電磁感應知識點總結(jié)_4684

1、電磁感應的知識點梳理一、磁通量、磁通量變化、磁通量變化率對比表t內(nèi)磁通量磁通量變化磁通量變化率容t物理意義大小計算若穿過某個面有方向相1800 時平面都既不表示磁通量的大小注開始和轉(zhuǎn)過反的磁場，則不能直接用也不表示磁通量變化的意與磁場垂直， 但穿過平面的BS ，應考慮相反多少，在=t 圖像中，問磁通量是不同的，一正一方向的磁通量或抵消以=可用圖線的斜率表示題負，其中后所剩余的磁通量二、電磁感應現(xiàn)象與電流磁效應的比較電磁感應現(xiàn)象電流磁效應關(guān)系三、產(chǎn)生感應電動勢和感應電流的條件比較只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應電流產(chǎn)生，即產(chǎn)生感應電流的條件有兩個：產(chǎn)生感應電流的條件12以上表

2、述是充分必要條件。當閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線的運動時，電路中有感應電流產(chǎn)生。這個表述是充分產(chǎn)生感應電流的條件理解條件，不是必要的。在導體做切割磁感線運動時用它判定比較方便。產(chǎn)生感應電動勢的條件四、感應電動勢1、在電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫，產(chǎn)生感應電流必存在，產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體相當于，如果電路斷開時沒有電流，但仍然存在。2、電路不論閉合與否，只要切割磁感線，則這部分導體就會產(chǎn)生，它相當于一個。3、不論電路閉合與否，只要電路中的發(fā)生變化，電路中就產(chǎn)生感應電動勢，磁通量發(fā)生變化的那部分相當于。五、公式 Ent與 E=BLvsin的區(qū)別與聯(lián)系E nE=BLvsint區(qū)別（

3、1）求的是t 時間內(nèi)的感應電（ 1）求的是感應電動勢，E 與某個時動勢，E 與某段時間或某個過程相刻或某個位置相對應對應（2）求的是的感應電動勢。（ 2）求的是切割磁感線是產(chǎn)生的感應電動勢（ 3）由于是整個回路的感應電動（ 3）由于是一部分導體切割磁感線的勢，因此電源部分不容易確定運動產(chǎn)生的，該部分就相當于電源。聯(lián)系公式 Ent和 E=BLvsin是統(tǒng)一的，當t 0 時， E 為瞬時感應電動勢，只是由于高中數(shù)學知識所限，現(xiàn)在還不能這樣求瞬時感應電動勢，而公式 E=BLvsin中的 v 若代入 v ，則求出的E 為平均感應電動勢六、楞次定律1、電流方向的判定方法方法內(nèi)容及方法使用范圍內(nèi)容：運用楞

4、次定律判定感應電流方向的步驟：楞次定律右手定則2、楞次定律中“阻礙”的含義誰阻礙誰阻礙什么如何阻礙結(jié)果如何“阻礙”不是“阻止”，只是了磁通量的變化，但這種變化3、 對楞次定律中“阻礙”的含義還可以推廣為：阻礙原磁通量的變化或原磁場的變化；可理解為。阻礙相對運動，可理解為。使線圈面積有擴大或縮小趨勢；可理解為。阻礙原電流的變化。七、電磁感應中的圖像問題1、圖像問題圖像類型（ 1）磁感應強度 B、磁通量、感應電動勢 E 和感應電流I 隨時間t 變化的圖像，即 B-t 圖像、-t 圖像、 E-t 圖像和 I-t圖像（ 2）對于切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢E 和感應電流 I 隨線圈位移 x變化的圖像，即

5、E-x 圖像和 I-x 圖像問題類型（ 1）由給定的電磁感應過程選出或畫出正確的圖像（ 2）由給定的有關(guān)圖像分析電磁感應過程，求解相應的物理量應用知識左手定則、安培定則、楞次定律、法拉第電磁感應定律、歐姆定律、牛頓運動定律、相關(guān)數(shù)學知識等2、解決這類問題的基本方法明確圖像的種類，是B-t 圖像還是-t 圖像、或者 E-t 圖像和 I-t 圖像分析電磁感應的具體過程結(jié)合法拉第電磁感應定律、歐姆定律、牛頓定律等規(guī)律列出函數(shù)方程。根據(jù)函數(shù)方程，進行數(shù)學分析，如斜率及其變化，兩軸的截距等。畫圖像或判斷圖像。八、自感現(xiàn)象：1、自感現(xiàn)象：當一個線圈中的電流變化時，它產(chǎn)生的變化的磁場不僅在鄰近的電路中激發(fā)出

