一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责，教师要准备好教案为之后的教学做准备。教案可以让学生更好的消化课堂内容，帮助教师更好的完成实现教学目标。那么如何写好我们的教案呢？以下是小编为大家精心整理的“黄冈中学高考物理电磁感应与电路的分析冲刺专题复习”，希望对您的工作和生活有所帮助。

20xx届高考黄冈中学物理冲刺讲解、练习题、预测题10：第5专题电磁感应与电路的分析（2）经典考题

1．某实物投影机有10个相同的强光灯L1～L10(24V200W)和10个相同的指示灯X1～X10(220V2W)，将其连接在220V交流电源上，电路图如图所示．若工作一段时间后L2灯丝烧断，则[2009年高考重庆理综卷]()
A．X1的功率减小，L1的功率增大
B．X1的功率增大，L1的功率增大
C．X2的功率增大，其他指示灯的功率减小
D．X2的功率减小，其他指示灯的功率增大
【解析】显然L1和X1并联、L2和X2并联……然后他们再串联接在220V交流电源上．L2灯丝烧断，则总电阻变大，电路中电流I减小，又L1和X1并联的电流分配关系不变，则X1和L1的电流、功率都减小．同理可知，除X2和L2外各灯功率都减小，A、B均错．由于I减小，各并联部分的电压都减小，交流电源电压不变，则X2上电压增大，根据P＝U2R可知，X2的功率变大，C正确、D错误．
[答案]C
2．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0Ω，现外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图乙所示，则[2009年高考福建理综卷]()
A．电压表的示数为220V
B．电路中的电流方向每秒钟改变50次
C．灯泡实际消耗的功率为484W
D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J
【解析】电压表的示数为灯泡两端电压的有效值，由图象知电动势的最大值Em＝2202V，有效值E＝220V，灯泡两端电压U＝RER＋r＝209V，A错误；由图象知T＝0.02s，一个周期内电流方向变化两次，可知1s内电流方向变化100次，B错误；灯泡的实际功率P＝U2R＝209295W＝459.8W，C错误；电流的有效值I＝ER＋r＝2.2A，发电机线圈内阻每
秒钟产生的焦耳热Q＝I2rt＝2.22×5×1J＝24.2J，D正确．
[答案]D
3．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5，原线圈两端的交变电压为u＝202sin100πtV．氖泡在两端电压达到100V时开始发光，下列说法中正确的有[2009年高考江苏物理卷]()
A．开关接通后，氖泡的发光频率为100Hz
B．开关接通后，电压表的示数为100V
C．开关断开后，电压表的示数变大
D．开关断开后，变压器的输出功率不变
【解析】由交变电压的瞬时值表达式知，原线圈两端电压的有效值U1＝2022V＝20V，由n1n2＝U1U2得，副线圈两端的电压U2＝100V，电压表的示数为交变电流的有效值，B项正确；交变电压的频率f＝100π2π＝50Hz，一个周期内电压两次大于100V，即一个周期内氖泡能发两次光，所以其发光频率为100Hz，A项正确；开关断开前后，输入电压不变，变压器的变压比不变，故输出电压不变，C项错误；断开后，电路消耗的功率减小，输出功率决定输入功率，D项错误．
[答案]AB
4．如图甲所示，一个电阻为R、面积为S的矩形导线框abcd，水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向与ad边垂直并与线框平面成45°角，O、O′分别是ab边和cd边的中点．现将线框右半边ObcO′绕OO′逆时针旋转90°到图乙所示位置．在这一过程中，导线中通过的电荷量是[2009年高考安徽理综卷]()
甲乙
A．2BS2RB．2BSRC．BSRD．0
【解析】线框的右半边(ObcO′)未旋转时，整个回路的磁通量Φ1＝BSsin45°＝22BS；线框的右半边(ObcO′)旋转90°后，穿进跟穿出的磁通量相等，如图丁所示，整个回路的磁通量Φ2＝0，所以ΔΦ＝Φ2－Φ1＝22BS．根据公式得q＝ΔΦR＝2BS2R，A正确．
丙丁
[答案]A
5．如图甲所示，一个电阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路，线圈的半径为r1．在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示，图线与横纵轴的截距分别为t0和B0．导线的电阻不计．求0～t1时间内
(1)通过电阻R1上的电流大小和方向．
(2)通过电阻R1上的电荷量q及电阻R1上产生的热量．
[2009年高考广东物理卷]

