高中物理電磁感應(yīng)專(zhuān)題復(fù)習(xí)

高考綜合復(fù)習(xí)電磁感應(yīng)專(zhuān)題復(fù)習(xí)一電磁感應(yīng)基礎(chǔ)知識(shí)、自感和互感編稿：郁章富 審稿：李井軍 責(zé)編：郭金娟總體感知 知識(shí)網(wǎng)絡(luò)考綱要求內(nèi)容要求電磁感應(yīng)現(xiàn)象磁通量法拉第電磁感應(yīng)定律楞次定律自感、渦流IIIIIII命題規(guī)律1從近五年的高考試題可以看出，本專(zhuān)題內(nèi)容是高考的重點(diǎn)，每年必考，命題頻率較高的知識(shí)點(diǎn)有：感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件、方向判斷和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算；電磁感應(yīng)現(xiàn)象與磁場(chǎng)、電路、力學(xué)、能量等知識(shí)相聯(lián)系的綜合題及感應(yīng)電流（或感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)）的圖象問(wèn)題，在高考中時(shí)常出現(xiàn)。2本專(zhuān)題在高考試卷中涉及的試題題型全面，有選擇題、填空題和計(jì)算題，選擇題和填空題多為較簡(jiǎn)單的題目，計(jì)算題試題難度大，區(qū)分度高，能很好地考查學(xué)生的能力，備受命題專(zhuān)家的青睞。今后高考對(duì)本專(zhuān)題內(nèi)容的考查可能有如下傾向：判斷感應(yīng)電流的有無(wú)、方向及感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小計(jì)算仍是高考的重點(diǎn)，但題目可能會(huì)變得更加靈活。力學(xué)和電學(xué)知識(shí)相結(jié)合且涉及能量轉(zhuǎn)化與守恒的電磁感應(yīng)類(lèi)考題將繼續(xù)扮演具有選拔性功能的壓軸題。復(fù)習(xí)策略1左手定則與右手定則在使用時(shí)易相混，可采用“字形記憶法”：（1）通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受安培力的作用，“力”字的最后一撇向左，用左手定則；（2）導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電流，“電”字最后一鉤向右，用右手定則； 總之，可簡(jiǎn)記為力“左”電“右”。2矩形線(xiàn)框穿越有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)問(wèn)題，涉及楞次定律（或右手定則）、法拉第電磁感應(yīng)定律、磁場(chǎng)對(duì)電路的作用力、含電源電路的計(jì)算等知識(shí)，綜合性強(qiáng)，能力要求高，這也是命題熱點(diǎn)。3電磁感應(yīng)圖象問(wèn)題也是高考常見(jiàn)的題型之一；滑軌類(lèi)問(wèn)題是電磁感應(yīng)中的典型綜合性問(wèn)題，涉及的知識(shí)多，與力學(xué)、靜電場(chǎng)、電路、磁場(chǎng)及能量等知識(shí)綜合，能很好的考察考生的綜合分析能力。本章知識(shí)在實(shí)際中應(yīng)用廣泛，如日光燈原理、磁懸浮原理、電磁阻尼、超導(dǎo)技術(shù)應(yīng)用等，有些問(wèn)題涉及多學(xué)科知識(shí)，不可輕視。第一部分 電磁感應(yīng)現(xiàn)象、楞次定律知識(shí)要點(diǎn)梳理知識(shí)點(diǎn)一磁通量知識(shí)梳理1定義磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直場(chǎng)方向的面積S的乘積叫做穿過(guò)這個(gè)面積的磁通量，。如果面積S與B不垂直，如圖所示，應(yīng)以B乘以在垂直于磁場(chǎng)方向上的投影面積。即。 2磁通量的物理意義磁通量指穿過(guò)某一面積的磁感線(xiàn)條數(shù)。3磁通量的單位：Wb。特別提醒：（1）磁通量是標(biāo)量，當(dāng)有不同方向的磁感線(xiàn)穿過(guò)某面時(shí)，常用正負(fù)加以區(qū)別，這時(shí)穿過(guò)某面的磁通量指的是不同方向穿過(guò)的磁通量的代數(shù)和。另外，磁通量與線(xiàn)圈匝數(shù)無(wú)關(guān)。磁通量正負(fù)的規(guī)定：任何一個(gè)面都有正、反兩面，若規(guī)定磁感線(xiàn)從正面穿入磁通量為正，則磁感線(xiàn)從反面穿入時(shí)磁通量為負(fù)。穿過(guò)某一面積的磁通量一般指合磁通量。（2）磁通量的變化，它可由B、S或兩者之間的夾角的變化引起。4磁通密度垂直穿過(guò)單位面積的磁感線(xiàn)條數(shù)，即磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。疑難導(dǎo)析一、磁通量改變的方式有幾種1線(xiàn)圈跟磁體間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這種改變方式是S不變而相當(dāng)于B變化。2線(xiàn)圈不動(dòng)，線(xiàn)圈所圍面積也不變，但穿過(guò)線(xiàn)圈面積的磁感應(yīng)強(qiáng)度是時(shí)間的函數(shù)。3線(xiàn)圈所圍面積發(fā)生變化，線(xiàn)圈中的一部分導(dǎo)體做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。其實(shí)質(zhì)也是B不變，而S增大或減小。4線(xiàn)圈所圍面積不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度也不變，但二者間的夾角發(fā)生變化，如在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)矩形線(xiàn)圈。二、對(duì)公式的理解在磁通量的公式中，S為垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B方向上的有效面積，要正確理解三者之間的關(guān)系。1線(xiàn)圈的面積發(fā)生變化時(shí)磁通量是不一定發(fā)生變化的，如圖（a），當(dāng)線(xiàn)圈面積由變?yōu)闀r(shí)，磁通量并沒(méi)有變化。2當(dāng)磁場(chǎng)范圍一定時(shí)，線(xiàn)圈面積發(fā)生變化，磁通量也可能不變，如圖（b）所示，在空間有磁感線(xiàn)穿過(guò)線(xiàn)圈S，S外沒(méi)有磁場(chǎng)，如增大S，則不變。3若所研究的面積內(nèi)有不同方向的磁場(chǎng)時(shí)，應(yīng)是將磁場(chǎng)合成后，用合磁場(chǎng)根據(jù)去求磁通量。：如圖所示，矩形線(xiàn)圈的面積為S（），置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B（T）、方向水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，開(kāi)始時(shí)線(xiàn)圈平面與中性面重合。求線(xiàn)圈平面在下列情況的磁通量的改變量：繞垂直磁場(chǎng)的軸轉(zhuǎn)過(guò)（1）；（2）；（3）。解析：初位置時(shí)穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量；轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)，；轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)，；轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)，負(fù)號(hào)表示穿過(guò)面積S的方向和以上情況相反，故：（1）；（2）；（3）。負(fù)號(hào)可理解為磁通量在減少。