高考第一輪復(fù)習(xí)之13-電磁感應(yīng)

1、第十三章：電磁感應(yīng)第十三章：電磁感應(yīng)第一模塊：電磁感應(yīng)、楞次定律第一模塊：電磁感應(yīng)、楞次定律夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)1、關(guān)于電磁感應(yīng)的幾個(gè)基本問(wèn)題（1）電磁感應(yīng)現(xiàn)象利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流（或電動(dòng)勢(shì)）的現(xiàn)象，叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象。所產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流，所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。所謂電磁感應(yīng)現(xiàn)象，實(shí)際上是指由于磁的某種變化而引起電的產(chǎn)生的現(xiàn)象，磁場(chǎng)變化，將在周圍空間激起電場(chǎng)；如周圍空間中有導(dǎo)體存在，一般導(dǎo)體中將激起感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；如導(dǎo)體構(gòu)成閉合回路，則回路程還將產(chǎn)生感應(yīng)電流。（2）發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件通常有如下兩種表述。當(dāng)穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化時(shí)就將發(fā)生

2、電磁感應(yīng)現(xiàn)象，線圈里產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如線圈閉合，則線圈子里就將產(chǎn)生感應(yīng)電流。當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)就將發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，導(dǎo)體里產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，如做切割感線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體是某閉合電路的一部分，則電路里就將產(chǎn)生感應(yīng)電流。產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源。應(yīng)指出的是：閉合電路的一部分做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)閉合電路的磁通量也將發(fā)生變化。所以上述兩個(gè)條件從根本上還應(yīng)歸結(jié)磁通量的變化。但如果矩形線圈 abcd 在勻強(qiáng)磁場(chǎng) B 中以速度 v 平動(dòng)時(shí)，盡管線圈的 bc 和 ad 邊都在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，但由于穿過(guò)線圈的磁通量沒(méi)有變，所以線圈回路中沒(méi)有感應(yīng)電流。（3）發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩種基本方式

3、及其理論解釋導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象：當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，就將在導(dǎo)體中激起感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。這種發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的方式可以用運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到洛侖茲力的作用來(lái)解釋。磁場(chǎng)變化使穿過(guò)磁場(chǎng)中閉合回路的磁通量改變而發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象：當(dāng)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱改變而使穿過(guò)磁場(chǎng)中的閉合回路程的磁通量發(fā)生變化時(shí)，就將在閉合回路程里激起感應(yīng)電流。這種發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的方式可以用麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論來(lái)解釋。（4）引起磁通量變化的常見情況（1）線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)；（2）線圈在磁場(chǎng)中面積發(fā)生變化；（3）線圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化；（4）通電線圈中電流發(fā)生變化。2、感應(yīng)電流方向的判斷（1）右

4、手定則：伸開右手，讓拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感線垂直從手心進(jìn)入，拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向，其余四指指的就是感應(yīng)電流的方向。四指指向還可以理解為：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向、該部分導(dǎo)體的高電勢(shì)處。用右手定則時(shí)應(yīng)注意：用右手定則時(shí)應(yīng)注意：主要用于閉合回路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與感應(yīng)電流的方向判定。右手定則僅在導(dǎo)體切割磁感線時(shí)使用，應(yīng)用時(shí)要注意磁場(chǎng)方向、運(yùn)動(dòng)方向、感應(yīng)電流方向三者互相垂直當(dāng)導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向不垂直時(shí)，拇指應(yīng)指向切割磁感線的分速度方向若形成閉合回路，四指指向感應(yīng)電流方向；若未形成閉合回路，四指指向高電勢(shì)“因電而動(dòng)”用左手定則 “因動(dòng)而電”用

5、右手定則應(yīng)用時(shí)要特別注意：四指指向是電源內(nèi)部電流的方向(負(fù)正)因而也是電勢(shì)升高的方向；即：四指指向正極。（2）楞次定律(判斷感應(yīng)電流方向)楞次定律的內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化(感應(yīng)電流的)磁場(chǎng)(總是)阻礙(引起感應(yīng)電流的磁通量的)變化(定語(yǔ))主語(yǔ)(狀語(yǔ))謂語(yǔ)(補(bǔ)語(yǔ))賓語(yǔ)對(duì)楞次定律中阻礙二字的正確理解“阻礙”不是阻止，這里是阻而未止。阻礙磁通量變化指：磁通量增加時(shí)，阻礙增加(感應(yīng)電流的磁場(chǎng)和原磁場(chǎng)方向相反，起抵消作用)；磁通量減少時(shí)，阻礙減少(感應(yīng)電流的磁場(chǎng)和原磁場(chǎng)方向一致，起補(bǔ)償作用)，簡(jiǎn)稱“增反減同”理解楞次定律要注意四個(gè)層次:誰(shuí)阻礙誰(shuí)?是

6、感應(yīng)電流的磁通量阻礙原磁通量;阻礙什么?阻礙的是磁通量的變化而不是磁通量本身;如何阻礙?當(dāng)磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反，當(dāng)磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同，即”增反減同”;結(jié)果如何?阻礙不是阻止，只是延緩了磁通量變化的快慢，結(jié)果是增加的還是增加，減少的還是減少。（3）楞次定律的應(yīng)用步驟“一原、二感、三電流”明確引起感應(yīng)電流的原磁場(chǎng)在被感應(yīng)的回路上的方向；搞清原磁場(chǎng)穿過(guò)被感應(yīng)的回路中的磁通量增減情況；根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的方向；運(yùn)用安培定則判斷出感生電流的方向。（4）楞次定律的靈活運(yùn)用，楞次定律的拓展楞次定律的廣義表述：感應(yīng)電流的效果總是反抗（或阻礙

7、）引起感應(yīng)電流的原因。主要有四種表現(xiàn)形式：1、當(dāng)閉合回路中磁通量變化而引起感應(yīng)電流時(shí)，感應(yīng)電流的效果總是阻礙原磁通量的變化。2、當(dāng)線圈和磁場(chǎng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而引起感應(yīng)電流時(shí)，感應(yīng)電流的效果總是阻礙二者之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)（來(lái)拒去留） 。在一些由于某種相對(duì)運(yùn)動(dòng)而引起感應(yīng)電流的電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，如運(yùn)用楞次定律從“感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的原磁場(chǎng)的磁通量變化”出發(fā)來(lái)判斷感應(yīng)電流方向，往往會(huì)比較困難，對(duì)于這樣的問(wèn)題，在運(yùn)用楞次定律時(shí)，一般可以靈活處理，考慮到原磁場(chǎng)的磁通量變化又是由相對(duì)運(yùn)動(dòng)而引起的，于是可以從“感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)”出發(fā)來(lái)判斷。3、當(dāng)線圈面積發(fā)生變化而引起感應(yīng)電流時(shí)，感應(yīng)電流的效果

8、總是阻礙回路面積的變化。4、當(dāng)線圈中自身電流發(fā)生變化而引起感應(yīng)電流時(shí)，感應(yīng)電流的效果總是阻礙原電流的變化（自感現(xiàn)象） 。3、幾種定則、定律的適用范圍題型解析題型解析類型題：類型題： 電磁感應(yīng)現(xiàn)象電磁感應(yīng)現(xiàn)象 【例題】如圖所示，O1O2是矩形導(dǎo)線框 abcd 的對(duì)稱軸，其左方有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。以下哪些情況下 abcd 中有感應(yīng)電流產(chǎn)生？方向如何？a db cO1O2A將 abcd 向紙外平移B將 abcd 向右平移C將 abcd 以 ab 為軸轉(zhuǎn)動(dòng) 60D將 abcd 以 cd 為軸轉(zhuǎn)動(dòng) 60解：A、C 兩種情況下穿過(guò) abcd 的磁通量沒(méi)有發(fā)生變化，無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生。B、D 兩種情況下

