電磁感應(yīng) 復(fù)習(xí)課件

歡迎大家！歡迎大家！1第四章電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)課件第四章電磁感應(yīng)2知識(shí)結(jié)構(gòu)知識(shí)結(jié)構(gòu)31．對(duì)楞次定律的理解和應(yīng)用。（1）楞次定律揭示了判斷感應(yīng)電流方向的規(guī)律，即“感應(yīng)電流的磁場(chǎng)”總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，其核心思想是阻礙，楞次定律提供了判斷感應(yīng)電流方向的基本方法。（2）楞次定律的擴(kuò)展含義，即從磁通量變化的角度看，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)表現(xiàn)為“增反減同”；從磁體與回路的相對(duì)運(yùn)動(dòng)角度看，表現(xiàn)為“來(lái)拒去留”；從回路面積看，表現(xiàn)為“增縮減擴(kuò)”；從導(dǎo)體中原電流的變化（自感）看，表現(xiàn)為“增反減同”。（3）楞次定律體現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象符合能量守恒定律。在電磁感應(yīng)過(guò)程中其他形式的能與電能相互轉(zhuǎn)化，但總能量守恒，能量守恒定律豐富了我們處理電磁感應(yīng)問(wèn)題的思路。規(guī)律方法1．對(duì)楞次定律的理解和應(yīng)用。規(guī)律方法4如圖所示，在光滑水平面上有一水平放置的金屬?gòu)椈蓤A環(huán)，在它正上方有一磁性很強(qiáng)的條形磁鐵，不計(jì)空氣阻力，當(dāng)條形磁鐵運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是導(dǎo)學(xué)是（）如圖所示，在光滑水平面上有一水平放置的金屬?gòu)?A.條形磁鐵水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬環(huán)將隨著向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)圓環(huán)的面積變大B.條形磁鐵水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬環(huán)將隨著向左運(yùn)動(dòng)，同時(shí)圓環(huán)的面積變小C.條形磁鐵豎直下落過(guò)程中，磁鐵減速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)圓環(huán)的面積變小且對(duì)桌面壓力變大D.條形磁鐵豎直下落過(guò)程中，磁鐵減速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)圓環(huán)的面積變大且對(duì)桌面壓力變小A.條形磁鐵水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬環(huán)將隨著向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)圓環(huán)的6解析：條形磁鐵水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)圓環(huán)的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，圓環(huán)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流對(duì)磁場(chǎng)的阻礙作用使得金屬環(huán)隨著向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)使環(huán)的面積增大，這是電磁驅(qū)動(dòng)現(xiàn)象，故A對(duì)、B錯(cuò)；條形磁鐵下落時(shí)，穿過(guò)該環(huán)的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流產(chǎn)生的效果阻礙其下落，同時(shí)圓環(huán)的面積變小且對(duì)桌面壓力變大，故C對(duì)、D錯(cuò)。答案：AC點(diǎn)評(píng)：靈活運(yùn)用楞次定律的擴(kuò)展含義，是解答該類問(wèn)題的有效途徑。解析：條形磁鐵水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)圓環(huán)的磁通量減小，根據(jù)楞次72.電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題。（1）在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，導(dǎo)體切割磁感線或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，該導(dǎo)體或回路相當(dāng)于電源。因此，電磁感應(yīng)問(wèn)題往往與電路問(wèn)題聯(lián)系在一起。（2）解決與電路相聯(lián)系的電磁感應(yīng)問(wèn)題的基本方法①用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律（右手定則）確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向。②確定內(nèi)電路和外電路，畫等效電路圖。③運(yùn)用閉合電路歐姆定律，串、并聯(lián)電路的性質(zhì)，電功率等公式求解。2.電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題。8電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)課件9

