电磁感应同步辅导讲义学生版

1、第一章电磁感应知识点总结一、电磁感应现象1、电磁感应现象与感应电流 .（1）利用磁场产生电流的现象，叫做电磁感应现象。（2）由电磁感应现象产生的电流，叫做感应电流。二、产生感应电流的条件1、产生感应电流的条件：闭合电路 中磁通量发生变化。2、产生感应电流的方法 .（1）磁铁运动。（2）闭合电路一部分运动。（3）磁场强度B变化或有效面积 S变化。注：第（1）（ 2）种方法产生的电流叫“动生电流”，第（3）种方法产生的电流叫“感 生电流”。不管是动生电流还是感生电流，我们都统称为“感应电流”3、对“磁通量变化”需注意的两点 .（1）磁通量有正负之分，求磁通量时要按代数和（标量计算法则）的方法求总的

2、磁通量（穿过平面的磁感线的净条数）。4、分析是否产生感应电流的思路方法.（1）判断是否产生感应电流，关键是抓住两个条件:注意：（2） “运动不一定切割，切割不一定生电”。导体切割磁感线，不是在导体中产生感应电 流的充要条件，归根结底还要看穿过闭合电路的磁通量是否发生变化。回路是闭合导体回路。穿过闭合回路的磁通量发生 变化。第点强调的是磁通量“变化”，如果穿过闭合导体回路的磁通量很大但不变化, 那么不论低通量有多大，也不会产生感应电流。（2）分析磁通量是否变化时，既要弄清楚磁场的磁感线分布，又要注意引起磁通量变化 的三种情况： 穿过闭合回路的磁场的磁感应强度B发生变化。 闭合回路的面积S发生变化

3、。 磁感应强度B和面积S的夹角发生变化。三、感应电流的方向1、楞次定律.（1）内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁 通量的变化。 凡是由磁通量的增加引起的感应电流，它所激发的磁场阻碍原来磁通量的增加。 凡是由磁通量的减少引起的感应电流，它所激发的磁场阻碍原来磁通量的减少。（2）楞次定律的因果关系：闭合导体电路中磁通量的变化是产生感应电流的原因，而感应电流的磁场的出现是感应电流存在的结果，简要地说，只有当闭合电路中的磁通量发生变化时，才会 有感应电流的磁场出现。（3）“阻碍”的含义 . “阻碍”可能是“反抗”，也可能是“补偿”.(“增当引起感应电流的磁通量 （

4、原磁通量）增加时，感应电流的磁场就与原磁场的 方向相反，感应电流的磁场“反抗”原磁通量的增加；当原磁通量减少时，感应电 流的磁场就与原磁场的方向相同，感应电流的磁场“补偿”原磁通量的减少。反减同”） “阻碍”不等于“阻止”，而是“延缓”.当由其作感应电流的磁场不能阻止原磁通量的变化，只是延缓了原磁通量的变化。于原磁通量的增加引起感应电流时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，用仅仅使原磁通量的增加变慢了，但磁通量仍在增加，不影响磁通量最终的增加量；当由于原磁通量的减少而引起感应电流时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，其作用仅仅使原磁通量的减少变慢了，但磁通量仍在减少，不影响磁通量最终的减少

5、量。即感应电流的磁场延缓了原磁通量的变化，而不能使原磁通量停止变化，该变化多少磁通量最后还是变化多少磁通量。 “阻碍”不意味着“相反”.在理解楞次定律时， 不能把“阻碍”作用认为感应电流产生磁场的方向与原磁 场的方向相反。事实上，它们可能同向，也可能反向。（“增反减同”）（4）“阻碍”的作用.楞次定律中的“阻碍”作用，正是能的转化和守恒定律的反映，在客服这种阻 碍的过程中，其他形式的能转化成电能。（5）“阻碍”的形式（1 ）就磁通量而言，感应电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化.（“增反减同”）感应电流的效 果总是要反抗（或阻碍）引 起感应电流的 原因（2）就电流而言，感应电流的磁场阻碍原电流

6、的变化，即原电流增大时，感应电流磁场方向与原电流磁场方向相反；原电流减小时，感应电流磁场方向与原电流 磁场方向相同.（“增反减同”）（3）就相对运动而言，由于相对运动导致的电磁感应现象，感应电流的效果阻碍相对运动.（“来拒去留”）（4）就闭合电路的面积而言， 电磁感应应致使回路面积有变化趋势时，则面积收缩或扩张是为了阻碍回路磁通量的变化.（“增缩减扩”）（6）适用范围：一切电磁感应现象 .（7）研究对象：整个回路.（8）使用楞次定律的步骤： 明确（引起感应电流的）原磁场的方向. 明确穿过闭合电路的磁通量（指合磁通量）是增加还是减少 根据楞次定律确定感应电流的磁场方向2、右手定则（1） 利用安培

