遼寧省沈陽市第二十一中學(xué)高中物理 第4章《電磁感應(yīng)》章末復(fù)習(xí)（無答案）新人教版選修3-2

1、電磁感應(yīng)期末復(fù)習(xí)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、熟練應(yīng)用楞次定律和右手定則判斷感應(yīng)電流方向2、應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律求解動生感應(yīng)電動勢和感生感應(yīng)電動勢3、在題中能熟練區(qū)分左手定則和右手定則【自主學(xué)習(xí)】回憶本章內(nèi)容，完成自主學(xué)習(xí)部分。一、電磁感應(yīng)的條件1磁通量：如右圖，等于穿過平面（曲面）的磁感線的多少。勻強(qiáng)磁場中 （S平面面積，平面與垂直于磁感線方向夾角，Scos表示S在垂直于B方向的射影面積）【例1】、以下各圖中磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B【】= = 線圈水平置于磁鐵中央正上方= rR= rR= S1S2= = 2磁通量的變化 【例2】以下四幅圖中矩形線框面積為S，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，由實線位置順時針轉(zhuǎn)到虛線位置，在實線位

2、置時磁通量為1，在虛線位置時磁通量為2。乙圖和丙圖中，初末位置相對于豎直位置對稱且與垂直于磁感線方向夾角均為。丙、1= ，2= = =BS乙、1= ，2= , = =BS 甲、1= 2= = 甲、1= ，2= = 面積縮小時， 3.二、感應(yīng)電流（感應(yīng)電動勢）方向的判斷楞次定律1內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場總要 。2.根據(jù)磁通量變化判斷感應(yīng)電流方向楞次定律判定感應(yīng)電流方向的一般步驟，基本思路可歸結(jié)為：“一原、二感、三電流”，（1）判斷閉合回路中引起感應(yīng)電流的 方向； （2）確定原磁場穿過閉合回路中的 變化(是增還是減)（3）根據(jù)楞次定律確定 方向（增反減同）（4）再利用 ，根據(jù)感應(yīng)電流磁場的方向來確定感

3、應(yīng)電流方向【例3】如圖，線圈L1、鐵芯M、線圈L2都可以自由移動，開關(guān)S合上后使L2中有感應(yīng)電流且流過電阻R的電流方向是ab，可采用的辦法是（ ）A.使L2迅速遠(yuǎn)離L1 B.斷開電源開關(guān)SC.將鐵芯M插入 D.將鐵芯M抽出3.感應(yīng)電流的效果：總是阻礙引起原磁通變化的原因。（1）阻礙導(dǎo)體與磁場間的相對運動的相對運動，“來拒去留”。（2）內(nèi)外環(huán)電路或者同軸線圈中的電流方向：“增反減同”（3）導(dǎo)線或者線圈旁的線框在電流變化時：電流增加則相斥、遠(yuǎn)離，電流減小時相吸、靠近。導(dǎo)線中電流增大時，導(dǎo)線與線框 。導(dǎo)線中電流減小時，導(dǎo)線與線框 。（4）單向磁場磁通量增大時，回路面積有收縮趨勢，磁通量減小時，回路面

4、積有膨脹趨勢。 通電螺線管外的線環(huán)則相反。中電流增大時中電流與 。中電流減小時中電流與 【例4】如圖：磁鐵與線圈 ，線圈面積 。5.右手定則：判斷導(dǎo)體切割磁感線時，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向。內(nèi)容：手心：四指：大拇指：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，電勢高低的判斷：（1）判斷閉合電路中，哪部分導(dǎo)體是電源；（2）用楞次定律或右手定則判斷感應(yīng)電流方向；（3）電源內(nèi)部電流由負(fù)極流向正極，正極電勢高。【例5】abab磁場減弱時，b端是 極，電勢 。金屬棒向右運動， 端是正極，電勢 。三、法拉第電磁感應(yīng)定律1法拉第電磁感應(yīng)定律： ，（ 表示 ，t圖象的斜率）。兩種應(yīng)用情況，一是面積不變，這時公式為（表示 ，Bt圖象的斜率）；另

5、一種是磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，這時公式為。（一般用于計算平均電動勢，平 均電動勢不能用于計算功和功率，只能計算平均電流和電量）2計算導(dǎo)體棒平動切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢公式E= （適用條件B、L、v兩兩垂直）v表示瞬時速度時計算結(jié)果是 ，v表示平均速度時計算結(jié)果是 。L表示導(dǎo)體棒的 。3計算導(dǎo)體棒繞一個端點（或圓盤繞圓心）垂直于磁感線勻速轉(zhuǎn)動切割時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢公式E= 。4.有效切割長度【例6】baba產(chǎn)生的電動勢， 感應(yīng)電流兩條邊產(chǎn)生的電動勢疊加，總電動勢E=2BLv向磁場外運動時，有效長度 。向磁場內(nèi)運動時，有效長度 。dcdc四、電磁感應(yīng)綜合問題分類1. 電路問題基本思路方法是：（1）切

