專題13電磁感應(yīng)【知能解讀01】電磁感應(yīng)【知能解讀02】電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其應(yīng)用【核心考點】法拉第電磁感應(yīng)定律電磁感應(yīng)感應(yīng)電感應(yīng)電動勢,適合求E的平均值電路問題、圖像問題、定義定義自感系自感系渦流電磁驅(qū)動應(yīng)用雙桿模型電磁感電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)楞次定律楞次定律特例特例應(yīng)用步驟感應(yīng)電流的方向右手定則右手定則一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象1.定義：當(dāng)穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化時，閉合導(dǎo)體回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的現(xiàn)象。叫做電磁感應(yīng)。2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：(2)磁通量發(fā)生變化。3.判斷電磁感應(yīng)現(xiàn)象能否產(chǎn)生的方法：更變化補充：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化的四種情況：①磁感應(yīng)強度B不變，線圈面積S發(fā)生變化；②線圈面積S不變，磁感應(yīng)強度B發(fā)生變化；③線圈面積S變化，磁感應(yīng)強度B也變化，它們的乘積BS發(fā)生變化；④線圈面積S不變，磁感應(yīng)強度B也不變，但二者之間夾角發(fā)生變補充：常見的三種產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況0磁通量路的磁通應(yīng)電流AB從有(無)到無(有)GDMA A.圖(a)中，圓環(huán)在勻強磁場中向左平移B.圖(b)中，圓環(huán)在勻強磁場中繞軸轉(zhuǎn)動C.圖(c)中，圓環(huán)在通有恒定電流的長直導(dǎo)線旁向右平移D.圖(d)中，圓環(huán)向條形磁鐵N極平移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)電流的磁通量的變2.適用范圍：一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象。阻礙不等同相反，當(dāng)引起感應(yīng)電流的磁通量增大時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相反，當(dāng)引起感應(yīng)電流的磁通量減少時，感應(yīng)電流的磁場與引起感應(yīng)電流的磁場方向相同。阻礙的是導(dǎo)體與磁體的相對運動，而不是阻礙導(dǎo)體或磁體的運補充：“四步法”判斷感應(yīng)電流方向明確要研究的回路及原磁場明確要研究的回路及原磁場B的方向確定磁通量Φ的變化判斷感應(yīng)電流的磁場方向判斷感應(yīng)電流的方向四電流補充：楞次定律的推論(幾種表現(xiàn)形式)內(nèi)容B原是引力“增斥減吸”:當(dāng)開關(guān)S閉合時，左環(huán)向左擺動、右環(huán)向右擺動，遠(yuǎn)離通電線圈S電源一，其原理如圖所示，在鋼制線圈內(nèi)同軸放置可壓縮的銅環(huán)，其內(nèi)已當(dāng)鋼制線圈與電容器組接通時，在極短時間內(nèi)鋼制線圈中的電流從零增加到幾兆安培，銅環(huán)迅速向內(nèi)壓縮，使初級磁場的磁感線被“濃縮”,在直徑為幾毫米的銅環(huán)區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強度可達(dá)幾百特斯拉。此過程，銅環(huán)中的感應(yīng)電流()開關(guān)0A.與鋼制線圈中的電流大小幾乎相等且方向相同B.與鋼制線圈中的電流大小幾乎相等且方向相反C.遠(yuǎn)小于鋼制線圈中的電流大小且方向相同D.遠(yuǎn)小于鋼制線圈中的電流大小且方向相反三、右手定則1.內(nèi)容：如圖所示，伸開右手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使拇指指向?qū)Ь€運動的方向，這時四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方2.適用情況：判斷導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向。