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1、本章优化总结本章优化总结 专题归纳整合专题归纳整合章末综合检测章末综合检测本本章章优优化化总总结结知识网络构建知识网络构建知识网络构建知识网络构建专题归纳整合专题归纳整合专题专题1 1楞次定律的理解和楞次定律的理解和应用用1对楞次定律的理解对楞次定律的理解感应电流产生的效果总是要阻碍产生感应电流的原感应电流产生的效果总是要阻碍产生感应电流的原因：因：(1)从磁通量角度，阻碍原磁通量的变化，感应电流从磁通量角度，阻碍原磁通量的变化，感应电流的磁场与原磁场方向的关系可概括为的磁场与原磁场方向的关系可概括为“增反减同增反减同”(2)从相对运动角度，阻碍相对运动，可理解为从相对运动角度，阻碍相对运动，
2、可理解为“来来拒去留拒去留”(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势使线圈面积有扩大或缩小的趋势(4)阻碍原阻碍原电流的流的变化化(自感自感现象象)楞楞次次定定律律可可广广义地地表表示示为：感感应电流流的的磁磁场总是是阻阻碍碍引引起起感感应电流流的的磁磁通通量量的的变化化和和相相对运运动2楞次定律的四个推楞次定律的四个推论及其及其应用用一一般般，磁磁通通量量的的变化化与与相相对运运动具具有有等等效效性性：磁磁通通量量增增加加相相当当于于回回路路与与磁磁场接接近近，感感应电流流的的磁磁场与与原原磁磁场方方向向相相反反；磁磁通通量量减减少少相相当当于于回回路路与与磁磁场远离离，感感应电流流的的磁磁场与与
3、原原磁磁场方方向向相相同同所所以以，根根据据楞楞次次定定律律及及能能量量转化化和和守守恒恒定定律律，还可以得出四个可以得出四个简捷捷实用的推用的推论(1)动态规律律当当回回路路与与磁磁场接接近近或或者者回回路路的的磁磁通通量量增增加加时，一一定定相相互互排排斥斥或或者者向向磁磁通通量量减减少少的的方方向向运运动；反反之之，一定相互吸引或者向磁通量增加的方向运一定相互吸引或者向磁通量增加的方向运动(2)静静态规律律当当回回路路两两侧的的磁磁感感线对称称分分布布，即即不不论向向什什么么方方向向运运动，都都不不能能阻阻碍碍磁磁通通量量的的变化化或或者者磁磁通通量量变化化都相同都相同时，回路将静止不，
4、回路将静止不动(3)“因反果同因反果同”规律律正正方方向向穿穿过回回路路的的磁磁通通量量增增加加(或或减减少少)与与反反方方向向穿穿过回回路路的的磁磁通通量量减减少少(或或增增加加)，引引起起的的感感应电流方向相同流方向相同(4)“零零值分界分界”规律律当当感感应电流流为交交变电流流时，零零值是是电流流改改变方方向向的的分分界界点点，也也是是线圈圈的的磁磁通通量量变化化率率()为零零、磁磁通通量量()最最大大的的位位置置；而而感感应电流流达达到到最最大大值时，磁通量的，磁通量的变化率最大，而磁通量却化率最大，而磁通量却为零零例例例例1 1 (2011年年渭渭南南高高二二检测)如如图11所所示示
5、，粗粗糙糙水水平平桌桌面面上上有有一一质量量为m的的铜质矩矩形形线圈圈当当一一竖直直放放置置的的条条形形磁磁铁从从线圈圈中中线AB正正上上方方等等高高快快速速经过时，若若线圈圈始始终不不动，则关关于于线圈圈受受到到的的支支持持力力N及及在在水水平平方方向向运运动趋势的的判判断断正正确确的的是是()图11AN先小于先小于mg后大于后大于mg，运，运动趋势向左向左BN先大于先大于mg后小于后小于mg，运，运动趋势向左向左CN先小于先小于mg后大于后大于mg，运，运动趋势向右向右DN先大于先大于mg后小于后小于mg，运，运动趋势向右向右【精精讲精精析析】条条形形磁磁铁从从线圈圈正正上上方方等等高高快
