第四章、電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)課件

8、楞次定律的使用步驟9、楞次定律的推廣對(duì)楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為感應(yīng)電流的效果總是阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因：(1)阻礙原磁通量的變化——“增反減同”；(2)阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)——“來(lái)拒去留”；(3)使線(xiàn)圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)——“增縮減擴(kuò)”；(4)阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)——“增反減同”.【例1】如圖所示，CDEF為閉合線(xiàn)圈，AB為電阻絲.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)時(shí)，線(xiàn)圈CDEF中的感應(yīng)電流在G處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是“·”時(shí)，電源的哪一端是正極？【答案】下端【詳解】當(dāng)線(xiàn)圈CDEF中的感應(yīng)電流在G處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是“·”時(shí)，它在線(xiàn)圈內(nèi)部產(chǎn)生磁感應(yīng)強(qiáng)度方向應(yīng)是“×”，根據(jù)電路知識(shí),電路中AB的電流是增大的,由楞次定律知,線(xiàn)圈CDEF中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要和原磁場(chǎng)方向相反，AB中增強(qiáng)的電流在線(xiàn)圈內(nèi)部產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向是“·”，所以，AB中電流的方向是由B流向A，故電源的下端為正極.【例2】如圖所示，兩個(gè)線(xiàn)圈套在同一個(gè)鐵芯上，線(xiàn)圈的繞向如圖.左線(xiàn)圈連著平行導(dǎo)軌M和N，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，在導(dǎo)軌垂直方向上放著金屬棒ab，金屬棒處于垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下列說(shuō)法中正確的是()A.當(dāng)金屬棒向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)，c點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn)B.當(dāng)金屬棒向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，c點(diǎn)與d點(diǎn)等電勢(shì)C.當(dāng)金屬棒向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，c點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn)D.當(dāng)金屬棒向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，d點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)選B、D

【詳解】(1)金屬棒勻速向右運(yùn)動(dòng)切割磁感線(xiàn)時(shí)，產(chǎn)生恒定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由右手定則判斷電流由a→b，b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，c、d端不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，c點(diǎn)與d點(diǎn)等勢(shì)，故A錯(cuò)、B正確.(2)金屬棒向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，b點(diǎn)電勢(shì)仍高于a點(diǎn)，感應(yīng)電流增大，穿過(guò)右邊線(xiàn)圈的磁通量增大，所以右線(xiàn)圈中也產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律可判斷電流從d流出，在外電路d點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)，故C錯(cuò)，D正確例3、（2011·上海高考物理·T20）如圖，磁場(chǎng)垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布。一銅制圓環(huán)用絲線(xiàn)懸掛于點(diǎn)，將圓環(huán)拉至位置后無(wú)初速釋放，在圓環(huán)從擺向的過(guò)程中(A)感應(yīng)電流方向先逆時(shí)針后順時(shí)針再逆時(shí)針(B)感應(yīng)電流方向一直是逆時(shí)針(C)安培力方向始終與速度方向相反(D)安培力方向始終沿水平方向選AD．

【詳解】圓環(huán)從位置后無(wú)初速釋放，在到達(dá)磁場(chǎng)分界線(xiàn)之前，穿過(guò)圓環(huán)向里的磁感線(xiàn)條數(shù)在增加，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，圓環(huán)經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)分界線(xiàn)之時(shí)，穿過(guò)圓環(huán)向里的磁感線(xiàn)條數(shù)在減少，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，圓環(huán)經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)分界線(xiàn)之后，穿過(guò)圓環(huán)向外的磁感線(xiàn)條數(shù)在減少，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，A正確．因?yàn)榇艌?chǎng)在豎直方向分布均勻，圓環(huán)受到的豎直方向的安培力抵消，所以D正確．例4、（2010·全國(guó)卷2）18.如圖，空間某區(qū)域中有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平，且垂直于紙面向里，磁場(chǎng)上邊界b和下邊界d水平。在豎直面內(nèi)有一矩形金屬統(tǒng)一加線(xiàn)圈，線(xiàn)圈上下邊的距離很短，下邊水平。線(xiàn)圈從水平面a開(kāi)始下落。已知磁場(chǎng)上下邊界之間的距離大于水平面a、b之間的距離。若線(xiàn)圈下邊剛通過(guò)水平面b、c（位于磁場(chǎng)中）和d時(shí)，線(xiàn)圈所受到的磁場(chǎng)力的大小分別為Fc、Fd和Fb，則

A.Fd>Fc>FbB.Fc<Fd<FbC.Fc>Fb>FdDFc<Fb<Fd【答案】D線(xiàn)圈從a到b做自由落體運(yùn)動(dòng)，在b點(diǎn)開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)切割磁感線(xiàn)所有受到安培力，由于線(xiàn)圈的上下邊的距離很短，所以經(jīng)歷很短的變速運(yùn)動(dòng)而進(jìn)入磁場(chǎng)，以后線(xiàn)圈中磁通量不變不產(chǎn)生感應(yīng)電流，在c處不受安培力，但線(xiàn)圈在重力作用下依然加速，因此從d處切割磁感線(xiàn)所受安培力必然大于b處，答案D。例5、(2011·江門(mén)模擬)如圖是某電磁沖擊鉆的原理圖，若突然發(fā)現(xiàn)鉆頭M向右運(yùn)動(dòng),則可能是()A.開(kāi)關(guān)S閉合瞬間B.開(kāi)關(guān)S由閉合到斷開(kāi)的瞬間C.開(kāi)關(guān)S已經(jīng)是閉合的，變阻器滑片P向左迅速滑動(dòng)D.開(kāi)關(guān)S已經(jīng)是閉合的，變阻器滑片P向右迅速滑動(dòng)選A、C.

