第9讲 电磁感应总结(学生版)
初三物理电磁感应知识点总结归纳
初三物理电磁感应知识点总结归纳电磁感应是物理学中的重要概念,也是初中物理课程中的重点内容之一。
它描述了电流和磁场相互作用产生的现象,包括电磁感应定律、法拉第电磁感应定律等。
本文将对初三物理学中涉及到的电磁感应知识点进行总结归纳,以帮助同学们更好地理解和掌握这一部分知识。
一、电磁感应的基本概念在电磁感应过程中,当导体中的磁束发生变化时,导体中就会产生感应电动势。
电磁感应的基本概念主要包括以下几个方面:1. 磁感应强度(B):刻画磁场的强弱,单位是特斯拉(T)。
2. 磁通量(Φ):描述一个平面内的磁场强度,与磁感应强度乘以所穿过的面积之积成正比,其单位是磁特斯拉(T·m²)。
3. 磁感应线(磁力线):用来表示磁场的方向和强度的线。
4. 磁场方向:按照磁感应线的方向来决定。
二、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律描述了磁通量变化对感应电动势的影响,可以用以下公式表示:ε = -ΔΦ/Δt其中,ε表示感应电动势,ΔΦ表示磁通量的变化,Δt表示时间的变化。
根据法拉第电磁感应定律,我们可以得出以下几个重要结论:1. 电磁感应的产生需要磁场和导体的相对运动或磁场的变化。
2. 感应电动势的大小与磁通量变化的速率成正比。
3. 当磁通量增加时,感应电动势的方向与磁通量变化的方向相反;当磁通量减小时,感应电动势的方向与磁通量变化的方向相同。
三、洛伦兹力和感应电动势根据洛伦兹力的定律,当导体中的电子受到磁场的力作用时,会出现感应电动势。
洛伦兹力和感应电动势的关系可以通过以下公式表示:F = BIL其中,F表示洛伦兹力,B表示磁感应强度,I表示电流,L表示导体的长度。
四、发电机和电磁铁发电机是利用电磁感应的原理将机械能转化为电能的装置。
它的基本结构包括磁场、线圈和电刷等部分。
当发电机的转子旋转时,磁通量发生变化,从而在线圈中产生感应电动势。
电磁铁是利用电磁感应的原理将电能转化为机械能(磁力)的装置。
它的基本结构包括电源、线圈和铁芯等部分。
电磁感应现象总结
电磁感应现象是电磁学中的一个重要原理,由英国科学家法拉第于1831年发现,是现代电力技术的基础之一。
电磁感应主要包含以下要点:
1. 电磁感应定律(法拉第电磁感应定律):当一个闭合电路中的磁通量发生变化时,会在该电路中产生电动势,从而产生电流,这种现象称为电磁感应。
公式表示为ε = -dΦ/dt,其中ε是感应电动势,Φ是穿过闭合回路的磁通量,dt是时间的变化量。
负号表示感应电动势的方向总是企图阻止引起磁通量变化的原因。
2. 自感现象:当通过线圈自身的电流发生变化时,线圈内部产生的磁场也会变化,进而在线圈自身产生感应电动势,这就是自感现象。
3. 互感现象:两个相互靠近的线圈,当其中一个线圈中的电流发生变化时,会影响到另一个线圈中的磁通量,从而在另一个线圈中产生感应电动势,这是互感现象。
4. 楞次定律:它确定了感应电流方向的规律,即感应电流产生的磁场总要阻碍原磁场的变化,或者是阻止
导体在磁场中运动,或者是反抗原磁场的增强或减弱。
5. 应用实例:电磁感应现象广泛应用于发电机、变压器、感应电动机、电感元件以及各种电子设备中,是电力工业、通信技术、自动化控制等领域不可或缺的基础原理。
总的来说,电磁感应揭示了磁能与电能之间的转换关系,是能量转化和传递的一种重要方式,在现代社会科技发展中具有极其重要的地位。
初中物理电磁感应知识点总结
初中物理电磁感应知识点总结一、电磁感应现象1、定义:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。
2、产生条件:(1)闭合电路;(2)一部分导体;(3)做切割磁感线运动。
需要注意的是,这三个条件缺一不可。
如果电路不闭合,只会产生感应电压,而不会有感应电流。
3、能的转化:在电磁感应现象中,机械能转化为电能。
例如,当我们手摇发电机时,通过转动把手,使导体在磁场中做切割磁感线运动,从而产生电能,此时就是将机械能转化为电能。
二、感应电流的方向1、影响因素:感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关。
2、右手定则:伸开右手,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在同一个平面内,让磁感线垂直穿过手心,大拇指指向导体运动的方向,那么其余四指所指的方向就是感应电流的方向。
这个定则可以帮助我们快速判断感应电流的方向。
例如,当导体向右运动,磁场方向向上时,根据右手定则,我们可以判断出感应电流的方向是向前的。
三、发电机1、原理:发电机是根据电磁感应原理制成的。
2、构造:主要由定子(固定不动的部分)和转子(能够转动的部分)组成。
定子一般是磁极,转子一般是线圈。
当转子在磁场中转动时,就会产生感应电流。
3、能量转化:发电机工作时,将机械能转化为电能。
大型的发电机通常采用线圈不动、磁极旋转的方式来发电,这样可以产生更强、更稳定的电流。
四、电动机1、原理:电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用而运动的原理制成的。
2、构造:主要由定子、转子和换向器组成。
定子一般是磁极,转子一般是线圈。
换向器的作用是当线圈转过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向,使线圈能够持续转动。
3、能量转化:电动机工作时,将电能转化为机械能。
在日常生活中,我们使用的电风扇、洗衣机等电器,其内部都有电动机。
五、电磁感应的应用1、动圈式话筒:它是把声音的振动转化为电流的变化。
当声音使膜片振动时,与膜片相连的线圈在磁场中做切割磁感线运动,从而产生随声音变化的电流。
高中物理电磁感应知识点总结
高中物理电磁感应知识点总结
电磁感应现象:当一个变化的电流通过一个导体时,会在周围产生一个磁场,而当磁场发生变化时,又会在导体中产生电流,这种现象称为电磁感应。
简单来说,就是“电生磁,磁生电”。
产生电磁感应的条件:产生电磁感应的条件是“闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动”或者“穿过闭合电路的磁通量发生变化”。
换句话说,只要有闭合电路和磁通量的变化,就会产生感应电流。
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磁通量的变化。
