2023屆高考物理一輪復(fù)習(xí)：第26講 電磁感應(yīng)

第26講電磁感應(yīng)

*My*知識圖譜

電磁感應(yīng)現(xiàn)象、楞次定律

知識精講

--電與磁的關(guān)系

1.“電生磁”的發(fā)現(xiàn)：1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流能夠產(chǎn)生磁場一一電流的磁效應(yīng)，揭示了電

和磁之間存在著聯(lián)系，并說明電流周圍的磁場和磁體周圍的磁場本質(zhì)上是一樣的。英國物理學(xué)家法拉第經(jīng)過10年

堅持不懈的努力，于1831年終于取得了重大的突破，發(fā)現(xiàn)了利用磁場產(chǎn)生電流的條件。

2.“磁生電”的發(fā)現(xiàn)：法拉第認(rèn)為既然電流能吸引小磁針運動，那么磁鐵也能使導(dǎo)體產(chǎn)生電流。通過大量實

驗發(fā)現(xiàn)，“磁生電是在一種在變化的、運動的過程中才出現(xiàn)的效應(yīng)”。法拉第把引起電流的原因歸納為五類：

(1)變化的電流周圍閉合線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流；

(2)變化的磁場周圍閉合線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流；

(3)運動的恒定電流周圍閉合線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流；

(4)運動的磁鐵周圍閉合線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流；

(5)在磁場中運動的導(dǎo)體(即切割磁感線)。

3.電磁感應(yīng)：“磁生電”的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。產(chǎn)生的電勢叫感應(yīng)電動勢。

電磁感應(yīng)發(fā)生的條件

1.磁通量：設(shè)在勻強(qiáng)磁場中有一個與磁場方向垂直的平面，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為8,平面的面積為S,如圖所

示,物理上把磁感應(yīng)強(qiáng)度8與面積S的乘積，叫做穿過這個面的磁通量。通常用。表示磁通量，則G=8S。

2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的典型實驗

(1)實驗表明：只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有電流產(chǎn)生。

(2)閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線時，穿過電路的磁感線條數(shù)發(fā)生變化，也產(chǎn)生感應(yīng)電流。

(3)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實質(zhì)是產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢，如果電路閉合，則產(chǎn)生感應(yīng)電流。

(4)發(fā)生電磁感應(yīng)時，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。

三.楞次定律

1.內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流磁通量的變化?！白柚埂敝傅?/p>

是：當(dāng)原磁通量增加時，感應(yīng)電流的方向與原磁場的方向相反，而當(dāng)原磁通量減小時，兩磁場方向相同?！白璧K”

不等于阻止，阻礙的含義是使磁通量增加或減少的過程變慢，但磁通量仍會減少或增加。

2.楞次定律的應(yīng)用：一般分為如下幾個步驟：

(1)明確所研究的閉合回路，判斷原磁場的方向；

(2)判斷閉合回路中原磁場中磁通量的變化；

(3)由楞次定律判斷感應(yīng)電流的磁場方向；

(4)由右手螺旋定則判斷感應(yīng)電流的方向。

3.對右手定則的理解

(1)適用范圍：適用于閉合回路部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況。

(2)伸開右手，使大拇指跟其余四個手指垂直，并跟手掌在一個平面內(nèi)，把右手放入磁場中，讓磁感線

垂直穿入手心，大拇指指向?qū)w運動方向，那么其余四個手指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。

4.區(qū)分楞次定律與右手定則的關(guān)系

導(dǎo)體運動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流是磁通量發(fā)生變化引起感應(yīng)電流的特例，所以判定電流方向的右手定則

也是楞次定律的特例。用右手定則能判定的，一定也能用楞次定律判定。反之，用楞次定律能判定的，并不是

用右手定則都能判斷出來。如閉合圓形導(dǎo)線中的磁場逐漸增強(qiáng)，用右手定則就難以判定，而用楞次定律較為直

觀。

5.楞次定律的實質(zhì)

楞次定律中“阻礙”的作用，正是能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律的反映，在克服這種阻礙作用時，其他形式的能

向電能轉(zhuǎn)化。

6.楞次定律的不同表示

(1)阻礙原磁通量的變化；

(2)阻礙導(dǎo)體的相對運動；

(3)通過改變線圈面積來“反抗”；

(4)阻礙原電流的變化。

函|三點割析.

課程目標(biāo)：

1.理解磁通量的變化，能夠求解簡單情形下的磁通量的變化量；

2.理解產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件；

3.應(yīng)用楞次定律解決問題

電磁感應(yīng)現(xiàn)象的判斷

例題1、現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關(guān)如圖連接。在開關(guān)閉合、線圈A放

在線圈B中的情況下，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑動變阻器的滑動端P向左加速滑動時，電流計指針向右偏轉(zhuǎn)。

若將線圈A中鐵芯向上拔出，則能引起電流計的指針向偏轉(zhuǎn)；若斷開開關(guān)，能引起電流計指針

偏轉(zhuǎn)；若滑動變阻器的滑動端P勻速向右滑動，能使電流計指針偏轉(zhuǎn)。

例題2、在法拉第時代，下列驗證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實驗中，能觀察到感應(yīng)電流的是（）