3.右手定則的理解和應(yīng)用(1)右手定則適用于閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況。(2)右手定則是楞次定律的一種特殊形式，用右手定則能解決的問題，用楞次定律均可代(3)右手定則應(yīng)用“三注意”:①磁感線必須垂直穿入掌心。②拇指指向?qū)w運動的方向。③四指所指的方向為感應(yīng)電流的方向。補充：楞次定律與右手定則的區(qū)別及聯(lián)系項目右手定則區(qū)別研究對象不同楞次定律的研究對象是整個閉合回路右手定則的研究對象是做切割磁感線運動的導(dǎo)線適用范圍不同楞次定律的適用范圍是各種電磁感應(yīng)現(xiàn)象右手定則的適用范圍是只適用于導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動的情況應(yīng)用不同楞次定律的應(yīng)用是用于磁感應(yīng)強度B隨時間變化而產(chǎn)生的電磁感右手定則的應(yīng)用是用于導(dǎo)體切割聯(lián)系補充：三個定則和一個規(guī)律的比較因果關(guān)系電流、運動電荷產(chǎn)生磁場因電生磁安培定則因電受力左手定則部分導(dǎo)體做切割磁感線運動因動生電右手定則因磁生電【注意】:“左力右電”:只要是涉及力的判斷都用左手判斷，涉及“電生磁”或“磁生電”強磁場。一金屬圓環(huán)在紙面內(nèi)以P點為軸沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動，O圓環(huán)的半徑。則()A.圓環(huán)中感應(yīng)電流始終繞O逆時針流動B.OP與虛線平行時圓環(huán)中感應(yīng)電流最大C.圓環(huán)中感應(yīng)電流變化的周期與環(huán)轉(zhuǎn)動周期相同D.圓環(huán)在磁場內(nèi)且OP與虛線垂直時環(huán)中感應(yīng)電流最大1.定義：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢。產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源。2.產(chǎn)生條件：穿過回路的磁通量發(fā)生改變，與電路是否閉合無關(guān)。注意：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，只要閉合回路中有感應(yīng)電流，這個回路就一定有注意：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，只要閉合回路中有感應(yīng)電流，這個回路就一定有感應(yīng)電動勢；回路斷開時，雖然沒有感應(yīng)電流，但感應(yīng)電動勢依然存在?！靖櫽?xùn)練】(2025·甘肅·高考真題)閉合金屬框放置在磁場中，金屬框平面始終與磁感線垂直。如圖，磁感應(yīng)強度B隨時間t按正弦規(guī)律變化。Φ為穿過金屬框的磁通量，E為金屬框中的感應(yīng)電動勢，下列說法正確的是(),Φ和E均隨時間增大B.當(dāng)時，E大小相等，方向相同C.當(dāng)時，①最大，E為零D.當(dāng)時，①和E均為零1.定義：兩個相互靠近的線圈，當(dāng)一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的變化的磁場會在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，這種現(xiàn)象叫互感。2.原理：當(dāng)一個線圈中的電流變化時，它產(chǎn)生的磁場就發(fā)生變化，變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生感生電場，在感生電場的作用下，另一個線圈中的自由電荷定向運動，于是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。 【注意】:互感現(xiàn)象不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個線圈之間，而且也可以發(fā)生于任何兩個|相互靠近的電路之間。相互靠近的電路之間。3.應(yīng)用：利用互感現(xiàn)象，可以把能量從一個線圈傳遞到另一個線圈。因此，互感現(xiàn)象在電工技術(shù)和電子技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用。4.危害：互感現(xiàn)象能發(fā)生在任何兩個相互靠近的電路之間，互感現(xiàn)象有時會影響電路的工作。