作为优秀的教学工作者，在教学时能够胸有成竹，作为教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让学生更好的消化课堂内容，让教师能够快速的解决各种教学问题。您知道教案应该要怎么下笔吗？小编收集并整理了“高三物理下册电磁感应知识点解析”，大家不妨来参考。希望您能喜欢！

高三物理下册电磁感应知识点解析

1.电磁感应现象

电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。

(1)产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化，即ΔΦ≠0。

(2)产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线路中就有感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。

(3)电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合，则有感应电流，回路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。

2.磁通量

(1)定义：磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量，定义式：Φ=BS。如果面积S与B不垂直，应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S′，即Φ=BS′，国际单位：Wb

求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时，穿过该面的磁通量为正。反之，磁通量为负。所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。

3.楞次定律

(1)楞次定律：感应电流的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定，而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况，此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。

(2)对楞次定律的理解

①谁阻碍谁---感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量。

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，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时，感应电流的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。

(3)楞次定律的另一种表述：感应电流总是阻碍产生它的那个原因，表现形式有三种：

①阻碍原磁通量的变化;②阻碍物体间的相对运动;③阻碍原电流的变化(自感)。

4.法拉第电磁感应定律

电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。表达式E=nΔΦ/Δt

当导体做切割磁感线运动时，其感应电动势的计算公式为E=BLvsinθ。当B、L、v三者两两垂直时，感应电动势E=BLv。(1)两个公式的选用方法E=nΔΦ/Δt计算的是在Δt时间内的平均电动势，只有当磁通量的变化率是恒定不变时，它算出的才是瞬时电动势。E=BLvsinθ中的v若为瞬时速度，则算出的就是瞬时电动势：若v为平均速度，算出的就是平均电动势。(2)公式的变形

①当线圈垂直磁场方向放置，线圈的面积S保持不变，只是磁场的磁感强度均匀变化时，感应电动势：E=nSΔB/Δt。

②如果磁感强度不变，而线圈面积均匀变化时，感应电动势E=Nbδs/Δt。

5.自感现象

(1)自感现象：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。

(2)自感电动势：在自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。自感电动势的大小取决于线圈自感系数和本身电流变化的快慢，自感电动势方向总是阻碍电流的变化。

6.日光灯工作原理

(1)起动器的作用：利用动触片和静触片的接通与断开起一个自动开关的作用，起动的关键就在于断开的瞬间。

(2)镇流器的作用：日光灯点燃时，利用自感现象产生瞬时高压;日光灯正常发光时，利用自感现象，对灯管起到降压限流作用。

7.电磁感应中的电路问题

在电磁感应中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路就相当于电源，将它们接上电容器，便可使电容器充电;将它们接上电阻等用电器，便可对用电器供电，在回路中形成电流。因此，电磁感应问题往往与电路问题联系在一起。解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法是：

(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向。(2)画等效电路。

(3)运用全电路欧姆定律，串并联电路性质，电功率等公式联立求解。

8.电磁感应现象中的力学问题

(1)通过导体的感应电流在磁场中将受到安培力作用，电磁感应问题往往和力学问题联系在一起，基本方法是：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求回路中电流强度。

③分析研究导体受力情况(包含安培力，用左手定则确定其方向)。④列动力学方程或平衡方程求解。

(2)电磁感应力学问题中，要抓好受力情况，运动情况的动态分析，导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→周而复始地循环，循环结束时，加速度等于零，导体达稳定运动状态，抓住a=0时，速度v达最大值的特点。

9.电磁感应中能量转化问题

导体切割磁感线或闭合回路中磁通量发生变化，在回路中产生感应电流，机械能或其他形式能量便转化为电能，具有感应电流的导体在磁场中受安培力作用或通过电阻发热，又可使电能转化为机械能或电阻的内能，因此，电磁感应过程总是伴随着能量转化，用能量转化观点研究电磁感应问题常是导体的稳定运动(匀速直线运动或匀速转动)，对应的受力特点是合外力为零，能量转化过程常常是机械能转化为内能，解决这类问题的基本方法是：