A.將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路，然后觀察電流表的變化

B.在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，然后觀察電流表的變化

C.將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，往線圈中插入條形磁鐵后，再到相鄰房間去觀察電流表的變化

D.繞在同一鐵環(huán)上的兩個線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬間，觀察電流表的變化

隨練1,圖示為“探究感應(yīng)電流方向的規(guī)律”實驗時所用電路

（1）閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么閉合開關(guān)后將線圈A迅速插入線圈B時，靈敏電流計

指針將;接著將滑動變阻器的滑片迅速向左滑動，靈敏電流計指針o（均填“向左偏”“向右偏”或“不

偏”）

（2）某同學(xué)在完成實驗后未斷開開關(guān)，也未把A、B兩線圈和鐵芯分開放置，在拆除電路時突然被電擊了一下，

則被電擊是在拆除（選填"A”或"B”）線圈所在電路時發(fā)生的，分析可知，要避免電擊發(fā)生，在拆除電路前

應(yīng)________（選填“斷開開關(guān)”或“把A、B線圈分開放置

隨練2、某同學(xué)在“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”的實驗中，將直流電源、滑動變阻器、線圈A（有鐵芯1線圈B、靈敏電流計及開

關(guān)按圖連接成電路在實驗中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)開關(guān)閉合的瞬間，靈敏電流計的指針向左偏.由此可以判斷在保持開關(guān)閉合的狀態(tài)下（）

A.當(dāng)線圈A拔出時，靈敏電流計的指針向左偏

B.當(dāng)線圈A中的鐵芯拔出時，靈敏電流計的指針向右偏

C.當(dāng)滑動變阻器的滑片勻速滑動時，靈敏電流計的指針不偏轉(zhuǎn)

D.當(dāng)滑動變阻器的滑片向N端滑動時，靈敏電流計的指針向右偏

隨練3、如圖所示，正方形線圈abed放在勻強(qiáng)磁場中，下列能使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）

XXXX

A.在磁場中向上平動B.向紙外平動

C.以ad邊為軸，向紙外轉(zhuǎn)動D.以中心0為軸，在紙面內(nèi)轉(zhuǎn)動

楞次定律的理努及應(yīng)用

例題1、［多選題］如圖所示，兩個閉合鋁環(huán)A、B與一個螺線管套在同一鐵芯上，A、B可以左右擺動，貝4（）

///////I

1

q電源i—

A.在S閉合的瞬間，A、B必相吸B.在S閉合的瞬間，A、B必相斥

C.在S斷開的瞬間，A、B必相吸D.在S斷開的瞬間，A、B必相斥

例題2、如圖所示，線圈兩端與電阻相連構(gòu)成閉合回路，在線圈正上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的S極朝

下。在將磁鐵的S極插入線圈的過程中（）

A.通過電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b,線圈與磁鐵相互排斥

B.通過電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b,線圈與磁鐵相互吸引

C.通過電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a,線圈與磁鐵相互吸引

D.通過電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a,線圈與磁鐵相互排斥

例題3、如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN,當(dāng)PQ在外力的作用下運動時,

在磁場力的作用下向右運動，則PQ所做的運動可能是（）

A.向右加速運動B.向左加速運動C.向右勻速運動D.向左減速運動

隨練1、如圖所示，在條形磁鐵的S極附近懸掛一個圓形線圈，線圈平面與水平放置的磁鐵在同一平面內(nèi)，當(dāng)線

圈中通以圖示逆時針方向的電流時，從上往下看，線圈將（）

A.逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近磁極B.逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時離開磁極

C.順時針方向轉(zhuǎn)動，同時離開磁極D.順時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近磁極

隨練2、［多選題］如圖所示，光滑固定導(dǎo)軌M、N水平放置.兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放于導(dǎo)軌上，形成一個閉合電

路.當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時（）

A.P、Q將互相靠攏B.P、Q將互相遠(yuǎn)離

C.磁鐵的加速度仍為gD.磁鐵的加速度小于g

隨練3、如圖所示，mb、c、d為四根相同的可視為光滑的銅棒，c、d固定在同一水平面上，“、匕對稱地放在c、

d棒上，它們接觸良好，。點為四根棒圍成的矩形的幾何中心，一條形磁鐵從。點附近的正上方沿豎直方向向。點

落下的過程中，則人發(fā)生的情況是（）

A.一定保持靜止B.一定分別遠(yuǎn)離0點

C.一定分別向。點靠攏D.無法判斷

法拉第電磁感應(yīng)定律及簡單應(yīng)用

4^1知識精講.

