1、電磁感應(yīng)考綱要求與例題,高三物理知識塊系列復(fù)習,知識要求,類 自感現(xiàn)象 日光燈 類 電磁感應(yīng)現(xiàn)象， 感應(yīng)電流的方向 楞次定律 右手定則 法拉第電磁感應(yīng)定律,技能要求,1、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化與守恒楞次定律及其應(yīng)用 2、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的全電路問題法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用 3、用圖象表示電磁感應(yīng)的規(guī)律,例題一,如圖所示，AB、CD是兩極足夠長的固定平行金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌間的距離為L，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角是。在整個導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面斜向上方的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，在導(dǎo)軌的AC端連接一個阻值為R的電阻。一根垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒ab，質(zhì)量為m，從靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，求ab棒的最大速度

2、。要求畫出ab棒的受力圖。已知ab與導(dǎo)軌間的滑動摩擦系數(shù)，導(dǎo)軌和金屬棒的電阻都不計。,mg,N,f,F,受力圖如右,例題分析與解答,導(dǎo)體棒的受力圖以及它的速度加速度的方向如圖所示。,當a=0時速度最大。,mgsin=mgcos+ILB I=LVmB/R,Vm=mgR(sin-cos)/L2B2。,例題二,兩根相距d=0.20m的平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，并處于豎直方向的勻強磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度B=0.20T。導(dǎo)軌上面橫放著兩根金屬細桿，構(gòu)成矩形回路，每條金屬細桿的電阻r=0.25，回路中其余部分的電阻可不計。已知兩金屬細桿在平行于導(dǎo)軌的拉力的作用下沿導(dǎo)軌朝相反方向勻速平移，速度大小都

3、是v=5.0m/s，如圖所示。不計導(dǎo)軌上的摩擦。（1）求作用于每條金屬細桿的拉力的大?。唬?）求兩金屬細桿在間距增加0.40m的滑動過程中共產(chǎn)生的熱量。,例題分析與解答,（1）E=LVB2=0.4V，I=0.8A ，F(xiàn)=IdB=0.032N。 （2）Q=I2Rt=0.0128J 本題中外力做的功等于電流產(chǎn)生的熱量，故： Q=2FX=2 0.2 0.032=0.0128J,例題三,兩金屬桿ab和cd長均為L，電阻均為R，質(zhì)量分別為M和m，Mm。用兩根質(zhì)量和電阻均可忽略的不可伸長的柔軟導(dǎo)線將它們連成閉合回路，并懸掛在水平、光滑、不導(dǎo)電的圓棒兩側(cè)。兩金屬桿都處在水平位置（如圖所示）。整個裝置處在一與

4、回路平面相垂直的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B。若金屬桿ab正好勻速向下運動，求運動速度。,例題分析與解答,設(shè)磁場方向向外 先研究M,Mg,T,T,I,F=ILB,I,F=ILB,mg,T,T,Mg=2T+ILB,再研究m,mg+ILB=2T,I=2LVB/2R,V=(M-m)g/2L2B2。,I怎么求？,例題四,把總電阻為2R的均勻電阻絲焊接成一半徑為a的圓環(huán)，水平固定在豎直向下的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，如圖所示，一長度為2a，電阻為R的粗細均勻金屬棒MN放在圓環(huán)上，它與圓環(huán)始終保護良好的電接觸。當金屬棒以恒定的速度v垂直于棒向右運動到圖示位置時，求：（1）棒中電流的大小和方向及金屬棒兩端的

5、電壓UMN；（2）金屬棒所受磁場力的大小和方向。,例題分析與解答,這類問題的關(guān)鍵是找出電源，分清內(nèi)外電路。,V,I,F,方向向左,（1）,（2）,例題五,圖為一個直流發(fā)電機及其給負載輸電的電路，導(dǎo)體滑軌為兩個半徑為L1=0.3m以及L2=1.3m的同心圓軌，水平放置，其電阻可略去，滑線可繞過圓心且垂直軌面的軸OO自由轉(zhuǎn)動，并且與滑軌接觸良好，滑線單位長度的電阻為=1/m，整個裝置處在垂直軌面、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，滑軌上a、b兩點為發(fā)電機的輸出端，R0=1，L為“2V1W”燈泡，不計其電阻的變化。當K斷開時，L剛好發(fā)正常發(fā)光，B=0.5T。求：（1）滑線的轉(zhuǎn)數(shù)；（2）當K閉合時，L與R兩