9、原磁通向外，減少，感應(yīng)電流磁場(chǎng)向外，感應(yīng)電流方向?yàn)?abcd。類型題：類型題： 楞次定律的應(yīng)用楞次定律的應(yīng)用 1就磁通量而言，感應(yīng)電流產(chǎn)生的效果總是阻礙引起感應(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)原磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)就與原磁場(chǎng)方向相同。簡(jiǎn)稱口訣“增反減同增反減同”。注意區(qū)分兩種磁場(chǎng)：一是研究對(duì)象所在位置的磁場(chǎng)和線框中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)【例題】如圖，在同一鐵芯上繞兩個(gè)線圈 A 和B，單刀雙擲開關(guān) S 原來(lái)接觸點(diǎn) 1，現(xiàn)在把它扳向觸點(diǎn) 2，則在開關(guān) S 斷開 1 和閉合 2 的過(guò)程中，流過(guò)電阻 R 中電流的方向是：（ ）S S1 12

10、2R RP PQ QA AB BA先由 P 到 Q，再由 Q 到 P B先由 Q 到 P，再由 P 到 Q C始終是由 Q 到 P D始終是由 P 到 Q解析：R 中電流方向，取決于 B 線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向；B 中感應(yīng)電流的產(chǎn)生，是由 B 中磁通量的變化所引起，B 中磁通量的變化是由 A 線圈中電流變化來(lái)決定。當(dāng) S 接觸點(diǎn) 1 時(shí)，A 和 B 中的原磁場(chǎng)方向均向右，當(dāng) S 斷開觸點(diǎn) 1 時(shí)，B 中向右的磁通量減少，B 中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙原磁通量的減少，從而 B中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)也向右，由楞次定律和安培定則可以判斷 R 中電流方向由 Q 到 P。當(dāng) S 由斷開到閉合 2 觸點(diǎn)的瞬間，B 中

11、由原來(lái)沒(méi)有磁場(chǎng)到出現(xiàn)向左的磁場(chǎng)，則 B 中原磁通量為向左增加，由楞次定律可知，B 中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向仍為向右，故 R 中電流方向仍為 Q 到 P。答案： C?！纠}】如圖所示裝置中，cd 桿原來(lái)靜止。當(dāng)ab 桿做如下那些運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd 桿將向右移動(dòng)？c a d bL2 L1A向右勻速運(yùn)動(dòng)B向右加速運(yùn)動(dòng)C向左加速運(yùn)動(dòng)D向左減速運(yùn)動(dòng)解：.ab 勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，ab 中感應(yīng)電流恒定，L1中磁通量不變，穿過(guò) L2的磁通量不變化，L2中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，cd 保持靜止，A 不正確；ab 向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，L2中的磁通量向下，增大，通過(guò) cd 的電流方向向下，cd 向右移動(dòng)，B 正確；同理可得 C 不正確，

12、D 正確。選 B、D【例題】如圖所示，條形磁體附近放置有三個(gè)矩形線圈 A、B、C，A 在 N 極附近 A1處垂直磁體，B 在 N 極附近 B1處平行于磁體，C 在 S 極上方附近 C1處平行于磁體，分析下列情況下線圈中感應(yīng)電流的方向。（1）A 線圈從 A1處向右平動(dòng)，經(jīng)過(guò) A2處到達(dá)S 極附近 A3處的過(guò)程中；A2為磁體的正中間。（2）B 線圈從 B1處向右平動(dòng)，經(jīng)過(guò) B2處到達(dá)S 極附近 B3處的過(guò)程中；B2為磁體的正中間。（3）C 線圈從 C1處向下平動(dòng)，經(jīng)過(guò) C2處到達(dá)S 極下方附近 C3處的過(guò)程中；C2為 S 極中線位置。N NS SabcdabcdabcdA AA A1 1A A2

13、2A A3 3B BB B1 1B B2 2B B3 3C CC C1 1C C2 2C C3 3解析：要判斷線圈在磁體附近移動(dòng)時(shí)感應(yīng)電流情況，關(guān)鍵是確定線圈中磁通量的變化情況。（1）A 線圈移動(dòng)時(shí)，垂直 A 線圈的磁場(chǎng)分量均為向右，當(dāng) A 線圈在 A2處時(shí)，線圈中的磁通量最大；線圈在 A1和 A3處時(shí)磁通量的大小相等（如圖所示） 。當(dāng)線圈由 A1位置移到 A2位置的過(guò)程中，線圈中向右的磁通量增加，由楞次定律可知，這一過(guò)程中，線圈中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向左，則線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍◤淖笙蛴铱矗?。當(dāng)線圈由 A2位置移到 A3位置過(guò)程中，線圈中向右的磁通量減少，則線圈中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向

14、向右，故線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍◤淖笙蛴铱矗?。當(dāng)線圈在 A2處時(shí)，線圈中磁通量最大，但磁通量變化率為零，此時(shí)無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生。N NS SA A1 1A A2 2A A3 3（2）B 線圈在磁體下方，線圈平面平行于磁體。線圈在 B1位置時(shí)，垂直線圈平面的分磁場(chǎng)豎直向下，線圈在 B3位置時(shí)，垂直線圈平面的分磁場(chǎng)豎直向上，在 B1和 B3位置時(shí)線圈中磁通量的大小相等；線圈在 B2位置時(shí)，線圈中的磁通量為零（進(jìn)入和穿出線圈的磁通量的代數(shù)和為零） （如圖所示） 。當(dāng)線圈由B1位置移到 B2位置的過(guò)程中，垂直線圈平面的分磁場(chǎng)豎直向下并逐漸減少，由楞次定律可以判斷 B線圈在這一過(guò)程中，感應(yīng)電流的磁

15、場(chǎng)方向向下，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍◤纳舷蛳驴矗?。線圈從B2位置移向 B3位置的過(guò)程中，垂直線圈平面的分磁場(chǎng)豎直向上并逐漸增加，則 B 線圈在這一過(guò)程中，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向仍為豎直向下，感應(yīng)電流方向仍為順時(shí)針?lè)较颍◤纳舷蛳驴矗?。當(dāng) B 線圈移到 B2位置時(shí)，此時(shí)盡管線圈中磁通量為零，但線圈中仍有感應(yīng)電流；從切割磁感線的角度看，線圈的 ab 邊和 cd 邊分別切割磁感線的豎直分量，由右手定則可以判斷 ab 邊所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向由 a 指向b，cd 邊所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)由 c 指向 d，兩電動(dòng)勢(shì)同向串連，使感應(yīng)電流方向仍為順時(shí)針?lè)较颍◤纳舷蛳驴矗?。abdcB BB B1 1B B2 2

16、B B3 3（3）C 線圈由 C1位置移到 C2位置時(shí)的過(guò)程中，垂直線圈平面的磁通量向下減少；由 C2位置移到C3位置的過(guò)程中，線圈中的磁通量向上增加；當(dāng)線圈位于 C2位置時(shí)，線圈平面與磁感線平行，線圈中的磁通量為零， （如圖所示） 。由楞次定律可以判斷，C 線圈在由 C1位置移到 C2位置的過(guò)程中，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向豎直向下，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍◤纳舷蛳驴矗?。在由 C2位置移到 C3位置的過(guò)程中，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向仍為豎直向下，感應(yīng)電流方向仍為順時(shí)針?lè)较颍◤纳舷蛳驴矗?。線圈在 C2位置時(shí)，盡管線圈中磁通量為零，但線圈中仍有感應(yīng)電流。一方面可以看成線圈中磁通量正處在向下減少到向上增加