知識(shí)點(diǎn)二電磁感應(yīng)現(xiàn)象知識(shí)梳理1產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件只要穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，即，則閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。2引起磁通量變化的常見(jiàn)情況（1）閉合電路的部分導(dǎo)體做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。（2）線(xiàn)圈繞垂直于磁場(chǎng)的軸轉(zhuǎn)動(dòng)。（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化。疑難導(dǎo)析1分析有無(wú)感應(yīng)電流的方法首先看電路是否閉合，其次看穿過(guò)閉合電路的磁通量是否發(fā)生了變化。2產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件無(wú)論電路是否閉合，只要穿過(guò)線(xiàn)圈平面的磁通量發(fā)生變化，電路中就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源。電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，如果電路閉合，則有感應(yīng)電流；電路不閉合，則只有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)而無(wú)感應(yīng)電流。：如圖所示，有一根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)MN，通融入向右的電流，另有一閉合線(xiàn)圈P位于導(dǎo)線(xiàn)的正下方，現(xiàn)使線(xiàn)圈P豎直向上運(yùn)動(dòng)，問(wèn)在線(xiàn)圈P到達(dá)MN上方的過(guò)程中，穿過(guò)P的磁通量是如何變化的？有無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生？解析：根據(jù)直線(xiàn)電流磁場(chǎng)的特點(diǎn)，靠近電流處磁場(chǎng)強(qiáng)，遠(yuǎn)離電流處磁場(chǎng)弱，把線(xiàn)圈P向上的運(yùn)動(dòng)分成幾個(gè)階段；第一階段：從開(kāi)始到線(xiàn)圈剛與直導(dǎo)線(xiàn)相切，磁通量增加；第二階段：從線(xiàn)圈與直導(dǎo)線(xiàn)相切到線(xiàn)圈直徑與直導(dǎo)線(xiàn)重合，磁通量減少；第三階段：從線(xiàn)圈直徑與導(dǎo)線(xiàn)重合到線(xiàn)圈下面與直導(dǎo)線(xiàn)相切，磁通量增加；第四階段：遠(yuǎn)離直導(dǎo)線(xiàn)，磁通量減少。每一個(gè)階段均有感應(yīng)電流產(chǎn)生。知識(shí)點(diǎn)三感應(yīng)電流方向的判定知識(shí)梳理1楞次定律（1）內(nèi)容感應(yīng)電流具有這樣的方向，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。（2）適用范圍適用于一切情況的感應(yīng)電流方向的判斷。（3）楞次定律判定感應(yīng)電流方向的一般步驟明確引起感應(yīng)電流的原磁場(chǎng)的方向及其分布情況，并用磁感線(xiàn)表示出來(lái)；分析穿過(guò)閉合回路的磁通量是增加還是減少；根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向，即原磁通量增加，則感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反，反之則感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同；利用安培定則來(lái)確定感應(yīng)電流的方向；電磁感應(yīng)現(xiàn)象中判定電勢(shì)高低時(shí)必須把產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的導(dǎo)體（或線(xiàn)圈）看成電源，且注意在電源內(nèi)部感應(yīng)電流是從電勢(shì)低處向電勢(shì)高處流動(dòng)。若電路斷路無(wú)感應(yīng)電流時(shí)，可想象為有感應(yīng)電流，來(lái)判定電勢(shì)的高低。（4）楞次定律也可以理解為：感應(yīng)電流的效果總是要反抗（或阻礙）產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因。2右手定則（1）適用范圍適用于導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的情況。（2）方法伸開(kāi)右手，讓大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感線(xiàn)垂直從手心進(jìn)入，大拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向，其余四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。特別提醒：右手定則適用于部分導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電流方向的判定，而楞次定律適用于一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象。導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電流用右手定則簡(jiǎn)便；變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電流用楞次定律簡(jiǎn)便。疑難導(dǎo)析一、楞次定律的另一表述感應(yīng)電流的效果總是要阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因，常見(jiàn)有以下幾種表現(xiàn)：1就磁通量而言，總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量(原磁通量)的變化。即當(dāng)原磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)就與原磁場(chǎng)方向相反，當(dāng)原磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)就與原磁場(chǎng)方向相同，簡(jiǎn)稱(chēng)口訣“增反減同”。2就相對(duì)運(yùn)動(dòng)而言，阻礙所有的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)稱(chēng)口訣：“來(lái)拒去留”。從運(yùn)動(dòng)的效果上看，也可以形象地表述為“敵”進(jìn)“我”退，“敵”逃“我”追。如圖所示，若條形磁鐵（“敵”）向閉合導(dǎo)線(xiàn)圈前進(jìn)，則閉合線(xiàn)圈（“我”）退卻；若條形磁鐵（“敵”）遠(yuǎn)離閉合導(dǎo)線(xiàn)圈逃跑，則閉合導(dǎo)線(xiàn)圈（“我”）追趕條形磁鐵。3就閉合電路的面積而言，致使電路的面積有收縮或擴(kuò)張的趨勢(shì)。收縮或擴(kuò)張是為了阻礙電路磁通量的變化。若穿過(guò)閉合電路的磁感線(xiàn)皆朝同一個(gè)方向，則磁通量增大時(shí)，面積有收縮趨勢(shì)，磁通量減少時(shí)，面積有增大趨勢(shì)，簡(jiǎn)稱(chēng)口訣：“增縮減擴(kuò)”；若穿過(guò)閉合電路的磁感線(xiàn)朝兩個(gè)相反的方向都有，以上結(jié)論可能完全相反。如圖所示，當(dāng)螺線(xiàn)管B中的電流減小時(shí)，穿過(guò)閉合金屬圓環(huán)A的磁通量將減小，這時(shí)A環(huán)有收縮的趨勢(shì)，對(duì)這一類(lèi)問(wèn)題注意討論其合磁通的變化。