如圖所示，在兩條平行光滑的導(dǎo)軌上有一金屬桿ab，外加磁場(chǎng)跟軌道平面垂直，導(dǎo)軌上連有兩個(gè)定值電阻（R1＝5Ω，R2＝6Ω）和滑動(dòng)變阻器R0，電路中的電壓表量程為0～10V，電流表的量程為0～3A，把R0調(diào)至30Ω，用F＝40N的力使金屬桿ab垂直導(dǎo)軌向右平移，當(dāng)金屬桿ab達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，兩塊電表中有一塊表正好滿偏，而另一塊表還沒(méi)有達(dá)到滿偏，求此時(shí)金屬桿ab速度的大小（其他電阻不計(jì)）。如圖所示，在兩條平行光滑的導(dǎo)軌上有一金屬桿a10金屬桿ab切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E＝BLv金屬桿ab相當(dāng)于電源，有E＝U＋（I2＋I(xiàn)0）R1金屬桿ab達(dá)到穩(wěn)定速度時(shí)，F(xiàn)＝F安＝（I2＋I(xiàn)0）LB聯(lián)立解得v＝1m/s答案：1m/s金屬桿ab切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E＝BLv113.電磁感應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題。（1）導(dǎo)體中的感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中將受到安培力作用，所以電磁感應(yīng)問(wèn)題往往與力學(xué)問(wèn)題聯(lián)系在一起，處理此類問(wèn)題的基本方法：①用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向。②求回路中的電流強(qiáng)度的大小和方向。③分析研究導(dǎo)體受力情況（包括安培力）。④列動(dòng)力學(xué)方程或平衡方程求解。3.電磁感應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題。12（2）電磁感應(yīng)現(xiàn)象中涉及的具有收尾速度的力學(xué)問(wèn)題，關(guān)鍵要抓好受力情況和運(yùn)動(dòng)情況的動(dòng)態(tài)分析：周而復(fù)始地循環(huán)，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，加速度等于零，導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。（2）電磁感應(yīng)現(xiàn)象中涉及的具有收尾速度的力學(xué)問(wèn)題，關(guān)鍵要抓好13兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的處理思路：①達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)后，導(dǎo)體勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡，應(yīng)根據(jù)平衡條件——合外力為零，列式分析平衡態(tài)。②導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之前，往往做變加速運(yùn)動(dòng)，處于非平衡態(tài)，應(yīng)根據(jù)牛頓第二定律或結(jié)合功能關(guān)系分析非平衡態(tài)。兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的處理思路：14（4）電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)臨界問(wèn)題。①解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵是通過(guò)受力分析和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析，尋找過(guò)程中的臨界狀態(tài)，如速度、加速度為最大值、最小值的條件。（4）電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)臨界問(wèn)題。15（銀川一中2013～2014學(xué)年高二下學(xué)期期中）

如圖，矩形閉合導(dǎo)體線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方，由不同高度靜止釋放，用t1、t2分別表示線框ab邊和cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻。線框下落過(guò)程形狀不變，ab邊始終保持與磁場(chǎng)水平邊界線OO′平行，線框平面與磁場(chǎng)方向垂直。設(shè)OO′下方磁場(chǎng)區(qū)域足夠大，不計(jì)空氣影響，則下列哪一個(gè)圖象可能反映線框下落過(guò)程中速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律（

）（銀川一中2013～2014學(xué)年高二下學(xué)期期中）16電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)課件17電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)課件18度減小，A項(xiàng)錯(cuò)誤；若線框速度v>v0，但相差不大，則線框進(jìn)入磁場(chǎng)后可能先減速再勻速，B項(xiàng)正確；若線框的速度v＝v0，則線框進(jìn)入磁場(chǎng)一直勻速至全部進(jìn)入磁場(chǎng)，D項(xiàng)正確；若線框的速度v<v0，但相差不大，則線框進(jìn)入磁場(chǎng)后可能先加速再勻速；若線框的速度v遠(yuǎn)小于v0，則線框進(jìn)入磁場(chǎng)后一直加速，加速度減小，C項(xiàng)正確。只有A選項(xiàng)不可能。故正確選項(xiàng)為BCD。答案：BCD度減小，A項(xiàng)錯(cuò)誤；若線框速度v>v0，但相差不大，則線框進(jìn)入194.電磁感應(yīng)的圖象問(wèn)題。（1）圖象問(wèn)題的特點(diǎn)。考查方式比較靈活，有時(shí)根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)生的過(guò)程，確定圖象的正確與否，有時(shí)依據(jù)不同的圖象，進(jìn)行綜合計(jì)算。（2）解題關(guān)鍵。弄清初始條件，正、負(fù)方向的對(duì)應(yīng)，變化范圍，所研究物理量的函數(shù)表達(dá)式，進(jìn)出磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。4.電磁感應(yīng)的圖象問(wèn)題。20（3）解決圖象問(wèn)題的一般步驟。①明確圖象的種類，即是B－t圖還是Φ－t圖，或者E－t圖，I－t圖等。②分析電磁感應(yīng)的具體過(guò)程。③用右手定則或楞次定律確定方向?qū)?yīng)關(guān)系。④結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓定律等規(guī)律寫出函數(shù)關(guān)系式。⑤根據(jù)函數(shù)關(guān)系式，進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，如分析斜率的變化、截距等。⑥畫圖象或判斷圖象。（3）解決圖象問(wèn)題的一般步驟。21特別提醒：對(duì)圖象的理解，應(yīng)做到“四明確一理解”（1）明確圖象所描述的物理意義：明確各種“＋”、“－”的含義；明確斜率的含義；明確圖象和電磁感應(yīng)過(guò)程之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。特別提醒：22（哈爾濱六中2014～2015學(xué)年高二下學(xué)期期中）