17、的轉(zhuǎn)變過(guò)程，另一方面從切割磁線看，ab 邊和 cd 邊都切割磁感線，由右手定則可以判斷，ab 和 cd 都產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向分別為由 b 到 a 和由 c 到 d，但 ab 處磁感應(yīng)強(qiáng)度較大些，則 ab 切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)比 cd 要大，所以線圈中總電動(dòng)勢(shì)不為零，使感應(yīng)電流方向仍為順時(shí)針?lè)较颍◤纳舷蛳驴矗?。cabdC CC C1 1C C2 2C C3 3N NS S答案：（1）A 線圈由 A1位置移到 A2位置的過(guò)程中，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍◤淖笙蛴铱矗?。由 A2位置移到 A3位置過(guò)程中，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍◤淖笙蛴铱矗?。當(dāng)線圈在 A2處時(shí)，無(wú)感應(yīng)電流；

18、（2）B 線圈由 B1位置移到 B3位置的過(guò)程中，感應(yīng)電流方向始終為順時(shí)針?lè)较颍◤纳舷蛳驴矗?。（3）C 線圈由 C1位置移到 C3位置的過(guò)程中，感應(yīng)電流方向始終為順時(shí)針?lè)较颍◤纳舷蛳驴矗?。【例題】如圖 1 所示，一水平放置的矩形線圈abcd，在細(xì)長(zhǎng)的磁鐵的 N 極附近豎直下落，保持 bc邊在紙外，ad 邊在紙內(nèi)，從圖中的位置經(jīng)過(guò)位置到位置，位置和都很靠近，在這個(gè)過(guò)程中，線圈中感應(yīng)電流（ ）A沿 abcd 流動(dòng)B沿 dcba 流動(dòng)C由到都是 abcd 流動(dòng)，由到是 dcba流動(dòng)D由到都是 dcba 流動(dòng)，由到是 abcd流動(dòng)解析：分析 N 極右側(cè)附近的磁場(chǎng)，在 I 位置通過(guò)線圈的磁場(chǎng)斜向上，

19、到 II 位置時(shí)，通過(guò)線圈的磁場(chǎng)方向與線圈平面平行，故磁通量為零。因此從I 到 II 過(guò)程中，向上的磁通量減少，因?yàn)楦袘?yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同，即向上，由安培定則可知感應(yīng)電流方向?yàn)?abcd 流動(dòng);而在 III 位置時(shí)通過(guò)線圈的磁場(chǎng)方向斜向上，因此從 II 到 III 過(guò)程中，通過(guò)線圈的磁通量增加，故感應(yīng)電流磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反，即向上，由安培定則可知感應(yīng)電流方向仍為 abcd 方向，故 A 項(xiàng)正確?！纠}】如圖所示，螺線管 A 外接一平行軌道，軌道上垂直放置金屬桿 cd，cd 所處位置有垂直軌道平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；螺管 B 外接一根固定的直導(dǎo)體 ef，平行于 ef 放置一根通電軟導(dǎo)線 a

20、b，ab 中電流方向由 a 向 b。當(dāng)導(dǎo)體棒 cd 向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)軟導(dǎo)線 ab：不動(dòng)；左偏；右偏；試分析 cd 棒對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)？A AB Babcdefghijv解析：這是一個(gè)多種電磁現(xiàn)象相伴產(chǎn)生同時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題。cd 切割磁感線運(yùn)動(dòng)是最初的原因，ab受力是最后形成的結(jié)果。分析這類問(wèn)題，有兩種思維方式，一是順向思維；由于已知 cd 是向左運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有三種可能：即勻速運(yùn)動(dòng)、加速運(yùn)動(dòng)、減速運(yùn)動(dòng)，分別就三種運(yùn)動(dòng)形式分析出 ab 的受力。一是逆向思維；從 ab 受力分析開始，追根溯源，最終可確定 cd 的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。（1）順向思維：假設(shè) cd 向左加速運(yùn)動(dòng)，由右手定則可知，cd 中出現(xiàn)由 d 向

21、 c 的逐漸增加的感應(yīng)電流，由安培定則可知，A 中出現(xiàn)向下的逐漸增加的磁場(chǎng)，則 B 中的磁通量向下逐漸增加；由楞次定律可知，B 中產(chǎn)生感應(yīng)電流，使 ef 中電流方向?yàn)?e 向f，則 ef 中電流與 ab 中電流為同向，同向平行電流相互吸引，故 ab 向右偏。（2）逆向思維：ab 軟導(dǎo)線向左偏，表明 ab、ef是相互排斥，則 ef 中感應(yīng)電流為由 f 向 e，B 線圈中感應(yīng)電流由 g 經(jīng) B 流向 h，B 中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下。由楞次定律可知，B 中原磁通量可能是向下減少，也可能向上增加。若 B 中原磁通量為向下減少，則 A 中磁場(chǎng)也為向下減小，由安培定則可知，A 中存在方向由 i 經(jīng)A 至

22、 j、大小逐漸減小的電流，則 cd 中有方向由 d指向 c、大小逐漸減小的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由右手定則和直導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可知 cd 棒向左減速運(yùn)動(dòng)。若 B 中原磁通量為向上增加，同理可分析出 cd棒為向右加速運(yùn)動(dòng)（不符合題意） 。（3）學(xué)生自己可以分析出當(dāng) cd 勻速移動(dòng)時(shí)，ab導(dǎo)線不動(dòng)。答案：勻速運(yùn)動(dòng)；減速運(yùn)動(dòng)；加速運(yùn)動(dòng)?！纠}】 （青島市（青島市 08 年年 3 月一摸）月一摸）在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置一圓形導(dǎo)體環(huán)規(guī)定導(dǎo)體環(huán)中電流的正方向如圖 1 所示，磁場(chǎng)向上為正當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 隨時(shí)間 t 按圖 2 變化時(shí)，下列能正確表示導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電流變化情況的是 (C)【例題】矩形

23、導(dǎo)線框 abcd 放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在外力控制下靜止不動(dòng)，磁感線方向與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖象如圖所示t0 時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里，在 04 s 內(nèi)，線框 ab 邊受力隨時(shí)間變化的圖象（力的方向規(guī)定以向左為正方向）可能是下圖中的（D）【例題】如圖所示，金屬導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒 ab 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿導(dǎo)軌做下列哪種運(yùn)動(dòng)時(shí)，銅制線圈 c中將有感應(yīng)電流產(chǎn)生且被螺線管吸引的是(C)A向右做勻速運(yùn)動(dòng) B向左做勻速運(yùn)動(dòng)C向右做減速運(yùn)動(dòng) D向右做加速運(yùn)動(dòng)【例題】如圖所示，閉合導(dǎo)體環(huán)固定。條形磁鐵 S 極向下以初速度 v0沿過(guò)導(dǎo)體環(huán)圓心的豎直線下落過(guò)程，導(dǎo)體環(huán)中的感應(yīng)電流方向如何？NSv0M

24、解：從“阻礙磁通量變化”來(lái)看，當(dāng)條形磁鐵的中心恰好位于線圈 M 所在的水平面時(shí)，磁鐵內(nèi)部向上的磁感線都穿過(guò)了線圈，而磁鐵外部向下穿過(guò)線圈的磁通量最少，所以此時(shí)刻穿過(guò)線圈 M 的磁通量最大。因此全過(guò)程中原磁場(chǎng)方向向上，先增后減，感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向先下后上，感應(yīng)電流先順時(shí)針后逆時(shí)針。從“阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)”來(lái)看，線圈對(duì)應(yīng)該是先排斥（靠近階段）后吸引（遠(yuǎn)離階段） ，把條形磁鐵等效為螺線管，該螺線管中的電流是從上向下看逆時(shí)針?lè)较虻?，根?jù)“同向電流互相吸引，反向電流互相排斥” ，感應(yīng)電流方向應(yīng)該是先順時(shí)針后逆時(shí)針的，與前一種方法的結(jié)論相同。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)稱口訣“來(lái)拒去留來(lái)拒去留”。從運(yùn)

