第3节电磁感应定律的应用

的电流方向；
(2)当金属条ab进入“扇形”磁场时，画出“闪烁”装置的电路图；
(3)从金属条ab进入“扇形”磁场时开始，经计算画出轮子转一圈过
程中，内圈与外圈之间电势差Uab随时间t变化的Uab－t图象； (4)若选择的是“1.5 V，0.3 A”的小灯泡，该“闪烁”装置能否正常
工作？有同学提出，通过改变磁感应强度B、后轮外圈半径r2、 角速度ω和张角θ等物理量的大小，优化前同学的设计方案，请
线框重力，由牛顿第二定律得：F－mgsin α＝ma
线框进入磁场前的加速度 a＝F－mgmsin
α
＝5m/Biblioteka 2(2)因为线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动，ab 边进入磁
场切割磁感线，产生的电动势 E＝Bl1v
形成的感应电流 I＝RE＝BRl1v
受到沿斜面向下的安培力 F 安＝BIl1
线框受力平衡，有 F＝mgsin
(4)“闪烁”装置不能正常工作．(金属条的感应电动势只有
4.9×10－2 V，远小于小灯泡的额定电压，因此无法正常工
作．)
B增大，E增大，但有限度；r2增大，E增大，但有限度；ω增 大，E增大，但有限度；θ增大，E不变．
答案 (1)4.9×10－2 V 电流方向为b→a (2)(3)(4)见解析
考点解读
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典例剖析 高考高分技巧
专题专练
【
即 3．(多选)如图9－3－3所示，水平固定放置的
学 足够长的U形即金属导轨处于竖直向上的匀 强磁场中，在练导轨上放着金属棒ab，开始 时ab棒以水平】初速度v0向右运动，最后静 止在导轨上，就导轨光滑和导轨粗糙的两
种情况相比较，这个过程
( )．
A．安培力对ab棒所做的功不相等

甲
乙
A
B
C
D
B [对棒受力分析，棒受的静摩擦力 Ff＝F 安＝BIL，电动势 E＝ΔΔBt S，感应 电流 I＝ER＝ΔΔBt ·RS，0～1 s 和 3～4 s 内的感应电流大小和方向相同，电流从下向 上通过导体棒，安培力向左，静摩擦力向右，为正；1～2 s 和 4～5 s 内，感应 电流为零，导体棒不受安培力，也不受静摩擦力；2～3 s 和 5～6 s 内，电流从 上向下流过导体棒，安培力向右，静摩擦力向左，为负，大小和 0～1 s 内相同， 所以 B 正确。]
A
B
C
D
A [由 E＝BLv 可知，导体棒由 b 运动到 ac 过程中，切割磁感线有效长度 L 均匀增大，感应电动势 E 均匀增大，由欧姆定律可知，感应电流 I 均匀增大。 由右手定则可知，感应电流方向由 M 到 N，由左手定则可知，导体棒所受安培 力水平向左，大小不断增大，故只有选项 A 正确。]
2．(多选)在如图甲所示的电路中，螺线管匝数 n＝1 500 匝，横截面积 S＝ 20 cm2。螺线管导线电阻 r＝1 Ω，R1＝4 Ω，R2＝5 Ω，C＝30 μF。在一段时间内， 穿过螺线管的磁场的磁感应强度 B 按如图乙所示的规律变化，则下列说法中正 确的是( )
甲
乙
A．螺线管中产生的感应电动势为 1.2 V B．闭合 S，电路中的电流稳定后电容器上极板带正电 C．电路中的电流稳定后，电阻 R1 的电功率为 5×10－2 W D．S 断开后，通过 R2 的电荷量为 1.8×10－5 C
[考法指导] 电磁感应中确定电源的方法 1判断产生电磁感应现象的那一部分导体电源。 2动生问题棒切割磁感线产生的电动势 E＝Blv，方向由右手定则判断。 3感生问题磁感应强度的变化的电动势 E＝nΔΔBt·S，方向由楞次定律判断。 而电流方向都是等效电源内部负极流向正极的方向。

