選修3-2第四章復(fù)習(xí)__電磁感應(yīng)

1、電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)在電磁感應(yīng)一章主要要解決三個(gè)基本問(wèn)題在電磁感應(yīng)一章主要要解決三個(gè)基本問(wèn)題1、感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件是什么？、感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件是什么？2、感應(yīng)電流的方向如何判斷？、感應(yīng)電流的方向如何判斷？3、感應(yīng)電流的大小（感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)）應(yīng)如何計(jì)算？、感應(yīng)電流的大?。ǜ袘?yīng)電動(dòng)勢(shì)）應(yīng)如何計(jì)算？ 楞次定律解決了感應(yīng)電流的方向判斷問(wèn)題，法楞次定律解決了感應(yīng)電流的方向判斷問(wèn)題，法拉第電磁感應(yīng)定律用于計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，而拉第電磁感應(yīng)定律用于計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，而感應(yīng)電流的大小只需運(yùn)用閉合電路歐姆定律即可確感應(yīng)電流的大小只需運(yùn)用閉合電路歐姆定律即可確定。因此，定。因此，楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律楞次定律

2、、法拉第電磁感應(yīng)定律是電磁是電磁感應(yīng)這一章的重點(diǎn)。感應(yīng)這一章的重點(diǎn)。 另外，電磁感應(yīng)的規(guī)律也是自感、交變電流、變另外，電磁感應(yīng)的規(guī)律也是自感、交變電流、變壓器等知識(shí)的基礎(chǔ)，與實(shí)際生活聯(lián)系較多，因而在壓器等知識(shí)的基礎(chǔ)，與實(shí)際生活聯(lián)系較多，因而在電磁學(xué)中占據(jù)了舉足輕重的地位。電磁學(xué)中占據(jù)了舉足輕重的地位。 全章可分為三個(gè)單元：全章可分為三個(gè)單元：第一單元：磁通量第一單元：磁通量 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件 楞次定律和右手定則楞次定律和右手定則第二單元：法拉第電磁感應(yīng)定律和切割感應(yīng)第二單元：法拉第電磁感應(yīng)定律和切割感應(yīng) 電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì) 第三單元：第三單元： 自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象 只要穿過(guò)導(dǎo)線框的

3、只要穿過(guò)導(dǎo)線框的磁通量發(fā)生變化磁通量發(fā)生變化或者導(dǎo)體棒或者導(dǎo)體棒做做切割磁感線切割磁感線運(yùn)動(dòng)，就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。運(yùn)動(dòng)，就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源電源。 磁通量發(fā)生變化；電路閉合。磁通量發(fā)生變化；電路閉合。 發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，機(jī)械能或其他形式的能機(jī)械能或其他形式的能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為電能電能。 (1)(1)內(nèi)容：伸開右手，讓磁感線垂直穿入掌心，內(nèi)容：伸開右手，讓磁感線垂直穿入掌心，大拇指大拇指指向指向 的方向，其余的方向，其余四指四指所指的所指的方向，就是感應(yīng)電流的方向。如圖所示。方向，就是感應(yīng)電流的方向。如圖所示

4、。 (2)(2)適用：部分導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)適用：部分導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)切割磁感線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)產(chǎn)生感應(yīng)電流。電流。 (1)(1)內(nèi)容：內(nèi)容： 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙阻礙引起感應(yīng)電流的引起感應(yīng)電流的磁通量磁通量的變化的變化。 (2) (2)適用：適用： 所有所有電磁感應(yīng)現(xiàn)象電磁感應(yīng)現(xiàn)象。（3 3）應(yīng)用步驟：）應(yīng)用步驟：第一步：判斷原磁場(chǎng)方向第一步：判斷原磁場(chǎng)方向； 第二步：判斷原磁通量變化（磁通量是增加還是減小第二步：判斷原磁通量變化（磁通量是增加還是減小）第三步：用第三步：用“增反減同增反減同”判斷感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向判斷感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向； 第四步：用第四步：用“右手螺旋定則右手螺旋定則”