这个定律描述了感应电流和原磁场之间的关系,是理解电磁感应现象的关键。
感应电动势和感应电流:在电磁感应现象中产生的电动势称为感应电动势,产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
如果把这个导体闭合成一回路,感应电动势会驱使电子流动,形成感应电流。
电磁感应的应用:电磁感应原理被广泛应用于各种设备,如电动机、发电机、变压器、电磁铁、电磁炉、电磁阀等。
这些设备的工作原理都是基于电磁感应现象。
电磁感应的特性:电磁感应具有高灵敏度、低噪声、低漂移、低抗拒力等特性,这使得它在许多领域都有重要的应用。
总的来说,电磁感应是高中物理中的一个重要概念,它揭示了电和磁之间的相互关系,为我们的生活带来了许多便利。
理解和掌握电磁感应的原理和应用,对于学习物理和应对物理考试都非常重要。
第9讲电磁感应总结(学生版)
第9讲电磁感应总结(学生版)第一篇:第9讲电磁感应总结(学生版)洋泾中学高三物理第二轮复习专题讲座第9讲电磁感应总结一、知识点思维导图本质——磁通量的变化——回路闭合才有感应电流楞次定律(两种表述)电磁感应方向判断右手定则法拉第电磁感应定律:ε=n∆Φ/∆t大小计算切割产生:ε=BLv二、能力目标训练题例1 在电磁感应现象中,下列说法中正确的是()A、感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反B、闭合线框放在变化的磁场中,一定能产生感应电流C、闭合线框放在匀强磁场中作切割磁感线运动,一定能产生感应电流D、感应电流的磁场总是要阻碍原来磁场磁通量的变化例2 朝南的钢窗原来关着,今将它突然朝外推开,转过一个小于900的角度,考虑到地球磁场的影响,则钢窗活动的一条边中(左边)()A、有自下而上的微弱电流 B、有自上而下的微弱电流C、有微弱电流,方向是先自上而下,后自下而上D、有微弱电流,方向是先自下而上,后自上而下例3(多选)如图所示,一根长导线弯曲成“∏”形,通入直流电I,正中间用绝缘线悬挂一金属环C,环与导线处于同一竖直平面内。
在电流I增大的过程中,下列叙述正确的是()A、金属环中无感应电流产生B、金属环中有逆时针方向的感应电流C、悬挂金属环C的竖直线中的拉力变大D、金属环C仍能保持静止状态例4(多选)如图所示,蹄形磁铁和矩形线圈均可绕竖直轴OO/转动,若线圈和转轴之间的摩擦不能忽略。
从上向下看,当磁铁逆时针匀速转动时,则()A、线圈将逆时针匀速转动,转速与磁铁相同B、线圈将逆时针转动,转速一定比磁铁转速小C、从图示位置磁铁开始转动时,线圈abcd中的感应电流的方向是abcdaD、在磁铁不断转动的过程中,线圈abcd中感应电流的方向一定会发生改变例5 如图所示,两个大小相等互相绝缘的导体环,B环有一半面积在A环内,当电键K断开时,B环内____感应电流(填“有、无”),若有,感应电流方向为_____时针方向。
电磁感应知识点总结
电磁感应知识点总结电磁感应是电磁学中非常重要的一个概念,它描述了导体中的电流和磁场之间的相互作用。
电磁感应的理论基础是法拉第电磁感应定律,通过这个定律我们可以了解电磁感应产生的原理和特点。
本文将对电磁感应的相关知识点进行总结和归纳。
1. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的基础定律,由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年提出。
该定律的主要表述是:当导体中的磁通量发生变化时,沿着导体的电路中就会产生感应电动势。
感应电动势的大小与磁通量变化的速率成正比。
2. 磁通量磁通量是衡量磁场穿过某一表面的量度。
用Φ表示,单位是韦伯(Wb)。
磁通量的大小与磁场强度和所穿过的表面积成正比。
3. 感应电动势和感应电流当导体中的磁通量发生变化时,根据法拉第电磁感应定律,就会在导体中产生感应电动势。
如果导体是闭合回路,那么感应电动势将驱动电荷在导体中产生电流,这就是所谓的感应电流。
4. 感应电动势的计算根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小等于磁通量变化率的负值乘以导体的匝数。
数学表达式可以写作ε = -dΦ/dt,其中ε表示感应电动势,dΦ/dt表示磁通量的变化率。
5. 湘妃之旅匝数和楔匝数是描述导体中线圈的特征之一,表示线圈中的导线环绕磁场的圈数。
匝数越大,感应电动势就越大。
6. 涡流当导体中的磁通量发生变化时,产生的感应电流称为涡流。
涡流会在导体内部形成环状的电流路径,由于涡流的存在,导体内部会产生热量,这也是涡流的一个重要特点。
7. 动生电动势和感应电动势的方向根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的方向由磁通量的变化率确定。
当磁通量增加时,感应电动势的方向与产生磁场时电流方向一致;当磁通量减小时,感应电动势的方向与磁场的方向相反。
8. 电磁感应的应用电磁感应在生活中有许多重要的应用。
最常见的一个例子是发电机的工作原理,利用电磁感应原理将机械能转化为电能。
电磁感应也应用于变压器、感应炉、磁悬浮列车等领域。
高二物理第九章总结知识点
高二物理第九章总结知识点本文总结了高二物理第九章的重要知识点,旨在帮助同学们复习和回顾所学内容。
第九章主要涉及电磁感应、电磁场和电磁波三个方面的内容,并介绍了电磁振荡、交流电路和光的波动性等相关知识。
以下是本章的重点知识总结。
一、电磁感应1. 法拉第电磁感应定律:当导体相对于磁场运动或磁场发生变化时,导体中就会感应出感应电动势,其大小与导体运动速度、导体长度以及磁感应强度有关。
2. 楞次定律:感应电流的方向总是阻碍磁场发生变化的方式。
二、电磁场1. 电场和磁场:电场和磁场是相互关联的,当电场发生变化时,会产生磁场;当磁场发生变化时,会产生电场。
2. 磁场的性质:磁场有方向和大小之分,用磁感应强度表示,单位是特斯拉(T)。
3. 磁感线:磁感线是用来表示磁场方向的虚拟曲线,其方向是磁力线的方向。
三、电磁波1. 电磁波的概念:电磁波是通过自由空间以及一些介质传播的,由电场和磁场交替变化所产生的波动现象。
2. 光的电磁波性质:光既具有电磁波的特性,也具有粒子性质。
光的波长和频率之间有着确定的关系,即c=λν,其中c是光速。
3. 光的折射和反射:当光从一种介质射入另一种介质时,会发生折射现象;当光从一种介质射入另一种介质的界面上时,会发生反射现象。