如圖甲所示，正六邊形導(dǎo)線框abcdef放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中靜止不動(dòng)，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示。t＝0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直紙面向里，設(shè)產(chǎn)生的感應(yīng)電流順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎⒇Q直邊cd所受安培力的方向水平向左為正。則下面關(guān)于感應(yīng)電流i和cd所受安培力F隨時(shí)間t變化的圖象正確的是（

）（哈爾濱六中2014～2015學(xué)年高二下學(xué)期期中）23電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)課件24電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)課件25電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)課件26B錯(cuò)誤。在0～2s內(nèi)，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，且逐漸減小，電流恒定不變，根據(jù)F＝BIL，則安培力逐漸減小，cd邊所受安培力方向向右，為負(fù)值。0時(shí)刻安培力大小為F＝2B0I0L。在2s～3s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外，且逐漸增大，根據(jù)F＝BIL，則安培力逐漸增大，cd邊所受安培力方向向左，為正值，3s末安培力大小為B0I0L。在3～4s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外，且逐漸減小，則安培力大小逐漸減小，cd邊所受安培力方向向右，為負(fù)值，第4s初的安培力大小為B0I0L.在4～6s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，且逐漸增大，則安培力大小逐漸增大，cd邊所受安培力方向向左，6s末的安培力大小2B0I0L，故C正確，D錯(cuò)誤。答案：ACB錯(cuò)誤。在0～2s內(nèi)，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，且逐漸減小，電275．電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題分析。（1）過(guò)程分析：①電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生感應(yīng)電流的過(guò)程，實(shí)質(zhì)上是能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程。②電磁感應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中必定受到安培力的作用，因此，要維持感應(yīng)電流的存在，必須有“外力”克服安培力做功。此過(guò)程中，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。“外力”克服安培力做了多少功，就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。③當(dāng)感應(yīng)電流通過(guò)用電器時(shí)，電能又轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。安培力做功的過(guò)程，是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過(guò)程，安培力做了多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。5．電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題分析。28（2）求解思路：①利用安培力做的功求解：電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電能等于克服安培力所做的功；②利用能量守恒求解：若只有電能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，則機(jī)械能的減少量等于產(chǎn)生的電能；③利用電路特征求解：即根據(jù)電路結(jié)構(gòu)直接計(jì)算電路中所產(chǎn)生的電能。（2）求解思路：29（廈門市2013～2014學(xué)年高二下學(xué)期期末）

如圖甲，足夠長(zhǎng)的兩平行光滑金屬導(dǎo)軌，間距L＝0.5m，導(dǎo)軌平面與水平面成θ＝30°角，定值電阻R＝0.5Ω。導(dǎo)軌上停放著一質(zhì)量m＝0.2kg、內(nèi)阻不計(jì)的金屬桿CD，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上．現(xiàn)用一垂直于金屬桿CD的拉力F，沿導(dǎo)軌斜面方向向上拉桿，使之由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，并開始計(jì)時(shí)。（g取10m/s2）試求：（廈門市2013～2014學(xué)年高二下學(xué)期期末）30（1）當(dāng)速度達(dá)到1m/s時(shí)，回路的電流；（2）若拉力的功率恒為7.5W，CD桿的最大速度；（1）當(dāng)速度達(dá)到1m/s時(shí)，回路的電流；31解析：（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E＝BLv＝0.5V（2）上升過(guò)程CD做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，直到a＝0時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，所以速度最大時(shí)：F－mgsinθ－BImL＝0，解析：（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E＝BLv＝0.5V32答案：（1）1A（2）3m/s（3）9.73J答案：（1）1A33本章內(nèi)容是高考的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，命題呈現(xiàn)以下特點(diǎn)：（1）考查的內(nèi)容集中在楞次定律的應(yīng)用及法拉第電磁感應(yīng)定律與力學(xué)、能量、電路、圖象的綜合應(yīng)用上。（2）考查的題型多是選擇題或分值較高的計(jì)算題，以中檔題為主。觸及高考本章內(nèi)容是高考的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，命題呈現(xiàn)以下特點(diǎn)：觸及高考34A.Ua>Uc，金屬框中無(wú)電流B.Ub>Uc，金屬框中電流方向沿a—b—c—a考題探析（2015·全國(guó)卷Ⅱ，15）如圖，直角三角形金屬框abc放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向平行于ab邊向上．當(dāng)金屬框繞ab邊以角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)分別為Ua、Ub、Uc。已知bc邊的長(zhǎng)度為l.下列判斷正確的是（