5、判斷感應(yīng)電流的方向判斷感應(yīng)電流的方向。（4 4）推廣表述：）推廣表述：感應(yīng)電流的效果，總是要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因感應(yīng)電流的效果，總是要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因。阻礙原磁通量的變化阻礙原磁通量的變化“增反減同增反減同”。 阻礙導(dǎo)體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)阻礙導(dǎo)體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)“來(lái)拒去留來(lái)拒去留”。阻礙線圈面積阻礙線圈面積“增縮減擴(kuò)增縮減擴(kuò)”。 阻礙電流變化阻礙電流變化自感自感問(wèn)題問(wèn)題。StBntnEBLvE 221BLE 1 1、自感：、自感：由于導(dǎo)體由于導(dǎo)體本身電流本身電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫自感。電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫自感。（1 1）自感電動(dòng)勢(shì)：自感電動(dòng)勢(shì)：E= LI/E= LI/tt（2

6、2）自感系數(shù)自感系數(shù)L L：它由線圈本身的性質(zhì)決定。線圈：它由線圈本身的性質(zhì)決定。線圈越長(zhǎng)，匝數(shù)越多，橫截面積越大，它的自感系數(shù)越越長(zhǎng)，匝數(shù)越多，橫截面積越大，它的自感系數(shù)越大。線圈中插入鐵芯，自感系數(shù)增大很多。自感系大。線圈中插入鐵芯，自感系數(shù)增大很多。自感系數(shù)的單位是數(shù)的單位是亨利亨利。 2 2、理想線圈在直流電路中，當(dāng)電路、理想線圈在直流電路中，當(dāng)電路接通瞬間接通瞬間，理想線圈相當(dāng)于理想線圈相當(dāng)于斷路斷路，電流為，電流為0 0；當(dāng)電路；當(dāng)電路電流穩(wěn)定電流穩(wěn)定時(shí)，時(shí)，理想線圈相當(dāng)于理想線圈相當(dāng)于短路短路；當(dāng)電路又；當(dāng)電路又?jǐn)嚅_瞬間斷開瞬間，理想線，理想線圈相當(dāng)于一個(gè)圈相當(dāng)于一個(gè)電源電源，保

7、持線圈中的電流大小和方向，保持線圈中的電流大小和方向不變不變。 3 3渦流：渦流：當(dāng)線圈中的當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化電流發(fā)生變化時(shí)，在它附時(shí)，在它附近的任何導(dǎo)體中都會(huì)產(chǎn)生近的任何導(dǎo)體中都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流感應(yīng)電流，這種電流像水，這種電流像水的旋渦所以叫渦流的旋渦所以叫渦流。第一單元：第一單元：磁通量磁通量 電磁感應(yīng)現(xiàn)象電磁感應(yīng)現(xiàn)象 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件件 楞次定律和右手定則楞次定律和右手定則一、磁通量一、磁通量 磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直磁場(chǎng)方向的面積與垂直磁場(chǎng)方向的面積S的乘積叫的乘積叫做穿過(guò)這個(gè)面的磁通量做穿過(guò)這個(gè)面的磁通量=BS=BS1 1、S S與與B B垂直：垂直：3 3、

8、S S與與B B不垂直不平行：不垂直不平行：=B=BS= BSS= BS=Bs=Bscos （1 1）磁通量的物理意義就是穿過(guò)某一面積的磁感線條數(shù)）磁通量的物理意義就是穿過(guò)某一面積的磁感線條數(shù)（2）S是指閉合回路中包含磁場(chǎng)的那部分有效面是指閉合回路中包含磁場(chǎng)的那部分有效面積積Badbc2 2、 S S與與B B平行：平行： =0=0（3）磁通量雖然是標(biāo)量，卻有正負(fù)之分）磁通量雖然是標(biāo)量，卻有正負(fù)之分 如果穿過(guò)某個(gè)面的磁通量為如果穿過(guò)某個(gè)面的磁通量為，將該面轉(zhuǎn)過(guò)，將該面轉(zhuǎn)過(guò)180，那么穿過(guò)該面的磁通量就是，那么穿過(guò)該面的磁通量就是- 試比較穿過(guò)環(huán)試比較穿過(guò)環(huán)a、b的磁通量的磁通量的大??？的大?。?/p>

