選修3-2知識(shí)點(diǎn)

第四章.電磁感應(yīng)

電磁感應(yīng)現(xiàn)象

只要穿過(guò)閉合回路中的磁通量發(fā)生變化，閉合回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，假如電路不閉會(huì)只會(huì)產(chǎn)生感

應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

這種運(yùn)用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)，是1831年法拉第發(fā)現(xiàn)U勺。

二.感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件

1、回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流H勺條件是回路所圍面積中的磁通量變化，因此研究磁通量MJ變

化是關(guān)鍵，由磁通量口勺廣義公式中。=B-Ssin9（。是8與S的夾角）看，磁通量的變化△。可由面積

的變化AS引起；可由磁感應(yīng)強(qiáng)度6時(shí)變化AB引起：可由8與SH勺夾角。日勺變化△夕引起；也可由反S、

。中的兩個(gè)量日勺變化，或三個(gè)量的同步變化引起。

2、閉合回路中的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)電流，這是

初中學(xué)過(guò)的J,其本質(zhì)也是閉合回路中磁通量發(fā)生變化。

3、產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流的條件：穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化。

三.產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件:

無(wú)論回路與否閉合，只要穿過(guò)線圈的磁通最發(fā)生變化,線圈中就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那

部分導(dǎo)體相稱(chēng)于電源.

電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，假如回路閉合,則有感應(yīng)電流,假如回路不閉合,則只能出現(xiàn)

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，

而不會(huì)形成持續(xù)的電流.我們看變化是看I可路中的磁通量變化，而不是看回路外面H勺磁通量變化

第二節(jié).探究感應(yīng)電流的方向

一.感應(yīng)電流方向H勺鑒定

1.右手定則:伸開(kāi)右手，使拇指跟其他的四指垂直且與手掌都在同一平面內(nèi)，讓磁感線垂直穿過(guò)手心，手

掌所在平面跟磁感線和導(dǎo)線所在平面垂直，大拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動(dòng)口勺方向，四指所指日勺方向即

為感應(yīng)電流方向（電源）.

▲二、楞次定律：

1、1834年德國(guó)物理學(xué)家楞次通過(guò)試驗(yàn)總結(jié)出：感應(yīng)電流的方向總是要使感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙引起感

應(yīng)電流的磁通量的變化。

即磁通量變化上生—感應(yīng)電流」感應(yīng)電流磁場(chǎng)磁通量變化。

2、當(dāng)閉合電路中的磁通量發(fā)生變化引起感應(yīng)電流時(shí)，用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向。

楞次定律的內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流為磁通量變化。

■（口訣:增反減同,來(lái)拒去留,近躲離追）

楞次定律也可以理解為：感應(yīng)電流的效果總是要對(duì)抗（或Hl礙）產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因，即只要有某種

也許日勺過(guò)程使磁通量口勺變化受到限礙，閉合電路就會(huì)努力實(shí)現(xiàn)這種過(guò)程：

（1）阻礙原磁通的變化（原始表述）：

（2）阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可理解為“來(lái)拒去留”，詳細(xì)體現(xiàn)為：若產(chǎn)生感應(yīng)電流的回路或其某些部分可以

自由運(yùn)動(dòng)，則它會(huì)以它的運(yùn)動(dòng)來(lái)阻礙穿過(guò)路的磁通的變化；若引起原磁通變化為磁體與產(chǎn)生感應(yīng)電流的可

動(dòng)回路發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而回路FI勺面積又不可變，則回路得以它的運(yùn)動(dòng)來(lái)阻礙磁體與回路的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而回

路將發(fā)生與磁體同方向的運(yùn)動(dòng)；

（3）使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)；

（4）阻礙原電流的變化（自感現(xiàn)象）。

如國(guó)1所示，在。點(diǎn)懸掛一輕質(zhì)導(dǎo)線環(huán)，拿一條形磁鐵沿導(dǎo)線環(huán)的軸線方向忽然向環(huán)內(nèi)插

入，判斷在插入過(guò)程中導(dǎo)環(huán)怎樣運(yùn)動(dòng)。若按常規(guī)措施，應(yīng)先由嘿次定律判斷出環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流的方向，再

由安培定則確定環(huán)形電流對(duì)應(yīng)的磁極，由磁極的互相作用確定導(dǎo)線環(huán)的運(yùn)動(dòng)方向。若直接從感應(yīng)電流的效

果來(lái)分析：條形磁鐵向環(huán)內(nèi)插入過(guò)程中，環(huán)內(nèi)磁通量增長(zhǎng)，環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流的效果將阻礙磁通量的增長(zhǎng)，由

磁通量減小的方向運(yùn)動(dòng)。因此環(huán)將向右擺動(dòng)。顯然，用第二種措施判斷更簡(jiǎn)捷。

3、當(dāng)閉合電路中的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，用右手定則可鑒定感應(yīng)電流H勺方向。

運(yùn)動(dòng)切割產(chǎn)生感應(yīng)電流是磁通量發(fā)生變化引起感應(yīng)電流H勺特例，因此鑒定電流方

向的右手定則也是楞次定律的特例。用右手定則能鑒定日勺，一定也能用楞次定律鑒定，

只是不少狀況下，不如用右手定則鑒定H勺以便簡(jiǎn)樸。反過(guò)來(lái)，用楞次定律能鑒定日勺，

并不是用右手定則都能鑒定出來(lái),如圖2所示，閉合圖形導(dǎo)線中的磁場(chǎng)逐漸增強(qiáng)，由于看不到切割，用右

手定則就難以鑒定感應(yīng)電流的方向，而用楞次定律就很輕易鑒定。

（“因電而動(dòng)”用左手，“閑動(dòng)而電”用右手）

第三節(jié).法拉第電磁感應(yīng)定律

▲五、法拉第電磁感應(yīng)定律

公式一：。注意：D該式普遍合用于求理感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。2）只與穿過(guò)電路的磁通量的變化

率有關(guān)，而與磁通的J產(chǎn)生、磁通的大小及變化方式、電路與否閉合、電路的J構(gòu)造與材料等原因無(wú)關(guān)。

公式中波及到磁通量的變化量的I計(jì)算，對(duì)I為計(jì)算，一般碰到有兩種狀況：1）回路與磁場(chǎng)

垂直的面積S不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化,由,此時(shí),此式中日勺叫磁感應(yīng)強(qiáng)度的

