高考物理复习教案3--2.doc

选修32第九章电磁感应第1讲电磁感应产生的条件楞次定律磁通量(考纲要求)1.磁通量的计算(1)公式：BS.(2)适用条件：匀强磁场；S是垂直磁场的有效面积(3)单位：韦伯，1 Wb1 Tm2.2碰通量的物理意义(1)可以形象地理解为磁通量就是穿过某一面积的磁感线的条数(2)同一个平面，当它跟磁场方向垂直时，磁通量最大，当它跟磁场方向平行时，磁通量为零.电磁感应现象(考纲要求)1.电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有感应电流产生的现象2产生感应电流的条件表述1闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动表述2穿过闭合电路的磁通量发生变化3产生电磁感应现象的实质电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合则产生感应电流；如果回路不闭合，则只有感应电动势，而无感应电流.楞次定律(考纲要求)1.楞次定律(1)内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化(2)适用条件：所有电磁感应现象图9112右手定则(如图911所示)(1)内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内，让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向(2)适用情况：导体切割磁感线产生感应电流1安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律的适用范围规律适用范围基本现象安培定则电流的磁效 应运动电荷、电流产生磁场左手定则磁场力磁场对运动电荷、电流的作用右手定则楞次定律电磁电应导体做切割磁感线运动回路的磁通量变化2判断感应电流方向的“三步法”3右手定则掌心磁感线垂直穿入，拇指指向导体运动的方向，四指指向感应电流的方向1下图中能产生感应电流的是()解析根据产生感应电流的条件：A中，电路没闭合，无感应电流；B中，面积增大，闭合电路的磁通量增大，有感应电流；C中，穿过线圈的磁感线相互抵消，恒为零，无感应电流；D中，磁通量不发生变化，无感应电流答案B2如图912所示，小圆圈表示处于匀强磁场中的闭合电路一部分导线的横截面，速度v在纸面内关于感应电流的有无及方向的判断正确的是()图912A甲图中有感应电流，方向向外B乙图中有感应电流，方向向外C丙图中无感应电流D丁图中a、b、c、d四位置上均无感应电流解析甲图中导线切割磁感线，根据右手定则，可知电流方向向里，A错；乙、丙图中导线不切割磁感线，无电流，B错误，C正确；丁图中导线在b、d位置切割磁感线，有感应电流，在a、c位置速度方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，无感应电流，D错误答案C图9133(2011杭州高三检测)如图913所示，通电直导线右边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面，若使线框逐渐远离(平行)通电导线，则穿过线框的磁通量将()。A逐渐增大 B逐渐减小 C保持不变 D不能确定解析离导线越远，电流产生的磁场越弱，穿过线圈的磁感线条数越少，磁通量逐渐减小，故只有B正确答案B图9144(2009浙江理综)如图914所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m，阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面则线框中感应电流的方向是()AabcdaBdcbadC先是dcbad，后是abcdaD先是abcda，后是dcbad解析线框从右侧摆到最低点的过程中，穿过线框的磁通量减小，由楞次定律可判断感应电流的方向为dcbad，从最低点到左侧最高点的过程中，穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可判断感应电流的方向为dcbad，所以选B.