14 电磁感应

高中物理考点精析 第十四章 电磁感应

305

第十四章 电磁感应

第一课时 考点梳理

二、知识结构

电磁感应是电磁学部分的核心内容，是高考的重点，也是高考的热点，本部分主要考查电磁感应现象的产生条件，感应电动势的大小和感应电流方向的判定。本章内容集中体现了静电场、恒定电流、磁场知识，还与力学相联系，综合性很强，难度很大，特别是从能量角度分析和解决问题。

每年高考题中均有该章的知识，重点考查感应电流方向的判断和感应电动势大小的计算。本章所占分值约全卷的5%～8%，常考如下的题型：

1．力电综合计算题：这类题常以导轨上导体切割磁感线为模型，综合考查电磁感应、磁场、电路、牛顿定律、能量的转化等知识。

2．图象题：近几年高考题中出现的频率很高，多以选择题或填空题的形式出现，这类题多以一个正方形或长方形导线框通过一个有界的匀强磁场为模型，讨论线框通过磁场的过程中安培力、电流、电压等的变化规律，要求用图象表达出现。

3．考查自感现象的题：自感现象虽为A 级要求，但高考中出现的频率并不低，而且考生的出错率极高。这类题主要考查通电和断电瞬间发生的自感现象，另外

电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象

产生感应电流的条件：穿过闭合回路中磁通量发生变化电磁感应现象

感应电流的方向

右手定则：适用于导体在磁场中切割磁感线运动楞次定律：普遍适用

感应电动势的大小

直导体在匀强磁

场中切割磁感线

平动切割：E ＝BLvsinθ(θ为B 与v 之间的夹角)

转动切割：E ＝BL 2ω/2

线圈转动：E ＝NBSωsinα(α为线圈平面与中性面之间的夹角) 法拉第电磁感应定律

E ＝Δφ

Δt n ΔB

Δt nS E ＝面积S 不变，磁场B 发生变化时。

ΔS

Δt nB E ＝磁场B 不变，面积S 发生变化时。自感现象

现象：有电感线圈的电路中通、断电瞬间的电磁感应现象应用：日光灯原理，镇流器和启动器的配合使用

电磁感应

高中物理考点精析 第十四章 电磁感应

306

四、课本预习作业

1．匀强磁场中 做穿过这个面的磁通量。单位为 简称 符号 。

2．磁感应强度又叫 是指垂直穿过单位面积的磁通量。

3．产生感应电流的条件是 。

4．凡是由磁通量的增加而引起的感应电流，感应电流激发的磁场就阻碍 。凡是由磁通量的减少而引起的感应电流，感应电流激发的磁场就阻碍 。

5．楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的 。

6．应用楞次定律判断感应电流的方向时，首先要 ；其次是 ；然后依据楞次定律 ；最后 。

7．导体切割磁感线产生感应电流的方向用 ； 来判断较为简便，其内容为： 。

8．由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫 现象。而产生的感应电动势叫 。

9．当导体线圈中的电流增大时，自感电动势的方向与原来的电流方向 ； 当导体线

圈中的电流减小时，自感电动势的方向与原来的电流方向 。

10．自感系数简称 或 ，线圈的自感系数跟线圈的 、 、 有关。线圈的横截面积越大，线圈越长，匝数越多，线圈内有铁芯自感系数都 。

11．日光灯主要由 、 、 组成。

12．日光灯被点亮时，是启动器中的触片 时，在镇流器中产生的很高的自感电动势，与原电压一起产生一个瞬间高电压，点亮灯管。

13．在电磁感应现象中产生的电动势是 ； 感应电动势的大小与 有关。单位时间内磁通量的变化量又叫 。

14．法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成 ，表达式为 。如果闭合电路为n 匝线圈，则表达式就变为E ＝ 。

