1、人教版高中物理選修3-2知識點梳理重點題型（?？贾R點）鞏固練習電磁感應基礎知識 【學習目標】1能夠熟練地進行一些簡單的磁通量、磁通量的變化的計算。2經歷探究過程，理解電磁感應現象的產生條件。3重視了解電磁感應相關知識對社會、人類產生的巨大作用?！疽c梳理】要點一、電流的磁效應 1820年，丹麥物理學家奧斯特發現載流導線能使小磁針偏轉，這種作用稱為電流的磁效應。 要點詮釋：（1）為了避免地磁場影響實驗結果，實驗時通電直導線應南北放置。 （2）電流磁效應的發現證實了電和磁存在必然的聯系，受其影響，法國物理學家安培提出了著名的右手螺旋定則和“分子電流”假說，英國物理學家法拉第在“磁生電”思想的指導

2、下，經過十年堅持不懈的努力終于找到了“磁生電”的條件。要點二、 電磁感應現象 1831年，英國物理學家法拉第發現了電磁感應現象，即“磁生電”的條件，產生的電流叫感應電流。 要點詮釋：（1）法拉第將引起感應電流的原因概括為五類：變化的電流；變化的磁場；運動的恒定電流；運動的磁場；在磁場中運動的導體。 （2）電流的磁效應是由電生磁，是通過電流獲得磁場的現象；電磁感應現象是磁生電現象，兩個過程是相反的。要點三、 產生感應電流的條件 感應電流的產生條件是穿過閉合電路的磁通量發生變化。也就是：一是電路必須閉合，二是穿過閉合電路的磁通量發生變化。即一閉合二變磁。 要點詮釋：判斷有無感應電流產生，關鍵是抓住

3、兩個條件：（1）電路是閉合電路；（2）穿過電路本身的磁通量發生變化。其主要內涵體現在“變化”二字上，電路中有沒有磁通量不是產生感應電流的條件，如果穿過電路的磁通量很大但不變化，那么無論有多大，也不會產生感應電流。只有“變磁”才會產生感應電動勢，如果電路再閉合，就會產生感應電流。要點四、電流的磁效應與電磁感應現象的區別與聯系 1區別：“動電生磁”和“動磁生電”是兩個不同的過程，要抓住過程的本質，動電生磁是指運動電荷周圍產生磁場；動磁生電是指線圈內的磁通量發生變化而在閉合線圈內產生了感應電流。要從本質上來區分它們。 2聯系：二者都是反映了電流與磁場之間的關系。要點五、磁通量的計算公式中的是勻強磁場

4、的磁感應強度，是與磁場方向垂直的面積，可以理解為。如果磁感線和平面不垂直，應取平面在垂直磁感線方向上的投影面積。 如圖所示，線圈平面與水平方向成角，磁感線豎直向下，磁感應強度為，線圈面積為。使用時很容易出錯，多數同學分不清是誰和誰的夾角，盲目代入公式導致錯誤。我們可以取垂直磁感線的有效面積，這樣就不易出錯了。 2公式中的是指包含磁場的那部分有效面積。如圖所示，閉合回路在紙面內，勻強磁場在圓區域內且垂直紙面，回路的面積大于圓區域面積，但穿過和的磁通量是相同的，因為有磁感線穿過的和的有效面積相同。 3磁通量是標量，但磁通量有正負之分，其正負是這樣規定的：任何一個面都有正、反兩個面，若規定磁感線從正

5、面穿入為正磁通量，則磁感線從反面穿人時磁通量為負值。 若磁感線沿相反方向穿過同一平面，且正向磁感線條數為，反向磁感線條數為，則磁通量為穿過該平面的磁感線的凈條數（磁通量的代數和），即。 要點詮釋：磁通量的正負既不表示大小，也不表示方向，僅是為了計算方便而引入的。 4磁通量與線圈匝數無關，也就是磁通量大小不受線圈匝數的影響。同理，磁通量的變化量中。也不受線圈匝數的影響。所以，直接用公式求、時，不必去考慮線圈匝數。要點六、磁通量變化的幾種情形 根據公式（其中為閉合回路所圍面積和磁感線間的夾角）可知，有四種情形： （1）不變，變，則； （2）變化，不變，則； （3）變，也變，則（但!）； （4）不變

6、，不變，變化，則。 如圖甲所示，閉合回路的一部分導體切割磁感線，閉合回路面積變化，引起磁通量變化；如圖乙所示，由于磁鐵插入或拔出線圈，線圈所處的磁場變化，引起磁通量變化；如圖丙所示，若回路面積從變到，磁感應強度同時從變到，則回路中磁通量的變化為，若按就錯了；如圖丁所示，閉合線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的轉軸轉動，不變，線圈面積不變，但和的夾角變化，引起了穿過線圈的磁通量變化。 要點六、對“導體棒切割磁感線”的理解 閉合電路的一段導體做切割磁感線運動時，閉合電路中產生感應電流。如圖甲所示，當導體向右運動時，穿過的磁通量發生變化，回路中產生感應電流。所以，“切割磁感線”產生感應電流和“磁通量變

7、化”產生感應電流在本質上是一致的。 導體切割磁感線時，回路中一定產生感應電流嗎？如圖乙所示，導體框的一部分導體切割磁感線，回路磁通量減小，線框中有感應電流；如圖丙所示，雖然有兩邊切割了磁感線，但回路磁通量不變化，無感應電流產生。因此回路中是否產生感應電流，不是看有沒有導體切割磁感線，關鍵是看閉合回路的磁通量是否發生了變化。 要點七、電磁感應現象中的能量轉化 當在閉合電路中產生感應電流時，電流做功，消耗了電能，根據能量守恒定律，能量不會被創造，也不會被消滅。那么，是什么能量轉化為電能呢？一般有兩種情況： 1導體做切割磁感線運動，在電路中產生感應電流，是該導體的機械能轉化為電能。 2如圖所示，當圖

8、中變化時，線圈中變化的電流產生變化的磁場，從而使中的磁通量發生變化而在中產生感應電流。此處電能是螺線管轉移給的。但此處的轉移并不像導線導電一樣直接轉移，而是一個間接的轉移：電能磁場能電能，實質上還是能量的轉化。【典型例題】類型一、磁通量的大小比較和計算 例1如圖所示，線圈平面與水平方向成角，磁感線豎直向下，設磁感應強度為，線圈面積為，則穿過線圈的磁通量。 【答案】【解析】本題考查如何求磁通量，關鍵要分清已知條件中的面積是否為公式中的面積。 方法一：將面積投影到與磁場垂直的方向，即水平方向，則，故。 方法二：把磁場B分解為平行于線圈平面的分量和垂直于線圈平面的分量，顯然不穿過線圈，且，故?！究偨Y

