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1、高考綜合復(fù)習(xí)——電磁感應(yīng)專題復(fù)習(xí)一電磁感應(yīng)基礎(chǔ)知識、自感和互感 編稿：郁章富　　　 審稿：李井軍　　　 責(zé)編：郭金娟 總體感知 知識網(wǎng)絡(luò)考綱要求 　內(nèi)容 要求 　電磁感應(yīng)現(xiàn)象 　磁通量 　法拉第電磁感應(yīng)定律 　楞次定律 　自感、渦流 I I II II I 命題規(guī)律 　　1．從近五年的高考試題可以看出，本專題內(nèi)容是高考的重點，每年必考，命題頻率較高的知識點有：感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件、方向判斷和感應(yīng)電動勢的計算；電磁感應(yīng)現(xiàn)象與磁場、電路、力學(xué)、能量等知識相聯(lián)系的綜合題及感應(yīng)電流（或感應(yīng)電動勢）的圖象問題，在高考中時常出現(xiàn)。 　　2．本專題在高考試卷中涉及的

2、試題題型全面，有選擇題、填空題和計算題，選擇題和填空題多為較簡單的題目，計算題試題難度大，區(qū)分度高，能很好地考查學(xué)生的能力，備受命題專家的青睞。 　　今后高考對本專題內(nèi)容的考查可能有如下傾向： 　　①判斷感應(yīng)電流的有無、方向及感應(yīng)電動勢的大小計算仍是高考的重點，但題目可能會變得更加靈活。 　?、诹W(xué)和電學(xué)知識相結(jié)合且涉及能量轉(zhuǎn)化與守恒的電磁感應(yīng)類考題將繼續(xù)扮演具有選拔性功能的壓軸題。 復(fù)習(xí)策略 　　1．左手定則與右手定則在使用時易相混，可采用“字形記憶法”： 　?。?）通電導(dǎo)線在磁場中受安培力的作用，“力”字的最后一撇向左，用左手定則； 　?。?）導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，

3、“電”字最后一鉤向右，用右手定則； 　　　 　總之，可簡記為力“左”電“右”。 　　2．矩形線框穿越有界勻強磁場問題，涉及楞次定律（或右手定則）、法拉第電磁感應(yīng)定律、磁場對電路的作用力、含電源電路的計算等知識，綜合性強，能力要求高，這也是命題熱點。 　　3．電磁感應(yīng)圖象問題也是高考常見的題型之一；滑軌類問題是電磁感應(yīng)中的典型綜合性問題，涉及的知識多，與力學(xué)、靜電場、電路、磁場及能量等知識綜合，能很好的考察考生的綜合分析能力。本章知識在實際中應(yīng)用廣泛，如日光燈原理、磁懸浮原理、電磁阻尼、超導(dǎo)技術(shù)應(yīng)用等，有些問題涉及多學(xué)科知識，不可輕視。 第一部分　 電磁感應(yīng)現(xiàn)象、楞次定律 知識

4、要點梳理知識點一——磁通量▲知識梳理1．定義 　　磁感應(yīng)強度B與垂直場方向的面積S的乘積叫做穿過這個面積的磁通量，。如果面積S與B不垂直，如圖所示，應(yīng)以B乘以在垂直于磁場方向上的投影面積。即。 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2．磁通量的物理意義 　　磁通量指穿過某一面積的磁感線條數(shù)。 3．磁通量的單位：Wb。 　　特別提醒： 　?。?）磁通量是標(biāo)量，當(dāng)有不同方向的磁感線穿過某面時，常用正負(fù)加以區(qū)別，這時穿過某面的磁通量指的是不同方向穿過的磁通量的代數(shù)和。另外，磁通量與線圈匝數(shù)無關(guān)。 　　磁通量正負(fù)的規(guī)定：任何一個面都有正、反兩面，若規(guī)定磁感線從正面穿入磁通量為正，

5、則磁感線從反面穿入時磁通量為負(fù)。穿過某一面積的磁通量一般指合磁通量。 　?。?）磁通量的變化，它可由B、S或兩者之間的夾角的變化引起。 4．磁通密度 　　垂直穿過單位面積的磁感線條數(shù)，即磁感應(yīng)強度的大小。 　　▲疑難導(dǎo)析一、磁通量改變的方式有幾種 　　1．線圈跟磁體間發(fā)生相對運動，這種改變方式是S不變而相當(dāng)于B變化。 　　2．線圈不動，線圈所圍面積也不變，但穿過線圈面積的磁感應(yīng)強度是時間的函數(shù)。 　　3．線圈所圍面積發(fā)生變化，線圈中的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運動。其實質(zhì)也是B不變，而S增大或減小。 　　4．線圈所圍面積不變，磁感應(yīng)強度也不變，但二者間的夾角發(fā)生變化，如在勻

6、強磁場中轉(zhuǎn)動矩形線圈。 二、對公式的理解 　　在磁通量的公式中，S為垂直于磁感應(yīng)強度B方向上的有效面積，要正確理解三者之間的關(guān)系。 　　1．線圈的面積發(fā)生變化時磁通量是不一定發(fā)生變化的，如圖（a），當(dāng)線圈面積由變?yōu)闀r，磁通量并沒有變化。 　　2．當(dāng)磁場范圍一定時，線圈面積發(fā)生變化，磁通量也可能不變，如圖（b）所示，在空間有磁感線穿過線圈S，S外沒有磁場，如增大S，則不變。 　　　　　　　　　　　　　　　 　　3．若所研究的面積內(nèi)有不同方向的磁場時，應(yīng)是將磁場合成后，用合磁場根據(jù)去求磁通量。 　?。喝鐖D所示，矩形線圈的面積為S（），置于磁感應(yīng)強度為B（T）、方向水平向右的勻

7、強磁場中，開始時線圈平面與中性面重合。求線圈平面在下列情況的磁通量的改變量：繞垂直磁場的軸轉(zhuǎn)過（1）；（2）；（3）。解析：初位置時穿過線圈的磁通量；轉(zhuǎn)過時，；轉(zhuǎn)過時，；轉(zhuǎn)過時，，負(fù)號表示穿過面積S的方向和以上情況相反，故： 　　（1）； 　　（2）； 　　（3）。負(fù)號可理解為磁通量在減少。 知識點二——電磁感應(yīng)現(xiàn)象▲知識梳理1．產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件 　　只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，即，則閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。 2．引起磁通量變化的常見情況 　　（1）閉合電路的部分導(dǎo)體做切割磁感線運動。 　?。?）線圈繞垂直于磁場的軸轉(zhuǎn)動。 　?。?）磁感應(yīng)強度B變化。