7、定则确定感应电流的方向内容：伸开右手，让拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁 感线垂直（或倾斜）从手心进入，拇指指向导体运动的方向，其余四指所指 的方向就是感应电流的方向。(2)(3)(4)(5)作用：判断感应电流的方向与磁感线方向、导体运动方向间的关系。适用范围：导体切割磁感线。研究对象：回路中的一部分导体。右手定则与楞次定律的联系和区别.用右手定则和 联系：右手定则可以看作是楞次定律在导体运动情况下的特殊运用，楞次定律判断感应电流的方向，结果是一致的。 区别：右手定则只适用于导体切割磁感线的情况（产生的是“动生电流”），不适合导体不运动，磁场或者面积变化的情况， 即当产生

8、“感生电流时，不能用右 手定则进行判断感应电流的方向。 也就是说，楞次定律的适用范围更广，但 是在导体切割磁感线的情况下用右手定则更容易判断。3、“三定则”比较项目右手定则左手定则安培定则基本现象部分导体切割磁感线磁场对运动电荷、电流的作用力运动电荷、电流产生磁场作用判断磁场 B、速度V、感 应电流I方向关系判断磁场B、电流I、磁场力F 方向电流与其产生的磁场间的 方向关系图例(果® B個)®-X（因）因果关系因动而电因电而动电流7磁场应用实例发电机电动机电磁铁【小技巧】：左手定则和右手定则很容易混淆，为了便于区分，把两个定则简单地总结为“通电受力用左手，运动生电用右手”。

9、“力”的最后一笔“丿”方向向左，用左手；“电”的最后一笔“乚”方向向右，用右手。四、法拉第电磁感应定律1、法拉第电磁感应定律 .（1）内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比。5（2）公式：E t对表达式的理解：（单匝线圈）或E nr （n匝线圈）.ExEtk。对于公式Ekp , k为比例常数，当E、 Zt均取国际单位时,通量变化率相同,k=1,所以有E 。若线圈有n匝，且穿过每匝线圈的磁则相当于n个相同的电动势一串联，所以整个线圈中电动势t为E n（本式是确定感应电动势的普遍规律，适用于所有电路，此时电路 不一定闭合）.在E n 中（这里的 取绝对值，所以此公式只计算

10、感应电动势E的大小,tE的方向根据楞次定律或右手定则判断），E的大小是由匝数及磁通量的变化率（即磁通量变化的快慢）决定的，与或之间无大小上的必然联系（类比学习：关系类似于a、v和Zv的关系）。当Z较长时，E n 求出的是平均感应电动势； 当虫趋于零时，E n 求 tt出的是瞬时感应电动势。2、E=BLv的推导过程 .如图所示闭合线圈一部分导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度是B , ab以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势 推导：回路在时间t内增大的面积为： 穿过回路的磁通量的变化为：，产生的感应电动势为：BLv t/S=L (vZt).=B-/S= BLvZE 一 tt（V是相对于磁场的

11、速度）BLv若导体斜切磁感线（即导线运动方向与导线本身垂直, 但跟磁感强度方向有夹角）（斜切情况也可理解成将，如图所示，则感应电动势为E=BLvsin 0B分解成平行于v和垂直于3、E=BLv的四个特性.（1）相互垂直性 .B、L、v公式E=BLv是在一定得条件下得出的，除了磁场是匀强磁场外，还需要三者相互垂直，实际问题中当它们不相互垂直时，应取垂直的分量进行计算。若B、L、v三个物理量中有其中的两个物理量方向相互平行，感应电动势为零。（2）L的有效性.产生的感应电动势。L是直导线的有效长度,XX冥丿FX乂XX 4公式E=BLv是磁感应强度 B的方向与直导线 L及运动方向v两两垂直的情形下,

12、导体棒中“相互垂B、L、v即导线两端点在v、B所决定平面的垂线方向上的长度。实际上这个性质是直线”的一个延伸，在此是分解L,事实上，我们也可以分解v或者B,让XX rjfK X X X? X卡 斤冥尸匸 XX XXX X X三者相互垂直，只有这样才能直接应用公式E=BLv>X X X XXXXXXE=BL（ vsin 0）或 E=Bv（ Lsin 0）E = B 2Rv有效长度一一直导线（或弯曲导线）在垂直速度方向上的投影长度.（3）瞬时对应性 .对于E=BLv,若v为瞬时速度，则 E为瞬时感应电动势；若 v是平均速度，则 E 为平均感应电动势。（4）v的相对性.公式E=BLv中的v指导

