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1、电磁感应感应电流（电动势）方向右手定则楞次定律及应用感应电动势的大小法拉第电磁感应定律、(推导)感生电动势和动生电动势自感和涡流综合应用牛顿运动定律、动量、能量、闭合电路欧姆定律产生感应电流的条件法拉第实验电磁感应单元复习【知识网络】【考点透视】1、电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中 产生，这种利用 产生电流的现象叫做电磁感应。例题1. 如图所示，一个矩形线圈与通有相同大小电流的平行直导线在同一平面内，且处于两直导线的中央，则线框中有感应电流的是; (A)两电流同向且不断增大 （B）两电流同向且不断减小 (C)两电流反向且不断增大 (D)两电流反向且不断减小2、感应电流的方向
2、 （1）楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要 。（2）从不同的角度来看楞次定律的内容，从磁通量变化的角度来看，感应电流总要 。从导体和磁体相对运动的角度来看，感应电流总要 。因此，产生感应电流的过程实质上是能的转化和转移的过程。（3）用楞次定律判断感应电流方向的步骤：明确所研究的闭合回路中原磁场的方向；穿过回路的磁通量如何变化（是增加还是减小）；由楞次定律判定出 ；根据感应电流的磁场方向，由 判定出感应电流方向。（4）右手定则：伸开右手，让拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个面内，让磁感线垂直 ，拇指指向 ，则其余四指指的就是 。例题2. 如图所示，两同心金属圆环共面，其中
3、大闭合圆环与导轨绝 缘，小圆环的开口端点与导轨相连，平行导轨处在水平面内，磁场方向竖直向下,金属棒ab与导轨接触良好，为使大圆环中产生图示电流，则ab应当：(A)向右加速运动 (B)向右减速运动(C)向左加速运动 (D)向左减速运动3感应电动势：无论电路是否闭合，只要穿过电路的 发生变化，电路中就一定有 ，若电路是闭合的就有 产生感应电动势的那部分导体就相当于一个 4. 法拉第电磁感应定律文字表述： 。表达式为 。式中n表示_，表示_，t表示_，表示_ 例题3. 如上图所示，一个圆形线圈的匝数n=1000，线圈面积S=200cm2,线圈的电阻r=1,线圈外接一个阻值R=4的电阻，把线圈放入一方
4、向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图所示；求：（1）前4S内的感应电动势（2）前5S内的感应电动势5闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，则导体中的感应电动势为_,式中表示_，当等于_时公式变为_。式中的L是 。v若是平均速度，则E为 ；若v为瞬时速度，则E为 。若导体的运动不切割磁感线，则导体中 感应电动势。6一段长为的导体，在匀强磁场中，以角速度垂直于磁场的方向绕导体的一端做切割磁感线运动，则导体中的感应电动势为_。例题4. 如图所示，在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，有两根水平放置且足够 长的平行金属导轨AB、CD，在导轨的AC端连接一阻值为R的电阻，一根质
5、量为m的金属棒ab，垂直导轨放置，导轨和金属棒的电阻不计。金属棒与导轨间的动摩擦因数为，若用恒力F沿水平向右拉导体棒运动，求金属棒的最大速度。7自感现象：线圈中电流发生变化而在它本身激发出感应电动势的现象叫_。这种电动势叫_。自感电动势的大小与_成正比，比例系数叫做_，与_等因素有关。例题5.如上页图所示电路中, D1和D2是两个相同的小灯泡, L是一个自感系数很大的线圈, 其电阻与R相同, 由于存在自感现象, 在开关S接通和断开瞬间, D1和D2发亮的顺序是怎样的？8如下图左所示，磁场方向垂直穿过金属圆板，当磁感应强度减小时，产生图示的感应电流，看起来就像水中旋涡，叫做 。如上图中所示,U型
6、金属导轨水平放置，磁场方向竖直向下；导体棒ab以一定的初速度滑动，导体棒的速度越来越小，最后将静止；这种现象叫做 。如上图右所示，平行的水平金属导轨一端与电源相连接，另一端放一导体棒，磁场方向垂直导轨平面，开关闭合后，导体棒在安培力作用下会运动起来，这种现象叫做 。例题6. 电磁炉（或电磁灶）是采用电磁感应原理产生涡流加热的， 它利用变化的电流通过线圈产生变化的磁场，当变化的磁场通过含铁质锅的底部时， 即会产生无数之小涡流，使锅体本身自行高速升温，然后再加热锅内食物。 电磁炉工作时产生的电磁波，完全被线圈底部的屏蔽层和顶板上的含铁质锅所吸收， 不会泄漏，对人体健康无危害。关于电磁炉，以下说法中
7、正确的是：(A) 电磁炉是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热的(B) 电磁炉是利用变化的磁场产生涡流，使含铁质锅底迅速升温，进而对锅内食物加热的(C) 电磁炉是利用变化的磁场使食物中的极性水分子振动和旋转来对食物加热的(D) 电磁炉跟电炉一样是让电流通过电阻丝产生热量来对食物加热的【综合应用】1、 电磁感应中的力电综合问题F=BIL临界状态v与a方向关系运动状态的分析a变化情况F=ma合外力运动导体所受的安培力感应电流确定电源（E，r）这类问题覆盖面广，题型也多种多样；但解决这类问题的关键在于通过运动状态的分析来寻找过程中的临界状态，如速度、加速度取最大值或最小值的条件等，基本思路是：