4就電流而言，感應(yīng)電流阻礙原電流的變化。即原電流增大時(shí)，感應(yīng)電流方向與原電流方向相反；原電流減小時(shí)，感應(yīng)電流的方向與原電流方向相同，簡(jiǎn)稱(chēng)口訣：“增反減同”。如圖所示，電路穩(wěn)定后，小燈泡有一定的亮度，現(xiàn)將一與螺線(xiàn)管等長(zhǎng)的軟鐵棒沿管的軸線(xiàn)迅速插入螺線(xiàn)管內(nèi)，在插入過(guò)程中感應(yīng)電流的方向與線(xiàn)圈中的原電流方向相反，小燈泡變暗（判定略）。二、如何理解楞次定律中的“阻礙”?1誰(shuí)起阻礙作用？要明確起阻礙作用的是“感應(yīng)電流的磁場(chǎng)”。2阻礙什么？感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙的是“引起感應(yīng)電流的磁通量的變化”，而不是阻礙原磁場(chǎng)，也不是阻礙原磁通量。3怎樣阻礙？當(dāng)引起感應(yīng)電流的磁通量（原磁通量）增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)就與原磁場(chǎng)的方向相反，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)“反抗”原磁通量的增加；當(dāng)原磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)就與原磁場(chǎng)的方向相同，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)“補(bǔ)償”原磁通量的減少。4“阻礙”不等于“阻止”當(dāng)由于原磁通量的增加引起感應(yīng)電流時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反，其作用僅僅使原磁通量的增加變慢了，但磁通量仍在增加；當(dāng)由于原磁通量的減少而引起感應(yīng)電流時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同，其作用僅僅使原磁通量的減少變慢了，但磁通量仍在減少?！白璧K”也并不意味著“相反”。在理解楞次定律時(shí)，有些同學(xué)錯(cuò)誤地把“阻礙”作用認(rèn)為感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的方向和原磁場(chǎng)方向相反，事實(shí)上，它們可能同向，也可能反向，需根據(jù)磁通量的變化情況判斷。 如圖所示，甲圖中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反，表現(xiàn)為阻礙原磁通量的增加；乙圖中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同，表現(xiàn)為阻礙原磁通量的減少。5電磁感應(yīng)過(guò)程實(shí)質(zhì)上是能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程楞次定律中的“阻礙”正是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的具體體現(xiàn)。三、安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律應(yīng)用于不同現(xiàn)象?；粳F(xiàn)象應(yīng)用的定則或定律運(yùn)動(dòng)電荷、電流產(chǎn)生磁場(chǎng)安培定則磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷、電流作用力左手定則電磁感應(yīng)部分導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)右手定則閉合回路磁通量變化楞次定律右手定則與左手定則區(qū)別：抓住“因果關(guān)系”才能無(wú)誤，“因動(dòng)而電”用右手；“因電而動(dòng)”用左手。小技巧：使用中左手定則和右手定則很容易混淆，為了便于區(qū)分，可把兩個(gè)定則簡(jiǎn)單地總結(jié)為“通電受力用左手，運(yùn)動(dòng)生電用右手”?！傲Α钡淖詈笠还P“丿”方向向左，用左手；“電”的最后一筆“乚”方向向右，用右手。：一平面線(xiàn)圈用細(xì)桿懸于P點(diǎn)，開(kāi)始時(shí)細(xì)桿處于水平位置，放手后讓它在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)已知線(xiàn)圈平面始終與紙面垂直，當(dāng)線(xiàn)圈第一次通過(guò)位置I和位置時(shí)，順著磁場(chǎng)方向看去，線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的方向分別為（ ）位置I 位置A逆時(shí)針?lè)较?逆時(shí)針?lè)较駼逆時(shí)針?lè)较?順時(shí)針?lè)较駽順時(shí)針?lè)较?順時(shí)針?lè)较駾順時(shí)針?lè)较?逆時(shí)針?lè)较虼鸢福築解析：順著磁場(chǎng)方向看去，線(xiàn)圈在位置I時(shí)，磁通量是增加的趨勢(shì)，而在位置時(shí)是磁通量減少的趨勢(shì)，根據(jù)楞次定律，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)將阻礙磁通量的變化，則在位置I時(shí)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)相反，而在位置時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)相同。典型例題透析題型一磁通量的分析與計(jì)算磁通量是標(biāo)量，當(dāng)有不同方向的磁感線(xiàn)穿過(guò)某面時(shí)，常用正、負(fù)加以區(qū)別，這時(shí)穿過(guò)某面的磁通量指的是不同方向穿過(guò)的磁通量的代數(shù)和；另外磁通量與線(xiàn)圈匝數(shù)無(wú)關(guān)，它只取決于磁感應(yīng)強(qiáng)度B和垂直于磁場(chǎng)方向的有效面積。1、如圖所示，框架面積為S，框架平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直，則穿過(guò)平面的磁通量為多少？若使框架繞轉(zhuǎn)過(guò)，則穿過(guò)線(xiàn)框平面的磁通量為多少？若從初始位置轉(zhuǎn)過(guò)，則此時(shí)穿過(guò)線(xiàn)框平面的磁通量為多少？思路點(diǎn)撥：磁通量的大小直接利用公式即可求解。應(yīng)特別注意角的大小。解析：框架平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，此時(shí)磁通量，框架繞轉(zhuǎn)過(guò)，磁通量，框架轉(zhuǎn)過(guò)磁通量?？偨Y(jié)升華：（1）磁通量是標(biāo)量，但有正負(fù)，其正負(fù)代表磁感線(xiàn)是正穿還是反穿，若正穿為正，則反穿為負(fù)。（2）求磁通量的變化與求位移、速度的變化相類(lèi)似，不需要過(guò)問(wèn)中間過(guò)程的情況，只需初、末狀態(tài)的情況。但應(yīng)注意，位移、速度是矢量相減，而磁通量是代數(shù)差的絕對(duì)值。舉一反三【變式】如圖所示，半徑為R的圓形線(xiàn)圈共有n匝，其中心位置處半徑r的虛線(xiàn)范圍內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直線(xiàn)圈平面。若磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為（ ）ACC D答案：B解析：磁通量與線(xiàn)圈匝數(shù)無(wú)關(guān)；且磁感線(xiàn)穿過(guò)的面積為，而并，故B項(xiàng)對(duì)。