大小恒定，磁场B 1均匀变化；根据左手定则判断金属棒中电流方向由b 指向a ，线圈中感应电流磁场方向与原磁场方向相同，则可判断B 1减小，A 正确；设B 1的变化率为ΔB 1Δt，螺线管中感应电动势E ＝n ΔB 1Δt S ，回路中总电阻R 总＝R ＋R ＝2R ，电路中总电流I ＝E R 总 ＝E 2R，安培力F ＝B 2IL 2 ，由平衡条件得F ＝mg sin α，解得ΔB 1Δt ＝4mgR sin αnB 2SL，B 正确；断开K 之后，金属棒ab 将做变加速直线运动，C 错误；断开K 之后，金属棒速度最大时，受力平衡，有B 2I ′L ＝mg sin α，且电流I ′＝E 4R ＝B 2L v 4R ，联立解得v ＝4Rmg sin αB 22 L 2 ，D 正确． 4.如图所示，这是感受电磁阻尼的铜框实验的简化分析图，已知图中矩形铜框(下边水平)的质量m＝2 g，长度L＝0.5 m，宽度d＝0.02 m，电阻R＝0.01 Ω，该铜框由静止释放时铜框下边与方向水平向里的匀强磁场上边界的高度差h＝0.2 m，磁场上、下水平边界间的距离D＝0.27 m，铜框进入磁场的过程恰好做匀速直线运动．取重力加速度大小g＝10 m/s2，不计空气阻力．下列说法正确的是()A．铜框进入磁场的过程中电流方向为顺时针B．匀强磁场的磁感应强度的大小为0.5 TC．铜框下边刚离开磁场时的速度大小为3 m/sD．铜框下边刚离开磁场时的感应电流为0.3 A答案：C解析：铜框下边进入磁场过程，由右手定则判断感应电流为逆时针方向，A错误；铜框下边刚进入磁场时的速度大小v1＝2gh ，此时感应电动势E＝BL v1，电流I＝ER，铜框受的安培力大小F＝BIL，由平衡条件得F＝mg，解得磁感应强度B＝0.2 T，B错误；铜框全部进入磁场后开始做加速度为g的匀加速直线运动，设铜框下边刚离开磁场时速度大小为v2，根据运动学公式得v22－v21＝2g(D－d)，解得v2＝3 m/s，C正确；铜框下边刚离开磁场时，感应电流大小I′＝BL v2R＝3 A, A、D错误．5．(多选)如图所示，两条足够长的平行光滑长直导轨MN、PQ固定于同一水平面内，它们之间的距离为l；ab和cd是两根质量皆为m的金属细杆，杆与导轨垂直，且与导轨接触良好．两杆的电阻皆为R.cd的中点系一轻绳，绳的另一端绕过定滑轮悬挂一质量为M的重物，滑轮与杆cd之间的轻绳处于水平伸直状态并与导轨平行．不计滑轮与转轴、细绳之间的摩擦，不计导轨的电阻．导轨和金属细杆都处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向竖直向上．现将两杆及重物同时由静止释放，下列说法正确的是()A．释放重物瞬间，其加速度大小为Mg m＋MB．最终回路中的电流为MmgBl（m＋M）C．最终ab杆所受安培力的大小为mMg2m＋MD ．最终ab 和cd 两杆的速度差恒为2MmgR B 2l 2（2m ＋M ）答案：ACD解析：释放重物瞬间，ab 杆和cd 杆均不受安培力，设重物的加速度大小为a 1，则对重物，有Mg －T 1＝Ma 1；对cd 杆，有T 1＝ma 1，解得a 1＝Mg m ＋M，A 项正确；最终ab 杆、cd 杆和重物三者的加速度大小相等，设其为a ，对重物，有Mg －T 2＝Ma ；对cd 杆，有T 2－BIl ＝ma ；对ab 杆，有BIl ＝ma ，解得I ＝Mmg （2m ＋M ）Bl ，F 安＝BIl ＝Mmg 2m ＋M，B 项错误，C 项正确；设最终两杆速度差为Δv ，回路中感应电动势为E ＝Bl Δv ，I ＝E 2R，解得Δv ＝2MmgR B 2l 2（2m ＋M ），D 项正确． 6.(多选)如图所示，倾角θ＝30°的斜面上放置一间距为L 的光滑U 形导轨(电阻不计)，导轨上端连接电容为C 的电容器，电容器初始时不带电，整个装置放在磁感应强度大小为B 、方向垂直斜面向下的匀强磁场中．一质量为2m 、电阻为R 的导体棒垂直放在导轨上，与导轨接触良好，另一质量为m 的重物用一根不可伸长的绝缘轻绳通过光滑的定滑轮与导体棒拴接，定滑轮与导体棒间的轻绳与斜面平行．将重物由静止释放，在导体棒到达导轨底端前的运动过程中(电动势未到达电容器的击穿电压)，已知重力加速度为g ，下列说法正确的是( )A ．电容器M 板带正电，且两极板所带电荷量随时间均匀增加B ．经时间t 导体棒的速度为v ＝2mgt 3m ＋CB 2L 2C.