9、升華】直接應用公式計算時，應注意其適用條件是線圈平面與磁感線垂直。如果線圈平面和磁感線不垂直，應把投影到與垂直的方向上，求出投影面積，然后由計算?；蛘邔⒎纸鉃榕c，由計算。舉一反三【恒定電流復習與鞏固例1 】【變式】下列說法正確的有（ ）A某線圈放置在磁感應強度大的地方，穿過它的磁通量越大B若線圈面積越大，則磁場穿過它的磁通量越大C放在磁場中某處的一個平面，若穿過它的磁通量為零，則該處的磁感應強度一定為零D比較磁場中兩處磁感線的疏密程度，能定性比較磁感應強度大小【答案】D例2兩個圓環、如圖所示放置，且圓環半徑，一條形磁鐵的軸線過兩個圓環的圓心處，且與圓環平面垂直，則穿過、環的磁通量和的關系是 （

10、 ） A B C D無法確定 【答案】C【解析】本題考查合磁通量的求解。解題時要注意有兩個方向的磁感線穿過線圈，磁通量應是抵消之后剩余的磁感線的凈條數。從上向下看，穿過圓環、的磁感線如圖所示，磁感線有進有出，、環向外的磁感線條數一樣多，但環向里的磁感線條數較多，抵消得多，凈剩條數少，所以，選C。 【總結升華】磁通量是標量，但有正負，正負號并不表示磁通量的方向，它的符號僅表示磁感線的貫穿方向。當有兩個方向的磁感線穿過某一回路時，求磁通量時要按代數和的方法求合磁通量（即穿過回路面積的磁感線的凈條數）。舉一反三【恒定電流復習與鞏固例 】【變式】如圖所示為兩個同心金屬圓環，當一有限勻強磁場垂直穿過環面

11、時，環面磁通量為，此時環磁通量為，若將其間勻強磁場改為一條形磁鐵，垂直穿過環面，此時環面磁通量為，環面磁通量為，有關磁通量的大小說法，正確的是（ ） ABCD 【答案】BC 例3如圖所示，有一個匝的線圈，其橫截面是邊長為的正方形，放在磁感應強度為的勻強磁場中，線圈平面與磁場垂直。若將這個線圈橫截面的形狀由正方形改變成圓形（橫截面的周長不變），在這一過程中穿過線圈的磁通量改變了多少？ 【答案】 【解析】線圈橫截面為正方形時的面積： 。 穿過線圈的磁通量： 截面形狀為圓形時，其半徑r=4L2=2L 截面積大小S2=(2L)2=4(25) m2 穿過線圈的磁通量： 所以，磁通量的變化： 【總結升華】

12、（1）一定長度的導線所圍成的封閉圖形中，圓的面積最大。 （2）是指閉合回路中包含磁場的那部分有效面積。 （3）磁通量、磁通量的變化量與線圈匝數均無關。舉一反三【恒定電流復習與鞏固例 】【變式】在某一區域的磁感強度是，其方向沿軸正方向，如圖所示其中；，；，求： （1）穿過表面上的磁通量多大?（2）穿過表面上的磁通量多大?（3）穿過表面上的磁通量多大?【答案】（1）；（2）；（3）類型二、磁通量變化情況分析 例4如圖所示，有一個垂直紙面向里的勻強磁場，磁場有明顯的圓形邊界，圓心為，半徑為。現于紙面內先后放上圓線圈，圓心均在處，線圈半徑為，匝；線圈半徑為，匝；線圈半徑為，匝。問： （1）在減為的過程

13、中，和中磁通量改變了多少？ （2）當磁場轉過30角的過程中，中磁通量改變了多少？ 【答案】見解析【解析】本題主要考查磁通量改變量的求解，可由求出。注意中的取對磁通量有貢獻的有效面積。 （1）對線圈：， 磁通量改變量對線圈：（2）對線圈：，磁場轉過時，磁通量改變量【總結升華】磁通量和線圈匝數無關，磁通量的改變量和線圈匝數也無關；當線圈所圍面積大于磁場區域時，以磁場區域面積為準。舉一反三【恒定電流復習與鞏固例】【變式】一矩形線框，共有匝，有一半放在具有理想邊界的的勻強磁場中，線框可繞邊或繞邊轉動如圖所示已知，求： （1）在圖示位置處的磁通量；（2）由圖示位置繞邊轉過角位置處的磁通量；（3）由圖示位

14、置繞邊轉過角位置處的磁通量【答案】（1）；（2）；（3）例5（2014 婁底期末）如圖所示，通有恒定電流的導線MN與閉合金屬框共面，第一次將金屬框由平移到，第二次將金屬框繞cd邊翻轉到，設先后兩次通過金屬框的磁通量變化分別為1和2，則()A12B12C12 D不能判斷【答案】【解析】選C導體MN周圍的磁場并非勻強磁場，靠近MN處的磁場強些，磁感線密一些，遠離MN處的磁感線疏一些，當線框在位置時，穿過平面的磁通量為I，當線框平移到位置時，磁通量為，則磁通量的變化量為1|。當線框翻轉至位置時，磁感線相當于從“反面”穿過平面，則磁通量為，則磁通量的變化量是2|，所以10)隨時間變化，t0時，P、Q兩

15、極板電勢相等。兩極板間的距離遠小于環的半徑，經時間t電容器P板()A不帶電 B所帶電荷量與t成正比C帶正電，電荷量是eq f(KL2C,4) D帶負電，電荷量是eq f(KL2C,4)7粗細均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強磁場中，磁場方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行?，F使線框以同樣大小的速度沿四個不同方向平移出磁場，如圖所示，則在移出過程中線框的一邊a、b兩點間電勢差絕對值最大的是（ ） 8環形線圈放在勻強磁場中，設在第1 s內磁場方向垂直于線圈平面向里，如圖甲所示。若磁感應強度隨時間t的變化關系如圖乙所示，那么在第2 s內，線圈中感應電流的大小和方向是（ ） A大小恒定

