传送带模型分析

1、传送带模型分析+电磁感应经典解析传送带模型分析传送 於 别图 示滑块可能的运动情况滑块受（摩擦）力分析1水平一直加速受力f= pmg先加速后匀速先受力f=师g ,后f=0to 2水平V0>V , 一直减速受力f= pmg；v0>v,先减速冉匀速先受力f=师g ,后f=0v0<v , 一直加速受力f= pmgv0<v,先加速冉匀速先受力f=师g，后f=0 to 3水平传送带长度1<,滑块一直减速到送左端文力f二师g （方向一直问 右）传送带长度1>, V0<V,滑块先减速再向右加速，到达右端速度为V0文力f二师g （方向一直问 右）传送带长度1>,

2、 V0>V,滑块先减速再向右加速，最后匀速，到达右端速度 为v减速和反向加速时受力 f= mg （方向一直向右）,匀 速运动f=0to 4倾斜一直加速受摩擦力f= pmgcos 0先加速后匀速先受摩擦力f= pmgcos 0,后f= mg sin 9W 5倾斜一直加速受摩擦力 f= pmgcos 9先加速后匀速先受摩擦力 f= pmgcos 0,后f= mg sin 9先以加速度ai加速，后以加速度 a2加速先受摩擦力 f= pmgcos 0,后 受反向的摩擦力 f= （mg cos eto 6倾斜一直加速受摩擦力 f= pmgcos 9先加速后匀速先受摩擦力f= pmgcos 0,后f

3、= mg sin 9一直匀速（V0>v）受摩擦力 f=mgsin 9一直匀速（v0=v）受摩擦力f=0先以加速度ai加速，后以加速度 a2加速先受摩擦力f= pmgcos 9,后 受反向的摩擦力 f= mg cos e7倾斜一直加速受摩擦力f= pmgcos 0一直匀速受摩擦力f=mgsin 0先减速后反向加速受摩擦力f= pmgcos 0,电磁感应难点突破电舷国应自感现象磁适量一“电磁感应现象L产生感应电流的条件感应电谛产生的条件是：穿过闭合电路的磁通量发生变化隰上表述是充分必要条件。不论什么情;兄，只要满足电拮闭含和磁通量发生变化这两个 条件j就烧产生感应电流反之1只要产生了感应电流

4、,为超电路一定是闭合的，穿过该 电路的磁通量也一定发生了变化。当闭合电路的一音的导体在磁场卬做切割磁感线的运动时,电路中有感应电流产生“这 个表述是充分条件，不是必要的，在导体做切割磁感运动时用它判定比手防便.2.感应电动势产生的条件”感应电初势产生的条件是：穿过电路的磁通量发生变化.这里不要求闭合.无论电路团台与否，只要磁通量变化了，就一定有感应电动势产生, 这好比一个电源；不论外电酷是否闭合，电动势乃是存在由k但品有肖外电路闭合时，电路 中才会有电流”二、楞次定律1 .楞;烷律感应电流总具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的电通量的变 化。楞次定律解决的是感应电流的方向问题

5、。它关系到两个晒：感应电流的建场（新产生 的磁场）和引起感应电流的磁场原来就有的磁场）。前者,诟者的关系不是“同问用或“反 向”的简单关系,而是前者“阻碍”后者“变优”的关系“2 .对“陌碍”意义的理解：3）阻碍瘴磁场的变化阻碍”不是阻止，而是“延缓二感应电流的磁场不会阻止 原磁场的变化，只附使原磁场的变化被延缓或者说被迟滞了,原磁场的变化趋势不会改变, 不会发生逆转.（2）阻碍的是原磁场的变化，而不是原磁场本身，如果摩诲场不变化,即使它再通， 也不会产生感应电流. 阻碍不是相反.当原磁通激小时，感应电流的磁场与原磁场同向，以阻碍其减小J 当磁体远离导体运动时，导体运动将和磁体运动同向，以阻碍

6、其相对运动.（4）由于"阻碍为了维持原磁场的变化,必须有外力克服这一岬目碍”而做I扎从 而导致其它形式的能丰专化为电能.因此楞次定律是靛量转比和守恒定律在电磁感应中的体 现.3 .榜;欠定律的具体应用< I）队“阻碍磁通量变化”的角度来看,由裾通量计算式公二后的口行可知,磁通量变 化白毋二%- ©1有多种册式，主要有：孔。不变j B改变身这时a 3=。身的in灯7 微信号：ciQozkioncjwjDl 00尻B不变F S改芟苜这时© <=4S B配D艮S不变j b改变这时（sm七F口 o i J当乩£仃申有两个或三个一起变化Pt就要分别计算

7、任、叫一再求g.叱了，（2）从"阻碍相对运动”的苴度来看梯次定律的这个结论可以用能量守恒来解释: 既然有感应电流产生，就有苴它能转化为电能又由于是由相对运动引起的，所以只能是机 械能减少转化为电能，表现出的现象就是“阻碍”才取寸运动口（3）队部目碍自身电流变化"的角度来看，就是自感现象。在应用楞次定律0寸一定要注意阻碍，不等于“反向号岬且碍“不是“阻止”4 .右手定则仃对一部分导线在磁场中切割磁感线产生感应电流的情况,右手定则和楞次定律的结论是 完全一致的。这时？用右手定则更方便一些。5-楞次定律的应用步骤楞次定律的应用应该严格按以下四步进行：确定原磁场方向5判定原磁场如何

