高考冲刺电磁感应与电路能量

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1、高考冲刺：电磁感应与电路、能量一、产生电磁感应现象的条件无论什么原因，只要穿过回路的磁通量发生变化，就会发生电磁感应现象，其中由于回路口身电流的变化所导致的电磁感应现彖叫做口感现彖。注意：产生感应电流一定需要（1）闭合回路（2）磁通量发生变化有感应电流一定有感应电动势，但有感应电动势不一定有感应电流。二、楞次定律楞次定律是判定感应电流（或感应电动势）方向的一般规律，普遍适用于所有电磁感应现象。其内容为：感应电流的磁场总耍阻碍引起感应电流的磁通量的变化。在理解楞次定律时，应特别注意：（1）阻碍不是阻止，磁通量的变

2、化是产生感应电流的必要条件，若这种变化被阻止，也就不町能产生感应电流了。（2）感应电流的磁场阻碍的是原磁场磁通量的变化而不是阻碍的原磁场。具体地说，当原磁通量增加时，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。另外，楞次定律也可以理解为：感应电流的效果总是要反抗（或阻碍）产生感应电流的原因。如：①肌碍原磁通量的变化，可理解为“增反减同”。②）阻碍相对运动，可理解为“来拒去阳”O③使线圈面积有扩人或缩小的趋势。④阻碍原电流的变化（自感现象），可理解为“增反减同”。三、

3、法拉第电磁感应定律（1）对于法拉第电磁感应定律E二坐应从以下几个方面进行理解：△/①它是定量描述电磁感应现象的普遍规律。不管是什么原因，用什么方式所产生的电磁感应现象，其感应电动势的大小均可由它进行计算。②一•般说来,在屮学阶段用它计算的是At吋间内电路中所产生的平均感应电动势的大小，只有当磁通量的变化率为恒量时，用它计算的结果才等于电路中产牛•的瞬时感应电动势。③若回路与磁场垂直的面积S不变，电磁感应仅仅是由于B的变化引起的，那么上式也可以表述为：E=S—,空是磁感应强度的变化率，若磁场的强弱不变，电磁感应是

4、由回ArAt路在垂直于磁场方向上的面积S的变化引起的，则E=^=B—.在有些问题屮，选用这两ArAz种表达方式解题会更简单。④若产牛感应电动势的那部分导体是一个匝数为n的线圈，且穿过何匝线圈的磁通量的变化率坐乂相同，那么线圈所产牛:的总的感应电动势E二n坐（相当于许多相同电源串联）（2）公式E二BLv使用时应注意：①公式E二BLv是法拉第电磁感应定律的一种特殊形式，不具有普遍适用性，仅适用于计算一段导体因切割磁感线而产生的感应电动势，仇在匀强磁场中B、v、L三者必须互相垂直.②当v是切割运动的瞬吋速度吋，算出的

5、是瞬吋电动势；当v是切割运动的平均速度吋,算出的是一段时间内的平均电动势.③若切割磁感线的导体是弯Illi的，L应理解为有效切割长度，即导体在垂直于速度方向上的投影长。①公式E=BLv一般适用于在匀强磁场中导体各部分切割速度相同的情况,对一段导体的转动切割，导体上各点的线速度不等，怎样求感应电动势呢？如图所示，一长为L的导体棒AC绕A点在纸而内以角速度3匀速转动，转动区域内有垂直于纸而向里的电动势.AC转动切割时各点的速度不等，vA=0,vl3L,由A到C点速度按与半径成正比增加，取其平均切11割速度u=—3L

6、,得E=BLv=—BL2wo22c3XXXX四、电磁感应的综合问题(1)在电磁感应过程屮，切割磁感线的导体，既是电磁学的研究对象，又是力学研究对象•作为电磁学研究对象，与Z相联系的有感应电动势、感应电流、路端电压、电流做功、电阻发热等问题，这就耍涉及法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、焦耳定律等电磁学规律；作为力学研究对彖，与Z相联系的是受力、加速度、速度、动能及其变化等问题，这就要涉及牛顿笫二定律、动能定理等力学规律。所以，电磁感应的动态分析过程，就是综合利用力学规律和电磁学规律分析问题的过程。山于此类问题

7、比较复朵，状态变化过程中变量较多，分析此类问题的关键是抓住状态变化过程中变屋的变化特点和规律，从而确定状态变化过程中的临界点和最终状态，使问题得以顺利解决。(2)电磁感应现象中涉及的能量转化问题多为机械能、电磁能和内能及其间的相互转化，电磁感应现象屮产牛的电能，最终一般转化为电路屮电阻产牛的内能。处理此类问题使用较多的是能的转化和守怛定律。类型线框切割磁感线图象问题该类问题的整体解法：一般根据楞次定律或右手定则，先判断感应电流的方向，再根据导体在磁场中的有效切割长度，判断感应电动势大小的变化，进而就可知道电流大

8、小的变化。1、矩形导线abed固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的止方向垂直纸面向里，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，卞列各图中止确的是类型二导体切割磁感线组成闭合回路的力和运动问题该类问题的整体解法：要能正确的画出物体的受力图，清楚物体的运动悄况，列出合适的方程。P2、如图所示，MN、PQ是两根足够长的固定平行金属