高考物理总复习第十单元电磁感应微专题9电磁感应中的课件

的磁场在其周围空间激发一种电场提供的。这
种电场叫感生电场（涡旋电场）
感生电场 E i
感生电场力 qEi
感生电场为非静 电性场强，故：
e E i dld dm t
Maxwell：磁场变化时，不仅在导体回路中 ，而且在其周围空间任一点激发电场，感生 电场沿任何闭合回路的线积分都满足下述关 系：
E id l d d m t d ds B td S d B t d S
线
形
状
电力线为闭合曲线
E感
dB 0 dt
电 场 的
为保守场作功与路径无关
Edl 0
为e非i 保守E 场感作d功l与路径dd有mt关
性
静电场为有源场
质
EdS
e0
q
感生电场为无源场
E感dS0
➢感生电动势的计算
方法一，由 eLE感dl
需先算E感
方法二， 由 e d
di
(有时需设计一个闭合回路)
2.感生电场的计算
Ei
dl
dm dt
L
当 E具i 有某种对称
性才有可能计算出来
例：空间均匀的磁场被限制在圆柱体内，磁感
强度方向平行柱轴，如长直螺线管内部的场。
磁场随时间变化，且设dB/dt=C >0，求圆柱
内外的感生电场。
则感生电场具有柱对称分布
Bt
此 E i 特点：同心圆环上各点大小相同，方向
磁通量 的变化
感应电流的 磁场方向
感应电流 的方向
电动势 的方向
➢ 楞次定律的另一种表述：
“感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因”
“原因”即磁通变化的原因，“效果”即感应电流的 场

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总之，不论什么情况，只要满足同时电路闭合和磁通量发 生变化这两个条件，就必然产生感应电流；反过来说，只要产 生了感应电流，那么电路一定是闭合的，穿过该电路的磁通量 也一定发生了变化。
动)
()
A．一直增加
B．一直减少
C．先增加后减少
D．先增加，再减少直到零，然后再增加，最后减少
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解析：bc 边移到导线位置之前磁通量垂直纸面向外增加，之后 磁通量减小到 0，这时导线位于线框中间位置，再向右移动时磁 通量垂直纸面向里增加，直到 ad 边与导线重合，再往右移动磁 通量又变小，故 D 正确。 答案：D
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2．磁感应强度的变化引起磁通量的变化。如图甲是通过磁 极的运动改变穿过回路的磁通量；图乙通过改变原线圈中的电 流从而改变磁场的强弱，进而改变穿过回路的磁通量。
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3.磁场和闭合电路的面积都不发生变化，二者的 夹角发生变化，从而引起穿过线圈的磁通量发生变 化。如图所示，闭合线圈在匀强磁场中绕轴 OO′转 动的过程。

自感系数
电磁感应
对于一个任意的回路
L
d dt
d dI
dI dt
L
L
dI dt
L dΨ Ψ dI I
自感（系数）的物理意义：
① L dΨ Ψ dI I
在数值上等于回路中通过单位电流时， 通过自身回路所包围面积的磁通链数。
电磁感应
②
L
d
dt
d( LI ) L dI I dL
解： r R E涡 • dl L
B
•
dS
t
S
分布。 E
L E涡dl
S
B dS t
dB
R L E
d
t
E r
0
B E
E涡
2r
dB dt
r 2
E涡
r 2
dB dt
方向：逆时针
电磁感应
r R
L E涡 •
dl
S'
B t
•
dS
在圆柱体外，由于
l H • dl NI
H 2r NI
H NI 2r
I
R2 R1
B NI
2r
d
B
•
dS
NI
hdr
2r
h
r dr
电磁感应
d
B
•
dS
NI
hdr
2r
d
NIh 2
R2
R1
dr r
NIh ln( R2 )
2
R1
N N 2Ih ln( R2 )
2
R1
L
N 2h
ln(
R2
)
I 2
R1
电磁感应

