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1、高二物理期末复习专题---电磁感应［知识点冋顾］一.知识框架:感应电流（电动势）的方向楞次定律，右手定则口感现彖自感系数二.知识点考试要求：知识点要求1.右手定则B2.楞次定律B3.法拉第电磁感应定律B4.导体切割磁感线时的感应电动势B5.自感现彖A6.自感系数A7.自感现象的应用A三.重点知识复习：1.产生感应电流的条件（1）电路为闭合回路（2）回路中磁通暈发生变化A0HO2.自感电动势（1）=£•—11Ar（2）L一自感系数，由线圈本身物理条件（线圈的形状、长短、匝数，有无铁芯等）决定。（2）白感电动势的作用：阻碍白感线
2、圈所在电路中的电流变化。（4）应用：＜1＞日光灯的启动是应用E白产生瞬时高压〈2＞双线并绕制成定值电阻器，排除影响。1.法拉第电磁感应定律（1）表达式：E=N色©△/N—线圈匝数；—线圈磁通量的变化量，△/一磁通量变化时间。（2）法拉第电磁感应定律的几个特殊情况：i）回路的一部分导体在磁场中运动，其运动方向与导体垂直，又跟磁感线方向垂直时,导体中的感应电动势为E=Blv若运动方向与导体垂直，又与磁感线有一个夹角a时，导体中的感应电动势为：E=Blvsinaii）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
3、均匀变化时线圈中的感应电动势为E=—SAriii）若磁感应强度不变，而线圈的面积均匀变化时，线圈中的感应电动势为:E=B—AZiv）当直导线在垂直匀强磁场的平面内，绕英一•端作匀速圆周运动时，导体中的感应电1.动势为：E=-B12co2注意：（1）E=Blvsina用于导线在磁场中切割磁感线情况下，感应电动势的计算，计算的是切割磁感线的导体上产生的感应电动势的瞬时值。（2）E=N竺,用于回路磁通量发生变化时，在回路中产生的感应电动势的平均值。（3）若导体切割磁感线时产生的感应电动势不随时间变化时，也可应用E=N竺,计算E的瞬
4、时值。2.引起冋路磁通量变化的两种情况：（1）磁场的空间分布不变，而闭合回路的面积发生变化或导线在磁场中转动，改变了垂直磁场方向投影面积，引起闭合回路中磁通量的变化。（2）闭合回路所围的面积不变，而空间分布的磁场发生变化，引起闭合回路中磁通量的变化。1.楞次定律的实质：能量的转化和守恒。楞次定律也可理解为：感应电流的效果总是要反抗（或阻碍）产生感应电流的原因。（1）阻碍原磁通量的变化或原磁场的变化（2）阻碍相对运动，可理解为“來拒去留”。(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势。(4)阻碍原电流的变化(白感现象)。1.综合题型归纳
5、(1)右手定则和左手定则的综合问题(2)应用楞次定律的综合问题(3)回路的一部分导体作切割磁感线运动(4)应用动能定理的电磁感应问题(5)磁场均匀变化的电磁感应问题(6)导体在磁场中绕某点转动(7)线圈在磁场中转动的综合问题(8)涉及以上题型的综合题【典型例题】例1.如图12-9所示，平行导轨倾斜放置，倾角为&=37。，匀强磁场的方向垂直于导轨平面，磁感强度B=4T,质量为m=1.0^的金属棒甜直跨接在导轨上，甜与导轨间的动摩擦因数“=0.25oab的电阻厂=1Q，平行导轨间的距离L=05m,/?,=/?2=18Q,导轨电阻
6、不计，求ab在导轨上匀速下滑的速度多大？此时ab所受重力的机械功率和ab输出的电功率各为多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)图12-9Z(7?+r)v=BL2x10v=4x0.5=10m/s分析：金属棒下滑过程中，除受重力、支持力外，还受到磁场力和滑动摩擦力作用。匀速下滑时，合外力为零。金属棒沿斜面下滑，重力方向竖直向下，重力做功的功率P=加g—sin37°o解：(1)mgsin37°=pmgcos37°+BILI=2ArBLv1=R+r(2)P=/7igvsin37°=1.0x10x10x
7、0.6=60W（3）f=/2/?=4x9=36W由上，金属棒甜最大速度为10m/s,重力的功率为60W,输出电功率为36W。例2.如图12-23所示，一矩形线圈面积为400ci『，匝数为100匝，绕线圈的中心轴线00’以角速度0匀速转动，匀强磁场的磁感强度B=V2T,转动轴与磁感线垂直，线圈电阻为1Q,/?,=3Q,&=60,/?3=12Q，其余电阻不计，电键K断开，当线圈转到线圈平面与磁感线平行吋，线圈所受磁场力矩为求：（1）线圈转动的角速度（2）感应电动势的最大值。（3）电键K闭合后，线圈的输出功率。E12-23分析：当
8、线圈平面与磁感线平行时，感应电动势最大，线圈所受磁场力矩也最大。解：（1）线圈平面平行磁感线时Em=nBcoSnBcoSr+r+&+R?r++R°co-5rad/s(2)=I00xV2x5x400xl0-4=20^2=2&2V⑶当K闭合后，外电路总电阻为斥訥+羞=7Q输出功率匕=/2/?=
