電磁感應(yīng)典型例題和練習(xí)進(jìn)步

1、電磁感應(yīng)課標(biāo)導(dǎo)航課程內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)：1.收集資料,了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)過程，體會人類探索自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。2.通過實驗，理解感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件，舉例說明電磁感應(yīng)在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用。3.通過探究,理解楞次定律。理解法拉第電磁感應(yīng)定律。4.通過實驗,了解自感現(xiàn)象和渦流現(xiàn)象。 舉例說明自感現(xiàn)象和渦流現(xiàn)象在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用。復(fù)習(xí)導(dǎo)航本章內(nèi)容是兩年來高考的重點和熱點，所占分值比重較大，復(fù)習(xí)時注意把握:1.磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率的區(qū)別與聯(lián)系。2.楞次定律的應(yīng)用和右手定則的應(yīng)用，理解楞次定律中“阻礙”的具體含義。3.感應(yīng)電動勢的定量計算，以及與電磁感應(yīng)現(xiàn)象相聯(lián)系的電路計算題（如電

2、流、電壓、功率等問題）。4.滑軌類問題是電磁感應(yīng)的綜合問題，涉及力與運(yùn)動、靜電場、電路結(jié)構(gòu)、磁場及能量、動量等知識、要花大力氣重點復(fù)習(xí)。5.電磁感應(yīng)中圖像分析、要理解E-t、l-t等圖像的物理意義和應(yīng)用。第1課時電磁感應(yīng)現(xiàn)象、楞次定律1、咼考解讀真題品析知識：安培力的大小與方向例1. （ 09年上海物理）13 .如圖，金屬棒 ab置于水平放置的U形光滑導(dǎo)軌上，在ef右側(cè)存在有界勻強(qiáng)磁場B，111pSXXxBLO !XXM-UC.向左加速運(yùn)動D.向左減速運(yùn)動磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下,在ef左側(cè)的無磁場區(qū)域cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L,圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)當(dāng)金屬棒ab在水平恒力F作用下（填

3、收縮、擴(kuò)張）趨勢，圓從磁場左邊界ef處由靜止開始向右運(yùn)動后，圓環(huán)L有環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流_填變大、變小、不變）。解析：電流,增大,依據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)將有收縮的趨勢以阻礙圓環(huán)的磁通量將增大;又由于金屬棒由于金屬棒ab在恒力F的作用下向右運(yùn)動，則abcd回路中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)則在圓環(huán)處產(chǎn)生垂直于只面向外的磁場，隨著金屬棒向右加速運(yùn)動，圓環(huán)的磁通量將向右運(yùn)動的加速度減小， 單位時間內(nèi)磁通量的變化率減小，所以在圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不 斷減小。答案：收縮，變小 點評：深刻領(lǐng)會楞次定律的內(nèi)涵熱點關(guān)注知識：電磁感應(yīng)中的感應(yīng)再感應(yīng)問題例8、如圖所示水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，

4、當(dāng)PQ在外力作用下運(yùn)動時，MN在磁場力作用下向右運(yùn)動則PQ所做的運(yùn)動可能是p-lXX 乂 二1.XX X :二川J；X X XLc JXXXA.向右勻速運(yùn)動B.向右加速運(yùn)動解析：當(dāng)MN在磁場力作用下向右運(yùn)動，根據(jù)左手定則可在通過 MN的電流方向為MN,故線圈B中感應(yīng)電流的磁場方向向上；要產(chǎn)生該方向的磁場，則線圈A中的磁場方向向上， 磁場感應(yīng)強(qiáng)度則減弱；磁場方向向下，磁場強(qiáng)度則增加.若是第一種情況，則PQ中感應(yīng)電流方 向Q P且減速運(yùn)動,所以PQ應(yīng)向右減速運(yùn)動；同理，則向右加速運(yùn)動.故BC項正確.答案：BC能夠有效考查對楞次定律的點評：二次感應(yīng)問題是兩次利用楞次定律進(jìn)行分析的問題,理解是準(zhǔn)確、清

5、晰。要注意：B線圈中感應(yīng)電流的方向決定 A線圈中磁場的方向，B線圈中 電流的變化情況決定 A線圈中磁通量的變化情況，把握好這兩點即可結(jié)合楞次定律順利解 決此類問題2、知識網(wǎng)絡(luò)L破感應(yīng)強(qiáng)度if與垂葩場方向的而枳5的乘積叫做穿過這個面的磁 通量eS與B垂直£與B平行S與B夾角為 如勿S丄幣檸訕（12.磁通釁的單位：韋怕，符號是Wb,lWli=lTmi乩磁通量的意義:磁通量表示穿過某一面積 的磁感線條數(shù)多少.4-磁通密度：從心二陽町以得出R二/S 這表示磁懇應(yīng)強(qiáng)度等于 穿過單位面枳的磁通量，因此常把礴感應(yīng)強(qiáng)度叫做磁通幣度.并且 州 ffb/E 作單位.1>1 ffb/n=lN/A*i

6、i5磁通量是標(biāo)量,但是有正負(fù).如果將從平面某一側(cè)穿入的磁通量為正，則從平面反一側(cè)穿入的娥 通最為負(fù).考點1 ：磁通量考點2.電磁感應(yīng)現(xiàn)象穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，回路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生考點3.楞次定律1. 內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁場的變化2. 對“阻礙”意義的理解：增反減同，來斥去吸(1 )阻礙原磁場的變化?！白璧K”不是阻止，而是“延緩”，感應(yīng)電流的磁場不會阻止原即使它再強(qiáng),磁場的變化，只能使原磁場的變化被延緩或者說被遲滯了，如果原磁場不變化,也不會產(chǎn)生感應(yīng)電流.(2 )阻礙不一定是減小.當(dāng)原磁通減小時， 感應(yīng)電流的磁場與原磁場相同,以阻礙其減小;當(dāng)原磁通增加時，感應(yīng)

