(完整word版)電磁感應(yīng)綜合應(yīng)用

1、電磁感應(yīng)綜合應(yīng)用一、三小點(diǎn)：1.產(chǎn)生條件 ：（ 1）感應(yīng)電流：（ 2）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：。看2.方向判定 ：感應(yīng)電流的方向：切割：一切：+看3.大?。海?1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：一切：E= (平均 )切割： E=(瞬時(shí) 和平均 )看（ 2）感應(yīng)電流：相關(guān)知識(shí)： 1.“三只手”：（ 1）右手螺旋：因而（ 2）左手定則：因（中）而（ 3）右手定則：因（中）而2.楞次定律：（阻礙的）表現(xiàn)方式： 增（） 減（）1.如左圖， 有一閉合線圈， 已經(jīng)標(biāo)出外磁場(chǎng)的正方向和感應(yīng)電流的正方向，穿過閉合回路的磁通量 隨時(shí)間 t 變化的圖像分別如圖甲、乙、丙、丁所示，則：（ 1）甲：有沒有感應(yīng)電流？；有的話感應(yīng)電流方向；感應(yīng)電流大

2、小變化情況；（ 2）乙：有沒有感應(yīng)電流？；有的話感應(yīng)電流方向；感應(yīng)電流大小變化情況；（ 3）丙：有沒有感應(yīng)電流？；有的話感應(yīng)電流方向；感應(yīng)電流大小變化情況；（ 4）丁：有沒有感應(yīng)電流？；有的話感應(yīng)電流方向；感應(yīng)電流大小變化情況；BI2.如圖所示，理想變壓器左線圈與導(dǎo)軌相連接，導(dǎo)體棒ab可在導(dǎo)軌上滑動(dòng)，磁場(chǎng)方向垂直紙ac面向里，以下說法正確的是 ()A ab 棒勻速向右滑，流過燈的電流cdB ab 棒勻加速右滑，流過燈的電流dcBC ab 棒勻減速右滑，流過燈的電流dcD ab 棒勻加速左滑，流過燈的電流c dbd3.如圖所示， a、b 圓形導(dǎo)線環(huán)處于同一平面，當(dāng)a 環(huán)上的電鍵 S 閉合的瞬時(shí)，

3、 b 環(huán)中的感應(yīng)電流方向及b 環(huán)受到的安培力方向()A. 順時(shí)針，沿半徑向外B.順時(shí)針，沿半徑向里C.逆時(shí)針，垂直紙面向外D.逆時(shí)針，垂直紙面向里4.學(xué)習(xí)楞次定律的時(shí)候，老師往往會(huì)做如圖X21 1 所示的實(shí)驗(yàn)圖中，a、 b 都是很輕的鋁環(huán)，環(huán) a 是閉合的，環(huán)b 是不閉合的a、 b 環(huán)都固定在一根可以繞O 點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的水平細(xì)桿上，開始時(shí)整個(gè)裝置靜止當(dāng)條形磁鐵N 極垂直 a 環(huán)靠近 a 時(shí)， a 環(huán)將 _ ；當(dāng)條形磁鐵 N 極垂直 b 環(huán)靠近 b 時(shí)，b 環(huán)將 _(填“靠近磁鐵”、“遠(yuǎn)離磁鐵”或“靜止不動(dòng)” )Sab5.如圖所示， 一根條形磁鐵從左向右靠近閉合金屬環(huán)的過程中，環(huán)中的感應(yīng)電流(自左

4、向右看 )()A 沿順時(shí)針方向B先沿順時(shí)針方向后沿逆時(shí)針方向C沿逆時(shí)針方向D先沿逆時(shí)針方向后沿順時(shí)針方向16.如圖所示，固定的水平長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有電流I，矩形線框與導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，且一邊與導(dǎo)線平行線框由靜止釋放，在下落過程中()A 穿過線框的磁通量保持不變B線框中感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針C線框所受安培力的合力為零D線框的機(jī)械能不斷增大7.矩形導(dǎo)線框abcd 固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖甲所示，磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，規(guī)定磁場(chǎng)的正方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 隨時(shí)間 t 變化的規(guī)律如圖乙所示，則()A 從 0 到 t1 時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框中電流的方向?yàn)閍dcbaB 從 0 到 t1 時(shí)間內(nèi)，

5、導(dǎo)線框中電流越來越小C從 t1 到 t2 時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框中電流越來越大D從 t1 到 t2 時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框bc 邊受到安培力大小保持不變8.如圖所示，讓線圈由位置1 通過一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)到位置2，下列說法中正確的是()A 線圈進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的過程中，線圈中有感應(yīng)電流，而且進(jìn)入時(shí)的速度越大，感應(yīng)電流越大B整個(gè)線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流，而且感應(yīng)電流是恒定的C整個(gè)線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流，而且感應(yīng)電流越來越大D線圈穿出勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的過程中，線圈中有感應(yīng)電流，而且感應(yīng)電流越來越大9.如圖所示，一導(dǎo)線彎成半徑為a 的半圓形閉合回路。虛線MN 右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)

