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1、1第八章第八章 电磁感应电磁感应 1电磁感应现象 由于磁通量的变化而产生感应电流的现象叫做电磁感应现象。 2楞次定律 （1）感应电流具有这样的方向，就是电影电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 （2）道题切割磁感线产生感应电流的方向可以用右手定则判定。左力右电。 （3）该大不大，该小不小，该来不来，该去不去 3法拉第电磁感应定律（1）内容：电路中感应电动势的大小跟磁通量的变化率成正比，表达式：Ent感（2）导体切割磁感线：EBlv 4自感 （1）自感现象：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象。（2）。其中自感系数 L 由线圈本身的特性决定，线圈越长、越粗，匝数越多
2、，它iELt自感的自感系数就越大。此外，有铁芯的自感系数远比没有铁芯的大。 5电磁感应中的能量守恒 只要有感应电流产生，电磁感应现象中总伴随着能量的转化。 （楞次定律的实质是能量守恒） 6典型题目 （1）电磁感应的图像问题 思路：利用公式计算感应电动势和感应电流的大小，利用楞次定律或右手定则判定感应电流的方 向，利用图像法直观、明确地表示出感应电流的大小和方向或其它物理量。 （2）电磁感应与力学结合受力分析运动分析确定运动过程和最终的稳定状态由牛顿第二定律（）列方Fma合程求解。 安培力的特点：在导体棒切割磁感线产生感应电动势的问题中，感应电流对应的安培力一般随 速度变化而变化，它和感应电流之
3、间是制约和反制约关系，如图（3）电磁感应与动量、能量的综合 受力分析弄清哪些力做功由动能定理或动量守恒定律列方程求解 能量转化一般特点：7外力 F 作 用导体导体运动 （v）感应电动 势（E感）安培力2 2 mB l vFR安感应电流 （I感）安培力阻碍导体运动机械能安培力做负功电能电流做功内能（焦耳热）等Ent感sinEBlv感21 2EBl感FBLv安I感E感EIrR2单选 1如图所示，平行金属导轨间距为 d，一端跨接一阻值为电阻 R，匀强磁场磁感强度为 B,方向 垂直轨道所在平面，一根长直金属棒与轨道成角放置， 棒与导轨的电阻不计。当棒沿垂直棒的方向以恒定的速度 v 在轨道上滑行时，通过
4、电阻 R 的电是（ ）A B /( sin )BdvR/Bdv RC Dsin/BdvRcos/BdvR2如图所示，在一很大的有界匀强磁场上方有一闭合线圈，当闭合线圈从上方下落穿过磁场的 过程中（ ）A进入磁场时加速度小于 g，离开磁场时加速度可能大于 g，也可能小于 gB进入磁场时加速度大于 g，离开时小于 gC进入磁场和离开磁场，加速度都大于 gD进入磁场和离开磁场，加速度都小于 g3如图所示，用一根长为 L 质量不计的细杆与一个上弧长为、下弧长为的金属线框的中点0l0d联结并悬挂于 O 点，悬点正下方存在一个上弧长为 2、下弧长为 2的方向垂直纸面向里的0l0d匀强磁场，且L。先将线框拉
5、开到如图 4 所示位置，松手后让线框进入磁场，忽略空气阻0d力和摩擦。下列说法正确的是（ ）A金属线框进入磁场时感应电流的方向为adcbaB金属线框离开磁场时感应电流的方向为abcdaC金属线框 dc 边进入磁场与 ab 边离开磁场的速度大小总是相等D如果没有空气阻力，金属线框将永远摆动下去双选 4下图是穿过某闭合回路的磁通量随时间变化的四种情况，在 t0时间内可使该回路产生恒定感 应电流的是（ ）电功率、电压电热2/QUItU t Rv RBtOAt0tOCt0tOBt0tODt035如图所示，光滑固定导轨 MN、PQ 水平放置，两根导体棒 a、b 平行放于导轨上，形成一个 闭合回路当条形磁
6、铁从高处下落接近回路时( )A. 导体棒 a、b 将互相靠拢 B. 导体棒 a、b 将互相远离C. 磁铁的加速度仍为 g D. 磁铁的加速度小于 g6如图电路(a)、(b)中，电阻 R 和自感线圈 L 的电阻值都是很小接通 S，使电路达到稳定，灯泡 A 发光 （ ）A在电路(a)中，断开 S，A 将渐渐变暗B在电路(a)中，断开 S，A 将先变得更亮，然后渐渐变暗C在电路(b)中，断开 S，A 将渐渐变暗D在电路(b)中，断开 S，A 将先变得更亮，然后渐渐变暗7如图，回路竖直放在匀强磁场中，磁场的方向垂直于回路平面向外，导体 AC 可以贴着光滑 竖直长导轨下滑。设回路的总电阻恒定为 R。当导
