高考物理电磁感应第一课时：电磁感应现象、楞次定律_____班姓名_____________ 【知识梳理】1．产生感应电流的条件：只要穿过闭合回路的磁通量发生变化．引起磁通量变化的原因很多，如面积的变化、正对面积的变化、磁场强度的变化等。
2．楞次定律：判断感应电流方向。
感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流磁场磁通量的变化。
应用楞次定律判断感应电流的方向的具体步骤为：（1）明确原磁通量的方向（2）判断磁通量的增减情况（3）确定感应电流的磁场的方向（4）利用安培定则反推感应电流的方向．4．导体切割磁感线产生感应电流的方向用右手定则来判断较为简便．5．楞次定律中的“阻碍”作用正是能的转化和守恒定律的反映．愣次定律的另一种表述：感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因．当问题不涉及感应电流的方向时，用另一种表述判断比较方便．【知识梳理】例1．(2002年上海卷) 如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度。
两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速释放，穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面。
下面对于两管的描述中可能正确的是( )A．A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的B．A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的C．A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的D．A管是用胶木制成的，BA B例2．(2003年上海综合卷11)唱卡拉OK用的话筒，内有传感器。
其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号。
下列说法正确的是：（）A．该传感器是根据电流的磁效应工作的B．该传感器是根据电磁感应原理工作的C．膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变D．膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势例3．（2005年全国卷Ⅲ）如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N 极朝下。
当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部），（）A．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引B．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥C. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥例4.（06年江苏省盐城中学二模）灵敏电流表的构造和工作原理是一个连着弹簧的线圈放在磁场中，当有电流通过线圈时，磁场力推动线圈偏转，电流越强，线圈偏转角度就越大．现将灵敏电流表的两个接线柱用导线短接，然后轻轻晃动电表，则（）A．指针摆动偏角很大的电表是好的。
B．指针只有轻微摆动的电表是好的。
C．在晃动时，完好的电表中存在感应电流。
D．完好的电表在晃动时，磁场力使线圈摆动更明显例5．（2005年北京卷）现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如下图连接，在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑线变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针和右偏转。
由此可以判断（）A．线圈A向上移动或滑动变阻器滑动端P向右加速滑动，都能引起电流计指针向左偏转B．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转C．滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向例6．如图所示，ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导线框，当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动时，线框ab将（）A．保持静止不动B．逆时针转动C．顺时针转动D．发生转动，但电源极性不明，无法确定转动方向例7．如图所示，一闭合铝环套在一根光滑水平杆上，当条形磁铁靠近它时，下列结论中正确的是（）A．N极靠近铝环时，铝环将向左运动B．S极靠近铝环时，铝环将向左运动C．