電磁感應(yīng)專題

1、電磁感應(yīng)專題于永洲臨淄三中基本知識(shí) 1 1、磁通量及變化方式：、磁通量及變化方式：各種原因引起穿各種原因引起穿過(guò)回路的磁通量變化；過(guò)回路的磁通量變化；導(dǎo)體相對(duì)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體相對(duì)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)切割磁感線切割磁感線。 2 2、判定感應(yīng)電流（電動(dòng)勢(shì)）的方向：、判定感應(yīng)電流（電動(dòng)勢(shì)）的方向： ； 。 3 3、對(duì)楞次定律理解：、對(duì)楞次定律理解： “ “阻礙阻礙”不是不是“阻阻止止”；“阻礙阻礙”不等于不等于“反向反向”。 4 4、計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大?。骸⒂?jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大?。悍ɡ陔姶欧ɡ陔姶鸥袘?yīng)定律感應(yīng)定律 ；導(dǎo)體切割磁感導(dǎo)體切割磁感線線楞次定律右手定則E=n tE=BLv 一、地磁場(chǎng)背景下電磁感應(yīng)類地磁場(chǎng)

2、背景下電磁感應(yīng)類 例例: :如圖所示為地磁場(chǎng)磁感線的示意圖。在北半球如圖所示為地磁場(chǎng)磁感線的示意圖。在北半球地磁場(chǎng)的豎直分量向下。飛機(jī)地磁場(chǎng)的豎直分量向下。飛機(jī) 在我國(guó)上空勻速巡航，機(jī)翼保在我國(guó)上空勻速巡航，機(jī)翼保 持水平，飛行高度不變。由于持水平，飛行高度不變。由于 地磁場(chǎng)的作用，金屬機(jī)翼上有地磁場(chǎng)的作用，金屬機(jī)翼上有 電勢(shì)差電勢(shì)差. .設(shè)飛行員左方機(jī)翼末端設(shè)飛行員左方機(jī)翼末端 處的電勢(shì)為處的電勢(shì)為U U1 1，右方機(jī)翼末，右方機(jī)翼末 端處的電勢(shì)為端處的電勢(shì)為U U2 ( )2 ( ) A. A.若飛機(jī)從西往東飛，若飛機(jī)從西往東飛，U U1 1比比U U2 2高高 B.B.若飛機(jī)從東往西飛，

3、若飛機(jī)從東往西飛，U U2 2比比1 1高高 C.C.若飛機(jī)從南往北飛，若飛機(jī)從南往北飛，U U1 1比比2 2高高 D.D.若飛機(jī)從北往南飛，若飛機(jī)從北往南飛，2 2比比1 1高高AC方法總結(jié)1 1、掌握地磁場(chǎng)的特點(diǎn)：在地面上方，地、掌握地磁場(chǎng)的特點(diǎn)：在地面上方，地磁場(chǎng)的水平分量總是從地球南極指向北極，磁場(chǎng)的水平分量總是從地球南極指向北極，而豎直分量則南北相反，在南半球垂直地而豎直分量則南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下。面向上，在北半球垂直地面向下。2 2、熟練應(yīng)用右手定則。、熟練應(yīng)用右手定則。3 3、建立良好的空間、建立良好的空間方向感方向感。變式 1 1、一航天飛機(jī)下

4、有一細(xì)金屬桿，桿指向、一航天飛機(jī)下有一細(xì)金屬桿，桿指向地心若僅考慮地磁場(chǎng)的影響，則當(dāng)航天飛地心若僅考慮地磁場(chǎng)的影響，則當(dāng)航天飛機(jī)位于赤道上空機(jī)位于赤道上空 ( ) ( ) A A由東向西水平飛行時(shí)，桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的由東向西水平飛行時(shí)，桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向一定由上向下方向一定由上向下 B B由西向東水平飛行時(shí)，桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的由西向東水平飛行時(shí)，桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向一定由上向下方向一定由上向下 C C沿經(jīng)過(guò)地磁極的那條經(jīng)線由南向北水平飛沿經(jīng)過(guò)地磁極的那條經(jīng)線由南向北水平飛行時(shí)，桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向一定由下向上行時(shí)，桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向一定由下向上 D D沿經(jīng)過(guò)地磁極的那條經(jīng)線由北向南水平飛沿經(jīng)過(guò)

