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1、 (1)楞次定律揭示了判斷感應電流方向的規(guī)律，即楞次定律揭示了判斷感應電流方向的規(guī)律，即“感應電流的磁場感應電流的磁場”總是要阻礙引起感應電流的磁通量總是要阻礙引起感應電流的磁通量的變化，其核心思想是阻礙，楞次定律提供了判斷感的變化，其核心思想是阻礙，楞次定律提供了判斷感應電流方向的基本方法。應電流方向的基本方法。(2)楞次定律說明電磁感應現(xiàn)象是符合能量守恒定律楞次定律說明電磁感應現(xiàn)象是符合能量守恒定律的，因此我們可以將楞次定律的含義推廣為的，因此我們可以將楞次定律的含義推廣為“感應電流的感應電流的效果，總是要反抗產(chǎn)生感應電流的原因效果，總是要反抗產(chǎn)生感應電流的原因”。這些原因包括。這些原因包
2、括外磁場變化、相對位置變化、相對面積變化和導體中電流外磁場變化、相對位置變化、相對面積變化和導體中電流變化。這樣運用推廣的含義解題，特別是判斷閉合導體的變化。這樣運用推廣的含義解題，特別是判斷閉合導體的運動要比應用楞次定律本身去判斷簡便得多。運動要比應用楞次定律本身去判斷簡便得多。例證例證1(2011上海高考上海高考)如圖如圖41，均勻帶正電的絕緣圓環(huán)均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)與金屬圓環(huán)b同心同心共面放置，當共面放置，當a繞繞O點在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)點在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，時，b中產(chǎn)生順時針方向的感應電流，且具中產(chǎn)生順時針方向的感應電流，且具有收縮趨勢，由此可知，圓環(huán)有收縮趨勢，由此可知，
3、圓環(huán)a ()圖圖41 A順時針加速旋轉(zhuǎn)順時針加速旋轉(zhuǎn) B順時針減速旋轉(zhuǎn)順時針減速旋轉(zhuǎn) C逆時針加速旋轉(zhuǎn)逆時針加速旋轉(zhuǎn) D.逆時針減速旋轉(zhuǎn)逆時針減速旋轉(zhuǎn) 解析解析由楞次定律，欲使由楞次定律，欲使b中產(chǎn)生順時針電流，中產(chǎn)生順時針電流，則則a環(huán)內(nèi)磁場應向里減弱或向外增強，環(huán)內(nèi)磁場應向里減弱或向外增強，ra環(huán)的旋轉(zhuǎn)情況環(huán)的旋轉(zhuǎn)情況應該是順時針減速或逆時針加速，由于應該是順時針減速或逆時針加速，由于b環(huán)又有收縮趨環(huán)又有收縮趨勢，說明勢，說明a環(huán)外部磁場向外，內(nèi)部向里，故選環(huán)外部磁場向外，內(nèi)部向里，故選B。答案答案B (1)電磁感應中常涉及磁感應強度電磁感應中常涉及磁感應強度B、磁通量、磁通量、感、感應電
4、動勢應電動勢E、感應電流、感應電流I、安培力、安培力F安安或外力或外力F外外隨時間隨時間t變變化的圖像，即化的圖像，即Bt圖、圖、t圖、圖、Et圖、圖、It圖、圖、Ft圖。對于切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢和感應電流的情況，圖。對于切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢和感應電流的情況，還常涉及感應電動勢還常涉及感應電動勢E和感應電流和感應電流I隨位移隨位移x變化的圖像，變化的圖像，即即Ex圖、圖、Ix圖等。圖等。(2)這些圖像問題大體上可分為兩類：這些圖像問題大體上可分為兩類：由給定的電磁感應過程選出或畫出正確圖像。由給定的電磁感應過程選出或畫出正確圖像。由給定的有關圖像分析電磁感應過程，求解相應的由給定的有關
