电磁感应-例证试题与重难突破.doc

重难点突破与例证性试题电磁感应现象 连续资料，注意保存！一、电磁感应现象知识点识记1磁通量：设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，_与_的乘积叫做穿过这个面的磁通量，简称磁通。计算磁通量的公式是_。 要点剖析：(1) S的含义是在磁场中的平面垂直于磁场方向的有效面积。即与磁场方向垂直的面积，则公式可以理解为 (2) B是指与面积垂直的磁感应强度，则公式也可理解为 方法总结：当B与S不垂直时，可把面积S投影到与磁场垂直的方向上，或把B分解到与面垂直的方向上，然后再代入公式求磁通量。2磁通量的意义可以用磁感线形象地说明：磁通量所表示的就是穿过磁场中某个面的_3磁通密度：由得，这表示磁感应强度等于_，因此常把磁感应强度叫做磁通密度。根据磁感线的意义，知道_可以形象地表示磁感应强度的大小。4电磁感应现象和感应电流：利用_产生电流的现象叫电磁感应现象，在电磁感应现象中产生的电流叫感应电流。5产生感应电流的条件：闭合电路中产生感应电流的条件是_。6电磁感应现象遵守能量守恒定律。1对磁通量计算公式=BS的理解：公式中的B应是匀强磁场的磁感应强度，S是与磁场方向垂直的面积，因此可以理解为=BS。如果平面与磁场方向不垂直，应把面积S投影到与磁场垂直的方向上，求出投影面积S，代入到=BS中计算，即可写为=BSsin(其中为平面S与磁感线之间的夹角)或=BScos(其中为平面S与其在垂直于磁场方向上的投影面S的夹角)。 2磁通量的意义可以用磁感线形象地说明：磁通量所表示的就是穿过磁场中某个面的磁感线的条数。磁感线越密的地方，即穿过单位面积的磁感线条数越多的地方，磁感应强度越大，因此，磁感应强度越大，与磁感线垂直的面的面积越大，穿过这个面的磁通量就越大。 3求磁通量的变化量中的方法：=21 磁通量虽是标量，但有方向，强调磁感线从哪边穿人，通常规定从一边穿入的磁通量为正，则从另一边穿人的磁通量即为负，故2、1都是带符号的量。 4产生感应电流的条件：一是电路必须闭合，二是穿过闭合电路的磁通量发生变化。磁通量发生变化的方式有：一是磁场不变，闭合电路的面积发生变化；二是闭合电路的面积不变，磁场发生变化；三是线圈平面和磁场方向的夹角发生变化时，引起穿过线圈的磁通量发生变化，即B、S不变，变化，以后学到的交流电的产生即属于该情况；四是磁场、线圈面积都发生变化，引起穿过线圈的磁通量变化，在高中阶段几乎不涉及这种情况。 5当在闭合电路中产生感应电流时，电流做功，消耗了电能。根据能量守恒定律，能量不会被创造，也不会被消灭。 几中具体情况： (1)若是对纯电阻电路，产生的焦耳热Q与电能E相等，即：Q=E (2)电能若只能机械能转化得来，则有损失的机械能等于电能。即：E=Q【例题1】如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过线框平面的磁通量为_；若使框架绕轴OO/转过600角，则穿过线框平面的磁通量为_；若从初始位置转过900角，则穿过线框平面的磁通量为_；若从初始位置转过1800角，则穿过线框平面的磁通量变化为_。解析：在右图位置时，磁感线与线框平面垂直，=BS。当框架绕OO/轴转过600时可以将原图改画成从上面向下看的俯视图，如右图所示，=BS=Bscos60=BS/2。转过900时，线框由磁感线垂直穿过变成平行，=0。线框转过1800时，磁感线仍然垂直穿过线框，只不过穿过方向改变了，因而1=BS，2=BS，=21=2BS。答案： BS；Bs/2；0； 2BS【例2】如图所示，环形金属轻弹簧套在条形磁铁中心位置。若将弹簧沿半径向外拉，使其面积增大，则穿过弹簧所包围面积的磁通量将( )A增大 B减小 C不变 D无法确定变化情况解析：如右图为条形磁铁的磁场分布，由于磁场的磁感线是闭合的曲线，在磁体内部是由S极指向N极，在磁体外部是由N极指向S极，且在磁体外的磁感线分布在磁体四周很大的空间内。