變化率，若是恒定日勺，即磁場(chǎng)變化是均勻的，那么產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是恒定電動(dòng)勢(shì)。2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B

不變，回路與磁場(chǎng)垂直的面枳發(fā)生變化，則,線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)H勺軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生交變

電動(dòng)勢(shì)就屬這種狀況。

嚴(yán)格區(qū)別磁通量，磁通量的變化量磁通量的變化率，磁通量，表達(dá)穿過(guò)研究平

面的磁感線的條數(shù)，磁通量U勺變化量，表達(dá)磁通量變化的多少,磁通量的變化率表達(dá)磁

通量變化的快慢,

公式二：。要注意：1）該式一般用于導(dǎo)體切割磁感線時(shí)，且導(dǎo)線與磁感線互相垂直（八6）。

2）為。與8日勺夾角。/為導(dǎo)體切割磁感線的有效長(zhǎng)度（即/為導(dǎo)體實(shí)際長(zhǎng)度在垂直于8方向上的投影）。

公式一般用于導(dǎo)體各部分切割磁感線的速度相似，對(duì)有些導(dǎo)體各部分

切割磁感線的速度不相似的狀況，怎樣求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)？

如曼1所示，一長(zhǎng)為/H勺導(dǎo)體桿月C繞月點(diǎn)在紙面內(nèi)以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)H勺

區(qū)域的有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為民求力。產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，顯然，力。各部分切割磁

感線的速度不相等，，且力。上各點(diǎn)日勺線速度大小與半徑成正比，因此力「切割口勺速度可用

其平均切割速，故。

￡=-Bl3co——當(dāng)長(zhǎng)為￡的導(dǎo)線，以其一端為軸，在垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)〃的平面內(nèi)，以角速度切勻速轉(zhuǎn)

2

動(dòng)時(shí)，其兩端感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

公式三：=幾.B.S?3——面積為SE向紙圈，共〃匝，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)片中，以角速度。勻速轉(zhuǎn)坳,

其轉(zhuǎn)軸與磁場(chǎng)方向垂直，則當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，線圈兩端有最大有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

如圖所示，設(shè)線框長(zhǎng)為乙寬為%以①轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)，，山邊垂直磁場(chǎng)方向向紙外運(yùn)助，切割磁感

線，速度為□=啰--（圓運(yùn)動(dòng)半徑為寬邊勺二分之一）產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

2

8-BL?v=BL*co*—=—BS*co,a端電勢(shì)高于力端電勢(shì)。

22

（右圖的俯示圖）

同理產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)熱勢(shì)￡二285④。c端電勢(shì)高于《端

cd邊垂直磁場(chǎng)方向切割磁感線向紙里運(yùn)動(dòng),

2

電勢(shì)。

be邊,碇邊不切割，不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，b.c兩端等電勢(shì)，則輸出端機(jī)N電動(dòng)勢(shì)為干”=3S刃。

假如線圈n匝，則￡,.二〃?8?S?G,V端電勢(shì)高，/V端電勢(shì)低。

參照俯示圖，這位置由于線圈長(zhǎng)邊是垂直切割磁感線，因此有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值%”，如從圖示位置

轉(zhuǎn)過(guò)?種角度/則圓運(yùn)動(dòng)線速度u,在垂直磁場(chǎng)方向日勺分量應(yīng)為ucos。，則此時(shí)線圈的產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

H勺瞬時(shí)值即作最大值￡=%,.cos夕即作最大值方向的投影，￡=〃?B?Smcos<9（。是線圈平面與磁

場(chǎng)方向的夾角）。

當(dāng)線圈平面垂巨磁場(chǎng)方向時(shí)，線速度方向與磁場(chǎng)方向平行，不切割磁感線，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零。

?總結(jié)：計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式:

如m是即時(shí)速度，貝抬為即時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

￡=BLv\

如u是平均速度，貝心為平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

△0/△，是一段時(shí)間，￡為這段時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

￡=〃一H￡=-BL；CD

△t\btT0,為即時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。2

注意：辨別感應(yīng)電量與感應(yīng)電流，回路中發(fā)生磁通變化時(shí)，由于?感應(yīng)電場(chǎng)日勺作用使電荷發(fā)生定向移動(dòng)

內(nèi)遷移的電量（感應(yīng)電量）為△"蛆幺加=或，僅由回路電阻和

而形成感應(yīng)電流，在q=

RRA/R

磁通量的J變化量決定,與發(fā)生磁通量變化的時(shí)間無(wú)關(guān)。

第四節(jié).電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩種狀況

一.感生電動(dòng)勢(shì)

產(chǎn)生：磁場(chǎng)變化時(shí)會(huì)在空間激發(fā)電場(chǎng)，閉合導(dǎo)體中的自由電荷在非靜電力的作用下定向運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電

流，即導(dǎo)體中產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),

△。/4是一段時(shí)間，￡為這段時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。.…北M小

大小：￡=n—,”判斷措施：楞次定律

為即時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

二.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)

產(chǎn)生：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)，假如磁場(chǎng)不變化，空間就不存在感生電場(chǎng)，自由電荷不受電場(chǎng)力的作用，但自

由電荷會(huì)伴隨導(dǎo)體棒切割磁感線的運(yùn)動(dòng)而受到洛倫茲力，這種狀況下產(chǎn)生出J電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。

如是即時(shí)速明蚯為即時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

大小：￡=BLv\

如口是平均速度，貝b為平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。2

第五節(jié)、互感自感渦流

1、互感：由于線圈A中電流的變化，它產(chǎn)生的磁通量發(fā)生變化，磁通量的變化在線圈B中激發(fā)了感

應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。這種現(xiàn)象叫互感。

2、自感：由于線圈（導(dǎo)體）自身電流的變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象。在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)。

自感現(xiàn)象分通電自感和斷電自感兩種，其中斷電自感中“小燈泡在熄滅之前與否要閃亮一卜”的I問(wèn)題，

如冬2所示，本來(lái)電路閉合處在穩(wěn)定狀態(tài)，￡與并聯(lián)，其電流分別為，方向都是從左到右。在

斷開(kāi)S的瞬間，燈力中本來(lái)的從左向右的電流立即消失，不過(guò)燈力與線圈上構(gòu)成一閉合回路，由于/

的自感作用，其中的電流

不會(huì)立即消失，而是在回路中逐斷減弱維持暫短的時(shí)間，在這個(gè)時(shí)間內(nèi)