7、体 AC 从静止开始下落后，下面叙述中正确的 有（ ） A导体下落过程中，机械能守恒 B导体加速下落过程中，导体减少的重力势能全部转化为 电阻上产生的热量 C导体加速下落过程中，导体减少的重力势能转化为导体 增加的动能和回路中增加的电能 D导体加速下落过程中，导体克服安培力做的功和回路中 增加的内能相等8右图为日光灯电路。关于该电路，以下说法正确的是（ ） A启动过程中，启动器断开瞬间镇流器 L 产生瞬间高电压 B日光灯正常发光后，镇流器 L 使灯管两端电压低于电源电压 C日光灯正常发光后，启动器是导通的 D图中的电源可以是交流电源，也可以是直流电源34实验题 （1） 用游标为 50 分度的游
8、标卡尺测量某工件的长度时，示数如图 34-1 所示，则测量结果ACR34-14应该读作_mm.用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图 34-2 所示，此示数为_mm.34-2（2）如图 34-3 所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为 T=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm，则 A 点处瞬时速度的大小是_m/s，小车运动的加速度计算表达式为_。S1 S2 S3 S4 S5 S6A34-3（3）甲、乙两位同学使
9、用完全相同的器材，分别采用如图a、b 所示的电路来测量未知电阻Rx的阻值；已知电流表的内阻约10、电压表的内阻约3000。两位同学将测量得到的实验数据作成如图 c、d 所示的 UI 图线由图 c 得 Rxc= ；由图 d 得 Rxd= （结果保留两位有效数字） （填“c”或“d”）是甲同学的实验图线。相比而言 （填“甲”或“乙” ）同学测量结果较准确。35 （18 分）如图 35（a）所示，一个电阻值为 R，匝数为 n 的圆形金属线圈与阻值为 2R 的电阻 R1连接成闭合回路，线圈的半径为 r1，在线圈中半径为 r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向cU/VI/mA0.501.001.502.0
10、000.501.001.502.00dI/mAU/V0.501. 01.502.000.501.001.502.000 amAVRxRESbmAVRxRES5里的匀强磁场，磁感应强度 B 随时间 t 变化的关系图线如图 35（b）所示，图线与横、纵轴的截 距分别为 t0和 B0导线的电阻不计，求 0 至 t1时间内 （1）通过电阻 R1上的电流大小和方向； （2）通过电阻 R1上的电量 q 及电阻 R1上产生的热量 36如图 36 所示，AB 和 CD 是足够长的平行光滑导轨，其间距为 l，导轨平面与水平面的夹角 为.整个装置处在磁感应强度为 B 的，方向垂直于导轨平面向 上的匀强磁场中.AC
11、 端连有电阻值为 R 的电阻.若将一质量 M，垂 直于导轨的金属棒 EF 在距 BD 端 s 处由静止释放，在 EF 棒滑至 底端前会有加速和匀速两个运动阶段.今用大小为 F，方向沿斜面 向上的恒力把 EF 棒从 BD 位置由静止推至距 BD 端 s 处，突然撤 去恒力 F，棒 EF 最后又回到 BD 端.求：（1）EF 棒下滑过程中的最大速度.（2）EF 棒自 BD 端出发又回到 BD 端的整个过程中，有多少电能转化成了内能（金属棒、导轨的电阻均不计）?R1ab（a）BB0t t0t1O（b ）图图 35图 366答案12345678AADCDADADCDAB34 （1） 10.40； 2.
12、720（2）0.86；（逐差法） 2123654 9TSSSSSSa（3） Rxc=（0.981.0）1033 分Rxd=（7.47.6）1023 分 d2 分 乙2 分35 （1）由法拉第电磁感应定律知 02 202 2trnB tB trnnE 由闭合电路欧姆定律知 ，方向由 ba02 20 33RtrnB REI（2）通过电阻 R1上的电量为012 20 31RttrnBItq电阻 R1上产生的热量为2 014 22 02292 112 RttrBntRIQ36 （1）如图当EF从距BD端s处由静止开始滑至BD的过程中，受力情况如图所示.安培力：F安=BIl=BlRBlv根据牛顿第二定律：a=MLRBlvBMg-sin所以，EF 由静止开始做加速度减小的变加速运动.当 a=0 时速度达到最大值 vm.由式中 a=0 有：Mgsin-B2l2vm/R=0vm=22sin lBMgR（2）由恒力 F 推至距 BD 端 s 处，棒先减速至零，然后从静止下滑，在滑回 BD 之前已达最大速度 vm开始匀速.设 EF 棒由 BD 从静止出发到再返回 BD 过程中，转化成的内能为 E.根据能的转化与守恒定律：Fs-E=Mvm2 E=Fs-M（）221 2122sin lBMgR
