第13章電磁感應(yīng)

1、 HGY一輪講義第十三章：電磁感應(yīng)第一模塊：電磁感應(yīng)、楞次定律夯實(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?chē)臻g激起電場(chǎng)；如周?chē)臻g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(xiàn)圈的磁通量發(fā)生變化時(shí)就將發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，線(xiàn)圈里產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如線(xiàn)圈

2、閉合，則線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中以速度v平動(dòng)時(shí)，盡管線(xiàn)圈的bc和ad邊都在做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，但由于穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量沒(méi)有變，所以線(xiàn)圈回路中沒(méi)有感應(yīng)電流。（3）發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩種基本方式及其理論解釋導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線(xiàn)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)

3、象：當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線(xiàn)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(jiàn)情況（1）線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)；（2）線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中面積發(fā)生變化；（3）線(xiàn)圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化；（4）通電線(xiàn)圈中電流發(fā)生變化。2、感應(yīng)電流方向的判斷（1）右手定則：伸開(kāi)右手，讓拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面

4、內(nèi)，讓磁感線(xiàn)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：主要用于閉合回路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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

5、；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(chēng)“增反減同”題型解析類(lèi)型題： 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 【例題】如圖所示，O1O2是矩形導(dǎo)線(xiàn)框abcd的對(duì)稱(chēng)軸，其左方有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。以

6、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類(lèi)型題： 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(chēng)口訣“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(xiàn)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(xiàn)圈A和B，單刀雙擲開(kāi)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(kāi)關(guān)S斷開(kāi)1和閉合2的過(guò)程

7、中，流過(guò)電阻R中電流的方向是：（ ）A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【例題】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)【例題】如圖所示，條形磁體附近放置有三個(gè)矩形線(xiàn)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(xiàn)圈中感應(yīng)電流的方向。（1）A線(xiàn)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(xiàn)圈從B1處向右平動(dòng)，經(jīng)過(guò)B

8、2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(xiàn)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(xiàn)位置。解析：要判斷線(xiàn)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(xiàn)圈中磁通量的變化情況。（1）A線(xiàn)圈移動(dòng)時(shí)，垂直A線(xiàn)圈的磁場(chǎng)分量均為向右，當(dāng)A線(xiàn)圈在A2處時(shí)，線(xiàn)圈中的磁通量最大；線(xiàn)圈在A1和A3處時(shí)磁通量的大小相等（如圖所示）。當(dāng)線(xiàn)圈由A1位置移到A2位置的過(guò)程中，線(xiàn)圈中向右的磁通量增加，由楞次定律可知，這一過(guò)程中，線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向左，則線(xiàn)圈中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍◤淖笙蛴铱矗?。?dāng)線(xiàn)圈由A2位置移到A3位置過(guò)程中，線(xiàn)圈中向右的磁通量減少，則線(xiàn)圈中

9、感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向右，故線(xiàn)圈中感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍◤淖笙蛴铱矗?。?dāng)線(xiàn)圈在A2處時(shí)，線(xiàn)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。（2）B線(xiàn)圈在磁體下方，線(xiàn)圈平面平行于磁體。線(xiàn)圈在B1位置時(shí)，垂直線(xiàn)圈平面的分磁場(chǎng)豎直向下，線(xiàn)圈在B3位置時(shí)，垂直線(xiàn)圈平面的分磁場(chǎng)豎直向上，在B1和B3位置時(shí)線(xiàn)圈中磁通量的大小相等；線(xiàn)圈在B2位置時(shí)，線(xiàn)圈中的磁通量為零（進(jìn)入和穿出線(xiàn)圈的磁通量的代數(shù)和為零）（如圖所示）。當(dāng)線(xiàn)圈由B1位置移到B2位置的過(guò)程中，垂直線(xiàn)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(xiàn)圈在這一過(guò)程中，感應(yīng)電流的磁場(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＞€(xiàn)

