電磁感應(yīng)知識點(diǎn)總結(jié)及習(xí)題練習(xí)上課

1、電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)電磁感應(yīng)的知識點(diǎn)梳理一、 磁通量、磁通量變化、磁通量變化率對比表 內(nèi)容磁通量磁通量變化磁通量變化率物理意義大小計(jì)算注意問題若穿過某個(gè)面有方向相反的磁場，則不能直接用，應(yīng)考慮相反方向的磁通量或抵消以后所剩余的磁通量開始和轉(zhuǎn)過1800時(shí)平面都與磁場垂直，但穿過平面的磁通量是不同的，一正一負(fù)，其中= 既不表示磁通量的大小也不表示磁通量變化的多少，在=t圖像中，可用圖線的斜率表示二、 電磁感應(yīng)現(xiàn)象與電流磁效應(yīng)的比較電流磁效應(yīng)：電磁感應(yīng)現(xiàn)象：三、 產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流的條件比較1.產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的條件2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生，即產(chǎn)

2、生感應(yīng)電流的條件有兩個(gè)： 四、 感應(yīng)電流方向的判定方法方法一、楞次定律1 內(nèi)容： 2 運(yùn)用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的步驟： （3）應(yīng)用范圍：方法二、右手定則（1）內(nèi)容：伸開右手,讓大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面內(nèi),讓磁感線從手心垂直進(jìn)入,大拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向,其余四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向.（2）應(yīng)用范圍：五、感應(yīng)電動(dòng)勢在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢叫 ，產(chǎn)生感應(yīng)電流必存在 ，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于 ，如果電路斷開時(shí)沒有電流，但 仍然存在。（1）電路不論閉合與否，只要 切割磁感線，則這部分導(dǎo)體就會產(chǎn)生 ，它相當(dāng)于一個(gè) 。（2）不論電路閉合與否，只要電路中的 發(fā)生變

3、化，電路中就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，磁通量發(fā)生變化的那部分相當(dāng)于 。六、公式與E=BLvsin 的區(qū)別與聯(lián)系E=BLvsin 區(qū)別（1）求的是時(shí)間內(nèi)的 感應(yīng)電動(dòng)勢，E與某段時(shí)間或某個(gè)過程相對應(yīng)（1）求的是 感應(yīng)電動(dòng)勢，E與某個(gè)時(shí)刻或某個(gè)位置相對應(yīng)（2）求的是 的感應(yīng)電動(dòng)勢。（2）求的是 切割磁感線是產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢（3）由于是整個(gè)回路的感應(yīng)電動(dòng)勢，因此電源部分不容易確定（3）由于是一部分導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，該部分就相當(dāng)于電源。聯(lián)系公式和E=BLvsin是統(tǒng)一的，當(dāng)0時(shí)，E為瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢，而公式E=BLvsin中的v若代入，則求出的E為平均感應(yīng)電動(dòng)勢七、楞次定律中“阻礙”的含義誰阻礙誰阻礙什么

4、如何阻礙結(jié)果如何“阻礙”不是“阻止”，只是 了磁通量的變化，但這種變化 3、 對楞次定律中“阻礙”的含義還可以推廣為： 阻礙原磁通量的變化或原磁場的變化；可理解為 。 阻礙相對運(yùn)動(dòng)，可理解為 。 使線圈面積有擴(kuò)大或縮小趨勢；可理解為 。 阻礙原電流的變化，可以理解為 。八電磁感應(yīng)中的圖像問題1、圖像問題 （1）圖像類型 B-t圖像、-t圖像、E-t圖像和I-t圖像；切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢E和感應(yīng)電流I隨線圈位移x變化的圖像，即E-x圖像和I-x圖像（2）問題類型 由給定的電磁感應(yīng)過程選出或畫出正確的圖像；由給定的有關(guān)圖像分析電磁感應(yīng)過程，求解相應(yīng)的物理量2、解決這類問題的基本方法明確圖像的種