回路中电流与时间的关系为I ＝2BLmg （3m ＋CB 2L 2）Rt D ．重物和导体棒在运动过程中减少的重力势能转化为动能和回路的焦耳热答案：AB解析：设运动过程中经时间Δt ，导体棒的速度增加Δv ，对电容器，两极板的充电电流I ＝ΔQ Δt ＝C ΔU Δt ＝CBL Δv Δt，对导体棒受力分析，由牛顿第二定律有2mg sin 30°＋F T －BIL ＝2ma ；对重物分析，有mg －F T ＝ma ，又Δv Δt ＝a ，解得a ＝2mg 3m ＋CB 2L 2，加速度恒定，所以导体棒在到达导轨底端前做匀加速直线运动，电容器两极板所带电荷量随时间均匀增加，由右手定则可知，M 板带正电，A 项正确；经时间t ，导体棒的速度v ＝2mgt 3m ＋CB 2L 2，B 项正确；由A 项分析可知回路中电流恒定，C 项错误；重物和导体棒在运动过程中减少的重力势能一部分转化为动能和回路的焦耳热，一部分转化为电容器储存的电能，D 项错误．7．[2024·河北省邢台市五岳联盟联考]游乐园中的过山车因能够给游客带来刺激的体验而大受欢迎．为了保证过山车的进站安全，过山车安装了磁力刹车装置，将磁性很强的铷磁铁安装在轨道上，正方形导体框安装在过山车底部．磁力刹车装置的工作原理可简化为如图所示的模型：质量m ＝5 kg 、边长L ＝2 m 、电阻R ＝1.8 Ω的单匝导体框abcd 沿着倾角为θ的光滑斜面由静止开始下滑x 0＝4.5 m 后，下边框bc 进入匀强磁场区域时导体框开始减速，当上边框ad 进入磁场时，导体框刚好开始做匀速直线运动．已知磁场的上、下边界与导体框的上、下边框平行，磁场的宽度也为L ＝2 m ，磁场方向垂直斜面向下、磁感应强度大小B ＝3 T ，sin θ＝0.4，取重力加速度大小g ＝10 m/s 2，求：(1)上边框ad 进入磁场时，导体框的速度大小v ；(2)下边框bc 进入磁场时，导体框的加速度大小a 0.答案：(1)1 m/s (2)20 m/s 2解析：(1)当导体框的上边框ad 进入磁场时，上边框ad 切割磁感线产生的感应电动势为E ＝BL v导体框中的感应电流为I ＝E R导体框的上边框在磁场中受到的安培力大小F A ＝BIL导体框刚好做匀速直线运动，根据受力平衡有mg sin θ＝F A联立解得v ＝1 m/s(2)导体框沿斜面由静止开始到下边框bc 进入匀强磁场的过程中，根据机械能守恒定律有mgx 0sin θ＝12m v 20 当导体框的下边框进入磁场时，导体框的下边框在磁场中受到的安培力大小F A0＝B2L2v0 R对导体框受力分析，根据牛顿第二定律有F A0－mg sin θ＝ma0联立解得a0＝20 m/s2.。
高考物理一轮复习知识清单：电磁感应
知识清单：电磁感应●知识点1——磁通量1.物理意义：磁通量表示穿过某个闭合面积的磁感线条数。
2.公式： Φ＝BS cos θ ，（1）θ是磁场方向与平面法向量的夹角，（2）S 应是指闭合回路中有磁感线的那部分有效面积（3）磁通量与线圈的匝数无关，也就是磁通量大小不受线圈匝数的影响 【例如】求图中穿过闭合回路abcd 的磁通量由θ=0º，S 等于S 2 得磁通量：Φ＝BS 2 3.单位：韦伯，Wb4.磁通量与感应电流的关系：穿过闭合回路的磁通量发生变化，回路中就产生出感应电流，而且磁通量变化越快（即磁通量变化率ΔΦΔt越大）感应电流就越大。
⎩⎨⎧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●知识点2——感应电流方向1.楞次定律：2．右手定则：让磁感线垂直从右手掌心进入，并使拇指指向导线切割磁感线的方向，四指所指的方向就是感应电流的方向．3.楞次定律的推论——（1）增反减同（2）强斥缩、弱吸胀内容例证阻碍原磁通量变化“增反减同”磁铁靠近线圈，B感与B原方向相反阻碍相对运动“来拒去留”磁铁与线圈靠近时排斥，远离时吸引使回路面积有变化“增缩减扩”P、Q是光滑固定导轨，a、b是可动金属棒，磁铁下移，a、b靠近阻碍原电流的变化“增反减同”合上S，B先亮4.一定律、三定则的比较适用范围基本现象右手螺旋定则电流的磁效应电流、运动电荷周围产生磁场左手定则磁场力磁场对电流、运动电荷的作用右手定则电磁感应部分导体做切割磁感线运动楞次定律闭合回路的磁通量发生变化●知识点3——感应电动势1.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磁通量的变化率成正比 (2)公式：E ＝n ΔΦΔt，其中n 为线圈匝数(3)感应电流与感应电动势的关系：遵守闭合电路的欧姆定律，即I ＝ER ＋r2.