电磁感应复习一、磁通量q （Wb）：1. 定义：当磁场与平面垂直时，磁感强度B与面积S的乘积，叫做穿过这个面的磁通量，简称磁通。2. 定义式：.=BSsin。3. 单位：韦伯（Wb）1Wb=1Tm2=1Vsf4. 注意：若磁场与平面不垂直，则,=BS（平行时q =0）b 5. q、八q、Aq/At 的区别口/M- *典型题型一、磁通量（变化）的计算（q、A q ）例1：如图所示，已知磁感强度B、线圈面积S。线圈在此位置的磁通量为多少？转过90。，磁通量是多少？“ MnAq 多少？ 1800? 360。？例2、如图所示，I为一恒定电流，其右侧的矩形线框第一次从I到II位置，磁通量的变化为中1，第二次从1位置 以其右边为轴转动到II位置其磁通量的变化为2,则有1 2（大于、等于、小于）.二、电磁感应现象：1. 电磁感应现象：不论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生，这种利 产 的现象叫做电磁感应，电磁感应现象中产生的电流叫感应电流。2. 产生感应电动势和感应电流的条件：（1） 穿过电路的 生变化或导体作切割磁感线运动时产生感应电动势（注意：与线路是否闭合无关）（2） 穿过闭合电路的磁通量发生变化或闭合电路的部分导体作运动时产生感应电流（3）磁通发生变化的几种基本情况：回路面积不变，而磁感应强度发生变化（B变）；磁场不变，而回路面积发生 变化（S变）；磁场和回路面积均不变，但回路平面与磁场的方向发生了变化仰变）；闭合电路的一部分做切割磁感 线的运动.典型题型二、感应电流产生条件判断纸外做平动，E向上平动（边bc上有个缺口）；则线圈中有感应电流的是（）、如图所示,，线圈Ob垂直于有界匀强磁场，且其有一半在磁场中，另一半在磁场外，则下列哪种情况可产生感例3：线圈在长直导线电流的磁场中，做如图的运动：A向右平动；B向下平动；C绕轴转动（边bc向外）；D从纸面向应电流：（）A以ab筋为轴转过60BJ以cd边为轴转过60C以ab边为轴转过180的过程中，一直有感应电流 D.以cd边为轴转过180的过程中，一直有感应电流三. 感应电流（电动势）的方向 楞次定律1、闭合电路部分导体切割磁感线而引起的感应电流方向判断方法：右手定则 a相当于电源正极b相当于电源负极四指指向电源极2、闭合电路磁通量变化而引起的感应电流方向判断方法：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. 适用范围：磁通量变化而产生感应电流方向判断3. 判断步骤：明确闭合回路范围内的磁场方向（原磁场）分析穿过闭合电路的磁通量的变化（增大、减小）根据楞次定律判断感应电流的磁场的方向（新磁场）利用安培定则判定感应电流的方向“增反减同”、“来拒去留”、“增缩减扩”“阻碍但不阻止”典型题型三、判断感应电流（感应电动势）方向又义”例5、如图所示，线框abcd在匀强磁场中沿金属框架向右匀速运动，则（）们父A线框中有感应电流B,线框中无感应电流C.f点电势高于e点电势Da、d两点电势相同 乂fg 1例6、如图所示，一水平放置的矩形线圈abed,在细长的磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外,ad边在纸内，由图中的位置I到位置UL这三个位置都靠的很近，在这个过程中， 线圈中感应电流是：（）A.始终沿abed流动B始终沿dcba流动C由I到II是沿abed流动；由II到III是沿dcba流动D.由I到II是沿dcba流动；由II到III是沿abed流动例7：如图所示，水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场，电场竖直向下，磁场垂直纸面向外，半圆形铝框从直径 处于水平位置时，沿竖直平面由静止开始下落，不计阻力，a、b两端落到地面的次序是（）A. a先于bB. b先于a C. a、b同时落地D,无法判断注：右手定则是楞次定律的一种特殊运用。