电磁感应知识点总结及习题练习上课

电磁感应复习

电磁感应的知识点梳理

一、磁通量?、磁通量变化??、磁通量变化率

??对比表 ?t磁通量变化率?? ?t 内容 物理意义 大小计算 磁通量? 磁通量变化?? 若穿过某个面有方向相反的磁场，则不能直接用??B?S，应考注意问题 虑相反方向的磁通量或抵消以后所剩余的磁通量 开始和转过1800时平面都与磁场垂直，但穿过平面的磁通量是不同的，一正一负，其中??= 既不表示磁通量的大小也不表示磁通量变化的多少，在?=t图像中，可用图线的斜率表示 二、电磁感应现象与电流磁效应的比较 电流磁效应： 电磁感应现象：

三、产生感应电动势和感应电流的条件比较 1.产生感应电动势的条件

2.产生感应电流的条件

只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生，即产生感应电流的条件有两个：① ② 四、感应电流方向的判定方法 方法一、楞次定律

⑴ 内容： ⑵ 运用楞次定律判定感应电流方向的步骤：

① ② ② ④ （3）应用范围： 方法二、右手定则

（1）内容：伸开右手,让大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,让磁感线从手心垂直进入,大拇指指向导体运动方向,其余四指所指的方向就是感应电流的方向. （2）应用范围： 五、感应电动势

在电磁感应现象中产生的电动势叫 ，产生感应电流必存在 ，产生感应电动势的那部分导体相当于 ，如果电路断开时没有电流，但 仍然存在。

（1）电路不论闭合与否，只要 切割磁感线，则这部分导体就会产生 ，它相当于一个 。

（2）不论电路闭合与否，只要电路中的 发生变化，电路中就产生感应电动势，磁通量发生变化的那部分相当于 。

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六、公式E?n 区别 ??与E=BLvsin? 的区别与联系 ?t?? ?tE?nE=BLvsin? （1）求的是 感应电动势，E与某个时刻或某个位置相对应 （2）求的是 切割磁感线是产生的感应电动势 （3）由于是一部分导体切割磁感线的运动产生的，该部分就相当于电源。 （1）求的是?t时间内的 感应电动势，E与某段时间或某个过程相对应 （2）求的是 的感应电动势。 （3）由于是整个回路的感应电动势，因此电源部分不容易确定 联系 公式E?n??和E=BLvsin?是统一的，当?t→0时，E为瞬时感应电动势，而公式E=BLvsin?中?t的v若代入v，则求出的E为平均感应电动势 七、楞次定律中“阻碍”的含义 谁阻碍谁 阻碍什么 如何阻碍 “阻碍”不是“阻止”，只是 了磁通量的变化，但这种变化 结果如何 3、 对楞次定律中“阻碍”的含义还可以推广为：

① 阻碍原磁通量的变化或原磁场的变化；可理解为 。 ② ②阻碍相对运动，可理解为 。

③ 使线圈面积有扩大或缩小趋势；可理解为 。 ④ ④阻碍原电流的变化，可以理解为 。 八．电磁感应中的图像问题 1、图像问题

（1）图像类型

B-t图像、?-t图像、E-t图像和I-t图像；切割磁感线产生感应电动势E和感应电流I随线圈位移x变化的图像，即E-x图像和I-x图像

（2）问题类型 由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像；

由给定的有关图像分析电磁感应过程，求解相应的物理量

2、解决这类问题的基本方法

⑴明确图像的种类，是B-t图像还是?-t图像、或者E-t图像和I-t图像 ⑵分析电磁感应的具体过程 ⑶ 结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿定律等规律列出函数方程。

⑷根据函数方程，进行数学分析，如斜率及其变化，两轴的截距等。 ⑸画图像或判断图像。

例1、如图16-1，平面M的面积为S，垂直于匀强磁场B，求平面M由此位置出发绕与B垂直的轴转过600和转过1800时磁通量的变化量。

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例2、在一个匀强磁场中有一个金属框MNOP，且MN杆可沿轨道滑动。 （1）当MN杆以速度v向右运动时，金属框内有没有感应电流？ （2） 若MN杆静止不动而突然增大电流强度I，金属框内有无感应电流？方向如何？

