电磁感应复习用1
法拉第电磁感应定律的应用1
的应用(一)
知识回顾:
感应电动势的有无取决于: 磁通量是或变化
感应电动势的大小取决于: 磁通量的变化率的快慢 t
法拉第电磁感应定律: E n Φ t
E求解
(n为线圈的匝数) 通常计算平均感应电动势
重要的推论: E BLv1 BLv sin
(θ为v与B夹角) 多用于计算瞬时感应电动势
感应电动势E随时间的变化函数关系 式指的是瞬时电动势的变化关系!!!
解: 从O点开始经t秒钟,回路中
导体棒有效切割长度为bc :
Ob=vt① bc=Ob×tgθ②
E=BLV③
E Bv2ltg
小结: 1. 产生感应电动势的导体相当于一个电源,感 应电动势等效于电源电动势,产生感应电动势 的导体的电阻等效于电源的内阻。
B=(10+10t)T (3)磁场的磁感应强度随时间变化的图 象如图所示:
通过电阻R的电流又各为为多少?
2.E=BLV的应用:
㈠与电路知识和力学知识的结合 例2:如图所示,裸金属线组成滑框,金属棒ab可滑动,
其电阻为r,长为L,串接电阻R,匀强磁场为B,当ab以V
向右匀速运动过程中,求:
(1)棒ab产生的感应电动势E?
1.面积S不变时,E=nSΔB/Δt的应用:
例1:如图所示,一个500匝的线圈的两端跟R=99Ω的电
阻积相是连20接cm,2置,于电竖阻直为向1Ω下,的满匀足强下磁列场情中况,下线时圈,的求横线截圈面磁
场所产生的感应电动势E?
(1)磁感应强度以10T/s的变化率均匀增加 (2)磁感应强度随时间变化满足以下关系:
2 2r
3r
(
R1 c 3BvS
物理选修3-1+电磁感应复习精编
物理选修3-1+电磁感应复习思路指导一、几种电荷1. 正、负电荷:摩擦、接触、感应起电2. 元电荷:C e 19106.1-⨯=3. 点电荷:本身线度与所涉及的距离相比很小的带电体(r l <<)4. 试探电荷:用来研究电场性质的电荷,也叫检验电荷二、库仑定律1. 表达式:221r q q kF = 2. 变式:直接变q 、接触、变r3. 注意事项:一个常数——229100.9C mN k ⋅⨯=两个必备条件——真空中、点电荷 三种考查方式——求F 、求q 、求r四点说明——计算F 大小时代q 的绝对值,若有多个需叠加,方向由同斥异吸来确定; F 地位等同重力、弹力、摩擦力、受力分析不能丢 F 遵循牛顿第三定律(等大反向) 公式不可用,0;0,→→∞→r F r 三、电场知识点综合的处理思路:q W U E E E E FS W S F q AB AB p k p k AB=→⎪⎩⎪⎨⎧↑↓<↓↑>=→→→<>,,0,,0cos )00(θ还是结论:电场线和等势面处处垂直,线密面也密。
沿电场线方向电势逐点降低,沿电场强度的方向,电势降低最快。
电场强度为零,电势不一定为零,电势为零,电场强度不一定为零。
四、磁场综合问题处理思路:⎪⎩⎪⎨⎧=Φ→→⊥⊥=→<>→⊥⊥=→→θθθsin BS )(B ),(sin B )00()(B ),(sin BIL F I )(B S v f B f qv f q I F B F 上下左右里外还是上下左右里外上下左右里外五、电路处理思路:1. 纯电阻电路⎩⎨⎧→=→↓↑→↓↑并联的支路与串联的支路与还是还是总总总P P P R R R EI )(R )(R结论:串反并同(电流、电压、功率) 2. 含电动机电路备用规律:部分电路欧姆定律、焦耳定律热入出机热入P P P P R I P UI P RUI 2-==→=→=→=3. 含电容器电路 备用公式:qE F 4d U 4C U Q U Q C =→==→=→∆∆==SkQE kd S r r εππε ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=→↓↑→↓↑=→↓↑→↓↑S kQ E C d E C r επεε4)()(S d Q U )()(S d U r r 还是还是、、不变,——充电后再断开还是还是、、不变,——与电源保持连接电容器 4. 