N极靠近铝环时，铝环将向右运动D．S极靠近铝环时，铝环将向右运动【巩固练习】1．如图所示，a、b、c、d为四根相同的铜棒，c、d固定在同一水平面上，a、b对称地放在c、d棒上，它们接触良好，O点为四根棒围成的矩形的几何中心，一条形磁铁沿竖直方向向O点落下，则ab可能发生的情况是：( )A．保持静止B．分别远离O点C．分别向O点靠近D．无法判断2．在水平面上有一固定的U形金属框架，框架上置一金属杆ab，如图示（纸面即水平面），在垂直纸面方向有一匀强磁场，则以下说法中正确的是：（）A．若磁场方向垂直纸面向外并增加时，杆ab将向右移动B．若磁场方向垂直纸面向外并减少时，杆ab将向右移动C．若磁场方向垂直纸面向里并增加时，杆ab将向右移动D．若磁场方向垂直纸面向里并减少时，杆ab将向右移动3．一个弹性导体做成的闭合线圈，垂直于磁场方向放置，如图示，当磁感应强度B发生变化时，观察到线圈所围的面积增大了，那么磁感应强度B 的方向和大小变化的情况可能是：（）A．B的方向垂直于线圈向里，并不断增大B．B的方向垂直于线圈向里，并不断减小C．B的方向垂直于线圈向外，并不断增大D．B的方向平行于线圈向外，并不断减小4．如图所示，O 1O2是矩形导线框abcd的对称轴，其左方有垂直于纸面向外的匀强磁场，以下哪些情况下abcd中有感应电流产生（）A．将abcd 向纸外平移B．将abcd向右平移C．将abcd以ab为轴转动60°D．将abcd以cd为轴转动60°5．(2006年广东卷)如图所示，用一根长为L质量不计的细杆与一个上弧长为l、下弧长为d的金属线框的中点联结并悬挂于O点，悬点正下方存在一个上弧长为2l、下弧长为2d的方向垂直纸面向里的匀强磁场，且d<<L。
先将线框拉开到如图所示位置，松手后让线框进入磁场，忽略空气阻力和摩擦。
下列说法正确的是( )A．金属线框进入磁场时感应电流的方向为a→b →c→d→aB．金属线框离开磁场时感应电流的方向为a→d →c→b→aC．金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等D．金属线框最终将在磁场内做简谐运动《电磁感应》6．（2004年江苏卷）如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外．一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右)．则( )A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→aB．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→aC．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右D．导线框进入磁场时．受到的安培力方向水平向左7．（06年江苏省盐城中学模拟）现代汽车中有一种先进的制动机构，可保证车轮在制动时不是完全刹死滑行，而是让车轮仍有一定的滚动．经研究这种方法可以更有效地制动，它有一个自动检测车速的装置，用来控制车轮的转动，其原理如图，铁质齿轮P与车轮同步转动，右端有一个绕有线圈的磁体，M是一个电流检测器．当车轮带动齿轮转动时，线圈中会有电流，这是由于齿靠近线圈时被磁化，使磁场增强，齿离开线圈时磁场减弱，磁通变化使线圈中产生了感应电流．将这个电流经放大后去控制制动机构，可有效地防止车轮被制动抱死．如图所示，在齿a转过虚线位置的过程中，关于M中感应电流的说法正确的是()A．M中的感应电流方向一直向左B．M中的感应电流方向一直向右C．M中先有自右向左，后有自左向右的感应电流D．M中先有自左向右，后有自右向左的感应电流8．（2005年上海卷）如图所示，A是长直密绕通电螺线管．小线圈B与电流表连接，并沿A的轴线OX从D点自左向右匀速穿过螺线管A．能正确反映通过电流表中电流，随l变化规律的是（）9．如图（a），圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流，电流随时间变化的规律如图（b）所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为N，则（）A．t1时刻，N >GB．t2时刻，N >GC．t3时刻，N<GD．t4时刻，N =G第二课时：法拉第电磁感应定律(1)_____班姓名_____________ 【知识梳理】1．感应电动势分为：动生与感生电动势。
2．法拉第电磁感应定律：①动生电动势：导线切割磁感线所产生的电动势。
大小E=BLv，此式只满足于B、L、v相互垂直的情况，方向通过右手定则可以判断。
②感生电动势：因磁场强度的变化导致回路中的磁通量变化所引起的电动势。
大小E= nΔΦ/Δt，其中n为回路线圈的匝数，ΔΦ/Δt为回路磁通量的为化率；方向：通过仑次定律进行判断。
3．注意几个问题：①动生电动势也可以用E=ΔΦ/Δt求解，但ΔΦ理解为切割的磁通量，它适用于所有情况下的切割，如导体棒在磁场中的转动，B、L、v不垂直的情况。
