专题5--第12讲电磁感应规律及其应用.ppt

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1、第12讲电磁感应规律及其应用一、“三定则、一定律”的应用1.安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律应用于不同现象：基本现象应用的定则或定律运动电荷、电流产生磁场_________磁场对运动电荷、电流作用力_________电磁感应部分导体切割磁感线运动_________闭合电路磁通量变化_________安培定则左手定则右手定则楞次定律2.楞次定律中“阻碍”的表现：(1)阻碍_______的变化(增反减同)。(2)阻碍物体间的_________(来拒去留)。(3)阻碍原电流的_____(自感)。磁通量相对运动

2、变化二、感应电动势的计算1.法拉第电磁感应定律：E=,用于计算____________________。(1)若B变而S不变，则E=。(2)若S变而B不变，则E=。2.导体垂直切割磁感线：E=____，主要用于计算____________________。感应电动势的平均值BLv感应电动势的瞬时值1.(2012·新课标全国卷)如图,一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内,线框在长直导线右侧,且其长边与长直导线平行。已知在t=0到t=t1的时间间隔内,直导线中电流I发生某种变化,而线框中感应电流总是沿顺时

3、针方向;线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。设电流I正方向与图中箭头方向相同,则I随时间t变化的图线可能是()【解析】选A。因通电导线周围的磁场离导线越近磁场越强，而线框中左、右两边的电流大小相等，方向相反，所以受到的安培力方向相反，导线框的左边受到的安培力大于导线框的右边受到的安培力，所以合力与左边导线框受力的方向相同。因为线框受到的安培力的合力先水平向左，后水平向右，根据左手定则，导线框处的磁场方向先垂直纸面向里，后垂直纸面向外，根据安培定则，导线中的电流先为正，后为负，所以选项A正确，选项B、

4、C、D错误。2.(2012·新课标全国卷)如图,均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B0。使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周,在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流,磁感应强度随时间的变化率的大小应为()【解析】选C。导线框以角速度ω匀速转动产生的电流大小为：导线框中磁感应强度大小随时间线性变化时产生的电流大小为：

5、因为I1=I2，所以故选项C正确。3.(2013·新课标全国卷Ⅱ)如图，在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d(d＞L)的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下。导线框以某一初速度向右运动。t=0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域。下列v-t图像中，可能正确描述上述过程的是()【解析】选D。导线框开始进入磁场过程，通过导线框的磁通量增大，有感应电流，进而受到与运动方向相反的安培力作用，速度减小，感应电动势减小，感应

6、电流减小，安培力减小，导线框的加速度减小，v-t图线的斜率减小；导线框全部进入磁场后，磁通量不变，无感应电流，导线框做匀速直线运动；导线框从磁场中出来过程，有感应电流，又会受到安培力阻碍作用，速度减小，加速度减小。选项A表示匀速运动，不符合题意,选项B表示先匀减速再匀速最后匀减速，也不符合题意，选项C表示加速度减小的减速运动，不符合题意，正确选项为D。热点考向1电磁感应图像问题【典例1】(2013·东营二模)如图所示，虚线上方空间存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。正方形导线框绕垂直纸面的轴O在纸面内逆时针匀速转

7、动，转动周期为T。从线框处于图示位置时开始计时，以O→a→b→c→O的方向为感应电流i的正方向。对产生的感应电流i随时间t变化规律的描述，最接近实际情况的是()【解题探究】(1)请结合题意分析各物理量的情况。时间段Φ变化情况I感的方向无无________________________________________________增加逆时针或正方向不变无减少顺时针或负方向(2)当线框转到如图所示位置时，请指出线框中切割磁感线的等效长度是哪一段。提示：等效切割磁感线的线段为Od。【解析】选D。时，线框中无感应

8、电流；时，线框进入磁场，磁通量增加，根据楞次定律可知，线框中的感应电流方向为逆时针(即正方向)，故A、C错误；在线框进入磁场时，其有效切割长度逐渐增长，感应电流逐渐增大，故B错误，D正确。【拓展延伸】上题中，若正方形的线框为图中所示的圆的四分之一扇形的形状，则四个选项中的哪一个符合线框中产生的感应电流随时间变化的规律？提示：在线框进入磁场时，只有Ob边转动切割磁感线，其感应电动势大小不变，故选项B正