高中物理第九章《电磁感应》试题.doc

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1、第九章 电磁感应第一讲电磁感应产生的条件楞次定律高考目标电磁感应现象 磁通量 楞次定律 一、磁通量1概念： 与 的乘积，叫做穿过这个面的磁通量2磁通量的计算(1)公式： .(2)适用条件： 磁场；S是 (3)单位： ，1 Wb1 Tm23磁通量的物理意义(1)可以形象地理解为磁通量就是穿过某一面积的 (2)同一个平面，当它跟磁场方向垂直时，磁通量 ，当它跟磁场方向 时，磁通量为零(3)同一线圈平面，如果正向穿过平面的磁感线条数与反向穿过平面的磁感线条数一样多，则 .二、电磁感应现象1产生感应电流的条件：穿过 的 发生变化2引起磁通量变化的常见情况 (1)闭合电路的部分导体做切割磁感线运动运动，

2、即线圈面积S发生变化导致变化(2)线圈在磁场中转动引起线圈在磁场中的有效面积改变而导致变化(3)磁感应强度变化(随时间、位置变化)导致变化三、楞次定律和右手定则1楞次定律(1)内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要 引起感应电流的 (2)适用情况：所有 现象(3)应用楞次定律处理问题的步骤： 2右手定则(1)内容：伸开右手，使拇指与，并且都与手掌在同一平面内，让 从掌心进入，并使拇指指向导线 ，这时四指所指的方向就是 的方向(2)适用情况：导体 产生感应电流同学预习自测1. 如右图所示，半径为R的圆线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面，若磁

3、感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为()ABR2BBr2CnBR2 DnBr22.下图中能产生感应电流的是()3一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动，已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置和位置时，顺着磁场的方向看去，线圈中感应电流的方向分别为（ ）位置 位置A.逆时针方向 逆时针方向B.逆时针方向 顺时针方向C.顺时针方向 顺时针方向D.顺时针方向 逆时针方向4.如右图所示，当导线MN在外力作用下沿金属导轨向右运动时，下列说法中正确的是()A判断该回路中的感应电流方向只能用右手定则B判断该回路中的感应电流方向只能用楞次定律C判断该回路

4、中的感应电流方向只能用左手定则D判断该回路中的感应电流方向可以用右手定则，也可以用楞次定律5如图所示，将一条形磁铁插入一闭合螺线管中，螺线管固定在停在光滑水平面的车中，在插入过程中（ ）A车将向右运动B条形磁铁会受到向左的力C由于没标明条形磁铁极性，因此无法判断受力情况D车会受向左的力6(2010高考上海单科)如右图所示，金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧若变阻器滑片P向左移动，则金属环A将向_(填“左”或“右”)运动，并有_(填“收缩”或“扩张”)趋势题型一：感应电流的判断例1、如图是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构

5、成的闭合回路中就会产生感应电流各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中表示正确的是()反思总结： 感应电流方向的判断方法：方法一：楞次定律（适合所有电磁感应现象）楞次定律的应用步骤可以用下面的方框图加以概括：方法二：右手定则(适用于部分导体切割磁感线)跟踪发散11：如图所示，在光滑U型金属框架放在水平面内，上面放置一个金属棒ab，匀强磁场的磁感应强度为B。当ab向右运动时，产生感应电流的方向： （从a到b或从b到a），题型二、楞次定律的拓展应用例2、如右图所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器R的滑片P向右

6、滑动过程中，线圈ab将()A静止不动B顺时针转动C逆时针转动D发生转动，但因电源的极性不明，无法确定转动方向反思总结：如果问题不涉及感应电流的方向，则用楞次定律的推广含义进行研究，可以使分析问题的过程简化跟踪发散21：下图中（1）k接通时乙回路有感应电流产生吗？方向如何？（2）若滑动变阻器的滑片向右滑动，有感应电流产生吗？方向如何？（3）若滑动变阻器的滑片向左滑动，有感应电流产生吗？方向如何？1(2011武汉模拟)如右图所示，正方形线圈abcd位于纸面内，边长为L，匝数为N，过ab中点和cd中点的连线OO恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为()A.B.