）A.Ua>Uc，金屬框中無(wú)電流考題探析（2015·全國(guó)卷Ⅱ，35答案：C答案：C36（2015·廣東理綜，35）如圖（a）所示，平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌水平放置，間距L＝0.4m。導(dǎo)軌右端接有阻值R＝1Ω的電阻。導(dǎo)體棒垂直放置在導(dǎo)軌上，且接觸良好。導(dǎo)體棒及導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)。導(dǎo)軌間正方形區(qū)域abcd內(nèi)有方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，b、d連線與導(dǎo)軌垂直，長(zhǎng)度也為L(zhǎng)。從0時(shí)刻開始，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時(shí)間t變化，規(guī)律如圖（b）所示；同一時(shí)刻，棒從導(dǎo)軌左端開始向右勻速運(yùn)動(dòng)，1s后剛好進(jìn)入磁場(chǎng)。若使棒在導(dǎo)軌上始終以速度v＝1m/s做直線運(yùn)動(dòng)，求：（2015·廣東理綜，35）如圖（a）所示，平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌37電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)課件38（1）棒進(jìn)入磁場(chǎng)前，回路中的電動(dòng)勢(shì)E；（2）棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的最大安培力F，以及棒通過(guò)三角形abd區(qū)域時(shí)電流i與時(shí)間t的關(guān)系式。解析：（1）棒進(jìn)入磁場(chǎng)前，回路中的電動(dòng)勢(shì)為感生電動(dòng)勢(shì)，由磁場(chǎng)變化產(chǎn)生（2）棒進(jìn)入磁場(chǎng)后，磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，回路中的電動(dòng)勢(shì)為動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，由導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生，導(dǎo)體棒所受安培力為（1）棒進(jìn)入磁場(chǎng)前，回路中的電動(dòng)勢(shì)E；（2）棒進(jìn)入磁場(chǎng)后，磁39因?yàn)閠＝1s后，B＝0.5T，v＝1m/s，R＝1Ω，所以L最大時(shí)，F(xiàn)最大。當(dāng)L＝0.4m時(shí)，F(xiàn)max＝0.04N，當(dāng)導(dǎo)體棒通過(guò)三角形abd區(qū)域時(shí)，導(dǎo)體棒切割磁感線的有效長(zhǎng)度由幾何關(guān)系可得L＝2v×（t－1），答案：（1）0.04V（2）0.04Ni＝（t－1）A（1s≤t≤1.2s）因?yàn)閠＝1s后，B＝0.5T，v＝1m/s，R＝1Ω，40一、選擇題（1～3題為單選題，4、5題為多選題）臨場(chǎng)練兵1.（2015·重慶理綜，4）如圖為無(wú)線充電技術(shù)中使用的受電線圈示意圖，線圈匝數(shù)為n，面積為S。若在t1到t2時(shí)間內(nèi)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)平行于線圈軸線向右穿過(guò)線圈，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小由B1均勻增加到B2，則該段時(shí)間線圈兩端a和b之間的電勢(shì)差φa－φb（

）一、選擇題（1～3題為單選題，4、5題為多選題）臨場(chǎng)練兵1.41答案：C答案：C422.（2015?安徽理綜，19）如圖所示，abcd為水平放置的平行光滑金屬導(dǎo)軌，間距為l，導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。已知金屬桿MN傾斜放置，與導(dǎo)軌成θ角，單位長(zhǎng)度的電阻為r，保持金屬桿以速度v沿平行于cd的方向滑動(dòng)（金屬桿滑動(dòng)過(guò)程中與導(dǎo)軌接觸良好）。則（）2.（2015?安徽理綜，19）如圖所示，abcd為水平放置43答案：B答案：B44電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)課件45A.PQ中電流先增大后減小B.PQ兩端電壓先減小后增大C.PQ上拉力的功率先減小后增大D.線框消耗的電功率先減小后增大答案：C3.（2015·福建理綜，18）如圖，由某種粗細(xì)均勻的總電阻為3R的金屬條制成的矩形線框abcd，固定在水平面內(nèi)且處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中。一接入電路電阻為R的導(dǎo)體棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v勻速滑動(dòng)，滑動(dòng)過(guò)程PQ始終與ab垂直，且與線框接觸良好，不計(jì)摩擦．在PQ從靠近ad處向bc滑動(dòng)的過(guò)程中（