8、 　　▲疑難導(dǎo)析1．分析有無感應(yīng)電流的方法 　　首先看電路是否閉合，其次看穿過閉合電路的磁通量是否發(fā)生了變化。 2．產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的條件 　　無論電路是否閉合，只要穿過線圈平面的磁通量發(fā)生變化，電路中就有感應(yīng)電動勢。產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源。 　　電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實質(zhì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，如果電路閉合，則有感應(yīng)電流；電路不閉合，則只有感應(yīng)電動勢而無感應(yīng)電流。 　?。喝鐖D所示，有一根通電長直導(dǎo)線MN，通融入向右的電流，另有一閉合線圈P位于導(dǎo)線的正下方，現(xiàn)使線圈P豎直向上運動，問在線圈P到達(dá)MN上方的過程中，穿過P的磁通量是如何變化的？有無感應(yīng)電流產(chǎn)生？解析：根據(jù)直線電流

9、磁場的特點，靠近電流處磁場強，遠(yuǎn)離電流處磁場弱，把線圈P向上的運動分成幾個階段；第一階段：從開始到線圈剛與直導(dǎo)線相切，磁通量增加；第二階段：從線圈與直導(dǎo)線相切到線圈直徑與直導(dǎo)線重合，磁通量減少；第三階段：從線圈直徑與導(dǎo)線重合到線圈下面與直導(dǎo)線相切，磁通量增加；第四階段：遠(yuǎn)離直導(dǎo)線，磁通量減少。 　　每一個階段均有感應(yīng)電流產(chǎn)生。 知識點三——感應(yīng)電流方向的判定▲知識梳理1．楞次定律（1）內(nèi)容 　　感應(yīng)電流具有這樣的方向，感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。 　?。?）適用范圍 　　適用于一切情況的感應(yīng)電流方向的判斷。 　　（3）楞次定律判定感應(yīng)電流方向的一

10、般步驟①明確引起感應(yīng)電流的原磁場的方向及其分布情況，并用磁感線表示出來； 　?、诜治龃┻^閉合回路的磁通量是增加還是減少； 　　③根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流磁場方向，即原磁通量增加，則感應(yīng)電流磁場方向與原磁場方向相反，反之則感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同； 　　④利用安培定則來確定感應(yīng)電流的方向； 　　⑤電磁感應(yīng)現(xiàn)象中判定電勢高低時必須把產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的導(dǎo)體（或線圈）看成電源，且注意在電源內(nèi)部感應(yīng)電流是從電勢低處向電勢高處流動。若電路斷路無感應(yīng)電流時，可想象為有感應(yīng)電流，來判定電勢的高低。 　?。?）楞次定律也可以理解為：感應(yīng)電流的效果總是要反抗（或阻礙）產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因。

11、2．右手定則（1）適用范圍 　　　適用于導(dǎo)體切割磁感線運動的情況。 　?。?）方法 　　伸開右手，讓大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感線垂直從手心進(jìn)入，大拇指指向?qū)w運動方向，其余四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。 　　特別提醒：①右手定則適用于部分導(dǎo)體切割磁感線運動時感應(yīng)電流方向的判定，而楞次定律適用于一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 　?、趯?dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流用右手定則簡便；變化的磁場產(chǎn)生感應(yīng)電流用楞次定律簡便。 　　▲疑難導(dǎo)析一、楞次定律的另一表述 　　感應(yīng)電流的效果總是要阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因，常見有以下幾種表現(xiàn)： 　　1．就磁通量而言，總是阻礙引起

12、感應(yīng)電流的磁通量(原磁通量)的變化。 　　即當(dāng)原磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場就與原磁場方向相反，當(dāng)原磁通量減少時，感應(yīng)電流的磁場就與原磁場方向相同，簡稱口訣“增反減同”。 　　2．就相對運動而言，阻礙所有的相對運動，簡稱口訣：“來拒去留”。 　　從運動的效果上看，也可以形象地表述為“敵”進(jìn)“我”退，“敵”逃“我”追。 　　如圖所示，若條形磁鐵（“敵”）向閉合導(dǎo)線圈前進(jìn)，則閉合線圈（“我”）退卻；若條形磁鐵（“敵”）遠(yuǎn)離閉合導(dǎo)線圈逃跑，則閉合導(dǎo)線圈（“我”）追趕條形磁鐵。 　　　　　　　　　　　　　　　　3．就閉合電路的面積而言，致使電路的面積有收縮或擴張的趨勢。 　　收縮或擴張

13、是為了阻礙電路磁通量的變化。若穿過閉合電路的磁感線皆朝同一個方向，則磁通量增大時，面積有收縮趨勢，磁通量減少時，面積有增大趨勢，簡稱口訣：“增縮減擴”；若穿過閉合電路的磁感線朝兩個相反的方向都有，以上結(jié)論可能完全相反。如圖所示，當(dāng)螺線管B中的電流減小時，穿過閉合金屬圓環(huán)A的磁通量將減小，這時A環(huán)有收縮的趨勢，對這一類問題注意討論其合磁通的變化。 　　　　　　　　　　　　　　　　　4．就電流而言，感應(yīng)電流阻礙原電流的變化。 　　即原電流增大時，感應(yīng)電流方向與原電流方向相反；原電流減小時，感應(yīng)電流的方向與原電流方向相同，簡稱口訣：“增反減同”。如圖所示，電路穩(wěn)定后，小燈泡有一定的亮度，現(xiàn)將一與

14、螺線管等長的軟鐵棒沿管的軸線迅速插入螺線管內(nèi)，在插入過程中感應(yīng)電流的方向與線圈中的原電流方向相反，小燈泡變暗（判定略）。 　　　　　　　　　　　　　　　　二、如何理解楞次定律中的“阻礙”?1．誰起阻礙作用？ 　　要明確起阻礙作用的是“感應(yīng)電流的磁場”。 　　2．阻礙什么？ 　　感應(yīng)電流的磁場阻礙的是“引起感應(yīng)電流的磁通量的變化”，而不是阻礙原磁場，也不是阻礙原磁通量。 　　3．怎樣阻礙？ 　　當(dāng)引起感應(yīng)電流的磁通量（原磁通量）增加時，感應(yīng)電流的磁場就與原磁場的方向相反，感應(yīng)電流的磁場“反抗”原磁通量的增加；當(dāng)原磁通量減少時，感應(yīng)電流的磁場就與原磁場的方向相同，感應(yīng)電流的磁場

