法拉第电磁感应定律自感-涡流.ppt

法拉第电磁感应定法拉第电磁感应定律自感律自感 涡流涡流本节目录本节目录基基础础再再现现对对点点自自测测知知能能演演练练轻轻巧巧夺夺冠冠考考点点探探究究讲讲练练互互动动技技法法提提炼炼思思维维升升华华要要点点透透析析直直击击高高考考目录目录基础再现对点自测基础再现对点自测知知识识清清单单变变化率化率目录目录Blv目录目录阻碍阻碍变变化化大小大小圈数圈数亨利亨利(H)103106自感自感电动势电动势目录目录3涡涡流流当当线线圈圈中中的的电电流流发发生生变变化化时时，在在它它附附近近的的任任何何导导体体中中都都会会产产生像生像_状的感状的感应电应电流流(1)电电磁磁阻阻尼尼：当当导导体体在在磁磁场场中中运运动动时时，感感应应电电流流会会使使导导体体受受到到_，安培力的方向，安培力的方向总总是是_导导体的运体的运动动(2)电电磁磁驱驱动动：如如果果磁磁场场相相对对于于导导体体转转动动，在在导导体体中中会会产产生生_，使，使导导体受到安培力作用体受到安培力作用,安培力使安培力使导导体运体运动动起来起来.交流感交流感应电动应电动机就是利用机就是利用_的原理工作的的原理工作的水的旋水的旋涡涡安培力安培力阻碍阻碍感感应电应电流流电电磁磁驱动驱动目录目录特特别别提示：提示：自感作用延自感作用延缓缓了了电电路中路中电电流的流的变变化，使得在通化，使得在通电电瞬瞬间间含含电电感的感的电电路相当于断路；断路相当于断路；断电时电电时电感感线线圈相当于圈相当于一个一个电电源，通源，通过过放放电电回路将回路将储储存的能量存的能量释释放出来放出来目录目录热热身体身体验验11.(2011高高考考广广东东卷卷)将将闭闭合合多多匝匝线线圈圈置置于于仅仅随随时时间间变变化化的的磁磁场场中中，线线圈圈平平面面与与磁磁场场方方向向垂垂直直，关关于于线线圈圈中中产产生生的感的感应电动势应电动势和感和感应电应电流，下列表述正确的是流，下列表述正确的是()A感感应电动势应电动势的大小与的大小与线线圈的匝数无关圈的匝数无关B穿穿过线过线圈的磁通量越大，感圈的磁通量越大，感应电动势应电动势越大越大C穿穿过线过线圈的磁通量圈的磁通量变变化越快，感化越快，感应电动势应电动势越大越大D感感应电应电流流产产生的磁生的磁场场方向与原磁方向与原磁场场方向始方向始终终相同相同目录目录12.如如图图所所示示，半半径径为为r的的金金属属圆圆盘盘在在垂垂直直于于盘盘面面的的匀匀强强磁磁场场B中中，绕绕O轴轴以以角角速速度度沿沿逆逆时时针针方方向向匀匀速速转转动动，则则通通过过电电阻阻R的的电电流的方向和大小是流的方向和大小是(金属金属圆盘圆盘的的电电阻不阻不计计)()A由由c到到d，IBr2/RB由由d到到c，IBr2/RC由由c到到d，IBr2/(2R)D由由d到到c，IBr2/(2R)目录目录21.关于自感关于自感现现象，下列象，下列说说法正确的是法正确的是()A感感应电应电流一定和原流一定和原电电流方向相反流方向相反B线线圈中圈中产产生的自感生的自感电动势较电动势较大的其自感系数也一定大的其自感系数也一定较较大大C对对于于同同一一线线圈圈，当当电电流流变变化化较较快快时时，线线圈圈中中的的自自感感系系数数较较大大D对对于于同同一一线线圈圈，当当电电流流变变化化较较快快时时，线线圈圈中中的的自自感感电电动动势势也也较较大大目录目录22.(2013南南通通模模拟拟)电电磁磁炉炉是是利利用用电电磁磁感感应应现现象象产产生生的的涡涡流流，使使锅锅体体发发热热从从而而加加热热食食物物下下列列相相关关的的说说法法中中正正确确的的是是()A锅锅体中体中涡涡流的流的强强弱与磁弱与磁场变场变化的化的频频率有关率有关B电电磁炉中通入磁炉中通入电压电压足足够够高的直流高的直流电电也能正常工作也能正常工作C金金属属或或环环保保绝绝缘缘材材料料制制成成的的锅锅体体都都可可以以利利用用电电磁磁炉炉来来烹烹饪饪食物食物D电电磁炉的上表面一般都用金属材料制成，以加快磁炉的上表面一般都用金属材料制成，以加快热传热传递递、减少、减少热损热损耗耗目录目录热热身体身体验验答案与解析答案与解析目录目录21.