15．导线切割磁感线时产生的感应电动势的大小，跟磁感应强度B 、导线长度L 、运动速度v 的大小以及运动方向和磁感线方向的夹角的正弦sin θ成 。

16．能量守恒定律是一个普遍适用的定律，同样适用于电磁感应现象，外力移动导体或磁铁做功，消耗 能产生 能。 就是应用这个原理制成的。

17．电能可以从一个螺线管转移给另一个螺线管， 就是应用这个原理制成的。

高中物理考点精析 第十四章 电磁感应

307

第二课时 电磁感应现象 楞次定律

一、考点理解

（一）电磁感应现象 1．电磁感应现象

利用磁场产生电流（或电动势）的现象，叫电磁感应现象。所产生的电流叫感应电流，所产生的电动势叫感应电动势。

2．产生感应电动势、感应电流的条件

穿过闭合电路中的磁通量发生变化时，闭合电路中就有感应电流产生。如果电路不闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，电路中没有电流，但产生感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于电源。

3．引起磁通量变化的常见情况

（1）闭合回路中的部分导体做切割磁感线运动；（2）线圈在磁场中转动；（3）线圈在磁场中面积发生变化；（4）线圈中磁感应强度发生变化；（5）通电线圈中电流发生变化。

（二）感应电流方向的判断 1．右手定则

（1）当闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动时用右手定则判断感应电流方向。（2）右手定则：伸

开右手，让拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直从手心进入，拇指指向导体运动的方向，其余四指指的就是感应电流的方向。（3）四指指向还可以理解为：感应电动势的方向、该部分导体的高电势处。

2．楞次定律

（1）当闭合回路中的磁通量发生变化引起感应电流时，用楞次定律判断感应电流方向。（2）楞次定律的内容：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。（3）关于“阻碍”的理解：①“阻碍”是“阻碍原磁通量的变化”，而不是阻碍原磁场；②“阻碍”不是“阻止”，尽管“阻碍原磁通量的变化”，但闭合回路中的磁通量仍然在变化；③“阻碍”是“阻碍变化”，当原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反——阻碍原磁通量的增加；当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同——阻碍原磁通量的减少。感应电流的磁场方向与原磁场方向的这种关系可以通俗理解为“增反向减同向”。

二、方法讲解

（一）应用楞次定律判断感应电流方向的具体步骤 1．明确闭合回路中原磁场方向（穿过线圈中原磁场的磁感线的方向）。

2．把握闭合回路中原磁通量的变化（φ原是增加还是减少）。

3．依据楞次定律，确定回路中感应电流磁场的方向（B 感取什么方向才能阻碍φ原的变化）。

4．利用安培定则，确定感应电流的方向（B 感和I

感

之间的关系）。

（二）楞次定律的拓展

楞次定律的广义表述：感应电流的效果总是反抗

（或阻碍）引起感应电流的原因。

主要有四种表现形式： 1．当闭合回路中磁通量变化而引起感应电流时，感应电流的效果总是阻碍原磁通量的变化。

2．当线圈和磁场发生相对运动而引起感应电流时，感应电流的效果总是阻碍二者之间的相对运动（来拒去留）。

3．当线圈面积发生变化而引起感应电流时，感应电流的效果总是阻碍回路面积的变化。

4．当线圈中自身电流发生变化而引起感应电流时，感应电流的效果总是阻碍原电流的变化（自感现象）。

（三）电磁感应中的能量转换

楞次定律的本质是能量守恒定律，产生感应电流的过程中必定伴随着其它形式的能转化为电能。

如图甲所示，当条形磁体自由下落接近螺线管的过

高中物理考点精析 第十四章 电磁感应

308

2

12

3

三、考点应用

例1．如图，在同一铁芯上绕两个线圈A 和B ，单刀双掷开关S 原来接触点1，现在把它扳向触点2，则在开关S 断开1和闭合2的过程中，流过电阻R 中电流的方向是：（ ）

