高考物理复习教案.pdf

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1、学习必备欢迎下载选修 32第九章电磁感应第 1 讲电磁感应产生的条件楞次定律对应学生用书 P148磁通量(考纲要求 ) 1.磁通量的计算(1)公式： BS. (2)适用条件：匀强磁场；S是垂直磁场的有效面积(3)单位：韦伯，1 Wb1 T m2. 2碰通量的物理意义(1)可以形象地理解为磁通量就是穿过某一面积的磁感线的条数(2)同一个平面，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 . 电磁感应现象(考纲要求 ) 1.电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有感应电流产生的现象2产生感应电流的条件表述 1 闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动表述 2

2、 穿过闭合电路的磁通量发生变化3产生电磁感应现象的实质电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合则产生感应电流；如果回路不闭合，则只有感应电动势，而无感应电流. 楞次定律(考纲要求 ) 1.楞次定律(1)内容 ：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(2)适用条件 ：所有电磁感应现象图 9 11 2右手定则 (如图 9 11 所示 ) (1)内容 ：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，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(2)适用情况 ：导体切割磁感线产生感应电流学习必备欢迎下

3、载1安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律的适用范围规律适用范围基本现象安培定则电流的磁效应运动电荷、电流产生磁场左手定则磁场力磁场对运动电荷、电流的作用右手定则楞次定律电磁电应导体做切割磁感线运动回路的磁通量变化2判断感应电流方向的“三步法 ”3右手定则掌心 磁感线垂直穿入，拇指 指向导体运动的方向，四指 指向感应电流的方向1下图中能产生感应电流的是()学习必备欢迎下载解析根据产生感应电流的条件：A 中，电路没闭合，无感应电流；B 中，面积增大，闭合电路的磁通量增大，有感应电流；C 中，穿过线圈的磁感线相互抵消，恒为零，无感应电流； D 中，磁通量不发生变化，无感应电流答案B 2如图 912

4、 所示，小圆圈表示处于匀强磁场中的闭合电路一部分导线的横截面，速度 v 在纸面内关于感应电流的有无及方向的判断正确的是()图 9 12 A甲图中有感应电流，方向向外B乙图中有感应电流，方向向外C丙图中无感应电流D丁图中a、b、c、d 四位置上均无感应电流解析甲图中导线切割磁感线，根据右手定则，可知电流方向向里，A 错；乙、丙图中导线不切割磁感线，无电流，B 错误， C 正确；丁图中导线在b、d 位置切割磁感线，有感应电流，在a、c 位置速度方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，无感应电流，D 错误答案C 图 9 13 3(2011 杭州高三检测)如图 913 所示，通电直导线右边有一个矩形线框，

5、线框平面与直导线共面，若使线框逐渐远离(平行 )通电导线，则穿过线框的磁通量将()。A逐渐增大B逐渐减小C保持不变D不能确定解析离导线越远， 电流产生的磁场越弱，穿过线圈的磁感线条数越少，磁通量逐渐减小，故只有B 正确答案B 图 9 14 4(2009 浙江理综 )如图 914 所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m，阻值为R 的闭合矩形金属线框abcd 用绝缘轻质细杆悬挂在O 点，并可绕 O 点摆动金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面则线框中感应电流的方向是()学习必备欢迎下载AabcdaB

6、dcbadC先是 dcbad，后是 ab cdaD先是 ab cda，后是 dc bad解析线框从右侧摆到最低点的过程中，穿过线框的磁通量减小，由楞次定律可判断感应电流的方向为dcbad， 从最低点到左侧最高点的过程中，穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可判断感应电流的方向为dcbad，所以选B. 答案B 5某班同学在探究感应电流产生的条件时，做了如下实验：探究：如图915 甲所示，先将水平导轨、导体棒ab 放置在磁场中，并与电流表组成一闭合回路然后进行如下操作：ab 与磁场保持相对静止；让导轨与ab 一起平行于磁感线运动；让ab 做切割磁感线运动图 9 15 探究：如图915 乙所示，将螺线管

7、与电流表组成闭合回路然后进行如下操作：把条形磁铁放在螺线管内不动；把条形磁铁插入螺线管；把条形磁铁拔出螺线管探究：如图9 15 丙所示，螺线管A、滑动变阻器、电源、开关组成一个回路；A放在螺线管B 内，B 与电流表组成一个闭合回路然后进行如下操作：闭合和断开开关瞬间；闭合开关，A 中电流稳定后；闭合开关，A 中电流稳定后，再改变滑动变阻器的阻值可以观察到：(请在 (1)(2)(3) 中填写探究中的序号) (1)在探究中，_闭合回路会产生感应电流；(2)在探究中，_闭合回路会产生感应电流；(3)在探究中，_闭合回路会产生感应电流；(4)从以上探究中可以得到的结论是：当_时，闭合回路中就会产生感应

