电磁感应全章复习

于电路中产生的电能
D、R两端电压始终小于cd棒中感应电动势的值
2、如图所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ 固定在同一水平面上，两导轨间距L＝0.2m，电阻R＝ 0.4Ω，导轨上停放一质量m＝0.1kg、电阻r＝0.1Ω的金 属杆，导轨电阻可忽略不计，整个装置处于磁感强度B ＝0.5T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。现用一外力 F沿水平方向拉杆，使之由静止开始运动，若理想电压 表的示数U随时间t变化的关系如图b所示。 （1）试分析说明金属杆的运动情况 做a=5m/s2的匀加速直线运动 （2）求第2s末外力F的瞬时功率 P=7W
三根导线，ef较长，分别放在电阻可忽略的光滑平行导
轨上，如图，磁场是均匀的，用外力使导线水平向右
做匀速运动，（每次只有一根导线在导轨上），而且
每次外力做功的功率相同，则下列说法
正确的是 (
)
a
c
e
A ab 运动得最快
B. ef 运动得最快
C. 导线产生的感应电动势相等
D. 每秒钟产生的热量相等
b
d
f
S=vt=4m 拉力做功 WF =FS=0.8J c
F1
d
安培力做功 WF1 =F1 S=0.4J
mg
五、电磁感应现象中涉及的图象
1、线圈在均匀磁场中运动时的I-t、 E—t图象
2、线圈在均匀磁场中运动时的I-x图象
3、线圈在非均匀磁场中运动时的I-t、 E—t图象
注意：
回路中感应电动势E、感应电流I、磁感应强度B 等物理量的方向，在E—t、I—t、B—t等图像中是 通过正负值来反映的，分析回路中的感应电动势或 感应电流的大小及其变化规律，要利用法拉第电磁
有电阻，ＨＱ是一根足够长的电阻均匀的金属棒．若已 知电阻器的阻值为Ｒ， ａａ′=ｄ，滑轨与两平行虚线 的夹角为α，金属棒ＨQ单位长度的电阻为ｋ，磁感应 强度为Ｂ，ＨQ棒以速度ｖ从界面位置起向右匀速移动， 它与滑轨始终保持良好的接触，问到第ｔ秒末时，金属 棒ＨQ与滑轨接触的两点间的电压是多少?这时电阻器 消耗的功率是多少?

电磁感应（磁生电）第一部分电磁感应现象楞次定律一、磁通量1.定义:磁感应强度与面积的乘积,叫做穿过这个面的磁通量.2.定义式:Φ=BS.说明:该式只适用于匀强磁场的情况,且式中的S是跟磁场方向垂直的面积;若不垂直,则需取平面在垂直于磁场方向上的投影面积,即Φ=BS⊥=BSsinθ,θ是S与磁场方向B的夹角.3.磁通量Φ是标量,但有正负.Φ的正负意义是:若从一面穿入为正,则从另一面穿入为负.4.5.6.(1)(2)(3)1.2.表述表述3.合,源.1.,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.楞次定律：感应电流具有这样的方向,就是感应电流产生的磁场,总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.3.判断感应电流方向的思路：用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归结为:“一原、二感、三电流”,如下：根据原磁场(Φ原方向及ΔΦ情况) 确定感应磁场(B感方向) 判断感应电流(I感方向).重点题型汇总一、磁通量及其变化的计算：由公式Φ=BS计算磁通量及磁通量的变化应把握好以下几点:1、此公式只适用于匀强磁场。

2、式中的S 是与磁场垂直的有效面积3、磁通量Φ为双向标量,其正负表示与规定的正方向是相同还是相反4、磁通量的变化量ΔΦ是指穿过磁场中某一面的末态磁通量Φ2与初态磁通量Φ1的差值, 即ΔΦ=|Φ2-Φ1|. 【例】 面积为S 的矩形线框abcd,处在磁感应强度为B 的匀强磁场中(磁场区域足够大),磁场方向与线框平面成θ角,如图9-1-1所示,当线框以ab 为轴顺时针转90过程中,穿过 abcd 的磁通量变化量ΔΦ= .【解析】设开始穿过线圈的磁通量为正,则在线框转过900的过程中,穿过线圈的磁量为:ΔΦ【答案】通量为正 :楞次定律A.a → C.先b,其极。