題型二感應(yīng)電流方向的判斷（1）應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的一般步驟可以用下面的方框圖加以概括：該方框圖不僅概括了根據(jù)楞次定律判定感應(yīng)電流方向的思路，同時(shí)也描述了磁通量變化、磁場(chǎng)方向、感應(yīng)電流方向三個(gè)因素的關(guān)系，只要知道了其中任意兩個(gè)因素，就可以判定第三個(gè)因素。楞次定律是判定感應(yīng)電流、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向的一般方法，適用于各種情況的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。（2）利用右手定則判斷感應(yīng)電流方向右手定則僅適用于導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電流（電動(dòng)勢(shì)）的情況，對(duì)這種情況用右手定則判斷方向較為方便。2、電阻R、電容C與一線(xiàn)圈連成閉合電路，條形磁鐵靜止于線(xiàn)圈的正上方，N極朝下，如圖所示?，F(xiàn)使磁鐵開(kāi)始自由下落，在N極接近線(xiàn)圈上端的過(guò)程中，流過(guò)R的電流方向和電容器極板的帶電情況是（ ）A從a到b，上極板帶正電B從a到b，下極板帶正電C從b到a，上極板帶正電D從b到a，下極板帶正電思路點(diǎn)撥：由條形磁鐵N極朝下可知原磁場(chǎng)的方向，再由運(yùn)動(dòng)方向可知磁通量的變化，然后利用楞次定律可判出感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向，最后利用安培定則確定感應(yīng)電流的方向，由電路知識(shí)可判出電容器極板的帶電情況。解析：磁鐵下落過(guò)程中，線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由楞次定律可知，其下端為電源的正極，等效電路如圖所示。由此可知D正確?？偨Y(jié)升華：（1）運(yùn)用楞次定律判定感應(yīng)電流的方向可歸結(jié)為：“一原，二感，三電流”。即：明確原磁場(chǎng)；確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)；判定感應(yīng)電流的方向。（2）流程為：根據(jù)原磁場(chǎng)（B原方向及中情況）確定感應(yīng)磁場(chǎng)（感方向） 判斷感應(yīng)電流（方向）。舉一反三【變式】現(xiàn)將電池組、滑線(xiàn)變阻器、帶鐵芯的線(xiàn)圈A、線(xiàn)圈B、電流計(jì)及開(kāi)關(guān)如下圖連接，在開(kāi)關(guān)閉合、線(xiàn)圈A放在線(xiàn)圈B中的情況下，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑線(xiàn)變阻器的滑動(dòng)端P向左加速滑動(dòng)時(shí)，電流計(jì)指針和右偏轉(zhuǎn)。由此可以判斷（ ）A線(xiàn)圈A向上移動(dòng)或滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)端P向右加速滑動(dòng)，都能引起電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)B線(xiàn)圈A中鐵芯和上拔出或斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，都能引起電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)C滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P勻速向左或勻速向右滑動(dòng)，都能使電流計(jì)指針靜止在中央D因?yàn)榫€(xiàn)圈A、線(xiàn)圈B的繞線(xiàn)方向未知，故無(wú)法判斷電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的方向答案：B解析：由于變阻器滑動(dòng)頭P向左加速滑動(dòng)時(shí)，可使B中磁通減少而引起的A中產(chǎn)生的電流為，當(dāng)P向右加速滑動(dòng)時(shí)B中磁通增加，引起的A中感應(yīng)電流為，與方向相反，所以指針應(yīng)向左偏，而線(xiàn)圈A向上時(shí)可使B中磁通減少，引起的A中感應(yīng)電流與同向，指針向右偏，故A錯(cuò)；A中鐵芯向上拔出或斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，激發(fā)的B中感應(yīng)電流與同向，電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，B正確；C項(xiàng)中應(yīng)有感應(yīng)電流，指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)，故C錯(cuò)。因?yàn)闊o(wú)需明確感應(yīng)電流的具體方向，故D錯(cuò)。題型三利用楞次定律的推廣含義解題在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，由于穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流處在原磁場(chǎng)中必然受力，閉合導(dǎo)線(xiàn)受力的結(jié)果：（1）阻礙原磁通量的變化增反減同。（2）阻礙導(dǎo)體與磁體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)拒去留。（3）當(dāng)回路發(fā)生形變時(shí)，感應(yīng)電流的效果將阻礙回路發(fā)生形變。（4）當(dāng)由于線(xiàn)圈自身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí)，感應(yīng)電流的效果將阻礙原電流的變化?？傊绻麊?wèn)題不涉及感應(yīng)電流的方向，則從楞次定律的另一種表述出發(fā)分析問(wèn)題更簡(jiǎn)便。3、如圖所示，光滑固定導(dǎo)軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放于導(dǎo)軌上，形成一個(gè)閉合回路。當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)( )AP、Q將互相靠攏 BP、Q將互相遠(yuǎn)離C磁鐵的加速度仍為gD磁鐵的加速度小于g思路點(diǎn)撥：利用楞次定律的推廣含義：阻礙導(dǎo)體與磁體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)拒去留?？梢杂嵥俳忸}。答案：AD解析：方法一：設(shè)磁鐵下端為N極，如圖所示，根據(jù)楞次定律可判斷出P、Q中的感應(yīng)電流方向，根據(jù)左手定則可判斷P、Q所受安培力的方向?？梢?jiàn)，P、Q將互相靠攏。由于回路所受安培力的合力向下，由牛頓第三定律，磁鐵將受到向上的反作用力，從而加速度小于g。當(dāng)磁鐵下端為S極時(shí)，根據(jù)類(lèi)似的分析可得到相同的結(jié)果。所以，本題應(yīng)選A、D。方法二：根據(jù)楞次定律的另一表述感應(yīng)電流的效果，總要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因，本題中“原因”是回路中磁通量的增加，歸根結(jié)底是磁鐵靠近回路，“效果”便是阻礙磁通量的增加和磁鐵的靠近。所以，P 、Q將互相靠近且磁鐵的加速度小于g，應(yīng)選A、D?？偨Y(jié)升華：如果問(wèn)題不涉及感應(yīng)電流的方向，則從楞次定律的另一種表述出發(fā)分析問(wèn)題更簡(jiǎn)便。舉一反三【變式】某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證楞次定律。