四、电磁振荡和交流电路1. 电磁振荡:由于电容器和电感器之间的能量交换,电荷量和电流会周期性地发生变化。
这种周期性的变化称为电磁振荡,其频率由电容器和电感器的参数决定。
2. 交流电路:交流电路中的电压和电流大小和方向都周期性地变化,其频率通常为50Hz或60Hz,根据Ohm定律和功率公式可以计算电阻、电容和电感器上的电流和功率。
以上是本节内容的主要知识点总结。
通过对这些知识点的复习,同学们可以更好地理解和掌握高二物理第九章的内容,为进一步学习打下坚实的基础。
希望本文对同学们的学习有所帮助,祝大家学业进步!。
电磁感应知识点总结
《电磁感应》知识点总结1、 磁通量Φ、磁通量变化∆Φ、磁通量变化率t∆∆Φ对比表234、 感应电动势在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势,产生感应电流比存在感应电动势,产生感应电动势的那部分导体相当于电源,电路断开时没有电流,但感应电动势仍然存在。
(1) 电路不论闭合与否,只要有一部分导体切割磁感线,则这部分导体就会产生感应电动势,它相当于一个电源(2) 不论电路闭合与否,只要电路中的磁通量发生变化,电路中就产生感应电动势,磁通量发生变化的那部分相当于电源。
5、 公式n E ∆Φ=与E=BLvsin θ 的区别与联系6、 楞次定律(2) 楞次定律中“阻碍”的含义(3)对楞次定律中“阻碍”的含义还可以推广为感应电流的效果总是要阻碍产生感应电流的原因1)阻碍原磁通量的变化或原磁场的变化,即“增反减同”;2)阻碍相对运动,可理解为“来拒去留”;3)使线圈面积有扩大或缩小趋势,可理解为“增缩减扩”;4)阻碍原电流的变化,即产生自感现象。
7、电磁感应中的图像问题(3)解决这类问题的基本方法1)明确图像的种类,是B-t图像还是Φ-t图像、或者E-t图像和I-t图像2)分析电磁感应的具体过程3)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿定律等规律列出函数方程。
4)根据函数方程,进行数学分析,如斜率及其变化,两轴的截距等。
5)画图像或判断图像。
8、自感涡流(2) 自感电动势和自感系数1) 自感电动势:t I LE ∆∆=,式中tI ∆∆为电流的变化率,L 为自感系数。
2) 自感系数:自感系数的大小由线圈本身的特性决定,线圈越长,单位长度的匝数越多,横截面积越大,自感系数越大,若线圈中加有铁芯,自感系数会更大。
(3) 日关灯的电路结构及镇流器、启动器的作用1) 启动器:利用氖管的辉光放电,起着自动把电路接通和断开的作用。
2) 镇流器:在日光灯点燃时,利用自感现象,产生瞬时高压;在日关灯正常发光时,利用自感现象起降压限流作用。
初中物理电磁感应知识总结
初中物理电磁感应知识总结电磁感应是物理学中的重要概念,在初中物理中也是一项关键的知识点。
本文将对初中物理电磁感应进行总结,并详细介绍其基本概念、原理和应用。
首先,我们来了解一下电磁感应的基本概念。
电磁感应是指导体中的磁场发生变化时,在导体中产生感应电流的现象。
当磁场的变化通过导体时,导体中就会产生感应电流,而感应电流的产生则会引起感应电磁场。
这个过程被总结为法拉第电磁感应定律,即“导体中的感应电动势等于磁通量变化率的负值乘以匝数”。
接下来,我们将介绍电磁感应的原理。
电磁感应的原理是基于磁场对导体中的自由电子的影响。
当磁场的变化导致磁感线切割导体时,自由电子将受到磁力的作用而发生运动,从而引起感应电流的产生。
感应电流的大小与磁场变化率和导体的特性有关,例如导体的长度、磁场的强度和感应时间等。
在初中物理中,电磁感应有许多实际应用。
其中一个重要的应用是发电机的工作原理。
发电机通过旋转磁场和导体之间的相对运动产生感应电流,进而将机械能转化为电能。
这是现代社会中电力供应的基础原理之一。
此外,电磁感应还被广泛应用于电子设备中,如电动机、变压器和感应炉等。
这些设备的运行都依赖于电磁感应产生的电流和磁场。
为了更好地理解电磁感应,我们可以通过一些实际案例来说明。
例如,当将一个螺线管放置在变化的磁场中时,我们可以观察到螺线管两端的电压会随着磁场的变化而变化。
这是因为螺线管中的感应电流产生了感应电压,而这个现象也被称为电磁感应现象。
另一个例子是电磁铁。
电磁铁包含一个线圈,通电后就会产生一个磁场。
当线圈上的电流发生变化时,磁场也会随之发生变化。
这个变化的磁场会影响铁磁物质,使其被吸附或释放。
除了理论和实际应用,我们还可以通过一些实验来进一步探索电磁感应。
例如,我们可以使用一个磁铁和一个螺线管进行实验。
当我们将磁铁快速从螺线管的一端移动到另一端时,螺线管中将会产生一个瞬时的感应电流。
这个实验可以帮助学生更直观地理解电磁感应的过程,并加深对电磁感应的理解。
高中物理电磁感应知识点总结
高中物理电磁感应知识点总结电磁感应是电磁学的一个重要分支,主要探讨电磁场变化与导体中电动势的关系。
下面是对高中物理电磁感应的一些知识点总结:1. 法拉第电磁感应定律:当导体穿过磁场或磁场变化时,导体两端会产生电动势以及相应的电流。
电动势的大小与导体长度、磁场变化率和导体与磁场的相对运动速度有关。
2. 感应电流的方向:由法拉第电磁感应定律可以得知,产生的感应电流会使得磁场的变化减小。
根据楞次定律,产生的感应电流的方向会使得产生它的原因减弱。
因此,感应电流的方向与导体运动方向或者磁场变化方向相反。
3. 负载的作用:当导体产生感应电流时,如果导体是一个闭合回路,那么这个回路就形成了一个电路。
感应电流会在电路中产生电阻,导致电路中的电流和电压发生变化。
4. 磁场方向与感应电流方向的关系:通过电磁感应实验可以得知,当磁场垂直于导体运动方向时,感应电流的方向与导体的运动方向无关。
但是,当磁场与导体运动方向成一定角度时,感应电流的方向会受到磁场和导体运动方向的影响。
5. 感应电流的大小:根据法拉第电磁感应定律,感应电流的大小与导体的速度、导体的长度和磁场的磁感应强度有关。
一般情况下,感应电流的大小与以上因素成正比。
6. 电磁感应的应用:电磁感应在生活中有很多应用,例如电磁感应加热、发电机和变压器。
电磁感应加热是利用感应电流产生的热量来加热物体。
发电机是通过转动导体在磁场中产生感应电流从而转化为电能。
变压器则利用感应电流的相互感应来实现电能的输送和变换。
7. 涡流:当导体中的磁场发生变化时,会在导体中产生一个磁场。
由于涡流的存在,导体中的电荷会发生运动,从而形成一个感应电流。