6、者的功率之和正好等于L的額定功率，求R。,例題分析與解答,（1）燈正常發(fā)光時電流I1=0.5A Uab=2.5V E=UabIr=3V,（2）EI=I2（r+R0）+1, 3I=2I2+1， I=1A,U并=1V,R并=1.,R并=RRL/（R+RL）=4R/（4+R）=1,R=4/3=1.33 。,例題六,一閉合線圈固定在垂直于紙面的勻強磁場中，設(shè)向里為磁感應(yīng)強度B的正方向，線圈中的箭頭為電流i的正方向如圖(1)所示。已知線圈中感生電流i隨時間而變化的圖象如圖(2)所示，則磁感應(yīng)強度B隨時間而變化的圖象可能是 ,例題分析與解答,在已知感生電流的情況下，原磁場的變化一般有兩種可能。由圖2知 0

7、0.5s內(nèi)感生電流是負值，即感生電流產(chǎn)生“點” 原磁場可能是“點”減少或者“叉”增加； 0.5s1.5s內(nèi)感生電流是正值，即感生電流產(chǎn)生“叉”， 原磁場可能是“叉”減少或者“點”增加； 1.5s2.5s內(nèi)感生電流是負值，感生電流又產(chǎn)生“點”， 原磁場又可能是“點”減少或者“叉”增加； 這里“叉”增的意義就是B0且增大； “點”減的意義是B0且絕對值減小， 所以正確選項是CD。,作業(yè)1、,如圖所示，A、B為大小、形狀均相同且內(nèi)壁光滑，但用不同材料制成的圓管，豎直固定在相同高度。兩個相同的磁性小球，同時從A、B管上端的管口無初速釋放，穿過A管的小球比穿過B管的小球先落到地面。下面對于兩管的描述中可

8、能正確的是 A A管是用塑料制成的，B管是用銅制成的 B A管是用鋁制成的，B管是用膠木制成的 C A管是用膠木制成的，B管是用塑料制成的 D A管是用膠木制成的，B管是用鋁制成的,B中的小球阻力較大，可能發(fā)生了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,A,D,作業(yè)2、,如圖所示，有兩根和水平方向成角的光滑平行的金屬軌道，上端接有可變電阻R，下端足夠長，空間有垂直于軌道平面的勻強磁場，磁感強度為B，有一根質(zhì)量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑下。經(jīng)過足夠長的時間后金屬桿的速度會趨近于一個最大速度則 A、如果B增大，vm將變大 B、如果變大，vm將變大 C、如果R變大，vm將變大 D、如果m變小，vm將變大,B,C,作業(yè)3、,如

9、圖所示是一種延時開關(guān)，當S1閉合時，電磁鐵F將銜鐵D吸下，C線路接通。當S1斷開時，由于電磁感應(yīng)作用，D將延遲一段時間才被釋放。則 A、由于A線圈的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時釋放D的作用 B、由于B線圈的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時釋放D的作用 C、如果斷開B線圈的電鍵S2無延時作用 D、如果斷開B線圈的電鍵S2延時將變長,B,C,作業(yè)4、,如圖（a），圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方懸掛一相同的線圈Q，P和Q共軸，Q中通有變化電流，電流隨時間變化的規(guī)律如圖（b）所示，P所受的重力為G，桌面對P的支持力為N，則 A、t1時刻NG。 B、t2時刻NG。 C、t3時刻NG。 D、t4時刻N=G。,Q

10、中電流增大相當于Q向P靠近，P中感應(yīng)電流要排斥Q。,A,C,作業(yè)5、,如圖所示，一寬40cm的勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里。一邊長為20cm的正方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場邊界的恒定速度v=20cm/s通過磁場區(qū)域，在運動過程中，線框有一邊始終與磁場區(qū)域的邊界平行。取它剛進入磁場的時刻t=0，在下列圖線中，正確反映感生電流強度隨時間變化規(guī)律的是 ,磁通量先增大，再不變，最后減少,C,作業(yè)6、,M和N是繞在一個環(huán)形鐵心上的兩個線圈，繞法和線路如圖所示?，F(xiàn)將開關(guān)K從a處斷開，然后合向b處，在此過程中，通過電阻R2的電流方向是： A、先由c流向d，后又由c流向d B、先由c流向d，后又由