答案：答案：D22.解解析析：选选A.涡涡流流是是高高频频交交流流电电产产生生的的磁磁场场引引起起的的电电磁磁感感应应现现象象，故故选选项项A正正确确、B错错误误；电电磁磁炉炉表表面面一一般般用用绝绝缘缘材材料料制制成成，避避免免产产生生涡涡流流，锅锅体体用用金金属属制制成成利利用用涡涡流流加加热热食物，故食物，故选项选项C、D错误错误目录目录要点透析直击高考要点透析直击高考特特别别提醒：提醒：计计算感算感应电应电荷量要用平均荷量要用平均电动势电动势.目录目录目录目录目录目录二、二、对对自感自感现现象的象的进进一步理解一步理解1自感自感线线圈的作用圈的作用(1)使使线线圈圈中中的的电电流流渐渐变变而而不不突突变变，即即电电流流从从一一个个值值到到另另一一个个值总值总需要一定的需要一定的时间时间(2)在在阻阻碍碍电电流流增增大大的的过过程程中中本本身身储储存存了了磁磁场场能能，而而在在阻阻碍碍电电流减小的流减小的过过程中，又把程中，又把储储存的磁存的磁场场能能释释放出来放出来(3)当当流流过过自自感感线线圈圈的的电电流流不不变变时时，线线圈圈仅仅起起导导线线(或或电电阻阻)的作用的作用目录目录2自感自感电动势电动势的方向的方向(1)如如果果导导体体中中原原来来的的电电流流是是增增大大的的，自自感感电电动动势势就就要要阻阻碍碍原来原来电电流的增大，即感流的增大，即感应电应电流的方向与原流的方向与原电电流方向相反流方向相反(2)如如果果导导体体中中原原来来的的电电流流是是减减小小的的，自自感感电电动动势势就就要要阻阻碍碍原来原来电电流的减小，即感流的减小，即感应电应电流的方向与原流的方向与原电电流的方向相同流的方向相同.目录目录3通通电电自感和断自感和断电电自感的自感的对对比比通通电电自感自感断断电电自感自感电电路路图图器材器材要要求求A1、A2同同规规格，格，RRL，L较较大大L很大很大(有有铁铁芯芯)，RLRA现现象象在在S闭闭合瞬合瞬间间，A2灯立即灯立即亮起来，亮起来，A1灯逐灯逐渐变渐变亮，亮，最最终终一一样样亮亮在开关在开关S断开断开时时，灯，灯A突然突然闪闪亮一下后再亮一下后再渐渐渐渐熄熄灭灭目录目录通通电电自感自感断断电电自感自感原因原因由于开关由于开关闭闭合合时时，流，流过电过电感感线线圈的圈的电电流迅流迅速增大，使速增大，使线线圈圈产产生生自感自感电动势电动势，阻碍了，阻碍了电电流的增大，使流流的增大，使流过过灯灯A1的的电电流比流流比流过过灯灯A2的的电电流增加得慢流增加得慢S断开断开时时，线线圈圈L产产生自感生自感电动势电动势，阻碍了，阻碍了电电流的减流的减小，使小，使电电流流继续继续存在一段存在一段时间时间；灯；灯A中中电电流反向不流反向不会立即熄会立即熄灭灭若若RLIA，则则A灯熄灯熄灭灭前要前要闪闪亮一下亮一下.若若RLRA，原来的原来的电电流流ILIA，则则灯灯A逐逐渐渐熄熄灭灭不再不再闪闪亮一下亮一下能量能量转转化情况化情况电电能能转转化化为为磁磁场场能能磁磁场场能能转转化化为电为电能能目录目录特特别别提醒：提醒：(1)通通电时线电时线圈圈产产生的自感生的自感电动势电动势阻碍阻碍电电流的增流的增加且与加且与电电流方向相反，此流方向相反，此时时含含线线圈圈L的支路相当于断开的支路相当于断开.(2)断断电时线电时线圈圈产产生的自感生的自感电动势电动势与原与原电电流方向相同，在与流方向相同，在与线线圈串圈串联联的回路中，的回路中，线线圈相当于圈相当于电电源，它提供的源，它提供的电电流从原流从原来的来的IL逐逐渐变渐变小小.但流但流过过灯灯A的的电电流方向与原来相反流方向与原来相反.目录目录即即时时应应用用2(2013南南京京模模拟拟)在在如如图图所所示示的的电电路路中中，两两个个灵灵敏敏电电流流表表G1和和G2的的零零点点都都在在刻刻度度盘盘中中央央，当当电电流流从从“”接接线线柱柱流流入入时时，指指针针向向右右摆摆，当当电电流流从从“”接接线线柱柱流流入入时时，指指针针向向左左摆摆在在电电路路接接通通后后再再断断开开的的瞬瞬间间，下下列列说说法法中符合中符合实际实际情况的是情况的是()AG1表指表指针针向左向左摆摆，G2表指表指针针向右向右摆摆BG1表指表指针针向右向右摆摆，G2表指表指针针向左向左摆摆CG1、G2表的指表的指针针都向左都向左摆摆DG1、G2表的指表的指针针都向右都向右摆摆解解析析：选选B.