第十四页，共四十七页。
常见的产生感应电流的三种情况
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第十五页，共四十七页。
考点二 楞次定律及其推论的理解及应用 [基础梳理]
1．楞次定律
12/12/2021ห้องสมุดไป่ตู้
第十六页，共四十七页。
2．楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为：感应电流的效果 总是阻碍引起感应电流的原因．列表说明如下：
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第二十八页，共四十七页。
解析：选 D.由楞次定律可知，电流计中的电流先由 b 到 a，后 由 a 到 b，A 错误；a 点的电势先比 b 点低，后比 b 点高，B 错 误；磁铁减少的机械能等于回路中产生的热量，C 错误；根据 楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍磁铁与闭合回路间的相对 运动，磁铁刚离开螺线管时，受到向上的磁场力，加速度小于 重力加速度，D 正确．
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第十章 电磁感应(diàncí-gǎnyìng)
12/12/2021
第二页，共四十七页。
第十章 电磁感应(diàncí-gǎnyìng)
第一节 电磁感应现象 楞次定律
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第三页，共四十七页。
考点一 电磁感应现象的判断 [基础梳理]
1．磁通量 (1)概念：在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，与磁场方垂向直_(c_hu_íz_h_í) _ 的面积 S 和 B 的乘积． (2)公式：Φ＝ B·S ． (3)单位：1 Wb＝ 1 T·m2 ．
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第二十七页，共四十七页。
4.(2018·江苏苏北四市联考)如图所示，螺线管与灵敏 电流计相连，磁铁从螺线管的正上方由静止释放， 向下穿过螺线管．下列说法正确的是( ) A．电流计中的电流先由 a 到 b，后由 b 到 a B．a 点的电势始终低于 b 点的电势 C．磁铁减少的重力势能等于回路中产生的热量 D 磁铁刚离开螺线管时的加速度小于重力加速度

• 点评：本类问题中的恒量与变量必须分清楚，导 自由电子随棒向右运动,
自由电子随棒向右运动, CD棒----- 电源，上端为正
体不动，磁场发生变化，产生感生电动势，由于 在电磁感应现象中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路就相当于电源，其余部分相当于外
电路。
变化率是定值，因此E、I均为恒量。 产生感应电流（感生电动势）
而拉力 F 等于棒 ad 所受的安培力，即 mg＝BIl1
其中 B＝ΔΔBt ·t
②
感应电流由变化的磁场产生 I＝ER＝ΔΔΦt ·R1＝ΔΔBt ·lR1l2
①
③
所以由上述三式联立可得 t＝ml12gl2R·ΔΔBt ·ΔΔBt ＝10s
× × × ××
化学作用就是我们所说的非静电力
洛仑兹力----与非静电力有关
思考与讨论
1、动生电动势是怎样产生的？ 2、什么力充当非静电力？ 提示
※导体中的自由电荷受到 什么力的作用？
＋＋
F电 F电
-
F洛
※导体棒的哪端电势比较高？
--
※非静电力与洛伦兹力有关吗？
导体棒中自由电荷是电子
1. 自由电子随棒向右运动, 同时向下运动。
2. 上端积累正电荷， 下端积累负电荷。
3. 当电场力与洛仑兹力平衡时，自 由电荷就只随棒向右运动。
• (1)如图2所示，若轨道左端MP间接一阻值为R的 电阻，导体棒在水平向右的恒力F的作用下由静 止开始运动。求经过一段时间后，导体棒所能达 到的最大速度的大小。
F安 I v
F安 BIL I E R总
E BLv
B2L2v F安 R总
F合 F - F安
F合 0, a 0, v最大