1.法拉第电磁感应定律：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.公式:n t∆ΦE =∆公式理解：① 上式适用于回路中磁通量发生变化的情形,回路不一定闭合.② 感应电动势E 的大小与磁通量的变化率成正比,而不是与磁通量的变化量成正比,更不是与磁通量成正比. 要注意t∆Φ∆与ΔФ和Φ三个量的物理意义各不相同,且无大小上的必然关系.③ 当∆Φ由磁场变化引起时, t ∆∆Φ常用t B S ∆∆来计算;当∆Φ由回路面积变化引起时,t∆∆Φ常用t S B ∆∆来计算.图9-1-3④ 由tnE ∆∆Φ=算出的是时间t ∆内的平均感应电动势,一般并不等于初态与末态电动势的算术平均值. ⑤ n 表示线圈的匝数，可以看成n 个单匝线圈串联而成。

l


b



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第一类问题：与闭合电路欧姆定律相结合
例题1：如图,边长为L均匀的正方形金属框 架abcd总电阻为R，框架以速度v向右匀速 平动，经过磁感强度为B的匀强磁场。求下 列三种情况ab之间的电势差。(1) 只有ab进 入磁场。(2) 线框全部进入磁场。(3) 只有 ab边离开磁场。 a d
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感应电流(电动势)方向的判定： 2．右手定则 伸开右手，让大拇指跟 其余四指垂直，并与手掌在 同一平面内，让磁感线垂直 (或斜着)穿过掌心，大拇指 指向导体运动的方向，其余 四指所指的方向就是感应电 流的方向.
8
1
N
S S
线圈如何运动？
9
【例】如图所示，固定在水平面内的两光滑平行金 属导轨M、N，两根导体棒中P、Q平行放于导轨上， 形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近 回路时（ ） AD
(2) I=E/R=4A F=BIL=0.4N a=(mg-F)/m=6m/s2; (3) F=BIL=B2 L2 vm /R =mg vm=mgR / B2 L2 =10m/s, 36
解：PQ滑动时产生感应电动势 E=B l v 画出等效电路如图示：R外=2R/9 I总=E /（ R外+r ）=9B l v/11R
v r=R
d Q c
a R/3 P 2R/3 b
E
R
IaP=2I总/3 = 6B l v／11R
电流方向由 P→a
d
Q
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c
4、一金属圆环位于纸面内，磁场垂直纸面，规定向里 为正，如图所示。现今磁场B随时间变化是先按oa图 线变化，又按图线bc和cd变化，令E1、E2、E3分别表 示这三段变化过程中感应电动势的大小，I1、I2、I3分 别表示对应的感应电流，则E1、E2、E3的大小关系是 ___________;电流I1的方向是___________;I2的方向是 E2=E3>E1 逆时针方向 ___________;I3的方向是____________. 顺时针方向 顺时针方向

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五、感应电动势方向的判断
()
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1.根据楞次定律知：感应电流的磁场一定是( ) A.阻碍引起感应电流的磁通量 B.与引起感应电流的磁场方向相反 C.阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化 D.与引起感应电流的磁场方向相同
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2.飞机在一定高度水平飞行时，由于地磁场的存在，其 机翼就会切割磁感线，两机翼的两端点之间会有一定的 电势差.若飞机在北半球水平飞行，且地磁场的竖直分 量方向竖直向下，则从飞行员的角度看( ) A.机翼左端的电势比右端的电势低 B.机翼左端的电势比右端的电势高 C.机翼左端的电势与右端的电势相等 D.以上情况都有可能
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5.如图是一水平放置的矩形线 圈ABCD，在细长的磁铁的N极 附近竖直下落，保持BC边在纸 外，AD边在纸内，由图中的位 置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,这三个位置都靠得很近且Ⅱ 位置刚好在条形磁铁中心轴线上，在这个过程中，线圈 中磁通量变化情况怎样？
【解析】N极附近的磁感线如图所示，线圈在位置Ⅰ,磁场
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2.穿过一个单匝线圈的磁通量始终为每秒均匀地增加 2 Wb,则( ) A.线圈中的感应电动势每秒增加2 V B.线圈中的感应电动势每秒减小2 V C.线圈中的感应电动势始终为2 V D.线圈中不产生感应电动势
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3.根据法拉第电磁感应定律的数学表达式，电动势的单 位V可以表示为( ) A.T/s B.Wb/s C.T·m2/s D.Wb·m2/s 【解析】选B、C.根据法拉第电磁感应定律可知1 V= 1 Wb/s，选项B正确.T是磁感应强度B的单位，1 T显 然不等于1 Wb，故A错误.根据磁通量的定义，1 Wb= 1 T·m2，可知C正确，D错误.