吉林省長(zhǎng)市第五中學(xué)高三物理 電磁感應(yīng)3課件

高三年級(jí)第一輪復(fù)習(xí)高三年級(jí)第一輪復(fù)習(xí)-電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)【解答【解答】 A、F兩種運(yùn)動(dòng)，穿過線框的磁通都不變，線框中沒有感應(yīng)電流。B、C、D、E四種運(yùn)動(dòng)，穿過線框的磁通都會(huì)發(fā)生變化，線框中有感應(yīng)電流。 【例【例4 4】 如圖所示，金屬桿MN和PQ間距為d，MP間有電阻R，豎直放置在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，另有一根金屬棒AB，長(zhǎng)為2d，A端與PQ始終接觸，固定不動(dòng)，觸棒緊靠MN滑倒，此過程中通過R的電量為多少？（其它電阻不計(jì)）?！纠纠? 5】 如圖所示，長(zhǎng)L的金屬導(dǎo)線上端懸掛于C點(diǎn)，下懸一小球A，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中作圓錐擺運(yùn)動(dòng)，圓錐的半頂角為，擺球的角速度為，磁感強(qiáng)度為B，試求金屬導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)?！痉治觥痉治觥?金屬導(dǎo)體做圓錐擺運(yùn)動(dòng)過程中，切割磁感線，因此產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)?！窘獯稹窘獯稹?方法一：金屬導(dǎo)體轉(zhuǎn)一周所切割的磁感線與圓錐底半徑轉(zhuǎn)動(dòng)一周所切割的磁感線相同，所以金屬導(dǎo)線切割磁感線的有效長(zhǎng)度【例【例6 6】 在磁感強(qiáng)度B=0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放一個(gè)半徑r0=50cm的圓形導(dǎo)軌，上面擱有互相垂直的兩根導(dǎo)體棒，一起以角速度=103s-1逆時(shí)針向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)圓導(dǎo)軌邊緣和兩棒中央通過電刷與外電路連接若每根導(dǎo)體棒的有效電阻R=0.4，外接電阻R=3.9（l）每半根導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；（2）當(dāng)電鍵S接通和斷開時(shí)兩電表示數(shù)（假定Rv，RAO）【分析【分析】 棒旋轉(zhuǎn)時(shí)，切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每半根棒相當(dāng)一個(gè)電源，兩根棒相當(dāng)于四個(gè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻相同的電池并聯(lián)由于導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，棒上各處切割磁感線的速度隨它離開轉(zhuǎn)軸的距離正比地增大，因此可用半根棒的中點(diǎn)速度代替半根棒的平均切割速度，認(rèn)清這兩點(diǎn)后，就可按穩(wěn)恒電販椒蠼狻接下頁(yè)接下頁(yè)【例【例1 1】 如圖1所示，兩根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線MN和PQ中通以大小、方向都相同的電流。導(dǎo)線框abcd和兩導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，線框沿著與導(dǎo)線垂直的方向自左向右在兩導(dǎo)線間勻速移動(dòng)時(shí)，線框中的感應(yīng)電流的方向是 A、沿adcba方向不變B、沿abcda方向不變C、由adcba變成abcdaD、 由abcda變成adcba【分析【分析】 MN和PQ之間是一個(gè)疊加磁場(chǎng)，以中線OO為界，右側(cè)磁場(chǎng)方向向紙里，越靠近PQ越強(qiáng)；左側(cè)磁場(chǎng)方向向紙外，越靠近MN越強(qiáng)。本題屬于線框在非均勻磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問題。對(duì)線框在非均勻磁場(chǎng)中切割感線很明顯的問題，用右手定則時(shí)有一點(diǎn)要注意，即應(yīng)該以磁場(chǎng)強(qiáng)處的切割情況作為判斷依據(jù)。在本題中，當(dāng)線框在OO右方時(shí)，bc邊處磁場(chǎng)強(qiáng)，要以bc邊切割來(lái)判別，則感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcba；線框在OO左方時(shí)，ad邊處磁場(chǎng)強(qiáng)，要改用ab邊切割來(lái)判斷，則感應(yīng)電流方向仍為adcba。【解答【解答】 選項(xiàng)A正確。A【例【例2 2】 如圖所示，通有穩(wěn)恒電流的螺線管豎直放置，銅環(huán)R沿螺線管的軸線加速下落，在下落過程中，環(huán)面始終保持水平銅環(huán)先后經(jīng)過軸線上1、2、3位置時(shí)的加速度分別為a1、a2、a3。位置2處于螺線管的中心，位置1、3與位置2等距離。