8. 感应电磁场:当电流通过一根导线时,会在周围形成一个环状磁场。
同样,当磁场变化时,也会在周围形成一个感应电磁场。
感应电磁场与磁场的变化率有关,可以通过安培环路定理进行计算。
9. 洛伦兹力:当导体中的电流与磁场相互作用时,会在导体上产生洛伦兹力。
高中物理电磁感应知识点归纳总结
高中物理电磁感应知识点归纳总结电磁感应是物理学中的重要部分,它研究了电流和磁场之间的相互作用以及磁场变化对电场的影响。
在高中物理课程中,学生将学习有关电磁感应的基本原理、法拉第电磁感应定律、感应电动势、互感和自感等知识。
下面是对这些知识点的归纳总结。
1. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是电磁感应的基本定律,它描述了磁场发生变化时感应电动势的产生情况。
定律表述如下:当磁场的磁通量Φ发生变化时,通过电路的感应电动势ε的大小与变化率成正比,即ε = -dΦ/dt。
其中,ε表示感应电动势,Φ表示磁通量,t表示时间。
该定律指出,只有磁场的变化才会产生感应电动势。
2. 感应电动势感应电动势是指由于电路中磁通量变化而产生的电动势。
它是法拉第电磁感应定律的直接应用。
当导体与磁场相互作用时,磁通量发生变化,从而感应电动势产生。
感应电动势的大小与磁场变化率、导体的长度、导体与磁场间的角度有关。
感应电动势可以通过下列公式计算:ε = -N(dΦ/dt),其中ε表示感应电动势,N表示线圈的匝数。
3. 感应电流感应电动势产生的结果是感应电流。
当感应电动势存在时,如果电路是闭合的,感应电动势将驱动电流流过电路。
感应电流的产生是为了抵消磁场的变化,从而维持能量守恒。
感应电流的大小与电路的阻抗有关。
4. 互感与自感互感是指当两个或多个电路的线圈相互作用时,其中一个线圈中的变化电流引起其他线圈中的感应电动势的现象。
互感的大小与线圈的匝数、线圈之间的耦合系数有关。
互感可以用公式M = k√(L1*L2)来计算,其中M表示互感,k表示耦合系数,L1和L2表示两个线圈的自感值。
自感是指电流改变时,由于线圈自身的磁场变化而产生的感应电动势。
自感的大小与线圈匝数、线圈的形状和大小有关。
自感可以用公式L = NΦ/I来计算,其中L表示线圈的自感,Φ表示线圈中的磁通量,I表示线圈中的电流。
综上所述,高中物理中的电磁感应知识点包括法拉第电磁感应定律、感应电动势、感应电流以及互感和自感。
九年级电磁感应知识点总结
九年级电磁感应知识点总结电磁感应作为九年级物理的重要内容,是电学和磁学的结合体,涉及到许多重要的知识点。
在本文中,我将从电磁感应的原理、现象以及应用等方面对这些知识点进行总结和介绍。
一、电磁感应的基本原理电磁感应的基本原理是法拉第电磁感应定律,它指出:在一个导体内,当磁通量发生变化时,导体两端会产生感应电动势,并在导体内产生感应电流。
这个定律是电磁感应现象的基础,也是电磁感应应用的基础。
二、电磁感应的现象电磁感应的主要现象有三个,分别是磁场中导体的运动、导体与磁场的相对运动以及变化的磁场。
首先,当一个导体在磁场中运动时,产生的感应电动势和感应电流会影响导体的运动状态。
这就是电磁感应产生的动力效应,是电动机、电磁铁等设备工作的基础。
其次,当一个导体相对于磁场运动时,磁通量发生变化,从而导致导体内产生感应电动势。
这种感应电动势的现象称为涡流,它产生的热量可以用来实现磁场阻尼。
最后,当磁场强度发生变化时,磁通量也会随之发生变化,从而在导体内产生感应电动势。
这种感应电动势的现象可以应用于发电机和变压器等电力设备中。
三、电磁感应的应用电磁感应的应用是十分广泛的,涉及到许多实际生活和工业中的技术。
首先,电磁感应可以应用于发电机和变压器中,将机械能转化为电能,并通过变压器进行电压的升降换向。
其次,电磁感应还可以应用于电磁铁和电动机中,将电能转化为机械能。
电磁铁可以通过电磁感应的原理实现吸、释磁效果,广泛应用于工业生产中。
电动机则可以通过电磁感应的动力效应实现旋转运动,也是家用电器的核心组件之一。
此外,电磁感应还可以应用于感应炉、感应加热和感应焊接等工艺中。
感应炉利用感应电流产生热能,可以快速加热金属材料。
感应加热则可以通过电磁感应的原理实现对金属材料的无接触加热。
感应焊接则通过感应电流产生的热量实现焊接。
四、电磁感应的特点与问题电磁感应的特点是协同作用,即磁场和电场之间的相互作用。
两者相互依赖、相互影响,共同发挥作用。
高三物理第九章知识点归纳总结
高三物理第九章知识点归纳总结高三物理第九章主要介绍了电磁感应、电磁场和电磁波等相关知识。
本章知识点归纳总结如下:一、电磁感应电磁感应是指在导体中或磁场中产生电动势的现象。
主要包括法拉第电磁感应定律和楞次定律。
1. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律描述了导体中感应电动势的产生与变化。
定律表达式为:感应电动势的大小与导体中磁场的变化率成正比。
2. 楞次定律楞次定律描述了通过电磁感应产生的电流方向。
根据楞次定律,感应电动势的方向总是使通过电路的电流产生一个方向上的磁场,以阻碍磁场变化的方式。
二、电磁场电磁场是由带电粒子产生的电场和磁场组成的。
学习电磁场需要了解库仑定律、电场强度、电势能、真空中的光速等相关知识。
1. 库仑定律库仑定律描述了两个电荷之间的力与电荷之间的距离、大小和性质之间的关系。
定律表达式为:两个点电荷之间的相互作用力与它们的电荷量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
2. 电场强度电场强度是描述电场的物理量,定义为单位正电荷所受的力。
电场强度的大小与电荷量成正比,与距离的平方成反比。
3. 电势能电势能是电荷在电场中位置的一种衡量,定义为单位正电荷所具有的电势能。
电势能的大小与电荷量成正比,与距离成反比。
4. 真空中的光速真空中的光速是指电磁波在真空中传播的速度,约为3.00 x 10^8 m/s。
三、电磁波电磁波是由变化的电场和磁场相互作用而产生的能量传播现象。
本节重点学习电磁波的特性和电磁波谱。
1. 电磁波的特性电磁波有很多特性,包括振幅、波长、频率、传播速度等。
其中,波长和频率是互相关联的,与传播速度有一定的关系。
2. 电磁波谱电磁波谱是根据电磁波的不同波长和频率进行分类的。
按照波长从小到大的顺序,电磁波谱可以分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等七个区域。