(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向。

(2)画出等效电路，求出回路中电阻消耗电功率表达式。

(3)分析导体机械能的变化，用能量守恒关系得到机械功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程。

10.电磁感应中图像问题

电磁感应现象中图像问题的分析，要抓住磁通量的变化是否均匀，从而推知感应电动势(电流)大小是否恒定。用楞次定律判断出感应电动势(或电流)的方向，从而确定其正负，以及在坐标中的范围。

另外，要正确解决图像问题，必须能根据图像的意义把图像反映的规律对应到实际过程中去，又能根据实际过程的抽象规律对应到图像中去，最终根据实际过程的物理规律进行判断。

练习题：

1824年，法国科学家阿拉果完成了着名的圆盘实验()

A.圆盘上产生了感应电动势

B.圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动

C.在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化

D.圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动

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1.★电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。

(1)产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化，即ΔΦ≠0。(2)产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线路中就有感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。

(2)电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合，则有感应电流，回路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。

2.磁通量

(1)定义：磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量，定义式：Φ=BS。如果面积S与B不垂直，应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S′，即Φ=BS′，国际单位：Wb

求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时，穿过该面的磁通量为正。反之，磁通量为负。所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。

3.★楞次定律

(1)楞次定律：感应电流的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定，而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况，此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。

(2)对楞次定律的理解

①谁阻碍谁---感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量。

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，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时，感应电流的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。

(3)楞次定律的另一种表述：感应电流总是阻碍产生它的那个原因，表现形式有三种：

①阻碍原磁通量的变化;②阻碍物体间的相对运动;③阻碍原电流的变化(自感)。

★★★★4.法拉第电磁感应定律

电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。表达式E=nΔΦ/Δt

当导体做切割磁感线运动时，其感应电动势的计算公式为E=BLvsinθ。当B、L、v三者两两垂直时，感应电动势E=BLv。(1)两个公式的选用方法E=nΔΦ/Δt计算的是在Δt时间内的平均电动势，只有当磁通量的变化率是恒定不变时，它算出的才是瞬时电动势。E=BLvsinθ中的v若为瞬时速度，则算出的就是瞬时电动势：若v为平均速度，算出的就是平均电动势。(2)公式的变形

①当线圈垂直磁场方向放置，线圈的面积S保持不变，只是磁场的磁感强度均匀变化时，感应电动势：E=nSΔB/Δt。

②如果磁感强度不变，而线圈面积均匀变化时，感应电动势E=Nbδs/Δt。

5.自感现象

(1)自感现象：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。(2)自感电动势：在自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。自感电动势的大小取决于线圈自感系数和本身电流变化的快慢，自感电动势方向总是阻碍电流的变化。

高三物理教案：《电磁感应》教学设计

作为优秀的教学工作者，在教学时能够胸有成竹，作为高中教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容，帮助高中教师能够井然有序的进行教学。那么怎么才能写出优秀的高中教案呢？下面是由小编为大家整理的“高三物理教案：《电磁感应》教学设计”，仅供参考，希望能为您提供参考！

本文题目：高三物理教案：电磁感应复习学案

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=△B?S;

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=B?S;

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=B?S cos 60°=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】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

高三物理教案：电磁感应复习学案答案：1.略 2.ABD 3.BD

20xx高考物理考点解析：电磁感应规律的综合应用

20xx高三物理考点解析：电磁感应规律的综合应用

考点37电磁感应规律的综合应用
考点名片
考点细研究：(1)电磁感应的图象；(2)电磁感应与电路；(3)电磁感应与动力学和能量等。其中考查到的如：20xx年四川高考第7题、20xx年上海高考第33题、20xx年天津高考第12题、20xx年浙江高考第24题、20xx年福建高考第18题、20xx年安徽高考第19题、20xx年天津高考第11题、20xx年四川高考第11题、20xx年广东高考第35题、20xx年天津高考第11题、20xx年江苏高考第13题、20xx年北京高考第29题、20xx年福建高考第22题等。
备考正能量：电磁感应的计算题必定与电路、动力学、能量相结合，以单棒、双棒、线圈的电磁感应过程为模型，考查分析推理与计算能力，预计今后高考试题将会重点考查基本知识点。