7、電流的磁場與原磁場相反，以阻礙其增加(3)楞次定律是能量轉(zhuǎn)化和守恒定律在電磁感應(yīng)中的體現(xiàn)3. 應(yīng)用楞次定律的步驟 確定引起感應(yīng)電流的原磁通量的方向 原磁通量是增加還是減小 確定感應(yīng)電流的磁場方向 利用安培定則確定感應(yīng)電流的方向4. 右手定則：用來直接判斷導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向3、復(fù)習(xí)方案基礎(chǔ)過關(guān) 重難點：感應(yīng)電流方向的判斷I,當(dāng)線框自(原創(chuàng))例3.導(dǎo)線框abed與直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線中通有恒定電流 左向右勻速通過直導(dǎo)線的過程中，線框中感應(yīng)電流如何流動?解析：畫出磁場的分布情況如圖示：開始運(yùn)動到A位置，向外的磁通量增加，I的方向為順時針，當(dāng)de邊進(jìn)入直導(dǎo)線右側(cè)，直到線框在正中間

8、位置B時,向外的磁通量減少到0, I的方向為逆時針,接著運(yùn)動到C,向里的磁通量增加,I的方向為逆時針，當(dāng)ab邊離開直導(dǎo)線后,向里的磁通量減少,1方向為順時針.d -TTI r I答案：感應(yīng)電流的方向先是順時針，接著為逆時針，然后又為順時針。典型例題:（原創(chuàng)）例4 .如圖所示，a、b、c、d為四根相同的銅棒，C、d固定在同一水平面上， a、b對稱地放在C、d棒上，它們接觸良好，O點為四根棒圍成的矩形的幾何中心，一條形磁0h + l1 鐵沿豎直方向向 0點落下，則ab可能發(fā)生的情況是： （(A)保持靜止；（B）分別遠(yuǎn)離O點;(C)分別向O點靠近；（D）無法判斷。解析:當(dāng)磁體向下時，穿過矩形的磁通量

9、增加，矩形有縮小的趨勢。答案:點評:理解好楞次定律的內(nèi)涵，是解決電磁感應(yīng)現(xiàn)象的至關(guān)因素。第2課時法拉第電磁感應(yīng)定律 自感1、咼考解讀真題品析 知識：楞次定律、安培力、感應(yīng)電動勢、左手定則、右手定則例1. （ 09年山東卷）21 如圖所示，一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路。虛線MNv向右勻速右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場。方向垂直于回路所在的平面?；芈芬运俣冗M(jìn)入磁場，直徑CD始絡(luò)與MN垂直。從D點到達(dá)邊界開始到C點進(jìn)入磁場為止，下列結(jié)論正確的是A .感應(yīng)電流方向不變P iI1IB. CD段直線始終不受安培力XXXXXXXXXXXXXXXXvC.感應(yīng)電動勢最大值 E= BavD 感應(yīng)電動勢平均

10、值 E - Bav4解析：A選項在閉合電路進(jìn)入磁場的過程中，通過閉合電路的磁通量逐漸增大,根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向為逆時針方向不變,A正確。B選項根據(jù)左手定則可以判斷，受安培力向下,B不正確。C選項當(dāng)半圓閉合回路進(jìn)入磁場一半時,即這時等效長度最大為a，這時感應(yīng)電動勢最大E=Bav , C正確D選項感應(yīng)電動勢平均值E 1B - a22,D正確。2a答案：ACD點評：感應(yīng)電動勢公式 E 只能來計算平均值，利用感應(yīng)電動勢公式E Blv計算時,tI應(yīng)是等效長度，即垂直切割磁感線的長度。熱點關(guān)注: 知識：導(dǎo)體平動切割磁感線的計算公式例2.水平放置的金屬框架abed，寬度為0.5m，勻強(qiáng) 磁場與框架

11、平面成 30。角，如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為MN 的質(zhì)量0.05kg，電0.5T，框架電阻不計，金屬桿 MN置于框架上可以無摩擦地滑動, 阻0.2 Q,試求當(dāng)MN的水平速度為多大時，它對框架的壓力恰為零，此時水平拉力應(yīng)為多解析：y：F安=噸cos 30=F-BIL 匸E/R3卅15K： F = mg Un 30* = X6點評：請注意E=BLV的適用條件受力圖正確力的處理恰當(dāng)2、知識網(wǎng)絡(luò)考點1.感應(yīng)電動勢:1.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢.產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的部分相當(dāng)于電源 2.法拉第電磁感應(yīng)定律: 電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一回路的磁通量的變化率成正比，即N為線圈匝數(shù)(2 )區(qū)別磁通量、磁通量

12、的變化、磁通量的變化率ADCO £是娥通量的半均變化率表示 磁通量變化的快慢, £是zl/WfuJ內(nèi)的上雖L感應(yīng)電動勢. 展過程S表示回路從某一時刻變化到另一時刻 懺通埠:的增量。 巾>狀態(tài)ft.表示在某一時刻(某一位S)時回路的 磁感線條數(shù). e/ l的人小沒有直接關(guān)系，A <不能決定E的大小， 0/ At才能決定E的大小£ =，v = 宜西變動坐陀動勢 具休表達(dá)式：F =血匕"£ = V= VA/導(dǎo)體半動切割磴感線遠(yuǎn)動時 處武：MLv知曉如何推S 公式適川于3體上齊點以梱間的速侵在勻強(qiáng)磁場屮切制磁感線，H.B> I. y兩

