電磁感應(yīng)專題

1、電磁感應(yīng)專題于永洲臨淄三中基本知識 1 1、磁通量及變化方式：、磁通量及變化方式：各種原因引起穿各種原因引起穿過回路的磁通量變化；過回路的磁通量變化；導(dǎo)體相對磁場運動導(dǎo)體相對磁場運動切割磁感線切割磁感線。 2 2、判定感應(yīng)電流（電動勢）的方向：、判定感應(yīng)電流（電動勢）的方向： ； 。 3 3、對楞次定律理解：、對楞次定律理解： “ “阻礙阻礙”不是不是“阻阻止止”；“阻礙阻礙”不等于不等于“反向反向”。 4 4、計算感應(yīng)電動勢的大?。?、計算感應(yīng)電動勢的大?。悍ɡ陔姶欧ɡ陔姶鸥袘?yīng)定律感應(yīng)定律 ；導(dǎo)體切割磁感導(dǎo)體切割磁感線線楞次定律右手定則E=n tE=BLv 一、地磁場背景下電磁感應(yīng)類地磁場

2、背景下電磁感應(yīng)類 例例: :如圖所示為地磁場磁感線的示意圖。在北半球如圖所示為地磁場磁感線的示意圖。在北半球地磁場的豎直分量向下。飛機地磁場的豎直分量向下。飛機 在我國上空勻速巡航，機翼保在我國上空勻速巡航，機翼保 持水平，飛行高度不變。由于持水平，飛行高度不變。由于 地磁場的作用，金屬機翼上有地磁場的作用，金屬機翼上有 電勢差電勢差. .設(shè)飛行員左方機翼末端設(shè)飛行員左方機翼末端 處的電勢為處的電勢為U U1 1，右方機翼末，右方機翼末 端處的電勢為端處的電勢為U U2 ( )2 ( ) A. A.若飛機從西往東飛，若飛機從西往東飛，U U1 1比比U U2 2高高 B.B.若飛機從東往西飛，

3、若飛機從東往西飛，U U2 2比比1 1高高 C.C.若飛機從南往北飛，若飛機從南往北飛，U U1 1比比2 2高高 D.D.若飛機從北往南飛，若飛機從北往南飛，2 2比比1 1高高AC方法總結(jié)1 1、掌握地磁場的特點：在地面上方，地、掌握地磁場的特點：在地面上方，地磁場的水平分量總是從地球南極指向北極，磁場的水平分量總是從地球南極指向北極，而豎直分量則南北相反，在南半球垂直地而豎直分量則南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下。面向上，在北半球垂直地面向下。2 2、熟練應(yīng)用右手定則。、熟練應(yīng)用右手定則。3 3、建立良好的空間、建立良好的空間方向感方向感。變式 1 1、一航天飛機下

4、有一細金屬桿，桿指向、一航天飛機下有一細金屬桿，桿指向地心若僅考慮地磁場的影響，則當(dāng)航天飛地心若僅考慮地磁場的影響，則當(dāng)航天飛機位于赤道上空機位于赤道上空 ( ) ( ) A A由東向西水平飛行時，桿中感應(yīng)電動勢的由東向西水平飛行時，桿中感應(yīng)電動勢的方向一定由上向下方向一定由上向下 B B由西向東水平飛行時，桿中感應(yīng)電動勢的由西向東水平飛行時，桿中感應(yīng)電動勢的方向一定由上向下方向一定由上向下 C C沿經(jīng)過地磁極的那條經(jīng)線由南向北水平飛沿經(jīng)過地磁極的那條經(jīng)線由南向北水平飛行時，桿中感應(yīng)電動勢的方向一定由下向上行時，桿中感應(yīng)電動勢的方向一定由下向上 D D沿經(jīng)過地磁極的那條經(jīng)線由北向南水平飛沿經(jīng)過

5、地磁極的那條經(jīng)線由北向南水平飛行時，桿中一定沒有感應(yīng)電動勢行時，桿中一定沒有感應(yīng)電動勢A DA D 2、“衛(wèi)星懸繩發(fā)電衛(wèi)星懸繩發(fā)電”是人類為尋找衛(wèi)星的新型電是人類為尋找衛(wèi)星的新型電力能源供應(yīng)系統(tǒng)而進行的實驗。假設(shè)在實驗中，力能源供應(yīng)系統(tǒng)而進行的實驗。假設(shè)在實驗中，用飛機拖著一根很長的金屬線（其下端懸掛一個用飛機拖著一根很長的金屬線（其下端懸掛一個金屬球，以保證金屬線總是呈豎直狀態(tài)）在高空金屬球，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)我國上空時都是由西環(huán)繞地球飛行，且每次飛經(jīng)我國上空時都是由西北方向飛向東南方向，則下列說法正確的是北方向飛向東南方向，則下列說法正確的是 （ ）