在線(xiàn)圈自 上而下穿過(guò)固定的條形磁鐵的過(guò)程中，從上向下看，線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的方向是（ ）A先順時(shí)針?lè)较?，后逆時(shí)針?lè)较?B先逆時(shí)針?lè)较?，后順時(shí)針?lè)较駽一直是順時(shí)針?lè)较?D一直是逆時(shí)針?lè)较虼鸢福篈解析：在線(xiàn)圈從磁場(chǎng)上方到達(dá)磁鐵的過(guò)程中，穿過(guò)線(xiàn)圈向上的磁感線(xiàn)在增加，由楞次定律的“增反減同”可知，線(xiàn)圈中有順時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎煌恚€(xiàn)圈在離開(kāi)的過(guò)程中，產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?，選項(xiàng)A正確。題型四安培定則、右手定則、左手定則和楞次定律的綜合應(yīng)用解決這類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是抓住因果關(guān)系：（1）因電而生磁（IB）安培定則；（2）因動(dòng)而生電（v、B）右手定則；（3）因電而受力（I、B）左手定則。4、如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN，當(dāng)PQ在外力作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN在磁場(chǎng)力的作用下向右運(yùn)動(dòng)，則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是（ ）A向右加速運(yùn)動(dòng) B向左加速運(yùn)動(dòng)C向右減速運(yùn)動(dòng) D向左減速運(yùn)動(dòng)思路點(diǎn)撥：解析：分析該類(lèi)問(wèn)題，首先要明確PQ運(yùn)動(dòng)是引起MN運(yùn)動(dòng)的原因，然后根據(jù)楞次定律和左手定則判斷。由右手定則PQ向右加速運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)的磁通量向上且增加，由楞次定律和左手定則可判斷MN向左運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)。若PQ向左加速運(yùn)動(dòng)，情況正好和A相反，故B對(duì)。若PQ向右減速運(yùn)動(dòng)，由右手定則，穿過(guò)的磁通量向上且減小，由楞次定律和左手定則可判知MN向右運(yùn)動(dòng)，故C對(duì)。若PQ向左減速運(yùn)動(dòng)，情況恰好和C相反，故D錯(cuò)。答案：BC總結(jié)升華：解決此類(lèi)問(wèn)題往往多次運(yùn)用楞次定律，并注意要想在下一級(jí)中有感應(yīng)電流，導(dǎo)體棒一定做變速運(yùn)動(dòng)，或穿過(guò)閉合回路的磁通量非均勻變化，這樣才可以產(chǎn)生變化的感應(yīng)電流，這一變化的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)是變化的，會(huì)在其他回路中再次產(chǎn)生感應(yīng)電流。舉一反三【變式】如圖所示，導(dǎo)線(xiàn)框abcd與通電直導(dǎo)線(xiàn)在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線(xiàn)通有恒定電流并通過(guò)ad和bc的中點(diǎn)，當(dāng)線(xiàn)框向右運(yùn)動(dòng)的瞬間（ ）A線(xiàn)框中有感應(yīng)電流，且按順時(shí)針?lè)较駼線(xiàn)框中有感應(yīng)電流，且按逆時(shí)針?lè)较駽線(xiàn)框中有感應(yīng)電流，但方向難以判斷D由于穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量為零，所以線(xiàn)框中沒(méi)有感應(yīng)電流答案：B解析：本題可以用以下兩種方法求解，借此區(qū)分右手定則和楞次定律。解法一：首先由安培定則判斷通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)拇艌?chǎng)方向（如圖所示），由對(duì)稱(chēng)性可知合磁通量=0；其次當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)框向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)框垂直紙面向里的磁通量增大，由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，最后由安培定則判斷感應(yīng)電流為逆時(shí)針?lè)较?，故B選項(xiàng)正確。解法二：ab導(dǎo)線(xiàn)向右做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由右手定則判斷感應(yīng)電流由ab，同理可判斷cd導(dǎo)線(xiàn)中的感應(yīng)電流方向由cd，ad、bc兩邊不做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，所以整個(gè)線(xiàn)框中的感應(yīng)電流是逆時(shí)針?lè)较虻?。第二部?法拉弟電磁感應(yīng)定律互感、自感和渦流知識(shí)要點(diǎn)梳理知識(shí)點(diǎn)一法拉弟電磁感應(yīng)定律知識(shí)梳理一、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)1感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源。只要穿過(guò)回路的磁通量發(fā)生改變，在回路中就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。2感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與感應(yīng)電流的關(guān)系感應(yīng)電流的大小由感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和閉合回路的總電阻共同決定，三者的大小關(guān)系遵守閉合電路歐姆定律，即。3分類(lèi)感生電動(dòng)勢(shì)：由感生電場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，叫感生電動(dòng)勢(shì)。動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)：由于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，叫動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。特別提醒：（1）感應(yīng)電場(chǎng)是產(chǎn)生感應(yīng)電流或感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的原因。感應(yīng)電場(chǎng)的方向同樣可由楞次定律判斷。（2）動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)原因分析：導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，它是由于導(dǎo)體中自由電子受洛倫茲力作用而引起的。二、法拉弟電磁感應(yīng)定律1法拉第電磁感應(yīng)定律感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟穿過(guò)這一閉合電路的磁通量的變化率成正比。，其中n為線(xiàn)圈匝數(shù)。2法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容的理解（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大?。?。