10、圈從B2位置移向B3位置的過(guò)程中，垂直線(xiàn)圈平面的分磁場(chǎng)豎直向上并逐漸增加，則B線(xiàn)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?。?dāng)B線(xiàn)圈移到B2位置時(shí)，此時(shí)盡管線(xiàn)圈中磁通量為零，但線(xiàn)圈中仍有感應(yīng)電流；從切割磁感線(xiàn)的角度看，線(xiàn)圈的ab邊和cd邊分別切割磁感線(xiàn)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＃?）C線(xiàn)圈由C1位置移到C2位置時(shí)的過(guò)程中，垂直線(xiàn)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(xiàn)圈中的磁通量向上增加；當(dāng)

11、線(xiàn)圈位于C2位置時(shí)，線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)平行，線(xiàn)圈中的磁通量為零，（如圖所示）。由楞次定律可以判斷，C線(xiàn)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Ｔ谟蒀2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(xiàn)圈在C2位置時(shí)，盡管線(xiàn)圈中磁通量為零，但線(xiàn)圈中仍有感應(yīng)電流。一方面可以看成線(xiàn)圈中磁通量正處在向下減少到向上增加的轉(zhuǎn)變過(guò)程，另一方面從切割磁線(xiàn)看，ab邊和cd邊都切割磁感線(xiàn)，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

12、，則ab切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)比cd要大，所以線(xiàn)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！纠}】如圖1所示，一水平放置的矩形線(xiàn)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(xiàn)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)【例題】如圖所示，螺線(xiàn)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(xiàn)ab，

13、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(xiàn)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)？【例題】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 ( )【例題】矩形導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)方向與線(xiàn)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(xiàn)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（ ）【例題】如圖所示，金屬導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒a

14、b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(xiàn)圈c中將有感應(yīng)電流產(chǎn)生且被螺線(xiàn)管吸引的是( )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(xiàn)下落過(guò)程，導(dǎo)體環(huán)中的感應(yīng)電流方向如何？NSv0M2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(chēng)口訣“來(lái)拒去留”。從運(yùn)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(xiàn)框（不考慮重力）將如何運(yùn)動(dòng)？O2O1【例題】如圖所示，矩形閉合線(xiàn)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（

15、磁極間距略大于矩形線(xiàn)圈的寬度。）當(dāng)磁鐵勻速向右通過(guò)線(xiàn)圈時(shí)，線(xiàn)圈仍靜止不動(dòng)，那么線(xiàn)圈受到薄板的磨擦力方向和線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向（從上向下看）是( ） 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【例題】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 b3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

16、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(xiàn)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(chēng)口訣“增縮減擴(kuò)”?！纠}】如圖所示，通有穩(wěn)恒電流的長(zhǎng)直螺線(xiàn)管豎直放置，銅環(huán)R沿螺線(xiàn)管的軸線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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：（ ）Aa1a2g Ba3a1g Ca1a3a2 Da3a1a2【例題】如圖所示，光滑固定導(dǎo)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

17、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【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 b4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)形線(xiàn)圈，將兩線(xiàn)圈平行共軸放置，如圖3甲所示，當(dāng)線(xiàn)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(xiàn)圈B中的電流i2隨時(shí)間t變化的圖像是圖4中的：類(lèi)型題： 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

18、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（ ）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，IC0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

19、的初級(jí)線(xiàn)圈，理想變壓器的輸出端有三組次級(jí)線(xiàn)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A若ab棒勻速運(yùn)動(dòng)，則B若ab棒勻加速運(yùn)動(dòng)，則C若ab棒做加速度變小的加速運(yùn)動(dòng)，則D若ab棒在某一中心位置附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則【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)第二模塊：法拉第電磁感應(yīng)定律夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)法拉第電磁感應(yīng)定律：在

20、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(xiàn)圈的匝數(shù)。法拉第電磁感應(yīng)定律的理解（1）的兩種基本形式：當(dāng)線(xiàn)圈面積S不變，垂直于線(xiàn)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(xiàn)圈面積S發(fā)生變化時(shí)，。（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)有必然聯(lián)系。（3）若為恒定（如：面積S不變，磁場(chǎng)B均勻變化，或磁場(chǎng)B不變，面積S均勻變化，），則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定。若為變化量，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E也為變化量，計(jì)算的是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)。5磁通量、磁通量的變化、磁通量的變化率（1）磁通