6、 A這是利用運動導(dǎo)線切割地磁場的磁感線產(chǎn)生感這是利用運動導(dǎo)線切割地磁場的磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的原理，金屬線相當(dāng)于發(fā)電機的繞組應(yīng)電動勢的原理，金屬線相當(dāng)于發(fā)電機的繞組 B該發(fā)電機產(chǎn)生直流電，且金屬線上端為正極該發(fā)電機產(chǎn)生直流電，且金屬線上端為正極 C該發(fā)電機產(chǎn)生直流電，且金屬線的上端為負極該發(fā)電機產(chǎn)生直流電，且金屬線的上端為負極 D該發(fā)電機產(chǎn)生交流電，當(dāng)飛機在北半球由西向該發(fā)電機產(chǎn)生交流電，當(dāng)飛機在北半球由西向東飛行時，金屬線的上端為其正極；當(dāng)飛機在南東飛行時，金屬線的上端為其正極；當(dāng)飛機在南半球由西向東飛行時，金屬線的上端為其負極半球由西向東飛行時，金屬線的上端為其負極ABAB二、圖像類型的題

7、二、圖像類型的題 1、一磁棒自遠處勻速沿一圓形線圈的軸線一磁棒自遠處勻速沿一圓形線圈的軸線運動，并穿過線圈向遠處而去，則下圖中運動，并穿過線圈向遠處而去，則下圖中較正確反映線圈中電流較正確反映線圈中電流i i與時間與時間t t關(guān)系的是關(guān)系的是（電流以圖示箭頭為正方向）（電流以圖示箭頭為正方向） ( )B 2、在在PQPQ、QRQR區(qū)域中存在著磁感應(yīng)強度大小相等、區(qū)域中存在著磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反的勻強磁場，磁場方向均垂直于紙面，方向相反的勻強磁場，磁場方向均垂直于紙面，一正方形導(dǎo)線框一正方形導(dǎo)線框abcdabcd位于紙面內(nèi)，位于紙面內(nèi)，abab邊與磁場的邊與磁場的邊界邊界P P重合。重合

8、。 導(dǎo)線框與磁場區(qū)域的尺寸如圖所示。導(dǎo)線框與磁場區(qū)域的尺寸如圖所示。從從t=0t=0時刻開始，線框勻速橫穿兩個磁場區(qū)域，以時刻開始，線框勻速橫穿兩個磁場區(qū)域，以abcdabcd為線框中的電流為線框中的電流i i的正方向，向左為導(dǎo)的正方向，向左為導(dǎo)線框所受安培力的正方向，以下線框所受安培力的正方向，以下i ti t和和F Ft t關(guān)關(guān)系示意圖中正確的是系示意圖中正確的是 （ ）AC方法總結(jié) ：1、在圖像問題中，感應(yīng)電流（電動勢）的方在圖像問題中，感應(yīng)電流（電動勢）的方向都要由右手定則或楞次定律判斷向都要由右手定則或楞次定律判斷。2、感應(yīng)電流（電動勢）的大小取決于感應(yīng)電流（電動勢）的大小取決于-t

9、-t圖圖或或B-tB-t圖上各點切線的斜率大?。粚?dǎo)體棒切割圖上各點切線的斜率大?。粚?dǎo)體棒切割速率的大小。速率的大小。變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1、磁場方向垂直紙面，規(guī)定向里的方向為正在磁場中有磁場方向垂直紙面，規(guī)定向里的方向為正在磁場中有一細金屬圓環(huán)，線圈平面位于紙面內(nèi)，如圖一細金屬圓環(huán)，線圈平面位于紙面內(nèi)，如圖1：現(xiàn)令磁：現(xiàn)令磁感強度感強度B隨時間隨時間t變化，先按圖變化，先按圖2中的中的Oa圖線變化，后來圖線變化，后來又按圖線又按圖線bc和和cd變化，令，變化，令，E1、E2、E3分別表示這三分別表示這三段變化過程中感應(yīng)電動勢的大小，段變化過程中感應(yīng)電動勢的大小，l1，l2，l3分別表示分別表示對應(yīng)

10、的感應(yīng)電流，則對應(yīng)的感應(yīng)電流，則（ ） A、E1E2，I1沿逆時針方向，沿逆時針方向，I2沿順時針方向沿順時針方向 B、E1E2，I1沿逆時針方向，沿逆時針方向，I2沿順時針方向沿順時針方向 C、E1E2，I2沿順時針方向，沿順時針方向，I3沿逆時針方向沿逆時針方向 D、E2=E3，I2沿順時針方向，沿順時針方向，I3沿順時針方向沿順時針方向BD 2 2、如圖所示，一寬、如圖所示，一寬40cm40cm的勻強磁場區(qū)域，的勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里。一邊長為磁場方向垂直紙面向里。一邊長為20cm20cm的正的正方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場邊界方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場邊界的恒