16、，逆時針方向 B大小恒定，順時針方向 C大小逐漸增加，順時針方向 D大小逐漸減小，逆時針方向二、填空題9一個200匝、面積為20 cm2的線圈，放在磁場中，磁場的方向與線圈平面成30角，若磁感應強度在0.05 s內由0.1 T增加到0.5 T，在此過程中穿過線圈的磁通量的變化量是_Wb；磁通量的平均變化率是_Wb / s；線圈中的感應電動勢的大小是_V。10（2015 海南會考）如圖所示，直導線ab與固定的電阻器R連成閉合電路，ab長0.40m，在磁感應強度是0.6T的勻強磁場中以5.0m/s的速度向右做切割磁感線的運動，運動方向跟ab導線垂直。這時直導線ab產生的感應電動勢的大小是 _，直導

17、線ab中的感應電流的方向是由 _向_。三、解答題11如圖所示，導軌OM和ON都在紙面內，導體AB可在導軌上無摩擦滑動，若AB以5 m / s的速度從O點開始沿導軌勻速右滑，導體與導軌都足夠長，它們每米長度的電阻都是0.2，磁場的磁感應強度為0.2 T。問： （1）3 s末電路中的電流為多少？ （2）3 s內電路中產生的平均感應電動勢為多少？12（2015 天津卷）如圖所示，“凸”字形硬質金屬線框質量為m，相鄰各邊互相垂直，且處于同一豎直平面內，ab邊長為l，cd邊長為2l，ab與cd平行，間距為2l勻強磁場區域的上下邊界均水平，磁場方向垂直于線框所在平面。開始時，cd邊到磁場上邊界的距離為2l

18、，線框由靜止釋放，從cd邊進入磁場直到ef、pq邊進入磁場前，線框做勻速運動，在ef、pq邊離開磁場后，ab邊離開磁場之前，線框又做勻速運動。線框完全穿過磁場過程中產生的熱量為Q線框在下落過程中始終處于原豎直平面內，且ab、cd邊保持水平，重力加速度為g；求（1）線框ab邊將離開磁場時做勻速運動的速度大小是cd邊剛進入磁場時的幾倍；abcdefpq2l磁場區（2）磁場上下邊界間的距離H【答案與解析】一、選擇題1【答案】BC 【解析】根據法拉第磁感應定律可知1 V=1 Wbs，選項B正確。T是磁感應強度B的單位，1 T顯然不等于1 Wb，故A錯誤。根據磁通量的定義，1 Wb=1 Tm2，可知C正

19、確，D錯誤。2【答案】B 【解析】公式中的應指導體的有效切割長度，甲、乙、丁的有效長度均為1，電動勢，而丙有效長度為，故B項正確。3【答案】BCD 【解析】當公式中B、v互相垂直而導體切割磁感線運動時感應電動勢最大：，考慮到它們三者的空間位置關系可選B、C、D。4【答案】D 【解析】由題意知：，故，保持不變。5【答案】B 【解析】因，則可據圖象斜率判斷知圖甲中，即電動勢E為0；圖乙中為恒量，即電動勢E為一恒定值；圖丙中E前E后；圖丁中圖象斜率先減后增，即回路中感應電動勢先減后增，故只有B選項正確。6【答案】D【解析】磁感應強度以BB0Kt(K0)隨時間變化，由法拉第電磁感應定律得Eeq f(,

20、t)Seq f(B,t)KS，而Seq f(L2,4)，經時間t電容器P板所帶電荷量QECeq f(KL2C,4)；由楞次定律知電容器P板帶負電，故D選項正確。7【答案】B 【解析】在四個圖中感應電動勢大小相等，線框中感應電流大小也相等。設電流為，線框每邊電阻為r，則在A、C、D項中ab邊均是電源的負載，故Uab=Ir，而在B項中ab是電源，璣。為路端電壓，外電阻為3r，即Uab=3Ir。因此答案應選B。8【答案】A 【解析】由圖乙可知，第2 s內為定值，由知，線圈中感應電動勢為定值，所以感應電流大小恒定。第2 S內磁場方向向外，穿過線圈的磁通量減少，由楞次定律判斷知感應電流為逆時針方向，A項

21、正確。二、填空題9【答案】4104 8103 1.6【解析】磁通量的變化量是由磁場的變化引起的，應該用公式來計算，所以。 磁通量的變化率為， 感應電動勢的大小可根據法拉第電磁感應定律求得，。10【答案】1.20V；b；a.【解析】根據法拉第電磁感應定律：由右手定則判斷電流方向由b到a。三、解答題11【答案】（1）1.06 A （2）4.33 V 【解析】（1）夾在導軌間的部分導體切割磁感線產生的感應電動勢才是電路中的電動勢，3 S末時刻，夾在導軌間導體的長度為，所以， ，此時電路電阻為，所以，。（2）3 s內的感應電動勢平均值。12【答案】(1) 4倍 (2) 【解析】（1）設磁場的磁感應強度

22、大小為B，cd邊剛進磁場時，線框做勻速運動的速度為v1 E1=2Blv1 設線框總電阻為R，此時線框中電流為I1，閉合電路歐姆定律，有 設此時線框所受安培力為F1，有 由于線框做勻速運動，其受力平衡，有 mg=F1 由式得 設ab邊離開磁場之前，線框做勻速運動的速度為v2，同理可得 由式得 v2=4v1 （2）線框自釋放直到cd邊進入磁場前，有機械能守恒定律，有 線框完全穿過磁場的過程中，由能量守恒定律，有 由式得 人教版高中物理選修3-2知識點梳理重點題型（常考知識點）鞏固練習電磁感應定律應用 【學習目標】1了解感生電動勢和動生電動勢的概念及不同。2了解感生電動勢和動生電動勢產生的原因。3能

23、用動生電動勢和感生電動勢的公式進行分析和計算?！疽c梳理】要點一、感生電動勢和動生電動勢由于引起磁通量的變化的原因不同感應電動勢產生的機理也不同，一般分為兩種：一種是磁場不變，導體運動引起的磁通量的變化而產生的感應電動勢，這種電動勢稱作動生電動勢，另外一種是導體不動，由于磁場變化引起磁通量的變化而產生的電動勢稱作感生電動勢。1感應電場19世紀60年代，英國物理學家麥克斯韋在他的電磁場理論中指出，變化的磁場會在周圍空間激發一種電場，我們把這種電場叫做感應電場。 靜止的電荷激發的電場叫靜電場，靜電場的電場線是由正電荷發出，到負電荷終止，電場線不閉合，而感應電場是一種渦旋電場，電場線是封閉的，如圖所