6、感應電動勢，同樣也使_ 激發(fā)出感應電動勢，這種現(xiàn)象稱為_.由于自感而產(chǎn)生的感應電動勢叫_.2、產(chǎn)生原因：3、自感電動勢的方向：4、 自感電動勢的作用：5、自感電動勢和自感系數(shù)：自感電動勢：，式中為電流的變化率，L 為自感系數(shù)。自感系數(shù)L ：自感系數(shù)的大小由決定，線圈越長，單位長度的匝數(shù)越多，橫截面積越大，自感系數(shù)，若線圈中加有鐵芯，自感系數(shù)。5、 通電自感和斷電自感比較燈泡與線圈串聯(lián)a電路圖b開關(guān)閉合：現(xiàn)象開關(guān)斷開：開關(guān)閉合：原因開關(guān)斷開：能量 轉(zhuǎn)化情況燈泡與線圈并聯(lián)LaAbLR開關(guān)閉合：開關(guān)斷開：開關(guān)閉合：開關(guān)斷開：九、自感渦流渦流的產(chǎn)生渦流實際上是一種特殊的電磁感應現(xiàn)象，只要把金屬塊放在變

7、化的磁場中，或者是讓金屬塊在磁場中運動，金屬塊中均可產(chǎn)生渦流渦流的減少在各種電機和變壓器中， 為了減少渦流， 在電機和變壓器上通常用涂有絕緣漆的薄硅鋼片疊壓制成的鐵芯渦流的利用冶煉金屬的高頻感應爐就是利用強大的渦流使金屬盡快熔化，電學測量儀表的指針快速停止擺動也是利用鋁框在磁場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的渦流，家用電磁爐也是利用渦流原理制成的例 1、如圖 16-1，平面 M 的面積為 S，垂直于勻強磁場 B ，求平面 M 由此位置出發(fā)繞與 B 垂直的軸轉(zhuǎn)過 600 和轉(zhuǎn)過 1800 時磁通量的變化量。例 2、在一個勻強磁場中有一個金屬框MNOP，且 MN桿可沿軌道滑動。ON（1）當 MN 桿以速度 v 向右運

8、動時，金屬框內(nèi)有沒有感應I電流？（2） 若 MN 桿靜止不動而突然增大電流強度I，金屬框內(nèi)有無感應電流？方向如何？PMAB例 3、磁通量的變化引起感應電流。I向上平動、向下平動；DC向左平動、向右平動；以 AB 為軸向外轉(zhuǎn)動；以 BC 為軸向外轉(zhuǎn)動；以導線為軸轉(zhuǎn)動；判斷上列情況下的感應電流方向？例 4、如圖所示，有兩個同心導體圓環(huán)。內(nèi)環(huán)中通有順時針方向的電流，外環(huán)中原來無電流。 當內(nèi)環(huán)中電流逐漸增大時， 外環(huán)中有無感應電流？方向如何？NSv0例 5、如圖所示，閉合導體環(huán)固定。條形磁鐵 S 極向下以初速度環(huán)圓心的豎直線下落過程，導體環(huán)中的感應電流方向如何？v0 沿過導體O1例 6、如圖所示， O

9、1O2 是矩形導線框abcd 的對稱軸，其左方有勻強磁a場。以下哪些情況下 abcd 中有感應電流產(chǎn)生？方向如何？（）bA. 將 abcd 向紙外平移B.將 abcd 向右平移O2C.將 abcd 以 ab 為軸轉(zhuǎn)動 60° D. 將 abcd 以 cd 為軸轉(zhuǎn)動 60例 7、如圖所示，水平面上有兩根平行導軌，上面放兩根金屬棒a、b。當條形磁鐵如圖向下移動時（不到達導軌平面），a、b 的電流方向如何？將如何移動？ab例 8、如圖 16-4，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒 PQ、 MN ，當 PQ 在外力的作用下運動時，MN 在磁場力的作用下向右運動，則 PQ 所做的運動

10、可能是（）A 向右加速運動B 向左運動C向右減速運動D 向左減速運動關(guān)于感應電動勢的大小，下列說法中正確的是，（）A. 跟穿過閉合電路的磁通量有關(guān)系B.跟穿過閉合電路的磁通量的變化大小有關(guān)系C.跟穿過閉合電路的磁通量的變化快慢有關(guān)系D.跟電路的電阻大小有關(guān)系電磁感應現(xiàn)象中的電路問題例 9、如圖所示，長L1寬L2的矩形線圈電阻為R，處于磁感應強度為B 的勻強磁場邊緣，線圈與磁感線垂直。求：將線圈以向右的速度v 勻速拉出磁場的過程中，試分析：處于磁場中的面積如何變化？矩形線圈的磁通量如何變化？L1感應電流的方向如何？v四條邊的受到什么力？B拉力 F 大??；L2F拉力的功率 P；拉力做的功 W ；線