13、兩垂FU罠 當(dāng)L丄氐L1V,而成0吋，t=ULv«iu « 札H®公貳中L為導(dǎo)體在乘宜磁場方向的巧效長度' ©供式中若丫為一段時側(cè)內(nèi)的平均速度則卩為平均感腹電 動勢，若甲為W時速度，則E為瞬時感應(yīng)電動勢4XXXXXYiyK(V X5-Vp/1QK X XWa'*5 XX XKK X X X導(dǎo)體轉(zhuǎn)動切制 毬感線時 若轉(zhuǎn)軸在0點呢？如何思考? E =HL耳巾=fiLlw? 若轉(zhuǎn)軸不在桂I 一呢？如OXOxXXXXXX X L X Ax0祀XX fel «lli »LiXX考點2.自感L自感現(xiàn)條 當(dāng)線圈自身電流發(fā)生變化時，在

14、線崗中引起的電徹感 應(yīng)現(xiàn)®。當(dāng)線圈中的電流增加時，白感電流的方向與頂電流 方向相反；肖線圈中電流減小時，自感電流的方向與原電流 的方向相同。2.自膳電動勢：1自WS中產(chǎn)生的虧應(yīng)電動勢.與線醐沖電流的 變化率成正比A rL A/£自黑系數(shù)i由線圈自身的性質(zhì)決定.與耀圈的長短、粗 細(xì)、匝數(shù)、有無餓芯右關(guān)4.自感電動勢僅僅是減緩了原電流的變化*不會阻止原電流的 變化或逆轉(zhuǎn)®電流的變化.原電流最終還是要增加到穩(wěn)定值 或減小到零在自廉現(xiàn)象發(fā)生的一瞬間電路中的電流為原真 然后逐漸改變，3、復(fù)習(xí)方案基礎(chǔ)過關(guān)重難點：帶電粒子在有界磁場中的運(yùn)動（改編）例3.彩色電視機(jī)的電源輸人端裝

15、有電源濾波器，其電路圖如圖所示，元件L1 , L2是兩個電感線圈，它們的自感系數(shù)很大,F是保險絲，R是壓敏電阻（正常情況下阻值很大,但電壓超過設(shè)定值時，阻值會迅速變小，可以保護(hù)與其并聯(lián)的元件）,C1, C2是電容器，S為電視機(jī)開關(guān)，在電視機(jī)正常工作時，若小明在沒有斷開開關(guān)S時，就拔去電源插頭，則以下說法正確的是A. F可能被熔斷B. F不可能被熔斷C. C1可能被損壞D. C2可能被損壞解析：先拔去電源插頭,保險絲不形成回路，不會熔斷。開關(guān)S未斷開，由于自感作用，LCi兩端電壓迅速變小,中電流不會突變，在 R兩端產(chǎn)生高電壓，R阻值迅速變小,Ci不會被損壞，高電壓都加在 C2上，C2可能被損壞。

16、答案：BD典型例題:（改編）例4 .如圖，一圓環(huán)與外切正方形線框均由相同的絕緣導(dǎo)線制成，并各自形成閉合回路，勻強(qiáng)磁場布滿整個方形線框，當(dāng)磁場均勻變化時， 線框和圓環(huán)中的感應(yīng)電動勢之比是 多大？感應(yīng)電流之比等于多少?解析：設(shè)正方形邊長為2a，則圓環(huán)半徑為a,兩者面積之比為S1/S2=4a2/7ta2=4/ n,電阻之比為R1/R2=8a/27ta=4/ nE = 前 At =S AB/ AtE1 / E2= S1/S2=4a2/n a2=4/ n,I 2 E2 R1答案：電動勢之比4/n,電流之比1 : 1例5.矩形形線框abed繞00軸在磁感強(qiáng)度為0.2T的勻強(qiáng)磁場中以2()r/s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)

17、動，已知ab =20em , bd=40em ，匝數(shù)為100匝,xl lx yI> X i X ：<當(dāng)線框從如圖示位置開始轉(zhuǎn)過90。，則線圈中磁通量的變化量等于多E為多少?少？磁通量平均變化率為多少？線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢 解析：轉(zhuǎn)過90。時，線圈中磁通量的變化量=BS - 0 = 0.016 Wb 周期為 T=1/2=0.5sAt =1/4 T=0. 125s/ s, At =0.016/0.125 =0.128 WbE=n At =12.8V答案：0.128 Wb /s, 12.8V 點評:小結(jié)；電動勢的分類棒平動切割電動勢KBLVsin 0 （線圈轉(zhuǎn)動切割也動第V C N

18、USwain 0 ）I榨轉(zhuǎn)動切割電動勢中亠平均電動勢瓦7山瞬時屯動勢；兒種切割 M Arv J感生電動勢5變：L動生電動勢5; =N=N茁第3課時電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用1、咼考解讀真題品析 知識：電磁感應(yīng)中的電路問題 例1. （09年廣東物理）18. （ 15分）如圖18 （a）所示，一個電阻值為 R，匝數(shù)為n的圓形金屬線與阻值為 2R的電阻R1連結(jié)成閉合回路。線圈的半徑為r1 .在線圈中半徑為2的圓形區(qū)域存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場, 磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖18（ b ）所示。圖線與橫、縱軸的截距分別為 to和Bo .導(dǎo)線的電阻不計。求 0至t1時間（1 ）通過電阻R1上