24、示，如果空間存在閉合導體，導體中的自由電荷就會在電場力的作用下定向移動，而產生感應電流，或者說導體中產生感應電動勢。要點詮釋：感應電場是產生感應電流或感應電動勢的原因，感應電場的方向也可以由楞次定律來判斷。感應電流的方向與感應電場的方向相同。2感生電動勢（1）產生：磁場變化時會在空間激發電場，閉合導體中的自由電子在電場力的作用下定向運動，產生感應電流，即產生了感應電動勢。（2）定義：由感生電場產生的感應電動勢成為感生電動勢。（3）感生電場方向判斷：右手螺旋定則。3、感生電動勢的產生由感應電場使導體產生的電動勢叫做感生電動勢，感生電動勢在電路中的作用就是充當電源，其電路是內電路，當它和外電路連接

25、后就會對外電路供電。變化的磁場在閉合導體所在的空間產生電場，導體內自由電荷在電場力作用下產生感應電流，或者說產生感應電動勢。其中感應電場就相當于電源內部所謂的非靜電力，對電荷產生作用。例如磁場變化時產生的感應電動勢為 要點二、洛倫茲力與動生電動勢導體切割磁感線時會產生感應電動勢，該電動勢產生的機理是什么呢？導體切割磁感線產生的感應電動勢與哪些因素有關？他是如何將其他形式的能轉化為電能的？1、動生電動勢（1）產生：導體切割磁感線運動產生動生電動勢（2）大?。海ǖ姆较蚺c的方向垂直）（3）動生電動勢大小的推導：棒處于勻強磁場中，磁感應強度為，垂直紙面向里，棒沿光滑導軌以速度勻速向右滑動，已知導軌寬度

26、為，經過時間由運動導，如圖所示，由法拉第電磁感應定律可得：故動生電動勢大小為2、動生電動勢原因分析導體在磁場中切割磁感線時，產生動生電動勢，它是由于導體中的自由電子受到洛倫茲力的作用而引起的。 如圖甲所示，一條直導線在勻強磁場中以速度向右運動，并且導線與的方向垂直，由于導體中的自由電子隨導體一起以速度運動，因此每個電子受到的洛倫茲力為：的方向豎直向下，在力的作用下，自由電子沿導體向下運動，使導體下端出現過剩的負電荷，導體上端出現過剩的正電荷，結果使導體上端的電勢高于下端的電勢，出現由指向的靜電場，此電場對電子的靜電力的方向向上，與洛倫茲力方向相反，隨著導體兩端正負電荷的積累，電場不斷增強，當作

27、用在自由電子上的靜電力與電子受到的洛倫茲力相平衡時，兩端產生一個穩定的電勢差。如果用另外的導線把兩端連接起來，由于段的電勢比段的電勢高，自由電子在靜電力的作用下將在導線框中沿順時針流動，形成逆時針方向的電流，如圖乙所示。電荷的流動使兩端積累的電荷不斷減少，洛倫茲力又不斷使自由電子從端運動到端從而在兩端維持一個穩定的電動勢。可見運動的導體就是一個電源，端是電源的正極，端是電源的負極，自由電子受洛倫茲力的用，從端搬運到端，也可以看做是正電荷受洛倫茲力作用從端搬運到端，這里洛倫茲力就相當于電源中的非靜電力，根據電動勢的定義，電動勢等于單位正電荷從負極通過電源內部移動到電源的正極非靜電力所做的功，作用

28、在單位電荷上的洛倫茲力為：于是動生電動勢就是：上式與法拉第電磁感應定律得到的結果一致。要點三、動生電動勢和感生電動勢具有相對性動生電動勢和感生電動勢的劃分，在某些情況下只有相對意義，如本章開始的實驗中，將條形磁鐵插入線圈中，如果在相對于磁鐵靜止的參考系觀察，磁鐵不動，空間各點的磁場也沒有發生變化，而線圈在運動，線圈中的電動勢是動生的；但是，如果在相對于線圈靜止的參考系內觀察，則看到磁鐵在運動，引起空間磁場發生變化，因而，線圈中的電動勢是感生的，在這種情況下，究竟把電動勢看作動生的還是感生的，決定于觀察者所在的參考系，然而，并不是在任何情況下都能通過轉換參考系把一種電動勢歸結為另一種電動勢，不管

29、是哪一種電動勢，法拉第電磁感應定律、楞次定律都成立。要點四、應用電子感應加速器即使沒有導體存在，變化的磁場以在空間激發渦旋狀的感應電場，電子感應器就是應用了這個原理，電子加速器是加速電子的裝置，他的主要部分如圖所示，畫斜線的部分為電磁鐵兩極，在其間隙安放一個環形真空室，電磁鐵用頻率為每秒數十周的強大交流電流來勵磁，使兩極間的磁感應強度往返變化，從而在環形真空室內感應出很強的感應渦旋電場，用電子槍將電子注入喚醒真空室，他們在渦旋電場的作用下被加速，同時在磁場里受到洛倫茲力的作用，沿圓規道運動。 如何使電子維持在恒定半徑為的圓規道上加速，這對磁場沿徑向分布有一定的要求，設電子軌道出的磁場為，電子做

30、圓周運動時所受的向心力為洛倫茲力，因此：也就是說，只要電子動量隨磁感應強度成正比例增加，就可以維持電子在一定的軌道上運動。 【典型例題】類型一、感生電動勢的運算例1有一面積為S100 cm2的金屬環，電阻為R0.1 ，環中磁場變化規律如圖乙所示，且磁場方向垂直環面向里，在t1到t2時間內，環中感應電流的方向如何？通過金屬環的電荷量為多少？【答案】逆時針方向0.01 C【解析】(1)由楞次定律，可以判斷金屬環中感應電流方向為逆時針方向(2)由圖可知：磁感應強度的變化率為金屬環中磁通量的變化率環中形成的感應電流 通過金屬環的電荷量 由解得舉一反三: 【變式】在下圖所示的四種磁場情況中能產生恒定的感