8、变化 （增大还是属小为确定感应电滂的磁场方向（地反减同力根据安培定则判定感应电流 的方向。6 .解法指导：楞次定律中的因果关联楣次定律所揭示的电雌应过程中有两个最基本的因果联系,T感应磁场与原磁场位 通量变优之间的阻碍与硬阻碍的关系，二是感应电流与感应磁场间的产生和孤产生的关系一 抓住邛目碍”和产生”这两个因果关麻点是应用楞;欠定律解决物理问题的关键.（2）运用楞次定律处理问题的思路（必争版感应电灌方向类问题的思路微信号：口口升.-.7/|打。运用楞次定律为底感应电流方向的基本思路可!为一原、二感、三电流匕即为!明确原磁场；弄清原磁场的方向及磁通量的变化情况确定然电磁场士即根据楞次定律中的“阻

9、碍"原则，空言除磁场磁通量变化情况，确定 出感应电流产生的感应磁场的方向一判定电流方向二艮饼艮据感应裾场的方向，运用安培定则判断出感应电流方向.（b）判断闭合电路（或电路卬可动部分导体）相对运动类问题的分析策略在电磁感应问题中，有一类综含性较强的分析判断类问题，主要讲的是磁场中的闭合电 路在一定条件下产生了感应电流j而此电流又处于磁场中，受到安培力作用从而使闭合电 路或电路中可动部分的导体发生了运动.如例2）对其运动趋势的分析判断可有两种思路方 法:常规法:据摩磁场（B彷向及心情况）.次定律下琥定感应磁场S昉向安培定则， 判断感应电流（访向）左手定则，导体受力及运动曲势.效果法由楞次

10、定律可知,感应电流的"效果"总是阻碍引起感应电流的厚因均深刻理解“阻 碍”的含义一据“旧碍”原则，可直接对运动趋势作出判Bh更简捷、迅速一【例1】门噩。年全国）一平面线圈用a杆悬于产点，开始时名str处于水平位置j释放 后让它在如图所示的匀强磁场中运动已知线圈平面始算与纸面垂直，兰线圈第一次通过位 置I和位罡口时顺着磁场的方向着去，线圈中的感应电流的方向分别为位翼I位国11（A）逆时针方向诬寸针方向(D)顺时针方向逆时针方向命题意网：考查对楞次定律的理解应用能力及逻辑推理育幼.错解分析：由于空间想象能力所限?部分考生无法判定线圈经位置】、n时刻磁通量的 变化趋势，从而无法依

11、据揩决定律和右手螳碗定期推理出正确携项.解题方法与技巧；转圈第一次经过位置I时,弄过转圈的磁通量增加，由帮次定律，线 圈中感应电流的磁场方向向左j根据安培定则，顺看磁场看去，感应电流的方向为逆时针方 向一当线圈第一次通过位置u时？穿过线圈的磁通量减小可判断出感应电流为顺时针方向, 故选项B正确.【例21如图所示,有两个同心导体圆环。内环卬通一有顺时针方向的电漪j外环中原来无电流。m内环中电,流逐海增大附j外环中有无感应电潦？方向如何q( 、j,) VJb解：由于豳聚戋是闭合曲线，内环内部向里的磁感线条数和内环外向外的所有磁感线条数相等,所以外环所围一',.面积内(应该包括内环内的面积，

12、而不只是环形区域的面积)的总稔通向里、锹，敬妙卜 环中感应电流磁场的方向为向外，由安培定则，处环中感应电流方向为逆5寸针口【例31如图，线圈片中接有如图所示电涯，线圈B有一半面积处在线圈且中，两线圈 平行但不接触，则岂开关S闭和房间,线圈B卬的感应电流的情况是：( )A.无感电电流B.有沿顺对针的感应电流一战信节：gQCiZfiCKig、川川H。C.有沿逆时针的感应电流D.无法踊定解；当开关3间和短间，绕圈内相当于环形电说其内言避方向向里，其外劄磁 感线方向向外1线圈力有一半面积处在线圈d卬，则向里的磁场与向外的磁场同时增大口 这时就要抓住主要部分，由于所有向里的诲感强都从d的内部穿过，所以，

13、的内部问里的 磁感线较密，A胁陪。向外的磁感战筱稀这样B 一半的面积中磁感线是向里且较密，另 一半面积中磁感线是向外且较稀,主要是以向星的磁解蓄为王j即当开关$闭和时？线圈$ 中的磁通量由零变为向里.故该廨间磁通量增加,贝庐生的感应电流的磁场应向外，因此线 圈B有沿逆时针的感应电流二答案为Co【例】如图所示，闭合导体环固定,条形布铁S极向下以初速度。沿过II"导体环圜心的竖直线不落的过程中，导体环中的感应电流方向如何？Tn解1从打阻碍桎通量变化”来看，原磁场方向向上，先售后减，感应电燎111磁场方向先下后上，感电端方向荆帼寸针后逆时针.【从“阻碍相对运动"来看先排斥后吸弓I

14、,把条形碎关等效为蝇线管，根据“同向电流 互相吸引,反向电流互相排斥7也有同样的结论。【例5】如图所示？ ae是矩形导线框。虻d的对称轴-其左方有匀；强磁场，以下哪些情况下如出中有感应电流产生？方向如何？， 也A将砧打向纸外平移R将油山向右平移'JC将的出以出为轴转动60" D一将 血数 M为丰蟒牵动50°S解二A、C两种情况下穿过他以的磁通量没有发生变化，无感应电流产生* E、D两种 情况下除磁通向外，减少，感应电流飒向外，感应电流方向为岫城口【例6】如图所示装置中？出杆原来静止。当口。杆 做如下那些运动时，加杆将向右移动?人向右匀速运动B.向右力腱运动C.向左加