--探究感生電動勢的影響因素

i.感應(yīng)電動勢：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫感應(yīng)電動勢。

2.感應(yīng)電動勢與感應(yīng)電流：感應(yīng)電動勢是形成感應(yīng)電流的必要條件，有感應(yīng)電動勢不一定存在感應(yīng)電流（要

看電路是否閉合），有感應(yīng)電流一定存在感應(yīng)電動勢。

3.感應(yīng)電動勢的大?。寒?dāng)磁通量變化相同時，所用時間越短，感應(yīng)電流就越大，表明感應(yīng)電動勢越大。說明：

應(yīng)電動勢的大小跟磁通量變化和所用時間都有關(guān)，即與磁通量的變化率有關(guān)。

二.法拉第電磁感應(yīng)定律

1.內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量變化率成正比。

2.表達(dá)式：E=k弛（在國際單位制中仁1）

若有〃匝線圈，則相當(dāng)于有〃個電源串聯(lián)，總電動勢為：E=總。

Ar

注意：公式中A0取絕對值，不涉及正負(fù)。

3.產(chǎn)生感生電動勢的兩種機(jī)理

（1）電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生電場

電路中電動勢的作用實際上是某種非靜電力對自由電荷的作用。英國物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為，磁場變化時

會在空間激發(fā)一種電場。如果此刻空間存在閉合導(dǎo)體，導(dǎo)體中的自由電荷就會在這種電場的作用下做定向運動,

產(chǎn)生感應(yīng)電流，或者說導(dǎo)體中產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢。在這種情況下，所謂的非靜電力就是這種感生電場對自由電

荷的作用。

（2）電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的洛倫茲力

在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，該導(dǎo)體或回路相當(dāng)于電

源，這時的非靜電力與洛倫茲力有關(guān)。

三.導(dǎo)體做切割磁感線運動時感應(yīng)電動勢

1.導(dǎo)體垂直切磁感線：在閉合線圈一部分導(dǎo)體ab處于勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌寬為L,磁感應(yīng)強(qiáng)度是8,ab以速度

v勻速切割磁感線。

回路在時間》內(nèi)增大的面積為：A5=LvAr；

穿過回路的磁通量的變化為==必/；

產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E=—=^^-=BLv（v是相對于磁場的速度）。

3.斜切磁感線：若導(dǎo)線運動方向與導(dǎo)線本身垂直，但跟磁感強(qiáng)度方向有夾角。

E=BLVl=BLvsinO（0為v與B夾角）

注意：導(dǎo)體的長度L應(yīng)為有效長度；速度v為平均值，E就為平均值；速度v為瞬時值，E就為瞬時值。

四.轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢

1.轉(zhuǎn)動軸與磁感線平行

磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場方向垂直于紙面向外，長L的金屬棒oa以。為軸在該平面內(nèi)以角速度0逆時針勻

速轉(zhuǎn)動。在應(yīng)用感應(yīng)電動勢的公式時，必須注意其中的速度v應(yīng)該指導(dǎo)線上各點的平均速度，即金屬棒中點的速度，

因此有E=BL-co—=--B（ol}o

22

2.線圈的轉(zhuǎn)動軸與磁感線垂直

(1)

如圖，矩形線圈的長、寬分別為L、L2,所圍面積為S,向右的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為8,線圈繞圖示的軸

以角速度。勻速轉(zhuǎn)動。線圈的ab、cd兩邊切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相加可得E=。如果線圈由“匝導(dǎo)

線繞制而成，則E=〃8S（y。從圖示位置開始計時，則感應(yīng)電動勢的瞬時值為e=〃BS（ycosd。該結(jié)論與線圈的形狀

和轉(zhuǎn)動軸的具體位置無關(guān)（但是軸必須與B垂直）。這也是交流發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電的瞬時電動勢公式。

五.感應(yīng)電量的計算

--E-

當(dāng)電流是恒定值（平均值）時.，可知＜?=/?△/計算電量；其中/=一（式中E為內(nèi)感應(yīng)電動勢的平均值，

R

R為回路總電阻），由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，E=n",聯(lián)立以上三式可得：q=n弛,可見感應(yīng)電量與磁

△tR

通量的變化量成正比。

六.互感、自感現(xiàn)象

1.互感：兩個線圈之間沒有導(dǎo)線相連，當(dāng)一個線圈的電流變化時，它所產(chǎn)生的磁場會在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)

電動勢。變壓器就是利用互感現(xiàn)象制成的。

2.自感：導(dǎo)體本身電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫自感電動勢。自感

電動勢大?。篍=L學(xué)。

七.電磁阻尼、電磁驅(qū)動、反電動勢

1.電磁阻尼：在閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運動，產(chǎn)生感應(yīng)電流的過程中，安培力的方向和導(dǎo)體運

動方向相反，安培力作負(fù)功，這種現(xiàn)象叫電磁阻尼，在這個過程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，發(fā)電機(jī)就是利用這個原理。

另外，電動機(jī)轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢總要削弱電源產(chǎn)生的電流，因此也叫反電動勢。

2.電磁驅(qū)動：通電導(dǎo)體在磁場中受安培力作用，安培力的方向和導(dǎo)體運動方向相同，安培力作正功，將電能

轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，電動機(jī)、電磁炮就是利用了這一原理。

剖析一

課程目標(biāo)：

1.理解法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容，感應(yīng)電動勢的大小與磁通量的變化率成正比，會計算一段時間內(nèi)通過用電器的

電荷量

2.會計算導(dǎo)體切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小

3.理解自感和互感，會分析通電自感和斷電自感的相關(guān)問題

4.熟悉電磁感應(yīng)中的圖像問題

/弓贄法拉第也磁感應(yīng)定律及簡單應(yīng)用

例題1、如圖，均勻磁場中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線框，半圓直徑與磁場邊緣重合；磁場方向垂直于半

圓面（紙面）向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為瓦。使該線框從靜止開始繞過圓心。、垂直于半圓面的軸以角速度3勻速轉(zhuǎn)