穿过线圈的磁感线有磁体内部向上的，也有磁体外部向下的。实际穿过线圈的磁通量是合磁通量，即向上的磁感线条数与向下磁感线条数之差。当线圈面积增大后，穿过线圈向上的磁感线条数没有变化，而向下的磁感线条数增多，磁感线抵消得多，合磁通量反而减小，所以B选项正确。答案：B说明：对于一个回路有方向相反的磁场穿过时，可以假设某个方向穿过的磁通量为正，从相反方向穿过该面的磁通量为负，正负磁通量的代数和就是穿过该面的磁通量，即合磁通量。对于磁通量，若从磁感线的条数方面认识，则为穿过某个面的磁感线的“净”条数。基础自测1关于磁通量，下列说法中正确的是( ) A磁感应强度越大的地方，线圈的面积越大，则穿过线圈的磁通量一定大 B穿过线圈的磁通量为零，表明该处的磁感应强度为零 C穿过线圈的磁通量为零，该处的磁感应强度不一定为零 D磁通量的变化可能是由于磁感应强度的变化而引起的，也可能是由于线圈的面积的变化而引起的，也可能是由于线圈与磁场方向的夹角的变化而引起的2关于磁感应强度的大小，下列说法正确的是( ) A某一点的磁感应强度的大小等于该处单位面积上的磁通量，所以磁感应强度又叫磁通密度 B在磁场中的1 m长的导线，通过1 A的电流，受到磁场的作用力为1 N时，通电导线所在处的磁感应强度就是1 T C若有一小段通电导体在某处不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度一定为零 D某一点磁感应强度的大小等于垂直于该处磁场方向的单位面积的磁感线条数3关于感应电流产生条件的说法中，正确的是( )A只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流B只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流C闭合电路的一部分导体，若不做切割磁感线运动，闭合电路中就一定没有感应电流D当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中就一定有感应电流二、法拉第电磁感应定律感应电动势的大小知识点识记1感应电动势：在_现象中产生的电动势叫感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于_，判断电势的高低或电源的正、负极时要把它当作电源的_。2磁通量的变化率：_叫磁通量的变化率，用它来描述磁通量变化的_。数学表达式为_。3感应电动势的大小 (1)法拉第电磁感应定律：电路中产生感应电动势的大小，跟_成正比。若产生感应电动势的电路是一个n匝线圈，且穿过每匝线圈的磁通量变化率都相同，则整个线圈产生的感应电动势大小的数学表达式E=_。 (2)导体在匀强磁场中做切割磁感线运动时，产生感应电动势的大小：导体切割磁感线时产生感应电动势的大小跟_、_、_及_夹角的_成正比，计算公式E=_。1怎样正确理解公式E=? (1)感应电动势E的大小决定于穿过电路的磁通量的变化率，而与的大小、的大小没有必然的关系，与电路的电阻R无关；感应电流的大小与E和回路总电阻R有关。 (2)在高中阶段所涉及的磁通量发生变化有三种方式：一是磁感应强度B不变，垂直于磁场的回路面积发生变化，S=|S2S1|，此时E=；二是垂直于磁场的回路面积S不变，磁感应强度发生变化，B=|B2B1|，此时，其中叫磁感应强度的变化率；三是磁感应强度和线圈的面积均不变，而是线圈绕过线圈平面内的某一轴转动，此时 。 2怎样正确理解公式E=BLvsin? (1)这个公式只适用于一部分导体在匀强磁场中做切割磁感线运动时产生感应电动势的计算，其中L是导体切割磁感线的有效长度，角是矢量B和v方向间的夹角，Bv，Lv。 (2)如果=900，即Bv时，公式可简化为E=BLv，此时B、L、v三者两两垂直。 (3)如果B、L、v中任意两个量平行，则导体在磁场中运动时不切割磁感线，E=0。 (4)公式E=BLvsin中，当v取即时速度时，E是即时值，当v取平均速度时，E是平均值。 (5)当导体棒转动切割磁感线时，因各点切割磁感线的速度不同，可以用平均速度计算感应电动势。 如图，导体棒绕A点以角速度匀速转动时产生的感应电动势大小 3公式E=和E=BLvsin在应用上的区别和联系E=E=BLvsin区别求的是平均感应电动势。求的是瞬时感应电动势。求的是整个回路的感应电动势。求的是回路中一部分导体切割磁感线时产生的感应电动势。由于是整个回路的感应电动势，因此电源部分不容易确定。是一部分导体切割磁感线的运动产生的，该部分相当于电源。联系E=BLvsin是E=的特殊情况。 4电磁感应现象中，通过导体截面的电荷量的计算 回路中磁通量发生变化时，由于感应电场的作用而使电荷发生定向移动而形成感应电流，在t内迁移的电荷量为：仅由电路电阻与磁通量变化决定，与发生磁通量变化的时间无关，而回路中的感应电动势和感应电流与磁通量的变化率有关。 5电磁感应现象中，安培力的冲量的计算 导体棒切割磁感线，电路闭合时产生的感应电流为I，则安培力的冲量 I安= 又因为电荷量Q= 所以安培力的冲量 【例题1】如图(a)所示，一个500匝的线圈的两端跟R=99的电阻相连接，置于竖直向下的匀强磁场中，线圈的横截面积是202，电阻为1，磁场的磁感应强度随时间变化的图象如图(b)，求磁场变化过程中通过电阻R的电流。解析：由图(b)知：线圈中磁感应强度B均匀增加，其变化率： 由法拉第电磁感应定律得线圈中产生的感应电动势为： 由闭合电路欧姆定律得感应电流大小为： 【例2】1831年10月28日，法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机，它是利用电磁感应原理制成的，是人类历史上的第一台发电机。右图是这个圆盘发电机的示意图：铜盘安装在水平的铜轴上，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触，整个铜盘处于磁场中。使铜盘转动，电阻R中就有电流通过。设磁场为匀强磁场，磁感应强度为B，铜盘的半径为r，电阻可忽略，当铜盘以角速度转动时，电阻R中的电流为多大?解析：铜盘可看做无数根长度为r的铜条并联而成，每根铜条都在转动，切割磁感线，产生电动势，由法拉第电磁感应定律得： 并联电动势与每一个电动势相同，所以电阻R中的电流【例3】如图所示，导线全部为裸导线，半径为r的圆导线处在垂直于圆平面的匀强磁场中，磁感应强度为B，方向如图。一根长度大于2r的直导线MN，以速率v在圆上自左端匀速滑到右端，电路中定值电阻为R，其余电阻忽略不计。在滑动过程中，通过电阻R上的电流的平均值为_；在MN从圆环左端滑到右端的过程中，通过R的电荷量为_；当MN通过圆环中心O时，通过R的电流为_。解析：要求得通过R的电流，就要首先计算回路中感应电动势的大小。本题中直导线MN在圆环上匀速滑动，其切割磁感线的有效长度是变化的，无法使用公式E=BLv来计算，只能用E=计算平均电动势和平均电流及其电荷量。直导线MN、圆环和电阻R组成闭合回路，MN由圆环的左端运动至右端，磁通量的变化为=，所用时间为，由法拉第电磁感应定律得： ，通过电阻R上的平均电流为 通过电阻r上的电荷量 当MN通过圆环中心O时，感应电动势的瞬时值为 通过R的瞬时电流【例4】如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨左端接有电阻R，磁场竖直向下，分布在导轨所在的空间，质量为m的金属棒PQ垂直于导轨放置。今使棒以一定初速度v0向右运动，当其通过a位置时速率为va=1m/s，到c位置时棒刚好停下。设导轨与棒的电阻不计，ab=bc，则：(1)棒a到b和b到c两个过程通过的电荷量之比是多少?(2)棒通过b点时速率vb是多少?