电磁感应复习课知识课件

22.如图甲所示，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、d，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度处。磁场宽为3，方向与导轨平面垂直。先由静止释放，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。用表示的加速度，表示d的动能，、分别表示、相对释放点的位移。图乙中正确的是

3高考试题对比分析及备考提示年份考点分布重要方法情景模型难度07-09E=Blv、法拉第电磁感应定律、左右手定则、电路特点力电综合分析、含有临界点的分析杆或者不同形状线框在磁场中的运动较高2010磁通量、E=Blv、左右手定则、电路特点临界性衔接点、瞬时方程矩形线框在不同有界磁场中的运动中2011E=Blv、左右手定则、电路特点、牛顿定律、受力分析、能量守恒综合力电知识多个临界的衔接点、隐含条件挖掘图像和过程的关系单杆或者双杆在不同情景下的运动、多个过程高3高考试题对比分析及备考提示〖备考提示〗该类问题考查比较灵活，多涉及多个物体多个过程，正确分析物体的运动状态和运动规律是解答的前提。然后结合牛顿第二定律进行受力分析，再进行相关量的判断是解决问题的关键。注意抓衔接点的量。本题是电磁感应的图像问题，从图像问题的考察查看，除了对图形的斜率、截距、交点、面积等的研究外，注意关注图像的变化趋势的判断。比如本题C选项中2h—4h段曲线为什么向下弯曲？在这一段有没有可能先减小后不变？10年高考的16题的D答案中也已经显示这个信号。因此注意图像物理量之间的函数关系式，利用数学知识比如求导数来研究变化趋势情况对尖子生的学习指导是必要的。〖考题共享〗全国24，海南6、16，广东15，福建17，北京19题。3高考试题对比分析及备考提示电磁感应现象自感现象产生电磁感应现象的条件感应电动势的大小E=nΔΦ/ΔtE=BLv感应电流的方向楞次定律右手定则应用牛顿第二定律，解决导体切割磁感应线运动问题应用动量定理、动量守恒定律解决导体切割磁感应线运动问题应用能的转化和守恒定律解决电磁感应问题法拉第电磁感应定律1.引起某一回路磁通量变化的原因（1）磁感强度的变化（2）线圈面积的变化（3）线圈平面的法线方向与磁场方向夹角的变化2.电磁感应现象中能的转化电磁感应现象中，克服安培力做功，其它形式的能转化为电能。3.法拉第电磁感应定律：（1）决定感应电动势大小因素：穿过这个闭合电路中的磁通量的变化快慢（即磁通量的变化率）（2）注意区分磁通量，磁通量的变化量，磁通量的变化率的不同φ—磁通量，Δφ—磁通量的变化量，

Δφ/Δt=（

φ2-φ1）/Δt----磁通量的变化率（3）定律内容：感应电动势大小与穿过这一电路磁通量的变化率成正比。（4）感应电动势大小的计算式：（5）几种题型①线圈面积S不变，磁感应强度均匀变化：②磁感强度B不变，线圈面积均匀变化：③B、S均不变，线圈绕过线圈平面内的某一轴转动时二.导体切割磁感线时产生感应电动势大小的计算：1.公式：2.若导体在磁场中绕着导体上的某一点转动时，3.矩形线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动时产生交流电从中性面计时e=Emsinωt最大值Em=nBωS三.楞次定律应用题型1.阻碍原磁通的变化，即“增反减同”2.阻碍（导体间的）相对运动，即“来时拒，去时留”3.阻碍原电流的变化，（线圈中的电流不能突变）应用在解释自感现象的有关问题。四.综合应用题型1.电磁感应现象中的动态过程分析2.用功能观点分析电磁感应现象中的有关问题例1.水平放置于匀强磁场中的光滑导轨上，有一根导体棒ab，用恒力F作用在ab上，由静止开始运动，回路总电阻为R，分析ab的运动情况，并求ab的最大速度。abBR分析：ab在F作用下向右加速运动，切割磁感应线，产生感应电流，感应电流又受到磁场的作用力f，画出受力图：Ff1a=(F-f)/mv=BLvI=/Rf=BILFf2Ff最后，当f=F时，a=0，速度达到最大，F=f=BIL=B2L2vm/Rvm=FR/B2L2vm称为收尾速度.又解：匀速运动时，拉力所做的功使机械能转化为电阻R上的内能。Fvm=I2R=B2L2v2

