期末复习电磁感应专题.doc
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²电磁感应现象
●磁通量定义：
注可以这样理解：
穿过某面积的磁感线的条数叫做穿过这一面积的磁通量
●公式：
注：
磁通量有大小也有方向，但是标量，遵从代数运算法则
●电磁感应现象：
在磁场中的导体产生或的现象。
●产生感应电流的条件：
（1）
（2）
●楞次定律：
感应电流具有这样的方向，感应电流的磁场总是引起感应电流的。
可概括为：
或
●应用楞次定律判断感应电流的方向的具体步骤为：
（1）明确原磁通量的方向
（2）判断磁通量的增减情况
（3）确定感应电流的磁场的方向（4）利用右手定则反推感应电流的方向。
注：
导体切割磁感线产生感应电流的方向用来判断较为简便。
专题训练：
1、如图，两个同心放置的共面金属圆环ａ和ｂ，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量Φa和Φb的大小关系为（）
A．Φa＞Φb B．Φa＜Φb
C．Φa＝Φb D．无法比较
拓展：
若a，b线圈均在N极正上方又如何？
2.如图所示,有一正方形闭合线圈,在足够大的匀强磁场中运动.下列四个图中能产生感应电流的是图（ ）.
3.如图所示,竖直放置的长直导线通以恒定电流,有一矩形线框与导线在同一平面,在下列情况中线圈产生感应电流的是（ ）.
（A）导线中电流强度变大 （B）线框向右平动
（C）线框向下平动 （D）线框以ab边为轴转动
拓展：
若产生感应电流方向如何？
4.如图所不,开始时矩形线圈与磁场垂直,且一半在匀强磁场内,一半在匀强磁场外.符要线圈产生感应电流,下列方法中可行的是（ ）.
（A）将线圈向左平移一小段距离 （B）将线圈向上平移
（C）以ab为轴转动（小于90°） （D）以bc为轴转动（小于90°）
5、如图所示，一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中，下列做法中能使圆盘中产生感应电流的是（）
A．圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动
B．圆盘以某一水平直径为轴匀速转动
C．圆盘在磁场中向右匀速平移
D．匀强磁场均匀增加
6、（08上海卷）老师做了一个物理小实验让学生观察：
一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆克绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象是（）
A.磁铁插向左环，横杆发生转动
B.磁铁插向右环，横杆发生转动
C.无论磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动
D.无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动
7、（08宁夏卷）如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个最阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好；匀强磁场的方向垂直纸面向里。
导体棒的电阻可忽略。
当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是（）
A.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到a
B.流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到a
C.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到b
D.流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b
8.如图所示,在一个水平放置闭合的线圈上方放一条形磁铁,希望线圈中产生顺时针方向的电流（从上向下看）,那么下列选项中可以做到的是（ ）.
（A）磁铁下端为N极,磁铁向上运动
（B）磁铁上端为N极,磁铁向上运动
（C）磁铁下端为N极,磁铁向下运动
（D）磁铁上端为N极,磁铁向下运动
9．如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外．一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1（左）匀速运动到位置2（右）．则（）
A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a
B．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a
C．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右
D．导线框进入磁场时．受到的安培力方向水平向左
²法拉第电磁感应定律
●法拉第电磁感应定律：
电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的的变化率成正比。
●公式：
E=。
注：
若磁感应强度B不变，回路的面积S发生变化,则E=;若回路的面积S不变，磁感应强度B发生变化,则E=。
●当导体在匀强磁场中做切割磁感线运动时E=，
L为导线的有效切割长度，θ是B与v之间的夹角。
●若导体棒绕某一固定转轴旋转切割磁感线时E=，
●闭合回路感应电流的大小：
I=。
1、一个由电阻均匀的导线绕制成的闭合线圈放在匀强磁场中，如图，线圈平面与磁场方向成60°角，磁感应强度随时间均匀变化，用下列哪种方法可使感应电流增加一倍（）
A．把线圈的匝数增加一倍
B．把线圈的面积增加一倍
C．把线圈半径增加一倍
D．改变线圈与磁场方向的夹角
2.两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻。
将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示。
除电阻R外其余电阻不计。
现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放．则
A．释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g
B．金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→b
C．金属棒的速度为v时．所受的安培力大小为
D．电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少
3．矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示。
若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，下列i-t图中正确的是（ ）
4.如图所示,在匀强磁场中放置一个电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈M相连,导轨上放一根导线ab,磁感线垂直于导轨所在平面,欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方方的感应电流,则导线的运动情况可能是（）
（A）匀速向右运动
（B）加速向右运动
（C）减速向右运动
（D）加速向左运动
5.在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图1所示，当磁场的磁感应强度B随时间如图2变化时，图3中正确表示线圈中感应电动势E变化的是（）
