電磁感應問題分析教學-ppt課件

1、電磁感應問題分析1.楞次定律妨礙的了解問題楞次定律妨礙的了解問題2.圖象問題圖象問題3.電磁感應定律能量問題電磁感應定律能量問題1.楞次定律妨礙的了解問題楞次定律妨礙的了解問題 2019年年 16如圖，閉合線圈上方有一豎直放置的條如圖，閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的形磁鐵，磁鐵的N極朝下。當磁鐵向下運動時但極朝下。當磁鐵向下運動時但未插入線圈內部未插入線圈內部 A線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向一樣，線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向一樣，磁鐵與線圈相互吸引磁鐵與線圈相互吸引 B線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向一樣，線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向一樣，磁鐵與線圈相互排斥磁鐵

2、與線圈相互排斥 C線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反，線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反， 磁鐵與線圈相互吸引磁鐵與線圈相互吸引 D線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反，線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反， 磁鐵與線圈相互排斥磁鐵與線圈相互排斥 18.2019福建卷如圖甲，一圓形閉合銅環(huán)由福建卷如圖甲，一圓形閉合銅環(huán)由高處從靜止開場下落，穿過一根豎直懸掛的條形高處從靜止開場下落，穿過一根豎直懸掛的條形磁鐵，銅環(huán)的中心軸線與條形磁鐵的中軸一直堅磁鐵，銅環(huán)的中心軸線與條形磁鐵的中軸一直堅持重合。假設取磁鐵中心持重合。假設取磁鐵中心O為坐標原點，建立豎為坐標原點，建立豎直向下正方向的直

3、向下正方向的x軸，那么圖乙中最能正確反映軸，那么圖乙中最能正確反映環(huán)中感應電流環(huán)中感應電流i隨環(huán)心位置坐標隨環(huán)心位置坐標x變化的關系圖象變化的關系圖象是是B221BlR1.1.楞次定律妨礙的了解問題楞次定律妨礙的了解問題 某實驗小組用如下圖的實驗安裝來驗證楞次定律。當條形磁鐵自上而下穿過固定的線圈時，經過電流計的感生電流方向是 AaGB B先aGb，后bGa CbGA D先bGa，后aGb1.楞次定律妨礙的了解問題楞次定律妨礙的了解問題 1010海南卷海南卷2 2一金屬圓環(huán)程度固定放置。一金屬圓環(huán)程度固定放置。 現(xiàn)將一豎直的條形磁鐵，在圓環(huán)上方沿圓環(huán)軸現(xiàn)將一豎直的條形磁鐵，在圓環(huán)上方沿圓環(huán)軸

4、線從靜止開場釋放，在條形磁鐵穿過圓環(huán)的過線從靜止開場釋放，在條形磁鐵穿過圓環(huán)的過 程中，條形磁鐵與圓環(huán)程中，條形磁鐵與圓環(huán) A A一直相互吸引一直相互吸引 B B一直相互排斥一直相互排斥 C C先相互吸引，后相互排斥先相互吸引，后相互排斥 D D先相互排斥，后相互吸引先相互排斥，后相互吸引1.楞次定律妨礙的了解問題楞次定律妨礙的了解問題 08如以下圖，粗糙程度桌面上有一質量為如以下圖，粗糙程度桌面上有一質量為m的銅的銅質矩形線圈。當一豎直放置的條形磁鐵從線圈中質矩形線圈。當一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線線AB正上方等高快速經過時，假設線圈一直不動，正上方等高快速經過時，假設線圈一直不動，那么關