8、电流解析(1)只有当 ab 做切割磁感线运动时，闭合回路才会产生感应电流；(2)当螺线管中的磁通量发生改变时，闭合回路会产生感应电流；(3)闭合和断开开关瞬间或者改变滑动变阻器的阻值， 都会使闭合回路的电流发生变化，因而螺线管中的磁通量发生改变，产生感应电流； (4)闭合回路的磁通量发生改变答案(1)(2)(3)(4)闭合回路的磁通量发生改变图 9 16 6(2010 上海卷 )如图 916 所示，金属环A 用轻线悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧若变阻器滑片P 向左移动，则金属环A 将向 _(填“左”或“右”)运动，并有 _(填“收缩”或“扩张”)趋势解析本题考查楞次定律的理解及应用滑片P

9、 向左移动时，电阻减小，电流增大，穿过金属环A 的磁通量增加，根据楞次定律，金属环将向左运动，并有收缩趋势答案左收缩学习必备欢迎下载对应学生用书 P149考点一电磁感应现象是否发生的判断【典例 1】如图 91 7 所示，图 9 17 一个 U 形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一个磁感应强度为B 的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为 .在下列各过程中， 一定能在轨道回路里产生感应电流的是()Aab 向右运动，同时使减小B使磁感应强度B 减小， 角同时也减小Cab 向左运动，同时增大磁感应强度BDab 向右运动，同时增大磁感应强度B 和 角(0 E2， a端为正BE

10、1E2，b 端为正CE1E2，a 端为正DE1v1，故 E2E1，选项 D 正确答案D 图 9116 5(2011 上海单科， 13)如图 9116 所示，均匀带正电的绝缘圆环a 与金属圆环b同心共面放置， 当 a 绕 O 点在其所在平面内旋转时，b 中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a()A顺时针加速旋转B顺时针减速旋转C逆时针加速旋转D逆时针减速旋转解析由楞次定律，欲使b 中产生顺时针电流，则a 环内磁场应向里减弱或向外增强，a 环的旋转情况应该是顺时针减速或逆时针加速，由于b 环又有收缩趋势，说明a 环外部磁场向外，内部向里，故选B. 答案B 图 9117 6(2

11、011 上海单科， 20 改编 )如图 9117 所示，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布，一铜制圆环用丝线悬挂于O 点，将圆环拉至位置a后无初速释放，在圆环从a 摆向 b 的过程中 ()A感应电流方向先顺时针后逆时针再顺时针B感应电流方向一直是逆时针C安培力方向始终与速度方向相反D安培力方向始终沿水平方向解析圆环从位置a 运动到磁场分界线前，磁通量向里增大，感应电流为逆时针；跨越分界线过程中，磁通量由向里最大变为向外最大，感应电流为顺时针；再摆到b 的过程中，磁通量向外减小，感应电流为逆时针，所以A 错；由于圆环所在处的磁场，上下对称，所受安培力竖直方向平衡，因

12、此总的安培力沿水平方向，故D 正确答案D 学习必备欢迎下载对应学生用书 P285图 9118 1如图 9118 所示， 开始时矩形线圈平面与匀强磁场垂直，且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外，若要线圈产生感应电流，下列方法中不可行的是()A将线圈向左平移一小段距离B将线圈向上平移C以 ab 为轴转动 (小于 90 ) D以 ac 为轴转动 (小于 60 ) 解析当线圈向左平移一小段距离时，穿过闭合电路abdc 的磁通量变化(减小 )，有感应电流产生， A 正确；将线圈向上平移时，穿过闭合电路的磁通量不变，无感应电流，B 错误；以 ab 为轴转动小于90 和以 ac 为轴转动小于60 时，穿过闭合

13、电路的磁通量都是从最大减小，故有感应电流，C、D 正确答案B 2现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈 B、电流计及电键如图91 19所示连接下列说法中正确的是()图 9119 A电键闭合后，线圈A 插入或拔出都会引起电流计指针偏转B线圈 A 插入线圈B 中后，电键闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转C电键闭合后，滑动变阻器的滑片P 匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度D电键闭合后，只有滑动变阻器的滑片P 加速滑动，电流计指针才能偏转解析电键闭合后，线圈A 插入或拔出都会引起穿过线圈B 的磁通量发生变化，从而电流计指针偏转，选项A 正确；线圈A 插入线圈B 中后，电键闭合和断开的瞬间