11、圈中產(chǎn)生的電熱Q ；通過線圈某一截面的電荷量q 。例 10、 如圖所示， U 形導線框固定在水平面上，右端放有質(zhì)量為m 的金屬棒 ab， ab 與導軌間的動摩擦因數(shù)為 ，它們圍成的矩形邊長分別為L1、 L2，回路的總電阻為 R。若 B 不變，金屬棒ab 在 F 外 作用下，以速度v 向右勻速直線運動，ab 棒產(chǎn)生的感應電動勢是多少？ ab 棒感應電流的方向如何，大小是多少？ab 棒所受到的安培力 F 的方向如何，大小是多少？ F 外 的方向如何，大小是多少？若從t=0 時刻起，在豎直向上方向加一個隨時間均勻變化的勻強磁場=，（>0）那么B ktk在 t 為多大時，金屬棒開始移動？BL1L

12、2ab電磁感應現(xiàn)象中的力學問題例 11、如圖 16-6，在豎直向下的磁感應強度為B 的勻強磁場中，有兩根水平放置相距L 且足夠長的平行金屬導軌AB 、 CD，在導體的AC 端連接一阻值為R 的電阻，一根垂直于導軌放置的金屬棒ab，質(zhì)量為m，導軌和金屬棒的電阻及它們間的摩擦不計，若用恒力F 沿水平向右拉棒運動，求金屬棒的最大速度。電磁感應中的能量守恒R只要有感應電流產(chǎn)生，電磁感應現(xiàn)象中總伴隨著能量的轉(zhuǎn)化。電磁感應的題目往往與能量守恒的知識相結(jié)合。這種綜合是很重要的。要牢固B樹立起能量守恒的思想。AC例 12、如圖所示，圖中回路豎直放在勻強磁場中磁場的方向垂直于回路平面向內(nèi)。導線AC 可以貼著光滑

13、豎直長導軌下滑。設(shè)回路的總電阻恒定為 R，當導線 AC 從靜止開始下落后，下面有關(guān)回路能量轉(zhuǎn)化的敘述中正確的是（）A. 導線下落過程中 ,機械能守恒；B.導線加速下落過程中，導線減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為回路產(chǎn)生的熱量；C.導線加速下落過程中，導線減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為導線增加的動能；D.導線加速下落過程中，導線減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為導線增加的動能和回路增加的內(nèi)能例 13、 如圖所示，矩形線圈abcd 質(zhì)量為 m，寬為 d，在豎直平面內(nèi)由靜止自由下落。其下方有如圖方向的勻強磁場，磁場上、下邊界水平，寬度也為，線圈ab邊剛進入磁場就開d始做勻速運動，那么在線圈穿越磁場的全過程，產(chǎn)生了多少電熱？dc

14、ab電磁感應中的動力學問題電磁感應和力學問題的綜合， 其聯(lián)系橋梁是磁場對感應電流的安培力， 因為感應電流與導體運動的加速度有相互制約的關(guān)系， 這類問題中的導體一般不是做勻變速運動， 而是經(jīng)歷一個動態(tài)變化過程再趨于一個穩(wěn)定狀態(tài)，故解決這類問題時正確進行動態(tài)分析確定最終狀態(tài)一、解題的關(guān)鍵。1、受力情況、運動情況的動態(tài)分析思路導體受力運動產(chǎn)生感應電動勢 感應電流 通電導體受安培力 合外力變化 加速度變化 速度變化 感應電動勢變化 周而復始地循環(huán)， 直至最終達到穩(wěn)定狀態(tài)， 此時加速度為零， 而速度 v 通過加速達到最大值， 做勻速直線運動或通過減速達到穩(wěn)定值做勻速直線運動。2、解決此類問題的基本步驟（

15、 1）用法拉第電磁感應定律和楞次定律（包括右手定則）求出感應電動勢的大小和方向。（ 2）依據(jù)全電路歐姆定律，求出回路中的電流。（ 3）分析導體的受力情況（包含安培力，可利用左手定則確定所受安培力的方向）。（ 4）依據(jù)牛頓第二定律列出動力學方程或平衡方程，以及運動學方程，聯(lián)立求解。3、電磁感應中力學問題，常常以一個導體棒在滑軌上運動問題形式出現(xiàn)。這種情況有兩種類型。“電動電”類型例 1、如圖所示水平放置的光滑平行導軌MN 、 PQ 放有長為 L、電阻為 R、質(zhì)量為 m 的金屬棒 ab。導軌左端接內(nèi)電阻不計電動勢E 的電源形成回路，整個裝置放在豎直向上的勻強磁場 B 之中。導軌電阻不計且足夠長，并