9、 即即a=出出-進(jìn)進(jìn)，得，得ab 。 由此可知，若有像圖乙所示由此可知，若有像圖乙所示的磁場(chǎng)，在的磁場(chǎng)，在求磁通量時(shí)要按代數(shù)求磁通量時(shí)要按代數(shù)和的方法求總的磁通量。和的方法求總的磁通量。 （4）磁通量與線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)）磁通量與線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)二、磁通量的變化量二、磁通量的變化量=2-1 =B S sin（是是B與與S的夾角）的夾角） 例：如圖例：如圖112所示，以邊長(zhǎng)為所示，以邊長(zhǎng)為50cm的正方形的正方形導(dǎo)線框，放置在導(dǎo)線框，放置在B=0.40T的身強(qiáng)磁場(chǎng)中。已知的身強(qiáng)磁場(chǎng)中。已知磁場(chǎng)方向與水平方向成磁場(chǎng)方向與水平方向成37角，求線框繞其一角，求線框繞其一邊從水平方向轉(zhuǎn)至豎直方向的過(guò)程中磁通量

10、的邊從水平方向轉(zhuǎn)至豎直方向的過(guò)程中磁通量的變化量變化量三、感應(yīng)電流三、感應(yīng)電流(電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì))產(chǎn)生的條件產(chǎn)生的條件 產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件：只要穿過(guò)某一產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件：只要穿過(guò)某一回路的磁通量發(fā)生變化回路的磁通量發(fā)生變化. 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：滿足產(chǎn)生感應(yīng)電產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：滿足產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的同時(shí)，電路必須是閉合的。動(dòng)勢(shì)的同時(shí)，電路必須是閉合的。四、感應(yīng)電流四、感應(yīng)電流(電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì))方向的判定：方向的判定： 1右手定則右手定則 伸開右手，讓大拇指跟伸開右手，讓大拇指跟其余四指其余四指垂直垂直，并與手掌在，并與手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感線垂直同一平面內(nèi)，讓磁感線垂直(或斜著或斜著)穿過(guò)掌

11、心，穿過(guò)掌心，大拇指大拇指指向?qū)w指向?qū)w運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的方向，其余的方向，其余四指四指所指的方向就是所指的方向就是感應(yīng)電感應(yīng)電流的方向流的方向.原磁場(chǎng)原磁場(chǎng) 方向方向磁通量變化磁通量變化感應(yīng)電流感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象現(xiàn)象感應(yīng)電流方感應(yīng)電流方向（俯視，向（俯視，順、逆時(shí)針）順、逆時(shí)針）B B感感與與B B原原的方的方向（同向、反向（同向、反向）向）向上向上增加增加順時(shí)針順時(shí)針向下向下反向反向向上向上減少減少逆時(shí)針逆時(shí)針向上向上同向同向S SN NS SN NN NS增加增加向下向下向上向上逆時(shí)針逆時(shí)針?lè)聪蚍聪騈 NS向下向下減少減少順時(shí)針順時(shí)針向下向下同向同向2. 楞次定律：楞次定律：

12、 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)，總是阻礙引起感應(yīng)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)，總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化電流的磁通量的變化.(1)利用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的一般步驟是：利用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的一般步驟是：明確閉合回路中引起感應(yīng)電流的明確閉合回路中引起感應(yīng)電流的原磁場(chǎng)方向原磁場(chǎng)方向；確定原磁場(chǎng)穿過(guò)閉合回路中的磁通量確定原磁場(chǎng)穿過(guò)閉合回路中的磁通量如何變化如何變化(是增大還是減小是增大還是減小)；根據(jù)楞次定律確定根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向(增增反減同反減同) 利用利用安培定則安培定則（右手螺旋定則）確定感應(yīng)電流（右手螺旋定則）確定感應(yīng)電流方向方向【例】如圖所示裝置中，【例】如圖所示

