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1、一 寸 光 阴 不 可 轻 电磁感应专题复习一. 知识框架：二. 知识点考试要求： 知识点 要求 1. 右手定则B 2. 楞次定律B 3. 法拉第电磁感应定律B 4. 导体切割磁感线时的感应电动势B 5. 自感现象A 6. 自感系数A 7. 自感现象的应用A三. 重点知识复习： 1. 产生感应电流的条件 （1）电路为闭合回路 （2）回路中磁通量发生变化 2. 自感电动势 （1） （2）L自感系数，由线圈本身物理条件（线圈的形状、长短、匝数，有无铁芯等）决定。 （2）自感电动势的作用：阻碍自感线圈所在电路中的电流变化。 （4）应用：日光灯的启动是应用产生瞬时高压 双线并绕制成定值电阻器，排除影响
2、。 3. 法拉第电磁感应定律 （1）表达式： N线圈匝数；线圈磁通量的变化量，磁通量变化时间。 （2）法拉第电磁感应定律的几个特殊情况： i）回路的一部分导体在磁场中运动，其运动方向与导体垂直，又跟磁感线方向垂直时，导体中的感应电动势为 若运动方向与导体垂直，又与磁感线有一个夹角时，导体中的感应电动势为： ii）当线圈垂直磁场方向放置，线圈的面积S保持不变，只是磁场的磁感强度均匀变化时线圈中的感应电动势为 iii）若磁感应强度不变，而线圈的面积均匀变化时，线圈中的感应电动势为： iv）当直导线在垂直匀强磁场的平面内，绕其一端作匀速圆周运动时，导体中的感应电动势为： 注意： （1）用于导线在磁场
3、中切割磁感线情况下，感应电动势的计算，计算的是切割磁感线的导体上产生的感应电动势的瞬时值。 （2），用于回路磁通量发生变化时，在回路中产生的感应电动势的平均值。 （3）若导体切割磁感线时产生的感应电动势不随时间变化时，也可应用，计算E的瞬时值。 4. 引起回路磁通量变化的两种情况： （1）磁场的空间分布不变，而闭合回路的面积发生变化或导线在磁场中转动，改变了垂直磁场方向投影面积，引起闭合回路中磁通量的变化。 （2）闭合回路所围的面积不变，而空间分布的磁场发生变化，引起闭合回路中磁通量的变化。 5. 楞次定律的实质：能量的转化和守恒。 楞次定律也可理解为：感应电流的效果总是要反抗（或阻碍）产生感
4、应电流的原因。 （1）阻碍原磁通量的变化或原磁场的变化 （2）阻碍相对运动，可理解为“来拒去留”。 （3）使线圈面积有扩大或缩小的趋势。 （4）阻碍原电流的变化（自感现象）。 6. 综合题型归纳 （1）右手定则和左手定则的综合问题 （2）应用楞次定律的综合问题 （3）回路的一部分导体作切割磁感线运动 （4）应用动能定理的电磁感应问题 （5）磁场均匀变化的电磁感应问题 （6）导体在磁场中绕某点转动 （7）线圈在磁场中转动的综合问题 （8）涉及以上题型的综合题【典型例题】 例1. 如图12-9所示，平行导轨倾斜放置，倾角为，匀强磁场的方向垂直于导轨平面，磁感强度，质量为的金属棒ab直跨接在导轨上，
5、ab与导轨间的动摩擦因数。ab的电阻，平行导轨间的距离，导轨电阻不计，求ab在导轨上匀速下滑的速度多大？此时ab所受重力的机械功率和ab输出的电功率各为多少？（，g取10 m/s2） 分析：金属棒下滑过程中，除受重力、支持力外，还受到磁场力和滑动摩擦力作用。匀速下滑时，合外力为零。金属棒沿斜面下滑，重力方向竖直向下，重力做功的功率。 解：（1） 其中 （2） （3） 由上，金属棒ab最大速度为10 m/s，重力的功率为60W，输出电功率为36W。 例2. 如图12-23所示，一矩形线圈面积为400 cm2，匝数为100匝，绕线圈的中心轴线以角速度匀速转动，匀强磁场的磁感强度，转动轴与磁感线垂直
6、，线圈电阻为，其余电阻不计，电键K断开，当线圈转到线圈平面与磁感线平行时，线圈所受磁场力矩为。求： （1）线圈转动的角速度。 （2）感应电动势的最大值。 （3）电键K闭合后，线圈的输出功率。 分析：当线圈平面与磁感线平行时，感应电动势最大，线圈所受磁场力矩也最大。解：（1）线圈平面平行磁感线时 （2） （3）当K闭合后，外电路总电阻为 电流有效值 输出功率 例3. 如图3（b）所示，一个圆形线圈的匝数，线圈面积线圈电阻为，在线圈外接一阻值的电阻，电阻一端b跟地相接，把线圈放入一个方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16（a）所示。 求：（1）从计时起，在时穿过线圈的磁
7、通量是多少？（2）a点最高电势和最低电势各多少？ 解析：（1）由题知04s内， 46s内， （B2为时的磁场强度，B1为时的磁场强度） 时， 时， （2）线圈与电阻构成闭合回路 由法拉第电磁感应定律 ，取顺时针电流为正。 伏 或 最小值 电磁感应-基础知识练习一. 选择题： 1. 如图1所示，矩形线框abcd位于通电直导线附近，且开始时与导线在同一平面，线框的两个边与导线平行。欲使线框中产生感应电流，下面做法可行的是（ ） A. 线框向上平动 B. ad边与导线重合，绕导线转过一个小角度 C. 以bc边为轴转过一个小角度 D. 以ab边为轴转过一个小角度 2. 如图2所示，两光滑水平导轨平行放
8、置在匀强磁场中，磁场垂直导轨所在平面。金属棒ab可沿导轨自由滑动，导轨一端跨接一个定值电阻R，导轨电阻不计。现将金属棒沿导轨由静止向右拉，若保持拉力恒定，经时间t1后速度为v，加速度为a1，最终以速度2v作速运动，保持拉力的功率恒定，经时间t2后速度为v，加速度为a2，最终速度为2v作匀速运动，则（ ） A. t1=t2 B. t2aR2，线圈的圆心与磁场的中心重合，若磁场的磁感应强度随时间均匀减小，则任一时刻线圈中的感应电动势之比为_。 14. 面积为0.1m2的120匝的矩形线圈放在与线圈平面垂直的匀强磁场中，线圈总电阻为1.2欧，磁场变化如图14所示，在0.3秒内穿过线圈磁通量的变化量为_，0.3秒内电流做的功为_。 三. 计算题： 15. 如图15所示，在磁感应强度的匀强磁场中，垂直于磁场水平放置着两根相距为的平行金属导轨MN和PQ的电阻不计。在两根导轨端点N和Q之间连接一阻值为的电阻，导轨上跨放着一根长为，每米长电阻的金属棒ab，金属棒与导轨正交放置，交点为c、d，当金属棒以速度向左匀速运动时，试求： （1）电阻R中的电流强度大小和方向。 （2）使金属棒作匀速运动的外力。 （3）金属棒ab两端点的电势差。 电磁感应-基础知识练习参考答案一. 选择题： 1. CD 2. BD 3. B 4. D 5. B 6. D 7.