5、類，是B-t圖像還是-t圖像、或者E-t圖像和I-t圖像 分析電磁感應(yīng)的具體過程3 結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓定律等規(guī)律列出函數(shù)方程。根據(jù)函數(shù)方程，進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，如斜率及其變化，兩軸的截距等。 畫圖像或判斷圖像。 例1、如圖16-1，平面M的面積為S，垂直于勻強(qiáng)磁場B，求平面M由此位置出發(fā)繞與B垂直的軸轉(zhuǎn)過600和轉(zhuǎn)過1800時(shí)磁通量的變化量。ONMPI例2、在一個(gè)勻強(qiáng)磁場中有一個(gè)金屬框MNOP，且MN桿可沿軌道滑動(dòng)。（1）當(dāng)MN桿以速度向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬框內(nèi)有沒有感應(yīng)電流？（2） 若MN桿靜止不動(dòng)而突然增大電流強(qiáng)度I，金屬框內(nèi)有無感應(yīng)電流？方向如何？IABCD例3、磁通量的變化引起

6、感應(yīng)電流。判斷下列情況下的感應(yīng)電流方向？（1）向上平動(dòng)、向下平動(dòng)；（2）向左平動(dòng)、向右平動(dòng)；（3）以AB為軸向外轉(zhuǎn)動(dòng)；（4）以BC為軸向外轉(zhuǎn)動(dòng)；（5）以導(dǎo)線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)；例4、如圖所示，有兩個(gè)同心導(dǎo)體圓環(huán)。內(nèi)環(huán)中通有順時(shí)針方向的電流，外環(huán)中原來無電流。當(dāng)內(nèi)環(huán)中電流逐漸增大時(shí)，外環(huán)中有無感應(yīng)電流？方向如何？ NSv0例5、如圖所示，閉合導(dǎo)體環(huán)固定。條形磁鐵S極向下以初速度v0沿過導(dǎo)體環(huán)圓心的豎直線下落過程，導(dǎo)體環(huán)中的感應(yīng)電流方向如何？a db cO1O2例6、如圖所示，O1O2是矩形導(dǎo)線框abcd的對稱軸，其左方有勻強(qiáng)磁場。以下哪些情況下abcd中有感應(yīng)電流產(chǎn)生？方向如何？（ ）a bA.將abcd

7、 向紙外平移 B.將abcd向右平移 C.將abcd以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng)60° D.將abcd以cd為軸轉(zhuǎn)動(dòng)60例7、如圖所示，水平面上有兩根平行導(dǎo)軌，上面放兩根金屬棒a、b。當(dāng)條形磁鐵如圖向下移動(dòng)時(shí)（不到達(dá)導(dǎo)軌平面），a、b的電流方向如何？將如何移動(dòng)？例8、關(guān)于感應(yīng)電動(dòng)勢的大小，下列說法中正確的是，（ ）A.跟穿過閉合電路的磁通量有關(guān)系 B.跟穿過閉合電路的磁通量的變化大小有關(guān)系C.跟穿過閉合電路的磁通量的變化快慢有關(guān)系 D.跟電路的電阻大小有關(guān)系電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的電路問題FL1L2Bv例9、如圖所示，長L1寬L2的矩形線圈電阻為R，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場邊緣，線圈與磁感線垂直。求：

8、將線圈以向右的速度v勻速拉出磁場的過程中，試分析：處于磁場中的面積如何變化？ 矩形線圈的磁通量如何變化？ 感應(yīng)電流的方向如何？ 四條邊的受到什么力？ 拉力F大??； 拉力的功率P； 拉力做的功W； 線圈中產(chǎn)生的電熱Q ； 通過線圈某一截面的電荷量q 。 例、 如圖所示，U形導(dǎo)線框固定在水平面上，右端放有質(zhì)量為m的金屬棒ab，ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，它們圍成的矩形邊長分別為L1、L2，回路的總電阻為R。若B不變，金屬棒ab在F外作用下，以速度v向右勻速直線運(yùn)動(dòng)，ab棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢是多少？ab棒感應(yīng)電流的方向如何，大小是多少？ab棒所受到的安培力F的方向如何，大小是多少？F外的方向如何，大小