A ．先由P 到Q ，再由Q 到P

B ．先由Q 到P ，再由P 到Q

C ．始终是由Q 到P

D ．始终是由P 到Q

分析: R 中电流方向，取决于B 线圈产生的感应电流方向；B 中感应电流的产生，是由B 中磁通量的变化所引起，B 中磁通量的变化是由A 线圈中电流变化来决定。

当S 接触点1时，A 和B 中的原磁场方向均向右，当S 断开触点1时，B 中向右的磁通量减少，B 中感应电流的磁场阻碍原磁通量的减少，从而B 中感应电流的磁场也向右，由楞次定律和安培定则可以判断R

中电流方向由Q 到P 。

当S 由断开到闭合2触点的瞬间，B 中由原来没有磁场到出现向左的磁场，则B 中原磁通量为向左增加，由楞次定律可知，B 中产生的感应电流的磁场方向仍为向右，故R 中电流方向仍为Q 到P 。

答案： C 。

点评：（1）要准确把握产生感应电流的结果与引起感应电流的原因之间的关系。 （2）楞次定律和安培定则的运用要熟练。 例2．如图所示，条形磁体附近放置有三个矩形线圈

A 、

B 、

C ，A 在N 极附近A 1处垂直磁体，B 在N 极附近

B 1处平行于磁体，

C 在S 极上方附近C 1处平行于磁体，分析下列情况下线圈中感应电流的方向。

（1）A 线圈从A 1处向右平动，经过A 2处到达S 极附近A 3处的过程中；A 2为磁体的正中间。

（2）B 线圈从B 1处向右平动，经过B 2处到达S 极附近B 3处的过程中；B 2为磁体的正中间。

（3）C 线圈从C 1处向下平动，经过C 2处到达S 极下方附近C 3处的过程中；C 2为S 极中线位置。

分析:：要判断线圈在磁体附近移动时感应电流情况，关键是确定线圈中磁通量的变化情况。

（1）A 线圈移动时，垂直A 线圈的磁场分量均为向右，当A 线圈在A 2处时，线圈中的磁通量最大；线圈在A 1和A 3处时磁通量的大小相等（如图所示）。当线圈由A 1位置移到A 2位置的过

程中，线圈中向右的磁通量增加，由楞次定律可知，这一过程中，线圈中感应电流的磁场方向向左，则线圈中S

12R P Q

A

B

高中物理考点精析第十四章电磁感应

309

高中物理考点精析 第十四章 电磁感应

310

四、课后练习

1．闭合铜环与闭合金属框相接触放在匀强磁场中，如图所示，当铜环向右移动时（金属框不动）。下列说法中正确的是：（ ）

A ．铜环内没有感应电流产生，因为磁通量没有变化

B ．金属框内没有感应电流产生，因为磁通量没有变化

C ．金属框ad 边中有感应电流，因为回路adfgea 中磁通量增加了

D ．铜环的半圆egf 中有感应电流，因为回路egfcbe 中的磁通量减少了

2．如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外。一个矩形闭合导线框abcd ，沿纸面由位置1（左）匀速运动到位置2（右）。则:（ ）

高中物理考点精析第十四章电磁感应

311

高中物理考点精析 第十四章 电磁感应

312

B

第三课时 法拉第电磁感应定律

一、考点理解

1．法拉第电磁感应定律：在电磁感应现象中，电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。公式： t

n

E ???＝，其中n 为线圈的匝数。 2．法拉第电磁感应定律的理解 （1）t

n

E ???

＝的两种基本形式：①当线圈面积S 不变，垂直于线圈平面的磁场B 发生变化时，

t

B

S n

E ??＝；②当磁场B 不变，垂直于磁场的线圈面积S 发生变化时，t

S

B n

E ??＝。 （2）感应电动势的大小取决于穿过电路的磁通量的变化率

t

???

，与φ的大小及△φ的大小没有必然联系。 （3）若t

???

为恒定（如：面积S 不变，磁场B 均匀变化，

k t

B

=??，或磁场B 不变，面积S 均匀变化，'=??k t

S

）

，则感应电动势恒定。若t ???为变化量，则感应电动势E 也为变化量，t

n

E ???