5、地磁極的那條經(jīng)線由北向南水平飛行時(shí)，桿中一定沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)行時(shí)，桿中一定沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)A DA D 2、“衛(wèi)星懸繩發(fā)電衛(wèi)星懸繩發(fā)電”是人類為尋找衛(wèi)星的新型電是人類為尋找衛(wèi)星的新型電力能源供應(yīng)系統(tǒng)而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。假設(shè)在實(shí)驗(yàn)中，力能源供應(yīng)系統(tǒng)而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。假設(shè)在實(shí)驗(yàn)中，用飛機(jī)拖著一根很長(zhǎng)的金屬線（其下端懸掛一個(gè)用飛機(jī)拖著一根很長(zhǎng)的金屬線（其下端懸掛一個(gè)金屬球，以保證金屬線總是呈豎直狀態(tài)）在高空金屬球，以保證金屬線總是呈豎直狀態(tài)）在高空環(huán)繞地球飛行，且每次飛經(jīng)我國(guó)上空時(shí)都是由西環(huán)繞地球飛行，且每次飛經(jīng)我國(guó)上空時(shí)都是由西北方向飛向東南方向，則下列說(shuō)法正確的是北方向飛向東南方向，則下列說(shuō)法正確的是 （ ）

6、 A這是利用運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線切割地磁場(chǎng)的磁感線產(chǎn)生感這是利用運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線切割地磁場(chǎng)的磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的原理，金屬線相當(dāng)于發(fā)電機(jī)的繞組應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的原理，金屬線相當(dāng)于發(fā)電機(jī)的繞組 B該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生直流電，且金屬線上端為正極該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生直流電，且金屬線上端為正極 C該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生直流電，且金屬線的上端為負(fù)極該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生直流電，且金屬線的上端為負(fù)極 D該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生交流電，當(dāng)飛機(jī)在北半球由西向該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生交流電，當(dāng)飛機(jī)在北半球由西向東飛行時(shí)，金屬線的上端為其正極；當(dāng)飛機(jī)在南東飛行時(shí)，金屬線的上端為其正極；當(dāng)飛機(jī)在南半球由西向東飛行時(shí)，金屬線的上端為其負(fù)極半球由西向東飛行時(shí)，金屬線的上端為其負(fù)極ABAB二、圖像類型的題

7、二、圖像類型的題 1、一磁棒自遠(yuǎn)處勻速沿一圓形線圈的軸線一磁棒自遠(yuǎn)處勻速沿一圓形線圈的軸線運(yùn)動(dòng)，并穿過(guò)線圈向遠(yuǎn)處而去，則下圖中運(yùn)動(dòng)，并穿過(guò)線圈向遠(yuǎn)處而去，則下圖中較正確反映線圈中電流較正確反映線圈中電流i i與時(shí)間與時(shí)間t t關(guān)系的是關(guān)系的是（電流以圖示箭頭為正方向）（電流以圖示箭頭為正方向） ( )B 2、在在PQPQ、QRQR區(qū)域中存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、區(qū)域中存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向均垂直于紙面，方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向均垂直于紙面，一正方形導(dǎo)線框一正方形導(dǎo)線框abcdabcd位于紙面內(nèi)，位于紙面內(nèi)，abab邊與磁場(chǎng)的邊與磁場(chǎng)的邊界邊界P P重合。重合