15、“補償”原磁通量的減少。 　　4．“阻礙”不等于“阻止” 　　當(dāng)由于原磁通量的增加引起感應(yīng)電流時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反，其作用僅僅使原磁通量的增加變慢了，但磁通量仍在增加；當(dāng)由于原磁通量的減少而引起感應(yīng)電流時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同，其作用僅僅使原磁通量的減少變慢了，但磁通量仍在減少?！白璧K”也并不意味著“相反”。在理解楞次定律時，有些同學(xué)錯誤地把“阻礙”作用認(rèn)為感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場的方向和原磁場方向相反，事實上，它們可能同向，也可能反向，需根據(jù)磁通量的變化情況判斷。 　　如圖所示，甲圖中感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相反，表現(xiàn)為阻礙原磁通量的增加；乙圖中感應(yīng)電流

16、的磁場與原磁場方向相同，表現(xiàn)為阻礙原磁通量的減少。 　　　　　　　　　　　　　　　5．電磁感應(yīng)過程實質(zhì)上是能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程 　　楞次定律中的“阻礙”正是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的具體體現(xiàn)。 三、安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律 　　安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律應(yīng)用于不同現(xiàn)象。 基本現(xiàn)象 應(yīng)用的定則或定律 運動電荷、電流產(chǎn)生磁場 安培定則 磁場對運動電荷、電流作用力 左手定則 電磁感應(yīng) 部分導(dǎo)體切割磁感線運動 右手定則 閉合回路磁通量變化 楞次定律 　　右手定則與左手定則區(qū)別：抓住“因果關(guān)系”才能無誤，“因動而電”——用右手；“因電而動”——用左手

17、。 　　小技巧：使用中左手定則和右手定則很容易混淆，為了便于區(qū)分，可把兩個定則簡單地總結(jié)為“通電受力用左手，運動生電用右手”。“力”的最后一筆“丿”方向向左，用左手；“電”的最后一筆“乚”方向向右，用右手。 　?。阂黄矫婢€圈用細(xì)桿懸于P點，開始時細(xì)桿處于水平位置，放手后讓它在如圖所示的勻強磁場中運動已知線圈平面始終與紙面垂直，當(dāng)線圈第一次通過位置I和位置Ⅱ時，順著磁場方向看去，線圈中感應(yīng)電流的方向分別為（　 ） 　　　　　位置I　　　 位置Ⅱ 　　A．逆時針方向　 逆時針方向 　　B．逆時針方向　 順時針方向 　　C．順時針方向　 順時針方向 　　D．順時針方向　 逆時針方向

18、 　　答案：B 　　解析：順著磁場方向看去，線圈在位置I時，磁通量是增加的趨勢，而在位置Ⅱ時是磁通量減少的趨勢，根據(jù)楞次定律，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場將阻礙磁通量的變化，則在位置I時感應(yīng)電流的磁場與原磁場相反，而在位置Ⅱ時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場相同。 典型例題透析題型一——磁通量的分析與計算 　　磁通量是標(biāo)量，當(dāng)有不同方向的磁感線穿過某面時，常用正、負(fù)加以區(qū)別，這時穿過某面的磁通量指的是不同方向穿過的磁通量的代數(shù)和；另外磁通量與線圈匝數(shù)無關(guān)，它只取決于磁感應(yīng)強度B和垂直于磁場方向的有效面積。 　　1、如圖所示，框架面積為S，框架平面與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向垂直，

19、則穿過平面的磁通量為多少？ 　　若使框架繞轉(zhuǎn)過，則穿過線框平面的磁通量為多少？若從初始位置轉(zhuǎn)過，則此時穿過線框平面的磁通量為多少？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　思路點撥：磁通量的大小直接利用公式即可求解。應(yīng)特別注意角的大小。 　　解析：框架平面與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向垂直時，此時磁通量，框架繞轉(zhuǎn)過，磁通量，框架轉(zhuǎn)過磁通量。 　　總結(jié)升華： 　?。?）磁通量是標(biāo)量，但有正負(fù)，其正負(fù)代表磁感線是正穿還是反穿，若正穿為正，則反穿為負(fù)。 　?。?）求磁通量的變化與求位移、速度的變化相類似，不需要過問中間過程的情況，只需初、末狀態(tài)的情況。但應(yīng)注意，位移、速度是矢量相減，而磁通量是

20、代數(shù)差的絕對值。 舉一反三【變式】如圖所示，半徑為R的圓形線圈共有n匝，其中心位置處半徑r的虛線范圍內(nèi)有勻強磁場，磁場方向垂直線圈平面。若磁感應(yīng)強度為B，則穿過線圈的磁通量為（　 ） 　　A．　　　　C．　 　　C．　　　 D．答案：B 　　解析：磁通量與線圈匝數(shù)無關(guān)；且磁感線穿過的面積為，而并，故B項對。 題型二——感應(yīng)電流方向的判斷 　?。?）應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的一般步驟可以用下面的方框圖加以概括： 　　　　　 　　該方框圖不僅概括了根據(jù)楞次定律判定感應(yīng)電流方向的思路，同時也描述了磁通量變化、磁場方向、感應(yīng)電流方向三個因素的關(guān)系，只要知道了其中任意兩個因素

21、，就可以判定第三個因素。 　　楞次定律是判定感應(yīng)電流、感應(yīng)電動勢方向的一般方法，適用于各種情況的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 　?。?）利用右手定則判斷感應(yīng)電流方向 　　右手定則僅適用于導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流（電動勢）的情況，對這種情況用右手定則判斷方向較為方便。 　　2、電阻R、電容C與一線圈連成閉合電路，條形磁鐵靜止于線圈的正上方，N極朝下，如圖所示。現(xiàn)使磁鐵開始自由下落，在N極接近線圈上端的過程中，流過R的電流方向和電容器極板的帶電情況是（　 ） 　　A．從a到b，上極板帶正電 　　B．從a到b，下極板帶正電 　　C．從b到a，上極板帶正電 　　D．從b到a，下極板帶正電

22、 　　思路點撥：由條形磁鐵N極朝下可知原磁場的方向，再由運動方向可知磁通量的變化，然后利用楞次定律可判出感應(yīng)電流磁場的方向，最后利用安培定則確定感應(yīng)電流的方向，由電路知識可判出電容器極板的帶電情況。解析：磁鐵下落過程中，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，由楞次定律可知，其下端為電源的正極，等效電路如圖所示。由此可知D正確。 　　總結(jié)升華： 　　（1）運用楞次定律判定感應(yīng)電流的方向可歸結(jié)為：“一原，二感，三電流”。即：①明確原磁場；②確定感應(yīng)電流的磁場；③判定感應(yīng)電流的方向。 　?。?）流程為：根據(jù)原磁場（B原方向及△中情況）確定感應(yīng)磁場（感方向） 　　　　　　　　 判斷感應(yīng)電流（方向）。 舉