一、基础与经典

1．一矩形线圈位于一个方向垂直线圈平面向里的磁场中，如图甲所示，磁感应强度B随t的变化规律如图乙所示。以I表示线圈中的感应电流，以图甲线圈上箭头所示方向的电流为正，则以下的it图中正确的是()

答案A
解析在0～1s内，据E＝S可知感应电动势恒定，感应电流恒定，由楞次定律可得电流为逆时针方向，在图象中方向为负；1～2s内，B不变，i＝0；2～3s内，同理，由E＝S知i恒定，方向为正。综合分析可知A正确。
2．如图，MN、PQ是间距为L的平行光滑金属导轨，置于磁感应强度为B，方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M、P间接有一阻值为R的电阻。一根与导轨接触良好、有效阻值为的金属棒ab垂直导轨放置，并在水平外力F作用下以速度v向右匀速运动，不计导轨电阻，则()

A．通过电阻R的电流方向为P→R→M
B．ab两点间的电压为BLv
C．a端电势比b端高
D．外力F做的功等于电阻R产生的焦耳热
答案C
解析由右手定则或楞次定律可判断出通过回路的电流方向为逆时针，即M→R→P，选项A错误。ab中产生的感应电动势为E＝BLv，感应电流I＝E/(1.5R)，ab两点间的电压为U＝IR＝BLv，选项B错误。导体棒为电源，a端电势比b端高，选项C正确。由能量守恒定律，外力F做的功等于整个回路(即电阻R和金属棒电阻)产生的焦耳热，选项D错误。
3．磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈。当以速度v0刷卡时，在线圈中产生感应电动势，其Et关系如图所示。如果只将刷卡速度改为，线圈中的Et关系图可能是()

答案D
解析若将刷卡速度改为，线圈切割磁感线运动时产生的感应电动势大小将会减半，周期将会加倍，故D项正确，其他选项错误。

4．如图，足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0θ90°)，其中MN与PQ平行且间距为l，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电荷量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中()

A．运动的平均速度大小为v
B．下滑的位移大小为
C．产生的焦耳热为qBlv
D．受到的最大安培力大小为sinθ
答案B
解析金属棒开始做加速度减小的变加速直线运动，A项错误；由q＝Δt及＝＝＝得位移x＝，B项正确；此过程中由能量守恒知产生的热量Q＝mgsinθ·x－mv2得Q＝sinθ－mv2，选项C错误；当速度为v时，所受安培力为，选项D错误。
5．如图甲所示，一个匝数n＝100的圆形导体线圈，面积S1＝0.4m2，电阻r＝1Ω。在线圈中存在面积S2＝0.3m2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。有一个R＝2Ω的电阻，将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接，b端接地，则下列说法正确的是()

A．圆形线圈中产生的感应电动势E＝6V
B．在0～4s时间内通过电阻R的电荷量q＝8C
C．设b端电势为零，则a端的电势φa＝3V
D．在0～4s时间内电阻R上产生的焦耳热Q＝18J
答案D
解析由法拉第电磁感应定律可得E＝n，由图乙结合数学知识可得k＝＝T/s＝0.15T/s，将其代入可求E＝4.5V，A错误。设平均电流强度为，由q＝Δt＝Δt＝nΔt＝n，在0～4s穿过圆形导体线圈的磁通量的变化量为ΔΦ＝0.6×0.3Wb－0＝0.18Wb，代入可解得q＝6C，B错误。0～4s内磁感应强度增大，圆形线圈内磁通量增加，由楞次定律可得b点电势高，a点电势低为负，故C错误。由于磁感应强度均匀变化产生的电动势与电流均恒定，可得I＝＝1.5A，由焦耳定律可得Q＝I2Rt＝18J，D正确。
6.(多选)两根相距为L且足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R。整个装置处于磁感应强度大小为B，方向水平向右的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以某一速度向下匀速运动。重力加速度为g。以下说法正确的是()

