高三一轮二轮复习电磁感应教案讲义(含答案)
高三物理第二轮专题复习 专题四电磁感应与电路教案 人教版
专题四 电磁感应与电路一、考点回顾“电磁感应”是电磁学的核心内容之一，同时又是与电学、力学知识紧密联系的知识点，是高考试题考查综合运用知识能力的很好落脚点，所以它向来高考关注的一个重点和热点，本专题涉及三个方面的知识：一、电磁感应，电磁感应研究是其它形式有能量转化为电能的特点和规律，其核心内容是法拉第电磁感应定律和楞次定律；二、与电路知识的综合，主要讨论电能在电路中传输、分配，并通过用电器转化为其它形式的能量的特点及规律；三、与力学知识的综合，主要讨论产生电磁感应的导体受力、运动特点规律以及电磁感应过程中的能量关系。
由于本专题所涉及的知识较为综合，能力要求较高，所以往往会在高考中现身。
从近三年的高考试题来看，无论哪一套试卷，都有这一部分内容的考题，题量稳定在1～2道，题型可能为选择、实验和计算题三种，并且以计算题形式出现的较多。
考查的知识：以本部分内容为主线与力和运动、动量、能量、电场、磁场、电路等知识的综合，感应电流（电动势）图象问题也经常出现。
二、典例题剖析根据本专题所涉及内容的特点及高考试题中出的特点，本专题的复习我们分这样几个小专题来进行：1.感应电流的产生及方向判断。
2.电磁感应与电路知识的综合。
3.电磁感应中的动力学问题。
4.电磁感应中动量定理、动能定理的应用。
5.电磁感应中的单金属棒的运动及能量分析。
6.电磁感应中的双金属棒运动及能量分析。
7.多种原因引起的电磁感应现象。
(一)感应电流的产生及方向判断1．(2007理综II 卷)如图所示，在PQ 、QR 区域是在在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面，bc 边与磁场的边界P 重合。
导线框与磁场区域的尺寸如图所示。
从t ＝0时刻开始线框匀速横穿两个磁场区域。
以a →b →c →d →e →f 为线框中有电动势的正方向。
以下四个ε-t 关系示意图中正确的是【 】解析：楞次定律或左手定则可判定线框刚开始进入磁场时，电流方向，即感应电动势的方向为顺时针方向，故D 选项错误；1－2s 内，磁通量不变化，感应电动势为0，A 选项错误；2－3s 内，产生感应电动势E ＝2Blv ＋Blv ＝3Blv ，感应电动势的方向为逆时针方向（正方向），故C 选项正确。
电磁感应高三二轮复习专题PPT课件通用
解析：
①E＝在B恒Lv力，F回作路用中下的由电静流止开I 始运E动，当，金所属以棒金的属速棒度受为的v安时培金力属f棒产B生IL感应B电2 L动2v势
Rr
由牛顿第二定律得
F
f
ma1，即F
B2 L2v Rr
ma1
Rr
当金属棒达到最终速度为2v时，匀速运动，则 F
所以恒为 F 2B2 L2v Rr
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，画等效电路图 3、利用电路规律求解，主要有欧姆定律，串并联规律等
（二）图象问题 1、定性或定量地表示出所研究问题的函数关系
2、在图象中E、I、B等物理量的方向是通过正负值来反映
3、画图象时要注意横、纵坐标的单位长度定义或表达
例1、匀强磁场磁感应强度 B=0.2 T，磁场宽度L=3rn，一正方 形金属框边长ab=1m，每边电阻r=0.2Ω，金属框以v=10m/s的 速度匀速穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线方向垂直，如 图所示，求： （1）画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流的I-t 图线 （2）画出ab两端电压的U-t图线
例3、半径为a的圆形区域内有均匀磁场，磁感强度为B=0.2T， 磁场方向垂直纸面向里，半径为b的金属圆环与磁场同心地放置， 磁场与环面垂直，其中a=0.4m，b=0.6m，金属环上分别接有灯 L1、L2，两灯的电阻均为R =2Ω，一金属棒MN与金属环接触良 好，棒与环的电阻均忽略不计
（1）若棒以v0=5m/s的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆 环直径OO′ 的瞬时（如图所示）MN中的电动势和流过灯L1的电 流。
沿斜面向上，如图所示。
（2）当ab杆速度为v时，感应电动势E＝BLv，此时电路中电流I E BLv 。
高三物理第二轮专题复习 专题三电磁感应与电路教案 人教版
2009二轮复习专题三 电磁感应与电路[典例分析]1．电磁感应的图象问题例1、如图4—1（a ）所示区域（图中直角坐标系x O y 的1、3象限）内有匀强磁场，磁感应强度方向垂直于图面向里，大小为B ，半径为l ，圆心角为60°的扇形导线框OPQ 以角速度ω绕O 点在图面内沿逆时针方向匀速转动，导线框回路电阻为R ．（1）求线框中感应电流的最大值I 0和交变感应电流的频率f ．（2）在图（b ）中画出线框转一周的时间内感应电流I 随时间t 变化的图象．（规定在图（a ）中线框的位置相应的时刻为t =0）2、电路的动态分析例2、如图4—3所示的电路中，电源的电动势为E ，内阻为r ．当可变电阻的滑片P 向b 移动时，电压表V 1的读数U 1与电压表V 2的读数U 2的变化情况是（ ）A ．U 1变大，U 2变小B ．U 1变大，U 2变大C ．U 1变小，U 2变小D ．U 1变小，U 2变大 3、电磁感应与力学综合例3、如图4—4所示，两根相距为d 的足够长的平行金属导轨位于水平x O y 平面内，左端接有阻值为R 的电阻，其他部分的电阻均不计．在x >0的一侧存在垂直x O y 平面且方向竖直向下的稳定磁场，磁感强度大小按B =kx 规律变化（其中k 是一大于零的常数）．一根质量为m 的金属杆垂直跨搁在光滑的金属导轨上，两者接触良好．当t =0时直杆位于x =0处，其速度大小为v 0，方向沿x 轴正方向，在此后的过程中，始终有一个方向向左的变力F 作用于金属杆，使金属杆的加速度大小恒为a ，加速度方向一直沿x 轴的负方向．求：（1）闭合回路中感应电流持续的时间有多长？ （2）当金属杆沿x 轴正方向运动的速度为2v 时，闭合回路的感应电动势多大？此时作用于金属杆的外力F 多大？4、电磁感应与动量、能量的综合例4、如图4—6所示，在空间中有一水平方向的匀强磁场区域，区域的上下边缘间距为h ，磁感应强度为B ．有一宽度为b （b <h ）、长度为L 、电阻为R 、质量为m 的矩形导体线圈紧贴磁场区域的上边缘从静止起竖直下落，当线圈的PQ 边到达磁场下边缘时，恰好开始做匀速运动．求：（a ） （b ） 图4—12πω图4—3图4—4（1）线圈的MN 边刚好进入磁场时，线圈的速度大小． （2）线圈从开始下落到刚好完全进入磁场所经历的时间．例5、两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平内，两导轨间的距离为l ，导轨上面横放着两根导体棒ab 和cd 构成矩形回路，如图4—7所示．两根导体棒的质量皆为m ，电阻皆为R ，磁感应强度为B ，设两导体棒均为沿导轨无摩擦地滑行，开始时，棒cd 静止，棒ab 有指向棒cd 的初速度（如图所示），若两导体棒在运动中始终不接触，求：（1）在运动中产生的焦耳热最多是多少？ （2）当ab 棒的速度变为初速度的34时，cd 棒的加速度是多少？