电磁感应问题分析教学-ppt课件

1、电磁感应问题分析1.楞次定律妨碍的了解问题楞次定律妨碍的了解问题2.图象问题图象问题3.电磁感应定律能量问题电磁感应定律能量问题1.楞次定律妨碍的了解问题楞次定律妨碍的了解问题 2019年年 16如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的形磁铁，磁铁的N极朝下。当磁铁向下运动时但极朝下。当磁铁向下运动时但未插入线圈内部未插入线圈内部 A线圈中感应电流的方向与图中箭头方向一样，线圈中感应电流的方向与图中箭头方向一样，磁铁与线圈相互吸引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一样，线圈中感应电流的方向与图中箭头方向一样，磁铁与线圈相互排斥磁铁

2、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，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，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磁铁与线圈相互排斥 18.2019福建卷如图甲，一圆形闭合铜环由福建卷如图甲，一圆形闭合铜环由高处从静止开场下落，穿过一根竖直悬挂的条形高处从静止开场下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴一直坚磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴一直坚持重合。假设取磁铁中心持重合。假设取磁铁中心O为坐标原点，建立竖为坐标原点，建立竖直向下正方向的直

3、向下正方向的x轴，那么图乙中最能正确反映轴，那么图乙中最能正确反映环中感应电流环中感应电流i随环心位置坐标随环心位置坐标x变化的关系图象变化的关系图象是是B221BlR1.1.楞次定律妨碍的了解问题楞次定律妨碍的了解问题 某实验小组用如下图的实验安装来验证楞次定律。当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，经过电流计的感生电流方向是 AaGB B先aGb，后bGa CbGA D先bGa，后aGb1.楞次定律妨碍的了解问题楞次定律妨碍的了解问题 1010海南卷海南卷2 2一金属圆环程度固定放置。一金属圆环程度固定放置。 现将一竖直的条形磁铁，在圆环上方沿圆环轴现将一竖直的条形磁铁，在圆环上方沿圆环轴

4、线从静止开场释放，在条形磁铁穿过圆环的过线从静止开场释放，在条形磁铁穿过圆环的过 程中，条形磁铁与圆环程中，条形磁铁与圆环 A A一直相互吸引一直相互吸引 B B一直相互排斥一直相互排斥 C C先相互吸引，后相互排斥先相互吸引，后相互排斥 D D先相互排斥，后相互吸引先相互排斥，后相互吸引1.楞次定律妨碍的了解问题楞次定律妨碍的了解问题 08如以下图，粗糙程度桌面上有一质量为如以下图，粗糙程度桌面上有一质量为m的铜的铜质矩形线圈。当一竖直放置的条形磁铁从线圈中质矩形线圈。当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线线AB正上方等高快速经过时，假设线圈一直不动，正上方等高快速经过时，假设线圈一直不动，那么关

5、于线圈遭到的支持力那么关于线圈遭到的支持力FN及在程度方向运动及在程度方向运动趋势的正确判别是趋势的正确判别是 A.FN先小于先小于mg后大于后大于mg，运动趋势向左，运动趋势向左 B.FN先大于先大于mg后小于后小于mg，运动趋势向左，运动趋势向左 C.FN先小于先小于mg后大于后大于mg， 运动趋势向右运动趋势向右 D.FN先大于先大于mg后小于后小于mg， 运动趋势向右运动趋势向右1.楞次定律妨碍的了解问题楞次定律妨碍的了解问题 06如下图是一种延时开关，当如下图是一种延时开关，当S1闭合时，电闭合时，电 磁铁磁铁F将衔铁将衔铁D吸下，吸下，C线路接通。当线路接通。当S1断开时，断开时，

6、由由 于电磁感应作用，于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放。将延迟一段时间才被释放。那么那么 A由于由于A线圈的电磁感应作用，才线圈的电磁感应作用，才 产生延时释放产生延时释放D的作用的作用 B由于由于B线圈的电磁感应作用，才线圈的电磁感应作用，才 产生延时释放产生延时释放D的作用的作用 C假设断开假设断开B线圈的电键线圈的电键S2，无延时作用，无延时作用 D假设断开假设断开B线圈的电键线圈的电键S2，延时将变长，延时将变长1.1.楞次定律妨碍的了解问题楞次定律妨碍的了解问题 13如下图，在一均匀磁场中有一U形导线框abcd，线框处于程度面，磁场与线框平面垂直，磁线与线框平面垂直，R为一电