答案B5某班同学在探究感应电流产生的条件时，做了如下实验：探究：如图915甲所示，先将水平导轨、导体棒ab放置在磁场中，并与电流表组成一闭合回路然后进行如下操作：ab与磁场保持相对静止；让导轨与ab一起平行于磁感线运动；让ab做切割磁感线运动图915探究：如图915乙所示，将螺线管与电流表组成闭合回路然后进行如下操作：把条形磁铁放在螺线管内不动；把条形磁铁插入螺线管；把条形磁铁拔出螺线管探究：如图915丙所示，螺线管A、滑动变阻器、电源、开关组成一个回路；A放在螺线管B内，B与电流表组成一个闭合回路然后进行如下操作：闭合和断开开关瞬间；闭合开关，A中电流稳定后；闭合开关，A中电流稳定后，再改变滑动变阻器的阻值可以观察到：(请在(1)(2)(3)中填写探究中的序号)(1)在探究中，_闭合回路会产生感应电流；(2)在探究中，_闭合回路会产生感应电流；(3)在探究中，_闭合回路会产生感应电流；(4)从以上探究中可以得到的结论是：当_时，闭合回路中就会产生感应电流解析(1)只有当ab做切割磁感线运动时，闭合回路才会产生感应电流；(2)当螺线管中的磁通量发生改变时，闭合回路会产生感应电流；(3)闭合和断开开关瞬间或者改变滑动变阻器的阻值，都会使闭合回路的电流发生变化，因而螺线管中的磁通量发生改变，产生感应电流；(4)闭合回路的磁通量发生改变答案(1)(2)(3)(4)闭合回路的磁通量发生改变图9166(2010上海卷)如图916所示，金属环A用轻线悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧若变阻器滑片P向左移动，则金属环A将向_(填“左”或“右”)运动，并有_(填“收缩”或“扩张”)趋势解析本题考查楞次定律的理解及应用滑片P向左移动时，电阻减小，电流增大，穿过金属环A的磁通量增加，根据楞次定律，金属环将向左运动，并有收缩趋势答案左收缩考点一电磁感应现象是否发生的判断【典例1】 如图917所示，图917一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一个磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为.在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是()Aab向右运动，同时使减小B使磁感应强度B减小，角同时也减小Cab向左运动，同时增大磁感应强度BDab向右运动，同时增大磁感应强度B和角(0E2，a端为正 BE1E2，b端为正CE1E2，a端为正 DE1v1，故E2E1，选项D正确答案D图91165(2011上海单科，13)如图9116所示，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a()A顺时针加速旋转 B顺时针减速旋转C逆时针加速旋转 D逆时针减速旋转解析由楞次定律，欲使b中产生顺时针电流，则a环内磁场应向里减弱或向外增强，a环的旋转情况应该是顺时针减速或逆时针加速，由于b环又有收缩趋势，说明a环外部磁场向外，内部向里，故选B.答案B图91176(2011上海单科，20改编)如图9117所示，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布，一铜制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至位置a后无初速释放，在圆环从a摆向b的过程中()A感应电流方向先顺时针后逆时针再顺时针B感应电流方向一直是逆时针C安培力方向始终与速度方向相反D安培力方向始终沿水平方向解析圆环从位置a运动到磁场分界线前，磁通量向里增大，感应电流为逆时针；跨越分界线过程中，磁通量由向里最大变为向外最大，感应电流为顺时针；再摆到b的过程中，磁通量向外减小，感应电流为逆时针，所以A错；由于圆环所在处的磁场，上下对称，所受安培力竖直方向平衡，因此总的安培力沿水平方向，故D正确答案D图91181如图9118所示，开始时矩形线圈平面与匀强磁场垂直，且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外，若要线圈产生感应电流，下列方法中不可行的是()A将线圈向左平移一小段距离B将线圈向上平移C以ab为轴转动(小于90)D以ac为轴转动(小于60)解析当线圈向左平移一小段距离时，穿过闭合电路abdc的磁通量变化(减小)，有感应电流产生，A正确；将线圈向上平移时，穿过闭合电路的磁通量不变，无感应电流，B错误；以ab为轴转动小于90和以ac为轴转