15、速运动D 一向左减速运动御危号：cjCjozhorKjv/uli I rjQ解一心匀速运动时附中感应电流恒定，0中磁通量不变，穿ifd的磁通量不变化,J中无感应电流产生M保持静止，A不正确5由向右加速运动0寸，心中的磁通量向下， 增大p逋过4的电流方向向"F73向右移初，B正确宁同理可得C不正确？ D正确.选风D【例”如图所示，当磁铁袋55串蛤速构对"巨形学翻I （不考虑重力）郴呐 运动？I解；本题分析方法很多J最简里的方）去是；从哗且碍相对运动内的角度II来看J导线框一定会跟着条形磁铁同方向申制起来。灾嗥不计摩士鄱目力最 I I J终导线桩将和磁铁转动速度相同及睥考虑津蝌

16、力策戋框际雌比条形I 8磁铁转速小些1'【例8】如图所示，水平面上有两根平行导轨j上面放两根金属棒加心儿当条形磁铁如图向下移动时（不到达导轨平面3 %将如何移（动？出解；若按常规用打阻碍磁通量变化”判断> 则要根据下端磁极的根/ /性分别进行讨论,比较壑琐口而且在判定心h所受磁场力时。应该以 磁极对它们的磁场力为壬,不能以外。间的磁场力为壬（因为它们是受合磁场的作用）“如 果主注意到工端关所插,通过闭合回路的磁通量增大，由S二君S可知磁通量有增大的趋势,因此§的相应变化应该使磁通量有斌小的趋势,所以G，将互相靠近.这样判定比棱简便,【例9】如图所示，绝稣水平面上有两个离

17、得很近的导体环公占。将 条形磁铁沿它们的正中向下移动（不到达该平间 >,内占将如何移动？解：根据中二总E,磁铁向F移动过程中，3增大n所以穿过每个环中的 磁通量都有塔大的越势，由于5不可改变，为阻碍增大，导体环应该尽量远/0：离磁铁J所以,a。将相互远离卡【例10如图所示，在条形磁铁从国示位置桀。心二轴转动兜'的 过程申，放在导轨右端附近的金属棒而将如何移动？解：无论条形翩关的哪个极为W极，也无论是懈寸针转动还是逆盹针转动J在转动兜口过程中？穿过闭合电胳的磁通量总是增大的（条形磁铁内、外的磁感 线条数相同但方向相反F在线框所围面积内的总磁通量和磁铁内部的磁感线方向相同且增 大。而

18、该位置闭合电转所围面积越大，总招通量越小，所以为阻碍磁通量增大金属棒必将 向右移动立【例11如图所示，口、。灯分别标有"3W 4gM和。闭合电键调节风 能使小豆都正常发光。断开电键后重做实验：电键闭合后看到的现象是什么？稳定后那只 灯粒亮？再断开电键，又将看到什么现象？B：闭合瞬间，由于电感线圈对电端增大的阻碍作用，门将慢慢亮起来，A立Hi变亮. 逐寸工的作用相当于一个大电屈 稳定后两灯都正常发光，盘的功率大，辛旗。逐寸£的作 用相苴于一只普通的电阻（就是该线圈的内阻力断开瞬间，由于电感线圈对电流灌小的阻 碍作用,通过值的电流将逐渐;庙卜我渐流变暗到熄灭，而他商组成后i闭合

19、回路j所 以方灯也将逐渐变喑到熄灭，而且开始还会闪亮一下（因为原来育心人），并且通过后的电 渍方向与原来的电流方两眼”出寸上相当于一个电源。例12如图所示,用丝线悬挂闭合金属环，悬于口点，直线左边有为强才磁场，右边没有磁场。金属环的摆动会很快停下来。试解寐这一现象。若整个/ j空间都有向外的句强磁场，会有这种现象吗？： Q> i解：只有左边有匀强磁场,金属环在穿越减场边察心由于磁通量发生变 1 就,环内一定会有感应电流产生,根据楞次定律将会阻碍相对运动,所以摆动会很快停F来, 这就是电醐阻尼现象“当然也可以用白窿守恒来解释：矗然有电'流产生,就一定有一部分机 械能向电能转化，最后

20、电流通过导体转化为内能，若空间都有匀强磁场，身过金属环的磁通 量反而不变化了，因此不产生感应电流，因此也就不会阻碍相对运动，摆动就不会很快停下 来Q三、电磁感应在卖际生活中的应用例析【例13如图所示是生产卬常用的一种延时缆电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和 B。线圈A跟电源连接，线圈B的两立畴在一起j构成一个闭合管“电路。在拉开开关S的时候【弹雷k并不能之即将衔铁口特起，*削然后再接入户内的用电器他语机M部电薄札业活患15】在有线电话网中，电话机是通过两条导线和电信局的交换机传送和接收电信手误触火铸而触电,脱指开关是否含断开？为什么?从而使触头C （连接工作电路）立即离开，过一段fl寸间后触头

21、c才能离开;延时继电器就是 这样得名的口试说明这种组电器的工作原理口如图所示是一电话机的消"侧音中电路 与交换机的连接示意图。国中的两个变<2）大站在地面上手误触火线,电流通过火线和人体而流向大地，不通过零钱这样 变压器的铁芯中就会有磁通量的变化，从而次级产生感应电动势，脱扣开关就会断开。详析！当拉开开关§时使线圈A中电流变小井消失时，铁芯中的磁通量发生了变化（减 从而在线圈B中激起感应电漪J根据愣次定律J感应电流的磋场要阻碍原磁场的减小, ，就使铁芯中磁场减弓留导慢些，因此弹蓄不能立艮国的群头拉起。【例141如图所示是家庭用的"海电保护器”的关犍部分的原理

