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1、专题二 电磁感应,高三物理第一轮复习,第十章,磁场,电磁感应,专题二 电磁感应,一.磁通量（）,1.磁通量定义:=BS（ S为 垂直于磁感线的投影面积）,2.磁通量的意义:穿过某面积的磁感线的条数(与匝数无关),3.磁通量的单位：韦伯（Wb) (1 Wb=1T.1m2),4.合磁通：若穿过某面积有相反方向的磁感线。则此面积上的合磁通为相反方向抵消后的剩余磁通量,5.磁通量的增量：= B S= B S= 1- 2,6.磁通量的变化率：/t(磁通量变化的快慢)(单位:伏),7.磁通密度 ：单位面积内的磁通量 /S = B 磁通密度=磁感强度B,二.产生感应电流的条件:,1.穿过闭合回路的磁通量发生
2、变化.,2.闭合回路的部分导线作切割磁感线运动,三.感应电流的方向判断:,2.右手定则:(生电用右手;生力用左手),1.楞次定律:感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的原磁通量的变化 . (口诀“增反减同”),(1)适用:磁通量发生变化产生的感应电流方向判断.,(2)步骤:确定原磁场的方向.,确定原磁通量的变化情况. (增或减),由“增反减同”确定感应电流的磁场方向B感。当原磁通量增大时；感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当原磁通量减少时；感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。,由右手螺旋定则确定感应电流的方向I感,(1) 适用:部分导线作切割磁感线运动产生的感应电流方向判断,(2)步骤:手心
3、-穿过磁感线 ( B ),大拇指-切割磁感线运动方向( V ), 四个手指-感应电流方向 ( I ),四.感应电动势:,2. 切割磁感线产生的感应电动势,3. 特点:,1.法拉第电磁感应定律 :电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比。,(1)公式: = n/t （感生电动势）,(2) 适用:磁通量发生变化产生的感应电动势平均值的计算.,(1)公式: = BLVsin （动生电动势）,(2) 适用:部分导线作切割磁感线运动产生的这部分感应电动势的瞬时值的计算 .,(1)产生电磁感应的这部分导体相当于一个电源,其电阻相当于电源内电阻,感应电流流出端相当于电源正极. 其余部分导体
4、相当于外电路。,(2)电路不闭合不产生感应电流,但有感应电动势 .,例1.如图所示，两个同心放置的同平面的金属圆环a,b.条形磁铁穿过圆心且与两环平面垂直.则通过两圆环的磁通量a,b的关系是 A. a= b B. a b C. a b D. 无法判断.,答:C,例2.如图所示,一个匝数为N匝,面积为S的圆形线圈放置在匀强磁场B中. 则在位置时,穿过线圈面积的磁通量=_.当线圈在位置时,若已知线圈平面与磁感线的夹角为时,则穿过线圈的磁通量 =_.若已知线圈平面与水平面的夹角为时,则穿过线圈的磁通量 =_.当线圈在位置时,则穿过线圈的磁通量 =_.当线圈从位置转到位置时.则磁通量的变化量为=_.,
5、B S,BSsin,BScos,0,2BS,规 律 小 结,楞次定律的“阻碍”含义的三种表达方式: 1.阻碍原磁通量的变化:用感应电流的磁场来阻碍原磁通量的变化. 口诀：“增反减同”,2.阻碍导体的相对运动:用相对运动来阻碍原磁通量的变化. 当原磁通量增大时.而产生感应电流导体向着磁通量减少的方向运动. 当原磁通量减少时.而产生感应电流导体向着磁通量增大的方向运动.,3.阻碍原电流的变化:用感应电流来阻碍原电流的变化.(自感现象),例3.如图所示，一根水平的长直导线,通有向右的恒定电流I,在导线的正下方的矩形线圈作下列各种运动或转动时,能产生感应电流的是,答:ACD,例4.如图所示,有一水平放
6、置的铜盘，处在竖直向下的匀强磁场中。当圆盘绕中心轴O匀速转动（从上向下看是顺时针方向转动）时，铜盘相当于一个直流发电机。当AO与外电路接通时，设电流强度为I1，AB与外电路接通时，设电流为I2。关于I1、I2 A. I1方向AROA，I2方向ARBA B. I1方向ORAO，I2为零 C. I1方向AROA，I2为零 D. I1为零，I2方向ARBA，,答:C,例5.如图所示，导线框架ABCD与滑线EF围成矩形线框。一个用伏特表连接的圆形导线回路放在矩形框架中间，整个装置置于与它们平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度不变。为了使伏特表指针向右偏（电流从正接线柱流入），可采用的办法有 A. 只让滑线
7、向右加速运动 B. 滑线不动，只让框架向左加速运动 C. 滑线不动，只让框架向右匀速运动 D. 只让滑线向左加速运动,答:D,例6.如图所示，闭合铜环与闭合金属矩形框架abcd接触良好，匀强磁场垂直穿过它们。当铜环沿框架向右移动时 A.铜环内没有感应电流产生，因为磁通量没有变化 B.金属框架内没有感应电流产生，因为磁通量没有变化 C.铜环内感应电流由下向上流 D.金属框架ab,cd上的感应电流由上向下流，,答:C D,例7.如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行轨道上，平行放置两根质量和电阻都相同的滑杆ab和cd，组成矩形闭合回路。轨道电阻不计，匀强磁场B垂直穿过整个轨道平面。开始时ab与c