导体棒平动切割磁感线引起的感应电动势E ＝ B L v sin α sin βsin γ（1）这里L 是导轨架之间的导体棒直线长度（有效长度）（2）这里的α 、β、γ是 B 、L 、 v 任两个量的夹角 （3）若B 、L 、v 相互垂直，则E ＝BLv（4）导体棒相当于电源，感应电流在导体棒中从负极流向正极3.导体棒转动切割磁感线引起的感应电动势E ＝12Bωl 2 （l 是导体棒的长度）4.磁感应强度变化引起的感应电动势E ＝ n S ΔBΔt （S 是闭合回路中磁场的面积）5.多匝矩形线框在匀强磁场中匀速转动引起的感应电动势（1）中性面的三大特征：①Φ=BS （最大） ②电动势电流为0 ③改变电流方向 （2）峰值面的三大特征：①Φ = 0（最小）②电动势E m ＝n BS ω 、电流I m ＝E mR ＋r（最大）规律物理量 （用途） t=0时刻是中性面 t=0时刻是峰值面图像瞬时电动势 瞬时输出电压 瞬时电流 e ＝E m sin ωt u ＝U m sin ωt i ＝I m sin ωte ＝E m cos ωt u ＝U m cos ωt i ＝I m cos ωt峰值电动势 （计算电容器的击穿电压） E m ＝n BS ωE m ＝n BS ω电动势有效值 电压有效值 电流有效值 （计算电功率）E ＝E m 2U ＝U m 2I ＝I m 2E ＝E m 2U ＝U m 2I ＝I m 2平均值 （用于计算通过导体的电荷量）E ＝BL v E ＝n ΔΦΔtI ＝ER ＋r E ＝BL v E ＝n ΔΦΔtI ＝ER ＋r●知识点4——通过导体的电荷量q1.已知导体棒的位移xq =I tI ＝ER ＋r q ＝n ∆ΦR+r q ＝nLxR+rE ＝n ΔΦΔt2.已知导体棒只在安培阻力作用下的运动时间，利用动量定理，有-（I L B ）t= 0 - mv 0 得 qLB = m v 0 q ＝mv 0LB●知识点5——电磁感应中的动力学问题1.安培力的大小、方向：⎭⎪⎬⎪⎫安培力公式：F A ＝BIl感应电动势：E ＝Bl v 感应电流：I ＝ER F 安＝B 2l 2vR安培力的方向一定与导体切割磁感线的运动方向相反（安培力是阻力）2.外力克服安培力做功，将机械能转化为电能，电流（导线中电场力）做功再将电能转化为其他形式的能。
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高考物理电磁感应第一课时：电磁感应现象、楞次定律_____班姓名_____________ 【知识梳理】1．产生感应电流的条件：只要穿过闭合回路的磁通量发生变化．引起磁通量变化的原因很多，如面积的变化、正对面积的变化、磁场强度的变化等。
2．楞次定律：判断感应电流方向。
感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流磁场磁通量的变化。
应用楞次定律判断感应电流的方向的具体步骤为：（1）明确原磁通量的方向（2）判断磁通量的增减情况（3）确定感应电流的磁场的方向（4）利用安培定则反推感应电流的方向．4．导体切割磁感线产生感应电流的方向用右手定则来判断较为简便．5．楞次定律中的“阻碍”作用正是能的转化和守恒定律的反映．愣次定律的另一种表述：感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因．当问题不涉及感应电流的方向时，用另一种表述判断比较方便．【知识梳理】例1．(2002年上海卷) 如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度。
两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速释放，穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面。
下面对于两管的描述中可能正确的是( )A．A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的B．A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的C．A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的D．A管是用胶木制成的，BA B例2．(2003年上海综合卷11)唱卡拉OK用的话筒，内有传感器。