断断开开S后后,电电感感线线圈圈中中的的电电流流逐逐渐渐减减小小,但但方方向向不不变变，G1中的中的电电流方向不流方向不变变,G2中的中的电电流方向向左流方向向左,故故B正确正确.目录目录考点探究讲练互动考点探究讲练互动例例例例1 1目录目录(1)通通过电过电阻阻R1的的电电流大小和方向流大小和方向(2)通通过电过电阻阻R1的的电电荷量荷量q及及电电阻阻R1上上产产生的生的热热量量目录目录目录目录目录目录考点考点2公式公式EBlv的的应应用用 在在范范围围足足够够大大，方方向向竖竖直直向向下下的的匀匀强强磁磁场场中中，B0.2 T，有有一一水水平平放放置置的的光光滑滑框框架架，宽宽度度为为l0.4 m，如如图图所所示示，框框架架上上放放置置一一质质量量为为0.05 kg、电电阻阻为为1 的的金金属属杆杆cd，框框架架电电阻阻不不计计若若杆杆cd以以恒恒定定加加速速度度a2 m/s2，由由静静止止开始做匀开始做匀变变速运速运动动，则则：(1)在在5 s内平均感内平均感应电动势应电动势是多少？是多少？(2)第第5 s末，回路中的末，回路中的电电流多大？流多大？(3)第第5 s末，作用在末，作用在cd杆上的水平外力多大？杆上的水平外力多大？例例例例2 2目录目录答案答案】(1)0.4 V(2)0.8 A(3)0.164 N目录目录考点考点3自感自感现现象的分析象的分析 (2013安安庆庆模模拟拟)如如图图所示的所示的电电路中，路中，电电源的源的电动电动势为势为E，内阻，内阻为为r，电电感感L的的电电阻不阻不计计，电电阻阻R的阻的阻值值大于灯大于灯泡泡D的阻的阻值值在在t0时时刻刻闭闭合开关合开关S，经过经过一段一段时间时间后，在后，在tt1时时刻断开刻断开S.下列表示下列表示A、B两点两点间电压间电压UAB随随时间时间t变变化的化的图图象中，正确的是象中，正确的是()例例3目录目录目录目录【答案答案】B【规规律律总总结结】(1)自自感感线线圈圈中中的的电电流流增增加加时时，电电流流增增加加的的越来越慢，越来越慢，电电流减小流减小时时，减小的越来越慢，减小的越来越慢(2)断断电电自自感感现现象象中中灯灯泡泡是是否否“闪闪亮亮”问问题题的的判判断断在在于于对对电电流流大大小小的的分分析析，若若断断电电后后通通过过灯灯泡泡的的电电流流比比原原来来强强，则则灯灯泡先泡先闪闪亮后再慢慢熄亮后再慢慢熄灭灭目录目录易易错错辨析辨析双杆切割磁感双杆切割磁感线问题线问题中的常中的常见错误见错误【范范例例】在在t0时时，磁磁场场在在xOy平平面面内内的的分分布布如如图图所所示示，其其磁磁感感应应强强度度的的大大小小均均为为B0，方方向向垂垂直直于于xOy平平面面，相相邻邻磁磁场场区区域域的的磁磁场场方方向向相相反反，每每个个同同向向磁磁场场区区域域的的宽宽度度均均为为L0，整整个个磁磁场场以以速速度度v沿沿x轴轴正正方方向向匀匀速速运运动动若若在在磁磁场场所所在在区区间间内内放放置置一一由由n匝匝线线圈圈组组成成的的矩矩形形线线框框abcd，线线框框的的bc边边平平行行于于x轴轴bcLB、abL，LB略略大大于于L0，总总电电阻阻为为R，线线框框始始终终保持静止求：保持静止求：技法提炼思维升华技法提炼思维升华目录目录(1)线线框中框中产产生的生的总电动势总电动势大小和大小和导线导线中的中的电电流大小；流大小；(2)线线框所受安培力的大小和方向框所受安培力的大小和方向目录目录目录目录目录目录【真知灼真知灼见见】对对于双杆切割磁感于双杆切割磁感线线或或闭闭合合导线导线框在磁框在磁场场中运中运动动的情况，有可能的情况，有可能线线框的两条框的两条边边均均产产生生电动势电动势，要看两要看两电动势电动势是同向是同向还还是反向；同是反向；同样样求求导线导线框所受安培框所受安培力的力的时时候，也要注意两条候，也要注意两条边边是否均受安培力，是否均受安培力，还还要注意要注意匝数匝数n的的问题问题.