电磁感应定律及其应用知识点总结电磁感应现象是物理学中非常重要的一个概念，它不仅为我们理解自然界中的许多现象提供了理论基础，还在实际生活和科技领域有着广泛的应用。

下面我们就来详细总结一下电磁感应定律及其应用的相关知识点。

一、电磁感应定律1、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律指出：闭合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。

如果用 E 表示感应电动势，ΔΦ 表示磁通量的变化量，Δt 表示时间的变化量，那么法拉第电磁感应定律可以表示为：E ＝nΔΦ/Δt，其中 n 是线圈的匝数。

这个定律告诉我们，只要磁通量发生变化，就会产生感应电动势。

而磁通量的变化可以由多种方式引起，比如磁场的变化、线圈面积的变化、线圈与磁场的夹角变化等。

2、楞次定律楞次定律是用来确定感应电流方向的定律。

它指出：感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

简单来说，如果磁通量增加，感应电流产生的磁场方向就与原磁场方向相反，以阻碍磁通量的增加；如果磁通量减少，感应电流产生的磁场方向就与原磁场方向相同，以阻碍磁通量的减少。

楞次定律的本质是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现。

因为如果感应电流的方向不是这样，就会导致能量的无端产生或消失，这与能量守恒定律相违背。

二、电磁感应现象的产生条件要产生电磁感应现象，必须满足以下两个条件之一：1、穿过闭合电路的磁通量发生变化。

这可以是由于磁场的强弱变化、磁场方向的变化、闭合电路的面积变化或者闭合电路在磁场中的位置变化等原因引起的。

2、导体在磁场中做切割磁感线运动。

需要注意的是，如果导体整体都在匀强磁场中运动，而磁通量没有发生变化，是不会产生感应电流的。

三、电磁感应的应用1、发电机发电机是利用电磁感应原理将机械能转化为电能的装置。

在发电机中，通过转动线圈或者磁场，使线圈中的磁通量发生变化，从而产生感应电动势，向外输出电能。

常见的有交流发电机和直流发电机。

交流发电机产生的是交流电，其输出的电流方向和大小会周期性地变化；直流发电机则通过换向器等装置将交流电转化为直流电。

第3节电磁感应现象及应用一、感应电流发现与产生1．（2022春·陕西西安·高二阶段练习）发现电磁感应现象的科学家是（）A．奥斯特B．法拉第C．科拉顿D．安培【答案】B【详解】1931年英国科学家法拉第发现了电磁感应现象。

故选B。

2．下列现象中，属于电磁感应现象的是（）A．通电线圈在磁场中转动B．闭合线圈在磁场中运动而产生电流C．磁铁吸引小磁针D．小磁针在通电导线附近发生偏转【答案】B【详解】A．通电线圈在磁场中发生转动属于电流受到安培力的作用产生的，不是电磁感应现象，故A错误；B．闭合线圈靠近磁铁时，闭合回路磁通量发生变化，产生感应电流，是电磁感应现象，故B正确；C．磁铁吸引小磁针属于磁现象，不是电磁感应现象，故C错误；D．小磁针在通电导线附近发生偏转是由于电流产生磁场引起的，不是电磁感应现象，故D错误。

故选B。

3．如图所示，一根条形磁铁穿过一个弹簧线圈，先将线圈拉开，在放手后则穿过线圈的磁通量如何变化（）A．增大B．减小C．不变D．无法判断【答案】A【详解】磁感线在条形磁铁的内外形成闭合曲线，磁铁外部的磁感线总数等于内部磁感线的总数，而且磁铁内外磁感线方向相反。

而磁铁外部的磁感线分布在无穷大空间，所以图中线圈中磁铁内部的磁感线多于外部的磁感线，由于方向相反，外部的磁感线要将内部的磁感线抵消一些，先将线圈面积拉大，在放手后，内部磁感线总数不变，而抵消减小，剩余增大，则磁通量将增大。

磁通量的方向与磁铁内部的磁场方向相同即向右。

故选A。

4．下列情况能产生感应电流的是（）A．如图（a）所示，导体AB顺着磁感线运动B．如图（b）所示，条形磁铁插入线圈中不动时C．如图（c）所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时D．如图（c）所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通，当改变滑动变阻器阻值时【答案】D【详解】A．导体顺着磁感线运动，通过闭合电路的磁通量不变，不会产生感应电流，故A错误。