高考物理考點(diǎn)分類解析十二電磁感應(yīng)[1]

1、電磁感應(yīng)  1. 電磁感應(yīng)現(xiàn)象:利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做 ，產(chǎn)生的電流叫做 ，這種現(xiàn)象是 最先發(fā)現(xiàn)的；電流周圍產(chǎn)生磁場叫 ， 是 最先發(fā)現(xiàn)的。   （1）產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:穿過閉合電路的 發(fā)生變化，即0.（2）產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的條件:無論回路是否閉合，只要穿過線圈平面的磁通量發(fā)生變化，線路中就有感應(yīng)電動(dòng)勢.產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于 。 （2）電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，如果回路閉合，則有 ，回路不閉合，則只有 而無 。  2.磁通量（1）定義:磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直磁場方向的面積S的乘積叫做穿過這個(gè)面的磁通量，定義式: .如果面積S與B不垂直，應(yīng)以B

2、乘以在垂直于磁場方向上的投影面積S，即=BS，國際單位:   求磁通量時(shí)注意磁通量有正負(fù)值的含義。3. 楞次定律 （1）楞次定律:感應(yīng)電流的磁場，總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化. 適用于一般情況的感應(yīng)電流方向的判定，而 只適用于導(dǎo)線切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情況，此種情況用右手定則判定比用楞次定律判定簡便.  （2）楞次定律的另一種表述:感應(yīng)電流總是阻礙產(chǎn)生它的那個(gè)原因，表現(xiàn)形式有三種:  阻礙原磁通量的變化;阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng);阻礙原電流的變化（自感）. （3）思路步驟：找出閉合回路所在的原磁場方向 明確回路中的磁通量變化 判斷出感應(yīng)電

3、流的磁場方向（磁通量增大，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反，磁通量減小，感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相同） 最后得出感應(yīng)電流方向（由安培定則得） 4.法拉第電磁感應(yīng)定律  電路中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比.表達(dá)式 E=   當(dāng)導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)B、L、v三者兩兩垂直時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢E= （1）兩個(gè)公式的選用方法：計(jì)算的是在t時(shí)間內(nèi)的平均電動(dòng)勢，用公式 ，計(jì)算瞬時(shí)電動(dòng)勢時(shí)通常用公式： ，E=BLv中的v若為瞬時(shí)速度，則算出的就是瞬時(shí)電動(dòng)勢:若v為平均速度，算出的就是平均電動(dòng)勢.  .  5.自感現(xiàn)象 

4、（1）自感現(xiàn)象:由于導(dǎo)體本身的 發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象.（2）自感電動(dòng)勢:在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢叫 電動(dòng)勢.自感電動(dòng)勢的大小取決于 和 ，自感電動(dòng)勢方向總是阻礙電流的變化.  6.電磁感應(yīng)中的電路問題  在電磁感應(yīng)中，切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，該導(dǎo)體或回路就相當(dāng)于電源，  7.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的力學(xué)問題  （1）通過導(dǎo)體的感應(yīng)電流在磁場中將受到安培力作用，電磁感應(yīng)問題往往和力學(xué)問題聯(lián)系在一起，基本方法是:用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動(dòng)勢的大小和方向.求回路中電流強(qiáng)度.  分析研究導(dǎo)體受

5、力情況（包含安培力，用左手定則確定其方向）.列動(dòng)力學(xué)方程或平衡方程求解.  （2）電磁感應(yīng)力學(xué)問題中，要抓好受力情況，運(yùn)動(dòng)情況的動(dòng)態(tài)分析，導(dǎo)體受力運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢感應(yīng)電流通電導(dǎo)體受安培力合外力變化加速度變化速度變化周而復(fù)始地循環(huán)，循環(huán)結(jié)束時(shí)，加速度等于零，導(dǎo)體達(dá)穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，抓住a=0時(shí)，速度v達(dá)最大值的特點(diǎn). 8.電磁感應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化問題 安培力做了多少功，就有多少電能發(fā)生轉(zhuǎn)化：安培力做正功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能，安培力做負(fù)功，就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。   9.電磁感應(yīng)中圖像問題  電磁感應(yīng)現(xiàn)象中圖像問題的分析，要

6、抓住磁通量的變化是否均勻，從而推知感應(yīng)電動(dòng)勢（電流）大小是否恒定.用楞次定律判斷出感應(yīng)電動(dòng)勢（或電流）的方向，從而確定其正負(fù)，以及在坐標(biāo)中的范圍.NS1.用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象當(dāng)有電流從電流表的正極流入時(shí)，指針向右偏轉(zhuǎn)下列說法哪些是正確的( )A當(dāng)把磁鐵N極向下插入線圈時(shí)，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)B當(dāng)把磁鐵N極從線圈中拔出時(shí)，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)C保持磁鐵在線圈中靜止，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)D磁鐵插入線圈后，將磁鐵和線圈一起以同一速度向上運(yùn)動(dòng)，電流表指針向左偏NMSPabR2.如圖，線圈M和線圈N繞在同一鐵芯上。M與電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器相連，P為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端，開關(guān)S處于閉合狀態(tài)。N

