一、電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題1．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)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，該導(dǎo)體或回路相當(dāng)于電源．因此，電磁感應(yīng)問(wèn)題往往與電路問(wèn)題聯(lián)系在一起．2．解決與電路相聯(lián)系的電磁感應(yīng)問(wèn)題的基本方法(1)用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律(右手定則)確定感應(yīng)

電動(dòng)勢(shì)的大小和方向；(2)畫等效電路；(3)運(yùn)用閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路的性質(zhì)、電功率等

公式求解．二、電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題1．通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中將受到安培力作用，電磁感應(yīng)問(wèn)

題往往和力學(xué)問(wèn)題聯(lián)系在一起．解決的基本方法如下：(1)用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小

和方向；(2)求回路中的電流；(3)分析導(dǎo)體受力情況(包含安培力在內(nèi)的全面受力分析)；(4)根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律列方程．2．兩種狀態(tài)處理(1)導(dǎo)體處于平衡態(tài)——靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．處理方法：根據(jù)平衡條件——合外力等于零列式分析．(2)導(dǎo)體處于非平衡態(tài)——加速度不等于零．處理方法：根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，或結(jié)合功能關(guān)系分析．三、電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題1．電磁感應(yīng)過(guò)程實(shí)質(zhì)是不同形式的能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程．電磁感應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中必定受到安培力作用，因此要維持感應(yīng)電流的存在，必須有“外力”克服安培力做功．此過(guò)程中，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能．安培力做功的過(guò)程是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過(guò)程，安培力做多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能．四、電磁感應(yīng)中的圖象問(wèn)題圖

象

類

型(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁通量Φ、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖象，即B－t圖象、Φ－t圖象、E－t圖象和I－t圖象(2)對(duì)于切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的情況，還常涉及感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和感應(yīng)電流I隨線圈位移x變化的圖象，即E－x圖象和I－x圖象1．用均勻?qū)Ь€做成的正方形線框邊長(zhǎng)為0.2m，正方形的一半放在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖9－3－1所示．當(dāng)磁場(chǎng)以10T/s的變化率增強(qiáng)時(shí)，線框中a，b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是(

)圖9－3－1A．Uab＝0.1V

B．Uab＝－0.1VC．Uab＝0.2VD．Uab＝－0.2V2．如圖9－3－2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(wú)摩擦，棒與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直，棒在豎直向上的恒力F作用下加速上升的一段時(shí)間內(nèi)，力F做的功與安培力做的功的代數(shù)和等于(

)A．棒的機(jī)械能增加量B．棒的動(dòng)能增加量C．棒的重力勢(shì)能增加量D．電阻R上放出的熱量圖9－3－2解析：棒加速上升時(shí)受到重力、拉力F及安培力．根據(jù)功能原理可知力F與安培力做的功的代數(shù)和等于棒的機(jī)械能的增加量，A正確．答案：A3．物理實(shí)驗(yàn)中，常用一種叫做“沖擊電流計(jì)”的儀器測(cè)定通過(guò)電路的電量．如圖9－3－3所示，探測(cè)線圈與沖擊電流計(jì)串聯(lián)后可用來(lái)測(cè)定磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度．已知線圈的匝數(shù)為n，圖9－3－3面積為S，線圈與沖擊電流計(jì)組成的回路電阻為R.若將線圈放在被測(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，開(kāi)始線圈平面與磁場(chǎng)垂直，現(xiàn)把探測(cè)線圈翻轉(zhuǎn)180°，沖擊電流計(jì)測(cè)出通過(guò)線圈的電量為q，由上述數(shù)據(jù)可測(cè)出被測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為(

)4．如圖9－3－4所示，一閉合直角三角形線框以速度v勻速穿過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域．從BC邊進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)開(kāi)始計(jì)時(shí)，到A點(diǎn)離開(kāi)圖9－3－4磁場(chǎng)區(qū)為止的過(guò)程中，線框內(nèi)感應(yīng)電流的情況(以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较?是圖9－3－5中的(