19、的電流大小和方向;（2）通過電阻 R1上的電量q及電阻R1上產(chǎn)生的熱量。Iji T Y ! PMi1-ffl |»0Al（討解析：由圖象分析可知，0至t1時間內(nèi)Bot0由法拉第電磁感應(yīng)定律有Bnst由閉合電路歐姆定律有IRi聯(lián)立以上各式解得通過電阻Ri上的電流大小為I12Dl3RtonBo由楞次定律可判斷通過電阻Ri上的電流方向為從通過電阻Ri上的電量qIiti2nBo I3Rto通過電阻Ri上產(chǎn)生的熱量Q Ii2Riti/s222n Bo2r24ti9Rto答案：（1）112霽，電流方向為從(2)qIiti23Rto Q hRiti2n2B； 2r24ti9R1 _&=卩皿

20、=£ = uw、U定值） 嚴(yán)觀/ , R （欝yid=（b）'和二吒"正弓玄式空流電 S 2Rq的兒種求法：q=l -r J微元法J國像法（T t）點評:熱點關(guān)注知識：電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題例Z如圖（3）所示，光冊的平行長肓金«導(dǎo)軌g于木半61內(nèi)，間跆為厶導(dǎo)軌左端接有陽 悄為尺的電陽.質(zhì)量為nr的導(dǎo)休棒乖15跨播在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌和導(dǎo)休棒的電陽均不計且接觸 Mi. It導(dǎo)軌平面上有一矩形區(qū)域內(nèi)冇在著豎直向下的勻強(qiáng)場，感應(yīng)強(qiáng)度大小為S, 奸始時，導(dǎo)體棒靜止于毬場區(qū)域的右端，當(dāng)峨場以速雎勻速向右移動対，導(dǎo)檸棒啟Z開 繪運(yùn)幼，同時受刨水半向左，大小為啲te定殂力F井

21、很快達(dá)到fe定速度.此時導(dǎo)休棒仍處 丁施場區(qū)域內(nèi)-求導(dǎo)體棒所達(dá)到的恒定速度叫】為使導(dǎo)休棒能磺磴場運(yùn)動阻力毆大 不僥超過多少？導(dǎo)體楝以恒定；1!度運(yùn)動虬 單位1H間內(nèi)克®阻力斯做的功和電路屮消耗 的電功率各為爭大？若=0時碓場由靜止開始水平向右做勻加罐直緩運(yùn)縱 經(jīng)過較短時 間后"導(dǎo)體棒也做勻加速S綾運(yùn)動其#f關(guān)系如圖（b）所示已知在時刻f導(dǎo)體捧瞬時 題度夫小為嶺，求界體棒做勻抑斑n綾遠(yuǎn)動時的加速度大小.解析心）當(dāng)a=0H. V摳定T F妥=血 A臥I削"踰-因皿-嶺）_由到鈿：寸祎r-吃=叫丄J卩；二頁"；":當(dāng)v=v（r L 中（3護(hù)剜=八丄=

22、尹；2 f ©廠需） = =型上空 甩尺RBl占欣片-卩；）f-vtJ &ixx i怎rTzXX rrd丁 11嘆XII-J*v答案:V2VifR fV BBhYlLRPtE2"r2BL (Vi V2)f2R2 2B L (Vi V2)點評:電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題解題步驟:受力分析（標(biāo)上 V，a方向）、過程分析交代隱含條件，書寫方程2、知識網(wǎng)絡(luò)考點1.電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題1.電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場中將受到安培力的作用,因此，電磁感應(yīng)問題往往跟力學(xué)問題聯(lián)系在一起， 解決這類電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題，不僅要應(yīng)用電磁學(xué)中的有關(guān)規(guī)律，如楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、左

23、右手定則、安培力的計算公式等,還要應(yīng)用力學(xué)中的有關(guān)規(guī)律，如牛頓運(yùn)動定律、動量定理、動能定理、動量守恒定律、機(jī)械能守恒定律等。要將電磁學(xué)和力學(xué)的知識綜合起來應(yīng)用。2.電磁感應(yīng)與動力學(xué)、運(yùn)動學(xué)結(jié)合的動態(tài)分析，思考方法是：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電動勢7感應(yīng)電流7通電導(dǎo)線受安培力7合外力變化7加速度變化7速度變化7感應(yīng)電動勢變化7周而復(fù)始地循環(huán)，循環(huán)結(jié)束時，加速度等于零，導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài).考點2.帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動實例1.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中， 切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,該導(dǎo)體或回路就相當(dāng)于電源， 將它們接上電阻等用電器， 便可對用電器供電，在回路中形成電流;將它們接上電容

24、器，便可使電容器充電，因此電磁感應(yīng)問題又往往跟電路問題聯(lián)系在一起。解決這類問題，不僅要考慮電磁感應(yīng)中的有關(guān)規(guī)律，如右手定則、楞次定律和法拉第電磁感 應(yīng)定律等，還要應(yīng)用電路中的有關(guān)規(guī)律，如歐姆定律、串聯(lián)、并聯(lián)電路電路的性質(zhì)等。2.解決電磁感應(yīng)中的電路問題，必須按題意畫出等效電路圖，將感應(yīng)電動勢等效于電源電動勢，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的導(dǎo)體的電阻等效于內(nèi)電阻，求電動勢要用電磁感應(yīng)定律，其余問題 為電路分析及閉合電路歐姆定律的應(yīng)用。3. 一般解此類問題的基本思路是: 明確哪一部分電路產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，則這部分電路就是等效電源 正確分析電路的結(jié)構(gòu)，畫出等效電路圖 結(jié)合有關(guān)的電路規(guī)律建立方程求解.考點3.電磁感應(yīng)