14、，线圈B的磁通量会发生变化，电流计指针会偏转，选项 B 错误；电键闭合后，滑动变阻器的滑片P无论匀速滑动还是加速滑动，都会导致线圈A 的电流发生变化，线圈B 的磁通量变化，电流计指针都会发生偏转，选项C、D 错误答案A 图 9120 3(2011 杭州统测训练)两根通电直导线M、N 都垂直纸面固定放置，通过它们的电流学习必备欢迎下载方向如图91 20 所示，线圈L 的平面跟纸面平行，现将线圈从位置A 沿 M、N 连线中垂线迅速平移到位置B，则在平移过程中，线圈中的感应电流()A沿顺时针方向，且越来越小B沿逆时针方向，且越来越大C始终为零D先顺时针，后逆时针答案C 图 9121 4(2012 济

15、南模拟 )如图 9121 所示， 通电直导线cd 右侧有一个金属框与导线cd 在同一平面内，金属棒ab 放在框架上，若ab 受到向左的磁场力，则cd 中电流的变化情况是()cd中通有由 dc方向逐渐减小的电流cd中通有由 dc方向逐渐增大的电流cd 中通有由cd 方向逐渐减小的电流 cd 中通有由c d 方向逐渐增大的电流ABCD答案D 图 9122 5(改编题 )如图 9122 所示， 在直线电流附近有一根金属棒ab，当金属棒以b 端为圆心，以ab 为半径，在过导线的平面内匀速旋转达到图中的位置时()Aa 端聚积电子Bb 端聚积电子C金属棒内电场强度等于零Da 端电势低于b 端电势解析因导体

16、棒所在区域的磁场的方向垂直于纸面向外，当金属棒转动时，由右手定则可知， a 端的电势高于b 端的电势， b 端聚积电子， B 正确答案B 图 9123 6如图 9123 所示，甲、乙两个矩形线圈同处在纸面内，甲的ab 边与乙的cd 边平行且靠得较近， 甲、乙两线圈分别处在垂直纸面方向的匀强磁场中，穿过甲的磁感应强度为B1，方向指向纸面内，穿过乙的磁感应强度为B2，方向指向纸面外，两个磁场可同时变化，当发现 ab 边和 cd 边间有排斥力时，磁场的变化情况可能是()AB1变小， B2变大BB1变大， B2变大CB1变小， B2变小DB1不变， B2变小解析ab 边与cd 边有斥力，则两边通过的电

17、流方向一定相反，由楞次定律可知，当B1变小， B2变大时， ab 边与 cd 边中的电流方向相反答案A 学习必备欢迎下载图 9124 7在一根较长的铁钉上，用漆包线绕上两个线圈A、 B，将线圈B 的两端接在一起，并把 CD 段直漆包线沿南北方向放置在静止的小磁针的上方，如图9124 所示下列判断正确的是 ()A开关闭合时，小磁针不发生转动B开关闭合时，小磁针的N 极垂直纸面向里转动C开关断开时，小磁针的N 极垂直纸面向里转动D开关断开时，小磁针的N 极垂直纸面向外转动解析开关保持接通时，A 内电流的磁场向右；开关断开时， 穿过 B 的磁感线的条数向右减少，因此感应电流的磁场方向向右，感应电流的

18、方向由C 到 D，CD 下方磁感线的方向垂直纸面向里，小磁针N 极向里转动答案C 8如图 9125 所示， 甲是闭合铜线框， 乙是有缺口的铜线框，丙是闭合的塑料线框，它们的正下方都放置一薄强磁铁，现将甲、乙、丙拿至相同高度H 处同时释放 (各线框下落过程中不翻转 )，则以下说法正确的是()图 9125 A三者同时落地B甲、乙同时落地，丙后落地C甲、丙同时落地，乙后落地D乙、丙同时落地，甲后落地解析甲是铜线框， 在下落过程中产生感应电流，所受的安培力阻碍它的下落，故所需的时间长； 乙没有闭合回路， 丙是塑料线框， 故都不会产生感应电流，它们做自由落体运动，故 D 正确 (逆反思维法 ) 答案D

19、图 9126 9如图 9126 所示，虚线abcd 为矩形匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，圆形闭合金属线框以一定的速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动如图所示给出的是圆形闭合金属线框的四个可能到达的位置，则圆形闭合金属线框的速度可能为零的位置是()学习必备欢迎下载ABCD解析因为线框在进、出磁场时，线框中的磁通量发生变化，产生感应电流，安培力阻碍线框运动，使线框的速度可能减为零，故 正确答案C 图 9127 10如图 9127 所示， 闭合的矩形金属框abcd 的平面与匀强磁场垂直，现金属框固定不动而磁场运动，发现ab 边所受安培力的方向为竖直向上，则此时磁场的运动可能是()A水平向右平动B水平