則 Aa1a2=gBa3a1gCa1=a3a2Da3a1a2【分析【分析】 銅環(huán)下落過程中經(jīng)位置1附近時(shí)，穿過銅環(huán)的磁通由小變大，銅環(huán)中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙穿過銅環(huán)的磁通變大，即阻礙銅環(huán)下落，故a1g。經(jīng)位置2附近時(shí)，由于螺線管中部的磁感線可以認(rèn)為均勻分布，穿過銅環(huán)的磁通不變，銅環(huán)中無(wú)感應(yīng)電流，銅環(huán)僅受重力作用，a2=g經(jīng)位置3附近時(shí)，穿過銅環(huán)的磁通由大變小，銅環(huán)中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙穿過銅環(huán)的磁通變小，即阻礙下落，故a3v2v1，因此在位置1與3附近使環(huán)中發(fā)生同樣大小的磁通變化所需的時(shí)間間隔t1t3，可見在位置3附近，穿過銅環(huán)的磁通變化率大，環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流也大，銅環(huán)與線圈間的相互作用（相吸）也強(qiáng)，所以位置3的加速度比位置1的小，即a3a1【解答【解答】 A、B、D。ABD 【例【例3 3】 M和N是繞在一個(gè)環(huán)形鐵芯上的兩個(gè)線圈，繞法和線路如圖所示，現(xiàn)將電鍵S從a處斷開，然后合向b處，在此過程中，通過電阻R2的電流方向是 A、先由c流向d，后又由c流向dB、先由c流向d，后由d流向cC、先由d流向c，后又由d流向cD、先由d流向c，后由c流向d【分析【分析】 由于N回路中的電流斷通，引起了環(huán)形鐵芯中磁場(chǎng)的變化，使得線圈M中磁通量發(fā)生變化。只有當(dāng)線圈M中的磁通量發(fā)生變化時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，也可能在電阻R2中通過。因此判斷M線圈中原磁場(chǎng)的方向和磁通量的變化，才是解決此題的關(guān)鍵所在。【解答【解答】 當(dāng)電鍵S從a處斷開，這時(shí)鐵芯中，順時(shí)針方向的磁場(chǎng)消失，穿過線圈M中的磁通量減少，根據(jù)楞次定律，線圈M中感應(yīng)電流方向?yàn)镸cdM；當(dāng)電鍵S合向b處時(shí)，鐵芯中又產(chǎn)生了逆時(shí)針方向的磁場(chǎng)穿過線圈M中的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，線圈M中感應(yīng)電流方向仍為McdM。所以選項(xiàng)A正確?！菊f明【說明】 應(yīng)用楞次定律時(shí)，首先應(yīng)該明確研究哪一個(gè)閉合回路中的電流方向，那么分析該回路中的磁場(chǎng)方向和磁通量的變化才是判定感應(yīng)電流方向的依據(jù)。應(yīng)用對(duì)象含混是容易犯的一個(gè)錯(cuò)誤。A【例【例4 4】 4根同樣光滑的細(xì)鋁桿a、b、c、d放在同一水平桌面上，其中a、c固定，b、d靜止地放在a、c桿上，接觸良好，O點(diǎn)為回路中心，如圖，當(dāng)條形磁鐵一端從O點(diǎn)正上方向下插向回路時(shí)b、d兩桿將 一分鐘練習(xí)一分鐘練習(xí)A、保持不動(dòng)B、分別遠(yuǎn)離O點(diǎn)C、分別向O點(diǎn)靠近D、因不知磁極極性故無(wú)法判定A【例【例5 5】 如圖，用細(xì)彈簧構(gòu)成一閉合電路，中央放有一條形磁鐵，當(dāng)彈簧收縮時(shí)，穿過電路的磁通量和電路中感應(yīng)電流方向（從N極向S極看時(shí)）正確的是 A減小，感應(yīng)電流順時(shí)針向B減小，感應(yīng)電流逆時(shí)針向C增大，感應(yīng)電流順時(shí)針向D增大，感應(yīng)電流逆時(shí)針向C【例【例6】一均勻的扁平條形磁鐵與一圓形線圈同在一平面內(nèi)圓心O重合為了在磁鐵開始運(yùn)動(dòng)時(shí)在線圈中得到一方向如圖所示的感應(yīng)電流i，磁鐵的運(yùn)動(dòng)方式應(yīng)為 AN極向紙內(nèi)，S極向紙外，使磁鐵繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)BN極向紙外，S極向紙內(nèi)，使磁鐵繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)C使磁鐵沿垂直于線圈平面的方向向紙外做平動(dòng)D使磁鐵沿垂直干線圈平面的方向向紙內(nèi)做平動(dòng)E使磁鐵在線圈平面內(nèi)繞O點(diǎn)沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)F使磁鐵在線圈平面內(nèi)繞O點(diǎn)沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)A*【例【例1】電阻為R的矩形線框abcd，邊長(zhǎng)ab=L，ad=h，質(zhì)量為m，自某一高度自由落下，通過一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為h，如圖所示，若線框恰好以恒定速度通過磁場(chǎng)，線框中產(chǎn)生的焦耳熱是_（不考慮空氣阻力）2mgh