厦门国祺中学高二物理3-2电磁感应复习

厦门国祺中学高二物理3-2电磁感应复习

一、电磁感应现象

1.感应电流的产生条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。 例1、下列图中能产生感应电流的是（ ） × × × × × × × × × v × × × v

× ×× × ×× × × ×× × ×

（A） （B） 2.关于磁通量Φ变化（1wb=1Ts）

S × × ×

N V × × ×

V × ×× × × ×

（C） （D） （E） （F）

三、法拉第电磁感应定律 1.法拉第电磁感应定律

①感应电动势平均值：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，即

E?k????，对于n匝线圈有E?n。（楞次定律）

?t?t ②感应电动势瞬时值：在导线切割磁感线产生感应电动势的情况下，由法拉第电磁感应定律可推导出感应电动势大小的表达式是：E=BLvsinα（α是B与v之间的夹角）。（右手定则）

例4、 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，⑴拉力的大小F； ⑵拉力的功率P； ⑶拉力做的功W； ⑷线圈中产生的电热Q ；⑸通过线圈某一截面的电荷量q 。 在匀强磁场中，磁通量Φ=B?S?sinα（α是B与S的夹角），磁通量的变化ΔΦ=Φ2-Φ1有多种形式，当

B、S、α中有两个或三个一起变化时，就要分别计算Φ1、Φ2，再求Φ2-Φ1了。

二、感应电流的方向判断

1.楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

楞次定律解决的是感应电流的方向问题。它关系到两个磁场：感应电流的磁场（新产生的磁场）和引起感应电流的磁场（原来就有的磁场）。

⑴从“阻碍磁通量变化”的角度来看，无论什么原因，只要使穿过电路的磁通量发生了变化，就一定有感应电动势产生。

⑵从“阻碍相对运动”的角度来看，楞次定律的这个结论可以用能量守恒来解释：既然有感应电流产生，就有机械能转化为电能。磁场力对物体做负功，是阻力，表现出的现象就是“阻碍”相对运动。

⑶从“阻碍自身电流变化”的角度来看，就是自感现象。

▲楞次定律的应用应该严格按以下四步进行：①确定原磁场方向；②判定原磁场如何变化（增大还是减小）；③确定感应电流的磁场方向（增反减同）；④根据安培定则判定感应电流的方向。

2.右手定则：伸开右手，使拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。

例2、试根据已知条件画出导线中的感应电流方向（图中的导线是闭合电路中的一部分）：

× × ×B ×

× × × ×

B B B × × ×v × v v v × × × ×

（A） （B） （C） （D）

★例3、 如图所示装置中，cd杆原来静止。当ab 杆做如下那些运动时，cd杆将向右移动？（ ）

A.向右匀速运动 B.向右加速运动 C.向左加速运动 D.向左减速运动

1 L1 v L2 B F

例5、如图所示，在水平面内固定着足够长且光滑的平行金属轨道，轨道间距L＝0.20m，轨道左侧连接一电

阻，R＝0.30??导线ab的电阻r=0.10?且保持不变。质量m＝0.01kg的金属直导线ab与轨道垂直放置在轨道之上且接触良好。整个闭合电路电阻磁感应强度B＝0.50T的匀强磁场与导轨平面垂直，导线ab在水平向右的恒力F作用下沿力的方向以v＝4.0m/s的速度向右匀速运动。不计轨道的电阻，求： (1)感应电流的大小和方向； (2)求ab两端的电压 (3)水平向右恒力F的大小； (4)撤去外力后，电阻R上还能产生多少焦耳热。

2.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6、两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计.斜面处在匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上.质量为m、电阻可不计的金属棒ab，在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，并上升h高度.如图所示，在这过程中（ ）

A.作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于零

B. 恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上发出的焦耳热 C.恒力F与安培力的合力所做的功等于零

D. 作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和

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高二物理3-2电磁感应复习检测卷

一、选择题

1、关于电磁感应，下列说法中正确的是（ ） A.导体相对磁场运动，导体内一定会产生感应电流 B.导体做切割磁感线的运动，导体内一定会产生感应电流

C.闭合电路在磁场中做切割磁感线的运动，电路中一定会产生感应电流 D.穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产生感应电流 2、某一闭合电路中感应电动动势的大小，跟穿过这一闭合电路的（ ） 二、填空题