23、一反三【變式】現(xiàn)將電池組、滑線變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關(guān)如下圖連接，在開關(guān)閉合、線圈A放在線圈B中的情況下，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑線變阻器的滑動端P向左加速滑動時，電流計指針和右偏轉(zhuǎn)。由此可以判斷?。ā?） 　　A．線圈A向上移動或滑動變阻器滑動端P向右加速滑動，都能引起電流計指針向左偏轉(zhuǎn) 　　B．線圈A中鐵芯和上拔出或斷開開關(guān)，都能引起電流計指針向右偏轉(zhuǎn) 　　C．滑動變阻器的滑動端P勻速向左或勻速向右滑動，都能使電流計指針靜止在中央 　　D．因為線圈A、線圈B的繞線方向未知，故無法判斷電流計指針偏轉(zhuǎn)的方向 　　　　　　　　　　　　　　答案：B 　　解析：由于變阻器滑

24、動頭P向左加速滑動時，可使B中磁通減少而引起的A中產(chǎn)生的電流為，當(dāng)P向右加速滑動時B中磁通增加，引起的A中感應(yīng)電流為，與方向相反，所以指針應(yīng)向左偏，而線圈A向上時可使B中磁通減少，引起的A中感應(yīng)電流與同向，指針向右偏，故A錯；A中鐵芯向上拔出或斷開開關(guān)，激發(fā)的B中感應(yīng)電流與同向，電流計指針向右偏轉(zhuǎn)，B正確；C項中應(yīng)有感應(yīng)電流，指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)，故C錯。因為無需明確感應(yīng)電流的具體方向，故D錯。 題型三——利用楞次定律的推廣含義解題 　　在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，由于穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流處在原磁場中必然受力，閉合導(dǎo)線受力的結(jié)果： 　?。?）阻礙原磁通量的變化——增反減同

25、。 　　（2）阻礙導(dǎo)體與磁體間的相對運動——來拒去留。 　　（3）當(dāng)回路發(fā)生形變時，感應(yīng)電流的效果將阻礙回路發(fā)生形變。 　?。?）當(dāng)由于線圈自身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流時，感應(yīng)電流的效果將阻礙原電流的變化。 　　總之，如果問題不涉及感應(yīng)電流的方向，則從楞次定律的另一種表述出發(fā)分析問題更簡便。 　　3、如圖所示，光滑固定導(dǎo)軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放于導(dǎo)軌上，形成一個閉合回路。當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(　 ) 　　A．P、Q將互相靠攏　　　　　 B．P、Q將互相遠(yuǎn)離　 　　C．磁鐵的加速度仍為g　　　　D．磁鐵的加速度小于g 　　思路點撥：利用楞次

26、定律的推廣含義：阻礙導(dǎo)體與磁體間的相對運動——來拒去留?？梢杂嵥俳忸}。 　　答案：AD 　　解析： 　　方法一：設(shè)磁鐵下端為N極，如圖所示，根據(jù)楞次定律可判斷出P、Q中的感應(yīng)電流方向，根據(jù)左手定則可判斷P、Q所受安培力的方向?？梢?，P、Q將互相靠攏。由于回路所受安培力的合力向下，由牛頓第三定律，磁鐵將受到向上的反作用力，從而加速度小于g。當(dāng)磁鐵下端為S極時，根據(jù)類似的分析可得到相同的結(jié)果。所以，本題應(yīng)選A、D。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　方法二：根據(jù)楞次定律的另一表述——感應(yīng)電流的效果，總要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因，本題中“原因”是回路中磁通量的增加，歸根結(jié)底是磁鐵靠

27、近回路，“效果”便是阻礙磁通量的增加和磁鐵的靠近。所以，P 、Q將互相靠近且磁鐵的加速度小于g，應(yīng)選A、D。 　　總結(jié)升華：如果問題不涉及感應(yīng)電流的方向，則從楞次定律的另一種表述出發(fā)分析問題更簡便。 舉一反三【變式】某實驗小組用如圖所示的實驗裝置來驗證楞次定律。在線圈自　 上而下穿過固定的條形磁鐵的過程中，從上向下看，線圈中感應(yīng)電流的方向是（　 ） 　　A．先順時針方向，后逆時針方向　　　　 B．先逆時針方向，后順時針方向 　　C．一直是順時針方向　　　　　　　　　 D．一直是逆時針方向 　　答案：A 　　解析：在線圈從磁場上方到達(dá)磁鐵的過程中，穿過線圈向上的磁感線在增加，

28、由楞次定律的“增反減同”可知，線圈中有順時針方向的電流；同理，線圈在離開的過程中，產(chǎn)生逆時針方向的電流，選項A正確。 題型四——安培定則、右手定則、左手定則和楞次定律的綜合應(yīng)用 　　解決這類問題的關(guān)鍵是抓住因果關(guān)系： 　?。?）因電而生磁（I→B）→安培定則； 　?。?）因動而生電（v、B→）→右手定則； 　?。?）因電而受力（I、B→）→左手定則。 　　4、如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，當(dāng)PQ在外力作用下運動時，MN在磁場力的作用下向右運動，則PQ所做的運動可能是（　 ） 　　A．向右加速運動　 B．向左加速運動 　　C．向右減速運

29、動　 D．向左減速運動 　　思路點撥：解析：分析該類問題，首先要明確PQ運動是引起MN運動的原因，然后根據(jù)楞次定律和左手定則判斷。 　　由右手定則PQ向右加速運動，穿過的磁通量向上且增加，由楞次定律和左手定則可判斷MN向左運動，故A錯。 　　若PQ向左加速運動，情況正好和A相反，故B對。 　　若PQ向右減速運動，由右手定則，穿過的磁通量向上且減小，由楞次定律和左手定則可判知MN向右運動，故C對。 　　若PQ向左減速運動，情況恰好和C相反，故D錯。 　　答案：BC 　　總結(jié)升華：解決此類問題往往多次運用楞次定律，并注意要想在下一級中有感應(yīng)電流，導(dǎo)體棒一定做變速運動，或穿過閉合回