25、動(dòng)的效果上看，也可以形象地述為“敵”進(jìn)“我”退， “敵”逃“我”追。【例題】如圖所示，當(dāng)磁鐵繞 O1O2軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，矩形導(dǎo)線框（不考慮重力）將如何運(yùn)動(dòng)？O2O1解析：本題分析方法很多，最簡(jiǎn)單的方法是：從“阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)”的角度來(lái)看，導(dǎo)線框一定會(huì)跟隨條形磁鐵同方向轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。如果不計(jì)一切摩擦阻力，最終導(dǎo)線框?qū)⒑痛盆F轉(zhuǎn)動(dòng)速度無(wú)限接近到可以認(rèn)為相同；如果考慮摩擦阻力，則導(dǎo)線框的轉(zhuǎn)速總比條形磁鐵轉(zhuǎn)速小些（線框始終受到安培力矩的作用，大小和摩擦力的阻力矩相等） 。如果用“阻礙磁通量變化”來(lái)分析，結(jié)論是一樣的，但是敘述要復(fù)雜得多?？梢娺@類定性判斷的題要靈活運(yùn)用楞次定律的各種表達(dá)方式?！纠}】 （棗莊市（棗莊

26、市 2008 年模擬考試）年模擬考試）如圖所示，矩形閉合線圈放置在水平薄板上，有一塊蹄形磁鐵如圖所示置于平板的正下方（磁極間距略大于矩形線圈的寬度。 ）當(dāng)磁鐵勻速向右通過(guò)線圈時(shí)，線圈仍靜止不動(dòng)，那么線圈受到薄板的磨擦力方向和線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向（從上向下看）是( AC ） A磨擦力方向一直向左 B磨擦力方向先向左、后向或右 C感應(yīng)電流的方向順時(shí)針逆時(shí)針逆時(shí)針順時(shí)針 D感應(yīng)電流的方向順時(shí)針逆時(shí)針【例題】如圖所示，水平面上有兩根平行導(dǎo)軌，上面放兩根金屬棒 a、b。當(dāng)條形磁鐵如圖向下移動(dòng)時(shí)（不到達(dá)導(dǎo)軌平面） ，a、b 將如何移動(dòng)？a b解析：若按常規(guī)用“阻礙磁通量變化”判斷，則需要根據(jù)下端磁極的

27、極性分別進(jìn)行討論，比較繁瑣。而且在判定 a、b 所受磁場(chǎng)力時(shí)。應(yīng)該以磁極對(duì)它們的磁場(chǎng)力為主，不能以 a、b 間的磁場(chǎng)力為主（因?yàn)樗鼈兊囊苿?dòng)方向由所受的合磁場(chǎng)的磁場(chǎng)力決定，而磁鐵的磁場(chǎng)顯然是起主要作用的） 。如果注意到：磁鐵向下插，通過(guò)閉合回路的磁通量增大，由=BS 可知磁通量有增大的趨勢(shì)，因此 S 的相應(yīng)變化應(yīng)該是阻礙磁通量的增加，所以 a、b 將互相靠近。這樣判定比較起來(lái)就簡(jiǎn)便得多?！纠}】如圖所示，絕緣水平面上有兩個(gè)離得很近的導(dǎo)體環(huán) a、b。將條形磁鐵沿它們的正中向下移動(dòng)（不到達(dá)該平面） ，a、b 將如何移動(dòng)？a b解析：根據(jù)=BS，磁鐵向下移動(dòng)過(guò)程中，B增大，所以穿過(guò)每個(gè)環(huán)中的磁通量都有

28、增大的趨勢(shì)，由于 S 不可改變，為阻礙增大，導(dǎo)體環(huán)應(yīng)該盡量遠(yuǎn)離磁鐵，所以 a、b 將相互遠(yuǎn)離。3就閉合回路的面積而言，致使電路和面積有收縮或擴(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)閉合電路的磁感線皆朝同一個(gè)方向，則磁通量增大時(shí)，面積有收縮的趨勢(shì)；磁通量減少時(shí)，面積有擴(kuò)張的趨勢(shì)。簡(jiǎn)稱口訣“增縮減擴(kuò)增縮減擴(kuò)”?！纠}】如圖所示，通有穩(wěn)恒電流的長(zhǎng)直螺線管豎直放置，銅環(huán) R 沿螺線管的軸線加速下落。在下落過(guò)程中，環(huán)面始終保持水平。銅環(huán)先后經(jīng)過(guò)軸線上 1、2、3 位置時(shí)的加速度分別為 a1、a2、a3。位置 2 處于螺線管的中心，位置 1、3 與位置 2 等距離。設(shè)重力加速度為 g，則：

29、（ ）R R1 12 23 3Aa1a2g Ba3a1g Ca1a3a2 Da3a1a2解析：通過(guò)恒定電流的螺線管周圍及內(nèi)部磁場(chǎng)分布類似于條形磁體，銅環(huán)下落過(guò)程中，通過(guò) 1位置時(shí)磁通量在增加，通過(guò) 2 位置時(shí)磁通量最大，通過(guò) 3 位置時(shí)磁通量在減少?？梢杂美愦味膳袛嚆~環(huán)中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向，確定銅環(huán)所受作用力的方向，從而分析銅環(huán)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度。本題更直接的方法是應(yīng)用楞次定律的廣義表述：感應(yīng)電流的效果總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因；當(dāng)銅環(huán)經(jīng)過(guò) 1 位置時(shí)，正在靠近螺線管，銅環(huán)受到的磁場(chǎng)力阻礙銅環(huán)靠近螺線管（來(lái)拒） ，則加速度a1g；當(dāng)銅環(huán)經(jīng)過(guò)位置 3 時(shí)，正在遠(yuǎn)離螺線管，銅環(huán)受到的磁場(chǎng)力阻礙銅

30、環(huán)遠(yuǎn)離螺線管（去留） ，則加速度 a3g；當(dāng)銅環(huán)經(jīng)過(guò) 2 位置時(shí)，環(huán)中磁通量最大，且運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)平行，故不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則加速度 a2g。又由于從 1 位置經(jīng) 2 位置到 3 位置的過(guò)程中，銅環(huán)的速度在逐漸增加，即 V3V1，故銅環(huán)在 3 位置處所受磁場(chǎng)力比在 1 位置時(shí)所受磁場(chǎng)力大，故a1a3。答案：綜合考慮則有：a3a1a2g，答案為（ABD）點(diǎn)評(píng)：應(yīng)用楞次定律定性分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，針對(duì)具體情景，有時(shí)利用楞次定律的廣義表述，可能更為方便；如感應(yīng)電流的效果可能是：阻礙磁通量的變化、阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)、阻礙回路面積的變化、阻礙原電流的變化等，在后面的練習(xí)中要認(rèn)真體會(huì)。【例題】如圖所示，光滑固定導(dǎo)

31、體軌 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 相互相遠(yuǎn)離C磁鐵的加速度仍為 gD磁鐵的加速度小于 g解析：從阻礙回路面積變化的角度看:當(dāng)磁鐵靠近閉合回路時(shí)，磁通量增加，兩導(dǎo)體棒由于受到磁場(chǎng)對(duì)其中感應(yīng)電流力的作用而互相靠攏以阻礙磁通量的增加，故 A 項(xiàng)正確;從阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)角度看:磁鐵靠近回路時(shí)必受到阻礙靠近的向上的力的作用，因此磁鐵的加速度小于 g，故 D 項(xiàng)正確。點(diǎn)評(píng)：點(diǎn)評(píng)：本題屬于楞次定律的拓展應(yīng)用范圍，通過(guò)感應(yīng)電流阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)和引起面積變化的兩個(gè)角度阻礙磁通量的變化，表明了感應(yīng)電流產(chǎn)生的“原因

