电磁感应总结

电磁感应,总结,专题一 安培定则、左手定则、右手定则的区别及楞次定律的另一种表述,1.,适用于不同现象,安培定则又叫右手螺旋定则，适用于运动电荷或电流产生的磁场；左手定则判定磁场对运动电荷或电流作用力的方向；右手定则判定部分导体切割磁感线产生的感应电流的方,向楞次定律判断电磁感应中感应电动势和感应电流的方向,2.,左手定则和右手定则的因果关系不同,左手定则是因为有电，结果是受力，即因电而动；,右手定则是因为受力运动，而结果是有电，即因动,而电,3.,记忆方法：左手定则与右手定则在使用时易混淆，可采用,“,字形记忆法,”,“,力,”,字最后一笔向左，用左手定则判断力，“电,”,字最后一笔向右，用右手定则，总之可简记为力,“,左,”,、电,“,右,”,4.,楞次定律的另一种表述为：感应电流的效果总是阻碍引起感应电流产生的原因从感应电流所受安培力出发的分析方法，物理过程明确，但比较麻烦；若问题不涉及感应电流的方向，则从楞次定律的另一种表述出发的分析方法较为简便,(,单选,)(2012,北京宣武高二检测,),如图所示，,MN,是一根固定的通电长直导线，电流方向向上，今将一金属线框,abcd,放在导线上，让线框的位置偏向导线的左边，两者彼此绝缘，当导线中的电流突然增大时，线框整体受力情况为,(,),A,受力向右,B,受力向左,C,受力向上,D,受力为零,【,思路点拨,】,由安培定则判断出通电直导线周围磁场的特点，由楞次定律判断出感应电流的方,向，再由左手定则判断出各边的受力情况，最后求合力,【,精讲精析,】,由安培定则可知通电直导线周围的磁场分布如图所示当直导线上电流突然增大时，穿过矩形回路的合磁通量,(,方向向外,),增加，回路中产生顺时针方向的感应电流，因,ad,、,bc,两边分布对称，所受的安培力合力为,零，而,ab,、,cd,两边虽然通过的电流方向相反，但它们所处的磁场方向也相反，由左手定则可知它们所受的安培力均向右，所以线框整体受力向右选项,A,正确,【,答案,】,A,【,题后反思,】,本题还有另一种较为简单的解法：感应电流是由穿过线圈的磁通量增加引起的，只有线圈向右移动才能阻碍磁通量的增加，因此线框所受安培力的合力向右,专题二电磁感应中的图象问题,电磁感应中常涉及磁感应强度,B,、磁通量,、感应电动势,E,和感应电流,I,等随时间,t,变化的图象，即,B,t,图象、,t,图象、,E,t,图象和,I,t,图象对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况，还常涉及感应电动势,E,和感应电流,I,随线圈位移,x,变化的图,象，即,E,x,图象和,I,x,图象,电磁感应中常涉及磁感应强度,B,、磁通量,、感应电动势,E,和感应电流,I,等随时间,t,变化的图,象，即,B,t,图象、,t,图象、,E,t,图象和,I,t,图象对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况，还常涉及感应电动势,E,和感应电流,I,随线圈位移,x,变化的图象，即,E,x,图象和,I,x,图象,(,单选,)(2012,广州高二检测,),如图所示，在,PQ,、,QR,区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面，一导线框,abcdefa,位于纸面内，框的邻边都相互垂直，,bc,边与磁场的边界,P,重合导线框与磁场区域的尺寸如图所示从,t,0,时刻开始，线框匀速横穿两个磁场区域，以,a,b,c,d,e,f,为线框中的电动势,E,的正方向，以下四个,E,t,关系示意图中正确的是,(,),【,精讲精析,】,在,0,1,时间内，,bc,边在,PQ,区域切割磁感线，电动势大小,E,bc,Bl,v,，方向为顺时针方向；在,1,2,时间内，,bc,边在,QR,区域切割磁感线，,E,bc,Bl,v,，方向为逆时针方向，,de,边在,PQ,区域切割磁感线，,E,de,Bl,v,，方向为顺时针方向，线框中总电动势,E,E,bc,E,de,0,；在,2,3,时间内，,bc,边已穿出磁场，,de,边在,QR,区域切割磁感线，,E,de,Blv,，方向为逆时针方向，,af,边进入,PQ,区域切割磁感线，,E,af,2,Blv,，方向为逆时针方,向，线框中总电动势,E,E,af,E,de,3,Blv,，方向为逆时针方向；,3,4,时间内，,de,边已穿出磁,场，,af,边在,QR,区域切割磁感线，,E,af,2,Blv,，方向为顺时针方向，线框中总电动势,E,E,af,2,Blv,，方向为顺时针方向综上所述,C,正确,【,答案,】,C,专题三,电磁感应与力学的综合,电磁感应与力学问题联系的桥梁是磁场对感应电流的安培力解答电磁感应中的力学问,题，一方面要应用电磁学中的有关规律，如楞次定律、法拉第电磁感应定律、左手定则、右手定则、安培力计算公式等另一方面运用力学的有关规律，如牛顿运动定律、动能定理、机械能守恒定律等,在分析方法上，要始终抓住导体棒的受力,(,特别是安培力,),特点及其变化规律，明确导体棒,(,或线圈,),的运动过程以及运动过程中状态的变,化，把握运动状态的临界点,解决这类问题应搞清楚以下思路：闭合导体,在磁场中切割磁感线，产生感应电动势、感,应电流，感应电流在磁场中受到安培力的作,用，该力影响了导体棒的运动，,水平放置的平行金属框架宽,L,0.2 m,，质量为,m,0.1 kg,的金属棒,ab,放在框架上，并且与框架的两条边垂直整个装置放在磁感应强度,B,0.5 T,，方向垂直框架平面的匀强磁场中，如图所示金属棒,ab,在,F,2 N,的水平向右的恒力作用下由静止开始运动电路中除,R,0.05,外，其余电阻、摩擦阻力均不考虑试求当金属棒,ab,达到最大速度后，撤去外力,F,，此后感应,电流还能产生的热量,(,设框架足够长,),【,答案,】,5 J,专题四电磁感应与电学的综合,求解电磁感应中电路问题的关键是分析清楚内电路和外电路切割磁感线的导体和磁通量变化的线圈都相当于,“,电源,”,，该部分导体的电阻相当于内电阻，而其余部分的电路则是外电路,解决此类问题的基本步骤：,(1),用法拉第电磁感应定律和楞次定律或右手定则确定感应电动势的大小和方向,(2),画等效电路，感应电流方向是电源内部电流的方向,(3),运用闭合电路欧姆定律结合串、并联电路规律以及电功率计算公式等各关系式联立求解,(2012,佛山高二检测,),如图,(a),所示，面积,S,0.2 m,2,、匝数,n,630,匝、总电阻,r,1.0,的线圈处在变化的磁场中，磁感应强度,B,随时间,t,按图,(b),所示规律变化，方向垂直线圈平面图,(a),中的电学元件可看成一个纯电阻,R,，并标有,“,3 V,0.9 W,”的字样，滑动变阻器,R,0,上标有,“,10,1 A,”的字样，试回答下列问题：,(1),设磁场垂直纸面向外为正方向，试判断通过电流表的电流方向；,(2),为了保证电路的安全，求电路中允许通过的最大电流；,(3),若滑动变阻器触头置于最左端，为了保证电路的安全，图,(b),中的,t,0,最小值是多少？,【,答案,】,(1),向右,(2)0.3 A,(3)40 s,