20、向左平动C竖直向上平动D竖直向下平动解析本题考查楞次定律、安培定则、法拉第电磁感应定律的应用ab 边受到的力向上，由安培定则可知，ab 上电流的方向由ba，由楞次定律可得，线框内的磁通量在增加，磁场向右运动，A 项正确、 B 项错误；当磁场上下运动时，线框内的磁通量不变化，不产生感应电流， C、D 项错误答案A 11. 图 9128 如图 91 28 所示，金属棒ab 置于水平放置的金属导体框架cdef 上，棒 ab 与框架接触良好从某一时刻开始，给这个空间施加一个斜向上的匀强磁场，并且磁场均匀增加，ab棒仍静止，在磁场均匀增加的过程中，关于ab 棒受到的摩擦力，下列说法正确的是()A摩擦力大

21、小不变，方向向右B摩擦力变大，方向向右C摩擦力变大，方向向左D摩擦力变小，方向向左解析本题考查电磁感应定律和平衡条件由法拉第电磁感应定律和安培定则知，ab中产生的电流的大小恒定，方向由b 到 a，由左手定则，ab 受到的安培力方向向左下方，FBIL ，由于 B 均匀变大， F 变大， F 的水平分量Fx变大，静摩擦力f静 Fx变大，方向向右， B 正确 (单杆水平式 ) 答案B 12. 图 9129 如图 9129 所示，由导体棒ab 和矩形线框cdef 组成的 “10”图案在匀强磁场中一起向右匀速平动，匀强磁场的方向垂直线框平面向里，磁感应强度B 随时间均匀增大，则下列说法正确的是()学习必

22、备欢迎下载A导体棒的a 端电势比b 端电势高，电势差Uab在逐渐增大B导体棒的a 端电势比b 端电势低，电势差Uab在逐渐增大C线框 cdef 中有顺时针方向的电流，电流大小在逐渐增大D线框 cdef 中有逆时针方向的电流，电流大小在逐渐增大解析本题考查楞次定律和法拉第电磁感应定律对导体棒ab 由右手定则可判断a 端电势高，由EBlv 可知，因为磁感应强度均匀增大，所以Uab变大，故选项A 对、 B 错；对矩形线框cdef，由楞次定律可判断，感应电流的方向为逆时针方向，但由于磁感应强度是均匀增大，所以感应电流是恒定的，不会增大，所以选项C、D 都不对答案A 图 9130 13如图 9130 所

23、示，线圈由A 位置开始下落，在磁场中受到的磁场力如果总小于它的重力，则它在A、B、C、D 四个位置 (B、D 位置恰好线圈有一半在磁场中)时，加速度关系为 ()AaAaBaCaDBaAaCaBaDCaAaCaDaBDaAaCaBaD解析线框在 A、 C 位置时只受重力作用，加速度aAaCg.线框在 B、D 位置时均受两个力的作用，其中安培力向上、重力向下由于重力大于安培力，所以加速度向下，大小agFmFB，所以 aDaBaD，选项 B 正确答案B 142010 广州亚运会上100 m 赛跑跑道两侧设有跟踪仪，其原理如图所示，水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L0.5 m，一端通过

24、导线与阻值为R0.5 的电阻连接； 导轨上放一质量为m0.5 kg 的金属杆 (如图 91 31 甲)，金属杆与导轨的电阻忽略不计；均匀磁场竖直向下用与导轨平行的拉力F 作用在金属杆上，使杆运动当改变拉力的大小时，相对应的速度v 也会变化， 从而使跟踪仪始终与运动员保持一致已知v 和 F 的关系 (如图 9131 乙)(取重力加速度g10 m/s2)则下列说法错误的是()图 9131 A金属杆受到的拉力与速度成正比B该磁场磁感应强度为1 T C图线在横轴的截距表示金属杆与导轨间的阻力大小D导轨与金属棒之间的动摩擦因数为 0.4 解析由图象可知选项A 错误、 C 正确；由 FBIL mg 0 及

25、 IBLvR可得：FB2L2vRmg 0，从图象上分别读出两组F、v 数据代入上式即可求得B1 T， 0.4，所以选项学习必备欢迎下载B、D 正确答案A 第 2 讲法拉第电磁感应定律自感涡流对应学生用书 P151法拉第电磁感应定律(考纲要求 ) 1.感应电动势(1)概念 ：在电磁感应现象中产生的电动势；(2)产生条件 ：穿过回路的磁通量发生改变，与电路是否闭合无关(3)方向判断 ：感应电动势的方向用楞次定律或右手定则判断2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(2)公式 ：En t，其中 n 为线圈匝数(3)感应电流与感应电动势的关系：遵守闭合电路