動半周，在線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流?，F(xiàn)使線框保持圖中所示位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時間線性變化。為了產(chǎn)生與線框

轉(zhuǎn)動半周過程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化率"的大小應(yīng)為（）

Ar

C衛(wèi)

71唔

例題2、如圖所示，一單匝線圈從左側(cè)進(jìn)入磁場，在此過程中，穿過線圈的磁通量將（選填"變大"或"變

小"），線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為（選填"順時針"或"逆時針"），若上述過程所經(jīng)歷的時間為0.5s,線圈

中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為2.0V,則穿過線圈的磁通量變化了Wb。

XXXX

XXXX

B

XXXX

?XXXXXX

例題3、如圖（。）所示，一個電阻值為R,匝數(shù)為〃的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路.線

圈的半徑為S在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域存在垂直于線圈平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的關(guān)系

圖線如圖（b）所示.圖線與橫、縱軸的截距分別為匕和Bo（取向里的磁場方向為正），導(dǎo)線的電阻不計.求。至

2tl時間內(nèi)

（1）通過電阻Ri上的電流大小和方向；

（2）通過電阻Ri上的電量q.

隨練1、匝數(shù)n=100的圓形金屬線圈的電阻R=2Q,線圈與Ri=2Q的電阻連結(jié)成閉合回路，其簡化電路如圖（a）

所示，A.B為線圈兩端點。線圈的半徑n=15cm,在線圈中半徑r2=10cm的圓形區(qū)域存在垂直于線圈平面向里的

勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的關(guān)系如圖（b）所示。則下列說法正確的是（）

A.A點電勢比B點電勢低

B.線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為4.5nV

C.Ri兩端電壓為nV

D.0?2s內(nèi)流過Ri的電量為1.125nC

隨練2、如圖甲，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌左邊接有電阻R=1.5C,軌道相距0.4m且所在處有豎直向下的勻強(qiáng)磁

場，磁場隨時間的變化關(guān)系如圖乙，金屬棒ab橫跨導(dǎo)軌兩端，其電阻r=0.5C,金屬棒與電阻R相距1m。若整個

（1）當(dāng)t=O.ls時，通過金屬棒ab的感應(yīng)電流大小和方向。

（2）當(dāng)t=O.ls時，金屬棒ab受到的安培力的大??？

隨練3、［多選題］空間存在一方向與紙面垂直、大小隨時間變化的勻強(qiáng)磁場，其邊界如圖（a）中虛線MN所示。

一硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線的電阻率為P、橫截面積為S,將該導(dǎo)線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi)，圓心O在MN上?t=0

時磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖（a）所示；磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化關(guān)系如圖（b）所示。則在t=0至IJt=ti的時間

A.圓環(huán)所受安培力的方向始終不變B.圓環(huán)中的感應(yīng)電流始終沿順時針方向

C.圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小為鳥至D.圓環(huán)中的感應(yīng)電動勢大小為空七

4fop4%

導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的計算

例題1、如圖，導(dǎo)體棒AB長2R,繞。點以角速度3沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，0B為R,且OBA三點在一直線上,

有一勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,充滿轉(zhuǎn)動平面且與轉(zhuǎn)動平面垂直，那么AB兩端的電勢差大小為（）

A

3

Z,B.2B3R2C.4B3R2D.6Ba）R2

A.2B3fV

例題2、如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌間距為d,一端跨接一阻值為R的電阻，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂

直軌道所在平面，一根長直金屬棒與軌道成60。角放置，當(dāng)金屬以垂直棒的恒定速度v沿金屬軌道滑行時，電阻R

中的電流大小為o（不計軌道與棒的電阻）

TXX60爐X

例題3、1831年10月28日，法拉第在一次會議上展示了他發(fā)明的圓盤發(fā)電機(jī)。它是利用電磁感應(yīng)的原理制成的，

是人類歷史上的第一臺發(fā)電機(jī)。如圖是圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖：銅盤安裝在水平的銅軸上，它的邊緣正好在兩磁極之

間，兩塊銅片C、D分別與轉(zhuǎn)動軸和銅盤的邊緣接觸。設(shè)圓盤半徑為r,人轉(zhuǎn)動把手使銅盤以角速度山轉(zhuǎn)動（圖示方

向：從左向右看為順時針方向），電阻R中就有電流通過。（不考慮銅盤的電阻）（）

A.圓盤邊緣D點的電勢低于C點電勢

B.電阻R中電流方向向下

_7iBr~

q

C.圓盤轉(zhuǎn)動一周過程中，通過R的電荷量為R

八%2

P二

D.人在轉(zhuǎn)動圓盤的過程中所消耗的功率為2R

隨練1、［多選題］人類研究發(fā)現(xiàn)：在北半球,地磁場的水平分量由南向北，豎直分量豎直向下.北京平安大街上,

某人騎車從東往西，則下列說法正確的是（）

A.自行車左車把的電勢比右車把的電勢高B.自行車左車把的電勢比右車把的電勢低

C.圖中輻條AB此時A端比B端的電勢高D.圖中輻條AB此時A端比B端的電勢低

隨練2、如圖所示，一金屬彎桿處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，已知ab=bc=L,

當(dāng)它以速度V向右平動時,a、c兩點間的電勢差為（）

A.BLvB.BLvsinO

C.BLvcosGD.BLv(1+sinO)