6、快速速经过时，通通过线圈圈的的磁磁通通量量先先增增加加后后减减小小当当通通过线圈圈的的磁磁通通量量增增加加时，为阻阻碍碍其其增增加加，在在竖直直方方向向上上线圈圈有有向向下下运运动的的趋势，所所以以线圈圈受受到到的的支支持持力力大大于于其其重重力力，在在水水平平方方向向上上有有向向右右运运动的的趋势；当当通通过线圈圈的的磁磁通通量量减减小小时，为阻阻碍碍其其减减小小，在在竖直直方方向向上上线圈圈有有向向上上运运动的的趋势，所所以以线圈圈受受到到的的支支持持力力小小于于其其重重力力，在在水水平平方方向向上上有有向向右右运运动的的趋势综上上所所述述，线圈圈受受到到的的支支持持力力先先大大于于重重力
7、力后后小小于于重重力力，运运动趋势总是是向向右右【答案答案】D专题专题2 2感感应电动势大小的大小的计算及方向的确定算及方向的确定2感感应电动势和感和感应电流方向的确定流方向的确定右右手手定定则和和楞楞次次定定律律是是用用来来判判断断电磁磁感感应现象象中中感感应电动势和和感感应电流流方方向向的的对于于导体体做做切切割割磁磁感感线的的运运动以以及及判判断断电势高高低低时，常常常常使使用用右右手手定定则对于于磁磁通通量量发生生变化化而而引引起起感感应电动势、感感应电流流方方向向的的判判断断，则需需使使用用楞楞次次定定律律，在在电源源内内部部，感感应电流流的的方方向向由由电源源的的负极极指指向向正正
8、极极，这是是确确定定感感应电动势方向的依据方向的依据例例例例2 2 如如图12所所示示，两两条条平平行行且且足足够长的的金金属属导轨置置于于磁磁感感应强强度度为B的的匀匀强强磁磁场中中，B的的方方向向垂垂直直导轨平平面面，两两导轨间距距为L，左左端端接接一一电阻阻R，右右端端接接一一电容容器器C，其其余余电阻阻不不计，长为2L的的导体体棒棒ab如如图所所示示放放置置，从从ab与与导轨垂垂直直开开始始，在在以以a为圆心心沿沿顺时针方方向向以以角角速速度度匀匀速速转动90的的过程中，通程中，通过电阻阻R的的电荷量是荷量是_图12专题专题3 3电磁感磁感应中的中的图像像问题图像像问题是是一一种种半半
9、定定量量分分析析，电磁磁感感应中中常常涉涉及及磁磁感感应强强度度B、磁磁通通量量、感感应电动势E和和感感应电流流I随随时间t变化化的的图像像，即即Bt图像像、t图像像、Et图像像和和It图像像对于于导体体切切割割磁磁感感线产生生感感应电动势和和感感应电流流的的情情况况，还常常涉涉及及感感应电动势E和和感感应电流流I随随导体体位位移移x变化化的的图像像，即即Ex图像像和和Ix图像像这些些图像像问题，大大体上可分体上可分为两两类：1由由给定定的的电磁磁感感应过程程选出出或或画画出出正正确确的的图像像对于于这类问题，要要抓抓住住磁磁通通量量的的变化化是是否否均均匀匀，从从而而推推知知感感应电动势(电