甲乙
【解析】(1)由图象分析可知，0～t1时间内，ΔBΔt＝B0t0
由法拉第电磁感应定律有：E＝nΔΦΔt＝nΔBΔtS
而S＝πr22
由闭合电路的欧姆定律有：I1＝ER1＋R
联立解得：通过电阻R1上的电流大小I1＝nB0πr223Rt0
由楞次定律可判断，通过电阻R1上的电流方向为从b到a．
(2)通过电阻R1上的电荷量q＝I1t1＝nB0πr22t13Rt0
电阻R1上产生的热量Q＝I12R1t1＝2n2B02π2r24t19Rt02．
[答案](1)nB0πr223Rt0方向从b到a(2)2n2B02π2r24t19Rt02
6．如图甲所示，水平放置的两根平行金属导轨，间距L＝0.3m，导轨左端连接R＝0.6Ω的电阻，区域abcd内存在垂直于导轨平面B＝0.6T的匀强磁场，磁场区域宽D＝0.2m．细金属棒A1和A2用长为2D＝0.4m的轻质绝缘杆连接，放置在导轨平面上，并与导轨垂直，每根金属棒在导轨间的电阻均为r＝0.3Ω，导轨电阻不计，使金属棒以恒定速度v＝1.0m/s沿导轨向右穿越磁场，计算从金属棒A1进入磁场(t＝0)到A2离开磁场的时间内，不同时间段通过电阻R的电流强度，并在图乙中画出．
[2008年高考广东物理卷]
甲乙
【解析】A1从进入磁场到离开的时间为：
t1＝Dv＝0.2s
在0～t1时间内，A1产生的感应电动势为：
E＝BLv＝0.18V
丙丁
由图丙知，电路的总电阻为：
R0＝r＋rRr＋R＝0.5Ω
总电流i＝ER0＝0.36A
通过R的电流iR＝i3＝0.12A
A1离开磁场t1＝0.2s至A2未进入磁场t2＝2Dv＝0.4s的时间内，回路中无电流，即iR＝0
从A2进入磁场t2＝0.4s至离开磁场t3＝2D＋Dv＝0.6s的时间内，A2上的感应电动势为：
E＝0.18V
由图丁知，电路总电阻R0＝0.5Ω
总电流i＝0.36A
流过R的电流iR＝0.12A
综合上述计算结果，绘制通过R的电流与时间的关系图线，如图戊所示．
戊
[答案]0～0.2s时，0.12A；0.2～0.4s时，0；0.4～0.6s时，0.12A，图象如图戊所示．
7．单位时间内流过管道横截面的液体体积叫做液体的体积流量(以下简称流量)．由一种利用电磁原理测量非磁性导电液体(如自来水、啤酒等)流量的装置，称为电磁流量计．它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表两部分组成．
传感器的结构如图所示，圆筒形测量管内壁绝缘，其上装有一对电极a和c，a、c间的距离等于测量管内径D，测量管的轴线与a、c的连线方向以及通电线圈产生的磁场方向三者相互垂直．当导电液体流过测量管时，在电极a、c间出现感应电动势E，并通过与电极连接的仪表显示出液体流量Q．设磁场均匀恒定，磁感应强度为B．
(1)已知D＝0.40m，B＝2.5×10－3T，Q＝0.12m3/s，设液体在测量管内各处流速相同，试求E的大小(π取3.0)．
(2)一新建供水站安装了电磁流量计，在向外供水时流量本应显示为正值．但实际显示却为负值．经检查，原因是误将测量管接反了，即液体由测量管出水口流入，从入水口流出．因水已加压充满管道，不便再将测量管拆下重装，请你提出使显示仪表的流量指示变为正值的简便方法．
(3)显示仪表相当于传感器的负载电阻，其阻值记为R．a、c间导电液体的电阻r随液体电阻率的变化而变化，从而会影响显示仪表的示数．试以E、R、r为参量，给出电极a、c间输出电压U的表达式，并说明怎样可以降低液体电阻率变化对显示仪表示数的影响．
[2009年高考北京理综卷]
【解析】(1)导电液体通过测量管时，相当于导线做切割磁感线的运动，在电极a、c间切割磁感线的液柱长度为D，设液体的流速为v，则产生的感应电动势为：E＝BDv
由流量的定义，有：Q＝Sv＝πD24v
联立解得：E＝BD4QπD2＝4BQπD
代入数据得：E＝4×2.5×10－3×0.123×0.4V＝1.0×10－3V．
(2)能使仪器显示的流量变为正值的方法简便、合理即可．如：改变通电线圈中电流的方向，使磁场B反向；或将传感器输出端对调接入显示仪表．
(3)传感器和显示仪表构成闭合电路，由闭合电路欧姆定律I＝ER＋r得：U＝IR＝RER＋r＝E1＋rR
输入显示仪表的是a、c间的电压U，流量示数和U一一对应．E与液体电阻率无关，而r随电阻率的变化而变化，由上式可看出，r变化相应的U也随之变化．在实际流量不变的情况下，仪表显示的流量示数会随a、c间的电压U的变化而变化．增大R，使Rr，则U＝E，这样就可以降低液体电阻率变化对显示仪表流量示数的影响．
[答案](1)1.0×10－3V(2)见解析
(3)E1＋rR，见解析
能力演练
一、选择题(10×4分)
1．如图所示，L1、L2、L3为三个完全相同的灯泡，L为直流电阻可忽略的自感线圈，电源的内阻不计，开关S原来接通．当把开关S断开时，下列说法正确的是()
A．L1闪一下后熄灭
B．L2闪一下后恢复到原来的亮度
C．L3变暗一下后恢复到原来的亮度
D．L3闪一下后恢复到原来的亮度
【解析】S闭合后，通过各灯的电流稳定时，L1不亮，通过L2、L3的电流均为I＝URL，而通过自感线圈L的电流为2I．S断开的瞬间，自感线圈L上的电流全部通过L3，所以这一瞬间通过L3的电流突变为2I，故L3会闪亮一下；稳定后通过L3的电流依然为URL，而稳定后通过L1、L2的电流均为U2RL．
[答案]D
2．在如图甲所示的电路中，灯泡A和灯泡B原来都正常发光．现在突然发现灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是()
甲
A．R3断路
B．R1短路
C．R2断路
D．R1、R2同时短路
【解析】电路可整理成如图乙所示，R2断路→总电阻变大→干路电流变小→电源内电压变小→路端电压变大→通过R3上的电流变大→通过A的电流变小，灯泡A变暗→灯泡A和R1上的电压变小→灯泡B上的电压变大→B灯变亮．
乙
[答案]C
3．如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u＝311sin314t(V)的正弦交变电源上．变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R3为一定值电阻．当传感器R2所在处出现火警时(R2阻值变小)，以下说法中正确的是()
A．的示数不变，的示数增大
B．的示数增大，的示数减小
C．的示数增大，的示数增大
D．的示数不变，的示数不变
【解析】R2变小→副线圈的负载总电阻变小→副线上的输出电流变大→R3上的电压变大→R1与R2并联电路的电压变小→的示数变小，原线圈的电流变大．因为接在恒定的交变电源上，故其示数不变．
[答案]B
4．在如图甲所示的电路中，电源电动势E恒定，内阻r＝1Ω，定值电阻R3＝5Ω．当开关S断开与闭合时，ab段电路消耗的电功率相等，则以下说法中正确的是()
甲
A．电阻R1、R2可能分别为4Ω、5Ω
B．电阻R1、R2可能分别为3Ω、6Ω
C．开关S断开时电压表的示数一定大于S闭合时的示数
D．开关S断开与闭合时，电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比一定等于6Ω
【解析】取R＝R3＋r＝6Ω，有：
Pab＝(ER＋Rab)2Rab＝E2R2Rab＋2R＋Rab
当S断开前后有：
RabRab′＝R2＝36Ω时，Pab＝Pab′
故A正确，B错误．
又由Uab＝E－ER＋RabR
知Rab变大时，Uab变大，C正确．
当Rab变化时，Uab－I图象如图乙所示．
乙
图象的斜率k＝|ΔUΔI|＝R3＋r＝6Ω，D正确．
[答案]ACD
5．如图所示，长为L＝1m、电阻r＝0.3Ω、质量m＝0.1kg的金属棒CD垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上，两导轨间距也是L．棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有R＝0.5Ω的电阻，垂直导轨平面有竖直向下穿过平面的匀强磁场，磁感应强度B的大小为0.4T．现给金属棒CD一个瞬时向右的初速度，初速度大小为2m/s，过一段时间后，金属棒CD最终停下来．则从开始运动到停止运动的过程中，通过电阻R的电荷量为()
A．0.5CB．0.3CC．0.25CD．0.2C
【解析】CD向右运动产生感应电流，使得CD受到安培力的作用减速至停止，由动量定理知：
I安＝Δp＝mv0
又I安＝?BiLΔt＝BLq
可解得：q＝0.5C．
[答案]A
6．某理想变压器原线圈输入的电功率为P，原、副线圈的匝数比为k，在其副线圈上接一内阻为r的电动机．现在，电动机正以速度v匀速向上提升一质量为m的重物，已知重力加速度为g，则变压器原线圈两端的电压为()
A．PkrP－mgvB．PkrP－mgv
C．PkP－mgvrD．PkP－mgvr
【解析】电动机的输出功率P机＝mgv
设副线圈回路的电流为I2，则：
P＝P机＋I22r
解得：I2＝P－P机r
副线圈两端的电压U2＝PI2＝PrP－P机
原线圈两端的电压U1＝kU2＝PkrP－mgv．
[答案]A
7．如图所示，两块水平放置的金属板组成一平行板电容器距离为d，用导线、开关S将其与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场中．两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面绝缘，在其上表面静止放置一个质量为m、电荷量为＋q的小球．已知S断开时传感器上有示数，S闭合时传感器上的示数变为原来的一半．则线圈中磁场的磁感应强度的变化情况和磁通量变化率分别是()
A．正在增加，ΔΦΔt＝mgd2qB．正在增加，ΔΦΔt＝mgd2nq
C．正在减弱，ΔΦΔt＝mgd2qD．正在减弱，ΔΦΔt＝mgd2nq
【解析】由题意知，S闭合后上极板带负电，故知匀强磁场的磁感应强度在增加．
由qUd＝12mg，U＝nΔΦΔt
可得：ΔΦΔt＝mgd2nq．
[答案]B