22、图，其中P是一个变 压器铁芯，入尸的两根电线打（火线和零线）采用双线绕法，赞在铁芯的一很M卡为原线圈,解析：（1）用户正常用电时，心力之间没有电压，因为双线建成的初缓线圈两根导线 中的电法总是大小相等而方两皈的穿过铁芯的磁通量总为。，副线圈中不会有感应电动 势产生。<1）用户正常用电时，瞑”之间有没有电压？扣开关本身没有画出,它是串联在本回左边的火线矛畴线上， 开关断开时F用户的供电被切断3。接在铁芯另一共嘀线圈的 两端小 5之间,当小加可没有电压时“ 0使得脱扣开关闭合. 当心,间有电压时，脱扣开关即断开，使用户断电。号*宓睥不采取措旃，发话者的音频信号必会传到自己的受话器中，使自己听

23、到自己的讲话 声音,这就是"侧音气较大的侧音会后 响接听对方的讲话，故必须减小或消除压器是完全相同的公八八乩3/六个线圈的匝数相同干打电话G上对看话筒发话把 放大后的音频电压加到变压器的圈与从线圈二和,辎出大小相等但随声频变化的电压？。 两端的电压产生的电流L逋过线圈“口两导线上、电信局的交摄机构成回路，再通过交换机 传到对方电话机，对方就听到发话者的声音口同时由于线圈。卬有电流通过,在线圈F中也会 有电压输出，放大后在自己的电话机的受话器上发出官己的谛话声,这就是上面讲的侧音/ 为了消除这个侧音，可以把线圈。的电压加在线圈d上,并通过用调节，中的电流出那么 为达到消恻音的目的，1应

24、与( ) 相接i 4应与()W,并使用 阳填"小于飞 “大于人或"等于"对方讲脚寸，音频电压通过交换机和两条导工加到本机,那么通 过£的电流为多少？解析：发话时，假定某T醺！|通过线圈&的电流是从上5岗流入，而且增大，则被戋圈。 和。上感应的电压都是上正下负，£中形成的电滂在变压器铁芯中产生的羸场的耐感线是逆 时针方向的5 1相力和4相接日寸，匕的感应电压在d中形成的电流在铁芯中产生的磁黑戈 是顺时针的,由于总和d的匝粗目同二只要调节也使白、才中的电流强度相等，则3和d产生 的磁场就完全抿消,通过线圈，的磁通量始终为零申没有感应电动势，

25、受话器中没有发 话者的声音，从南消除侧音。对方发话时，从交换机传来的音频电压加到电话机上n假设某 一时刻在线圈C和匚中形成的电流是从。的口端滂入且增大，则b线圈的1端为负，d线圈 的$端为负，感应电压值相同J在占烟回路中没有电流J厘中不会产生磁场抵消C的磁场， F中有后产生的磁场的磁感线通过磁通邕会发“变心产生感由电动势j放大后在受话器 简信rv_ >j . n"中发出对方的声音。一、法拉第电磁感应定律L法拉第电费感应定律白电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，即E二#二, 在国际单位制中可以证明其中的限L所以有皂=理。对于万匝线圈有五=也”。在导线切割

26、磁感线产生感应电动势的情况下，由:封立第电凿感应定律可推出感应电动势 的大小是：EMM皿1仃（仃是B与1之间的夹角）.1例11如图所示，长工1寅办的矩形线圈电阻为齿处于磁感应强度为B的匀强解场 边绻 线圈与磁感缄垂直”求：将线圈以向右的速度i匀速拉出磁场的过程中，拉力F大 小拉力的功率为 拉力做的功的 线圈中产生的电热£ 5通过线圈某一截面 的电荷量g »解；这是一道基本练习题，要注意要注意所用的边长究竟是心还是口，还应该思考一 下所求的备物理量与速度下之间有什么关系0£瓦.%J = £ .产三6ZL- R . Rps=W】'，/ R雷=也=些军

27、工丫R尚0 = JFn步微信号：gaozhoncjwulilOOE Atfi1 =F £=三£= 等与I，无关 R R特别要注意电热0和电荷/的区别,其中守=竺与速度无关！匕这个结论以后经常会 遇到I例2】如图所示j竖直放置的匚形导轨富为£,上端串有电阻正（其余导体部齐的电阻都忽略不计）。应感应强度为刀的匀强磁场方向等直干纸面向|：:外。金属棒油的质量为巴与导轨接触良好，不计摩搀。从静止释放后ah 小神£ 保持水平而下滑*试求助下滑的最大速度比* * '解：毯放旗间点只受重力，开始向下加速运动,随着速度的增大，感应 ，* 电动势工感应电流，、安培

28、力尸者随之勒匕加速度随之减"当尸增大到 .' Fg时，加速度娈为零，这时曲返曝大速度°,曰*通艮由F两£、可得彩.二百市Az） L点评士这道题也是一个典型的习题,要注意该过程中的动育关系：重力做功的过程是 重大势能向动能和电能转化的过程5安培力做功的过程是机械向电能转化的过程*合外力 C重力和安培力）做功的过程是动熊增加的过程，电端儆明的过程是电能向内能转化的过程. 达到稳定速度后，重力势能的膈小全都转比为电靛,电端做功又使电能全割背化为内能.这 时重力的功率等于电功率也等于热功率.进一西寸论；如果:在该图上端电阻右边安一只电键，让的下落一段距离后再闭合电

