關于高中物理必殺技第1頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日(對應學生用書P187)一、法拉第電磁感應定律1．感應電動勢(1)概念：在

中產生的電動勢．(2)產生條件：穿過回路的

發生改變，與電路是否閉合

．(3)方向判斷：感應電動勢的方向用

或

判斷．電磁感應現象磁通量無關楞次定律右手定則

第2頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日的變化率

磁通量線圈匝數

第3頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第4頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第5頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日二、導體切割磁感線時的感應電動勢E＝Blv的“四性”(1)正交性：本公式是在一定條件下得出的，除磁場為勻強磁場外，還需B、l、v三者互相垂直．(2)瞬時性：若v為瞬時速度，則E為相應的瞬時感應電動勢．(3)有效性：公式中的l為導體切割磁感線的有效長度．(4)相對性：E＝Blv中的速度v是導體相對磁場的速度，若磁場也在運動，應注意速度間的相對關系．第6頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日電流

自感電動勢

大小

匝數

10－3

10－6

第7頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日2．渦流當線圈中的電流發生變化時，在它附近的任何導體中都會產生

，這種電流像水中的旋渦所以叫渦流．(1)電磁阻尼：當導體在磁場中運動時，感應電流會使導體受到

，安培力的方向總是

導體的相對運動．(2)電磁驅動：如果磁場相對于導體轉動，在導體中會產生

使導體受到安培力的作用，安培力使導體運動起來．(3)電磁阻尼和電磁驅動的原理體現了

的推廣應用．感應電流安培力阻礙感應電流楞次定律第8頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第9頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第10頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第11頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第12頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第13頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日[答案]C第14頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第15頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日如圖所示，邊長為a的正方形閉合線框ABCD在勻強磁場中繞AB邊勻速轉動，磁感應強度為B，初始時刻線框所在平面與磁感線垂直，經過t時間后轉過120°角，求：(1)線框內感應電動勢在t時間內的平均值；(2)轉過120°角時感應電動勢的瞬時值．第16頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第17頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第18頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第19頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日[思路啟迪]

(1)求電荷量要從電流的平均值來考慮．第20頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第21頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第22頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日如圖甲所示，一個電阻為R，面積為S的矩形導線框abcd，水平放置在勻強磁場中，磁場的磁感應強度為B，方向與ad邊垂直并與線框平面成45°角，o、o′分別是ab邊和cd邊的中點．現將線框右半邊obco′繞oo′逆時針旋轉90°到圖乙所示位置．在這一過程中，導線中通過的電荷量是 (

)第23頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日[答案]A第24頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日通電自感和斷電自感的比較通電自感斷電自感電路圖器材要求A1、A2同規格，R＝RL，L較大L很大(有鐵芯)第25頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日通電自感斷電自感現象在S閉合瞬間，燈A2立即亮起來，燈A1逐漸變亮，最終一樣亮在開關S斷開時，燈A漸漸熄滅或閃亮一下再熄滅原因由于開關閉合時，流過電感線圈的電流增大，使線圈產生自感電動勢，阻礙了電流的增大，使流過燈A1的電流比流過燈A2的電流增加得慢S斷開時，線圈L產生自感電動勢，阻礙了電流的減小，使電流繼續存在一段時間；燈A中電流反向不會立即熄滅．若RL<RA，原來的IL>IA，則A燈熄滅前要閃亮一下；若RL≥RA，原來的電流IL≤IA，則燈A逐漸熄滅不再閃亮一下能量轉化情況電能轉化為磁場能磁場能轉化為電能第26頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日1.通電時線圈產生的自感電動勢阻礙電流的增加且與電流方向相反，此時含線圈L的支路相當于斷開．2．斷電時線圈產生的自感電動勢與原電流方向相同，在與線圈串聯的回路中，線圈相當于電源，它提供的電流從原來的IL逐漸變小．但流過燈A的電流方向與原來相反．3．自感電動勢只是延緩了過程的進行，但它不能使過程停止，更不能使過程反向．第27頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第28頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日檢查電路后，閉合開關S，小燈泡發光；再斷開開關S，小燈泡僅有不顯著的延時熄滅現象．雖經多次重復，仍未見老師演示時出現的小燈泡閃亮現象，他冥思苦想找不也原因．你認為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是 (

)A．電源的內阻較大 B．小燈泡電阻偏大C．線圈電阻偏大 D．線圈的自感系數較大第29頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日[思路啟迪]

解答本題時應把握以下三點：(1)首先將實物連線圖轉化為電路圖．(2)理解斷電自感現象的實質．(3)明確小燈泡出現閃亮的原因．[嘗試解答]根據實物連線圖畫出正確的電路圖如圖所示，當閉合開關S，電路穩定之后，小燈泡中有穩定的電流IA，電感線圈中有穩定的電流IL，當開關S突然斷開時，電流IA立即消失，第30頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日但是，由于自感電動勢的作用，流過線圈的電流IL不能突變，而是要繼續流動，于是，電感線圈和小燈泡構成了回路，如果IL>IA，則能觀察到小燈泡閃亮一下再熄滅，線圈的自感系數越大，小燈泡延時閃亮的時間就越長．如果不滿足IL>IA的條件，小燈泡只是延時熄滅，不會觀察到閃亮一下再熄滅．可見燈泡未閃亮的根本原因是不滿足IL>IA的條件，這是線圈電阻偏大造成的IL偏小．所以本題正確選項是C.[答案]C第31頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日如圖所示的電路中，A1和A2是完全相同的燈泡，線圈L的電阻可以忽略．下列說法中正確的是 (