原子的光譜線圖；丙圖是“互感式”鉗式電流表；丁圖是電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣。關(guān)于各圖的下列說法正確的是(甲丙)乙丁A.甲圖中熒光屏在相同時間內(nèi)接收到的α粒子數(shù)，處在①位置時比在②位置時少B.乙圖中的Hβ譜線是氫原子核外電子從第三軌道躍遷到第一軌道時發(fā)光而產(chǎn)生的C.丙圖中的“互感式”鉗式電流表不能用來測量恒定電流的大小D.丁圖中的實驗現(xiàn)象能說明電子具有波動性1.定義：一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的變化的磁場在它本身激發(fā)出感應(yīng)電動勢的現(xiàn)【注意】:導(dǎo)體本身電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象。自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動【注意】:導(dǎo)體本身電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象。自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫自感電動勢。勢叫自感電動勢。2.自感電動勢的大?。菏街蠰為自感系數(shù)，它可以超出線圈兩端的原電壓。3.自感系數(shù)：自感系數(shù)是用來表示線圈的自感特性的物理量。單位：亨利(H).常用的還有毫【注意】:自感系數(shù)影響因素：自感系數(shù)L簡稱自感或電感，是由線圈本身性質(zhì)決定的，跟線【注意】:自感系數(shù)影響因素：自感系數(shù)L簡稱自感或電感，是由線圈本身性質(zhì)決定的，跟線圈的形狀、體積、匝數(shù)等因素有關(guān).橫截面積越大，匝數(shù)越多，它的自感系數(shù)就圈的形狀、體積、匝數(shù)等因素有關(guān).橫截面積越大，匝數(shù)越多，它的自感系數(shù)就越大，另外有鐵芯時線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時要大得多鐵芯時線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時要大得多4.自感電動勢的方向：當(dāng)原電流增大時，自感電動勢的方向與原電流方向相反；當(dāng)原電流減小時，自感電動勢方向與原電流方向相同(增反減同)。5.自感現(xiàn)象的理解：(1)自感電動勢阻礙原電流的變化，而不是阻止原電流的變化，只是使原電流的變化時間變長，即自感電動勢總是起著推遲電流變化的作用。(2)通過線圈中的電流不能發(fā)生突變，只能緩慢變化。(3)電流穩(wěn)定時，自感線圈就相當(dāng)于普通導(dǎo)體。(4)線圈的自感系數(shù)越大，自感現(xiàn)象越明顯，自感電動勢只是延緩了過程的進(jìn)行，但它不能補充：對自感現(xiàn)象的理解(1)通電時線圈產(chǎn)生的自感電動勢阻礙電流的增加且與電流方向相反，此時含線圈L的支路相當(dāng)于斷開.(2)斷開時線圈產(chǎn)生的自感電動勢與原電流方向相同，在與線圈串聯(lián)的回路中，線圈相當(dāng)于電源，它提供的電流從原來的I逐漸變小.但流過燈A的電流方向與原來相反.(3)自感電動勢只是延緩了過程的進(jìn)行，但它不能使過程停止，更不能使過程反向。補充：通電自感與斷電自感的比較通電自感斷電自感電路圖要求A?、A?同規(guī)格，R=R,L較大L很大(有鐵芯),RL<RA現(xiàn)象在S閉合的瞬間，A?燈立即亮起來，A?燈逐漸變亮，最終一樣亮在開關(guān)S斷開時，燈A突然閃亮一下后再逐漸熄滅(當(dāng)抽掉鐵芯后，重做實驗，斷開開關(guān)S時，會看到燈A馬上熄滅)原因由于開關(guān)閉合時，流過電感線圈的電流增大，使線圈產(chǎn)生自感電動勢，阻礙了電流的增大，使流過A?燈的電流比流過A?燈的電流增斷開開關(guān)S時，流過線圈L的電流減小，使線圈產(chǎn)生自感電動勢，阻礙了電流的減小，使電流繼續(xù)存在一段時間；在S斷開后，通過L的電流反向通過電燈A,且由于RLRA,使得流過A燈的電流在開關(guān)斷開瞬間突然增大，從而使A燈的發(fā)光功率突然變大能量轉(zhuǎn)化情況電能轉(zhuǎn)化為磁場能磁場能轉(zhuǎn)化為電能過程，傳感器將電流信息傳入計算機，屏幕上顯示出不同階段電流隨時間變化的i-t圖像。t=0時刻讓開關(guān)S與1端相連，穩(wěn)定后把開關(guān)S擲向2端，以初始充電電流方向為電流正方向，下列圖像可能正確的是()電容器充電波形電容器充電波形1.