总结:高三物理第九章主要介绍了电磁感应、电磁场和电磁波等知识点。
电磁感应涉及法拉第电磁感应定律和楞次定律,电磁场包括库仑定律、电场强度、电势能和真空中的光速等,电磁波涵盖电磁波的特性和电磁波谱。
大学物理电磁感应知识点归纳总结
大学物理电磁感应知识点归纳总结电磁感应是物理学中的重要概念,涵盖了许多关键的知识点。
本文将对大学物理电磁感应相关的知识进行归纳总结,旨在帮助读者更好地理解和掌握这一内容。
一、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述磁场变化时感应电动势产生的定律。
它可以用数学公式表示为:ε = -dφ/dt其中,ε表示感应电动势,dφ/dt表示磁通量的变化率。
该定律说明,当磁通量的变化率发生变化时,会在电路中产生感应电动势。
二、楞次定律楞次定律是指感应电动势的方向总是使得引起它的磁通量的变化量减小。
这一定律可以用以下方式描述:当一个导体中有感应电流产生时,由于感应电流产生的磁场所引起的磁通量的变化方向与原磁场的方向相反。
三、感应电流的方向根据法拉第电磁感应定律和楞次定律,可以推导出感应电流的方向。
当外磁场与电路中的导线垂直相交时,可以用右手定则来确定感应电流的方向:将右手的拇指指向导线运动方向(或磁场方向),四指指向磁场(或导线)垂直入纸方向,伸出的大拇指方向即为感应电流的方向。
四、磁场中的感应电动势当一个导体以速度v进入或离开磁场中时,会在导体两端产生感应电动势。
这一现象被称为磁场中的感应电动势。
根据该现象,可以得出以下结论:1. 当导体相对于磁场以一定速度直线运动时,感应电动势的大小由运动速度和磁感应强度共同决定。
2. 当导体相对于磁场以一定速度旋转时,感应电动势的大小由旋转速度、导体长度和磁感应强度共同决定。
五、电磁感应中的涡旋电场电磁感应的另一个重要概念是涡旋电场。
当磁场发生变化时,会在空间中产生涡旋电场,该电场可以产生感应电动势。
涡旋电场具有以下特点:1. 影响感应电动势的大小和方向。
2. 对于闭合回路,涡旋电场的环路积分为零,即没有感应电动势产生。
六、法拉第电磁感应定律的应用法拉第电磁感应定律具有广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景:1. 变压器:利用电磁感应原理,将交流电压进行变换。
2. 电磁感应发电机:将机械能转化为电能的装置。
电磁感应知识点总结
电磁感应知识点总结一、电磁感应现象1、磁通量定义:穿过某一面积的磁感线条数。
公式:Φ = BS(S 为垂直于磁场方向的面积)。
单位:韦伯(Wb)。
2、电磁感应现象定义:当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中就会产生感应电流的现象。
产生条件:穿过闭合回路的磁通量发生变化。
3、感应电流定义:由电磁感应产生的电流。
方向判断:楞次定律和右手定则。
二、楞次定律1、内容感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
2、理解“阻碍”不是“阻止”,只是延缓了磁通量的变化。
从磁通量变化的角度看,感应电流的磁场总是“增反减同”。
从相对运动的角度看,感应电流的磁场总是“来拒去留”。
三、右手定则1、内容伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内;让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向。
2、适用范围适用于导体切割磁感线产生感应电流的情况。
四、法拉第电磁感应定律1、表达式E =nΔΦ/Δt (n 为线圈匝数)。
2、理解感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
磁通量的变化率越大,感应电动势越大。
五、导体切割磁感线时的感应电动势1、公式E = BLv(B 为磁感应强度,L 为导体切割磁感线的有效长度,v 为导体切割磁感线的速度)。
2、方向判断用右手定则。
六、自感现象1、定义由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象。
2、自感电动势大小:E =LΔI/Δt (L 为自感系数)。
作用:总是阻碍导体中原电流的变化。
3、自感系数决定因素:线圈的匝数、长度、横截面积、有无铁芯等。
单位:亨利(H)。
七、涡流1、定义块状金属在变化的磁场中,或者在磁场中运动时,金属块内产生的自成闭合回路的感应电流。
2、应用电磁炉、金属探测器、真空冶炼炉等。
3、防止变压器、电机的铁芯用硅钢片叠成,以减少涡流损失。
八、电磁感应中的电路问题1、电源:切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路相当于电源。
初中物理电磁感应知识点总结
初中物理电磁感应知识点总结电磁感应是物理学中的重要概念之一,它描述了磁场的变化对于电路中导体的影响。
在初中物理中,学生会接触到一些与电磁感应相关的知识点。
本文将对初中物理中的电磁感应知识进行总结。
首先,我们来了解一下电磁感应的基本原理。
电磁感应是指当磁场的大小或方向发生变化时,在磁场附近的导体中将会产生感应电流。
这个现象被称为法拉第电磁感应,也是电磁感应的基本原理。
接下来,让我们来看一下一些与电磁感应相关的重要概念。
1. 磁感应强度(B):磁感应强度是用来描述磁场强度的物理量。
在电磁感应中,它表示磁场的大小。
磁感应强度的单位是特斯拉(T)。
2. 感应电流(I):感应电流是指当导体中发生电磁感应时,在导体中产生的电流。
感应电流的大小与导体受到的磁场改变速率有关。
根据法拉第电磁感应定律,感应电流的方向总是使得磁场的变化被抵消。
3. 感应电动势(Ɛ):感应电动势是指导体中产生的电动势,它是导体两端的电势差。
感应电动势的大小与导体受到的磁场改变速率有关。
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的方向总是使得磁场的变化被抵消。
4. 电感(L):电感是指导体对电流变化的反应能力。
当电流通过导体时,会产生磁场。
根据自感定律,随着电流的变化,导体中会产生感应电动势,从而抵消电流的变化。
电感的单位是亨利(H)。
有了以上的基本概念,我们可以进一步了解一些与电磁感应相关的知识。
1. 纳、微、毫和弗:在实际生活中,我们常常使用纳、微、毫和弗来计量磁场的大小。