21、量是指穿過(guò)某面積的磁感線(xiàn)的條數(shù)，計(jì)算式為，其中為磁場(chǎng)B與線(xiàn)圈平面S的夾角。（2）磁通量的變化指線(xiàn)圈中末狀態(tài)的磁通量與初狀態(tài)的磁通量之差，計(jì)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(xiàn)的斜率。與以及沒(méi)有必然聯(lián)系。6、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(xiàn)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)電荷而在棒中形成電場(chǎng)，于是自由電子除受

22、fb作用外又將受到電場(chǎng)力fc=eE，開(kāi)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(xiàn)運(yùn)動(dòng)的ab棒形成一個(gè)感應(yīng)電源，在其外電路開(kāi)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 = lvB（2）與公式E =的比較。當(dāng)把法拉第電磁感應(yīng)定律E =中的理解為切割導(dǎo)體在時(shí)間內(nèi)“掃過(guò)的磁通量”時(shí)，就可用E =直接推導(dǎo)出。因此公式E = lvB實(shí)際上可以理解為法拉第電磁感應(yīng)定律在導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)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

23、磁感線(xiàn)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)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；但公式E =只能用于計(jì)算在時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，而公式E = lvB則既可以用來(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。如有不垂直的情況，應(yīng)通過(guò)正交分解取其垂直分量代入。（4）公式中l(wèi)的意義公式E = lvB中l(wèi)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

24、割導(dǎo)體兩端點(diǎn)的連線(xiàn)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(xiàn)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(lèi)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

25、自感現(xiàn)象。通電自感和斷電自感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(kāi)S。重新接通電路時(shí)可以看到，跟有鐵芯的線(xiàn)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(kāi)電路，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(xiàn)圈中的電流要大于流過(guò)燈泡中的電流，因?yàn)镾斷開(kāi)時(shí)，燈泡和線(xiàn)圈組成的回路中的電流，是以線(xiàn)圈中的原電流為初始電流，再減小到零的。（2）

26、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(xiàn)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)為延緩導(dǎo)體中電流的變化。（2）大?。海?）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(xiàn)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，

27、用自感系數(shù)來(lái)描述線(xiàn)圈的這種特性。用符號(hào)“L”表示。（2）決定因素：線(xiàn)圈的橫截面積越大、線(xiàn)圈越長(zhǎng)、單位長(zhǎng)度上的線(xiàn)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(chēng)“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(xiàn)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(xiàn)圈的電流在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(xiàn)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)

28、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(kāi)關(guān)。制作精密電阻時(shí)，采用雙線(xiàn)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(kāi)的作用，相當(dāng)于一個(gè)自動(dòng)開(kāi)關(guān)。2、鎮(zhèn)流器：鎮(zhèn)流器是一個(gè)帶鐵芯的線(xiàn)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

29、燈的工作原理：電路結(jié)構(gòu)如圖所示，當(dāng)開(kāi)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)器里U形動(dòng)觸片膨脹張開(kāi)，跟靜觸片接觸而把電路導(dǎo)通，于是鎮(zhèn)流器的線(xiàn)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(kāi)。電路斷開(kāi)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)

30、高壓，加在燈管兩端，使燈管中的氣體開(kāi)始放電導(dǎo)通，氣體放電時(shí)產(chǎn)生的紫外線(xiàn)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。鎮(zhèn)流器中的線(xiàn)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類(lèi)型題： 法拉弟電磁感應(yīng)定律 1導(dǎo)體棒切割磁感線(xiàn)【例題】“衛(wèi)星懸繩發(fā)電”是人類(lèi)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(xiàn)（其下端懸掛一個(gè)金屬球，以保證金屬線(xiàn)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

31、列說(shuō)法正確的是 A這是利用運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線(xiàn)切割地磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)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)生直流電，且金屬線(xiàn)上端為正極C該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生直流電，且金屬線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)的上端為其負(fù)極【例題】如圖所示，矩形線(xiàn)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(xiàn)圈產(chǎn)生的電能及通過(guò)線(xiàn)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（ ）AW1= W2 q1= q 2 BW1W2 q1= q 2CW1 W2 q1 W2 q 1 q 2【例題

32、】如圖所示，導(dǎo)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(chēng)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(xiàn)中正確的是【例題】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(zhǎng)，且Ll。金屬框在水平恒力F作用下沿水平做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。已知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(kāi)磁場(chǎng)時(shí)即