5、电磁感应与电路综合例6、如图4—8所示，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的均匀导体棒MN 架在导线框上，开始时紧靠ac ，然后沿bc 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 中的电流为多大？方向如何？6、交变电流的三值例7、边长为a 的N 匝正方形线圈在磁感应强度为B 的匀强磁场中，以角速度 绕垂直于磁感线的转轴匀速转动，线圈的电阻为R ．求：（1）线圈从中性面开始转过90°角的过程中产生的热量．（2）线圈从中性面开始转过90°角的过程中，通过导线截面的电量．图4—6图4—8图4—77、电容、电路、电场、磁场综合例8、如图4—11所示，光滑的平行导轨P 、Q 相距l =1m ，处在同一水平面中，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C 两极板间距离d =10mm ，定值电阻R 1=R 3=8Ω，R 2=2Ω，导轨电阻不计，磁感应强度B =0.4T 的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面，当金属棒ab 沿导轨向右匀速运动（开关S 断开）时，电容器两极板之间质量m =1×10－14kg ，带电荷量q =－1×10－25C 的粒子恰好静止不动；当S 闭合时，粒子以加速度a =7m/s 2向下做匀加速运动，取g =10m/s 2，求：（1）金属棒ab 运动的速度多大？电阻多大？（2）S 闭合后，使金属棒ab 做匀速运动的外力的功率多大？8、电磁感应与交流电路、变压器综合例9、有条河流，流量Q =2m 3/s ，落差h =5m ，现利用其发电，若发电机总效率为50%，输出电压为240V ，输电线总电阻R=30Ω，允许损失功率为输出功率的6%，为满足用电的需求，则该输电线路所使用的理想电压、降压变压器的匝数比各是多少？能使多少盏“220V 、100W ”的电灯正常发光．专题四 《电磁感应与电路》跟踪练习与高考预测1．矩形导线框abcd 放在匀强磁场中，磁感线方向与线圈平面垂直，磁感强度B 随时间变化的图象如图4—13所示．t =0时刻，磁感强度的方向垂直于纸面向里．在0～4s 时间内，线框的ab 边受力随时间变化的图象（力的方向规定以向左为正方向），可能如图4—14中的（ ）A ．B ．C ．D ．2．如图4—14甲所示，由均匀电阻丝做成的正方形线框abcd 的电阻为R ，ab =bc =cd =da =l ．现将线框以与ab 垂直的速度v 匀速穿过一宽为2l 、磁感应强度为B 的匀强磁场区域，整个过程中ab 、cd 两边始终保×× ×× × × × × × × × ×R 3R 2qSmR 1vaPQ图4—11图4—13持与边界平行．令线框的cd边刚与磁场左边界重合时t=0，电流沿abcda流动的方向为正．（1）求此过程中线框产生的焦耳热；（2）在图乙中画出线框中感应电流随时间变化的图象；（3）在图丙中画出线框中a、b两点间电势差U ab随时间t变化的图象．图4—143．如图4—15所示，T为理想变压器，A1、A2为交流电流表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，原线圈两端接恒压交流电源，当滑变阻器的滑动触头向下滑动时（）A．A1的读数变大，A2读数变大B．A1的读数变大，A2读数变小C．A1的读数变小，A2读数变大D．A1的读数变小，A2的读数变小4．如图4—16所示：半径为r、电阻不计的两个半圆形光滑导轨并列竖直放置，在轨道左上方端点M、N间接有阻值为R的小电珠，整个轨道处在磁感强度为B的匀强磁场中，两导轨间距为L，现有一质量为m，电阻为R的金属棒ab从M、N处自由静止释放，经一定时间到达导轨最低点O、O′，此时速度为v．（1）指出金属棒ab从M、N到O、O′的过程中，通过小电珠的电流方向和金属棒ab的速度大小变化情况．（2）求金属棒ab到达O、O′时，整个电路的瞬时电功率．（3）求金属棒ab从M、N到O、O′的过程中，小电珠上产生的热量．5．（2004年全国）如图4—18所示a1b1c1d1和a2b2c2d2为在同一竖直平面内的金属导轨，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨所在的平面（纸面）向里．导轨的a1b1段与a2b2段是竖直的，距离l1；c1d1段与c2d2段也是竖图4—16～R1A1R2 R3A2T图4—15a bc ditO图甲图乙U abtO图丙l直的，距离为l 2．x 1y 1与x 2y 2为两根用不可伸长的绝缘轻线相连的金属细杆，质量分别为m 1和m 2，它们都垂直于导轨并与导轨保持光滑接触．两杆与导轨构成的回路的总电阻为R ．F 为作用于金属杆x 1y 1上的竖直向上的恒力．已知两杆运动到图示位置时，已匀速向上运动，求此时作用两杆的重力的功率的大小和回路电阻上的热功率．6．光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图4—19所示，抛物线的方程是y =x 2，下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y =a 的直线（图中虚线所示），一个小金属环从抛物线上y =b （y >a ）处以速度v 沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，金属环沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是（ ） A ．mgb B ．212mvC ．mg (b －a )D ．21()2mg b a mv -+7．如图4—20所示，长为L 、电阻r =0.3Ω、质量m =0.1kg 的金属棒CD 垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上，两导轨间距也是L ，棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有R =0.5Ω的电阻，量程为0～3.0A 的电流表串接在一条导轨上，量程为0～1.0V 的电压表接在电阻R 的两端，垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面．现以向右恒定外力F 使金属棒右移，当金属棒以v =2m/s 的速度在导轨平面上匀速滑动时，观察到电路中的一个电表正好满偏，而另一个电表未满偏，问： （1）此满偏的电表是什么表？说明理由． （2）拉动金属棒的外力F 多大？（3）此时撤去外力F ，金属棒将逐渐慢下来，最终停止在导轨上．求从撤去外力到金属棒停止运动的过程中通过电阻R 的电量．8．高频焊接是一种常用的焊接方法，其焊接的原理如图所示．将半径为10cm 的待焊接的圆形金属工件放在导线做成的1000匝线圈中，然后在线圈中通以高频的交变电流，线圈产生垂直于金属工件所在平面的变化磁场，磁场的磁感应强度B 的变化率为10002sin t πωT/s ．焊接处的接触电阻为工件非焊接部分电阻的 99倍．工作非焊接部分每单位长度上的电阻为31010m R π--=Ω，焊接的缝宽非常小，求焊接过程中焊接处产生的热功率．（取2π=10，不计温度变化对电阻的影响）图4—19图4—219．如图4—25所示，两块水平放置的平行金属板间距为d ，定值电阻的阻值为R ，竖直放置线圈的匝数为n ，绕制线圈导线的电阻为R ，其他导线的电阻忽略不计．