7、與電阻R相連。下列說法正確的是( )A當(dāng)P向右移動(dòng)，通過R的電流為b到a B當(dāng)P向右移動(dòng)，通過R的電流為a到bC斷開S的瞬間，通過R的電流為b到a D斷開S的瞬間，通過R的電流為a到ba bva bva bva bv3、粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行?，F(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個(gè)不同方向平移出磁場，如圖所示，則在移出過程中線框一邊a、b兩點(diǎn)間的電勢差絕對(duì)值最大的是 （ ）A. B. C. D.第6題圖4如圖為地磁場磁感線的示意圖在北半球地磁場的豎直分量向下飛機(jī)在我國上空勻速巡航，機(jī)翼保持水平，飛行高度不變由于地磁場的作用

8、，金屬機(jī)翼上有電勢差設(shè)飛行員左方機(jī)翼末端處的電勢為U1右方機(jī)翼末端處的電勢為U2( )A若飛機(jī)從西往東飛，U1比U2高B若飛機(jī)從東往西飛，U1比U2高C若飛機(jī)從南往北飛，U1比U2高D若飛機(jī)從北往南飛，U1比U2高5如圖所示，在一根鐵捧上繞有絕緣線圈，a、c是線圈兩端，b為中間抽頭，把a(bǔ)、b兩點(diǎn)接入一平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上橫放一金屬棒，導(dǎo)軌間有如圖所示的勻強(qiáng)磁場，要使a、c兩點(diǎn)的電勢都高于b點(diǎn)，則金屬棒沿導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)情況可能是（ ）A向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng) D向左做勻減速直線運(yùn)動(dòng)6、如圖所示，A、B是兩盞完全相同的白熾燈，L是電阻不計(jì)的電感線圈,如果斷開

9、電鍵S1，閉合S2，A、B兩燈都能同樣發(fā)光。如果最初S1是閉合的S2是斷開的。那么,可能出現(xiàn)的情況是( )A剛一閉合S2，A燈就立即亮，而B燈則延遲一段時(shí)間才亮B剛閉合S2時(shí)，線圈L中的電流最大C閉合S2以后，A燈變亮，B燈由亮變暗D再斷S2時(shí)，A燈立即熄火，B燈先亮一下然后熄滅vBB7.如圖所示，為兩個(gè)有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向分別垂直紙面向里和向外，磁場寬度均為L，距磁場區(qū)域的左側(cè)L處，有一邊長為L的正方形導(dǎo)體線框，總電阻為R，且線框平面與磁場方向垂直，現(xiàn)用外力F使線框以速度v勻速穿過磁場區(qū)域，以初始位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，規(guī)定：電流沿逆時(shí)針方向時(shí)的電動(dòng)勢E為正，磁感線垂直紙面向里時(shí)

10、磁通量的方向?yàn)檎?，外力F向右為正。則以下關(guān)于線框中的磁通量、感應(yīng)電動(dòng)勢E、外力F和電功率P隨時(shí)間變化的圖象正確的是( )tAtPDtFC0000EtB08題圖8一個(gè)半徑為r、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬圓環(huán)，用一根長為L的絕緣細(xì)繩懸掛于O點(diǎn)，離O點(diǎn)下方L2處有一寬度為L/4，垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，如圖所示?，F(xiàn)使圓環(huán)從與懸點(diǎn)O等高位置A處由靜止釋放（細(xì)繩張直，忽略空氣阻力），擺動(dòng)過程中金屬環(huán)所在平面始終垂直磁場，則在達(dá)到穩(wěn)定擺動(dòng)的整個(gè)過程中金屬環(huán)產(chǎn)生的熱量是（A）mgL （B）mg（L/2+r）（C）mg（3L/4+r （D）mg（L+2r）第題圖9光滑曲面與豎直平面的交線是拋物線，如圖所示，

11、拋物的方程是y=x2，下半部處在一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場中，磁場的上邊界是y=a的直線(圖中虛線所示)，一個(gè)小金屬環(huán)從拋物線上y=b(b<a)處以速度v沿拋物線下滑，假設(shè)拋物線足夠長，金屬環(huán)沿拋物線下滑后產(chǎn)生的焦 耳熱總量是 ( )10.如圖7所示，一光滑平行金屬軌道平面與水平面成角，兩道軌上端用一電阻R相連，該裝置處于勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直軌道平面向上。質(zhì)量為m的金屬桿ab，以初速度v0從軌道底端向上滑行，滑行到某一高度h后又返回到底端。若運(yùn)動(dòng)過程中，金屬桿始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，且軌道與金屬桿的電阻均忽略不計(jì)，則（ ）圖7qhabRBv0A整個(gè)過程中金屬桿所受合外力的沖量大小為