7、CBL2 DNBL22如图所示，闭合的矩形金属框abcd的平面与匀强磁场垂直，现金属框固定不动而磁场运动，发现ab边所受安培力的方向为竖直向上，则此时磁场的运动可能是()A水平向右平动 B水平向左平动C竖直向上平动 D竖直向下平动3(2010海南卷)一金属圆环水平固定放置现将一竖直的条形磁铁，在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放在条形磁铁穿过圆环的过程中，条形磁铁与圆环()A始终相互吸引B始终相互排斥C先相互吸引，后相互排斥D先相互排斥，后相互吸引4如图所示，线圈P通入强电流，线圈Q水平放置，从靠近线圈P的附近竖直向下落，经过位置、，下落过程中感应电流的方向自上向下看（ ）A始终是逆时针方向 B

8、始终是顺时针方向C先顺时针后逆时针方向 D先逆时针后顺时针方向5（选做）如下图所示，甲是闭合铜线框，乙是有缺口的铜线框，丙是闭合的塑料线框，它们的正下方都放置一薄强磁铁，现将甲、乙、丙拿至相同高度H处同时释放(各线框下落过程中不翻转)，则以下说法正确的是()A三者同时落地B甲、乙同时落地，丙后落地C甲、丙同时落地，乙后落地D乙、丙同时落地，甲后落地6(选做)如图所示，在两根平行长直导线M、N中，通以同方向，同强度的电流，导线框abcd和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速移动，在移动过程中，线框中感应电流的方向： ( ) A沿abcda不变 B沿dcbad不变

9、C由abcda变成dcbad D由dcbad变成abcda第二讲法拉第电磁感应定律 自感 涡流高考目标法拉第电磁感应定律 自感，涡流 一、感应电动势1概念：在中产生的电动势(1)感生电动势：由于磁场的变化而激发出感生电场，由感生电场而产生的感应电动势(2)动生电动势：由于导体在磁场中运动而产生的感应电动势2条件：无论电路是否闭合，只要穿过电路的 发生变化，电路中就一定有感应电动势3方向：产生感应电动势的那部分导体就相当于 ，导体的电阻相当于，其中电流方向由低电势指向高电势4与感应电流的关系：遵守 欧姆定律，即I .二、法拉第电磁感应定律1法拉第电磁感应定律(1)定律内容：电路中感应电动势的大小

10、，跟穿过这一电路的 成正比(2)公式：E .其中n为线圈的 2导体切割磁感线的情形(1)常用情况：运动速度v和磁感线方向垂直，则E .(2)导体棒在磁场中转动导体棒以端点为轴，在匀强磁场中垂直于磁感线方向匀速转动产生感应电动势EBl (平均速度等于中点位置线速度l)三、自感和涡流1自感现象(1)概念：由于导体本身的 变化而产生的电磁感应现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫做 (2)表达式：E L .（不要求掌握）(3)自感系数L相关因素：与线圈的 、形状、以及是否有 有关单位：亨利(H,1 mH103 H,1 H106 H)2涡流-当线圈中的电流发生变化时，在它附近的任何导体中都会产生，

11、这种电流像水的旋涡所以叫做涡流(1)电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到 ，安培力的方向总是 导体的运动(2)电磁驱动：如果磁场相对于导体运动，在导体中会产生 使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来交流感应电动机就是利用的原理工作的(3)电磁阻尼和电磁驱动的原理体现了的推广应用名师点睛一、对公式EBlv的理解1EBlvsin中的v若为瞬时速度，则算出的E为瞬时电动势，当v为平均速度时，算出的就是平均电动势2EBlvsin中的l为有效切割长度，即导体在与v垂直方向上的投影长度，如图中导体的有效长度l分别为：甲：lcdsin (容易错认为labsin )乙：沿v1方向运动时，