燈力中有從右向左的電流通過(guò)，此時(shí)通過(guò)燈AH勺電流是從開(kāi)始減弱的，

假如本來(lái)，則在燈A熄滅之前要閃亮一下；假如本來(lái)，

則燈力是逐斷熄滅不再閃亮一下,本來(lái)哪一種大，要由￡口勺直流

電阻和力的電阻的大小來(lái)決定，假如,假如

由上例分析可知：自感電動(dòng)勢(shì)總量阻礙線圈（導(dǎo)體）中原電流向變化。

自感電動(dòng)勢(shì)II勺大小跟電流變化率成正比。

rAZ

￡白=L

加

￡是線圈11勺自感系數(shù)，是線圈自身性質(zhì)，線圈越長(zhǎng)，單位長(zhǎng)度上的匝數(shù)越多，截面積越大，有鐵芯則

線圈的自感系數(shù)￡越大。單位是亨利（H）o

波及到的問(wèn)題：燈泡亮度變化的問(wèn)題，燈泡或電阻電流方向日勺問(wèn)題（自感現(xiàn)象中的圖像問(wèn)題）

3、渦流及其應(yīng)用

1.變壓器在工作時(shí)，除了在原、副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)外，變化的磁通量也會(huì)在鐵芯中產(chǎn)生感應(yīng)電

流,一般來(lái)說(shuō)，只要空間有變化內(nèi)磁通量，其中日勺導(dǎo)體就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，我們把這種感應(yīng)電流叫做渦流

2.應(yīng)用:

（1）新型爐灶一一電磁爐。

（2）金屬探測(cè)器：￡機(jī)場(chǎng)、火車(chē)站安全檢查、掃雷、探礦。

電磁感應(yīng)與力學(xué)綜合

又分為兩種狀況：

一、與運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)結(jié)合的題目（電磁感應(yīng)力學(xué)問(wèn)題中，要抓好受力狀況和運(yùn)動(dòng)狀況的動(dòng)態(tài)分析）,

（1）動(dòng)力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)結(jié)合R勺動(dòng)態(tài)分析，思索措施是:

導(dǎo)體受力運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生E1出一通電導(dǎo)線受安培力一合外力變化-a變化一/變化-E：/變化一……周而

復(fù)始地循環(huán)。

循環(huán)結(jié)束時(shí)，a-0,導(dǎo)體到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài).抓住w0時(shí)，速度v達(dá)最大俏啊特點(diǎn).

例：如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為m,長(zhǎng)為L(zhǎng),電阻為R的金屬棒ab,由靜止沿導(dǎo)軌運(yùn)

動(dòng)，則ab的最大速度為多少（導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)軌與水平面間夾角為（），磁感

B與斜面垂直）金屬棒ab的運(yùn)動(dòng)過(guò)程就是上述我們談到E向變化過(guò)程，當(dāng)ab到達(dá)

度時(shí):

BlL=mgsin0...①1=E/R.....②E=BLv...③

由①②③得：v=mgRsin0/B'L-o

⑵電磁感應(yīng)與力學(xué)綜合措施：從運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系著手，運(yùn)用牛頓第二定律

①基本思緒：受力分析一運(yùn)動(dòng)分析一變化趨向f確定運(yùn)動(dòng)過(guò)程和最終日勺穩(wěn)定狀態(tài)一由牛頓第二定律列

方程求解.

②）注意安培力口勺特點(diǎn):

③純力學(xué)問(wèn)題中只有重力、彈力、摩擦力，電磁感應(yīng)中多一種安培力，安培力隨速度變化，部分彈力及

對(duì)立的摩擦力也隨之而變，導(dǎo)致物體口勺運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，在分析問(wèn)題時(shí)要注意上述聯(lián)絡(luò).

電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題

解題關(guān)鍵：在于通過(guò)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)內(nèi)分析來(lái)尋找過(guò)程中的臨界狀態(tài),如速度、加速度取最大值或最小值的條

件等，

基本思緒措施是：E

/-R+r

--------------------------?

礎(chǔ)i4rh病/DC俄山山酒

----?Y

依貝、陵太二玄心*ilHZVk匚□

①使用方法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的J大小和方向.

②求回路中電流強(qiáng)度.

③分析研究導(dǎo)體受力狀況(包括安培力，用左手定則確定其方向).

④列動(dòng)力學(xué)方程或平衡方程求解.

的沿導(dǎo)軌下滑過(guò)程中受四個(gè)力作用，即重力〃豆支持力A、摩擦力"和安培力〃B

比，如圖所示，劭由靜止開(kāi)始下滑后，將是df/Tf七Tf(T為/D

增大符號(hào))，因此這是個(gè)變加速過(guò)程，當(dāng)加速度減到小()時(shí)，其速度即增到最大片匕，此時(shí)必將處在平衡

匚七必“八、士十皿“吆(sin8一〃cos6)R

狀態(tài)，后來(lái)將以片勻速下滑匕”=——-----二------

B21?

⑴電磁感應(yīng)定律與能量轉(zhuǎn)化

在物理學(xué)研究的問(wèn)題中，能量是一種非常重要II勺課題，能量守恒是自然界的一種普遍的、重要的規(guī)

律.

在電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，山磁人電并不是發(fā)明了電能，而只是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能而已，

在力學(xué)中：功是能量轉(zhuǎn)化的量度.那么在機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，是什么力在做功呢？

是安培力在做功。

在電學(xué)中，安培力做正功（電勢(shì)差U）將電能=機(jī)械能（如電動(dòng)機(jī)），安培力做負(fù)功（電動(dòng)勢(shì)E）將機(jī)械

能二＞電能，

必須明確在發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，是安培力做功導(dǎo)致能量日勺轉(zhuǎn)化.

功能關(guān)系：電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是不一樣形式能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程。因此從功和能的觀點(diǎn)入手，

分析清晰電磁感應(yīng)過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化關(guān)系，往往是處理電磁感應(yīng)問(wèn)題的關(guān)健，也是處理此類(lèi)

題目依J捷徑之一。

導(dǎo)體切割磁感線或閉合回路中磁通量發(fā)生變化，在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，機(jī)械能或其他形式能量便

轉(zhuǎn)化為電能，具有感應(yīng)電流的導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受安培力作用或通過(guò)電阻發(fā)熱，又可使電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或

電阻口勺內(nèi)能，因此，電磁感應(yīng)過(guò)程忠是件佳隨能量轉(zhuǎn)化,用能量轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)研究電磁感應(yīng)問(wèn)題常是導(dǎo)體H勺

穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)（勻速直線運(yùn)動(dòng)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)），對(duì)應(yīng)歐I受力特點(diǎn)是合外力為零，能最轉(zhuǎn)化過(guò)程常常是機(jī)械能轉(zhuǎn)化

為內(nèi)能?