右手定则适用于闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时产生感应电流的方向判断；而楞次定律适用于一切电磁感 应现象中感应电流方向的判断，更具有普遍性.典型题型四、楞次定律的应用楞次定律的内涵：内容：感应电流总是反抗产生它的那个原因。/、原因：（1）原磁通量变化（2）物体间的相对运动（3）原电流的变化（自感）./ /例8、MN固定，PQ可以自由移动，当一条形磁铁从上方下落（未达导轨平面）的过程中，试判断信;一PQ将如何运动？磁铁的加速度大小如何【讨论】如果磁体是向上提起的，则P、Q的运动将如何?或者说磁体已向下穿过了回路并在向下落，则P、Q的运动 如何?且此时磁体的加速度大小如何？ 例9、如图所示，一闭合的铜环从静止开始由高处下落通过条形磁铁后继续下落，空气阻力不计，则圆环的运动过程中，悬吊在线圈右侧的铝环A将如何运动下列说法正确的是（）A. 圆环在磁铁的上方时，加速度小于g，在下方时大于gB圆环在磁铁的上方时，加速度小于g，在下方时也小于g|C. 圆环在磁铁的上方时，加速度小于g，在下方时等于gSD. 圆环在磁铁的上方时，加速度大于&在下方时小于g例10、如图所示，电池的正负极未知，在左侧软铁棒插入线圈的过程中， 例11、如图所示，ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导线框，当滑线变阻器日的滑动片？自左向右滑动时， 线框,6将（）A.保持静止不动B.逆时针转动C顺时针转动D,发生转动，但因电源极性不明，无法判断转动方向A-XXX匚X父X X竺BD例12：如图所示，在匀强磁场中，光滑平行的导轨上放有金属棒人8、CD，在AB棒以中点O 为轴向顺时针方向转动时，CD将（）A.可能向左移动B. 定向右移动 C.一定绕CD的中点O转动 D. 定不动例13、如图所示，在O点正下方有一个具有理想边界的磁场，将铜环从A点由静止释放，向右摆至最高点8,不计空 气阻力，则以下说法正确的是（）A. A、B两点等高B. A点高于B点以C. A点低于B点D.铜环最后将做等幅摆动/应用：磁电式仪表中，为防止仪表通电后指针偏转到某处后来回振动，就利用了这种电磁阻尼原 VC-AE 理.反之，若不希望振动的机械能由于电磁阻尼而损失，则需采取使钢环不闭合（留有小缺口），CJ：二o 将铜片上开许多缺口以使之不产生感应电流，或产生的感应电流很小的措施.四、法拉第电磁感应定律图3-8-6 Ax1、法拉第电磁感应定律：电磁感应中感应电动势的大小，即跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，即： = n-A2、特例：当导体在匀强磁场中切割磁感线时，切割法表达式8 =BLv3、注意： 产生感应电动势的那部分导体相当壬电源，该电源正负极由楞次定律来确定，注意电源内部电流是由负极流向正极 用磁通变化计算感应电动势常见有三种情况：AT回路面积虾变，仅为E变化:=添碧E不变仅回路面积3变化zS= nB 图 12-3 - 1E、S都不变而它们之间相对位置变化（如转动）档=成芸1 壁朝割计算感擘动势时要区分两种切割时的算法：:（导体平劫切割时:苫=Blv导体棒转动切割时:号=E1%=!eM，x x 3 x计算一般为八t内的平均感应电动势，它一般不等于8的算术平均值典型题型五 例14、单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则（）A线圈中0时刻感应电动势最大B线圈中D时刻感应电动势为0C,线圈中D时刻感应电动势最大D,线圈中0至D时间内平均感应电动势为1.4V例15、用均匀导线做成的正方形线框每边长为0.2m，正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场 中，如图所示，当磁场以每秒10T的变化率增强时，线框中a、b两点电势差Uab是多少例16、如图所示，导线全都是裸导线，半径为r的圆内有垂直圆平面的匀强磁场，磁感强度为B. 