12、lMN；沿v2方向运动时，l0.二、公式En与EBlv的区别与联系EnEBLv区别研究对象闭合回路回路中做切割磁感线运动的那部分导体适用范围对任何电磁感应现象普遍适用只适用于导体切割磁感线运动的情况联系(1)EBlv可由En推导出来(2)对于公式En，当t0时，E即为瞬时感应电动势(3)在B、l、v三者均不变时，两公式均可求t时间内的平均感应电动势.三、通电和断电自感的比较通电自感断电自感电路图器材要求A1、A2同规格，RRL，L较大L很大(有铁芯)，RLRA现象在S闭合瞬间，A2灯立即亮起来，A1灯逐渐变亮，最终一样亮在开关S断开时，灯A突然闪亮一下后再渐渐熄灭原因由于开关闭合时，流过电感线

13、圈的电流迅速增大，使线圈产生自感电动势，阻碍了电流的增大，使流过A1灯的电流比流过A2灯的电流增加得慢断开开关S时，流过线圈L的电流减小，产生自感电动势，阻碍了电流的减小，使电流继续存在一段时间；在S断开后，通过L的电流反向通过电灯A，且由于RLRA，使得流过A灯的电流在开关断开瞬间突然增大，从而使A灯的发光功率突然变大能量转化情况电能转化为磁场能磁场能转化为电能同学自测1.穿过闭合回路的磁通量随时间t变化的图象分别如下图所示下列关于回路中产生的感应电动势的论述中正确的是()A图中，回路产生的感应电动势恒定不变B图中，回路产生的感应电动势一直在变大C图中，回路在0-t1时间内产生的感应电动势小

14、于在t1-t2时间内产生的感应电动势D图中，回路产生的感应电动势先变小再变大2.如图所示，由导体棒ab和矩形线框cdef组成的“10”图案在匀强磁场中一起向右匀速平动，匀强磁场的方向垂直线框平面向里，磁感应强度B随时间均匀增大，则下列说法正确的是()A导体棒的a端电势比b端电势高，电势差Uab在逐渐增大B导体棒的a端电势比b端电势低，电势差Uab在逐渐增大C线框cdef中有顺时针方向的电流，电流大小在逐渐增大D线框cdef中有逆时针方向的电流，电流大小在逐渐增大3(2010全国卷)某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.5105T.一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100

15、m，该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过设落潮时，海水自西向东流，流速为2 m/s.下列说法正确的是()A电压表记录的电压为5 mVB电压表记录的电压为9 mVC河南岸的电势较高 D河北岸的电势较高4如下图所示，三个相同的金属圆环内存在不同的有界匀强磁场，虚线表示环的某条直径已知所有磁场的磁感应强度随时间变化的关系都满足Bkt，方向如图所示测得A环中感应电流强度为I，则B环和C环内感应电流强度分别为()AIBI，IC0 BIBI，IC2ICIB2I，IC2I DIB2I，IC05(2010海南卷)下列说法正确的是()A当线圈中电流不变时，线圈中没有自感电动势B当线圈中电流反向时，线圈中自感

16、电动势的方向与线圈中原电流的方向相反C当线圈中电流增大时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反D当线圈中电流减小时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反题型一、法拉第电磁感应定律E n的应用例1、(15分)如图(a)所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0.导线的电阻不计求在0到t1时间内(1)通过电阻R1上的电流大小和方向；(2)通过电阻R1上的电荷量q及电阻R1上产生的热

17、量反思总结：(1)计算通过导线横截面的电荷量一定要用平均电流乘以时间(2)由qIt，I，En，可导出电荷量qn.跟踪发散1-1：(2010江苏单科)一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍，接着保持增大后的磁感应强度不变，在1 s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半，先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为()A.B1C2 D4题型二、公式EBlv的应用例2、(2010重庆卷)法拉第曾提出一种利用河流发电的设想，并进行了实验研究实验装置的示意图可用下图表示，两块面积均为S的矩形金属板，平行、正对、竖直地全部浸

18、在河水中，间距为d，水流速度处处相同，大小为v，方向水平金属板与水流方向平行，地磁场磁感应强度的竖直分量为B，水的电阻率为，水面上方有一阻值为R的电阻通过绝缘导线和电键K连接到两金属板上，忽略边缘效应，求：(1)该发电装置的电动势；(2)通过电阻R的电流强度； (3)电阻R消耗的电功率反思总结：EBlv既能求导体做切割磁感线运动的平均感应电动势，也能求瞬时感应电动势v为平均速度，E为平均感应电动势；v为瞬时速度，E为瞬时感应电动势，其中l为有效长度跟踪发散2-1：(2011福州调研)如右图所示，均匀的金属长方形线框从匀强磁场中拉出，它的两边固定有带金属滑轮的导电机构，线框向右运动时总是与两边良