公式適用于回路磁通量發(fā)生變化的情況，回路不一定要閉合。（2）不能決定E的大小，才能決定E的大小，而與之間沒(méi)有大小上的聯(lián)系。（3）當(dāng)僅由B的變化引起時(shí)，則；當(dāng)僅由S的變化引起時(shí)，則。（4）公式中，若取一段時(shí)間，則E為這段時(shí)間內(nèi)的平均值。當(dāng)磁通量不是均勻變化的，則平均電動(dòng)勢(shì)一般不等于初態(tài)與末態(tài)電動(dòng)勢(shì)的算術(shù)平均值。三、導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)1導(dǎo)體垂直切割磁感線(xiàn)時(shí), 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可用求出，式中L為導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)的有效長(zhǎng)度。特別提醒：若導(dǎo)線(xiàn)是曲折的，則L應(yīng)是導(dǎo)線(xiàn)的有效切割長(zhǎng)度。如圖所示，導(dǎo)線(xiàn)的有效切割長(zhǎng)度即導(dǎo)線(xiàn)兩個(gè)端點(diǎn)在v、B所決定平面的垂線(xiàn)上的投影長(zhǎng)度，圖中三種情況下的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相同。2導(dǎo)體不垂直切割磁感線(xiàn)時(shí)，即v與B有一夾角，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可用求出。3感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)計(jì)算的兩個(gè)特例（1）導(dǎo)體棒在垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線(xiàn)時(shí), 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可用求出，應(yīng)避免硬套公式。如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)線(xiàn)棒ab以ab延長(zhǎng)線(xiàn)上的O點(diǎn)為圓心、以角速度在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),已知,則棒ab切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),而不是。（2）單匝矩形線(xiàn)圈（面積為S）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)（磁感應(yīng)強(qiáng)度為B）中以角速度繞線(xiàn)圈平面內(nèi)的任意軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)平行時(shí)；線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)垂直時(shí)E=0；線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)夾角為時(shí)。疑難導(dǎo)析一、磁通量、磁通量變化量、磁通量變化率的比較1是狀態(tài)量，是某時(shí)刻穿過(guò)閉合回路的磁感線(xiàn)條數(shù)，當(dāng)磁場(chǎng)與回路平面垂直時(shí)，。2是過(guò)程量，它表示回路從某一時(shí)刻變化到另一時(shí)刻回路的磁通量的增量，即。3表示磁通量變化的決慢，即單位時(shí)間內(nèi)磁通量的變化，又稱(chēng)為磁通量的變化率。4、的大小沒(méi)有直接關(guān)系，這一點(diǎn)可與相比較。需要指出的是很大，可能很小；很小，可能很大；=0，可能不為零（如線(xiàn)圈平面轉(zhuǎn)到與磁感線(xiàn)平行時(shí)）。當(dāng)按正弦規(guī)律變化時(shí)，最大時(shí)，=0；當(dāng)為零時(shí)最大。二、公式與的區(qū)別與聯(lián)系 區(qū)別（1）求的是時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，與某段時(shí)間或某個(gè)過(guò)程相對(duì)應(yīng)（1）求的是瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，與某個(gè)時(shí)刻或某個(gè)位置相對(duì)應(yīng)（2）求的是整個(gè)回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，整個(gè)回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零時(shí)，其回路某段導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不一定為零（2）求的是回路中一部分導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（3）由于是整個(gè)回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，因此電源部分不容易確定（3）由于是一部分導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，該部分就相當(dāng)于電源聯(lián)系公式和是統(tǒng)一的，當(dāng)時(shí)，為瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，只是由于高中數(shù)學(xué)知識(shí)所限，現(xiàn)在還不能這樣求瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，而公式的v若代入，則求出的為平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)三、導(dǎo)電液體“切割”磁感線(xiàn)問(wèn)題導(dǎo)電液體中存在著大量的離子，當(dāng)離子通過(guò)磁場(chǎng)時(shí)受到安培力的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，使管子兩側(cè)出現(xiàn)電勢(shì)差。處理此類(lèi)問(wèn)題時(shí)首先應(yīng)建立流體模型圓柱體或長(zhǎng)方體，其次明確兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與兩點(diǎn)間的直導(dǎo)體棒切割磁場(chǎng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)等效。：如圖所示三種情況導(dǎo)體棒長(zhǎng)均為L(zhǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B，導(dǎo)體棒的平動(dòng)速度為v，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為，試分別求出產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 解析：甲圖中，B、L、v兩兩垂直，所以。乙圖中，將v分解成垂直于B的和平行于B的，其中，所以。丙圖中棒上各處速率不等，不能直接用來(lái)求，但捧上各點(diǎn)的速率與半徑成正比，因此可用捧的中點(diǎn)速度作為平均切割速度代入公式計(jì)算。，所以。知識(shí)點(diǎn)二互感、自感和渦流知識(shí)梳理一、互感、自感和渦流現(xiàn)象1互感現(xiàn)象一個(gè)線(xiàn)圈中的電流變化，所引起的變化的磁場(chǎng)會(huì)在另一個(gè)線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象叫互感現(xiàn)象。