29、键J 用吆闰合电键后射的运动情况又将如何？（无论何时闭合电键，液可胃洗加速后匀速，也 可曾洗减速后勺速，但最终稳定后的速度总是一样的）.1b【例3】如图所示，U形导线框囿定在水平面上J右端放有质量为哂7的金属棒曲演与导轨间的动摩拇因数为小俗们用球的到她长分称j / 为工】、H回路的总电阻为五口从片0时刻起，在竖直向上方向加一个随1.4时间均匀变化的匀强磁场心、那么在£为多大时，金属棒开始移动？解：由E=生比1口可知，回路申感应电动势是恒定的，电流大小也是恒定的，但由 Ar于安培力 EILSRML随时间6W大，安培力;獭之墙大，岂安培力增大到等于最大热摩擦力时/她将开始向左移动。这时有

30、士依&.昌工=不,£ =上整, REL工工转动产生的感应电动势(1)蒋动轴与福感线平行.如同磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸 面向外，长L的金属棒馆以"为车蚯该平面内吹角速度逆时针匀速转动。 求金属棒中的感应电动势。在用导I蝴售蟒需线产生感应电动势的公式时注意 其中的速度誓应该是平均速度K用金属棒中点的速度.E = " 4 =上心线圈的转动轴与磁感线垂直.如图矩形线圈的长、宽分别为却、工，所围面积为5, 向右的匀强磁场的磁感应强度为%线圈绕图示的轴以角速度如匀速转动。 线圈的面、M两边切割磁感线，产生的感应电动势相加可得上书5/如 果线圈由打面导线袤制

31、而成j则后加§切.从图示位置开始申力贝J®应 电动势的即时值为斫邳血O该结论与线圈的形状和转动轴的具体 位M无关(但是轴必须与后垂直八实际上j这就是交淆发电机发出的交流电的即时电动势公式。例4如图所示，my坐标系y轴左侧和右恻分别有垂直于纸面 向外、向里的匀强码场1磁感应强度均为5,一个围成四分之一圆形的 导体环取脑其圆也正原点为半径为皤开始时在第一冢F弘从曰起 经白点以角速度也逆时价匀速转动，试画出环内感应电动势£随时间/ 1 1 ., s而变的函数图象(M顺时针电动势为正解二开始的四分之一周期内，g，帅中的感应电动L势方向相同，大小应相加；第二个四分之一周期内

32、穿过 或一一线圈的磁通量不变,因此9?应电动势为零；第三个四分 , I II之一周期内感应电动势与第一个四分之一周期内大小相匚J同面方向相反之第四个四分之一周期内感应电朗势又为季。感应电动势的最大值为审%周期为1=2沅%图象如右&工电磕感应中的能量守恒只要有感应电流产生，电磁感应现象中总伴随着靛量专化.电磁感应的题目往往与能 量守恒的知识相结合。这釉综合是很重要的“要牢固树立起自缰守恒的思想。【例。如图所示n矩形圈府从质量为帆窝为心在竖直平面内由 Hit自由下落.苴下方有如网方向的源磁场，磁场上、下边界水平，宽度 4也为线圈出边刚进入西场就开始做匀速运动，那么在线圈穿越磁场的全过程J产

33、生了多少电热？T f -T ? T 胪产?解：曲刚迸入磁场就做匀速运动，说明安培力与重力刚好平衡，在不落 二二二二;二 加的过程中，重力势部全部转化为电能，电自双全部转化为电热，所以产生电热。N惟乩【例6】如图所示j水平面上固定有平行导轨？磁感应强度为B的匀强磁场方向竖直向下。同种合金做的导体棒油、山横截面积之 一号/ 比为2：，长度和导轨的宜均为工,岫的廉量为吟 电阻为。开 " /''始附由“ 3都垂直于弓机静止，不计摩摭口给他一个向右的瞬时冲量工在以后的运动中，山的最大速度i小最大加速度先、产生 的电热各是多少？解:给油冲量后，油获得速度向右运动，回路中产生感应电

34、流，城受安培力作用而加 速，成受安培力南激速才当两者速度相等时，都开始做匀速运动。所以开始时M的加速度 最尢最终M的速度最大.全过程系统动能的损失都转优为电能，电能又转化为内能.由 于曲、H横截面积之上小2： 1,所以电阻之比七1：二根据。二产附牛町口吗同上产生 的电热应该是回路申产生的全部电热的2 3,又根据已知前ab的初速度为自叫因此者：F- BLv J = = BLLa =解得信=更旦最后的共同速度为%-口3吗 1r 阴73册* F条统动能损失为AE尸.6%其中s上产生电热。三个9用二.感应电量的计算根据法拉第电磁感应定律，在电磁感应现象卬，只要穿付闭合电路的磁通量发生变化, 用合电路中

35、就会产生感应电流。i殳在0寸间改内通过呈袋截面的电最为贝时RS电注定义弋1 = g，AT及法拉第电磁感应定律E = h/ & ,得：T « £ ,2中，山中（T / - Ait =-Af =- A/ =R 3 R如果闭合电路是一个里匝线圈（* = 1），则4=孚.JC上式申巴为线圈的匝效，A中为磁通量的变I七量,R为闭合电路的总电阻.可乳,在电该感应现象申，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就会产生 反应电流j在fi寸间&内通过导线截面的电量寸仅由线圈的匝数万、磁通量的变化量AG和 司合电僭的电阻定决定，与发生瀛通量的变化量的对间无关口因此,要快速

36、求得通过导体横截面积的电量g ,关键是正确求得磁通量的变化蚩虫中. 后通量的变化量是指穿过某一面积由时刻的磁通量中;与穿过这一面积海寸刻的磁通 直科之差，即”=啊-生“在计算3中时,通常只取其绝对值，次腺吗与中反向, 第么中?与©l的符号相反，-微信号：的奴/£门0"/1。口线圈在勾强磁场中转动,产生交变电淆，衽个周期内身过线圈的磁通量的变化量AO=0,故通过线圈的电量24穿过闭合电路磁通量变化的形式一般后下列几种情况，(1)闭合电路的面积在垂直于磁场方向上的分BS不变，磁感应强度8发生变化时，(2)磁感应强度下不变,闭合电路的面积在垂直于磁场方向上的分量5发生变