）A.PQ中電流先增大后減小3.（2015·福建理綜，18）如46電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)課件474.（2015·全國(guó)卷Ⅰ，19）1824年，法國(guó)科學(xué)家阿拉果完成了著名的“圓盤實(shí)驗(yàn)”。實(shí)驗(yàn)中將一銅圓盤水平放置，在其中心正上方用柔軟細(xì)線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針，如圖所示。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)圓盤在磁針的磁場(chǎng)中繞過(guò)圓盤中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，但略有滯后。下列說(shuō)法正確的是（

）4.（2015·全國(guó)卷Ⅰ，19）1824年，法國(guó)科學(xué)家阿拉果48A.圓盤上產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)B.圓盤內(nèi)的渦電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng)C.在圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，磁針的磁場(chǎng)穿過(guò)整個(gè)圓盤的磁通量發(fā)生了變化D.圓盤中的自由電子隨圓盤一起運(yùn)動(dòng)形成電流，此電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng)答案：ABA.圓盤上產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)49解析：圓盤運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，半徑方向的金屬條在切割磁感線，在圓心和邊緣之間產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，選項(xiàng)A對(duì)，圓盤在徑向的輻條切割磁感線過(guò)程中，內(nèi)部距離圓心遠(yuǎn)近不同的點(diǎn)電勢(shì)不等而形成渦流，選項(xiàng)B對(duì)。圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，圓盤位置，圓盤面積和磁場(chǎng)都沒(méi)有發(fā)生變化，所以沒(méi)有磁通量的變化，選項(xiàng)C錯(cuò)。圓盤本身呈現(xiàn)電中性，不會(huì)產(chǎn)生環(huán)形電流，選項(xiàng)D錯(cuò)。解析：圓盤運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，半徑方向的金屬條在切割磁感線，在圓心和50謝謝謝謝51歡迎大家！歡迎大家！52第四章電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)課件第四章電磁感應(yīng)53知識(shí)結(jié)構(gòu)知識(shí)結(jié)構(gòu)541．對(duì)楞次定律的理解和應(yīng)用。（1）楞次定律揭示了判斷感應(yīng)電流方向的規(guī)律，即“感應(yīng)電流的磁場(chǎng)”總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，其核心思想是阻礙，楞次定律提供了判斷感應(yīng)電流方向的基本方法。（2）楞次定律的擴(kuò)展含義，即從磁通量變化的角度看，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)表現(xiàn)為“增反減同”；從磁體與回路的相對(duì)運(yùn)動(dòng)角度看，表現(xiàn)為“來(lái)拒去留”；從回路面積看，表現(xiàn)為“增縮減擴(kuò)”；從導(dǎo)體中原電流的變化（自感）看，表現(xiàn)為“增反減同”。（3）楞次定律體現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象符合能量守恒定律。在電磁感應(yīng)過(guò)程中其他形式的能與電能相互轉(zhuǎn)化，但總能量守恒，能量守恒定律豐富了我們處理電磁感應(yīng)問(wèn)題的思路。規(guī)律方法1．對(duì)楞次定律的理解和應(yīng)用。規(guī)律方法55如圖所示，在光滑水平面上有一水平放置的金屬?gòu)椈蓤A環(huán)，在它正上方有一磁性很強(qiáng)的條形磁鐵，不計(jì)空氣阻力，當(dāng)條形磁鐵運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是導(dǎo)學(xué)是（）如圖所示，在光滑水平面上有一水平放置的金屬?gòu)?6A.條形磁鐵水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬環(huán)將隨著向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)圓環(huán)的面積變大B.條形磁鐵水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬環(huán)將隨著向左運(yùn)動(dòng)，同時(shí)圓環(huán)的面積變小C.條形磁鐵豎直下落過(guò)程中，磁鐵減速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)圓環(huán)的面積變小且對(duì)桌面壓力變大D.條形磁鐵豎直下落過(guò)程中，磁鐵減速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)圓環(huán)的面積變大且對(duì)桌面壓力變小A.條形磁鐵水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬環(huán)將隨著向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)圓環(huán)的57解析：條形磁鐵水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)圓環(huán)的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，圓環(huán)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流對(duì)磁場(chǎng)的阻礙作用使得金屬環(huán)隨著向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)使環(huán)的面積增大，這是電磁驅(qū)動(dòng)現(xiàn)象，故A對(duì)、B錯(cuò)；條形磁鐵下落時(shí)，穿過(guò)該環(huán)的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流產(chǎn)生的效果阻礙其下落，同時(shí)圓環(huán)的面積變小且對(duì)桌面壓力變大，故C對(duì)、D錯(cuò)。答案：AC點(diǎn)評(píng)：靈活運(yùn)用楞次定律的擴(kuò)展含義，是解答該類問(wèn)題的有效途徑。解析：條形磁鐵水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)圓環(huán)的磁通量減小，根據(jù)楞次582.電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題。（1）在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，導(dǎo)體切割磁感線或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，該導(dǎo)體或回路相當(dāng)于電源。因此，電磁感應(yīng)問(wèn)題往往與電路問(wèn)題聯(lián)系在一起。（2）解決與電路相聯(lián)系的電磁感應(yīng)問(wèn)題的基本方法①用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律（右手定則）確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向。②確定內(nèi)電路和外電路，畫等效電路圖。③運(yùn)用閉合電路歐姆定律，串、并聯(lián)電路的性質(zhì)，電功率等公式求解。2.電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題。59電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)課件60