【詳解】M向右運(yùn)動(dòng)是阻礙磁通量的增加,原因是左邊螺線(xiàn)管中電流的磁場(chǎng)增強(qiáng),所以有兩種情況,一是S閉合,二是滑片P向左滑動(dòng),故A、C對(duì).例6；如圖所示，寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于紙面向里．在紙面所在平面內(nèi)有一對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)也為d的正方形閉合導(dǎo)線(xiàn)ABCD，沿AC方向垂直磁場(chǎng)邊界，勻速穿過(guò)該磁場(chǎng)區(qū)域．規(guī)定逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)楦袘?yīng)電流的正方向，t＝0時(shí)C點(diǎn)恰好進(jìn)入磁場(chǎng)，則從C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始到A點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)為止，閉合導(dǎo)線(xiàn)中感應(yīng)電流隨時(shí)間的變化圖象正確的是 ()答案A練：如圖12所示，空間分布著寬為L(zhǎng)、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一金屬線(xiàn)框從磁場(chǎng)左邊界勻速向右通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域．規(guī)定逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较?，則感應(yīng)電流隨位移變化的關(guān)系圖(i－x)正確的是 答案B1．如圖所示，R1=12Ω，R2=4Ω，導(dǎo)線(xiàn)電阻r=1Ω，導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)L=1m，B=0.5T，導(dǎo)線(xiàn)以速度v=4m/s切割勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，求R1，R2的功率分別是多少？練習(xí)題2．有一個(gè)1000匝的線(xiàn)圈，在0.4s內(nèi)穿過(guò)它的磁通量從0.02Wb增加到0.09Wb，求線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如果線(xiàn)圈的電阻是10Ω，把它跟一個(gè)電阻是990Ω的電熱器串聯(lián)組成閉合電路時(shí)，通過(guò)電熱器的電流是多大？3、一個(gè)邊長(zhǎng)為a=1m的正方形線(xiàn)圈，總電阻為R=2Ω，當(dāng)線(xiàn)圈以v=2m\s的速度通過(guò)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，線(xiàn)圈平面總保持與磁場(chǎng)垂直。若磁場(chǎng)的寬度b＞1m，如圖所示，求：（1）、線(xiàn)圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中感應(yīng)電流的大?。唬?）、線(xiàn)圈在穿過(guò)整個(gè)磁場(chǎng)過(guò)程中釋放的焦耳熱。練習(xí)4：AB桿受一沖量作用后以初速度v0=4m/s，沿水平面內(nèi)的固定軌道運(yùn)動(dòng)，經(jīng)一段時(shí)間后而停止。AB的質(zhì)量為m=5g，導(dǎo)軌寬為L(zhǎng)=0.4m，電阻為R=2Ω，其余的電阻不計(jì)，磁感強(qiáng)度B=0.5T，棒和導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4，測(cè)得桿從運(yùn)動(dòng)到停止的過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)的電量q=10－2C，求：上述過(guò)程中(g取10m/s2)(1)AB桿運(yùn)動(dòng)的距離；(2)AB桿運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；(3)當(dāng)桿速度為2m/s時(shí)其

加速度為多大？5.如圖所示，一正方形平面導(dǎo)線(xiàn)框abcd位于豎直平面內(nèi),經(jīng)一條不可伸長(zhǎng)的絕緣輕繩與砝碼相連,并使其張緊處于靜止?fàn)顟B(tài),線(xiàn)框上方的一區(qū)域內(nèi)有方向垂直于線(xiàn)框平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).磁場(chǎng)區(qū)域的上、下邊界與線(xiàn)框的ab、cd邊平行，從某一位置釋放線(xiàn)框和砝碼系統(tǒng)，使線(xiàn)框ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)就開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)．已知線(xiàn)框邊長(zhǎng)l＝0.20m，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為h＝1.10m，線(xiàn)框質(zhì)量m1＝0.10kg，電阻R＝0.10Ω，砝碼質(zhì)量m2＝0.14kg，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.0T．輕繩繞過(guò)兩等高的輕滑輪，不計(jì)繩與滑輪間的摩擦和空氣阻力，重力加速度取g＝10m/s2.試求：(1)線(xiàn)框做勻速運(yùn)動(dòng)的速度大??；(2)當(dāng)線(xiàn)框ab邊剛穿出磁場(chǎng)上邊界時(shí)輕繩上的彈力大?。鸢?/p>

(1)1m/s

(2)1.63N6.如圖所示，光滑平行的水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距d,在M點(diǎn)和P點(diǎn)間接一個(gè)阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間OO1O1′O′矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向下、寬為l的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.一質(zhì)量為m，電阻為r的導(dǎo)體棒ab，垂直擱在導(dǎo)軌上，與磁場(chǎng)左邊界相距l(xiāng)0.現(xiàn)用一大小為F、水平向右的恒力拉ab棒，使它由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，棒ab在離開(kāi)磁場(chǎng)前已經(jīng)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好的接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì))．求：(1)棒ab在離開(kāi)磁場(chǎng)右邊界時(shí)的速度；(2)棒ab通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中整個(gè)回路所消耗的電能；(3)棒ab通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中通過(guò)電阻R的電荷量7.相距L＝1.5m的足夠長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌豎直放置，質(zhì)量為m1＝1kg的金屬棒ab和質(zhì)量為m2＝0.27kg的金屬棒cd均通過(guò)棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上,如圖(a)所示，虛線(xiàn)上方磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，虛線(xiàn)下方磁場(chǎng)方向豎直向下,兩處磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同.ab棒光滑，cd棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.75，兩棒總電阻為1.8Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．a(chǎn)b棒在方向豎直向上、大小按圖(b)所示規(guī)律變化的外力F作用下，從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌勻加速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)cd棒