13、裝置中，cd桿原來(lái)靜止。當(dāng)桿原來(lái)靜止。當(dāng)ab 桿做如桿做如下那些運(yùn)動(dòng)時(shí)，下那些運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿將向右移動(dòng)？桿將向右移動(dòng)？A.向右勻速運(yùn)動(dòng)向右勻速運(yùn)動(dòng) B.向右加速運(yùn)動(dòng)向右加速運(yùn)動(dòng)C.向左加速運(yùn)動(dòng)向左加速運(yùn)動(dòng) D.向左減速運(yùn)動(dòng)向左減速運(yùn)動(dòng)電電 I I磁磁 B B（安培定則）（安培定則）磁磁 B B（I, I,或或動(dòng)動(dòng)q q）力力 F F或或f f（左手定則）（左手定則）磁磁 B B（ v v）電電 I I（右手定則）（右手定則）原因原因結(jié)果結(jié)果歸納：歸納：BD練習(xí)練習(xí): :如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放有平行銅導(dǎo)軌，它與大如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放有平行銅導(dǎo)軌，它與大線圈線圈MM相連接，要使小導(dǎo)線圖相連接

14、，要使小導(dǎo)線圖N N獲得順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)獲得順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，則放在導(dǎo)軌上的裸金屬棒電流，則放在導(dǎo)軌上的裸金屬棒abab的運(yùn)動(dòng)情況是（兩線的運(yùn)動(dòng)情況是（兩線線圈共面放置）（線圈共面放置）（ ）A A向右勻速運(yùn)動(dòng)向右勻速運(yùn)動(dòng) B B向左加速運(yùn)動(dòng)向左加速運(yùn)動(dòng) C C向右減速運(yùn)動(dòng)向右減速運(yùn)動(dòng) DD向右加速運(yùn)動(dòng)向右加速運(yùn)動(dòng)BC(2)(2)對(duì)楞次定律中對(duì)楞次定律中“阻礙阻礙”的含義還可以推廣為，的含義還可以推廣為，感應(yīng)電流的效果總是要阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原感應(yīng)電流的效果總是要阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因因。阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可理解為阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可理解為“來(lái)拒去留來(lái)拒去留”（因相對(duì)（因相對(duì)運(yùn)動(dòng)而引起的感應(yīng)電流）

15、運(yùn)動(dòng)而引起的感應(yīng)電流） 使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)；使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)；( (增縮減擴(kuò)增縮減擴(kuò)) ) 阻礙原電流的變化阻礙原電流的變化 （自感現(xiàn)象）（自感現(xiàn)象） 【例】如【例】如圖圖所示，固定在水平面所示，固定在水平面內(nèi)內(nèi)的的兩兩光滑平行金光滑平行金屬導(dǎo)軌屬導(dǎo)軌MM、N N，兩兩根根導(dǎo)導(dǎo)體棒中體棒中P P、Q Q平行放于平行放于導(dǎo)軌導(dǎo)軌上，上，形成一形成一個(gè)閉個(gè)閉合回路，合回路，當(dāng)當(dāng)一一條條形磁形磁鐵從鐵從高高處處下落接近下落接近回路回路時(shí)時(shí)（ ）A AP P、Q Q將將互相靠互相靠攏攏 B BP P、Q Q將將互相互相遠(yuǎn)遠(yuǎn)離離C C磁磁鐵鐵的加速度仍的加速度仍為為g Dg D磁磁

16、鐵鐵的加速度小于的加速度小于g gAD第二單元：法拉第電磁感應(yīng)定律第二單元：法拉第電磁感應(yīng)定律一、法拉第電磁感應(yīng)定律一、法拉第電磁感應(yīng)定律 1、表述：、表述： 電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的電路的磁通量的變化率變化率成正比成正比 2、公式：、公式： Ek/t k為比例常數(shù)，為比例常數(shù)， 當(dāng)當(dāng)E、t都取國(guó)際單位時(shí)，都取國(guó)際單位時(shí)，k1，所以有，所以有E/t 若線圈有若線圈有n匝，則相當(dāng)于匝，則相當(dāng)于n個(gè)相同的電動(dòng)勢(shì)個(gè)相同的電動(dòng)勢(shì)/t串聯(lián)，所以整個(gè)線圈中的電動(dòng)勢(shì)為串聯(lián)，所以整個(gè)線圈中的電動(dòng)勢(shì)為En/t。3、磁通量、磁通量、磁通量的變化量、磁通量的

