高中物理電磁感應教案

20xx高考物理知識點：電磁感應。

經驗告訴我們，成功是留給有準備的人。高中教師要準備好教案，這是高中教師需要精心準備的。教案可以讓學生們能夠更好的找到學習的樂趣，幫助高中教師提高自己的教學質量。高中教案的內容具體要怎樣寫呢？考慮到您的需要，小編特地編輯了“20xx高考物理知識點：電磁感應”，僅供參考，大家一起來看看吧。

20xx高考物理知識點：電磁感應

從高考物理試題組成來看，法拉第電磁感應定律是一塊重點內容。幾乎每年的高考物理題都有計算題出現，分值上所占的很大，也很有難度，同學們要下功夫攻克這個知識點。

在這篇文章中，我們向同學們詳細介紹下電磁感應的概念，公式和解題注意事項。

電磁感應現象

因磁通量變化而產生感應電動勢的現象我們誠摯為電磁感應現象。具體來說，閉合電路的一部分導體，做切割磁感線的運動時，就會產生電流，我們把這種現象叫電磁感應，導體中所產生的電流稱為感應電流。

法拉第電磁感應定律概念

基于電磁感應現象，大家開始探究感應電動勢大小到底怎么計算？法拉第對此進行了總結并得到了結論。感應電動勢的大小由法拉第電磁感應定律確定，電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通變化率成正比。公式：E=-n(dΦ)/(dt)。對動生的情況，還可用E=BLV來求。

電動勢的方向可以通過楞次定律來判定。高中物理wuli.in楞次定律指出：感應電流的磁場要阻礙原磁通的變化。對于動生電動勢，同學們也可用右手定則判斷感應電流的方向，也就找出了感應電動勢的方向。需要注意的是，楞次定律的應用更廣，其核心在”阻礙”二字上。

感應電動勢的大小計算公式

（1）E=n*ΔΦ/Δt（普適公式）{法拉第電磁感應定律，E：感應電動勢(V)，n：感應線圈匝數，ΔΦ，Δt磁通量的變化率}

（2）E=BLVsinA(切割磁感線運動)E=BLV中的v和L不可以和磁感線平行，但可以不和磁感線垂直，其中sinA為v或L與磁感線的夾角。{L:有效長度(m)}

（3）Em=nBSω（交流發(fā)電機最大的感應電動勢）{Em:感應電動勢峰值}

（4）E=B(L^2)ω/2（導體一端固定以ω旋轉切割）其中ω：角速度(rad/s)，V:速度(m/s)

電磁感應現象是電磁學中最重大的發(fā)現之一，它顯示了電、磁現象之間的相互聯系和轉化，對其本質的深入研究所揭示的電、磁場之間的聯系，對麥克斯韋電磁場理論的建立具有重大意義。電磁感應現象在電工技術、電技術以及電磁測量等方面都有廣泛的應用。

電磁感應與靜電感應的關系

電磁感應現象不應與靜電感應混淆。電磁感應將電動勢與通過電路的磁通量聯系起來，而靜電感應則是使用另一帶電荷的物體使物體產生電荷的方法。

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1.★電磁感應現象：利用磁場產生電流的現象叫做電磁感應，產生的電流叫做感應電流。

(1)產生感應電流的條件：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，即ΔΦ≠0。(2)產生感應電動勢的條件：無論回路是否閉合，只要穿過線圈平面的磁通量發(fā)生變化，線路中就有感應電動勢。產生感應電動勢的那部分導體相當于電源。

(2)電磁感應現象的實質是產生感應電動勢，如果回路閉合，則有感應電流，回路不閉合，則只有感應電動勢而無感應電流。

2.磁通量

(1)定義：磁感應強度B與垂直磁場方向的面積S的乘積叫做穿過這個面的磁通量，定義式：Φ=BS。如果面積S與B不垂直，應以B乘以在垂直于磁場方向上的投影面積S′，即Φ=BS′，國際單位：Wb

求磁通量時應該是穿過某一面積的磁感線的凈條數。任何一個面都有正、反兩個面;磁感線從面的正方向穿入時，穿過該面的磁通量為正。反之，磁通量為負。所求磁通量為正、反兩面穿入的磁感線的代數和。

3.★楞次定律

(1)楞次定律：感應電流的磁場，總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化。楞次定律適用于一般情況的感應電流方向的判定，而右手定則只適用于導線切割磁感線運動的情況，此種情況用右手定則判定比用楞次定律判定簡便。

(2)對楞次定律的理解

①誰阻礙誰---感應電流的磁通量阻礙產生感應電流的磁通量。

②阻礙什么---阻礙的是穿過回路的磁通量的變化，而不是磁通量本身。③如何阻礙---原磁通量增加時，感應電流的磁場方向與原磁場方向相反;當原磁通量減少時，感應電流的磁場方向與原磁場方向相同，即“增反減同”。④阻礙的結果---阻礙并不是阻止，結果是增加的還增加，減少的還減少。

(3)楞次定律的另一種表述：感應電流總是阻礙產生它的那個原因，表現形式有三種：

①阻礙原磁通量的變化;②阻礙物體間的相對運動;③阻礙原電流的變化(自感)。

★★★★4.法拉第電磁感應定律

電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。表達式E=nΔΦ/Δt

當導體做切割磁感線運動時，其感應電動勢的計算公式為E=BLvsinθ。當B、L、v三者兩兩垂直時，感應電動勢E=BLv。(1)兩個公式的選用方法E=nΔΦ/Δt計算的是在Δt時間內的平均電動勢，只有當磁通量的變化率是恒定不變時，它算出的才是瞬時電動勢。E=BLvsinθ中的v若為瞬時速度，則算出的就是瞬時電動勢：若v為平均速度，算出的就是平均電動勢。(2)公式的變形

①當線圈垂直磁場方向放置，線圈的面積S保持不變，只是磁場的磁感強度均勻變化時，感應電動勢：E=nSΔB/Δt。

②如果磁感強度不變，而線圈面積均勻變化時，感應電動勢E=Nbδs/Δt。

5.自感現象

(1)自感現象：由于導體本身的電流發(fā)生變化而產生的電磁感應現象。(2)自感電動勢：在自感現象中產生的感應電動勢叫自感電動勢。自感電動勢的大小取決于線圈自感系數和本身電流變化的快慢，自感電動勢方向總是阻礙電流的變化。

20xx高考物理考點解析：電磁感應規(guī)律的綜合應用

20xx高三物理考點解析：電磁感應規(guī)律的綜合應用

考點37電磁感應規(guī)律的綜合應用
考點名片
考點細研究：(1)電磁感應的圖象；(2)電磁感應與電路；(3)電磁感應與動力學和能量等。其中考查到的如：20xx年四川高考第7題、20xx年上海高考第33題、20xx年天津高考第12題、20xx年浙江高考第24題、20xx年福建高考第18題、20xx年安徽高考第19題、20xx年天津高考第11題、20xx年四川高考第11題、20xx年廣東高考第35題、20xx年天津高考第11題、20xx年江蘇高考第13題、20xx年北京高考第29題、20xx年福建高考第22題等。
備考正能量：電磁感應的計算題必定與電路、動力學、能量相結合，以單棒、雙棒、線圈的電磁感應過程為模型，考查分析推理與計算能力，預計今后高考試題將會重點考查基本知識點。

一、基礎與經典

1．一矩形線圈位于一個方向垂直線圈平面向里的磁場中，如圖甲所示，磁感應強度B隨t的變化規(guī)律如圖乙所示。以I表示線圈中的感應電流，以圖甲線圈上箭頭所示方向的電流為正，則以下的it圖中正確的是()

答案A
解析在0～1s內，據E＝S可知感應電動勢恒定，感應電流恒定，由楞次定律可得電流為逆時針方向，在圖象中方向為負；1～2s內，B不變，i＝0；2～3s內，同理，由E＝S知i恒定，方向為正。綜合分析可知A正確。
2．如圖，MN、PQ是間距為L的平行光滑金屬導軌，置于磁感應強度為B，方向垂直導軌所在平面向里的勻強磁場中，M、P間接有一阻值為R的電阻。一根與導軌接觸良好、有效阻值為的金屬棒ab垂直導軌放置，并在水平外力F作用下以速度v向右勻速運動，不計導軌電阻，則()

A．通過電阻R的電流方向為P→R→M
B．ab兩點間的電壓為BLv
C．a端電勢比b端高
D．外力F做的功等于電阻R產生的焦耳熱
答案C
解析由右手定則或楞次定律可判斷出通過回路的電流方向為逆時針，即M→R→P，選項A錯誤。ab中產生的感應電動勢為E＝BLv，感應電流I＝E/(1.5R)，ab兩點間的電壓為U＝IR＝BLv，選項B錯誤。導體棒為電源，a端電勢比b端高，選項C正確。由能量守恒定律，外力F做的功等于整個回路(即電阻R和金屬棒電阻)產生的焦耳熱，選項D錯誤。
3．磁卡的磁條中有用于存儲信息的磁極方向不同的磁化區(qū)，刷卡器中有檢測線圈。當以速度v0刷卡時，在線圈中產生感應電動勢，其Et關系如圖所示。如果只將刷卡速度改為，線圈中的Et關系圖可能是()

答案D
解析若將刷卡速度改為，線圈切割磁感線運動時產生的感應電動勢大小將會減半，周期將會加倍，故D項正確，其他選項錯誤。

4．如圖，足夠長的U形光滑金屬導軌平面與水平面成θ角(0θ90°)，其中MN與PQ平行且間距為l，導軌平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直，導軌電阻不計。金屬棒ab由靜止開始沿導軌下滑，并與兩導軌始終保持垂直且良好接觸，ab棒接入電路的電阻為R，當流過ab棒某一橫截面的電荷量為q時，棒的速度大小為v，則金屬棒ab在這一過程中()