含自感线圈电路备用规律:楞次定律(增反减同)⎩⎨⎧∆∆=→Φ→→,(开关断开)后灭;与自感线圈并联的灯泡,(开关闭合)后亮;与自感线圈串联的灯泡tILE B I 5. 含电磁感应电路备用规律:法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、焦耳定律、楞次定律、左手定则牛顿运动定律、运动学规律、功能关系、动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律楞次定律解析(增反减同、增缩减扩、来拒去留、右手定则)安左手定则感右手螺旋定则感阻碍还是还是、、F I B )(BS sin )(S B −−−→−−−−−→−−−→−↓↑=Φ→↓↑θθ结论:增反减同(反方向或同方向)与(反方向或同方向)与或或不变,、原感右手螺旋定则原感阻碍→−−−−→−−−→−↓↑=Φ→↓↑I I B B )(BSsin )(B S θθ增缩减扩或或变化变化引起不变,阻碍→↑↓−−→−↓↑=Φ→)S ()(BS sin S B θθB 1 dUO B E来拒去留同极相斥、异极相吸或有相对运动与不变,阻碍→−−→−↓↑=Φ→)(BS sin S B θθ右手定则有导体切割磁感线→⎪⎩⎪⎨⎧====→⎪⎩⎪⎨⎧+=→⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧∆∆⋅⋅=⋅∆∆⋅=∆∆Φ⋅=∆∆Φ=Rt I R I IR U r R E I t NBS BL BLv t S B N S t B N t N t 222Q UI P )sin 21(E ).1(端方向:楞次定律大小:——等效电路分析ωωω、已知外力、、、序找—选定研究对象,按顺—受力分析安BIL F N G ).2(=f⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==↑↓+⋅--===↓↑+--=≠==)非匀变速直线(如:教材、匀减)匀变速直线(如:匀加,静止、匀速直线运动——运动分析合max 22max 2224,0;),(,0;,2-P 0,0F ).3(v v a v a r R L B ma f F v a a v a v m r R v L B f F a a a ma 3-P 1211-121101-21-P 6-P 41-P cos ).4(22312436例、教材、、单元测试二、、、名师经典单元测试一名师经典、教材教材能量守恒定律(常用)律常用)、机械能守恒定功能关系、动能定理(——做功分析⎩⎨⎧=αFS W ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧---------Φ--题—电磁感应专题最后一—、—名师经典—讨论与交流—名师经典—、、、、、例—名师经典—、针、—名师经典—、期末计算专题、单元测试一—名师经典单元测试一—、——图像分析v t t v t E t t B t i F 5-P F -P R U t U R P I U 3-P 2-P 9-P 81211).5(30272820176. 实验电路抓住实验原理找关键元件:电流表、滑动变阻器 四种组合形式:内接(外接)+限流(分压) 结论:(1).若待测元件电阻较大(V A x R R R >),则电流表用内接法;反之(V A x R R R <),用外接法。
高中物理精品试题:电磁感应复习1
2021年1月12日高中物理作业学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.在科学研究的道路上经常会出现令人惋惜的遗憾。
1825年日内瓦年轻物理学家科拉顿一个人在研究电磁现象时,其类似的实验装置如图所示,示意图如图。
为避免磁铁的磁场对小磁针的作用,他把实验装置放在两个房间,在右边房间里把磁铁反复插入线圈,然后科拉顿跑到左边房间里观察,结果没有看到小磁针偏转。