＝计算的是△t 时间内平均感应电动势，当△t→0时，t

n E ???

＝的极限值才等于瞬时感应电动势。

3．磁通量?、磁通量的变化??、磁通量的变化

率

t

???

（1）磁通量?是指穿过某面积的磁感线的条数，

计算式为θ?sin BS ＝，其中θ为磁场B 与线圈平面S 的夹角。

（2）磁通量的变化??指线圈中末状态的磁通量

2?与初状态的磁通量1?之差，12???－＝?，计算磁

通量以及磁通量变化时，要注意磁通量的正负。

（3）磁通量的变化率。磁通量的变化率

t

???

是描述磁通量变化快慢的物理量。表示回路中平均感应电动势的大小，是t -?图象上某点切线的斜率。t

???

与??以及?没有必然联系。

4．直导体在匀强磁场中平动切割磁感线产生的感应电动势

（1）基本公式：E ＝BL v ，公式中要求B ⊥L 、B ⊥v 、L ⊥v （B 、L 、v 三者两两垂直）。

（2）一般表达式：E ＝BL v sinθ， 其中θ为B 与v 之间的夹角（如图1）

①E ＝BL （v sinθ）中， v sinθ理解为v 垂直于B 的 分量，v ⊥＝v sinθ（如图2）

②E ＝L v （Bsinθ）中， Bsinθ理解为B 垂直于v 的 分量，B ⊥＝Bsinθ（如图3）

③若v 与L 之间成夹角θ，则E ＝BL v sinθ中v sinθ

1

高中物理考点精析 第十四章 电磁感应

313

理解为v 垂直于L 的分量（如图4）

二、方法讲解

1．折线或曲线导体在匀强磁场中垂直磁场切割磁感线平动，产生感应电动势的计算。

当导体为折线或曲线时，式E ＝BL v sinθ中L 理解为导体棒切割磁感线的有效长度。如图a 中E a ＝BL v （1+cosθ），图b 中E b ＝BR v ，图c 中E c ＝B2R v .

2．直导体在匀强磁场中绕固定轴垂直磁场转动时感应电动势的计算。

（1）基本公式的推导 如图，设直导体棒长Oa =L ，绕O 点垂直匀强磁场以角速度ω匀速 转动，磁场磁感应强度为B 。

则E Oa ＝v BL ＝BL·ωL 21＝ω22

1BL （2）基本公式的变化 如图设导体棒ab 的长度ab ＝4L ， 绕棒上O 点垂直磁场以角速度ω 转动，aO ＝Oc ＝L ，匀强磁场的

磁感应强度为B ，计算E bc 、E a b 的大小。

方法一：利用直导体棒平动切割磁感线的平均速度

计算。)(2

1

2)2(b c bc bc v v BL v L B E ＋＝＝???

ωωω24)3(2

1

2BL L L BL ＝＝+

方法二：利用等效电路的知识计算。当ab 转动时，导体棒的各部分aO 、Oc 、cb 、Ob 切割磁感线产生感应

电动势的等效电路如图所示。利用ω22

1

BL E ＝可知：

ω221BL E oa ＝，ω221BL E co ＝，

ωω222

9

)3(21BL L B E bo ＝＝。则：

)