8、。 導(dǎo)線框與磁場(chǎng)區(qū)域的尺寸如圖所示。導(dǎo)線框與磁場(chǎng)區(qū)域的尺寸如圖所示。從從t=0t=0時(shí)刻開(kāi)始，線框勻速橫穿兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域，以時(shí)刻開(kāi)始，線框勻速橫穿兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域，以abcdabcd為線框中的電流為線框中的電流i i的正方向，向左為導(dǎo)的正方向，向左為導(dǎo)線框所受安培力的正方向，以下線框所受安培力的正方向，以下i ti t和和F Ft t關(guān)關(guān)系示意圖中正確的是系示意圖中正確的是 （ ）AC方法總結(jié) ：1、在圖像問(wèn)題中，感應(yīng)電流（電動(dòng)勢(shì)）的方在圖像問(wèn)題中，感應(yīng)電流（電動(dòng)勢(shì)）的方向都要由右手定則或楞次定律判斷向都要由右手定則或楞次定律判斷。2、感應(yīng)電流（電動(dòng)勢(shì)）的大小取決于感應(yīng)電流（電動(dòng)勢(shì)）的大小取決于-t

9、-t圖圖或或B-tB-t圖上各點(diǎn)切線的斜率大小；導(dǎo)體棒切割圖上各點(diǎn)切線的斜率大小；導(dǎo)體棒切割速率的大小。速率的大小。變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1、磁場(chǎng)方向垂直紙面，規(guī)定向里的方向?yàn)檎诖艌?chǎng)中有磁場(chǎng)方向垂直紙面，規(guī)定向里的方向?yàn)檎诖艌?chǎng)中有一細(xì)金屬圓環(huán)，線圈平面位于紙面內(nèi)，如圖一細(xì)金屬圓環(huán)，線圈平面位于紙面內(nèi)，如圖1：現(xiàn)令磁：現(xiàn)令磁感強(qiáng)度感強(qiáng)度B隨時(shí)間隨時(shí)間t變化，先按圖變化，先按圖2中的中的Oa圖線變化，后來(lái)圖線變化，后來(lái)又按圖線又按圖線bc和和cd變化，令，變化，令，E1、E2、E3分別表示這三分別表示這三段變化過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，段變化過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，l1，l2，l3分別表示分別表示對(duì)應(yīng)

10、的感應(yīng)電流，則對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電流，則（ ） A、E1E2，I1沿逆時(shí)針?lè)较颍啬鏁r(shí)針?lè)较?，I2沿順時(shí)針?lè)较蜓仨槙r(shí)針?lè)较?B、E1E2，I1沿逆時(shí)針?lè)较颍啬鏁r(shí)針?lè)较?，I2沿順時(shí)針?lè)较蜓仨槙r(shí)針?lè)较?C、E1E2，I2沿順時(shí)針?lè)较颍仨槙r(shí)針?lè)较?，I3沿逆時(shí)針?lè)较蜓啬鏁r(shí)針?lè)较?D、E2=E3，I2沿順時(shí)針?lè)较?，沿順時(shí)針?lè)较颍琁3沿順時(shí)針?lè)较蜓仨槙r(shí)針?lè)较駼D 2 2、如圖所示，一寬、如圖所示，一寬40cm40cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。一邊長(zhǎng)為磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。一邊長(zhǎng)為20cm20cm的正的正方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場(chǎng)邊界方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場(chǎng)邊界的恒

11、定速度的恒定速度v=20cm/sv=20cm/s通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，在運(yùn)動(dòng)通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線框有一邊始終與磁場(chǎng)區(qū)域的邊界過(guò)程中，線框有一邊始終與磁場(chǎng)區(qū)域的邊界平行。取它剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻平行。取它剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻t=0t=0，在下列，在下列圖線中，正確反映感應(yīng)電流強(qiáng)度隨時(shí)間變化圖線中，正確反映感應(yīng)電流強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律的是規(guī)律的是（ ）C 3、如圖如圖12-112-1所示，虛線上方空間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，所示，虛線上方空間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，直角扇形導(dǎo)線框繞垂磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，直角扇形導(dǎo)線框繞垂直于紙面的軸直于紙面的軸O O以角速度勻速逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)以角速度勻速逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)線框