纳(nT)是磁强仪常用的单位,微(μT)是磁场强度的常见单位,毫(mT)是目前常用的磁场强度单位,弗(T)是国际标准单位。
2. 楞次定律:楞次定律是法拉第电磁感应定律的推论。
它描述了当导体中产生感应电动势时,将会有一个电流产生,这个电流的方向总是使得磁场的变化被抵消,从而保持物理平衡。
3. 电磁铁:电磁铁是一种将电能转换为磁能的设备。
它由一个可用作电磁线圈的导体绕制而成,当电流通过导体时,导体将产生磁场,从而使得铁芯被吸附。
初中物理电磁感应知识总结
初中物理电磁感应知识总结电磁感应是物理学中的一个重要概念,也是初中物理课程中的核心内容之一。
它是指当导体在磁场中运动时,就会产生感应电动势和感应电流的现象。
本文将对初中物理电磁感应进行详细总结,包括电磁感应的基本原理、法拉第电磁感应定律和一些应用实例。
首先,我们来了解电磁感应的基本原理。
电磁感应是由英国科学家法拉第于19世纪所发现的。
他发现,当一个导体在磁场中运动时,会在导体两端产生电压,即感应电动势。
这是由于磁场的变化导致导体内部的自由电子受到力的作用,从而产生电流。
简单来说,磁场的变化引起感应电动势,感应电动势引起感应电流的产生。
接下来,我们介绍法拉第电磁感应定律。
法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的定律,由英国科学家法拉第提出。
该定律给出了感应电动势与磁通量变化率之间的关系。
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与导体中的磁通量变化率成正比。
具体数学表达式为:ε = -dΦ/dt其中,ε表示感应电动势,dΦ表示磁通量的变化量,dt表示时间的变化量。
负号表示感应电动势的方向与磁通量变化的方向相反。
根据这个定律,我们可以计算出感应电动势的大小和方向。
进一步应用法拉第电磁感应定律,我们可以了解一些电磁感应的实际应用。
例如,变压器就是利用电磁感应原理工作的重要装置之一。
变压器由两个线圈组成,其中一个线圈称为初级线圈,另一个线圈称为次级线圈。
当初级线圈通电时,会产生变化的磁场,从而在次级线圈中产生感应电动势,进而产生电流。
通过变换初级线圈和次级线圈的匝数,可以实现电压的升高或降低。
这使得变压器在电力输送和电子设备中起到了重要的作用。
此外,电磁感应还有一些其他的应用。
例如,发电机是将机械能转化为电能的装置,其中的核心原理就是利用电磁感应。
当导体在磁场中旋转时,会产生感应电动势,进而产生电流,从而产生电能。
发电机广泛应用于发电厂和各种电力设备中。
同样,感应炉也是利用电磁感应将电能转化为热能的装置。
在学习电磁感应的过程中,我们还需要理解一些相关的物理量和现象。
高中物理电磁感应知识点总结
高中物理电磁感应知识点总结电磁感应是物理学中一个重要的概念,涉及到电流、磁场和电磁波等多个方面。
在高中物理课程中,学生通常会学习有关电磁感应的基本原理和应用。
本文将对高中物理电磁感应的知识点进行总结。
一、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是电磁感应的核心原理之一。
该定律指出:当一个导体在磁场中运动或者遇到磁场变化时,会在导体的两端产生感应电动势。
具体表达式为:ε = -N * ∆Φ / ∆t其中,ε表示感应电动势,N是线圈的匝数,∆Φ表示磁通量的变化量,∆t表示时间的变化量。
该定律说明了磁场变化可以通过感应产生电动势,实现能量的转化。
二、楞次定律楞次定律是指当导体中有感应电流产生时,其方向使得产生的磁场抵消原磁场的变化。
该定律可以通过以下表达式表示:η = - ∆Φ / ∆t其中,η表示感应电流的方向,∆Φ表示磁通量的变化量,∆t表示时间的变化量。
楞次定律说明了感应电流的方向会使得磁场的变化趋于减小,以保持能量守恒。
三、电磁感应的应用1. 电动机电动机是利用电磁感应原理工作的设备。
当通过导线的电流受到磁场的力作用时,电动机的转子就会受到力的作用而转动。
电动机在工业和家用电器中广泛应用,是现代生活中不可或缺的部分。
2. 发电机发电机是通过电磁感应原理将机械能转化为电能的设备。
发电机通过旋转导线在磁场中产生感应电动势,并通过导线的电流输出电能。
发电机广泛应用于能源领域,为人们的生活提供了可靠的电力供应。
3. 变压器变压器是基于电磁感应原理工作的设备,用于改变交流电的电压大小。
变压器通过电磁感应将输入线圈中的能量传递到输出线圈中,从而实现电压的升降。
变压器在电力输送和电子设备中承担着重要的角色。
4. 电磁感应传感器电磁感应传感器利用感应电动势的变化来检测周围环境的磁场变化。
该传感器在许多领域中都有应用,包括导航、无线通信和环境监测等。
四、自感和互感自感是指一个导体中的电流变化时,由于导体本身的磁场变化而产生的感应电动势。
电磁感应知识点总结高三
电磁感应知识点总结高三电磁感应知识点总结电磁感应是物理学中的重要概念,对于高三学生来说尤为重要。
本文将对电磁感应的相关知识进行总结和讨论。
一、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是电磁感应的基础定律之一。
它表明:当一个电导体回路中的磁通量发生变化时,回路中就会产生感应电动势。
这个电动势的大小与磁通量的变化率成正比,并且与导体的回路长度有关。
二、楞次定律楞次定律是电磁感应中的重要定律,它表明:当一个闭合导体回路中有感应电流产生时,这个感应电流所产生的磁场会阻碍原来导致它产生的磁场的变化。
三、互感现象互感现象是指在两个或更多的线圈之间,当一个线圈中的电流发生变化时,会在其他线圈中感应出电动势。
互感现象是变压器工作的基础原理。
四、自感现象自感现象是指在一个线圈中,当通过该线圈的电流发生变化时,会在线圈本身产生感应电动势。
自感现象是电感器件的基础原理。
五、涡流涡流是指当金属材料被磁场穿过时,会在金属中产生感应电流。
涡流的存在会导致磁场能量的损耗,因此在一些工程中需要采取措施来减小涡流的损失。
六、电动势的计算在实际问题中,计算电动势是非常重要的。
根据法拉第电磁感应定律,电动势可以通过磁通量变化率来计算。
同时,应该注意到导体的形状和方向对电动势的影响。
七、电感与电感系数电感是指导体中储存磁场能量的能力,通常用亨利(H)作为单位。
电感与电感系数有关,电感系数是指单位长度导体上的电感。
八、变压器变压器是电磁感应应用的典型例子。
它由两个或多个线圈组成,通过电磁感应原理使得输入线圈中的电流变压。