32、”和“結(jié)果”之間的規(guī)律，對(duì)于以后關(guān)于應(yīng)用楞次定律的應(yīng)用提供了便利條件【例題】如圖所示，在條形磁鐵從圖示位置繞O1O2軸轉(zhuǎn)動(dòng) 90的過(guò)程中，放在導(dǎo)軌右端附近的金屬棒 ab 將如何移動(dòng)？O1 aO2 b解析：無(wú)論條形磁鐵的哪個(gè)極為 N 極，也無(wú)論是順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)還是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng) 90過(guò)程中，穿過(guò)閉合電路的磁通量總是增大的（條形磁鐵內(nèi)、外的磁感線條數(shù)相同但方向相反，在線框所圍面積內(nèi)的總磁通量和磁鐵內(nèi)部的磁感線方向相同且增大。而該位置閉合電路所圍面積越大，總磁通量越小，所以為阻礙磁通量增大金屬棒 ab 將向右移動(dòng)。4感應(yīng)電流（或感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)）的方向阻礙原電流的變化【例題】A 和 B 是兩個(gè)大小相同的環(huán)

33、形線圈，將兩線圈平行共軸放置，如圖 3 甲所示，當(dāng)線圈在A 中的電流 i1隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示時(shí)，若規(guī)定電流方向如圖甲所示的方向?yàn)檎较?，則線圈B 中的電流 i2隨時(shí)間 t 變化的圖像是圖 4 中的：解析：在第一階段原電流減少，故線圈 B 中的磁場(chǎng)減弱，所以感應(yīng)電流磁場(chǎng)與原感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)方向相同；在第二階段，原電流反向增大，故線圈 B 中的磁場(chǎng)增強(qiáng)，所以感應(yīng)電流磁場(chǎng)與原感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)方向相反。若根據(jù)感應(yīng)電流阻礙原電流的變化，第一階段，原電流反向減少，則感應(yīng)電流所原電流方向相同，即為負(fù)向；第二階段，原電流正向增加，則感應(yīng)電流與原電流方向相反，即感應(yīng)電流仍為負(fù)。所以正確選項(xiàng)為 D類型題：

34、類型題： 二次感應(yīng)問(wèn)題二次感應(yīng)問(wèn)題 一個(gè)回路中磁通量發(fā)生變化，在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，那么， （1）若此電流是變化的，則它會(huì)在鄰近的另一回路產(chǎn)生感應(yīng)電流；（2）若此電流是恒定的，則它不會(huì)在鄰近的另一回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流【例題】如圖所示，MN 和 PQ 為兩根足夠長(zhǎng)的水平光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，變壓器為理想變壓器，現(xiàn)在水平導(dǎo)軌部分加一豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，金屬棒 ab 與導(dǎo)軌電接觸良好，則以下說(shuō)法正確的是（ CD ）A若 ab 棒勻速運(yùn)動(dòng)，則 IR0，IC0B若 ab 棒勻速運(yùn)動(dòng)，則 IR0，IC0C若 ab 棒在某一中心位置兩側(cè)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則 IR0，IC0D若 ab 棒做勻加速運(yùn)動(dòng)，IR0，I

35、C0（泰州市（泰州市 2008 屆第一次聯(lián)考）屆第一次聯(lián)考）如圖所示，MN利 PQ 為處于同一水平面內(nèi)的兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌，垂直導(dǎo)軌放置的金屬棒 ab 與導(dǎo)軌接觸良好，在水平金屬導(dǎo)軌之間加豎直向卜的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)軌的 N、Q 端按理想變壓器的初級(jí)線圈，理想變壓器的輸出端有三組次級(jí)線圈，分別接有電阻元件R、電感元件 L 和電容元件 C。若用 IR、IL、IC分別表示通過(guò) R、L 和 C 的電流，不考慮電容器的瞬間充放電，則下列判斷中正確的是 BDA若 ab 棒勻速運(yùn)動(dòng)，則LC0I0I =0RI 、B若 ab 棒勻加速運(yùn)動(dòng)，則LC0I0I =0RI 、C若 ab 棒做加速度變小的加速運(yùn)動(dòng)，則LC

36、0I =0I =0RI 、D若 ab 棒在某一中心位置附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則LC0I0I0RI 、【例題】如圖 5 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)力作用下向右運(yùn)動(dòng)，PQ 所做的運(yùn)動(dòng)可能是（ ）A、向右勻加速運(yùn)動(dòng)B、向左勻加速運(yùn)動(dòng)C、向右勻減速運(yùn)動(dòng)D、向左勻減速運(yùn)動(dòng)解析：當(dāng) MN 在磁場(chǎng)力作用下向右運(yùn)動(dòng)，根據(jù)左手定則可在通過(guò) MN 的電流方向?yàn)?M N，故線圈 B 中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上;要產(chǎn)生該方向的磁場(chǎng)，則線圈 A 中的磁場(chǎng)方向向上，磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度則減弱;磁場(chǎng)方向向下，磁場(chǎng)強(qiáng)度則增加。若是第一種情況，則 PQ 中感應(yīng)電流

37、方向 QP，且減速運(yùn)動(dòng)，所以 PQ 應(yīng)向右減速運(yùn)動(dòng);同理，則向右加速運(yùn)動(dòng)。故 BC 項(xiàng)正確。點(diǎn)評(píng)：點(diǎn)評(píng)：二次感應(yīng)問(wèn)題是兩次利用楞次定律進(jìn)行分析的問(wèn)題，能夠有效考查對(duì)楞次定律的理解是準(zhǔn)確、清晰。要注意：B 線圈中感應(yīng)電流的方向決定A 線圈中磁場(chǎng)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(diǎn)即可結(jié)合楞次定律順利解決此類問(wèn)題第二模塊：法拉第電磁感應(yīng)定律第二模塊：法拉第電磁感應(yīng)定律夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)法拉第電磁感應(yīng)定律：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比。公式： ，其中 n 為線圈的匝數(shù)。tnE法拉第電磁感應(yīng)定律的理解（1

38、）的兩種基本形式：當(dāng)線圈面tnE積 S 不變，垂直于線圈平面的磁場(chǎng) B 發(fā)生變化時(shí)，；當(dāng)磁場(chǎng) B 不變，垂直于磁場(chǎng)的線圈tBSnE面積 S 發(fā)生變化時(shí)，。tSBnE（2）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小取決于穿過(guò)電路的磁通量的變化率，與 的大小及 的大小沒(méi)有必然t聯(lián)系。（3）若為恒定（如：面積 S 不變，磁場(chǎng) Bt均勻變化，或磁場(chǎng) B 不變，面積 S 均勻ktB變化，） ，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定。若為變ktSt化量，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E 也為變化量，計(jì)算tnE的是t 時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)t0 時(shí)，的極限值才等于瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。tnE5磁通量、磁通量的變化、磁通量的變化率t（1）磁通量是指穿過(guò)某面積的磁感線的條數(shù)，計(jì)