其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号。
下列说法正确的是：（）A．该传感器是根据电流的磁效应工作的B．该传感器是根据电磁感应原理工作的C．膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变D．膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势例3．（2005年全国卷Ⅲ）如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N 极朝下。
当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部），（）A．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引B．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥C. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥例4.（06年江苏省盐城中学二模）灵敏电流表的构造和工作原理是一个连着弹簧的线圈放在磁场中，当有电流通过线圈时，磁场力推动线圈偏转，电流越强，线圈偏转角度就越大．现将灵敏电流表的两个接线柱用导线短接，然后轻轻晃动电表，则（）A．指针摆动偏角很大的电表是好的。
B．指针只有轻微摆动的电表是好的。
C．在晃动时，完好的电表中存在感应电流。
D．完好的电表在晃动时，磁场力使线圈摆动更明显例5．（2005年北京卷）现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如下图连接，在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑线变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针和右偏转。
由此可以判断（）A．线圈A向上移动或滑动变阻器滑动端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，故无法判断电流计指针偏转的方向例6．如图所示，ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导线框，当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动时，线框ab将（）A．保持静止不动B．逆时针转动C．顺时针转动D．发生转动，但电源极性不明，无法确定转动方向例7．如图所示，一闭合铝环套在一根光滑水平杆上，当条形磁铁靠近它时，下列结论中正确的是（）A．N极靠近铝环时，铝环将向左运动B．S极靠近铝环时，铝环将向左运动C．N极靠近铝环时，铝环将向右运动D．S极靠近铝环时，铝环将向右运动【巩固练习】1．如图所示，a、b、c、d为四根相同的铜棒，c、d固定在同一水平面上，a、b对称地放在c、d棒上，它们接触良好，O点为四根棒围成的矩形的几何中心，一条形磁铁沿竖直方向向O点落下，则ab可能发生的情况是：( )A．保持静止B．分别远离O点C．分别向O点靠近D．无法判断2．在水平面上有一固定的U形金属框架，框架上置一金属杆ab，如图示（纸面即水平面），在垂直纸面方向有一匀强磁场，则以下说法中正确的是：（）A．若磁场方向垂直纸面向外并增加时，杆ab将向右移动B．若磁场方向垂直纸面向外并减少时，杆ab将向右移动C．若磁场方向垂直纸面向里并增加时，杆ab将向右移动D．若磁场方向垂直纸面向里并减少时，杆ab将向右移动3．一个弹性导体做成的闭合线圈，垂直于磁场方向放置，如图示，当磁感应强度B发生变化时，观察到线圈所围的面积增大了，那么磁感应强度B 的方向和大小变化的情况可能是：（）A．B的方向垂直于线圈向里，并不断增大B．B的方向垂直于线圈向里，并不断减小C．B的方向垂直于线圈向外，并不断增大D．B的方向平行于线圈向外，并不断减小4．如图所示，O 1O2是矩形导线框abcd的对称轴，其左方有垂直于纸面向外的匀强磁场，以下哪些情况下abcd中有感应电流产生（）A．将abcd 向纸外平移B．将abcd向右平移C．将abcd以ab为轴转动60°D．将abcd以cd为轴转动60°5．(2006年广东卷)如图所示，用一根长为L质量不计的细杆与一个上弧长为l、下弧长为d的金属线框的中点联结并悬挂于O点，悬点正下方存在一个上弧长为2l、下弧长为2d的方向垂直纸面向里的匀强磁场，且d<<L。