则动生电动势等于单位时间所切割的磁通量。
②如果引起闭合回路中的磁通量变化的原因既有磁场变化的原因，又有回路正对面积变化的原因，则感应电动势大小E=ΔΦ/Δt=BΔS/Δt±SΔΦ/Δt，其中“+”表示两种原因引起的电动势同相，“-”表示两种原因引起的电动势反向。
③如果回路中的磁通量是非均匀变化，用E=ΔΦ/Δt求得的电动势为平均电动势。
通过平均电动势求得的电流为平均电流。
但要说明的是，平均电动势或平均电流不能研究电路中的能量问题，而只能通过平均求通过电路的电量，即q=nΔΦ/R，R为回路中的总电阻。
【典型例题】例1 如图所示，一水平放置的平行导体框架宽度l = 0.50m，接有电阻R = 0.20Ω，磁感应强度B = 0.40T的匀强磁场垂直于导轨平面，方向向下。
今有一导体棒ab跨放在框架上，并能无摩擦地沿框架滑动，框架及导体ab的电阻均不计，当ab以速度v = 4.0m/s的速度向右匀速地滑动时，试求：(1)导体棒ab上的感应电动势大小；(2)要维持ab棒向右匀速运动，作用在ab上的水平外力大小；(3)电阻R上的热功率。
例2 如图所示，一个（电阻不计）半径为l的金属环处于垂直于环面向里的、磁感强度为B的匀强磁场中，有一电阻为R的金属杆OA （A端与环相2接触）绕轴O以角速度ω顺时针匀速转动，一阻值为R的定值电阻分别与杆的端点O及环边缘连接，求：（1）通过电阻的R的电流的大小和方向；（2）OA棒两端的电压．例3.（04年春季卷）如图，直角三角形导线框abc固定在匀强磁场中，ab是一段长为l、电阻为R 的均匀导线，ac和bc的电阻可不计，ac长度为l/2。
磁场的磁感强度为B，方向垂直于纸面向里。
现有一段长度为l/2、电阻为R/2的均匀导体杆MN架在导线框上，开始时紧靠ac，然后沿ac方向以恒定速度v向b端滑动，滑动中始终与ac平行并与导线框保持良好接触。
当MN滑过的距离为l/3时，导线ac中的电流是多大？方向如何？例4 如图（甲）所示的螺线管，匝数n=1500匝，横截面积S=20cm2，电阻r=1.5Ω，与螺线管串联的外电阻R1=3.5Ω，R2=25Ω．穿过螺线管内部的磁感应强度方向向右，大小按图（乙）所示规律变化，计算电阻R2的电功率和a、b两点的电势（设c点电势为零）．【巩固练习】1．关于感应电动势的说法中正确的是（）A．穿过电路的磁通量越大，电路中的感应电动势就越大B．穿过电路的磁通量变化量越大，电路中的感应电动势就越大C．穿过电路的磁通量变化率越大，电路中的感应电动势就越大D．穿过电路的磁通密度越大，电路中的感应电动势就越大2．如图所示，三角形金属导轨EOF上放一金属杆AB，在外力作用下使AB保持与O F垂直以速度v从O点开始右移，设导轨和金属棒均为粗细相同的同种金属制成，则下列正确的是（）A．电路中的感应电动势大小不变B．电路中的感应电动势逐渐增大C．电路中的感应电流大小不变D．电路中的感应电流逐渐减小3．如图所示，A、B两闭合圆形导线环用相同规格的导线制成，它们的半径分别为R 1、R 2，在B 环内有磁感应强度为B 的均匀磁场，磁感应强度均匀增加，每秒钟的增量为k ，在A 、B 圆环内产生的感应电动势分别为( )A ．πk R 12、πk R 22B ．πk R 12、πk R 12 C ．πk R 22、πk R 22 D ．πk R 22、πk R 124．如图所示，两个互连的金属圆环，粗金属环的电阻是细金属环电阻的二分之一．磁场垂直穿过粗金属环所在区域，当磁感应强度随时间均匀变化时，在粗环内产生的感应电动势为E ，则a 、b 两点间的电势差为 （ ）A ．2EB ．3EC ．32ED ．E5．如图所示，将直径为d ，电阻为R的闭合金属环放置在磁场的磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，将金属环从匀强磁场中拉出的过程中，通过金属环某一截面的电量为（ ）A ．R Bd 42π B ．R Bd π2 C ．R Bd 2 D ．R Bd π26． 如图所示，先后以速度v 1、v 2匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域，v 2 = 2v 1，在先后两种情况下： （ ）A ．线圈中感应电流强度之比为I 1：I 2 = 2：1B ．作用在线圈上的外力大小之比为F 1：F 2 = 1：2C ．线圈中产生的焦耳热之比Q 1：Q 2 = 1：4D ．通过线圈某一截面的电量之比为q 1：q 2 = 1：27．如图所示，小灯泡的规格为“2V、4W”，接在光滑水平导轨上，导轨间的距离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？8．如图所示，在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中，长为0.5m的导体棒ab在金属框架上以10m/s的速度向右匀速滑动，电阻R1、R2的阻值都是16Ω，导体棒ab的电阻为2Ω，其他电阻不计，求：(1)流过ab的电流强度；(2)ab两端的电压(3)电阻R1的功率。