I O N

P

例3、磁通量的变化引起感应电流。判断下列情况下的感应电流方向？

（1）向上平动、向下平动；（2）向左平动、向右平动；（3）以AB为轴向外转动；（4）以BC为轴向外转动；（5）以导线为轴转动；

M

A B I

D C

例4、如图所示，有两个同心导体圆环。内环中通有顺时针方向的电流，外环中原来无电流。当内环中电流逐渐增大时，外环中有无感应电流？方向如何？

N

S v0 例5、如图所示，闭合导体环固定。条形磁铁S极向下以初速度v0沿过导体环圆心的竖直线下落过程，导体环中的感应电流方向如何？ O1 例6、如图所示，O1O2是矩形导线框abcd的对称轴，其左方有匀强磁场。以a 下哪些情况下abcd中有感应电流产生？方向如何？（ ）

b A.将abcd 向纸外平移 B.将abcd向右平移

O2 C.将abcd以ab为轴转动60° D.将abcd以cd为轴转动60

例7、如图所示，水平面上有两根平行导轨，上面放两根金属棒a、b。当条形磁铁如图向下移动时（不到达导轨平面），a、b的电流方向如何？将如何移动？

a

b

例8、关于感应电动势的大小，下列说法中正确的是，（ ）

A.跟穿过闭合电路的磁通量有关系 B.跟穿过闭合电路的磁通量的变化大小有关系

C.跟穿过闭合电路的磁通量的变化快慢有关系 D.跟电路的电阻大小有关系 电磁感应现象中的电路问题

例9、如图所示，长L1宽L2的矩形线圈电阻为R，处于磁感应强度为B的匀强磁场边缘，线圈与磁感线垂直。求：将线圈以向右的速度v匀速拉出磁场的过程中，试分析：

L1 ⑴处于磁场中的面积如何变化？

v ⑵矩形线圈的磁通量如何变化？ B ⑶感应电流的方向如何？ L2

F ⑷四条边的受到什么力？ ⑸拉力F大小； ⑹拉力的功率P； ⑺拉力做的功W；

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⑻线圈中产生的电热Q ；

⑼通过线圈某一截面的电荷量q 。

例、 如图所示，U形导线框固定在水平面上，右端放有质量为m的金属棒ab，ab与导轨间的动摩擦因数为μ，它们围成的矩形边长分别为L1、L2，回路的总电阻为R。

⑴若B不变，金属棒ab在F外作用下，以速度v向右匀速直线运动，ab棒产生的感应电动势是多少？ab棒感应电流的方向如何，大小是多少？ab棒所受到的安培力F的方向如何，大小是多少？F外的方向如何，大小是多少？

⑵若从t=0时刻起，在竖直向上方向加一个随时间均匀变化的匀强磁场B=kt，（k>0）那么在t为多大时，金属棒开始移动？

a

L1

L2

b

电磁感应现象中的力学问题

例、如图16-6，在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，有两根水平放置相距L且足够长的平行金属导轨AB、CD，在导体的AC端连接一阻值为R的电阻，一根垂直于导轨放置的金属棒ab，质量为m，导轨和金属棒的电阻及它们间的摩擦不计，若用恒力F沿水平向右拉棒运动，求金属棒的最大速度。

电磁感应中的能量守恒

只要有感应电流产生，电磁感应现象中总伴随着能量的转化。电磁感应的题目往往与能量守恒的知识相结合。这种综合是很重要的。要牢固树立起能量守恒的思想。

例12、如图所示，图中回路竖直放在匀强磁场中磁场的方向垂直于回路平面向内。导线AC可以贴着光滑竖直长导轨下滑。设回路的总电阻恒定为R，当导线AC从静止开始下落后，下面有关回路能量转化的叙述中正确的是（ ） A.导线下落过程中,机械能守恒；

B.导线加速下落过程中，导线减少的重力势能全部转化为回路产生的热量； C.导线加速下落过程中，导线减少的重力势能全部转化为导线增加的动能；

D.导线加速下落过程中，导线减少的重力势能转化为导线增加的动能和回路增加的内能 例13、 如图所示，矩形线圈abcd质量为m，宽为d，在竖直平面内由静止自由下落。其下方有如图方向的匀强磁场，磁场上、下边界水平，宽度也为d，线圈ab边刚进入磁场就开始做匀速运动，那么在线圈穿越磁场的全过程，产生了多少电热？

R B A

d c a b

C B - 4 -