高考物理复习 电磁感应专题

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1、高考物理复习电磁感应专题一、内容概要本章内容包括电磁感应现象、磁通量的变化率、感应电动势、自感现象等基本概念，法拉第电磁感应定律、楞次定律、等规律;以及电磁感应的应用（自感，交流电、变压器等）。重、难点是电磁感应的综合题。与电路综合感应电流方向的判定：楞次定律、右手定则产生感应电流的条件感应电动势的大小电磁感应运用牛顿第二定律运用动量定理、动量守恒定律运用能量转化与守恒定律自感；交流电，变压器自感与图象问题综合二、基本方法本章涉及到的基本方法，要求能够从空间想象的角度理解法拉第电磁感应定律，用画图的方法将题目中所叙述的电磁感应现象表示出来。能够将电磁感应现象的实际问题抽象成直流

2、电路的问题；能够用牛顿定律、动量及能量转化和守恒的观点分析解决电磁感应问题；会用图象表示电磁感应的物理过程，也能够识别电磁感应问题的图象。三、电磁感应综合问题（一）、电磁感应与电路的综合　在电磁感应中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路就相当于电源。解决电磁感应中的电路问题的基本思路是，首先要明确其等效电路，然后根据电磁感应定律和楞次定律求出感应电动势的大小和方向，再根据电路有关规律进行综合分析。例1、如图所示，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的长度为。磁场的磁感应强度为

3、B，方向垂直于线框平面向里。现有一段长度为、电阻为的均匀导体杆MN架在导线框上，开始时紧靠ac，然后沿ab方向以恒定的速度v向b端滑动，滑动过程中始终与ac平行并与导线框保持良好接触。当MN滑过的距离为时，导线ac中的电流是多大？方向如何？MMMＭMbaＰcＮ解、由等效电路图有　Ｅ＝，　　Ｒ并＝,r=由欧姆定律有ＭＰ中电流为Ｉ＝ac中电流为Iac＝=方向由a流向c。(二)、电磁感应与牛顿第二定律、运动学相结合例2、如图，不计电阻的U形导轨水平放置，导轨宽l=0.5m，左端连接阻值为0.4Ω的电阻R，在导轨上垂直于导轨放一电阻为0.1Ω的导体棒MN，并用水平轻绳通过定滑轮吊着质量

4、m=2.4g的重物，图中L=0.8m，开始重物与水平地面接触并处于静止，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，此时磁感应强度B0=0.5T,并且以0.1T/s的变化率在增大，不计摩擦阻力，求至少经过多长时间才能将重物吊起？（g=10m/s2）解：以MN为研究对象，有BIl=T；以重物为研究对象，有T+N=mg。由于B在增大，安培力BIl增大，绳的拉力T增大，地面的支持力N减小，当N=0，重物将被吊起。设将重物吊起需要的时间至少为t，此时BIl=mg，B=B0+感应电动势E=感应电流I=由以上各式求出t=1s。（三）、电磁感应中动量守恒、动量定理的应用　在电磁感应的问题中，金属棒往往

5、做非匀加速运动，由于导体棒的速度变化引起了导体棒的受力发生变化，因此对于非匀加速运动的定量计算，不可能直接运用匀变速运动规律进行计算或运用恒力的冲量来解决。这时往往可以借助动量定理来解决。例4、在如图所示的水平导轨上（摩擦、电阻忽略不计），有竖直向下的匀强磁场，磁感强度B，导轨左端的间距为L1=4l0，右端间距为L2=l0。今在导轨上放置AC、DE两根导体棒，质量分别为m1=2m0，m2=m0，电阻R1=4R0，R2=R0。若AC棒以初速度V0向右运动，求AC棒运动的过程中产生的总焦耳热QAC,以及通过它们某横截面积的总电量q。【常见错解】AC棒在磁场力的作用下，做变速运动。运

6、动过程复杂，应从功能关系的角度来分析。由于没有摩擦，最后稳定的状态应为两棒做匀速运动。根据动量守恒定律m1v0=（m1＋m2）v′整个回路产生的焦耳热因为R1=4R0，R2=R0。所以AC棒在运动过程中产生的焦耳热对AC棒应用动量定理-Bll·△t=m1v′1-m1v0【错解原因】AC棒在磁场力的作用下做变速运动，最后达到运动稳定，两棒都做匀速运动的分析是正确的。但是以此类推认为两棒的运动速度相同是错误的。如果两棒的速度相同则回路中还有磁通量的变化，还会存在感应电动势，感应电流还会受到安培力的作用，AC，DE不可能做匀速运动。【分析解答】由于棒l1向右运动，回路中产生电流，ll

7、受安培力的作用后减速，l2受安培力加速使回路中的电流逐渐减小。只需v1，v2满足一定关系，两棒做匀速运动。两棒匀速运动时，I=0，即回路的总电动势为零。所以有Bllv1=Bl2v2--BIL1△t=m1v1-m1v0再对DE棒应用动量定理BI L2·△t=m2v2--0【评析】以前我们做过类似的题。那道题中的平行轨道间距都是一样的。有一些同学不假思索，把那道题的结论照搬到本题中来，犯了生搬硬套的错误。差异就是矛盾。两道题的差别就在平行导轨的宽度不一样上。如何分析它们之间的差别呢？还是要从基本