9、是多少？若從t=0時(shí)刻起，在豎直向上方向加一個(gè)隨時(shí)間均勻變化的勻強(qiáng)磁場B=kt，（k>0）那么在t為多大時(shí)，金屬棒開始移動(dòng)？baBL1L2電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的力學(xué)問題例、如圖16-6，在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，有兩根水平放置相距L且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌AB、CD，在導(dǎo)體的AC端連接一阻值為R的電阻，一根垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒ab，質(zhì)量為m，導(dǎo)軌和金屬棒的電阻及它們間的摩擦不計(jì)，若用恒力F沿水平向右拉棒運(yùn)動(dòng)，求金屬棒的最大速度。電磁感應(yīng)中的能量守恒RACB只要有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電磁感應(yīng)現(xiàn)象中總伴隨著能量的轉(zhuǎn)化。電磁感應(yīng)的題目往往與能量守恒的知識相結(jié)合。這種綜合是很重要的。要牢固樹立

10、起能量守恒的思想。例12、如圖所示，圖中回路豎直放在勻強(qiáng)磁場中磁場的方向垂直于回路平面向內(nèi)。導(dǎo)線AC可以貼著光滑豎直長導(dǎo)軌下滑。設(shè)回路的總電阻恒定為R，當(dāng)導(dǎo)線AC從靜止開始下落后，下面有關(guān)回路能量轉(zhuǎn)化的敘述中正確的是（ ） A.導(dǎo)線下落過程中,機(jī)械能守恒；B.導(dǎo)線加速下落過程中，導(dǎo)線減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為回路產(chǎn)生的熱量；C.導(dǎo)線加速下落過程中，導(dǎo)線減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為導(dǎo)線增加的動(dòng)能；D.導(dǎo)線加速下落過程中，導(dǎo)線減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為導(dǎo)線增加的動(dòng)能和回路增加的內(nèi)能a bd c例13、 如圖所示，矩形線圈abcd質(zhì)量為m，寬為d，在豎直平面內(nèi)由靜止自由下落。其下方有如圖方向的勻強(qiáng)磁場，磁場上、

11、下邊界水平，寬度也為d，線圈ab邊剛進(jìn)入磁場就開始做勻速運(yùn)動(dòng)，那么在線圈穿越磁場的全過程，產(chǎn)生了多少電熱？例、如圖所示，平行光滑導(dǎo)軌PQ、MN，與水平方向成角，長度L、質(zhì)量m、電阻為R的導(dǎo)體ab緊貼滑軌并與PM平行，滑軌電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處于與滑軌平面正交、磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，滑軌足夠長。試分析：1、 導(dǎo)體ab由靜止釋放后，最大加速度為多少？ 2、 導(dǎo)體ab由靜止釋放后，最大速度為多少？ 練習(xí)在水平面上有一不規(guī)則的多邊形導(dǎo)線框,面積為S=20cm2,在豎直方向加以如圖9-1-2所示的磁場,則下列說法中正確的是(方向以豎直向上為正)( ) A.前2s內(nèi)穿過線框的磁通的變化為=0 B.前1s