處理電磁感應(yīng)能最轉(zhuǎn)化問(wèn)題的基本措施是:

①使用方法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的J大小和方向.

②畫(huà)出等效電路，求出回路中電阻消耗電功率體現(xiàn)式.

③分析導(dǎo)體機(jī)械能的變化，用能量守恒關(guān)系得到機(jī)械功率的變化與網(wǎng)路中電功率口勺變化所滿(mǎn)足的方程.

⑵電磁感應(yīng)與動(dòng)量、能量的綜合措施：

(1)從受力角度著手，運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

變化過(guò)程是：導(dǎo)體受力做切割B運(yùn)動(dòng)=>產(chǎn)生E吩=［式出現(xiàn)與外力程.向相反的安培做體現(xiàn)阻礙效

果：)=>導(dǎo)線做al的變加速直線運(yùn)動(dòng)(運(yùn)動(dòng)過(guò)程中『變，E二BL/也變，F(xiàn)安二B1L亦變)=當(dāng)F正F外時(shí)，a=0,

此時(shí)物體就到達(dá)最大速度.

導(dǎo)線受力做切割磁力線運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)牛感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，繼而產(chǎn)牛感應(yīng)電流，這樣就出現(xiàn)與外力方向相反日勺

安培力作用，于是導(dǎo)線做加速度越來(lái)越小的變加速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度v變，電動(dòng)勢(shì)BLv也變,安培力

B1L亦變,當(dāng)安培力與外力大小相等時(shí),加速度為零,此時(shí)物體就到達(dá)最大速度.

(2)從動(dòng)量角度著手，運(yùn)用動(dòng)量定理或動(dòng)量守恒定律

①應(yīng)用動(dòng)量定理可以由動(dòng)量變化來(lái)求解變力的沖量，如在非勻變速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題應(yīng)用動(dòng)量定理可以處理牛

頓運(yùn)動(dòng)定律不易解答的問(wèn)題.

②在互相乎紅的水湖道回的雙棒做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于這兩根導(dǎo)體棒所受的安培力等大反向，

合外力為零，若不受其他外力，的導(dǎo)體棒的總動(dòng)量守怛.處埋此類(lèi)問(wèn)題往往耍應(yīng)用動(dòng)量守怛定律.

（3）從能量轉(zhuǎn)化和守恒著手，運(yùn)用動(dòng)能定律或能量守恒定律

①基本思緒：受力分析一弄清哪些力做功，正功還是負(fù)功一明確有哪些形式的能量參與轉(zhuǎn)化，哪增哪減一

由動(dòng)能定理或能量守恒定律列方程求解.

②能量轉(zhuǎn)化特點(diǎn)：|其他能（如：機(jī)械能〉|安培力做負(fù)功＞匝冏電流做功＞麗于7焦耳熱）

⑶電磁感應(yīng)與電路綜合分析要將電磁感應(yīng)、電路的知識(shí)，甚至和力學(xué)知識(shí)綜合起來(lái)應(yīng)用。

在電磁感應(yīng)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)體或回路就相稱(chēng)壬

電源，

將它們接上電容器，便可使電容器充電：將它們接上電阻等用電器，便可對(duì)用電器供電，在回路中形

成電流，

因此電磁感應(yīng)問(wèn)題又往往跟電路問(wèn)題聯(lián)絡(luò)起來(lái)，處理此類(lèi)問(wèn)題，

首先要考慮電磁學(xué)中的有關(guān)規(guī)律：如右手定則、楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律等；

另首先又要考慮電路中的有關(guān)規(guī)律：如歐姆定律，串并聯(lián)電路的性質(zhì)等。

處理電磁感應(yīng)與電路綜合問(wèn)題時(shí)基本圍緒是：

（I）確定電源.明確哪部分相稱(chēng)于電源（產(chǎn)生感應(yīng)電流或感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分電路）就相稱(chēng)于電源，

切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化口勺回路

利使用方法拉第電磁感應(yīng)定律=E大小，運(yùn)用楞次定律=E的正負(fù)極（及I.方向）

露要強(qiáng)調(diào)啊星“在電源內(nèi)部電流足由負(fù)極流向正極心J，在外部從正極流向外電路，并由負(fù)極流入電源.如

無(wú)感應(yīng)電流，則可以假設(shè)電流假如存在時(shí)口勺流向.

(2)分析電路構(gòu)造，畫(huà)出等效電路圖.

(3)運(yùn)用電路規(guī)律求解.重要閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路性質(zhì)特點(diǎn)、電功、電熱的公式.求解未知物

理量.

⑷圖象問(wèn)題電磁感應(yīng)中常波及磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁通量中、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E或e和感應(yīng)電流I隨時(shí)間

t變化/、J圖線，即B—t圖線、中一t圖線、e—t圖線和I一t圖線。

對(duì)于切割產(chǎn)生應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的狀況，還常波及感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和感應(yīng)電流I隨位移X變化的圖

線,即e—X圖線和I—X圖線。

這些圖象問(wèn)題大體上可分為兩類(lèi)：

①由給定的電磁感應(yīng)過(guò)程選出或畫(huà)出對(duì)的的圖象，

②或由給定的有關(guān)圖象分析電磁感應(yīng)過(guò)程，求解對(duì)應(yīng)口勺物理量，

不管是何種類(lèi)型，電磁感應(yīng)中日勺圖象常需運(yùn)用右手定則、楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律等規(guī)律分析

處理感應(yīng)電流的I方向和感應(yīng)電流的大小。

電磁感應(yīng)現(xiàn)象中圖像問(wèn)題的分析，要抓住磁通量的變化與否均勻，從而推知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(電流)大

小與否恒定.用楞次定律判斷出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(或電流)的方向，從而確定其正負(fù)，以及在坐標(biāo)中的范圍.

此外，要對(duì)的處理圖像問(wèn)題，必須能根據(jù)圖像的意義把圖像反應(yīng)的規(guī)律對(duì)應(yīng)到實(shí)際過(guò)程中去，又能根

據(jù)實(shí)際過(guò)程【肘抽象規(guī)律對(duì)應(yīng)到圖像中去，最終根據(jù)實(shí)際過(guò)程的物理規(guī)律進(jìn)行判斷.

