物理：第四章电磁感应全章复习(新（人）版选修3-2)

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1、电磁感应全章复习【教学内容】一、知识框架感应电流感应电动势磁通变化自感现象切割磁感线特例二、重要公式内容公式感应电动势【方法指导与教材延伸】一、分清磁通、磁通变化、磁通变化率磁通（单位Wb），表示穿过垂直磁感线的某个面积的磁感线的多少。磁通变化，是回路中产生电磁感应现象的必要条件，即只要有，一定有感应电动势的产生。磁通变化率，反映了穿过回路的磁通变化的快慢，是决定感应电动势大小的因素。因此，判断回路中是否发生电磁感应现象，应从上着手；比较回路中产生的感应电动势大小，应从上着手。应该注意，当穿过回路的磁通按正弦（或余弦）规律变化时（如放

2、在匀强磁场中匀速转动的线圈），穿过线圈的磁通量最大时，磁通的变化率恰最小。二、从能的转化上理解电磁感应现象电磁感应现象的实质是其它形式的能与电能之间的转化。因此，无论用磁体与线圈相对运动或是用导体切割磁感线，产生感应电流时都会受到磁场的阻碍作用，外力在克服磁场的这种阻碍作用下做了功，把机械能转化为电能。所以，发生磁通变化的线圈、作切割运动的这一部分导体，都相当于一个电源，由它们可以对外电路供电。在求解电磁感应问题时，认识电源，区分内外电路，画出等效电路十分有用。三、认识一般与特殊的关系磁通变化是回路中产生电磁感应现象的普通条件，闭合电

3、路的一部分导体作切割磁感线运动仅是一个特例。深刻认识两者之间的关系，就不至于被整个线框在匀强磁场中运动时，其中部分导体的切割运动所迷惑。磁通变化时产生感应电动势是一般现象，它跟电路的是否闭合、电路的具体组成等无关，而产生的感应电流则可以看成是电路闭合的一个特例，由感受电动势决定电流，所以感应电动势是更本质的、更重要的量。同理，自感现象仅是电磁感应普遍现象中的一个特例，它所激起的电流方向同样符合“阻碍电流变化”的普遍结论。【例题选讲】例1、图1中PQRS为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以MN为边的匀强磁场，磁场方向垂直线框平面，M

4、N线与线框的边成45°角。E、F分别为PS和PQ的中点。关于线框中的感应电流，正确的说法是（）A、当E点经过边界MN时，线框中感应电流最大。B、当P点经过边界MN时，线框中感应电流最大。C、当F点经过边界MN时，线框中感应电流最大D、当Q点经过边界MN时，线框中感应电流最大分析导线作切割运动时的感应电动势大小为。当B、v一定时，作切割运动的导线越长，产生的感应电动势越大。题中线框向右运动时，有效切割边是SR或PQ两竖边，另外的SP、QR两水平边不切割磁感线。当E点经过边界MN时，有效切割边长只是竖边SR的一半；当P点经过边界MN时，有

5、效切割边长就是竖边SR；当F点经过边界MN时，由于竖边SR和PF部分都切割磁感线，但两者产生的电动势在框内引起方向相反的电流，等效于竖边SR的一半作切割运动；当Q点经过边界MN时，整个线框都在磁场内，有效切割边长为零。由此可见，当P点经过边界MN时，有效切割边长最长，产生的感应电动势最大，框内的感应电流也最大。答：B例2、如图2所示，两水平平行金属导轨间接有电阻R，置于匀强磁场中，导轨上垂直搁置两根金属棒ab、cd。当用外力F拉动ab棒向右运动的过程中，cd棒将会（）A、向右运动B、向左运动C、保持静止D、向上跳起分析ab棒向右运动时

6、，切割磁感线。根据右手定则，电流方向从b流向a。这个感应电流从a端流出后，分别流向cd棒和电阻R。cd棒中由于通有从c到d的电流，会受到磁场力，根据左手定则，其方向向右。结果，使cd棒跟着ab棒向右运动。答：A例3、如图3所示，小灯泡的规格为“2V、4W”，接在光滑水平导轨上，轨距0.1m，电阻不计，金属棒ab垂直搁置在导轨上，电阻1Ω，整个装置处于磁感强度B=1T的匀强磁场中，求：（1）为使小灯正常发光，ab的滑行速度多大？（2）拉动金属棒ab的外力功率多大？分析要求小灯正常发光，灯两端电压应等于其额定值2V。这个电压是由于金属棒滑

7、动时产生的感应电动势提供的，金属棒移动时，外力的功率转化为全电路上的电功率。解答：（1）根据小灯的标志是小灯的额定电流和电阻分别为设金属棒滑行速度为v，它产生的感应电流为。式中r为棒的电阻。由I感=I，即，得。（2）根据能的转换，外力的机械功率等于整个电路中的电功率，所以拉动ab作切割运动的功率为说明第（1）题也可以不必算出感应电流，直接根据感应电动势分压得出，即由∴只是必须注意，此时灯两端电压，即ab棒两端电压，指的是路端电压，并不是电动势，在电磁感应现象中，分清电源电动势和端电压十分重要。【同步练习】一、选择题：1、如图1所示，当

8、变阻器滑片向右移动时，用细线吊着的金属环将（）A、向左运动B、向右运动C、不动图2图1D、无法判断2、如图2所示，Q是用毛皮摩擦过的橡校圆棒，由于它的转动，使得金属环P中产生了如图所示的电流，那么Q棒的转动情况是（）A、