8．一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端电压U变化的伏安特性曲线如图甲所示．现将它与两个标准电阻R1、R2组成如图乙所示的电路，当开关S接通位置1时，三个用电器消耗的电功率均为P．将开关S切换到位置2后，电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为PD、P1、P2，下列判断正确的是()
A．P1＞PB．P1＞P2
C．PD＋P1＋P2＜3PD．PD＋P1＋P2＞3P
【解析】由S接“1”时三个用电器的功率相等知，R1＝R2＝RD4；当S接“2”后，R2两端的电压大于R1与D的并联电压，故P1＜P＜P2，D的电阻变大为，RD′＞4R1，故PD＜14P1，又因为S接2后电路的总电阻变大，故PD＋P1＋P2＜3P．
[答案]C
9．如图所示，均匀金属圆环的总电阻为2R，磁感应强度为B的匀强磁场垂直地穿过圆环．金属杆OM的长为l，电阻为R2，M端与环紧密接触，金属杆OM绕过圆心的转轴O以恒定的角速度ω转动．电阻R的一端用导线和环上的A点连接，另一端和金属杆的转轴O处的端点相连接．下列结论错误的是()
A．通过电阻R的电流的最大值为Bl2ω3R
B．通过电阻R的电流的最小值为Bl2ω4R
C．OM中产生的感应电动势恒为Bl2ω2
D．通过电阻R的电流恒为Bl2ω2R
【解析】求解本题的关键是找出OM与圆环接触点的位置，画等效电路图求回路中的电流．当金属杆绕O点匀速转动时，电动势E＝12Bωl2，选项C正确；电流的大小决定于M端与滑环连接点的位置，当M端滑至A点时，回路中的电阻最小，其阻值Rmin＝32R，根据I＝ER＋r，得Imax＝Bωl22×32R＝Bωl23R，选项A正确；当M端与圆环的上顶点相接触时，回路中的电阻最大，其阻值Rmax＝R2＋3R2＝2R，所以Imin＝Bl2ω4R，选项B正确．
[答案]D
10．如图所示，光滑的“Π”形金属导体框竖直放置，质量为m的金属棒MN与框架接触良好，磁感应强度分别为B1、B2的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在abcd和cdef区域．现从图示位置由静止释放金属棒MN，金属棒进入磁场区域abcd后恰好做匀速运动．下列说法正确的有()
A．若B2＝B1，则金属棒进入cdef区域后将加速下滑
B．若B2＝B1，则金属棒进入cdef区域后仍将保持匀速下滑
C．若B2＜B1，则金属棒进入cdef区域后可能先加速后匀速下滑
D．若B2＞B1，则金属棒进入cdef区域后可能先减速后匀速下滑
【解析】金属棒在上下两磁场区域向下运动切割磁感线时，感应电流受到的安培力都竖直向上．
当安培力的大小等于重力时达到稳定速度，即有：
vm＝mgRB2L2，故vm∝1B2，选项B、C、D正确．
[答案]BCD
二、非选择题(共60分)
11．(4分)现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、灵敏电流表及开关按如图所示的方式连接．在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时，灵敏电流表的指针向右偏转．由此可以推断：将线圈A中的铁芯向上拔出__________或________开关，都能使灵敏电流表的指针________偏转．
【解析】当P向左滑动时，电阻增大，通过线圈A的电流减小，则通过线圈B中的原磁场减弱，磁通量减少，线圈B中有使灵敏电流表的指针向右偏转的感应电流通过；当线圈A向上运动或断开开关，则通过线圈B中的原磁场也减弱，磁通量也减少，所以线圈B中也有使灵敏电流表的指针向右偏转的感应电流通过．
[答案]断开向右(每空2分)
12．(11分)(1)一多用电表的欧姆挡有三个倍率，分别是“×1”、“×10”、“×100”．用“×10”挡测量某电阻时，操作步骤正确，而表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换用“________”挡．如果换挡后立即用表笔连接测电阻进行读数，那么缺少的步骤是______________．若补上该步骤后测量，表盘的示数如图甲所示，则该电阻的阻值是________Ω．若将该表选择旋钮置于25mA挡，表盘的示数仍如图甲所示，则被测电流为________mA．
(2)要精确测量一个阻值约为5Ω的电阻Rx，实验提供下列器材：
电流表(量程为100mA，内阻r1约为4Ω)
电流表(量程为500μA，内阻r2＝750Ω)
电池E(电动势E＝1.5V，内阻很小)
变阻器R0(阻值约为10Ω)
开关S，导线若干．
①请设计一个测定电阻Rx的电路图，画在下面的虚线中．
②根据你设计的电路图，将图乙中的实物连成实验电路．
③根据某次所测量值写出电阻Rx的表达式．Rx＝________．
[答案](1)×100欧姆表重新调零22009.9(每空1分)
(2)①如图丙所示(2分)
丙丁
②如图丁所示(3分)③I2r2I1－I2(2分)
13．(8分)超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起，同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力的新型交通工具．其推进原理可以简化为如图所示的模型：在水平面上相距L的两根平行直导轨间，有竖直方向等距离分布着匀强磁场B1和B2，且B1＝B2＝B，每个磁场的宽都是l，方向相反的相间排列，所有这些磁场都以速度v向右匀速运动．这时跨在两导轨间的长为L、宽为l的金属框abcd(悬浮在导轨上方)在磁场力的作用下也将会向右运动．已知金属框的总电阻为R，运动中所受到的阻力恒为f．求金属框的最大速度．
【解析】设金属框做匀速运动的速度为vm，则：
线框的感应电动势E＝2BL(v－vm)(3分)
由平衡条件BER2L＝f(3分)
解得：vm＝4B2L2v－fR4B2L2．(2分)
[答案]4B2L2v－fR4B2L2
14．(12分)如图所示，光滑平行的水平金属导轨MN、PQ相距d，在M点和P点间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间OO1、O1′O′矩形区域内有垂直导轨平面竖直向下，宽为l的匀强磁场，磁感应强度为B．一质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直放在导轨上，与磁场左边界相距l0．现用一水平向右的恒力F拉ab棒，使它由静止开始运动，棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动(棒ab与导轨始终保持良好的接触，导轨电阻不计)．求：
(1)棒ab在离开磁场右边界时的速度．
(2)棒ab通过磁场区的过程中整个回路所消耗的电能．
(3)试分析讨论ab棒在磁场中(匀速成直线运动)之前可能的运动情况．
【解析】(1)ab棒离开磁场右边界前做匀速直线运动，设其速度为vm，则有：
E＝Bdvm，I＝ER＋r(2分)
对ab棒，有：F－BId＝0(1分)
解得：vm＝F(R＋r)B2d2．(1分)
(2)由能量守恒定律，可得：
F(l0＋l)＝W＋12mvm2(2分)
得：W电＝F(l0＋l)－mF2(R＋r)22B4d4．(1分)
(3)设棒刚进入磁场时速度为v．
由Fl0＝12mv2可得：v＝2Fl0m(2分)
棒在进入磁场前做匀加速直线运动，在磁场中运动可分三种情况讨论：
①若2Fl0m＝F(R＋r)B2d2，则棒做匀速直线运动(1分)
②若2Fl0m＜F(R＋r)B2d2，则棒先加速运动后匀速运动
(1分)
③若2Fl0m＞F(R＋r)B2d2，则棒先减速运动后匀速运动．(1分)
[答案](1)F(R＋r)B2d2(2)F(l0＋l)－mF2(R＋r)22B4d4
(3)略
15．(12分)如图所示，在水平面内有两条光滑轨道MN、PQ，其上放有两根静止的导体棒ab、cd，质量分别为m1、m2．设有一质量为M的永久磁铁从轨道和导体棒组成的平面的正上方高为h的地方由静止落下，当磁铁的重心下落到轨道和导体棒组成的平面内时，磁铁的速度为v，导体棒ab的动能为Ek，此过程中两根导体棒之间、导体棒与磁铁之间都没有发生碰撞．求：
(1)磁铁在下落过程中受到的平均阻力．
(2)磁铁在下落过程中在导体棒中产生的总热量．
【解析】(1)设磁铁在下落过程中受的平均阻力为F，根据动能定理有：
(Mg－F)h＝12Mv2(2分)
得：F＝Mg－Mv22h．(2分)
(2)导体棒ab、cd组成的系统动量守恒，设磁铁的重心下落到轨道和导体棒组成的平面内时ab、cd(相互靠拢)的速度大小分别为v1、v2，有：
m1v1＝m2v2(2分)
Ek＝12m1v12(1分)
设磁铁在下落过程中在导体棒中产生的总热量为Q，由能量守恒有：
Mgh－12Mv2＝12m1v12＋12m2v22＋Q(3分)
联立解得：Q＝Mgh－12Mv2－(m1＋m2m2)Ek．(2分)
[答案](1)Mg－Mv22h(2)Mgh－12Mv2－(m1＋m2m2)Ek
16．(13分)如图甲所示，矩形线框abcd的边ab＝2l，ad＝3l，OO′为线框的转动轴，aO＝bO′＝2l．匀强磁场垂直于线框平面，磁感应强度为B，OO′刚好与磁场的边界线重合，线框的总电阻为R．当线框绕OO′以角速度ω匀速转动时，试求：
(1)线框的ab边第一次出磁场前的瞬间，回路中电流的大小和方向．
(2)从图示位置开始计时，取电流沿abcda方向为正，请在图乙中画出线框中的电流i随时间t变化的关系图象．(画两个周期)
(3)线框中电流的有效值．
【解析】(1)在ab边出磁场前的瞬间，感应电动势为：
E1＝B2lω2l＝4Bωl2(2分)
此时感应电流I1＝E1R＝4Bωl2R，方向沿adcba方向．
(2分)
(2)cd边在磁场中运动时产生的最大感应电动势为：
E2＝B2lωl＝2Bωl2(2分)
cd边在磁场中运动时产生的最大感应电流为：
I2＝E2R＝2Bωl2R(1分)
故i－t图象如图丙所示．(2分)
丙
(3)设电流的有效值为I，在0～T时间内，线框中的焦耳热为：
I2RT＝(I22)2RT2＋(I12)2RT2(2分)
解得：I＝5Bωl2R．(2分)
[答案](1)4Bωl2R，方向沿adcba方向
(2)如图丙所示(3)5Bωl2R