6、割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，則這部分電路就是 ，確定感應(yīng)電動勢和內(nèi)阻（2）正確分析電路的結(jié)構(gòu)，畫出等效電路圖（3）利用電路規(guī)律求解主要閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路性質(zhì)特點、電功、電熱的公式求解未知物理量 【例7】如圖7所示，兩根相距為l的平行直導(dǎo)軌ab、cd，b、d間連有一固定電阻R，導(dǎo)軌電阻可忽略不計。MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿，與ab垂直，其電阻也為R。整個裝置處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面（指向圖中紙面內(nèi)），現(xiàn)對MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v向右做勻速運動。令U表示MN兩端電壓的大小，則( )圖7A.流過固定電阻R的感應(yīng)電流

7、由b到dB.流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d到bC.流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b到dD.流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d到b2. 動力學(xué)問題v與a方向關(guān)系運動狀態(tài)的分析a變化情況F=ma合外力運動導(dǎo)體所受的安培力感應(yīng)電流確定電源（E，r）臨界狀態(tài)解題關(guān)鍵：在于通過運動狀態(tài)的分析來尋找過程中的臨界狀態(tài)，如速度、加速度取最大值或最小值的條件等，基本思路方法是：（1）用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動勢的大小和方向.（2）求回路中電流強(qiáng)度. （3）分析研究導(dǎo)體受力情況（包含安培力，用左手定則確定其方向）.（4）列動力學(xué)方程或平衡方程求解. 【例8】如右圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，間距為

8、L，導(dǎo)軌左端連接一個電阻R.一根質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab垂直放置在導(dǎo)軌上在桿的右方距桿為d處有一個勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于軌道平面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.對桿施加一個大小為F、方向平行于導(dǎo)軌的恒力，使桿從靜止開始運動，已知桿到達(dá)磁場區(qū)域時速度為v，之后進(jìn)入磁場恰好做勻速運動不計導(dǎo)軌的電阻，假定導(dǎo)軌與桿之間存在恒定的阻力求：(1)導(dǎo)軌對桿ab的阻力大小Ff；(2)桿ab中通過的電流及其方向；(3)導(dǎo)軌左端所接電阻R的阻值3. 能量問題：產(chǎn)生和維持感應(yīng)電流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)體切割磁感線過程中：克服安培力做的功W克安=產(chǎn)生的電能E電=整個電路的焦耳熱Q克服安培

9、力的功率P克安=產(chǎn)生的電功率P電=整個電路的熱功率P熱=（1）導(dǎo)體在達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)之前,外力F移動導(dǎo)體所做的功WF，一部分消耗于克服安培力做功W克安，轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生感應(yīng)電流的電能E電或最后在轉(zhuǎn)化為焦耳熱Q，另一部分用于增加導(dǎo)體的動能Ek，即 （2）導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)（作勻速運動時），外力所做的功，完全消耗于克服安培力做功，并轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電流的電能或最后在轉(zhuǎn)化為焦耳熱【例9】如圖所示電路，兩根光滑金屬導(dǎo)軌，平行放置在傾角為的斜面上，導(dǎo)軌下端接有電阻R，導(dǎo)軌電阻不計，斜面處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，電阻可略去不計的金屬棒ab質(zhì)量為m，受到沿斜面向上且與金屬棒垂直的恒力F的作用，金屬棒沿導(dǎo)軌勻速下滑，則它在下滑

10、高度h的過程中，以下說法正確的是( ).作用在金屬棒上各力的合力做功為零.重力做的功等于系統(tǒng)產(chǎn)生的電能.金屬棒克服安培力做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱.金屬棒克服恒力F做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱 4.圖象問題（1）根據(jù)Bt圖線、一t圖線推斷電動勢、電流、電壓的變化。（2）根據(jù)切割磁感線的金屬棒有效長度L和速度v的變化。推斷et圖線和It圖線。圖13-130.10.2B/Tt/st1t2【例10】 有一面積為S=100cm2的金屬環(huán)，電阻為R=0.1,環(huán)中磁場變化規(guī)律如圖所示，且磁場方向垂直環(huán)面向里，在t1到t2時間內(nèi)，環(huán)中感應(yīng)電流的方向如何？通過金屬環(huán)的電量為多少？五、自感1自感：由于線圈 的變化，而在自身產(chǎn)生產(chǎn)生 。2自感電動勢（L自感系數(shù)與 、 、 有關(guān)）3自感現(xiàn)象乙如圖甲，閉合開關(guān)瞬間，A2 ，A1 。開關(guān)斷開瞬間, A2 ，A1 甲如圖乙，L直流電阻小于A的電阻，開關(guān)閉合時A 。開關(guān)斷開瞬間A 【例1