8、揭示电和磁之间存在相互联系的科学家是__________；发现电磁感应现象的科学家是__________。 10、如右图所示，直导线ab长20cm，在垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度B＝3×103T，导线以v=10m／s的速度垂直于导线方向和磁场方向运动时，导线ab中感应

－

电动势的大小ε＝__________V．a、b两点电势比较,__ _____ 点电势高．

10、如右图所示，金属框abcd垂直于匀强磁场，OO′导体杆长为l，电阻为R，磁感应强度为B， ab、cd电阻均为2R，其余部分电阻不计，当OO′杆无摩擦向右以速度v匀速滑动时，作用在杆上的外力为_________N，滑动过程中， OO′杆两端A．磁通量的大小有关； B．磁通量的变化大小有关； C．磁通量的变化快慢有关； D．磁场的磁感应强度大小有关。

3、如图所示，线圈 A 插在线圈 B 中，线圈 B 与电流表接成闭合电路，线圈 A 与蓄电池、开关、滑动变阻器组成另一个电路，用此装置来研究电磁感应现象，下列说法中正确的是( ) A．开关闭合瞬间，电流表指针发生偏转 B．开关闭合稳定后，电流表指针发生偏转 C．开关断开瞬间，电流表指针不发生偏转 D．开关闭合和断开瞬间，电流表指针都不发生偏转

4、如图所示，O1O2是矩形导线框abcd的对称轴，其左方有匀强磁场。以下哪些情况下O1 abcd中有感应电流产生？方向如何？（ ） a d A.将abcd 向纸外平移 B.将abcd向右平移 b c C.将abcd以ab为轴转动60° D.将abcd以cd为轴转动60° O2 5、要使电阻R1上有a→b的感应电流通过，则应发生在（ ） A．合上K时 B．断开Ｋ时 C．K合上后，将变阻器R滑动头c向左移动 S c R D．K合上后，将变阻器R滑动头c向右移动

a Rb 1 6、竖直放置的平行光滑导轨，电阻不计，磁场方向如图所示，磁感应强度B=0.5特，导体ab及cd长均为0.2米，电阻均为0.1欧，重量均为0.1牛，现用力向上推动导体ab，使之匀速上升(与导轨接触良好)，此时，cd恰好静止不动，那么ab上升时，下列说法正确的是( ) (A)ab受到的推力大小为2牛； (B)ab向上的速度为2米/秒；

(C)在2秒钟内，推力做功转化为电能的是0.4焦耳； (D)在2秒钟内，推力做功为0.6焦耳。

7、如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略不计，下列说法中正确的是（ ） A．合上开关S接通电路时，A2先亮A1后亮，最后一样亮 B．合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮 C．断开开关S切断电路时，A2立即熄灭，A1过一会熄灭 D．断开开关S切断电路时，A1和A2都要过一会才熄灭

3 的电压为_________V。 三、计算题

11、有一面积为S＝100cm2的金属环，电阻为R＝0.1Ω，环中磁场变化规律如图所示，磁场方向垂直环面向里，则在t1－t2时间内通过金属环某一截面的电荷量为多少？

12、如图所示，光滑的长平行金属导轨宽度d＝50cm，导轨所在的平面与水平面夹角，其他电阻不计，导轨放在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0．4T。金属棒ab从上端由静止开始下滑，金属棒ab的质量m＝0.1kg。?＝37°，导轨上端电阻R＝0.8?,如图所示，光滑的长平行金属导轨宽度d＝50cm，导轨所在的平面与水平面夹角(sin37°＝0.6，g＝10m/s2) 求：(1)求导体棒下滑的最大速度； (2)求当速度达到5m/s时导体棒的加速度；

13、如图所示，竖直向上的匀强磁场磁感应强度B0=0.5T，并且以0.1T/s的变化率均匀增加，水平放置的导轨不计电阻，不计摩擦阻力，宽度L=0.5m，在导轨上放着一金属棒MN，电阻R0=0.1Ω，并用水平细线通过定滑轮悬吊着质量 M=2kg的重物．导轨上的定值电阻R=0.4Ω，与P、Q端点相连组成回路．又知PN长d=0.8m，求：从磁感强度为B0开始计时，经过多少时间金属棒MN恰能将重物拉起？

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