先将线框拉开到如图所示位置，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→aB．金属线框离开磁场时感应电流的方向为a→d →c→b→aC．金属线框dc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》6．（2004年江苏卷）如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外．一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右)．则( )A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→aB．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→aC．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右D．导线框进入磁场时．受到的安培力方向水平向左7．（06年江苏省盐城中学模拟）现代汽车中有一种先进的制动机构，可保证车轮在制动时不是完全刹死滑行，而是让车轮仍有一定的滚动．经研究这种方法可以更有效地制动，它有一个自动检测车速的装置，用来控制车轮的转动，其原理如图，铁质齿轮P与车轮同步转动，右端有一个绕有线圈的磁体，M是一个电流检测器．当车轮带动齿轮转动时，线圈中会有电流，这是由于齿靠近线圈时被磁化，使磁场增强，齿离开线圈时磁场减弱，磁通变化使线圈中产生了感应电流．将这个电流经放大后去控制制动机构，可有效地防止车轮被制动抱死．如图所示，在齿a转过虚线位置的过程中，关于M中感应电流的说法正确的是()A．M中的感应电流方向一直向左B．M中的感应电流方向一直向右C．M中先有自右向左，后有自左向右的感应电流D．M中先有自左向右，后有自右向左的感应电流8．（2005年上海卷）如图所示，A是长直密绕通电螺线管．小线圈B与电流表连接，并沿A的轴线OX从D点自左向右匀速穿过螺线管A．能正确反映通过电流表中电流，随l变化规律的是（）9．如图（a），圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流，电流随时间变化的规律如图（b）所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为N，则（）A．t1时刻，N >GB．t2时刻，N >GC．t3时刻，N<GD．t4时刻，N =G第二课时：法拉第电磁感应定律(1)_____班姓名_____________ 【知识梳理】1．感应电动势分为：动生与感生电动势。
2．法拉第电磁感应定律：①动生电动势：导线切割磁感线所产生的电动势。
大小E=BLv，此式只满足于B、L、v相互垂直的情况，方向通过右手定则可以判断。
②感生电动势：因磁场强度的变化导致回路中的磁通量变化所引起的电动势。
大小E= nΔΦ/Δt，其中n为回路线圈的匝数，ΔΦ/Δt为回路磁通量的为化率；方向：通过仑次定律进行判断。
3．注意几个问题：①动生电动势也可以用E=ΔΦ/Δt求解，但ΔΦ理解为切割的磁通量，它适用于所有情况下的切割，如导体棒在磁场中的转动，B、L、v不垂直的情况。
则动生电动势等于单位时间所切割的磁通量。
②如果引起闭合回路中的磁通量变化的原因既有磁场变化的原因，又有回路正对面积变化的原因，则感应电动势大小E=ΔΦ/Δt=BΔS/Δt±SΔΦ/Δt，其中“+”表示两种原因引起的电动势同相，“-”表示两种原因引起的电动势反向。
③如果回路中的磁通量是非均匀变化，用E=ΔΦ/Δt求得的电动势为平均电动势。
通过平均电动势求得的电流为平均电流。
但要说明的是，平均电动势或平均电流不能研究电路中的能量问题，而只能通过平均求通过电路的电量，即q=nΔΦ/R，R为回路中的总电阻。
【典型例题】例1 如图所示，一水平放置的平行导体框架宽度l = 0.50m，接有电阻R = 0.20Ω，磁感应强度B = 0.40T的匀强磁场垂直于导轨平面，方向向下。