隨練3、［多選題］粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線框abed置于有界勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于線平面，其邊

界與正方形線框的邊平行?，F(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個不同方向（上、向下、向左、向右）分別平移出磁場，

如圖所示,則線框移出磁場的整個過程中（）

5mx

XXX{xxxx:XX

:XXX

XXXVIIXXXXf*XX

lx_x_*

A.四種情況下流過ab邊的電流的方向都相同B.四種情況下ab兩端的電勢差都相等

C.四種情況下流過線框的電量都相等D.四種情況下磁場力對線框做的功率都不相等

隨練4、如圖所示，導(dǎo)體桿OQ在作用于OQ中點且垂直于OQ的力作用下，繞O軸沿半徑為r的光滑的半圓形

框架在勻強(qiáng)磁場中以一定的角速度轉(zhuǎn)動，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于框架平面，AO間接有電阻R,桿和

框架電阻不計，回路中的總電功率為P,則（）

B.外力的大小為歷

c.導(dǎo)體桿旋轉(zhuǎn)的角速度為名至

D.導(dǎo)體桿旋轉(zhuǎn)的角速度為

Br1

隨練5、為了提高自行車夜間行駛的安全性，小明同學(xué)設(shè)計了一種“閃爍”裝置.如圖所示，自行車后輪由半徑n=5.0x10

.2m的金屬內(nèi)圈、半徑r2=0.40m的金屬外圈和絕緣幅條構(gòu)成.后輪的內(nèi)、外圈之間等間隔地接有4跟金屬條，每根金

屬條的中間均串聯(lián)有一電阻值為R的小燈泡.在支架上裝有磁鐵，形成了磁感應(yīng)強(qiáng)度B=(HOT、方向垂直紙面向外的“扇

形”勻強(qiáng)磁場，其內(nèi)半徑為八、外半徑為2張角。=二,后輪以角速度。=2兀rad/s,相對轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動.若不計其它電阻，

忽略磁場的邊緣效應(yīng).

(1)當(dāng)金屬條ab進(jìn)入“扇形”磁場時，求感應(yīng)電動勢E,并指出ah上的電流方向；

(2)當(dāng)金屬條"進(jìn)入“扇形”磁場時，畫出“閃爍”裝置的電路圖；

(3)從金屬條ab進(jìn)入“扇形”磁場時開始，經(jīng)計算畫出輪子一圈過程中，內(nèi)圈與外圈之間電勢差隨時間t變化的Uah-t

圖象；

(4)若選擇的是“1.5V、0.3A”的小燈泡，該“閃爍”裝置能否正常工作？有同學(xué)提出，通過改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B、后輪外圈半

徑2角速度3和張角。等物理量的大小，優(yōu)化前同學(xué)的設(shè)計方案，請給出你的評價.

?！彪娏Ω泻托码姲赘?/p>

例題1、如圖所示電路中，Ai、A2是兩只相同的電流表，電感線圈L的直流電阻與電阻R阻值相等，下面判斷正

確的是（）

A.開關(guān)S接通的瞬間，電流表Ai的讀數(shù)大于Ai的讀數(shù)

B.開關(guān)S接通的瞬間,電流表Ai的讀數(shù)小于A2的讀數(shù)

C.開關(guān)S接通電路穩(wěn)定后再斷開的瞬間，電流表Ai的讀數(shù)大于Ai的讀數(shù)

D.開關(guān)S接通電路穩(wěn)定后再斷開的瞬間，電流表Ai的讀數(shù)小于A2的讀數(shù)

例題2、在研究自感現(xiàn)象的實驗中，用兩個完全相同的燈泡A、B與自感系數(shù)很大的線圈L和定值電阻R組成如

圖所示的電路（線圈的直流電阻可忽略，電源的內(nèi)阻不能忽略），關(guān)于這個實驗下面說法中正確的是（）

BR

-0----（ZZ）—

A

L----0--

FTU1—

A.閉合開關(guān)的瞬間，A、B一起亮，然后A熄滅

B.閉合開關(guān)的瞬間，B比A先亮，然后B逐漸變暗

C.閉合開關(guān)，待電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)，B逐漸變暗，A閃亮一下然后逐漸變暗

D.閉合開關(guān)，待電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)，A、B燈中的電流方向均為從左向右

隨練1、［多選題I如圖所示,48是完全相同的兩個小燈泡,L為自感系數(shù)很大、電阻可以忽略的帶鐵芯的線圈（）

A.電鍵S閉合瞬間，A、B同時發(fā)光，隨后A燈變暗，8燈變亮，最后B比A更亮

B.電鍵S閉合瞬間，B燈亮，A燈不亮

C.斷開電鍵S的瞬間，A、B燈同時熄滅

D.斷開電鍵S的瞬間，8燈立即熄滅，燈突然閃亮一下再熄滅

隨練2、如圖電路中，A、B是相同的兩小燈泡。L是一個帶鐵芯線圈，電阻可不計。調(diào)節(jié)R,可使電路穩(wěn)定時兩

燈都正常發(fā)光，貝！1（）

A.合上S時，B立刻變亮，A慢慢變亮

B.斷開S時，B比A先到熄滅

C.斷開S時，通過A、B兩燈的電流方向都與原電流方向相同

D.斷開S時，B燈會突然閃亮一下后再熄滅

隨練3、［多選題］如圖甲、乙所示的電路中，電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，且小于燈A的電阻，接通S,