m/Rvm=FR/B2L2

练习1、如图所示，矩形线框的质量m＝0.016kg，长L＝0.5m，宽d＝0.1m，电阻R＝0.1Ω.从离磁场区域高h1＝5m处自由下落，刚入匀强磁场时,由于磁场力作用，线框正好作匀速运动.

(1)求磁场的磁感应强度；

(2)如果线框下边通过磁场所经历的时间为△t＝0.15s，求磁场区域的高度h2.h1h2dLm＝0.016kgd＝0.1mR＝0.1Ωh1＝5mL＝0.5mh1h2dL12解：1---2，自由落体运动在位置2，正好做匀速运动，mgF∴F=BIL=B2d2v/R=mg32---3匀速运动：t1=L/v=0.05st2=0.1s43---4初速度为v、加速度为g的匀加速运动，s=vt2+1/2gt22=1.05m∴h2=L+s=1.55m

例6.

倾角为30°的斜面上，有一导体框架，宽为1m，不计电阻，垂直斜面的匀强磁场磁感应强度为0.2T，置于框架上的金属杆ab，质量0.2kg，电阻0.1Ω，如图所示.不计摩擦，当金属杆ab由静止下滑时，求：

(1)当杆的速度达到2m/s时，ab两端的电压；

(2)回路中的最大电流和功率.

解：30°baBL(1)E=BLv=0.4VI=E/R=4A因为外电阻等于0，所以U=0NFmg(2)达到最大速度时，BImL=mgsin30°Im=mgsin30°/BL=1/0.2=5APm=Im

2R=25×0.1=2.5W

（P163/例1）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是θ.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.一根垂直于导轨放置的金属棒ab,质量为m,从静止开始沿导轨下滑,求ab棒的最大速度.要求画出ab棒的受力图.已知ab与导轨间的滑动摩擦系数μ,导轨和金属棒的电阻都不计.RθθCABDba89年高考解：画出ab棒的截面受力图：aθBNfmgN=mgcosθf=μN=μmgcosθ开始时，ab在mg和f的作用下加速运动，v增大，切割磁感应线产生感应电流I，·感应电流I又受到磁场的作用力F，F合力减小，加速度a减小，速度v增大，I和F增大当F+f=mgsinθ时ab棒以最大速度vm做匀速运动F=BIL=B2L2vm/R=mgsinθ-μmgcosθvm=mg(sinθ-μcosθ)R/B2L2

例3、匀强磁场的磁感应强度B=0.2T，磁场宽度l=3m，一正方形金属框边长ab=l′

=1m，每边电阻r=0.2Ω，金属框以速度v=10m/s匀速穿过磁场区，其平面始终保持与磁感应线方向垂直，如图所示，求：（1）画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流的I-t图线（要求写出作图依据）（2）画出ab两端电压的U-t图线（要求写出作图依据）dabcl′ldabcldabc2dabc1dabc3dabc4dabc5I/A0t/s2.50.10.30.4dabcU/V0t/s0.50.10.30.4-2.51.5

I-t图线

U-t

图线2二、电磁感应中的动力学问题

在电磁感应与磁场、导体的受力和运动的综合问题中，电磁现象、力现象相互联系、相互影响和制约。其形式为：导体运动——电磁感应——感应电动势——闭合电路——感应电流——安培力——阻碍导体运动。分析思路：确定电源（E

r）I=E/(R+r)感应电流F=BIL运动导体所受的安培力合外力F=maa变化情况v与a的方向关系运动状态的分析临界状态三、电磁感应中的能量转化问题

导体切割磁感线或磁通量发生变化时，在回路中产生感应电流，机械能或其他形式的能量转化为电能，有感应电流