解析：(1)平均感应电动势为：， 回路中平均感应电流为： 通过回路的电荷量为： 因为ab=bc，则，所以电荷量之比是1:1(2)棒运动过程中受到的平均安培力为 选速度方向为正方向，棒受到的安培力的冲量为： I安= - Ft= 因为ab=bc，所以安培力在ab和bc两个过程中的冲量相等，由动量定理得I安=mvbmva = mvcmvb 解得vb=va / 2=0.5m/s基础自测1闭合电路中感应电动势的大小跟穿过这一闭合电路的( ) A磁通量成正比 B磁感应强度成正比 C磁通量的变化量成正比 D磁通量的变化率成正比2有一个50匝的线圈，在0.5 s内穿过它的磁通量由0.8 Wb增加到1.4Wb，则这段时间内线圈中产生的感应 电动势的大小为多少?3如图所示，水平放置的平行金属导轨，相距LL=0.50 m，左端接一电阻R=0.2，磁感应强度B=0.40 T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面，导体棒ac垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ac以v=4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：(1)ac棒中感应电动势的大小；(2)回路中感应电流的大小；(3)维持ac棒做匀速运动的水平外力F的大小。三、楞次定律感应电流的方向知识点识记1楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要_。2从不同的角度来看楞次定律的内容： (1)从磁通量变化的角度来看，感应电流总要_；(2)从导体和磁体的相对运动的角度来看，感应电流总要_。因此，产生感应电流的过程实质上是能的转化和转移的过程。1楞次定律 内容：感应电流具有这样的方向，就是感应电流产生的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 2正确理解楞次定律的关键是正确理解“阻碍”的含义。 (1)谁起阻碍作用?要明确起阻碍作用的是“感应电流的磁场”； (2)阻碍什么?感应电流的磁场阻碍的是“引起感应电流的磁通量的变化”，而不是阻碍原磁场，也不是阻碍原磁通量； (3)怎样阻碍?当引起感应电流的磁通量(原磁通量)增加时，感应电流的磁场就与原磁场的方向相反，感应电流的磁场“反抗”原磁通量的增加。当原磁通量减少时，感应电流的磁场就与原磁场的方向相同，感应电流的磁场“补偿”原磁通量的减少； (4)“阻碍”不等于“阻止”。当由于原磁通量的增加引起感应电流时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，其作用仅仅使原磁通量的增加变慢了，但磁通量仍在增加。当由于原磁通量的减少而引起感应电流时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，其作用仅仅使原磁通量的减少变慢了，但磁通量仍在减少；“阻碍”也不意味着“相反”。在理解楞次定律时，有些同学错误地把“阻碍”作用认为感应电流产生的磁场方向和原磁场方向相反。事实上，它们可能同向，也可能反向，需根据磁通量的变化情况判断。 3楞次定律是能的转化和守恒定律的必然要求。对于楞次定律的内容，从磁通量变化的角度来看，感应电流总要阻碍原磁通量的变化；从导体和磁体的相对运动的角度来看，感应电流总要阻碍它们的相对运动如课本第174页图1621的实验中，在感应电流阻碍磁通量变化或阻碍磁体和螺线管间的相对运动过程中，机械能转化为了电能。楞次定律中的“阻碍”正是能的转化和守恒的具体体现，所以，楞次定律也可表述为：感应电流受的安培力总是阻碍磁通量的变化。 4感应电动势方向的判断：利用楞次定律可以判断出感应电流的方向。由于在电源内部电流的方向是从负极到正极，即电源内部电流的方向与电动势方向相同，所以判断出了感应电流的方向也就知道了感应电动势的方向。