12
四、电磁场与电磁波 1．对麦克斯韦电磁场理论的进一步理解 (1)恒定的磁场(电场)不能产生电场(磁场)． (2)周期性变化的电场(磁场)产生同频率的周期性变 化的磁场(电场)，才能形成电磁波． (3)变化的磁场能够在周围空间产生电场，这种电场 与电荷激发的静电场不同，它的电场线是闭合的， 它的存在与空间有无导体或者有无闭合电路无关．
9
三、理想变压器原、副线圈基本量的关系 如图9－1所示：
图9－1
10
基本 关系
因果 关系 (n1、 n2 不 变)
功率关系
P1＝P2
电压关系
U1＝n1，与负载、副线圈的个数多少 U2 n2
无关
(1)只有一个副线圈：II12＝nn21 电流关系 (2)多个副线圈：
I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn 或 U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn
18
图9－3
19
【自主解答】 线框做匀加速直线运动， 则有 v＝at，v＝ 2as；由欧姆定律可得电流 I ＝BRLv＝BLRat＝BLR2as，即感应电流大小与时 间成正比，与位移的平方根成正比，故 A、C 两项正确，B、D 两项错误．
13
2．对电磁波的理解
(1)电磁波的传播不需要介质，可在真空中
传播，在真空中，不同频率的电磁波传播速度
是相同的(都等于光速)．
(2)不同频率的电磁波，在同一介质中传播，
其速度是不同的，频率越高，波速越小．
(3)v＝λf，f 是电磁波的频率，即为发射电
磁波的
LC
振荡电路的频率
f＝2π
1 ，改变 LC
二、交流电“四值”的比较
6
瞬时值 最大值 平均值
e＝ 重要 Emsinω 关系 t

答案：AD
点评：解答此类题的关键：
(1)正确理解通电自感和断电自感现象中自感电动势对“原 电流的变化”的阻碍作用，即延缓原电流的变化．
(2)纯电感线圈在电流稳定时相当于一根短路导线，非纯电 感线圈在电流稳定时相当于一定值电阻．
跟踪训练3 如图所示电路，多匝线圈的电阻和电池的
内阻均可以忽略，两个电阻的阻值都是R，电键K原来打开
3．互感现象：两个互相靠近的线圈(两线圈的导线并没有直 接相连)，当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的 ________，会在另一个线圈中产生________，这种现象称 为互感．互感现象产生的感应电动势，称为互感电动 势．变压器就是利用互感现象制成的．
4．涡流：当线圈中的电流发生变化时，在它附近的任何导 体中都会产生________，这种电流像水中的漩涡叫涡流．
2．磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ、磁通量的变化率
ΔΔΦt 的意义
(1)磁通量Φ是穿过某一面积的磁感线的条数；磁通量
的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1，表示磁通量变化的多少，并不涉及
这种变化所经历的时间；磁通量的变化率
ΔΦ Δt
，表示磁通量
变化的快慢．
(2)当磁通量Φ很大时，磁通量的变化量ΔΦ可能很小．同理， 当磁通量的变化量ΔΦ很大时，若经历的时间很长，则磁通 量的变化率也可能较小．
感线，则感应电动势的大小为E＝BL·12
ωL＝
1 2
BL2ω(平均速
度取中点位置，此位置的线速度为12ωL)．
三、自感和互感、涡流
1．自感现象：导体本身的________发生变化在它本身产 生的电磁感应现象叫自感现象．自感现象中产生的电动势 叫自感电动势，E＝________，L为线圈的自感系数．

( AC ) A．P＝2mgvsinθ B．P＝3mgvsinθ
C．当导体棒速度达到v2时加速度大小为g2sinθ
D．在速度达到 2v 以后匀速运动的过程中，R 上产生的 焦耳热等于拉力所做的功
【解析】导体棒由静止释放，速度达到 v 时，回路中的
I2＝RE＝ΔRΔΦt＝ΔRΔBSt ＝ΔΔBtπ2Rr2，因为 I1＝I2，可得ΔΔBt ＝ωπB0，
C 选项正确．
*5.(2012 山东)如图所示，相距为 L 的 两条足够长的光滑平行金属导轨与水平
面的夹角为 θ，上端接有定值电阻 R， 匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度
为 B.将质量为 m 的导体棒由静止释放， 当速度达到 v 时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于 导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为 P，导体棒最终以 2v 的速度匀速运动．导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不 计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为 g.下列选项正确的是
科目三考试 科目3实际道路考 试技巧、视频教程
科目四考试 科目四模拟考试题 C1 科目四仿真考试
*1．(2011海南)自然界的电、热和磁等现象都是相互联 系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡 献．下列说法正确的是( ACD )
【解析】由于零线、火线中电流方向相反，产生磁 场方向相反，所以家庭电路正常工作时，L2中的磁 通量为零，选项A正确；家庭电路短路和用电器增 多时均不会引起L2的磁通量的变化，选项B正确，C 错误；地面上的人接触火线发生触电时，线圈L1中 磁场变化引起L2中磁通量的变化，产生感应电流， 吸起K，切断家庭电路，选项D正确．
(1)电磁感应与力和运动结合的问题，研究方法与力学相 同，首先明确物理过程，正确地进行受力分析，这里应 特别注意伴随感应电流而产生的安培力：在匀强磁场中 匀速运动的导体受的安培力恒定，变速运动的导体受的 安培力也随速度(电流)变化．其次应用相应的规律求解： 匀速运动可用平衡条件求解，变速运动的瞬时速度可用 牛顿第二定律和运动学公式求解，变速运动的热量问题 一般用能量观点分析．