定義：用整塊金屬材料作鐵芯繞制的線圈，當(dāng)線圈中通有變化的電流時，變化的電流會產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場穿過鐵芯，整個鐵芯會自成回路，產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種電流看起來像水中的旋渦，把這種電流叫做渦電流，簡稱渦流，渦流的本質(zhì)市電磁感應(yīng)現(xiàn)象。2.條件：穿過金屬塊的磁通量發(fā)生變化，并且金屬塊本身構(gòu)成閉合回路。3.特點：整個導(dǎo)體回路的電阻一般很小，感應(yīng)電流很大。故金屬塊的發(fā)熱功率很大。4.能量轉(zhuǎn)化：伴隨著渦流現(xiàn)象，其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能最終在金屬塊中轉(zhuǎn).化為內(nèi)能。例如，金屬塊放在了變化的磁場中，則磁場能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；如果是金屬塊進(jìn)出磁場或在非勻強磁場中運動，則由于克服安培力做功，金屬塊的機械能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)5.應(yīng)用：(1)渦流熱效應(yīng)的應(yīng)用，如真空冶煉爐。(2)渦流磁效應(yīng)的應(yīng)用，如探雷器。6.降低方法：(1)增大鐵芯材料的電阻率。(2)用相互絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯代替整塊硅鋼鐵芯。補充：渦流的產(chǎn)生情況：(1)塊狀金屬放在變化的磁場中。(1)塊狀金屬放在變化的磁場中。(2)塊狀金屬進(jìn)出磁場或在非勻強磁場中運動。(2)塊狀金屬進(jìn)出磁場或在非勻強磁場中運動。間通過。當(dāng)金屬薄片中心運動到N極的正下方時，沿N極到S極的方向看，下列圖中能夠正確描述金屬薄片內(nèi)渦電流繞行方向的是()1.定義：當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運動時，感應(yīng)電流會使導(dǎo)體受到安培力，安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運動的現(xiàn)象。2.原理：閉合回路的部分導(dǎo)體在做切割磁感線運動產(chǎn)生感應(yīng)電流時，導(dǎo)體在磁場中就要受到安培力的作用，根據(jù)楞次定律，安培力總是阻礙導(dǎo)體的運動，于是產(chǎn)生電磁阻尼。任何在磁場中運動的導(dǎo)體，只要給感應(yīng)電流提供回路，就會存在電磁阻尼作用。3.能量轉(zhuǎn)化：導(dǎo)體克服安培力做功，其他形式能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。4.應(yīng)用：使用磁電式電表進(jìn)行測量時，總希望指針擺到所示值的位置時便迅速地穩(wěn)定下來，以便讀數(shù)。由于指針轉(zhuǎn)軸的摩擦力矩很小，若不采取其他措施，線圈及指針將會在所示值附近來回擺動，不易穩(wěn)定下來。為此，許多電表把線圈繞在閉合的鋁框上，當(dāng)線圈擺動時，在閉合的鋁框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而獲得電磁阻尼，以使線圈迅速穩(wěn)定在所示值的位置。電氣列車中的電磁制動器也是根據(jù)電磁阻尼這一原理制成的。產(chǎn)生渦流，渦流的磁場又反過來影響線圈中的電流，從而報警。安檢門工作時利用了A.電磁感應(yīng)原理B.電磁驅(qū)動原理C.電磁阻尼原理D.電流的熱效應(yīng)五、電磁驅(qū)動1.定義：磁場相對于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動時，導(dǎo)體中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作用，使導(dǎo)體運動起來。2.原理：由于磁場運動引起磁通量的變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而使導(dǎo)體受到安培力，導(dǎo)體受安培力的方向與導(dǎo)體運動方向相同，推動導(dǎo)體運動。而對外做功。4.應(yīng)用：交流感應(yīng)電動機?！咀⒁狻侩姶抛枘岷碗姶膨?qū)動都是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，都遵循楞次定律，都是安培力阻礙引起感應(yīng)電流的導(dǎo)體與磁場間的相對運動。