11、d流向c C、先由d流向c，后又由d流向c D、先由d流向c，后又由c流向d,對線圈N來說，a斷開則順時針的磁通量減少，,b接通則逆進針的磁通量增大。,A,作業(yè)7、,圖示電路中A1和A2是完全相同的燈泡，線圈L的電阻為零下列說法中正確的是： A、合上開關(guān)K接通電路時A2先亮，A1后亮最后一樣亮 B、合上開關(guān)K接通電路時，A1和A2始終一樣亮 C、斷開開關(guān)K切斷電路時，A2立刻熄滅，A1過一會兒熄滅 D、斷開開關(guān)K切斷電路時，A1和A2都要過一會兒才熄滅,合上電鍵時L阻礙電流增大，A2先亮,斷開電鍵時L是個電源，LA1A2是個新回路,A,D,作業(yè)8、,在圖中的自感現(xiàn)象中，發(fā)現(xiàn)當斷開電鍵K時，燈泡

12、A會更亮一些再熄滅此現(xiàn)象表明 A、線圈L中電流增大 B、線圈L中電流減小 C、線圈L中電流先增大后減小 D、 線圈L中電流變化無法判斷,L的作用是阻礙電流的減少，但電流肯定在減少,因為阻礙不是阻止。,B,燈變亮是因為A 中電流比原來的電流大,燈為何變亮？,作業(yè)9、,如圖所示，兩條互相平行的光滑金屬導(dǎo)軌位于水平面內(nèi)，距離為l0.2米，在導(dǎo)軌的一端接有阻值為R0.5歐的電阻，在X0處有一與水平面垂直的均勻磁場，磁感強度B0.5特斯拉。一質(zhì)量為m0.1千克的金屬直桿垂直放置在導(dǎo)軌上，并以v02米/秒的初速度進入磁場，在安培力和一垂直于桿的水平外力F的共同作用下作勻變速直線運動，加速度大小為a2米/秒

13、2、方向與初速度方向相反。設(shè)導(dǎo)軌和金屬桿的電阻都可以忽略，且接觸良好。求：（1）電流為零時金屬桿所處的位置；（2）電流為最大值的一半時施加在金屬桿上外力F的大小和方向；（3）保持其他條件不變，而初速度v0取不同值，求開始時F的方向與初速度v0取值的關(guān)系。,解答,（1）V=0時I=0 -2aX=0-V02,X=1m. (2)Im=LV0B/R=0.4A,當I=0.2A時 ILB=0.02N 當導(dǎo)體棒向右運動時 Ff安ma， Fmaf安0.18N 方向與x軸相反 當導(dǎo)體棒向左運動時Ff安ma Fmaf安0.22N 方向與x軸相反 （3）開始時 vv0， f安ImBLB2L2v0/R Ff安ma，

14、Fmaf安maB2L2v0/R 當v0maR/B2L210m/s 時，F(xiàn)0 方向與x軸相反 當v0maR/B2L210m/s 時，F(xiàn)0 方向與x軸相同,作業(yè)10、,如圖所示，固定水平桌面上的金屬框架cdef，處在豎直向下的勻強磁場中，金屬棒ab擱在框架上，可無摩擦滑動，此時adeb構(gòu)成一個邊長為L的正方形，棒的電阻為r，其余部分電阻不計，開始時磁感強度為B0。（1）若從時刻起，磁感強度均勻增加，每秒增量為K，同時保持棒靜止，求棒中的感應(yīng)電流，在圖上標出感應(yīng)電流的方向。（2）在上述（1）情況中，始終保持棒靜止，當秒t=t1秒末時需加的垂直于棒的水平拉力為多大？（3）若從t=0時刻起，磁感強度逐漸減小，當棒以恒定速度V向右作勻速運動時，可使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感強度應(yīng)怎樣隨時間變化（寫出B與t的關(guān)系式）,解答,（1）感應(yīng)電流方向：逆時針（見下圖）,I,（2）感應(yīng)電動勢E= BL2/t=KL2，I= KL2/r, F=ILB,F= (B0+Kt) KL3/r,(3) =0時感應(yīng)電流等于零。 =BtSt-B0L2 =0,St=L(L+Vt),BtL(L+Vt)=B0L2,作業(yè)11、,圖中abcd為一邊長為l，具有質(zhì)量的剛性導(dǎo)線框，位于水平面內(nèi)。bc邊中串接有電阻R，導(dǎo)線的電阻不計。虛線表示一勻強磁場區(qū)域的邊界，它與線框ab邊平行，磁場區(qū)域的寬度為2l，磁感應(yīng)強度為B，方向豎直向下。線