解析
高考一轮总复习•物理
第25页
1．[“三则一律”的应用](多选)如图所示，金属导轨上的导体棒 ab 在匀强磁场中沿 导轨做下列哪种运动时，铜制线圈 c 中将有感应电流产生且被螺线管吸引( )
A．向右做匀速运动 B．向左做减速运动 C．向右做减速运动 D．向右做加速运动
答案
高考一轮总复习•物理
第26页
高考一轮总复习•物理
第9页
2．如图所示，两个单匝线圈 a、b 的半径分别为 r 和 2r.圆形匀强磁场 B 的边缘恰好 与 a 线圈重合，则穿过 a、b 两线圈的磁通量之比为 ( )
A．1∶1 C．1∶4
B．1∶2 D．4∶1
答案
高考一轮总复习•物理
3．如图所示的各图所描述的物理情境中，没有产生感应电流的是( )
第22页
2.“三则一律”的应用技巧 (1)应用楞次定律，一般要用到安培定则． (2)研究感应电流受到的安培力时，一般先用右手定则确定电流方向，再用左手定则确 定安培力的方向，有时也可以直接用楞次定律的推广应用确定．
高考一轮总复习•物理
第23页
典例 2 (2024·山西太原模拟)(多选)如图所示装置中，ab、cd 杆垂直放置在导轨上，与 导轨接触良好，杆与导轨之间的摩擦力不计．原来 ab、cd 杆均静止，当 ab 杆做如下哪些运 动时，cd 杆将向左移动( )
解析
高考一轮总复习•物理
第12页
重难考点 全线突破
高考一轮总复习•物理
考点 感应电流方向的判断
1．楞次定律中“阻碍”的含义
第13页
高考一轮总复习•物理
2．应用楞次定律的思路
第14页
高考一轮总复习•物理
第15页
典例 1 如图所示，两匀强磁场的磁感应强度 B1 和 B2 大小相等、方向相反．金属圆环 的直径与两磁场的边界重合．下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是( )

感应电动势的大小与 哪些因素有关
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磁铁相对于线 圈运动得越快
电流计指针偏 转角度越大
感应电流越大
磁通量的变化快慢就是磁通量的变化率
用
t
表示
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二、法拉第电磁感应定律
1、内容：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。
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例1：如图所示，有一夹角为θ的金属角架， 角架所围区域内存在匀强磁场中，磁场的 磁感强度为B，方向与角架所在平面垂直， 一段直导线ab，从角顶c贴着角架以速度v 向右匀速运动，求：(1)t时刻角架的瞬时感 应电动势；(2)t时间内角架的平均感应电动 势？
表明感应电动 势越大。
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穿过线圈的磁通 量变化越快
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导体切割磁感线 的速度越大
电流计指针偏转 角度越大