在互感現(xiàn)象中出現(xiàn)的電動(dòng)勢(shì)叫互感電動(dòng)勢(shì)，其重要應(yīng)用之一是制成變壓器。2自感現(xiàn)象（1）定義：由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫自感現(xiàn)象。自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)。其主要應(yīng)用之一是制成日光燈。（2）自感電動(dòng)勢(shì)：特別提醒：自感電動(dòng)勢(shì)的作用：總是阻礙導(dǎo)體中原電流的變化，即總是起著推遲電流變化的作用。自感電動(dòng)勢(shì)的方向：自感電動(dòng)勢(shì)總是阻礙導(dǎo)體中原來(lái)電流的變化，當(dāng)原來(lái)電流增大時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)與原來(lái)電流方向相反；當(dāng)原來(lái)電流在減小時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)與原來(lái)電流方向相同。 （3）自感系數(shù)：自感系數(shù)L簡(jiǎn)稱(chēng)為電感或自感，與線(xiàn)圈的形狀、長(zhǎng)短、匝數(shù)有關(guān)線(xiàn)圈的橫截面積越大，線(xiàn)圈越長(zhǎng)，匝數(shù)越密，它的自感系數(shù)越大；有鐵芯的線(xiàn)圈的自感系數(shù)比沒(méi)有鐵芯時(shí)大得多。其單位是亨利，1 H=mH=F。3渦流當(dāng)線(xiàn)圈中的電流隨時(shí)間發(fā)生變化時(shí)，線(xiàn)圈附近的任何導(dǎo)體都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流在導(dǎo)體內(nèi)自成閉合回路，很像水的漩渦，把它叫做渦電流，簡(jiǎn)稱(chēng)渦流。二、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)1電磁阻尼當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流會(huì)使導(dǎo)體受到安培力，安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為電磁阻尼。2電磁驅(qū)動(dòng)如果磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)，在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作用，安培力使導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)起來(lái)，這種作用常常稱(chēng)為電磁驅(qū)動(dòng)。交流電動(dòng)機(jī)就是利用電磁驅(qū)動(dòng)的原理制成的。疑難導(dǎo)析一、互感現(xiàn)象是一種常見(jiàn)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象互感現(xiàn)象不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個(gè)線(xiàn)圈之間，而且可以發(fā)生于任何相互靠近的電路之間?；ジ鞋F(xiàn)象可以把能量由一個(gè)電路傳到另一個(gè)電路，變壓器就是利用互感現(xiàn)象制成的。在電力工程和電子電路中，互感現(xiàn)象有時(shí)會(huì)影響電路的正常工作，這時(shí)要求設(shè)法減小電路間的互感。二、線(xiàn)圈對(duì)變化電流的阻礙作用與對(duì)穩(wěn)定電流的阻礙作用有何不同? 1兩種阻礙作用產(chǎn)生的原因不同線(xiàn)圈對(duì)穩(wěn)定電流的阻礙作用，是由繞制線(xiàn)圈的導(dǎo)線(xiàn)的電阻決定的。線(xiàn)圈對(duì)變化電流的阻礙作用，是由線(xiàn)圈的自感現(xiàn)象引起的，當(dāng)通過(guò)線(xiàn)圈中的電流變化時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)楞次定律知，當(dāng)線(xiàn)圈中的電流增加時(shí)，線(xiàn)圈中的自感電動(dòng)勢(shì)與電流方向相反，阻礙電流的增加，如圖甲所示；當(dāng)線(xiàn)圈中的電流減少時(shí)，線(xiàn)圈中的自感電動(dòng)勢(shì)與電流方向相同，阻礙電流減少，如圖乙所示。2兩種阻礙作用產(chǎn)生的效果不同在通電線(xiàn)圈中，電流穩(wěn)定值為，由此可知線(xiàn)圈的穩(wěn)定電阻決定了電流的穩(wěn)定值。L越大，電流由零增大到穩(wěn)定值的時(shí)間越長(zhǎng)。也就是說(shuō)，線(xiàn)圈對(duì)變化電流的阻礙作用越大，電流變化的越慢，總之，穩(wěn)態(tài)電阻決定了電流所能達(dá)到的穩(wěn)定值，對(duì)變化電流的阻礙作用決定了要達(dá)到穩(wěn)定值所需的時(shí)間。三、燈泡閃亮的原因如圖所示，原來(lái)電路閉合并處于穩(wěn)定狀態(tài)，L與A并聯(lián)，其電流分別為和，方向都是從左向右。在斷開(kāi)S的瞬間，燈A中原來(lái)的從左向右的電流立即消失，但是燈A與線(xiàn)圈L組成一閉合回路，由于L的自感作用，其中的電流不會(huì)立即消失，而是在回路中逐漸減弱，并維持短暫的時(shí)間，此時(shí)間內(nèi)燈A中有從右向左的電流通過(guò)，這時(shí)通過(guò)燈A的電流從開(kāi)始減弱。如果，則原來(lái)的電流，在燈A熄滅之前要先閃亮一下；如果，則原來(lái)的電流，燈A逐漸熄滅不會(huì)閃亮一下。特別提醒：通電時(shí)線(xiàn)圈產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增加與電流方向相反，此時(shí)含線(xiàn)圈L的支路相當(dāng)于斷開(kāi)；斷電時(shí)線(xiàn)圈產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)與原電流方向相同，在與線(xiàn)圈串聯(lián)的回路里，線(xiàn)圈相當(dāng)于電源，它提供的電流從原來(lái)的逐漸減小，但流過(guò)燈泡A的電流方向與原來(lái)相反。四、日光燈的工作原理如圖所示，當(dāng)日光燈接通電源后，電源把電壓加在啟動(dòng)器的兩極之間，氖氣放電發(fā)出輝光，輝光產(chǎn)生的熱量使U形動(dòng)觸片膨脹伸長(zhǎng)，跟靜觸片接觸而把電路接通。電路接通后，氖氣停止放電，U形動(dòng)觸片冷卻收縮，兩個(gè)觸片分離，電路斷開(kāi)。在電路突然中斷的瞬間，由于鎮(zhèn)流器中電流急劇減小，會(huì)產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì)，方向與原來(lái)電壓的方向相同，這個(gè)自感電動(dòng)勢(shì)與電源電壓加在一起，形成一個(gè)瞬時(shí)高壓，加在燈管兩端，使燈管中的氣體開(kāi)始放電，日光燈管成為電流的通路開(kāi)始發(fā)光鎮(zhèn)流器的作用：（1）啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生瞬時(shí)高壓在啟動(dòng)器短路期間電流很大，當(dāng)啟動(dòng)器斷開(kāi)的瞬間鎮(zhèn)流器可產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì)加在燈管兩端，使其中的氣體電離導(dǎo)電，燈管發(fā)光。（2）工作過(guò)程中降壓限流，即在燈管正常發(fā)光時(shí)降低電壓，使燈管電壓小于電源電壓。