A．ab杆所受拉力F的大小为μmg＋
B．cd杆所受摩擦力为零
C．cd杆向下匀速运动的速度为
D．ab杆所受摩擦力为2μmg
答案BCD

解析ab杆的速度方向与磁感应强度的方向平行，只有cd杆运动切割磁感线。设cd杆向下运动的速度为v1，根据闭合电路的欧姆定律及法拉第电磁感应定律有I＝，E＝BLv1，cd杆只受到竖直向下的重力mg和竖直向上的安培力作用，因为cd杆与导轨间没有正压力，所以摩擦力为零。由平衡条件得mg＝BIL＝，解得cd杆向下匀速运动的速度为。ab杆的受力如图所示，根据平衡条件可得FN＝F安＋mg＝BIL＋mg＝2mg，F＝f＝μFN＝2μmg。综上所述，选项B、C、D正确。
7．(多选)如图所示，边长为L、电阻不计的n匝正方形金属线框位于竖直平面内，连接的小灯泡的额定功率、额定电压分别为P、U，线框及小灯泡的总质量为m，在线框的下方有一匀强磁场区域，区域宽度为l，磁感应强度方向与线框平面垂直，其上、下边界与线框底边均水平。线框从图示位置开始静止下落，穿越磁场的过程中，小灯泡始终正常发光。则()

A．有界磁场宽度l，则加速度与速度成线性关系，且随着速度增大，加速度越来越大，即金属棒运动的vt图象的切线斜率越来越大，由于FA＝，FAt图象的切线斜率也越来越大，感应电流、电阻两端的电压及感应电流的功率也会随时间变化得越来越快，B项正确；如果k＝，则金属棒做匀加速直线运动，电动势随时间均匀增大，感应电流、电阻两端的电压、安培力均随时间均匀增大，感应电流的功率与时间的二次方成正比，没有选项符合；如果k，则金属棒做加速度越来越小的加速运动，感应电流、电阻两端的电压、安培力均增加得越来越慢，最后恒定，感应电流的功率最后也恒定，C项正确。
9．20xx·福建高考]如图所示，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中()

A．PQ中电流先增大后减小
B．PQ两端电压先减小后增大
C．PQ上拉力的功率先减小后增大
D．线框消耗的电功率先减小后增大
答案C

解析导体棒产生的电动势为E＝BLv，其等效电路如图所示，总电阻为R总＝R＋＝R＋，在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中，总电阻先增大后减小，总电流先减小后增大，所以A项错误；PQ两端电压为路端电压U＝E－IR，即先增大后减小，所以B项错误；拉力的功率等于克服安培力做功的功率，有P安＝IE，先减小后增大，所以C项正确；根据功率曲线可知当外电阻＝R时输出功率最大，而外电阻先由小于R开始增加到R，再减小到小于R的某值，所以线框消耗的功率先增大后减小，所以D项错误。
10．20xx·安徽高考]英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场。如图所示，一个半径为r的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场B，环上套一带电荷量为＋q的小球。已知磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小是()

A．0B.r2qkC．2πr2qkD．πr2qk
答案D
解析变化的磁场使回路中产生的感生电动势E＝＝·S＝kπr2，则感生电场对小球的作用力所做的功W＝qU＝qE＝qkπr2，选项D正确。
11.20xx·银川质检](多选)如图，光滑斜面的倾角为θ，斜面上放置一矩形导体线框abcd，ab边的边长为l1，bc边的边长为l2，线框的质量为m，电阻为R。线框通过细棉线绕过光滑的滑轮与重物相连，重物质量为M，斜面上ef线(ef平行于底边)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为B，如果线框从静止开始运动，进入磁场的最初一段时间是做匀速运动的，且线框ab边始终平行于底边，则下列说法正确的是()

