專題四電磁感應(yīng)

創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十天專題四電磁感覺(一)之答祿夫天創(chuàng)作創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十天【知識(shí)梳理】一、電磁感覺楞次定律1、電磁感覺現(xiàn)象利用磁場(chǎng)發(fā)生的現(xiàn)象,叫電磁感覺現(xiàn)象.所發(fā)生的電流叫,所發(fā)生的電動(dòng)勢(shì)叫.2、發(fā)生電磁感覺現(xiàn)象,發(fā)生感覺電流的條件：發(fā)生電磁感覺現(xiàn)象,發(fā)生感覺電流的條件往常有以下兩種表述.（1）當(dāng)穿過(guò)線圈的發(fā)生改動(dòng)時(shí)就將發(fā)生電磁感覺現(xiàn)象,線圈里發(fā)生.如線圈閉合,則線圈子里就將發(fā)生.3）當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)就將發(fā)生電磁感覺現(xiàn)象,導(dǎo)體里發(fā)生感覺電動(dòng)勢(shì),如做切割感線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體是某閉合電路的一部份,則電路里就將發(fā)生感覺電流.發(fā)生感覺電動(dòng)勢(shì)的那部份導(dǎo)體相當(dāng)于.應(yīng)指出的是：閉合電路的一部份做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),穿過(guò)閉合電路的磁通量也將發(fā)生改動(dòng).因此上述兩個(gè)條件從根本上還應(yīng)歸結(jié)磁通量的改動(dòng).但假如矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中以速度v平動(dòng)時(shí),只管線圈的bc和ad邊都在做切割磁感線運(yùn)動(dòng),但因?yàn)榇┻^(guò)線圈的磁通量沒有變,因此線圈回路中沒有感覺電流.創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十天創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十天3、感覺電流方向的判斷1）右手定則：張開右手,讓拇指跟其他四指垂直,并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi),讓磁感線垂直從進(jìn)入,指導(dǎo)游體運(yùn)動(dòng)的方向,其他四指指的就是的方向.注意：四指指向還能夠理解為感覺電動(dòng)勢(shì)的方向、該部份導(dǎo)體的高電勢(shì)處.4、楞次定律(判斷感覺電流方向)1）楞次定律的內(nèi)容：感覺電流擁有這樣的方向,感覺電流的磁場(chǎng)老是惹起感覺電流的磁通量的改動(dòng)．2）對(duì)楞次定律中阻擋二字的正確理解“阻擋”不是阻擋,這里是阻而未止.阻擋磁通量改動(dòng)指：磁通量增添時(shí),阻擋增添(感覺電流的磁場(chǎng)和原磁場(chǎng)方向相反,起抵消作用)；磁通量減少時(shí),阻擋減少(感覺電流的磁場(chǎng)和原磁場(chǎng)方向一致,起補(bǔ)償作用),簡(jiǎn)稱“增反減同”．3）楞次定律的應(yīng)用步伐“一原、二感、三電流”①明確惹起感覺電流的原磁場(chǎng)在被感覺的回路上的方向；②搞清原磁場(chǎng)穿過(guò)被感覺的回路中的磁通量增減狀況；③依據(jù)楞次定律確立感覺電流的磁場(chǎng)的方向；④運(yùn)用安培定則判斷出感生電流的方向.二、法拉第電磁感覺定律互感和自感創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十天創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十天1、法拉第電磁感覺定律在電磁感覺現(xiàn)象中,電路中感覺電動(dòng)勢(shì)的大年夜小,跟穿過(guò)這一電路的成正比.