扩展阅读

解决电磁感应与力学

解决电磁感应与力学综合问题的思维方法
我们知道电磁感应的物理过程中产生了电动势，从而可以把问题转化为电路问题．而如果在置于磁场的电路中，又有一部分可移动的通电导体，则导体可能在磁场力的作用下而运动，因此在运动图景中构成电磁感应与力学的自然结合问题．力电综合问题是对综合能力和分析问题解决问题的能力要求非常高的一类问题，我们在研究时可以牢牢地把握以下宗旨，以不变应万变．
解决电磁感应与力学综合的问题的一般思路是先电后力．即①、源的分析——分离出电路中由电磁感应所产生的电源，求出电源参数ε、r；②、路的分析——分析电路结构，弄清串并联结构，求出相关部分的电流强度，以便安培力的求解；③、力的分析——分析力学研究对象(金属杆、导体线圈等)的受力情况，尤其注意其所受的电场与磁场力；④、运动分析——根据力和运动的关系，抽象出运动模型要素，建立运动模型；⑤、能量分析——寻找电磁感应过程和力学对象的运动过程中其能量转化和守恒的关系．

例1：两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计．斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上．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、作用在金属棒上的各个力的合力所作的功等于零
B、作用在金属棒上的各个力的合力所作的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和
C、恒力F与安培力的合力所作的功等于零
D、恒力F与重力的合力所作的功等于电阻R上发出的焦耳热

例2：如图所示，长为L、电阻r＝0.3Ω，质量m＝0.1kg，金属棒CD垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上，两导轨间距也是L，棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有R＝0.5Ω的电阻，量程为0～3.0A的电流表串接在一条导轨上，量程为0～1.0V的电压表接在电阻R的两端，垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面．现以向右恒定外力F使金属棒右移．当金属棒以v＝2m／s的速度在导轨平面上匀速滑动时，观察到电路中的一个电表正好满偏，而另一个电表未满偏．问：
(1)、此满偏的电表是什么表?说明理由．(2)、拉动金属棒的外力F多大?
(3)、此时撤去外力F，金属棒将逐渐慢下来，最终停止在导轨上．求从撒去外力到金属棒停止运动的过程中通过电阻R的电量．