31、生電場的是() 【答案】C例2在空間出現如圖所示的閉合電場，電場線為一簇閉合曲線，這可能是（ ）A沿方向磁場在迅速減弱B. 沿方向磁場在迅速增強C. 沿方向磁場在迅速減弱D. 沿方向磁場在迅速增強【答案】AC【解析】根據電磁感應，閉合回路中的磁通量變化時，使閉合回路中產生感應電流，該電流可用楞次定律來判斷，根據麥克斯韋電磁理論，閉合回路中產生感應電流，使因為閉合回路中受到了電場力的作用，而變化的磁場產生電場，與是否存在閉合回路沒有關系，故空間磁場變化產生的電場方向，仍可用楞次定律來判斷，四指環繞方向即感應電場的方向，由此可知AC正確?！究偨Y升華】已知感應電場方向求原磁通量的變化情況的基本思路是

32、：楞次定律右手螺旋定則楞次定律右手螺旋定則感應電場的方向 感應磁場的方向 磁通量的變化情況舉一反三: 【變式1】如圖所示，一個帶正電的粒子在垂直于勻強磁場的平面內做圓周運動，當磁感應強度均勻增大時，此粒子的動能將() A不變 B增加C減少 D以上情況都可能【答案】B【電磁感應定律應用 例1】【變式2】下列各種實驗現象，解釋正確的是（ ） 【答案】ABC例3.一個面積、匝數匝的線圈放在勻強磁場中，磁場方向垂直于線圈平面，磁感應強度隨時間變化的規律如圖456所示，則下列判斷正確的是() A在開始的內穿過線圈的磁通量變化率等于B在開始的內穿過線圈的磁通量的變化量等于零C在開始的內線圈中產生的感應電動

33、勢等于D在第末線圈中的感應電動勢等于零【答案】AC【解析】磁通量的變化率，其中磁感應強度的變化率即為圖象的斜率由圖知前的，所以，A選項正確在開始的內磁感應強度由減到，又從向相反方向的增加到，所以這內的磁通量的變化量，B選項錯在開始的內，C選項正確第末的感應電動勢等于內的電動勢，.D選項錯【總結升華】正確計算磁通量的變化量，是解題的關鍵。舉一反三: 【變式1】閉合電路中產生的感應電動勢大小，跟穿過這一閉合電路的下列哪個物理量成正比()A磁通量B磁感應強度C磁通量的變化率 D磁通量的變化量【答案】C【電磁感應定律應用 例2】【變式2】水平桌面上放一閉合鋁環，在鋁環軸線上方有一條形磁鐵，當條形磁鐵沿

34、軸線豎直向下迅速靠近鋁環時，下列判斷正確的是（ ） A鋁環有收縮的趨勢，對桌面的壓力增大B鋁環有擴張的趨勢，對桌面的壓力增大C鋁環有收縮的趨勢，對桌面的壓力減小D鋁環有擴張的趨勢，對桌面的壓力減小【答案】A 【電磁感應定律應用 例3】【變式3】帶正電的小球在水平桌面上的圓軌道內運動，從上方俯視，沿逆時針方向如圖?？臻g內存在豎直向下的勻強磁場，不計一切摩擦，當磁場均勻增強時，小球的動能將（ ） A逐漸增大 B逐漸減小 C不變 D無法判定【答案】A類型二、動生電動勢的運算例4如圖所示，三角形金屬導軌上放有一金屬桿，在外力作用下，使保持與垂直，以速度v勻速從O點開始右移，設導軌與金屬棒均為粗細相同的

35、同種金屬制成，則下列判斷正確的是()A電路中的感應電流大小不變B電路中的感應電動勢大小不變C電路中的感應電動勢逐漸增大D電路中的感應電流逐漸減小【答案】AC【解析】導體棒從開始到如圖所示位置所經歷時間設為，則導體棒切割磁感線的有效長度，故，即電路中電動勢與時間成正比，C選項正確；電路中電流強度.而等于的周長，所以所以A正確【總結升華】導體棒切割磁感線的有效長度在變化，同時導軌與金屬棒的長度也在變化。例5(2014 江蘇卷）如圖所示，在勻強磁場中有一傾斜的平行金屬導軌，導軌間距為L，長為3d，導軌平面與水平面的夾角為，在導軌的中部刷有一段長為d的薄絕緣涂層。勻強磁場的磁感應強度大小為B，方向與導

36、軌平面垂直。質量為m的導體棒從導軌的頂端由靜止釋放，在滑上涂層之前已經做勻速運動，并一直勻速滑到導軌底端。導體棒始終與導軌垂直，且僅與涂層間有摩擦，接在兩導軌間的電阻為R，其他部分的電阻均不計，重力加速度為g。求： (1)導體棒與涂層間的動摩擦因數；(2)導體棒勻速運動的速度大小v； (3)整個運動過程中，電阻產生的焦耳熱Q?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】（1）在絕緣涂層上受力平衡解得（2）在光滑導軌上感應電動勢 感應電流安培力 受力平衡解得（3）摩擦生熱能量守恒定律解得【總結升華】用能量角度來思維，會使問題簡化；用能量轉化與守恒定律來解題是學習高中物理應該具備的能力之一。例6如圖所示，小

37、燈泡規格為“”，接在光滑水平導軌上，導軌間距為，電阻不計金屬棒垂直擱在導軌上，電阻為，整個裝置處于的勻強磁場中求： (1)為使燈泡正常發光，的滑行速度為多大？(2)拉動金屬棒的外力的功率有多大？【答案】(1)(2)【解析】當金屬棒在導軌上滑行時，切割磁感線產生感應電動勢，相當于回路的電源，為小燈泡提供電壓金屬棒在光滑的導軌上滑行過程中，外力克服安培力做功，能量守恒，所以外力的功率與電路上產生的電功率相等(1)燈泡的額定電流和電阻分別為，設金屬棒的滑行速度為，則，式中為棒的電阻由，即得(2)根據能量轉換，外力的機械功率等于整個電路中的電功率，即.【總結升華】用好“燈泡正常發光”、“光滑水平導軌”