公式：,此中n為線圈的匝數(shù).2、法拉第電磁感覺定律的理解（1）E＝n的兩種基本形式：①當(dāng)線圈面積S不變,垂直于t線圈平面的磁場(chǎng)B發(fā)生改動(dòng)時(shí),E＝nSB；②當(dāng)磁場(chǎng)B不變,垂直t于磁場(chǎng)的線圈面積S發(fā)生改動(dòng)時(shí),＝BS.Ent2）感覺電動(dòng)勢(shì)的大年夜小取決于穿過(guò)電路的磁通量的改動(dòng)率與φ的大年夜小及△φ的大年夜小沒有一定聯(lián)系.t（3）若為恒定（如：面積S不變,磁場(chǎng)B均勻改動(dòng),tB面積S均勻改動(dòng),S則感覺電動(dòng)k,或磁場(chǎng)B不變,k）,tt勢(shì)恒定.若為改動(dòng)量,則感覺電動(dòng)勢(shì)E也為改動(dòng)量,E＝n計(jì)tt算的是△t時(shí)間內(nèi)均勻感覺電動(dòng)勢(shì),當(dāng)△t→0時(shí),E＝n的極限t值才即是剎時(shí)感覺電動(dòng)勢(shì).3、磁通量、磁通量的改動(dòng)、磁通量的改動(dòng)率t（1）磁通量是指穿過(guò)某面積的磁感線的條數(shù),計(jì)算式為＝BSsin,此中θ為磁場(chǎng)B與線圈平面S的夾角.（2）磁通量的改動(dòng)指線圈中末狀態(tài)的磁通量2與初狀態(tài)的磁通量1之差,＝2－1,計(jì)算磁通量以及磁通量改動(dòng)時(shí),要注意磁通量的正負(fù).（3）磁通量的改動(dòng)率.磁通量的改動(dòng)率是描繪磁通量改動(dòng)t創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十天創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十天快慢的物理量.示意回路中均勻感覺電動(dòng)勢(shì)的大年夜小,是t圖象上某點(diǎn)切線的斜率.與以及沒有一定聯(lián)系.t4、對(duì)公式E=Blv的研究（1）與公式E=的比力.t一般地說(shuō),公式E=lvB只好用于計(jì)算導(dǎo)體切割磁感線時(shí)發(fā)生的感覺電動(dòng)勢(shì).公式E=則能夠用來(lái)計(jì)算全部電磁感覺現(xiàn)象中發(fā)生的感覺t電動(dòng)勢(shì)；但公式E=只好用于計(jì)算在t時(shí)間內(nèi)的均勻感覺電動(dòng)t勢(shì),而公式E=lvB則既能夠用來(lái)計(jì)算某段時(shí)間內(nèi)的均勻感覺電動(dòng)勢(shì),又能夠用來(lái)計(jì)算某個(gè)時(shí)刻的剎時(shí)感覺電動(dòng)勢(shì),只需把公式中的v分別以某段時(shí)間內(nèi)的均勻速度或某個(gè)時(shí)刻的剎時(shí)速度代入即可.2）合用條件除磁場(chǎng)必要是勻強(qiáng)的外,磁感強(qiáng)度B、切割速度v、導(dǎo)體棒長(zhǎng)度l三者中隨意兩個(gè)都應(yīng)垂直的,即Bl,lv,vB這三個(gè)關(guān)系必要是同時(shí)建立的.若有不垂直的狀況,應(yīng)經(jīng)過(guò)正交分解取其垂直重量代入.（3）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,指的是切割導(dǎo)體兩頭點(diǎn)的連線在同時(shí)垂直于v和B的方向上的投影的長(zhǎng)度.創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十天創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十天（4）公式中v的意義對(duì)公式E=lvB中的v,第一應(yīng)理解為導(dǎo)體與磁場(chǎng)間的相對(duì)速度,因此即便導(dǎo)體不動(dòng)因則磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng),也能使導(dǎo)體切割磁感線而發(fā)生感覺電動(dòng)勢(shì)；其次,還應(yīng)注意到v應(yīng)當(dāng)是垂直切割速度；另外,還應(yīng)注意到在“旋轉(zhuǎn)切割”這種問(wèn)題中,導(dǎo)體棒上各部份的切割速度分歧,此時(shí)的v則應(yīng)理解為導(dǎo)體棒上各部份切割速度的均勻值,在數(shù)值上一般即是旋轉(zhuǎn)導(dǎo)體棒中點(diǎn)的切割速度.5、自感現(xiàn)象1）自感現(xiàn)象當(dāng)閉合回路的導(dǎo)體中的電流發(fā)生改動(dòng)時(shí),導(dǎo)體自己就發(fā)生,這個(gè)電動(dòng)勢(shì)老是導(dǎo)體中本來(lái)電流的改動(dòng).