变压器在电能传输和电子设备中起着重要作用。
九、感应加热感应加热是利用电磁感应原理实现加热的一种方法。
在感应加热中,通过交变电流在导体内产生涡流,由涡流的电阻热效应将电能转化为热能,从而加热导体。
结语电磁感应是物理学中的重要知识,应用广泛而深入。
掌握电磁感应的相关知识将对高三学生的物理学习和应试有很大的帮助。
希望本文的知识总结能够对你的学习有所帮助。
初三物理感应知识点总结
初三物理感应知识点总结感应是物理学中一个重要的概念,也是电磁学的基础知识之一。
在初中物理学习中,感应是一个比较重要的内容之一。
下面我们来总结一下初中物理中与感应相关的知识点。
一、电磁感应的基本原理1.1 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是电磁感应的基本规律,它的内容是:当导体相对于磁通量发生相对运动时,将在导体中感应出电动势。
也就是说,如果导体在磁场中运动,或者磁场相对于导体发生改变,就会在导体中感应出电动势。
1.2 感应电动势与磁通量的关系感应电动势与磁通量的关系是一个重要的物理定律,它反映了电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
当磁通量的变化率越大时,感应电动势也就越大。
1.3 感应电动势与导体回路对于一个导体回路,当它在磁场中运动或者磁场相对于它发生改变时,将在回路中感应出电流。
这种现象就是感应电流。
1.4 楞次定律楞次定律是电磁感应的基本规律之一,它的内容是:感应电流所产生的磁场方向,总是使原来产生感应电流的变化所产生的磁通量发生的变化相对抵消的。
也就是说,感应电流所产生的磁场方向总是相反于变化所产生磁场的方向。
1.5 感应现象的应用感应现象是电磁学中的一个重要现象,它具有广泛的应用价值。
比如变压器、感应电动机、发电机等都是根据电磁感应的原理来设计的。
二、电磁感应的实验方法2.1 感应电动势实验感应电动势实验是理解法拉第电磁感应定律的一个重要实验。
在这个实验过程中,我们可以通过改变磁场或者导体的运动状态,来观察感应电动势的变化情况。
2.2 电磁感应实验电磁感应实验是理解感应电流的重要实验。
通过改变磁场或者导体的运动状态,我们可以观察到感应电流的产生,验证楞次定律等。
2.3 变压器实验变压器实验是理解电磁感应的重要实验之一。
我们可以通过改变初级线圈和次级线圈的匝数比例,来观察电压的变化情况,了解变压器的基本工作原理。
2.4 发电机实验发电机实验是理解发电机工作原理的一个重要实验。
通过改变磁场或者导体的运动状态,我们可以观察到感应电流的产生,了解发电机的基本工作原理。
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第9讲 电磁感应总结一、知识点思维导图二、能力目标训练题例1 在电磁感应现象中,下列说法中正确的是 ( )A 、感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反B 、闭合线框放在变化的磁场中,一定能产生感应电流C 、闭合线框放在匀强磁场中作切割磁感线运动,一定能产生感应电流D 、感应电流的磁场总是要阻碍原来磁场磁通量的变化例2 朝南的钢窗原来关着,今将它突然朝外推开,转过一个小于900的角度,考虑到地球磁场的影响,则钢窗活动的一条边中(左边) ( )A 、有自下而上的微弱电流B 、有自上而下的微弱电流C 、有微弱电流,方向是先自上而下,后自下而上D 、有微弱电流,方向是先自下而上,后自上而下例3 (多选)如图所示,一根长导线弯曲成“∏”形,通入直流电I ,正中间用绝缘线悬挂一金属环C ,环与导线处于同一竖直平面内。
在电流I 增大的过程中,下列叙述正确的是( )A 、金属环中无感应电流产生B 、金属环中有逆时针方向的感应电流C 、悬挂金属环C 的竖直线中的拉力变大D 、金属环C 仍能保持静止状态例4(多选)如图所示,蹄形磁铁和矩形线圈均可绕竖直轴OO /转动,若线圈和转轴之间的摩擦不能忽略。
从上向下看,当磁铁逆时针匀速转动时,则 ( )A 、线圈将逆时针匀速转动,转速与磁铁相同B 、线圈将逆时针转动,转速一定比磁铁转速小C 、从图示位置磁铁开始转动时,线圈abcd 中的感应电流的方向是abcdaD 、在磁铁不断转动的过程中,线圈abcd 中感应电流的方向一定会发生改变例5 如图所示,两个大小相等互相绝缘的导体环,B 环有一半面积在A 环内,当电键K 断开时,B 环内____感应电流(填“有、无”),若有,感应电流方向为_____时针方向。
电磁感应 本质——磁通量的变化——回路闭合才有感应电流方向判断楞次定律(两种表述)右手定则大小计算法拉第电磁感应定律:ε=n ∆Φ/∆t切割产生:ε=BLv例6 以下四种情况中,可以使空间与直线aOb垂直的平面上出现如图所示的一组以O为圆心的同心圆状闭合的电场线的是( )A、在O点有点电荷B、沿a到b方向有恒定电流C、沿a到b方向的磁场在减弱D、沿a到b方向的磁场在增强例7 已知某一区域的地下埋有一根与地表面平行的直线电缆,电缆中通有变化的电流,在其周围有变化的磁场,因此可以通过在地面上测量闭合试探小线圈中的感应电动势来探测电缆的确切位置、走向和深度。
当线圈平面平行地面测量时,在地面上a、c两处测得试探线圈中的电动势为零,b、d两处线圈中的电动势不为零;当线圈平面与地面成450夹角时,在b、d两处测得试探线圈中的电动势为零,经过测量发现,a、b、c、d恰好位于边长为1m的正方形的四个顶角上,如图所示。
据此可以判定地下电缆在___两点连线的正下方,离地表面的深度为__m。
例8 一个圆形线圈放在磁感应强度均匀变化的匀强磁场中,线圈平面与磁感线成600角。
要想使线圈中产生的感应电流增大一倍,可采用的办法是( )A、将线圈的匝数增加一倍B、将线圈的面积增加一倍C、将线圈的直径增加一倍D、使线圈平面与磁感线垂直例9 如图PQRS为一正方形导线框,它以恒定速度向右进入以MN为边界的匀强磁场,磁场方向垂直于线框平面,MN线与线框的边成450角,E、F分别为PS和PQ的中点,则线圈中感应电流的最大值出现在( )A、E点经过边界MN时B、P点经过边界MN时C、F点经过边界MN时D、Q点经过边界MN时例10 矩形线圈abcd和长直导线处于同一平面内,如图所示,用两种方法将线圈移到II的位置上,(1)平移;(2)绕cd边转过1800,两次通过线圈的电量分别为q1、q2,则()A、q1<q2B、q1>q2C、q1=q2D、条件不足,无法确定例11 甲、乙两个完全相同的金属环可绕固定轴旋转,当给以相同初速度开始转动时,由于阻力,经相同时间便停止,若将两金属环置于磁感应强度大小相等的匀强磁场中,甲环转轴与磁场方向平行,乙环转轴与磁场垂直,如图,当同时以相同的初速度开始转动后,则()A、甲环先停B、乙环先停C、两环同时停D、无法判断例12(多选)如图所示,闭合导体框abcd从高处自由下落,从bc边进入磁场到ad边进入磁场那段时间内,线框运动的速度图象可能是下面的哪些?( )例13(多选)如图甲所示,导体框架abcd放在倾角为θ的绝缘光滑斜面上,质量为m的导体棒PQ 放在ab、cd上,且正好卡在垂直于斜面的四枚光滑小钉之间。