25、中的能量問題 1.產(chǎn)生和維持感應(yīng)電流的存在的過程就是其它形式的能量轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電流電能的過程。導(dǎo)體在達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)之前，外力移動導(dǎo)體所做的功，一部分消耗于克服安培力做功，轉(zhuǎn)化為 產(chǎn)生感應(yīng)電流的電能或最后在轉(zhuǎn)化為焦耳熱，另一部分用于增加導(dǎo)體的動能，即=> E 電導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)（作勻速運(yùn)動時），外力所做的功，完全消耗于克服安培力做功，并轉(zhuǎn)化在轉(zhuǎn)化為焦耳熱為感應(yīng)電流的電能或最后2.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，能量是守恒的。楞次定律與能量守恒定律是相符合的，認(rèn)真分析電磁 感應(yīng)過程中的能量轉(zhuǎn)化， 熟練地應(yīng)用能量轉(zhuǎn)化與守恒定律是求解叫復(fù)雜的電磁感應(yīng)問題常用的簡便方法。3.安培力做正功和克服安培力做功的區(qū)別:電磁

26、感應(yīng)的過程，同時總伴隨著能量的轉(zhuǎn)化和守恒，當(dāng)外力克服安培力做功時，就有其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能；當(dāng)安培力做正功時，就有電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。4.在較復(fù)雜的電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，經(jīng)常涉及求解耳熱的問題。尤其是變化的安培力，不能直接由Q=I 2Rt解，用能量守恒的方法就可以不必追究變力、變電流做功的具體細(xì)節(jié)，只需弄清能量的轉(zhuǎn)化途徑，注意分清有多少種形式的能在相互轉(zhuǎn)化，用能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律就可求解，而用能量的轉(zhuǎn)化與守恒觀點，只需從全過程考慮，不涉及電流的產(chǎn)生過程，計算簡便。這樣用守恒定律求解的方法最大特點是省去許多細(xì)節(jié)，解題簡捷、方便?？键c4.電磁感應(yīng)中的圖像問題1.電磁感應(yīng)中常涉及磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通量、感

27、應(yīng)電動勢 E和感應(yīng)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圖像等。對于切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的情況還常涉及感應(yīng)電動勢E和感應(yīng)電流I隨線圈位移x變化的圖像，即E-X圖像和I-X圖像。2.這些圖像問題大體上可分為兩類：由給定的電磁感應(yīng)過程選出或畫出正確的圖像，或由給定的有關(guān)圖像分析電磁感應(yīng)過程，求解相應(yīng)的物理量。3.不管是何種類型，電磁感應(yīng)中的圖像問題常需利用右手定則、楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律等規(guī)律分析解決。3、復(fù)習(xí)方案基礎(chǔ)過關(guān):重難點：電磁感應(yīng)中的圖像問題例玉如圖所示，在P0. Qfi區(qū)域存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大 小相零、方向相反的勻強(qiáng)磁場，磁場方向均垂直丁

28、紙 frb血邊與磁場的邊界P噸合.導(dǎo)線框與磁場區(qū)域的尺 寸如圖所示.從時刻開始線框勻速橫穿兩個磁場 區(qū)域以0嚴(yán)一/為線框中電動勢的疋方向。以下四個f關(guān)系示意圖中E確的是（）2-nnr-|1 Lh I2 -L-A*o &cuvD解析：rti楞次定律或左手定則可判定線框剛開始進(jìn)入 廉場時的電流方向，即感應(yīng)電動勢的方向為順時針方 向，故D選項銷謀；1 2spj,俺通S不變化Y感應(yīng)電動勢為（h A選項錯誤；2-3S內(nèi)，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E=2Bv十胡¥=3甘g感應(yīng)電 動勢的方向為逆時針方向（1F方向），故C選項1E確.A"B.ti.£T b b 4' 111

29、Il 2j a£i丄i :丄？.2J4r p卡(X X| lx Ml»X X； 卜X|X X|h- -4*- 1 -M答案：C 典型例題例匸如a所示，將邊長為質(zhì)常為叭旳阻為R的正方形導(dǎo)線框特.ft向上拋出， 穿過寬度為b*鐵感應(yīng)強(qiáng)度為11的勻強(qiáng)磁場，蹴場的方向垂自紙面向里”線框向上 離開磁場時的速度剛好是進(jìn)人礪場時速度的一半，線眶離開儲場后繼續(xù)上升一段 高度，然后落下并勻飆人®場.整個運(yùn)動過程叩始終存在著人小恒定的空氣阻 力f且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動”求：(O線框在卜落階段勻速進(jìn)人礁場時的速度Vz； (2)線框在上升階段剛離開®場時的速度V；<3)線框在上

30、升階段通過破場過程屮產(chǎn)生的焦耳熱a解：1)對勻速進(jìn)入 對剛進(jìn)入磁場到剛完全出磁場，動能定理1=E/R 叫=-嘩十加血陷滬QtU)aH15畑件-曲"訐Q (11) 對V到最高點.動能定理 盒曲社窗_ F1_(詔十忖= 0-1加 6- 憶八-血+加訶 對最高點科vj動能定理5g - fW =-加；-0 宙到得1皿二J驅(qū)/訕答案:(1 ) V2(mg f)RB2a2(2)ViJ(mg)2 f2)RB2a22 2 2Q 3mR(mg) f Q (mg f)(a b)2 B a點評:1.第問還可以選其他過程用動能定理，還可以用運(yùn)動學(xué)公式2 .第問還可以用能量守恒，但容易漏掉摩擦生熱例5如圖所示

