電磁感應復習學案

電磁感應復一、產感應電流的件、楞定律1、產生感電流的條件是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。它有兩種情況：⑴切割（閉合電路的部分導體切割磁感線）2、右手定適用于判斷閉合電路中一部分導體切割磁感線時感應電流的方向。3、楞次定的實質是能量守恒定律在電磁感應現(xiàn)象中的體現(xiàn)，其應用步驟：⑴明確閉合電路中的原磁場方向；⑵分析穿過閉合電路的磁通量的變化；⑶根據(jù)楞次定律判定感應電流的磁場方向；⑷利用安培定則，判定感應電流的方向。二、法第電磁感應律1、公式⑴感應電動勢的大小與電路的電阻及電路是否閉合等無關；⑵一般而言，公式求的是Δt的平均感應電動勢；⑶在電磁感應中，產生感應電動勢的那部分導體可等效成一個電源，感應電動勢的方向和導體（電源）內的電流方向一致。2、公式⑴若B、lv三者互相垂直，；若直導線與Bv不垂直，則應取、lv互相垂直的分量；⑵若導體是彎曲的，則l應取與、v垂直的有效長度；⑶若v瞬時速度，則為瞬時電動勢；若為平均速度，則E平均電動勢。3、公式為導體棒繞其一端轉動切割磁感線時產生的感應電動勢。三、自由于線圈自身的電流發(fā)生變化而產生感應電動勢的電磁感應現(xiàn)象。本章的難點辨析：1、手定則右手定則的別適用條件

左手定則通電導線在磁場中的受力方向（因電而動）

右手定則閉合電路的部分導體切割磁感線產生感應電流（因動生電）能量轉化的關系

電能→機械電動機）機械能→電能（發(fā)電機）2、通量、通量的變化、磁通的變化率的別磁通量

磁通量的變化量

磁通量的變化率物理意義

時刻穿過個面的磁感線的條數(shù)

時間內過穿過某個面的磁通量變的磁通的化的快慢變化1/6

大小附注

是與垂直的面的面積線圈平面與磁感線平行時，線圈平面與磁感線垂直時，

＝0，但最大，但

或最大＝0要嚴格區(qū)分、、的含義，的大小與、無關。3、楞次定中“阻礙”理解⑴“阻礙”是指感應電流產生的磁場要阻礙引起感應電流的磁場的磁通量的變化，與引起感應電流的磁場的磁通量原來的大小沒有關系；⑵“阻礙”不是“阻止”，“阻礙變化”是使變化進行得緩慢些，但并沒有被終止；⑶“阻礙”不等于“反向”，實際上是增反減同，増縮減擴,來拒去留，阻礙自身電流變化。例1：如圖所示，光滑固定導軌M、N水平放置，兩根導棒、平行放于導軌上，形成一個閉合回路。當一條形磁鐵從高處下落接近回路時，、Q將如何運動？磁鐵的加速度怎樣變化？4、清感應流和感應電當閉合電路在時間發(fā)生磁通量變化

時，通過電路的感應電量為【典型題】（一）磁感應現(xiàn)象1如圖所示在勻強磁場中放有平行銅導軌它與大線圈M相接要使小線圈N得順時針方向的感應電流，則放在導軌上的裸金屬棒ab運動情況是（兩線圈共面）A、向右速運動B、向左加速動向右加速運動D、向右減速運動1．如圖所示，粗糙水平桌面上有一質量為m銅質矩形線圈．當一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經過時若線圈始終不動則關于線圈受到的支持力及在水平方向運動趨勢的正確判斷是()A．FN先小于mg后大于mg，運動趨勢向左B．FN先大于mg后小于mg，運動趨勢向左C．FN先小于mg后大于mg，運動趨勢向右D．FN先大于mg后小于mg，運動趨勢向右2/6

2．一環(huán)形線圈放在勻強磁場中，設第1s內磁感線垂直線圈平面(即垂直于紙面)向里，如圖2甲所示．若磁感應強度隨時間t變化的關系如圖2乙所示，那么第3s內線圈中感應電流的大小與其各處所受安培力的方向是()A．大小恒定，沿順時針方向與圓相切B．大小恒定，沿著圓半徑指向圓心C．逐漸增加，沿著圓半徑離開圓心D．逐漸增加，沿逆時針方向與圓相切3．如圖3所示，光滑絕緣水平面上有一矩形線圈沖入一勻強磁場，線圈全部進入磁場區(qū)域時，其動能恰好等于它在磁場外面時的一半，設磁場寬度大于線圈寬度，那么()A．線圈恰好在剛離開磁場的地方停下B．線圈在磁場中某位置停下C．線圈在未完全離開磁場時即已停下D．線圈完全離開磁場以后仍能繼續(xù)運動，不會停下來4．兩塊水平放置的金屬板間的距離為d，用導線與一n匝線圈相連，線圈電阻為r，線圈中有豎直方向的磁場，電阻與金屬板連接，如4所示，兩板間有一個質量為m、電荷量＋q的油滴恰好處于靜止，則線圈中的磁感應強度B的變化情況和磁通量的變化率分別是()ΔΦdmgA．磁感應強度B豎直向上且正增強，＝ΔtnqΔΦdmgB．磁感應強度B豎直向下且正增強，＝ΔtnqΔΦdmg(R＋r)C．磁感應強度B豎直向上且正減弱，＝ΔtnqRΔΦdmgr(R＋r)D．磁感應強度B豎直向下且正減弱，＝ΔtnqR（二）手定則的應：2、如圖所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。飛機在我國上空勻速巡航，機翼保持水平，飛行高度不變，由于地磁場的作用，金屬機翼上有電勢差。設飛行員左方機翼末端處的電勢U，1右方機翼末端處電勢為U，則2A、若機從西往東飛，U比U高12B、飛機從東往西飛，U比U高21C、若飛機從南往北飛，U比U高12D、若飛機從北往南飛，U比U高21（三）