(421

29222c b co bo bc U U BL BL BL E E E >，＝－＝－＝ωωω)(42

1

29222a b ao bo ba U U BL BL BL E E E >，＝－＝－＝ωωω

3．圆盘在匀强磁场中转动时产生感应电动势的计算

（1）如图所示，金属圆盘在匀强磁场中绕中心轴垂直磁场匀速转动时，把圆盘划分为无数条沿

半径辐射的直导体，则每一根半径都在作切割磁感线转

动，所有半径产生的感应电动势相等，都为

ω221

Br E ＝，所有电源又都为并联，则总电势为：

ω22

1

Br E ＝总。

（2）金属圆盘变形为内径为r ，

内外圆周间距离为d 的圆环。如 图，当圆环的平面垂直匀强磁场 B 绕圆环中心轴以转速n 转/秒匀 速转动时，圆环内外圆之间的电势差

)2(2·2

12·)(2122d r Bd n n Br n d r B U ++πππ＝－＝

4．线圈在磁场中转动时产生的感应电动势 （1）计算公式：θωcos NBS E =（θ指S 与B 之间的夹角）

（2）公式的理解：①线圈的转 ②θωcos NBS E =中，θ指线圈平 面S 与磁场B 之间的夹角，Scosθ在平行于B 的方向上的投影，若α为线圈平面与中性面之间的夹角，则αωsin NBS E ＝；③当线圈的转动轴满足要求时，感应电动势的大小只与线圈的有效面积（Scosθ）、磁场磁感应强度B 、以及角速度大小ω有关，与线圈的形状、转动轴的位置无关。

三、考点应用

图a

图b

B

B

高中物理考点精析第十四章电磁感应

314

高中物理考点精析 第十四章 电磁感应

315

四．课后练习

1．穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加2Wb ，则:（ ）

A ．线圈中感应电动势每秒增加2V

B ．线圈中感应电动势每秒减少2V

C ．线圈中感应电动势始终为2V

D ．线圈中感应电动势始终为一个确定值，但由于线圈有电阻，电动势小于2V

2．如图所示，闭合金属导线框水平放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度的大小随时间变化。下列说法中正确的是:（ ）

A ．当磁感应强度增加时，线框中的感应电流可能减小

B ．当磁感应强度增加时，线框中的感应电流一定增大

C ．当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大

高中物理考点精析 第十四章 电磁感应

316

第四课时 法拉第电磁感应定律的综合应用（一）

一、考点理解

（一）电磁感应中的力学问题

电磁感应与力学问题联系的桥梁是磁场对感应电流的安培力。解答电磁感应中的力学问题，一方面要应用电磁学中的有关规律，如楞次定律、法拉第电磁感应定律、左手定则、右手定则、安培力计算公式等。另一方面运用力学的有关规律，如牛顿运动定律、动量定理、

高中物理考点精析 第十四章 电磁感应

317

二、方法讲解

金属杆在磁场中切割磁感线运动的基本模型 金属导体棒在导轨上作切割磁感线运动时产生感应电动势，若是闭合回路，则产生感应电流，导体棒受安培力作用，使导体棒受力情况发生变化，进而使导体棒的运动状态发生改变，引起一系列的动态变化，最终出现一种新的稳定状态——收尾速度。

（一）单杆模型：一根导体棒在两平行光滑导轨上垂直导轨且垂直匀强磁场切割磁感线运动。

1、导体以初速度v 0开始运动，运动过程中合外力就是安培力，导轨足够长。

运动过程：导体棒作加速度减少的 减速运动，最终加速度和速度同时 为零。

能量转化：棒的初动能2

02

1

mv E k ＝，通过安培力做功转化为电能，再通过电流做功将电能转化为系统的内能。系统总共产生的焦耳热2

2

1mv Q ＝

. 2、导体棒在恒定外力F 拉动下，由静止开始运动，不计摩擦，轨道足够长（如图所示）。 运动过程：导体棒先作加速度减小 的加速运动，最终加速度为零，速 度达到最大，以后匀速运动。 ab 杆动态思维流程图：

当：R

v

L B 22F F 0F ＝＝＝安?∑时，

a ＝0，22L

B FR

v m ＝

能量转化：拉力F 做功Fs ，将其它形式的能转化为两部分：一部分为导体的动能

2

2

1m

mv ；一部分转化为电能，电能继而转化为系统热能Q ，且满足：

Q mv Fs m ＋＝2

2

1.