5、于線圈遭到的支持力那么關于線圈遭到的支持力FN及在程度方向運動及在程度方向運動趨勢的正確判別是趨勢的正確判別是 A.FN先小于先小于mg后大于后大于mg，運動趨勢向左，運動趨勢向左 B.FN先大于先大于mg后小于后小于mg，運動趨勢向左，運動趨勢向左 C.FN先小于先小于mg后大于后大于mg， 運動趨勢向右運動趨勢向右 D.FN先大于先大于mg后小于后小于mg， 運動趨勢向右運動趨勢向右1.楞次定律妨礙的了解問題楞次定律妨礙的了解問題 06如下圖是一種延時開關，當如下圖是一種延時開關，當S1閉合時，電閉合時，電 磁鐵磁鐵F將銜鐵將銜鐵D吸下，吸下，C線路接通。當線路接通。當S1斷開時，斷開時，

6、由由 于電磁感應作用，于電磁感應作用，D將延遲一段時間才被釋放。將延遲一段時間才被釋放。那么那么 A由于由于A線圈的電磁感應作用，才線圈的電磁感應作用，才 產生延時釋放產生延時釋放D的作用的作用 B由于由于B線圈的電磁感應作用，才線圈的電磁感應作用，才 產生延時釋放產生延時釋放D的作用的作用 C假設斷開假設斷開B線圈的電鍵線圈的電鍵S2，無延時作用，無延時作用 D假設斷開假設斷開B線圈的電鍵線圈的電鍵S2，延時將變長，延時將變長1.1.楞次定律妨礙的了解問題楞次定律妨礙的了解問題 13如下圖，在一均勻磁場中有一U形導線框abcd，線框處于程度面，磁場與線框平面垂直，磁線與線框平面垂直，R為一電

7、阻，ef為垂直于ab的一根導體桿，它可在ab、cd上無摩擦地滑動。桿 ef及線框中導線的電阻都可不計。開場時，給ef一個向右的初速度，那么 Aef將減速向右運動，但不是勻減速 Bef將勻減速向右運動，最后停頓 Cef將勻速向右運動 Def將往返運動1.楞次定律妨礙的了解問題楞次定律妨礙的了解問題2019上海上海17如圖，勻強磁場垂直于如圖，勻強磁場垂直于軟導線回路平面，由于磁場發(fā)生變化，回路變軟導線回路平面，由于磁場發(fā)生變化，回路變?yōu)閳A形。那么磁場為圓形。那么磁場逐漸加強，方向向外逐漸加強，方向向外 B .逐漸加強，方向向里逐漸加強，方向向里C .逐漸減弱，方向向外逐漸減弱，方向向外 D .逐

8、漸減弱，方向向里逐漸減弱，方向向里1.楞次定律妨礙的了解問題楞次定律妨礙的了解問題 15 2019廣東卷廣東卷 如圖如圖8所示，上下開口、內壁光滑的所示，上下開口、內壁光滑的銅管銅管P和塑料管和塑料管Q豎直放置，小磁塊先后在兩管中從一豎直放置，小磁塊先后在兩管中從一樣高度處由靜止釋放，并落至底部，那么小磁塊樣高度處由靜止釋放，并落至底部，那么小磁塊() A在在P和和Q中都做自在落體運動中都做自在落體運動 B在兩個下落過程中的機在兩個下落過程中的機 械能都守恒械能都守恒 C在在P中的下落時間比在中的下落時間比在Q 中的長中的長 D落至底部時在落至底部時在P中的速度比中的速度比 在在Q中的大中的大

9、1.楞次定律妨礙的了解問題楞次定律妨礙的了解問題 2019廣東在圖廣東在圖1所示區(qū)域圖中直角坐標系所示區(qū)域圖中直角坐標系Oxy的的1、3象限內有勻強磁場，磁感強度方向垂直象限內有勻強磁場，磁感強度方向垂直于圖面向里，大小為于圖面向里，大小為B.半徑為半徑為l、圓心角為、圓心角為60的的扇形導線框扇形導線框OPQ以角速度以角速度繞繞O點在圖面內沿逆點在圖面內沿逆時針方向勻速轉動，導線框回路電阻為時針方向勻速轉動，導線框回路電阻為R. 1求線框中感應電流的最大值求線框中感應電流的最大值I0和交變感應和交變感應電流的頻率電流的頻率f。 2在圖在圖2上畫出線框轉一周的時間內感應電流上畫出線框轉一周的時