例3：如图所示，MN、PQ为两平行金属导轨，M、P中有一阻值为R的电阻，导轨处于匀强磁场中，磁感应强度为B，磁场方向为与导轨所示平面垂直，图中磁场垂直纸面向里．有一金属圆环沿两导轨滑动，速度为v，与导轨接触良好，圆环的直径d与两导轨间的距离相等．设金属环与导轨的电阻均可忽略．当金属环向右匀速运动时()．
A、有感应电流通过电阻R，大小为
B、有感应电流通过电阻R，大小为
C、有感应电流通过电阻R，大小为
D、没有感应电流通过电阻R

例4：把总电阻为2R的均匀电阻丝焊成一半径为a的圆环，水平固定在竖直向下的磁感强度为B的匀强磁场中，如图所示，一长度为2a，电阻等于R，粗细均匀的金属棒MN放在圆环上，它与圆环始终保持良好的电接触．当金属棒以恒定速度v向右移动，经过环心O时，求
(1)、棒上电流的大小和方向，及棒两端的电压UMN．
(2)、在圆环和金属棒上消耗的总功率

例5：如图，电阻为2R的金属环，沿直径装有一根长为L，电阻为R的金属杆．现让金属环的一半处在磁感强度为B、垂直环面的匀强磁场中，让金属环在外力驱动下，绕中心轴O以角速度ω匀速转动，求外力驱动金属环转动的功率(轴的摩擦不计)

例6：如图所示，平行导轨间距为L，左端接阻值为R的电阻，右端接电容为C的电容器，并处于磁感强度为B、方向垂直导轨平面的匀强磁场中．长为2L的导体Oa，以角速度ω绕O转过90°．求全过程中，通过电阻R的电量是多少?

高考物理考前回扣教材-电路与电磁感应

电路与电磁感应
考点要求重温
考点45欧姆定律(Ⅱ)
考点46电阻定律(Ⅰ)
考点47电阻的串联、并联(Ⅰ)
考点48电源的电动势和内阻(Ⅱ)
考点49闭合电路的欧姆定律(Ⅱ)
考点50电功率、焦耳定律(Ⅰ)
考点51电磁感应现象(Ⅰ)
考点52磁通量(Ⅰ)
考点53楞次定律(Ⅱ)
考点54法拉第电磁感应定律(Ⅱ)
考点55自感、涡流(Ⅰ)
考点56交变电流、交变电流的图象(Ⅰ)
考点57正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值(Ⅰ)
考点58理想变压器(Ⅱ)
考点59远距离输电(Ⅰ)
要点方法回顾
1.如果电路中电流为I，用电器的电阻为R，用电器两端电压为U.请你根据能量守恒定律就纯电阻和非纯电阻电路讨论U与IR的关系，由此总结I＝UR的适用条件.
答案纯电阻电路中，电能只转化为电热，则有
UIt＝I2Rt，故I＝UR
非纯电阻电路中，电能转化为电热和其他形式的能，则
UIt＝I2Rt＋E其他，故U＞IR
由此可见，I＝UR只适用于把电能全部转化为电热的电器，即只适用于纯电阻电路.
2.描述电源的功率有三个，它们分别是电源的总功率、电源内部消耗的功率和电源的输出功率，如何求解三个功率，它们之间的关系如何？
答案(1)电源的总功率P总＝EI.
(2)电源内部消耗的功率P内＝I2r.
(3)电源的输出功率P出＝P总－P内＝UI.
3.在如图1所示的U－I图象中，图线a、b表示的含义有什么不同？
图1
答案(1)对电源有：U＝E－Ir，如题图中a线.
(2)对定值电阻有：U＝IR，如题图中b线.
(3)说明：①图中a线常用来分析测量电源电动势和内阻的实验数据.
②图中矩形OABD、OCPD和ABPC的“面积”分别表示电源的总功率、输出功率和内阻消耗的功率.
4.比较下面的典型电路，并在表格空白处填上合适的文字或字母.
电路名称电路结构欧姆定律表达式能量转化情况
纯电阻电路
非纯电阻电路
含电容器电路
交流纯电电路

答案欧姆定律表达式自上而下为：
I＝ER＋r；E＝U内＋U外或E＝Ir＋U外；
电流稳定后I＝ER＋r；
i＝eR＋r，I＝ER＋r，Im＝EmR＋r.
能量转化情况自上而下依次为：
电能→内能；电能→内能＋其他能；
电能→内能＋电场能；电能→内能.
5.对电路中的特殊元件如何进行等效处理是简化电路的关键之一，请根据你的体会和所学的知识，完成下面的表格.
元件处理方法
①电路中并联的理想电压表
②电路中充电完毕的电容器
③反接的理想二极管
④电流变化时的理想电感器
⑤电路中串联的理想电流表
⑥高频交流电通过大容值电容器
⑦电流稳定后的理想电感器
⑧正接的理想二极管
⑨电路中并联的非理想电压表
⑩电路中串联的非理想电流表

答案①②③④所在支路视作断路；
⑤⑥⑦⑧所在支路视作短路；
⑨视作理想电压表与其内阻并联；
⑩视作理想电流表与其内阻串联.
6.你能叙述分析直流电路动态问题的程序法吗？电路动态分析的技巧有哪些？
答案程序法：基本思路是“部分—整体—部分”，即R局(增大或减小)→R总(增大或减小)→I总(减小或增大)→U外(增大或减小)→I部分、U部分的变化.
技巧：(1)任一电阻R阻值增大，与之串联(或并联)的电路的总电阻增大.(2)任一电阻R阻值增大，必将引起与之并联的支路中电流I并、电压U并的增大，与之串联的各电路电流I串、电压U串的减小.
7.请你总结故障电路的特点与分析方法.
答案用电器不能正常工作，断路的表现为电流为零，短路的表现为电流不为零而两点之间电压为零.用电压表测量电路两点间的电压，若电压表有读数，说明这两点与电源之间的连线是通路，断路故障点就在这两点之间；若电压表无读数，说明这两点与电源之间的连线是断路，断路故障就在这两点与电源的连线上.
8.产生感应电流的条件是什么？感应电流的方向有哪几种判定方法？感应电流的大小如何表示？
答案(1)产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化.
(2)感应电流的方向判断
①从“阻碍磁通量变化”的角度来看，表现出“增反减同”，即若磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；若磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同.
②从“阻碍相对运动”的角度来看，表现出“来拒去留”，即“阻碍”相对运动.
③从“阻碍自身电流变化”角度来看，就是自感现象.
在应用楞次定律时一定要注意：“阻碍”不等于“反向”；“阻碍”不是“阻止”.
④右手定则：对部分导线在磁场中切割磁感线产生感应电流的情况，右手定则和楞次定律的结论是完全一致的.这时，用右手定则更方便一些.
(3)感应电流的大小
由法拉第电磁感应定律可得I＝nΔΦRΔt或I＝nBlvRsinθ.
9.法拉第电磁感应定律的内容是什么？公式E＝nΔΦΔt在具体应用中有两种不同的表现形式，各在什么情况下应用？你还知道哪些计算感应电动势的方法？
答案(1)内容：闭合回路中感应电动势的大小，跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比.公式E＝nΔΦΔt.
(2)两种形式：①回路与磁场垂直的面积S不变，磁感应强度发生变化，则ΔΦ＝ΔBS.由此对应的E＝nΔBΔtS，此式中的ΔBΔt叫磁感应强度的变化率，等于B－t图象切线的斜率.若ΔBΔt是恒定的，即磁场是均匀变化的，那么产生的感应电动势就是恒定的.
②磁感应强度B不变，回路与磁场垂直的面积发生变化，则ΔΦ＝BΔS.此时对应的E＝nBΔSΔt，ΔS的变化是由部分导体切割磁感线所致.比如线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动产生交变电动势就属于这种情况.
(3)计算感应电动势的其他方法
①当回路中的一部分导体做切割磁感线运动时，E＝Blvsinθ.
②当长为l的导体棒绕一个端点以角速度ω旋转切割磁感线时，E＝12Bl2ω.
10.导体棒切割磁感线产生感应电流的过程是能的转化和守恒的过程，这一过程中通过什么力做功？将什么形式的能转化为电能？功和产生的电能有什么关系？
答案外力对导体棒做功转化为棒的机械能，同时，棒又克服安培力做功，将棒的机械能又转化为电能，克服安培力做的功等于电能的增加.

