试题-全国-2007_高二物理电磁感应知识精讲.rar

用心爱心专心高二物理电磁感应知识精讲法拉第电磁感应定律、导体切割磁感线时的感应电动势，楞次定律，右手定则（B级要求），自感现象及其应用（A级要求）1.产生条件：（1）感应电动势：导体在磁场中切割磁感线运动，或由磁场变化引起磁通量变化，一定有E。（2）感应电流：如果导体所在电路是闭合的，或磁通量变化的线圈（回路）是闭合的，就产生感应电流I。2.感应电流方向：对于导体棒切割类，直接使用右手定则简便直接，对于有磁通量变化，运用楞次定律判断I感方向。（1）右手定则：让磁感线垂直穿过手心，大拇指指向导体棒运动的方向，四指指向感应电流方向。要注意与左手定则区分。（2）楞次定律：感应电流具有这样的方向，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量变化。①对阻碍的理解：当磁通量增加时，感应电流磁场要削弱磁通量的增加，B感与B原方向相反。当磁通量减少时，感应电流磁场要补充磁通量，B感与B原方向相同。②判断I感步骤：a.确定B原方向b.判断闭合回路磁通量的变化c.应用楞次定律（增反减同）判断B感方向d.由安培定则根据B感方向确定I感方向。3.感应电动势：种类大小方向切割类E=BLv四指指向电源正极磁通量变化类四指指向电动势正极（1）E=BLv的适用条件是B、L、v三者互相垂直，当不满足此条件时，如L和v不垂直，L应理解为有效长度（与速度方向垂直的长度）（2）E=BLv用来计算瞬时感应电动势。（3），n：线圈匝数，：磁通量变化率。即法拉第电磁感应定律（4）用来计算△t内的平均感应电动势值磁场随时间线性变化，不随时间发生变化，可认为也是瞬时值。4.自感：自感现象是一种特殊的电磁感应现象，当导体（或线圈）中电流发生变化时，穿过导体所围面积的磁通量就要发生变化，导体内要产生感应电动势阻碍导体本身电流变化。L：线圈的自感系数，由线圈本身决定，它与线圈的粗细、长短、匝数等自身因素有关，线圈越粗、越长、匝数越多，插入铁芯，自感系数L就大。1.切割磁感线和磁通量的变化切割磁感线和磁通量变化既有区别，又有联系。二者的联系：若闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，则它所围面积内磁通量必然变化。所以这两种提法一致，前者用于直导线在磁场中运动时较为方便，后者用于线圈内磁通量变化的情况较为方便。二者的区别：磁通量的变化并非一定是由切割磁感线所引起，引起磁通量变化的原因可能是S未变，B发生变化，也可能是B未变，S发生变化，还可能是B和S均发生变化，甚至可能B、S均未变化，但二者的夹角发生了变化。2.楞次定律的应用：举例题解析：N中产生顺时针方向感应电流，则依据安培定则N中感应电流激发B感方向垂直纸面向里，若ab棒加速运动，则B原与B感反向，B原（即M中磁场方向）垂直纸面向外，由安培定则M中电流方向应逆时针，由闭合电路，导体棒中电流方向由b→a，由右手定则，导体棒应向左运动，综上所述加速向左运动。相反则应减速向右运动。故选CD。例题：在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨和大线圈M相接，如图1所示。导轨上放一根导线ab，磁感线垂直于导轨所在平面，欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流，则导线的运动情况可能是（）A.匀速向右运动B.加速向右运动C.减速向右运动D.加速向左运动图1例1：如图2所示，L1和L2是两根光滑的平行直导线，间距为d。MN和OP是垂直跨在L1、L2上、并可左右滑动的两根平行直导线。在线路中，接入了两个阻值分别是R和2R的电阻（其余电阻不计）和一个电容为C的电容器。把整个线路放在匀强磁场中，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。当MN和OP以相同的速度v分别向右、向左匀速滑动时，求：（1）作用于每条直导线上的外力的大小。（2）电容器所带的电量。（3）两条直导线的间距增加l的过程中，电路中产生的热量。图2解：（1）由于MN、OP相对背离运动，则E=EMN+EOP=BdV+BdV=2BdV（2）电容器两端电压（3）两条直导线距离增加l所需时间或由能的转化与守恒例2：如图3所示，固定于水平桌面上的金属框架cdef处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦地滑动，此时abed构成一个边长为l的正方形，棒的电阻为r，其余部分电阻不计，开始时磁感应强度为B0图3（1）若从t=0时刻起，磁感应强度均匀增加，每秒增量为k，同时保持棒静止，求棒中的感应电流，在图上标出感应电流方向。（2）在上述情况下始终保持棒静止，当t=t1时需加的垂直棒的水平拉力为多大？（3）若从t=0时刻起，磁感应强度逐渐减小，当棒以恒定速度v向右做匀速运动时，可使棒不产生感应电流，则磁感应强度应怎样随时间变化，写出B与t的关系式。解：（1）由法拉第电磁感应定律由楞次定律，回路感应电流方向逆时针，导体棒中感应电流方向b→a（2）例3：将一个矩形金属线框折成直角框架abcdefa，