【例题1】如图甲所示，在条形磁铁N极朝下插入螺线管的过程中，试判定通过电流计G的感应电流方向。解析：方法一：增反减同。由于条形磁铁N极朝下插入螺线管，所以穿过螺线管的原磁场的方向为竖直向下，N极朝下插入螺线管使得通过闭合回路中的磁通量增加，由“增反减同”的规律可知，在螺线管中产生的感应电流的磁场的方向与原磁场方向相反，即竖直向上。再应用安培定则判定感应电流的方向，如题图乙所示，则通过G的感应电流方向为aGb 方法二：来拒去留。我们知道，通电的螺线管相当于一个条形磁铁，叫电磁铁电磁铁的两极可用右手螺旋定则来确定：让右手的四指沿感应电流方向环绕，大拇指所指即为磁铁的N极。在题中，条形磁铁的N极靠近螺线管运动，由“来拒去留”的规律，感应电流的磁场要拒绝条形磁铁N极的靠近，同名相斥，故电磁铁的上端为N极依据右手螺旋定则，螺线管中感应电流方向如题图乙所示。 方法一是练习使用楞次定律的基本方法，而方法二则将楞次定律中的“阻碍磁通量的变化”引申为“阻碍磁铁的相对运动”在这里，应用方法二解这道题更为方便一些，应灵活掌握。答案：见解析【例2】如图所示，在O点正下方有一个具有理想边界的磁场，铜环在A点由静止释放向右摆至最高点B。不考虑空气阻力，则下列说法正确的是 ( )AA、B两点在同一水平线上BA点高于B点CA点低于B点D铜环将做等幅摆动解析：铜环由A点向B点运动，在进入磁场和离开磁场的过程中，由于穿过环面的磁通量变化，都要产生感应电流，即产生电能。这些电能是由环的机械能转化来的，即环由A到B过程中机械能减少，所以B点比A点低，B选项正确。答案：B说明：电磁感应现象中，产生感应电流的过程是能的转化或转移的过程，遵守能的转化守恒定律（一般情况下是由机械能转化而来，则损失的机械就等于获得的电能）。如本例题，这类问题从能的转化守恒角度分析判断简捷方便。【例3】一平行金属板电容器水平放置，并与一金属环连接，金属环处在竖直平面内，如图所示，水平匀强磁场向里增强时，哪个板的电势高? 解析：由楞次定律判知，感应磁场方向向外，若电路闭合，则感应电流方向为逆时针，因金属环相当于电源，电流由负极流向正极，故上板电势高。答案：上板基础自测1 楞次定律中“阻碍”的含义是指（ ） A感应电流形成的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反B感应电流形成的磁场只是阻碍引起感应电流的增强C感应电流形成的磁场只是阻碍引起感应电流的减弱D当引起感应电流的磁场增强时，感应电流的磁场方向与其相反；当引起感应电流的磁场减弱时，感应电流的磁场方向与其相同2磁场垂直穿过一个圆形线框，由于磁场的变化，在线框中产生顺时针的感应电流，如图所示，则以下说法正确的是 ( ) A若磁场方向垂直线框向里，则此磁场的磁感应强度是在增强B若磁场方向垂直线框向里，则此磁场的磁感应强度是在减弱C若磁场方向垂直线框向外，则此磁场的磁感应强度是在增强D若磁场方向垂直线框向外，则此磁场的磁感应强度是在减弱3如图所示，匀强磁场与导体框平面平行，关于框中的感应电流，下列说法中正确的是( )A以ab边为轴线，框向里转过900，感应电流方向为abcdaB以ab边为轴线，框向外转过900，感应电流方向为abcdaC以ad边为轴线，框向里转过900，感应电流方向为abcdaD以bc边为轴线，框向外转过900，感应电流方向为abcda4根据楞次定律知：感应电流的磁场一定是( ) A阻碍引起感应电流的磁通量 B与引起感应电流的磁场方向相反 C阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化 D与引起感应电流的磁场方向相同5在沿水平方向的匀强磁场中，有一圆形金属线圈可绕沿其直径的竖直轴自由转动。开始时线圈静止，线圈平面与磁场方向既不平行也不垂直，所成的锐角为a。