30、路的磁通量非均勻變化，這樣才可以產(chǎn)生變化的感應(yīng)電流，這一變化的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場是變化的，會在其他回路中再次產(chǎn)生感應(yīng)電流。 舉一反三【變式】如圖所示，導(dǎo)線框abcd與通電直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線通有恒定電流并通過ad和bc的中點，當(dāng)線框向右運動的瞬間（　 ） 　　A．線框中有感應(yīng)電流，且按順時針方向 　　B．線框中有感應(yīng)電流，且按逆時針方向 　　C．線框中有感應(yīng)電流，但方向難以判斷 　　D．由于穿過線框的磁通量為零，所以線框中沒有感應(yīng)電流 　　答案：B 　　解析：本題可以用以下兩種方法求解，借此區(qū)分右手定則和楞次定律。 　　解法一：首先由安培定則判斷通電導(dǎo)線周圍的磁場

31、方向（如圖所示），由對稱性可知合磁通量=0；其次當(dāng)導(dǎo)線框向右運動時，穿過線框垂直紙面向里的磁通量增大，由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場方向垂直紙面向外，最后由安培定則判斷感應(yīng)電流為逆時針方向，故B選項正確。 　　　　　　　　　　　　　　　　 　　解法二：ab導(dǎo)線向右做切割磁感線運動時，由右手定則判斷感應(yīng)電流由a→b，同理可判斷cd導(dǎo)線中的感應(yīng)電流方向由c→d，ad、bc兩邊不做切割磁感線運動，所以整個線框中的感應(yīng)電流是逆時針方向的。 第二部分　 法拉弟電磁感應(yīng)定律互感、自感和渦流 知識要點梳理知識點一——法拉弟電磁感應(yīng)定律▲知識梳理一、感應(yīng)電動勢1．感應(yīng)電動勢 　　在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的

32、電動勢叫感應(yīng)電動勢。產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源。只要穿過回路的磁通量發(fā)生改變，在回路中就產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。 　　2．感應(yīng)電動勢與感應(yīng)電流的關(guān)系 　　感應(yīng)電流的大小由感應(yīng)電動勢和閉合回路的總電阻共同決定，三者的大小關(guān)系遵守閉合電路歐姆定律，即。 　　3．分類 　　感生電動勢：由感生電場產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，叫感生電動勢。 　　動生電動勢：由于導(dǎo)體運動而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，叫動生電動勢。 　　特別提醒： 　　（1）感應(yīng)電場是產(chǎn)生感應(yīng)電流或感應(yīng)電動勢的原因。感應(yīng)電場的方向同樣可由楞次定律判斷。 　?。?）動生電動勢原因分析：導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，產(chǎn)生動生電動勢，它

33、是由于導(dǎo)體中自由電子受洛倫茲力作用而引起的。 二、法拉弟電磁感應(yīng)定律1．法拉第電磁感應(yīng)定律 　　感應(yīng)電動勢的大小跟穿過這一閉合電路的磁通量的變化率成正比。，其中n為線圈匝數(shù)。 　　2．法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容的理解 　?。?）感應(yīng)電動勢的大?。骸９竭m用于回路磁通量發(fā)生變化的情況，回路不一定要閉合。 　?。?）不能決定E的大小，才能決定E的大小，而與之間沒有大小上的聯(lián)系。 　?。?）當(dāng)僅由B的變化引起時，則；當(dāng)僅由S的變化引起時，則。 　?。?）公式中，若取一段時間，則E為這段時間內(nèi)的平均值。當(dāng)磁通量不是均勻變化的，則平均電動勢一般不等于初態(tài)與末態(tài)電動勢的算術(shù)平均值。

34、 三、導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢1．導(dǎo)體垂直切割磁感線時, 感應(yīng)電動勢可用求出，式中L為導(dǎo)體切割磁感線的有效長度。特別提醒：若導(dǎo)線是曲折的，則L應(yīng)是導(dǎo)線的有效切割長度。如圖所示，導(dǎo)線的有效切割長度即導(dǎo)線兩個端點在v、B所決定平面的垂線上的投影長度，圖中三種情況下的感應(yīng)電動勢相同。 　　　　　　　　　　　　　　　　2．導(dǎo)體不垂直切割磁感線時，即v與B有一夾角，感應(yīng)電動勢可用求出。3．感應(yīng)電動勢計算的兩個特例 　?。?）導(dǎo)體棒在垂直勻強磁場方向轉(zhuǎn)動切割磁感線時, 感應(yīng)電動勢可用求出，應(yīng)避免硬套公式。 　　如圖所示,長為L的導(dǎo)線棒ab以ab延長線上的O點為圓心、以角速度在磁感應(yīng)強度為B的勻強

35、磁場中勻速轉(zhuǎn)動,已知,則棒ab切割磁感線產(chǎn)生電動勢,而不是。 　　　　　　　　　　　　　　　　　 　?。?）單匝矩形線圈（面積為S）在勻強磁場（磁感應(yīng)強度為B）中以角速度繞線圈平面內(nèi)的任意軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢： 　　線圈平面與磁感線平行時； 　　線圈平面與磁感線垂直時E=0； 　　線圈平面與磁感線夾角為時。 　　▲疑難導(dǎo)析一、磁通量、磁通量變化量、磁通量變化率的比較 　　1．是狀態(tài)量，是某時刻穿過閉合回路的磁感線條數(shù)，當(dāng)磁場與回路平面垂直時，。 　　2．是過程量，它表示回路從某一時刻變化到另一時刻回路的磁通量的增量，即。 　　3．表示磁通量變化的決慢，即單位時間內(nèi)

36、磁通量的變化，又稱為磁通量的變化率。 　　4．、、的大小沒有直接關(guān)系，這一點可與相比較。需要指出的是很大，可能很?。缓苄?，可能很大；=0，可能不為零（如線圈平面轉(zhuǎn)到與磁感線平行時）。當(dāng)按正弦規(guī)律變化時，最大時，=0；當(dāng)為零時最大。 二、公式與的區(qū)別與聯(lián)系 區(qū) 別 （1）求的是時間內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢，與某段時間或某個過程相對應(yīng) （1）求的是瞬時感應(yīng)電動勢，與某個時刻或某個位置相對應(yīng) （2）求的是整個回路的感應(yīng)電動勢，整個回路的感應(yīng)電動勢為零時，其回路某段導(dǎo)體的感應(yīng)電動勢不一定為零 （2）求的是回路中一部分導(dǎo)體切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 （3）由于是整個回路的感