现在竖直向上的磁场B 穿过线圈，在两极板中一个质量为m ，电量为q ，带正电的油滴恰好处于静止状态，则磁场B 的变化情况是（ ）A ．均匀增大，磁通量变化率的大小为2mgdnqB ．均匀增大，磁通量变化率的大小为mgdnq C ．均匀减小，磁通量变化率的大小为2mgdnqD ．均匀减小，磁通量变化率的大小为mgdnq10．如图4—26所示，水平面中的光滑平行导轨P 1、P 2相距l =50cm ，电池电动势E ′=6V ，电阻不计；电容C =2 F ，定值电阻R =9Ω；直导线ab 的质量m =50g ，横放在平行导轨上，其中导轨间的电阻R ′=3Ω；竖直向下穿过导轨面的匀强磁场的磁感应强度B =1.0T ；导轨足够长，电阻不计．（1）闭合开关S ，直导线ab 由静止开始运动的瞬时加速度多大？ab 运动能达到的最大速度多大？ （2）直导线ab 由静止开始运动到速度最大的过程中，电容器的带电荷量变化了多少？11．如图4—27所示的四个图中，a 、b 为输入端，接交流电源、cd 为输出端，下列说法中错误．．的是（ ） A B C DA ．A 图中U ab <U cdB ．B 图中U ab >U cdC ．C 图中U ab <U cdD ．D 图中U ab >U cd12．某电站输送的电功率是500kW ，当采用6kV 电压输电时，安装在输电线路起点的电度表和终点的电度表一昼夜读数相差4800kWh （即4800度），试求：（1）输电线的电阻；（2）若要使输电线上损失的功图4—25～a bd～abdc ～a bd～abdcE ′P 1P 2图4—26率降到输送功率的2.304%，应采用多高的电压向外输电？。
高考二轮复习 - 电磁感应(答案附后面)
第10讲 电磁感应1．如图1，导体轨道OPQS 固定，其中PQS 是半圆弧，Q 为半圆弧的中点，O 为圆心．轨道的电阻忽略不计．OM 是有一定电阻、可绕O 转动的金属杆，M 端位于PQS 上，OM 与轨道接触良好．空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B .现使OM 从OQ 位置以恒定的角速度逆时针转到OS 位置并固定(过程Ⅰ)；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B 增加到B ′(过程Ⅱ)．在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过OM 的电荷量相等，则B ′B 等于( )A.54B.32C.74D ．2 2．(多选)如图2，两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( ) 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 3．如图3，在同一水平面内有两根平行长导轨，导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域，区域宽度均为l ，磁感应强度大小相等、方向交替向上向下．一边长为32l 的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动．线框中感应电流i 随时间t 变化的正确图线可能是( )4．(多选)如图4(a)，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(b)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( ) A ．在t ＝T4时为零B ．在t ＝T2时改变方向C ．在t ＝T2时最大，且沿顺时针方向D ．在t ＝T 时最大，且沿顺时针方向5．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5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其左右振动的衰减最有效的方案是( )6.如图6所示，两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内，其左端接一阻值为R的电阻；一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上；在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S 的区域，区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场，磁感应强度大小B1随时间t的变化关系为B1＝kt，式中k为常量；在金属棒右侧还有一匀强磁场区域，区域左边界MN(虚线)与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为B0，方向也垂直于纸面向里．某时刻，金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动，在t0时刻恰好以速度v0越过MN，此后向右做匀速运动．金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好，它们的电阻均忽略不计．求：图6(1)在t＝0到t＝t0时间间隔内，流过电阻的电荷量的绝对值；(2)在时刻t(t>t0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小．考点1 楞次定律与电磁感应定律的应用1．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”． (5)感应电流产生的“结果”阻碍引起感应电流的“原因”． 2．求感应电动势大小的五种类型 (1)磁通量变化型：E ＝n ΔΦΔt .(2)磁感应强度变化型：E ＝nS ΔBΔt .(3)面积变化型：E ＝nB ΔSΔt .(4)平动切割型：E ＝Bl v (v ⊥B )．(5)转动切割型：E ＝12Bl 2ω.注意：公式E ＝nS ΔB Δt 中的ΔBΔt 等于B －t 图象的斜率．3．电磁感应现象中的电源与电路(1)产生感应电动势的那部分导体相当于电源． (2)在电源内部电流由负极流向正极． (3)电源两端的电压为路端电压．(多选) 2017年9月13日，苹果在乔布斯剧院正式发布旗下三款iPhone 新机型，除了常规的硬件升级外，三款iPhone 还支持快充和无线充电．图7甲为兴趣小组制作的无线充电装置中的受电线圈示意图，已知线圈匝数n ＝100、电阻r ＝1 Ω、横截面积S ＝1.5×10－3 m 2，外接电阻R ＝7 Ω.线圈处在平行于线圈轴线的匀强磁场中，磁场的磁感应强度随时间变化如图乙所示，则( )A ．在t ＝0.01 s 时通过R 的电流发生改变B ．在t ＝0.01 s 时线圈中的感应电动势E ＝0.6 VC ．在0～0.02 s 内通过电阻R 的电荷量q ＝1.5×10－3 C D ．在0.02～0.03 s 内R 产生的焦耳热为Q ＝1.8×10－3 J(多选)如图8甲，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()A．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1．