电磁感应定律的应用

1、电磁感应定律的综合应用考纲要求内容要求说明电磁感应现象.磁通量.法拉第电磁感应定律.楞次定 律导体切割磁感线时的感应电动势.右手定则自感现象日光灯iiiiii1、导体切割磁感线时感 应电动势的计算，只限于l垂 直于b、v的情况2、在电磁感应现象里，不要 求判断内电路中各点电势的 高低慮路要闭合知识网络产生感应电流的条件穿过闭合电路的磁通s: 了发生一感应电流的方向愣次走律电磁感应导体做切割磁感线运动e = blvsin感应电动势大小_法拉第电磁感应定律e= a#at转动憾f2感生电动势一感应电动势产生机理动生电动势向感和互感、涡流专题要点考点一电磁感应中的图像问题电磁感应中常涉及、和随时间z变

2、化的图像，即b-z图像、04图像、£-z图像和m图像等。对于切割磁感线产生感应电动势 和感应电流的情况还常涉及感应电动势£和感应电流/随线圈位移x变化的阁像，即£-.r阁 像和/-x图像。这些图像问题大体上可分为两类：由给定的电磁感应过程选出或画出正确的 图像，或由给定的有关图像分析电磁感应过程，求解相应的物理量。不管是何种类型，电磁感应中的图像w题常需利用、和等规律分析解决特别提醒在分析电磁感应屮的阁像问题时，如果是在分析电流方句问题时一定要紧抓住阁象的斜 率，图象斜率的正负代表了电流的方向；另外还要注意导体在磁场屮切割磁感线时有效长度 的变化与图象相结合的问题

3、在近几年的高考中出现的频率较高，在分析这类问题吋除了运用 右手定则、愣次定律和法拉第电磁感应定律等规律外还要注意相关集合规律的运用。考点二、电磁感应与电路的综合关于电磁感应电路的分析思路其步骤可归纳为“一源、二感、三电”，具体操作为： 先做“源”的分析：分离出电路中由电磁感应所产生的,并求出电源的和电源的。在电磁感应中要明确切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路相当于_，其他部分为。接着用右手定则或楞次定律确定感应电流的。在电源（导体）内部，电流由 （低电势）流向电源的 （高电势），在外部由正极流向负极。 再做路的分析：分析电路的结构，画出，弄清电路的，再结合闭合电路欧姆定律及串、并联电路的性

4、质求出相关部分的，以便计算。 然后做力的分析：分离力学研究对象（通常是电路中的杆或线圈）的受力分析，特别要注意力与力的分析。 接着运动状态的分析：根据力与运动状态的关系，确定物体的。 最后做能量的分析:找出电路屮能m的部分结构和电路屮能量部分的结构，然后根据能的转化与守恒建立等式关系.考点三、电磁感应中的动力学问题：感应电流在磁场屮受到的作用，因此电磁感应w题往往跟学问题联系在一起。解决这类问题耑要综合应用电磁感应规律（法拉第电磁感应定律）及力学中的有关规律（牛顿运动定律、动量守恒定律、动量定理、动能定 理等），分析时要特别注意、速度v达的特点。电磁感应中产生的感应电流在磁场中将受到安培力的作

5、用，从而影响导体棒的受力情况 和运动情况。这类问题的分析思路如下：,=丄确定电源（么r） 感应电流卜叭 >运动导体所受的安培力 临界状态+运动状态的分析、v 4 ahlj又系“变化情况不为零1 合外处丁平衡状态 <为零丁力考点四、电磁感应中的能量问题：电磁感应的过程实质上是的转化过程，电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到力的作用，因此，要维持感应电流的存在，必须有“外力”克服力做功。此过程中，其他形式的能量转化为能。“外力”克服安培力做了多少功，就有多少其他形式的能转化为能。当感应电流通过用电器吋，能又转化为其他形式的能量。安培力做功的过程是的过程。安培力做了多少功就有多少

6、电能转化为其他形式的能。典例分析例1、(08上海)如图12-1-1所示，平行于)，轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动，经过 半径为/?、磁感应强度为6的圆形匀强磁场区域，导体棒屮的感应电动势e与导体棒位置x 关系的图像是()规律总结【例2】如图所示，匀强磁场的磁感应强度b = o.1t，金属棒ad 长0.4m,与框架宽度相同，电阯框架电阻不计， 电阻7=20, /?2=1 q .当金属棒以5m/s速度匀速向右运动时， 求：(1) 流过金属棒的感应电流为多大？(2) 若图屮电容器c为0.3/f,则电容器中储存多少电荷fi?.i规律总结j例3如图12-1-3所示，电阻不计的平行金属导轨mn和op放

7、置在水平面内.mo间接 有阻值为r=3 q的电阻.导轨相距d=lm,其间有竖直向下的匀强磁场，磁感强度b=0.5t.质量现用平行于mn的恒为m=0.1kg，电阻为r=lq的导体棒cd垂直于导轨放置，并接触良好， 力f=1n向右拉动cd，cd受摩擦阻力f恒为0.5n.水(1) cd运动的最大速度是多少？(2) 当cd达到最大速度后，电阻r消耗的电功率是多少？(3) 当cd的速度为最大速度的一半时，cd的加速度是多少？规律总结例4、如图12-1-4所示，abed为静止于水平面上宽度为l而度很的u形金属滑 轨，be边接有电阻r，其它部分电阻不计。ef为一可在滑轨平面上滑动、质量为m的均匀金 属棒。今