7、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。开场时，给ef一个向右的初速度，那么 Aef将减速向右运动，但不是匀减速 Bef将匀减速向右运动，最后停顿 Cef将匀速向右运动 Def将往返运动1.楞次定律妨碍的了解问题楞次定律妨碍的了解问题2019上海上海17如图，匀强磁场垂直于如图，匀强磁场垂直于软导线回路平面，由于磁场发生变化，回路变软导线回路平面，由于磁场发生变化，回路变为圆形。那么磁场为圆形。那么磁场逐渐加强，方向向外逐渐加强，方向向外 B .逐渐加强，方向向里逐渐加强，方向向里C .逐渐减弱，方向向外逐渐减弱，方向向外 D .逐

8、渐减弱，方向向里逐渐减弱，方向向里1.楞次定律妨碍的了解问题楞次定律妨碍的了解问题 15 2019广东卷广东卷 如图如图8所示，上下开口、内壁光滑的所示，上下开口、内壁光滑的铜管铜管P和塑料管和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从一竖直放置，小磁块先后在两管中从一样高度处由静止释放，并落至底部，那么小磁块样高度处由静止释放，并落至底部，那么小磁块() A在在P和和Q中都做自在落体运动中都做自在落体运动 B在两个下落过程中的机在两个下落过程中的机 械能都守恒械能都守恒 C在在P中的下落时间比在中的下落时间比在Q 中的长中的长 D落至底部时在落至底部时在P中的速度比中的速度比 在在Q中的大中的大

9、1.楞次定律妨碍的了解问题楞次定律妨碍的了解问题 2019广东在图广东在图1所示区域图中直角坐标系所示区域图中直角坐标系Oxy的的1、3象限内有匀强磁场，磁感强度方向垂直象限内有匀强磁场，磁感强度方向垂直于图面向里，大小为于图面向里，大小为B.半径为半径为l、圆心角为、圆心角为60的的扇形导线框扇形导线框OPQ以角速度以角速度绕绕O点在图面内沿逆点在图面内沿逆时针方向匀速转动，导线框回路电阻为时针方向匀速转动，导线框回路电阻为R. 1求线框中感应电流的最大值求线框中感应电流的最大值I0和交变感应和交变感应电流的频率电流的频率f。 2在图在图2上画出线框转一周的时间内感应电流上画出线框转一周的时

10、间内感应电流I随时间随时间t变化的图像规定与图变化的图像规定与图1中线框的位置中线框的位置相应的时辰为相应的时辰为t02.图象问题图象问题 2019.19一矩形线圈位于一随时间一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面纸面磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面纸面向里，如图向里，如图1所示。磁感应强度所示。磁感应强度B随随 t的变化规的变化规律如图律如图2所示。以所示。以l表示线圈中的感应电流，以表示线圈中的感应电流，以下各图正确的选项是下各图正确的选项是 A2.图象问题图象问题 2019年年 19.图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，图中两条平行虚线之间存在匀强

11、磁场，虚线间的间隔为虚线间的间隔为l，磁场方向垂直纸面向里。，磁场方向垂直纸面向里。abcd是位于纸面内的梯形线圈，是位于纸面内的梯形线圈，ad与与bc间的间隔间的间隔也为也为l。t0时辰，时辰，bc边与磁场区域边境重合如边与磁场区域边境重合如图。现令线圈以恒定的速度图。现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区沿垂直于磁场区域边境的方向穿过磁场区域。取沿域边境的方向穿过磁场区域。取沿abcda的感应电流为正，那么在线圈穿的感应电流为正，那么在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流越磁场区域的过程中，感应电流I随时间随时间t变化的变化的图线能够是图线能够是B 2.图象问题图象问题 06在竖直向上的匀强磁

12、场中，程度放置一个不变在竖直向上的匀强磁场中，程度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形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图方向如图1所示，当磁场的磁感应强度所示，当磁场的磁感应强度B随时间随时间t如图如图2变化时，图变化时，图3中正确表示线圈中感应电动势中正确表示线圈中感应电动势E变化的是变化的是A2.图象问题图象问题 07如下图，如下图，LOOL为一折线，它所构成的两个角为一折线，它所构成的两个角LOO和和OOL均为均为45。折线的右边有一匀强磁场，。折线的右边有一匀强磁场，其方向垂直于纸面向里。一边长为其方向垂直于纸面向里。一边长为l的正方形导线框沿的正方形

13、导线框沿垂直于垂直于OO的方向以速度的方向以速度v作匀速直线运动，在作匀速直线运动，在t0时时辰恰好位于图中所示位置。以逆时针方向为导线框中电辰恰好位于图中所示位置。以逆时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中可以正确表示电流流的正方向，在下面四幅图中可以正确表示电流-时间时间I-t关系的是时间以关系的是时间以l/v为单位为单位D2.图象问题图象问题 0721.如下图，在如下图，在PQ、QR区域中存在着磁感应强度大区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场、磁场方向均垂直于纸面。小相等、方向相反的匀强磁场、磁场方向均垂直于纸面。一导线框一导线框abcdefa位于纸面内，框的邻边都