(多选)如图9甲所示，在足够长的光滑的斜面上放置着金属线框，垂直于斜面方向的匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示(规定垂直斜面向上为正方向)．t＝0时刻将线框由静止释放，在线框下滑的过程中，下列说法正确的是()A．线框中产生大小、方向周期性变化的电流B．MN边受到的安培力先减小后增大C．线框做匀加速直线运动D．线框中产生的焦耳热等于其机械能的损失2．如图10所示，Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极，ab为放在其间的金属棒，ab和cd用导线连成一个闭合回路，当ab棒向左运动时，cd棒受到向下的磁场力．则有()A．由此可知d电势高于c电势B．由此可知Ⅰ是S极C．由此可知Ⅰ是N极D．当cd棒向下运动时，ab棒不受到向左的磁场力考点2电磁感应中的图象问题1．磁场变化产生感应电动势或感应电流时一般由B－t图象或Φ－t图象，判断I－t或E－t 关系(1)注意正方向的规定．(2)B－t图象、Φ－t图象的斜率不变时，E、I大小方向不变；反之电流、电动势恒定时，B(Φ)随时间均匀变化．(3)安培力大小与B、I、L有关，当I、L不变，B随时间均匀变化时安培力随时间均匀变化．2．导体棒、线框切割磁感线时有效切割长度：导体首尾连线在垂直磁场、垂直切割速度方向上的投影长度．(多选)如图11所示，abcd为一边长为l的正方形导线框，导线框位于光滑水平面内，其右侧为一匀强磁场区域，磁场的边界与线框的cd边平行，磁场区域的宽度为2l，磁感应强度为B，方向竖直向下．线框在一垂直于cd边的水平恒定拉力F作用下沿水平方向向右运动，直至通过磁场区域．cd边刚进入磁场时，线框开始匀速运动，规定线框中电流沿逆时针时方向为正，则导线框从刚进入磁场到完全离开磁场的过程中，a、b两端的电压U ab及导线框中的电流i随cd边的位移x变化的图线可能是()图11(多选)如图12所示，在倾角为θ的光滑斜面上，存在着磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向垂直斜面向上，磁场的宽度为2L.一边长为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH 进入磁场瞬间和刚越过MN穿出磁场瞬间速度刚好相等．从ab边刚越过GH处开始计时，规定沿斜面向上为安培力的正方向，则线框运动的速率v与线框所受安培力F随时间变化的图线中，可能正确的是()3．一正三角形导线框ABC(高为a)从如图13所示的位置沿x轴正方向匀速穿过两匀强磁场区域．两磁场区域磁感应强度大小均为B、磁场方向相反且均垂直于平面、宽度均为a.则感应电流I与线框移动距离x的关系图线可能是(以逆时针方向为感应电流的正方向)()图13考点3 电磁感应中的动力学与能量问题1．电磁感应与动力学综合题的解题策略(1)做好电路分析，明确电源与外电路，可画等效电路图．(2)做好受力分析，把握安培力的特点，安培力大小与导体棒速度有关，一般在牛顿第二定律方程里讨论，v 的变化影响安培力大小，进而影响加速度大小，加速度的变化又会影响v 的变化．(3)做好运动过程分析：注意导体棒进入磁场或离开磁场时的速度是否达到“收尾速度”． 2．电磁感应中能量的三种求解方法(1)利用克服安培力做功求解：电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功． 其他形式的能量――――――→克服安培力做功电能――――→电流做功焦耳热或其他形式的能量(2)利用能量守恒定律求解：若只有电能和机械能参与转化，则机械能的减少量等于产生的电能．(3)利用电路的相关公式——电功公式或电热公式求解：若通过电阻的电流是恒定的或电流的有效值已知，则可直接利用电功公式或焦耳定律求解焦耳热．特别提醒：注意区分回路中某个元件的焦耳热和回路总焦耳热，不能混淆．如图14所示，两根半径为r的四分之一圆弧轨道间距为L，其顶端a、b与圆心处等高，轨道光滑且电阻不计，在其上端连有一阻值为R的电阻，整个装置处于辐向磁场中，圆弧轨道所在处的磁感应强度大小均为B.将一根长度稍大于L、质量为m、电阻为R0的金属棒从轨道顶端ab处由静止释放．已知当金属棒到达图示的cd位置(金属棒与轨道圆心连线和水平面夹角为θ)时，金属棒的速度达到最大；当金属棒到达轨道底端ef时，对轨道的压力为1.5mg.求：(1)当金属棒的速度最大时，流经电阻R的电流大小和方向；(2)金属棒滑到轨道底端的整个过程中流经电阻R的电荷量．(3)金属棒滑到轨道底端的整个过程中电阻R上产生的热量．如图15，两条间距L＝0.5 m且足够长的平行光滑金属直导轨，与水平地面成α＝30°角固定放置，磁感应强度B ＝0.4 T的匀强磁场方向垂直导轨所在的斜面向上，质量m ab＝0.1 kg、m cd＝0.2 kg的金属棒ab、cd垂直导轨放在导轨上，两金属棒的总电阻r＝0.2 Ω，导轨电阻不计．ab在沿导轨所在斜面向上的外力F作用下，沿该斜面以v＝2 m/s的恒定速度向上运动．某时刻释放cd，cd 向下运动，经过一段时间其速度达到最大．已知重力加速度g＝10 m/s2，求在cd速度最大时，(1)abdc回路的电流强度I以及F的大小；(2)abdc回路磁通量的变化率以及cd的速率．4．(多选)如图16甲所示，一粗细均匀的单匝正方形铜线框，质量m＝1 kg，放置在光滑绝缘水平面上，两平行虚线间存在与水平面垂直的匀强磁场，磁场边界线与线框ab边平行．现用垂直于ab边的水平恒力F拉动线框，线框到达位置Ⅰ时开始计时，此时线框开始进入匀强磁场，速度v0＝3 m/s，线框中感应电动势为2 V．在t＝3 s时线框到达位置Ⅱ，线框开始离开匀强磁场，此过程中线框v－t图象如图乙所示，那么()A．t＝0时，ab间的电压为0.75 VB．恒力F的大小为0.5 NC ．线框进入磁场与离开磁场的过程中线框内感应电流的方向相同D ．线框完全离开磁场瞬间的速度大小为2 m/s5．(多选)如图17，MN 和PQ 是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L ，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，固定在水平面上，右端接一个阻值为R 的定值电阻，平直部分导轨左边区域有宽度为d 、方向竖直向上、磁感应强度大小为B 的匀强磁场，质量为m 、电阻也为R 的金属棒从高为h 处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止．已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒与导轨间接触良好，则金属棒穿过磁场区域的过程中(重力加速度为g )( )A ．金属棒中的最大电流为Bd 2gh2RB ．金属棒克服安培力做的功为mghC ．通过金属棒的电荷量为BdL2RD ．金属棒产生的电热为12mg (h －μd )考点4 电磁感应与动量结合的问题如图18所示，一个质量为m 、电阻不计、足够长的光滑U 形金属框架MNQP ，位于光滑绝缘水平桌面上，平行导轨MN 和PQ 相距为L .空间存在着足够大的方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度的大小为B .另有质量也为m 的金属棒CD ，垂直于MN 放置在导轨上，并用一根绝缘细线系在定点A .已知，细线能承受的最大拉力为F T0，CD 棒接入导轨间的有效电阻为R .