首峰中学《电磁感应》专题复习

1、2014 届首峰中学电磁感应专题复习一、电磁感应定律1、磁通量：穿过某一面积磁力线条数，是标量2磁通密度B （也叫磁感应强度） ：垂直磁场方向穿过单位面积磁力线条数，是矢量3二者关系： 一般式： BScos， Scos为面积垂直于 B 方向上的投影， 是 B 与 S 法线的夹角特例： BS（当 B 与面垂直时）【例 1】如图所示，匀强磁场的磁感强度B 20T，指向 x 轴的正方向，且 ab=40cm， bc=30cm， ae=50cm，求通过面积 Sl（ abcd）、S2（ befc）和S3（ aefd）的磁通量 1、 2、 3 分别是多少？【例 2】如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd

2、 在细长磁铁 N 极附近下落，保持 bc边在纸外， ad 边在纸内，由图中的位置经过位置到位置，且位置和都很靠近位置，在这个过程中， 线圈中的磁通量A 是增加的；B是减少的C先增加，后减少；D先减少，后增加【例 3】如图所示边长为100cm 的正方形闭合线圈置于磁场中，线圈AB 、CD 两边中点连线 OO/的左右两侧分别存在方向相同、磁感强度大小各为B 10 6T，B2370时，=04T 的匀强磁场。若从上往下看，线圈逆时针转过穿过线圈的磁通量改变了多少二、电磁感应1、电磁感应现象：只要穿过闭合回路中的磁通量发生变化，闭合回路中就会产生感应电流（如果电路不闭合只会产生感应电动势）2、法拉第电磁

3、感应定律公式： Ent（ n 为匝数，= 末 -初 为磁通变化量，适用于求平均感应电动势）引起磁通量变化的三种情况：A 、（感生电动势） S 和不变，只有B 改变，则 EnS B （ B 垂直 S， B 为 B 变化斜率）ttB、（动生电动势） B 和 不变，只有S 改变 （此时一般匝数n=1 ）平动切割（图2）： EB SBLv×× a××t1转动切割（图1）： EBLv中BL2× B ×××2C、磁场 B 和面积 S 不变，只有改变（交流电）【典型例4（动 -电 -动）】如图所示，匀强磁场的磁感应强度B 0.2

4、T，金属棒 ab 垂直在相互平行的金属导轨MN 、PQ 上向右做切割磁感线的匀速运动，速度大小为 v 5m/s。导轨间距L 40cm，磁场方向垂直轨道平面，电阻 R0.5，其余电阻不计，摩擦也不计，试求：感应电动势的大小；感应电流的大小和方向；×× b ××a 图 2MNRvBPQ b使金属棒匀速运动所需的拉力；感应电流的功率；拉力的功率。【练习 1】如图，两根足够长的直金属导轨MN 、 PQ 平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为L。 M 、P 两点间接有电阻值为R 的电阻，一根质量为m 的均匀直金属杆放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应

5、强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab 杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。求：在加速下滑过程中，当ab 杆的速度大小为v 时杆中的电流及杆的加速度大小；ab在下滑过程中，ab 杆可以达到的速度最大值。【练习 2】两根光滑的足够长直金属导轨MN、 M N平行置于竖直面内，导轨间距为L ，导轨上端接有阻值为R的电阻，如图所示。质量为m、长度也为L、阻值为导轨放置，且与导轨保持良好接触，其他电阻不计。导轨处于磁感应强度为的匀强磁场中，ab 由静止释放，在重力作用下向下运动，求：（ 1） ab 运动的最大速度的大小；（ 2）若 a