A．運動的平均速度大小為v
B．下滑的位移大小為
C．產生的焦耳熱為qBlv
D．受到的最大安培力大小為sinθ
答案B
解析金屬棒開始做加速度減小的變加速直線運動，A項錯誤；由q＝Δt及＝＝＝得位移x＝，B項正確；此過程中由能量守恒知產生的熱量Q＝mgsinθ·x－mv2得Q＝sinθ－mv2，選項C錯誤；當速度為v時，所受安培力為，選項D錯誤。
5．如圖甲所示，一個匝數n＝100的圓形導體線圈，面積S1＝0.4m2，電阻r＝1Ω。在線圈中存在面積S2＝0.3m2的垂直線圈平面向外的勻強磁場區(qū)域，磁感應強度B隨時間t變化的關系如圖乙所示。有一個R＝2Ω的電阻，將其兩端a、b分別與圖甲中的圓形線圈相連接，b端接地，則下列說法正確的是()

A．圓形線圈中產生的感應電動勢E＝6V
B．在0～4s時間內通過電阻R的電荷量q＝8C
C．設b端電勢為零，則a端的電勢φa＝3V
D．在0～4s時間內電阻R上產生的焦耳熱Q＝18J
答案D
解析由法拉第電磁感應定律可得E＝n，由圖乙結合數學知識可得k＝＝T/s＝0.15T/s，將其代入可求E＝4.5V，A錯誤。設平均電流強度為，由q＝Δt＝Δt＝nΔt＝n，在0～4s穿過圓形導體線圈的磁通量的變化量為ΔΦ＝0.6×0.3Wb－0＝0.18Wb，代入可解得q＝6C，B錯誤。0～4s內磁感應強度增大，圓形線圈內磁通量增加，由楞次定律可得b點電勢高，a點電勢低為負，故C錯誤。由于磁感應強度均勻變化產生的電動勢與電流均恒定，可得I＝＝1.5A，由焦耳定律可得Q＝I2Rt＝18J，D正確。
6.(多選)兩根相距為L且足夠長的金屬直角導軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內，另一邊垂直于水平面。質量均為m的金屬細桿ab、cd與導軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導軌之間的動摩擦因數均為μ，導軌電阻不計，回路總電阻為2R。整個裝置處于磁感應強度大小為B，方向水平向右的勻強磁場中。當ab桿在平行于水平導軌的拉力F作用下以速度v沿導軌勻速運動時，cd桿也正好以某一速度向下勻速運動。重力加速度為g。以下說法正確的是()

A．ab桿所受拉力F的大小為μmg＋
B．cd桿所受摩擦力為零
C．cd桿向下勻速運動的速度為
D．ab桿所受摩擦力為2μmg
答案BCD

解析ab桿的速度方向與磁感應強度的方向平行，只有cd桿運動切割磁感線。設cd桿向下運動的速度為v1，根據閉合電路的歐姆定律及法拉第電磁感應定律有I＝，E＝BLv1，cd桿只受到豎直向下的重力mg和豎直向上的安培力作用，因為cd桿與導軌間沒有正壓力，所以摩擦力為零。由平衡條件得mg＝BIL＝，解得cd桿向下勻速運動的速度為。ab桿的受力如圖所示，根據平衡條件可得FN＝F安＋mg＝BIL＋mg＝2mg，F＝f＝μFN＝2μmg。綜上所述，選項B、C、D正確。
7．(多選)如圖所示，邊長為L、電阻不計的n匝正方形金屬線框位于豎直平面內，連接的小燈泡的額定功率、額定電壓分別為P、U，線框及小燈泡的總質量為m，在線框的下方有一勻強磁場區(qū)域，區(qū)域寬度為l，磁感應強度方向與線框平面垂直，其上、下邊界與線框底邊均水平。線框從圖示位置開始靜止下落，穿越磁場的過程中，小燈泡始終正常發(fā)光。則()

A．有界磁場寬度l，則加速度與速度成線性關系，且隨著速度增大，加速度越來越大，即金屬棒運動的vt圖象的切線斜率越來越大，由于FA＝，FAt圖象的切線斜率也越來越大，感應電流、電阻兩端的電壓及感應電流的功率也會隨時間變化得越來越快，B項正確；如果k＝，則金屬棒做勻加速直線運動，電動勢隨時間均勻增大，感應電流、電阻兩端的電壓、安培力均隨時間均勻增大，感應電流的功率與時間的二次方成正比，沒有選項符合；如果k，則金屬棒做加速度越來越小的加速運動，感應電流、電阻兩端的電壓、安培力均增加得越來越慢，最后恒定，感應電流的功率最后也恒定，C項正確。
9．20xx·福建高考]如圖所示，由某種粗細均勻的總電阻為3R的金屬條制成的矩形線框abcd，固定在水平面內且處于方向豎直向下的勻強磁場B中。一接入電路電阻為R的導體棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v勻速滑動，滑動過程PQ始終與ab垂直，且與線框接觸良好，不計摩擦。在PQ從靠近ad處向bc滑動的過程中()

A．PQ中電流先增大后減小
B．PQ兩端電壓先減小后增大
C．PQ上拉力的功率先減小后增大
D．線框消耗的電功率先減小后增大
答案C

解析導體棒產生的電動勢為E＝BLv，其等效電路如圖所示，總電阻為R總＝R＋＝R＋，在PQ從靠近ad處向bc滑動的過程中，總電阻先增大后減小，總電流先減小后增大，所以A項錯誤；PQ兩端電壓為路端電壓U＝E－IR，即先增大后減小，所以B項錯誤；拉力的功率等于克服安培力做功的功率，有P安＝IE，先減小后增大，所以C項正確；根據功率曲線可知當外電阻＝R時輸出功率最大，而外電阻先由小于R開始增加到R，再減小到小于R的某值，所以線框消耗的功率先增大后減小，所以D項錯誤。
10．20xx·安徽高考]英國物理學家麥克斯韋認為，磁場變化時會在空間激發(fā)感生電場。如圖所示，一個半徑為r的絕緣細圓環(huán)水平放置，環(huán)內存在豎直向上的勻強磁場B，環(huán)上套一帶電荷量為＋q的小球。已知磁感應強度B隨時間均勻增加，其變化率為k，若小球在環(huán)上運動一周，則感生電場對小球的作用力所做功的大小是()

A．0B.r2qkC．2πr2qkD．πr2qk
答案D
解析變化的磁場使回路中產生的感生電動勢E＝＝·S＝kπr2，則感生電場對小球的作用力所做的功W＝qU＝qE＝qkπr2，選項D正確。
11.20xx·銀川質檢](多選)如圖，光滑斜面的傾角為θ，斜面上放置一矩形導體線框abcd，ab邊的邊長為l1，bc邊的邊長為l2，線框的質量為m，電阻為R。線框通過細棉線繞過光滑的滑輪與重物相連，重物質量為M，斜面上ef線(ef平行于底邊)的右方有垂直斜面向上的勻強磁場，磁感應強度為B，如果線框從靜止開始運動，進入磁場的最初一段時間是做勻速運動的，且線框ab邊始終平行于底邊，則下列說法正確的是()

A．線框進入磁場前運動的加速度為
B．線框進入磁場時勻速運動的速度為
C．線框做勻速運動的總時間為
D．該勻速運動過程中產生的焦耳熱為(Mg－mgsinθ)l2
答案CD
解析線框進入磁場前，由整體法結合牛頓第二定律可知Mg－mgsinθ＝(M＋m)a，得a＝，選項A錯誤；根據題意，在線框勻速進入磁場的過程中，根據平衡狀態(tài)知Mg＝mgsinθ＋FA＝mgsinθ＋，得v1＝，選項B錯誤；線框勻速進入磁場的時間t＝＝，選項C正確；勻速進入磁場過程中，線框動能不變，產生焦耳熱Q，由能量守恒定律知Q＝(Mg－mgsinθ)l2，選項D正確。
12．20xx·云南統(tǒng)一檢測](多選)如圖所示，邊長為L、不可形變的正方形導線框內有半徑為r的圓形磁場區(qū)域，其磁感應強度B隨時間t的變化關系為B＝kt(常量k0)?；芈分谢瑒幼冏杵鱎的最大阻值為R0，滑動片P位于滑動變阻器中央，定值電阻R1＝R0、R2＝。閉合開關S，電壓表的示數為U，不考慮虛線MN右側導體的感應電動勢，則()

A．R2兩端的電壓為
B．電容器的a極板帶正電
C．滑動變阻器R的熱功率為電阻R2的5倍
D．正方形導線框中的感應電動勢為kL2
答案AC
解析由法拉第電磁感應定律E＝n＝nS有E＝kπr2，D錯誤；因k0，由楞次定律知線框內感應電流沿逆時針方向，故電容器b極板帶正電，B錯誤；由題圖知外電路結構為R2與R的右半部并聯，再與R的左半部、R1相串聯，故R2兩端電壓U2＝U＝，A正確；設R2消耗的功率為P＝IU2，則R消耗的功率P′＝P左＋P右＝2I×2U2＋IU2＝5P，故C正確。
13．20xx·湖北黃岡質檢]如圖，虛線P、Q、R間存在著磁感應強度大小相等，方向相反的勻強磁場，磁場方向均垂直于紙面，磁場寬度均為L。一等腰直角三角形導線框abc，ab邊與bc邊長度均為L，bc邊與虛線邊界垂直?，F讓線框沿bc方向勻速穿過磁場區(qū)域，從c點經過虛線P開始計時，以逆時針方向為導線框中感應電流i的正方向，則下列四個圖象中能正確表示it圖象的是()

答案A
解析由右手定則可知導線框從左側進入磁場時，電流方向為逆時針方向，即沿正方向，且切割的有效長度逐漸增大，所以電流逐漸增大，導線框剛好完全進入P、Q之間的瞬間，電流由正向最大值變?yōu)榱?，然后電流方向變?yōu)轫槙r針且逐漸增加，當導線框剛好完全進入Q、R之間的瞬間，電流由負向最大值變?yōu)榱恪Ｈ缓笤诔龃艌鲞^程中電流方向又變?yōu)槟鏁r針且逐漸增大。故A正確。
14．20xx·山東濰坊段考]如圖所示，兩根間距為l的光滑平行金屬導軌與水平面夾角為α，圖中虛線下方區(qū)域內存在磁感應強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直于斜面向上。兩金屬桿質量均為m，電阻均為R，垂直于導軌放置。開始時金屬桿ab處在距磁場上邊界一定距離處，金屬桿cd處在導軌的最下端，被與導軌垂直的兩根小柱擋住?，F將金屬桿ab由靜止釋放，金屬桿ab剛進入磁場便開始做勻速直線運動。已知重力加速度為g，則()