這種因?yàn)閷?dǎo)體自己的電流發(fā)生改動(dòng)而發(fā)生的電磁感覺現(xiàn)象,叫做自感現(xiàn)象.2）實(shí)質(zhì)：因?yàn)榛芈分辛鬟^(guò)導(dǎo)體自己的電流發(fā)生改動(dòng)而發(fā)生的電磁感覺現(xiàn)象.3）電流改動(dòng)特色：因?yàn)楦杏X電流老是阻擋線圈中自己電流的增大年夜或減小,故其自己的電流的增大年夜或減小總示意為一種“延緩”效應(yīng).即電流改動(dòng)的同時(shí)發(fā)生影響導(dǎo)體中電流改動(dòng)的要素,此剎時(shí)電流不會(huì)發(fā)生突變,而是較慢地抵達(dá)那種改動(dòng).（4）自感電動(dòng)勢(shì)觀點(diǎn)：在自感現(xiàn)象中發(fā)生的感覺電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì).其成效示意為延緩導(dǎo)體中電流的改動(dòng).創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十天創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十天大年夜?。篍自＝LIt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同樣,當(dāng)流過(guò)導(dǎo)體的電流加強(qiáng)時(shí),E自的方向與原電流的方向相反.【高考?？碱}型與模典范題】題型一楞次定律的理解及應(yīng)用解題思路：1、判斷磁通量的改動(dòng)趨向2、依照楞次定律判斷感覺電流或感覺電動(dòng)勢(shì)發(fā)生的磁場(chǎng)3、依據(jù)右手定則判斷感覺電流的方向例一（2009,浙江理綜）以下圖,在磁感覺強(qiáng)度大年夜小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一質(zhì)量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd用絕緣輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在O點(diǎn),并可繞O點(diǎn)搖動(dòng).金屬線框從右邊某一地點(diǎn)靜止開始開釋,在搖動(dòng)到左邊最高點(diǎn)的過(guò)程中,細(xì)桿和金屬線框平面一直處于同一平面,且垂直紙面.則線框中感覺電流的方向是A．a(chǎn)bcdaB．dcbadC．先是dcbad,后是abcdaD．先是abcda,后是dcbad例二（2011,上海）如圖,均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十天創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十天與金屬圓環(huán)b齊心共面擱置,當(dāng)a繞O點(diǎn)在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí),b中發(fā)生順時(shí)針方向的感覺電流,且擁有縮短趨向,由此可知,圓環(huán)aA．順時(shí)針加快旋轉(zhuǎn)B.順時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)C.逆時(shí)針加快旋轉(zhuǎn)D.逆時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)題型二法拉第電磁感覺定律應(yīng)用解題思路：緊抓界說(shuō)：感覺電動(dòng)勢(shì)與磁通量改動(dòng)率的關(guān)系例一（2010,江蘇單科）一矩形線框置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線框平面與磁場(chǎng)方向垂直,先堅(jiān)持線框的面積不變,將磁感覺強(qiáng)度在1s時(shí)間內(nèi)均勻地增大年夜到本來(lái)的兩倍,接著堅(jiān)持增大年夜后的磁感覺強(qiáng)度不變,在1s時(shí)間內(nèi),再將線框的面積均勻地減小到本來(lái)的一半,先后兩個(gè)過(guò)程中,線框中感覺電動(dòng)勢(shì)的比值為A．