目录目录知能演练轻巧夺冠知能演练轻巧夺冠目录目录本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键键退出全屏播放退出全屏播放目录目录第第3讲讲电电磁感磁感应规应规律的律的综综合合应应用用目录目录本节目录本节目录基基础础再再现现对对点点自自测测知知能能演演练练轻轻巧巧夺夺冠冠考考点点探探究究讲讲练练互互动动技技法法提提炼炼思思维维升升华华要要点点透透析析直直击击高高考考目录目录基础再现对点自测基础再现对点自测知知识识清清单单电电源源内阻内阻外阻外阻Blv目录目录二、二、电电磁感磁感应应中的中的图图象象问题问题图图象象类类型型(1)磁感磁感应应强强度度B、磁通量、磁通量、感、感应电动势应电动势E和感和感应电应电流流I随随时间时间t变变化的化的图图象，即象，即Bt图图象、象、t图图象、象、Et图图象和象和It图图象象(2)对对于切割磁感于切割磁感线产线产生感生感应电动势应电动势和感和感应电应电流的情流的情况，况，还还常涉及感常涉及感应电动势应电动势E和感和感应电应电流流I随随导导体位移体位移x变变化的化的图图象，即象，即Ex图图象和象和Ix图图象象问题问题类类型型(1)由由给给定的定的电电磁感磁感应过应过程程选选出或画出正确的出或画出正确的图图象象(2)由由给给定的有关定的有关图图象分析象分析电电磁感磁感应过应过程，求解相程，求解相应应的物理量的物理量应应用用知知识识左手定左手定则则、安培定、安培定则则、楞次定律、右手定、楞次定律、右手定则则、法拉、法拉第第电电磁感磁感应应定律、欧姆定律、牛定律、欧姆定律、牛顿顿运运动动定律、相关定律、相关数学知数学知识识等等目录目录特特别别提提示示：图图象象的的初初始始条条件件，方方向向与与正正、负负的的对对应应，物物理理量量的的变变化化趋趋势势，物物理理量量的的增增、减减或或方方向向正正、负负的的转转折折点点都都是判断是判断图图象的关象的关键键目录目录Blv右手定右手定则则左手定左手定则则相反相反目录目录四、四、电电磁感磁感应应中的能量中的能量转转化化1电电磁感磁感应现应现象的象的实质实质是其他形式的能是其他形式的能转转化化为为_2感感应应电电流流在在磁磁场场中中受受安安培培力力，外外力力克克服服安安培培力力_，将将其他形式的能其他形式的能转转化化为为_,电电流做功再将流做功再将电电能能转转化化为为_.3电电流做功流做功产产生的生的热热量用焦耳定律量用焦耳定律计计算，公式算，公式为为_.电电能能做功做功电电能能内能内能QI2Rt目录目录热热身体身体验验1.粗粗细细均均匀匀的的电电阻阻丝丝围围成成的的正正方方形形线线框框置置于于有有界界匀匀强强磁磁场场中中，磁磁场场方方向向垂垂直直于于线线框框平平面面，其其边边界界与与正正方方形形线线框框的的边边平平行行现现使使线线框框以以同同样样大大小小的的速速度度沿沿四四个个不不同同方方向向平平移移出出磁磁场场，如如图图所所示示，则则在在移移出出过过程程中中线线框框一一边边a、b两两点点间间的的电势电势差差绝对值绝对值最大的是最大的是()目录目录2(2013哈哈尔尔滨滨一一模模)有有一一个个匀匀强强磁磁场场，它它的的边边界界是是MN，在在MN左左侧侧是是无无场场区区域域，右右侧侧是是匀匀强强磁磁场场区区域域，如如图图甲甲所所示示现现在在有有一一个个金金属属线线框框以以恒恒定定速速度度从从MN左左侧侧进进入入匀匀强强磁磁场场区区域域，线线框框中中的的电电流流随随时时间间变变化化的的it图图象象如如图图乙乙所所示示则则可能的可能的线线框是框是()目录目录3如如图图所示，在一匀所示，在一匀强强磁磁场场中有一中有一U形形导导体框体框bacd，线线框框处处于水平面内，磁于水平面内，磁场场与与线线框平面垂直，框平面垂直，R为为一一电电阻，阻，ef为为垂直于垂直于ab的一根的一根导导体杆，它可以在体杆，它可以在ab、cd上无摩擦地滑上无摩擦地滑动动，杆杆ef及及线线框中框中导导体的体的电电阻都可不阻都可不计计开始开始时时，给给ef一个向一个向右的初速度，右的初速度，则则()Aef将减速向右运将减速向右运动动，但不是匀减速，但不是匀减速Bef将匀速向右运将匀速向右运动动Cef将加速向右运将加速向右运动动Def将做往复运将做往复运动动目录目录4(2013福州高三福州高三统统考考)如如图图所示，固定在水平所示，固定在水平绝缘绝缘平面上平面上足足够长够长的金属的金属导轨导轨不不计电计电阻，但表面粗糙，阻，但表面粗糙，导轨导轨左端左端连连接接一个一个电电阻阻R，质质量量为为m的金属棒的金属棒(电电阻也不阻也不计计)放在放在导轨导轨上，上，并并 