13、体相对磁场的速度， 并不是对地的速度。只有在磁场静止，导体棒运动的情况下，导体相对磁场的速度才跟导体相对地的速度相等。4、公式E n和E=BLvsin的区别和联系t（1）两公式比较.E ntE=BLvsin 0研究对象整个闭合电路回路中做切割磁感线运动的那部分导体区适用范围各种电磁感应现象只适用于导体切割磁感线运动的情况别计算结果一般情况下，求得的是/t内的平均感应电 动势一般情况下，求得的是某一时刻的瞬时感 应电动势适用情形常用于磁感应强度 B变化所产生的电磁感常用于导体切割磁感线所产生的电磁感应应现象（磁场变化型）现象（切割型）联系E=Blvsin是由E n t在一定条件下推导出来的，该公

14、式可看作法拉第电磁感应定律的一个推论或者特殊应用。(2)两个公式的选用 .求解导体做切割磁感线运动产生感应电动势的问题时，两个公式都可以用。求解某一过程（或某一段时间）内的感应电动势、平均电流、通过导体横截面的电荷量（q=l盘）等问题，应选用 E n .tE=BLvsin 0。求解某一位置（或某一时刻）的感应电动势，计算瞬时电流、电功率及某段时间内 的电功、电热等问题，应选用5、感应电动势的两种求解方法17(1)用公式E n求解.n 是普遍适用的公式，当 tBS ；若磁感应强度仅由磁场的变化引起时，该式可表示为变化引起时，则可表示为公式B不变,仅由回路在垂直于磁场方向上得面积S的S-B，注意此

15、时S并非线圈的面积，而是线圈(2)内部磁场的面积。用公式E=BLvsin 9求解.若导体平动垂直切割磁感线，若导体平动但不垂直切割磁感线,则E=BLv,此时只适用于 B、L v三者相互垂直的情况。E=BLvsin （此点参考P4 “ E=BLv的推导过程”）6、反电动势.电源通电后，电流从导体棒的a断ab棒受到的安培力水平向右，则 而ab棒向右运动后，会切割磁感线，端流向b端，用左手定则可判 ab棒由静止向右加速运动， 从而产生感应电动势（如图），此感应电动势的阻碍电路中原来的电流，即感应电动势的方向跟 外加电压的方向相反，这个感应电动势称为“反电动势”X X!3XXXXXX五、电磁感应规律的

16、应用1、法拉第电机（1）电机模型法拉第电机原理图（2）原理：应用导 体棒在磁场中切割磁 感线而产生感应电动 势。.铜盘可以看作 由无数根长度等于铜 盘半径的导体棒组成， 导体棒在转动过程中要切割磁感线。XX/X（其中L为棒的长度，3为角速度）E=BLvE nt大小：E -BL22对此公式的推导有两种理解方式:棒上各点速度不同，其平均速度为棒上中点1l2的速度：v r中。利用E=BLv知,如果经过时间 4 ，则棒扫过的面积为1l22S 2磁通量的变化量为:L2棒上的感应电动势大小为： 1E BLv BL -L2BL22B-L2把2由E 知,t棒上得感应电动势大小为BL22t建议选用E=BLv配合

17、平均速度vr中1来推导，此种推导方式方便于理解2和记忆。 方向：在内电路中，感应电动势的方向是由电源的负极指向电源的正极，跟内电路的电流方向一致。产生感应电动势的那部分电路就是电源,用右手定则或楞次定律所判断出的感应电动势的方向，就是电源内部的电流方向，所以此电流方向就是感2、电磁感应中的电路问题 (1) 路。应电动势的方向。判断出感应电动势方向后，进而可判断电路中各点电势的高低。解决与电路相联系的电磁感应问题的基本步骤和方法：明确哪部分导体或电路产生感应电动势，该导体或电路就是电源，其他部分是外电用法拉第电磁感应定律确定感应电动势的大小，用楞次定律确定感应电动势的方向。画出等效电路图。分清内