感應(yīng)電流的導(dǎo)體與磁場間的相對運動?！靖櫽?xùn)練】(2025·北京·一模)電磁驅(qū)動是21世紀(jì)初問世的新概念，該技術(shù)被視為將帶來交通工具大革命。在日常生活中，摩托車和汽車上裝有的磁性轉(zhuǎn)速表就是利用了電磁驅(qū)動原理。如圖所示是磁性轉(zhuǎn)速表及其原理圖，永久磁鐵隨車輪系統(tǒng)的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，鋁盤固定在指針軸上，與永久磁鐵不固定。關(guān)于磁性式轉(zhuǎn)速表的電磁驅(qū)動原理，下列說法正確的是()游絲鋁盤A.鋁盤接通電源，通有電流的鋁盤在磁場作用下帶動指針轉(zhuǎn)動B.永久磁體隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動產(chǎn)生運動的磁場，在鋁盤中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流使鋁盤受磁場力而轉(zhuǎn)動C.鋁盤轉(zhuǎn)動的方向與永久磁體轉(zhuǎn)動方向相反D.由于鋁盤和永久磁體被同轉(zhuǎn)軸帶動，所以兩者轉(zhuǎn)動是完全同步的核心考點法拉第電磁感應(yīng)定律1.內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。2.表達(dá)式：n為線圈匝數(shù)?！咀⒁狻?【注意】:E的大小與Φ、△Φ無關(guān)，決定于磁通量的變化率◎補充：對算的理解：(1)當(dāng)△Φ僅由B的變化引起時(B變S不變),其中S為線圈在磁場中的有效面積。若B=B?+kt,中的有效面積。若B=B?+kt,則E=nkS。(2)當(dāng)△φ僅由S的變化引起時(B不變S變),磁通量Φ磁通量的變化量△Φ磁通量的變化率意義面的磁感線條數(shù)在某一過程中穿過某個面的穿過某個面的磁通量變化的快慢大小計算注意穿過某個面有方向相反的磁場時，則不能直接應(yīng)向的磁通量抵消以后所①△φ=Φ?—Φ1適用各種情面積不變的情況。開始和轉(zhuǎn)過180°時，平面都與磁場垂直，但穿過平面的磁通既不表示磁通量的大小也不表示變化的多少。在Φ-t圖像中，可用圖線的斜率表示。割磁感線運動而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的計算)。當(dāng)導(dǎo)體做切割磁感線運動時，其感應(yīng)電動勢的計算公式為E=Blvsinθ,θ為運動方向【注意】:公式中【注意】:公式中L為切割磁感線的有效長度，即導(dǎo)線在垂直速度方向的投影長度，如下圖所示。圖甲中I=cdsinβ;圖乙中若沿v1方向運動時，則1=MN;圖丙中若沿v?方向運動時，則1=√2R;沿v?方向運動時，則1=R;圖丁中1=√a2+b2。產(chǎn)生。若v為平均值，E就是平均感應(yīng)電動勢，若v為瞬時值，E就是瞬時感應(yīng)電動勢。(1)如下圖(a)(平動),在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，導(dǎo)體以速度v垂直切割磁感線時，感應(yīng)電動勢E=BLv.(2)如上圖(b)(平動),在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，導(dǎo)體運動的速度v與磁場的方向成θ角，此時的感應(yīng)電動勢為E=BLvsinθ.(3)如上圖(c)(轉(zhuǎn)動),在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，長為L的導(dǎo)體繞其一端為軸以角速度w垂直切割磁感線勻速轉(zhuǎn)動，此時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢(4)如上圖(d)(轉(zhuǎn)動):當(dāng)長為l的導(dǎo)體在垂直于勻強磁場(磁感應(yīng)強度為B)的平面內(nèi)，繞0以角速度w勻速轉(zhuǎn)動，OA=L?,補充：兩個公式的比較回路中做切割磁感線運動的那部分導(dǎo)體適用范圍各種電磁感應(yīng)現(xiàn)象只適用于導(dǎo)體切割磁感線運動的情況條件不同不一定是勻強磁場決定。導(dǎo)線1上各點所在處的B相同。1、v、B應(yīng)取兩兩互相垂直的分量，可采用投影的辦法。E由計算結(jié)果△t內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢某一時刻的瞬時感應(yīng)電動勢聯(lián)系E=Blvsinθ是由在一定條件下推導(dǎo)出來的。