现从t ＝0时刻开始对U 形框架施加水平向右的拉力，使其从静止开始做加速度为a 的匀加速直线运动． (1)求从框架开始运动到细线断裂所需的时间t 0及细线断裂时框架的瞬时速度v 0大小；(2)若在细线断裂时，立即撤去拉力，求此后过程中回路产生的总焦耳热Q.6．如图19所示，相距为d的平行导轨固定在光滑绝缘的水平面上，导轨右端通过电键K连接一直流电源．质量为m的电阻不能忽略的金属棒MN与导轨接触良好并通过长为L的绝缘细线悬挂起来，此时细线竖直且处于张紧状态，空间有竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场(图中没画出)．现闭合电键K，金属棒MN向左摆起到最高点时细线与竖直方向夹角为θ.已知重力加速度为g，则下列说法错误的是()A ．匀强磁场方向竖直向上B ．金属棒摆到最大高度时重力势能的增加量等于mgL (1－cos θ)C ．金属棒离开导轨前通过的电荷量等于m 2gL (1－cos θ)BdD ．金属棒离开导轨前电源提供的电能等于mgL (1－cos θ)1．(多选)如图1所示，将若干匝线圈固定在光滑绝缘杆上，另一个金属环套在杆上与线圈共轴，当合上开关时线圈中产生磁场，金属环就可被加速弹射出去．现在线圈左侧同一位置处，先后放置形状、大小相同的铜环和铝环(两环分别用横截面积相等的铜和铝导线制成)，且铝的电阻率大于铜的电阻率，闭合开关S 的瞬间，下列描述正确的是( ) A ．从左侧看环中感应电流沿顺时针方向 B ．线圈沿轴向有伸长的趋势C ．铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力D ．若金属环出现断裂，不会影响其向左弹射2．如图2所示装置中，线圈A 、B 彼此绝缘绕在一铁芯上，B 的两端接有一电容器，A 的两端与放在匀强磁场中的导电轨道连接，轨道上放有一根金属杆ab .要使电容器上板带正电，金属杆ab 在磁场中运动的情况可能是( )①向右减速滑行 ②向右加速滑行 ③向左减速滑行 ④向左加速滑行 以上选项正确的为( )A ．①④B ．②③C ．①②D ．③④3．(多选)如图3甲所示，光滑“∠”型金属支架ABC 固定在水平面里，支架处在垂直于水平面向下的匀强磁场中，一金属导体棒EF 放在支架上，用一轻杆将导体棒与墙固定连接，导体棒与金属支架接触良好，磁场随时间变化的规律如图乙所示，则下列说法正确的是( ) A ．t 1时刻轻杆对导体棒的作用力最大 B ．t 2时刻轻杆对导体棒的作用力为零C ．t 2到t 3时间内，轻杆对导体棒的作用力先增大后减小D ．t 2到t 4时间内，轻杆对导体棒的作用力方向不变4．(多选) 1831年10月28日，法拉第展示了他发明的圆盘发电机，其示意图如图4所示，水平铜盘可绕竖直转轴转动，两铜片M 、N 分别与铜盘边缘和转轴连接，使整个铜盘处于竖直向上的匀强磁场中，M 和N 之间连接阻值为R 的导体和滑动变阻器R P ，若从上往下看，铜盘转动的方向为顺时针方向．已知铜盘的半径为L ，铜盘转动的角速度为ω，铜盘连同两铜片的等效电阻为r ，磁感应强度为B ，下列说法正确的是( ) A ．导体R 中的电流方向从a 到bB ．铜盘转动产生的感应电动势大小为12BL 2ωC ．导体R 的最大功率为B 2L 4ω2R4(R ＋r )2D ．如果R P ＝R ＋r ，则滑动变阻器的最大功率为B 2L 4ω216(R ＋r )5.(多选)如图5所示，竖直光滑导轨上端接入一定值电阻R ，C 1和C 2是半径都为a 的两圆形磁场区域，其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向外，区域C 1中磁场的磁感应强度随时间按B 1＝b ＋kt (k >0)规律变化，C 2中磁场的磁感应强度恒为B 2，一质量为m 、电阻为r 、长度为L 的金属杆AB 穿过C 2的圆心垂直地跨放在两导轨上，且与导轨接触良好，并恰能保持静止．则( )A ．通过金属杆的电流大小为mgB 2LB ．通过金属杆的电流方向为从B 到AC ．定值电阻的阻值为R ＝2πkB 2a 3mg －rD ．整个电路的热功率P ＝πkamg2B 26．如图6所示，铜线圈水平固定在铁架台上，铜线圈的两端连接在电流传感器上，传感器与数据采集器相连，采集的数据可通过计算机处理，从而得到铜线圈中的电流随时间变化的图线．利用该装置探究条形磁铁从距铜线圈上端某一高度处由静止释放后，沿铜线圈轴线竖直向下穿过铜线圈的过程中产生的电磁感应现象．两次实验中分别得到了如图7甲、乙所示的电流－时间图线．条形磁铁在竖直下落过程中始终保持直立姿态，且所受空气阻力可忽略不计．则下列说法中正确的是( )图6 图7A ．若两次实验条形磁铁距铜线圈上端的高度不同，其他实验条件均相同，则甲图对应实验条形磁铁距铜线圈上端的高度大于乙图对应实验条形磁铁距铜线圈上端的高度B ．若两次实验条形磁铁的磁性强弱不同，其他实验条件均相同，则甲图对应实验条形磁铁的磁性比乙图对应实验条形磁铁的磁性强C ．甲图对应实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中损失的机械能小于乙图对应实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中损失的机械能D ．两次实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中所受的磁场力都是先向上后向下7.(多选)在绝缘的水平桌面上固定有MN 、PQ 两根平行的光滑金属导轨，导轨间的距离为l .金属棒ab 和cd 垂直放在导轨上，两棒正中间用一根长l 的绝缘细线相连，棒ab 右侧有一直角三角形匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，三角形的两条直角边长均为l ，整个装置的俯视图如图8所示，从图示位置在棒ab 上加水平拉力，使金属棒ab 和cd 向右匀速穿过磁场区，则金属棒ab 中感应电流i 和绝缘细线上的张力大小F 随时间t 变化的图象，可能正确的是(规定金属棒ab 中电流方向由a 到b 为正)( )图88．(多选)如图9所示．间距为L 的光滑平行金属轨道上端用电阻R 相连．其平面与水平面成θ角，整个装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上，质量为m 、接入电路的电阻为r 的金属杆ab (长度略大于L )，以初速度v 0从轨道底端向上滑行，滑行到距底端高h 的位置后又返回到底端，运动过程中，金属杆始终与导轨垂直且接触良好，不计金属轨道的电阻，已知重力加速度为g ，则以下说法正确的是( ) A ．杆ab 先匀减速上滑，之后匀加速下滑，且上滑过程的加速度大于下滑过程的加速度 B ．杆ab 运动过程中安培力做功的功率等于电阻R 的热功率C ．杆ab 上滑过程中通过R 的电荷量与下滑过程中通过R 的电荷量相等D ．杆ab 上滑到最高点的过程中电阻R 上产生的焦耳热等于R R ＋r⎝⎛⎭⎫12m v 02－mgh 9．(多选)如图10甲所示，固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨间距d ＝0.5 m ，导轨右端连接一阻值为4 Ω的小灯泡L ，在CDEF 矩形区域内有竖直向上的匀强磁场．磁感应强度B 随时间t 变化如图乙所示，CF 长为2 m ．