一 根长度大于2r的导线MN以速率v在圆环上无摩擦地自左端匀速滑动到右端，电路中的定值电阻 为R，其余电阻不计.求：MN从圆环的左端滑到右端的全过程中通过R的电量q.思考1：本题中何时感应电流最大？感应电流最大值为多少？反思1、想一想，感应电流的平均值I为什么不等于最大电流Imax与最小电流Imin=0的算术平均值？反思2、电磁感应现象中流过电路的电量的一般求解：- Q顷 W 注意：用此式计算电量q时，电流强度应该用平均值，而非有效q=I & =巨* & = 口声&=无 值，更不能用最大值！思考2：为使MN能保持匀速运动，需外加的拉力是恒力还是变力？外力的最大功率如何求？ 典型题型六例17、如图所示，匀强磁场中固定的金属框架ABC，导体棒DE在框架上沿图示方向匀速平移，框架和导体棒材料相 同、同样粗细，接触良好.则（）A.电路中感应电流保持一定B.电路中磁通量的变化率一定C.电路中感应电动势一定D.棒受到的外力一定E.回路的电功率一定典型题型七、即有磁场变化，又有切割 例18、如图所示，U形导线框固定在水平面上，右端放有质量为m的金属棒熟，ab与导轨间的动摩擦因数为，它 们围成的矩形边长分别为L1、L2,回路的总电阻为R。从t=0时刻起，在竖直向上方向加一个随时间均匀变化的匀强 磁场B=kt，（k0）那么在t为多大时，金属棒开始移动？开始移动后当ab棒速度为v时，回路中的感应电动势为多 少？典型题型八、电磁感应与恒定电流综合例19、如图所示，接有理想电压表的三角形导线框abc，在匀强磁场中向右运动，问：框中有无 x感应电流？ a、b两点间有无电势差？电压表有无读数（示数不为零称有读数）？xA、无、无、无 B、无、有、有、无、有、无 D、有、有、有咯上例20、如图所示，光滑平行导轨倾斜放置，其下端连接一灯泡，匀强磁场垂直于导轨平面。当导轨上的lb导体棒下滑 到稳定状态时，小灯泡获得的功率为P0，除灯泡外，其他电阻不计，要使灯泡消耗的功率变为2P0，下列措施正确的 是（）A换一个电阻为原来一半的灯泡 B把磁感强度B增为原来的2倍才C换一根质量为原来2倍的金属棒（长度未变）D把导轨间距增大为原来的2倍（ab棒也相应增长）典型题型九、力、磁、电综合问题气/X例21、边长为h的正方形金属导线框，从图所示的初始位置由静止开始下落，通过一匀强磁场区域，磁场方向是水平的，且垂直于线框平面，磁场宽度等于H，上下边界如图中水平虚线所示，Hh，从线框开始下落到 完全穿过场区的整个过程中（）A、线框中总是有感应电流存在 B、线框受到磁场力的合力方向有时向上，有时向下f jC、线框运动的方向始终是向下的D、线框速度的大小不一定总是在增加！例22半径为a的圆形区域内有均匀磁场，磁感强度为B=0.2T，磁场方向垂直纸面向里，* 半径为b的金属圆环与磁场同心地放置，磁场与环面垂直，其中a=0.4m，b=0.6m，金属- 环上分别接有灯L1、L2,两灯的电阻均为R =2Q，一金属棒MN与金属环接触良好，棒与环的电阻均忽略不计（1）若棒以v0=5m/s的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径OO，的瞬时（如图所示）MN中的电动势和流 过灯L1的电流。（2） 撤去中间的金属棒MN，将右面的半圆环OL2O以OO为轴向上翻转90，若此时磁场随时间均匀变化，其 变化率为八B/A t=4/n （T/s），求L1的功率。