17、變化量、磁通量的變化率、磁通量的變化率（/t）的意義的意義 物理意義物理意義與電磁感應(yīng)的與電磁感應(yīng)的關(guān)系關(guān)系磁通量磁通量穿過(guò)回路的磁穿過(guò)回路的磁感線的條數(shù)感線的條數(shù)無(wú)關(guān)無(wú)關(guān)磁 通 量 變 化磁 通 量 變 化穿過(guò)回路的磁穿過(guò)回路的磁通量的通量的變化量變化量感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的生的條件條件磁通量變化率磁通量變化率穿過(guò)回路的磁穿過(guò)回路的磁通量的通量的變化快變化快慢慢 決定決定感應(yīng)電動(dòng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的勢(shì)的大小大小4.感應(yīng)電量的計(jì)算感應(yīng)電量的計(jì)算 設(shè)在時(shí)間設(shè)在時(shí)間 t t內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線截面的電量為內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線截面的電量為q q，則根據(jù)電流定，則根據(jù)電流定義式義式 及法拉第電磁感應(yīng)定律及法拉第電磁感應(yīng)定律

18、 E=n E=n /t t ，得：，得：Iqt/ RnttRntREtIq如果閉合電路是一個(gè)單匝線圈（如果閉合電路是一個(gè)單匝線圈（n=1n=1），則：），則：qR 上式中上式中n為線圈的匝數(shù)，為線圈的匝數(shù)， 為磁通量的變化量，為磁通量的變化量，R為閉為閉合電路的總電阻。合電路的總電阻。注意：與發(fā)生磁通量變化的時(shí)間無(wú)關(guān)。注意：與發(fā)生磁通量變化的時(shí)間無(wú)關(guān)。 例、有一面積為例、有一面積為S100cm2的金屬環(huán)，電阻為的金屬環(huán)，電阻為R0.1，環(huán)中磁場(chǎng)變化規(guī)律如圖所示，磁場(chǎng)方，環(huán)中磁場(chǎng)變化規(guī)律如圖所示，磁場(chǎng)方向垂直環(huán)面向里，則在向垂直環(huán)面向里，則在t2t1時(shí)間內(nèi)通過(guò)金屬環(huán)時(shí)間內(nèi)通過(guò)金屬環(huán)某一截面的電荷

19、量為某一截面的電荷量為_C二、關(guān)于公式二、關(guān)于公式E=BLv的正確理解的正確理解（1）當(dāng)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向既跟導(dǎo)體本身垂直又跟磁感）當(dāng)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向既跟導(dǎo)體本身垂直又跟磁感線垂直時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，線垂直時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大， E=BLv ；導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的；導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向和磁感線平行時(shí)，不切割磁感線，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向和磁感線平行時(shí)，不切割磁感線，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零；為零； 0或或180時(shí)時(shí)E=0；導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向；導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向和磁感線不垂直不平行時(shí)，分解和磁感線不垂直不平行時(shí)，分解v或或B，取，取垂直分量垂直分量進(jìn)行計(jì)算。進(jìn)行計(jì)算。（2）此公式用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)體各部分切割磁感線）此公式用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)體各部分

20、切割磁感線速度相同情況。速度相同情況。 （3）若導(dǎo)體各部分切割磁感線速度不同，可取其平）若導(dǎo)體各部分切割磁感線速度不同，可取其平均速度求電動(dòng)勢(shì)。均速度求電動(dòng)勢(shì)。 （4）公式中的）公式中的L指有效切割長(zhǎng)度。指有效切割長(zhǎng)度。 例、直接寫出圖示各種情況下導(dǎo)線兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)例、直接寫出圖示各種情況下導(dǎo)線兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式的表達(dá)式(B.L.R(B.L.R已知已知) )答案答案: : E=Blvsin;E=Blvsin;E=2BRv;E=2BRv;E=BRvE=BRv練習(xí)練習(xí):如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌間距為如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌間距為d d，一端跨接，一端跨接電阻為電阻為R R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為