A．线框进入磁场前运动的加速度为
B．线框进入磁场时匀速运动的速度为
C．线框做匀速运动的总时间为
D．该匀速运动过程中产生的焦耳热为(Mg－mgsinθ)l2
答案CD
解析线框进入磁场前，由整体法结合牛顿第二定律可知Mg－mgsinθ＝(M＋m)a，得a＝，选项A错误；根据题意，在线框匀速进入磁场的过程中，根据平衡状态知Mg＝mgsinθ＋FA＝mgsinθ＋，得v1＝，选项B错误；线框匀速进入磁场的时间t＝＝，选项C正确；匀速进入磁场过程中，线框动能不变，产生焦耳热Q，由能量守恒定律知Q＝(Mg－mgsinθ)l2，选项D正确。
12．20xx·云南统一检测](多选)如图所示，边长为L、不可形变的正方形导线框内有半径为r的圆形磁场区域，其磁感应强度B随时间t的变化关系为B＝kt(常量k0)。回路中滑动变阻器R的最大阻值为R0，滑动片P位于滑动变阻器中央，定值电阻R1＝R0、R2＝。闭合开关S，电压表的示数为U，不考虑虚线MN右侧导体的感应电动势，则()

A．R2两端的电压为
B．电容器的a极板带正电
C．滑动变阻器R的热功率为电阻R2的5倍
D．正方形导线框中的感应电动势为kL2
答案AC
解析由法拉第电磁感应定律E＝n＝nS有E＝kπr2，D错误；因k0，由楞次定律知线框内感应电流沿逆时针方向，故电容器b极板带正电，B错误；由题图知外电路结构为R2与R的右半部并联，再与R的左半部、R1相串联，故R2两端电压U2＝U＝，A正确；设R2消耗的功率为P＝IU2，则R消耗的功率P′＝P左＋P右＝2I×2U2＋IU2＝5P，故C正确。
13．20xx·湖北黄冈质检]如图，虚线P、Q、R间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，磁场宽度均为L。一等腰直角三角形导线框abc，ab边与bc边长度均为L，bc边与虚线边界垂直。现让线框沿bc方向匀速穿过磁场区域，从c点经过虚线P开始计时，以逆时针方向为导线框中感应电流i的正方向，则下列四个图象中能正确表示it图象的是()

答案A
解析由右手定则可知导线框从左侧进入磁场时，电流方向为逆时针方向，即沿正方向，且切割的有效长度逐渐增大，所以电流逐渐增大，导线框刚好完全进入P、Q之间的瞬间，电流由正向最大值变为零，然后电流方向变为顺时针且逐渐增加，当导线框刚好完全进入Q、R之间的瞬间，电流由负向最大值变为零。然后在出磁场过程中电流方向又变为逆时针且逐渐增大。故A正确。
14．20xx·山东潍坊段考]如图所示，两根间距为l的光滑平行金属导轨与水平面夹角为α，图中虚线下方区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于斜面向上。两金属杆质量均为m，电阻均为R，垂直于导轨放置。开始时金属杆ab处在距磁场上边界一定距离处，金属杆cd处在导轨的最下端，被与导轨垂直的两根小柱挡住。现将金属杆ab由静止释放，金属杆ab刚进入磁场便开始做匀速直线运动。已知重力加速度为g，则()

A．金属杆ab进入磁场时感应电流的方向为由a到b
B．金属杆ab进入磁场时速度大小为
C．金属杆ab进入磁场后产生的感应电动势为
D．金属杆ab进入磁场后，金属杆cd对两根小柱的压力大小为零
答案B
解析由右手定则可知，金属杆ab进入磁场时产生的感应电流的方向为由b到a，故A错误；因金属杆ab刚进入磁场便开始做匀速直线运动，则有mgsinα＝FA＝BIl＝B××l＝，解得v＝，故B正确；金属杆ab进入磁场后产生的感应电动势E＝Blv，解得E＝，故C错误；由左手定则可知，金属杆cd受到的安培力与斜面平行且向下，则金属杆cd对两根小柱的压力不为零，故D错误。
15．20xx·苏州模拟]如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个闭合线圈、分别用同种导线绕制而成，其中为边长为L的正方形，是长2L、宽为L的矩形，将两个线圈同时从图示位置由静止释放。线圈下边进入磁场时，立即做了一段时间的匀速运动，已知两线圈在整个下落过程中，下边始终平行于磁场上边界，不计空气阻力，则()