14、相互垂直，位于纸面内，框的邻边都相互垂直，bc边与磁场的边境边与磁场的边境P重合。导线框与磁场区域的尺寸如重合。导线框与磁场区域的尺寸如下图。从下图。从t0时辰开场，线框匀速横穿两个磁场区域。时辰开场，线框匀速横穿两个磁场区域。以以abcdef为线框中的电动势为线框中的电动势的正方向，以的正方向，以下四个下四个t关系表示图中正确的选项是关系表示图中正确的选项是2.图象问题图象问题 2019矩形导线框矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直。规定磁场的正方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，磁感应强度向垂直纸面向里，磁感应

15、强度B随时间变化的规随时间变化的规律如下图。假设规定顺时针方向为感应电流律如下图。假设规定顺时针方向为感应电流i的的正方向，以下正方向，以下i-t图图 中正确的选项是中正确的选项是D2.图象问题图象问题 2019如图，一个边长为如图，一个边长为l的正方形虚线框内有垂直于纸的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场；一个边长也为面向里的匀强磁场；一个边长也为l的正方形导线框所的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直；虚线框对角线在平面与磁场方向垂直；虚线框对角线ab与导线框的与导线框的一条连垂直，一条连垂直，ba的延伸线平分导线框。在的延伸线平分导线框。在t0时，使时，使导线框从图示位置开场以恒定速

16、度沿导线框从图示位置开场以恒定速度沿ab方向挪动，直方向挪动，直到整个导线框分开磁场区域。以到整个导线框分开磁场区域。以i表示导线框中感应电表示导线框中感应电流的强度，取逆时针方向为正。以下表示流的强度，取逆时针方向为正。以下表示i-t关系的图关系的图示中，能够正确的选项是示中，能够正确的选项是C2.图象问题图象问题 2021如下图，一导体圆环位于纸面内，如下图，一导体圆环位于纸面内，O为圆心。环内两个圆为圆心。环内两个圆 心角为心角为90的扇形区域内分别有匀强磁场，两磁场磁感应强度的的扇形区域内分别有匀强磁场，两磁场磁感应强度的大大 小相等，方向相反且均与纸面垂直。导体杆小相等，方向相反且均

17、与纸面垂直。导体杆OM可绕可绕O转动，转动，M端端 经过滑动触点与圆环良好接触。在圆心和圆环间连有电阻经过滑动触点与圆环良好接触。在圆心和圆环间连有电阻R。 杆杆OM以匀角速度以匀角速度逆时针转动，逆时针转动，t=0时恰好在图示位置。规定从时恰好在图示位置。规定从 a到到b流经电阻流经电阻R的电流方向为正，的电流方向为正， 圆环和导体杆的电阻忽略圆环和导体杆的电阻忽略 不计，那么杆从不计，那么杆从t=0开场转动开场转动 一周的过程中，电流随一周的过程中，电流随t 变化的图象是变化的图象是C2.图象问题图象问题10如下图的电路中，电源的电动势为如下图的电路中，电源的电动势为E，内阻为，内阻为r，

18、电感，电感L的电阻不计，电阻的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡的阻值大于灯泡D的的阻值在阻值在t0时辰闭合开关时辰闭合开关S，经过一段时间后，经过一段时间后，在在tt1时辰断开时辰断开S.以下以下表示表示A、B两点间电两点间电压压UAB随时间随时间t变化的变化的图象中，正确的选项是图象中，正确的选项是B2.图象问题图象问题 10如下图，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，如下图，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒细金属棒PQ沿导轨从沿导轨从MN处匀速运动到处匀速运动到MN的的过程中，棒上感应电动势过程中，棒上感应电动势E随时间随时间t变化的图示，变化的图示，能够正确的选项是能够正确的选项是

19、A 2.图象问题图象问题 10如以下图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小如以下图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为均为B，方向分别垂直于光滑程度桌面向下和向上的，方向分别垂直于光滑程度桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为匀强磁场，磁场宽度均为L，边长为，边长为L的正方形框的正方形框abcd的的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上，使线框从静止开场边紧靠磁场边缘置于桌面上，使线框从静止开场沿沿x轴正方向匀加速经过磁场区域；假设以逆时针方向轴正方向匀加速经过磁场区域；假设以逆时针方向为电流的正方向，能反映线框为电流的正方向，能反映线框 中感应电流变化规律的是图中感应电流变化规律的是图 AC 2.