18、外电路，画出等效电路图是解决此类问题的关键。运用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点、电功率、电热等公式联立求解。电磁感应高考考点编写人文建科电磁感应是电磁学中一个重点内容，也是高中物理综合性最强的内容之一，高考每年必考。在知识上，它既与电路的分析计算密切相关，又与力学中力的平衡、牛顿运动定律、动 能定理、功能关系与能量守恒等知识有机结合；在方法和能力上，它既可考查学生形象思维和抽象思维能力、分析推理和综合能力，又可考查学生运用数学知识（如函数应用、讨论、 图像法等）的能力。【高考考点】1. 电磁感应现象、楞次定律2. 法拉第电磁感应定律3. 电磁感应和电路4. 与电磁感应相关的图像问题5. 与电

19、磁感应相关的能量问题6. 电磁感应与力学综合7. 自感现象【命题类型】一、楞次定律、法拉第电磁感应定律的应用例1. （2012年全国高考）如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半 圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度3匀速转动半周，在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大”小的电流，磁感应强度随时间的变化率的大小应为BtaUC.BoD.Bo2A.穿过回路的磁通量为零B.回路中感应电动势大小为2 BIVoJ , I*：

20、 I X X XaX XV【变式训练1】（2010年山东）如图所示，空间存在两个磁场，磁感 应强度大小均为 B,方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，0。为其对称轴一导线折成边长为 I的正方形闭合加在路 abed，回路在纸面内以恒定速度Vo向右运动，运动到关于 00对称的位置时 （）C.D.回路中感应电流的方向为顺时针方向回路中ab边与cd边所受安培力方向相同ac表示c的3h加速度，Ekd表示d的动能,xc、xd分别表示C、d相对释放点的位移。图2中正确的是1 '! ；: 11'1 :1 J1111:,.()5丹h鬲引M/iBh ihih 5h % 0cffi 1二、电磁感应

21、与图象问题电磁感应的图象问题结合了物理和数学两个学科的知识，这种题型在高考中主要以选择题的形式考查。电磁感应中常涉及B t图象、© t图象、E-1图象和I t图象。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 E和感应电流I随线圈位移x变化的图象，即E x图象和I x图象。这类问题特点通常有：在图象中E、I、B等物理量的方向是通过正负值来反映；画图象时要注意横、纵坐标的单位长度定义或表达等等。例2 .（2011年山东卷理综）如图1所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计。两质量、长度均相同的导体棒C、d,置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处。磁场宽为3h,

22、方向与导轨平面垂直。先由静止释放C, C刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放d，两导体棒与导轨始终保持良好接触。用解决问题时可从看坐标轴表示什么物理量；看要看图象在坐标轴上的截距，它反映的是一个物楞次定律和法拉第点评：在分析电磁感应中的图象问题时， 具体的图线，反映了物理量的状态或变化， 理量为零时另一物理量的状态等等。在分析这类问题时要运用右手定则、电磁感应定律等规律。【变式训练2】（2012年全国新课标20）如图，一载流长直导线和一矩形导线框固定 在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行。已知在t=0到t=ti的时i正方向与图中箭头方向相同，贝yi间间隔内，直导线中电流i

23、发生某种变化，而线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受 到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。设电流 随时间t变化的图线可能是（）i hj*Z 0/ /。【变式训练3】如图，EOF和EOF为空间一匀强磁场的边界，其中E0/ EO , F0/F0，且E0丄OF; 00为/ EOF的角平分线，00间的距离为I；磁场方向垂直于纸面向 里。一边长为I的正方形导线框沿 00方向匀速通过磁场，t=0时刻恰好位于图示位置。规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i与时间t的关系图线可能正确的是Ef./4a:R.O/：-M*C三、电磁感应与电路问题解决电磁感应电路问题的关键把电磁感应的问题等效转换

24、成稳恒直流电路， 电动势的那部分导体等效为内电路。感应电动势的大小相当于电源电动势，外电路，并画出等效电路图。处理问题的方法与闭合电路求解基本一致。解决这类方法有:把产生感应 其余部分相当于首先判断产生电磁感应现象的那一部分导体（电源），其次利用E n或Et求感应电动势的大小， 利用右手定则或楞次定律判断电流方向；分析电路结构，图；利用电路规律求解，主要有欧姆定律，串并联规律 等等。例3.如图（甲）所示，水平面上的两光滑金属导轨平 行固定放置，间距 d= 0.5 m，电阻不计，左端通过导线 与阻值R= 2Q的电阻连接，右端通过导线与阻值 Rl= 4 Q 的小灯泡L连接.在CDFE矩形区域内有竖