在t ＝0时，金属棒ab 在恒力F 作用下从图中位置由静止开始向右运动，t ＝4 s 时进入磁场，并恰好以v ＝1 m/s 的速度在磁场中匀速运动到EF 位置．已知ab 金属棒电阻为1 Ω.下列分析正确的是( )A ．0～4 s 内小灯泡的功率为0.04 WB ．恒力F 的大小为0.2 NC ．金属棒的质量为0.8 kgD ．金属棒进入磁场后小灯泡的功率为0.06 W10.如图11所示，水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨MN 和PQ .两导轨间距为l .电阻均可忽略不计，在M 与Q 之间接有一阻值为R 的电阻器，导体棒ab 质量为m ，电阻为r ，并与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B 的匀强磁场中．现给ab棒一个初速度v 0，使棒向右运动，ab 棒最后停在导轨上．下列说法正确的是( ) A ．ab 棒将做匀减速运动直到静止，整个过程回路产生的热量为12m v 02B ．ab 棒速度减为v 03时，ab 棒加速度大小a ＝2B 2l 2v 03m (R ＋r )C ．ab 棒速度减为v 03时，通过电阻器的电荷量q ＝m v 03BlD ．ab 棒速度减为v 03时，ab 棒的位移为x ＝2m (R ＋r )v 03B 2l 211.(多选)如图12所示，两间距为d 的平行光滑导轨由固定在同一水平面上的导轨CD －C ′D ′和竖直平面内半径为r 的14圆弧导轨AC －A ′C ′组成，水平导轨与圆弧导轨相切，左端接阻值为R 的电阻；仅水平导轨处于磁感应强度大小为B 、方向竖直向上的匀强磁场中．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，与甲相碰后粘合在一起，并在到达水平导轨左端前停止．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( ) A ．两棒粘合前瞬间，乙棒速度大小为gr B ．两棒相碰并粘合在一起后瞬间的速度大小为gr2C ．两棒粘合后受到的最大安培力为B 2d 2gr2RD ．从乙开始下滑至两棒静止的过程中，回路产生的焦耳热为12mgr12.(多选)如图13所示，足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 与水平面成30°角固定放置，导轨间距为1 m ，导轨所在平面有磁感应强度大小为100 T 、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，导轨的上端M 与P 间接有电容为200 μF 的电容器．质量为1 kg 的金属棒ab 垂直放置在导轨上，对金属棒施加一沿导轨平面向下、大小为10 N 的恒力F 作用，使其由静止开始运动．不计导轨和金属棒的电阻，取重力加速度g ＝10 m/s 2.则下列说法正确的是( )A．金属棒先做变加速运动，后做匀速运动B．金属棒运动过程中通过其电流方向从b到a，大小恒定为0.1 AC．金属棒由静止开始运动至t＝1 s时电容器所带电荷量为10 CD．金属棒由静止开始运动至t＝1 s时电容器储存的电场能为25 J13．如图14所示，在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，有两条相互平行且相距为d的光滑固定金属导轨P1P2P3和Q1Q2Q3，两导轨间用阻值为R的电阻连接，导轨P1P2、Q1Q2的倾角均为θ，导轨P2P3、Q2Q3在同一水平面上，P2Q2⊥P2P3，倾斜导轨和水平导轨用相切的小段光滑圆弧连接，其长度可以略去不计．质量为m的金属杆CD从倾斜导轨上由静止释放，下滑距离L到达P2Q2处时的速度恰好达到最大，然后沿水平导轨滑动一段距离后停下．杆CD始终垂直导轨并与导轨保持良好接触，空气阻力、导轨和杆CD的电阻均不计，重力加速度大小为g，求：(1)杆CD到达P2Q2处的速度大小v m；(2)杆CD沿倾斜导轨下滑的过程通过电阻R的电荷量q1以及全过程中电阻R上产生的焦耳热Q；(3)杆CD沿倾斜导轨下滑的时间Δt1及其停止处到P2Q2的距离s.第10讲电磁感应1．如图1，导体轨道OPQS 固定，其中PQS 是半圆弧，Q 为半圆弧的中点，O 为圆心．轨道的电阻忽略不计．OM 是有一定电阻、可绕O 转动的金属杆，M 端位于PQS 上，OM 与轨道接触良好．空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B .现使OM 从OQ 位置以恒定的角速度逆时针转到OS 位置并固定(过程Ⅰ)；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B 增加到B ′(过程Ⅱ)．在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过OM 的电荷量相等，则B ′B等于( )图1A.54B.32C.74D ．2 【考点定位】 电磁感应、法拉第电磁感应定律【点评】 应用二级结论：q ＝n ΔΦR 可快速解题，重点是磁通量的计算【难度】 中等 答案 B解析 在过程Ⅰ中，根据法拉第电磁感应定律，有 E 1＝ΔΦ1Δt 1＝B ⎝⎛⎭⎫12πr 2－14πr 2Δt 1。
2024届高考物理二轮复习专题课件：+电磁感应
【考向】自感、互感
A．如图甲，人造地球卫星经过地面跟踪站上空，地面接收到信号频 率先增大后减小 B．如图乙，A、B两灯均发亮，若断开开关，A灯和B灯都会立即熄灭 C．如图丙，高频感应炉是利用炉外线圈产生的热量使炉内的金属熔 化 D．如图丁，利用该装置验证向心力与角速度的关系时，要保持皮带 连接的两个塔轮半径相同
A．线圈abcd中的电流方向为顺时针B．线圈abcd中的电流
方向为逆时针C．线圈abcd受到的安培力方向与车前行方向
一致D．线圈abcd受到的安培力方向与车前行方向相反
【答案】BC 【详解】AB．当汽车保险杠撞上前面的障碍物C时，电磁缓冲器是磁场相对于保 险杠上的线圈运动，可以反过来以磁场为参考系，则保险杠上的线圈abcd相对于 磁场反方向运动，根据右手定则或楞次定律，可知线圈abcd中的电流方向为逆时 针，故A错误，B正确； CD．根据左手定则可知bc边受到的安培力方向与车前行方向一致，故C正确，D 错误。故选BC。
二、网络构建、知识梳理
“三个定则”“一个定律”的比较
名称 电流的磁效应 磁场对电流的作用
电磁感应
应用的定则或定律 安培定则 左手定则 右手定则 楞次定律
基本现象 运动电荷、电流产生磁场 磁场对运动电荷、电流有作用力 部分导体做切割磁感线运动
闭合回路磁通量变化
自感、互感问题
通电自感和断电自感的比较
B．闭合回路中的感应电动势为 k S1 2S2
C．定值电阻两端的电流大小为 k S1 S2
D．定值电阻两端的电压为
Rk
S1
R
2S2
r
Rr
例2、如图所示，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ， 它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R的定值电阻，导体棒ab长 L＝0.5m，其电阻为r，与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向上的匀 强磁场中，磁感应强度B＝0.4T，现使ab以＝10m/s的速度向左做匀速运动.