A．下边进入磁场时，也立即做匀速运动
B．从下边进入磁场开始的一段时间内，线圈做加速度不断减小的加速运动
C．从下边进入磁场开始的一段时间内，线圈做加速度不断减小的减速运动
D．线圈先到达地面
答案C
解析线圈的电阻是的倍，线圈进入磁场时产生的感应电动势是的2倍。即R＝R，E＝2E。由I＝得，I＝I；由F安＝BIL，F＝BI·2L，F＝BI·L，则F＝F，但G＝G。由于进入磁场做匀速运动，即F＝G，则FGⅡ，所以进入磁场立即做加速度不断减小的减速运动，A、B错误，C正确；因线圈、进入磁场时速度相同，但此后匀速，减速，故后到达地面，D错误。
16．20xx·四川联考](多选)如图所示，固定的竖直光滑U形金属导轨，间距为L，上端接有阻值为R的电阻，处在方向水平且垂直于导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m、电阻为r的导体棒与劲度系数为k的固定轻弹簧相连放在导轨上，导轨的电阻忽略不计。初始时刻，弹簧处于伸长状态，其伸长量为x1＝，此时导体棒具有竖直向上的初速度v0。在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。则下列说法正确的是()

A．初始时刻导体棒受到的安培力大小F＝
B．初始时刻导体棒加速度的大小a＝2g＋
C．导体棒往复运动，最终将静止时弹簧处于压缩状态
D．导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q＝mv＋
答案BC
解析由法拉第电磁感应定律得：E＝Blv0，由闭合电路的欧姆定律得：I＝，由安培力公式得：F＝，故A错误；初始时刻，F＋mg＋kx1＝ma，得a＝2g＋，故B正确；因为导体棒静止时没有安培力，只有重力和弹簧的弹力，故弹簧处于压缩状态，而且mg＝kx2，所以压缩量为x2＝＝x1，故C正确；因x2＝x1，分析可得弹性势能不变，根据能量守恒，减小的动能和重力势能全都转化为焦耳热Q总＝mv2＋mg(x1＋x2)＝mv2＋，但R上的焦耳热只是一部分，故D错误。
17．20xx·唐山统考](多选)如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场区域。区域的磁场方向垂直斜面向上，区域的磁场方向垂直斜面向下，磁场边界MN、PQ、GH均平行于斜面底边，MP、PG均为L。一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，下滑过程中ab边始终与斜面底边平行。t1时刻ab边刚越过GH进入磁场区域，此时导线框恰好以速度v1做匀速直线运动；t2时刻ab边下滑到PQ与MN的中间位置，此时导线框又恰好以速度v2做匀速直线运动。重力加速度为g，下列说法中正确的是()

A．当ab边刚越过PQ时，导线框的加速度大小为a＝gsinθ
B．导线框两次做匀速直线运动的速度之比v1v2＝41
C．从t1到t2的过程中，导线框克服安培力做的功等于机械能的减少量
D．从t1到t2的过程中，有机械能转化为电能
答案BC
解析线框在区域内做匀速直线运动，其合力为零，则mgsinθ－＝0；线框的ab边刚越过PQ时，两边都在切割磁感线，都受到沿斜面向上的安培力，则mgsinθ－4＝ma，a＝－3gsinθ，选项A错误；线框再次匀速时，其合力也为零，则mgsinθ－4＝0，则＝，选项B正确；从t1到t2的过程中，安培力做负功，重力做正功，根据能量守恒定律，可得WG－WF＝mv－mv，则克服安培力所做的功等于线框机械能的减少量，减少的动能和重力势能转化为电能，选项C正确，选项D错误。

一、基础与经典
18.匀强磁场磁感应强度B＝0.2T，磁场宽度L＝3m，一正方形金属框边长ab＝l＝1m，每边电阻R＝0.2Ω，金属框以v＝10m/s的速度匀速穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线方向垂直，如图所示。

(1)画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流I随时间t的变化图线；(规定电流方向逆时针为正)
(2)画出ab两端电压Ut的变化图线。(要求写出作图的依据)
答案见解析
解析本题考查电磁感应过程中的电路问题。
(1)金属框进入磁场区域时E1＝Blv＝2V，I1＝＝2.5A，方向沿逆时针，感应电流持续的时间t1＝＝0.1s。
金属框完全进入磁场中运动时：E2＝0，I2＝0，无电流持续的时间t2＝＝0.2s。
金属框穿出磁场区时：E3＝Blv＝2V，I3＝＝2.5A，方向沿顺时针，感应电流持续的时间t3＝＝0.1s，得到It图线如图甲所示。