动小于60时，穿过闭合电路的磁通量都是从最大减小，故有感应电流，C、D正确答案B2现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及电键如图9119所示连接下列说法中正确的是()图9119A电键闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转B线圈A插入线圈B中后，电键闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转C电键闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度D电键闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转解析电键闭合后，线圈A插入或拔出都会引起穿过线圈B的磁通量发生变化，从而电流计指针偏转，选项A正确；线圈A插入线圈B中后，电键闭合和断开的瞬间，线圈B的磁通量会发生变化，电流计指针会偏转，选项B错误；电键闭合后，滑动变阻器的滑片P无论匀速滑动还是加速滑动，都会导致线圈A的电流发生变化，线圈B的磁通量变化，电流计指针都会发生偏转，选项C、D错误答案A图91203(2011杭州统测训练)两根通电直导线M、N都垂直纸面固定放置，通过它们的电流方向如图9120所示，线圈L的平面跟纸面平行，现将线圈从位置A沿M、N连线中垂线迅速平移到位置B，则在平移过程中，线圈中的感应电流()A沿顺时针方向，且越来越小B沿逆时针方向，且越来越大C始终为零D先顺时针，后逆时针答案C图91214(2012济南模拟)如图9121所示，通电直导线cd右侧有一个金属框与导线cd在同一平面内，金属棒ab放在框架上，若ab受到向左的磁场力，则cd中电流的变化情况是()cd中通有由dc方向逐渐减小的电流cd中通有由dc方向逐渐增大的电流cd中通有由cd方向逐渐减小的电流cd中通有由cd方向逐渐增大的电流A B C D答案D图91225(改编题)如图9122所示，在直线电流附近有一根金属棒ab，当金属棒以b端为圆心，以ab为半径，在过导线的平面内匀速旋转达到图中的位置时()Aa端聚积电子Bb端聚积电子C金属棒内电场强度等于零Da端电势低于b端电势解析因导体棒所在区域的磁场的方向垂直于纸面向外，当金属棒转动时，由右手定则可知，a端的电势高于b端的电势，b端聚积电子，B正确答案B图91236如图9123所示，甲、乙两个矩形线圈同处在纸面内，甲的ab边与乙的cd边平行且靠得较近，甲、乙两线圈分别处在垂直纸面方向的匀强磁场中，穿过甲的磁感应强度为B1，方向指向纸面内，穿过乙的磁感应强度为B2，方向指向纸面外，两个磁场可同时变化，当发现ab边和cd边间有排斥力时，磁场的变化情况可能是()AB1变小，B2变大 BB1变大，B2变大CB1变小，B2变小 DB1不变，B2变小解析ab边与cd边有斥力，则两边通过的电流方向一定相反，由楞次定律可知，当B1变小，B2变大时，ab边与cd边中的电流方向相反答案A图91247在一根较长的铁钉上，用漆包线绕上两个线圈A、B，将线圈B的两端接在一起，并把CD段直漆包线沿南北方向放置在静止的小磁针的上方，如图9124所示下列判断正确的是()A开关闭合时，小磁针不发生转动B开关闭合时，小磁针的N极垂直纸面向里转动C开关断开时，小磁针的N极垂直纸面向里转动D开关断开时，小磁针的N极垂直纸面向外转动解析开关保持接通时，A内电流的磁场向右；开关断开时，穿过B的磁感线的条数向右减少，因此感应电流的磁场方向向右，感应电流的方向由C到D，CD下方磁感线的方向垂直纸面向里，小磁针N极向里转动答案C8如图9125所示，甲是闭合铜线框，乙是有缺口的铜线框，丙是闭合的塑料线框，它们的正下方都放置一薄强磁铁，现将甲、乙、丙拿至相同高度H处同时释放(各线框下落过程中不翻转)，则以下说法正确的是()图9125A三者同时落地B甲、乙同时落地，丙后落地C甲、丙同时落地，乙后落地D乙、丙同时落地，甲后落地解析甲是铜线框，在下落过程中产生感应电流，所受的安培力阻碍它的下落，故所需的时间长；乙没有闭合回路，丙是塑料线框，故都不会产生感应电流，它们做自由落体运动，故D正确(逆反思维法)答案D图91269如图9126所示，虚线abcd为矩形匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，圆形闭合金属线框以一定的速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动如图所示给出的是圆形闭合金属线框的四个可能到达的位置，则圆形闭合金属线框的速度可能为零的位置是()A