和

的應用3/6

3如圖所示的勻強磁場中有兩根相距0.2m定的金屬滑軌MN和滑上放置著、cd兩根平行的可動金屬細棒，在兩棒中點、一根0.4m的絲繩，繩長保持不變。設磁感應強度B以的變化率均勻減小，abcd回路的電阻為0.5Ω求當B減小到10T時，兩可動棒所受磁場作用力為多大？（B與abcd回路所在平面垂直）（四）磁感應和電規(guī)律的合應用在電磁感應中，切割磁感線的導體或磁通量發(fā)生變化的回路將產生感應電動勢，該導體或回路就相當于電源。將它們接上電阻等用電器，便可對用電器供電，在電路中形成電流。因此電磁感應問題往往跟電路問題聯(lián)系在一起，這類問題通常需要綜合應用閉合電路歐姆定律。4、如圖所，長l、電r0.3Ωm0.1kg的金屬棒垂直跨擱在位于水平面上的兩條平行光滑金屬導軌上，兩導軌間距也是l棒與導軌間接觸良好，導軌電阻不計，導軌左端接有R＝0.5Ω電阻量程為0～的電流表串接在一條導軌上量程為～1.0V的壓表接在電阻R的兩端，垂直導軌平面的勻強磁場向下穿過平面?，F(xiàn)以向右恒定外力F使金屬棒右移當金屬棒以v＝2m/s的速度在導軌平面上勻速滑動時觀察到電路中的一個電表正好滿偏，而另一個電表未滿偏。問：⑴此滿偏的電表是哪個表？說明理由。⑵拉動金屬棒的外力F多大？（五）磁感應與力規(guī)律的合應用電磁感應中產生的感應電流在磁場中將受到安培力的作用，因此，電磁感應問題往往跟力學問題聯(lián)系在一起解決這類問題除了要應用到電磁學中的有關規(guī)律還要應用力學中的有關規(guī)律。5、如圖所，有兩根和水平方向成角的光滑平行的金屬軌道，上端接有可變電阻下端足夠長空間有垂直于軌道平面的勻強磁場磁感應強度為B。一根質量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑下，經過足夠長的時間后，金屬桿的速度會趨近于一個最大速度v，則（）A、如果B增大，v將變大B、如果變大，將變大C、如果變大，將變大、如果m變小，將變大6．(12)如圖14所示，光滑的U形金屬導軌′M′水平的固定在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度為，導軌的寬度為L，其長度足夠長，M′、M間接有一個阻值為R的電阻，其余部分電阻不計．一質量為m、電阻也R金屬棒ab能放在導軌之上，并4/6

與導軌接觸良好．給棒施加一個水平向右的瞬間作用力，棒就沿軌道以初速度開始向右滑行．求：(1)開始運動時，棒中的瞬時電流i和棒兩端的瞬時電壓分別為多大？(2)當棒的速度由v0減小到v0/10的過程中，棒中產生的焦耳熱是多少？7．(14分)一根電阻R＝0.6Ω的導線彎成一個圓形線圈，圓半徑r＝1m，圓形線圈質量m＝1kg，此線圈放在絕緣光滑的水平面上，y軸右側有垂直線圈平面的磁感應強度B＝0.5T的勻強磁場，如圖所示．若線圈以初動E0＝5J沿x軸方向滑進磁場，當進入磁0.5m時，線圈中產生的電能為＝3J．求：(1)此時線圈的運動速度的大??；(2)此時線圈與磁場左邊緣兩交接點間的電壓；(3)此時線圈加速度的大?。?．(12分)如圖16所示，豎直放置的等距離金屬導軌寬，垂直于導軌平面向里的勻強磁場的磁感應強度為＝4T，軌道光滑、電阻不計，ab、cd兩根完全相同的金屬棒，套在導軌上可上下自由滑動，每根金屬棒的電阻為1Ω.今在ab棒上施加一個豎直向上的恒力，這時ab、cd恰能分別以0.1m/s的速度向上和向下做勻速滑行．(g取m/s2)試求：(1)兩棒的質量；(2)外力F的大?。?/6

9．分)如圖17所示，光滑的平行金屬導軌水平放置，電阻不計，導軌間距l(xiāng)，左側接一阻值為R的電阻．區(qū)cdef內存在垂直軌道平面向下的有界勻強磁場，磁場寬度為s.一質量為m電阻為r的金屬棒MN置于導軌上與導軌垂直且接觸良好受到F＝0.5v＋0.4(N)(v為金屬棒速度的水平外力作用，從磁場的左邊界由靜止開始運動，測得電阻兩端電壓隨時間均勻增大．(已知：l＝1m，m＝1kg，R＝0.3Ω，r＝0.2Ω，s＝1m)(1)分析并說明該金屬棒在磁場中做何種運動；(2)求磁感應強度B的大小；(3)若撤去外力后棒的速度位移x變化規(guī)律滿足v＝v0B2l2－x且棒在運動到處時恰好靜止則外力F作用的m(R＋r)時間為多少？(4)若在棒未出磁場區(qū)域時撤出外力畫出棒在整個運動過程中速度隨位移變化所對應的各種可能的圖線．（六）磁感應中的量轉化6、（2001全國）如圖所示，虛線框內為一矩形勻強磁場區(qū)域，ab＝2bc，磁場方向垂直于紙面；實線a’b’c’d’是正方形導線框，’b’邊與邊平行。若將導線框勻速地拉離磁場區(qū)域，以W表示沿平行于1ab的方向拉出過程中外力所做的功，W表示以