(完整word版)电磁感应综合应用

1、电磁感应综合应用一、三小点：1.产生条件 ：（ 1）感应电流：（ 2）感应电动势：。看2.方向判定 ：感应电流的方向：切割：一切：+看3.大小：（ 1）感应电动势：一切：E= (平均 )切割： E=(瞬时 和平均 )看（ 2）感应电流：相关知识： 1.“三只手”：（ 1）右手螺旋：因而（ 2）左手定则：因（中）而（ 3）右手定则：因（中）而2.楞次定律：（阻碍的）表现方式： 增（） 减（）1.如左图， 有一闭合线圈， 已经标出外磁场的正方向和感应电流的正方向，穿过闭合回路的磁通量 随时间 t 变化的图像分别如图甲、乙、丙、丁所示，则：（ 1）甲：有没有感应电流？；有的话感应电流方向；感应电流大

2、小变化情况；（ 2）乙：有没有感应电流？；有的话感应电流方向；感应电流大小变化情况；（ 3）丙：有没有感应电流？；有的话感应电流方向；感应电流大小变化情况；（ 4）丁：有没有感应电流？；有的话感应电流方向；感应电流大小变化情况；BI2.如图所示，理想变压器左线圈与导轨相连接，导体棒ab可在导轨上滑动，磁场方向垂直纸ac面向里，以下说法正确的是 ()A ab 棒匀速向右滑，流过灯的电流cdB ab 棒匀加速右滑，流过灯的电流dcBC ab 棒匀减速右滑，流过灯的电流dcD ab 棒匀加速左滑，流过灯的电流c dbd3.如图所示， a、b 圆形导线环处于同一平面，当a 环上的电键 S 闭合的瞬时，

3、 b 环中的感应电流方向及b 环受到的安培力方向()A. 顺时针，沿半径向外B.顺时针，沿半径向里C.逆时针，垂直纸面向外D.逆时针，垂直纸面向里4.学习楞次定律的时候，老师往往会做如图X21 1 所示的实验图中，a、 b 都是很轻的铝环，环 a 是闭合的，环b 是不闭合的a、 b 环都固定在一根可以绕O 点自由转动的水平细杆上，开始时整个装置静止当条形磁铁N 极垂直 a 环靠近 a 时， a 环将 _ ；当条形磁铁 N 极垂直 b 环靠近 b 时，b 环将 _(填“靠近磁铁”、“远离磁铁”或“静止不动” )Sab5.如图所示， 一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，环中的感应电流(自左

4、向右看 )()A 沿顺时针方向B先沿顺时针方向后沿逆时针方向C沿逆时针方向D先沿逆时针方向后沿顺时针方向16.如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行线框由静止释放，在下落过程中()A 穿过线框的磁通量保持不变B线框中感应电流方向为顺时针C线框所受安培力的合力为零D线框的机械能不断增大7.矩形导线框abcd 固定在匀强磁场中，如图甲所示，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度 B 随时间 t 变化的规律如图乙所示，则()A 从 0 到 t1 时间内，导线框中电流的方向为adcbaB 从 0 到 t1 时间内，

5、导线框中电流越来越小C从 t1 到 t2 时间内，导线框中电流越来越大D从 t1 到 t2 时间内，导线框bc 边受到安培力大小保持不变8.如图所示，让线圈由位置1 通过一个匀强磁场的区域运动到位置2，下列说法中正确的是()A 线圈进入匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应电流，而且进入时的速度越大，感应电流越大B整个线圈在匀强磁场中匀速运动时，线圈中有感应电流，而且感应电流是恒定的C整个线圈在匀强磁场中加速运动时，线圈中有感应电流，而且感应电流越来越大D线圈穿出匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应电流，而且感应电流越来越大9.如图所示，一导线弯成半径为a 的半圆形闭合回路。虚线MN 右侧有磁感应强

6、度为B 的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v 向右匀速进入磁场，直径CD 始络与 MN 垂直。从 D 点到达边界开始到 C 点进入磁场为止，下列结论正确的是A 感应电流方向不变B CD 段直线始终不受安培力C感应电动势最大值mE1E =BavD 感应电动势平均值Bav4二、四大类：（一）电路问题：分析思路与方法小结：1产生感应电动势的部分相当于电源，其电阻为内阻。利用E=()或 E=()求感应电动势的大小，利用或判断电流方向。2分析电路结构，复杂电路画等效电路图3利用电路规律求解，主要有欧姆定律（I=； U=）和串并联规律等10.如图所示， abcd 是水平放置的矩形闭合金属框，

7、OO' 是金属导体，可以沿着框边ad、 bc 无摩擦地平移滑动，整个框放在竖直向下的匀强磁场中。设磁感强度为B。 OO' 长为 L（ m），电阻为 R（），ab、cd 的电阻都为2R（），ad、bc 的电阻不计。当OO' 向右以速度为v（ m/s）匀速滑动时，求：（ 1）金属棒产生的感生电动势（ 2）金属棒两端的电压 U（ 3）作用在金属棒上的外力大小和方向。211如图所示，矩形线圈从匀强磁场中，第一次以速度v 匀速拉出，第二次以速度 2v 匀速拉出，则第一、二次相比较()(A): 外力做功之比为1:1( B): 拉力的功率之比为1:2(C)线框产生的热量之比是1:2(

8、D): 通过导线截面的电量之比是1:112.面积 S = 0.2m 2、n = 100 匝的圆形线圈，处在如图所示的磁场内，磁感应强度随时间 t 变化的规律是B = 0.02t，R = 3 ， C = 30 F，线圈电阻r = 1，求：（ 1）通过 R 的电流大小和方向（ 2）电容器的电荷量。13.如图，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率Bk ， k 为负t的常量。用电阻率为 ，横截面积为 S 的硬导线做成一边长为 l 的方框，将方框固定于纸面内，其右半部位于磁场区域中。求：导线中感应电流的大小；磁场对方框的作用力的大小随时间的变化率。l（二）电磁感应中的动力学问题：方