情境圖A回路(不一定閉一段直導(dǎo)線(或等效成直導(dǎo)線)繞一點轉(zhuǎn)動的一段導(dǎo)體繞與B垂直的軸意義一般求平均感應(yīng)電動勢，當(dāng)△t→0時求的是瞬時感應(yīng)電動勢一般求瞬時感應(yīng)電動勢，當(dāng)v為平均速度時求的是平均感應(yīng)電動勢用平均值法求瞬時感應(yīng)電動勢求瞬時感應(yīng)電動勢場定量計算、非勻強磁場定性分析)勻強磁場勻強磁場勻強磁場平向右的勻強磁場中。線框相鄰兩邊均互相垂直，各邊長均為l。線框繞b、e所在直線以角速度の順時針勻速轉(zhuǎn)動，be與磁場方向垂直。t=0時，abef與水平面平行，則()A.t=0時，電流方向為afedcbaB.t=0時，感應(yīng)電動勢為BI2wC.時，感應(yīng)電動勢為0D.t=0到過程中，感應(yīng)電動勢平均值為0重難點突破01電磁感應(yīng)中的電路問題電磁感應(yīng)中電路知識的關(guān)系圖電磁感應(yīng)：電源畫電磁感應(yīng)：電源畫R系2:功Q=I2RIP=UI補充：“三步走”分析電磁感應(yīng)中的電路問題：電磁感應(yīng)中電路問題的誤區(qū)(1)不能正確根據(jù)感應(yīng)電動勢或感應(yīng)電流的方向分析外電路中電勢的高低。因產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分電路相當(dāng)于電源，故該部分電路中的電(2)應(yīng)用歐姆定律分析求解電路時，沒有考慮到電源的內(nèi)阻對電路的影響。(2)應(yīng)用歐姆定律分析求解電路時，沒有考慮到電源的內(nèi)阻對電路的影響。(3)對連接在電路中電表的讀數(shù)不能正確進(jìn)行分析，例如并聯(lián)在等效電源兩端的電壓表，(3)對連接在電路中電表的讀數(shù)不能正確進(jìn)行分析，例如并聯(lián)在等效電源兩端的電壓表，其示數(shù)是路端電壓，而不是等效電源的電動勢。其示數(shù)是路端電壓，而不是等效電源的電動勢。PQ固定在水平絕緣桌面上，兩者平行且相距l(xiāng),M、P連線垂直于導(dǎo)軌，定滑輪位于N、Q連線中點正上方h處。MN和PQ單位長度的電阻均為r,M、P間連接一阻值為2sr的電阻。空間有垂直于桌面向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。過定滑輪的不可伸長絕緣輕繩拉動質(zhì)量為m、電阻不計的金屬桿沿導(dǎo)軌向右做勻速直線運動，速度大小為v。零時刻，金屬桿位于M、P連線處。金屬桿在導(dǎo)軌上時與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，重力加速度大小為g。(1)金屬桿在導(dǎo)軌上運動時，回路的感應(yīng)電動勢；(2)金屬桿在導(dǎo)軌上與M、P連線相距d時，回路的熱功率；(3)金屬桿在導(dǎo)軌上保持速度大小v做勻速直線運動的最大路程。重難點突破02電磁感應(yīng)中的圖像問題電磁感應(yīng)中的圖像問題B-t圖像串、并聯(lián)電路知識E-t圖像電功、電功率、焦I-t圖像電磁感應(yīng)中圖像問題的解題思路：(1)明確圖像的種類，即是B—t圖還是φ—t圖，或者E—t圖、I—t圖等；對切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的情況，還常涉及E—x圖像和i—x圖像；(2)分析電磁感應(yīng)的具體過程；(3)用右手定則或楞次定律確定方向的對應(yīng)關(guān)系；(4)結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、牛頓運動定律等知識寫出相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系(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)畫圖像或判斷圖像.補充：電磁感應(yīng)圖像問題的兩個常用分析方法(1)排除法：定性地分析每一個過程中物理量的變化(增大還是減小)、變化快慢(均勻變|化還是非均勻變化),特別是物理量的正負(fù)，把握三個關(guān)注，排除錯誤的選項。化還是非均勻變化),特別是物理量的正負(fù)，把握三個關(guān)注，排除錯誤的選項。應(yīng)注：注意過程或階段的選取，一般進(jìn)磁場或出磁場、磁通量最大或最小、有效切割長度最大或最小等是分段的關(guān)鍵點。大或最小等是分段的關(guān)鍵點。