4．(2017·淮北一模)如图甲所示，电阻不计的光滑平行金属导轨固定 在水平面上，导轨间距 L＝0.5 m。左端连接 R＝0.5 Ω 的电阻， 右端连接电阻不计的金属卡环。电阻不计，质量 m＝0.4 kg 的金 属棒与质量也为 0.4 kg 的物块通过光滑滑轮用轻绳相连，轻绳 始终处于绷紧状态，PQ、MN 到右端卡环的距离分别为 2.4 m 和 2 m，将金属棒从 PQ 位置由静止释放，当它滑到 MN 位置开 始计时，同时在 MN 右侧导轨间施加垂直导轨平面向下的匀强 磁场，该磁感应强度 B -t 图像如图乙所示，金属棒在运动过程 中与导轨始终保持良好接触，当它滑至导轨右端卡环位置时被 卡住不动(g 取 10 m/s2)，求：
[保温训练·试一试]
1．[多选](2018 届高三·贵州三校联考)如图所示，竖直
光滑导轨上端接入一定值电阻 R，C1 和 C2 是半径 都为 a 的两圆形磁场区域，其区域内的磁场方向都
垂直于导轨平面向外，区域 C1 中磁场的磁感应强
度随时间按 B1＝B0＋kt(k>0)变化，C2 中磁场的磁
感应强度恒为 B2，一质量为 m、电阻为 r、长度为
上没有发生隐性致死突变。
主干知识·忆一忆
易错易混·醒一醒 保温训练·试一试
答
高考主题(十) 电磁感应 结 束
【审题关键】 (1)由题干可知“某隐性致死突变基因有纯合致死效应(胚胎致 死)，无其他性状效应。 (2)根据隐性纯合子的死亡率，隐性致死突变分为完全致死突 变和不完全致死突变。 (3)实验目的是“探究受X射线辐射的雄果蝇X染色体上是否发 生了隐性致死突变”，由此可知该突变基因位于X染色体上。
③_F_1_互__相__交__配__(或__：__F_1_雌__蝇__与__正__常__雄__蝇__交__配__)_______。

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电磁感应中的含容电路分析
电容器充放电过程分析
分析电磁感应现象中电容器充放电的过程，以及充放电过程中各 物理量的变化规律。
含容电路的暂态过程分析
分析电磁感应现象中含容电路的暂态过程，包括电容器的充电和放 电过程，以及电流、电压等物理量的变化规律。
含容电路的稳态分析
在电磁感应现象中，当电容器充放电达到稳态时，分析电路中各物 理量的数值和变化规律。
应试技巧与备考建议
仔细审题注意题目中Fra bibliotek关键词和条件限制。
规范答题
按照题目要求规范书写答案。
应试技巧与备考建议
• 时间分配：合理安排时间，避免前松后紧或前紧 后松。
应试技巧与备考建议
系统复习
全面系统地复习电磁感应的相关知识。
多做练习
通过大量的练习提高解题能力和应试技巧。
总结归纳
及时总结归纳易错点和难点问题。
高考物理总复习课件第十章电磁感应
汇报人：XX
20XX-01-24
目录 CONTENTS
• 电磁感应基本概念与定律 • 电磁感应中的动力学问题 • 电磁感应中的图像问题 • 电磁感应中的电路问题 • 电磁感应中的创新实验 • 高考真题回顾与模拟训练
01
电磁感应基本概念与定律
法拉第电磁感应定律
法拉第电磁感应定律的内容
高考真题回顾及解析
（2020年全国卷II）关于电磁感 应现象，下列说法正确的是（ ）
A. 穿过闭合电路的磁通量发生变 化时，电路中就会产生感应电流
B. 闭合电路的一部分导体在磁场 中运动时，导体中就会产生感应
电流
高考真题回顾及解析