10、流流)大大小小是是否否恒恒定定用用楞楞次次定定律律判判断断出出感感应电动势(电流流)的的方方向向，从而确定其正从而确定其正负，以及在坐，以及在坐标系中的范系中的范围2由由给定定的的有有关关图像像分分析析电磁磁感感应过程程，求求解相解相应物理量物理量不不论何何种种类型型，都都要要应用用法法拉拉第第电磁磁感感应定定律、楞次定律或右手定律、楞次定律或右手定则等等规律来分析解决律来分析解决3分析分析图像像问题时应特特别关注的四点事关注的四点事项(1)图像中两个坐像中两个坐标轴各代表什么意各代表什么意义；(2)图像中像中纵坐坐标的正、的正、负表示什么意表示什么意义；(3)画画图像像时应注注意意初初始始状
11、状态如如何何以以及及正正方方向的向的选取；取；(4)注注意意图像像横横轴、纵轴截截距距以以及及图线斜斜率率、图线覆盖面覆盖面积的物理意的物理意义例例例例3 3 (2011年年高高考考海海南南卷卷)如如图13，EOF和和EOF为 空空 间 一一 匀匀 强强 磁磁 场 的的 边 界界 ， 其其 中中 EOEO， FOFO， 且且 EOOF； OO为 EOF的的 角角 平平 分分线，OO间的的距距离离为l；磁磁场方方向向垂垂直直于于纸面面向向里里一一边长为l的的正正方方形形导线框框沿沿OO方方向向匀匀速速通通过磁磁场，t0时刻刻恰恰好好位位于于图示示位位置置规定定导线框框中中感感应电流流沿沿逆逆时针
12、方方向向时为正正，则感感应电流流i与与时间t的关系的关系图线可能正确的是可能正确的是()图13图14【精精讲精精析析】当当线框框左左边进入入磁磁场时，线框框上上的的电流流方方向向为逆逆时针，直直至至线框框右右边完完全全进入入磁磁场；当当右右边一一半半进入入磁磁场，左左边一一半半开开始始出出磁磁场，此此后后线圈圈中中的的电流流方方向向为顺时针当当线框框左左边进入入磁磁场时，切切割割磁磁感感线的的有有效效长度度均均匀匀增增加加，故故感感应电动势、感感应电流流均均匀匀增增加加，当当左左边完完全全进入入磁磁场，右右边还没没有有进入入时，感感应电动势、感感应电流流达达最最大大，且且直直到到右右边将将要要
13、进入磁入磁场这一段一段时间内均不内均不变当当右右边进入入磁磁场时，左左边开开始始出出磁磁场，这时切切割割磁磁感感线的的有有效效长度度均均匀匀减减小小，感感应电动势、感感应电流流均均减减小小，且且左左、右右两两边在在磁磁场中中长度度相相等等时为零零，之之后后再再反反向向均均匀匀增增加加至至左左边完完全全出出来来，到到右右边到到达达左左边界界时电流流最最大大且且不不变，直直到到再再次次减减小小故故B正正确确【答案答案】B专题专题4 4电磁感磁感应中的中的电路路问题1在在电磁磁感感应现象象中中，导体体切切割割磁磁感感线或或磁磁通通量量发生生变化化的的回回路路将将产生生感感应电动势，该导体体或或回回路
14、路相相当当于于电源源因因此此，电磁磁感感应问题往往往往与与电路路问题联系系在在一起一起2解决与解决与电路相路相联系的系的电磁感磁感应问题的基本方法的基本方法(1)用用法法拉拉第第电磁磁感感应定定律律和和楞楞次次定定律律(右右手手定定则)确确定定感感应电动势的大小和方向的大小和方向(2)确定内确定内电路和外路和外电路，画等效路，画等效电路路图(3)运运用用闭合合电路路欧欧姆姆定定律律、串串、并并联电路路的的性性质、电功率等公式求解功率等公式求解图15例例例例4 4 如如图15所所示示，导体体棒棒ab、cd在在大大小小相相等等的的外外力力作作用用下下，沿沿着着光光滑滑的的导轨各各自自朝朝相相反反方