1B.12例二(2007,山東理綜)用同樣導(dǎo)線繞繞制的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)或2L的四個(gè)閉合導(dǎo)體線框、以同樣的速度勻速進(jìn)入右邊勻強(qiáng)磁場(chǎng),以下圖.在每個(gè)線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中,M、N兩點(diǎn)間的電壓分別為Ua、Ub、Uc和Ud.以下判斷正確的選項(xiàng)是A．Ua＜Ub＜Uc＜UdB．Ud＜Ub＜Ua＜Uc創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十天創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十天C．Ua＝Ub＝Uc＝UdD．Ub＜Ua＜Ud＜Uc題型三自感現(xiàn)象的應(yīng)用解題思路：1、判斷是通電自感仍是斷電自感、依據(jù)自感的原理判斷感覺電流的方向、圖象的判斷例一（2010,北京理綜）在以下圖的電路中,兩個(gè)同樣的小燈膽L1和L2分別串通一個(gè)帶鐵芯的電感線圈L和一個(gè)滑動(dòng)變阻器R.閉合開關(guān)S后,調(diào)整R,使L1和L2發(fā)光的亮度同樣,此時(shí)流過(guò)兩個(gè)燈膽的電流均為I.而后,斷開S.若t時(shí)刻再閉合S,則在t前后的一小段時(shí)間內(nèi),正確反應(yīng)流過(guò)L1的電流i1、流過(guò)L2的電流i2隨時(shí)間t改動(dòng)的圖像是A．B．C．D．例二（2008,江蘇單科）以下圖的電路中,三個(gè)同樣的燈膽a、b、c和電感L1、L2與直流電源連結(jié),電感的電阻忽視不計(jì)．電鍵K從閉合狀態(tài)忽然斷開時(shí),以下判斷正確的有A.a先變亮,而后漸漸變暗B.b先變亮,而后漸漸變暗C.c先變亮,而后漸漸變暗D.b、c都漸漸變暗創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十天創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十天題型四電磁感覺現(xiàn)象在運(yùn)動(dòng)學(xué)中的應(yīng)用解題思路：1、仔細(xì)審題,剖析題目中物體的初始運(yùn)動(dòng)狀況和受力狀況2、剖析運(yùn)動(dòng)及受力狀況中由電磁感覺惹起改動(dòng)的部份,查驗(yàn)考試重現(xiàn)題目整個(gè)物理情形.3、剖析題目的臨界條件,如：速度最大年夜,加快度最大年夜,距離最遠(yuǎn)等.4、依據(jù)牛頓定律或功能關(guān)系解決問(wèn)題.例一（2011,福建理綜）如圖,足夠長(zhǎng)的U型光

NaB滑金屬導(dǎo)軌平面與Q水平面成θ角（0<θ<90°),Mθb此中MN與PQ平θ行且間距為L(zhǎng),導(dǎo)

P軌平面與磁感覺強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直,導(dǎo)軌電阻不計(jì).金屬棒ab由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑,并與兩導(dǎo)軌一直堅(jiān)持垂直且優(yōu)秀接觸,ab棒接入電路的電阻為R,當(dāng)流過(guò)ab棒某一橫截面的電量為q時(shí),棒的速度大年夜小為v,則金屬棒ab在這一過(guò)程中A．運(yùn)動(dòng)的均勻速度大年夜小為1vB．下滑位移大年夜小為qR2BLC．發(fā)生的焦耳熱為qBLvD．遇到的最大年夜安培力大年夜小為B2L2vsinR例二（2011,四川理綜19分）以下圖,間距l(xiāng)=的平行金屬導(dǎo)軌a1b1c1和a2b2c2分別固定在兩個(gè)豎直面內(nèi),在水平面a1b1b2a2區(qū)域內(nèi)和傾角=37的斜面c1b1b2c2區(qū)域內(nèi)分別有磁感覺強(qiáng)度創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十天創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十天B1=0.4T、方向豎直向上和B2、質(zhì)量m1=、長(zhǎng)為l的同樣導(dǎo)體桿K、S、Q分別擱置在導(dǎo)軌上,S桿的兩頭固定在b1、b2點(diǎn),K、Q桿可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦滑動(dòng)且一直接觸優(yōu)秀.