a 0BLv R BIL

－

高中物理考点精析第十四章电磁感应

318

高中物理考点精析 第十四章 电磁感应

319

三、考点应用（一） 例1： 如图所示abcd 质量M ＝2kg 的导轨，放在 光滑绝缘水平面上，另有一

根质量m ＝0.6kg 的金属棒PQ 平行于bc 放在水平导轨

上，PQ 棒左边靠着绝缘的竖直立柱e 、f 。导轨处于匀强磁场中，磁场以OO′为界，左侧的磁场方向竖直向上，右侧的磁场方向水平向右。磁感应强度大小都为B ＝0.8T 。导轨的bc 段长L ＝0.5m,其电阻r ＝0.4Ω，金属棒的电阻R ＝0.2Ω，其余电阻均可不计。金属棒与导轨间的动摩擦因数μ＝0.2。若在导轨上作用一个方向向左、大小恒为F ＝2N 的水平拉力，设导轨足够长（g ＝10m/s 2）,试求：

（1）导轨运动的最大加速度； （2）导轨运动的最大速度；

（3）定性画出回路中感应电流随时间的变化图线。 分析: 导轨在F 作用下向左加速运动，由于切割磁感线在回路中产生感应电流，导轨的bc 边及金属棒均受安培力作用，bc 受安培力向右，PQ 受安培力向上。安培力大小相等设为F 安。

对PQ 棒，竖直方向受重力mg ， 导轨支持力N 1，安培力F 安，水平方 向受导轨摩擦力f ，立柱弹力N ，处 于平衡状态，受力如图，则有： N 1＝mg －F 安,f ＝μN ＝μ（mg －F 安）对导轨，水平方向受向左的拉力F ，

向右的安培力F 安，向右的摩擦力f ，受力如图所示。由牛顿第二定律有：∑F＝F －F 安－f ＝Ma ，

即F －F 安－μ(mg －F 安)＝Ma, 整理得：F －(1－μ)F 安－μmg ＝Ma.

由上式可以看出，当速度V 增加时，F 安增加，合外力∑F 减小，加速度减小，当F －(1－μ)F 安－μmg ＝0时，加速度a ＝0，速度达到最大。故：导轨做加速度减小的加速运动，最终匀速运动。

解答：（1）当导轨开始运动时，v ＝0，加速度最大。由F －μmg ＝Ma m 解得2/4.0s m M

mg

F a m =-=

μ

（2）设导轨的速度为v ，则导轨切割磁感线的感应电动势E ＝BL v ，回路中感应电流r

R BLv

I +=

，bc 及PQ 受安培力大小都为r

R v

L B F +22＝安.

对导体棒有：

)()(22r

R v

L B mg F mg N f +-=-==μμμ安；

对导轨有：Ma mg F F F =--=∑μμ－安)1(。

整理得：Ma mg r

R v

L B F =+--μμ－22)1(.

当

a ＝0

时，v

最大，即：

)1(22=+--mg r

R v

L B F μμ－解得

：

s m L B r R mg F v m /75.3)1())((2

2=-+-=μμ.

（3）由于导轨作加速度减小的加速运动，由

r

R BLv

I +=

以及速度v 随时间的变化规律 可知I －t 图如图， 其中A r

R BLv I m

m 5.2=+=

. 点评：要解答本题，关键是明确导轨的受力情况，把握导轨的运动过程以及运动过程中各个量的变化和变化规律，分析出导轨在运动过程中的临界点。

例2：如图所示，MM′，N N′为相距L ＝30cm 的光滑平行金属导轨，导轨左端接有定值电阻R ＝0.1Ω，金属导体棒ab 垂直导轨放在导轨上，金属棒的电阻R 0＝

高中物理考点精析第十四章电磁感应

320

高中物理考点精析 第十四章 电磁感应

321

第五课时 法拉第电磁感应定律的综合应用（二）

考点应用（二）

2、电磁感应中的电路问题

例1：在一磁感应强度B ＝0.5T 的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距为h ＝0.1m 的平行金属导轨MN 与PQ ，导轨的电阻忽略不计，在两根导轨的端点N 、Q 之间连接一阻值R ＝0.3Ω的电阻.导轨上跨放着一根长为L =0.2m 、每米 长电阻r =2.0Ω/m 的金属棒 ab .金属与导轨正交放置，交 点为c 、d .当金属棒在与导轨 平行的水平外力作用下，以速

度v ＝4.0m/s 向左做匀速运动时（如图所示），试求：

（1）电阻R 中的电流强度大小和方向.

