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感 断电自感

断开开关的瞬间，灯泡L1逐渐变暗，有时阻碍电流的减小 灯泡会闪亮一下，然后逐渐变暗 . （7）断电自感中的“闪”与“不闪”问题辨析 .

关于“断电自感中小灯泡在熄灭之前是否要闪亮一下”问题

解析

① 如图所示，电路闭合处于稳定状态时，线圈L和灯L并联，其电 流分别为I1和I2，方向都是从右到左。

K

② 在断开开关K瞬间，灯L中原来的从右到左的电流I1立即消失， 而由于线圈电流I2由于自感不能突变，故在开关K断开的瞬间 通过线圈L的电流应与断开前那瞬间的数值相同，都是为I2，方 向还是从右到左，由于线圈的自感只是“阻碍” I2的变小，不 是阻止I2变小，所以I2维持了一瞬间后开始逐渐减小，由于线圈 和灯构成闭合回路，所以在这段时间内灯L中有自左向右的电 流通过。

③ 如果原来I2＞I1 ，则在灯L熄灭之前要闪亮一下；如果原来I2≤I1 ，则在灯L熄灭之前不会闪亮一下。

④ 原来的I1和I2哪一个大，要由线圈L的直流电阻R′ 和灯L的电阻R的大小来决定（分流原理）。如果R′≥R ，则I2≤I1 ；如果R′＜R ，则I2＞I1 .

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I1 L

R L

I2

R′

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结论：在断电自感现象中，灯泡L要闪亮一下再熄灭必须满足线圈L的直流电阻R′小于灯L的电阻R 。

七、涡流现象及其应用 .

涡流现象： 定义 特点 在整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的现象. 电流在金属块内自成闭合回路，整块金属的电阻很小，涡流往往很强. （1）涡流热效应的应用：如电磁灶（即电磁炉）、高频感应炉等. 应用 （2）涡流磁效应的应用：如涡流制动、涡流金属探测器、安检门等. 电动机、变压器等设备中应防止铁芯中涡流过大而导致浪费能量，损坏电器。 防止 （1）途径一：增大铁芯材料的电阻率. （2）途径二：用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯代替整个硅钢铁芯，增大回路电阻，削弱涡流. 涡流现象的规律：导体的外周长越长，交变磁场的频率越高，涡流就越大。

专题一 电磁感应中的电路问题

【例1】 用电阻为18Ω的均匀导线弯成图中直径D=0.80m的封闭金属圆环，环上AB弧所对圆心角为60°。将圆环垂直于磁感线方向固定在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里。一根每米电阻为1.25Ω的直导线PQ，沿圆环平面向左以3.0m/s的速度匀速滑行（速度方向与PQ垂直），滑行中直导线与圆环紧密接触（忽略接触处电阻），当它通过环上AB位置时，求：

（1）直导线AB段产生的感应电动势，并指明该段直导线中电流的方向． （2）此时圆环上发热损耗的电功率．

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专题二：电磁感应图像问题

【例2】如图，一个边长为l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场； 一个边长也为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直；虚线框对角线ab与导线框的一条边垂直，ba的延长线平分导线框。在t=0时，

a b 使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向移动，直到整个导线框离开磁场区域。以i表示导线框中感应电流的强度，取逆时针方向为正。下列表示i-t关系的选项中，可能正确的是（ ）

【例3】矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示。若规定顺时针方向为感应电流I的正方向，下列选项中正确的是（ ） 三、警惕

F-t图象.

电磁感应图象中，当属F-t图象最为复杂，因为分析安培力大小时，利用的公式比较多（F=BIL，

I?E??,E?BLv?）；分析安培力方向时利用的判定规则也较多（右手定则、楞次定律和左手定则）。 R?t匀强磁场中，在外力控制下

【例4】矩形导线框abcd放在

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处于静止状态，如图甲所示，磁感线方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图象如图乙所示。t=0时刻，磁感应强度的方向垂直导线框平面向里，在0~4s时间内，导线框ad边所受安培力随时间变化的图象（规定向左为安培力的正方向）可能是（ ）

专题三：电磁感应中的力学问题

一、处理电磁感应中的力学问题的思路 ——先电后力。

1、先作“源”的分析 ——分离出电路中由电磁感应所产生的电源，求出电源参数E和r ；

2、再进行“路”的分析 ——画出必要的电路图（等效电路图），分析电路结构，弄清串并联关系，求

出相关部分的电流大小，以便安培力的求解。

3、然后是“力”的分析 ——画出必要的受力分析图，分析力学所研究对象（常见的是金属杆、导体线

圈等）的受力情况，尤其注意其所受的安培力。

4、接着进行“运动”状态分析 ——根据力和运动的关系，判断出正确的运动模型。

5、最后运用物理规律列方程并求解 ——注意加速度a=0时，速度v达到最大值的特点。导体受力运

动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→周而复始地循环，循环结束时，加速度等于零，导体达到稳定运动状态，抓住a=0，速度v达最大值这一特点。

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二、分析和运算过程中常用的几个公式：

1、关键是明确两大类对象（电学对象，力学对象）及其互相制约的关系.

ΔΦnBΔS1?B 电学对象：内电路 （电源 E = n或E= ，E =n?S） E = Blυ 、 E = Bl2ω .

ΔtΔt2?t全电路 E=I（R+r）

力学对象：受力分析：是否要考虑F安?BIL .

运动分析：研究对象做什么运动 .

2、可推出电量计算式 q?I?t?E???t?n . RR【例5】如图所示，足够长的光滑平行金属导轨cd和ef ，水平放置且相距L，在其左端各固定一个半径为r的四分之三金属光滑圆环，两圆环面平行且竖直。在水平导轨和圆环上各有一根与导轨垂直的金属杆，两金属杆与水平导轨、金属圆环形成闭合回路，两金属杆质

e量均为m，电阻均为R，其余电阻不计。整个装置放在磁感应强

Bafr度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。当用水平向右的恒力

cbFdF=3mg拉细杆a，达到匀速运动时，杆b恰好静止在圆环上

某处，试求：

（1）杆a做匀速运动时，回路中的感应电流； （2）杆a做匀速运动时的速度；

（3）杆b静止的位置距圆环最低点的高度。

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