11、定速度的恒定速度v=20cm/sv=20cm/s通過磁場區(qū)域，在運動通過磁場區(qū)域，在運動過程中，線框有一邊始終與磁場區(qū)域的邊界過程中，線框有一邊始終與磁場區(qū)域的邊界平行。取它剛進入磁場的時刻平行。取它剛進入磁場的時刻t=0t=0，在下列，在下列圖線中，正確反映感應(yīng)電流強度隨時間變化圖線中，正確反映感應(yīng)電流強度隨時間變化規(guī)律的是規(guī)律的是（ ）C 3、如圖如圖12-112-1所示，虛線上方空間有勻強磁場，所示，虛線上方空間有勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，直角扇形導(dǎo)線框繞垂磁場方向垂直紙面向里，直角扇形導(dǎo)線框繞垂直于紙面的軸直于紙面的軸O O以角速度勻速逆時針轉(zhuǎn)動。設(shè)以角速度勻速逆時針轉(zhuǎn)動。設(shè)線框

12、中感應(yīng)電流的方向以逆時針為正，線框處線框中感應(yīng)電流的方向以逆時針為正，線框處于圖示位置時為時間零點。那么，在圖于圖示位置時為時間零點。那么，在圖12-212-2中中能正確表明線框轉(zhuǎn)動一周感應(yīng)電流變化情況的能正確表明線框轉(zhuǎn)動一周感應(yīng)電流變化情況的是（是（ ）圖12-1圖12-2A三、電磁感應(yīng)相關(guān)計算三、電磁感應(yīng)相關(guān)計算 例：如圖甲，光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌例：如圖甲，光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距L=0.2m，電阻，電阻R=0.4，導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量為，導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量為m=0.1kg、電阻、電阻r=0.1的金屬桿，導(dǎo)軌電阻可忽略

13、不計，整個裝置處的金屬桿，導(dǎo)軌電阻可忽略不計，整個裝置處于磁感度強度于磁感度強度B=0.5T的勻強磁場中，磁場方向垂直紙的勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里，現(xiàn)用一外力面向里，現(xiàn)用一外力F沿水平方向拉桿，使之由靜止沿水平方向拉桿，使之由靜止開始運動，若理想電壓表的示數(shù)開始運動，若理想電壓表的示數(shù)U隨時間隨時間t變化的關(guān)系變化的關(guān)系如圖乙如圖乙. 求：求：（1）金屬桿在第）金屬桿在第5s末的運動末的運動 速度；速度；（2）第）第5s末外力末外力F的瞬時功率的瞬時功率.練習(xí)練習(xí)1、如圖，兩根足夠長的直金屬導(dǎo)軌如圖，兩根足夠長的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為平行放置在傾角為 的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌

14、間距為的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為L。M、P兩點間接有阻值為兩點間接有阻值為R的的電阻。一根質(zhì)量為電阻。一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直。整套裝置處于磁感應(yīng)強度為軌垂直。整套裝置處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方的勻強磁場中，磁場方向垂直斜面向下。導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略。讓向垂直斜面向下。導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略。讓ab桿沿導(dǎo)軌桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計摩擦。由靜止開始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計摩擦。 （1）由）由b向向a方向看到的裝置，請在此圖中畫出方向看到的裝置，請在此圖中畫出ab桿下滑過程桿下滑過

15、程中某時刻的受力示意圖；中某時刻的受力示意圖； （2）在加速下滑過程中，當(dāng)）在加速下滑過程中，當(dāng)ab桿的速度大小為時，求此時桿的速度大小為時，求此時ab桿中的電流及其加桿中的電流及其加 速度的大小；速度的大??； （3）求在下滑過程中，）求在下滑過程中，ab桿可以達到桿可以達到 的速度最大值。的速度最大值。圖56-1 2、如圖、如圖61所示，矩形導(dǎo)線框所示，矩形導(dǎo)線框abcd，質(zhì)量，質(zhì)量m=0.2kg ，電阻電阻r=1.6，邊長，邊長L1=1.0m，L2=0.8m.其下方距其下方距cd邊邊h=0.8m處有一個僅有水平上邊界處有一個僅有水平上邊界PQ的勻強磁場，磁感的勻強磁場，磁感應(yīng)強度應(yīng)強度B=0.8T，方向垂直于紙面向里，方向垂直于紙面向里.現(xiàn)使線框從靜止現(xiàn)使線框從靜止開始自由下落，下落過程中開始自由