A．金屬桿ab進入磁場時感應電流的方向為由a到b
B．金屬桿ab進入磁場時速度大小為
C．金屬桿ab進入磁場后產生的感應電動勢為
D．金屬桿ab進入磁場后，金屬桿cd對兩根小柱的壓力大小為零
答案B
解析由右手定則可知，金屬桿ab進入磁場時產生的感應電流的方向為由b到a，故A錯誤；因金屬桿ab剛進入磁場便開始做勻速直線運動，則有mgsinα＝FA＝BIl＝B××l＝，解得v＝，故B正確；金屬桿ab進入磁場后產生的感應電動勢E＝Blv，解得E＝，故C錯誤；由左手定則可知，金屬桿cd受到的安培力與斜面平行且向下，則金屬桿cd對兩根小柱的壓力不為零，故D錯誤。
15．20xx·蘇州模擬]如圖所示，水平地面上方矩形區(qū)域內存在垂直紙面向里的勻強磁場，兩個閉合線圈、分別用同種導線繞制而成，其中為邊長為L的正方形，是長2L、寬為L的矩形，將兩個線圈同時從圖示位置由靜止釋放。線圈下邊進入磁場時，立即做了一段時間的勻速運動，已知兩線圈在整個下落過程中，下邊始終平行于磁場上邊界，不計空氣阻力，則()

A．下邊進入磁場時，也立即做勻速運動
B．從下邊進入磁場開始的一段時間內，線圈做加速度不斷減小的加速運動
C．從下邊進入磁場開始的一段時間內，線圈做加速度不斷減小的減速運動
D．線圈先到達地面
答案C
解析線圈的電阻是的倍，線圈進入磁場時產生的感應電動勢是的2倍。即R＝R，E＝2E。由I＝得，I＝I；由F安＝BIL，F＝BI·2L，F＝BI·L，則F＝F，但G＝G。由于進入磁場做勻速運動，即F＝G，則FGⅡ，所以進入磁場立即做加速度不斷減小的減速運動，A、B錯誤，C正確；因線圈、進入磁場時速度相同，但此后勻速，減速，故后到達地面，D錯誤。
16．20xx·四川聯考](多選)如圖所示，固定的豎直光滑U形金屬導軌，間距為L，上端接有阻值為R的電阻，處在方向水平且垂直于導軌平面、磁感應強度為B的勻強磁場中，質量為m、電阻為r的導體棒與勁度系數為k的固定輕彈簧相連放在導軌上，導軌的電阻忽略不計。初始時刻，彈簧處于伸長狀態(tài)，其伸長量為x1＝，此時導體棒具有豎直向上的初速度v0。在沿導軌往復運動的過程中，導體棒始終與導軌垂直并保持良好接觸。則下列說法正確的是()

A．初始時刻導體棒受到的安培力大小F＝
B．初始時刻導體棒加速度的大小a＝2g＋
C．導體棒往復運動，最終將靜止時彈簧處于壓縮狀態(tài)
D．導體棒開始運動直到最終靜止的過程中，電阻R上產生的焦耳熱Q＝mv＋
答案BC
解析由法拉第電磁感應定律得：E＝Blv0，由閉合電路的歐姆定律得：I＝，由安培力公式得：F＝，故A錯誤；初始時刻，F＋mg＋kx1＝ma，得a＝2g＋，故B正確；因為導體棒靜止時沒有安培力，只有重力和彈簧的彈力，故彈簧處于壓縮狀態(tài)，而且mg＝kx2，所以壓縮量為x2＝＝x1，故C正確；因x2＝x1，分析可得彈性勢能不變，根據能量守恒，減小的動能和重力勢能全都轉化為焦耳熱Q總＝mv2＋mg(x1＋x2)＝mv2＋，但R上的焦耳熱只是一部分，故D錯誤。
17．20xx·唐山統(tǒng)考](多選)如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上，存在著兩個磁感應強度大小均為B的勻強磁場區(qū)域。區(qū)域的磁場方向垂直斜面向上，區(qū)域的磁場方向垂直斜面向下，磁場邊界MN、PQ、GH均平行于斜面底邊，MP、PG均為L。一個質量為m、電阻為R、邊長也為L的正方形導線框，由靜止開始沿斜面下滑，下滑過程中ab邊始終與斜面底邊平行。t1時刻ab邊剛越過GH進入磁場區(qū)域，此時導線框恰好以速度v1做勻速直線運動；t2時刻ab邊下滑到PQ與MN的中間位置，此時導線框又恰好以速度v2做勻速直線運動。重力加速度為g，下列說法中正確的是()

A．當ab邊剛越過PQ時，導線框的加速度大小為a＝gsinθ
B．導線框兩次做勻速直線運動的速度之比v1v2＝41
C．從t1到t2的過程中，導線框克服安培力做的功等于機械能的減少量
D．從t1到t2的過程中，有機械能轉化為電能
答案BC
解析線框在區(qū)域內做勻速直線運動，其合力為零，則mgsinθ－＝0；線框的ab邊剛越過PQ時，兩邊都在切割磁感線，都受到沿斜面向上的安培力，則mgsinθ－4＝ma，a＝－3gsinθ，選項A錯誤；線框再次勻速時，其合力也為零，則mgsinθ－4＝0，則＝，選項B正確；從t1到t2的過程中，安培力做負功，重力做正功，根據能量守恒定律，可得WG－WF＝mv－mv，則克服安培力所做的功等于線框機械能的減少量，減少的動能和重力勢能轉化為電能，選項C正確，選項D錯誤。

一、基礎與經典
18.勻強磁場磁感應強度B＝0.2T，磁場寬度L＝3m，一正方形金屬框邊長ab＝l＝1m，每邊電阻R＝0.2Ω，金屬框以v＝10m/s的速度勻速穿過磁場區(qū)，其平面始終保持與磁感線方向垂直，如圖所示。

(1)畫出金屬框穿過磁場區(qū)的過程中，金屬框內感應電流I隨時間t的變化圖線；(規(guī)定電流方向逆時針為正)
(2)畫出ab兩端電壓Ut的變化圖線。(要求寫出作圖的依據)
答案見解析
解析本題考查電磁感應過程中的電路問題。
(1)金屬框進入磁場區(qū)域時E1＝Blv＝2V，I1＝＝2.5A，方向沿逆時針，感應電流持續(xù)的時間t1＝＝0.1s。
金屬框完全進入磁場中運動時：E2＝0，I2＝0，無電流持續(xù)的時間t2＝＝0.2s。
金屬框穿出磁場區(qū)時：E3＝Blv＝2V，I3＝＝2.5A，方向沿順時針，感應電流持續(xù)的時間t3＝＝0.1s，得到It圖線如圖甲所示。

(2)cd邊進入磁場區(qū)時，ab兩端電壓U1＝I1R＝2.5×0.2V＝0.5V。
金屬框完全在磁場中運動時，ab兩端電壓等于感應電動勢U2＝Blv＝2V。
金屬框出磁場時，ab兩端電壓：U3＝E3－I3R＝1.5V，
由此得Ut圖線如圖乙所示。
二、真題與模擬
19．20xx·上海高考]如圖，一關于y軸對稱的導體軌道位于水平面內，磁感應強度為B的勻強磁場與平面垂直。一足夠長，質量為m的直導體棒沿x方向置于軌道上，在外力F作用下從原點由靜止開始沿y軸正方向做加速度為a的勻加速直線運動，運動時棒與x軸始終平行。棒單位長度的電阻為ρ，與電阻不計的軌道接觸良好，運動中產生的熱功率隨棒位置的變化規(guī)律為P＝ky(SI)。求：

(1)導體軌道的軌道方程y＝f(x)；
(2)棒在運動過程中受到的安培力Fm隨y的變化關系；
(3)棒從y＝0運動到y(tǒng)＝L過程中外力F的功。
答案(1)y＝2x2(2)Fm＝y(tǒng)
(3)L2＋maL
解析(1)設棒運動到某一位置時與軌道接觸點的坐標為(±x，y)，安培力F＝BIl＝B··l＝＝，
安培力的功率P＝Fv＝＝ky，
棒做勻加速運動，所以v2＝2ay，R＝2ρx，
聯立得y＝2x2。軌道形狀為拋物線。
(2)安培力Fm＝v＝，
將軌道方程代入得：Fm＝y(tǒng)。
(3)由動能定理有W＝Wm＋mv2，
克服安培力做功
Wm＝m·L＝·L＝L2，
棒在y＝L處的動能為mv2＝maL，
外力做功W＝L2＋maL。
20.20xx·浙江高考]小明設計的電磁健身器的簡化裝置如圖所示，兩根平行金屬導軌相距l(xiāng)＝0.50m，傾角θ＝53°，導軌上端串接一個R＝0.05Ω的電阻。在導軌間長d＝0.56m的區(qū)域內，存在方向垂直導軌平面向下的勻強磁場，磁感應強度B＝2.0T。質量m＝4.0kg的金屬棒CD水平置于導軌上，用絕緣繩索通過定滑輪與拉桿GH相連。CD棒的初始位置與磁場區(qū)域的下邊界相距s＝0.24m。一位健身者用恒力F＝80N拉動GH桿，CD棒由靜止開始運動，上升過程中CD棒始終保持與導軌垂直。當CD棒到達磁場上邊界時健身者松手，觸發(fā)恢復裝置使CD棒回到初始位置(重力加速度g＝10m/s2，sin53°＝0.8，不計其他電阻、摩擦力以及拉桿和繩索的質量)。求：