16、與電鍵S 串接，試分析以下問題：1、 當剛閉合電鍵時，棒ab 因電而動，其受安培力的大小及方向？2、 判斷此時ab 具有的加速度最大還是最小？其大小為多少？3、當安培力的大小為多少時，ab 速度將達最大值？最大速度為多少？3、 “動 電 動 ”類型例 1、如圖所示，平行光滑導軌PQ、 MN ，與水平方向成長度 L 、質(zhì)量 m、電阻為 R 的導體 ab 緊貼滑軌并與PM軌電阻不計。整個裝置處于與滑軌平面正交、磁感強度為試分析：角，平行，滑B 的勻強磁場中，滑軌足夠長。1、 導體 ab 由靜止釋放后，最大加速度為多少？2、 導體 ab 由靜止釋放后，最大速度為多少？訓練 1、水平放置的光滑導軌和間

17、接有電阻R，導軌左右區(qū)域分別處于不同方向的勻強磁場中，磁場方向如圖所示，磁感應強度分別為和，虛線為兩區(qū)域的分界線，一根金屬棒ab 放在導軌上且與其垂直，金屬棒與導軌電阻均不計，金屬棒在水平向右的恒力F 作用下，經(jīng)過左、右兩區(qū)域， 已知金屬棒在左面區(qū)域中恰好做速度為v 的勻速運動，則金屬棒進人入右面區(qū)域中，下列說法不正確的是（）AB 若，金屬棒所受磁場力方向改變，金屬棒不再做勻速運動C若，金屬棒先做加速運動，然后以大于v 的速度做勻速運動D 若，恒力F 對金屬棒做功的功率將先變小后不變訓練2、如圖所示，P、 Q 為水平面內(nèi)平行放置的光滑金屬長直導軌，間距為，處在豎直向下、磁感應強度大小為的勻強磁

18、場中。一導體桿ef垂直于P、 Q放在導軌上，在外力作用下向左做勻速直線運動。質(zhì)量為m、每邊電阻均為r、邊長為的正方形金屬框abcd置于豎直平面內(nèi)，兩頂點 a、b 通過細導線與導軌相連，磁感應強度大小為的勻強磁場垂直金屬框向里， 金屬框恰好處于靜止狀態(tài)。 不計其余電阻和細導線對 a、 b 點的作用力。（1）通過 ab 邊的電流是多大 ?（2）導體桿ef 的運動速度v 是多大 ?訓練 3、如圖所示， ef、gh 為水平放置的足夠長的平行光滑導軌，導軌間距為 L=1 m ，導軌左端連接一個 R=2 的電阻，將一根質(zhì)量為 0.2kg 的金屬棒 cd 垂直放置在導軌上，且與導軌接觸良好， 導軌與金屬棒的

19、電阻均不計。 整個裝置放在磁感應強度為 B=2T 的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下。 現(xiàn)對金屬棒施加一水平向右的拉力 F，使棒從靜止開始向右運動。試求：（1）若施加的水平外力恒為F=8 N ，則金屬棒達到的穩(wěn)定速度是多少？（2）若施加的水平外力的功率恒為P=18 W ，則金屬棒達到的穩(wěn)定速度是多少？（3）若施加的水平外力的功率恒為P=18 W ，且從金屬棒開始運動到速度=2 m/s 的過程中電阻R 產(chǎn)生的熱量為8.6J，則該過程所需的時間是多少？訓練 4、長為 L 、電阻r=0.3 、質(zhì)量 M=0.1 的金屬棒OD 垂直跨在位于水平面上的兩條平行光滑金屬導軌上，兩導軌的間距也為L ，棒

20、與導軌接觸良好，導軌電阻不計，導軌左端接有 R=0.5 的電阻，量程0 3.0A 的電流表串接在一條導軌上，量程為0 1.0V 的電壓表接在電阻R 的兩端。垂直導軌平面的勻強磁場向下穿過平面，現(xiàn)用向右恒定的外力F 使金屬棒以 V=2m/s 向右勻速滑動，觀察到電路中的一個電表正好滿偏，而另一個電表未滿偏，則滿偏的電表是哪個表？拉動金屬棒的外力F 多大？訓練 5、質(zhì)量 m,長度為 L ，電阻為R 的金屬棒ab，接在豎直放置的“門”型金屬框架上組成閉合回路，框架置于磁感應強度為所受摩擦力為 f ，框架電阻不計，當棒少？B 的勻強磁場中，棒 ab 在框架上滑動始終保持水平， ab 從靜止下滑，達到穩(wěn)定速度時， 電路的電功率是多訓練 6、矩形金屬線框 abcd 質(zhì)量為 4m,ab 邊和 cd 邊的電阻均為 R， ad 邊 bc 邊足夠長且電阻不計。金屬棒 ef 質(zhì)量 m，電阻為 R，與線框的 ad 邊和 bc 邊接觸良好，且無摩擦。開始時將線框靜止放在絕緣