8、d均处于静止状态。现用一个平行轨道的恒力F向右拉ab杆，下列说法中正确的是A. cd杆向左运动B. cd杆向右运动C. ab杆与cd杆均先作变加速运动，后作匀速运动D. ab杆与cd杆均先作变加速运动，后作相同加速度的匀加速运动,答:B D,规律：总是跟进的（阻碍相对运动）,例8.如图所示，蹄形磁铁和闭合矩形线框均可绕竖直转轴OO自由转动。现将磁铁逆时针方向（从上往下看）转动，并越转越快，则矩形线框中产生的感应电流和线框的转动情况为 A.线框将沿顺时针方向转动 B.线框将沿逆时针方向转动 C.转动中线框内的感应电流方向会不断地变化 D.转动中线框内的感应电流方向不变,答:B C,异步电动机模型
9、,规律：总是跟进的（阻碍相对运动）,例9.如图所示，A、B为两只完全相同的电流表，现用手把A指针突然顺时针拨动一下，这时B表的指针将 A. 顺时针偏转B. 逆时针偏转C. 不偏转D. 由于不知道电表内线圈绕向，所以无法判断,答: B,例10.如图所示，在条形磁铁的周围有三个矩形线圈分别从位置运动到位置，再运动到位置的过程中，在线圈内产生的感应电流方向分别为： 红色线圈为_. 蓝色线圈为_. 绿色线圈为_.,始终为adcba,先为abcda,后为adcba,先为abcda,后为adcba,例11.如甲图所示，条形磁铁向下运动时,放在光滑水平面上的两个闭合线圈的运动情况为_.如乙图所示，条形磁铁向
10、下运动时,放在光滑水平导轨上的两根导线的运动情况为_.,左右分开,相互靠拢,规律：总是阻碍相对运动,例12.如图所示，ab为一个可绕垂直于纸面的O轴转动的闭合矩形线圈,当变阻器R的滑片P向右滑动时,线框ab将 A.保持静止不动 B.逆时针转动 C.顺时针转动 D.无法判断,答: B,答: A,规律：总是阻碍相对运动,例13.如图所示，水平放置的U形框架上搁置一根光滑的金属棒ab，组成一个闭合回路。框内的同一平面上有一条形磁铁可绕与ab平行的轴OO自由转动。开始时磁铁位置如图所示，当磁铁绕轴转过90到达竖直位置的过程中，金属棒ab可能的运动是 : A. 静止不动 B. 向左运动 C. 向右运动
11、D. 先向左动、后向右动,答: C,规律：总是阻碍相对运动,例14.如图所示，粗细不同的两根均匀铜导线a,b，各绕成一个单匝线圈，线圈大小相同且闭合。它们的平面均与磁场垂直，且同时从同一高度自由落入同一匀强磁场中。则下列说法中正确的是 A. 粗线a圈先落地 B. 细线b圈先落地 C. ab两线圈同时落地 D. 无法确定,答: C,例15.如图所示，闭合螺线管有一定弹性，可以伸缩。接通电源后灯泡有一定亮度，螺线管有一定长度。现将软铁棒从右向左插入螺线管内（铁棒与螺线管间绝缘），在此过程中出现的现象是 A. 灯泡亮度变暗，螺线管长度变长. B. 灯泡亮度变亮，螺线管长度变长. C. 灯泡亮度变暗，
12、螺线管长度变短. D. 灯泡亮度变亮，螺线管长度变短.,答: A,规律：阻碍原电流的变化,例16.如图所示，一个线圈有N=100匝，线圈和电阻器R组成的闭合回路电阻共为2欧姆。有一个匀强磁场穿过线圈，磁通量为0.08韦伯。当穿过线圈的磁通量随时间变化的情况如图。在此4秒钟内，线圈中感应电动势大小为_，感应电流大小为_，磁通量变化率为_.,6V,3A,0.06V,例17.如图所示，在有明显边界MN的匀强磁场外有一个与磁场垂直的正方形闭合线框。有一个平行线框的力将此框匀速地拉进磁场。设第一次拉时速度为V，第二次拉时速度为3V，则在这两次拉的过程中，拉力大小之比为F1:F2=_，拉力做的功之比为W1
13、:W2=_，拉力功率之比为P1:P2=_，流过导线横截面的电量之比为Q1:Q2=_,1:3,1:3,1:9,1:1,规 律 小 结,由电磁感应产生的电量公式:Q=n/R,1.推导:= n/t I= /R = n/(t R )Q= I t = n/ R,2.特点:由电磁感应产生的电量与时间(t),速度(V)无关,例18.如图所示，一个由粗细均匀的金属丝做成的光滑圆环，直径为d，电阻为r，固定在水平桌面上。磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过整个圆环，现有一根长为d、电阻为r/2的金属棒ab紧帖圆环以速度V0作匀速直线运动，当它运动到圆环直径处时，求: (1) ab棒两端的电势差 (2) ab棒中的电
14、流强度 (3) ab棒受到的安培力 (4)外力对棒ab的即时功率,答: (1)Uab=Bd V0/3 (2)I= 4Bd V0/3 r (3)F= 4B2d 2V0/3 r (4)P=4B2d 2V02 /3 r,例19.如图所示，正方形闭合线框abcd每边长0.2m，线框质量m=0.1kg，电阻为R=0.1，重物质量为M=0.14kg，两者通过滑轮和细绳相连。水平向里的匀强磁场的磁感应强度B=0.5T。当重物M自某一位置开始下落，线框上升到ad边进入磁场时，线框开始作匀速运动。不计一切摩擦阻力，求：(1)线框匀速上升的速度大小； (2)线框全部进入磁场的过程中线框的发热量。 (3)线框全部进入磁场的过程中线框的电量。,