捧平動(dòng)切割B時(shí)到達(dá)的最大速度問(wèn)題;及電路中產(chǎn)生的熱量Q；通過(guò)導(dǎo)體棒日勺電量問(wèn)題

FR

①％=一等M（方合外為導(dǎo)體棒在勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的合外力）。

求最大速度問(wèn)題，盡管達(dá)最大速度前運(yùn)動(dòng)為變速運(yùn)動(dòng)，感應(yīng)電流（電動(dòng)勢(shì)）都在變化，

但達(dá)最大速度之后，感應(yīng)電流及安培力均恒定，計(jì)算熱量運(yùn)用能量觀點(diǎn)處理，運(yùn)算過(guò)程

得以簡(jiǎn)捷。

②Q=M-M-L機(jī)匕：（法為外力所做的功；叫「為克服外界阻力做的I功）；

感應(yīng)電量q=/Af=—?Ar=n^~?\t=〃A0

RRZR

（-）電磁感應(yīng)中H勺“雙桿問(wèn)題”

電磁感應(yīng)中“雙桿問(wèn)題”是學(xué)科內(nèi)部綜合的J問(wèn)題，波及到電磁感應(yīng)、安培力、牛頓運(yùn)動(dòng)定律和動(dòng)量定理、

動(dòng)量守恒定律及能量守恒定律等＜規(guī)定學(xué)生綜合上述知識(shí)，認(rèn)識(shí)題目所給的物理情景，找出物理量之間的

關(guān)系，因此是較難的一類(lèi)問(wèn)題，也是近幾年高考考察的熱點(diǎn)。

下面對(duì)“雙桿”類(lèi)問(wèn)題進(jìn)行分類(lèi)例析

1、“雙桿”向相反方向做勻速運(yùn)動(dòng)：當(dāng)兩桿分別向相反方向運(yùn)動(dòng)時(shí),相稱(chēng)

于兩個(gè)電池正向串聯(lián)。

d，Jhd

fb

/1八

2.“雙桿”同向運(yùn)動(dòng)，但一桿加速另一桿減速

當(dāng)兩桿分---------------------------別沿相似方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，相稱(chēng)于兩個(gè)電池反向串聯(lián)。

3.“雙桿”中兩桿都做同方向上的加速運(yùn)動(dòng)。

，，雙桿，，中口勺一桿在外力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，另一桿在安培力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，最終兩桿以同樣加速度

做句加速直線運(yùn)動(dòng)。

4.“雙桿”在不等寬導(dǎo)軌上同向運(yùn)動(dòng)。

“雙桿”在不等寬導(dǎo)軌上同向運(yùn)動(dòng)時(shí)\兩桿所受的安培力不等大反向，因此不能運(yùn)用動(dòng)量守恒定律解題。

第五章,交變電流描述交變電流的物理量和圖象

一）交流電口勺產(chǎn)生及變化規(guī)律：

（1）產(chǎn)生：強(qiáng)度和方向都隨時(shí)間作周期性變化日勺電流叫交流電。

矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的線圈時(shí)對(duì)稱(chēng)軸作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，如圖5-1所示，產(chǎn)生正

弦（或余弦）交流電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)外電路閉合時(shí)形成正弦（或余弦）交流電流。

圖5一1

(2)變化規(guī)律:

(1)中性面：與磁力線垂直U勺平面叫中性面。

線圈平面位于中性面位置時(shí)，如圖5-2(A)所示，穿過(guò)線圈的磁通量最大，但磁通量變化率為零。

因比，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零。

圖5—2

當(dāng)線圈平面勻速轉(zhuǎn)到垂直于中性面的位置時(shí)(即線圈平面與磁力線平行時(shí))如圖5-2(C)所示，穿

過(guò)淺圈的磁通量雖然為零，但線圈平面內(nèi)磁通量變化率最大。因此，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)值最大。

(伏)(N為匝數(shù))

(2)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值體現(xiàn)式：

若從若性面開(kāi)始,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)日勺瞬時(shí)值體現(xiàn)式：(伏)如圖5—2(B)所示。

感應(yīng)電流瞬時(shí)值體現(xiàn)式：(安)

若從線圈平面與磁力線平行開(kāi)始計(jì)時(shí)，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值體現(xiàn)式為：(伏)如圖

5—2(D)所示。

感應(yīng)電流瞬時(shí)值體現(xiàn)式:（安）

二）表征交流電的物理量：

（1）瞬時(shí)值、最大值和有效值：

交流電的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)規(guī)定的:讓交流電和恒定直流分別通過(guò)同樣阻值的電阻，假如兩

者熱效應(yīng)相等（即在相似時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生相等的I熱量）則此等效的直流電壓，電流值叫做該交流電的電壓，電

流有效值。

正弦（或余弦）交流電電動(dòng)勢(shì)的有效值和最大俏日勺關(guān)系為：

?交流電壓有效值；交流電流有效值。

?注意：i般交流電表測(cè)出的值就是交流電的有效值。用電器上標(biāo)明的額定值等都是指有效值。用電

器上闡明的耐壓值是指最大值。

（2）周期、頻率和角頻率

交流電完畢一次周期性變化所需的時(shí)間叫周期。以7表達(dá)，單位是秒。

交流電在1秒內(nèi)完畢周期性變化H勺次數(shù)叫頻率。以/,表達(dá)，單位是赫茲。

周期和頻率互為倒數(shù)，即。

我國(guó)市電頻率為50赫茲，底期為0.02秒。

角頻率單位：弧度/秒

交流電U勺圖象:

圖象如圖5—3所示。

圖象如圖5—4所示。

三）正弦交變電流的函數(shù)體現(xiàn)式

u=UnSin3t

i=Insinwt

七、電感和電容對(duì)交變電流的影響

①電感對(duì)交變電流有阻礙作用，阻礙作用大小用感抗表達(dá)。

低頻扼流圈，線圈的自感系數(shù)〉很大,作用是“通直流，阻交流”:

高頻扼流圈，線圈的自感系數(shù)乙很小，作用是“通低頻，阻高頻”.