一端系于K桿中點(diǎn)的輕繩平行于導(dǎo)軌繞過(guò)輕質(zhì)滑輪自然下垂,繩上穿有質(zhì)量m2=的小環(huán).已知小環(huán)以a=6m/s2的加快度沿繩下滑,K桿堅(jiān)持靜止,Q桿在垂直于桿且沿斜面向下的拉力F作用下勻速運(yùn)動(dòng).不計(jì)導(dǎo)軌電阻和滑輪摩擦,繩不可伸長(zhǎng).取g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8.求1）小環(huán)所受摩擦力的大年夜?。?）Q桿所受拉力的剎時(shí)功率.穩(wěn)固提升】1、如圖,磁場(chǎng)垂直于紙面,磁感覺強(qiáng)度在豎直方向均勻散布,水平方向非均勻散布.一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于O點(diǎn),將圓環(huán)拉至地點(diǎn)a后無(wú)初速開釋,在圓環(huán)從a擺向b的過(guò)程中感覺電流方向先逆時(shí)針后順時(shí)針再逆時(shí)針感覺電流方向向來(lái)是逆時(shí)針安培力方向一直與速度方向相反安培力方向一直沿水平方向2、一長(zhǎng)直鐵芯上繞有一固定線圈M,鐵芯右端與一木質(zhì)圓柱密接,木質(zhì)圓柱上套有一閉合金屬環(huán)創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十天創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十天N．N可在木質(zhì)圓柱上無(wú)摩擦挪動(dòng).M連結(jié)在以下圖的電路甲,此中R為滑線變阻器,E1和E2為直流電源,S為單刀取擲開關(guān).以下狀況中,可觀察到N向左運(yùn)動(dòng)的是A．在S斷開的狀況下,S向a閉合的瞬時(shí)B．在S斷開的狀況下,S向b閉合的瞬時(shí)C．在S己向a閉臺(tái)的狀況下,將R的滑動(dòng)頭同c端挪動(dòng)時(shí)D．在S己向a閉臺(tái)的狀況下,將R的滑動(dòng)頭向d端挪動(dòng)時(shí)3．某同學(xué)為了考證斷電自感現(xiàn)象,自己找來(lái)帶死心的線圈L、小燈膽A、開關(guān)S和電池組E,用導(dǎo)線將它們連結(jié)成以下圖的電路.檢查電路后,閉合開關(guān)S,小燈膽發(fā)光；再斷開開關(guān)S,小燈膽僅有不明顯的延時(shí)熄滅現(xiàn)象.雖經(jīng)頻頻重復(fù),仍未見老師演示時(shí)呈現(xiàn)的小燈膽閃亮現(xiàn)象,他冥思苦想找不出原由.你以為最有可能造成小燈膽末閃亮的原由是A．電源的內(nèi)阻較大年夜B．小燈膽電阻偏大年夜C．線圈電阻偏大年夜D．線圈的自感系數(shù)較大年夜4．(15分)如圖,兩根足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌ab、cd豎直擱置,導(dǎo)軌間距離為L(zhǎng)1電阻不計(jì).在導(dǎo)軌上端并接兩個(gè)額定功率均為P、電阻均為R的小燈膽.整個(gè)系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感覺強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直.現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十天創(chuàng)作時(shí)間：二零二一年六月三十天能夠忽視的金屬棒MN從圖示地點(diǎn)由靜止開始開釋.金屬棒著落過(guò)程中堅(jiān)持水平,且與導(dǎo)軌接觸優(yōu)秀.已知某時(shí)刻后兩燈膽堅(jiān)持正常發(fā)光.重力加快度為g.求：磁感覺強(qiáng)度的大年夜?。簾裟懻０l(fā)光時(shí)導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)速率.5、（18分）以下圖,兩根足夠長(zhǎng)的圓滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為l=0.5m,其電阻不M