使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光，則（）

甲乙

A.在電路甲中，斷開S后，A將逐漸變暗

B.在電路甲中，斷開S后，A將先變得更亮，然后逐漸變暗

C.在電路乙中，斷開S后，A將逐漸變暗

D.在電路乙中，斷開S后，A將先變得更亮，然后逐漸變暗

電磁感應(yīng)中的圖像問題

例題1、如圖所示，垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場的區(qū)域?qū)挾葹?a,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B.一邊長為a、電阻為4R

的正方形均勻?qū)Ь€框ABCD從圖示位置沿水平向右方向以速度v勻速穿過磁場區(qū)域,在下圖中線框A、B兩端電壓U"

與線框移動距離x的關(guān)系圖象正確的是（

oa

Dxxxxxxxx；

xxxxxxxx!

0XXXXXXXX；

XXXXXXXXX

CXXXXxXXX

IXXXXXXXX

A.C.D.

Ba\[

3Ba\-4T葉

Bov4r

o\547v4卜---

x

為3a*。ala3a

例題2、矩形導(dǎo)線框abed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紙

面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間變化的規(guī)律如圖所示。若規(guī)定順時針方向為感應(yīng)電流i的正方向，下列各圖中正確的

是（）

1A.

0

0

例題3、如圖甲所示，一根電阻R=4C的導(dǎo)線繞成半徑d=2m的圓，在圓內(nèi)部分區(qū)域存在變化的勻強(qiáng)磁場，中

間S形虛線是兩個只將均為d的半圓，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化如圖乙所示（磁場垂直于紙面向外為正，電流逆時針

方向為正），關(guān)于圓環(huán)中的電流一時間圖象，下列選項中正確的是（）

35j

(

隨練1、圖中兩條平行虛線之間存在勻強(qiáng)磁場,虛線間距離為I,磁場方向垂直紙面向里。abed是位于紙面內(nèi)梯

形線圈，ad與be間距離也為I。t=0時刻，be邊與磁場區(qū)域邊界重合，現(xiàn)令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場區(qū)

域邊界的方向穿過磁場區(qū)域。取沿afb玲c玲d玲a的感應(yīng)電流為正，則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流I

隨時間t變化圖線可能是（）

隨練2、［多選題］如圖所示，為三個有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向分別垂直紙面向外、向里和向

外，磁場寬度均為L,在磁場區(qū)域的左側(cè)邊界處，有一個置于光滑水平面上的邊長為L的正方形導(dǎo)體線框，總電阻

為R,且線框平面與磁場方向垂直，現(xiàn)用外力F使線框以v勻速穿過磁場區(qū)域，以初始位置為計時起點，規(guī)定電流

沿逆時針方向時的電動勢E為正，磁感線垂直紙面向里時的磁通量中為正值，外力F向右為正，則以下能反映線框

隨練3、［多選題］如圖所示，為三個有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向分別垂直紙面向外、向里和向外，

磁場寬度均為L,在磁場區(qū)域的左側(cè)邊界處，有一邊長為L的正方形導(dǎo)體線框，總電阻為R,且線框平面與磁場方

向垂直，現(xiàn)用外力F使線框以速度v勻速穿過磁場區(qū)域，以初始位置為計時起點，規(guī)定電流沿逆時針方向時的電動

勢E為正，外力F向右為正。則以下能反映感應(yīng)電動勢E和外力F隨時間變化規(guī)律的圖象是（）

XXX：**

XXX：??

XXX：??

XXX：??

dXXX?

XXx：??

'Lr'*L

4^拓展

i、如圖所示為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗裝置。閉合開關(guān)瞬間，發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向左偏轉(zhuǎn)了一下。

（1）閉合開關(guān)穩(wěn)定后，將滑動變阻器的滑片向右滑動過程中，靈敏電流計的指針向偏轉(zhuǎn)（填''左"或"右’‘）；

（2）閉合開關(guān)穩(wěn)定后，將線圈A從線圈B抽出的過程中，靈敏電流計的指針向偏轉(zhuǎn)（填“左”或"右，'）；

（3）閉合開關(guān)穩(wěn)定后，斷開開關(guān)瞬間，靈敏電流計的指針向偏轉(zhuǎn)（填“左''或"右"）。

2、［多選題］如圖所示，直導(dǎo)線通入方向向上、逐漸增強(qiáng)的電流，關(guān)于下側(cè)線圈說法正確的是（）

A.線圈有擴(kuò)張的趨勢B.線圈有收縮的趨勢

C.線圈內(nèi)產(chǎn)生順時針的電流D.線圈內(nèi)產(chǎn)生逆時針的電流

3、如圖a、b都是很輕的鋁環(huán)，環(huán)?是閉合的，環(huán)b是不閉合的，a、b環(huán)都固定在一根可以繞0點自由轉(zhuǎn)動的水平細(xì)桿上，此時