在磁场开始增强后的一个极短时间内，线圈平面 ( ) A维持不动 B将向使a减小的方向转动 C将向使a增大的方向转动 D将转动，因不知磁场方向，不能确定a会增大还是会减小四、楞次定律的应用知识点识记1用楞次定律判断感应电流的方向 (1)明确所研究的闭合回路中原磁场的方向； (2) 穿过回路的磁通量如何变化(是增加还是减少)(3)由楞次定律判定出_。(4)根据感应电流的磁场方向，由_判定出感应电流的方向。2右手定则：伸开右手，让拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个面内，让磁感线垂直_，拇指指向_，则其余四指指的方向就是_。1判定感应电流方向的步骤 (1)确定穿过闭合电路的磁场方向； (2)确定穿过闭合电路的磁通量的变化； (3)根据楞次定律确定感应电流的磁场方向当闭合电路中的磁通量增大时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当闭合电路中的磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同； (4)用安培定则确定感应电流的方向。 2判定磁场的变化 已知感应电流的方向，可以应用楞次定律判定磁场的变化，进而确定引起磁场变化的磁体的运动情况或电流的变化情况，步骤如下： (1)确定感应电流的方向； (2)判断感应电流所产生的磁场的方向； (3)确定原磁场的方向； (4)由楞次定律判定原磁场的变化，原则是“同减异增”，即感应磁场与原磁场方向相同，则原磁场减弱；感应磁场与原磁场方向相反，则原磁场增强。 3楞次定律的推广含义 (1)阻碍原磁通量的变化，表现为感应电流的磁场方向与原磁场方向“增反减同”； (2)阻碍导体的相对运动，当由于导体的相对运动而产生感应电流时，感应电流的效果总是阻碍相对运动，其表现为“来拒去留”； 4楞次定律与右手定则 (1)从研究对象上说，楞次定律研究的是整个闭合回路，当闭合回路所围面积的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当闭合电路的磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同右手定则研究的是闭合电路的一部分，即一段导线做切割磁感线运动。(2)从适用范围上说，楞次定律可应用于由磁通量变化引起感应电流的各种情况(当然包括一部分导体做切割磁感线运动的情况)，右手定则只用于一段导线在磁场中做切割磁感线运动的情况，导线不动时不能应用。因此，右手定则可以看做楞次定律的特殊应用。 (3)有的问题只能用楞次定律不能用右手定则，有的问题则两者都能用。若是导体不动，回路中的磁通量变化，应用楞次定律判断感应电流方向，而不能用右手定则判断；若是回路中的一部分导体做切割磁感线运动产生感应电流，用右手定则判断较为简单，用楞次定律也能进行判断，但较为麻烦。 5左手定则和右手定则的异同 左手定则用于判断力和电流的关系，右手定则用于判断感应电流的方向。手指代表的含义是不同的，请同学们不能混淆。6电磁感应中的图象问题 (1)电磁感应现象中图象问题的分析，要抓住磁通量的变化是否均匀，从而推知感应电动势(电流)是否大小恒定。用楞次定律判断出感应电动势(或电流)的方向，从而确定其正负以及在坐标中的范围。 (2)电磁感应中常涉及磁感应强度B、磁通量、感应电动势E和感应电流I随时间t变化的图象，即B-t图象、-t图象、E-t图象和I-t图象。对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况，还常涉及感应电动势E和感应电流I随线圈位移x变化的图象，即E-x图象和I-x图象。这些图象问题大体上可分为两类：由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象，或由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量。 (3)电磁感应现象中图象问题的分析，要抓住磁通量的变化是否均匀，从而推知感应电动势(电流)是否大小恒定。用楞次定律判断出感应电动势(或电流)的方向，从而确定其正负以及在坐标中的范围。分析回路中的感应电动势和感应电流的大小及其变化规律，要利用法拉第电磁感应定律来分析，有些图象问题还要画出等效电路来辅助分析。 (4)另外，要正确解决图象问题，必须能根据图象的意义把图象反映的规律对应到实际过程中去，又能根据过程的抽象规律对应到图象中去，最终根据实际过程的物理规律进行判断，这样，才抓住了解决图象问题的根本。【例题1】M和N是绕一个环形铁芯上的两个线圈，绕法和线路如图所示，现将开关S从a处断开，然后合向b处，在此过程中，通过电阻R2的电流方向是( )A先由c流向d，后由c流向dB先由c流向d，后由d流向cC先由d流向c，后由d流向cD先由d流向c，后由c流向d解析：开关S从a处断开时，应用楞次定律判断N线圈中感应电流的方向，如图。 (1)明确原来磁场的方向B0； (2)明确穿过闭合电路的磁通量是增加还是减少减少； (3)根据楞次定律确定感应电流的磁场方向B/； (4)利用右手定则确定N线圈中感应电流的方向I/开关S再合向b处时，M中电流在增强，但方向与I0相反，同理可知N中感应电流的方向，所以选项A正确。答案：A【例2】如图所示，图中MN、GH为平行导轨，AB和CD为跨放在导轨上的两横杆，导轨和横杆均为导体，有匀强磁场垂直于导轨所在平面，方向如图所示。用I表示回路中的电流，则( )A当AB不动而CD向右滑动时，IO，且沿顺时针方向B当AB向左、CD向右滑动且速度大小相等时，I=0C当AB、CD都向右滑动且速度大小相等时，I=0 D当AB、CD都向右滑动，且AB速度大于CD时，I0，且沿逆时针方向解析：当AB不动而CD向右滑动时，由右手定则可知，CD相当于电源，C端电势高，电流为逆时针方向，也可用楞次定律判断电流方向，故A错。 当AB向左、CD向右滑动时，回路磁通量增大，I0，故B错。 当AB、CD都向右滑动，且速度大小相等时，回路磁通量不变，I=0，故C正确 当AB、CD都向右滑动，且AB速度大于CD速度时，回路磁通量减小，由楞次定律判断，回路中的感应电流方向为顺时针方向，故D错。答案：C虽然右手定则可看做楞次定律的一个特例，但为了快速、准确地对感应电流的方向作出判断，应根据问题特点灵活选择。如本题中，当两棒都在切割磁感线时，用楞次定律判断较为方便。【例3】如图所示，光滑平行金属导轨PP/ 和QQ/ 都处于同一水平面内，PP/和QQ/之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现用一水平向右的力F拉动垂直于导轨放置的导体棒MN，以下关于导体棒MN中感应电流方向和它所受安培力方向的说法中正确的是( )A感应电流方向N指向M B感应电流方向M指向NC安培力水平向左 D安培力水平向右解析：正确应用右手定则和左手定则。方法1：由右手定则可知，MN中感应电流方向由N指向M，再由左手定则可知，MN所受安培力方向垂直于棒MN水平向左。方法2：由楞次定律：本题中，感应电流是由于MN棒相对于磁场向右运动引起的，则安培力必然阻碍这种相对运动，由安培力既垂直于电流又垂直于磁场方向可知， MN所受安培力方向必然垂直于棒MN水平向左，再由左手定则，容易判断出感应电流的方向是N指向M答案：AC【例4】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，导线abcd所围区域内磁场的磁感应强度按图中哪一图线所示随时间变化时，导体圆环将受到向上的磁场作用力( )解析：本题的关键是从图象中获取正确信息。A图中磁感应强度随时间增加，导线回路中电流cba螺线管dc方向，又磁场的增量不断减弱，螺线管产生的磁场穿过圆环的磁感线变少，根据楞次定律，为阻碍这种变化，圆环将靠近螺线管，即受到向上的磁场的作用力。