与与导轨导轨垂直，整个装置放在匀垂直，整个装置放在匀强强磁磁场场中，磁中，磁场场方向与方向与导轨导轨平面垂直用水平恒力平面垂直用水平恒力F把把ab棒从静止起向右拉棒从静止起向右拉动动的的过过程中，下列程中，下列说说法正确的是法正确的是()A恒力恒力F做的功等于做的功等于电电路路产产生的生的电电能能B恒力恒力F和摩擦力的合力做的功等于和摩擦力的合力做的功等于电电路中路中产产生的生的电电能能C克服安培力做的功等于克服安培力做的功等于电电路中路中产产生的生的电电能能D恒力恒力F和摩擦力的合力做的功小于和摩擦力的合力做的功小于电电路中路中产产生的生的电电能和能和棒棒获获得的得的动动能之和能之和目录目录热热身体身体验验答案与解析答案与解析目录目录目录目录要点透析直击高考要点透析直击高考目录目录特特别别提醒：提醒：(1)判断感判断感应电应电流和流和电动势电动势的方向，都是利用的方向，都是利用“相当于相当于电电源源”的部分根据右手定的部分根据右手定则则或楞次定律判定的或楞次定律判定的.实际实际问题问题中中应应注意外注意外电电路路电电流由高流由高电势电势流向低流向低电势电势，而内，而内电电路路则则相反相反.(2)在在电电磁感磁感应电应电路中，路中，“相当于相当于电电源源”的的导导体两端的体两端的电压电压等于路端等于路端电压电压.目录目录目录目录目录目录目录目录即即时时应应用用2如如图图所所示示，等等腰腰三三角角形形内内分分布布有有垂垂直直于于纸纸面面向向外外的的匀匀强强磁磁场场，它它的的底底边边在在x轴轴上上且且长长为为2L，高高为为L.纸纸面面内内一一边边长长为为L的的正正方方形形导导线线框框沿沿x轴轴正正方方向向做做匀匀速速直直线线运运动动穿穿过过匀匀强强磁磁场场区区域域，在在t0时时刻刻恰恰好好位位于于图图中中所所示示的的位位置置以以顺顺时时针针方方向向为为导导线线框框中中电电流流的的正正方方向向，下下面面四四幅幅图图中中能能够够正确表示正确表示电电流流位移位移(Ix)关系的是关系的是()目录目录解解析析：选选A.因因题题中中线线框框在在磁磁场场中中切切割割磁磁感感线线的的有有效效长长度度随随时时间间发发生生变变化化，故故应应分分段段对对其其有有效效长长度度进进行行分分析析，并并根根据据有有效效长长度度的的变变化化确确定定感感应应电电动动势势大大小小的的变变化化，从从而而确定感确定感应电应电流大小的流大小的变变化化(1)线线框框前前进进L过过程程中中，由由楞楞次次定定律律可可知知，电电流流方方向向为为正正，线线框右框右边边的有效切割的有效切割长长度增大，感度增大，感应电应电流正向增大；流正向增大；目录目录(2)线线框框前前进进L1.5L过过程程中中，左左、右右两两边边均均切切割割磁磁感感线线，但但右右边边产产生生的的感感应应电电流流大大于于左左边边，电电流流仍仍为为正正有有效效切切割割长长度减小，感度减小，感应电应电流减小；流减小；(3)线线框框前前进进1.5L2L过过程程中中，左左、右右两两边边均均切切割割磁磁感感线线，但但左左边边产产生生的的感感应应电电流流大大于于右右边边，电电流流为为负负有有效效切切割割长长度增大，感度增大，感应电应电流增大；流增大；(4)线线框框前前进进2L3L过过程程中中,左左边边切切割割磁磁感感线线，电电流流仍仍为为负负.