12、2mv0B上滑到最高點(diǎn)的過程中克服安培力與重力所做的功等于C上滑到最高點(diǎn)的過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱等于D金屬桿兩次通過斜面上的同一位置時(shí)電阻R的熱功率相同11.（10分）如圖15所示，邊長L=0.20m的正方形導(dǎo)線框ABCD由粗細(xì)均勻的同種材料制成，正方形導(dǎo)線框每邊的電阻R0=1.0，金屬棒MN與正方形導(dǎo)線框的對(duì)角線長度恰好相等，金屬棒MN的電阻r=0.20。導(dǎo)線框放置在勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T，方向垂直導(dǎo)線框所在平面向里。金屬棒MN與導(dǎo)線框接觸良好，且與導(dǎo)線框?qū)蔷€BD垂直放置在導(dǎo)線框上，金屬棒的中點(diǎn)始終在BD連線上。若金屬棒以v=4.0m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)。求（計(jì)算

13、結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）：（1）金屬棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢大??；（2）金屬棒MN上通過的最大電流大小和方向；（3）導(dǎo)線框消耗的電功率.12如圖所示，在方向豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，有兩條足夠長的平行金屬導(dǎo)軌，其電阻不計(jì)，間距為L，導(dǎo)軌平面與磁場方向垂直。ab、cd為兩根垂直導(dǎo)軌放置的、電阻都為R、質(zhì)量都為m的金屬棒。棒cd用能承受最大拉力為T0的水平細(xì)線拉住，棒cd與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力為f 。棒ab與導(dǎo)軌間的摩擦不計(jì)，在水平拉力F的作用下以加速度a由靜止開始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，求：（1）線斷以前水平拉力F隨時(shí)間t的變化規(guī)律；（2）經(jīng)多長時(shí)間細(xì)線將被拉斷。13、如圖甲所示，某人設(shè)計(jì)了一種振

14、動(dòng)發(fā)電裝置，它的結(jié)構(gòu)是一個(gè)半徑r=0.1m、20匝的線圈套在輻向形永久磁鐵槽中，磁場中的磁感線均沿半徑方向均勻分布，從右側(cè)觀察如圖乙所示。已知線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小均為0.2T，線圈總電阻為2，它的引出線接有阻值為8的燈泡L。外力推動(dòng)與線圈相連的P端使其做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，線圈切割輻向磁場中的磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，線圈位移隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖丙所示（線圈位移取向右為正）。在丁圖中畫出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象（在乙圖中取逆時(shí)針電流為正；求每一次推動(dòng)線圈運(yùn)動(dòng)過程中作用力的大??；若不計(jì)摩擦等損耗，求該發(fā)電機(jī)的輸出功率。NNSPL甲NSNNNNNNN乙x/cmt/sO8.04.00.10.20.30.4

15、0.5丙0.1I/At/sO0.20.30.40.5丁0.2-0.2-0.40.414（12分）如圖所示，固定于水平桌面上的金屬框架cdef，處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，金屬棒ab擱在框架上，可無摩擦滑動(dòng)。此時(shí)，adeb構(gòu)成一個(gè)邊長為l的正方形。棒的電阻為r，其余部分電阻不計(jì)。開始時(shí)磁感強(qiáng)度為B0。 若從t=0時(shí)刻起，磁感強(qiáng)度均勻增加，每秒增量為k，同時(shí)保持棒靜止。求棒中感應(yīng)電流的大小。 在上述情況中。始終保持棒靜止，當(dāng)t=t1時(shí)需加的垂直于棒的水平拉力為多大？ 若從t=0時(shí)刻起，磁感強(qiáng)度逐漸減小，當(dāng)棒以恒定速度v。向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，可使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感強(qiáng)度應(yīng)怎樣隨時(shí)間變化(寫出B與t

16、的關(guān)系式)。15、如圖，光滑平行的水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距l(xiāng)，在M點(diǎn)和P點(diǎn)間接一個(gè)阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間OO1O1O矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向下、寬為d的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m，電阻為r的導(dǎo)體棒ab，垂直擱在導(dǎo)軌上，與磁場左邊界相距d0?，F(xiàn)用一大小為F、水平向右的恒力拉ab棒，使它由靜止開始運(yùn)動(dòng)，棒ab在離開磁場前已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)（棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好的接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)）。求：（1）棒ab在離開磁場右邊界時(shí)的速度；（2）棒ab通過磁場區(qū)的過程中整個(gè)回路所消耗的電能；（3）試分析討論ab棒在磁場中可能的運(yùn)動(dòng)情況。OFbOO1O1aRMPBNQl0l 16一電阻為R的金屬圓環(huán)，放在勻強(qiáng)磁場中，磁場與圓環(huán)所在平面垂直，如圖(a)所示已知通過圓環(huán)的磁通量隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖(b)所示，圖中的最大磁通量0和變化周期T都是已知量，求 (1)在t= 0到的時(shí)