37、化时， A4> = B AS U)磁感应强度B与闭合电路的面积在垂直于脸场方向的分置5场发生变化时， 3中三中工-电°下面举例说明：例7如图所示，闭合导线框的度量可以忽略不计n将它从如酶示的位跟匀速拉出 匀强磁场。若第一次用时间拉出,外力所做的功为叫？通过导名辘面的电量为g,第二次用0.9$时间拉出，外力所做的功为工、通过导线截面的电量为的，则()fX"'x；X X ：B：X X：X X 限 > 为一 % c %,编的B JF < , q、= q；C % > Fl；,轨=牝D.怀；A并；，史 > 耿解析:戋框长为人室为0第一次拉出节世为

38、旧镇守欠料睁底利作测忤即。 匀速拉出磁场时j外力所做的功恰等于克>安培力所儆的功j有%=跖拓二户1孕陋Jr ?同理唯士炉与£/乱故即在啊孑又由于线框两次拉出过程中，昧通置的变化置注晞，即A1二由孑=A1R ?得：与=q工故正确答案为选项C唾【例8】如图所示,空间存在垂直于纸面的均匀磁场,在半径为“的图形区域内部及外 部,他方向相反，库感应强度的大小均为夙一半径为b ,电阻为R的圆形导线环放置在 纸面内，其圆心与圆形区域的中心重合，当内、外磁场恒酎由3均匀地减小到季的过程中, 通过导线截面的电量g -0解析:由题意知:、=0 p2.微信号:gcjozhongwulilO他忙一切&

39、quot;由 q = 丁，q =-KK【例G如图所示是一种测量通榭耗爰管中磁场的装置，把一个很小的测量线圈，放在 得则处j线圈与测量电量的;中击电流计G串联，当用双刀双掷开关S使螺线管的电流反向 时，测量线圈中就产生感应电动势，从而引起电荷的迁移，由表G测出电量Q,就可以算 出圈所在处的褴感应强度3。已则量线圈共有W匝，直径为凡它年球G串联电路的总 电阻为处则襁测处的减感强度£为多大？”解析，当双刀双掷开关&使螺线骨的电流反向时？测量线圈中就产生感应电动势F根 据法拉第电磁感定律可得， vAf> 、:3限小2尸± = A- SAz4由欧姆定律得：1 =2=邑X

40、 贯由上述二式可得；TT.Xd1例四】一个电阻为尺的长方形线圈口匕M沿着磁针所指的南历向平放在北丰球的一个水平桌面上，aWn3心，如图所示。现穿空招续懿潴音18%使砒与的互换位詈， 需唁-三: Qucj<roricF/'/uniurr用中击电流计测得导线中流过的电量为5g然后挑持瀛边不动，将线圈绕右边转动,使之突然竖直这次测得早留中流过的电量为0,试求该处地磁场的诲感强度的大小口解析；根据地磁场的特征可知在北半球的地磁场方向是向北向下的。只要求出这个磁 感强度的竖直分量瓦和水平分量历？就可以求出该处磁感强度B的大小。当线圈翻个身时，穿过线圈的磁通量的变化量为&虫=2315

41、 ,因为感应电动势%=她=以=总,所以2W心50A/A1当线圈绕我边竖直站起来时，穿过线圈的诲通量的变化量为、%二5斯以 0晅二(&-a)&上工二巡1由此可得 £ =；：上一 Qi + -21Q： +三.自愿映象1、自感现象自然现象是指当线圈自身电潦发生变化时，在线圈卬引起的电磁感应现象，当线圈中的 电流增加时，自感电流的方向与原电流方向相反：当线圈中电流减d耶b目感电流的方向与 原电流的方向相同.自感电动势的大小与电流的变化率成正比.-曲信号：:匕E0 白门”：；1自感系数上由缄圈自身的性质决定？与然圈的长短、相细、匝数、有无铁芯有关,目感现象是电磁感应的特例.一般

42、的电磁感应现象卬变化的原磁场是外界提供的，而自 感现象中是靠流过线圈自身变化的电流提供一个变化的磁场它们同届电磁感应，所以目感 现象遵循所有的电遢师应就津.自:感电刈势伊份是减美了原电流的芟it,不会阻止原以流的 变化或逆转原电流的变化.原电流最终还是要增力瞳稹定值或减小到需力自感现象只有在通过电路的电流发生变化时才会产生.在判断电路性质时,一般分析方 法是:当流过线圈1的电流突然增大瞬间;我可以把£看成一坪目值很大的电阻力当流暨 上的电3段然减小的瞬间？我们可以1日£看作一个电源？它提供一个跟原电流同向的电流.圉1困2 2电路中，当S断开时，我们只看到金灯闪高了一下后旗灭

43、那么S断开时图1电路 中就没有自感电流？能否看到明显的自感现象,不仅俣取决于自感电动势的大小，还取决于 电路的结构.在图电路中.我们颈先在电路设计时取线圈的阻值远小于灯幺的阻值，便S 断开前 并联电路中的电流足今后，客断开幡间,虽然上中电流在被小,但这一电流全都 流过金灯，仍比月断开前用灯的电流大得多，且延滞了一段时间，所以我4脩到A灯闪亮 一下后熄灭,对图1的电路，&断开瞬间也有自感电流但它比断开前端过两灯的电流还小, 就不会出现闪晟一下的现象.除线圈外，电路的其它音吩是否存在自感现象？当电路中的电流发生变化电路申每一个组成部分，甚至连导线,都会产生目感电动 势去阻碍电斌的变化,只不