37、應(yīng)電動勢，因此電源部分不容易確定 （3）由于是一部分導(dǎo)體切割磁感線的運動產(chǎn)生的，該部分就相當(dāng)于電源 聯(lián) 系 公式和是統(tǒng)一的，當(dāng)時，為瞬時感應(yīng)電動勢，只是由于高中數(shù)學(xué)知識所限，現(xiàn)在還不能這樣求瞬時感應(yīng)電動勢，而公式的v若代入，則求出的為平均感應(yīng)電動勢 三、導(dǎo)電液體“切割”磁感線問題 　　導(dǎo)電液體中存在著大量的離子，當(dāng)離子通過磁場時受到安培力的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，使管子兩側(cè)出現(xiàn)電勢差。處理此類問題時首先應(yīng)建立流體模型——圓柱體或長方體，其次明確兩點間的電勢差與兩點間的直導(dǎo)體棒切割磁場產(chǎn)生的電動勢等效。 　　：如圖所示三種情況導(dǎo)體棒長均為L，勻強磁場的磁感應(yīng)強度均為B，導(dǎo)體棒的平動速度

38、為v，轉(zhuǎn)動角速度為，試分別求出產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。解析：甲圖中，B、L、v兩兩垂直，所以。 　　乙圖中，將v分解成垂直于B的和平行于B的，其中，所以。 　　丙圖中棒上各處速率不等，不能直接用來求，但捧上各點的速率與半徑成正比，因此可用捧的中點速度作為平均切割速度代入公式計算。 　　，所以。 知識點二——互感、自感和渦流▲知識梳理一、互感、自感和渦流現(xiàn)象1．互感現(xiàn)象 　　一個線圈中的電流變化，所引起的變化的磁場會在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象叫互感現(xiàn)象。在互感現(xiàn)象中出現(xiàn)的電動勢叫互感電動勢，其重要應(yīng)用之一是制成變壓器。 　　2．自感現(xiàn)象 　　（1）定義：由于導(dǎo)體本身的電流

39、發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫自感現(xiàn)象。自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫自感電動勢。其主要應(yīng)用之一是制成日光燈。 　?。?）自感電動勢：特別提醒：①自感電動勢的作用：總是阻礙導(dǎo)體中原電流的變化，即總是起著推遲電流變化的作用。 　?、谧愿须妱觿莸姆较颍鹤愿须妱觿菘偸亲璧K導(dǎo)體中原來電流的變化，當(dāng)原來電流增大時，自感電動勢與原來電流方向相反；當(dāng)原來電流在減小時，自感電動勢與原來電流方向相同。 　?。?）自感系數(shù)：自感系數(shù)L簡稱為電感或自感，與線圈的形狀、長短、匝數(shù)有關(guān)線圈的橫截面積越大，線圈越長，匝數(shù)越密，它的自感系數(shù)越大；有鐵芯的線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時大得多。其單位是亨利，1 H=mH=

40、F。 　　3．渦流 　　當(dāng)線圈中的電流隨時間發(fā)生變化時，線圈附近的任何導(dǎo)體都會產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流在導(dǎo)體內(nèi)自成閉合回路，很像水的漩渦，把它叫做渦電流，簡稱渦流。 二、電磁阻尼和電磁驅(qū)動1．電磁阻尼 　　當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運動時，感應(yīng)電流會使導(dǎo)體受到安培力，安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運動，這種現(xiàn)象稱為電磁阻尼。 　　2．電磁驅(qū)動 　　如果磁場相對于導(dǎo)體運動，在導(dǎo)體中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力的作用，安培力使導(dǎo)體運動起來，這種作用常常稱為電磁驅(qū)動。 　　交流電動機就是利用電磁驅(qū)動的原理制成的。 　　▲疑難導(dǎo)析一、互感現(xiàn)象是一種常見的電磁感應(yīng)現(xiàn)象 　　互感現(xiàn)

41、象不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個線圈之間，而且可以發(fā)生于任何相互靠近的電路之間。互感現(xiàn)象可以把能量由一個電路傳到另一個電路，變壓器就是利用互感現(xiàn)象制成的。在電力工程和電子電路中，互感現(xiàn)象有時會影響電路的正常工作，這時要求設(shè)法減小電路間的互感。 二、線圈對變化電流的阻礙作用與對穩(wěn)定電流的阻礙作用有何不同? 1．兩種阻礙作用產(chǎn)生的原因不同 　　線圈對穩(wěn)定電流的阻礙作用，是由繞制線圈的導(dǎo)線的電阻決定的。 　　線圈對變化電流的阻礙作用，是由線圈的自感現(xiàn)象引起的，當(dāng)通過線圈中的電流變化時，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生自感電動勢，根據(jù)楞次定律知，當(dāng)線圈中的電流增加時，線圈中的自感電動勢與電流方

42、向相反，阻礙電流的增加，如圖甲所示；當(dāng)線圈中的電流減少時，線圈中的自感電動勢與電流方向相同，阻礙電流減少，如圖乙所示。 　　　　　　　　　　　　　　　　2．兩種阻礙作用產(chǎn)生的效果不同 　　在通電線圈中，電流穩(wěn)定值為，由此可知線圈的穩(wěn)定電阻決定了電流的穩(wěn)定值。L越大，電流由零增大到穩(wěn)定值的時間越長。也就是說，線圈對變化電流的阻礙作用越大，電流變化的越慢，總之，穩(wěn)態(tài)電阻決定了電流所能達(dá)到的穩(wěn)定值，對變化電流的阻礙作用決定了要達(dá)到穩(wěn)定值所需的時間。 　　三、燈泡閃亮的原因 　　如圖所示，原來電路閉合并處于穩(wěn)定狀態(tài)，L與A并聯(lián)，其電流分別為和，方向都是從左向右。在斷開S的瞬間，燈A中原來的

43、從左向右的電流立即消失，但是燈A與線圈L組成一閉合回路，由于L的自感作用，其中的電流不會立即消失，而是在回路中逐漸減弱，并維持短暫的時間，此時間內(nèi)燈A中有從右向左的電流通過，這時通過燈A的電流從開始減弱。如果，則原來的電流，在燈A熄滅之前要先閃亮一下；如果，則原來的電流，燈A逐漸熄滅不會閃亮一下。 　　　　　　　　　　　　　　　　特別提醒：通電時線圈產(chǎn)生的自感電動勢阻礙電流的增加與電流方向相反，此時含線圈L的支路相當(dāng)于斷開；斷電時線圈產(chǎn)生的自感電動勢與原電流方向相同，在與線圈串聯(lián)的回路里，線圈相當(dāng)于電源，它提供的電流從原來的逐漸減小，但流過燈泡A的電流方向與原來相反。 四、日光燈的工作