33、撤去恒力F。則從線(xiàn)框的ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)到cd邊離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，線(xiàn)框的速度隨時(shí)間變化的圖象是（ ）【例題】2006年7月1日，世界上海拔最高、線(xiàn)路最長(zhǎng)的青藏鐵路全線(xiàn)通車(chē)，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(chē)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(chē)首節(jié)車(chē)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(xiàn)圈時(shí)，線(xiàn)圈便產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)傳輸給控制中心線(xiàn)圈邊長(zhǎng)分別為l1和l2，匝數(shù)為n，線(xiàn)圈和傳輸線(xiàn)的電阻忽略不計(jì)若火車(chē)通過(guò)線(xiàn)圈時(shí)，控制中心接收到線(xiàn)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(xiàn)），t1、t2、t3、t4是運(yùn)動(dòng)過(guò)程的四個(gè)時(shí)刻，則火車(chē)

34、（ ）A在t1t2時(shí)間內(nèi)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B在t3t4時(shí)間內(nèi)做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C在t1t2時(shí)間內(nèi)加速度大小為D在t3 t4時(shí)間內(nèi)平均速度的大小為2線(xiàn)框中磁通量發(fā)生變化【例題】）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：( )A圖中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定不變B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】等離子氣流由左方連續(xù)以速度射入P1和P2兩板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab直導(dǎo)線(xiàn)與P1P2相連接，線(xiàn)圈A內(nèi)有隨圖乙所示變化的磁場(chǎng)，且磁場(chǎng)B的

35、正方向規(guī)定向左，如圖甲所示，則下列敘述正確的是（ ） A01s內(nèi)，ab、cd導(dǎo)線(xiàn)互相排斥B12s內(nèi)，ab、cd導(dǎo)線(xiàn)互相吸引C23s內(nèi)，ab、cd導(dǎo)線(xiàn)互相吸引D34s內(nèi)，ab、cd導(dǎo)線(xiàn)互相排斥類(lèi)型題： 自感現(xiàn)象的應(yīng)用 【例題】如圖所示，電阻R1=3，R2=6，線(xiàn)圈的直流電阻不計(jì)，電源電動(dòng)勢(shì)E=5V，內(nèi)阻r=1。開(kāi)始時(shí)，電鍵S閉合，則A、斷開(kāi)S前，電容器所帶電荷量為零B、斷開(kāi)S前，電容器兩端的電壓為10/3VC、斷開(kāi)S的瞬間，電容器a板帶上正電D、斷開(kāi)S的瞬間，電容器b板帶上正電【例題】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(xiàn)圈，那么( )A合上S，A、B一起亮，然后A變

36、暗后熄滅B合上S，B先亮，A逐漸變亮，最后A、B一樣亮C斷開(kāi)S，A立即熄滅，B由亮變暗后熄滅D斷開(kāi)S，B立即熄滅，A閃亮一下后熄滅【例題】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(xiàn)圈，當(dāng)電路中的開(kāi)關(guān)S由閉合到斷開(kāi)時(shí)，線(xiàn)圈會(huì)產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì)，使開(kāi)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(xiàn)圈處并聯(lián)一個(gè)元件，在如圖所示的方案中可行的是（ ）【例題】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)很大的自感線(xiàn)圈L和定值電阻R組成如圖所示的電路（自感線(xiàn)圈的直流電阻與定值電阻R的阻值相等），閉合開(kāi)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

37、說(shuō)法中正確的是（ ） abLRA閉合開(kāi)關(guān)的瞬間，通過(guò)a燈和b燈的電流相等B閉合開(kāi)關(guān)后，a燈先亮，b燈后亮C閉合開(kāi)關(guān)，待電路穩(wěn)定后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，a、b兩燈過(guò)一會(huì)同時(shí)熄滅D閉合開(kāi)關(guān)，待電路穩(wěn)定后斷開(kāi)開(kāi)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(kāi)時(shí)，下列判斷正確的有（ ）(A)a先變亮，然后逐漸變暗(B)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(xiàn)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_