今有一导体棒ab跨放在框架上，并能无摩擦地沿框架滑动，框架及导体ab的电阻均不计，当ab以速度v = 4.0m/s的速度向右匀速地滑动时，试求：(1)导体棒ab上的感应电动势大小；(2)要维持ab棒向右匀速运动，作用在ab上的水平外力大小；(3)电阻R上的热功率。
例2 如图所示，一个（电阻不计）半径为l的金属环处于垂直于环面向里的、磁感强度为B的匀强磁场中，有一电阻为R的金属杆OA （A端与环相2接触）绕轴O以角速度ω顺时针匀速转动，一阻值为R的定值电阻分别与杆的端点O及环边缘连接，求：（1）通过电阻的R的电流的大小和方向；（2）OA棒两端的电压．例3.（04年春季卷）如图，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l/2。
磁场的磁感强度为B，方向垂直于纸面向里。
现有一段长度为l/2、电阻为R/2的均匀导体杆MN架在导线框上，开始时紧靠ac，然后沿ac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l/3时，导线ac中的电流是多大？方向如何？例4 如图（甲）所示的螺线管，匝数n=1500匝，横截面积S=20cm2，电阻r=1.5Ω，与螺线管串联的外电阻R1=3.5Ω，R2=25Ω．穿过螺线管内部的磁感应强度方向向右，大小按图（乙）所示规律变化，计算电阻R2的电功率和a、b两点的电势（设c点电势为零）．【巩固练习】1．关于感应电动势的说法中正确的是（）A．穿过电路的磁通量越大，电路中的感应电动势就越大B．穿过电路的磁通量变化量越大，电路中的感应电动势就越大C．穿过电路的磁通量变化率越大，电路中的感应电动势就越大D．穿过电路的磁通密度越大，电路中的感应电动势就越大2．如图所示，三角形金属导轨EOF上放一金属杆AB，在外力作用下使AB保持与O F垂直以速度v从O点开始右移，设导轨和金属棒均为粗细相同的同种金属制成，则下列正确的是（）A．电路中的感应电动势大小不变B．电路中的感应电动势逐渐增大C．电路中的感应电流大小不变D．电路中的感应电流逐渐减小3．如图所示，A、B两闭合圆形导线环用相同规格的导线制成，它们的半径分别为R 1、R 2，在B 环内有磁感应强度为B 的均匀磁场，磁感应强度均匀增加，每秒钟的增量为k ，在A 、B 圆环内产生的感应电动势分别为( )A ．πk R 12、πk R 22B ．πk R 12、πk R 12 C ．πk R 22、πk R 22 D ．πk R 22、πk R 124．如图所示，两个互连的金属圆环，粗金属环的电阻是细金属环电阻的二分之一．磁场垂直穿过粗金属环所在区域，当磁感应强度随时间均匀变化时，在粗环内产生的感应电动势为E ，则a 、b 两点间的电势差为 （ ）A ．2EB ．3EC ．32ED ．E5．如图所示，将直径为d ，电阻为R的闭合金属环放置在磁场的磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，将金属环从匀强磁场中拉出的过程中，通过金属环某一截面的电量为（ ）A ．R Bd 42π B ．R Bd π2 C ．R Bd 2 D ．R Bd π26． 如图所示，先后以速度v 1、v 2匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域，v 2 = 2v 1，在先后两种情况下： （ ）A ．线圈中感应电流强度之比为I 1：I 2 = 2：1B ．作用在线圈上的外力大小之比为F 1：F 2 = 1：2C ．线圈中产生的焦耳热之比Q 1：Q 2 = 1：4D ．通过线圈某一截面的电量之比为q 1：q 2 = 1：27．如图所示，小灯泡的规格为“2V、4W”，接在光滑水平导轨上，导轨间的距离0.1m，电阻不计．金属棒ab垂直搁置在导轨上，电阻1Ω，整个装置处于磁感强度B=1T的匀强磁场中，求：（1）为使小灯正常发光，ab的滑行速度多大？（2）拉动金属棒ab的外力功率多大？8．如图所示，在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中，长为0.5m的导体棒ab在金属框架上以10m/s的速度向右匀速滑动，电阻R1、R2的阻值都是16Ω，导体棒ab的电阻为2Ω，其他电阻不计，求：(1)流过ab的电流强度；(2)ab两端的电压(3)电阻R1的功率。