(2)函數(shù)法：根據(jù)題目所給條件定量地寫出兩個物理量之間的函數(shù)關(guān)系，然后由函數(shù)關(guān)系對(2)函數(shù)法：根據(jù)題目所給條件定量地寫出兩個物理量之間的函數(shù)關(guān)系，然后由函數(shù)關(guān)系對圖像作出分析和判斷。圖像作出分析和判斷?！靖櫽?xùn)練】(2025·江蘇徐州·二模)某游樂園中過山車從傾斜軌道最高點無動力靜止滑下后到水平直軌道停下。為保證安全，水平軌道上安裝有磁力剎車裝置，其簡化示意圖如圖所示。水平直軌道右側(cè)與定值電阻R相連，虛線PQ的右側(cè)有豎直向上的勻強磁場，左側(cè)無磁場。過山車的剎車金屬片可等效為一根金屬桿ab,其從傾斜軌道上某一位置由靜止釋放，最終靜止在水平軌道某一位置，忽略摩擦力和空氣阻力。下列關(guān)于金屬棒ab運動過程中速率V、加速度大小a與運動時間t或運動路程s的關(guān)系圖像可能正確的是()阻尼式單導(dǎo)體棒模型發(fā)電式單導(dǎo)體棒模型圖示電路導(dǎo)體棒相當(dāng)于電源，當(dāng)速度為v時，電動勢安培力安培力為阻力，并隨速度增大而增大.加速度加速度隨速度增大而減?。核俣萢止能量穩(wěn)定后的能量轉(zhuǎn)化規(guī)律：熱動量(1)兩個極值：v=0時，有最大加速度：a=0時，有最大速度：(2)該模型的幾種變形電路變化導(dǎo)軌面變化(豎直或傾斜)類型電容放電型電容無外力充電型電容有外力充電型含“源”電動式模型示意圖電容器放電，相當(dāng)于電源；導(dǎo)體棒受安培力而運動。電容器放電時，導(dǎo)源；電容器被充電Uc棒減速，E減小，有I導(dǎo)體棒為電源，電容器被充電(1)導(dǎo)體棒做初速過程分析：開關(guān)S閉合，ab棒受到的安培動力學(xué)觀點體棒在安培力作用下開始運動，同時電動勢，導(dǎo)致電流減小直至電流為零，此時Uc=BLVm;放電結(jié)束時剩余電電容器放電電量：mv-0=BIL△t=F安=0,棒做a減小的運動。最終速度：電容CU,最終電容器兩端電壓U=BLv,對棒應(yīng)用動量定理：e(2)回路中的電流(3)導(dǎo)體棒受安培F安=CB2L2a(4)導(dǎo)體棒克服安培力做的功等于電,速度v個→E感=BLv個→IJ=F=BILJ→時，v最大，且動力學(xué)觀點：分析最大加速度、最大能量觀點：消耗的電能轉(zhuǎn)化為動能與回路中的焦耳熱。運動圖像幾種變化(1)導(dǎo)軌不光滑(2)光滑但磁場與導(dǎo)軌不垂直(3)導(dǎo)軌傾斜或豎直R=2Ω的電阻，兩導(dǎo)軌的ac段、bd段長度均為l=4.5m、導(dǎo)軌單位長度的電阻為p=0.5Ω/m,ce段和df段的電阻可忽略，整個裝置處于磁感應(yīng)強度大小為B=2.0T、方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中，一質(zhì)量m=0.2kg、電阻不計的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置在最底端。t=0時刻起，對導(dǎo)體棒施加一平行導(dǎo)軌向上的拉力F,導(dǎo)體棒向上運動的v-t圖像如圖2所示，不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2。在上述過程中，求：圖1圖2(1)導(dǎo)體棒運動到cd處時受到的安培力大??；(2)流過電阻R的電流與導(dǎo)體棒運動時間t的關(guān)系式；(3)導(dǎo)體棒在ac、bd段運動過程中所受拉力F的最大值。易混易錯02電磁感應(yīng)中的雙棒模型常見情景等距雙棒無外力等距雙棒有外力不等距導(dǎo)軌動力學(xué)觀點導(dǎo)體棒1受安培力的作用動，導(dǎo)體棒2受安培力的運動，最后兩棒以相同的速度做勻速直線運動導(dǎo)體棒1做加速度逐漸減小的加速運動，導(dǎo)體棒2做加速度逐漸增大的加速運動，最終兩棒以相同的加動時，a=0,兩棒勻速能量觀點棒1動能的減少量=棒2動能的增加量+焦耳熱外力做的功=棒1的動能+棒2的動能+焦耳熱動能轉(zhuǎn)化為焦耳熱：觀點系統(tǒng)動量守恒系統(tǒng)動量不守恒(1)無外力等距雙導(dǎo)體棒模型電路特點：棒2相當(dāng)于電源；棒1受安培力而加速起動，運動后產(chǎn)生反電動電流特點：隨著棒2的減速、棒1的加速，兩棒的相對速度v?-v?變小，回路中電流也變小。當(dāng)v?=0時電流最大，則當(dāng)v=v?時電流兩棒的運動情況：兩棒的相對速度變小，感應(yīng)電流變小，安培力變小(安培力大小為動量規(guī)律：兩棒受到安培力大小相等方向相反，系統(tǒng)合外力為零，系統(tǒng)動量守恒m?Vo=(m?+m?)V共。能量轉(zhuǎn)化規(guī)律：系統(tǒng)機械能的減小量等于內(nèi)能的增加量，該情景類似于完全非彈性碰撞，熱量為,兩棒產(chǎn)生焦耳熱之比：Q=2+Q..