②電容對(duì)交變電流有阻礙作用，阻礙作用大小用容抗表達(dá)

耦合電容,容量較大，隔直流、通交流

高頻旁路電容，容量很小，隔直流、阻低頻、通高頻

▲八、變壓器

?）理想變壓器的效率為1,即輸入功率等于輸出功率。對(duì)于原、副線圈各?組日勺變壓器來(lái)說(shuō)（如圖5

-6）,原、副線圈上日勺電壓與它們?nèi)丈自褦?shù)成正。

即

由于有，因而通過(guò)原、副線圈

H勺電流強(qiáng)度與它們H勺匝數(shù)成反比,

即

?注意：1、理想變壓器各物理量的決定原因

輸入電壓包決定輸出電壓切輸出電流自決定輸入電流/,輸入功率隨輸出功率的變化而變化直抵到

達(dá)變壓器的最大功率（負(fù)載電阻減小，輸入功率增大；負(fù)載電阻增大，輸入功率減小）。

2、一種原線圈多種副線圈U勺理想變壓器的電壓、電流的關(guān)系

修：〃：及：???=〃]：〃2：/?!：???

由于，即，因此變壓器中高壓線圈電流小，繞制的導(dǎo)線較細(xì)，低電壓H勺

線圜電流大，繞制U勺導(dǎo)線較粗。

上述上公式中日勺/、U、月均指有效有，不能用瞬時(shí)瞬…

3、處理變壓器問(wèn)題的常用措施

動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題日勺思緒程序可表達(dá)為：

U\U?〃2.R負(fù)載、/…（/”=卬2）H>R

決定嗎—溟L(zhǎng)G決定4決定

?二）電能的輸送

由于送電R勺導(dǎo)線有電阻，遠(yuǎn)距離送電時(shí)，線路上損失電能較多。

在輸送的電功率和送電導(dǎo)線電阻一定日勺條件下，提高送電電壓，減小送電電流強(qiáng)度可以到達(dá)減少線路

上電能損失的目H勺。

線路中電流強(qiáng)度/和損失電功率計(jì)算式如下：

注意：送電導(dǎo)線上損失R勺電功率，不能用求，由于不是所有降落在導(dǎo)線上。

第六章、傳感器的及其_L作原埋

有某些元件它可以感受諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等非甩學(xué)量，并能把它們按照一定口勺規(guī)律轉(zhuǎn)

換為電壓、電流等電學(xué)量，或轉(zhuǎn)換為電路的通斷。我們把這種元件叫做傳感器。它的長(zhǎng)處是：把非電學(xué)量

轉(zhuǎn)換為電學(xué)量后來(lái)，就可以很以便地進(jìn)行測(cè)量、傳播、處理和控制了。

光敏電阻在光照射下電阻變化的原因：有些物質(zhì)，例如硫化鎘，是一種半導(dǎo)體材料，無(wú)光照時(shí)，載流

子很少，導(dǎo)電性能不好；伴隨光照的增強(qiáng)，載流子增多，導(dǎo)電性變好。光照越強(qiáng)，光敏電阻阻值越小。

金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大，熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，且阻值隨溫度變化非常

明顯。

金屬熱電阻與熱敏電阻都可以把溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量，金屬熱電阻的化學(xué)穩(wěn)定性

好，測(cè)溫范圍大，但敏捷度較差C

十、傳感器的應(yīng)用

1.光敏電阻

2.熱敏電阻和金屬熱電阻

3.電容式位移傳感器

4.力傳感器------將力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)H勺元件。

5.霍爾元件

霍爾元件是將電磁感應(yīng)這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)化為電壓這個(gè)電學(xué)量的元件。

外部磁場(chǎng)使運(yùn)動(dòng)口勺載流子受到洛倫茲力，在導(dǎo)體板口勺一

側(cè)匯集，在導(dǎo)體板的另一側(cè)會(huì)出現(xiàn)多出的另一種電荷，從而黑電路顯示屏

'指針式電表、

形成橫向電場(chǎng)；橫向電場(chǎng)對(duì)電子施加與洛倫茲力方向相反II勺、數(shù)字屏)

靜電力，當(dāng)靜電力與洛倫茲力到達(dá)平衡時(shí)，導(dǎo)體板左右兩例會(huì)形成穩(wěn)定的電壓，被稱(chēng)為霍爾電勢(shì)差或霍爾

JR

電壓U”，UH=k—.

d

1.傳感器應(yīng)用的一般模式

2.傳感器應(yīng)用:

力傳感器的應(yīng)用一一電子秤

聲傳感器的J應(yīng)用話筒

溫度傳感器的應(yīng)用一一電熨斗、電飯鍋、測(cè)溫儀

光傳感器的J應(yīng)用一一鼠標(biāo)器、火災(zāi)報(bào)警器

傳感器的應(yīng)用實(shí)例：1.光控開(kāi)關(guān)2.溫度報(bào)警器

高考物理試題分類(lèi)匯編

選修3—2部分

一、電磁感應(yīng)

1.（2023新課標(biāo)2理綜）2（）.法拉第圓盤(pán)發(fā)動(dòng)機(jī)口勺示意圖如圖所示.銅圓盤(pán)安裝在豎直的J銅軸上，兩銅片

P、Q分別與圓盤(pán)的邊緣和銅軸接觸.圓盤(pán)處在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中.圓回旋轉(zhuǎn)時(shí)，有關(guān)流過(guò)電

阻R"勺電流，下列說(shuō)法對(duì)的的是

A.若圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)口勺角速度恒定，則電流大小恒定

B.若從上向下看，圓盤(pán)順時(shí)上轉(zhuǎn)動(dòng)，則電流沿。到。的方向流動(dòng)

C.若圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變，角速度大小發(fā)生變化，則電流方向也許發(fā)生變化

D.若圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)楸緛?lái)H勺兩倍，則電流在A上的熱功率也變?yōu)楸緛?lái)的2倍

【答案】AB

【解?析】將圓盤(pán)當(dāng)作無(wú)數(shù)幅條構(gòu)成，它們都在切割磁感線從而產(chǎn)生感應(yīng)也動(dòng)勢(shì)，出現(xiàn)感應(yīng)包洗：根據(jù)右手

定則圓盤(pán)上感應(yīng)電流從邊緣向中心，則當(dāng)圓盤(pán)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，流過(guò)電阻的電流方向從〃到〃，B對(duì)口勺；由

