同强度的电流,导线框ABCD和两导线在同一平面内, 导线框沿着与两导线垂直的方向自右向左在两导 线间匀速运动．在运动过程中,导线框中感应电流 的方向( )
A．沿ABCD方向不变．
B．由ABCD方向变成ADCB方向．
C．沿ADCB方向不变．
D．由ADCB方向变成ABCD方向．
课堂练习
如图所示,一磁铁用细线悬挂,一闭合铜环用
例题
如图所示,磁场与水平面垂直,导轨电阻
不计,宽为L。质量为m,电阻为R的直导线AB
与导轨垂直放置,并可以在导轨上无摩擦地
自由滑动,当导线从静止开始下滑的过程中,
最大加速度和最大速度是多少？（设导轨
足够长,
且与水平
面夹角为α）
课堂练习 如图所示,AB、CD是两根足够长的固定平行
金属导轨,两导轨间的距离为L,导轨平面与水平 面的夹角为θ,在整个导轨平面内都有垂直于导 轨平面斜向上方的匀强磁场,磁感应强度为B,在 导轨的AC端连接一个阻值为R的电阻,一根质量为 m、垂直于导轨放置的金属棒ab,从静止开始沿导 轨下滑,求此过程中ab棒的最大速度.已知ab与导 轨间的动摩擦因数为μ,导轨和 金属棒的电阻都不计.
甲
乙
四、电磁感应与力学规律 的综合应用
电磁感应中的动力学问题
解决这类问题的关键在于通过受力分析确定 运动状态来寻找过程中的临界状态,如速度、加 速度取最大值或最小值的条件等
基本思路：
确定电源
(E,r)
感应电流
运动导体所 受的安培力
I E
F BIL
Rr
临界状态 运动状态的分析 受力分析
例题
如图所示,导线MN可无摩擦地沿竖直的 长直导轨滑动,导轨位于水平方向的匀强磁 场中,回路电阻是R,将MN由静止开始释放后 的一段时间内,MN运动的加速度可能是 ()
将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场。
若第一次用0.3s时间拉出,外力所做的功为
W1 ,通过导线截面的电量为q1；第二次用 0.9s时间拉出,外力所做的功为W2,通过导 线截面的电量为q2,则（ ）
A. W1 W2 ，q1 q2
B. W1 W2 ，q1 q2 C. W1 W2 ，q1 q2
I
2.电磁感应现象
1）产生感应电流条件:
穿过闭合回路的磁通量发生变化,即△Φ≠0
2）引起磁通量变化的常见情况
（1）闭合电路的部分导体做切割磁感 线运动
（2）线圈在磁场中转动 （3）磁感应强度B变化 （4）线圈的面积变化
2.电磁感应现象 1）产生感应电流条件:
2）引起磁通量变化的常见情况
3）产生感应电动势条件
电磁感应复习
电磁感应现象
产生感应电流的条件
感应电动 磁通量 感应电流（电
势的大小
动势）的方向
E n
t
BS cos 楞次定律
E Blv sin
右手定则
应用
一、磁通量及其变化
1.磁通量:
1）定义:磁感应强度B与垂直磁场的回路 面积S的乘积.公式为Φ=BS
注意:如果面积S与B不垂直, 如图所示,则应以B乘以在垂 直磁场方向上的投影面积S＇, 即Φ=BS＇=BSsinα
B．电键S由闭合到断开瞬间
C．电键S是闭合的,变阻器滑片P向左迅速 滑动
D．电键S是闭合的,变阻器滑片P向右迅速 滑动
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＞G B.t2时刻N＞G C.t3时刻N＜G D.t4时刻N=G
若以ab边为轴转动呢?
a
d
a
dHale Waihona Puke bc甲bc乙
一、法拉第电磁感应定律 3.电磁感应中的能量守恒
只要有感应电流产生,电磁感应现 象中总伴随着能量的转化。电磁感应 的题目往往与能量守恒的知识相结合
课堂练习
如图所示,矩形线圈abcd质量为m,宽为d, 在竖直平面内由静止自由下落。其下方有如 图方向的匀强磁场,磁场上、下边界水平,宽 度也为d,线圈ab边刚进入磁场就开始做匀速 运动,那么在线圈穿越磁场的全过程,产生了 多少电热？
课堂练习
如图所示,一个由导体做成的矩形线圈, 以恒定速率v运动,从无场区进入匀强磁场 区,然后出来,若取逆时针方向为电流的正 方向,那么图中的哪一个图线正确地表示回 路中电流对时间的函数关系？
I
I
I
I
0
t0
t0
t0
t
A
B
C
D
课堂练习
I
I
I
I
0
t0
t0
t0
t
A
B
C
D
如图甲所示,竖直放置的螺线管与导线abcd 构成回路,导线所围区域内有一垂直纸面向里的 变化的匀强磁场,螺线管下方水平桌面上有一导 体圆环,导线abcd所围区域内磁场的磁感应强度 按图乙所示哪一图线所表示的方式随时间变化时, 导体圆环将受到向上的磁场作用力。
求金属棒中的感应电动势。
E BL L 1 BL2
22
v ω
oa
一、法拉第电磁感应定律 2.转动产生的感应电动势
⑵线圈的转动轴与磁感线垂直 如图矩形线圈的长、宽分别为L1、L2,所围
面积为S,向右的匀强磁场的磁感应强度为B,线 圈绕图示的轴以角速度ω匀速转动
感应电动势的最大值为 E=nBωS
两个线圈平行放置,线圈 a、b通有如图所示的电流时, 欲使线圈b中的电流瞬时增 大,可以采取下列哪些方法?