6、度為B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v 向右勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，直徑CD 始絡(luò)與 MN 垂直。從 D 點(diǎn)到達(dá)邊界開始到 C 點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)為止，下列結(jié)論正確的是A 感應(yīng)電流方向不變B CD 段直線始終不受安培力C感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值mE1E =BavD 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值Bav4二、四大類：（一）電路問題：分析思路與方法小結(jié)：1產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的部分相當(dāng)于電源，其電阻為內(nèi)阻。利用E=()或 E=()求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，利用或判斷電流方向。2分析電路結(jié)構(gòu)，復(fù)雜電路畫等效電路圖3利用電路規(guī)律求解，主要有歐姆定律（I=； U=）和串并聯(lián)規(guī)律等10.如圖所示， abcd 是水平放置的矩形閉合金屬框，

7、OO' 是金屬導(dǎo)體，可以沿著框邊ad、 bc 無摩擦地平移滑動(dòng)，整個(gè)框放在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。設(shè)磁感強(qiáng)度為B。 OO' 長(zhǎng)為 L（ m），電阻為 R（），ab、cd 的電阻都為2R（），ad、bc 的電阻不計(jì)。當(dāng)OO' 向右以速度為v（ m/s）勻速滑動(dòng)時(shí)，求：（ 1）金屬棒產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)（ 2）金屬棒兩端的電壓 U（ 3）作用在金屬棒上的外力大小和方向。211如圖所示，矩形線圈從勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，第一次以速度v 勻速拉出，第二次以速度 2v 勻速拉出，則第一、二次相比較()(A): 外力做功之比為1:1( B): 拉力的功率之比為1:2(C)線框產(chǎn)生的熱量之比是1:2(

8、D): 通過導(dǎo)線截面的電量之比是1:112.面積 S = 0.2m 2、n = 100 匝的圓形線圈，處在如圖所示的磁場(chǎng)內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間 t 變化的規(guī)律是B = 0.02t，R = 3 ， C = 30 F，線圈電阻r = 1，求：（ 1）通過 R 的電流大小和方向（ 2）電容器的電荷量。13.如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里，大小隨時(shí)間的變化率Bk ， k 為負(fù)t的常量。用電阻率為 ，橫截面積為 S 的硬導(dǎo)線做成一邊長(zhǎng)為 l 的方框，將方框固定于紙面內(nèi)，其右半部位于磁場(chǎng)區(qū)域中。求：導(dǎo)線中感應(yīng)電流的大小；磁場(chǎng)對(duì)方框的作用力的大小隨時(shí)間的變化率。l（二）電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問題：方

9、法小結(jié)：受力分析：必要時(shí)畫出相應(yīng)的平面圖。受力平衡時(shí)，速度最大。EI分析思路 ：R rF=BIL運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體所受的安培力確定電源（ E， r）感應(yīng)電流最大速度是否勻變速a 大小變化情況F=ma合外力加速還是減速v 與 a 方向關(guān)系14相距為L(zhǎng) 的兩光滑平行導(dǎo)軌與水平面成角放置。上端連接一阻值為R 的電阻，其他電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感強(qiáng)度為B，質(zhì)量為 m，電阻為 r 的導(dǎo)體 MN ，垂直導(dǎo)軌放在導(dǎo)軌上，如圖25 所示。由靜止釋放導(dǎo)體MN ，求：（ 1） MN 可達(dá)的最大速度 vm；（ 2） MN 速度 v=v m/3 時(shí)的加速度 a；（ 3）回路產(chǎn)生的最大電功率 Pm31

10、5如圖所示， 邊長(zhǎng)為 h 的矩形線框從初始位置由靜止開始下落，進(jìn)入一水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且磁場(chǎng)方向與線框平面垂直。H>h ，已知線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)恰好是勻速下落，則當(dāng)線框出磁場(chǎng)時(shí)將做（）A、向下勻速運(yùn)動(dòng)B、向下減速運(yùn)動(dòng)C、向下加速運(yùn)動(dòng)D、向上運(yùn)動(dòng)16.如圖所示， AB CD 是兩根足夠長(zhǎng)的固定平行金屬導(dǎo)軌，兩軌間距離為L(zhǎng) ，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為，在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面斜向上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B ，在導(dǎo)軌的AC 端連接一個(gè)阻值為R 的電阻，一根垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒ab，質(zhì)量為m，電阻為R，與導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)為，從靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，求：(1)ab 棒的最大速度(2)ab

