第13讲+电磁感应.ppt

1、欢迎进入清丰一高高考课堂,物理,第十二章 电磁感应,知识结构：,电磁感应,电磁感应现象：产生感应电流的条件,电磁感应原理的应用：自感现象、涡流,规律,1两种效应,直接效应电动势（有无或有无切割）,间接效应产生电流 （附加电路条件）,6两个常用的推论,2一种转动动生电动势,棒上各点切割速度大小线性变化,4图象方法,5两种不同的稳定态,3自感现象,7有实际背景的电磁问题,8力磁综合,磁通量,套在条形磁铁外面的两个线圈A1与A2,1 2,感应电动势的大小,例题 如图，M与N为两块正对的平行金属板，与板平行并与纸面垂直的匀强磁场磁感应强度为Bab是可以紧贴平板边缘滑动的金属棒，能以v1速度匀速向左或向

2、右滑动现有一个电子以v2速度自左向右飞入两板中间，方向与板平行，且与磁场方向垂直为使电子在两板间作匀速直线运动，则v1的方向应如何？v1、v2的关系如何？,解：,即:,v1的方向应向右,感应电流的方向,例题 如图所示，水平放置的矩形线框abcd，在一扁平的长条形磁铁附近竖直下落，保持bc边始终在纸外，ad边始终在纸内，由图中位置经位置到位置，位置和位置都很靠近位置，在此过程中，线框中的感应电流 A.始终沿abcd方向 B.始终沿dcba方向 C.由到沿abcd方向，到沿dcba方向 D.由到沿dcba方向，到沿abcd方向,A,例题 螺线管两侧各悬挂一个铝环，铝环与螺线管同轴，如图，当开关K合

3、上瞬间，两圆环的运动情况是 A.同时向两侧斥开 B.同时向螺线管靠拢 C.一个被斥开，一个被吸引 D.同时被斥开或吸引，由电源极性决定,A,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化,例题 如图，闭合铜环与闭合金属矩形框架abcd接触良好，匀强磁场垂直穿过它们当铜环沿框架向右移动时： A.铜环内没有顺时针方向的感应电流产生，因为磁通量没有变化 B.金属框架没有电流流过，因为磁通量没有变化 C.铜环内感应电流由下向上流 D.金属框架内感应电流由上向下流,等效电路如图：,ACD,研究感应电动势和感应电流的关系,例题 如图的正方形线圈，一端接有电流表，当它在垂直于匀强磁场的平面内运动时：,一种

4、转动的动生电动势,如图，长为 l 的导体棒ab，以b点为轴匀速转动，转动角速度为，磁感应强度为B,ab棒运动的等效速度：,如图，若棒以ab的中点O为轴转，则:,所以：,应用上题结果得到下列各图：,等效电路如图：,如此推广到一圆盘，则可看成是无数个电源并联那就是著名的法拉第圆盘问题,例题 如图，平面上安放一金属圆环，过其圆心o在环上搁一根金属棒ab，ab之长恰等于圆环的直径D，ab可绕固定于o点并垂直于环面的轴转动，转动时a、b端始终与环保持良好的接触，在o点和环之间再接上一根金属棒oc，它的长度等于环的半径以上金属环和两根金属棒都是用相同金属丝制成的现垂直圆环面加上垂直指向纸内、磁感应强度为B

5、的匀强磁场使ab绕o点以角速度顺时针匀速旋转，且旋转不受oc棒的影响，等到ab转到垂直于oc的位置时，求oc之间的电势差,等效电路如图：,进一步等效为：,电磁感应原理的应用自感现象,例题 如图，D1和D2是两个相同的小电珠，L是一个自感系数相当大的线圈，其电阻与R相同，由于存在自感现象，在电键S接通和断开时，下列判断正确的是：,A.接通时D1先达最亮，断开时D1后暗 B.接通时D2先达最亮，断开时D2后暗 C.接通时D1先达最亮，断开时D1先暗 D.接通时D2先达最亮，断开时D2先暗,A,图象方法,例题 如图，一线圈匀速通过一有界磁场的过程，试作出这一过程感应电流随时间变化的图像磁场的宽度d大

6、于线圈的水平边的长度l,i-t图:,例题 如图（甲），在线圈L1上通以电流i1后，在线圈L2上产生的感应电流i2随时间而变化的规律如图（乙），则通过L1的电流i1随时间而变化的图线应是图（丙）中的哪一个？（L1、L2上电流正方向如图甲中箭头所示）,丙,达到稳定态时， 金属杆作匀速运动,达到稳定态时， 金属杆作匀加速运动,两种不同的稳定态,得：,解：,棒AB作匀变速运动,Q=CU=CBLv,m/s,两个常用推导,例题 如图，条形磁铁先后以不同的速度v1和v2匀速插入一个接有电阻R的线圈，且两次的始末位置相同，线圈的电阻可忽略求在两次插入过程中： 通过电阻R的电量之比q1:q2； 外力克服安培力做

7、功之比W1W2； 感应电流做功的功率之比P1P2,解：设这两次所用的时间为t1和t2,例题 如图，MN和PQ为平行的水平放置的光滑金属导轨，导轨电阻不计，ab、cd为两根质量均为m的导体棒垂直于导轨放置，导体棒有一定电阻，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，原来两导体棒都静止，当ab棒受到瞬时冲量而向右以速度v0运动后（设导轨足够长，磁场范围足够大，两棒未相碰）则 (A) cd棒先向右加速，后减速 (B) cd棒向右作匀加速运动 (C)两棒最终以v0/2的速度匀速运动 (D)两棒电阻消耗的电能是,由动量守恒：mv0=2mV,由动量定理：,由动能定理：,有实际背景的电磁感应问题,得:,解：,(v 为液体的流速),例题 有一种磁性加热装置，其关键部分由焊接在两个等大的金属圆环上的 n 根间距相等的平行金属条组成，成“鼠笼”状，如图每条金属条的长度为 l ，电阻为 R ，金属环的直径为D ，电阻不计图中虚线所示的空间范围内存在着磁感应强度为 B 的匀强磁场，磁场的宽度恰好等于“鼠笼”金属条的 间距，当金属条以角速度绕着通 过两圆环圆心的轴OO旋转 时，始终有一根金属条在垂 直切割磁感线“鼠笼”的转 动由一台电动机带动， 这套磁性加热设备的 效率为