)圖9－3－5解析：BC邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，由右手定則可判定電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，是正值，隨線框進(jìn)入磁場(chǎng)，有效長(zhǎng)度l逐漸減小，由E＝Blv得電動(dòng)勢(shì)均勻減小，即電流均勻減??；當(dāng)線框剛出磁場(chǎng)時(shí)，切割磁感線的有效長(zhǎng)度l最大，故電流最大，且為順時(shí)針?lè)较?，是?fù)值，此后電流均勻減小，故只有A圖象符合要求．答案：A(1)導(dǎo)體棒在達(dá)到恒定速度前做什么運(yùn)動(dòng)？(2)導(dǎo)體棒所達(dá)到的恒定速度vt的大小．(3)若要使導(dǎo)體棒不動(dòng)，摩擦阻力至少要多大？對(duì)電磁感應(yīng)電路問(wèn)題的理解[師之說(shuō)]1．對(duì)電源的理解電源是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置．在電磁感應(yīng)現(xiàn)象里，通過(guò)導(dǎo)體切割磁感線和線圈磁通量的變化而將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能．2．對(duì)電路的理解內(nèi)電路是切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的線圈，

外電路由電阻、電容等電學(xué)元件組成．[關(guān)鍵一點(diǎn)](1)求解一段時(shí)間內(nèi)的電量用電流平均值．(2)求一段時(shí)間內(nèi)的熱量用電流的有效值．(3)求瞬時(shí)功率要用瞬時(shí)值，求解平均功率要用有效值．[思路點(diǎn)撥]

ab切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為電源電動(dòng)勢(shì)，可由E＝Blv計(jì)算，其中v為所求，再結(jié)合歐姆定律、焦耳定律、電容器及運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)列方程可解得．解決此類問(wèn)題要分清電路的組成，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的部分為電源，其電路部分為內(nèi)電路，其余則為外電路，然后畫出等效電路圖，再結(jié)合電磁感應(yīng)定律及直流電路的知識(shí)即可求解.[學(xué)之用]電磁感應(yīng)圖象問(wèn)題分析[師之說(shuō)]1．圖象問(wèn)題的特點(diǎn)考查方式比較靈活，有時(shí)根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)生的過(guò)程，確定圖象的正確與否，有時(shí)依據(jù)不同的圖象，進(jìn)行綜合計(jì)算．2．解題關(guān)鍵弄清初始條件，正、負(fù)方向的對(duì)應(yīng)，變化范圍，所研究物理量的函數(shù)表達(dá)式，進(jìn)出磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)是解決問(wèn)題的關(guān)鍵．3．解決圖象問(wèn)題的一般步驟(1)明確圖象的種類，即是B－t圖還是Φ－t圖，或者E－t圖、I－t圖等．(2)分析電磁感應(yīng)的具體過(guò)程．(3)用右手定則或楞次定律確定方向?qū)?yīng)關(guān)系．(4)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

寫出函數(shù)關(guān)系式．(5)根據(jù)函數(shù)關(guān)系式，進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，如分析斜率的變化、

截距等．(6)畫圖象或判斷圖象．一矩形線圈位于一隨時(shí)間t變化的磁場(chǎng)內(nèi)，磁場(chǎng)方向垂直線圈所在的平面(紙面)向里，如圖9－3－9甲所示．磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖9－3－9乙所示．以I表示線圈中的感應(yīng)電流，以圖9－3－9甲中線圈上箭頭所示方向的電流為正，則圖9－3－10所示的I－t圖中正確的是(

)圖9－3－9圖9－3－10[思路點(diǎn)撥]

先由楞次定律判定感應(yīng)電流的方向，再根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的大小情況．[答案]

A電磁感應(yīng)圖象問(wèn)題，也與其他部分的圖象問(wèn)題一樣，要從圖象的坐標(biāo)軸、點(diǎn)、線、截距、斜率、面積等方面挖掘解題信息．不同的是，這部分的圖象問(wèn)題，除從圖象挖掘信息之外，還要用楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、右手定則、左手定則等加以分析判斷.[學(xué)之用]2．(2010·上海高考)如圖9－3－11，一有界區(qū)域內(nèi)，存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向分別垂直于光滑水平桌面向下和向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度均為L(zhǎng).邊長(zhǎng)為L(zhǎng)圖9－3－11的正方形線框abcd的bc邊緊靠磁場(chǎng)邊緣置于桌面上．使線框從靜止開(kāi)始沿x軸正方向勻加速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，若以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较颍芊从尘€框中感應(yīng)電流變化規(guī)律的是圖9－3－12的(