8、例题7.如右图所示，两根平行金属导轨端点P、Q用电阻可忽略的导线相连，两导轨间的距离l=0.20 m有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面，已知磁感应强度B与时间t的关系为B=kt，比例系数k0.020 Ts一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动，在滑动过程中保持与导轨垂直在t=0时刻，轨固定在水平桌面上，每根导轨每m的电阻为r00.10m，导轨的金属杆紧靠在P、Q端，在外力作用下，杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动，求在t6.0 s时金属杆所受的安培力例题8.如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻一根质量为
9、m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦(1)由b向a方向看到的装置如图1 52所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；(2)在加速下滑过程中，当杆ab的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；(3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值2、法拉第电磁感应定律应用-图像问题 电磁感应中常涉及磁感应强度B、磁通量、感应电动势和感应电流I等随时间变化的图线，即Bt图线、t图线、Et图线和It图线。对于切割
10、产生的感应电动势和感应电流的情况，有时还常涉及感应电动势和感应电流I等随位移x变化的图线，即Ex图线和Ix图线等。 这些图像问题大体上可分为两类：由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像，或由给定的有关图像分析电磁感应过程，求解相应的物理量。 、定性或定量地表示出所研究问题的函数关系、在图象中E、I、B等物理量的方向是通过正负值来反映、画图象时要注意横、纵坐标的单位长度定义或表达例题9.水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值为R的电阻连接；导轨上放一质量为m的金属杆(见图)，金属杆与导轨的电阻不计；均匀磁场竖直向下用与导轨平行的恒定力F作用在金属杆上，杆最终将做
11、匀速运动当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度v也会改变，v和F的关系如图 (取重力加速度g=10ms 2)(1)金属杆在匀速运动之前做作什么运动?(2)若m0.5 kg，L0.5 m，R0.5 ，磁感应强度B为多大?(3)由F图线的截距可求得什么物理量?其值为多少?3、电磁感应中的能量问题基本思路是:(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向.(2)画出等效电路，求出回路中电阻消耗的电功率表达式.(3)分析导体机械能的变化，用能量守恒关系得到机械功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程.例题10. 如图所示，平行金属导轨与水平面成角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强
12、磁场垂直穿过导轨平面有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为V时，受到安培力的大小为F此时（A）电阻R1消耗的热功率为Fv3（B）电阻 R。消耗的热功率为 Fv6（C）整个装置因摩擦而消耗的热功率为mgvcos（D）整个装置消耗的机械功率为（Fmgcos）v 解：设液体中离子的带电量为q，因为【解析】根据左手定则，电子受到的洛伦兹力指向上侧面A，故电子向A偏转，聚集在导体板的A侧，下侧面A出现正电荷，故达稳定状态时，,即应填“低于”。洛伦兹力当其上下两侧面间的电势差为U时，电场强度，电子受静电力为
13、当上下侧面间电势差稳定时，电子受力平衡，有 得 而电流为将代入即解得电磁感应单元检测（1） 班级_姓名_1如图，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，与环的最高点A铰链连接的长度为2a、电阻为R/2的导体棒AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v.则这时AB两端的电压大小为： A2Bav BBav C2Bav/3 DBav/3 2如图,是生产中常用的一种延时继电器的示意图.铁芯上有两个线圈A和B,线圈A跟电源连接,线圈B的两端接在一起,构成一个闭合电路.在断开开关S的时候,弹簧K并不能立即将衔铁D拉起,使触头C立即离开,而是过一段时间后触头C才能离开,因此得名延时继电器.为检验线圈B中的电流,在电路中接入一个电流表G.关于通过电流表的电流方向,以下判断正确的是A闭合S的瞬间,电流方向为从左到右 B闭合S的瞬间,电流方向为从右到左C断开S的瞬间,电流方向为从左到右 D断开S的瞬间,电流方向为从右到左 32000年底,我国宣布已研制成功一辆高温超导磁悬浮高速列车的模型车