2021届高三物理一轮复习电磁感应：二次感应问题(答案)
2021届高三物理一轮复习电磁感应：二次感应问题班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________ 一、知识清单1．二次电磁感应问题第一次感应动生BLvE=（平动）v(ω)↑→E↑→I↑→B↑→Φ↑第二次感应（感生）LBE221ω=（转动）v(ω)↓→E↓→I↓→B↓→Φ↓感生θsintBnsE∆∆=tΔBΔ↑→E↑→I↑→B↑→Φ↑tΔBΔ↓→E↓→I↓→B↓→Φ↓二、选择题2．(2015·赣州模拟)如图3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列哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环将受到向下的磁场作用力()【答案】B【解析】由楞次定律的运动学描述“来拒去留”可知，要使圆环受到向下的磁场作用力，则螺线管中应产生增大的磁场，而螺线管中的磁场是由abcd区域内的磁场变化引起的，故abcd中的磁场变化率应越来越大，故只有B符合，A是减小的，C、D是不变的．3．如图所示，铜制闭合线圈c被绝缘轻线竖直悬吊于天花板上，当竖直平面内的金属平行导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨运动时(导轨电阻不计)，下列说法正确的是（）A．ab向右做匀速运动时，闭合线圈c将被螺线管吸引B．ab向左做匀速运动时，闭合线圈c将被螺线管排斥C．ab向右做减速运动时，闭合线圈c将被螺线管吸引D．ab向左做加速运动时，闭合线圈c将被螺线管吸引【答案】 C【解析】ab做匀速运动时，闭合线圈c中磁通量不变，不产生感应电流，闭合线圈c不受安培力作用，A、B错误；ab向右做减速运动时，螺线管中电流减小，闭合线圈c中磁通量减小，根据楞次定律，闭合线圈c 将被螺线管吸引，C正确；ab向左做加速运动时，螺线管中电流增大，闭合线圈c中磁通量增大，根据楞次定律，闭合线圈c将被螺线管排斥，D错误。
(高考前沿)2020届高三物理二轮专题复习精品教案电磁感应doc高中物理
（高考前沿）2020届高三物理二轮专题复习精品教案电磁感应doc高中物理电磁感应现象愣次定律第1课基础知识一、电磁感应1．电磁感应现象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．产生感应电流的条件：闭合回路中磁通量发生变化3.引起磁通量变化的常见情形①闭合电路中的部分导线做切割磁感线运动导致Φ变化;②线圈在磁场中转动导致Φ变化③磁感应强度随时刻或位置变化,或闭合回路变化导致Φ变化注意:磁通量的变化，应注意方向的变化，如某一面积为S的回路原先的感应强度垂直纸面向里，如下图，后来磁感应强度的方向恰好与原先相反，那么回路中磁通量的变化最为2BS，而不是零．4.产生感应电动势的条件:不管回路是否闭合,只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就有感应电动势产生,产生感应电动势的那部分导体相当于电源.电磁感应现象的实质是产生感应电动势,假如回路闭合,那么有感应电流,假如回路不闭合，那么只能显现感应电动势，而可不能形成连续的电流．我们看变化是看回路中的磁通量变化，而不是看回路不处的磁通量变化【例1】线圈在长直导线电流的磁场中，作如下图的运动：A向右平动；B向下平动，C、绕轴转动〔ad 边向外〕，D、从纸面向纸外作平动，E、向上平动〔E线圈有个缺口〕，判定线圈中有没有感应电流？解析：A．向右平移，穿过线圈的磁通量没有变化，故A线圈中没有感应电流；B．向下平动，穿过线圈的磁通量减少，必产生感应电动势和感应电流；C．绕轴转动．穿过线圈的磁通量变化〔开始时减少〕，必产生感应电动势和感应电流；D．离纸面向外，线圈中磁通量减少，故情形同BC；E．向上平移，穿过线圈的磁通量增加，故产生感应电动势，但由于线圈没有闭合电路，因而无感应电流因此，判定是否产生感应电流关键是分清磁感线的疏密分布，进而判定磁通量是否变化．答案：BCD中有感应电流【例2】如下图，当导线MN中通以向右方向电流的瞬时，那么cd中电流的方向〔 B 〕A．由C向dB．由d向CC．无电流产生D．AB两情形都有可能解析：当MN中通以如图方向电流的瞬时，闭合回路abcd中磁场方向向外增加，那么依照楞次定律，感应电流产生磁场的方向应当垂直纸面向里，再依照安培定那么可知，cd中的电流的方向由d到C，因此B结论正确．二、感应电流方向的判定1.右手定那么:伸开右手，使拇指跟其余的四指垂直且与手掌都在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，手掌所在平面跟磁感线和导线所在平面垂直，大拇指指向导线运动的方向, 四指所指的方向即为感应电流方向.【例3】图中为地磁场磁感线的示意图，在南半球地磁场的竖直重量向上，飞机在南半球上空匀速飞行，机翼保持水平，飞机高度不变，由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差．设飞行员左方机翼末端处的电势为U1，右方机翼末端处的电势为U2〔〕A．假设飞机从西往东飞，U1比U2高；B．假设飞机从东往西飞，U2比U1高；C．假设飞机从南往北飞，U1比U2高；D．假设飞机从北往南飞，U2比U1高；解析：在地球南半球，地磁场在竖直方向上的重量是向上的，飞机在空中水平飞行时，飞行员的右手掌向上，大姆指向前〔飞行方向〕，那么其余四指指向了飞行员的左侧，确实是感应电流的方向，而右手定那么判定的是电源内部的电流方向，故飞行员右侧的电势总比左侧高，与飞行员和飞行方向无关．应选项B、D正确。
高考物理第二轮复习电磁感应新题赏析讲义册子
第27讲电磁感应2020新题赏析题一：如图所示为一个小型电风扇的电路简图，其中理想变压器的原、副线圈的匝数比为n：1，原线圈接电压为U的交流电源，输出端接有一只电阻为R的灯泡L和交流风扇电动机D，电动机线圈电阻为r。
接通电源后，电风扇正常运转，测出通过副线圈的电流为I，则下列说法正确的是（）A．理想变压器的输入功率为UI nB．风扇电动机D中的电流为U nrC．风扇电动机D输出的机械功率为U UIn nR ⎛⎫ ⎪⎝⎭－D．若电风扇由于机械故障被卡住，则通过原线圈的电流为()2+ U R r n Rr题二：如图甲是液化气燃气灶的电子点火装置原理图，一节1.5 V的干电池通过晶体管电路的控制，产生的电压加在变压器原线圈n1的两端，并在变压器的铁芯中激发磁感应强度随时间变化的磁场，如图乙所示（磁感应强度方向顺时针为正方向）。
变压器铁芯横截面积为S＝0.8 cm2。
副线圈n2的一端连接燃气灶的金属外壳E，另一端通过二极管与钢针A相连，调整A与E的间距，使A与E间的电压达到5 000 V以上时，A、E间就会引发电火花而点燃燃气，以下说法正确的是（）A．变压器副线圈匝数至少要1 250匝才能点火B．变压器副线圈匝数至少要5 000匝才能点火C．若将电极A改为金属板而其他不改动，则更不容易引发电火花D．若将电极A改为金属板而其他不改动，则更容易引发电火花题三：某种自行车配有小型发电机以方便黑夜中行驶，如图甲所示为发电机内部电路的简化示意图。
驱动轴一端与自行车车轮相连，另一端连接条形永久磁铁，车轮转动过程中，驱动轴带动磁铁在铁芯间匀速转动，发电机线圈两端产生的交变电压的变化规律如图乙所示。
已知驱动轴带动磁铁匀速转动的角速度为ω，线圈匝数为n，线圈的总电阻为r，线圈外部接有小灯泡L，电阻为R，小灯泡的灯丝电阻恒定。
下列说法正确的是（）A．两个相邻正、负峰值电压所对应的时间差为2πωB．驱动轴带动磁铁转动的角速度越大，峰值U m越大C．流过小灯泡的电流()mL2=2+UIR rD．小灯泡的功率小于()2m22RUR r+题四：如图所示是某同学自制电流表的原理图，质量为m的均匀金属杆MN与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连，弹簧劲度系数为k，在边长ab＝L1、bc＝L2的矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。
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电磁感应第1课时电磁感应现象楞次定律一、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_ _______时，电路中有____________产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应．2．产生感应电流的条件：表述1：闭合电路的一部分导体在磁场内做______ ________运动．表述2：穿过闭合电路的磁通量____________．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______．2．引起磁通量Φ变化的情况有哪些？二、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________引起感应电流的__________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________，并且都与手掌在同一个________，让磁感线从掌心进入，并使拇指指向____________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：____________________产生感应电流．考点一电磁感应现象能否发生的判断判断流程：(1)确定研究的闭合电路．(2)弄清楚回路内的磁场分布，并确定该回路的磁通量Φ.(3)错误!【典例剖析】例1.(多选)下列说法正确的是( )A.闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生B.穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中不一定有感应电流产生C.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D.当导体切割磁感线时，一定产生感应电动势例2.如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是( )A.ab向右运动，同时使θ减小B.使磁感应强度B减小，θ角同时也减小C.ab向左运动，同时增大磁感应强度BD.ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角(0°<θ<90°)例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，电流计指针才会偏转1．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2.(多选)如图所示，水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线，以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系.四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置，两直导线中的电流大小与变化情况完全相同，电流方向如图中所示，当两直导线中的电流都增大时，四个线圈a、b、c、d中感应电流的情况是( )A.线圈a中有感应电流B.线圈b中有感应电流C.线圈c中无感应电流D.线圈d中无感应电流3．绕在同一铁芯上的线圈Ⅰ、Ⅱ按图所示方法连接，判断在以下各情况中，线圈Ⅱ中是否有感应电流产生．①闭合电健K的瞬时．②保持电键K闭合的时候．③断开电键K的瞬时．④电键K闭合将变阻器R O的滑动端向左滑动时：．（以上各空均填“有”或“无”）考点二利用楞次定律判断感应电流的方向判断感应电流方向的“三步走”【典例剖析】例1.如图，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( )A.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中沿顺时针方向例2.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，向左例3．如图所示的各种情境中，满足磁铁与线圈相互排斥，通过R的感应电流方向从a到b的是（）A．B．C．D．例4．如图所示，一水平放置的矩形线圈abed在磁场N极附近竖直自由下落，保持bc正在纸外，a d边在纸内，由图中的位置I经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，这三个位置都靠得很近，在这个过程中，绕圈中感应电流的方向是（）A．沿a→b→c→d的方向流动B．沿d→c→b→a的方向流动C．由I到Ⅱ是沿a→b→c→d的方向流动，从Ⅱ到Ⅲ是沿d→c→b→a的方向流动D．由I到Ⅱ是沿d→c→b→a的方向流动，从Ⅱ到Ⅲ是沿a→b→c→d的方向流动例5.如图所示，一个N极朝下的条形磁铁竖直下落，恰能穿过水平放置的固定矩形导线框，则( )A.磁铁经过位置①时，线框中感应电流沿abcd方向；经过位置②时，沿adcb方向B.磁铁经过位置①时，线框中感应电流沿adcb方向；经过位置②时，沿abcd方向C.磁铁经过位置①和②时，线框中的感应电流都沿abcd方向D.磁铁经过位置①和②时，线框中感应电流都沿a dcb方向例6．如图所示，矩形导线框从通电直导线EF左侧运动到右侧的过程中，关于导线框中产生的感应电流的说法正确的是（）A．感应电流方向是先沿abcd方向流动，再沿adc b方向流动B．感应电流方向是先沿adcb方向流动，然后沿a bcd方向流动，再沿adcb方向流动C．感应电流始终是沿adcb方向流动D．感应电流始终是沿abcd方向流动1.如图所示，在通电长直导线AB的一侧悬挂一可以自由摆动的闭合矩形金属线圈P，AB在线圈平面内.当发现闭合线圈向右摆动时( )A.AB中的电流减小，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流B.AB中的电流不变，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流C.AB中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流D.AB中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生顺时针方向的电流2.MN、GH为光滑的水平平行金属导轨，ab、cd为跨在导轨上的两根金属杆，匀强磁场垂直穿过MN、GH所在的平面，如图所示，则( )A.若固定ab，使cd向右滑动，则abdc回路有电流，电流方向由a到b到d到cB.若ab、cd以相同的速度一起向右滑动，则abdc 回路有电流，电流方向由c到d到b到aC.若ab向左、cd向右同时运动，则abdc回路电流为0D.若ab、cd都向右运动，且两棒速度v cd>v ab，则a bdc回路有电流，电流方向由c到d到b到a 3．如图所示，通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd。
则（）A．若线圈向右平动，其中感应电流方向是a→b→c→dB．若线圈竖直向下平动，有感应电流产生C．当线圈以ab边为轴转动时，其中感应电流方向是a→b→c→dD．当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是a →b→c→d4．如图所示，在两根平行长直导线M、N中，通入同方向同大小的电流，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，自左向右在两导线间匀速移动，在移动过程中，线框中感应电流的方向为（）A．沿abcda不变 B．沿adcba不变C．由abcda变成adcba D．由adcba变成abcda5．如图所示，当磁场的磁感应强度B增强时，内、外金属环上的感应电流的方向应为（）A．内环顺时针、外环逆时针B．外环顺时针，内环逆时针C．内、外环均为顺时针D．内、外环均为逆时针6．如图所示，当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流计的感应电流方向是（）A．先b→G→a，后a→G→b B．b→G→aC．先b→G→a，后a→G→b D．a→G→b7.如图所示的金属圆环放在匀强磁场中，将它从磁场中匀速拉出来，下列说法正确的是( )A.向左拉出和向右拉出，其感应电流方向相反B.不管从什么方向拉出，金属圆环中的感应电流方向总是顺时针C.不管从什么方向拉出，环中的感应电流方向总是逆时针D.在此过程中感应电流大小不变考点三楞次定律推论的应用1．线圈(回路)中磁通量变化时，阻碍原磁通量的变化——应用“增反减同”的规律；2．导体与磁体间有相对运动时，阻碍相对运动——应用“来拒去留”的规律；3．当回路可以形变时，感应电流可使线圈面积有扩大或缩小的趋势——应用“增缩减扩”的规律；4．自感现象中，感应电动势阻碍原电流的变化——应用“增反减同”的规律．【典例剖析】例1.如图所示，光滑平行导轨M、N固定在同一水平面上，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gD.磁铁的加速度大于g例2.如图所示，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( )A.通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互排斥B.通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥C.通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互吸引D.通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互吸引例3．（多选）如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路，若将滑动变阻器的滑片P向上滑动，下列表述正确的是（）A．穿过线圈a的磁通量变大B．线圈a有扩张的趋势C．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流D．线圈a对水平桌面的压力F N将增大例4．如图所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈等距离排列，且与传送带以相同的速度匀速运动．为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带，根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈，通过观察图形，判断下列说法正确的是（）A．若线圈闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向前滑动B．若线圈不闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动C．从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈D．从图中可以看出，第4个线圈是不合格线圈例5．（多选）如图所示，螺线管B置于闭合金属圆环A的轴线上，当B中通过的电流I减小时（）A．环A有缩小的趋势 B．环A有扩张的趋势C．螺线管B有缩短的趋势D．螺线管B有伸长的趋势例6．如图所示，在同一平面内有A、B两闭合金属圆环，圆环A通有顺时针方向的电流。