(1)CD棒進入磁場時速度v的大??；
(2)CD棒進入磁場時所受的安培力FA的大小；
(3)在拉升CD棒的過程中，健身者所做的功W和電阻產生的焦耳熱Q。
答案(1)2.4m/s(2)48N(3)64J26.88J
解析(1)由牛頓定律a＝＝12m/s2，
進入磁場時的速度v＝＝2.4m/s。
(2)感應電動勢E＝Blv，
感應電流I＝，
安培力FA＝IBl，
代入得FA＝＝48N。
(3)健身者做功W＝F(s＋d)＝64J，
進入磁場后CD棒所受的合外力F合＝F－mgsinθ－FA＝0，
所以CD棒在磁場區(qū)做勻速運動，
在磁場中運動時間t＝，
焦耳熱Q＝I2Rt＝26.88J。
21．20xx·北京海淀模擬]如圖虛線框內為某種電磁緩沖車的結構示意圖，在緩沖車的底板上沿車的軸線固定有兩個足夠長的平行絕緣光滑導軌PQ、MN，在緩沖車的底部還安裝有電磁鐵(圖中未畫出)，能產生垂直于導軌平面的勻強磁場，磁場的磁感應強度為B。在緩沖車的PQ、MN導軌內有一個由高強度材料制成的緩沖滑塊K，滑塊K可以在導軌上無摩擦地滑動，在滑塊K上繞有閉合矩形線圈abcd，線圈的總電阻為R，匝數為n，ab的邊長為L。緩沖車的質量為m1(不含滑塊K的質量)，滑塊K的質量為m2。為保證安全，要求緩沖車廂能夠承受的最大水平力(磁場力)為Fm，設緩沖車在光滑的水平面上運動。

(1)如果緩沖車以速度v0與障礙物碰撞后滑塊K立即停下，請判斷滑塊K的線圈中感應電流的方向，并計算感應電流的大??；
(2)如果緩沖車與障礙物碰撞后滑塊K立即停下，為使緩沖車廂所承受的最大磁場力不超過Fm。求緩沖車運動的最大速度；
(3)如果緩沖車以速速v勻速運動時，在它前進的方向上有一個質量為m3的靜止物體C，滑塊K與物體C相撞后粘在一起，碰撞時間極短。設m1＝m2＝m3＝m，在cd邊進入磁場之前，緩沖車(包括滑塊K)與物體C已達到相同的速度，求相互作用的整個過程中線圈abcd產生的焦耳熱。
答案(1)abcda(或逆時針)(2)
(3)mv2
解析(1)由右手定則(或楞次定律)判斷出感應電流的方向是abcda(或逆時針)，緩沖車以速度v0碰撞障礙物后滑塊K靜止，滑塊相對磁場的速度大小為v0，線圈中產生的感應電動勢E0＝nBLv0，線圈中感應電流I＝，解得I＝。
(2)設緩沖車的最大速度為vm，碰撞后滑塊K靜止，滑塊相對磁場的速度大小為vm，線圈中產生的感應電動勢E1＝nBLvm，線圈中的電流I1＝，線圈ab邊受到的安培力F1＝nBI1L，依據牛頓第三定律，緩沖車廂受到的磁場力F1′＝F1，依題意F1′＝Fm，解得vm＝。
(3)設K、C碰撞后共同運動的速度為v1，由動量守恒定律m2v＝(m2＋m3)v1，設緩沖車與物體C共同運動的速度為v2，由動量守恒定律(m1＋m2)v＝(m1＋m2＋m3)v2，設線圈abcd產生的焦耳熱為Q，依據能量守恒Q＝m1v2＋(m2＋m3)v－(m1＋m2＋m3)v，解得Q＝mv2。

20xx高考物理《電磁感應的規(guī)律應用》復習資料整理

俗話說，凡事預則立，不預則廢。高中教師要準備好教案，這是高中教師需要精心準備的。教案可以更好的幫助學生們打好基礎，幫助高中教師營造一個良好的教學氛圍。優(yōu)秀有創(chuàng)意的高中教案要怎樣寫呢？下面是小編精心收集整理，為您帶來的《20xx高考物理《電磁感應的規(guī)律應用》復習資料整理》，歡迎大家閱讀，希望對大家有所幫助。

20xx高考物理《電磁感應的規(guī)律應用》復習資料整理

第十五講電磁感應的規(guī)律應用

電磁感應是電學的難點，是高中物理中綜合性最強的部分。這一章是高考必考內容之一。如感應電流產生的條件、方向的判定、自感現象、電磁感應的圖象問題，每年必考，題目多以選擇題、填空題的形式出現，難度一般中檔左右。而感應電動勢的計算、法拉第電磁感應定律，因與力學、電路、磁場、能量、動量等密切聯系，涉及知識面廣，綜合性強，能力要求高，靈活運用相關知識綜合解決實際問題。本章知識應用，和生產、生活、高科技聯系緊密，如日光燈原理、磁懸浮列車的確原理、電磁阻尼現象、延時開關、傳感器的原理、超導技術的應用、電磁流量計等，要特別關注此類問題。

一、夯實基礎知識
1.深刻理解磁通量的概念及產生感應電流條件。
（1）磁通量：穿過某一面積的磁感線條數。公式為φ=BSsinθ，其中θ是指回路平面與磁感強度方向的夾角。
?（2）合磁通：若通過一個回路中有方向相反的磁場，則不能直接用公式φ=BSsinθ求φ，應考慮相反方向抵消以后所剩余的磁通量，亦即此時的磁通是合磁通。
?（3）產生感應電流的條件：穿過閉合回路的磁通量發(fā)生的變化。若電路不閉合，即使有感應電動勢產生，也沒有感應電流。
2．深刻理解楞次定律和右手定則。
?（1）感應電流方向的判斷有兩種方法：楞次定律和右手定則。當閉合電路中磁通量發(fā)生變化時，用楞次定律判斷感應電流方向，但當閉合電路中一部分導體做切割磁感線運動時，則用右手定則就比較簡便。
?（2）楞次定律的內容：感應電流的磁場總是要阻礙引起感應電流的原磁通的變化?？衫斫鉃椋喝缭瓉泶艌鲈谠鰪姡袘娏鞔艌雠c原磁場反向；如原來磁場在減弱，感應電流磁場就與原磁場方向一致?！白璧K”不是“阻止”，線圈中的磁通量還是在改變的。
（3）應用楞次定律的基本程序是：(1)弄清原磁場是誰產生的(由磁體還是電流產生)，畫出穿過閉合回路的磁場方向和分析磁通量的變化情況(增或減)；(2)判定感應電流磁場的方向；當磁通量增加時感應電流磁場與原磁場方向相反；當磁通量減少時感應電流的磁場與原磁場方向相同；(3)用安培定則(右手螺旋定則)確定感應電流的方向。
注意：(1)楞次定律中“阻礙”二字的含義不是阻止，只是減緩引起感應電流的磁通量變化的快慢，閉合電路中的磁通量還是在改變的；“阻礙”的含義也不是相反，其實感應電流的磁場方向與引起感應電流的磁場方向可能相同也可能相反；(2)感應電流的能量并不是“創(chuàng)生”，在電磁感應現象中能量是守恒的，具體過程是：導體中感應電流在磁場中受到安培力的作用，從而阻礙導體與磁場間的相對運動，要維持它們間的相對運動，外力必須克服這個安培力做功，完成機械能向電能的轉化，所以在電磁感應現象的一些問題中，有時用能量守恒的觀點解答十分簡便。
(4)楞次定律的含義是：感應電流的方向總要使自己的磁場阻礙引起感應電流的磁通量的變化。我們可以將楞次定律的含義推廣為下列三種表述方式：○1阻礙引起感應電流的磁通量的變化；○2阻礙(導體的)相對運動(由磁體相對運動而引起感應電流的情況)；○3阻礙引起感應電流的原電流的變化(自感現象)。
3.深刻理解法拉第電磁感應定律
?（1）定律內容：感應電動勢的大小跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比，即E=△Φ/△t。
?（2）注意的幾個問題：
①當導體垂直切割磁感線時，定律的公式取特殊形式：E=BLv，如果電路有n匝，定律的公式寫E=n△Φ/△t。
②E=△Φ/△t用來計算△t時間內的平均感應電動勢；E=BLv，當v是瞬時速度時，用來計算瞬時感應電動勢；當v是平均速度時，用來計算平均感應電動勢。
③要嚴格區(qū)分磁通量、磁通量的變化量和磁通量的變化率等三個不同的概念，磁通量Φ=BS⊥是指穿過某一線圈平面的磁感線條數，磁通量的變化量△Φ=Φ2-Φ1(增量)，△Φ大只說明磁通量改變多，但不能說明感應電動勢就一定大，更值得注意的是磁通量從什么方向穿過線圈平面。例如一個回路開始時和轉過180°時，回路平面都與磁場方向改變了。設從一方向穿過為正即+Φ2，則從另一方向穿過為負即-Φ2,在這一過程中磁通量的變化量△Φ=｜Φ1｜+｜Φ2｜，磁通量的變化率△Φ/△t是指穿過某一回路平面的磁通量變化的快慢程度，它決定回路的感應電動勢的大小，但不能決定該回路感應電流的大小，感應電流的大小由該回路的感應電動勢E和回路的電阻R共同決定(I=E/R)。?
(3)求磁通量變化量一般有四種情況：當回路面積S不變時，△Φ=△BS；當磁感強度B不變時，△Φ=B△S；當磁感強度和回路面積都變化時，△Φ=△BS+=B△S；當B和S都不變而它們的相對位置發(fā)生變化時(如轉動)，△Φ=BS⊥(S⊥是回路面積S在與B垂直方向上的投影)。
?(4)感應電動勢在△t時間內的平均值一般不等于初態(tài)和末態(tài)的電動勢之和的一半，即E≠(E1+E2)/2。

二、典型例題
題型1：分析求解磁通量及其變化。
磁通量φ是電磁感應中的重要概念，必須會分析求解磁通量及其變化的大小。特別要關注磁場反向穿出時引起的磁通量變化。
例1、如圖1所示，兩個同心放置的同平面的金屬圓環(huán)，條形磁鐵穿過圓心且與兩環(huán)平面垂直，則通過兩圓環(huán)的磁通量Φa、Φb比較：()
A、ΦaΦb。B、ΦaΦb。
C、Φa=Φb。D、不能比較。

例2、如圖2所示，直導線ab通電流I。矩形線圈ABCD由圖中實線位置運動到虛線所示位置過程，若第一次是平移，第二次是翻轉1800.設前后兩次通過線圈平面磁通量的變化為Δφ1和Δφ2，則：()
A.Δφ1Δφ2B.Δφ1Δφ2
C.Δφ1=Δφ2D.無法肯定Δφ1、Δφ2誰大。
例3、如圖3所示，空間存在垂直于紙面的均勻磁場，在半徑為的圓形區(qū)域內部及外部，磁場方向相反，磁感應強度的大小均為B。一半徑為，電阻為R的圓形導線環(huán)放置在紙面內，其圓心與圓形區(qū)域的中心重合。當內、外磁場同時由B均勻地減小到零的過程中，穿過線圈平面的磁通量的變化量為____________。
題型2：判定感應電流或感應電動勢的方向。
判定感應電流或感應電動勢的方向的方法有楞次定律和右手定則。
例4、如圖4所示，一水平放置的矩形線圈abcd，在細長的磁鐵的N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ad邊在紙內，由圖中的位置Ⅰ經過位置Ⅱ到位置Ⅲ，這三個位置都靠得很近，在這個過程中，線圈中感應電流（）
A．沿abcd流動。
B．沿dcba流動。
C．由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流動，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流動。
D．由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流動，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流動。