(2)cd边进入磁场区时，ab两端电压U1＝I1R＝2.5×0.2V＝0.5V。
金属框完全在磁场中运动时，ab两端电压等于感应电动势U2＝Blv＝2V。
金属框出磁场时，ab两端电压：U3＝E3－I3R＝1.5V，
由此得Ut图线如图乙所示。
二、真题与模拟
19．20xx·上海高考]如图，一关于y轴对称的导体轨道位于水平面内，磁感应强度为B的匀强磁场与平面垂直。一足够长，质量为m的直导体棒沿x方向置于轨道上，在外力F作用下从原点由静止开始沿y轴正方向做加速度为a的匀加速直线运动，运动时棒与x轴始终平行。棒单位长度的电阻为ρ，与电阻不计的轨道接触良好，运动中产生的热功率随棒位置的变化规律为P＝ky(SI)。求：

(1)导体轨道的轨道方程y＝f(x)；
(2)棒在运动过程中受到的安培力Fm随y的变化关系；
(3)棒从y＝0运动到y＝L过程中外力F的功。
答案(1)y＝2x2(2)Fm＝y
(3)L2＋maL
解析(1)设棒运动到某一位置时与轨道接触点的坐标为(±x，y)，安培力F＝BIl＝B··l＝＝，
安培力的功率P＝Fv＝＝ky，
棒做匀加速运动，所以v2＝2ay，R＝2ρx，
联立得y＝2x2。轨道形状为抛物线。
(2)安培力Fm＝v＝，
将轨道方程代入得：Fm＝y。
(3)由动能定理有W＝Wm＋mv2，
克服安培力做功
Wm＝m·L＝·L＝L2，
棒在y＝L处的动能为mv2＝maL，
外力做功W＝L2＋maL。
20.20xx·浙江高考]小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示，两根平行金属导轨相距l＝0.50m，倾角θ＝53°，导轨上端串接一个R＝0.05Ω的电阻。在导轨间长d＝0.56m的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B＝2.0T。质量m＝4.0kg的金属棒CD水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连。CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s＝0.24m。一位健身者用恒力F＝80N拉动GH杆，CD棒由静止开始运动，上升过程中CD棒始终保持与导轨垂直。当CD棒到达磁场上边界时健身者松手，触发恢复装置使CD棒回到初始位置(重力加速度g＝10m/s2，sin53°＝0.8，不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量)。求：

(1)CD棒进入磁场时速度v的大小；
(2)CD棒进入磁场时所受的安培力FA的大小；
(3)在拉升CD棒的过程中，健身者所做的功W和电阻产生的焦耳热Q。
答案(1)2.4m/s(2)48N(3)64J26.88J
解析(1)由牛顿定律a＝＝12m/s2，
进入磁场时的速度v＝＝2.4m/s。
(2)感应电动势E＝Blv，
感应电流I＝，
安培力FA＝IBl，
代入得FA＝＝48N。
(3)健身者做功W＝F(s＋d)＝64J，
进入磁场后CD棒所受的合外力F合＝F－mgsinθ－FA＝0，
所以CD棒在磁场区做匀速运动，
在磁场中运动时间t＝，
焦耳热Q＝I2Rt＝26.88J。
21．20xx·北京海淀模拟]如图虚线框内为某种电磁缓冲车的结构示意图，在缓冲车的底板上沿车的轴线固定有两个足够长的平行绝缘光滑导轨PQ、MN，在缓冲车的底部还安装有电磁铁(图中未画出)，能产生垂直于导轨平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B。在缓冲车的PQ、MN导轨内有一个由高强度材料制成的缓冲滑块K，滑块K可以在导轨上无摩擦地滑动，在滑块K上绕有闭合矩形线圈abcd，线圈的总电阻为R，匝数为n，ab的边长为L。缓冲车的质量为m1(不含滑块K的质量)，滑块K的质量为m2。为保证安全，要求缓冲车厢能够承受的最大水平力(磁场力)为Fm，设缓冲车在光滑的水平面上运动。