6、b 从释放至其运动达到最大速度时下落的高度为h，此过程中金属棒中产生的焦耳热为多少？r 的金属棒ab 垂直于B、方向水平向里三、感应电流方向的判断- 楞次定律与 右手定则1、右手定则 - 切割专用伸开右手，让拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直从手心进入，拇指指向导体运动的方向，其余四指指的就是感应电流的方向。2、楞次定律（ 1）楞次定律的内容： (感应电流的 )磁场 (总是 )阻碍 (引起感应电流的磁通量的 )变化（ 2）楞次定律的应用步骤 “一原、二感、三电流 ”（增反减同）明确引起感应电流的原磁场在被感应的回路上的方向；搞清原磁场穿过被感应的回路中的磁通量增减情况；

7、根据楞次定律（增反减同）确定感应电流的磁场的方向；运用安培定则判断出感生电流的方向。【典型例5（图像问题） 】一矩形线圈位于一随时间t 变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面）向里，如图（甲）所示。磁感应强度 B 随 t 的变化规律如图（乙）所示。以 I 表示线圈中的感应电流，以图（甲）中线圈上箭头所示方向的电流为正，则以下的 I-t图中正确的是【典型例6（图像问题）】如图所示，一个边长为a、电阻为 R 的等边三角形线框，在外力作用下，以速度v 匀速穿过宽度均为 a的两个匀强磁场。这两个磁场的磁感应强度大小均为B，方向相反。线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直。取逆时针方向的电流

8、为正。若从图示位置开始，线框中产生的感应电流i 与沿运动方向的位移x 之间的函数图象，下面四个图中正确的是（）3、楞次定律的推广：（ 1）基本原理 - “增反减同” 。整体平动改变 BBSn BScosVI运动 可动边平动改变 SF动阻碍 V转改变形变 - 收缩或扩张改变 S（ 2）来拒去留【例 7】 如图所示，当条形磁铁突然向闭合铜环运动时，铜环里产生的感应电流的方向怎样？铜环运动情况怎样？（ 3）增缩减扩【例 8】如图所示，光滑固定导轨M、 N 水平放置，两根导体棒P、 Q平行放置于导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时( ) （双项）A P、 Q将相互靠拢B P、 Q将

9、相互远离gC磁铁的加速度仍为D磁铁的加速度小于g练习： 1、如图 5 所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当 PQ在外力作用下运动时，MN在磁场力作用下向右运动，PQ所做的运动可能是（）A、向右匀加速运动B、向左匀加速运动C、向右匀减速运动D、向左匀减速运动2、如图9 所示，光滑杆 ab 上套有一闭合金属环，环中有一个通电螺线管。现让滑动变阻器的滑片P迅速滑动，则 A当 P 向左滑时，环会向左运动，且有扩张的趋势B当 P 向右滑时，环会向右运动，且有扩张的趋势C当 P 向左滑时，环会向左运动，且有收缩的趋势D当 P 向右滑时，环会向右运动，且有收缩的趋势3、如图所示

10、, 在一蹄形磁铁两极之间放一个矩形线框 abcd。磁铁和线框都可以绕竖直轴 OO自由转动。若使蹄形磁铁以某角速度转动时，线框的情况将是A静止B随磁铁同方向转动C沿与磁铁相反方向转动D要由磁铁具体转动方向来决定4、如图所示，在PQ、 QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场， 磁场方向均垂直于纸面， 一正方形导线框 abcd 位于纸面内，ab 边与磁场的边界 P 重合。导线框与磁场区域的尺寸如图所示。从 t=0 时刻开始， 线框匀速横穿两个磁场区域， 以 abcd 为线框中的电流i 的正方向，向左为导线框所受安培力的正方向，以下it和 F t 关系示意图中正确的是（）（双项）5、如图所示，电阻为R的矩形线圈 abcd，边长 ab=L,bc=h ，质量为 m。该线圈自某一高度自由落下，通过一水平方向的匀强磁场，磁场区域的宽度为h，磁感应强度为B。若线圈恰好以恒定速度通过磁场，则线圈全部通过磁场所用的时间为多少？6、竖直放置的光滑U形导轨宽 0.5m，电阻不计