专题4电磁感应与电路.doc

专题四电磁感应与电路思想方法提炼电磁感应是电磁学的核心内容,也是高中物理综合性最强的内容之一,高考每年必考。题型有选择、填空和计算等,难度在中档左右,也经常会以压轴题出现。在知识上,它既与电路的分析计算密切相关,又与力学中力的平衡、动量定理、功能关系等知识有机结合;方法能力上,它既可考查学生形象思维和抽象思维能力、分析推理和综合能力,又可考查学生运用数知识(如函数数值讨论、图像法等)的能力。高考的热点问题和复****对策:(电动势)方向,运用法拉第电磁感应定律,。要培养良好的分析****惯,运用动力学知识,逐步分析整个动态过程,找出关键条件,运用运动定律特别是功能关系解题。,如日光灯原理、磁悬浮原理、电磁阻尼等复****时应多注意。此部分涉及的主要内容有:.(1)产生条件:回路中的磁通量发生变化.(2)感应电流与感应电动势:在电磁感应现象中产生的是感应电动势,若回路是闭合的,则有感应电流产生;若回路不闭合,则只有电动势,而无电流.(3)在闭合回路中,产生感应电动势的部分是电源,:E=n,E=BLvsinq,:(1)感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化(涉及到:原磁场方向、磁通量增减、感应电流的磁场方向和感应电流方向等四方面).右手定则是其中一种特例.(2)感应电流引起的运动总是阻碍相对运动.(3)(1)受力分析、合力方向与速度变化,牛顿定律、动量定理、动量守恒定律、匀速圆周运动、功和能的关系等力学知识.(2)欧姆定律、电流方向与电势高低、电功、电功率、焦耳定律等电路知识.(3)·渗透·应用【例1】三个闭合矩形线框Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处在同一竖直平面内,在线框的正上方有一条固定的长直导线,导线中通有自左向右的恒定电流,如图所示,若三个闭合线框分别做如下运动:Ⅰ沿垂直长直导线向下运动,Ⅱ沿平行长直导线方向平动,Ⅲ绕其竖直中心轴OO′转动.(1)在这三个线框运动的过程中,哪些线框中有感应电流产生?方向如何?(2)线框Ⅲ转到图示位置的瞬间,是否有感应电流产生?【解析】,判断三个线框运动过程中,穿过它们的磁通量是否发生变化.(1)长直导线通有自左向右的恒定电流时,导线周围空间磁场的强弱分布不变,但离导线越远,磁场越弱,磁感线越稀;离导线距离相同的地方,Ⅰ沿垂直于导线方向向下运动,穿过它的磁通量减小,有感应电流产生,电流产生的磁场方向垂直纸面向里,根据楞次定律,感应电流的磁场方向也应垂直纸面向里,再由右手螺旋定则可判断感应电流为顺时针方向;线框Ⅱ沿平行导线方向运动,与直导线距离不变,穿过线框Ⅱ的磁通量不变,因此线框Ⅱ中无感应电流产生;线框Ⅲ绕OO′轴转动过程中,穿过它的磁通量不断变化,在转动过程中线框Ⅲ中有感应电流产生,其方向是周期性改变的.(2)线框Ⅲ转到图示位置的瞬间,线框中无感应电流,由于长直导线下方的磁场方向与纸面垂直,在该位置线框Ⅲ的两竖直边运动方向与磁场方向平行,不切割磁感线,所以无感应电流;从磁通量变化的角度考虑,图示位置是线框Ⅲ中磁通量从增加到最大之后开始减小的转折点,此位置感应电流的方向要发生变化,故此时其大小必为0.【解题回顾】对瞬时电流是否存在应看回路中磁通量是否变化,或看回路中是否有一段导体做切割磁感线运动,要想知道线框在磁场中运动时磁通量怎样变化,必须知道空间的磁场强弱、方向分布的情况,对常见磁体及电流产生的磁场要相当熟悉.【例2】如图所示,在倾角为θ的光滑的斜面上,存在着两个磁感应强度相等的匀强磁场,方向一个垂直斜面向上,另一个垂直斜面向下,宽度均为L,一个质量为m,边长也为L的正方形线框(设电阻为R)以速度v进入磁场时,′与ff′中间位置时,线框又恰好做匀速运动,则:(1)当ab边刚越过ff′时,线框加速度的值为多少?(2)求线框开始进入磁场到ab边到达gg′与ff′中点的过程中产生的热量是多少?【解析】′时,两条边都在切割磁感线,其电路相当于两节相同电池的串联,并且这两条边还同时受到安培力的阻碍作用.(1)ab边刚越过ee′即做匀速直线运动,表明线框此时所受的合力为0,即在ab边刚越过ff′时,ab、cd边都切割磁感线产生感应电动势,但线框的运动速度不能突变,则此时回路中的总感应电动势为E′=2BLv,设此时线框的加速度为a,则2BE′L/R-