(1)如果缓冲车以速度v0与障碍物碰撞后滑块K立即停下，请判断滑块K的线圈中感应电流的方向，并计算感应电流的大小；
(2)如果缓冲车与障碍物碰撞后滑块K立即停下，为使缓冲车厢所承受的最大磁场力不超过Fm。求缓冲车运动的最大速度；
(3)如果缓冲车以速速v匀速运动时，在它前进的方向上有一个质量为m3的静止物体C，滑块K与物体C相撞后粘在一起，碰撞时间极短。设m1＝m2＝m3＝m，在cd边进入磁场之前，缓冲车(包括滑块K)与物体C已达到相同的速度，求相互作用的整个过程中线圈abcd产生的焦耳热。
答案(1)abcda(或逆时针)(2)
(3)mv2
解析(1)由右手定则(或楞次定律)判断出感应电流的方向是abcda(或逆时针)，缓冲车以速度v0碰撞障碍物后滑块K静止，滑块相对磁场的速度大小为v0，线圈中产生的感应电动势E0＝nBLv0，线圈中感应电流I＝，解得I＝。
(2)设缓冲车的最大速度为vm，碰撞后滑块K静止，滑块相对磁场的速度大小为vm，线圈中产生的感应电动势E1＝nBLvm，线圈中的电流I1＝，线圈ab边受到的安培力F1＝nBI1L，依据牛顿第三定律，缓冲车厢受到的磁场力F1′＝F1，依题意F1′＝Fm，解得vm＝。
(3)设K、C碰撞后共同运动的速度为v1，由动量守恒定律m2v＝(m2＋m3)v1，设缓冲车与物体C共同运动的速度为v2，由动量守恒定律(m1＋m2)v＝(m1＋m2＋m3)v2，设线圈abcd产生的焦耳热为Q，依据能量守恒Q＝m1v2＋(m2＋m3)v－(m1＋m2＋m3)v，解得Q＝mv2。

电磁感应

一名优秀的教师就要对每一课堂负责，高中教师要准备好教案，这是教师工作中的一部分。教案可以让学生们有一个良好的课堂环境，使高中教师有一个简单易懂的教学思路。关于好的高中教案要怎么样去写呢？下面的内容是小编为大家整理的电磁感应，希望能为您提供更多的参考。

课题运动电荷在磁场中受到的力课型
1．演示实验：观察阴极射线在磁场中的偏转
没有磁场存在，电子束呈直线
有磁场存在，电子束偏转，改变磁场方向，电子束偏转方向改变
2．洛伦兹力
运动电荷在磁场中受到的力叫洛伦兹力。安培力是洛伦兹力的宏观表现。从这个角度分析洛伦兹力的方向和大小。
方向：左手定则（注意：四指为正电荷运动的方向，如果是负电荷，四指指向其反方向）F⊥V且F⊥B
大小：由安培力F=BIL和电流的微观表达式I=nqsv推导。
F＝qvB
⑴在一般情况下，当电荷运动的方向与磁场的方向有夹角θ时，电荷所受的洛伦兹力为F＝qvBsinθ
⑵由左手定则判断，洛伦兹力的方向总与电荷速度方向垂直，因此洛伦兹力只改变速度方向不改变速度大小。对电荷不做功。
⑶要格外注意，洛伦兹力是一种与运动状态（即速度）有关的力，这一点与其它力不同。电荷的速度变化了（大小或方向）洛伦兹力一定发生变化。

下列说法正确的是（D）
A、运动电荷在磁感应不为零的地方，一定受洛伦兹力的作用
B、运动电荷在某处不受洛伦兹力作用，则该处的磁感应强度一定为零
C、洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的速度
D、洛伦兹力对带电粒子不做功

如图，没有磁场时，显像管内电子束打在荧光屏正中的O点，加磁场后电子束打在荧光屏O点上方的P点，则所加磁场的方向可能是()
A．垂直于纸面向内
B．垂直于纸面向外
C．平行于纸面向上
D．平行于纸面向下

文章来源：http://m.jab88.com/j/75542.html

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