20、图象问题图象问题 11如图，如图，EOF和和EOF为空间一匀强磁场的边境，其为空间一匀强磁场的边境，其中中EOEO，FOFO，且，且EOOF；OO为为EOF的角平分线，的角平分线，OO间的间隔为间的间隔为l；磁场方向垂直于纸面；磁场方向垂直于纸面向里一边长为向里一边长为l的正方形导线框沿的正方形导线框沿OO方向匀速经过方向匀速经过磁场，磁场，t0时辰恰好位于图示位置规定导线框中感时辰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，那么感应电流应电流沿逆时针方向时为正，那么感应电流i与时间与时间t的关系图线能够正确的选项是的关系图线能够正确的选项是 2.图象问题图象问题 12如图，一载流

21、长直导线和一矩形导线框固定在同一平如图，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面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行知在行知在t0到到tt1的时间间隔内，直导线中电流的时间间隔内，直导线中电流i发发生某种变化，而线框中的感应电流总是沿顺时针方向；生某种变化，而线框中的感应电流总是沿顺时针方向；线框遭到的安培力的合力先程度向左、后程度向右设线框遭到的安培力的合力先程度向左、后程度向右设电流电流i正方向与图中箭头所示方向一样，那么正方向与图中箭头所示方向一样，那么i随时间随时间t变变化的图线能够是化的图线能够是 2.图象问题图象问题 13纸

22、面内两个半径均为纸面内两个半径均为R的圆相切于的圆相切于O点，两圆形区域点，两圆形区域内分别存在垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相内分别存在垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化。一长为等、方向相反，且不随时间变化。一长为2R的导体杆的导体杆OA绕过绕过O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为度为，t0时，时，OA恰好位于两圆的公切线上，如下图。恰好位于两圆的公切线上，如下图。假设选取从假设选取从O指向指向A的电动势为正，以下描画导体杆中的电动势为正，以下描画导体杆中感应电动势随时间变化的图象能够正确的选项是感应电动势随

23、时间变化的图象能够正确的选项是(C) 2.图象问题图象问题182019新课标全国卷 如图(a)所示，线圈ab、cd绕在同一软铁芯上在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间电压如图(b)所示知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，那么以下描画线圈ab中电流随时间变化关系的图中，能够正确的是CNoImage2.图象问题图象问题3.综合综合 202019安徽卷安徽卷 英国物理学家麦克斯韦以为，英国物理学家麦克斯韦以为，磁场变化时会在空间激发感生电场如下图，一磁场变化时会在空间激发感生电场如下图，一个半径为个半径为r的绝缘细圆环程度放置，环内存在竖直的绝缘细圆环程度放置，环内存在竖直向上的匀

24、强磁场向上的匀强磁场B，环上套一带电荷量为，环上套一带电荷量为q的小的小球知磁感应强度球知磁感应强度B随时间均匀添加，其变化率随时间均匀添加，其变化率为为k，假设小球在环上运动一周，那么感生电场，假设小球在环上运动一周，那么感生电场对小球的作用力所做功的大小是对小球的作用力所做功的大小是() A0 B.r2qk C2r2qk Dr2qk 25 2019新课标新课标卷卷 半径分别为半径分别为r和和2r的同心圆形导的同心圆形导轨固定在同一程度面内，一长为轨固定在同一程度面内，一长为r、质量为、质量为m且质量分且质量分布均匀的直导体棒布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面，置于圆导轨上面，BA的延伸线经

25、的延伸线经过圆导轨中心过圆导轨中心O，安装的俯视图如下图整个安装位于，安装的俯视图如下图整个安装位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向，方向竖直向下在内圆导轨的下在内圆导轨的C点和外圆导轨的点和外圆导轨的D点之间接有一阻点之间接有一阻值为值为R的电阻的电阻(图中未画出图中未画出)直导体棒在程度外力作用直导体棒在程度外力作用下以角速度下以角速度绕绕O逆时针匀速转动，在转动过程中一直逆时针匀速转动，在转动过程中一直与导轨坚持良好接触设导体棒与导轨之间的动摩擦因与导轨坚持良好接触设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为数为，导体棒和导轨的电阻均可忽略，导体棒和导轨

26、的电阻均可忽略 重力加速度大小重力加速度大小g.求求 (1)经过电阻经过电阻R的感应电流的方向和大小：的感应电流的方向和大小： (2)外力的功率外力的功率3.综合综合 232019安徽卷安徽卷 (16分分)如图如图1所示，匀强磁场的磁感应强度所示，匀强磁场的磁感应强度B为为0.5 T，其方向垂直于倾角，其方向垂直于倾角为为30的斜面向上绝缘斜面上固的斜面向上绝缘斜面上固定有定有“A外形的光滑金属导轨的外形的光滑金属导轨的MPN(电阻忽略不计电阻忽略不计)，MP和和NP长度均为长度均为2.5 m，MN连线程度，长为连线程度，长为3 m以以MN中点中点O为原为原点、点、OP为为x轴建立一维坐标系轴建立一维坐标系Ox.一根粗细均匀的金属杆一