10、間內感應電流I隨時間隨時間t變化的圖像規(guī)定與圖變化的圖像規(guī)定與圖1中線框的位置中線框的位置相應的時辰為相應的時辰為t02.圖象問題圖象問題 2019.19一矩形線圈位于一隨時間一矩形線圈位于一隨時間t變化的勻強變化的勻強磁場內，磁場方向垂直線圈所在的平面紙面磁場內，磁場方向垂直線圈所在的平面紙面向里，如圖向里，如圖1所示。磁感應強度所示。磁感應強度B隨隨 t的變化規(guī)的變化規(guī)律如圖律如圖2所示。以所示。以l表示線圈中的感應電流，以表示線圈中的感應電流，以下各圖正確的選項是下各圖正確的選項是 A2.圖象問題圖象問題 2019年年 19.圖中兩條平行虛線之間存在勻強磁場，圖中兩條平行虛線之間存在勻強

11、磁場，虛線間的間隔為虛線間的間隔為l，磁場方向垂直紙面向里。，磁場方向垂直紙面向里。abcd是位于紙面內的梯形線圈，是位于紙面內的梯形線圈，ad與與bc間的間隔間的間隔也為也為l。t0時辰，時辰，bc邊與磁場區(qū)域邊境重合如邊與磁場區(qū)域邊境重合如圖?，F(xiàn)令線圈以恒定的速度圖?，F(xiàn)令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場區(qū)沿垂直于磁場區(qū)域邊境的方向穿過磁場區(qū)域。取沿域邊境的方向穿過磁場區(qū)域。取沿abcda的感應電流為正，那么在線圈穿的感應電流為正，那么在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中，感應電流越磁場區(qū)域的過程中，感應電流I隨時間隨時間t變化的變化的圖線能夠是圖線能夠是B 2.圖象問題圖象問題 06在豎直向上的勻強磁

12、場中，程度放置一個不變在豎直向上的勻強磁場中，程度放置一個不變形的單匝金屬圓線圈，規(guī)定線圈中感應電流的正形的單匝金屬圓線圈，規(guī)定線圈中感應電流的正方向如圖方向如圖1所示，當磁場的磁感應強度所示，當磁場的磁感應強度B隨時間隨時間t如圖如圖2變化時，圖變化時，圖3中正確表示線圈中感應電動勢中正確表示線圈中感應電動勢E變化的是變化的是A2.圖象問題圖象問題 07如下圖，如下圖，LOOL為一折線，它所構成的兩個角為一折線，它所構成的兩個角LOO和和OOL均為均為45。折線的右邊有一勻強磁場，。折線的右邊有一勻強磁場，其方向垂直于紙面向里。一邊長為其方向垂直于紙面向里。一邊長為l的正方形導線框沿的正方形

13、導線框沿垂直于垂直于OO的方向以速度的方向以速度v作勻速直線運動，在作勻速直線運動，在t0時時辰恰好位于圖中所示位置。以逆時針方向為導線框中電辰恰好位于圖中所示位置。以逆時針方向為導線框中電流的正方向，在下面四幅圖中可以正確表示電流流的正方向，在下面四幅圖中可以正確表示電流-時間時間I-t關系的是時間以關系的是時間以l/v為單位為單位D2.圖象問題圖象問題 0721.如下圖，在如下圖，在PQ、QR區(qū)域中存在著磁感應強度大區(qū)域中存在著磁感應強度大小相等、方向相反的勻強磁場、磁場方向均垂直于紙面。小相等、方向相反的勻強磁場、磁場方向均垂直于紙面。一導線框一導線框abcdefa位于紙面內，框的鄰邊都