25、直向上的匀 强磁场，CE长1= 2m,有一阻值r= 2 Q的金属棒PQ放 置在靠近磁场边界 CD处，CDFE区域内磁场的磁感应强 度B随时间变化如下图（乙）所示.在t = 0至t = 4s时间 内，金属棒PQ保持静止，在t = 4s时使金属棒PQ以某 一速度进入磁场区域并保持匀速运动.已知从t = 0开始到金属棒运动到磁场边界 EF处的整个过程中，小灯泡的 亮度没有发生变化，求：（1）通过小灯泡的电流.（2）金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小.BLvsin 0画等效电路'D（ ）点评：电磁感应与电路的综合是电磁感应应用的重要方面，是高考的重点，每年都出现,这类题容易将闭合电路欧姆定律

26、、 电容器等融入到电磁感应问题中， 遇到电磁感应现象的电 路问题时，要注意画等效电路图分析。【变式训练4】（2009年山东21题）如图所示，一导线弯 成半径为a的半圆形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为 B 的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始络与MN垂直。从D点到达边界开始 到C点进入磁场为止，下列结论正确的是（）感应电流方向不变CD段直线始终不受安培力 感应电动势最大值A.B.C.BavD.感应电动势平均值1 Bav4MIXXXXXXXXXXXXXXXfi(1)金属棒在此过程中克服安培力的功W ；四、电磁感应与力学问题感应电流在磁场中受到安培力的

27、作用，因此电磁感应问题往往跟力学问题联系在一起。解决这类问题需要综合应用电磁感应规律（法拉第电磁感应定律、楞次定律）及力学中的有关规律（牛顿定律、动能定理等）。解决这类问题的方法：选择研究对象。即是哪一根导体棒或几根导体棒组成的系统； 分析其受力情况。安培力既跟电流垂直又跟磁场垂直； 分析研究 对象所受的各力做功情况和合外力情况选定所要应用的物理规律；运用物理规律列方程求解。注意：加速度& = 0时，速度"达到最大值的特点。例4.（ 2011年上海卷物理）如图 3所示，电阻可忽略的光滑平行金属导轨长 s=1.15 m，两导轨间距L=0.75m，导轨倾角 为30°,导

28、轨上端 ab接一阻值R=1.5 Q的电阻，磁感应强度 B=0.8T的匀强磁场垂直轨道平面向上。阻值r=0.5 Q,质量m=0.2 kg的金属棒与轨道垂直且接触良好，从轨道上端ab处由静止开始下滑至底端，在此过程中金属棒产生的焦耳热Qr 0.1J。(取 g 10m/s2) 求:金属棒下滑速度 "如百时的加速度说。为求金属棒下滑的最大速度 vm，有同学解答如下：由动能定理有1 2 一WG w-mVrn。由此所得结果是否正确？若正确，说明理由并完成本小题； 若不正确,2给出正确的解答。点评：本题考查电磁感应的规律和电磁感应与力学的综合.分析与力学综合问题时， 可把问题分解成两部分：电学部分

29、与力学部分来处理.电学部分思路是将产生电动势的部分电 路等效成电源，画出等效电路图，应用欧姆定律理来处理.严【变式训练5】如图所示，AB CD是两根足够长的固定平行金 属导轨，两导轨间的距离为L,导轨平面与水平面的夹角为0,在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感 应强度为B,在导轨的AC端连接一个阻值为 R的电阻，一根质量 为m、垂直于导轨放置的金属棒ab,从静止开始沿导轨下滑，求此过程中ab棒的最大速度.(已知ab与导轨间的动摩擦因数为卩(卩 tan 0),导轨和金属棒的电阻都不计.)五、电磁感应与能量综合电磁感应的过程实质上是能量的转化过程，电磁感应过程中产生的感应电流

30、在磁场中必定受到安培力的作用，因此，要维持感应电流的存在，必须有“外力”克服安培力做功。此 过程中，其他形式的能量转化为电能。“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电能。当感应电流通过用电器时，电能又转化为其他形式的能量。安培力做功的过程，是电能转化为其它形式能的过程，安培力做了多少功， 就有多少电能转化为其它形式的能。解决这类问题的方法是：用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向；画出等效电路，求出回路中电阻消耗电功率表达式；分析导体机械能的变化，用能量 守恒关系得到机械功率的改变所满足的方程。例5.(2011年天津卷)如图6所示，两根足够长的光滑金属导轨

31、MN、PQ间距为1=0.5 m， 其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。完全相同的两金属棒 ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒的质量均为0.02 kg,电阻均为R=0.1 Q ,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=0.2T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能保持静止。g=10m/s2，问：(1) 通过cd棒的电流I是多少，方向如何？(2) 棒ab受到的力F多大？(3) 棒cd每产生Q=0.1 J的热量，力F做的功W是多少？19图6点评：此题将电磁感应、 电路、受力分析及能量守