19、好接触，线框的长为a，宽为b，磁感应强度为B，一理想电压表跨接在A、B两导电机构上，当线框在恒定外力F作用下向右运动的过程中(线框离开磁场前已做匀速运动)，关于线框及电压表，下列说法正确的是()A线框先做匀加速运动，后做匀速运动B电压表的读数先增大后不变C电压表的读数一直增大D回路的电功率先增大后不变题型三、自感现象的理解和应用例3、如右图所示的电路，D1和D2是两个相同的灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其电阻与R相同，由于存在自感现象，在开关S接通和断开时，灯泡D1和D2先后亮暗的次序是()A接通时D1先达最亮，断开时D1后灭B接通时D2先达最亮，断开时D2后灭C接通时D1先达最亮，断开

20、时D1先灭D接通时D2先达最亮，断开时D2先灭反思总结：解决此类问题的关键：(1)正确理解通电自感和断电自感现象中自感电动势对“原电流的变化”的阻碍作用，即延缓原电流的变化(2)纯电感线圈在电流稳定时相当于一根短路导线，非纯电感线圈在电流稳定时相当于一定值电阻跟踪发散31：如图所示，E为电池，L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡，S是控制电路的开关对于这个电路，下列说法正确的是()A刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小相等B刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小不相等C闭合开关S待电路达到稳定，D1熄灭，D2比原来更亮D闭合开关

21、S待电路达到稳定，再将S断开瞬间，D2立即熄灭，D1闪亮一下再熄灭1.在匀强磁场中，有一个接有电容器的单匝导线回路，如图所示，已知C30 F，L15 cm，L28 cm，磁场以5102 T/s的速率增加，则()A电容器上极板带正电，带电荷量为6105 CB电容器上极板带负电，带电荷量为6105 CC电容器上极板带正电，带电荷量为6109 CD电容器上极板带负电，带电荷量为6109 C2(2010江苏单科)如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值在t0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在tt1时刻断开S.下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化

22、的图象中，正确的是()3.(2010新课标全国卷)如图所示，两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置，相对的端面之间有一缝隙，铁芯上绕导线并与电源连接，在缝隙中形成一匀强磁场一铜质细直棒ab水平置于缝隙中，且与圆柱轴线等高、垂直让铜棒从静止开始自由下落，铜棒下落距离为0.2R时铜棒中电动势大小为E1，下落距离为0.8R时电动势大小为E2.忽略涡流损耗和边缘效应关于E1、E2的大小和铜棒离开磁场前两端的极性，下列判断正确的是()AE1E2，a端为正BE1E2，b端为正CE1E2，a端为正 DE1E2，b端为正4(2010高考浙江卷)半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端

23、引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图甲所示有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图乙所示在t0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为q的静止微粒则以下说法正确的是()A第2秒内上极板为正极B第3秒内上极板为负极C第2秒末微粒回到了原来位置D第2秒末两极板之间的电场强度大小为0.2r2/d5如图甲所示，垂直于水平桌面向上的有界匀强磁场，磁感应强度B0.8 T，宽度L2.5 m光滑金属导轨OM、ON固定在桌面上，O点位于磁场的左边界，且OM、ON与磁场左边界均成45.金属棒 ab放在导轨上，且与磁场的右边界重合t0时，ab在水平向左的外力F作用

24、下匀速通过磁场测得回路中的感应电流随时间变化的图象如图乙所示已知OM、ON接触点的电阻为R，其余电阻不计(1)利用图象求出这个过程中通过ab棒截面的电荷量及电阻R；(2)写出水平力F随时间变化的表达式；(3)已知在ab通过磁场的过程中，力F做的功为W，电阻R中产生的焦耳热与一恒定电流I0在相同时间内通过该电阻产生的热量相等，求I0的值思维拓展22“杆导轨”模型问题“杆导轨”模型问题的物理情境变化空间大、涉及的知识点很多，如力学问题、电路问题、磁场问题及能量问题等，要顺利解题需全面理解相关知识，常用的基本规律有法拉第电磁感应定律、楞次定律、左手定则、右手定则、欧姆定律及力学中的运动学规律、动力学