38、這些條件是這類題的思路基礎。類型三、動生電動勢和感生電動勢的區別與聯系例7如圖所示，兩根平行金屬導軌固定在水平桌面上，每根導軌每米的電阻為，導軌的端點用電阻可以忽略的導線相連，兩導軌間的距離有隨時間變化的勻強磁場垂直于桌面，已知磁感應強度與時間的關系為，比例系數 一電阻不計的金屬桿可在導軌上無摩擦地滑動，在滑動過程中保持與導軌垂直在時刻，金屬桿緊靠在端，在外力作用下，桿以恒定的加速度從靜止開始向導軌的另一端滑動，求在時金屬桿所受的安培力【答案】【解析】以表示金屬桿運動的加速度，在時刻，金屬桿與初始位置的距離此時桿的速度，這時，桿與導軌構成的回路的面積，回路中的感應電動勢因故回路的總電阻回路中的

39、感應電流作用于桿的安培力解得，代入數據為【總結升華】在導體棒向左運動過程中，產生的是動生電動勢還是感生電動勢？兩種電動勢是相加還是相減？這是求解電流時應注意的問題。例8如圖所示，導體在做切割磁感線運動時，將產生一個電動勢，因而在電路中有電流通過，下列說法中正確的是() A因導體運動而產生的感應電動勢稱為動生電動勢B動生電動勢的產生與洛倫茲力有關C動生電動勢的產生與電場力有關D動生電動勢和感生電動勢產生的原因是一樣的【答案】AB【解析】 如圖所示，當導體向右運動時，其內部的自由電子因受向下的洛倫茲力作用向下運動，于是在棒的端出現負電荷，而在棒的端出現正電荷，所以端電勢比端高棒就相當于一個電源，正

40、極在端 【總結升華】正確判斷洛倫磁力的方向，認清電源部分。類型三、圖像問題例9(2014 濟南期末) 如圖所示，一沿水平方向的勻強磁場分布在寬度為2L的某矩形區域內（長度足夠大），該區域的上下邊界MN、PS是水平的。有一邊長為L的正方形導線框abcd從距離磁場上邊界MN的某高處由靜止釋放下落而穿過該磁場區域，已知當線框的ab邊到達PS時線框剛好做勻速直線運動。以線框的ab邊到達MN時開始計時，以MN處為坐標原點，取如圖坐標軸x，并規定逆時針方向為感應電流的正方向，向上為力的正方向。則關于線框中的感應電流I和線框所受到的安培力F與ab邊的位置坐標x的以下圖線中，可能正確的是（ ）【答案】AD【解

41、析】若在第一個L內，線框勻速運動，電動勢恒定，電流恒定；則在第二個L內，線框只在重力作用下加速，速度增大；在第三個L內，安培力F安BILmg，線框減速運動，電動勢EBlv減小，電流i減小，B錯。若在第一個L內線框剛進入磁場時受到的安培力小于重力，這個過程加速度逐漸減小，但速度繼續增大，電動勢EBlv增大，電流i增大；則在第二個L內，線框只在重力作用下加速，速度增大；在第三個L內，安培力F安BIL，可能與線框重力平衡，線框做勻速運動，電動勢EBlv不變，電流i的大小不變但方向相反，A、D兩項正確，C項錯。舉一反三: 【電磁感應定律應用 例8】【變式】如圖所示的電路可以用來“研究電磁感應現象”。干

42、電池、開關、線圈、滑動變阻器串聯成一個電路，電流計、線圈串聯成另一個電路。線圈套在同一個閉合鐵芯上，且它們的匝數足夠多。從開關閉合時開始計時，流經電流計的電流大小隨時間變化的圖象是（ ） 【答案】B 例10如圖所示，兩固定的豎直光滑金屬導軌足夠長且電阻不計。兩質量、長度均相同的導體棒，置于邊界水平的勻強磁場上方同一高度處。磁場寬為，方向與導軌平面垂直。先由靜止釋放，剛進入磁場即勻速運動，此時再由靜止釋放，兩導體棒與導軌始終保持良好接觸。用表示的加速度，表示的動能，分別表示相對釋放點的位移。下圖中正確的是( )【答案】B D【解析】導體棒落入磁場之前做自由落體運動，加速度恒為，有，棒進入磁場以速

43、度做勻速直線運動時，棒開始做自由落體運動，與棒做自由落體運動的過程相同，此時棒在磁場中做勻速直線運動的路程為，棒進入磁場而還沒有傳出磁場的過程，無電磁感應，兩導體棒僅受到重力作用，加速度均為，知道棒穿出磁場，B正確。棒穿出磁場，棒切割磁感線產生電動勢，在回路中產生感應電流，因此時棒速度大于進入磁場是切割磁感線的速度，故電動勢、電流、安培力都大于剛進入磁場時的大小，棒減速，直到穿出磁場僅受重力，做勻加速運動，結合勻變速直線運動，可知加速過程動能與路程成正比，D正確?！究偨Y升華】在分析電磁感應中的圖象問題時，解決問題時可從看坐標軸表示什么物理量；看具體的圖線，它反映了物理量的狀態或變化，要看圖象在

44、坐標軸上的截距，它反映的是一個物理量為零時另一物理量的狀態等等。在分析這類問題時除了運用右手定則、楞次定律和法拉第電磁感應定律等規律外還要注意相關集合規律的運用。舉一反三: 【電磁感應定律應用 例9】【變式】如圖（甲）所示，一閉合金屬圓環處在垂直圓環平面的勻強磁場中。若磁感強度隨時間按如圖（乙）所示的規律變化，設圖中磁感強度垂直紙面向里為正方向，環中感生電流沿順時針方向為正方向。則環中電流隨時間變化的圖象可能是下圖中的 （ ） 【答案】C人教版高中物理選修3-2知識點梳理重點題型（?？贾R點）鞏固練習【鞏固練習】一、選擇題1某空間出現了如圖所示的一組閉合的電場線，這可能是() A沿AB方向磁場

45、的迅速減弱B沿AB方向磁場的迅速增強C沿BA方向磁場的迅速增強D沿BA方向磁場的迅速減弱2一直升機停在南半球的地磁極上空該處地磁場的方向豎直向上，磁感應強度為B.直升機螺旋槳葉片的長度為L，螺旋槳轉動的頻率為f，順著地磁場的方向看螺旋槳，螺旋槳順時針方向轉動螺旋槳葉片的近軸端為a，遠軸端為b，如果忽略a到轉軸中心線的距離，用表示每個葉片中的感應電動勢，如圖所示則() AfL2B，且a點電勢低于b點電勢B2fL2B，且a點電勢低于b點電勢CfL2B，且a點電勢高于b點電勢D2fL2B，且a點電勢高于b點電勢3如圖所示，兩個比荷相同的都帶正電荷的粒子a和b以相同的動能在勻強磁場中運動，a從B1區運