注意：研究電磁感應現象時分析磁通量的變化情況很重要，因此要對有關磁場、磁感線的空間分布弄清楚。遇到具體問題時，首先要畫出所研究的空間的磁感線分布，然后利用磁通量變化來分析，或利用切割磁感線來分析，或交替利用磁通量變化和切割磁感線來分析。
例5、如圖8所示，閉合導體環(huán)固定。條形磁鐵S極向下以初速度V0沿過導體環(huán)圓心的豎直線下落的過程中，從上向下看導體環(huán)中的感應電流方向如何？
方法1：

方法2：

例6、（202新課標卷）如圖所示，兩個端面半徑同為R的圓柱形鐵芯同軸水平放置，相對的端面之間有一縫隙，鐵芯上繞導線并與電源連接，在縫隙中形成一勻強磁場.一銅質細直棒ab水平置于縫隙中，且與圓柱軸線等高、垂直.讓銅棒從靜止開始自由下落，銅棒下落距離為0.2R時銅棒中電動勢大小為，下落距離為0.8R時電動勢大小為，忽略渦流損耗和邊緣效應.關于、的大小和銅棒離開磁場前兩端的極性，下列判斷正確的是（）
A、，a端為正B、，b端為正
C、，a端為正D、，b端為正

題型3：用楞次定律的推論解答相關問題。
例7、如圖9所示，光滑導軌MN水平放置，兩根導體棒P、Q平行放于導軌上，形成一個閉合回路，當一條形磁鐵從上方向下落(未達導軌平面)的過程中，導體P、Q的運動情況是()
A.P、Q互相靠攏
B.P、Q互相遠離
C.P、Q均靜止
D.因磁鐵下端的極性未知，無法判斷

例8、如圖10所示，通電螺線管與電源相連，與螺線管同一軸線上套有三個輕質閉合鋁環(huán)，B在螺絲管中央，A、C位置如圖10所示，當S團合時(本題忽略三環(huán)中感應電流之間相互作用力)
A.A向左、C向右運動，B不動；
B.A向右、C向左運動，B不動；
C.A、B、C都向左運動；
D.A、B、C都向右運動。

例9、如圖13所示，在條形磁鐵從圖示位置繞O1O2軸轉動90°的過程中，放在導軌右端附近的金屬棒ab將如何移動？

題型4：電磁感應與電路的綜合問題。
在電磁感應現象中產生感應電動勢的那部分導體或者回路相當于電源，所以電磁感應問題往往與電路問題聯系在一起。解決與電路相聯系的電磁感應問題的基本方法是：（1）確定感應電流的方向；（2）畫出等效電路；（3）運用全電路的歐姆定律、串并聯電路的性質、法拉第電磁感應定律等公式聯立求解。而正確地作出等效電路，則是解決電磁感應電路問題的關鍵。
當導體棒在磁場中平動切割磁感線產生感應電動勢時，運動的導體棒是電源，其余部分是負載。當線圈位于變化磁場中時，位于磁場中的回路整體是電源。
例10、如圖14所示，空間存在著一個范圍足夠大的豎直向下的勻強磁場，磁場的磁感強度大小為B．邊長為L的正方形金屬框abcd（下簡稱方框）放在光滑的水平地面上，其外側套著一個與方框邊長相同的U型金屬框架MNPQ（下簡稱U型框），U型框與方框之間接觸良好且無摩擦．兩個金屬框每條邊的質量均為m，每條邊的電阻均為r．
（1）將方框固定不動，用力拉動U型框使它以速度V0垂直NQ邊向右勻速運動，當U型框的MP端滑至方框的最右側（如圖15所示）時，方框上的bd兩端的電勢差為多大?此時方框的熱功率為多大?
（2）若方框不固定，給U型框垂直NQ邊向右的初速度V0，如果U型框恰好不能與方框分離，則在這一過程中兩框架上產生的總熱量為多少?
（3）若方框不固定，給U型框垂直NQ邊向右的初速度V（），U型框最終將與方框分離．如果從U型框和方框不再接觸開始，經過時間t方框最右側和U型框最左側距離為s．求兩金屬框分離后的速度各多大．

例11、如圖17所示，da、cb為相距L的平行導軌(電阻可以忽略不計)。a、b間接有一個固定電阻，阻值為R。長直細金屬桿MN可以按任意角θ架在平行導軌上，并以勻速V滑動（平移），V的方向和da的方向平行。桿MN有電阻，每單位長的電阻為r0。整個空間充滿勻強磁場，磁感應強度的大小為B，方向垂直紙面（dabc平面）向里。
（1）求固定電阻R上消耗的電功率為最大時θ角的值。
（2）求桿MN上消耗的電功率為最大時θ角的值。
例12、如圖19，用相同的均勻導線制成的兩個圓環(huán)a和b，已知a的半徑是b的兩倍，若在a內存在著隨時間均勻變大的磁場，b在磁場外，MN兩端的電壓為U，則當b內存在著相同的磁場而a又在磁場外時，MN兩點間的電壓為多少?

題型5：求解“雙電源”問題。
雙電源問題有雙桿切割磁感線和動生、感生電動勢并存兩種情況。
例13、如圖22所示，兩根平行的金屬導軌，固定在同一水平面上，磁感B=0.50T的勻強磁場與導軌所在平面垂直，導軌的電阻很小，可不計。導軌間的距離L=0.20m。兩根質量均為m=0.10kg的平行桿甲、乙可在導軌上無摩擦地滑動，滑動過程中與導軌保持垂直，每根金屬桿的電阻R=0.50Ω，在t=0時刻，兩桿都處于靜止狀態(tài)?，F有一與導軌平行，大小為0.20N的恒力F作用于金屬桿甲上，使金屬桿在導軌上滑動。經過t=5.0s，金屬桿甲的加速度a=1.37m/s2，問此時兩金屬桿的速度各為多少？

例14、如圖23所示，兩根平行金屬導軌固定在水平桌面上，每根導軌每米的電阻為，導軌的端點P、Q用電阻可忽略的導線相連，兩導軌間的距離有隨時間變化的勻強磁場垂直于桌面，已知磁感強度B與時間的關系為比例系數一電阻不計的金屬桿可在導軌上無摩擦地滑動，在滑動過程中保持與導軌垂直，在時刻，金屬桿緊靠在P、Q端，在外力作用下，桿以恒定的加速度從靜止開始向導軌的另一端滑動，求在時金屬桿所受的安培力.

題型6：求解各種導電滑軌問題。
所謂“閉合導電滑軌問題”是指一根金屬棒在閉合導電滑軌上運動的有關問題。常見的有：閉合矩形導電滑軌、閉合三角形導電滑軌、閉合圓形導電滑軌等。
例15、如圖24，直角三角形導線框abc固定在勻強磁場中，ab是一段長為L、電阻為R的均勻導線，ac和bc的電阻可不計，ac長度為L/2。磁場的磁感強度為B，方向垂直紙面向里?，F有一段長度為L/2、電阻為R/2的均勻導體桿MN架在導線框上，開始時緊靠ac，然后沿ab方向以恒定速度V向b端滑動，滑動中始終與ac平行并與導線框保持良好接觸。當MN滑過的距離為L/3時，導線ac中的電流是多大？方向如何？

例16、把總電阻為2R的均勻電阻絲焊接成一半徑為a的圓周環(huán)，水平固定在豎直向下的磁感強度為B的勻強磁場中，如圖26所示。一長度為2a，電阻等于R，粗細均勻的金屬棒MN放在圓環(huán)上，它與圓環(huán)始終保持良好的電接觸。當金屬棒以恒定速度V向右移動，經過環(huán)心O時，求：
（1）棒上電流的大小和方向，及棒兩端的電壓UMN。
（2）在圓環(huán)和金屬棒上消耗的總熱功率。

題型7：分析計算感應電量的有關問題。
在電磁感應現象中，只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就會產生感應電流，設在時間內通過導線截面的電量為，則根據電流定義式及法拉第電磁感應定律，得：，如果閉合電路是一個單匝線圈（），則。
例17、如圖27所示，閉合導線框的質量可以忽略不計，將它從如圖27所示的位置勻速拉出勻強磁場。若第一次用0.3s時間拉出，外力所做的功為W1，通過導線截面的電量為q1；第二次用時間拉出，外力所做的功為W2，通過導線截面的電量為q2，則（）
A.B.
C.D.
例18、如圖28所示是一種測量通電螺線管中磁場的裝置，把一個很小的測量線圈A放在待測處，線圈與測量電量的沖擊電流計G串聯，當用雙刀雙擲開關S使螺線管的電流反向時，測量線圈中就產生感應電動勢，從而引起電荷的遷移，由表G測出電量Q，就可以算出線圈所在處的磁感應強度B。已知測量線圈共有N匝，直徑為d，它和表G串聯電路的總電阻為R，則被測處的磁感強度B為多大？

例19、如圖68所示，兩條平行且足夠長的金屬導軌置于磁感應強度為B的勻強磁場中，B的方向垂直導軌平面。兩導軌間距為L，左端接一電阻R，右端接一電容器C，其余電阻不計。長為2L的導體棒ab如圖68所示放置。從ab與導軌垂直開始，在以a為圓心沿順時針方向的角速度ω勻速旋轉900的過程中，通過電阻R的電量是多少？

題型8：感應電流所受安培力的沖量的有關問題。
感應電流通過直導線時，直導線在磁場中要受到安培力的作用，當導線與磁場垂直時，安培力的大小為F＝BLI。在時間△t內安培力的沖量，式中q是通過導體截面的電量。利用該公式解答相當問題十分簡便，下面舉例說明這一點。
例20、如圖30所示，在光滑的水平面上，有一垂直向下的勻強磁場分布在寬為L的區(qū)域內，有一個邊長為a(aL)的正方形閉合線圈以初速V0垂直磁場邊界滑過磁場后速度變?yōu)閂(VV0)那么?
A．完全進入磁場中時線圈的速度大于(V0+V)/2.?
B．安全進入磁場中時線圈的速度等于(V0+V)/2.
C．完全進入磁場中時線圈的速度小于(V0+V)/2.
D．以上情況A、B均有可能，而C是不可能的.