26、欧姆定律，即IERr. 3导体切割磁感线时的感应电动势(1)导体垂直 切割磁感线时感应电动势可用EBlv 求出，式中l 为导体切割磁感线的有效长度(2)导体棒 在磁场中转动时导体棒以端点为轴，在匀强磁场中垂直于磁感线方向匀速转动产生感应电动势EBl v 12Bl2(平均速度等于中点位置线速度12l ). 自感、涡流 (考纲要求 ) 1.自感现象(1)概念 ：由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势(2)表达式 ： EL I t. (3)自感系数L相关因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关单位：亨利(H,1 mH 103 H,1 H

27、106 H)2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感应电流，这种电流像水的漩涡所以叫涡流3电磁感应的重要应用(1)电磁阻尼 ：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的相对运动(2)电磁驱动 ：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的学习必备欢迎下载(3)电磁阻尼和电磁驱动的原理体现了楞次定律的推广应用1对公式 En t的理解2公式 EBLv 与公式 En t的比较En tEBLv导体一个回路一段导体适用普遍使用导体切割磁感线意义常常用于求平均

28、电动势既可求平均值也可求瞬时值联系本质上是统一的后者是前者的一种特殊情况但是， 当导体做切割磁感线运动时，用 EBLv 求 E 比较方便；当穿过电路的磁通量发生变化时，用En t求 E 比较方便 . 1(2012 安徽六校联考 )图中 ad 所示分别为穿过某一闭合回路的磁通量 随时间t变化的图象，关于回路中产生的感应电动势下列论述正确的是()A图 a 中回路产生的感应电动势恒定不变B图 b 中回路产生的感应电动势一直在变大C图 c中回路在0t1时间内产生的感应电动势小于在t1t2时间内产生的感应电动势学习必备欢迎下载D图 d 中回路产生的感应电动势先变小再变大解析磁通量 随时间 t 变化的图象

29、中， 斜率表示感应电动势，所以图 a 中不产生感应电动势，图b 中产生恒定的感应电动势，图c 中 0t1时间内的感应电动势大于t1t2时间内的感应电动势，图d 中感应电动势先变小再变大答案D 图 9 21 2如图 9 21 所示，半径为r 的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B 中，绕 O 轴以角速度 沿逆时针方向匀速转动，则通过电阻R 的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计) A由 c 到 d，IBr2RB由 d 到 c，IBr2RC由 c 到 d，IBr22RD由 d 到 c，IBr22R答案D 图 9 22 3在匀强磁场中，有一个接有电容器的单匝导线回路，如图922 所示，已知C30 F

30、，L15 cm，L28 cm，磁场以5102 T/s 的速率增加，则()A电容器上极板带正电，带电荷量为6105 C B电容器上极板带负电，带电荷量为6105 C C电容器上极板带正电，带电荷量为6109 C D电容器上极板带负电，带电荷量为6109 C 解析电容器两极板间的电势差U 等于感应电动势E，由法拉第电磁感应定律，可得 E B t L1L22104 V，电容器的带电荷量QCUCE6109 C，再由楞次定律可知上极板的电势高，带正电，C 项正确答案C 图 9 23 4如图 9 23 所示为一光滑轨道，其中MN 部分为一段对称的圆弧，两侧的直导轨与圆弧相切，在MN 部分有如图所示的匀强磁

31、场，有一较小的金属环如图放置在P 点，金属环由静止自由释放，经很多次来回运动后，下列判断正确的有()A金属环仍能上升到与P 等高处B金属环最终将静止在最低点C金属环上升的最大高度与MN 等高D金属环上升的最大高度一直在变小解析金属环在进入磁场以及穿出磁场的过程中，都将产生涡流，机械能转化为内能，学习必备欢迎下载金属环的动能变小当金属环只在磁场中运动时，不再产生涡流， 最后将在 MN 之间来回运动，所以最后上升的最大高度与MN 等高答案C 5闭合回路由电阻R 与导线组成，其内部磁场大小按Bt 图变化，方向如图924所示，则回路中()图 9 24 A电流方向为逆时针方向B电流强度越来越大C磁通量的

32、变化率恒定不变D产生的感应电动势越来越大解析由楞次定律可以判断电流方向为顺时针方向，A 项错误； 由法拉第电磁感应定律En t可得， E n B tS，由图可知 B t是恒量， 所以电动势恒定，D 项错误； 根据欧姆定律，电路中电流是不变的，B 项错误； 由于磁场均匀增加，线圈面积不变所以磁通量的变化率恒定不变， C 项正确答案C 对应学生用书 P153考点一法拉第电磁感应定律En t的应用应用法拉第电磁感应定律En t时应注意：(1)研究对象： E n t的研究对象是一个回路，而不是一段导体；(2)物理意义： En t求的是 t 时间内的平均感应电动势，当 t0 时，则 E 为瞬时感应电动势