5、圖像分析電磁感應過程，求解相應的物理量。物理量。不管是何種類型，電磁感應中的圖像問題常需利用右不管是何種類型，電磁感應中的圖像問題常需利用右手定則、左手定則、楞次定律和法拉第電磁感應定律等規(guī)手定則、左手定則、楞次定律和法拉第電磁感應定律等規(guī)律分析解決。律分析解決。例證例證2(2012新課標全國卷新課標全國卷)如圖如圖42，一載流長直導線和一矩形導線框固定在同一一載流長直導線和一矩形導線框固定在同一平面內(nèi)，線框在長直導線右側(cè)，且其長邊與平面內(nèi)，線框在長直導線右側(cè)，且其長邊與長直導線平行。已知在長直導線平行。已知在t0到到tt1的時間間的時間間隔內(nèi)，直導線中電流隔內(nèi)，直導線中電流i發(fā)生某種變化，而
6、線框發(fā)生某種變化，而線框 圖圖42中的感應電流總是沿順時針方向；線框受到的安培力的合中的感應電流總是沿順時針方向；線框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。設電流力先水平向左、后水平向右。設電流i正方向與圖中箭頭正方向與圖中箭頭所示方向相同，則所示方向相同，則i隨時間隨時間t變化的圖線可能是變化的圖線可能是 ()圖圖43 解析解析因通電導線周圍的磁場離導線越近磁場越因通電導線周圍的磁場離導線越近磁場越強，而線框中左右兩邊的電流大小相等，方向相反，所強，而線框中左右兩邊的電流大小相等，方向相反，所以受到的安培力方向相反，導線框的左邊受到的安培力以受到的安培力方向相反，導線框的左邊受到的安培力
7、大于導線框的右邊受到的安培力，所以合力與左邊導線大于導線框的右邊受到的安培力，所以合力與左邊導線框受力的方向相同。因為線框受到的安培力的合力先水框受力的方向相同。因為線框受到的安培力的合力先水平向左，后水平向右，根據(jù)左手定則，導線框處的磁場平向左，后水平向右，根據(jù)左手定則，導線框處的磁場方向先垂直紙面向里，后垂直紙面向外，根據(jù)右手螺旋方向先垂直紙面向里，后垂直紙面向外，根據(jù)右手螺旋定則，導線中的電流先為正，后為負，所以選項定則，導線中的電流先為正，后為負，所以選項A正確，正確，選項選項B、C、D錯誤。錯誤。答案答案A (1)通電導體在磁場中會受到安培力的作用，所以電通電導體在磁場中會受到安培力
8、的作用，所以電磁感應問題往往和力學問題有著千絲萬縷的聯(lián)系。解決磁感應問題往往和力學問題有著千絲萬縷的聯(lián)系。解決這類問題的基本方法是：這類問題的基本方法是：利用法拉第電磁感應定律和楞次定律確定電路中利用法拉第電磁感應定律和楞次定律確定電路中電動勢的大小和方向。電動勢的大小和方向。利用閉合電路歐姆定律計算回路中的感應電流。利用閉合電路歐姆定律計算回路中的感應電流。分析導體的受力情況。分析導體的受力情況。列出動力學方程或平衡方程并求解。列出動力學方程或平衡方程并求解。(2)分析求解時的注意事項：分析求解時的注意事項：分析導體的受力情況時注意左手定則的使用方法，以分析導體的受力情況時注意左手定則的使用
9、方法，以及摩擦力、彈力的被動力特點。及摩擦力、彈力的被動力特點。根據(jù)導體的受力特點，恰當選擇力學規(guī)律，例如運動根據(jù)導體的受力特點，恰當選擇力學規(guī)律，例如運動學公式、動力學方程等，不同的狀態(tài)對應不同的物理規(guī)律，學公式、動力學方程等，不同的狀態(tài)對應不同的物理規(guī)律，關鍵是根據(jù)不同的物理情景選擇合適的規(guī)律加以綜合運用。關鍵是根據(jù)不同的物理情景選擇合適的規(guī)律加以綜合運用。例證例證3(2011海南高考海南高考)如圖如圖44，ab和和cd是兩條豎直放置的長直光滑金屬導軌，是兩條豎直放置的長直光滑金屬導軌，MN和和MN是兩根用細線連接的金屬桿，是兩根用細線連接的金屬桿，其質(zhì)量分別為其質(zhì)量分別為m 和和2m。豎