25、规律、动能定理、能量转化和守恒定律等“杆导轨”模型类试题是命题的“基本元素”；导轨、金属棒、 磁场，具有如下的变化特点：一、对于导轨1导轨的形状，常见导轨的形状为U形，还可以为圆形、三角形等；2导轨的闭合性：导轨本身可以不闭合，也可闭合；3导轨电阻：电阻不计、均匀分布或部分有电阻、串联外电阻；4导轨的放置：水平、竖直、倾斜放置等二、对于金属棒1金属棒的受力情况：受安培力以外的拉力、阻力或仅受安培力；2金属棒的初始状态：静止或运动；3金属棒的运动状态：匀速运动、匀变速运动、非匀变速直线运动或转动；4金属棒切割磁感线状况：整体切割磁感线或部分切割磁感线；5金属棒与导轨的连接：金属棒可整体或部分接入

26、电路，即金属棒的有效长度问题例、如右图所示，宽度L1 m的足够长的U形金属框架水平放置，框架处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B1 T，框架导轨上放一根质量m0.2 kg、电阻R1.0 的金属棒ab，棒ab与导轨间的动摩擦因数0.5，现用功率恒为6 W的牵引力F使棒ab从静止开始沿导轨运动(ab棒始终与导轨接触良好且垂直)，当棒ab的电阻R产生热量Q5.8 J时获得稳定速度，此过程中，通过棒ab的电荷量q2.8 C(框架电阻不计，g取10 m/s2)问：(1)棒ab达到的稳定速度多大？(2)棒ab从静止到稳定速度的时间是多少？第三讲专题电磁感应的综合应用 一、电磁感应中的电路问题1内电路和外

27、电路(1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于 (2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的 ，其余部分是 2电源电动势和路端电压(1)电动势：E 或En.(2)电源正、负极：用确定(3)路端电压：UEIrIR.二、电磁感应图象问题图象类型(1)磁感应强度B、磁通量、感应电动势E和感应电流I随 变化的图象，即Bt图象、t图象、Et图象和It图象(2)对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况，还常涉及感应电动势E和感应电流I随 变化的图象，即Ex图象和Ix图象问题类型(1)由给定的 过程判断或画出正确的图象(2)由给定的有关图象分析 过程，求解相应的物理量(3)利用给出的图象

28、判断或画出新的图象应用知识左手定则、安培定则、右手定则、 、 、欧姆定律、牛顿定律、函数图象知识等三、感应电流在磁场中所受的安培力1安培力的大小由感应电动势E ，感应电流I 和安培力公式F 得F .2安培力的方向判断先用定则确定感应电流方向，再用 定则确定安培力方向四、电磁感应中的能量转化1导体切割磁感线或磁通量发生变化，在回路中产生感应电流，这个过程中是机械能或其他形式的能转化为 具有感应电流的导体在磁场中受安培力作用或通过电阻发热，又可使电能转化为 或因此，电磁感应过程中总是伴随着能量转化发生2电流做功产生的热量用焦耳定律计算，公式为Q .一、电磁感应中的动力学问题分析1两种状态处理(1)

29、导体处于平衡态静止或匀速直线运动状态处理方法：根据平衡条件合外力等于零列式分析(2)导体处于非平衡态加速度不为零处理方法：根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系分析2电磁感应问题中两大研究对象及其相互制约关系二、电磁感应与力学综合问题中的运动的动态分析和能量转化的特点1运动的动态分析2能量转化特点3电能求解思路主要有三种(1)利用克服安培力求解：电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功(2)利用能量守恒求解：其他形式的能的减少量等于产生的电能(3)利用电路特征来求解：通过电路中所产生的电能来计算4安培力在两种不同情况下的作用情况类型具体描述安培力做功能量转化电磁阻尼当磁场不动，导体做切割