整個裝置靜止，下列說法中正確的是（）

A.使條形磁鐵N極垂直“環(huán)靠近°、“靠近磁鐵

B.使條形磁鐵N極垂直a環(huán)遠(yuǎn)離a、”靠近磁鐵

C.使條形磁鐵N極垂直b環(huán)靠近b、b靠近磁鐵

D.使條形磁鐵N極垂直b環(huán)靠近反b將不動

4、如圖所示，一個圓形線圈的匝數(shù)為N,半徑為a,線圈平面與勻強(qiáng)磁場垂直，且一半處在磁場中。在At時間

內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不變，大小由B均勻地增大到2B.在此過程中，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為（）

XXX

“nNBa2cnNBa2D.蚓

A.----------B.----------

2Z△t2Ar

5、［多選題］如圖甲所示，abed是匝數(shù)為100匝、邊長為10cm、總電阻為0.1C的正方形閉合導(dǎo)線圈，放在與線圈

平面垂直的圖示勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示，則以下說法正確的是（）

A.導(dǎo)線圈中產(chǎn)生的是大小和方向都不變的恒定電流

B.在t=2.5s時導(dǎo)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為IV

C.在0-2s內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為20C

D.在t=ls時，導(dǎo)線圈內(nèi)電流的瞬時功率為10W

6、如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，將一水平放置的金屬棒ab以水平速度V。拋出，設(shè)在整個過程中金屬棒

的方向不變且不計空氣阻力，則金屬棒運動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小變化情況應(yīng)是（）

B.越來越小C.保持不變D.無法判斷

7、［多選題］如圖所示是圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖：銅盤安裝在水平的銅軸上，它的邊緣正好在兩磁極之間，兩塊銅片

C、D分別與轉(zhuǎn)動軸和銅盤的邊緣接觸.若銅盤半徑為L,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,回路的總電阻為R,從左往

右看，銅盤以角速度3沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動.則：（)

3

A—

irD

A.由于穿過銅盤的磁通量不變，故回路中無感應(yīng)電流

B.回路中感應(yīng)電流大小不變，為"衛(wèi)

2R

C.回路中感應(yīng)電流方向不變，為CTD—R—C

D.回路中有周期性變化的感應(yīng)電流

8、［多選題］如圖，E為電池，L是電阻可忽略不計、自感系數(shù)足夠大的線圈，Di、D2是兩個規(guī)格相同且額定電壓

足夠大的燈泡，S是控制電路的開關(guān)。對于這個電路,下列說法正確的是（）

A.剛閉合開關(guān)S的瞬間，通過Di、D2的電流大小相等

B.剛閉合開關(guān)S的瞬間，通過Di、D2的電流大小不相等

C.閉合開關(guān)S待電路達(dá)到穩(wěn)定，Di、D?比原來更亮

D.閉合開關(guān)S待電路達(dá)到穩(wěn)定，再將S斷開瞬間，D2立即熄滅，Di閃亮一下再熄滅

9、［多選題］如圖所示，a,b燈分別標(biāo)有“3.6V,2.5W”和“3.6V,4.0W”，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)R,能使a、b都正常發(fā)

光.斷開開關(guān)后重做實驗，則（）

—

A.閉合開關(guān)，a將慢慢亮起來，b立即發(fā)光

B.閉合開關(guān)，a、b同時發(fā)光

C.斷開開關(guān)，a、b都逐漸熄滅

D.斷開開關(guān)，a逐漸熄滅，b燈閃亮一下再熄滅

10、如圖所示，有一個等腰直角三角形的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，其直角邊長為L,磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度

大小為B.一邊長為L總電阻為R的正方形導(dǎo)線框abed,從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v勻速穿過磁場區(qū)域。

取沿afbfcfdfa的感應(yīng)電流為正，則表示線框中電流i隨be邊的位置坐標(biāo)x變化的圖象正確的是（）

R

如圖甲所示，光滑導(dǎo)軌水平放置在與水平方向夾角為60。的斜向下的勻強(qiáng)磁場中，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B

隨時間f的變化規(guī)律如圖乙所示（規(guī)定斜向下為正方向），導(dǎo)體棒油垂直導(dǎo)軌放置，除電阻R的阻值外，其余電阻

不計，導(dǎo)體棒就在水平外力F作用下始終處于靜止?fàn)顟B(tài).規(guī)定”一人的方向為電流的正方向，水平向右的方向為外

力尸的正方向，則在0?%時間內(nèi)，能正確反映通過導(dǎo)體棒必的電流i和導(dǎo)體棒岫所受水平外力尸隨時間r變化的

B.O

一五。

答案解析

電磁感應(yīng)現(xiàn)象、楞次定律

電磁感應(yīng)現(xiàn)象的判斷

例題1、

【答案】右；右；左

【解析】由題意可知當(dāng)P向左加速滑動時，線圈A中的電流應(yīng)越來越小，則其磁場減小，線圈B中產(chǎn)生了電流

使指針向右偏轉(zhuǎn)；故可知當(dāng)B中的磁通量減小時，電流表指向右偏；線圈A向上拔出，穿過線圈B的磁通量減少，

電流計指針向右偏轉(zhuǎn)；若斷開開關(guān)，穿過線圈B的磁通量減少，電流計指針向右偏轉(zhuǎn)；P勻速向右滑動，電阻增大，

則電流也增大，導(dǎo)致通過線圈B的磁通量增大，電流計指針向左偏轉(zhuǎn)。

例題2、

【答案】D

【解析】A、將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路，回路中沒有磁通量的變化，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，觀察到

電流表沒有變化，故A錯誤；

B、在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，回路中沒有磁通量的變化，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，觀察到電流表沒有變

化，故B錯誤；

C、將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，往線圈中插入條形磁鐵的過程中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，但是之后，再到

相鄰房間去觀察時，回路中已經(jīng)沒有磁通量的變化，此時觀察到的電流表沒有變化，故C錯誤；

D、繞在同一鐵環(huán)上的兩個線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬間，回路中的磁通量發(fā)生變化，能觀察

電流表的變化，故D正確.