38、_；電鍵S斷開(kāi)的瞬間，通過(guò)線(xiàn)圈L的電流方向是_，通過(guò)燈泡的電流方向是_。【例題】如圖所示，是用于觀察自感現(xiàn)象的電路，設(shè)線(xiàn)圈的自感系數(shù)較大，線(xiàn)圈的直流電阻RL與小燈泡的電阻R滿(mǎn)足R LR則在電鍵S由閉合到斷開(kāi)瞬間，可以觀察到 （ ）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(lèi)型題： 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：（）A、接通K1，K2接a，K3斷開(kāi)，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(kāi)K1、K3，令K2接b，待燈管冷卻后再接通K

39、1，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(kāi)K3，燈管可能正常發(fā)光類(lèi)型題： 電磁感應(yīng)結(jié)合閉合電路的歐姆定律 【例題】如圖所示，直角三角形導(dǎo)線(xiàn)框abc固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab是一段長(zhǎng)為、電阻為R的均勻?qū)Ь€(xiàn)，ac和bc的電阻可不計(jì)，ac長(zhǎng)度為。磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里。現(xiàn)有一段長(zhǎng)度為、電阻為的均勻?qū)w桿MN架在導(dǎo)線(xiàn)框上，開(kāi)始時(shí)緊靠ac，然后沿ab方向以恒定速度v向b端滑動(dòng)。滑動(dòng)中始終與ac平行并與導(dǎo)線(xiàn)框保持良好接觸。當(dāng)MN滑過(guò)的距離為時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)ac中的電流是多大？方向如何？【例題】如圖（a）所示的螺線(xiàn)管的匝數(shù)n=1500，橫截面積S=2

40、0cm2，電阻r=1.5，與螺線(xiàn)管串聯(lián)的外電阻R1=1.0，R2=3.5若穿過(guò)螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖（b）所示的規(guī)律變化，計(jì)算R1上消耗的電功率類(lèi)型題： 電磁感應(yīng)與電路中電量的計(jì)算 【例題】如圖所示，平行導(dǎo)軌P、Q相距為d，兩端分別接有阻值為R的電阻和電容為C的電容器；磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面，方向如圖；直導(dǎo)線(xiàn)aO的一端與導(dǎo)軌Q在O點(diǎn)相連，aO長(zhǎng)為2d，開(kāi)始aO與平行導(dǎo)軌垂直，當(dāng)它以角速度順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)600時(shí)，上端與導(dǎo)軌P分離（aO繞O轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，保持與導(dǎo)軌P有良好接觸），不考慮導(dǎo)軌P、Q與直導(dǎo)線(xiàn)aO的電阻。試分析計(jì)算：整個(gè)過(guò)程中有多少電荷量通過(guò)電阻R ？【例題】放在絕緣水平

41、面上的兩條平行導(dǎo)軌MN和PQ之間寬度為L(zhǎng)，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，B的方向垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌左端接有阻值為R的電阻，其它部分電阻不計(jì)導(dǎo)軌右端接一電容為C的電容器，長(zhǎng)為2L的金屬棒放在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，其a端放在導(dǎo)軌PQ上現(xiàn)將金屬棒以a端為軸，以角速度沿導(dǎo)軌平面順時(shí)針旋轉(zhuǎn)角，如圖所示求這個(gè)過(guò)程中通過(guò)電阻R的總電量是多少？（設(shè)導(dǎo)軌長(zhǎng)度比2L長(zhǎng)得多）MPRNQCab【例題】如圖所示，空間存在垂直于紙面的均勻磁場(chǎng)，在半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)、外，磁場(chǎng)方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B。一半徑為b，電阻為R的圓形導(dǎo)線(xiàn)環(huán)放置在紙面內(nèi)，其圓心與圓形區(qū)域的中心重合。在內(nèi)、外磁場(chǎng)同時(shí)由B均勻地減小

42、到零的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)截面的電量Q=_。類(lèi)型題： 電磁感應(yīng)與電路中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題 【例題】如圖甲所示，兩根足夠長(zhǎng)的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)。M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻，一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab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(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直斜面向下。導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略，讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計(jì)它們之間的摩擦。（1）由b向a方向看到的裝置如圖乙所示，請(qǐng)?jiān)诖藞D中畫(huà)出ab桿下滑過(guò)程中某時(shí)刻的受力示意圖；（2）在加速下滑過(guò)程中，當(dāng)ab桿的速度大小為v時(shí)，求此時(shí)ab桿中的電流及其加速度的