有效切割有效切割长长度减小，感度减小，感应电应电流减小流减小目录目录三、三、电电磁感磁感应应中的中的动动力学力学问题问题导导体的两种状体的两种状态态及及处处理方法理方法(1)导导体的平衡体的平衡态态静止或匀速直静止或匀速直线线运运动动状状态态处处理方法：根据平衡条件合外力等于零列式分析理方法：根据平衡条件合外力等于零列式分析(2)导导体的非平衡体的非平衡态态加速度不加速度不为为零零处处理理方方法法：根根据据牛牛顿顿第第二二定定律律进进行行动动态态分分析析或或结结合合功功能能关关系分析系分析目录目录即即时应时应用用3一个一个刚刚性矩形性矩形铜铜制制线线圈从高圈从高处处自由下落，自由下落，进进入入一水平的匀一水平的匀强强磁磁场场区域，然后穿出磁区域，然后穿出磁场场区域区域继续继续下落，如下落，如图图所示，所示，则则()A若若线线圈圈进进入磁入磁场过场过程是匀速运程是匀速运动动，则则离开磁离开磁场过场过程一定是匀速运程一定是匀速运动动B若若线线圈圈进进入磁入磁场过场过程是加速运程是加速运动动，则则离开磁离开磁场过场过程一定是加速运程一定是加速运动动C若若线线圈圈进进入磁入磁场过场过程是减速运程是减速运动动，则则离开磁离开磁场过场过程一定是减速运程一定是减速运动动D若若线线圈圈进进入磁入磁场过场过程是减速运程是减速运动动，则则离开磁离开磁场过场过程一定是加速运程一定是加速运动动目录目录解解析析：选选C.由由题题图图可可知知，线线圈圈的的宽宽度度远远小小于于磁磁场场边边界界的的宽宽度度，所所以以当当线线圈圈匀匀速速进进入入时时，速速度度恒恒定定，但但线线圈圈完完全全进进入入磁磁场场后后，穿穿过过线线圈圈的的磁磁通通量量不不发发生生变变化化，没没有有感感应应电电流流，线线圈圈只只受受重重力力，做做加加速速度度为为g的的匀匀加加速速运运动动，所所以以离离开开磁磁场场时时速速度度大大于于进进入入磁磁场场时时的的速速度度，安安培培力力一一定定大大于于重重力力，线线圈圈一一定定做做减减速速运运动动，所所以以选选项项A错错误误；同同理理，如如果果进进入入的的过过程程是是加加速速运运动动，速速度度增增大大，完完全全进进入入后后又又做做加加速速度度为为g的的匀匀加加速速运运动动，速速度度也也增增大大，所所以以离离开开时时应应该该有有三三种种可可能能，仍仍然然加加速速离离开开、匀匀速速离离开开或或减减速速离离开开，故故选选项项B错错误误；如如果果线线圈圈进进入入的的过过程程是是减减速速运运动动，速速度度减减小小，但但完完全全进进入入后后又又是是做做加加速速度度为为g的的匀匀加加速速运运动动，由由图图中中的的磁磁场场宽宽度度可可知知，离离开开时时的的速速度度一一定定会会大大于于进进入入时时的的速速度度，所所以以离离开开时时一一定定是做减速运是做减速运动动，所以，所以选项选项C正确、正确、D错误错误目录目录四、四、电电磁感磁感应应中的能量中的能量问题问题分析分析1过过程分析程分析(1)电电磁磁感感应应现现象象中中产产生生感感应应电电流流的的过过程程，实实质质上上是是能能量量的的转转化化过过程程(2)电电磁磁感感应应过过程程中中产产生生的的感感应应电电流流在在磁磁场场中中必必定定受受到到安安培培力力的的作作用用，因因此此，要要维维持持感感应应电电流流的的存存在在,必必须须有有“外外力力”克克服服安安培培力力做做功功此此过过程程中中，其其他他形形式式的的能能转转化化为为电电能能“外外力力”克克服服安安培培力力做做了了多多少少功功，就就有有多多少少其其他他形形式式的的能能转转化化为电为电能能(3)当当感感应应电电流流通通过过用用电电器器时时，电电能能又又转转化化为为其其他他形形式式的的能能.安安培培力力做做功功的的过过程程，是是电电能能转转化化为为其其他他形形式式能能的的过过程程安安培力做了多少功，就有多少培力做了多少功，就有多少电电能能转转化化为为其他形式的能其他形式的能目录目录2求解思路求解思路(1)若若回回路路中中电电流流恒恒定定，可可以以利利用用电电路路结结构构及及WUIt或或QI2Rt直接直接进进行行计计算算(2)若若电电流流变变化化，则则：利利用用安安培培力力做做的的功功求求解解：电电磁磁感感应应中中产产生生的的电电能能等等于于克克服服安安培培力力所所做做的的功功；利利用用能能量量守守恒恒求求解解：若若只只有有电电能能与与机机械械能能的的转转化化，则则机机械械能能的的减减少少量量等等于于产产生的生的电电能能目录目录目录目录目录目录考点探究讲练互动考点探究讲练互动例例例例1 