31、，矩形裸導(dǎo)線框長邊的長度為2L,知邊的長度為L,在W個知邊上 溝接有電阻民其余部分電a不計，導(dǎo)線框一長邊與X軸S合，左邊的坐標(biāo)爐Og.線框內(nèi)有一垂直于線框平面的礪場，堿場的感應(yīng)強(qiáng)度満足關(guān)系3 =片光丿導(dǎo)體棒邊平行且邊接觸&好電阻也是氐 開始吋導(dǎo)體棒處于x=O 處"從匸0時刻起，導(dǎo)體棒AB在沿X方向的力F作用F做速度為V的勻速運(yùn)動，求；(1) 導(dǎo)休棒AB從炸0到卩2L的過程屮力F隔時間t變化的規(guī)律；(2) 導(dǎo)體棒AB從x=0|i)x=2L的過胖中回路產(chǎn)生的熱臥4八* X XX X n WfK ftK KX W MX N K 寓 jL 上 J _27解心）F=K In/（：3R/

32、2）JTl Z?-B,sinCZ）由到得：匚2 血F =空iR” D(2)由到得：2/0 =闿E正PTIII®®得；0 =2®VR1 .如圖1所示，導(dǎo)體棒第4課時電磁感應(yīng)單元測試ab、cd均可在各自的導(dǎo)軌上無摩擦地滑動，導(dǎo)軌電阻不計,磁場的磁感強(qiáng)度 Bi、B2的方向如圖，大小隨時間變化的情況如圖2所示。在0 -1時間內(nèi)()A .若ab不動，則ab、cd中均無感應(yīng)電流B.若ab不動，則ab中有恒定的感應(yīng)電流，但cd中無感應(yīng)電流C.若ab向左勻速運(yùn)動，則 ab中有從a到b的感應(yīng)電流,cd向右運(yùn)動D .若ab向左勻速運(yùn)動，則 ab中有從a到b的感應(yīng)電流,cd向左運(yùn)動ti

33、l2 .如圖所示，等腰直角三角形 OPQ區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，另有一等腰直角三角形導(dǎo)線框ABC以恒定的速度沿垂直于磁場方向穿過磁場，穿越過程中速度始終與AB邊垂直且保持AC平行于OQ。關(guān)于線框中的感應(yīng)電流，以下說法中正確的是（）A .開始進(jìn)入磁場時感應(yīng)電流沿順時針方向B.開始進(jìn)入磁場時感應(yīng)電流最大C.開始穿出磁場時感應(yīng)電流沿順時針方向D .開始穿出磁場時感應(yīng)電流最大3 .如圖所示，水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為嚴(yán) >1*JSf HiLtr"Qm的金屬棒ab，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好。導(dǎo)軌一端連接電阻 RE，其它電阻均不計，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向下，金屬棒 a

34、b在一水平恒力F作用下由靜止起向右運(yùn)動，則A 隨著ab運(yùn)動速度的增大，其加速度也增大B.外力F對ab做的功等于電路中產(chǎn)生的電能X XXX X X XqX XhK£C.當(dāng)ab做勻速運(yùn)動時，外力F做功的功率等于電路中的電功率D 無論ab做何種運(yùn)動，它克服安培力做的功一定等于電路中產(chǎn)生的電能4 .單匝閉合線框在勻強(qiáng)磁場中，繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)動過程中，穿過線框的最大磁通量為 m，線框中的最大感應(yīng)電動勢為Em。下列說法中正確的是（）A 在穿過線框的磁通量為 的時刻，線框中的感應(yīng)電動勢為且2 2B.在穿過線框的磁通量為丄m的時刻，線框中的感應(yīng)電動勢為Em72c.線框每轉(zhuǎn)動一周，

35、線框中的感應(yīng)電流方向改變一次D .線框轉(zhuǎn)動的角速度為 Im5.在光滑的水平地面上方，有兩個磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向向反的水平勻強(qiáng)磁場，如圖PQ為兩個磁場的邊界，磁場范圍足夠大。一個半徑為a，質(zhì)量為m，電阻為R的金屬圓環(huán)垂直磁場方向，以速度V從如圖位置運(yùn)動,當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動到直徑剛好與邊界線PQ重合時,圓環(huán)的速度為V/2，則下列說法正確的是4B2a2v2A. 此時圓環(huán)中的電功率為 4B2a2vB.此時圓環(huán)的加速度為 mRX X X X 才才才才才才才#C.此過程中通過圓環(huán)截面的電量為Ba 22D .此過程中回路產(chǎn)生的電能為0.75mv6.如圖所示，L00' L'為一折線，它所形成的兩

36、個角/ L00 '和/OO ' L '均為45°。折線的右邊有一勻強(qiáng)磁場，其方向垂直00 的方向以速度V做勻速直線運(yùn)動，在t=0時刻恰好位于圖中所示的位置。以逆時針方向為導(dǎo)線框中電流的正方向，在下面四幅圖中能夠正確 表示電流一時間（I t ）關(guān)系的是（時間以I/V為單位）/冥 X /頭* XXXXXo"/h -i-俶 X XC.A,i7 .如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面間的傾角為0,導(dǎo)軌電阻不計，與阻值為 R的定值電阻相連，勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面,磁感強(qiáng)度為B.有一質(zhì)量為 m長為I的導(dǎo)體棒從ab位置獲平行斜面的大小為V的初速向上運(yùn)動，最遠(yuǎn)到達(dá)a&#