)圖9－3－12答案：A電磁感應(yīng)中的力與能的分析1．運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)[師之說(shuō)]2．能量轉(zhuǎn)化特點(diǎn)3．安培力在不同情況下的作用(1)當(dāng)磁場(chǎng)不動(dòng)、導(dǎo)體做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體所受安培力與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向相反，此即電磁阻尼．在這種情況下，安培力對(duì)導(dǎo)體做負(fù)功，即導(dǎo)體克服安培力做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為焦耳熱．(2)當(dāng)導(dǎo)體開(kāi)始時(shí)靜止、磁場(chǎng)(磁體)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于導(dǎo)體相對(duì)磁場(chǎng)向相反方向做切割磁感線運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流，進(jìn)而受到安培力作用，這時(shí)安培力成為導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，此即電磁驅(qū)動(dòng)．在這種情況下，安培力做正功，電能轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體的機(jī)械能．在利用能量守恒解決電磁感應(yīng)中的問(wèn)題時(shí)，要分析安培力的做功情況，即安培力在導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中是做正功還是做負(fù)功．另外，參與能量轉(zhuǎn)化的形式要考慮周全，要考慮準(zhǔn)確哪些形式的能量增加，哪些形式的能量減少．(2011·鎮(zhèn)江模擬)如圖9－3－13所示，一根電阻為R＝12Ω的電阻絲做成一個(gè)半徑為r＝1m的圓形導(dǎo)線框，豎直放置在水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁場(chǎng)方向垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0.2T，圖9－3－13現(xiàn)有一根質(zhì)量為m＝0.1kg、電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒，自圓形導(dǎo)線框最高點(diǎn)靜止起沿線框下落，在下落過(guò)程中始終與線框[答案]

(1)8.8m/s2

(2)0.44J3．如圖9－3－14所示，兩根相距L平行放置的光滑導(dǎo)電軌道，與水平面的夾角均為α，軌道間有電阻R，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一根圖9－3－14質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab，由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)電軌道下滑．設(shè)下滑過(guò)程中桿ab始終與軌道保持垂直，且接觸良好，導(dǎo)電軌道有足夠的長(zhǎng)度，且電阻不計(jì)．(1)桿ab將做什么運(yùn)動(dòng)？(2)若開(kāi)始時(shí)就給ab沿軌道向下的拉力F使其由靜止開(kāi)始向下做加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng)(a＞gsinα)，求拉力F與時(shí)間t的關(guān)系式．[學(xué)之用]考情分析

本節(jié)知識(shí)點(diǎn)是高考考查的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，主要涉及電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的等效電路和電磁感應(yīng)的圖象問(wèn)題，以及電磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題等．該類問(wèn)題往往與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流、楞次定律、右手定則等知識(shí)綜合，并緊密聯(lián)系實(shí)際(如磁懸浮列車、變壓器、電磁繼電器、日光燈原理等)．這類題目綜合性較強(qiáng)，在掌握好基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上，注重綜合分析能力的考查．題型有選擇題和計(jì)算題，難度一般較大．命題預(yù)測(cè)

導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算，法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用等是力、電綜合的一個(gè)重要考點(diǎn)，是歷年高考的重點(diǎn)．這一類題涉及的知識(shí)點(diǎn)多，與力學(xué)、靜電場(chǎng)、電路、磁場(chǎng)及能量等知識(shí)綜合，能很好地考查考生的綜合分析能力．可以預(yù)測(cè)今后的高考中力電綜合的計(jì)算題很可能再次出現(xiàn)，多為中檔題或難題，也可能出現(xiàn)與圖象相關(guān)的選擇題.1．(2010·廣東高考)如圖9－3－15所示，平行導(dǎo)軌間有一矩形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，細(xì)金屬棒PQ沿導(dǎo)軌從MN處勻速圖9－3－15運(yùn)動(dòng)到M′N′的過(guò)程中，棒上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E隨時(shí)間t變化的圖示，可能正確的是(

)圖9－3－16解析：金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)前和經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)后感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均為零，經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小恒定，故A正確．答案：A2．(2010·安徽高考)如圖9－3－17所示，水平地面上方矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩個(gè)邊長(zhǎng)相等的單匝閉合正方形線圈Ⅰ和Ⅱ，分別用相圖9－3－17同材料、不同粗細(xì)的導(dǎo)線繞制(Ⅰ為細(xì)導(dǎo)線)．兩線圈在距磁場(chǎng)上界面h高處由靜止開(kāi)始自由下落，再進(jìn)入磁場(chǎng)，最后落到地面．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線圈平面始終保持在豎直平面內(nèi)且下邊緣平行于磁場(chǎng)上邊界．設(shè)線圈Ⅰ、Ⅱ落地時(shí)的速度大小分別為v1、v2，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱量分別為Q1、Q2，不計(jì)空氣阻力，則(

)A．v1<v2，Q1<Q2

B．v1＝v2，Q1＝Q2C．v1<v2，Q1>Q2D．v1＝v2，Q1<Q2答案：