B C D解析因为线框在进、出磁场时，线框中的磁通量发生变化，产生感应电流，安培力阻碍线框运动，使线框的速度可能减为零，故正确答案C图912710如图9127所示，闭合的矩形金属框abcd的平面与匀强磁场垂直，现金属框固定不动而磁场运动，发现ab边所受安培力的方向为竖直向上，则此时磁场的运动可能是()A水平向右平动 B水平向左平动C竖直向上平动 D竖直向下平动解析本题考查楞次定律、安培定则、法拉第电磁感应定律的应用ab边受到的力向上，由安培定则可知，ab上电流的方向由ba，由楞次定律可得，线框内的磁通量在增加，磁场向右运动，A项正确、B项错误；当磁场上下运动时，线框内的磁通量不变化，不产生感应电流，C、D项错误答案A11.图9128如图9128所示，金属棒ab置于水平放置的金属导体框架cdef上，棒ab与框架接触良好从某一时刻开始，给这个空间施加一个斜向上的匀强磁场，并且磁场均匀增加，ab棒仍静止，在磁场均匀增加的过程中，关于ab棒受到的摩擦力，下列说法正确的是()A摩擦力大小不变，方向向右B摩擦力变大，方向向右C摩擦力变大，方向向左D摩擦力变小，方向向左解析本题考查电磁感应定律和平衡条件由法拉第电磁感应定律和安培定则知，ab中产生的电流的大小恒定，方向由b到a，由左手定则，ab受到的安培力方向向左下方，FBIL，由于B均匀变大，F变大，F的水平分量Fx变大，静摩擦力f静Fx变大，方向向右，B正确(单杆水平式)答案B12.图9129如图9129所示，由导体棒ab和矩形线框cdef组成的“10”图案在匀强磁场中一起向右匀速平动，匀强磁场的方向垂直线框平面向里，磁感应强度B随时间均匀增大，则下列说法正确的是()A导体棒的a端电势比b端电势高，电势差Uab在逐渐增大B导体棒的a端电势比b端电势低，电势差Uab在逐渐增大C线框cdef中有顺时针方向的电流，电流大小在逐渐增大D线框cdef中有逆时针方向的电流，电流大小在逐渐增大解析本题考查楞次定律和法拉第电磁感应定律对导体棒ab由右手定则可判断a端电势高，由EBlv可知，因为磁感应强度均匀增大，所以Uab变大，故选项A对、B错；对矩形线框cdef，由楞次定律可判断，感应电流的方向为逆时针方向，但由于磁感应强度是均匀增大，所以感应电流是恒定的，不会增大，所以选项C、D都不对答案A图913013如图9130所示，线圈由A位置开始下落，在磁场中受到的磁场力如果总小于它的重力，则它在A、B、C、D四个位置(B、D位置恰好线圈有一半在磁场中)时，加速度关系为()AaAaBaCaDBaAaCaBaDCaAaCaDaBDaAaCaBaD解析线框在A、C位置时只受重力作用，加速度aAaCg.线框在B、D位置时均受两个力的作用，其中安培力向上、重力向下由于重力大于安培力，所以加速度向下，大小agFB，所以aDaBaD，选项B正确答案B142010广州亚运会上100 m赛跑跑道两侧设有跟踪仪，其原理如图所示，水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L0.5 m，一端通过导线与阻值为R0.5 的电阻连接；导轨上放一质量为m0.5 kg的金属杆(如图9131甲)，金属杆与导轨的电阻忽略不计；均匀磁场竖直向下用与导轨平行的拉力F作用在金属杆上，使杆运动当改变拉力的大小时，相对应的速度v也会变化，从而使跟踪仪始终与运动员保持一致已知v和F的关系(如图9131乙)(取重力加速度g10 m/s2)则下列说法错误的是()图9131A金属杆受到的拉力与速度成正比B该磁场磁感应强度为1 TC图线在横轴的截距表示金属杆与导轨间的阻力大小D导轨与金属棒之间的动摩擦因数为0.4解析由图象可知选项A错误、C正确；由FBILmg0及I可得：Fmg0，从图象上分别读出两组F、v数据代入上式即可求得B1 T，0.4，所以选项B、D正确答案A第2讲法拉第电磁感应定律自感涡流法拉第电磁感应定律(考纲要求)1.