如圖所示，在兩條平行光滑的導(dǎo)軌上有一金屬桿ab，外加磁場(chǎng)跟軌道平面垂直，導(dǎo)軌上連有兩個(gè)定值電阻（R1＝5Ω，R2＝6Ω）和滑動(dòng)變阻器R0，電路中的電壓表量程為0～10V，電流表的量程為0～3A，把R0調(diào)至30Ω，用F＝40N的力使金屬桿ab垂直導(dǎo)軌向右平移，當(dāng)金屬桿ab達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，兩塊電表中有一塊表正好滿偏，而另一塊表還沒(méi)有達(dá)到滿偏，求此時(shí)金屬桿ab速度的大?。ㄆ渌娮璨挥?jì)）。如圖所示，在兩條平行光滑的導(dǎo)軌上有一金屬桿a61金屬桿ab切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E＝BLv金屬桿ab相當(dāng)于電源，有E＝U＋（I2＋I(xiàn)0）R1金屬桿ab達(dá)到穩(wěn)定速度時(shí)，F(xiàn)＝F安＝（I2＋I(xiàn)0）LB聯(lián)立解得v＝1m/s答案：1m/s金屬桿ab切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E＝BLv623.電磁感應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題。（1）導(dǎo)體中的感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中將受到安培力作用，所以電磁感應(yīng)問(wèn)題往往與力學(xué)問(wèn)題聯(lián)系在一起，處理此類問(wèn)題的基本方法：①用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向。②求回路中的電流強(qiáng)度的大小和方向。③分析研究導(dǎo)體受力情況（包括安培力）。④列動(dòng)力學(xué)方程或平衡方程求解。3.電磁感應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題。63（2）電磁感應(yīng)現(xiàn)象中涉及的具有收尾速度的力學(xué)問(wèn)題，關(guān)鍵要抓好受力情況和運(yùn)動(dòng)情況的動(dòng)態(tài)分析：周而復(fù)始地循環(huán)，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，加速度等于零，導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。（2）電磁感應(yīng)現(xiàn)象中涉及的具有收尾速度的力學(xué)問(wèn)題，關(guān)鍵要抓好64兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的處理思路：①達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)后，導(dǎo)體勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡，應(yīng)根據(jù)平衡條件——合外力為零，列式分析平衡態(tài)。②導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之前，往往做變加速運(yùn)動(dòng)，處于非平衡態(tài)，應(yīng)根據(jù)牛頓第二定律或結(jié)合功能關(guān)系分析非平衡態(tài)。兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的處理思路：65（4）電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)臨界問(wèn)題。①解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵是通過(guò)受力分析和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析，尋找過(guò)程中的臨界狀態(tài)，如速度、加速度為最大值、最小值的條件。（4）電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)臨界問(wèn)題。66（銀川一中2013～2014學(xué)年高二下學(xué)期期中）

如圖，矩形閉合導(dǎo)體線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方，由不同高度靜止釋放，用t1、t2分別表示線框ab邊和cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻。線框下落過(guò)程形狀不變，ab邊始終保持與磁場(chǎng)水平邊界線OO′平行，線框平面與磁場(chǎng)方向垂直。設(shè)OO′下方磁場(chǎng)區(qū)域足夠大，不計(jì)空氣影響，則下列哪一個(gè)圖象可能反映線框下落過(guò)程中速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律（