43、大?。唬?）求在下滑過(guò)程中，ab桿可能達(dá)到的速度最大值?！纠}】如圖所示，兩根相距為d的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌位于水平xOy平面內(nèi)，左端接有阻值為R的電阻，其他部分的電阻均不計(jì)在x0的一側(cè)存在垂直xOy平面且方向豎直向下的穩(wěn)定磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度大小按B=kx規(guī)律變化（其中k是一大于零的常數(shù)）一根質(zhì)量為m的金屬桿垂直跨擱在光滑的金屬導(dǎo)軌上，兩者接觸良好當(dāng)t =0時(shí)直桿位于x=0處，其速度大小為v0，方向沿x軸正方向，在此后的過(guò)程中，始終有一個(gè)方向向左的變力F作用于金屬桿，使金屬桿的加速度大小恒為a，加速度方向一直沿x軸的負(fù)方向求：（1）閉合回路中感應(yīng)電流持續(xù)的時(shí)間有多長(zhǎng)？（2）當(dāng)金屬桿沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)

44、的速度為時(shí)，閉合回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？此時(shí)作用于金屬桿的外力F多大？類(lèi)型題： 電磁感應(yīng)與電路中的功能綜合問(wèn)題 【例題】如圖所示，電動(dòng)機(jī)通過(guò)其轉(zhuǎn)軸上的絕緣細(xì)繩牽引一根原來(lái)靜止的長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m，質(zhì)量m=0.1kg的導(dǎo)體棒ab，導(dǎo)體棒緊貼在豎直放置、電阻不計(jì)的金屬框架上，導(dǎo)體棒的電阻R=1，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其方向垂直于導(dǎo)體框架所在的平面。當(dāng)導(dǎo)體棒在電動(dòng)機(jī)牽引下上升h=3.8m時(shí)，獲得穩(wěn)定的速度，此過(guò)程中導(dǎo)體棒產(chǎn)生的熱量Q=2J。電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，電壓表、電流表的讀數(shù)分別恒為7V和1A。電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻r=1，不計(jì)一切摩擦，g=10m/s2。求：（1）導(dǎo)體棒所達(dá)到的穩(wěn)定速度是多少？（2）導(dǎo)體棒從

45、靜止到達(dá)穩(wěn)定速度的時(shí)間是多少？【例題】如圖所示，兩根豎直固定放置的無(wú)限長(zhǎng)光滑金屬導(dǎo)軌，電阻不計(jì)，寬度為L(zhǎng)，上端接有電阻，導(dǎo)軌上接觸良好地緊貼一質(zhì)量為m、有效電阻為R的金屬桿ab，。整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬桿ab由靜止開(kāi)始下落，下落距離為h時(shí)重力的功率剛好達(dá)到最大，設(shè)重力的最大功率為P。求：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。（2）金屬桿從開(kāi)始下落到重力的功率剛好達(dá)到最大的過(guò)程中，電阻產(chǎn)生的熱量。類(lèi)型題： 電磁感應(yīng)中圖象綜合問(wèn)題 【例題】如圖所示，一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向分別垂直紙面向里和向外，磁場(chǎng)寬度均為L(zhǎng)，在磁場(chǎng)區(qū)域的左側(cè)相距為L(zhǎng)處，有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)體線(xiàn)框，

46、總電阻為R，且線(xiàn)框平面與磁場(chǎng)方向垂直?，F(xiàn)使線(xiàn)框以速度v勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。若以初始位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，規(guī)定電流逆時(shí)針?lè)较驎r(shí)的電流和電動(dòng)勢(shì)方向?yàn)檎?，B垂直紙面向里時(shí)為正，則以下關(guān)于線(xiàn)框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、磁通量、感應(yīng)電流、和電功率的四個(gè)圖象描述錯(cuò)誤的是：（ ）【例題】如圖所示，一個(gè)邊長(zhǎng)為a、電阻為R的等邊三角形線(xiàn)框，在外力作用下，以速度v勻速穿過(guò)寬度均為a的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)。這兩個(gè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向相反。線(xiàn)框運(yùn)動(dòng)方向與底邊平行且與磁場(chǎng)邊緣垂直。取逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鳛檎?。若從圖示位置開(kāi)始，線(xiàn)框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流i與沿運(yùn)動(dòng)方向的位移x之間的函數(shù)圖象，下面四個(gè)圖中正確的是（ ）【例題】如圖甲所示，兩個(gè)垂直