法拉第電磁感應(yīng)定律得感也電動(dòng)號(hào)F=用9=2/?乃3A對(duì)的，「錯(cuò)誤：由戶(hù)=二得當(dāng)3變

2RP=-7—

為2倍時(shí)，戶(hù)變?yōu)楸緛?lái)。勺4倍，D錯(cuò)誤。

【考點(diǎn)】電磁感應(yīng)、電功率、圓周運(yùn)動(dòng)。

2.（2023北京理綜）16.如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩個(gè)導(dǎo)體圓環(huán)a、b,磁場(chǎng)方向與圓環(huán)所在平面垂直。磁

感應(yīng)強(qiáng)度4隨時(shí)間均勻增大。兩圓環(huán)半徑之比為2：I,圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為反和且不考慮兩

圓環(huán)間的互相影響。下列說(shuō)法對(duì)的的J是（B）

A.E“.?瓦=4:1感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針?lè)较?/p>

氏尺.?&=4:1感應(yīng)電流均沿順時(shí)針?lè)较?/p>

C.Ea：Eh=2A感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針?lè)较?/p>

D.Ea：Eh=2:\感應(yīng)電流均沿順時(shí)針?lè)较?/p>

3.（2023浙江理綜）16.如圖1-2所示，〃、〃兩個(gè)閉合正方形線圈用同樣的導(dǎo)線制成，匝數(shù)均為10匝，

邊長(zhǎng)乙=3/〃，圖示區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大，不考慮線圈之間時(shí)

互相影響，則（）

XxxXXX

A.兩線圈內(nèi)產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流XXXX[7]X

X|XXk9X

B.。、〃線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為9：I

C.a、〃線圈中感應(yīng)電流之比為3：4

D.。、。線圈中電功率之比為3:I

16.B［解析］由楞次定律可判斷，兩線圈中產(chǎn)生日勺感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針?lè)较?，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由不7

［EE?

S,5=/2,R=p.,1=黃,尸=無(wú)，可知及：Eb=9：1,%：h,=3：1,Pa：P/,=27：1,選項(xiàng)B對(duì)日勺，選項(xiàng)

C、D錯(cuò)誤.

4.（2023四川理綜）7.如圖所示，電阻不計(jì)，間距為L(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放

置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為8、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌左端接一定值電阻R。質(zhì)量為

〃八電阻為「日勺金屬棒置于導(dǎo)軌上，受到垂直于金屬棒口勺水平外力廠的作用由靜止

開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，外力尸與金屬棒速度u的關(guān)系是F=鼠+初（后、A是常量），金屬棒與導(dǎo)磯一直垂直且接觸良好。

金屬棒中感應(yīng)電流為，，受到的I安培力大小為E\,電阻R兩端的電壓為UR,感應(yīng)電流的功率為P,它們隨

時(shí)訶/變化圖像也許對(duì)的的有()

【客案】BC

FRI

【解析】設(shè)金屬棒在某一時(shí)刻速度為?由題意可知，感應(yīng)也動(dòng)勢(shì)成皿環(huán)路電流，二油二方”

>2R[R

即/ocy；安培力F1=BIL=E-V,方向水平向左，即入OCU;R兩端電壓UR=IR=——v,即

A十/R+r

?2r2

URHV；感應(yīng)電流功率尸=￡7=----v2,即夕oci?。

R+r

分析金屬棒運(yùn)動(dòng)狀況，由力的合成和牛頓運(yùn)動(dòng)第二定律可得,

D-,2D-,2F

&二廣一乙="+八一￡-匕1，=5+/一￡-土)也即加速度。=上。由于金屬棒從靜止出發(fā)，因此

R+rR+rm

乙>0,且七>0,即a>0,加速度方向水平向右。

(1)若Z=g三，七=R,即〃=%■,金屬棒水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。有v=a1，闡明var,

R+rm

也即是/a/,吊8/,URR,Pxt?,因此在此狀況下沒(méi)有選項(xiàng)符合;

(2)若上-匕，七隨v增大而增大，即。隨u增大而增大，闡明金屬棒在做加速度增大日勺加速運(yùn)

RIr

動(dòng)，速度與時(shí)間呈指數(shù)增長(zhǎng)關(guān)系，根據(jù)四個(gè)物理量與速度H勺關(guān)系可知8選項(xiàng)符合;

?2j2

(3)若——，七隨V增大而減小，即。隨I，增大而減小，闡明金屬棒在做加速度減小日勺加速運(yùn)

R+r

動(dòng)，直到加速度減小為0后金屬棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)四個(gè)物理量與速度關(guān)系可知C選項(xiàng)符合;

綜上所述，8、。選項(xiàng)符合題意。

5.（2023海南物理）4.如圖，一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長(zhǎng)直導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，環(huán)的圓心與兩導(dǎo)

線距離相等，環(huán)的直徑不不小于兩導(dǎo)線間距。兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向向下口勺恒定電

流，若（D）°

A.金屬環(huán)向上運(yùn)動(dòng)，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?/p>

左右

B.金屬環(huán)向下運(yùn)動(dòng)，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?/p>

C.金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線靠近，則環(huán)上口勺感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針

D.金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針

6.（2023海南物理）8.如圖（a）所示，揚(yáng)聲器中有一線圈處在磁場(chǎng)中，當(dāng)音?頻電流信號(hào)通過(guò)線圈時(shí)，線

圈帶動(dòng)紙盆振動(dòng)，發(fā)出聲音。俯視圖（b）表

達(dá)處在輻射狀磁場(chǎng)中日勺線圈（線圈平面即紙

環(huán)形磁體

面）磁場(chǎng)方向如圖中箭頭所示，在圖（b）+

圖（a）圖Cb)

（BC）

A.當(dāng)電流沿順時(shí)針?lè)较驎r(shí)，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里

B.當(dāng)電流沿順時(shí)針?lè)较驎r(shí)，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外

C.當(dāng)電流沿逆時(shí)針?lè)较驎r(shí)，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向里

D.當(dāng)電流沿逆時(shí)針?lè)较驎r(shí)，線圈所受安培力的方向垂直于紙面向外

7.（2023江蘇物理）6.電吉他中電拾音器的基本構(gòu)造如圖所示，磁體附近日勺金屬弦被磁化，因此弦振動(dòng)

時(shí)，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)生聲音，下列

說(shuō)法對(duì)的J的有（BCD）

A.選用銅質(zhì)弦，電吉他仍能正常工作

B.取走磁體，電吉他將不能正常工作

C.增長(zhǎng)線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

D.磁振動(dòng)過(guò)程中，線圈中的電流方向不停變化

8.（2023上海物理）19.如圖（a）,螺線管內(nèi)有平行于軸線的I外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)，乙圖中箭頭所示方向?yàn)槠湔?/p>