33、；(3)E n t求得的电动势是整个回路的感应电动势，而不是回路中某段导体的电动势整个回路的电动势为零，其回路中某段导体的感应电动势不一定为零；(4)用公式 E nS B t求感应电动势时，S为线圈在磁场范围内的有效面积(5)若回路中与磁场方向垂直的面积S 及磁感应强度B 均随时间变化，则EtnSt B tnBt S t，要特别注意题目要求的是哪个时刻的感应电动势【典例 1】如图 92 5 甲所示，一个电阻值为R，匝数为n 的圆形金属线圈与阻值为2R 的电阻R1连接成闭合回路，线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场， 磁感应强度B 随时间 t 变化的关

34、系图线如图92 5乙所示，图线与横、纵轴的截距分别为t0和 B0.导线的电阻不计，求0 至 t1时间内，学习必备欢迎下载图 9 25 (1)通过电阻R1上的电流大小和方向；(2)通过电阻R1上的电荷量q 及电阻 R1上产生的热量解析(1)由图象分析可知，0 至 t1时间内 B tB0t0由法拉第电磁感应定律有En tn B tS.而 Sr22， 由闭合电路欧姆定律有I1ER1R联立以上各式解得通过电阻 R1上的电流大小为I1nB0 r223Rt0由楞次定律可判断通过电阻R1上的电流方向为从b 到 a. (2)通过电阻R1上的电荷量qI1t1nB0 r22t13Rt0通过电阻 R1上产生的热量Q

35、I12R1t12n2B022r24t19Rt02. 答案见解析(1)计算通过导线横截面的电荷量一定要用平均电流乘以时间(2)由 q I t， I ER总， E n t，可导出电荷量qn R总. 【变式 1】(2011 广西二模 ) 图 9 26 如图 92 6 所示，边长为a、电阻为R 的正方形闭合线框ABCD 在匀强磁场中绕AB边匀速转动， 磁感应强度为B， 初始时刻线框所在平面与磁感线垂直，经过 t 时间后转过120角，求：(1)线框内感应电流在t 时间内的平均值；(2)转过 120 角时感应电动势的瞬时值；(3)设线框电阻为R，则这一过程通过线框导线截面的电荷量解析(1)初始时刻1Ba2

36、， t 时刻 212Ba2， 故 |21|32Ba2， 所以 E t3Ba22l， I ER3Ba22Rt. (2)因 t 时间内转过120 ，故周期为3t，则线框转动的角速度 23t，t 时刻 CD 边的线速度为 va 2a3t，速度方向与磁场夹角为 60 ，所以 EBavsin 3 Ba23t. 学习必备欢迎下载(3)因为 3Ba22， q R，所以 q3Ba22R. 答案(1)3Ba22Rt(2)3 Ba23t(3)3Ba22R考点二导体切割磁感线产生感应电动势的计算对于导体平动切割磁感线产生感应电动势的计算式EBlv，应从以下几个方面理解和掌握(1)公式使用条件：本公式是在一定条件下得

37、出的，除了磁场是匀强磁场外，还需B、l、v 三者相互垂直实际问题中当它们不相互垂直时，应取垂直的分量进行计算，公式可为EBlvsin ，为 B 与 v 方向间的夹角(2)使用范围： 导体平动切割磁感线时，若 v 为平均速度， 则 E 为平均感应电动势，即 EBl v .若 v 为瞬时速度，则E 为相应的瞬时感应电动势(3)有效性： 公式中的l 为有效切割长度，即导体与v 垂直的方向上的投影长度图中有效长度分别为：甲图： l cdsin ；乙图：沿 v1方向运动时， lMN；沿 v2方向运动时，l0. 丙图：沿 v1方向运动时， l2R；沿 v2方向运动时， l0；沿 v3方向运动时，lR(4)

38、相对性： EBlv 中的速度v 是相对于磁场的速度，若磁场也运动，应注意速度间的相对关系【典例 2】如图 927 所示，水平放置的三条光滑平行金属导轨abc，相距均为d1 m，导轨ac 间横跨一质量为m1 kg 的金属棒MN，棒与导轨始终良好接触，棒的电阻r2 ，导轨的电阻忽略不计在导轨bc 间接一电阻为R2 的灯泡，导轨ac 间接一理想电压表整个装置放在磁感应强度B2T 的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下，现对棒MN 施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始运动，试求：图 9 27 (1)若施加的水平恒力F8 N，则金属棒达到稳定时速度为多少？(2)若施加的水平外力功率恒定，棒达到稳定时速