9、法小结：受力分析：必要时画出相应的平面图。受力平衡时，速度最大。EI分析思路 ：R rF=BIL运动导体所受的安培力确定电源（ E， r）感应电流最大速度是否匀变速a 大小变化情况F=ma合外力加速还是减速v 与 a 方向关系14相距为L 的两光滑平行导轨与水平面成角放置。上端连接一阻值为R 的电阻，其他电阻不计。整个装置处在方向竖直向上的匀强磁场中，磁感强度为B，质量为 m，电阻为 r 的导体 MN ，垂直导轨放在导轨上，如图25 所示。由静止释放导体MN ，求：（ 1） MN 可达的最大速度 vm；（ 2） MN 速度 v=v m/3 时的加速度 a；（ 3）回路产生的最大电功率 Pm31

10、5如图所示， 边长为 h 的矩形线框从初始位置由静止开始下落，进入一水平的匀强磁场，且磁场方向与线框平面垂直。H>h ，已知线框刚进入磁场时恰好是匀速下落，则当线框出磁场时将做（）A、向下匀速运动B、向下减速运动C、向下加速运动D、向上运动16.如图所示， AB CD 是两根足够长的固定平行金属导轨，两轨间距离为L ，导轨平面与水平面的夹角为，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感应强度为B ，在导轨的AC 端连接一个阻值为R 的电阻，一根垂直于导轨放置的金属棒ab，质量为m，电阻为R，与导轨的动摩擦因数为，从静止开始沿导轨下滑，求：(1)ab 棒的最大速度(2)ab

11、 释放的最大功率(3)若 ab 棒下降高度h 时达到最大速度，在这个过程中，ab 棒产生的焦耳热为多大？CRbAa DB17如图，矩形线框的质量m 0.016kg，长 L 0.5m，宽 d 0.1m ，电阻 R 0.1 .从离磁场区域高h1 5m 处自由下落，刚入匀强磁场时，线框正好作匀速运动.求：(1) 磁场的磁感应强度；(2) 如果线框下边通过磁场所经历的时间为t 0.15s，求磁场区域的高度 h2.4（三）、电磁感应中的能量问题：分析思路： 应当牢牢抓住 能量守恒 这一基本规律，分析清楚有哪些力做功 ，就可知道有 哪些形式的能量参与了相互转化 ，（ 1）如有动摩擦力做功，必然有出现；（

12、2）重力做功，就可能有能参与转化；（ 3）安培力做负功就将其它形式能转化为能， P 安 =F 安 V = P 电=EI安培力做正功将能转化为其它形式的能；解题方法：动能定理、能量守恒定律或功能关系14如图所示，水平平行放置的两根长直光滑导电轨道MN 与 PQ 上放有一根直导线 ab， ab 和导轨垂直，轨宽50cm，ab 电阻为 0.02，导轨处于竖直向下的磁场中，B=0.2T ，电阻 R=0.03 ，其它线路电阻不计，ab 质量为 0.1kg。闭合电键 S， ab 从静止开始在水平恒力F=1N 作用下沿轨道滑动，求MaN（ 1）出 ab 中电流的方向和 ab 最大速度（ 2）在 ab 速度

13、2m/s 时刻撤去外力， S 仍闭合，那么此时开始直至最终，R 上产生多少R热量？FPSbN（ 09 天津卷） 15如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场内，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F 作用下加速上升的一段时间内，力F 做的功与安培力做的功的代数和R等于（）A 棒的机械能增加量B棒的动能增加量FC棒的重力势能增加量D电阻 R 上放出的热量16.图中回路竖直放在匀强磁场中，磁场的方向垂直于回路平面向内。导线AC 可以贴着光滑竖R直长导轨下滑。 设回路的总电阻恒

14、定为R，当导线 AC 从静止开始下落后，下面有关回路能量转化的叙述中正确的是（）BA. 导线下落过程中机械能守恒；ACB.导线加速下落过程中，导线减少的重力势能全部转化为回路产生的热量；C.导线加速下落过程中，导线减少的重力势能全部转化为导线增加的动能；D.导线加速下落过程中，导线减少的重力势能转化为导线增加的动能和回路增加的内能（四）、图象问题：分析思路与方法小结：1定性或定量地表示出所研究问题的函数关系（公式表达式）2在图象中E、 I 、B 等物理量的方向是通过正负值 来反映3画图象时要注意横、纵坐标的单位长度定义或表达17如图所示，水平放置的两平行导轨左侧连接电阻，其它电阻不计.导体 M

15、N 放在导轨上，在水平恒力F 的作用下，沿导轨向右运动，并将穿过方向竖直向下的有界匀强磁场，磁场边界PQ 与 MN 平行，从 MN进入磁场开始计时，通过MN 的感应电流 i 随时间 t 的变化可能是下图中的（）MPiiiiBRF0t 0t0t 0tBNQCD5IO23 4 5 t/s图 1图 218.在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图1 所示，当磁场的磁感应强度B 随时间 t 如图 2变化时，图 3 中正确表示线圈感应电动势E 变化的是 ()EEEE2E 02E 02E 02E0E0E0E0E0O1 2 3 4 5 t/sO12345t/sO1 23 4 5t/sO1 23/s-E 0-E 0-E0-E04 5 t-2E0-2E0-2E0-2E0ABCD图 319.如图所示，图中的A 是一个边长为L 的方形导线框，其电阻