21、，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B，方向垂直平行，方向垂直平行導(dǎo)軌平面，一根長(zhǎng)金屬棒與導(dǎo)軌成導(dǎo)軌平面，一根長(zhǎng)金屬棒與導(dǎo)軌成 角放置，棒與導(dǎo)角放置，棒與導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，當(dāng)棒沿垂直棒的方向以恒定速度軌的電阻不計(jì)，當(dāng)棒沿垂直棒的方向以恒定速度v v在在導(dǎo)軌上滑行時(shí)，通過(guò)電阻的電流是（導(dǎo)軌上滑行時(shí)，通過(guò)電阻的電流是（ ）A ABdv/Bdv/（RsinRsin）B BBdv/R Bdv/R C CBdvsin/R Bdvsin/R DDBdvcos/RBdvcos/RA三三.轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 在應(yīng)用感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在應(yīng)用感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的公式時(shí)，必須注意的公式時(shí)，必須注意其中的速度其中的速度v應(yīng)

22、該指導(dǎo)應(yīng)該指導(dǎo)線上各點(diǎn)的平均速度，線上各點(diǎn)的平均速度，在圖中應(yīng)該是金屬棒在圖中應(yīng)該是金屬棒中點(diǎn)的速度中點(diǎn)的速度，因此有。，因此有。練習(xí)練習(xí): :如圖所示，正方形線圈如圖所示，正方形線圈ABCDABCD位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ABAB邊與磁場(chǎng)左邊界重合。在相同的時(shí)間內(nèi)使線圈分邊與磁場(chǎng)左邊界重合。在相同的時(shí)間內(nèi)使線圈分別向左勻速拉出磁場(chǎng)和繞別向左勻速拉出磁場(chǎng)和繞ABAB邊勻速轉(zhuǎn)出磁場(chǎng)。則前邊勻速轉(zhuǎn)出磁場(chǎng)。則前后兩種情況下回路中通過(guò)的電量后兩種情況下回路中通過(guò)的電量q q1 1 、q q2 2與外力所做與外力所做的功的功WW1 1 、WW2 2 之比為：（之比為：（ ） A A、 q q1

23、1 q q2 2 = 1 2 = 1 2 B B、q q1 1 q q2 2 = 1 1 = 1 1 C C、 WW1 1WW2 2 = 1 = 1 D D、WW1 1 W W2 2 = 8 = 8 2 22B專題：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中綜合問(wèn)題專題：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中綜合問(wèn)題一、電磁感應(yīng)與電路規(guī)律的綜合應(yīng)用一、電磁感應(yīng)與電路規(guī)律的綜合應(yīng)用 問(wèn)題的處理思路問(wèn)題的處理思路 1 1、確定電源、確定電源: :產(chǎn)生感應(yīng)電流或感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部產(chǎn)生感應(yīng)電流或感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分電路就相當(dāng)于電源，利用分電路就相當(dāng)于電源，利用法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律確定其電動(dòng)勢(shì)的大小，利用確定其電動(dòng)勢(shì)的大小，利用楞次定律楞次定

24、律確定其正負(fù)確定其正負(fù)極極. . 需要強(qiáng)調(diào)的是：在電源需要強(qiáng)調(diào)的是：在電源內(nèi)部?jī)?nèi)部電流是由電流是由負(fù)極流向正負(fù)極流向正極極的，在的，在外部外部從從正極流向外電路正極流向外電路，并由負(fù)極流入，并由負(fù)極流入電源電源. .如無(wú)感應(yīng)電流，則可以假設(shè)電流如果存在時(shí)如無(wú)感應(yīng)電流，則可以假設(shè)電流如果存在時(shí)的流向的流向. . 2 2、分析電路結(jié)構(gòu)、分析電路結(jié)構(gòu), ,畫等效電路圖畫等效電路圖. . 3 3、利用電路規(guī)律求解、利用電路規(guī)律求解, ,主要有歐姆定律，串并聯(lián)主要有歐姆定律，串并聯(lián)規(guī)律等規(guī)律等. . 例題例題: :用同樣材料和規(guī)格的導(dǎo)線做成的圓環(huán)用同樣材料和規(guī)格的導(dǎo)線做成的圓環(huán)a a和和b,b,它們的半