37、39; b的位置，滑行的距離為S,導(dǎo)體棒的電阻也為 R,與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為A .上滑過程中導(dǎo)體棒受到的最大安培力為B2l2v/RB.上滑過程中安培力、滑動摩擦力和重力對導(dǎo)體棒做的總功為mv 2/2C.上滑過程中電流做功發(fā)出的熱量為mv2/2 mgs （sin 0+jjcos 0)D .上滑過程中導(dǎo)體棒損失的機(jī)械能為mv2/2 mgs sin 08 .如圖所示，光滑U型金屬導(dǎo)軌PQMN水平固定在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中， 磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,導(dǎo)軌寬度為L。QM之間接有阻值為R的電阻，其余部分電阻不計。一質(zhì)量為m,電阻為R的金屬棒ab放在導(dǎo)軌上，給棒一個水平向右的初速度V0使之開始滑行，最后停在導(dǎo)軌

38、上。由以上條件，在此過程中可求出的物理量有（A 電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱B.通過電阻R的總電荷量C. ab棒運(yùn)動的位移D . ab棒運(yùn)動的時間9.如圖，寬為L=1m的U形導(dǎo)體框架abcd水平放置，勻強(qiáng)磁場方向豎直且隨時間不斷變化。Of長為L=1m 導(dǎo)體棒MN垂直放置于某處，t=0s時起向右運(yùn)動，閉合電路中始終沒有電流。取導(dǎo)軌最左端 x=0，已知導(dǎo)體棒 ti=1s時xi=1m，速度vi=1m/s，磁場Bi=4.5T，磁場變 化率大小（一B）1 ；2=1s時，X2=3m，磁場為B2,磁場變化率大小為（一f）2，速度為V2=2m/s 。以下正確的是（/ B、A . (=3 T/s , B2=2.5 T

39、,BC.()2=1T/s ,/ B、B. (=4.5 T/s , B2=1.5T ,BD .() 2 =2 T/s ,10 .動圈式話筒和磁帶錄音機(jī)都應(yīng)用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，圖甲所示是話筒原理，圖乙所示是錄音機(jī)的錄音、放音原理圖，由圖可知：其中正確的是（A .話筒工作時錄音磁鐵不動，線圈振動而產(chǎn)生感應(yīng)電流B. 錄音機(jī)放音時變化的磁場在靜止的線圈里產(chǎn)生感應(yīng)電流C. 錄音機(jī)放音時線圈中變化的電流在磁頭縫隙處產(chǎn)生變化的磁場D .錄音機(jī)錄音時線圈中變化的電流在磁頭縫隙處產(chǎn)生變化的磁場金朗片6圖乙11 如圖所示是磁懸浮的原理,圖中 P是柱形磁鐵，Q是用高溫超導(dǎo)材料制成的超導(dǎo)圓環(huán),將超導(dǎo)圓環(huán)Q水平放在磁鐵P上

40、，它就能在磁力的作用下縣浮的磁鐵P的上方，下列敘述正確的是A . Q放入磁場的過程中，將產(chǎn)生感應(yīng)電流，穩(wěn)定后，感應(yīng)電流消失士B. Q放入磁場的過程中，將產(chǎn)生感應(yīng)電流，穩(wěn)定后，感應(yīng)電流仍存在C.如果P的N極朝上，Q中感應(yīng)電流的方向如圖所示D.如果P的S極朝上，Q中感應(yīng)電流的方向與圖中所示的方向相反12 .某勻強(qiáng)磁場垂直穿過一個線圈平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的規(guī)律如圖線所示。 若在某1s內(nèi)穿過線圈中磁通量的變化量為零，則該1s開始的時刻是1 n0.3 rtn 4U.3n=0t/cA. 第 0.2sB。第 0.8 s1C.第 3 s2D。第 3s13 .如圖所示電路，L是自感系數(shù)較大的線圈,在滑

41、動變阻器的滑動片P從B端迅速滑向 A端的過程中，經(jīng)過 AB為Ii ; P從A端迅速滑向B端的過程中，經(jīng)過 C點時通過線圈的電流中點C時通過線圈的電流為12； P固定在C點不動，達(dá)到穩(wěn)定時通過線圈的電流為Io。貝U (A. I1 I210B. I1 Io 1 214 .現(xiàn)將電池組、滑線變阻器、帶鐵芯的線圈圈B、電流計及開關(guān)如右圖連接.在開關(guān)閉合、A放在線圈B中的情況下，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑動變阻器的滑片P向左加速滑動時，電流計指針向右偏轉(zhuǎn).由此可以推斷A. 線圈A向上移動或滑動變阻器的滑片P向右加速滑動，都引起電流計指針向左偏轉(zhuǎn)B.線圈A中鐵芯向上拔出或斷開開關(guān)，都能引起電流計指針向右偏轉(zhuǎn)C.滑動

42、變阻器的片 P勻速向左或勻速向右滑動，都能使電流計指針靜止在中央D .因為線圈A、線圈B的繞線方向未知，故無法判斷電流計指針偏轉(zhuǎn)的方向ab接15 .如圖，兩根平行的光滑導(dǎo)軌豎直放置，處于垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場中，金屬桿在兩導(dǎo)軌之間，在開關(guān) S斷開時讓ab自由下落，ab下落過程中始終保持與導(dǎo)軌接觸良好,設(shè)導(dǎo)軌足夠長，電阻不計。度v隨時間變化的圖象不可能是（）VVV1 rYniiJ7< Lf/L0rii'IAcDab下落一段時間后開關(guān)閉合，從開關(guān)閉合開始計時,ab下滑速16 .如圖所示，在 PQ、QR區(qū)域中存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場，磁場方向均垂直于紙面。一導(dǎo)線框a

43、bcdef位于紙面內(nèi)，況的鄰邊都相互垂直，bc邊與磁場的邊界P重合。導(dǎo)線框與磁場區(qū)域的尺寸如圖所示。從t=0時刻開始，線框勻速橫穿兩個方向，以下四個£ -t關(guān)系示意圖中正確的是磁場區(qū)域。以 a 7 b/ J k -:-f> +1 h R 計*"t: - U：17 .如圖所示，光滑U型金屬導(dǎo)軌PQMN水平固定在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,導(dǎo)軌寬度為L。QM之間接有阻值為 R的電nJ1,11-111p1工亠/JL 11»ri11*1T11 11 1'! 12- is f d21 r F ；一L2-怙 1 u 1； 1-1 2'亠r! !