11.请比较安培定则、左手定则、右手定则及楞次定律，并填写下表.

基本现象应用的定
则或定律
运动电荷、电流产生磁场安培定则
磁场对运动电荷、电流的作用力左手定则
电磁感应部分导体切割磁感线运动右手定则
闭合回路磁通量的变化楞次定律

12.电磁感应过程中的动态分析问题是力学和电学知识的结合，此类问题分析的基本方法和关键是什么？
答案(1)基本方法
①用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向.
②求回路中的电流强度.
③分析、研究导体受力情况(注意安培力用左手定则判定其方向).
④列动力学方程或平衡方程求解.
(2)动态问题分析要抓好受力情况、运动情况的动态进行分析.
13.如何求解电磁感应中感应电荷的电荷量？感应电荷量与哪些因素有关？
答案设在时间Δt内通过导线截面的电荷量为q，则根据电流定义式及法拉第电磁感应定律得：
q＝IΔt＝ERΔt＝nΔΦRΔtΔt＝nΔΦR
可见，在电磁感应现象中，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流，在时间Δt内通过导线截面的电荷量q仅由线圈的匝数n、磁通量的变化量ΔΦ和闭合电路的电阻R决定，与磁通量发生变化的时间无关.
14.中性面的含义是什么？线圈通过中性面时有何性质和特点？
答案(1)中性面：当线圈平面转动至垂直于磁感线位置时，各边都不切割磁感线，感应电动势为零，即线圈中没有感应电流，这个特定位置叫做中性面.
(2)性质和特点
①线圈通过中性面时，磁感线垂直于该时刻的线圈平面，所以磁通量最大，磁通量的变化率为零；
②线圈平面每次转过中性面时，线圈中感应电流方向改变一次，线圈转动一周通过中性面两次，故一个周期内线圈中电流方向改变两次；
③线圈平面处于跟中性面垂直的位置时，线圈平面平行于磁感线，磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势、感应电流均最大，电流方向不变.
15.下面的表格是关于交变电流“四值”的比较，请完成填空.
物理量物理含义重要关系式使用情况及说明
瞬时值交变电流某一时刻的值e＝________
i＝________计算线圈某一时刻受力情况
最大值最大的瞬时值Em＝______
Im＝EmR＋r
电容器的击穿电压
有效值跟交变电流的______等效的恒定电流值对于正(余)弦交流电有：
Em＝____E
Um＝____U
Im＝____I(1)计算与电流热效应有关的量
(2)电气设备铭牌上所标的值
(3)保险丝的熔断电流
(4)交流电表的示数
平均值交变电流图象中的图线与时间轴所围的____与____的比值E＝Blv
I＝ER＋r
计算通过电路截面的电荷量

答案NBSωsinωtNBSωsinωtR＋rNBSω热效应222面积时间
16.理想变压器动态变化问题的分析思路是什么？
答案
I2――――――――→P1＝P2I1U1＝I2U2决定I1―――→P1＝I1U1决定P1

高考物理电磁感应备考复习教案

§X4《电磁感应》章末测试题
一、选择题每题至少有一个选项正确
1．闭合电路中感应电动势的大小跟：
(A)穿过这一电路的磁通量成正比(B)穿过这一电路的磁通量的变化量成正比
(C)穿过这一电路的磁通量变化率成正比
(D)穿过这一电路的磁通量的变化快慢有关，跟磁通量的变化量无关。
4将一磁铁缓慢插入或者迅速的插入到闭合线圈中的同一位置，不发生变化的物理量是：
（G）通过线圈的磁通量（B）通过线圈的磁通量的变化率
（C）感应电流的大小（D）通过导体某一横截面的电荷量

3、如图1所示，用铝板制成“U”形框，将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在框的上方，让整个装置在水平方向的磁场中向左以速度V匀速运动，若悬线拉力为F则：
(A)悬线竖直，F=mg
(B)悬线竖直，F＜mg
(C)适当选择V的大小可使F=0，
(D)因条件不足，F与mg的大小关系无法确定

4.如图2所示，n=50匝的圆形线圈M，它的两端点a、b与内阻很大的电压表相连，线圈中磁通量的变化规律如图所示，则ab两点的电势高低与电压表的读数为：
（A）＞，20V

（B）＞，100V
（C）＜，20V（D）＜，100V
5.一个面积S=4×10m、匝数n=100匝的线圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直平面，磁感应强度的大小随时间变化规律如图3所示，由图可知：
(A)在开始2秒内穿过线圈的磁通量的变化率等于0.08Wb/s
（H）在开始2秒内穿过线圈的磁通量的变化量等于零
（I）在开始2秒内线圈中产生的感应电动势等于8V
（J）在第3秒末感应电动势为零

6.如图4所示，两水平放置的平行金属板M、N放在匀强磁场中，导线ab帖着M、N边缘以速度V向右匀速滑动，当一带电粒子以水平速度V射入两板间后，能保持匀速直线运动，该带电粒子可能：
(A)带正电、速度方向向左
（B）带负电速度方向向左
（C）带正电速度方向向右
(D)
D)带负电速度方向向右
7.如图5所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，导体棒AB在金属框上向右运动；以下说法正确的是：
(A)AB中无电流
(B)AB中有电流，方向由A向B
(C)AB中有电流，方向由B向A
（D）AB中有电流，方向时而由A向B，时而由B向A

8、在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，让长为0.2m的导线垂直于磁场方向，导线做切割磁感线运动，产生的感应电动势为0.5V，则导线切割磁感线的速度为：
(A)0.5m/s(B)5m/s(C)0.05m/s(D)2.5m/s
二、填空题请把正确答案填到划线处