A.保持线圈相对位置不变,增加线圈a中的电流 B.保持线圈a中的电流不变,将线圈a向右平移 C.保持线圈a中的电流不变,将线圈a向上平移 D.保持线圈a中的电流不变,将线圈a绕水平的、
通过圆心的轴线转动
△Φ是指穿过磁场中某一面的末态 磁通量Φ2与初态磁通量Φ1的差值.
△Φ=Φ2-Φ1
课堂练习
与磁感应强度B=0.8T垂直的线圈 面积为0.05m2,线圈的磁通量多大? 若这个线圈绕有50匝时,磁通量有 多大?线圈位置如转过53°时磁通 量多大?
课堂练习
如图所示,螺线管置于闭合金属 圆环的轴线上,当螺线管中通过的 电流强度逐渐减小时,问穿过闭合 金属圆环的磁通量是增大还是减小?
A．线圈中0时刻感 应电动势最大
B．线圈中D时刻感 应电动势为零
C．线圈中D时刻感应电动势最大
D．线圈中0到D时间内平均感应电动势 为0.4V
一、法拉第电磁感应定律
2.转动产生的感应电动势
⑴转动轴与磁感线平行
如图磁感应强度为B的匀强磁场方向
垂直于纸面向外,长L的金属棒oa以o为轴
在该平面内以角速度ω逆时针匀速转动。
物理意义:它表示穿过某一面积 的磁感线条数
1.磁通量:
2）磁通密度:
垂直穿过单位面积的磁感线条数, 即磁感应强度大小B=Φ/S
3）合磁通:
若通过一个回路中有方向相反的磁 场,则不能直接用公式Φ=BS求Φ,应考 虑相反方向抵消以外所剩余的磁通量, 亦即此时的磁通是合磁通
1.磁通量:
2）磁通密度: 3）合磁通: 4）磁通量的变化量(△Φ):
方法总结
（1）电磁感应中的动态分析,是处理 电磁感应问题的关键,要学会从动态分 析的过程中来选择是从动力学方面,还 是从能量方面来解决问题。 （2）在分析运动导体的受力时,常画 出平面示意图和物体受力图。
课堂练习
如图,A线圈接一灵敏电流计,B线框放在匀强磁 场中,B线框的电阻不计,具有一定电阻的导体棒 可沿线框无摩擦滑动,今用一恒力F向右拉CD由静 止开始运动,B线框足够长,则通过电流计中的电 流方向和大小变化是( )
课堂练习
光滑轨道间距L=0.20m,电阻R=1.0Ω, 磁感 强度B=0.50T求杆的质量m和加速度a.
五、电磁感应处理方法举例
可将电动势的产生分为两类：
一类是感生电动势,即是由于闭合线 圈中的磁通量发生变化所引起的
另一类是动生电动势,即由导体棒在磁 场中切割磁感线,导体棒的电荷由于受到 洛沦兹力的作用而发生定向移动,从而在 导体棒的两端产生电势差。
一闭合线圈放在匀强磁场里,若通 过线圈平面的磁感应强度随时间的变 化如图甲所示,则线圈的感应电动势为 图乙中哪个图象所示？（线圈面积不 变）
如图甲中A是一边长为L的正方形线框, 电阻为R,今维持线框以恒定的速度v沿x轴 运动,并穿过图中所示的匀强磁场B区域,若 以x轴正方向作为力的正方向,线框在图示 位置的时刻作为时间的零点,则磁场对线框 的作用力F随时间t的变化图线在图乙中正 确的是( )
手拿着静止在磁铁上端面相平处,松手后铜环下
落.在下落到和下端面相平的过程中,以下说法正
确的是:
A.环中感应电流方向从上向下俯视为先顺时
针后逆时针
B.环中感应电流方向从上向下俯视为先逆时
针后顺时针
C.悬线上拉力先增大后减小
N
D.
S
课堂练习
如图所示,一电子以初速度v沿金属板平行 方向飞入MN极板间,若突然发现电子向M板 偏转,则可能是( ) A．电键S闭合瞬间
D. W1 W2 ，q1 q2
三、电磁感应图象
电磁感应图象
电磁感应中常涉及磁感应强度B、磁 通量φ、感应电动势E和感应电流I随时 间t变化的图象,即B-t图象,Ф-t图 象,E-t图象和I-t图象。在图象中,物理 量的方向是通过正负值来反映的。分析 图象问题常需右手定则、楞次定律和法 拉第电磁感应定律,有些图象问题还要 画出等效电路来辅助分析
围绕着这两种产生的原因,具体的问 题可分为下面三类：
一、B变化,S不变
1．如图所示,一个50匝的线圈的两端 跟R=99Ω的电阻相连接,置于竖直向下 的匀强磁场中．线圈的横截面积是 20cm2,电阻为1Ω,磁感应强度以100T／ s的变化率均匀减小．在这一过程中通 过电阻R的电流为多大?