河北安平中学高三物理复习讲义：十四 电磁感应

十四 电磁感应 考点1 楞次定律和电磁感应定律的应用 1.感应电流方向判断的两种方法 方法一 用楞次定律判断 方法二 用右手定则判断 该方法适用于部分导线切割磁感线。判断时注意掌心、四指和拇指的方向 (1)掌心——磁感线穿入。 (2)拇指——指向导体运动的方向。 (3)四指——指向感应电流的方向。 2.法拉第电磁感应定律的一般解题步骤 (1)分析穿过闭合电路的磁场方向及磁通量的变化情况。 (2)利用楞次定律确定感应电流的方向。 (3)灵活选择法拉第电磁感应定律的不同表达形式列方程求解。 例1.如图所示,abcd为水平放置的“”形光滑金属导轨,ab与cd平行,导轨间距为l,电阻不计。导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B。金属杆放置在导轨上,与导轨的接触点为M、N,并与导轨成θ角。金属杆以角速度ω绕N点由图示位置匀速转动到与导轨ab垂直,转动过程中金属杆与导轨始终接触良好,金属杆单位长度的电阻为r。则在金属杆转动的过程中( )。 A.M、N两点电势相等 B.金属杆中感应电流的方向是由N流向M C.电路中感应电流的大小始终为 D.电路中通过的电荷量为 解析▶ 根据题意可以知道,金属杆MN为电源,轨道为外电路,由于导轨电阻不计,故外电路短路,M、N两点电势相等,A项正确;根据右手定则可知金属杆中感应电流的方向由M流向N,B项错误;设金属杆在回路中的长度为x,其接入电路的电阻R=rx,根据金属杆转动切割磁感线产生的感应电动势大小计算公式可得E=Bx2ω,感应电流I==,因为x逐渐减小,所以感应电流逐渐减小,C项错误;因为金属杆在回路中的有效切割长度逐渐减小,所以接入电路的电阻逐渐减小,不能根据q=计算通过电路的电荷量,D项错误。 答案▶ A[来源:学科网ZXXK] 变式1.(2018·全国卷Ⅰ)如图,导体轨道OPQS固定,其中PQS是半圆弧,Q为半圆弧的中心,O为圆心。轨道的电阻忽略不计。OM是有一定电阻、可绕O转动的金属杆,M端位于PQS上,OM与轨道接触良好。空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B。现使OM从OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定(过程Ⅰ);再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到B'(过程Ⅱ)。在过程Ⅰ、Ⅱ中,流过OM的电荷量相等,则等于( )。 A. B