46、動到B2區，已知B2B1；b開始在磁感應強度為B1的磁場中做勻速圓周運動，然后磁場逐漸增加到B2.則a、b兩粒子的動能將()Aa不變，b增大Ba不變，b變小Ca、b都變大 Da、b都不變4內壁光滑、水平放置的玻璃圓環內，有一直徑略小于圓環直徑的帶正電的小球，以速率v0沿逆時針方向勻速轉動，若在此空間突然加上方向豎直向上、磁感應強度B隨時間成正比例增加的變化磁場設運動過程中小球帶電荷量不變，那么(如圖所示)()A小球對玻璃圓環的壓力一定不斷增大B小球所受的磁場力一定不斷增大C. 小球先沿逆時針方向減速運動，之后沿順時針方向加速運動D磁場力對小球一直不做功5如圖所示，一金屬方框abcd從離磁場區域

47、上方高h處自由落下，然后進入與線框平面垂直的勻強磁場中，在進入磁場的過程中，可能發生的情況是() A線框做加速運動，加速度a2 B12C12 D不能判斷9如圖所示，在第一象限內存在磁場，已知沿x軸方向磁感應強度均勻增加，滿足Bxkx，沿y軸方向磁感應強度不變線框abcd做下列哪種運動時可以產生感應電流() A沿x軸方向勻速運動B沿y軸方向勻速運動C沿x軸方向勻加速運動D沿y軸方向勻加速運動10如圖所示，閉合圓導線圈平行地放置在勻強磁場中，其中ac、bd分別是平行、垂直于磁場方向的兩直徑試分析線圈做以下哪種運動時能產生感應電流() A使線圈在其平面內平動或轉動B使線圈平面沿垂直紙面方向向紙外平動

48、C使線圈以ac為軸轉動D使線圈以bd為軸稍做轉動二、填空題11（2015 河南校級期中）電阻為R的矩形導線框abcd，邊長為ab=L，ad=h，質量為m，自某一高度自由落下，通過一勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，磁場區域的寬度也為h，如圖所示，若線框恰好以恒定速度通過磁場，則線框中消耗的電能是 _12把一個矩形線圈從有理想邊界的勻強磁場中勻速拉出(如圖)，第一次速度為v1，第二次速度為v2，且v22v1，則兩情況下拉力的功之比_，拉力的功率之比_，線圈中產生的焦耳熱之比_.三、解答題13如圖所示，處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導軌相距1m、導軌平面與水平面成37角，下端連接阻值

49、為R的電阻，勻強磁場方向與導軌平面垂直質量為0.2kg，電阻不計的金屬棒放在兩導軌上，棒與導軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動摩擦因數為0.25.(1)求金屬棒沿導軌由靜止開始下滑時的加速度大小(2)當金屬棒下滑速度達到穩定時，電阻R消耗的功率為8W，求該速度的大小(3)在上問中，若R2，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應強度的大小與方向(g10m/s2，sin370.6，cos370.8)14如圖所示，P、Q為水平面內平行放置的光滑金屬長直導軌，間距為L1，處在豎直向下、磁感應強度大小為B1的勻強磁場中，一導體桿ef垂直于P、Q放在導軌上，在外力作用下向左做勻速直線運動質量為m、每邊電阻均

50、為r、邊長為L2的正方形金屬框abcd置于豎直平面內，兩頂點a、b通過細導線與導軌相連，磁感應強度大小為B2的勻強磁場垂直金屬框向里，金屬框恰好處于靜止狀態，不計其余電阻和細導線對a、b點的作用力(1)通過ab邊的電流Iab是多大？(2)導體桿ef的運動速度v是多大？ 15(2014 天津卷）如圖所示，兩根足夠長的平行金屬導軌固定在傾角=300的斜面上，導軌電阻不計，間距L=0.4m。導軌所在空間被分成區域I和，兩區域的邊界與斜面的交線為MN，I中的勻強磁場方向垂直斜面向下，中的勻強磁場方向垂直斜面向上，兩磁場的磁場感應度大小均為B=0.5T，在區域I中，將質量m1=0.1kg，電阻R1=0.

51、1的金屬條ab放在導軌上，ab剛好不下滑。然后，在區域中將質量m2=0.4kg，電阻R2=0.1的光滑導體棒cd置于導軌上，由靜止開始下滑，cd在滑動過程中始終處于區域的磁場中，ab、cd始終與軌道垂直且兩端與軌道保持良好接觸，取g=10m/s2,問（1）cd下滑的過程中，ab中的電流方向；（2）ab將要向上滑動時，cd的速度v多大；（3）從cd開始下滑到ab剛要向上滑動的過程中，cd滑動的距離x=3.8m，此過程中ab上產生的熱量Q是多少?！敬鸢概c解析】一、選擇題1【答案】AC【解析】假設存在圓形閉合回路，回路中應產生與電場同向的感應電流，由安培定則可知，感應電流的磁場向下，所以根據楞次定律

52、，引起感應電流的應是方向向下的磁場迅速減弱或方向向上的磁場迅速增強，故A、C正確2【答案】A【解析】對于螺旋槳葉片ab，其切割磁感線的速度是其做圓周運動的線速度，螺旋槳上不同的點線速度不同，但滿足vR，可求其等效切割速度vL/2fL，運用法拉第電磁感應定律EBLvfL2B.由右手定則判斷電流的方向為由a指向b，在電源內部電流由低電勢流向高電勢，故選項A正確3【答案】A【解析】a粒子一直在恒定的磁場中運動，受到的洛倫茲力不做功，動能不變；b粒子在變化的磁場中運動，由于變化的磁場要產生感生電場，感生電場會對它做正功，所以，A選項是正確的4【答案】CD【解析】變化的磁場將產生感生電場，這種感生電場由