32、恒等知识巧妙地结合在一起，是一道经典好题。从求焦耳热的过程可知， 此题虽属变化的安培力做功问题，但不必追究变力、变电流做功的具体细节，只需弄清能量的转化途径，用能量的转化与守恒定律就可求解。【变式训练6】（2012年山东高考）如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属 磁感应强度为BoV时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平P,导体棒最终以2v的速度匀速运动。导体棒导轨与水平面的夹角为 0,上端接有定值电阻，匀强磁场垂直于导轨平面，将质量为 m的导体棒由静止释放，当速度达到 行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率为 始终与导轨垂直且接触良好，是（）不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g，下列选项

33、正确的A.P 2mgvs inB.P 3mgvs inC.D.当导体棒速度达到 -时加速度为sin 02 2在速度达到2v以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功【高考预测】结合近几年山东高考题， 该部分主要以选择题为主， 综合性强、考察知识面全、难度大、 分值虽然不高，但区分度大。以上几种题型几乎都涉猎过。 因此提醒同学们注重拔高的同时，对以上几种题型扎实复习，不留漏洞。1.如图所示电路中，均匀变化的匀强磁场只存在于虚线框内，三个电阻阻值之比Ri : R2 : R3=1 : 2 : 3,其他部分电阻不计。当S3断开，而S1、S2闭合时，回路中感应电流为I，当Si断开，而S2、S

34、3闭合时，回路中感应电流为5I，当S2断开，而Si、S3闭合时，可判断（）闭合回路中感应电流为 41闭合回路中感应电流为 7I无法确定上下两部分磁场的面积比值关系上下两部分磁场的面积之比为3 : 25A.B.C.D.2.如图所示，两根与水平面成长，轨道所在空间有垂直于轨道向上的匀强磁场，磁感应强度为 棒垂直于轨道放置，并由静止开始沿轨道下滑.经过一段时间后,R,下端足够B角的光滑平行金属轨道，上端接可变电阻B, 根质量为m的金属金属棒的速度趋于最大值 Vm ,贝y下列说法中正确的是（）A.B越大，Vm越大B. 0越大，Vm越小C.R越大，Vm越大D. m越小，Vm越大3.如图所示,甲图中的水平

35、放置的光滑平行导轨处于匀强磁场中，R为定值电阻，其他电阻不计，原来静止的导 体棒AB受恒力F的作用而运动起来，对于感应电流的描述，图乙中正确的是 （）0以确定火车的位置和运动 状态，其原理是将能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面，如图所示 它经过安放在两铁轨间的线圈时，线圈便 产生一个电信号传输给控制中心线圈边 长分别为11和12,匝数为 n线圈和传输 线的电阻忽略不计若火车通过线圈时， 控制中心接收到线圈两端的电压信号u与时间t的关系如图所示（ab、cd为直线）,ti、 t2、t3、t4是运动过程的四个时刻，则下列 说法正确的是（4.青藏铁路上安装的一种电磁装置可以向控制中心传输信号,

36、（俯视图）.当J KJX1二1如 6 F F火半甲A.B.火车在火车在tlt2时间内做匀加速直线运动 t3t4时间内做匀减速直线运动C.火车在tlt2时间内的加速度大小为D.火车在t3t4时间内的平均速度大小为U2 U1n Bl1(t211)U3 + U4nBl1均匀金属圆环的总电阻为 2R,磁感应强度为 B的匀强磁场垂直地穿过圆 环金属杆0M的长为I，电阻为R, M端与环紧密接触，金属杆 0M绕过圆心的转轴 0 恒定的角速度 3转动电阻R的一端用导线和环上的 A点连接，另 处的端点相连接.下列结论错误 的是5.如图所示,A.通过电阻R的电流的最大值为B.通过电阻R的电流的最小值为C.OM中产

37、生的感应电动势恒为( )BI233RBI234RBl2 3""2-以23RBl 2D.通过电阻R的电流恒为鲁2R【当堂达标】1.如上图所示是测定自感系数很大的线圈 L的直流电阻的电路, L两端并联一只电压表，用来测自感线圈的直流电压， 在测量完毕后， 将电路解体时应先 （）A.B.C.D.断开Si断开S2 拆除电流表 折除电阻R2. (2011济南模拟)电吉他是利用电磁 感应原理工作的一种乐器，如下图(甲)所示为电吉他拾音器的原理图，在金属弦的下方 有一个连接到放大器的螺线管.一条形磁铁固定在管内，当拨动金属弦后，螺线管内就 会产生感应电流，经一系列转化后可将电信 号转为声