：如圖所示，線(xiàn)圈L的自感系數(shù)很大，且其電阻可以忽略不計(jì)，、是兩個(gè)完全相同的小燈泡，隨著開(kāi)關(guān)S的閉合和斷開(kāi)的過(guò)程中，、的亮度變化情況是（燈絲不會(huì)斷）（ ）AS閉合，亮度不變，亮度逐漸變亮，最后兩燈一樣亮；S斷開(kāi)，立即不亮，逐漸變亮BS閉合，亮度不變，很亮；S斷開(kāi)，、立即不亮CS閉合，、同時(shí)亮，而后逐漸熄滅，亮度不變；S斷開(kāi)，立即不亮，亮一下才滅DS閉合，、同時(shí)亮，而后逐漸熄滅，則逐漸變得更亮；S斷開(kāi)，立即不亮，亮一下才滅答案：D解析：當(dāng)S接通，L的自感系數(shù)很大，對(duì)電流的阻礙作用較大，和串接后與電源相連，和同時(shí)亮，隨著L中電流的增大，L的電流電阻不計(jì)，L的分流作用增大，的電流逐漸減小為零，由于總電阻變小，總電流變大，的電流增大，燈變得更亮。當(dāng)S斷開(kāi)，中無(wú)電流，立即熄滅，而電感L將要維持本身的電流不變，L與組成閉合電路，燈要亮一下后再熄滅，綜上所述，選項(xiàng)D正確。典型例題透析題型一和的應(yīng)用電磁感應(yīng)現(xiàn)象中計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有兩個(gè)公式，一個(gè)是電磁感應(yīng)定律的定義式，另一個(gè)是。只有深刻理解這兩個(gè)公式，才能正確選用公式計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：1一般用于計(jì)算平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；一般用于計(jì)算瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。2若導(dǎo)體和磁場(chǎng)間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，磁通量的變化完全由磁場(chǎng)變化引起，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算只能用公式。3求解某一過(guò)程（或某一段時(shí)間）中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)而平均速度無(wú)法求得時(shí)，應(yīng)選用。1、如圖所示，導(dǎo)線(xiàn)全部為裸導(dǎo)線(xiàn)，半徑為r的圓內(nèi)有垂直于圓平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一根長(zhǎng)度大于2r的導(dǎo)線(xiàn)MN以速率v在圓環(huán)上無(wú)摩擦地自左端勻速滑到右端，電路的固定電阻為R，其余電阻不計(jì)，求MN從圓環(huán)的左端滑到右端的過(guò)程中電阻R上的電流強(qiáng)度的平均值和通過(guò)電阻R的電荷量。思路點(diǎn)撥：求電荷量要從電流的平均值來(lái)考慮。解析：MN做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，有效切割長(zhǎng)度在不斷變化，用難以求得平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從另一角度看，回路中的磁通量在不斷變化，利用法拉第電磁感應(yīng)定律求平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。從左端到右端磁通量的變化量從左到右的時(shí)間：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)所以，電路中平均感應(yīng)電流通過(guò)R的電荷量?？偨Y(jié)升華：應(yīng)用公式或解決問(wèn)題時(shí)，若磁場(chǎng)本身在變化的同時(shí)，電路中還有一部分導(dǎo)體做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則上述兩種情況都同時(shí)存在，應(yīng)予以分別分析。舉一反三【變式】如圖所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌，相距L=0.50 m，左端接一電阻R =0. 20n，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40 T，方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上，并能無(wú)摩擦地沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì)，當(dāng)ab以v=4.0 m/s的速度水平向右勻速滑動(dòng)時(shí)，求：（1）ab棒中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，并指出a、b哪端電勢(shì)高？（2）回路中感應(yīng)電流的大小；（3）維持ab棒做勻速運(yùn)動(dòng)的水平外力F的大小。思路點(diǎn)撥：本題是導(dǎo)體棒切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算，應(yīng)用和歐姆定律及安培力公式依次求解。解析：（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，ab棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為=0. 400. 50 4. 0 V=0. 80 V 根據(jù)右手定則可判定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向由，所以a端電勢(shì)高。（2）感應(yīng)電流大小為A=4. 0 A。（3）由于ab棒受安培力，故外力N=0. 8 N，故外力的大小為0. 8 N。題型二導(dǎo)體棒旋轉(zhuǎn)切割磁感線(xiàn)問(wèn)題導(dǎo)體棒繞其一端轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線(xiàn)時(shí)，導(dǎo)體各部分的切割速度不同，應(yīng)用求解電動(dòng)勢(shì)時(shí)，v應(yīng)是導(dǎo)體棒切割的平均速度；應(yīng)用求解電動(dòng)勢(shì)時(shí)，等于導(dǎo)體棒在時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積與B的乘積。2、如圖所示，長(zhǎng)度為的金屬桿ab，a端為周定轉(zhuǎn)軸，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在垂直于B的平面內(nèi)按順時(shí)針?lè)较蛞越撬俣茸鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，試求金屬桿中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小。 思路點(diǎn)撥：處理導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線(xiàn)問(wèn)題要靈活尋找“導(dǎo)體的長(zhǎng)度”，轉(zhuǎn)動(dòng)切割時(shí)，其中L為有效切割長(zhǎng)度，為有效切割長(zhǎng)度的中點(diǎn)速度。若用，求解可先假定一個(gè)與導(dǎo)體棒構(gòu)成的回路。解析：解法一：金屬桿ab做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，桿上各點(diǎn)的線(xiàn)速度大小不相同，因此應(yīng)以桿上各點(diǎn)速度的平均值進(jìn)行計(jì)算當(dāng)ab勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，a端速度為零，b端速度為桿上從a到b各點(diǎn)的速度大小與各點(diǎn)的回轉(zhuǎn)半徑成正比，所以ab桿的平均切割速度為：