B图磁场变化越来越快，螺线管产生的磁场越来越强，要排斥圆环；C、D图磁场是均匀变化的，螺线管中感应电流是稳定的，它产生的磁场是不变的，圆环中磁通量不变，无感应电流产生，与螺线管磁场无相互作用。答案：A基础自测1如图所示，导体ab沿导体框向右运动切割磁感线产生感应电流，可以断定，ab受的安培力必定( ) A向左 B向右 C向a D向b2如图所示，有一闭合矩形导体线框abcd，它的一部分置于匀强磁场区域之内，一部分置于匀强磁场区域之外，要使线框bc边受到方向向下的磁场力，线框运动情况是 ( ) A向左做平动 B向右做平动 C向上做平动 D向下做平动3如图所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是 ( ) A向右摆动 B向左摆动 C静止不动 D不能判定4如图所示，MN是一根固定的通电长直导线，电流方向向上。今将一金属线框abcd放在导线上，让线框的位置偏向导线的左边，两者彼此绝缘。当导线中的电流突然增大时，线框整体受磁场力的合力情况为( )A受力向右 B受力向左C受力向上 D受力为五、自感现象 日光灯原理知识点识记1自感现象：由于导体本身的_而产生的电磁感应现象。2自感电动势：在自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。自感电动势的大小取决于_。 3自感系数L (1)大小：线圈的长度越长、线圈的面积_，单位长度上的匝数_，线圈的自感系数越大；线圈有铁芯比无铁芯时自感系数_。 (2)单位：_(符号H)。 (3)物理意义：表征线圈_的物理量4日光灯的构造及电路图 日光灯由灯管、_和_组成，灯管中充有_，镇流器、灯丝和启动器是_联的。5启动器的构造及作用启动器由_和电容器组成。启动器的作用是在开关闭合后，使电路短暂接通再将电路断开，相当于一个自动开关。6镇流器的作用 在启动器短暂接通电路再将电路断开的瞬间，镇流器中的电流_，产生_，这个自感电动势的方向与原来电源的电压方向_，它们合在一起，形成一个_，加在灯管两端，使灯管中的气体放电，于是_成为电流的通路，开始发光。 日光灯正常发光时，镇流器起着_作用，保证日光灯的正常工作。1自感电动势 (1)定义：在自感现象中产生的感应电动势，叫做自感电动势。 (2)自感电动势的作用：阻碍电流的变化。即当电流增大时，自感电动势阻碍电流的增大；当电流减小时，自感电动势阻碍电流的减小。 (3)影响自感电动势大小的主要因素：导体本身性质、电流变化的快慢程度等。且电流变化越快，自感电动势越大。 2自感系数 自感系数是表示导体本身特性对电流变化的阻碍作用)的物理量。且自感系数越大，对电流变化的阻碍作用越强，自感系数常用符号L表示。 3通电自感与断电自感通电自感 断电自感 在通电自感中，由于线圈中电流增大，线圈产生的自感电动势要阻碍电流的增大，电流的增大变缓，所以与自感线圈相串联的灯泡A会逐渐变亮。 在断电自感中，断开电路，电路中电流变小，但自感线圈仍然能与其他用电器构成回路，自感线圈中产生感应电流，阻碍电路中电流的减小，这样与线圈构成回路的电灯A会过会儿才熄灭，这个时候自感线圈相当于一个给电灯A供电的电源。如果电灯A中电流原来较小，在断开开关的瞬间，通过电灯A的电流突然增大，电灯才会突然闪一下再熄灭。 4启动器把电路接通后，为什么又能把电路自动断开? 电路中的开关闭合后，电源电压加在启动器的静、动触片之间，使氖泡内的氖气放电，放电产生的热量使U形动触片膨胀伸长，跟静触片接触，把电路接通电路接通后，电流通过U形动触片，由于动触片电阻很小，产生热量较少，U形动触片冷却收缩，与静触片分离，使电路自动断开。 5日光灯正常工作后，灯管内气体放电，成为电流的通路，此时灯管与镇流器串联，大部分电压加在镇流器上，灯管两端电压只有几十伏，这