12、內(nèi)穿過線框的磁通的變化為=-30WbC.第二個(gè)1s內(nèi)穿過線框的磁通的變化為=-3x10-3WbD.第二個(gè)1s內(nèi)穿過線框的磁通的變化為= -1x10-3Wb練習(xí)某實(shí)驗(yàn)小組用如圖9-1-3所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證楞次定律.當(dāng)條形磁鐵自上而下穿過固定的線圈時(shí),通過電流計(jì)的感應(yīng)電流方向是( ) A.ab B.先ab,后ba C.先ba D.先ba,后ab練習(xí)一個(gè)彈性導(dǎo)體做成的閉合線圈，垂直于磁場方向放置，如圖所示，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B發(fā)生變化時(shí)，觀察到線圈所圍的面積增大了，那么磁感應(yīng)強(qiáng)度B 的方向和大小變化的情況可能是A. B的方向垂直于線圈向里，并不斷增大B. B的方向垂直于線圈向里，并不斷減小C. B的方向

13、垂直于線圈向外，并不斷增大D. B的方向平行于線圈向外，并不斷減小Rvabd圖12-1 練習(xí)如圖12-1所示，平行導(dǎo)軌間距為d，一端跨接一個(gè)電阻為R，勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度為B，方向與導(dǎo)軌所在平面垂直。一根足夠長的金屬棒與導(dǎo)軌成角放置，金屬棒與導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。當(dāng)金屬棒沿垂直于棒的方向以速度v滑行時(shí)，通過電阻R的電流強(qiáng)度是（ ）A B C D練習(xí)一直升飛機(jī)停在南半球的地磁極上空,該處地磁場的方向豎直向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,直升飛機(jī)螺旋槳葉片的長度為L,螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為f,順著地磁場的方向看螺旋槳,螺旋槳按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng).螺旋槳葉片的近軸端為a,遠(yuǎn)軸端為b,如圖9-2-7所示.如果忽略a到轉(zhuǎn)軸中心線的

14、距離,用E表示每個(gè)葉片中的感應(yīng)電動(dòng)勢,則( )A.=fL2B,且a點(diǎn)電勢低于b點(diǎn)電勢 B.=2fL2B,且a點(diǎn)電勢低于b點(diǎn)電勢C.=fL2B,且a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢D.=2fL2B,且a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢練習(xí)如圖所示，豎直放置的螺線管與導(dǎo)線abcd構(gòu)成回路，導(dǎo)線所圍區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里的變化的勻強(qiáng)磁場，螺線管下方水平桌面上有一導(dǎo)體圓環(huán)，導(dǎo)線abcd所圍區(qū)域內(nèi)磁場的磁感強(qiáng)度按下列哪一圖線所表示的方式隨時(shí)間變化時(shí)，導(dǎo)體圓環(huán)將受到向上的磁場作用力 （ ）abcdBt0ABt0BBt0DBt0C練習(xí).如圖9-4-13所示,兩個(gè)互連的金屬圓環(huán),粗金屬環(huán)的電阻是細(xì)金屬環(huán)電阻的二分之一,磁場垂直穿過粗金屬

15、環(huán)所在區(qū)域,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化時(shí),在粗環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為E,則a、b兩點(diǎn)間的電勢差為( ) A.E/2 B.E/3 C.2E/3 D.E圖16-7-9練習(xí)。如圖16-7-9，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T，MN長為l=0.5m，R1=R2=1.2，金屬框CDEF和導(dǎo)體MN電阻忽略不計(jì)，使MN以v=3m/s的速率向右滑動(dòng)，則MN兩端的電壓為多少伏？MN兩端的電勢哪一端高？ 圖像能量專題訓(xùn)練1. 如圖，一載流長直導(dǎo)線和一矩形導(dǎo)線框固定在同一平面內(nèi)，線框在長直導(dǎo)線右側(cè)，且其長邊與長直導(dǎo)線平行。已知在t=0到t=t1的時(shí)間間隔內(nèi)，直導(dǎo)線中電流i發(fā)生某種變化，而線框中感應(yīng)電流總是沿順時(shí)針方