)第32頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日A．合上開關S接通電路時，A2先亮，A1后亮，然后一樣亮B．合上開關S接通電路時，A1和A2始終一樣亮C．斷開開關S切斷電路時，A2立刻熄滅，A1過一會兒才熄滅D．斷開開關S切斷電路時，A1和A2都要過一會兒才熄滅第33頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日[解析]

通電瞬間，L中有自感電動勢產生，與L在同一支路的燈A1要逐漸變亮，而A2和電源構成回路則立即亮；穩定后，A1與A2并聯，兩燈一樣亮．斷開開關瞬間，L中有自感電動勢；相當于電源，與A1、A2構成回路，所以兩燈都過一會兒熄滅．綜上所述，選項A、D正確．[答案]AD第34頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日(對應學生用書P189)物理思想方法——極限法分析電磁感應問題極限思維方法，是解決物理問題的常見方法，用該方法可以使一些變化過程復雜的問題簡單化．在使用極端法處理問題時，需注意以下兩點：(1)將題中某些物理量推到極限狀態或極值條件下分析研究，就會使問題變得容易分析．(2)如果題中某物理量發生如“先增大后減小”或“先減小后增大”的曲折變化時，則不能應用極限法分析．第35頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日(2013·新余期末)如圖所示，磁感應強度為B的勻強磁場有理想邊界，用力將矩形線圈從有邊界的磁場中勻速拉出，在其他條件不變的情況下 (

)A．速度越大，拉力做功越多B．線圈邊長L1越大，拉力做功越多C．線圈邊長L2越大，拉力做功越多D．線圈電阻越大，拉力做功越多第36頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第37頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日解法二：以極端情況考慮，若速度極小接近于零時，則線圈中幾乎沒有感應電流，就無需克服安培力做功，從而速度越大做功越多，A正確；若L1極小接近于零，則L1切割磁感線產生的感應電動勢接近于零，線圈中同樣沒有感應電流，也無需克服安培力做功，所以L1越大，拉力做功越多，故B正確；若L2極小接近于零，則將線圈拉出磁場時的位移接近于零，從而L2越大拉力做功越多，C正確；若線圈電阻趨于無窮大，則線圈中幾乎沒有感應電流，無需克服安培力做功，所以線圈電阻越小拉力做功越多，D錯誤．[答案]ABC第38頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日(2012·蘇州模擬)如圖所示，線圈A、B是由不同材料制成的導體線圈，它們的質量一樣大，形狀一樣，設磁場足夠大，下列說法正確的是 (

)A．電阻大的線圈達到穩定速度時的速度大B．電阻小的線圈達到穩定速度時的速度大C．兩線圈的穩定速度是一樣的D．電阻率大的材料制成的線圈，穩定速度大[答案]A第39頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第40頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第41頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第42頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第43頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日如下圖(a)所示，一個電阻值為R，匝數為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路，線圈的半徑為r1，在線圈中半徑為r2的圓形區域內存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t變化的關系圖線如下圖(b)所示，圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0.導線的電阻不計，第44頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日求0至t1時間內(1)通過電阻R1上的電流大小和方向；(2)通過電阻R1上的電荷量q及電阻R1上產生的熱量．第45頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第46頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第47頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第48頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日現令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場區域邊界的方向穿過磁場區域．取沿a→d→c→b→a的感應電流為正，則在線圈穿越磁場區域的過程中，感應電流I隨時間t變化的圖線可能是 (

)第49頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日[易錯分析]誤認為線圈在進入磁場的過程中，切割磁感線的有效長度等于dc的長度不變；線圈在出磁場的過程中，切割磁感線的有效長度等于ab的長度不變，實際上線圈在進入和出磁場的過程中切割磁感線的導體的有效長度是變化的．[正確解答]

進入磁場的過程，穿過閉合線圈的磁通量增加，產生逆時針方向(負方向)的感應電流，切割磁感線的有效長度減小，感應電流減小；出磁場過程，穿過閉合線圈的磁通量減小，產生順時針方向(正方向)的感應電流，切割磁感線的有效長度減小，產生的感應電流減小．答案為A.第50頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日如右圖所示，MN、PQ為兩條平行的水平放置的金屬導軌，左端接有定值電阻R，金屬棒ab斜放在兩導軌之間，與導軌接觸良好，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌平面，設金屬棒與兩導軌接觸點之間的距離為L，金屬棒與導軌間夾角為60°，以速度v水平向右勻速運動，不計導軌和棒的電阻，則流過金屬棒中的電流為 (

)第51頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日[答案]B第52頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日(對應學生用書P191)1．(2011·廣東高考)將閉合多匝線圈置于僅隨時間變化的磁場中，線圈平面與磁場方向垂直，關于線圈中產生的感應電動勢和感應電流，下列表述正確的是 (

)A．感應電動勢的大小與線圈的匝數無關B．穿過線圈的磁通量越大，感應電動勢越大C．穿過線圈的磁通量變化越快，感應電動勢越大D．感應電流產生的磁場方向與原磁場方向始終相同第53頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日[答案]C第54頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日2.如右圖所示，勻強磁場的方向垂直于電路所在平面，導體棒ab與電路接觸良好．當導體棒ab在外力F作用下從左向右做勻加速直線運動時，若不計摩擦和導線的電阻，整個過程中，燈泡L未被燒毀，電容器C未被擊穿，則該過程中 (

)A．感應電動