14、相互垂直，位于紙面內，框的鄰邊都相互垂直，bc邊與磁場的邊境邊與磁場的邊境P重合。導線框與磁場區(qū)域的尺寸如重合。導線框與磁場區(qū)域的尺寸如下圖。從下圖。從t0時辰開場，線框勻速橫穿兩個磁場區(qū)域。時辰開場，線框勻速橫穿兩個磁場區(qū)域。以以abcdef為線框中的電動勢為線框中的電動勢的正方向，以的正方向，以下四個下四個t關系表示圖中正確的選項是關系表示圖中正確的選項是2.圖象問題圖象問題 2019矩形導線框矩形導線框abcd固定在勻強磁場中，磁感線固定在勻強磁場中，磁感線的方向與導線框所在平面垂直。規(guī)定磁場的正方的方向與導線框所在平面垂直。規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里，磁感應強度向垂直紙面向里，磁感應

15、強度B隨時間變化的規(guī)隨時間變化的規(guī)律如下圖。假設規(guī)定順時針方向為感應電流律如下圖。假設規(guī)定順時針方向為感應電流i的的正方向，以下正方向，以下i-t圖圖 中正確的選項是中正確的選項是D2.圖象問題圖象問題 2019如圖，一個邊長為如圖，一個邊長為l的正方形虛線框內有垂直于紙的正方形虛線框內有垂直于紙面向里的勻強磁場；一個邊長也為面向里的勻強磁場；一個邊長也為l的正方形導線框所的正方形導線框所在平面與磁場方向垂直；虛線框對角線在平面與磁場方向垂直；虛線框對角線ab與導線框的與導線框的一條連垂直，一條連垂直，ba的延伸線平分導線框。在的延伸線平分導線框。在t0時，使時，使導線框從圖示位置開場以恒定速

16、度沿導線框從圖示位置開場以恒定速度沿ab方向挪動，直方向挪動，直到整個導線框分開磁場區(qū)域。以到整個導線框分開磁場區(qū)域。以i表示導線框中感應電表示導線框中感應電流的強度，取逆時針方向為正。以下表示流的強度，取逆時針方向為正。以下表示i-t關系的圖關系的圖示中，能夠正確的選項是示中，能夠正確的選項是C2.圖象問題圖象問題 2021如下圖，一導體圓環(huán)位于紙面內，如下圖，一導體圓環(huán)位于紙面內，O為圓心。環(huán)內兩個圓為圓心。環(huán)內兩個圓 心角為心角為90的扇形區(qū)域內分別有勻強磁場，兩磁場磁感應強度的的扇形區(qū)域內分別有勻強磁場，兩磁場磁感應強度的大大 小相等，方向相反且均與紙面垂直。導體桿小相等，方向相反且均

17、與紙面垂直。導體桿OM可繞可繞O轉動，轉動，M端端 經過滑動觸點與圓環(huán)良好接觸。在圓心和圓環(huán)間連有電阻經過滑動觸點與圓環(huán)良好接觸。在圓心和圓環(huán)間連有電阻R。 桿桿OM以勻角速度以勻角速度逆時針轉動，逆時針轉動，t=0時恰好在圖示位置。規(guī)定從時恰好在圖示位置。規(guī)定從 a到到b流經電阻流經電阻R的電流方向為正，的電流方向為正， 圓環(huán)和導體桿的電阻忽略圓環(huán)和導體桿的電阻忽略 不計，那么桿從不計，那么桿從t=0開場轉動開場轉動 一周的過程中，電流隨一周的過程中，電流隨t 變化的圖象是變化的圖象是C2.圖象問題圖象問題10如下圖的電路中，電源的電動勢為如下圖的電路中，電源的電動勢為E，內阻為，內阻為r，