8、金属棒以一水平细绳跨过定滑轮，连接一质量为m的重物。一匀强磁场b垂直滑轨 而。重物从静止开始下落，不考虑滑轮的质景，且金属棒在运动中均保持与be边平行。忽略 所有摩擦力。贝1j:（1）当金属棒作匀速运动时，其速率是多少？（忽略be边对金属棒 的作用力）。（2）若重物从静止开始至匀速运动时下落的总高度为h，求这一过 程中电阻r上产生的热量。【方法规律】能力测试：1、如图1所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd，b、d间连有一固定电阻r,导轨 电阻可忽略不计，mn为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为r,整个装罝 处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为b,磁场方向垂直于导轨所在平面（指

9、向图中纸面内） 现对mn施力使它沿导轨方向以v （如图）做匀速运动，令u表示mn两端电压的大小，则blx3x）a、u=vbl/2,流过固定电阻r的感应电流由b到db、u=vbl/2,流过固定电阻r的感应电流由d到bc、u=vbl,流过固定电阻r的感应电流由b到dd、u=vbl,流过固定电阻r的感应电流由d到b2. 如图2所示，位于一水平面内的、两根平行的光滑金属导轨，处在匀强磁场中，磁场 方向垂直于导轨所在的平而，导轨的一端与一电阻相连；具有一定质u的金属杆m放在导轨 上并与导轨垂直。现用一平行于导轨的恒力f拉使它由静止开始向右运动。杆和导轨的 电阻、感应电流产生的磁场均可不计。用£

10、表示回路屮的感应电动势，f表示回路屮的感应 电流，在/随时间増大的过程中，电阻消耗的功率（）.a. 等于f的功率b.等于安培力的功率的绝对值c.等于f与安培力合力的功率d.小于/£阻4.（2006上海物理）如图12-1-10所示，平行金属导轨与水平面成0角，导轨与固定电012-1-10阻rddr2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面.有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与 固定电阻r,和r2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数力（i，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为f。此时（）a. 电阻消耗的热功率为fv/3b. 电阻消耗的热功率为fv/6c. 整个装置因

11、摩擦而消耗的热功率为gmgvcosod. 整个装置消耗的机械功率为（f+pmgcosg） v3、一环形线圈放在匀强磁场屮，设第is丨4磁感线垂直线圈平而（即垂直于纸而）14里， 如图3所示。若磁感应强度b随时间z变化的关系如图4所示，那么第3s p、j线圈中感应电流 的大小与其各处所受安培力的方向是（）a. 大小恨定，沿顺时针方向与圆相切b. 大小恒定，沿着圆半径指向圆心c. 逐渐增加，沿着圆半径离开圆心d. 逐渐增加，沿逆时针方向与圆相切4. 如图5所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从图示位置匀速拉出匀强磁场.若 第一次用0.3s时间拉出，外力所做的功为wp通过导线截面的电量为q1;第

12、 二次用0.9s时间拉出，外力所做的功为w2,通过导线截而的电量为q2，则（）a. w,<w2 , q,<q2b. w,<w2 , q,=q2b0boc. wi>w2 , qi=q2d.发 wisws， q,>q2乙5. 如图6甲所示,光滑导轨水平放置在与水平方向夹60°ffo0角斜向下的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度b随时间的 变化规律如图乙所示（规定斜向下为正方向），导体棒m垂 7a7 直导轨放置，除电阻斤的阻值外，其余电阻不计，导体棒w 在水平外力作用下始终处于静止状态。规定的方向为电流的正方向，水平向右的方向为 外力的正方向，则在0f时间内，能

13、正确反映流过导体棒f/z?的电流i和导体棒m所受水平c6. 如图7所示，当金属棒a在处于磁场中的金属轨道上运动时，金属线圈b向右摆动 则金属棒3（）a.向左匀速运动b.向右减速运动c.向左减速运动d.向右加速运动囝7(a)i v/m- s 1o0.5(b)7、如图12-3-20所示，有两根和水平方向成角的光滑平行的金属轨 道，上端接有可变电阻/?，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场， 磁感强度为队一根质量为的金属杆从轨道上由静止滑卜.经过记够长 的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度vw,则()a.如果b增大，vw将变大 b.如果nr变大，v,将变大12 3-20c.如果7?变大，

14、vw将变大d.如果w变小，vw将变大"8、如图9所示，两根间距为d的平行光滑金属导轨间接有电源e，导轨平面与水平面间 的夹角()=30°。金属杆ab垂直导轨放置，导轨与金属杆接触皮好。整个装置处于磁感应强 度为b的匀强磁场中。当磁场方14垂直导轨平而叫上时，金属杆ab刚好处于静lh状态。若 将磁场方向改为竖直向上，要使金属杆仍保持静止状态，可以采取的措施是()a.减小磁感应强度bb. 调节滑动变阻器使电流减小c. 减小导轨平面与水平面间的夹角ed. 将电源正负极对凋使电流方向改变9、如图12-3-24 (a)所示，两根足够长的光滑水平金属导轨相距为l=0.40m，导轨平而与水 平面成沒=3(/角，上端和下端通过导线分别连接阻值川=1<2=1.20的电阻，质量为m=0.20kg、 阻值r=0.20q的金属棒ab放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好的接触，整