9、如图6所示，一有限范围内的磁场，宽度为d，将一个边长为L的正方形导线框以速度V匀速的通过磁场区域。若dL，则在线框中不产生感应电流的时间应等于。
10、在匀强磁场中有一线圈，磁感应强度与线圈平面的夹角为α，已知穿过这个线圈的磁通量为Φ，线圈的面积为S，这个磁场的磁感应强度为。

11、匀强磁场的磁感应强度为0.2T，垂直切割磁感线的导体长度为40cm，线框向左匀速运动的速度为10m/s，如图7所示；整个线框的电阻为2Ω，线框中的感应电流大小是。
12、图8中“］”形金属线框的两平行边间距为L米，垂直于线框平面的匀强磁场磁感应强度为B特，线框上连接的电阻阻值为R欧，其它电阻不计，当MN金属棒以垂直于磁感线方向的速度V米/秒匀速运动时，感应电动势的大小
为伏，电阻R消耗的电功率为瓦。

三、计算题请写出必要的文字说明和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。

13、如图9所示，电阻为R的矩形线圈，长为L，宽为a，在外力的作用下以速度v向右运动，通过宽度为d磁感应强度为B的匀强磁场，在下列两种情况下求外力做的功：
(1)L＜d
(2)L＞d
14、如图10所示，MN、PQ是两条水平放置的平行光滑导轨，其阻值可以忽略不计，轨道间距L=0.6m。匀强磁场垂直导轨平面向下，磁感应强度B=1.0×10T，金属杆ab垂直于导轨放置与导轨接触良好，ab杆在导轨间部分的电阻r=1.0Ω,在导轨的左侧连接有电阻R、R,阻值分别为R=3.0Ω,R=6.0Ω,ab杆在外力作用下以v=5.0m/s的速度向右匀速运动。
（1）ab杆哪端的电势高？
（2）求通过ab杆的电流I
（3）求电阻R上每分钟产生的热量Q。
15、如图11所示，一个质量为m=0.01kg，边长L=0.1m，电阻R=0.4Ω的正方形导体线框abcd，从高h=0.8m的高处由静止自由下落，下落时线框平面始终在竖直平面内，且保持与水平磁场方向垂直，当线框下边bc刚一进入下方的有界匀强磁场时，恰好做匀速运动（g=10m/s）
（1）磁场的磁感应强度B的大小
(2)如果线圈的下边bc通过磁场所经历的时间为t=0.125s，求bc边刚从磁场下边穿出时线框的加速度大小。

电磁感应参考答案：
§4.1划时代的发现§4.2探究电磁感应的产生条件
自主学习：1.利用磁场产生电感应电流2.法拉第3.感应电动势电源
4.穿过闭合电路的磁通量发生变化5.右手定则楞次定律
针对训练1.（1）电源连接两端点连在一起
（2）振荡（振动）感应电流停在原位置
2．D3.D4.CD
能力训练1.B2.A3.CD4.AB5.ABC6.ABD7.ACD
8.A9.ABD10.AD
§4.3法拉第电磁感应定律
自主学习1.BD2.D3.4.5:15.
针对训练1.A2.B3.ACD4.
5.证明：设导体棒以速度V匀速向右滑动，经过时间，导体棒与导轨所围面积的变化
6．（1）0.8V（2）4A
能力训练1.BCD2.AD3.ABCD4.ACD5.BC6.
7.(1)5V,4.5V(2)2.5W8.9.增大，减小
10．（1）0.4米（2）0.4米/秒0.0392J
§4.4楞次定律
自主学习1.逆时针无有顺时针2.
针对训练1.C2.D3.D4.A5.高高6.阻碍磁通量的变化
阻碍相对运动是其它形式的7.磁通量的变化
能力训练1.A2.D3.BD4.BC5.D6.BC7.D8.
9.B10.(1)0.4Aab(2)
§4.5感生电动势和动生电动势
自主学习1.感生电场感生电动势2.动生电动势
针对训练1.D2.0.10.23.D4.B5.B6.D7.AC
能力训练1.D2.B3.BD4.D5.A6.D7.1:21:2
4:11:18.1m/s0.1W0.04J9.
10.
§4.6互感和自感
自主学习1.由于通过导体本身的电流变化2.相反相同3.变化率
针对训练1.ab断电自感2.A2先亮A1后亮
3．A1A2立即熄灭A1滞后一段时间灭4。AC5.BC6.AD
能力训练1.BD2.BCD3.BCD4.B5.BD6.AD7.B因为不知道线圈电阻与灯的电阻的大小关系，C不能确定D1是否更亮一下再熄灭8.D9.ACD10.abababba
§4.7涡流
自主学习1.涡流2.电磁阻尼3.电磁驱动
针对训练1.C2.C3.AC4.涡流5.涡流6.涡流
7．涡流8。电磁驱动
电磁感应测试
1.CD2.AD3.A4.B5.AC6.CD7.C8.B9.10.11.0.4A12.BLV
13.
14.(1)a
(2)0.01A
(3)
15.(1)1T(2)

高考物理考点重点电磁感应复习

第九章电磁感应

1、电磁感应属于每年重点考查的内容之一，试题综合程度高，难度较大。
2、本章的重点是：电磁感应产生的条件、磁通量、应用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向、感生、动生电动势的计算。公式E=Blv的应用，平动切割、转动切割、单杆切割和双杆切割，常与力、电综合考查，要求能力较高。图象问题是本章的一大热点，主要涉及ф-t图、B-t图、和I-t图的相互转换，考查楞次定律和法拉第电磁感应定律的灵活应用。
3、近几年高考对本单元的考查，命题频率较高的是感应电流产生的条件和方向的判定，导体切割磁感线产生感应电动势的计算，电磁感应现象与磁场、电路、力学等知识的综合题，以及电磁感应与实际相结合的问题，如录音机、话筒、继电器、日光灯的工作原理等．