30、磁感线的运动时，导体所受的安培力与导体运动方向相反对导体做负功，即导体克服安培力做功，是导体运动的阻力机械能电能内能(焦耳热)电磁驱动当导体开始时静止，磁场(磁体)运动时，由于导体相对磁场向相反方向做切割磁感线的运动而产生感应电流，进而受到安培力作用，方向与导体运动方向相同对导体做正功，是导体运动的动力电能机械能特别提醒：在利用能量的转化和守恒解决电磁感应问题时，要分析安培力的做功情况，安培力在导体运动过程中是做正功还是做负功，进而判断安培力是动力还是阻力另外，参与能量转化的形式要考虑周全，要准确判断哪些能量增加、哪些能量减少 同学自测1(2010广东理综)如下图所示，平行导轨间有一矩形的匀强

31、磁场区域细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到MN的过程中，棒上感应电动势E随时间t变化的图示可能正确的是()2.如右图所示，两光滑平行金属导轨间距为L，直导线MN垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处于垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B.电容器的电容为C，除电阻R外，导轨和导线的电阻均不计现给导线MN一初速度，使导线MN向右运动，当电路稳定后，MN以速度v向右做匀速运动时() A电容器两端的电压为零B电阻两端的电压为BLvC电容器所带电荷量为CBLvD为保持MN匀速运动，需对其施加的拉力大小为3.如右图所示，一导体圆环位于纸面内，O为圆心环内两个圆心角为90的扇形区域内分别有匀强

32、磁场，两磁场磁感应强度的大小相等，方向相反且均与纸面垂直导体杆OM可绕O转动，M端通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OM以匀角速度逆时针转动，t0时恰好在图示位置规定从a到b流经电阻R的电流方向为正，圆环和导体杆的电阻忽略不计，则杆从t0开始转动一周的过程中，电流随t变化的图象是()4.如右图所示，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中，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等于()A棒的机械能增加

33、量B棒的动能增加量C棒的重力势能增加量 D电阻R上放出的热量5.如右图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，一个磁感应强度B0.50 T的匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P间连接阻值为R0.30 的电阻，长为L0.40 m、电阻为r0.20 的金属棒ab紧贴在导轨上现使金属棒ab由静止开始下滑，通过传感器记录金属棒ab下滑的距离，其下滑距离与时间的关系如下表所示，导轨电阻不计(g10 m/s2)求：(1)在前0.4 s的时间内，金属棒ab电动势的平均值；(2)金属棒的质量；(3)在前0.7 s的时间内，电阻R上产生的热量时间t(s)00.100.200.300.400.50

34、0.600.70下滑距离x(m)00.100.300.701.201.702.202.70题型一：电磁感应图像问题分析例1、如右图所示，半径为R的导线环对心、匀速穿过半径也为R的匀强磁场区域，关于导线环中的感应电流随时间的变化关系，下列图象中(以逆时针方向的电流为正)最符合实际的是()反思总结：解决图象问题的一般步骤(1)明确图象的种类，即是Bt图还是t图，或者Et图、It图等(2)分析电磁感应的具体过程(3)用右手定则或楞次定律确定方向对应关系(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿定律等规律写出函数关系式(5)根据函数关系式，进行数学分析，如分析斜率的变化、截距等(6)判断图象(或画图

35、象或应用图象解决问题)跟踪发散11：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下图甲所示，当磁场的磁感应强度B随时间t如图乙变化时，图中正确表示线圈中感应电动势E变化的是()题型二：电磁感应中的电路问题例2、如右图所示，MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l为0.40 m，电阻不计，导轨所在平面与磁感应强度B为0.50 T的匀强磁场垂直质量m为6.0103 kg，电阻为1.0 的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0 的电阻R1.当杆ab达到稳定状态时以速率为v匀速下滑，整个电路消耗的电功率P