故選：D.

隨練1、

【答案】（1）向右偏；向左偏

（2）A；斷開開關(guān)

【解析】（1）如果在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，說明穿過線圈的磁通量增加時，電流計

指針向右偏，

當(dāng)合上開關(guān)后，將線圈A迅速插入線圈B時，穿過線圈的磁通量增大，電流計指針將向右偏；

當(dāng)接著將滑動變阻器的滑片迅速向左滑動時，穿過線圈的磁通量減小，電流計指針將向左偏。

（2）在完成實驗后未斷開開關(guān)，也未把A、B兩線圈和鐵芯分開放置，在拆除電路時，線圈A中的電流突然減少，

從而出現(xiàn)斷電自感現(xiàn)象，線圈中會產(chǎn)生自感電動勢，進(jìn)而突然會被電擊了一下，為了避免此現(xiàn)象，則在拆除電路前

應(yīng)斷開開關(guān)；

隨練2、

【答案】B

［解析］由已知，閉合開關(guān)瞬間，穿過線圈H的磁通量變大，電流計的指針向左偏；當(dāng)線圈A拔出時，穿過線圈8的磁通量變小，

電流計的指針向右偏，故A錯誤；當(dāng)線圈A中的鐵芯拔出時，穿過線圈在B的磁通量變小，電流計的指針向右偏，故B正確；當(dāng)滑動

變阻器的滑片向用滑動時，穿過線圈B的磁通量變小，電流計的指針向右偏；滑片向N滑動時，電流計指針向左偏，故CD錯誤.

隨練3、

【答案】C

【解析】AB、由于磁場是勻強(qiáng)磁場，把線圈沿紙面向右拉動，或向下拉動，或垂直紙面向外運動，其磁通量均不

變化，均無感應(yīng)電流產(chǎn)生，故AB錯誤；

C、當(dāng)以ad為軸轉(zhuǎn)動線圈時，其磁通量發(fā)生變化，故有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故C正確；

D、以中心。為軸，在紙面內(nèi)轉(zhuǎn)動時，線圈內(nèi)的磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故D錯誤。

楞次定律的理解及應(yīng)用

例題1、［多選題］

【答案】AC

【解析】暫無解析

例題2、

【答案】D

【解析】當(dāng)磁鐵向下運動時，穿過線圈的磁通量變大，原磁場方向向上，所以感應(yīng)磁場方向向下，根據(jù)右手螺旋

定則，拇指表示感應(yīng)磁場的方向，四指彎曲的方向表示感應(yīng)電流的方向，即通過電阻的電流方向為b-a；根據(jù)楞次

定律"來拒去留''可判斷線圈對磁鐵的作用是阻礙作用，故磁鐵與線圈相互排斥，故D正確，ABC錯誤。

例題3、

【答案】B

【解析】根據(jù)右手螺旋定則可知，MN處于ab產(chǎn)生的垂直向里的磁場中，MN在磁場力作用下向右運動，說明

MN受到的磁場力向右，由左手定則可知電流由〃指向N,

由楞次定律可知，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁場應(yīng)該是向上減小，或向下增加；再由右手定則可知P?？赡苁窍蜃蠹?/p>

速運動或向右減速運動.

故B正確，ACD錯誤.

故選：B.

隨練1、

【答案】D

【解析】暫無解析

隨練2、［多選題］

【答案】AD

【解析】暫無解析

隨練3、

【答案】C

【解析】當(dāng)條形磁鐵插入導(dǎo)軌之間時.，穿過導(dǎo)軌的磁通量增大，根據(jù)楞次定律判斷出導(dǎo)軌中產(chǎn)生感應(yīng)電流，產(chǎn)生

磁場將會阻礙磁通量增大，故兩棒向里靠近，減小穿過的面積，從而起到阻礙磁通量增大的作用.因此不論條形磁

鐵是S極還是N極，磁鐵插入導(dǎo)軌之間時，兩棒靠近.故C正確，ABD錯誤.

故選：C.

法拉第電磁感應(yīng)定律及簡單應(yīng)用

法拉第電磁感應(yīng)定律及簡單應(yīng)用

例題1、

【答案】C

【解析】暫無解析

例題2、

【答案】變大；逆時針；1

【解析】勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)線圈與磁場垂直時，磁通量6=BS,面積變大，故磁通量變大；根據(jù)楞次定律可知線圈

?△①

E=n---

中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為逆時針，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：△［，故△①=nEFt=lx2xO.5=lWb。

例題3、

【答案】⑴/二簧；方向a到b

2〃兀gA?

(2)q=

3R