25、徑之比它們的半徑之比r ra a:r :rb b2:1,2:1,連接兩圓環(huán)連接兩圓環(huán)部分的兩根直導(dǎo)線的電阻不計(jì)且靠的很近部分的兩根直導(dǎo)線的電阻不計(jì)且靠的很近, ,均均勻變化的磁場(chǎng)具有理想的邊界（邊界寬于圓勻變化的磁場(chǎng)具有理想的邊界（邊界寬于圓環(huán)直徑）如圖所示環(huán)直徑）如圖所示, ,磁感應(yīng)強(qiáng)度以恒定的變化磁感應(yīng)強(qiáng)度以恒定的變化率變化率變化. .那么當(dāng)那么當(dāng)a a環(huán)置于磁場(chǎng)中與環(huán)置于磁場(chǎng)中與b b環(huán)置于磁環(huán)置于磁場(chǎng)中兩種情況下場(chǎng)中兩種情況下, ,直導(dǎo)線中上下直導(dǎo)線中上下A A、B B兩點(diǎn)電兩點(diǎn)電勢(shì)差之比勢(shì)差之比U U1 1 / U / U2 2為為 . . B BA AB BA A二、電磁感應(yīng)中的動(dòng)

26、力學(xué)問(wèn)題二、電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中將受到安電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中將受到安培力的作用，因此，電磁感應(yīng)問(wèn)題往往跟力學(xué)問(wèn)題培力的作用，因此，電磁感應(yīng)問(wèn)題往往跟力學(xué)問(wèn)題聯(lián)系在一起。聯(lián)系在一起。解決這類電磁感應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題，不僅要應(yīng)解決這類電磁感應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題，不僅要應(yīng)用電磁學(xué)中的有關(guān)規(guī)律，如用電磁學(xué)中的有關(guān)規(guī)律，如楞次定律楞次定律、法拉第電法拉第電磁感應(yīng)定律磁感應(yīng)定律、左右手定則左右手定則、安培力的計(jì)算公式安培力的計(jì)算公式等，等，還要應(yīng)用力學(xué)中的有關(guān)規(guī)律，如還要應(yīng)用力學(xué)中的有關(guān)規(guī)律，如牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)量定理動(dòng)量定理、動(dòng)能定理動(dòng)能定理、動(dòng)量守恒定律動(dòng)

27、量守恒定律、機(jī)械能守機(jī)械能守恒定律恒定律等。要將電磁學(xué)和力學(xué)的知識(shí)綜合起來(lái)應(yīng)等。要將電磁學(xué)和力學(xué)的知識(shí)綜合起來(lái)應(yīng)用。用。由于安培力和導(dǎo)體中的電流、運(yùn)動(dòng)速度均有由于安培力和導(dǎo)體中的電流、運(yùn)動(dòng)速度均有關(guān)，關(guān)， 所以對(duì)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體進(jìn)行所以對(duì)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析十分必十分必要。要。問(wèn)題：?jiǎn)栴}：豎直放置的豎直放置的U U形導(dǎo)軌寬為形導(dǎo)軌寬為L(zhǎng) L，上端串有電阻上端串有電阻R R。磁感應(yīng)強(qiáng)度為。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B的的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外。金勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外。金屬棒屬棒abab的質(zhì)量為的質(zhì)量為mm，與導(dǎo)軌接觸良，與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)摩擦。從靜止釋放后好，不計(jì)摩擦。從靜止釋放后