方向。螺線管與導(dǎo)線框abed相連，導(dǎo)線框內(nèi)有一小金屈圓環(huán)L,圓環(huán)與導(dǎo)線框在同一平面內(nèi)。當(dāng)螺線管內(nèi)

的磁感應(yīng)強(qiáng)度8隨時(shí)間按圖（b）所示規(guī)律變化時(shí)（AD)

（A）在八~72時(shí)間內(nèi)，L有收縮趨勢(shì)

（B）在f2T3時(shí)間內(nèi),L有擴(kuò)張趨勢(shì)

（C）在6?八時(shí)間內(nèi)，L內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较騂勺感應(yīng)電力

（D）在?74時(shí)間內(nèi),L內(nèi)有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電力

9.（2023新課標(biāo)2理綜）24.（12分）如圖，水平面（紙面）內(nèi)間距為/U勺平行金屬導(dǎo)軌間接一電阻，質(zhì)

量為機(jī)、長(zhǎng)度為/日勺金屬桿置于導(dǎo)軌上./=0時(shí)，金屬桿在水平向右、大小為”的I恒定拉力作用下由靜止

開(kāi)始運(yùn)動(dòng).時(shí)刻，金屬桿進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8,方向垂直于紙

面句里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，且在磁場(chǎng)中恰好能保持勻速運(yùn)動(dòng).桿與導(dǎo)

軌的電阻均忽視不計(jì)，兩者一直保持垂直且接觸良好，兩者之間H勺動(dòng)

摩擦因數(shù)為〃.重力加速度大小為g.求

⑴金屬桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的大小;

（2）電阻的J阻值.

【率案】（1）七=警（尸—（2）/?=”幺

【解析】（1）由題意可知0~%時(shí)間內(nèi)受力分析如圖

七=一①

/=〃〃吆②

物體做分加速首線運(yùn)動(dòng)=ma③

物體句加進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間的速度為y,0']v=at{}④

由法拉第電磁感應(yīng)定律可知石=8?、?/p>

由①②③④⑤可得

（?卬咫）⑥

m

⑵金屬桿在磁場(chǎng)中的受力如圖即由桿在磁場(chǎng)中勻速直線運(yùn)動(dòng)可知

盧

F-七-7=0⑦'一_

f=〃〃火⑧,喟

由安培力可知4二8〃⑨

F

由歐姆定律可知/=一⑩

R

由⑥⑦⑧⑨⑩可知R=空也

m

10.（2023新課標(biāo)1理綜）24.34分）如圖，兩固定的絕緣斜面傾角均為仇上沿相連。兩細(xì)金屬棒ab

（僅標(biāo)出a端）和cd（僅標(biāo)出c端）長(zhǎng)度均為乙質(zhì)量分別為2/〃和〃?；用兩根不可伸長(zhǎng)口勺柔軟導(dǎo)線將它

們連成閉合回路abdca,并通過(guò)同定在斜面上沿的兩光滑絕緣小定滑輪

B

跨放在斜面上，使兩金屬棒水平。右斜面上存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度

大小為8,方向垂直于斜面向上，已知兩根導(dǎo)線剛好不在磁場(chǎng)中，回路------------------圣、

電阻為R,兩金屬棒與斜面間H勺動(dòng)摩擦因數(shù)均為小重力加速度大小為g,已知金屬棒ab勻速下滑。求

（I）作用在金屬棒ab上的安培力H勺大??；

（2）金屬棒運(yùn)動(dòng)速度的大小。

【答案】（1）4=〃?gsin"3〃叫cos。

/〃gR(sin<9—3〃cos(9)

（2）v=

【解析】（1）由cd棒被平行于斜面U勺導(dǎo)線相連，故cd速度時(shí)時(shí)刻刻相等,〃也做勻速直線

運(yùn)動(dòng):

選cd為研究對(duì)象，受力分析如圖：

由于cd勻速，其受力平衡，沿斜面方向受力平衡方程:

N<d=G,、dcose

垂直于斜面方向受力平衡方程：

幾十GwSin"T

且?guī)?〃心,聯(lián)立可得：

T=fjmgcos0+mgsin。

選H?為研究對(duì)象，受力分析如圖：

其沿斜面方向受力平衡：

r+f.b+F,￡=G,NnO

垂直于斜面方向受力平衡：

N處=G°bcos0

且f?b=〃N疝,丁與廠為作用力與反作用力：T'=T,

聯(lián)立可得：七=mgsin0-3攸咫cos0①

（2）設(shè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E,由也磁感應(yīng)定律:

E=BLv

由閉合電路歐姆定律，回路中電流：/=-=—

RR

棒中所受口勺安培力：F.i.=BIL=—^-

，〃g/?(sin0-3/zcos0)

與①聯(lián)立可得：v

B-l3

【考點(diǎn)】物體平衡、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用、電磁感應(yīng)。

11.（2023新課標(biāo)3理綜）25.（20分）如圖，兩條相距/時(shí)光滑平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面（紙面）內(nèi),

其左端接一阻值為電阻；一與導(dǎo)軌垂直及I金屬棒置于兩導(dǎo)軌上；在電阻、導(dǎo)軌和金屬棒中間有一面積

為SH勺區(qū)域，區(qū)域中存在垂直于紙面向里H勺均勻磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小歷隨時(shí)間/的變化關(guān)系為&=內(nèi)，

式中z為常量；在金屬棒右側(cè)尚有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，區(qū)域左邊界MN（虛線）與導(dǎo)軌垂直，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)

強(qiáng)度大小為瓦，方向也垂直于紙面向里。某時(shí)刻，金屬棒在一外加水平恒力的作用下從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng),

在/o時(shí)刻恰好以速度W越過(guò)MM此后向右做勻速運(yùn)動(dòng)。金屬棒與導(dǎo)軌一直互相垂直并接觸良好，它們的

電阻均忽視不計(jì)。求

金屬修、’V*XXXX

（I）在片0到Q/O時(shí)間間隔內(nèi)，流過(guò)電阻的電荷量的J絕對(duì)值；

<2）在時(shí)刻r（/>Zo）穿過(guò)回路的總磁通量和金屬棒所受外加水平恒力的

大小。學(xué).科網(wǎng)

25.