感应电动势(1)概念：在电磁感应现象中产生的电动势；(2)产生条件：穿过回路的磁通量发生改变，与电路是否闭合无关(3)方向判断：感应电动势的方向用楞次定律或右手定则判断2法拉第电磁感应定律(1)内容：感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比(2)公式：En，其中n为线圈匝数(3)感应电流与感应电动势的关系：遵守闭合电路欧姆定律，即I.3导体切割磁感线时的感应电动势(1)导体垂直切割磁感线时感应电动势可用EBlv求出，式中l为导体切割磁感线的有效长度(2)导体棒在磁场中转动时导体棒以端点为轴，在匀强磁场中垂直于磁感线方向匀速转动产生感应电动势EBlBl2(平均速度等于中点位置线速度l).自感、涡流(考纲要求)1.自感现象(1)概念：由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势(2)表达式：EL.(3)自感系数L相关因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关单位：亨利(H,1 mH103 H,1 H106 H)2涡流：当线圈中的电流发生变化时，在它附近的任何导体中都会产生感应电流，这种电流像水的漩涡所以叫涡流3电磁感应的重要应用(1)电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的相对运动(2)电磁驱动：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的(3)电磁阻尼和电磁驱动的原理体现了楞次定律的推广应用1对公式En的理解2公式EBLv与公式En的比较EnEBLv导体一个回路一段导体适用普遍使用导体切割磁感线意义常常用于求平均电动势既可求平均值也可求瞬时值联系本质上是统一的后者是前者的一种特殊情况但是，当导体做切割磁感线运动时，用EBLv求E比较方便；当穿过电路的磁通量发生变化时，用En求E比较方便.1(2012安徽六校联考)图中ad所示分别为穿过某一闭合回路的磁通量随时间t变化的图象，关于回路中产生的感应电动势下列论述正确的是()A图a中回路产生的感应电动势恒定不变B图b中回路产生的感应电动势一直在变大C图c中回路在0t1时间内产生的感应电动势小于在t1t2时间内产生的感应电动势D图d中回路产生的感应电动势先变小再变大解析磁通量随时间t变化的图象中，斜率表示感应电动势，所以图a中不产生感应电动势，图b中产生恒定的感应电动势，图c中0t1时间内的感应电动势大于t1t2时间内的感应电动势，图d中感应电动势先变小再变大答案D图9212如图921所示，半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B中，绕O轴以角速度沿逆时针方向匀速转动，则通过电阻R的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计)A由c到d，I B由d到c，IC由c到d，I D由d到c，I答案D图9223在匀强磁场中，有一个接有电容器的单匝导线回路，如图922所示，已知C30 F，L15 cm，L28 cm，磁场以5102 T/s的速率增加，则()A电容器上极板带正电，带电荷量为6105 CB电容器上极板带负电，带电荷量为6105 CC电容器上极板带正电，带电荷量为6109 CD电容器上极板带负电，带电荷量为6109 C解析电容器两极板间的电势差U等于感应电动势E，由法拉第电磁感应定律，可得EL1L22104 V，电容器的带电荷量QCUCE6109 C，再由楞次定律可知上极板的电势高，带正电，C项正确答案C图9234如图923所示为一光滑轨道，其中MN部分为一段对称的圆弧，两侧的直导轨与圆弧相切，在MN部分有如图所示的匀强磁场，有一较小的金属环如图放置在P点，金属环由静止自由释放，经很多次来回运动后，下列判断正确的有()A金属环仍能上升到与P等高处B金属环最终将静止在最低点C金属环上升的最大高度与MN等高D金属环上升的最大高度一直在变小解析金属环在进入磁场以及穿出磁场的过程中，都将产生涡流，机械能转化为内能，金属环的动能变小当金属环只在磁场中运动时，不再产生涡流，最后将在MN之间来回运动，所以最后上升的最大高度与MN等高答案C5闭合回路由电阻R与导线组成，其内部磁场大小按Bt图变化，方向如图924所示，则回路中()图924A电流方向为逆时针方向B电流强度越来越大C磁通量的变化率恒定不变D产生的感应电动势越来越大解析由楞次定律可以判断电流方向为顺时针方向，A项错误；由法拉第电磁感应定律En可得，EnS，由图可知是恒量，所以电动势恒定，D项错误；根据欧姆定律，电路中电流是不变的，B项错误；由于磁场均匀增加，线圈面积不变所以磁通量的变化率恒定不变，C项正确答案C考点一法拉第电磁感应定律En的应用应用法拉第电磁感应定律En时应注意：(1)研究对象：En 