44、过是线圈申产生的目感电动势比较大，其它部分产生的自感电动 势非常小而已&大 筐上信号 yaozhoriv/'j!i ICC入白感现象的应用一一日光灯(1)启动器：利用策管的辉光触电，起自动ffl电路接通和断开的作用禧滂器:在日光灯点燃匕利用目感现象，产生瞬时高压，在日光灯正常发光时” 利用自感现象起降压限流作用中3、日光妇的工作原理图如下：1-220V国中镇流器苴作用是在灯开始点燃时起产生瞬b寸高压的作用；在日龙灯正常塞光 时起起降压限流作用. 3是日光灯管，它的内壁涂有一层黄光粉，使其发出的光为柔和的白 光孑。是启动器,它是一个充有窗气的小玻璃泡J里面装上两个电粮一个配不动的

45、静触 片不用双金属片制成的U形触片组成.【例10如图所示的电第中和山是完全相同的灯泡，线圈上的电阻可以忽略不计, 下列诩去中正确的是()A.台上开关3接通电路时，也先亮出后高，最后一样真B.合上开关导接通电路时，山和思始终一样亮C,断开开关5切断电路时，4立艮碌息灭，当过一会熄灭徵信:：勺口口。131"| ICtiD.断开开关3切断电路时，山和血都要过一会才熄灭j4j:9II金解析:;莒闭合接通电路时，山支路中的电9克立即达到最大，出先亮：由于线圈的自感 作用，/支路电疏增加的慢，小后乐 为中的电流稳定后，线圈的阻碍作用消失，/与也 并联,亮度一样，颉A正确,B不正确缶S断开时，工和

46、小、出组成串联的闭合回路,小 和心亮度一样由于L中产生目感电动势阻碍一中原电流的消失.使和不过一会才熄 见故。选项正除删塔案为A、D一电路问题L确定电源:苜先判断产生电磁感应现象的那一部分导体(电源)，其次利用£ 二 口二或£ =肛e求感应电动势的大小，利用右手定则或楞次定律学崎T电流方向。2、分析电路结构，画等效电路网3、利用电路板律求解，主要有欧姆定律,由并联翅律等<1 微信号：g-ho电y/ulllOO 二、图象问颗1、定性或定量地表示出所研究问题6®蹴关系2,在图象中队J E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

47、表达【例11如图所示，平行导机置于磁感应强度为5的匀强遨场 中(方向向里)，间距为上，左避电阻为五,其余电阻不计，导轨右 端接一电容为。的电容器。现有一长2L的金属棒加放在导轨上， 劭以口为轴顺时针转过90"的过程中,通过我的电詈为多少辛解析：(1)由显棒以壮为轴肢转到b辨脱离耳轨的过程中，产 生的感应电动势一直增大，对C不断充电，同时又与R构成闭合回 路,舒产生感应电动势的平均值I石内表示前扫过的三角形的面积,即皿=彳l_F通过R的电量Qi =&二三小AHdt2由以上三式解得乌=胃匚. jL«在这一过程中电容器充电的总电量Q-CL止®为出桂在转动过程中产

48、生的感应电动势的最大值口即=£x2Lx(Afijx2Z) = 2f?£2ty 六£，取立得；Q2BL'gjC(2)当地棒睨离导轨后(对立前由，通过尺的电量为鼻，所以整个过程中通过五 的总电量为：QQi H-。广 BL'电磁感应中“双杆问题”分类解析【例2次强磁场磁感应强度ET.2 T,磁场定度3叫一正方形金属框边长曲词=1叫 每边电阻kO. 201金属把以片10m0的速度匀速穿过磁场区？其平面始终保持与磁感线方 向垂直,如图所示？求：一 “I1 :" X B*口一 ！H- L -H(1)画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流的工F

49、图线(2 )画出/两端电压的匚t图线解析；线框进入磁场区时前=3 八=24 =- =2.5 AXr方向沿逆时针，如图 实线的d所示，工电流整卖际寸闻能也迈吗川们00 v线框在磁场中运动时；邑=0,上=0无电海的挑知寸间二片=0 2 57I二线程穿出磁场区时;生=3 t廿？ v;4=2,5 A此电流的方向为顺时针,如图（口忌爰的5所示，规定电流方向逆时针为正，得N 图线如图（2）所示（2）线框进人磁场区ab两端电压jt/Ai -，5 书 l23M 0.2=0.W3 '：线框在磁场申运动时5匕两端电压等于感应电动势5=3 f t=2V线框出磁场时册两谎电压：GE - JZ”由此得5融掘口图

50、f 3 ）所示点评：将线框的运动过程分为三个阶段,第一阶期ab为外m . . r电路，第二阶段处相当于开胳时的电源，第三阶段必是接上外 n ' V0. 5 1电路的电源口 Ft三.综合例析电磁感应电路的分析与计算以其覆盖知识点多，粽合性强，思锥含量高，充分体现考生 能力手嗪底等特点，成为历届高考命题的特点一h命题特点 '. UU£j£f lfJl I y 7/'JJI I U1对电磁感应电路的考查命题，常以学科内综合题目呈现,涉及电磁感应定律、直渍电路.功、动能定理、篦量转优与守恒等多个知识点，突出考查考生理解肓既I、分析综含能力，尤 其从实际问题中