例21、光滑U型金屬框架寬為L，足夠長，其上放一質量為m的金屬棒ab，左端連接有一電容為C的電容器和電鍵K，當K閉合時，給棒一個初速V0，使棒始終垂直框架并沿框架運動，如圖31所示。求導體棒的最終速度。

題型9：電磁感應中的收尾問題。
導體棒在導電滑軌上做切割磁感線運動時，會產生感應電動勢，從而在導體棒中產生感應電流，導體棒又要受到安培力作用而使運動狀態(tài)發(fā)生變化，經過足夠長時間后一定會達到某種收尾狀態(tài)。收尾狀態(tài)可為靜止狀態(tài)、勻速直線運動狀態(tài)、勻加速直線運動狀態(tài)等。
例22、（20xx江蘇）如圖所示，兩足夠長的光滑金屬導軌豎直放置，相距為L，一理想電流表與兩導軌相連，勻強磁場與導軌平面垂直。一質量為m、有效電阻為R的導體棒在距磁場上邊界h處靜止釋放。導體棒進入磁場后，流經電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為I。整個運動過程中，導體棒與導軌接觸良好，且始終保持水平，不計導軌的電阻。求：
⑴磁感應強度的大小B；
⑵電流穩(wěn)定后，導體棒運動速度的大小v；
⑶流經電流表電流的最大值Im。

例23、如圖33所示，AB、CD是兩根足夠長的固定平行金屬導軌，兩導軌間的距離為L，導軌平面與水平面的夾角是θ，在整個導軌平面內都有垂直于導軌平面斜向上方的勻強磁場，磁感強度為B，在導軌的A、C端連接一個阻值為R的電阻。一根垂直于導軌放置的金屬棒ab,質量為m，從靜止開始沿導軌下滑，求ab棒的最大速度。已知ab與導軌間的動摩擦因素為μ，導軌和金屬棒的電阻都不計。

例24、如圖34所示，兩根豎直放置在絕緣地面上的金屬框架，框架的上端接有一電容為C的電容器，框架上有一質量為m，長為L的金屬桿平行于地面放置，與框架接觸良好無摩擦，離地面的高度為h，強度為B的勻強磁場與框架平面相垂直，開始時電容器不帶電，自靜止起將棒釋放，求棒落到地面的時間。不計各處電阻。

題型10：電磁感應中的圖象問題。
根據題目條件描繪物理圖象要求學生仔細分析物理現象，弄清物理過程，求解有關物理量或分析其與相關物理量間的變化關系，然后正確無誤地作出圖象。在作圖時，要注意物理量的單位、坐標軸標度的適當選擇及函數圖象特征等。
例25、圖35甲中abcd為一邊長為L、具有質量的剛性導線框，位于水平面內，bc邊中串接有電阻R，導線的電阻不計，虛線表示一勻強磁場區(qū)域的邊界，它與線框的ab邊平行，磁場區(qū)域的寬度為2L，磁感強度為B，方向豎直向下，線框在一垂直于ab邊的水平恒定拉力作用下，沿光滑水平面運動，直到通過磁場區(qū)域，已知ab邊剛進入磁場時，線框便變?yōu)閯蛩龠\動，此時通過電阻R的電流的大小為i0，試在圖35乙的i—x坐標上定性畫出從導線框剛進入磁場到完全離開磁場的過程中，流過電阻R的電流i的大小隨ab邊的位置坐標x變化關系曲線。

例26、如圖37所示。一對平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距L=0.20m,電阻R=1.0Ω;有一導體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻皆可忽略不計，整個裝置處于磁感強度B=0.50T的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道面向下。現用一外力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運動，測得力F與時間t的關系如圖38所示。求桿的質量和加速度。

題型11：電磁感應中的力與能量問題。
安培力做功對應著電能與其它形式的能相互轉化，即W安=ΔE電。安培力做正功，對應著電能轉化為其它能（如電動機模型）；克服安培力做功，對應著其它能轉化為電能（如發(fā)電機模型）；且安培力做功的絕對值，等于電能轉化的量值。
例27、如圖39（a）所示，傾角為θ=370，電阻不計，間距L=0.3m,長度足夠的平行導軌所在處，加有磁感應強度B=1T,方向垂直于導軌平面（圖中未畫出）的勻強磁場，導軌兩端各接一個阻值R=2Ω的電阻。另一橫跨在平行導軌間的金屬棒質量m=1kg,電阻r=2Ω,其與導軌間的動摩擦因數μ=0.5.金屬棒以平行于導軌向上的初速度V0=10m/s上滑，直至上升到最高點的過程中，通過上端的電量Δq=0.1C(g=10m/s2,sin370=0.6),求上端電阻R上產生的焦耳熱Q。

例28、[20xx四川卷]如圖所示，間距l(xiāng)＝0.3m的平行金屬導軌a1b1c1和a2b2c2分別固定在兩個豎直面內．在水平面a1b1b2a2區(qū)域內和傾角θ＝37°的斜面c1b1b2c2區(qū)域內分別有磁感應強度B1＝0.4T、方向豎直向上和B2＝1T、方向垂直于斜面向上的勻強磁場．電阻R＝0.3Ω、質量m1＝0.1kg、長為l的相同導體桿K、S、Q分別放置在導軌上，S桿的兩端固定在b1、b2點，K、Q桿可沿導軌無摩擦滑動且始終接觸良好．一端系于K桿中點的輕繩平行于導軌繞過輕質定滑輪自然下垂，繩上穿有質量m2＝0.05kg的小環(huán)．已知小環(huán)以a＝6m/s2的加速度沿繩下滑，K桿保持靜止，Q桿在垂直于桿且沿斜面向下的拉力F作用下勻速運動．不計導軌電阻和滑輪摩擦，繩不可伸長．取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：
(1)小環(huán)所受摩擦力的大?。?br> (2)Q桿所受拉力的瞬時功率．

例29、如圖40所示，位于豎直平面內的矩形導線框，ab邊長為L1，bd邊長為L2，線框的質量為，電阻為R，其下方有一勻強磁場區(qū)域，該區(qū)域的上、下邊界PP/和QQ/均與ab邊平行，兩邊界間的距離H，HL2，磁場的磁感應強度為B，方向與線框平面垂直，如圖40所示，令線框的dc邊進入磁場以后，ab邊到達邊界之間的某一時刻線框的速度已達到這一階段的最大值，從離開磁場區(qū)域上邊界PP的距離為h處自由下落，問從線框的dc邊開始下落到dc邊剛剛到達磁場區(qū)域下邊界QQ/的過程中，磁場作用于線框的安培力做的總功為多少？

例30、（20xx安徽卷）如圖所示，水平地面上方矩形區(qū)域內存在垂直紙面向里的勻強磁場，兩個邊長相等的單匝閉合正方形線圈Ⅰ和Ⅱ，分別用相同材料，不同粗細的導線繞制（Ⅰ為細導線）。兩線圈在距磁場上界面高處由靜止開始自由下落，再進入磁場，最后落到地面。運動過程中，線圈平面始終保持在豎直平面內且下邊緣平行于磁場上邊界。設線圈Ⅰ、Ⅱ落地時的速度大小分別為v1、v2，在磁場中運動時產生的熱量分別為Q1、Q2。不計空氣阻力，則（）
A．v1v2，Q1Q2B．v1=v2，Q1=Q2
C．v1v2，Q1Q2D．v1=v2，Q1Q2

題型12：會分析自感的有關問題。
例31、如圖41所示的電路，D1和D2是兩個相同的小電珠，L是一個自愿系數相當大的線圈，其電阻與R相同，由于存在自感現象，在電鍵S接通和斷開時，燈泡D1和D2先后亮暗的次序是：()
A、接通時D1先達最亮，斷開時D1后暗。
B、接通時D2先達最亮，斷開時D2后暗。
C、接通時D1先達最亮，斷開時D1先暗。
D、接通時D2先達最亮，斷開時D2先暗。

例32、（20xx江蘇卷）如圖所示的電路中，電源的電動勢為E，內阻為r，電感L的電阻不計，電阻R的阻值大于燈泡D的阻值。在t=0時刻閉合開關S，經過一段時間后，在t=t1時刻斷開S。下列表示A、B兩點間電壓UAB隨時間t變化的圖象中，正確的是（）
A．B．C．D．

例33、如圖43所示（a）、（b）中，R和自感線圈L的電阻都很小，接通K，使電路達到穩(wěn)定，燈泡S發(fā)光，下列說法正確的是（）
A．在電路（a）中，斷開K，S將漸漸變暗。
B．在電路（a）中，斷開K，S將先變得更亮，然后漸漸變暗。
C．在電路（b）中，斷開K，S將漸漸變暗。
D．在電路（b）中，斷開K，S將先變得更亮，然后漸漸變暗。

題型13：會分析求解聯系實際的有關問題。
以現實生活有關的理論問題和實際問題立意命題，更加真實和全面地模擬現實，這是近幾年高考的一大特點。電磁感應是高中物理的重要內容，它在現實生活中有許多實際運用。如用電磁感應原理進行測量、運用電磁感應原理進行信號轉換、運用電磁感應原理制造“漏電保護器”、運用電磁感應原理制造“延時繼電器”等。
例34、（20xx重慶卷）法拉第曾提出一種利用河流發(fā)電的設想，并進行了實驗研究．實驗裝置的示意圖可用題44圖表示，兩塊面積均為S的矩形金屬板，平行、正對、豎直地全部浸在河水中，間距為d．水流速度處處相同，大小為v，方向水平．金屬板與水流方向平行，地磁場磁感應強度的豎直分量為B，水的電阻率為ρ，水面上方有一阻值為R的電阻通過絕緣導線和電鍵K連接到兩個金屬板上．忽略邊緣效應，求：
（1）該發(fā)電裝置的電動勢；
（2）通過電阻R的電流強度；
（3）電阻R消耗的電功率．

