第四章 电磁感应 章末整合 课件(人教版选修3-2)课件

1、专题一用楞次定律(或右手定则)判断电磁感应现象中感应电流的方向在电磁感应现象中，所产生的感应电流的方向可以利用楞次定律(或右手定则)进行直接判断，也可以利用楞次定律的推广形式进行判断(1)利用楞次定律判断感应电流方向的一般思路：图 11在特定的情况下，也可以利用楞次定律的推广形式判断感应电流的方向，具体的方法是：感应电流具有这样的方向，它总是阻碍物体之间的相对运动的发生【例题】如图 12 所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的 N 极朝下但未插入线圈内部，当磁铁向上运动时()图 12A线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引B线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，

2、磁铁与线圈相互排斥C线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥解析：磁铁的 N 极下方区域的磁感线向下，因此，磁铁的N 极朝下但未插入线圈内部时，穿过线圈的磁场方向向下当磁铁向上运动时，穿过线圈的磁通量的变化是：向下减小，根据楞次定律，闭合线圈中会产生感应电流，电流的磁场方向应向下(阻碍磁通量减小)，再根据安培定则，可以判断，线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，且磁铁与线圈相互吸引答案：C(2)利用右手定则判断感应电流方向的一般思路：图13【例题】如图 14 所示，CDEF 是金属框，当导体 AB 向右)移动时，有

3、关导体 AB 中的电流方向，下列说法中正确的是(A导体 AB 中无感应电流B感应电流方向先从 AB，后从 BAC感应电流方向从 AB图 14D感应电流方向从 BA解析：导体AB 中有感应电流，根据右手定则，感应电流方向从AB，而CD 中电流的方向为CD，EF 中电流的方向为FE.答案：C专题二用法拉第电磁感应定律进行计算在电磁感应现象中，闭合回路中因磁通量发生变化会产生感应电流，就其本质而言，是在电磁感应现象中，回路中产生了感应电动势，如果回路是闭合的，回路中就会有感应电流，如果回路不是闭合的，则回路中没有感应电流，但感应电动势仍然是存在的感应电动势的大小计算可以利用法拉第电磁感应定律进行计算

4、，而闭合回路中的感应电流则可以利用欧姆定律计算，这类问题也是本章的重点由于感应电流产生的过程伴随着有能量的转化，因此，在电磁感应现象中，也存在能量守恒定律的应用计算电动势的一般思路：(1)利用公式 Ent图 15【例题】 如图 16 所示，两根电阻不计、间距为 l 的平行金属导轨，一端接有阻值为 R 的电阻导轨上垂直搁置一根质量为 m、电阻为 r 的金属棒，整个装置处于竖直向上的磁感应强度为 B 的匀强磁场中现给金属棒施一冲量，使它以初速度 v0 向左滑行设棒与导轨间的动摩擦因数为，金属棒从开始运动到停止的整个过程中，通过电阻 R 的电量为 q.求：(导轨足够长)图 16(1)金属棒沿导轨滑行

5、的距离(2)在运动的整个过程中消耗的电能答案：见解析(2)利用导体做切割磁感线运动产生的感应电动势 EBLv进行计算的一般思路：图 17在公式 EBLv 的应用中，必须注意：公式 EBLv 只适用于导体做切割磁感线运动(平动)而产生的感应电动势的计算，且磁场是匀强磁场，导体的运动方向与磁场方向垂直，L 是切割磁感线的有效长度当导体的运动方向与磁场方向间的夹角为时，则 EBLvsin .图 18图19答案：见解析1(2012 年新课标卷)如图110所示，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行已知在 t0 到 tt1 的时间间隔内，直导线中电流 i

6、 发生某种变化，而线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右设电流 i 正方向与图中箭头方向相同，则 i 随时间 t 变化的图线可能是()图110解析：要求框中感应电流顺时针流动，根据楞次定律，可知框内磁场要么向里减弱(载流直导线中电流正向减小)，要么向外增强(载流直导线中电流负向增大)线框受安培力向左时，载流直导线电流一定在减小，线框受安培力向右时，载流直导线中电流一定在增大故答案选 A.答案：A2(双选，2012 年四川卷)半径为 a、右端开小口的导体圆环和长为 2a 的导体直杆，单位长度电阻均为 R0.圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁

7、场，磁感应强度为 B.杆在圆环上以速度 v 平行于直径 CD 向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心 O 开始，杆的位置由确定，如图 111 所示则()图 111答案：AD3如图 112 所示，质量为 M 的导体棒ab，垂直放在相距为 l 的平行光滑金属轨道上导轨平面与水平面的夹角为，并处于磁感应强度大小为 B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，左侧是水平放置、间距为 d 的平行金属板，R 和 Rx 分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻(1)调节 RxR，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流 I 及棒的速率 v.(2)改变 Rx，待棒沿导轨再次匀速

8、下滑后，将质量为 m、带电量为q 的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的 Rx.图 112解：(1)当 RxR，棒沿导轨匀速下滑时，由平衡条件得Mgsin F安培力 FBIl解得IMgsin Bl感应电动势EBlv电流IE2R解得v2MgRsin .B2l24如图 113 所示，EOF 和 EOF为空间一匀强磁场的边界，其中 EOEO，FOFO，且 EOOF；OO为EOF 的角平分线，OO间的距离为 l；磁场方向垂直于纸面向里一边长为 l 的正方形导线框沿 OO方向匀速通过磁场，t0 时刻恰好位于图示位置规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流 i 与时间 t 的关系图线可

9、能正确的是()图 113答案：B5如图114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 c、d，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度 h 处磁场宽为 3h，方向与导轨平面垂直先由静止释放 c，c 刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放 d，两导体棒与导轨始终保持良好接触用 ac 表示 c 的加速度，Ekd 表示 d 的动能，xc、xd 分别)表示 c、d 相对释放点的位移则以下四个图象中正确的是( 图 114加速度为0，在d下落h的过程中，hgt2，c匀速下降了xc解析：开始时 c 的加速度为 g，c 刚进入磁场即匀速运动，12gtt2h，d 进入磁场后，c、d 又

10、只在重力的作用下运动，加速度为g，一起运动了 h，c 出磁场，这时 c 的加速度仍为g，因此 A 错误，B 正确；c 出磁场后，d 这时受到重力和向上的安培力，并且合力向上，开始做减速运动，当运动了2h 后，d 出磁场，又做加速运动，所以C 错误，D 正确答案：BD6如图 115 甲所示，在水平面上固定有长为 L2 m、宽为 d1 m 的金属 U 形导轨，在 U 形导轨右侧 l0.5 m 范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示在 t0 时刻，质量为 m0.1 kg 的导体棒以 v01 m/s 的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为0.1，导轨与导体棒单位长度的电阻均为0.1 /m，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响(取 g10 m/s2)(1)通过计算分析 4 s 内导体棒的运动情况；(2