1目录目录(1)从从金金属属条条ab进进入入“扇扇形形”磁磁场场时时，求求感感应应电电动动势势E，并并指出指出ab上的上的电电流方向；流方向；(2)从从金金属属条条ab进进入入“扇扇形形”磁磁场场时时，画画出出“闪闪烁烁”装装置置的的电电路路图图；(3)从从金金属属条条ab进进入入“扇扇形形”磁磁场场时时开开始始，经经计计算算画画出出轮轮子子转转一一圈圈过过程程中中，内内圈圈与与外外圈圈之之间间电电势势差差Uab随随时时间间t变变化化的的Uabt图图象象目录目录目录目录目录目录目录目录【答案答案】见见解析解析目录目录考点考点2电电磁感磁感应应中的中的图图象象问题问题 (2012高考重高考重庆庆卷卷)如如图图所示所示,正方形正方形区域区域MNPQ内有垂直内有垂直纸纸面向里的匀面向里的匀强强磁磁场场在外力作用下，一正方形在外力作用下，一正方形闭闭合合刚刚性性导线导线框框沿沿QN方向匀速运方向匀速运动动，t0时时刻，其四个刻，其四个顶顶点点M、N、P、Q恰好在磁恰好在磁场边场边界中点下列界中点下列图图象中能反象中能反映映线线框所受安培力框所受安培力F的大小随的大小随时间时间t变变化化规规律的是律的是()例例例例2 2目录目录目录目录【答案答案】B【方方法法总总结结】解解题题时时一一定定要要分分析析清清楚楚运运动动过过程程，找找出出切切割割磁磁感感线线的的有有效效长长度度，同同时时搞搞清清切切割割磁磁感感线线的的有有几几部部分分导导体有一些体有一些题题目根据方向排除目根据方向排除错误选项较为简单错误选项较为简单目录目录考点考点3电电磁感磁感应应中的中的动动力学力学问题问题 (2011高高考考四四川川卷卷)如如图图所所示示，间间距距l0.3 m的的平平行行金金属属导导轨轨a1b1c1和和a2b2c2分分别别固固定定在在两两个个竖竖直直面面内内在在水水平平面面a1b1b2a2区区域域内内和和倾倾角角37的的斜斜面面c1b1b2c2区区域域内内分分别别有有磁磁感感应应强强度度B10.4 T、方方向向竖竖直直向向上上和和B21 T、方方向向垂垂直直于于斜斜面面向向上上的的匀匀强强磁磁场场电电阻阻R0.3、质质量量m10.1 kg、长长为为l的的相相同同导导体体杆杆K、S、Q分分别别放放置置在在导导轨轨上上，S杆杆的的两两端端固固定定在在b1、b2点点，K、Q杆杆可可沿沿导导轨轨无无摩摩擦擦滑滑动动且且始始终终接接触触良良好好一一端端系系于于K杆杆中中点点的的轻轻绳绳平平行行于于导导轨轨绕绕过过轻轻质质定定滑滑轮轮自自然然下垂，下垂，绳绳上穿有上穿有质质量量m20.05 kg的小的小环环例例3目录目录已已知知小小环环以以a6 m/s2的的加加速速度度沿沿绳绳下下滑滑，K杆杆保保持持静静止止，Q杆杆在在垂垂直直于于杆杆且且沿沿斜斜面面向向下下的的拉拉力力F作作用用下下匀匀速速运运动动不不计计导导轨轨电电阻阻和和滑滑轮轮摩摩擦擦，绳绳不不可可伸伸长长取取g10 m/s2，sin370.6，cos370.8.求：求：(1)小小环环所受摩擦力的大小；所受摩擦力的大小；(2)Q杆所受拉力的瞬杆所受拉力的瞬时时功率功率目录目录【答案答案】(1)0.2 N(2)2 W目录目录考点考点4电电磁感磁感应应中的能量中的能量问题问题 (2012高考天津卷高考天津卷)如如图图所示，一所示，一对对光光滑的平行金属滑的平行金属导轨导轨固定在同一水平面内固定在同一水平面内,导轨导轨间间距距l0.5 m,左端接有阻左端接有阻值值R0.3 的的电电阻阻一一质质量量m0.1 kg,电电阻阻r0.1 的金属棒的金属棒MN放置在放置在导轨导轨上，整个装置置于上，整个装置置于竖竖直向上的匀直向上的匀强强磁磁场场中，磁中，磁场场的磁感的磁感应应强强度度B0.4 T棒在水平向右的外力作用下，由静棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以止开始以a2 m/s2的加速度做匀加速运的加速度做匀加速运动动，当棒的位移，当棒的位移s9 m时时撤去外力，棒撤去外力，棒继续继续运运动动一段距离后停下来，已知撤去外一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中力前后回路中产产生的焦耳生的焦耳热热之比之比Q1 Q22 1.