18、電感，電感L的電阻不計，電阻的電阻不計，電阻R的阻值大于燈泡的阻值大于燈泡D的的阻值在阻值在t0時辰閉合開關時辰閉合開關S，經過一段時間后，經過一段時間后，在在tt1時辰斷開時辰斷開S.以下以下表示表示A、B兩點間電兩點間電壓壓UAB隨時間隨時間t變化的變化的圖象中，正確的選項是圖象中，正確的選項是B2.圖象問題圖象問題 10如下圖，平行導軌間有一矩形的勻強磁場區(qū)域，如下圖，平行導軌間有一矩形的勻強磁場區(qū)域，細金屬棒細金屬棒PQ沿導軌從沿導軌從MN處勻速運動到處勻速運動到MN的的過程中，棒上感應電動勢過程中，棒上感應電動勢E隨時間隨時間t變化的圖示，變化的圖示，能夠正確的選項是能夠正確的選項是

19、A 2.圖象問題圖象問題 10如以下圖，一有界區(qū)域內，存在著磁感應強度大小如以下圖，一有界區(qū)域內，存在著磁感應強度大小均為均為B，方向分別垂直于光滑程度桌面向下和向上的，方向分別垂直于光滑程度桌面向下和向上的勻強磁場，磁場寬度均為勻強磁場，磁場寬度均為L，邊長為，邊長為L的正方形框的正方形框abcd的的bc邊緊靠磁場邊緣置于桌面上，使線框從靜止開場邊緊靠磁場邊緣置于桌面上，使線框從靜止開場沿沿x軸正方向勻加速經過磁場區(qū)域；假設以逆時針方向軸正方向勻加速經過磁場區(qū)域；假設以逆時針方向為電流的正方向，能反映線框為電流的正方向，能反映線框 中感應電流變化規(guī)律的是圖中感應電流變化規(guī)律的是圖 AC 2.

20、圖象問題圖象問題 11如圖，如圖，EOF和和EOF為空間一勻強磁場的邊境，其為空間一勻強磁場的邊境，其中中EOEO，F(xiàn)OFO，且，且EOOF；OO為為EOF的角平分線，的角平分線，OO間的間隔為間的間隔為l；磁場方向垂直于紙面；磁場方向垂直于紙面向里一邊長為向里一邊長為l的正方形導線框沿的正方形導線框沿OO方向勻速經過方向勻速經過磁場，磁場，t0時辰恰好位于圖示位置規(guī)定導線框中感時辰恰好位于圖示位置規(guī)定導線框中感應電流沿逆時針方向時為正，那么感應電流應電流沿逆時針方向時為正，那么感應電流i與時間與時間t的關系圖線能夠正確的選項是的關系圖線能夠正確的選項是 2.圖象問題圖象問題 12如圖，一載流

21、長直導線和一矩形導線框固定在同一平如圖，一載流長直導線和一矩形導線框固定在同一平面內，線框在長直導線右側，且其長邊與長直導線平面內，線框在長直導線右側，且其長邊與長直導線平行知在行知在t0到到tt1的時間間隔內，直導線中電流的時間間隔內，直導線中電流i發(fā)發(fā)生某種變化，而線框中的感應電流總是沿順時針方向；生某種變化，而線框中的感應電流總是沿順時針方向；線框遭到的安培力的合力先程度向左、后程度向右設線框遭到的安培力的合力先程度向左、后程度向右設電流電流i正方向與圖中箭頭所示方向一樣，那么正方向與圖中箭頭所示方向一樣，那么i隨時間隨時間t變變化的圖線能夠是化的圖線能夠是 2.圖象問題圖象問題 13紙

22、面內兩個半徑均為紙面內兩個半徑均為R的圓相切于的圓相切于O點，兩圓形區(qū)域點，兩圓形區(qū)域內分別存在垂直于紙面的勻強磁場，磁感應強度大小相內分別存在垂直于紙面的勻強磁場，磁感應強度大小相等、方向相反，且不隨時間變化。一長為等、方向相反，且不隨時間變化。一長為2R的導體桿的導體桿OA繞過繞過O點且垂直于紙面的軸順時針勻速旋轉，角速點且垂直于紙面的軸順時針勻速旋轉，角速度為度為，t0時，時，OA恰好位于兩圓的公切線上，如下圖。恰好位于兩圓的公切線上，如下圖。假設選取從假設選取從O指向指向A的電動勢為正，以下描畫導體桿中的電動勢為正，以下描畫導體桿中感應電動勢隨時間變化的圖象能夠正確的選項是感應電動勢隨