44、ABcD框中的電動勢£的正7 C7 d 7 e 7 f 為線( )阻，其余部分電阻不計。一質(zhì)量為M，電阻為R的金屬棒ab放在導(dǎo)軌上，給棒一個水平向右的初速度 V0使之開始滑行，最后停在導(dǎo)軌上。由以上條件,在此過程中可求出的物理量有（A .電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱B. 通過電阻R的總電量C. ab棒運(yùn)動的位移D . ab棒的運(yùn)動時間18.如圖所示，一面積為S的單匝矩形線圈處于一個交變的磁場中,感應(yīng)強(qiáng)度的變化規(guī)律為BBo sin t。下列說法正確的是(A、線框中會產(chǎn)生方向不斷變化的交變電流B、在t 時刻，線框中感應(yīng)電流將達(dá)到最大值<XXX<XXX<XXX<XXXC、對

45、應(yīng)磁感應(yīng)強(qiáng)度 B= Bo的時刻，線框中感應(yīng)電流也一定為零D、若只增大磁場交變頻率，則線框中感應(yīng)電流的頻率也將同倍數(shù)增加，但有效值不變19 .如圖所示，在水平面內(nèi)固定一個“U ”形金屬框架，框架上置一金屬桿ab，不計它們間的摩擦，在豎直方向有勻強(qiáng)磁場，則(A 若磁場方向豎直向上并增大時,B.若磁場方向豎直向上并減小時,C.若磁場方向豎直向下并增大時,D .若磁場方向豎直向下并減小時，桿ab將向右移動桿ab將向右移動桿ab將向右移動桿ab將向右移動20 .如圖20所示，豎直面內(nèi)的水平虛線上方是一勻強(qiáng)磁場B,從虛線下方豎直上拋一正方形線圈，線圈越過虛線進(jìn)入磁場，最卜圖20后又落回到原處，運(yùn)動過程中線

46、圈平面始終垂直于磁場，且上下兩邊保持水平，不計空氣阻力，則（）A .上升過程中克服磁場力做的功大于下降過程中克服磁場力做的功B.上升過程中克服磁場力做的功等于下降過程中克服磁場力做的功C.上升過程中克服重力做功的平均功率大于下降過程中重力的平均功率D .上升過程中克服重力做功的平均功率等于下降過程中重力的平均功率21 .如圖所示，豎直放置的螺線管與導(dǎo)線 abcd構(gòu)成回路，導(dǎo)線所圍區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里的變化的勻強(qiáng)磁場， 螺線管下方水平桌面上有一導(dǎo)體圓環(huán)，導(dǎo)線abcd所圍區(qū)域內(nèi)磁場的 磁感強(qiáng)度按下列哪一圖線所表示的方式隨時間變化時，導(dǎo)體圓環(huán)將受到向上的磁場作用力，,ac5DC22.如圖所示，水平

47、放置的光滑金屬框abcd單位長度電阻為r, bc=L,ab= cd=2 L。長度為L的導(dǎo)體桿MN放在金屬框上，并以勻速v從最左端向右平動。導(dǎo)體桿MN單位長度電阻值為2r。整個空間充滿勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,方向垂直紙面（abed平面）向里。求:1）當(dāng)導(dǎo)體桿MN的位移S1 L時，MN兩端的電壓多大?（2 ）在上述位置外力 F的大小是多少?（3 ）當(dāng)導(dǎo)體桿 MN的位移S2為多大時金屬框上消耗的電功率最大？最大功率為多少?MaXXXXXXXv-XXBXXXXXXXX0.5m，處在豎直向23.如圖所示，P、Q為水平面內(nèi)平行放置的光滑金屬長直導(dǎo)軌，間距為下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小 Bi=0.5T的勻強(qiáng)磁

48、場中。導(dǎo)體桿ef垂直于P、Q放在導(dǎo)軌上，在外力作用下向左做勻速直線運(yùn)動。質(zhì)量為0.1kg的正方形金屬框 abed置于豎直平面內(nèi)，其邊長在與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.80T，與導(dǎo)軌上端相連的電源電動勢E=4.5V，內(nèi)阻r =0.4 Q,水平放置的導(dǎo)體棒 ab的電阻R=1.5 Q,兩端始終與導(dǎo)軌接觸良好,且能沿導(dǎo)軌無摩擦滑動，與導(dǎo)軌下端相連的電阻Ri=1.0 Q,電路中其它電阻不計。當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S與1接通時，導(dǎo)體棒剛好保持靜止?fàn)顟B(tài)，求:(1 )磁場的方向;(2 ) S與1接通時，導(dǎo)體棒的發(fā)熱功率;is)內(nèi)掃過的最大面積。(3)當(dāng)開關(guān)S與2接通后，導(dǎo)體棒 ab在運(yùn)動過程中，單位時間( a(a' !25.如圖甲所示，在虛線框兩