36、为0.27 W，重力加速度取10 m/s2，试求速率v和滑动变阻器接入电路部分的阻值R2.反思总结：解决电磁感应电路问题的基本步骤(1)“源”的分析：用法拉第电磁感应定律算出E的大小用楞次定律或右手定则确定感应电动势的方向：感应电流方向是电源内部电流的方向从而确定电源正负极，明确内阻r.(2)“路”的分析根据“等效电源”和电路中其他各元件的连接方式画出等效电路(3)根据EBLv或En结合闭合电路欧姆定律，串并联电路知识和电功率、焦耳定律等关系式联立求解跟踪发散2-1：(2011福州模拟)如右图所示，粗细均匀的、电阻为r的金属圆环，放在图示的匀强磁场中，磁感应强度为B，圆环直径为L.长为L，电阻

37、为的金属棒ab放在圆环上，以速度v0向左匀速运动，当ab棒运动到图示虚线位置时，金属棒两端电势差为()A0BBLv0 C.BLv0 D.BLv0题型三：电磁感应中的力学问题例3、 (2010四川理综)如右图所示，电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上，两相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，匀强磁场垂直穿过导轨平面现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点，使其向上运动若b始终保持静止，则它所受摩擦力可能()A变为0 B先减小后不变C等于F D先增大再减小反思总结：解决电磁感应中动力学问题的基本思路(1)用电磁感应定律和楞次定律、右手定则确定感应电动势的大小和方向(2)应用

38、闭合电路欧姆定律求出电路中的感应电流的大小(3)分析研究导体受力情况，特别要注意安培力方向的确定(4)列出动力学方程或平衡方程求解跟踪发散31：如下图所示，电阻不计的平行金属导轨MN和OP放置在水平面内MO间接有阻值为R3 的电阻导轨相距d1 m，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B0.5 T质量为m0.1 kg，电阻为r1 的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好用平行于MN的恒力F1 N向右拉动CD.CD受摩擦阻力Ff恒为0.5 N求：(1)CD运动的最大速度是多少？(2)当CD到最大速度后，电阻R消耗的电功率是多少？(3)当CD的速度为最大速度的一半时，CD的加速度是多少？题型四：电磁感

39、应中的能量问题例4、(21分)如下图所示，两根正对的平行金属直轨道MN、MN位于同一水平面上，两轨道之间的距离l0.50 m，轨道的MM端接一阻值R0.40 的定值电阻，NN端与两条位于竖直面内的半圆形光滑金属轨道NP、NP平滑连接，两半圆轨道的半径均为R00.50 m直轨道的右端处于竖直向下、磁感应强度B0.64 T的匀强磁场中，磁场区域的宽度d0.80 m，且其右边界与NN重合现有一质量m0.20 kg、电阻r0.10 的导体杆ab静止在距磁场的左边界x2.0 m处在与杆垂直的水平恒力F2.0 N的作用下ab杆开始运动，当运动至磁场的左边界时撤去F，结果导体杆ab恰好能以最小速度通过半圆形

40、轨道的最高点PP.已知导体杆ab在运动过程中与轨道接触良好，且始终与轨道垂直，导体杆ab与直轨道之间的动摩擦因数0.10，轨道的电阻可忽略不计，g取10 m/s2，求：(1)导体杆刚进入磁场时，通过导体杆上的电流大小和方向(2)导体杆穿过磁场的过程中通过电阻R上的电荷量(3)导体杆穿过磁场的过程中整个电路中产生的焦耳热 反思总结：分析电磁感应现象中能量问题的一般步骤(1)在电磁感应中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路就相当于电源(2)分析清楚有哪些力做功，就可以知道有哪些形式的能量发生了相互转化(3)根据能量守恒列方程分析求解跟踪发散41：如下图所示，AB、CD为两个平行的水平光滑金属导轨，处在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中. AB、CD的间距为L，左右两端均接有阻值为R的电阻质量为m长为L且不计电阻的导体棒MN放在导轨上，与导轨接触良好，并与轻质弹簧组成弹簧振动系统开始时，弹簧处于自然长度，导体棒MN具有水平向左的初速度v0，经过一段时间，导体棒MN第一次运动到最右端，这一过程中AC间的电阻R上产生的焦耳热为Q，则()A初始时刻导体棒所受的安培力大小为B从初始时刻至导体棒第一次到达最左端的过程中，整个回路产生的焦耳热为C当