23、時間變化的圖象能夠正確的選項是(C) 2.圖象問題圖象問題182019新課標全國卷 如圖(a)所示，線圈ab、cd繞在同一軟鐵芯上在ab線圈中通以變化的電流，用示波器測得線圈cd間電壓如圖(b)所示知線圈內部的磁場與流經線圈的電流成正比，那么以下描畫線圈ab中電流隨時間變化關系的圖中，能夠正確的是CNoImage2.圖象問題圖象問題3.綜合綜合 202019安徽卷安徽卷 英國物理學家麥克斯韋以為，英國物理學家麥克斯韋以為，磁場變化時會在空間激發(fā)感生電場如下圖，一磁場變化時會在空間激發(fā)感生電場如下圖，一個半徑為個半徑為r的絕緣細圓環(huán)程度放置，環(huán)內存在豎直的絕緣細圓環(huán)程度放置，環(huán)內存在豎直向上的勻

24、強磁場向上的勻強磁場B，環(huán)上套一帶電荷量為，環(huán)上套一帶電荷量為q的小的小球知磁感應強度球知磁感應強度B隨時間均勻添加，其變化率隨時間均勻添加，其變化率為為k，假設小球在環(huán)上運動一周，那么感生電場，假設小球在環(huán)上運動一周，那么感生電場對小球的作用力所做功的大小是對小球的作用力所做功的大小是() A0 B.r2qk C2r2qk Dr2qk 25 2019新課標新課標卷卷 半徑分別為半徑分別為r和和2r的同心圓形導的同心圓形導軌固定在同一程度面內，一長為軌固定在同一程度面內，一長為r、質量為、質量為m且質量分且質量分布均勻的直導體棒布均勻的直導體棒AB置于圓導軌上面，置于圓導軌上面，BA的延伸線經

25、的延伸線經過圓導軌中心過圓導軌中心O，安裝的俯視圖如下圖整個安裝位于，安裝的俯視圖如下圖整個安裝位于一勻強磁場中，磁感應強度的大小為一勻強磁場中，磁感應強度的大小為B，方向豎直向，方向豎直向下在內圓導軌的下在內圓導軌的C點和外圓導軌的點和外圓導軌的D點之間接有一阻點之間接有一阻值為值為R的電阻的電阻(圖中未畫出圖中未畫出)直導體棒在程度外力作用直導體棒在程度外力作用下以角速度下以角速度繞繞O逆時針勻速轉動，在轉動過程中一直逆時針勻速轉動，在轉動過程中一直與導軌堅持良好接觸設導體棒與導軌之間的動摩擦因與導軌堅持良好接觸設導體棒與導軌之間的動摩擦因數(shù)為數(shù)為，導體棒和導軌的電阻均可忽略，導體棒和導軌

26、的電阻均可忽略 重力加速度大小重力加速度大小g.求求 (1)經過電阻經過電阻R的感應電流的方向和大小：的感應電流的方向和大?。?(2)外力的功率外力的功率3.綜合綜合 232019安徽卷安徽卷 (16分分)如圖如圖1所示，勻強磁場的磁感應強度所示，勻強磁場的磁感應強度B為為0.5 T，其方向垂直于傾角，其方向垂直于傾角為為30的斜面向上絕緣斜面上固的斜面向上絕緣斜面上固定有定有“A外形的光滑金屬導軌的外形的光滑金屬導軌的MPN(電阻忽略不計電阻忽略不計)，MP和和NP長度均為長度均為2.5 m，MN連線程度，長為連線程度，長為3 m以以MN中點中點O為原為原點、點、OP為為x軸建立一維坐標系軸建立一維坐標系Ox.一根粗細均勻的金屬桿一