11、 釋放的最大功率(3)若 ab 棒下降高度h 時(shí)達(dá)到最大速度，在這個(gè)過程中，ab 棒產(chǎn)生的焦耳熱為多大？CRbAa DB17如圖，矩形線框的質(zhì)量m 0.016kg，長(zhǎng) L 0.5m，寬 d 0.1m ，電阻 R 0.1 .從離磁場(chǎng)區(qū)域高h(yuǎn)1 5m 處自由下落，剛?cè)雱驈?qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，線框正好作勻速運(yùn)動(dòng).求：(1) 磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；(2) 如果線框下邊通過磁場(chǎng)所經(jīng)歷的時(shí)間為t 0.15s，求磁場(chǎng)區(qū)域的高度 h2.4（三）、電磁感應(yīng)中的能量問題：分析思路： 應(yīng)當(dāng)牢牢抓住 能量守恒 這一基本規(guī)律，分析清楚有哪些力做功 ，就可知道有 哪些形式的能量參與了相互轉(zhuǎn)化 ，（ 1）如有動(dòng)摩擦力做功，必然有出現(xiàn)；（

12、2）重力做功，就可能有能參與轉(zhuǎn)化；（ 3）安培力做負(fù)功就將其它形式能轉(zhuǎn)化為能， P 安 =F 安 V = P 電=EI安培力做正功將能轉(zhuǎn)化為其它形式的能；解題方法：動(dòng)能定理、能量守恒定律或功能關(guān)系14如圖所示，水平平行放置的兩根長(zhǎng)直光滑導(dǎo)電軌道MN 與 PQ 上放有一根直導(dǎo)線 ab， ab 和導(dǎo)軌垂直，軌寬50cm，ab 電阻為 0.02，導(dǎo)軌處于豎直向下的磁場(chǎng)中，B=0.2T ，電阻 R=0.03 ，其它線路電阻不計(jì)，ab 質(zhì)量為 0.1kg。閉合電鍵 S， ab 從靜止開始在水平恒力F=1N 作用下沿軌道滑動(dòng)，求MaN（ 1）出 ab 中電流的方向和 ab 最大速度（ 2）在 ab 速度

13、2m/s 時(shí)刻撤去外力， S 仍閉合，那么此時(shí)開始直至最終，R 上產(chǎn)生多少R熱量？FPSbN（ 09 天津卷） 15如圖所示，豎直放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌之間接有定值電阻R，質(zhì)量不能忽略的金屬棒與兩導(dǎo)軌始終保持垂直并良好接觸且無摩擦，棒與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直，棒在豎直向上的恒力F 作用下加速上升的一段時(shí)間內(nèi)，力F 做的功與安培力做的功的代數(shù)和R等于（）A 棒的機(jī)械能增加量B棒的動(dòng)能增加量FC棒的重力勢(shì)能增加量D電阻 R 上放出的熱量16.圖中回路豎直放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的方向垂直于回路平面向內(nèi)。導(dǎo)線AC 可以貼著光滑豎R直長(zhǎng)導(dǎo)軌下滑。 設(shè)回路的總電阻恒

14、定為R，當(dāng)導(dǎo)線 AC 從靜止開始下落后，下面有關(guān)回路能量轉(zhuǎn)化的敘述中正確的是（）BA. 導(dǎo)線下落過程中機(jī)械能守恒；ACB.導(dǎo)線加速下落過程中，導(dǎo)線減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為回路產(chǎn)生的熱量；C.導(dǎo)線加速下落過程中，導(dǎo)線減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為導(dǎo)線增加的動(dòng)能；D.導(dǎo)線加速下落過程中，導(dǎo)線減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為導(dǎo)線增加的動(dòng)能和回路增加的內(nèi)能（四）、圖象問題：分析思路與方法小結(jié)：1定性或定量地表示出所研究問題的函數(shù)關(guān)系（公式表達(dá)式）2在圖象中E、 I 、B 等物理量的方向是通過正負(fù)值 來反映3畫圖象時(shí)要注意橫、縱坐標(biāo)的單位長(zhǎng)度定義或表達(dá)17如圖所示，水平放置的兩平行導(dǎo)軌左側(cè)連接電阻，其它電阻不計(jì).導(dǎo)體 M

15、N 放在導(dǎo)軌上，在水平恒力F 的作用下，沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，并將穿過方向豎直向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)邊界PQ 與 MN 平行，從 MN進(jìn)入磁場(chǎng)開始計(jì)時(shí)，通過MN 的感應(yīng)電流 i 隨時(shí)間 t 的變化可能是下圖中的（）MPiiiiBRF0t 0t0t 0tBNQCD5IO23 4 5 t/s圖 1圖 218.在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置一個(gè)不變形的單匝金屬圓線圈，規(guī)定線圈中感應(yīng)電流的正方向如圖1 所示，當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B 隨時(shí)間 t 如圖 2變化時(shí)，圖 3 中正確表示線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E 變化的是 ()EEEE2E 02E 02E 02E0E0E0E0E0O1 2 3 4 5 t/sO12345t/sO1 23 4 5t/sO1 23/s-E 0-E 0-E0-E04 5 t-2E0-2E0-2E0-2E0ABCD圖 319.如圖所示，圖中的A 是一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng) 的方形導(dǎo)線框，其電阻