（2）使金属棒做匀速运动的外力. （3）金属棒ab 两端点间的电势差.

a b c d R

E ac E cd

E bd r cd

高中物理考点精析第十四章电磁感应

322

高中物理考点精析第十四章电磁感应

323

324

课后练习

1、图中，EF 、GH 为平行的金属导轨，其电阻可不计，R 为电阻器，C 为电容器，AB 为可在EF 和GH 上滑动的导体横杆.有均匀磁场垂直于导轨平面，若用I 1和I 2分别表示图中该处导线中的电流，则当横杆AB （ ）

A ．匀速滑动时，I 1=0，I 2=0

B ．匀速滑动时，I 1 ≠ 0，I 2 ≠ 0

C ．加速滑动时，I 1=0，I 2=0

D ．加速滑动时，I 1 ≠ 0，I 2 ≠ 0

2.如图所示,长为L ,电阻r ＝0.3Ω,质量m ＝0.1kg 的金属棒CD 垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑的金属导轨上，两导轨间距也是L ,棒与导轨间拉触良好,导轨电阻不计,导轨左端接有R ＝0.5Ω的电阻,量程为0～

3.OA 的电流表串接在一条导轨上,量程为0～1.0V 的电压表接在电阻R 的两端,垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过导轨平面。现以水平向右的恒定外力F 使金属棒右移。当金属棒以v ＝2m/s 的速度在导轨平面上匀速滑动时，观察到电路中的一个电表正好满偏，而另一个电表未满偏。问：

（1）此满偏的电表是什么表？ 说明理由。

（2）拉动金属棒的外力F 是多大？

（3）此时撤去外力F ，金属棒将逐渐慢下来，最终停止有导轨上。求从撤去外力到金属棒停止运动的过程中通过电阻R 的电量。

3.如图所示，条形磁铁先后以不同速度v 1和v 2匀速插入一个接有电阻R 的线圈，且两次的始末位置相同，线圈的电阻可忽略。求两次插入过程中：

（1）通过电阻R 的电量之比q 1:q 2＝？ （2）W 1：W 2＝？ （3）P 1：P 2＝？

4.如图所示,平行金属导轨MN 、PQ 水平位置，接有电阻为R 的固定电阻，金属棒ab 垂直于导轨放置，

且始终与导轨接触良好，导轨和金属棒的电阻不计，匀强磁场方向垂直导轨所在平面，现用垂直于ab 棒的水平向右的外力F ，拉动a b 棒由静止开始向右做匀速直线运动，则下图中哪一个能够正确表示外力F 随时间变化的规律（ ）

5.矩形区域为磁感强度为B 的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，一圆环的圆心O 恰好在矩形区域的右边缘上，圆环有三根对称的金属导体OA ，OB ，OC ，每根导体的电阻为r （圆环电阻不计），长度为L ，如图所示，电阻R ＝2r ，当圆环以角速度ω＝2πrad/s 绕垂直于纸面的O 轴匀速转动时，试作出R 两端U 随时间t 变化的图像。（从OA 进入磁场区域开始计时，作1s 时间内的图像）

第六课时 自感现象 日光灯原理

一、考点理解

（一）自感现象 1、自感现象

（1）当闭合回路的导体中的电流发生变化时，导体本身就产生感应电动势，这个电动势总是阻碍导体中原来电流的变化。这种由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫做自感现象。 （2）实质：由于回路中流过导体自身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。

（3）电流变化特点：由于感应电流总是阻碍线圈中自身电流的增大或减小，故其本身的电流的增大或减小总表现为一种“延缓”效应。即电流变化的同时产生影响导体中电流变化的因素，此瞬时电流不会发生突变，

V

A

R C

D

A B

R C

I 1I 2

E

F

G

H