第九讲电磁感应

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第九讲 电磁感应,1,一、核心知识重组（自主作业）,法拉第电磁感应定律,磁通量的变化 E=,，,导体切割磁感线运动：,E=,2,2、楞次定律与左、右手定则：,左手定则与右手定则的区别：,因动而电右手定则（发电机模型）；,因电而力左手定则（电动机模型）,总结：左动右发,楞次定律中“阻碍”的表现形式：,、,、,.,3、电磁感应与电路的综,合,E=,E=,E=,q=,楞次定律,E=,u=,P=,Q=,Q=,I,（R+r）,U,I,I,2,Rt,cU,增反减同,来拒去留,增缩减扩,3,二、高频考点探究,考点一：电磁感应的电路问题,关键：1、确定电源，求解电源,.,2、分析,.,例1、（2014年 新课标全国卷I）如图甲所示，线圈,ab,、,cd,绕在同一软铁芯上，在,ab,线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈,cd,间电压如图所乙所示，已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比。则下列描述线圈,ab,中电流随时间变化的图象中可能正确的是（ ）,电动势,电路,（一）磁场变化产生电动势,4,练习1、如图所示，面积为,0.2m,2,的,500,匝线圈在磁场中，,t=0,时刻磁场方向垂直于线圈平面向里，磁感应强度随时间变化的规律是,B=(6-0.2t)T,，已知电路中的,R,1,=4,，,R,2,=5,，电容,c=30uF,，线圈A的电阻,r=1,，则（ ）,A、闭合S一段时间后，通过 的电流为2A，方向由a 至b,B、闭合S一段时间后， 间的电势差为2V,C、闭合S一段时间后，断开S，通过R,2,的电荷量为,D、闭合S一段时间后，断开S，通过 的电荷量为,5,例2：如图所示，虚线右侧有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，正方形金属线框电阻为R，边长为 L，自线框从左边界进入磁场时开始计时，在外力作用下由静止开始，以垂直于磁场边界的恒定加速度a 进入磁场区域， t,1,时刻线框全部进入磁场，规定顺时针方向为感应电流i的正方向，外力大小为F，线框中电功率瞬时值为P，通过线框横截面的电荷量为q ，则这些量随时间变化的关系正确的是（ ）,（二）切割磁感线产生电动势,6,练习2、如图甲所示，一个“ ”形导轨固定在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场垂直于导轨平面，ab 是与导轨材料、粗细相同的导体棒，且相互接触良好。在外力作用下，导体棒以恒定速度,v,向右运动，图示时刻为计时起点，图乙中感应电动势E，感应电流为,I,，导体棒所受的拉力的功率P和回路中产生的焦耳热Q随时间变化的图象正确的是（ ）,7,练习3、如图为圆盘发电机的示意图，铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两个磁极之间，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘边缘接触，若铜盘半径为L，匀强磁场磁感应强度为B，回路的总电阻为R，从左往右看，铜盘以角速度,顺时针匀速转动，则（ ）,A、由于穿过铜盘的磁通量不变，故回路中无感应电流,B、回路中感应电流大小不变，且为,C、回路中感应电流方向不变，为CDRC,D、回路中有周期性变化的感应电流,8,电磁感应中产生的感应电流在磁场中将受到安培力的作用，从而影响导体棒的受力情况和运动情况，这类问题分析思路如下：,考点二 电磁感应的动力学问题,9,例3、如图所示，足够长的U形导轨宽度为,L,，其所在平面与水平面的夹角为,，上端连接一个阻值为,R,的电阻，匀强磁场的磁感应强度大小为,B,，方向垂直导轨平面向上。今有一质量为,m,、有效电阻为 r的金属杆沿框架由静止开始下滑，设磁场区域无限大，当金属杆下滑达到最大速度,v,m,时，运动的位移为,x,，则（ ）,A、金属杆下滑的最大速度为,B、在此过程中电阻R产生的焦耳热为,C、在此过程中金属杆做匀加速运动,D、在此过程中通过R的电荷量为,10,练习4、如图所示，两根电阻不计的光滑导轨竖直放置，,两,端接电阻,R,，宽度相同的水平条形区域I和II内有方向垂直导轨平面向里的匀强磁场,B,，I和II之间无磁场，一导体棒两端始终保持良好接触，导体棒从距区域I上边界 处由静止释放，在穿过两段磁场区域的过程中，流经,R,的电流及其变化情况相同，下面四个图象中能定性描述导体棒速度大小与时间关系的是（ ）,11,1、,电磁感应现象中，导体杆克服安培力做的功等于产生的电能，电能一般通过电流做的功的方式转化为内能（或其他形式的能）,2、,焦耳热Q的求解,电流不变：,功能关系：,能量守恒：,焦耳热Q等于克服安培力做的功,焦耳热Q等于其他能的减少量,Q=,I,2,Rt,考点三 电磁感应的能量问题,12,例4、如图，相距为,L,的两条足够长的光滑平行金属导轨固定在水平面上，导轨由两种材料组成，PG右侧部分单位长度的电阻为,r,0,，且PQ=QH=GH=,L,，PG 左侧导轨电阻不计，整个导轨处在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度为,B,，质量为,m,、电阻不计的导体棒AC 在恒力,F,的作用下，从静止开始运动，在到达PG 之前导体棒 AC已经匀速：,（1）求当导体棒匀速时回路中的电流？,（2）若导体棒运动到 PQ中点时速度大小为,v,1,，试计算导体棒的加速度？,（3）若导体棒初始位置与PQ 相距为,d,，运动到QH 位置时，速度大小为,v,2,，试计算整个回路产生的焦耳热？,13,练习5、如图所示，相距,L=0.8,m ，电阻不计的两根平行光滑金属导轨，水平放置，一端与阻值,R=0.5,的电阻相连，在,x 0一侧存在沿X 正方向的均匀增大的磁场，其方向与导轨平面垂直，变化率为,K=0.5T/m,， x=0处磁场的磁感应强度,B,0,=0.5T,，一根质量,m=0.2kg,、电阻,r=0.1,的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直，棒在外力作用下从x=0 向右运动，运动过程中电阻消耗的功率不变，则（ ）,A.金属棒在x=3m 处的速度为1m/s,B.金属棒从x=0 处运动到 x=3m处过程中克服安培力做功为10J,C.金属棒从x=0 处运动到x=3m 过程中所用时间为0.8s,D.金属棒从x=0 处运动到x=3m 处过程中外力做功的平均功率为5.6W,14,