）（銀川一中2013～2014學(xué)年高二下學(xué)期期中）67電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)課件68電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)課件69度減小，A項(xiàng)錯(cuò)誤；若線框速度v>v0，但相差不大，則線框進(jìn)入磁場(chǎng)后可能先減速再勻速，B項(xiàng)正確；若線框的速度v＝v0，則線框進(jìn)入磁場(chǎng)一直勻速至全部進(jìn)入磁場(chǎng)，D項(xiàng)正確；若線框的速度v<v0，但相差不大，則線框進(jìn)入磁場(chǎng)后可能先加速再勻速；若線框的速度v遠(yuǎn)小于v0，則線框進(jìn)入磁場(chǎng)后一直加速，加速度減小，C項(xiàng)正確。只有A選項(xiàng)不可能。故正確選項(xiàng)為BCD。答案：BCD度減小，A項(xiàng)錯(cuò)誤；若線框速度v>v0，但相差不大，則線框進(jìn)入704.電磁感應(yīng)的圖象問(wèn)題。（1）圖象問(wèn)題的特點(diǎn)?？疾榉绞奖容^靈活，有時(shí)根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)生的過(guò)程，確定圖象的正確與否，有時(shí)依據(jù)不同的圖象，進(jìn)行綜合計(jì)算。（2）解題關(guān)鍵。弄清初始條件，正、負(fù)方向的對(duì)應(yīng)，變化范圍，所研究物理量的函數(shù)表達(dá)式，進(jìn)出磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。4.電磁感應(yīng)的圖象問(wèn)題。71（3）解決圖象問(wèn)題的一般步驟。①明確圖象的種類，即是B－t圖還是Φ－t圖，或者E－t圖，I－t圖等。②分析電磁感應(yīng)的具體過(guò)程。③用右手定則或楞次定律確定方向?qū)?yīng)關(guān)系。④結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓定律等規(guī)律寫出函數(shù)關(guān)系式。⑤根據(jù)函數(shù)關(guān)系式，進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，如分析斜率的變化、截距等。⑥畫圖象或判斷圖象。（3）解決圖象問(wèn)題的一般步驟。72特別提醒：對(duì)圖象的理解，應(yīng)做到“四明確一理解”（1）明確圖象所描述的物理意義：明確各種“＋”、“－”的含義；明確斜率的含義；明確圖象和電磁感應(yīng)過(guò)程之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。特別提醒：73（哈爾濱六中2014～2015學(xué)年高二下學(xué)期期中）

如圖甲所示，正六邊形導(dǎo)線框abcdef放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中靜止不動(dòng)，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示。t＝0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直紙面向里，設(shè)產(chǎn)生的感應(yīng)電流順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎⒇Q直邊cd所受安培力的方向水平向左為正。則下面關(guān)于感應(yīng)電流i和cd所受安培力F隨時(shí)間t變化的圖象正確的是（

）（哈爾濱六中2014～2015學(xué)年高二下學(xué)期期中）74電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)課件75電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)課件76電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)課件77B錯(cuò)誤。在0～2s內(nèi)，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，且逐漸減小，電流恒定不變，根據(jù)F＝BIL，則安培力逐漸減小，cd邊所受安培力方向向右，為負(fù)值。0時(shí)刻安培力大小為F＝2B0I0L。在2s～3s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外，且逐漸增大，根據(jù)F＝BIL，則安培力逐漸增大，cd邊所受安培力方向向左，為正值，3s末安培力大小為B0I0L。在3～4s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外，且逐漸減小，則安培力大小逐漸減小，cd邊所受安培力方向向右，為負(fù)值，第4s初的安培力大小為B0I0L.在4～6s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，且逐漸增大，則安培力大小逐漸增大，cd邊所受安培力方向向左，6s末的安培力大小2B0I0L，故C正確，D錯(cuò)誤。答案：ACB錯(cuò)誤。在0～2s內(nèi)，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，且逐漸減小，電785．電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題分析。（1）過(guò)程分析：①電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生感應(yīng)電流的過(guò)程，實(shí)質(zhì)上是能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程。②電磁感應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中必定受到安培力的作用，因此，要維持感應(yīng)電流的存在，必須有“外力”克服安培力做功。此過(guò)程中，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。“外力”克服安培力做了多少功，就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。③當(dāng)感應(yīng)電流通過(guò)用電器時(shí)，電能又轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。安培力做功的過(guò)程，是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過(guò)程，安培力做了多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。5．電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題分析。79（2）求解思路：①利用安培力做的功求解：電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電能等于克服安培力所做的功；②利用能量守恒求解：若只有電能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，則機(jī)械能的減少量等于產(chǎn)生的電能；③利用電路特征求解：即根據(jù)電路結(jié)構(gòu)直接計(jì)算電路中所產(chǎn)生的電能。（2）求解思路：80（廈門市2013～2014學(xué)年高二下學(xué)期期末）