39、算式為，其中 為磁場(chǎng) B 與線圈平面sinBSS 的夾角。（2）磁通量的變化指線圈中末狀態(tài)的磁通量與初狀態(tài)的磁通量之差，計(jì)2112算磁通量以及磁通量變化時(shí)，要注意磁通量的正負(fù)。（3）磁通量的變化率。磁通量的變化率是t描述磁通量變化快慢的物理量。表示回路中平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，是圖象上某點(diǎn)切線的斜率。t與以及沒(méi)有必然聯(lián)系。t6、對(duì)公式 E =Blv 的研究（1）公式的推導(dǎo)取長(zhǎng)度為 1 的導(dǎo)體棒 ab ，強(qiáng)度垂直于磁場(chǎng)方向放在磁感強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)棒以速度 v 做垂直切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，棒中自由電子就將受到洛侖茲力 fb=evB 的作用，這將使的 a、b 兩端分別積累起正、負(fù)電荷而在棒中形

40、成電場(chǎng)，于是自由電子除受 fb作用外又將受到電場(chǎng)力 fc=eE，開始 a、b 兩端積累的電荷少，電場(chǎng)弱，fc小，棒兩端積累的電荷繼續(xù)增加，直至電場(chǎng)力與洛侖茲力平衡：fc=fB。由于 fB移動(dòng)電荷，使得做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的 ab 棒形成一個(gè)感應(yīng)電源，在其外電路開路的狀態(tài)下，電動(dòng)勢(shì)（感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)）與路端電壓相等，即 E=Uab-=El，于是由，便可得 E = lvBevBflelUefBabe（2）與公式 E =的比較。t當(dāng)把法拉第電磁感應(yīng)定律 E =中的理解t為切割導(dǎo)體在時(shí)間內(nèi)“掃過(guò)的磁通量”時(shí)，就可用tE =直接推導(dǎo)出。因此公式 E = lvB 實(shí)際上可以t理解為法拉第電磁感應(yīng)定律在導(dǎo)體切割磁感線

41、而發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象這種特殊情況下的推論。一般地說(shuō)，公式 E = lvB 只能用于計(jì)算導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。公式E =則可以用來(lái)計(jì)算所有電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)t生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；但公式 E =只能用于計(jì)算在t時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，而公式 E = lvB 則既t可以用來(lái)計(jì)算某段時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，又可以用來(lái)計(jì)算某個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，只要把公式中的 v 分別以某段時(shí)間內(nèi)的平均速度或某個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度代入即可。（3）適用條件除了磁場(chǎng)必須是勻強(qiáng)的外，磁感強(qiáng)度 B、切割速度 v、導(dǎo)體棒長(zhǎng)度 l 三者中任意兩個(gè)都應(yīng)垂直的，即這三個(gè)關(guān)系必須是同時(shí)成立的。Bv , vl , lB如有不垂直的情況，

42、應(yīng)通過(guò)正交分解取其垂直分量代入。（4）公式中 l 的意義公式 E = lvB 中 l 的意義應(yīng)理解為導(dǎo)體的有效切割長(zhǎng)度。所謂導(dǎo)體的有效切割長(zhǎng)度，指的是切割導(dǎo)體兩端點(diǎn)的連線在同時(shí)垂直于 v 和 B 的方向上的投影的長(zhǎng)度。（5）公式中 v 的意義對(duì)于公式 E = lvB 中的 v，首先應(yīng)理解為導(dǎo)體與磁場(chǎng)間的相對(duì)速度，所以即使導(dǎo)體不動(dòng)因則磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，也能使導(dǎo)體切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；其次，還應(yīng)注意到 v 應(yīng)該是垂直切割速度；另外，還應(yīng)注意到在“旋轉(zhuǎn)切割”這類問(wèn)題中，導(dǎo)體棒上各部分的切割速度不同，此時(shí)的 v 則應(yīng)理解為導(dǎo)體棒上各部分切割速度的平均值，在數(shù)值上一般等于旋轉(zhuǎn)導(dǎo)體棒中點(diǎn)的切割速度。5、自感

43、現(xiàn)象1自感現(xiàn)象（1）當(dāng)閉合回路的導(dǎo)體中的電流發(fā)生變化時(shí)，導(dǎo)體本身就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)電動(dòng)勢(shì)總是阻礙導(dǎo)體中原來(lái)電流的變化。這種由于導(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，叫做自感現(xiàn)象。通電自感和斷電自感RR1SLA1A2LALBSL在課本中介紹通電過(guò)程產(chǎn)生的自感演示實(shí)驗(yàn)中（如圖所示） ，先閉合 S，調(diào)節(jié) R1、R，使兩燈均正常發(fā)光。然后斷開 S。重新接通電路時(shí)可以看到，跟有鐵芯的線圈 L 串連的燈泡 A1卻是逐漸亮起來(lái)的，“逐漸”并不是一個(gè)緩慢的長(zhǎng)過(guò)程， “逐漸”的時(shí)間實(shí)際是很短的，只是相對(duì)同時(shí)變化而言。介紹斷電過(guò)程產(chǎn)生的自感演示實(shí)驗(yàn)中（如圖所示） ，接通電路，燈泡 A 正常發(fā)光。斷開電路

44、，可以看到燈泡 A 沒(méi)有立即熄滅，相反，它會(huì)很亮地閃一下 。這里很亮地閃一下是有條件的，即 S 接通時(shí)，流過(guò)線圈中的電流要大于流過(guò)燈泡中的電流，因?yàn)?S 斷開時(shí)，燈泡和線圈組成的回路中的電流，是以線圈中的原電流為初始電流，再減小到零的。（2）實(shí)質(zhì)：由于回路中流過(guò)導(dǎo)體自身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。（3）電流變化特點(diǎn)：由于感應(yīng)電流總是阻礙線圈中自身電流的增大或減小，故其本身的電流的增大或減小總表現(xiàn)為一種“延緩”效應(yīng)。即電流變化的同時(shí)產(chǎn)生影響導(dǎo)體中電流變化的因素，此瞬時(shí)電流不會(huì)發(fā)生突變，而是較慢地達(dá)到那種變化。2、自感電動(dòng)勢(shì)（1）概念：在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)。其效果表現(xiàn)為

45、延緩導(dǎo)體中電流的變化。（2）大?。簍ILE自自（3）方向:當(dāng)流過(guò)導(dǎo)體的電流減弱時(shí)，E自的方向與原電流的方向相同，當(dāng)流過(guò)導(dǎo)體的電流增強(qiáng)時(shí)，E自的方向與原電流的方向相反。3、自感系數(shù)（1）不同的線圈在電流變化快慢相同的情況下，產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)不同；在電學(xué)中，用自感系數(shù)來(lái)描述線圈的這種特性。用符號(hào)“L”表示。（2）決定因素：線圈的橫截面積越大、線圈越長(zhǎng)、單位長(zhǎng)度上的線圈匝數(shù)越多，自感系數(shù)越大；有鐵芯比無(wú)鐵芯時(shí)自感系數(shù)要大得多。（3）單位：享利，簡(jiǎn)稱“享”，符號(hào)“H”。常用的有毫享（mH）和微享（H） 。1H103mH106H（4）物理意義：表征線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)本領(lǐng)的大小。數(shù)值上等于通過(guò)線圈的電流在

46、 1s 內(nèi)改變1A 時(shí)產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)的大小。4、自感現(xiàn)象的應(yīng)用和防止（1）應(yīng)用：如日光燈電路中的鎮(zhèn)流器，無(wú)線電設(shè)備中和電容器一起組成的振蕩電路等。利用自感現(xiàn)象，可以適當(dāng)?shù)卦龃笞愿邢禂?shù)。（2）危害及防止：在自感系數(shù)很大而電流又很強(qiáng)的電路中，切斷電路的瞬時(shí)，會(huì)因產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì)而出現(xiàn)電弧，從而危及工作人員和設(shè)備的安全，此時(shí)可用特制的安全開關(guān)。制作精密電阻時(shí)，采用雙線繞法，防止自感現(xiàn)象的發(fā)生、減小因自感而造成的誤差。也可以通過(guò)阻斷形成自感所必需的通路或設(shè)法減小自感系數(shù)來(lái)減少自感的危害。（二）日光燈原理燈燈管管啟啟動(dòng)動(dòng)器器鎮(zhèn)鎮(zhèn)流流器器2 22 20 0V V靜靜觸觸片片U U形形雙雙金金屬屬動(dòng)動(dòng)