例35、如圖45所示是家庭用的“漏電保護器“的關鍵部分的原理圖，其中P是一個變壓器鐵芯，入戶的兩根電線”（火線和零線）采用雙線繞法，繞在鐵芯的一側作為原線圈，然后再接入戶內的用電器。Q是一個脫扣開關的控制部分（脫扣開關本身沒有畫出，它是串聯在本圖左邊的火線和零線上，開關斷開時，用戶的供電被切斷），Q接在鐵芯另一側副線圈的兩端a、b之間，當a、b間沒有電壓時，Q使得脫扣開關閉合，當a、b間有電壓時，脫扣開關即斷開，使用戶斷電。
（1）用戶正常用電時，a、b之間有沒有電壓？
（2）如果某人站在地面上，手誤觸火線而觸電，脫扣開關是否會斷開？為什么？

三、課后練習
1、兩圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中A為均勻帶電絕緣環(huán)，B為導體環(huán)，當A以如圖52所示的方向繞中心轉動的角速度發(fā)生變化時，B中產生如圖所示方向的感應電流。則（）
A．A可能帶正電且轉速減??；B．A可能帶正電且轉速增大；
C．A一定帶負電且轉速減??；D．A可能帶負電且轉速增大。
2、一直升飛機停在南半球的地磁極上空。該處地磁場的方向豎直向上，磁感應強度為B。直升飛機螺旋槳葉片的長度為l，螺旋槳轉動的頻率為f，順著地磁場的方向看螺旋槳，螺旋槳按順時針方向轉動。螺旋槳葉片的近軸端為a，遠軸端為b，如圖53所示。如果忽略a到轉軸中心線的距離，用ε表示每個葉片中的感應電動勢，則（）
A．ε＝πfl2B，且a點電勢低于b點電勢;
B．ε＝2πfl2B，且a點電勢低于b點電勢;
C．ε＝πfl2B，且a點電勢高于b點電勢;
D．ε＝2πfl2B，且a點電勢高于b點電勢。
3、如圖54所示，兩塊水平放置的平行金屬板間距為d，定值電阻的阻值為R，豎直放置的線圈匝數為n，繞制線圈導線的電阻也為R，其它導線的電阻忽略不計?，F有豎直向上的磁場B穿過線圈，在兩極板中一個質量為m、電量為q，帶正電的油滴恰好處于靜止狀態(tài)，則磁場B的變化情況是（）
A．均勻增大，磁通量變化率的大小為;B．均勻增大，磁通量變化率的大小為;
C．均勻減小，磁通量變化率的大小為;D．均勻減小，磁通量變化率的大小為.
4、如圖55所示，兩個閉合圓形線圈A、B的圓心重合，放在同一水平面內，線圈A中通以如下面圖53所示的變化電流，t=0時電流方向為順時針（如圖53中箭頭所示）。在t1—t2時間內，對于線圈B，下列說法中正確的是（）
A．線圈B內有順時針方向的電流，線圈有收縮的趨勢;
B．線圈B內有順時針方向的電流，線圈有擴張的趨勢;
C．線圈B內有逆時針方向的電流，線圈有擴張的趨勢;
D．線圈B內有逆時針方向的電流，線圈有收縮的趨勢.
5、一個半徑為r、質量為m、電阻為R的均勻金屬圓環(huán)，用一根長為L的絕緣細繩懸掛于O點，離O點下方L/2處有一寬度為L/4的垂直紙面向里的勻強磁場區(qū)域，如圖56所示?，F使圓環(huán)由與懸點O等高位置A處由靜止釋放，下擺中金屬環(huán)所在平面始終垂直磁場，則金屬環(huán)在整個過程中產生的焦耳熱是()
A.mgL;B.mg(L/2+r)
C.mg(3L/4+r);D.mg(L+r)

6、如圖57，甲、乙兩個完全相同的線圈，在距地面同一高度處由靜止開始釋放，A、B是邊界范圍、磁感應強度的大小和方向均完全相同的勻強磁場，只是A的區(qū)域比B的區(qū)域離地面高一些，兩線圈下落時始終保持線圈平面與磁場垂直，則（）
A.甲先落地；
B.乙先落地；
C.二者同時落地；
D.無法確定。
7、為了控制海洋中水的運動，海洋工作者有時依靠水流通過地磁場所產生的感應電動勢測水的流速。某課外活動興趣小組有四個成員甲、乙、丙、丁組成，前去海邊某處測量水流速度，假設該處地磁場的豎直分量已測出為B，該處的水流是南北流向。問下列測定方法可行的是()
A.甲將兩個電極的垂直連線在水平面沿水流方向插入水流中，測出兩極間距離L及相連測量電勢差的靈敏儀器的讀數U，則水流速度v=U/BL.
B．乙將兩個電極的垂直連線在水平面上沿垂直水流向插入水流中，測出兩極間距離L及兩極相連測量電勢差的靈敏儀器的讀數U，則水流速度v=U/BL.
C．丙將兩個電極的垂直連線沿垂直海平面方向插入水流中，測出兩極間距離L及兩極相連測量電勢差的靈敏儀器的讀數U，則水流速度v=U/BL.
D．丁將兩個電極的垂直連線在水平面上沿任意方向插入水流中，測出兩極間距離L及兩極相連測量電勢差的靈敏儀器的讀數U，則水流速度v=U/BL.
8、正方形的閉合線框，邊長為a，質量為m，電阻為R，在豎直平面內以某一水平初速度在垂直于框面的水平磁場中，運動一段時間t后速度恒定，運動過程中總有兩條邊處在豎直方向（即線框自身不轉動），如圖58所示。已知磁場的磁感應強度在豎直方向按B=B0+ky規(guī)律逐漸增大，如圖58所示，k為常數。在時間t內：
A、水平分速度不斷減?。?br> B、水平分速度不斷增大；
C、水平分速度大小不變；
D、在豎直方向上閉合線框做自由落體運動。
9、兩根光滑的金屬導軌，平行放置在傾角為θ的斜面上，導軌的左端接有電阻R，質量為m，電阻可不計的金屬棒ab在沿著斜面與棒垂直的恒力F作用下沿導軌勻速上滑并上升h高度，如圖59，在這個過程中：（）
A．作用于金屬棒上的各個力的合力所做的功等于mgh；
B．作用于金屬棒上的各個力的合力所做的功等于mgh與電阻R上發(fā)出的焦耳熱之和；
C．恒力F與安培力的合力所做的功等于零；
D．恒力F與重力的合力所做的功等于電阻R上發(fā)出的焦耳熱。
10、如圖60，燈泡A1、A2的規(guī)格完全相同，線圈L的電阻可忽略，則：（）
A．當接通電路時，A2先亮，A1后亮，最后A2比A1亮；
B．電路接通的瞬時，A1、A2一樣亮；
C．斷開電路時，A2立即熄滅，A1過一會兒再熄滅；
D．斷開電路時,A1、A2都要過一會兒才熄滅。

11.（20xx新課標）如圖，均勻磁場中有一由半圓弧及其直徑構成的導線框，半圓直徑與磁場邊緣重合;磁場方向垂直于半圓面（紙面）向里，磁感應強度大小為B0．使該線框從靜止開始繞過圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度ω勻速轉動半周，在線框中產生感應電流。現使線框保持圖中所示位置，磁感應強度大小隨時間線性變化。為了產生與線框轉動半周過程中同樣大小的電流，磁感應強度隨時間的變化率的大小應為()
A．B．C．D．
12．（20xx上海卷）如右圖，一有界區(qū)域內，存在著磁感應強度大小均為B，方向分別垂直于光滑水平桌面向下和向上的勻強磁場，磁場寬度均為L，邊長為L的正方形線框abcd的bc邊緊靠磁場邊緣置于桌面上，使線框從靜止開始沿x軸正方向勻加速通過磁場區(qū)域，若以逆時針方向為電流的正方向，能反映線框中感應電流變化規(guī)律的是圖（）

13、如圖64所示，一質量為m=0.016kg、長L=0.5m、寬d=0.1m、電阻R=0.1Ω的矩形線圈，從h1=5m的高處由靜止開始下落，然后進入勻強磁場，當下邊進入磁場時，由于磁場力的作用，線圈正好作勻速運動。
（1）求勻強磁場的磁感應強度B。
（2）如果線圈的下邊通過磁場所經歷的時間t=0.15s,求磁場區(qū)域的高度h2.
(3)求線圈的下邊剛離開磁場的瞬間，線圈的加速度的大小和方向。
（4）從線圈的下邊進入磁場開始到線圈下邊離開磁場的時間內，在線圈中產生的焦耳熱是多少？

14、圖65中a1b1c1d1和a2b2c2d2為在同一豎直面內的金屬導軌，處在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌所在的平面(紙面)向里。導軌的a1b1段與a2b2段是豎直的，距離為L1；c1d1段與c2d2段也是豎直的，距離為L2。x1y1與x2y2為兩根用不可伸長的絕緣輕線相連的金屬細桿，質量分別為m1和m2，它們都垂直于導軌并與導軌保持光滑接觸。兩桿與導軌構成的回路的總電阻為R。F為作用于金屬桿x1y1上的豎直向上的恒力。已知兩桿運動到圖示位置時，已勻速向上運動，求此時作用于兩桿的重力的功率的大小和回路電阻上的熱功率。

15、如圖66所示，橫截面為矩形的管道中，充滿了水銀，管道的上下兩壁為絕緣板，前后兩壁為導體板（圖中斜線部分），兩導體板被一導線cd短路。管道的高度為a，寬度為b,長度為L。當加在管道兩端截面上的壓強差為P，水銀沿管道方向自左向右流動時，作用在這段水銀上的粘滯阻力f與速度成正比，即：f=kv.
(1)水銀的穩(wěn)定流速V1為多大？
(2)將管道置于一勻強磁場中，磁場與絕緣壁垂直，磁感應強度為B，方向向上，此時水銀的穩(wěn)定流速V2又是多大?(已知水銀的電阻率為ρ，磁場只存在于管道所在的區(qū)域，不考慮管道兩端之外水銀對電路的影響。)