39、度为1.5 m/s，则此时电压表的读数为多少？(3)若施加的水平外力功率恒为P20 W，经历 t1 s 时间，棒的速度达到2 m/s，则此过程中灯泡产生的热量是多少？解析(1)当 F 与安培力平衡时，金属棒速度达到稳定，设稳定时速度大小为v1，F安BdlIBdv1R总R总Rr2学习必备欢迎下载解得 v16 m/s (2)设电压表的读数为U，则 UBdv2ULUL23Bdv2解得 U5 V (3)设小灯泡和金属棒产生的热量分别为Q1，Q2有 Q1 Q22 1由功能关系得：PtQ1Q212mv2可得 Q1 12 J 答案(1)6 m/s(2)5 V(3)12 J 【变式 2】如图 928 所示，一

40、导线弯成闭合线圈，以速度v 向左匀速进入磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场方向垂直平面向外线圈总电阻为R，从线圈进入磁场开始到完全进入磁场为止，下列结论正确的是()图 9 28 A感应电流一直沿逆时针方向B线圈受到的安培力先增大，后减小C感应电动势的最大值EBrvD穿过线圈某个横截面的电荷量为B r2 r2R解析在闭合线圈进入磁场的过程中，通过闭合线圈的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向一直为顺时针方向，A 错误 导体切割磁感线的有效长度先变大后变小，感应电流先变大后变小，安培力也先变大后变小，B 正确 导体切割磁感线的有效长度最大值为 2r，感应电动势最大为E2Brv，C 错误穿过

41、线圈某个横截面的电荷量为Q RB r22r2R， D 错误答案B 考点三自感现象、通电和断电自感的比较通电自感断电自感电路图器材要求A1、A2同规格， RRL，L 较大L 很大 (有铁芯 )，RL? RA现象在 S 闭合瞬间， A2灯立即亮起来，A1灯逐渐变亮，最终一样亮在开关 S 断开时， 灯 A 突然闪亮一下后再渐渐熄灭 (当抽掉铁芯后，重做实验，断开开关 S 时，会看到灯A 马上熄灭 ) 原因由于开关闭合时，流过电感线圈的电流断开开关 S 时， 流过线圈L 的电流减小，学习必备欢迎下载迅速增大，使线圈产生自感电动势，阻碍电流的增大， 使流过 A1灯的电流比流过 A2灯的电流增加得慢产生自

42、感电动势，阻碍电流的减小，使电流继续存在一段时间；在S断开后，通过 L 的电流反向通过电灯A，且由于RL? RA，使得流过A 灯的电流在开关断开瞬间突然增大，从而使 A 灯的发光功率突然变大能量转化情况电能转化为磁场能磁场能转化为电能【典例 3】如图 92 9 所示，图 9 29 线圈 L 的自感系数很大，且其电阻可以忽略不计，L1、 L2是两个完全相同的小灯泡，随着开关 S 闭合和断开的过程中，灯L1、L2的亮度变化情况是(灯丝不会断 )()AS闭合， L1亮度不变， L2亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮；S 断开， L2立即不亮，L1逐渐变亮BS 闭合， L1不亮， L2很亮； S断开， L1

43、、L2立即不亮CS 闭合， L1、L2同时亮，而后L1逐渐熄灭， L2亮度不变； S 断开， L2立即不亮， L1亮一下才熄灭DS 闭合， L1、L2同时亮，而后L1逐渐熄灭， L2则逐渐变得更亮；S 断开， L2立即不亮， L1亮一下才熄灭解析当 S 闭合， L 的自感系数很大，对电流的阻碍作用较大，L1和 L2串接后与电源相连， L1和 L2同时亮，随着L 中电流的增大，L 的直流电阻不计，L 的分流作用增大，L1中的电流逐渐减小为零，由于总电阻变小，总电流变大，L2中的电流增大，L2灯变得更亮；当 S 断开， L2中无电流，立即熄灭，而线圈L 将要维持本身的电流不变，L 与 L1组成闭合

44、电路， L1灯要亮一下后再熄灭综上所述，选项D 正确答案D 【变式 3】(2010 北京理综 )在如图 9210 所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和 L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L 和一个滑动变阻器R.闭合开关S 后，调整 R，使 L1和 L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I.然后，断开S.若 t时刻再闭合S，则在 t前后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流 i1、流过 L2的电流 i2随时间 t 变化的图象是()图 9210 学习必备欢迎下载解析本题考查线圈的自感现象、电磁感应中的电流图象由题中给出的电路可知，电路由 L 与 L1和 L2与 R 两个支路并联，在t时刻，