回路总电阻为R,整个装置放在垂直于框架平面的变化的磁场中,磁场的磁感应强度B随时间t的变化情况如图乙所示。
则在0~t秒内回路内的感应电流I及PQ与小钉间的弹力N的大小变化情况可能是( )A、I是恒定的B、I是变化的C、N先减小后增大D、N一直增大例14(多选)如图所示,边长为L的正方形导线框底边水平,且平行于正下方的磁场边界,正下方的匀强磁场宽度均为L,磁感强度等值反向,两磁场区域紧邻。
当线框底边进入磁场I区域时,导线框恰好做匀速运动,这时导线框的电功率为P。
则当导线框底边刚进入磁场II区域时,下列结论正确的是:()A、导线框作加速运动,其加速度为g/2;B、导线框作减速运动,其加速度大小为3g;C、导线框作减速运动,其瞬时电功率为2P;D、导线框作减速运动,其瞬时电功率为4P。
例16 如图所示,间距为L的光滑平行金属导轨弯成“∠”型,底部导轨面水平,倾斜部分与水平面成θ角,导轨与固定电阻R相连,整个装置处于竖直向上的大小为B的匀强磁场中。
导体ab和cd,质量均为m,垂直于导轨放置,且与导轨间接触良好,两导体棒的电阻与固定电阻R阻值相等,其余部分电阻不计,当导体棒cd沿底部导轨向右以速度为v匀速滑动时,导体棒ab恰好在倾斜导轨上处于静止状态,则导体棒ab消耗的热功率与cd棒克服安培力做功的功率之比为____,电阻R的阻值为_____。
例17一电阻为R的金属圆环,放在匀强磁场中,磁场与圆环所在平面垂直,如图(a)所示。
已知通过圆环的磁通量随时间t的变化关系如图(b)所示,图中的最大磁通量F0和变化周期T都是已知量,求:(1)t=0到t=T/4的时间内,通过金属圆环某横截面的电荷量q。
(2)在t=0到t=2T的时间内,金属圆环所产生的电热Q。
例18 如图所示,abcd为一等腰梯形导体框,质量为m,电阻为R,ab=3cd=3L,此导体框放在绝缘的光滑水平面上,cd边平行于y轴,y轴右方为方向垂直于线圈平面、磁感应强度为B的匀强磁场。
若导体框以动能E0沿x轴方向进入磁场运动一段时间后,当线圈中产生的电能为E(E<E0)时,导体框两腰与y轴的交点恰为两腰的中点。
求此时磁场力的功率。
例19 如图(甲)所示,一正方形金属线框放置在绝缘的光滑水平面上,并位于一竖直向下的有界匀强磁场区域内,线框的右边紧贴着磁场的边界,从t=0时开始,对线框施加一水平向右的外力F,使线框从静止开始做匀加速直线运动,在t1时刻穿出磁场。
已知外力F随时间变化的图象如图(乙)所示,且线框的质量m、电阻R、图(乙)中的F0、t1均为已知量。
试求出两个与上述过程有关的电磁学物理量(即由上述已知量表达的关系式)例20 如图所示,两条水平虚线之间有垂直于纸面向里、宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场。
质量为m、电阻为R的正方形线圈边长为L(L<d),线圈下边缘到磁场上边缘距离为h。
将线圈由静止释放(不计空气阻力),其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度相等,则在整个线圈穿过磁场的全过程中(从下边缘进入到上边缘穿出磁场)。
(1)线圈中产生的热量是多少?(2)线圈的最小速度一定是多大?例22 如图所示为足够长的光滑斜面导轨MM/和NN/,斜面的倾角θ=300,导轨相距为d,上端M和N 用导线相连,并处于垂直斜面向上的均匀磁场中,磁场的磁感应强度的大小随时间t的变化规律为B =kt,其中k为常数。
质量为m的金属棒ab垂直导轨放置在MN附近。
从静止开始下滑,通过的路程为L时,速度恰好达到最大,此时磁场的磁感强度的大小为B。
设金属棒的电阻为R。
导轨和导线的电阻不计,求:(1)金属棒最大速度v m;(2)如果按照下式Q=mgL sinθ-mv m2/2求金属棒从静止开始下滑,通过的路程为L过程中所产生热量Q是否可行?作出评价并说明理由。
例23如图所示,光滑的足够长的平行水平金属导轨MN、PQ相距l,在M 、P点和N、Q点间各连接一个额定电压为U、阻值恒为R的灯泡,在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的有界匀强磁场,磁感应强度为B0,且磁场区域可以移动。
一电阻也为R、长度也刚好为l的导体棒ab垂直固定在磁场左边的导轨上,离灯L1足够远。
现让匀强磁场在导轨间以某一恒定速度向左移动,当棒ab刚处于磁场时两灯恰好正常工作。
棒ab与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计。
(1)求磁场移动的速度;(2)求在磁场区域经过棒ab的过程中灯L1所消耗的电能;(3)若保持磁场不移动(仍在cdfe矩形区域),而是均匀改变磁感应强度,为保证两灯都不会烧坏且有电流通过,试求出均匀改变时间t时磁感应强度的可能值B t。
例24 如图所示,在同一平面内放置的三条光滑平行足够长金属导轨a、b、c构成一个斜面,此斜面与水平面的夹角θ=300,金属导轨相距均为d=1m,导轨ac间横跨一质量为m=0.8kg的金属棒MN,棒与每根导轨始终良好接触,棒的电阻r=1Ω,导轨的电阻忽略不计。
在导轨bc间接一电阻恒为R=2Ω的灯泡,导轨ac间接一电压传感器(相当于理想电压表)。
整个装置放在磁感应强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向上。
现对棒MN施加一沿斜面向下的拉力F使棒从静止开始运动,g取10m/s2。
试求:(1)若施加的恒力F=2N,则金属棒达到稳定时速度为多少?(2)若施加的外力功率恒定,棒达到稳定时速度为4m/s,则此时外力的功率和电压传感器的读数分别为多少?(3)若施加的外力功率恒为P,经历时间为t,棒沿斜面轨道下滑距离为S、速度达到v3,则此过程中灯泡产生的热量为多少?。