44、原理 　　如圖所示，當(dāng)日光燈接通電源后，電源把電壓加在啟動器的兩極之間，氖氣放電發(fā)出輝光，輝光產(chǎn)生的熱量使U形動觸片膨脹伸長，跟靜觸片接觸而把電路接通。電路接通后，氖氣停止放電，U形動觸片冷卻收縮，兩個觸片分離，電路斷開。在電路突然中斷的瞬間，由于鎮(zhèn)流器中電流急劇減小，會產(chǎn)生很高的自感電動勢，方向與原來電壓的方向相同，這個自感電動勢與電源電壓加在一起，形成一個瞬時高壓，加在燈管兩端，使燈管中的氣體開始放電，日光燈管成為電流的通路開始發(fā)光 　　　　　　　　　　　　　　　　 　　鎮(zhèn)流器的作用： 　?。?）啟動時產(chǎn)生瞬時高壓 　　在啟動器短路期間電流很大，當(dāng)啟動器斷開的瞬間鎮(zhèn)流器可產(chǎn)生很大

45、的自感電動勢加在燈管兩端，使其中的氣體電離導(dǎo)電，燈管發(fā)光。 　　（2）工作過程中降壓限流，即在燈管正常發(fā)光時降低電壓，使燈管電壓小于電源電壓。 　?。喝鐖D所示，線圈L的自感系數(shù)很大，且其電阻可以忽略不計，、是兩個完全相同的小燈泡，隨著開關(guān)S的閉合和斷開的過程中，、的亮度變化情況是（燈絲不會斷）（　 ） 　　A．S閉合，亮度不變，亮度逐漸變亮，最后兩燈一樣亮；S斷開，立即不亮，逐漸變亮 　　B．S閉合，亮度不變，很亮；S斷開，、立即不亮 　　C．S閉合，、同時亮，而后逐漸熄滅，亮度不變；S斷開，立即不亮，亮一下才滅 　　D．S閉合，、同時亮，而后逐漸熄滅，則逐漸變得更亮；S斷開，

46、立即不亮，亮一下才滅 　　　　　　　　　　　　　　　　　　答案：D 　　解析：當(dāng)S接通，L的自感系數(shù)很大，對電流的阻礙作用較大，和串接后與電源相連，和同時亮，隨著L中電流的增大，L的電流電阻不計，L的分流作用增大，的電流逐漸減小為零，由于總電阻變小，總電流變大，的電流增大，燈變得更亮。當(dāng)S斷開，中無電流，立即熄滅，而電感L將要維持本身的電流不變，L與組成閉合電路，燈要亮一下后再熄滅，綜上所述，選項D正確。 典型例題透析題型一——和的應(yīng)用 　　電磁感應(yīng)現(xiàn)象中計算感應(yīng)電動勢有兩個公式，一個是電磁感應(yīng)定律的定義式，另一個是。只有深刻理解這兩個公式，才能正確選用公式計算感應(yīng)電動勢： 　　

47、1．一般用于計算平均感應(yīng)電動勢；一般用于計算瞬時感應(yīng)電動勢。 　　2．若導(dǎo)體和磁場間無相對運動，磁通量的變化完全由磁場變化引起，感應(yīng)電動勢的計算只能用公式。 　　3．求解某一過程（或某一段時間）中的感應(yīng)電動勢而平均速度無法求得時，應(yīng)選用。 　　1、如圖所示，導(dǎo)線全部為裸導(dǎo)線，半徑為r的圓內(nèi)有垂直于圓平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，一根長度大于2r的導(dǎo)線MN以速率v在圓環(huán)上無摩擦地自左端勻速滑到右端，電路的固定電阻為R，其余電阻不計，求MN從圓環(huán)的左端滑到右端的過程中電阻R上的電流強度的平均值和通過電阻R的電荷量。思路點撥：求電荷量要從電流的平均值來考慮。 　　　解析：MN做切割磁感

48、線運動，有效切割長度在不斷變化，用難以求得平均感應(yīng)電動勢，從另一角度看，回路中的磁通量在不斷變化，利用法拉第電磁感應(yīng)定律求平均感應(yīng)電動勢。 　　　　　從左端到右端磁通量的變化量 　　　　　從左到右的時間： 　　　　　根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，平均感應(yīng)電動勢 　　　　　所以，電路中平均感應(yīng)電流 　　　　　通過R的電荷量。 　　總結(jié)升華：應(yīng)用公式或解決問題時，若磁場本身在變化的同時，電路中還有一部分導(dǎo)體做切割磁感線運動，則上述兩種情況都同時存在，應(yīng)予以分別分析。 舉一反三【變式】如圖所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌，相距L=0.50 m，左端接一電阻R =0. 20n，磁感應(yīng)強度B=0

49、.40 T，方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場，導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上，并能無摩擦地沿導(dǎo)軌滑動，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計，當(dāng)ab以v=4.0 m/s的速度水平向右勻速滑動時，求： 　?。?）ab棒中感應(yīng)電動勢的大小，并指出a、b哪端電勢高？ 　　（2）回路中感應(yīng)電流的大??； 　?。?）維持ab棒做勻速運動的水平外力F的大小。 　　思路點撥：本題是導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的計算，應(yīng)用和歐姆定律及安培力公式依次求解。 　　解析： 　?。?）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，ab棒中的感應(yīng)電動勢為=0. 40×0. 50 ×4. 0 V=0. 80 V 　　　 　根據(jù)右手定則可判定感

50、應(yīng)電動勢的方向由，所以a端電勢高。 　　（2）感應(yīng)電流大小為A=4. 0 A。 　?。?）由于ab棒受安培力，故外力N=0. 8 N，故外力的大小為0. 8 N。 題型二——導(dǎo)體棒旋轉(zhuǎn)切割磁感線問題 　　導(dǎo)體棒繞其一端轉(zhuǎn)動切割磁感線時，導(dǎo)體各部分的切割速度不同，應(yīng)用求解電動勢時，v應(yīng)是導(dǎo)體棒切割的平均速度；應(yīng)用求解電動勢時，等于導(dǎo)體棒在時間內(nèi)掃過的面積與B的乘積。 　　2、如圖所示，長度為的金屬桿ab，a端為周定轉(zhuǎn)軸，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，在垂直于B的平面內(nèi)按順時針方向以角速度做勻速圓周運動，試求金屬桿中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小。思路點撥：處理導(dǎo)體轉(zhuǎn)動切割磁感線問題要靈