47、紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度均為a，一正三角形（高度為a）導(dǎo)線(xiàn)框ABC從圖示位置沿圖示方向勻速穿過(guò)兩磁場(chǎng)區(qū)域，以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较?，在圖乙中感應(yīng)電流I與線(xiàn)框移動(dòng)距離x的關(guān)系圖象正確的是（ ）【例題】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(chǎng)，磁場(chǎng)方向均垂直于紙面，一正方形導(dǎo)線(xiàn)框abcd位于紙面內(nèi)，ab邊與磁場(chǎng)的邊界P重合。導(dǎo)線(xiàn)框與磁場(chǎng)區(qū)域的尺寸如圖所示。從t=0時(shí)刻開(kāi)始，線(xiàn)框勻速橫穿兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域，以abcd為線(xiàn)框中的電流i的正方向，向左為導(dǎo)線(xiàn)框所受安培力的正方向，以下i t 2，4，6和Ft關(guān)系示意圖中正確的是 （ ）【例題

48、】如圖所示，一寬為40cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，一邊長(zhǎng)為 20cm的正方形導(dǎo)線(xiàn)框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場(chǎng)邊界的恒定速度v20cm/s，通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線(xiàn)框有一邊始終與磁場(chǎng)區(qū)域的邊界平行，取它剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)刻t0時(shí)，則下圖中能正確反映感應(yīng)電流強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律的是（）【例題】如圖所示，LOOL為一折線(xiàn)，它所形成的兩個(gè)角LOO和OOL均為45。折線(xiàn)的右邊有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其方向垂直于紙面向里，一邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線(xiàn)框沿垂直于OO的方向以速度v作勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在t0的刻恰好位于圖中所示位置。以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)閷?dǎo)線(xiàn)框中電流的正方向，在下面四幅圖中能夠正確表示電流時(shí)間（It）關(guān)系的是（

49、時(shí)間以l/v為單位）（ ）lllvLOO/L/45tI0123AtI0123BttI0123CI0123D解析：切割磁感線(xiàn)的是正方形線(xiàn)框的上下兩邊，由右手定則可知圖D正確?！纠}】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(chǎng)，磁場(chǎng)方向均垂直于紙面。一導(dǎo)線(xiàn)框abcdef位于紙面內(nèi)，況的鄰邊都相互垂直，bc邊與磁場(chǎng)的邊界P重合。導(dǎo)線(xiàn)框與磁場(chǎng)區(qū)域的尺寸如圖所示。從t=0時(shí)刻開(kāi)始，線(xiàn)框勻速橫穿兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域。以abcdef為線(xiàn)框中的電動(dòng)勢(shì)的正方向，以下四個(gè)-t關(guān)系示意圖中正確的是（ ）llll2l2labcdefPQROt1 2 3 41 2 3 4OtA B1 2 3 4O

50、t1 2 3 4OtC D類(lèi)型題： 電磁感應(yīng)綜合問(wèn)題 【例題】 (20分)如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面間夾角均為=370，導(dǎo)軌間距為lm，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)。兩根金屬棒ab和ab的質(zhì)量都是0.2kg，電阻都是1，與導(dǎo)軌垂直放置且接觸良好，金屬棒和導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25，兩個(gè)導(dǎo)軌平面處均存在著垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小相同。讓ab固定不動(dòng)，將金屬棒ab由靜止釋放，當(dāng)ab下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，整個(gè)回路消耗的電功率為8W。求 (1)ab達(dá)到的最大速度多大？ (2)ab下落了30m高度時(shí)，其下滑速度已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定，則此過(guò)程中回路電流的發(fā)熱量Q多大？ (3)如果