38、信号.若由于金属弦的振动，螺线 管内的磁通量随时间的变化如图 则对应感应电流的变化为(乙)所示,)螺线管金属弦条形磁铁3广02Xo I（甲）（乙）S电阻率为如上图所示，在0 站 2和iD3.用一根横截面积为 环，ab为圆环的一条直径. 强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图，AB率 丁亍 k ( k < 0 ).贝 y ()圆环中产生逆时针方向的感应电流 圆环具有扩张的趋势AtA.B.c.krS圆环中感应电流的大小为2 PD.P的硬质导线做成一个半径为 ab的左侧存在一个均匀变化的匀 磁感应强度大小随时间的变化X冥Xr的圆XXXXXXXXXX图中a、b两点间的电势差Uab4.如图a所示，

39、虚线上方空间有垂直线框平面的匀强磁场,直角扇形导线框绕垂直于线框平面的轴O以角速度3匀速转动。设线框中感应电流方向以逆时针为正,那么在图b中能正确描述线框从图a中所示位置开始转动一周的过程中,框内感应电流随时间变化情况的是0（D)Ha275. （2011江苏物理卷）如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计. 匀强磁场与导轨平面垂直.阻值为 R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好.t =0时，将开关S由1掷到2. q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒 的速度和加速度.下列图象正确的是（）BAot6.如图所示，两个垂直纸面的匀强磁场方向相反。11sS X

40、XX XL dL B nPX u XX XX XX XB，磁场区域磁感应强度的大小均为的宽度为a, 正三角形（高度为 a）导线框ABC从图示位置沿图示方向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在下图中感应电流I与线框移动距离 x的关系图的是B0ApS 4 4 d A j 凤 i:K X * ；0-zi q q 1 d 丄q q fI- rfr/ 0:h也 Zff 3 ?: 、a-AoV 21 30 ;'iABc7.（2012福建高考）如图，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成0角（0< 0<90° ）,其中MN与PQ平行且间距为L,导轨平面与磁感应强度

41、为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计.金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电ab在路的电阻为R,当流过ab棒某一横截面的电量为 q时，棒的速度大小为v,则金属棒这一过程中（）A.运动的平均速度大小为B. 下滑的位移大小为9旦BLC. 产生的焦耳热为qBLvB2| 2/D.受到的最大安培力大小为BJlsin 0R8. （2010马鞍山第二次质检）如甲图矩形导线框abed放在匀强磁场中，磁感线方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图乙如图所示，t=0时刻，B方向垂直纸面向 里。规定向左为力的正方向。在0 4 s时间内，边受力随时间变化的图像是下图中哪个（）

42、线框的 adXXX X乙' F' FT - p1- - T11h4IlliIlliIlli11h11"4 F141111111114M ,24t/s0八 11Ai112 件 t/s 0 口 1111cB 1111C1111RB场仁0AC甲0X XFT4：Dt/s9.（2010年安徽）如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场, 两个边长相等的单匝闭合正方形线圈I和n,分别用相同材料，不同粗细的导线绕制（I为细导线）。两线圈在距磁场上界面 h高处由静止开始自由下 落，再进入磁场，最后落到地面。运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平 面内且下边缘平行于磁场上

43、边界。设线圈i、n落地时的速度大小分别为Q1、Q2。不计空气阻力，'fhV1、V2,在磁场中运动时产生的热量分别为 （）A. V1 <V2， Q1< Q2C. V1 <V2, Q1>Q2.V1 =V2, Ql= Q2.Vi =V2 , Ql< Q2XXX|X1XXX&LXXX1XXX(XJiixXXXk!10 . （2011 江西重点中学模拟）如上图所示，垂直纸面的正方形 匀强磁场区域内，有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abed,现将导体框分别朝两个方向以3V、V速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两过程中（）导体框中产生的感应电流

44、方向相同 导体框中产生的焦耳热相同 导体框ad边两端电势差相同 通过导体框截面的电荷量相同A.B.C.D. J11 « :afA :* *:暫w:+* :d: III*4CJ* 11*ii11.如下图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨=1.0 m,导轨平面与水平面间的夹角为面向上，导轨的J、P两端连接阻值为 R= 3.0 Q的电阻，金属棒 ab垂直于导轨放置并用细 线通过光滑定滑轮与重物相连，金属棒JK、PQ倾斜放置，两导轨间距离为L0= 30°磁感应强度为 B的匀强磁场垂直于导轨平M = 0.60 kg,如果将金属棒和重物由静止释放， 如下图乙所示，不计导轨电阻，g = 1