(2)有外力等距雙導(dǎo)體棒模型(2)有外力等距雙導(dǎo)體棒模型F電路特點：棒2相當(dāng)于電源，棒1受安培力而起動。棒1:棒2:穩(wěn)定時的速度差：穩(wěn)定時的速度差：F=(m?+m?)a,F安=ma,F安=BIL,雙棒的運動圖像如下所示。雙棒的運動圖像如下所示。當(dāng)導(dǎo)軌不光滑時，開始時，若F≤2Ff,則PQ桿先變加速后勻速運動，MN桿靜止。若F>2F,PQ桿先變加速后勻加速運動，MN桿先靜止后變加速最后和PQ桿同時做勻加速運動，且加速度相同，運動圖像如下圖所示。且加速度相同，運動圖像如下圖所示。圖，ab、cd為兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌，間距為L,電阻忽略不計。導(dǎo)軌置于磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直紙面向里的勻強磁場中，導(dǎo)軌上有與之垂直并接觸良好的金屬機械臂1和2,質(zhì)量均為m,電阻均為R。導(dǎo)軌左側(cè)接有電容為C的電容器。初始時刻，機械臂1以初速度v?向右運動，機械臂2靜止，運動過程中兩機械臂不發(fā)生碰撞。系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，電流為零，兩機械臂速度相同。Ca機械臂1機械臂2bC××B(1)求初始時刻機械臂1的感應(yīng)電動勢大小和感應(yīng)電流方向；(2)系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)前，若機械臂1和2中的電流分別為I?和I?,寫出兩機械臂各自所受安少為多少?示意圖動力學(xué)觀點能量觀點動量觀點磁場(磁場寬度足夠以進(jìn)入磁場時為例，設(shè)運動過程中某時刻的速度為v,加速度大小為a,則a=線框做減速運動，vJ=a↓,即導(dǎo)線框做加速度減小的減速運動，最終勻速運動 (導(dǎo)線框離開磁場過程的分析相同)部分(或全部)動一△Ek分析導(dǎo)線框的位移、速度、間：末-mvo,(3)求時間：①-BIL△t++F其他△t=mv?-mv1可求出變加速運動的時間；XXXXXXXXX在恒力F(包括重力穿越磁場(磁場寬度足夠大)設(shè)運動過程中某時刻導(dǎo)線框的速度為v,加速度為a(1)若進(jìn)入磁場的(2)若進(jìn)入磁場時則導(dǎo)線框做加速度減小的加速運動(直至勻(3)若進(jìn)入磁場時則導(dǎo)線框做加速度減小的減速運動(直至勻的分析相同)—mv1,即補充：線框進(jìn)磁場的運動過程分析：(豎直面內(nèi))如下圖所示，線框穿越有界磁場問題，一般經(jīng)歷五個階段：接近磁場，穿入磁場，浸沒磁場(假如能完全浸沒),穿出磁場，遠(yuǎn)離磁場。其中一、三、五階段只受重力，二、場(假如能完全浸沒),穿出磁場，遠(yuǎn)離磁場。其中一、三、五階段只受重力，二、四階段有電磁感應(yīng)。電磁感應(yīng)。過程分析：過程分析：①勻速穿入，當(dāng)自由落體的高度等于臨界高度時，線框剛①勻速穿入，當(dāng)自由落體的高度等于臨界高度時，線框剛進(jìn)入磁場時的速度使得安培力恰等于線框的重力，線框勻速穿過磁場，如下圖所示。等于線框的重力，線框勻速穿過磁場，如下圖所示。②加速穿入，當(dāng)自由落體的高度較低時，線圈剛進(jìn)入磁場時的速度②加速穿入，當(dāng)自由落體的高度較低時，線圈剛進(jìn)入磁場時的速度較小，使得安培力小于重力，線框變加速穿入磁場，根據(jù)線框的長度不重力，線框變加速穿入磁場，根據(jù)線框的長度不同，加速穿入分為三種情景：當(dāng)線框長度較短時，完全穿入時，安培力依然小于重力；當(dāng)線框長度恰好等于臨界長度時，當(dāng)剛時，完全穿入時，安培力依然小于重力；當(dāng)線框長度恰好等于臨界長度時，當(dāng)剛好完成穿入時，安培力等于重力；當(dāng)線框長度較長時，先加速在勻速，如下圖所示。安培力等于重力；當(dāng)線框長度較長時，先加速在勻速，如下圖所示。③減速穿入，當(dāng)自由落體的高度較高時，線框剛進(jìn)入磁場時速度較大類型面上運動的線框運動圖像電流變化圖方向為正)分析不受外力a↓.受恒力能重合能重合進(jìn)人能重合能重合【跟蹤訓(xùn)練】(2025·陜晉青寧卷·高考真題)如圖，光滑水平面上存在豎直向上、寬度d大于2L的勻強磁場，其磁感應(yīng)強度大小為B。甲、乙兩個合金導(dǎo)線框的質(zhì)量均為m,長均為2L,寬均為L,電阻分別為R和2R。兩線框在光滑水平面上以相同初速度并排進(jìn)入磁場，忽略兩線框之間的相互作用。則()d甲心甲A.甲線框進(jìn)磁場和