53、于其電場線是閉合的，也稱為渦旋電場，其場強方向可借助電磁感應現象中感應電流方向的判定方法，使用楞次定律判斷當磁場增強時，會產生順時針方向的渦旋電場，電場力先對小球做負功使其速度減為零，后對小球做正功使其沿順時針方向做加速運動，所以C正確；磁場力始終與小球運動方向垂直，因此始終對小球不做功，D正確；小球在水平面內沿半徑方向受兩個力作用：環的壓力FN和磁場的洛倫茲力F，這兩個力的合力充當小球做圓周運動的向心力，其中FBqv，磁場在增強，球速先減小，后增大，所以洛倫茲力不一定總在增大；向心力，其大小隨速度先減小后增大，因此壓力FN也不一定始終增大故正確答案為C、D.5【答案】ABC【解析】由楞次定律

54、的另一種表述知：感應電流的效果總是阻礙導體間的相對運動當線框下落進入磁場過程中，感應電流的磁場將阻礙線框進入磁場，這就說明進入磁場時產生的感應電流使線框受到向上的安培力設線框bc邊長為L，整個線框電阻為R，進入磁場時速度為v，bc邊進入磁場時感應電動勢EBLv，線框中的電流.受到向上的安培力.如果Fmg，線框將勻速進入磁場如果Fmg，線框將減速進入磁場，隨著速度的減小，F減小，加速度的值將減小，線框做加速度減小的減速運動由此可見，其進入磁場的運動特點是由其自由下落的高度h決定的(對于確定的線圈)，A、B、C三種情況均有可能但第四種情況D絕不可能，因為線框進入磁場，才會受到向上的安培力，同時受到

55、向上的力是因為有電流，可見已經有一部分機械能轉化為電能，機械能不守恒6【答案】C【解析】根據感應電流在一段時間恒定，導線框應為扇形；由右手定則可判斷出產生的感應電流i隨時間t的變化規律如圖1所示的是C。7【答案】C. 【解析】利用安培定則判斷直線電流產生的磁場，作出俯視圖如圖考慮到磁場具有對稱性，可以知道，穿入線圈的磁感線的條數與穿出線圈的磁感線的條數是相等的故選C.8【答案】C. 【解析】設線框在位置時的磁通量為1，在位置時的磁通量為，直線電流產生的磁場在處比在處要強，.將線框從平移到，磁感線是從線框的同一面穿過的，所以1|；將線框從繞cd邊轉到，磁感線分別是從線框的正反兩面穿過的，所以2|

56、()|(以原來穿過的為正，則后來從另一面穿過的為負)故正確選項為C.9【答案】AC. 【解析】根據磁場的特點，線框沿x軸方向運動，磁通量增加，有感應電流；沿y軸方向運動磁通量不變，不產生感應電流10【答案】D. 【解析】根據產生感應電流的條件可知：只需使穿過閉合回路的磁通量發生變化，就能在回路中產生感應電流線圈在勻強磁場中運動，磁感應強度B為定值，根據前面分析BS知：只要回路中相對磁場的正對面積改變量S0，則磁通量一定要改變，回路中一定有感應電流產生當線圈在紙面內平動或轉動時，線圈相對磁場的正對面積始終為零，因此S0，因而無感應電流產生；當線圈平面沿垂直紙面方向向紙外平動時，同樣S0，因而無感

57、應電流產生；當線圈以ac為軸轉動時，線圈相對磁場的正對面積改變量S仍為零，回路中仍無感應電流；當線圈以bd為軸稍做轉動，則線圈相對磁場的正對面積發生了改變，因此在回路中產生了感應電流，故選D.二、填空題11【答案】【解析】因為線框恰好以恒定速度通過磁場，線框的重力勢能減小，轉化為內能。線框通過磁場的整個過程，線框的高度下降為2h，重力勢能減少為2mgh，則根據能量守恒定律，線框內產生的焦耳熱為12【答案】；.【解析】設線圈的ab邊長為l、bc邊長為l，整個線圈的電阻為R.把ab拉出磁場時，cd邊以速度v勻速運動切割磁感線產生動生電動勢EBlv，其電流方向從c指向d，線圈中形成的感應電流，cd邊

58、所受的安培力.為了維持線圈勻速運動，所需外力大小為.因此拉出線圈時外力的功外力的功率線圈中產生的焦耳熱.即Qv.由上面得出的W、P、Q的表達式可知，兩情況拉力的功、功率，線圈中的焦耳熱之比分別為；三、解答題13【答案】(1)4m/s2(2)10m/s(3)0.4T垂直導軌平面向上【解析】(1)金屬棒開始下滑的初速度為零，根據牛頓第二定律mgsinmgcosma由式解得a10(0.60.250.8)m/s24m/s2(2)設金屬棒運動達到穩定時，速度為v，所受安培力為F，棒在沿導軌方向受力平衡mgsinmgcosF0此時金屬棒克服安培力做功的功率等于電路中電阻R消耗的電功率FvP由、兩式解得(3

59、)設電路中電流為I，兩導軌間金屬棒的長度為l，磁場的磁感應強度為B由、兩式解得磁場方向垂直導軌平面向上14【答案】(1)(2)【解析】(1)設通過正方形金屬框的總電流為I，ab邊的電流為Iab，dc邊的電流為Idc，有金屬框受重力和安培力，處于靜止狀態，有由，解得(2)由(1)可得設導體桿切割磁感線產生的電動勢為E，有設ad、dc、cb三邊電阻串聯后與ab邊電阻并聯的總電阻為R，則根據閉合電路歐姆定律，有由，解得本題綜合了平衡、電路、電磁感應等問題，但思路并不曲折，屬于容易題15【答案】（1）由a流向b （2） (3)1.3【解析】（1）由a流向b（2）開始放置ab剛好不下滑時，ab所受摩擦力

60、為最大靜摩擦力，設其為 有 設ab剛好要上滑時，cd棒的感應電動勢為E，由法拉第電磁感應定律有E=Blv設電路中的感應電流為，由閉合電路的歐姆定律設ab所受安培力為F安，有此時ab受到的最大靜摩擦力方向沿斜面向下，由平衡條件有代入數據解得（3）設cd棒的運功過程中電路中產生的總熱量為，由能量守恒有又解得Q=1.3J人教版高中物理選修3-2知識點梳理重點題型（?？贾R點）鞏固練習電磁感應與電路知識、能的轉化和守恒專題 【學習目標】1運用能的轉化和守恒定律進一步理解電磁感應現象產生的條件、楞次定律以及各種電磁感應現象中能量轉化關系。2能夠自覺地從能的轉化和守恒定律出發去理解或解決電磁感應現象及問題