15、方向向、以以v0.1 m/s的的速速度度匀匀速速运运动，两两个个平平行行导轨间距距离离L0.50 m，每每根根导体体棒棒的的电阻阻均均为r00.50 ，导轨上上接接有有一一个个电阻阻R1.0 以以及及两两极极板板相相距距d1.0 cm的的平平行行板板电容容器器C，匀匀强强磁磁场的的磁磁感感应强强度度B4.0 T，求：，求：(1)电容器容器C两极板两极板间的的电场强强度的大小和方向；度的大小和方向；(2)外力外力F的大小的大小【思思路路点点拨】本本题是是导体体棒棒切切割割磁磁感感线产生生感感应电动势的的电学学问题，根根据据EBlv计算算出出电动势后，就可以按直流后，就可以按直流电路的分析方法一一
16、求解路的分析方法一一求解【精精讲精精析析】(1)ab、cd切切割割磁磁感感线产生生的的感感应电动势为：E1E2BLv.导体体棒棒ab的的b端端电势高高，a端端电势低低；cd棒棒d端端电势高高，c端端电势低低闭合合电路的等效路的等效电路如路如图16所示所示图16【答案答案】(1)20 V/m自右指向左自右指向左(2)0.4 N专题专题4 4电磁感磁感应中的力学中的力学问题1电磁磁感感应中中通通过导体体的的感感应电流流，在在磁磁场中中将将受受到到安安培培力力的的作作用用，电磁磁感感应问题往往往往和和力力学学问题联系在一起，解决系在一起，解决这类问题的基本方法是：的基本方法是：(1)用用法法拉拉第第
17、电磁磁感感应定定律律和和楞楞次次定定律律求求感感应电动势的大小和方向的大小和方向(2)求回路中求回路中电流流(3)分分析析导体体受受力力情情况况(包包含含安安培培力力，用用左左手手定定则确确定其方向定其方向)(4)列出列出动力学方程或平衡方程并求解力学方程或平衡方程并求解2电磁磁感感应中中力力学学问题，常常常常以以导体体棒棒在在滑滑轨上上运运动问题形形式式出出现，要要抓抓住住受受力力情情况况、运运动情情况况的的动态分分析析，导体体受受力力运运动产生生感感应电动势感感应电流流通通电导体体受受安安培培力力合合外外力力变化化加加速速度度变化化速速度度变化化周周而而复复始始地地循循环，循循环结束束时，
18、加加速速度度等等于于零零，导体体达达稳定定运运动状状态，抓抓住住a0时，速速度度v达最大达最大值特点特点例例例例5 5 如如图17甲甲所所示示，两两根根足足够长的的直直金金属属导轨MN、PQ平平行行放放置置在在倾角角为的的绝缘斜斜面面上上，两两导轨间距距为L.M、P两两点点间接接有有阻阻值为R的的电阻阻一一根根质量量为m的的均均匀匀直直金金属属杆杆ab放放在在两两导轨上上，并并与与导轨垂垂直直整整套套装装置置处于于磁磁感感应强强度度为B的的匀匀强强磁磁场中中，磁磁场方方向向垂垂直直斜斜面面向向下下导轨和和金金属属杆杆的的电阻阻可可忽忽略略让ab杆杆沿沿导轨由由静静止止开开始始下下滑滑，导轨和和
19、金金属属杆杆接触良好，不接触良好，不计它它们之之间的摩擦的摩擦图17(1)由由b向向a方方向向看看到到的的装装置置如如图乙乙所所示示，请在在图中中画出画出ab杆下滑杆下滑过程中某程中某时刻的受力示意刻的受力示意图；(2)在在加加速速下下滑滑过程程中中，当当ab杆杆的的速速度度大大小小为v时，求此求此时ab杆中的杆中的电流及其加速度的大小；流及其加速度的大小；(3)求在下滑求在下滑过程中，程中，ab杆可以达到的最大速度杆可以达到的最大速度【精精讲精精析析】(1)重重力力mg，方方向向竖直直向向下下；支支持持力力FN，方方向向垂垂直直斜斜面面向向上上；安安培培力力F，平平行行斜斜面面向向上如上如图18所示所示图18【答案答案】见精精讲精析精析同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全
