同步教育信息电磁感应复习专题

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1、【同步教育信息】一.本周教学内容：电磁感应复习专题［知识结构］［重点知识回顾］一.法拉第电磁感应定律1.引起某一回路磁通量变化的原因（1）磁感强度的变化（2）线圈面积的变化（3）线圈平面的法线方向与磁场方向夹角的变化2.电磁感应现象中能的转化感应电流做功，消耗了电能。消耗的电能是从其它形式的能转化而来的。在转化和转移中能的总量是保持不变的。3.法拉第电磁感应定律：（1）决定感应电动势大小因素：穿过这个闭合电路中的磁通量的变化快慢（2）注意区分磁通量中，磁通量的变化量，磁通量的变化率的不同—磁通量，—磁通量的变化量，（3）定律内容：感应电动势大小决定于磁

2、通量的变化率的大小，与穿过这一电路磁通量的变化率成正比。（4）感应电动势大小的计算式：注：（1）若闭合电路是一个匝的线圈，线圈中的总电动势可看作是一个线圈感应电动势的n倍。133437期版权所有不得复制（2）E是时间内的平均感应电动势（5）几种题型①线圈面积S不变，磁感应强度均匀变化：②磁感强度不变，线圈面积均匀变化：③B、S均不变，线圈绕过线圈平面内的某一轴转动时，计算式为：二.导体切割磁感线时产生感应电动势大小的计算式：1.公式：2.题型：（1）若导体变速切割磁感线，公式中的电动势是该时刻的瞬时感应电动势。（2）若导体不是垂直切割磁感线运动，v与B

3、有一夹角，如图：（3）若导体在磁场中绕着导体上的某一点转动时，导体上各点的线速度不同，不能用计算，而应根据法拉第电磁感应定律变成“感应电动势大小等于直线导体在单位时间内切割磁感线的条数”来计算，如图：从图示位置开始计时，经过时间，导体位置由oa转到oa1，转过的角度，则导体扫过的面积切割的磁感线条数（即磁通量的变化量）单位时间内切割的磁感线条数为：，单位时间内切割的磁感线条数（即为磁通量的变化率）等于感应电动势的大小：133437期版权所有不得复制即：计算时各量单位：三.楞次定律应用题型1.阻碍变化阻碍原磁通的变化2.阻碍变化阻碍（导体间的）相对运动，

4、即“来时拒，去时留”3.阻碍变化阻碍原电流的变化，应用在解释自感现象的有关问题。四.综合应用题型1.电磁感应现象中的动态过程分析2.用功能观点分析电磁感应现象中的有关问题【典型例题】例1.金属棒a在离地h高处从静止开始沿光滑弧形金属轨道下滑，导轨的水平部分有竖直向上的匀强磁场B，水平部分原来放有一金属杆b。如图1所示，已知，导轨足够长，不计摩擦，求：（1）a和b的最大速度分别为多大？（2）整个过程释放出来的最大热能是多少？（设已知）解析：金属棒自弧形轨道由静止下滑到水平轨道的过程中，机械能守恒。它刚进轨道时的速度可由机械能守恒定律求出，a棒进入磁场后，

5、由于切割磁感线产生感应电动势从而使回路中有感应电流，由右手定则可以判定出a棒中的感应电流方向，a棒、b棒中的感应电流又要受到磁场对它们的安培力作用，由左手定则可知，a棒受到的安培力方向与运动方向相反而减速向前运动（非匀减），b棒受安培力作用而从静止开始沿着a棒运动的方向加速运动（非匀加），b棒的运动又要产生与a棒中感应电动势方向相反的反电动势，使整个回路中的总感应电动势减小，感应电流减小，当两棒速度相等时，回路中的感应电流为零，此后两棒以共同速度向前匀速运动，且两棒向前运动过程中的总动量守恒。（1）由机械能守恒定律知：a棒刚进入水平轨道时的速度最大，且

6、为：当两棒相互作用时，由动量守恒定律知：133437期版权所有不得复制（即为b棒的最大速度）（2）系统在整个过程中产生的最大热能等于系统机械能的最大减小量，至两棒速度相同以后，系统的机械能不再减少。由能的转化和守恒定律知：说明：用“功能观点”分析时，要注意分清整个过程中有多少种形式的能在相互转化。例2.如图2所示为两个同心闭合线圈的俯视图，若内线圈通有图示方向的电流I1，则当I1增大时，外线圈中的感应电流I2的方向及I2受到的安培力F方向分别是：（）A.I2顺时针方向，F沿半径指向圆心B.I2顺时针方向，F沿半径背离圆心向外；C.I2逆时针方向，F沿半

7、径指向圆心；D.I2逆时针方向，F沿半径背离圆心向外解析：当小线圈中通有如图所示的电流I1时，大线圈内含有小线圈中的内磁场和外磁场，且合磁场方向如图3所示，当小线圈中电流增强时，大线圈内的合磁通会增大，由推广1可知，大线圈中的磁通要阻碍它的增加。当大线圈面积变大时，它包含的小线圈的外磁通会变大，从而可以抵消小线圈内部的磁通，故可以阻碍大线圈内磁通量的增加，故大线圈面积要变大，要想大线圈面积增大，受到的安培力F应背离圆心向外，而大线圈处在小线圈的外磁场中，其方向垂直纸面向外，如图4所示，于是由左手定律可知，大线圈中的感应电流方向沿逆时针方向。故答案选D。

8、例3.如图5所示，水平放置的平行金属导轨处于方向与水平面成角的匀强磁场中，质量的金属杆ab在重