47、觸觸片片氖氖氣氣1、啟動(dòng)器：基本結(jié)構(gòu)如圖所示，它是利用氖管內(nèi)的氖氣放電產(chǎn)生輝光的熱效應(yīng)和雙金屬片的熱學(xué)特征，起著自動(dòng)把電路接通或斷開的作用，相當(dāng)于一個(gè)自動(dòng)開關(guān)。2、鎮(zhèn)流器：鎮(zhèn)流器是一個(gè)帶鐵芯的線圈，自感系數(shù)很大。在日光燈點(diǎn)燃時(shí)，利用自感現(xiàn)象，產(chǎn)生瞬時(shí)高壓加在燈管兩端，促使燈管里的低壓汞蒸氣放電，形成閉合電路；在日光燈正常工作時(shí)，利用自感現(xiàn)象，起著降壓限流的作用。3、日光燈的工作原理：電路結(jié)構(gòu)如圖所示，當(dāng)開關(guān)接通時(shí)，由于燈管里氣體受激發(fā)導(dǎo)電時(shí)需要比220V 高得多的電壓，此時(shí)燈管并沒(méi)有通電；電壓加在啟動(dòng)器兩端，當(dāng)啟動(dòng)器兩觸片間的電壓增加到某一數(shù)值時(shí)，啟動(dòng)器里的氖氣放電而發(fā)出輝光，產(chǎn)生的熱量使啟動(dòng)

48、器里 U 形動(dòng)觸片膨脹張開，跟靜觸片接觸而把電路導(dǎo)通，于是鎮(zhèn)流器的線圈和日光燈的燈絲就有電流通過(guò)，電路導(dǎo)通后，啟動(dòng)器中兩觸片間的電壓為零，啟動(dòng)器里的氖氣停止放電，不產(chǎn)生輝光，U 形動(dòng)觸片冷卻縮回，電路自動(dòng)斷開。電路斷開的瞬間，由于鎮(zhèn)流器中的電流急劇減小，會(huì)產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì)，其方向與原先電流方向相同，即與原先加在燈管兩端的電壓方向相同。這個(gè)電動(dòng)勢(shì)與原電壓加在一起形成了一個(gè)瞬時(shí)高壓，加在燈管兩端，使燈管中的氣體開始放電導(dǎo)通，氣體放電時(shí)產(chǎn)生的紫外線打到涂有熒光粉的管壁上，發(fā)出柔和的白光。當(dāng)日光燈正常工作時(shí)，燈管的電阻變得很小，只允許通過(guò)不大的電流。日光燈使用的是交變電流，其大小和方向都在不斷變化

49、。鎮(zhèn)流器中的線圈會(huì)產(chǎn)生一個(gè)自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的變化。這時(shí)，鎮(zhèn)流器起著降壓限流的作用題型解析題型解析類型題：類型題： 法拉弟電磁感應(yīng)定律法拉弟電磁感應(yīng)定律 1導(dǎo)體棒切割磁感線【例題】 （山東省日照市（山東省日照市 2008 年年 3 月質(zhì)檢）月質(zhì)檢） “衛(wèi)星懸繩發(fā)電”是人類為尋找衛(wèi)星的新型電力能源供應(yīng)系統(tǒng)而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。假設(shè)在實(shí)驗(yàn)中，用飛機(jī)拖著一根很長(zhǎng)的金屬線（其下端懸掛一個(gè)金屬球，以保證金屬線總是呈豎直狀態(tài)）在高空環(huán)繞地球飛行，且每次飛經(jīng)我國(guó)上空時(shí)都是由西北方向飛向東南方向，則下列說(shuō)法正確的是 ABA這是利用運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線切割地磁場(chǎng)的磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的原理，金屬相當(dāng)于發(fā)電機(jī)的繞組B該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生直

50、流電，且金屬線上端為正極C該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生直流電，且金屬線的上端為負(fù)極D該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生交流電，當(dāng)飛機(jī)在北半球由西向東飛行時(shí)，金屬線的上端為其正極；當(dāng)飛機(jī)在南半球由西向東飛行時(shí)，金屬線的上端為其負(fù)極【例題】 （威海市（威海市 2008 年質(zhì)檢）年質(zhì)檢）如圖所示，矩形線圈處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)磁場(chǎng)分別按圖（1）圖（2）兩種方式變化時(shí)，t0時(shí)間內(nèi)線圈產(chǎn)生的電能及通過(guò)線圈某一截面的電量分別用 W1、W2、q1、q2表示，則下列關(guān)系式正確的是（ A ）AW1= W2 q1= q 2 BW1W2 q1= q 2CW1 W2 q1 W2 q 1 q 2【例題】 （日照市（日照市 2008 年質(zhì)檢）年質(zhì)檢）如圖所示，導(dǎo)

51、體棒和固定導(dǎo)軌良好接觸，與電阻 R 組成閉合回路處于豎直平面內(nèi)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)沿水平方向，并與導(dǎo)軌平面垂直。將長(zhǎng)度相同、質(zhì)量不同的導(dǎo)體棒 ab 置于固定導(dǎo)軌上無(wú)初速釋放，導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域下落一段距離后將以某，一速度勻速運(yùn)動(dòng)，這個(gè)速度稱為下落的終極速度。如果磁場(chǎng)區(qū)域足夠大，忽略導(dǎo)體棒、導(dǎo)軌電阻及摩擦阻力，那么下列關(guān)于導(dǎo)體棒的終極速度 和它的重力大小 G 之間的關(guān)系圖線中正確的是 B【例題】 （青島市（青島市 2008 年質(zhì)檢）年質(zhì)檢）光滑水平面上放一邊長(zhǎng)為 l 的正方形金屬框，有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向豎直向上，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為 L，且 Ll。金屬框在水平恒力 F 作用下沿水平做直線運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。已知

52、 ab 邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，金屬框的加速度恰好為零，當(dāng) cd 邊離開磁場(chǎng)時(shí)即撤去恒力 F。則從線框的 ab 邊進(jìn)入磁場(chǎng)到 cd 邊離開磁場(chǎng)的過(guò)程中，線框的速度隨時(shí)間變化的圖象是（ AC ）【例題】 （青島市青島市 2008 屆第一次質(zhì)檢屆第一次質(zhì)檢）2006 年7 月 1 日，世界上海拔最高、線路最長(zhǎng)的青藏鐵路全線通車，青藏鐵路安裝的一種電磁裝置可以向控制中心傳輸信號(hào)，以確定火車的位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，其原理是將能產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁鐵安裝在火車首節(jié)車廂下面，如圖甲所示（俯視圖） ，當(dāng)它經(jīng)過(guò)安放在兩鐵軌間的線圈時(shí)，線圈便產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)傳輸給控制中心線圈邊長(zhǎng)分別為 l1和 l2，匝數(shù)為 n，線圈和傳輸線的電阻忽