51、將ab與ab同時(shí)由靜止釋放，當(dāng)ab下落了30m高度時(shí)，其下滑速度也已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定，則此過(guò)程中回路電流的發(fā)熱量Q為多大？(g=10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8)【例題】?jī)筛嗑酁長(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與水平和豎直導(dǎo)軌之間有相同的動(dòng)摩擦因數(shù)，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，回路總電阻為2R，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力作用下沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿也正好以某一速度向下做勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)

52、軌接觸良好，重力加速度為g，求：（1）ab桿勻速運(yùn)動(dòng)的速度v1；（2）ab桿所受拉力F；（3）ab桿以v1勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿以v2（v2已知）勻速運(yùn)動(dòng)，則在cd桿向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱【例題】如圖所示，光滑矩形斜面ABCD的傾角=30，在其上放置一矩形金屬線(xiàn)框abcd，ab的邊長(zhǎng)l1 = 1m，bc的邊長(zhǎng)l2 = 0.6m，線(xiàn)框的質(zhì)量m = 1kg，電阻R = 0。1，線(xiàn)框通過(guò)細(xì)線(xiàn)繞過(guò)定滑輪與重物相連，細(xì)線(xiàn)與斜面平行且靠近；重物質(zhì)量M = 2kg，離地面的高度為H = 4.8m；斜面上efgh區(qū)域是有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于斜面向上；已知AB到ef的距離為S1 = 4.2m，ef

53、到gh的距離S2 = 0.6m，gh到CD的距離為S3 = 3.8m，取g =10m/s2；現(xiàn)讓線(xiàn)框從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)（開(kāi)始時(shí)刻，cd與AB邊重合），發(fā)現(xiàn)線(xiàn)框勻速穿過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，求：（1）線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v（2）efgh區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B（3）線(xiàn)框在通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q（4）線(xiàn)框從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到ab邊與CD邊重合需經(jīng)歷多長(zhǎng)時(shí)間【例題】如圖光滑斜面的傾角30，在斜面上放置一矩形線(xiàn)框abcd，ab邊的邊長(zhǎng)l11m，bc邊的長(zhǎng)l20.6m，線(xiàn)框的質(zhì)量m1kg，電阻R0.1，線(xiàn)框用細(xì)線(xiàn)通過(guò)定滑輪與重物相連，重物質(zhì)量M2kg，斜面上ef線(xiàn)與gh線(xiàn)（efgh pq）間有垂直斜面向上的勻

54、強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B10.5T， gh線(xiàn)與pq線(xiàn)間有垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B20.5T如果線(xiàn)框從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)恰好做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，ab邊由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到gh線(xiàn)所用的時(shí)間為2.3s ，求：（1）求ef線(xiàn)和gh線(xiàn)間的距離；（2）ab邊由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到gh線(xiàn)這段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱；（3） ab邊剛進(jìn)入gh線(xiàn)瞬間線(xiàn)框的加速度【例題】 (16分)一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域如圖甲所示，質(zhì)量為m、電阻為R的長(zhǎng)方形矩形線(xiàn)圈abcd邊長(zhǎng)分別為L(zhǎng)和2L，線(xiàn)圈一半在磁場(chǎng)內(nèi)，一半在磁場(chǎng)外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，t0時(shí)刻磁場(chǎng)開(kāi)始均勻減小，線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，在磁場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)，v-t圖像如圖乙，圖中斜向虛線(xiàn)為過(guò)O點(diǎn)速度圖線(xiàn)的切線(xiàn)，數(shù)據(jù)由圖中給出，不考慮重力影響，求：(1)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率(2)t2時(shí)刻回路的電功率【例題】磁懸浮列車(chē)是一種高速運(yùn)載工具，它是經(jīng)典電磁學(xué)與現(xiàn)代超導(dǎo)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。磁懸浮列車(chē)具有兩個(gè)重要系統(tǒng)。一是懸浮系統(tǒng)，利用磁力（可由超導(dǎo)電磁鐵提供）使車(chē)體在導(dǎo)軌上懸浮起來(lái)與軌道脫離接觸。另一是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，就是在沿軌道安裝的繞組（線(xiàn)圈）中，通上勵(lì)磁電流，產(chǎn)生隨空間作周期性變化、運(yùn)動(dòng)的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)與固定在車(chē)體下部的感應(yīng)金屬框相互