10、直向上的外力。豎直向上的外力F作作用在桿用在桿MN上，使兩桿水平靜止，并剛好與導上，使兩桿水平靜止，并剛好與導 圖圖44軌接觸；兩桿的總電阻為軌接觸；兩桿的總電阻為R，導軌間距為，導軌間距為l。整個裝置處在。整個裝置處在磁感應強度為磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向與導軌所在平面的勻強磁場中，磁場方向與導軌所在平面垂直。導軌電阻可忽略，重力加速度為垂直。導軌電阻可忽略，重力加速度為g。在。在t0時刻將細時刻將細線燒斷，保持線燒斷，保持F不變，金屬桿和導軌始終接觸良好。求：不變，金屬桿和導軌始終接觸良好。求：(1)細線燒斷后，任意時刻兩桿運動的速度之比；細線燒斷后，任意時刻兩桿運動的速度之比；
11、(2)兩桿分別達到的最大速度。兩桿分別達到的最大速度。1分析角度分析角度 電磁感應過程伴隨著不同形式能量的轉(zhuǎn)化。因此，從電磁感應過程伴隨著不同形式能量的轉(zhuǎn)化。因此，從功和能的觀點入手，分清楚電磁感應過程中能量轉(zhuǎn)化的關功和能的觀點入手，分清楚電磁感應過程中能量轉(zhuǎn)化的關系，尤其注意安培力的功與電能變化的對應關系，這是解系，尤其注意安培力的功與電能變化的對應關系，這是解決電磁感應問題的重要途徑之一。決電磁感應問題的重要途徑之一。2求解方法求解方法 (1)利用電磁感應中產(chǎn)生的電能等于克服安培力做的利用電磁感應中產(chǎn)生的電能等于克服安培力做的功求解。功求解。(2)利用能量守恒定律求解：產(chǎn)生的電能等于開始的
12、利用能量守恒定律求解：產(chǎn)生的電能等于開始的機械能總和與最后的機械能總和之差。機械能總和與最后的機械能總和之差。(3)利用電路特征求解：通過電路中所產(chǎn)生的電能計利用電路特征求解：通過電路中所產(chǎn)生的電能計算公式算公式(例如例如QI2Rt)求解。求解。例證例證4在傾角為在傾角為的光滑斜面的光滑斜面上，存在著兩個磁感應強度大小相同上，存在著兩個磁感應強度大小相同的勻強磁場，其方向一個垂直于斜面的勻強磁場，其方向一個垂直于斜面向上，一個垂直于斜面向下向上，一個垂直于斜面向下(如圖如圖45所示所示)，它們的寬度均為，它們的寬度均為L。一個質(zhì)量。一個質(zhì)量 圖圖45為為m、邊長也為、邊長也為L的正方形線框以速度的正方形線框以速度v進入上部磁場時，進入上部磁場時，恰好做勻速運動。恰好做勻速運動。(1)當當ab邊剛越過邊界邊剛越過邊界ff時，線框的加速度為多大，時，線框的加速度為多大，方向如何？方向如何？(2)當當ab邊到達邊到達gg與與ff的正中間位置時，線框又恰好的正中間位置時，線框又恰好做勻速運動，則線框從開始進入上部磁場到做勻速運動，則線框從開始進入上部磁場到ab邊到達邊到達gg與與ff的正中間位置的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為多的正中間位置的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為多少？少？(線框的線框的ab邊在運動過程中始終與磁場邊界平行，不邊在運動過程中始終與磁場邊界平行，不計摩擦阻力計摩擦阻力)
高中物理 第四章 電磁感應章末復習方案與全優(yōu)評估課件 新人教選修3-2