53、略不計(jì)若火車通過(guò)線圈時(shí)，控制中心接收到線圈兩端的電壓信號(hào) u 與時(shí)間 t 的關(guān)系如圖乙所示（ab、cd 均為直線） ，t1、t2、t3、t4是運(yùn)動(dòng)過(guò)程的四個(gè)時(shí)刻，則火車（ ACD ）A在 t1t2時(shí)間內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B在 t3t4時(shí)間內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C在 t1t2時(shí)間內(nèi)加速度大小為21121()uunBl ttD在 t3 t4時(shí)間內(nèi)平均速度的大小為3412uunBl2線框中磁通量發(fā)生變化【例題】 （德州市（德州市 2008 屆質(zhì)檢）屆質(zhì)檢）穿過(guò)閉合回路的磁通量 隨時(shí)間 t 變化的圖像分別如下圖所示。下列關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的論述中正確的是：(D)A 圖中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定不變B

54、 圖中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一直在變大C 圖中回路 0t1時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)小于在 t1t2時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D 圖中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先變小再變大【例題】 （山東省濱州市（山東省濱州市 2008 年第二次質(zhì)檢）年第二次質(zhì)檢）等離子氣流由左方連續(xù)以速度射入 P1和 P2兩板0間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab 直導(dǎo)線與 P1P2相連接，線圈A 內(nèi)有隨圖乙所示變化的磁場(chǎng)，且磁場(chǎng) B 的正方向規(guī)定向左，如圖甲所示，則下列敘述正確的是（ BD ） A01s 內(nèi)，ab、cd 導(dǎo)線互相排斥B12s 內(nèi)，ab、cd 導(dǎo)線互相吸引C23s 內(nèi)，ab、cd 導(dǎo)線互相吸引D34s 內(nèi)，ab、cd 導(dǎo)線互相排斥類型題：

55、類型題： 自感現(xiàn)象的應(yīng)用自感現(xiàn)象的應(yīng)用 【例題】 （德州市（德州市 2008 屆質(zhì)檢）屆質(zhì)檢）如圖所示，電阻 R1=3，R2=6，線圈的直流電阻不計(jì)，電源電動(dòng)勢(shì) E=5V，內(nèi)阻 r=1。開始時(shí)，電鍵 S 閉合，則ACA、斷開 S 前，電容器所帶電荷量為零B、斷開 S 前，電容器兩端的電壓為 10/3VC、斷開 S 的瞬間，電容器 a 板帶上正電D、斷開 S 的瞬間，電容器 b 板帶上正電【例題】 （泰州市（泰州市 2008 屆第二學(xué)期期初聯(lián)考）屆第二學(xué)期期初聯(lián)考）如圖所示，電路中 A、B 是規(guī)格相同的燈泡，L 是電阻可忽略不計(jì)的電感線圈，那么(AD)A合上 S，A、B 一起亮，然后 A 變暗后

56、熄滅B合上 S，B 先亮，A 逐漸變亮，最后 A、B 一樣亮C斷開 S，A 立即熄滅，B 由亮變暗后熄滅D斷開 S，B 立即熄滅，A 閃亮一下后熄滅【例題】 （煙臺(tái)市煙臺(tái)市 2008 屆第一學(xué)期期末考屆第一學(xué)期期末考）在生產(chǎn)實(shí)際中，有些高壓直流電路中含有自感系數(shù)很大的線圈，當(dāng)電路中的開關(guān) S 由閉合到斷開時(shí)，線圈會(huì)產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì)，使開關(guān) S 處產(chǎn)生電弧，危及操作人員的人身安全。 為了避免電弧的產(chǎn)生，可在線圈處并聯(lián)一個(gè)元件，在如圖所示的方案中可行的是（ B ）【例題】 （泰安市泰安市 2008 年年 5 月模擬月模擬）在研究自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中，用兩個(gè)完全相同的燈泡 a、b 分別與自感系數(shù)很大

57、的自感線圈 L 和定值電阻 R 組成如圖所示的電路（自感線圈的直流電阻與定值電阻R 的阻值相等） ，閉合開關(guān) S 達(dá)到穩(wěn)定后兩燈均可以正常發(fā)光。 關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)下面的說(shuō)法中正確的是（ C ） abLRA閉合開關(guān)的瞬間，通過(guò) a 燈和 b 燈的電流相等B閉合開關(guān)后，a 燈先亮，b 燈后亮C閉合開關(guān)，待電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)，a、b 兩燈過(guò)一會(huì)同時(shí)熄滅D閉合開關(guān)，待電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)，b 燈先熄滅，a 燈后熄滅【例題】如圖所示的電路中，三個(gè)相同的燈泡a、b、c 和電感 L1、L2與直流電源連接，電感的電阻忽略不計(jì)。電鍵 K 從閉合狀態(tài)突然斷開時(shí)，下列判斷正確的有（AD）(A)a 先變亮，然后逐漸變暗(B

58、)b 先變亮，然后逐漸變暗(C)c 先變亮，然后逐漸變暗(D)b、c 都逐漸變暗【例題】如圖所示，當(dāng)電鍵 S 接通后，通過(guò)線圈 L 的電流方向是_， （填“從 a 到 b”或“從 b 到 a”，下同） ，通過(guò)燈泡的電流方向是_ _；電鍵 S 斷開的瞬間，通過(guò)線圈 L 的電流方向是_，通過(guò)燈泡的電流方向是_。LALBSL解析：本題考查自感電流的方向問(wèn)題。由于自感現(xiàn)象是一種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，同樣滿足楞次定律。要充分理解楞次定律中“阻礙”兩字的含義。當(dāng)電鍵閉合時(shí)，電源對(duì)燈泡和電感線圈組成的并聯(lián)電路供電，電流從電源的正極流出，從 a 經(jīng)電感線圈和燈泡流向 b。當(dāng)電鍵斷開的瞬間，L 中的電流不能突變?yōu)?/p>

59、零，所以線圈 L 中的電流流向仍是從 a 到 b，它相當(dāng)于是一個(gè)電源向電燈供電，流過(guò)燈的電流方向是從 b到 a。答案：題中四空應(yīng)依次填入：從 a 從 b，從 a從 b，從 a 到 b 和從 b 到 a。點(diǎn)評(píng)：通過(guò)本題的分析求解，我們可以得到一個(gè)結(jié)論：自感線圈在通電時(shí)起到電阻的作用，在斷電時(shí)起到電源的作用。在開關(guān)斷開的瞬間，不能認(rèn)為流過(guò)燈泡的電流不變。發(fā)生自感現(xiàn)象時(shí)， “阻礙電流的變化”是指“阻礙發(fā)生自感的導(dǎo)體所在支路的電流變化”。【例題】如圖所示，是用于觀察自感現(xiàn)象的電路，設(shè)線圈的自感系數(shù)較大，線圈的直流電阻 RL與小燈泡的電阻 R 滿足 R LR則在電鍵 S 由閉合到斷開瞬間，可以觀察到 （

60、 C ）A燈泡立即熄滅B燈泡逐漸熄滅，不會(huì)閃爍C燈泡有明顯的閃爍現(xiàn)象D燈泡會(huì)逐漸熄滅，但不一定有閃爍現(xiàn)象類型題：類型題： 日光燈原理日光燈原理 【例題】如圖所示為日光燈示教電路，L 為鎮(zhèn)流器，S 為啟動(dòng)器，下列操作中，觀察到的正確現(xiàn)象是：（）燈燈管管S SK K1 1K K2 2K K3 3abD DL LA、接通 K1，K2接 a，K3斷開，燈管正常發(fā)光B、燈管正常發(fā)光時(shí)，將 K2由 a 迅速接到 b，燈管將不再正常發(fā)光C、斷開 K1、K3，令 K2接 b，待燈管冷卻后再接通 K1，可看到 S 閃光，燈管不能正常發(fā)光D、取下 S，令 K2接 a，再接通 K1、K3，接通幾秒后迅速斷開 K3，