的研究对象是一个回路，而不是一段导体；(2)物理意义：En求的是t时间内的平均感应电动势，当t0时，则E为瞬时感应电动势；(3)En求得的电动势是整个回路的感应电动势，而不是回路中某段导体的电动势整个回路的电动势为零，其回路中某段导体的感应电动势不一定为零；(4)用公式EnS求感应电动势时，S为线圈在磁场范围内的有效面积(5)若回路中与磁场方向垂直的面积S及磁感应强度B均随时间变化，则EtnStnBt，要特别注意题目要求的是哪个时刻的感应电动势【典例1】 如图925甲所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路，线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图925乙所示，图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0.导线的电阻不计，求0至t1时间内，图925(1)通过电阻R1上的电流大小和方向；(2)通过电阻R1上的电荷量q及电阻R1上产生的热量解析(1)由图象分析可知，0至t1时间内由法拉第电磁感应定律有EnnS.而Sr22，由闭合电路欧姆定律有I1联立以上各式解得通过电阻R1上的电流大小为I1由楞次定律可判断通过电阻R1上的电流方向为从b到a.(2)通过电阻R1上的电荷量qI1t1通过电阻R1上产生的热量QI12R1t1.答案见解析(1)计算通过导线横截面的电荷量一定要用平均电流乘以时间(2)由qt，n，可导出电荷量qn.【变式1】 (2011广西二模)图926如图926所示，边长为a、电阻为R的正方形闭合线框ABCD在匀强磁场中绕AB边匀速转动，磁感应强度为B，初始时刻线框所在平面与磁感线垂直，经过t时间后转过120角，求：(1)线框内感应电流在t时间内的平均值；(2)转过120角时感应电动势的瞬时值；(3)设线框电阻为R，则这一过程通过线框导线截面的电荷量解析(1)初始时刻1Ba2，t时刻2Ba2，故|21|Ba2，所以，.(2)因t时间内转过120，故周期为3t，则线框转动的角速度，t时刻CD边的线速度为va，速度方向与磁场夹角为60，所以EBavsin .(3)因为，q，所以q.答案(1)(2)(3)考点二导体切割磁感线产生感应电动势的计算对于导体平动切割磁感线产生感应电动势的计算式EBlv，应从以下几个方面理解和掌握(1)公式使用条件：本公式是在一定条件下得出的，除了磁场是匀强磁场外，还需B、l、v三者相互垂直实际问题中当它们不相互垂直时，应取垂直的分量进行计算，公式可为EBlvsin ，为B与v方向间的夹角(2)使用范围：导体平动切割磁感线时，若v为平均速度，则E为平均感应电动势，即Bl.若v为瞬时速度，则E为相应的瞬时感应电动势(3)有效性：公式中的l为有效切割长度，即导体与v垂直的方向上的投影长度图中有效长度分别为：甲图：lcdsin ；乙图：沿v1方向运动时，lMN；沿v2方向运动时，l0.丙图：沿v1方向运动时，lR；沿v2方向运动时，l0；沿v3方向运动时，lR(4)相对性：EBlv中的速度v是相对于磁场的速度，若磁场也运动，应注意速度间的相对关系【典例2】 如图927所示，水平放置的三条光滑平行金属导轨abc，相距均为d1 m，导轨ac间横跨一质量为m1 kg的金属棒MN，棒与导轨始终良好接触，棒的电阻r2 ，导轨的电阻忽略不计在导轨bc间接一电阻为R2 的灯泡，导轨ac间接一理想电压表整个装置放在磁感应强度B2T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下，现对棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始运动，试求：图927(1)若施加的水平恒力F8 N，则金属棒达到稳定时速度为多少？(2)若施加的水平外力功率恒定，棒达到稳定时速度为1.5 m/s，则此时电压表的读数为多少？(3)若施加的水平外力功率恒为P20 W，经历t1 s时间，棒的速度达到2 m/s，则此过程中灯泡产生的热量是多少？