6.两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨的下端接有电阻R,导轨自身的电阻可忽略不计.斜面处在一匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向上.质量为m、电阻可不计的金属棒ab,在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑,并上升h高度,如图所示.在这过程中（）
（A）作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于零
（B）作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于mgh与电
阻R上发出的焦耳热之和
（C）恒力F与安培力的合力所做的功等于零
（D）恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上发出的焦耳热
7、有一总匝数n＝100匝的密绕线圈，穿过它的磁通量在0.2s内由0.03Wb增加到0.08Wb，求：
（1）线圈产生的感应电动势大小？
（2）如果线圈电阻是1Ω，当它与阻值R＝49Ω的电阻串联成闭合电路时，通过电阻的电流多大？
（3）线圈两端的电压是多少？
8、如图所示，固定于水平绝缘平面上的光滑平行金属导轨，两导轨相距为0.1m，导轨间接一规格为“2V、4W”的小灯泡L。
垂直于导轨平面有磁感应强度B=1T，方向竖直向下的匀强磁场。
一电阻r=1Ω的金属导体棒ab垂直放置在导轨上，且与导轨接触良好，其余电阻不计。
求：
（1）为使灯泡正常发光，棒ab沿导轨运动的速率多大
（2）使金属棒ab运动的外力功率多大
9、如图所示，长L1宽L2的矩形线圈电阻为R，处于磁感应强度为B的匀强磁场边缘，线圈与磁感线垂直。
求：
将线圈以向右的速度v匀速拉出磁场的过程中，
F
L1
L2
B
v
⑴拉力F大小；
⑵拉力的功率P；
⑶拉力做的功W；
⑷线圈中产生的电热Q；
⑸通过线圈某一截面的电荷量q。
10、如图所示，在竖直向下的磁感强度为B的匀强磁场中，有两根水平放置相距L且足够长的平行金属导轨AB、CD，在导体的AC端连接一阻值为R的电阻，一根垂直于导体放置的金属棒ab，质量为m，导轨和金属棒的电阻及它们间的摩擦不计，若用恒力F沿水平方向向右拉棒运动，求金属棒的最大速度。
D
A
C
B
F
b
a
拓展1如果ab棒与导轨间的动摩擦因数为μ，其它条件不变，则ab棒的最大速度为多少？
11.（08北京卷）均匀导线制成的单位正方形闭合线框abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为m。
将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示。
线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行。
当cd边刚进入磁场时，
（1）求线框中产生的感应电动势大小;
（2）求cd两点间的电势差大小;
（3）若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h所应满足的条件。
12、（分析导体棒在水平恒力F作用下从静止沿光滑水平面向右运动，用什么定则判断感应电流方向（图中标出）？
谁相当于电源？
画出等效电路图，用什么定则判断安培力方向（图中标出），分析导体棒先做什么运动？
最终做什么运动？
已知磁感应强度为B、导体棒有效长度为L，导体棒质量为m,电阻为r,电阻阻值为R，达到速度最大时的位移为x.求
（1）最大速度Vm;
（2）导体棒从开始运动到速度最大过程中安培力做的功;（3）电阻R上产生的热量;（4）速度最大时安培力功率;（5）回路中通过的电量
13.如图1所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为L。
M、P两点间接有阻值为R的电阻。
一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。
整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。
导轨和金属杆的电阻可忽略。
让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。
（1）由b向a方向看到的装置如图2所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；
（2）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；
（3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。
（4）ab棒从静止到下落高度为h时，恰好达最大速度，求这个过程中电阻R上产生的热量。
14、两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为L。
导轨上面横放着两根导体棒ab和cd，构成矩形回路，如图所示。
两根导体棒的质量皆为m，电阻皆为R，回路中其余部分的电阻可不计。
在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。
设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行，开始时，棒cd静止，棒ab有指向棒cd的初速度v0。
若两导体棒在运动中始终不接触，求：
（1）在运动中产生的焦耳热最多是多少？
（2）当ab棒的速度变为初速度的3/4时，cd棒的加速度是多少？
四.自感
内容：
由于通过导体本身的电流发生变化而引起的电磁感应现象教自感现象。
自感现象中产生的电动势叫自感电动势。
公式：
E=.
自感电动势的作用:
.
自感系数和、、、有关，和是否通入电流。
由来决定
1．如图10－35所示的电路中，A1和A2是完全相同的两只灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下面说法正确的是（）
A．合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮
B．合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮
C．断开开关S切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会才熄灭
D．断开开关S切断电路时，A1、A2都要过一会才熄灭
3．如图10－37所示电路为演示自感现象的实验电路。
实验时，先闭合开关S，电路达到稳定后设通过线圈L的电流为I1，通过小灯泡L2的电流为I2，小灯泡L2处于正常发光状态。
以下说法正确的是（）
A．S闭合后的瞬间，L2灯缓慢变亮，L1灯立即亮
B．S闭合后的瞬间，通过线圈L的电流逐渐增大到稳定值
C．S断开后的瞬间，小灯泡L2中的电流由I1逐渐减为零，方向与I2相反
D．S断开后的瞬间，小灯泡L2中的电流由I2逐渐减为零，方向不变
5．（2011西城一模）如图所示的电路可以用来“研究电磁感应现象”干电池、开关、线圈A、滑动变阻器串联成一个电路，电流计、线圈B串联成另一个电路。
线圈A、B套在同一个闭合铁芯上，且它们的匝数足够多。
从开关闭合时开始计时，流经电流计的电流大小i随时间t变化的图象是（）
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