导轨导轨足足够长够长且且电电阻不阻不计计，棒在运，棒在运动过动过程中始程中始终终与与导轨导轨垂直且两端与垂直且两端与导轨导轨保持保持良好接触求：良好接触求：例例4目录目录(1)棒在匀加速运棒在匀加速运动过动过程中，通程中，通过电过电阻阻R的的电电荷量荷量q；(2)撤去外力后回路中撤去外力后回路中产产生的焦耳生的焦耳热热Q2；(3)外力做的功外力做的功WF.目录目录目录目录目录目录【答案答案】(1)4.5 C(2)1.8 J(3)5.4 J【方法方法总结总结】求解求解电电磁感磁感应应中的能量中的能量问题问题的一般步的一般步骤骤：(1)用用法法拉拉第第电电磁磁感感应应定定律律和和楞楞次次定定律律确确定定感感应应电电动动势势的的大大小和方向小和方向(2)画出等效画出等效电电路，求出回路中路，求出回路中电电阻消耗阻消耗电电功率的表达式功率的表达式(3)分分析析导导体体机机械械能能的的变变化化，用用动动能能定定理理或或能能量量守守恒恒关关系系，得到机械功率的改得到机械功率的改变变所所满满足的方程足的方程目录目录思思维维建模建模 电电磁感磁感应应中中“杆杆导轨导轨”模型模型【范范例例】(14分分)(2011高高考考天天津津卷卷)如如图图所所示示，两两根根足足够够长长的的光光滑滑平平行行金金属属导导轨轨MN、PQ间间距距为为l0.5 m,其其电电阻阻不不计计,两两导导轨轨及及其其构构成成的的平平面面均均与与水水平平面面成成30角角完完全全相相同同的的两两金金属属棒棒ab、cd分分别别垂垂直直导导轨轨放放置置，每每棒棒两两端端都都与与导导轨轨始始终终有有良良好好接接触触，已已知知两两棒棒质质量量均均为为m0.02 kg，电电阻阻均均为为R0.1,整整个个装装置置处处在在垂垂直直于于导导轨轨平平面面向向上上的的匀匀强强磁磁场场中中，磁磁感感应应强强度度B0.2 T，棒棒ab在在平平行行于于导导轨轨向向上上的的力力F作作用用下下,沿沿导导轨轨向向上上匀匀速速运运动动，而而棒棒cd恰恰好好能能够够保保持持静静止止，取取g10 m/s2，问问：技法提炼思维升华技法提炼思维升华目录目录(1)通通过过棒棒cd的的电电流流I是多少，方向如何？是多少，方向如何？(2)棒棒ab受到的力受到的力F多大？多大？(3)棒棒cd每每产产生生Q0.1 J的的热热量，力量，力F做的功做的功W是多少？是多少？目录目录寻规寻规探法探法批批注注：棒棒均均处处于于受受力力平平衡衡状状态态，这这是是解解题题的的关关键键条条件件，由由此此可可求求出出回回路路中中的的电电流流大大小小，据据楞楞次次定定律律可可知知cd棒棒中中电电流方向；流方向；批批注注：还还可可求求出出ab棒棒所所受受的的安安培培力力，进进而而求求出出ab棒棒受受到到的外力的外力F；批注批注：涉及能量：涉及能量问题问题，先由焦耳定律列方程，再，先由焦耳定律列方程，再对对棒棒cd的运的运动过动过程程进进行分析，明确行分析，明确电电路路结结构，构，结结合运合运动动学公式求学公式求出位移，出位移，进进而求出功而求出功目录目录目录目录【答案答案】(1)1 A方向由方向由d至至c(2)0.2 N(3)0.4 J目录目录【建建模模感感悟悟】在在电电磁磁感感应应中中的的综综合合问问题题中中有有两两类类常常见见的的模型模型.类类型型“电电动动电电”型型“动动电电动动”型型示意示意图图已知已知棒棒ab长长L，质质量量m，电电阻阻R；导轨导轨光滑水平，光滑水平，电电阻不阻不计计棒棒ab长长L，质质量量m，电电阻阻R；导轨导轨光滑，光滑，电电阻阻不不计计目录目录目录目录知能演练轻巧夺冠知能演练轻巧夺冠目录目录本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键键退出全屏播放退出全屏播放