解析(1)当F与安培力平衡时，金属棒速度达到稳定，设稳定时速度大小为v1，F安BdlIR总R解得v16 m/s(2)设电压表的读数为U，则UBdv2ULULBdv2解得U5 V(3)设小灯泡和金属棒产生的热量分别为Q1，Q2有Q1Q221由功能关系得：PtQ1Q2mv2可得Q112 J答案(1)6 m/s(2)5 V(3)12 J【变式2】 如图928所示，一导线弯成闭合线圈，以速度v向左匀速进入磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直平面向外线圈总电阻为R，从线圈进入磁场开始到完全进入磁场为止，下列结论正确的是()图928A感应电流一直沿逆时针方向B线圈受到的安培力先增大，后减小C感应电动势的最大值EBrvD穿过线圈某个横截面的电荷量为解析在闭合线圈进入磁场的过程中，通过闭合线圈的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向一直为顺时针方向，A错误导体切割磁感线的有效长度先变大后变小，感应电流先变大后变小，安培力也先变大后变小，B正确导体切割磁感线的有效长度最大值为2r，感应电动势最大为E2Brv，C错误穿过线圈某个横截面的电荷量为Q，D错误答案B考点三自感现象、通电和断电自感的比较通电自感断电自感电路图器材要求A1、A2同规格，RRL，L较大L很大(有铁芯)，RLRA现象在S闭合瞬间，A2灯立即亮起来，A1灯逐渐变亮，最终一样亮在开关S断开时，灯A突然闪亮一下后再渐渐熄灭(当抽掉铁芯后，重做实验，断开开关S时，会看到灯A马上熄灭)原因由于开关闭合时，流过电感线圈的电流迅速增大，使线圈产生自感电动势，阻碍电流的增大，使流过A1灯的电流比流过A2灯的电流增加得慢断开开关S时，流过线圈L的电流减小，产生自感电动势，阻碍电流的减小，使电流继续存在一段时间；在S断开后，通过L的电流反向通过电灯A，且由于RLRA，使得流过A灯的电流在开关断开瞬间突然增大，从而使A灯的发光功率突然变大能量转化情况电能转化为磁场能磁场能转化为电能【典例3】 如图929所示，图929线圈L的自感系数很大，且其电阻可以忽略不计，L1、L2是两个完全相同的小灯泡，随着开关S闭合和断开的过程中，灯L1、L2的亮度变化情况是(灯丝不会断)()AS闭合，L1亮度不变，L2亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮；S断开，L2立即不亮，L1逐渐变亮BS闭合，L1不亮，L2很亮；S断开，L1、L2立即不亮CS闭合，L1、L2同时亮，而后L1逐渐熄灭，L2亮度不变；S断开，L2立即不亮，L1亮一下才熄灭DS闭合，L1、L2同时亮，而后L1逐渐熄灭，L2则逐渐变得更亮；S断开，L2立即不亮，L1亮一下才熄灭解析当S闭合，L的自感系数很大，对电流的阻碍作用较大，L1和L2串接后与电源相连，L1和L2同时亮，随着L中电流的增大，L的直流电阻不计，L的分流作用增大，L1中的电流逐渐减小为零，由于总电阻变小，总电流变大，L2中的电流增大，L2灯变得更亮；当S断开，L2中无电流，立即熄灭，而线圈L将要维持本身的电流不变，L与L1组成闭合电路，L1灯要亮一下后再熄灭综上所述，选项D正确答案D【变式3】 (2010北京理综)在如图9210所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R.闭合开关S后，调整R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I.然后，断开S.若t时刻再闭合S，则在t前后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图象是()图9210解析本题考查线圈的自感现象、电磁感应中的电流图象由题中给出的电路可知，电路由L与L1和L2与R两个支路并联，在t时刻，L1支路的电流因为有L的自感作用，所以i1由0逐渐增大，L2支路为纯电阻电路，i2不存在逐渐增大的过程，所以B正确；本题答案为B.答案B12.电磁感应中的“杆导轨”模型(1)模型概述“杆导轨”模型是电磁感应问题高考命题的“基本道具”，也是高考的热点，考查的知识点多，题目的综合性强，物理情景变化空间大，是我们复习中的难点“杆导轨”模型又分为“单杆”型和“双杆”型；导轨放置方式可分为水平、竖直和倾斜；杆的运动状态可分为匀速运动、匀变速运动、非匀变速运动或转动等；磁场的状态可分为恒定不变、均匀变化和非均匀变化等等，