45、L1支路的电流因为有L 的自感作用，所以 i1由 0 逐渐增大， L2支路为纯电阻电路，i2不存在逐渐增大的过程，所以B 正确；本题答案为 B. 答案B 学习必备欢迎下载对应学生用书 P15512.电磁感应中的“杆导轨 ”模型(1)模型概述“杆导轨”模型是电磁感应问题高考命题的“基本道具”，也是高考的热点，考查的知识点多，题目的综合性强，物理情景变化空间大，是我们复习中的难点“杆导轨”模型又分为“单杆”型和“双杆”型；导轨放置方式可分为水平、竖直和倾斜；杆的运动状态可分为匀速运动、匀变速运动、非匀变速运动或转动等；磁场的状态可分为恒定不变、均匀变化和非均匀变化等等，情景复杂形式多变(2)模型分

46、类.单杆水平式物理模型匀强磁场与导轨垂直，磁感应强度为B，棒 ab 长为 L，质量为 m，初速度为零，拉力恒为F，水平导轨光滑，除电阻R 外，其他电阻不计动态分析设运动过程中某时刻棒的速度为v， 由牛顿第二定律知棒ab 的加速度为 aFmB2L2vmR， a、v 同向，随速度的增加，棒的加速度a 减小，当a0 时， v 最大， IBLvR恒定收尾状态运动形式匀速直线运动力学特征a0v 恒定不变电学特征I 恒定图 9211 【例 1】 (2010 天津理综， 11)如图 9 211 所示，质量m10.1 kg，电阻 R10.3 ，长度l0.4 m 的导体棒ab 横放在 U 型金属框架上框架质量m

47、20.2 kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数 0.2.相距 0.4 m 的 MM 、NN相互平行，电阻不计且足够长电阻 R20.1 的 MN 垂直于 MM .整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B0.5 T垂直于 ab 施加 F2 N 的水平恒力， ab 从静止开始无摩擦地运动，始终与MM 、NN保持良好接触 当 ab 运动到某处时， 框架开始运动 设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力， g 取 10 m/s2. (1)求框架开始运动时ab 速度 v 的大小；(2)从 ab 开始运动到框架开始运动的过程中，MN 上产生的热量Q0.1 J，求该过程 ab 位移 x的大小

48、学习必备欢迎下载解析(1)ab 对框架的压力F1m1g框架受水平面的支持力Nm2gF1依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到最大静摩擦力F2Nab 中的感应电动势EBlvMN 中电流 IER1R2MN 受到的安培力F安IlB框架开始运动时F安F2由上述各式代入数据解得v6 m/s (2)闭合回路中产生的总热量Q总R1R2R2Q由能量守恒定律，得Fx12m1v2 Q总代入数据解得x1.1 m答案(1)6 m/s(2)1.1 m .单杆倾斜式学习必备欢迎下载物理模型匀强磁场与导轨垂直，磁感应强度为B，导轨间距L，导体棒质量m，电阻 R，导轨光滑，电阻不计动态分析棒 ab 释放后下滑，此时a

49、gsin ，棒 ab 速度 v感应电动势EBLv电流 IER安培力F BIL加速度a，当安培力Fmgsin 时， a0，v 最大收尾状态运动形式匀速直线运动力学特征a0v 最大vmmgRsin B2L2电学特征I 恒定【例 2】 (2011 上海单科， 32)(14 分)如图 9212 所示，电阻可忽略的光滑平行金属导轨长 s1.15 m，两导轨间距L0.75 m，导轨倾角为30 ，导轨上端ab 接一阻值R1.5 的电阻，磁感应强度B 0.8 T 的匀强磁场垂直轨道平面向上阻值r 0.5 ，质量 m0.2 kg的金属棒与轨道垂直且接触良好，从轨道上端ab 处由静止开始下滑至底端，在此过程中金属

50、棒产生的焦耳热Q10.1 J(取 g 10 m/s2)求：图 9212 (1)金属棒在此过程中克服安培力的功W安；(2)金属棒下滑速度v2 m/s 时的加速度a. (3)为求金属棒下滑的最大速度vm，有同学解答如下： 由动能定理， W重W安12mvm2， .由此所得结果是否正确？若正确，说明理由并完成本小题；若不正确，给出正确的解答解析(1)下滑过程中安培力的功即为在电阻上产生的焦耳热，由于R 3r，因此QR3Qr0.3 J(1 分) 故 W安QQRQr0.4 J(2 分) 学习必备欢迎下载(2)金属棒下滑时受重力和安培力F安BIL B2L2Rrv(1 分) 由牛顿第二定律mgsin 30 B