如圖甲，足夠長(zhǎng)的兩平行光滑金屬導(dǎo)軌，間距L＝0.5m，導(dǎo)軌平面與水平面成θ＝30°角，定值電阻R＝0.5Ω。導(dǎo)軌上停放著一質(zhì)量m＝0.2kg、內(nèi)阻不計(jì)的金屬桿CD，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上．現(xiàn)用一垂直于金屬桿CD的拉力F，沿導(dǎo)軌斜面方向向上拉桿，使之由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，并開始計(jì)時(shí)。（g取10m/s2）試求：（廈門市2013～2014學(xué)年高二下學(xué)期期末）81（1）當(dāng)速度達(dá)到1m/s時(shí)，回路的電流；（2）若拉力的功率恒為7.5W，CD桿的最大速度；（1）當(dāng)速度達(dá)到1m/s時(shí)，回路的電流；82解析：（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E＝BLv＝0.5V（2）上升過(guò)程CD做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，直到a＝0時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，所以速度最大時(shí)：F－mgsinθ－BImL＝0，解析：（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E＝BLv＝0.5V83答案：（1）1A（2）3m/s（3）9.73J答案：（1）1A84本章內(nèi)容是高考的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，命題呈現(xiàn)以下特點(diǎn)：（1）考查的內(nèi)容集中在楞次定律的應(yīng)用及法拉第電磁感應(yīng)定律與力學(xué)、能量、電路、圖象的綜合應(yīng)用上。（2）考查的題型多是選擇題或分值較高的計(jì)算題，以中檔題為主。觸及高考本章內(nèi)容是高考的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，命題呈現(xiàn)以下特點(diǎn)：觸及高考85A.Ua>Uc，金屬框中無(wú)電流B.Ub>Uc，金屬框中電流方向沿a—b—c—a考題探析（2015·全國(guó)卷Ⅱ，15）如圖，直角三角形金屬框abc放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向平行于ab邊向上．當(dāng)金屬框繞ab邊以角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)分別為Ua、Ub、Uc。已知bc邊的長(zhǎng)度為l.下列判斷正確的是（

）A.Ua>Uc，金屬框中無(wú)電流考題探析（2015·全國(guó)卷Ⅱ，86答案：C答案：C87（2015·廣東理綜，35）如圖（a）所示，平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌水平放置，間距L＝0.4m。導(dǎo)軌右端接有阻值R＝1Ω的電阻。導(dǎo)體棒垂直放置在導(dǎo)軌上，且接觸良好。導(dǎo)體棒及導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)。導(dǎo)軌間正方形區(qū)域abcd內(nèi)有方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，b、d連線與導(dǎo)軌垂直，長(zhǎng)度也為L(zhǎng)。從0時(shí)刻開始，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時(shí)間t變化，規(guī)律如圖（b）所示；同一時(shí)刻，棒從導(dǎo)軌左端開始向右勻速運(yùn)動(dòng)，1s后剛好進(jìn)入磁場(chǎng)。若使棒在導(dǎo)軌上始終以速度v＝1m/s做直線運(yùn)動(dòng)，求：（2015·廣東理綜，35）如圖（a）所示，平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌88電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)課件89（1）棒進(jìn)入磁場(chǎng)前，回路中的電動(dòng)勢(shì)E；（2）棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的最大安培力F，以及棒通過(guò)三角形abd區(qū)域時(shí)電流i與時(shí)間t的關(guān)系式。解析：（1）棒進(jìn)入磁場(chǎng)前，回路中的電動(dòng)勢(shì)為感生電動(dòng)勢(shì)，由磁場(chǎng)變化產(chǎn)生（2）棒進(jìn)入磁場(chǎng)后，磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，回路中的電動(dòng)勢(shì)為動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，由導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生，導(dǎo)體棒所受安培力為（1）棒進(jìn)入磁場(chǎng)前，回路中的電動(dòng)勢(shì)E；（2）棒進(jìn)入磁場(chǎng)后，磁90因?yàn)閠＝1s后，B＝0.5T，v＝1m/s，R＝1Ω，所以L最大時(shí)，F(xiàn)最大。當(dāng)L＝0.4m時(shí)，F(xiàn)max＝0.04N，當(dāng)導(dǎo)體棒通過(guò)三角形abd區(qū)域時(shí)，導(dǎo)體棒切割磁感線的有效長(zhǎng)度由幾何關(guān)系可得L＝2v×（t－1），