第一课时电磁感应现象楞次定律

【教学要求】
1、通过探究得出感应电流与磁通量变化的关系，并会叙述楞次定律的内容。
2、通过实验过程的回放分析，体会楞次定律内容中“阻碍”二字的含义，感受“磁通量变化”的方式和途径，并用来分析一些实际问题。
【知识再现】
一、电磁感应现象—感应电流产生的条件
1、内容：只要通过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有感应电流产生．
2、条件：①____________；②____________．
二、感应电流方向——楞次定律
1、感应电流方向的判定：方法一：右手定则；方法二：楞次定律。
2、楞次定律的内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
3、掌握楞次定律，具体从下面四个层次去理解：
①谁阻碍谁——感应电流的磁通量阻碍原磁场的磁通量．
②阻碍什么——阻碍的是穿过回路的磁通量的变化，而不是磁通量本身．
③如何阻碍——原磁通量增加时，感应电流磁场方向与原磁场方向相反；当原磁通量减少时，感应电流磁场方向与原磁场方向相同，即“增反减同”．
④阻碍的结果——阻碍并不是阻止，结果是增加的还增加，减少的还减少．
知识点一磁通量及磁通量的变化
磁通量变化△ф=ф2-ф1，一般存在以下几种情形：
①投影面积不变，磁感强度变化，即△ф=△BS；
②磁感应强度不变，投影面积发生变化，即△ф=B△S。其中投影面积的变化又有两种形式：
A．处在磁场的闭合回路面积发生变化，引起磁通量变化；
B．闭合回路面积不变，但与磁场方向的夹角发生变化，从而引起投影面积变化．
③磁感应强度和投影面积均发生变化，这种情况少见。此时，△ф=B2S2-B1S1；注意不能简单认为△ф=△B△S。
【应用1】如图所示，平面M的面积为S，垂直于匀强磁场B，求水平面M由此位置出发绕与B垂直的轴转过60°和转过180°时磁通量的变化量。
导示：初位置时穿过M的磁通量为：ф1=BS；
当平面M转过60°后，磁感线仍由下向上穿过平面，且θ=60°所以ф2=BScos60°=BS/2。
当平面转过180°时，原平面的“上面”变为“下面”，而“下面”则成了“上面”，所以对平面M来说，磁感线穿进、穿出的顺序刚好颠倒，为了区别起见，我们规定M位于起始位置时其磁通量为正值，则此时其磁通量为负值，即：ф3=-BS
由上述得，平面M转过60°时其磁通量变化为：
△ф1=│ф2-ф1│=BS/2
平面M转过180°时其磁通量变化为：
△ф2=│ф3-ф1│=2BS。
1、必须明确S的物理意义。
2、必须明确初始状态的磁通量及其正负（一定要注意在转动过程中，磁感线相对于面的穿入方向是否发生变化）。
3、注意磁通量与线圈匝数无关。

知识点二安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的比较
（1）应用现象
（2）应用区别：关键是抓住因果关系
①因电而生磁(I→B)→安培定则
②因动而生电(v、B→I安）→右手定则
③因电而受力(I、B→F安）→左手定则
【应用2】如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已经表示．左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab,金属棒处于垂直纸面向外的匀强磁场中，下列说法中正确的是（）
A．当金属棒向右匀速运动时，a点电势高于b点，c点电势高于d点
B．当金属棒向右匀速运动时，b点电势高于a点，c点与d点为等电势
C．当金属棒向右加速运动时，b点电势高于a点，c点电势高于d点
D．当金属棒向右加速运动时，b点电势高于a点，d点电势高于c点
导示：选择BD。在图中ab棒和右线圈相当于电源。当导体棒向右匀速运动时，根据右手定则，可以判断b点电势高于a点，此时通过右线圈在磁通量没有变化，所以，右线圈中不产生感应电流，c点与d点为等电势。
当金属棒向右加速运动时，b点电势高于a点，此时通过右线圈在磁通量逐渐增大，根据楞次定律可以判定d点电势高于c点。

类型一探究感应电流产生的条件
【例1】如图，在通电直导线A、B周围有一个矩形线圈abcd，要使线圈中产生感应电流，你认为有哪些方法？
导示:当AB中电流大小、方向发生变化、abcd线圈左右、上下平移、或者绕其中某一边转动等都可以使线圈中产生感应电流。

类型二感应电流方向的判定
判定感应电流方向的步骤：
①首先明确引起感应电流的原磁场方向．
②确定原磁场的磁通量是如何变化的．
③根据楞次定律确定感应电流的磁场方向——“增反减同”．
④利用安培定则确定感应电流的方向．
【例2】如图所示，导线框abcd与导线在同一平面内，直导线通有恒定电流I，当线圈由左向右匀速通过直导线时，线圈中感应电流的方向是（）
A.先abcd后dcba，再abcd
B.先abcd，后dcba
C.始终dcba
D.先dcba，后abcd，再dcba
导示：选择D。当线圈由左向右匀速通过直导线时，穿过线圈的磁通量先向外增大，当导线位于线圈中间时磁通量减小为O；然后磁通量先向里增大，最后又减小到O。

类型三楞次定律推论的应用
楞次定律的“阻碍”含义，可以推广为下列三种表达方式：
①阻碍原磁通量（原电流）变化．（线圈的扩大或缩小的趋势）—“增反减同”
②阻碍（磁体的）相对运动，（由磁体的相对运动而引起感应电流）．—“来推去拉”
③从能量守恒角度分析：能量的转化是通过做功来量度的，这一点正是楞次定律的根据所在，楞次定律是能量转化和守恒定律在电磁感应现象中的具体体现。
【例3】如图所示，光滑固定导体M、N水平放置，两根导体捧P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路．当一条形磁铁从高处下落接近回路时（）
A、P、Q将互相靠拢
B、P、Q将互相远离
C、磁铁的加速度仍为g
D、磁铁的加速度小于g
导示：方法一：设磁铁下端为N极，如图所示，根据楞次定律可判断P、Q中的感应电流方向。根据左手定则可判断P、Q所受安培力的方向。可见P、Q将互相靠拢。由于回路所受安培力的合力向下，由牛顿第三定律，磁铁将受到反作用力，从而加速度小于g。当磁铁下端为S极时，根据类似的分析可得到相同的结果。所以，本题应选A、D。
方法二：根据楞次定律知：“感应电流的磁场总要阻碍原磁通量的变化”，为阻碍原磁通量的增加，P、Q只有互相靠拢来缩小回路面积，故A正确，B错。楞次定律可以理解为感应电流的磁场总要阻碍导体间的相对运动，可把PQMN回路等看为一个柱形磁铁，为了阻碍磁铁向下运动，等效磁铁的上面必产生一个同名磁极来阻碍磁铁的下落，故磁铁的加速度必小于g，故C错D正确。

1、如图是某同学设计的用来测量风速的装置。请解释这个装置是怎样工作的。

2、已知一灵敏电流计，当电流从正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转，现把它与线圈串联接成图示电路，当条形磁铁按如图所示情况运动时，以下判断正确的是（）
A．甲图中电流表偏转方向向右
B．乙图中磁铁下方的极性是N极
C．丙图中磁铁的运动方向向下
D．丁图中线圈的绕制方向与前面三个相反

3、（赣榆县教研室2008年期末调研）如甲图所示，
光滑的水平桌面上固定着一根绝缘的长直导线，可以自由移动的矩形导线框abcd靠近长直导线放在桌面上。当长直导线中的电流按乙图所示的规律变化时（甲图中电流所示的方向为正方向），则（）
A．在t2时刻，线框内没有电流，线框不受力
B．t1到t2时间内，线框内电流的方向为abcda
C．t1到t2时间内，线框向右做匀减速直线运动
D．t1到t2时间内，线框受到磁场力对其做负功

答案：1.略2.ABD3.BD

文章来源：http://m.jab88.com/j/72785.html

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