51、活尋找“導(dǎo)體的長度”，轉(zhuǎn)動切割時，，其中L為有效切割長度，為有效切割長度的中點速度。若用，求解可先假定一個與導(dǎo)體棒構(gòu)成的回路。 　　解析： 　　解法一：金屬桿ab做切割磁感線運動時，桿上各點的線速度大小不相同，因此應(yīng)以桿上各點速度的平均值進(jìn)行計算．當(dāng)ab勻速轉(zhuǎn)動時，a端速度為零，b端速度為．桿上從a到b各點的速度大小與各點的回轉(zhuǎn)半徑成正比，所以ab桿的平均切割速度為： 　　　　　　故桿上的感應(yīng)電動勢 　　解法二：如圖所示，在很短的時間內(nèi)，桿轉(zhuǎn)動的角度也很小，則桿掃過的面積等效為 　　　　　　，又，則磁通量的變化為 　　　　　　所以。 　　　　　　　　　　　　　　拓展變換：在本題中

52、，若ab的中點為c點，其他條件不變，求c、b兩點的電勢差。 　　解：c、b兩點間的導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小為： 　　　　 　　　 由右手定則知，b點為感應(yīng)電動勢的正極，因此b點的電勢高于c點的電勢，所以。 舉一反三【變式】如圖所示，長L的金屬導(dǎo)線上端懸掛于C點，下懸一小球A，在豎直向下的勻強磁場中做圓錐擺運動，圓錐的半頂角為，擺球的角速度為，磁感應(yīng)強度為B，試求金屬導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。 　 　　　　　　　　　　　　　　解析： 　　方法一：金屬導(dǎo)線轉(zhuǎn)一周所切割的磁感線與圓錐底半徑轉(zhuǎn)動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度，該有效長度上各點平均切割速度，所

53、以金屬導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。 　　方法二：金屬導(dǎo)線旋轉(zhuǎn)一周切割的磁感線即穿過圓錐底面的磁感線，，旋轉(zhuǎn)一周所需的時間，所以E。 題型三——自感現(xiàn)象中的電磁感應(yīng) 　　自感現(xiàn)象是電磁感應(yīng)的特例，在分析這一現(xiàn)象時，必須抓住其電路的三大特點： 　?。?）自感電動勢總是阻礙導(dǎo)體中原來電流的變化，可概括為“增反減同”。 　　（2）通過自感線圈的電流不能突變。（線圈與其他電路元件能構(gòu)成回路） 　?。?）電流穩(wěn)定時，自感線圈就是導(dǎo)體。 　　說明：自感現(xiàn)象中的通電，斷電問題：有線圈組成的電路，通電的瞬間，由于自感作用，有線圈的部分電流為零，可看作瞬時斷路；然后，線圈的自感電動勢逐漸減小，通過它

54、的電流逐漸增大；當(dāng)電流穩(wěn)定時，線圈相當(dāng)于電路中的電阻。斷電瞬間，若線圈是某閉合電路的一部分，由于自感，線圈中的電流與穩(wěn)定時的電流相等，然后逐漸減弱至零。這一過程，線圈的作用相當(dāng)于一個電流逐漸減弱的電源。 　　3、在如圖所示的電路中，、為兩個完全相同的燈泡，為自感線圈，為電源，為開關(guān)，關(guān)于兩燈泡點亮和熄滅的先后次序，下列說法正確的是（　 ） 　　A．合上開關(guān)，先亮，后亮；斷開開關(guān)，、同時熄滅 　　B．合上開關(guān)，先亮，后亮；斷開開關(guān)，先熄滅，后熄滅 　　C．合上開關(guān)，先亮，后亮；斷開開關(guān)，、同時熄滅 　　D．合上開關(guān)，、同時亮；斷開開關(guān)，先熄滅，后熄滅 　　思路點撥：分析此類

55、問題應(yīng)先明確原電流的方向。然后判斷自感電流的方向及大小變化。在斷開開關(guān)時還要看線圈和用電器能不能形成回路。 　　解析：當(dāng)開關(guān)閉合瞬間，b燈立即亮，a燈線路中由于L產(chǎn)生自感電動勢，對電流有阻礙作用，所以a燈后亮。當(dāng)斷開開關(guān)瞬間，通過L的電流減小，L中產(chǎn)生自感電動勢，兩條支路組成閉合電路，因此過一段時間后同時熄滅。 　　答案：C 　　總結(jié)升華：本題主要考查的是自感現(xiàn)象，解決本題的關(guān)鍵在于認(rèn)真分析電路，把握當(dāng)電路中存在自感線圈時，電路中的電流發(fā)生變化時，自感線圈會產(chǎn)生自感電動勢阻礙原電流的變化。本題也是課本中的一個基本演示實驗。 舉一反三【變式】如圖所示的電路中和是兩個相同的小電珠，L是

56、一個自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其阻值與R相同。在電鍵S接通和斷開時，燈泡和亮暗的順序是（　 ） 　　A．接通時先達(dá)最亮，斷開時后滅 　　B．接通時先達(dá)最亮，斷開時后滅 　　C．接通時先達(dá)最亮，斷開時先滅 　　D．接通時先達(dá)最亮，斷開時先滅 　　答案：A 　　解析：當(dāng)開關(guān)S接通時，和應(yīng)該同時亮，但由于自感現(xiàn)象的存在，流過線圈的電流由零變大時，線圈上產(chǎn)生自感電動勢的方向是左邊為正極，右邊為負(fù)極，使通過線圈的電流從零開始慢慢增加，所以開始瞬時電流幾乎全部從通過，而該電流又將同時分路通過和R，所以先達(dá)最亮，經(jīng)過一段時間電路穩(wěn)定后，和達(dá)到一樣亮。 　　當(dāng)開關(guān)S斷開時，電源電流立即為零，因此從立刻熄滅，而對，由于通過線圈的電流突然減弱，線圈中產(chǎn)生自感電動勢（右端為正極，左端為負(fù)極），使線圈L和組成的閉合電路中有感應(yīng)電流，所以后滅。 內(nèi)容總結(jié) （1）高考綜合復(fù)習(xí)——電磁感應(yīng)專題復(fù)習(xí)一電磁感應(yīng)基礎(chǔ)知識、自感和互感 編稿：郁章富　　　 審稿：李井軍　　　 責(zé)編：郭金娟 總體感知 知識網(wǎng)絡(luò)考綱要求 命題規(guī)律 　　1．從近五年的高考試題可以看出，本專題內(nèi)容是高考的重點，每年必考，命題頻率較高的知識點有：感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件、方向判斷和感應(yīng)電動勢的計算 （2）第三階段：從線圈直徑與導(dǎo)線重合到線圈下面與直導(dǎo)線相切，磁通量增加