16.（20xx上海）如圖，質量為M的足夠長金屬導軌abcd放在光滑的絕緣水平面上。一電阻不計，質量為m的導體棒PQ放置在導軌上，始終與導軌接觸良好，PQbc構成矩形。棒與導軌間動摩擦因數為，棒左側有兩個固定于水平面的立柱。導軌bc段長為L，開始時PQ左側導軌的總電阻為R，右側導軌單位長度的電阻為R0。以ef為界，其左側勻強磁場方向豎直向上，右側勻強磁場水平向左，磁感應強度大小均為B。在t＝0時，一水平向左的拉力F垂直作用于導軌的bc邊上，使導軌由靜止開始做勻加速直線運動，加速度為a。
（1）求回路中感應電動勢及感應電流隨時間變化的表達式；
（2）經過多少時間拉力F達到最大值，拉力F的最大值為多少？
（3）某一過程中回路產生的焦耳熱為Q，導軌克服摩擦力做功為W，求導軌動能的增加量。

17.如圖67所示，磁場的方向垂直于xy平面向里。磁感強度B沿y方向沒有變化，沿x方向均勻增加，每經過1cm增加量為1.0×10-4T,即。有一個長L=20cm,寬h=10cm的不變形的矩形金屬線圈，以v=20cm/s的速度沿x方向運動。問：
（1）線圈中感應電動勢E是多少？
（2）如果線圈電阻R=0.02Ω,線圈消耗的電功率是多少？
（3）為保持線圈的勻速運動，需要多大外力？機械功率是多少？

18.（20xx浙江）為了提高自行車夜間行駛的安全性，小明同學設計了一種“閃爍”裝置，如圖68所示，自行車后輪由半徑r1=5.0╳10-2m的金屬內圈、半徑r2=0.40m的金屬內圈和絕緣輻條構成。后輪的內、外圈之間等間隔地接有4根金屬條，每根金屬條的中間均串聯有一電阻值為R的小燈泡。在支架上裝有磁鐵，形成了磁感應強度B=0.10T、方向垂直紙面向外的“扇形”勻強磁場，其內半徑為r1、外半徑為r2、張角θ=π/6。后輪以角速度ω=2πrad/s相對于轉軸轉動。若不計其它電阻，忽略磁場的邊緣效應。
（1）當金屬條ab進入“扇形”磁場時，求感應電動勢E，并指出ab上的電流方向；
（2）當金屬條ab進入“扇形”磁場時，畫出“閃爍”裝置的電路圖；
（3）從金屬條ab進入“扇形”磁場開始，經計算畫出輪子轉一圈過程中，內圈與外圈之間電勢差Uab-t圖象；
（4）若選擇的是“1.5V、0.3A”的小燈泡，該“閃爍”裝置能否正常工作？有同學提出，通過改變磁感應強度B、后輪外圈半徑r2、角速度ω和張角θ等物理量的大小，優(yōu)化前同學的設計方案，請給出你的評價。

20xx高考物理重要考點整理：電磁感應現象楞次定律

作為優(yōu)秀的教學工作者，在教學時能夠胸有成竹，高中教師要準備好教案，這是高中教師的任務之一。教案可以更好的幫助學生們打好基礎，幫助高中教師營造一個良好的教學氛圍。所以你在寫高中教案時要注意些什么呢？下面是由小編為大家整理的“20xx高考物理重要考點整理：電磁感應現象楞次定律”，供大家借鑒和使用，希望大家分享！

20xx高考物理重要考點整理：電磁感應現象楞次定律

考點35電磁感應現象楞次定律
考點名片
考點細研究：(1)電磁感應現象；(2)磁通量；(3)楞次定律等。其中考查到的如：20xx年全國卷第20題、20xx年全國卷第19題、20xx年全國卷第18題、20xx年北京高考第20題、20xx年山東高考第17題、20xx年江蘇高考第11題、20xx年全國卷第14題、20xx年廣東高考第15題、20xx年山東高考第16題、20xx年大綱卷第20題、20xx年全國卷第19題等。
備考正能量：本考點在高考試題中以選擇題形式考查，命題點為物理學史、電磁感應發(fā)生的條件、運用楞次定律分析感應電流方向。楞次定律是命題熱點，考查應用楞次定律判斷感應電流方向的基本方法和感應電流引起的作用效果，多與動力學結合。預計在今后高考中針對本考點仍以選擇題考查楞次定律的基本應用。

一、基礎與經典

1．下圖中能產生感應電流的是()

答案B
解析根據產生感應電流的條件：A中，電路沒閉合，無感應電流；B中，磁感應強度不變，面積增大，閉合電路的磁通量增大，有感應電流；C中，穿過線圈的磁感線相互抵消，Ф恒為零，無感應電流；D中，磁通量不發(fā)生變化，無感應電流。
2．(多選)用如圖所示的實驗裝置研究電磁感應現象，下列說法正確的是()

A．當把磁鐵N極向下插入線圈時，電流表指針發(fā)生偏轉
B．當把磁鐵N極從線圈中拔出時，電流表指針不發(fā)生偏轉
C．保持磁鐵在線圈中相對靜止時，電流表指針不發(fā)生偏轉
D．若磁鐵和線圈一起以同一速度向上運動，電流表指針發(fā)生偏轉
答案AC
解析當把磁鐵N極向下插入線圈時，穿過線圈中的磁通量在變化，故線圈中會產生感應電流，電流表指針發(fā)生偏轉，選項A正確；當把磁鐵N極從線圈中拔出時，線圈中也會產生感應電流，故選項B錯誤；保持磁鐵在線圈中相對靜止時，線圈中的磁通量沒變化，故無感應電流產生，所以電流表指針不發(fā)生偏轉，選項C正確；若磁鐵和線圈一起以同一速度向上運動，線圈與磁鐵沒有相對運動，故穿過線圈的磁通量也不變，電路中無感應電流，電流表指針不發(fā)生偏轉，選項D錯誤。
3．如圖所示，正方形閉合導線框處在磁感應強度恒定的勻強磁場中，C、E、D、F為線框中的四個頂點，圖甲中的線框繞E點轉動，圖乙中的線框向右平動，磁場足夠大。下列判斷正確的是()

A．圖甲線框中有感應電流產生，C點電勢比D點低
B．圖甲線框中無感應電流產生，C、D兩點電勢相等
C．圖乙線框中有感應電流產生，C點電勢比D點低
D．圖乙線框中無感應電流產生，C、D兩點電勢相等
答案B
解析線框繞E點轉動和向右平動，都沒有磁通量的變化，無感應電流產生，由右手定則可知，圖甲線框中C、D兩點電勢相等，則A錯誤，B正確；圖乙線框中C點電勢比D點高，則C、D都錯誤。
4.如圖所示，一根長導線彎成如圖abcd的形狀，在導線框中通以圖示直流電，在框的正中間用絕緣的橡皮筋懸掛一個金屬環(huán)P，環(huán)與導線框處于同一豎直平面內，當電流I增大時，下列說法中正確的是()

A．金屬環(huán)P中產生順時針方向的電流
B．橡皮筋的長度增大
C．橡皮筋的長度不變
D．橡皮筋的長度減小
答案B
解析本題考查楞次定律，意在考查考生的理解應用能力。導線框中的電流所產生的磁場在金屬環(huán)P內的磁通量方向垂直于紙面向里，當電流I增大時，金屬環(huán)P中的磁通量向里且增大，由楞次定律和安培定則可知金屬環(huán)P中會產生逆時針方向的感應電流，A錯誤；由于P中磁通量增大，為了阻礙磁通量的增加，P有遠離bc邊的趨勢，故橡皮筋的長度增大，B正確，C、D錯誤。
5.如圖所示，A、B是兩根互相平行的、固定的長直通電導線，二者電流大小和方向都相同。一個矩形閉合金屬線圈abcd與A、B在同一平面內，并且ab邊保持與通電導線平行。線圈從圖中的位置1勻速向左移動，經過位置2，最后到位置3，其中位置2恰在A、B的正中間。則下列說法中正確的是()

A．在位置2時，穿過線圈的磁通量為零
B．在位置2時，穿過線圈的磁通量的變化率為零
C．從位置1到位置3的整個過程中，線圈內感應電流的方向發(fā)生了變化
D．從位置1到位置3的整個過程中，線圈受到的磁場力的方向先向右后向左
答案A
解析磁通量是指穿過線圈中磁感線的凈條數，故在位置2，磁通量為0，但磁通量的變化率不為0，A正確，B錯誤；1→2，磁通量減小，感應電流為逆時針方向，2→3，磁通量反向增大，感應電流仍為逆時針方向，C錯誤；由楞次定律知，線圈所受磁場力總是阻礙線圈與導線的相對運動，方向總是向右，D錯誤。
6.如圖所示，一個閉合金屬圓環(huán)用絕緣細線掛于O點，將圓環(huán)拉離平衡位置并由靜止釋放，圓環(huán)擺動過程中經過有界的水平方向的勻強磁場區(qū)域，A、B為該磁場的豎直邊界，磁場方向垂直于圓環(huán)所在平面向里，若不計空氣阻力，則()

A．圓環(huán)向右穿過磁場后，還能擺到釋放位置
B．圓環(huán)進入磁場后離平衡位置越近速度越大，感應電流也越大
C．在進入和離開磁場時，圓環(huán)中均有感應電流
D．圓環(huán)最終將靜止在平衡位置
答案C
解析當圓環(huán)進出磁場時，由于圓環(huán)內磁通量發(fā)生變化，所以有感應電流產生，同時金屬圓環(huán)本身有內阻，部分機械能會轉化成熱量而損失，因此圓環(huán)不會擺到釋放位置，A錯誤，C正確；隨著圓環(huán)進出磁場，其機械能逐漸減少，圓環(huán)擺動的幅度越來越小，當圓環(huán)只在勻強磁場中擺動時，圓環(huán)內無磁通量的變化，無感應電流產生，圓環(huán)將在A、B間來回擺動，B、D錯誤。
7．(多選)如圖甲所示，圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方固定一螺線管Q，P和Q共軸，Q中通有變化的電流i，電流隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，P所受的重力為G，桌面對P的支持力為FN，則()

A．t1時刻FNG，P有收縮的趨勢
B．t2時刻FN＝G，此時穿過P的磁通量最大
C．t3時刻FN＝G，此時P中無感應電流
D．t4時刻FN