51、抽象概括构建物理模型的创新能力一2、求解策略变换物理模型，是招陌生的物理模型与氮悉的物理模型相匕排第分析异同并从中挖掘其 内在联系,从而建立起熟悉模型与未知现象之间ffi互关系的一种特殊解题方法一巧妙地运用 “类同”变换类似"变换类导”变换，可使复杂、陌生、抽象的问题变成简鼠、熟悉、 具体的题型，从而使问题大为简化一解决电福感应电路问题的关键就是借鉴或利帝出仇原型来启发理解和变换物理模型j即 把电磁感应的问题等数专成稳恒直流电路才巴产生感应电动势的药陪归导体等效为内电路一 感应电动势的大4寸瞪于电源电动势.其余言吩才哈干外电路，并画出等效电路图.此时n处 理问题的方法与闭合电路求解基

52、本一致，惟一要注意的是电磁感应3见象中，有时导体两端有 电压，但没有电流流过；这类似电源两端有电势差但没有接入电路时，电流为零.1例31据报道，1的2年了月，美国以阿特兰蒂斯”号航天飞机曲亍了一项卫星悬绳发 电实验，实验取得了部分成功.航天飞机在地球赤道上空离地面约30km处由东向西飞行, 相对地面速度大约6-5X10? ms,从航天飞机上向地心方向爱射一颗卫星，携带一根长20 匕%电阻为800 G的金属悬绳,使这根悬与地磁场垂直,做切割磁感线运动一假定这一范 围内的地磁场是寸羽的,磁感及强度为4X10叮，且认为悬羯上昔点的切割速度和航天飞机 的速度相同才艮据理论设计,通过电高层（由等离子体组

53、成）的作用？悬可以产生约3 A 的感应电流，试求：<0金属悬绳申产生的感应电动势J（2）悬绳两端的电压；0）航天飞机绕地球运行一圈悬电输出的电能1已知地球半径为6400 km）.命题意图：考查考生信息摄取、提炼、加工直a及构建物理模型的抽象觥括向廿、工. 需行 j三 厂 |C 7，"HI 广 A N'T | I 00错解分析用生缺乏知识迁移运用能力和抽象概括能见木鼾现实情景中构建模型劭割磁感线的导体棒模型)并进1亍模型由施(转换为电源模型及直流电躇模型)，无法顺f挺 用直流电路相关知识突破一解题方法与技巧I将飞机下金属悬绳切害幅感线产生感应电动势看作电源模型，当它通 过

54、电离层次电可看作直流电路模型,如图所示(1)金属绳产生的电前势：X 1 g X 2。X 1F X 6.5 黑 1v=5 1 K 1 炉 ¥C2)悬绳两端电压，即路端电压可由闭合电路欧姆定律得:匚三为加工2XL03Xg(XV=2£X10 VC3)飞机绕地运行一周所需时间2 城 2x3.14x(6400x10- +3000xltf)八、4三；S-9.1X sv6.5xlOJ则飞机绕地运行一圈输出电能;£-LT2800X 3X9.1X 10tJ-7.6X10A J?【例4】如图所示，竖直向上的匀强磁场j磁感应强度£=。,5 T,井目以一 =01Js Ar ；.

55、 ： I IT h命题意图：考查理解能力、推理能力及分析综合能力在变化，水平轨道电阻不计,且不计摩擦阻力，宜(H山的导轨上放一电阻£产。0的导 体棒J并用水平线通过定滑轮吊着质量耳s kg的重物J轨道左端连接的电阻2?-0.4 Q J 图中的UaBm求至少经过多长时间才能吊起重物.错解分析二(1)不善于逆向思维，采取执果索因的有效途径 探寻解题思路$ (2)实际运算过程忽视了 B的变化，将B代入F=bm导致错解解题方法与技巧:由法拉第电磁感应定律可求出回路感应电动势：E=把= N£由闭合电路欧姆定律可求出回路中电流/ 由于安培力方向向左，应用左手定则可判断出电漪方向为顺时针

56、方向由上往下看).A D再根据猾次定律可知磁场增加，在f时的感应强度为：8 - (5+ -0®Af此时安培力为F由受力分析可知 %=“由囱图式并代入数据:-4史s1例5QQ0I年上;每卷半径为小的圆形区域内有均匀磁场,磁感强度为a-0.2T,磁 场方向垂直里面向里，半径为卜的金属圆环与箍场同心地放置， 磁场与环面垂直,其中U.4m,g0.如3尸金属环上分别接有灯 工八力,两灯的电阻均为久=2Q,一金属棒AA'与金属环接触良 好,棒与环的电阻均忽略不计(1)若棒次为=5m 5的速率在环上向右匀速滑动，水棒滑过 圆环直径00,网前寸(如图所示).18中的电潮料/克过灯L 的电流。

57、(2)撤去卬间的金属棒工?；将右面的半圆环dL。'以0&为轴向上翻转典匕若此 日帼场随时间均匀变化，其变辟为心上仃防求办的功率中；,例信号：goozkiorigv/ulllOO 解析；CD棒滑过圆环直径az的睡时成.中的电动势图(1?等效电路如图 所示，流过灯上】的电渣P=(EJ2)： J?=lgX 10AV微信号:. I .-'.%=B2a i-O.2XO.8X 5=O.8V1=鲂/五=0一& 2=0.4A3施去卬间的金属棒UV,将右面的半周环仪2'以0"，为轴向上翻转901半圆环。口。中产生感应电动势，相当于电源，灯4为外电路，等效电 路如图(2)所示j感应电动势2=A Af=D.5XJTXA AM>32V ®口，的功率一、电磁感应中的动力学问题这类问题覆盖面广，题型也多种多样亨但解决这类问题的关键在于通过运动状态的分析 来寻找过程中的临界状志，如速度、加速度取最大值或最小值的条件等，基本思解是