16、向；線框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。設(shè)電流i正方向與圖中箭頭方向相同，則i隨時(shí)間t變化的圖線可能是2 （2008年全國理綜1）矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場中，磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，規(guī)定磁場的正方向垂直低面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示.若規(guī)定順時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流I的正方向，下列各圖中正確的是3如圖所示，兩根平行光滑導(dǎo)電軌道豎直放置，處于垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場中，金屬桿ab接在兩導(dǎo)軌間，在開關(guān)S斷開時(shí)讓金屬桿自由下落，金屬桿下落的過程中始終保持與導(dǎo)軌垂直并與之接觸良好。設(shè)導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì)，閉合開關(guān)S并開始計(jì)時(shí)，金屬桿ab的下落速度隨時(shí)間變化的圖象可能

17、是以下四個(gè)圖中的( )4. 一個(gè)100匝的閉合線圈，所圍的面積為100cm2，線圈的總電阻為0.1W，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B按如圖所示規(guī)律變化的勻強(qiáng)磁場中，磁場的方向與線圈平面垂直。則在01.0s內(nèi)，通過線圈導(dǎo)線橫截面的電荷量為_C；在03.0s內(nèi)，通過線圈導(dǎo)線橫截面的電荷量為_C。5一個(gè)圓形線圈位于一隨時(shí)間t變化的勻強(qiáng)磁場內(nèi)，磁場方向垂直線圈所在的平面(紙面)，如圖(甲)所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖(乙)所示。下列關(guān)于感應(yīng)電流的大小和方向的判斷，正確的是( )At3時(shí)刻的感應(yīng)電流最大Bt4時(shí)刻的感應(yīng)電流最大Ct1和t2時(shí)刻感應(yīng)電流方向相同Dt2和t4時(shí)刻感應(yīng)電流方向相同6. 如圖，ab

18、cd是位于豎直平面內(nèi)的正方形閉合金屬線框，金屬線框的質(zhì)量為m，電阻為R，在金屬線框的下方有一勻強(qiáng)磁場區(qū)，MN和MN是勻強(qiáng)磁場區(qū)域的水平邊界，并與線框的bc邊平行，磁場方向與線框平面垂直，現(xiàn)金屬線框由距MN的某一高度從靜止開始下落，下圖(2)是金屬線框由開始下落到完全穿過勻強(qiáng)磁場區(qū)域瞬間的速度一時(shí)間圖象，圖象中坐標(biāo)軸上所標(biāo)出的字母均為已知量，求： (1)金屬框的邊長； (2)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度；(3)金屬線框在整個(gè)下落過程中所產(chǎn)生的熱量Ba DR bAC7.如圖所示，ABCD是兩根足夠長的固定平行金屬導(dǎo)軌，兩軌間距離為L，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為q，在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面斜向上方的勻強(qiáng)

19、磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，在導(dǎo)軌的AC端連接一個(gè)阻值為R的電阻，一根垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒ab，質(zhì)量為m，電阻為R，與導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)為m ，從靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，求：(1)ab棒的最大速度(2)ab釋放的最大功率(3)若ab棒下降高度h時(shí)達(dá)到最大速度，在這個(gè)過程中，ab棒 產(chǎn)生的焦耳熱為多大？8、圖所示電路，兩根光滑金屬導(dǎo)軌，平行放置在傾角為的斜面上，導(dǎo)軌下端接有電阻R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，斜面處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，電阻可略去不計(jì)的金屬棒ab質(zhì)量為m，受到沿斜面向上且與金屬棒垂直的恒力F的作用，金屬棒沿導(dǎo)軌勻速下滑，則它在下滑h高度的過程中，以下說法正確的是（ ）作用在金屬棒上各力的合力做功為零重力做功等于系統(tǒng)產(chǎn)生的電能金屬棒克服安培力做功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱金屬棒克服恒力F做功等于電阻R上發(fā)出的焦耳熱FR9、如圖所示，豎直放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌之間接有定值電阻R，質(zhì)量不能忽略的金屬棒與兩導(dǎo)軌始終保持垂直并良好接觸且無摩擦，棒與導(dǎo)