12、中感應(yīng)電流的方向以逆時(shí)針為正，線框處線框中感應(yīng)電流的方向以逆時(shí)針為正，線框處于圖示位置時(shí)為時(shí)間零點(diǎn)。那么，在圖于圖示位置時(shí)為時(shí)間零點(diǎn)。那么，在圖12-212-2中中能正確表明線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周感應(yīng)電流變化情況的能正確表明線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周感應(yīng)電流變化情況的是（是（ ）圖12-1圖12-2A三、電磁感應(yīng)相關(guān)計(jì)算三、電磁感應(yīng)相關(guān)計(jì)算 例：如圖甲，光滑且足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌例：如圖甲，光滑且足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距L=0.2m，電阻，電阻R=0.4，導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量為，導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量為m=0.1kg、電阻、電阻r=0.1的金屬桿，導(dǎo)軌電阻可忽略

13、不計(jì)，整個(gè)裝置處的金屬桿，導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感度強(qiáng)度于磁感度強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，現(xiàn)用一外力面向里，現(xiàn)用一外力F沿水平方向拉桿，使之由靜止沿水平方向拉桿，使之由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，若理想電壓表的示數(shù)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，若理想電壓表的示數(shù)U隨時(shí)間隨時(shí)間t變化的關(guān)系變化的關(guān)系如圖乙如圖乙. 求：求：（1）金屬桿在第）金屬桿在第5s末的運(yùn)動(dòng)末的運(yùn)動(dòng) 速度；速度；（2）第）第5s末外力末外力F的瞬時(shí)功率的瞬時(shí)功率.練習(xí)練習(xí)1、如圖，兩根足夠長(zhǎng)的直金屬導(dǎo)軌如圖，兩根足夠長(zhǎng)的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為平行放置在傾角為 的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌

14、間距為的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)。M、P兩點(diǎn)間接有阻值為兩點(diǎn)間接有阻值為R的的電阻。一根質(zhì)量為電阻。一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直。整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為軌垂直。整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直斜面向下。導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略。讓向垂直斜面向下。導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略。讓ab桿沿導(dǎo)軌桿沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計(jì)摩擦。由靜止開(kāi)始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計(jì)摩擦。 （1）由）由b向向a方向看到的裝置，請(qǐng)?jiān)诖藞D中畫(huà)出方向看到的裝置，請(qǐng)?jiān)诖藞D中畫(huà)出ab桿下滑過(guò)程桿下滑過(guò)

15、程中某時(shí)刻的受力示意圖；中某時(shí)刻的受力示意圖； （2）在加速下滑過(guò)程中，當(dāng)）在加速下滑過(guò)程中，當(dāng)ab桿的速度大小為時(shí)，求此時(shí)桿的速度大小為時(shí)，求此時(shí)ab桿中的電流及其加桿中的電流及其加 速度的大小；速度的大小； （3）求在下滑過(guò)程中，）求在下滑過(guò)程中，ab桿可以達(dá)到桿可以達(dá)到 的速度最大值。的速度最大值。圖56-1 2、如圖、如圖61所示，矩形導(dǎo)線框所示，矩形導(dǎo)線框abcd，質(zhì)量，質(zhì)量m=0.2kg ，電阻電阻r=1.6，邊長(zhǎng)，邊長(zhǎng)L1=1.0m，L2=0.8m.其下方距其下方距cd邊邊h=0.8m處有一個(gè)僅有水平上邊界處有一個(gè)僅有水平上邊界PQ的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T，方向垂直于紙面向里，方向垂直于紙面向里.現(xiàn)使線框從靜止現(xiàn)使線框從靜止開(kāi)始自由下落，下落過(guò)程中開(kāi)始自由