28、abab保保持水平而下滑。試分析持水平而下滑。試分析abab下滑過(guò)程下滑過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)情況并確定能表征其最終中的運(yùn)動(dòng)情況并確定能表征其最終運(yùn)動(dòng)情況的物理量的值運(yùn)動(dòng)情況的物理量的值（其余導(dǎo)（其余導(dǎo)體部分的電阻都忽略不計(jì)）體部分的電阻都忽略不計(jì)）基本思路是基本思路是: : F=BILF=BIL臨界狀態(tài)臨界狀態(tài)v v與與a a方向關(guān)方向關(guān)系系運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析a a變 化 情變 化 情況況F=maF=ma合外力合外力運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體所運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體所受的安培力受的安培力感應(yīng)電流感應(yīng)電流確定電源（確定電源（E E，r r）rREI變形：變形：如圖所示，豎直平行導(dǎo)軌間距如圖所示，豎直平行導(dǎo)軌間距l(xiāng) l=20c

29、m=20cm，導(dǎo)，導(dǎo)軌頂端接有一電鍵軌頂端接有一電鍵K K。導(dǎo)體棒。導(dǎo)體棒abab與導(dǎo)軌接觸良好且無(wú)與導(dǎo)軌接觸良好且無(wú)摩擦，摩擦，abab的電阻的電阻R=0.4R=0.4，質(zhì)量，質(zhì)量m=10gm=10g，導(dǎo)軌的電阻，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，整個(gè)裝置處在與軌道平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，不計(jì)，整個(gè)裝置處在與軌道平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感強(qiáng)度磁感強(qiáng)度B=1TB=1T。當(dāng)。當(dāng)abab棒由靜止釋放棒由靜止釋放0.8s 0.8s 后，突然接后，突然接通電鍵，不計(jì)空氣阻力，設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)。求通電鍵，不計(jì)空氣阻力，設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)。求abab棒的最棒的最大速度和最終速度的大小。（大速度和最終速度的大小。（g g取取10m/s1

30、0m/s2 2）K Ka ab b變形：變形：豎直放置冂形金屬框架，寬豎直放置冂形金屬框架，寬1m1m，足夠長(zhǎng)，一，足夠長(zhǎng)，一根質(zhì)量是根質(zhì)量是0.1kg0.1kg，電阻，電阻0.10.1的金屬桿可沿框架無(wú)摩擦的金屬桿可沿框架無(wú)摩擦地滑動(dòng)地滑動(dòng). .框架下部有一垂直框架平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感框架下部有一垂直框架平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度是應(yīng)強(qiáng)度是0.1T0.1T，金屬桿，金屬桿MNMN自磁場(chǎng)邊界上方自磁場(chǎng)邊界上方0.8m0.8m處由處由靜止釋放靜止釋放( (如圖如圖). ).求：求：(1)(1)金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；(2)(2)金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度；

31、金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度；(3)(3)金屬桿運(yùn)動(dòng)的最大速度金屬桿運(yùn)動(dòng)的最大速度NM如圖所示，一有界區(qū)域內(nèi)，存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為如圖所示，一有界區(qū)域內(nèi)，存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向分別垂直于光滑水平桌面向下和向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁方向分別垂直于光滑水平桌面向下和向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度均為場(chǎng)寬度均為L(zhǎng).邊長(zhǎng)為邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框的正方形線框abcd的的bc邊緊靠磁場(chǎng)邊邊緊靠磁場(chǎng)邊緣置于桌面上使線框從靜止開始沿緣置于桌面上使線框從靜止開始沿x軸正方向勻加速通過(guò)軸正方向勻加速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，若以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较颍芊从尘€框磁場(chǎng)區(qū)域，若以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较颍芊从尘€框中感應(yīng)電流變化規(guī)律的是中感應(yīng)電流變化規(guī)律的是()第三單元：第三單元： 自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象 一、自感一、自感 1.自感現(xiàn)象是指導(dǎo)體本身電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的自感現(xiàn)象是指導(dǎo)體本身電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，自感電動(dòng)勢(shì)的大小與線圈中的電流的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，自感電動(dòng)勢(shì)的大小與線圈中的電流的變化率成正比變化率成正比.公式：公式：E=LE=LI/I/t t 2.自感電動(dòng)勢(shì)的方向：自感電動(dòng)勢(shì)總是阻礙導(dǎo)體中原自感電動(dòng)勢(shì)的方向：自感電動(dòng)勢(shì)