湖北省咸宁市鄂南高级中学高二物理 优质预习全案 电磁感应（A班）新人教版.doc

湖北省咸宁市鄂南高级中学高二物理 优质预习全案 电磁感应（a班）新人教版二、法拉第电磁感应定律1、公式感应电动势的大小与电路的电阻及电路是否闭合等无关；一般而言，公式求的是t内的平均感应电动势；在电磁感应中，产生感应电动势的那部分导体可等效成一个电源，感应电动势的方向和导体（电源）内的电流方向一致。2、公式若b、l、v三者互相垂直，；若直导线与b、v不垂直，则应取b、l、v互相垂直的分量；若导体是弯曲的，则l应取与b、v垂直的有效长度；若v是瞬时速度，则e为瞬时电动势；若v为平均速度，则e为平均电动势。3、公式为导体棒绕其一端转动切割磁感线时产生的感应电动势。重点内容强化：1、左手定则与右手定则的区别左手定则右手定则适用条件通电导线在磁场中的受力方向（因电而动）闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流（因动生电）能量转化的关系电能机械能（电动机）机械能电能（发电机）2、磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率的区别磁通量磁通量的变化量磁通量的变化率物理意义某时刻穿过某个面的磁感线的条数某一段时间内穿过某个面的磁通量的变化穿过某个面的磁通量变化的快慢大小是与b垂直的面的面积或附注线圈平面与磁感线平行时，0，但最大线圈平面与磁感线垂直时，最大，但03、对楞次定律中“阻碍”的理解 “阻碍”是指感应电流产生的磁场要阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化，与引起感应电流的磁场的磁通量原来的大小没有关系；“阻碍”不是“阻止”，“阻碍变化”是使变化进行得缓慢些，但并没有被终止；“阻碍”不等于“反向”，实际上是增“反”减“同”。例1：如图所示，光滑固定导轨m、n水平放置，两根导棒p、q平行放于导轨上，形成一个闭合回路。当一条形磁铁从高处下落接近回路时，p、q将如何运动？磁铁的加速度怎样变化？思考：1、感应电流产生的磁场是否阻碍引起感应电流的相对运动？ 2、阻碍过程中能量转化的情况是怎样的？4、分清感应电流和感应电量例2：如图所示，空间存在垂直于纸面的均匀磁场，在半径为a的圆形区域内、外，磁场方向相反，磁感应强度的大小均为b。一半径为b、电阻为r的圆形导线放置在纸面内，其圆心与圆形区域的中心重合，在内、外磁场同时由b均匀地减小到零的过程中，通过导线截面的电量q_。【典型例题】例3、如图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大线圈m相连接要使小线圈n获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的裸金属棒ab的运动情况是（两线圈共面）a、向右匀速运动 b、向左加速运动 c、向右加速运动 d、向右减速运动例4、如图所示为地磁场磁感线的示意图，在北半球地磁场的竖直分量向下。飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变，由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差。设飞行员左方机翼末端处的电势为u1，右方机翼末端处电势为u2，则 （ ）a、若飞机从西往东飞，u1比u2高 b、若飞机从东往西飞，u2比u1高c、若飞机从南往北飞，u1比u2高 d、若飞机从北往南飞，u2比u1高例5、如图所示的匀强磁场中，有两根相距0.2m固定的金属滑轨mn和pq。滑轨上放置着ab、cd两根平行的可动金属细棒，在两棒中点o、o之间拴一根0.4m长的丝绳，绳长保持不变。设磁感应强度b以1t/s的变化率均匀减小，abcd回路的电阻为0.5。求当b减小到10t时，两可动棒所受磁场作用力为多大？（b与abcd回路所在平面垂直）电磁感应与力学规律例6、如图所示，在一均匀磁场中有一u形导线框abcd，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，r为一电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，它可在ab、cd上无摩擦地滑动。杆ef及线框中导线的电阻都可不计。开始时，给ef一个向右的初速度，则 a ef将减速向右运动，但不是匀减速 b ef将匀减速向右运动，最后停止c ef将匀速向右运动 d ef将往返运动例7、无限长的平行金属轨道m、n，相距l0.5m，且水平放置；金属棒b和c可在轨道上无摩擦地滑动，两金属棒的质量均为0.1kg，电阻均为1，轨道的电阻不计。整个装置放在磁感应强度b1t的匀强磁场中，磁场方向与轨道平面垂直，如图所示。若使b棒以初速度v010m/s开始向左运动，求： c棒的最大加速度； c棒的最大速度 c棒中产生的焦耳热。电磁感应中的能量转化例8、如图所示，位于同一水平面内的两根平行导轨间距为l，左端连接一个耐压足够大的电容器，电容为c。导体杆cd与导轨接触良好，在平行导轨平面的水平力作用下从静止开始匀加速运动，加速度为a。磁感应强度为b的匀强磁场垂直导轨平面竖直向下，导轨足够长，不计导轨、导体杆、导线的电阻，忽略摩擦。求从导体杆开始运动经过时间t电容器获得的能量e？例9、如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为r的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、磁感应强度为b的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里线框向上离开磁场时的速度刚好是进人磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进人磁场整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力f且线框不发生转动求：（1）线框在下落阶段匀速进人磁场时的速度v2；（2）线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v1；（3）线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热q巩固训练：1.两圆环a、b置于同一水平面上，其中a为均匀带电绝缘环，b为导体环当a以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，b中产生如图所示方向的感应电流，则 aa可能带正电且转速减小ba可能带正电且转速增大ca可能带负电且转速减小da可能带负电且转速增大2.如图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导体abcd所围区域内磁场的磁感应强度按下图中哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环受到向上的磁场作用力（ ）3. 如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计。匀强磁场与导轨一闪身垂直。阻值为r的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触。t=0时，将形状s由1掷到2。q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度。下列图象正确的是 ( )4.如图，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点，将圆环拉至位置后无初速释放，在圆环从摆向的过程中( )a感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针 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5.如图甲所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计。两质量、长度均相同的导体棒、，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度处。磁场宽为3，方向与导轨平面垂直。先由静止释放，刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放，两导体棒与导轨始终保持良好接触。用表示的加速度，表示的动能，、分别表示、相对释放点的位移。图乙中正确的是（ ）6.如图甲所示，不计电阻的“u”形光滑导体框架水平放置，框架中间区域有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度b1.0t，有一导体杆ac横放在框架上，其质量为m0.10kg，电阻为r4.0。现用细绳栓住导体杆，细绳的一端通过光滑的定滑轮绕在电动机的转轴上，另一端通过光滑的定滑轮与物体d相连，物体d的质量为m0.30kg，电动机的内阻为r1.0。接通电路后，电压表的示数恒为u8.0v，电流表的示数恒为i1.0a，电动机牵引原来静止的导体杆ac平行于ef向右运动，其运动的位移时间图像如图乙所示。取g10m/s2。求：（1）匀强磁场的宽度；（2）导体杆在变速运动阶段产生的热量。7.有一种磁性加热装置，其关键部分由焊接在两个等大的金属圆环上的n根间距相等的平行金属条组成，成“鼠笼”状如图所示，每条金属条的长度为l，电阻为r，两端金属圊环的直径为d，电阻不