(1)两次线圈中平均感应电动势之比； (2)两次线圈之中电流之比； (3)两次通过线圈的电荷量之比。
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9．由于 Φ＝BS，则 ΔΦ＝Δ(BS)。当 S 不变时，ΔΦ＝ΔB·S，E＝nΔΔBt ·S，当 B 不变时 ΔΦ＝B·ΔS，E＝nB·ΔΔSt (其中 Δt 表示时间)。
10．当矩形线框中的一边(长度为 L)以相对于磁场垂直切割速度 v 切割磁场 线时，ΔS＝Lv，于是 E＝BLv。
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第十章 电磁感应
第二节 法拉第电磁感应定律
知识梳理
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1．电磁感应中产生的电动势叫感应电动势。 2．产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过线圈的磁通量发 生变化，线圈中就有感应电动势产生，产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 3．右手定则：将右手伸开，磁感线垂直穿过手心，大拇指指向导体运动的 方向，四指的指向即为导体内部产生感应电流的方向。
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8．电路中感应电动势(E)的大小，与穿过这一电路的磁通量的变化率成正比， 如果一个线圈只有一匝，则 E＝ΔΦ/Δt，如果一个线圈有 n 匝，则 E＝nΔΦ/Δt。 (E 指平均电动势，且 ΔΦ 只能以绝对值代入)。
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右手定则在直流电中的应用
用于判断电流方向与磁场方向的关系。
右手定则在交流电中的应用
用于判断电流方向与磁场方向的关系，但需注意交流电的矢量性。
楞次定律与右手定则的实例
楞次定律的实例
当一个条形磁铁插入线圈时，线 圈中会产生抵抗磁通变化的感应 电流，从而阻碍磁铁的插入。
右手定则的实例
当直流电通过一个线圈时，用右 手握住线圈，拇指指向电流方向 ，四指指向即为磁场方向。
法拉第电磁感应定律
说明电磁感应现象，磁场可由 电场感应产生，而电场也可由
磁场感应产生。
麦克斯韦方程组的实例
静电场的电势分布
通过电势分布来描述静电场的性质和规律 。
恒定电流的磁场
描述恒定电流产生的磁场分布和性质，如 磁感线的形状和方向。
电磁感应现象
如发电机的工作原理，磁场感应电场，电 场感应磁场等。
• 安培环路定律：$ • abla \times \overset{\longrightarrow}{E} = -\frac{\partial \overset{\longrightarrow}{B}}{\partial t}$ • 法拉第电磁感应定律：$ • abla \times \overset{\longrightarrow}{B} = \mu_{0}\overset{\longrightarrow}{J} + \frac{\partial
VS
详细描述
将一根导线置于磁场中，并通以交变电流 ，根据右手定则，用右手握住导线，让大 拇指指向电流方向，四指的弯曲方向就是 磁场方向。在实验中，可以通过观察电流 表指针的偏转方向来验证右手定则。
谢谢您的聆听
THANKS
楞次定律的表述
感应电流的方向总是要使感应电动势反抗 引起感应电流的原磁场的磁通变化。

盘实验”.实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂
一枚可以自由旋转的磁针，如图所示.实验中发现，当圆盘在磁针的磁场
中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起
题眼
转动起来，但略有滞后.下列说法正确的是 答案 分析
√A.圆盘上产生了感应电动势
非匀强磁场
√B.圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动
题眼
A.ab棒不受安培力作用
B.ab棒所受安培力的方向向右
I
√C.ab棒向右运动速度v越大，所受安培力越大
D.螺线管产生的磁场，A端为N极
E
N
R
分析 答案 解析
2019-9-15
B2l2v R
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32
方法感悟
三定则一定律的应用技巧 1.应用楞次定律时，一般要用到安培定则. 2.研究感应电流受到的安培力时，一般先用右手定则确定电流方向，再 用左手定则确定安培力方向，有时也可以直接应用楞次定律的推论确定.
2019-9-15
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4
(5)磁通量的意义： ①磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数. ②同一线圈平面，当它跟磁场方向垂直时，磁通量 最大 ；当它跟磁 场方向平行时，磁通量为 零 ；当正向穿过线圈平面的磁感线条数和 反向穿过的一样多时，磁通量为 零 . (6)磁通量变化：ΔΦ＝Φ2－Φ1.
√C.保持磁铁在线圈中相对静止时，电流表指针不发生偏转
D.若磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针发生偏转
答案
2019-9-15
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5.如图所示，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水
平金属圆环中穿过.现将环从位置Ⅰ释放，环经过磁铁到达位置Ⅱ.设环经