45、0m/s2.求：（1）磁感应强度B的大小；ab的质量 m= 0.20 kg，电阻r = 0.50 Q,重物的质量 金属棒沿斜面上滑的距离与时间的关系图象在0.6 s内通过电阻R的电荷量;在0.6 s内电阻R产生的热量.12.(2011佛山模拟)在同一水平面中图甲图乙的光滑平行导轨 P、Q相距1= 1m,导轨左端接有如下图所示的电路， 其中水平放置的平行板电容器两极板M、N之间距离d= 10mm,定值电阻R1 = R2= 12Q, R3= 2 Q,金属棒ab电阻r = 2 Q,其他电阻不计.磁感应强度B =0.5 T的匀强磁场竖直穿过导轨平面，当金属棒ab沿导轨向右匀速运动时，悬浮于电容器两极板

46、之间，质量 m= 1X 10 14kg，带电荷量q =1X 10-14C的微粒恰好静止不动.取g= 10m/s2,在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好，且运动速度保持恒定.试求:(1) 匀强磁场的方向.(2)ab两端的路端电压.(3)金属棒ab运动的速度V13. (2012年高考广东)如图所示，质量为 M0,并处于磁感应强度大小为 间距为 d的平行金属板 R和Rx分别表示定值滑金属轨道上。导轨平面与水平面的夹角为 轨平面向上的匀强磁场中，左侧是水平放置、 电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他 电阻。(1)调节Rx=R，释放导体棒，当棒沿导 轨匀速下滑时，求通过棒的电流 I 棒的速率V。的导体棒ab

47、，垂直放在相距为I的平行光B、方向垂直与导(2) 改变Rx,待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为m、带电量为+q的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的kg,电阻r=0.1 Q的金属棒MN14. (2012年高考天津)如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导 轨间距L=0.5m,左端接有阻值R=0.3 Q的电阻，一质量m=0.1 放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的均强磁场中， 磁场 的磁感应强度 B=0.4T。棒在水平向右的外力作用下，由静 止开始a=2m/s2的加速度做均加速运动，当棒的位移 x=9m 时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的

48、焦耳热比Q1： Q2=2:1 .导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持 良好接触。求(1 )棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q;(2) 撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2；(3) 外力做的功Wf。37电磁感应与电路高考考点答案【变式训练【变式训练【变式训练ABDAB【变式训练ACD解析：ab沿导轨下滑过程中受四个力作用，即重力 mg、支持力N、摩擦力 ab由静止开始下滑后，V Eff Iff F安a J ( f为增大 a=0时，其速度即增大到最【变式训练f和安培力符号，J为减小符号)，所以这是个变加速过程，当加速度减到 大V=Vm，此时必将处于平衡状态，以后将

49、以 感应电动势，根据电磁感应定律： 闭合电路 ACba中将产生感应电流，定律：l=E/R据右手定则可判定感应电流方向为5】F安，如图所示，vm匀速下滑.ab下滑时因切割磁感线，要产生E=BLv根据闭合电路欧姆aACba,再据左手定则判断它受的安培力 F安方向如图所示，其大小为：F安=BILb2 .2由可得F安=旦_上取平行和垂直导轨的两个方R向对ab所受的力进行正交分解，应有：N=mgcos 0, f= i mgcos 0以ab为研究对象，根据牛顿第二定律应有:B2L2vmgs in 0-1 mgos 0-=maRab做加速度减小的变加速运动，当mgsin 0 -mgcos 0由式可解得vm-

50、B2L2Vm =0Rmg(sin 0a=0时速度达最大,因此,1COS 0)RB2L【变式训练6】AC【高考预测】1. BD解析:Si、9闭合，S3断开时，有IlEiR1R2S1断开时有I2EiR2R35I，当Si、S3闭合，S2断开时有丨3ab达到vm时应有:1 ；同理，当S2、S3闭合,E3R R。又 Rl : R2 : R3 =1 : 2 : 3,设R1、R2、R3的电阻分别为R2R、3R,又根据磁场的分布知E3= E1+E2,联系以上各式解得13=71。且有E1= ¥= 3IR,E2= f = BS = 25IR,则上下两部分磁场的面积之比为 3 : 25。2.选 C.3.选C.解析：导体棒AB运动的加速度aF B L V/R ,故导体棒