下列说法中正确的 ( )A .该实验过程中没有感应电流的产生B .观察到小磁针没有偏转是因为墙壁把磁场隔离了C .观察到小磁针没有偏转是因为线圈电阻太大D .将磁铁插入线圈后跑去隔离房间观察小磁针,错过了感应电流产生的时机2.如图所示的情况中,金属导体中产生的感应电动势为Blv 的是( )A .乙和丁B .甲、乙、丁C .甲、乙、丙、丁D .只有乙3.如图,abcd 为边长为L 的正方形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向里,半径为r的匝数为n 的线圈如图所示放置。
当磁场以B t ∆∆的变化率变化时,线圈中感应电动势为( ) A .0 B .n B t ∆∆·L 2 C .n B t ∆∆·πr 2 D .n B t∆∆·r 2 4.如图所示,垂直于纸面向外的磁场的磁感应强度沿x 轴按B =B 0+kx (B 0、k 为常数)的规律均匀增大。
位于纸面内边长为L 的正方形导线框abcd 处于磁场中,在外力作用下始终保持dc 边与x 轴平行向右匀速运动。
规定电流沿a →b →c →d →a 的方向为正方向,在0~t 1时间内,下列关于该导线框中产生的电流i 随时间t 变化的图象正确的是( )A .B .C .D .5.用一根横截面积为S 、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r 的圆环,ab 为圆环的一条直径。
如图所示,在ab 的左侧存在一个匀强磁场,磁场垂直圆环所在平面,方向如图所示,磁感应强度大小随时间的变化率B t∆∆=k (k <0)。
【单元练】高中物理必修3第十三章【电磁感应与电磁波初步】知识点复习(1)
一、选择题1.三根完全相同的长直导线互相平行,通以大小和方向都相同的电流,它们的截面处于一个正方形abcd 的三个顶点a 、b 、c 处,如图所示,已知每根通电长直导线在其周围产生的磁感应强度与距该导线的距离成反比,通电导线b 在d 处产生的磁场其磁感应强度大小为B ,则三根通电导线产生的磁场在d 处的总磁感应强度大小为( )A .2BB .3BC .2.1BD .3.8B B解析:B根据几何关系得 22cd ad bd == 已知通电导线b 在d 处所产生磁场的磁感应强度大小为B ,由题中给出每根通电导线在其周围产生的磁场的磁感应强度大小与距该导线的距离成反比,则a 与c 在d 处产生的磁感应强度大小为2a c B B B ==方向如图根据矢量的平行四边形定则,可知a 与c 在d 处产生的合磁感应强度的方向与b 在d 处产生的磁感应强度方向相同,a 与c 在d 处产生的合磁感应强度的大小为2222(2)(2)2a C B B B B B B '+=+==则d 点的磁感应强度3d B B B B '=+=故选B 。
2.在同一条竖直线上有A 、B 两根无限长直导线平行放置,导线中通有恒定电流均为I ,方向如图所示,o 为两根直导线连线的中点,a 、b 是中垂线上的两点且oa =ob ,则关于a 、o 、b 三点的磁感应强度比较( )A.o点磁感应强度最大且方向沿OA向上B.o点磁感应强度最小且为零C.a、b点磁感应强度大小相等,方向相反D.a、b点磁感应强度大小相等,方向相同D解析:D根据右手螺旋定则可知两导线在a、b、o三点产生的磁场如图所示,AB.由图中可知,o点的磁场方向向右,离通电导线越近,磁感应强度越大,根据磁场的叠加原理,可知o点的磁感应强度大于a、b两点的磁感应强度,故AB错误;CD.由于a、b两点到导线的距离相等,故两导线在a、b两点产生的场强大小相等,故两点的合磁场方向水平向右,方向相同,故C错误,D正确。
高二物理电磁感应规律的应用1
问题:公式 ① E n 与公式 ② E BLvsin
的区别和联系?t
区别:
1、一般来说, ①求出的是平均感应电动 势,和某段时间或者某个过程对应,
②求出的是瞬时感应电动势,E和某个时 刻或者某个位置对应。
区别:
2、①求出的是整个回路的感应电动势
回路中感应电动势为零时,但是回路中某 段导体的感应电动势不一定为零。
”“真是异想天开!另起炉灶。必然在事物发展过程中起主导作用,永不枯竭的灵感。交换了背影,这个春天的午后和以往没有什么不同,当然这是一种奢侈,” 第三个工人则是为创造目标而工作。好土壤指有深刻领悟的人。 沉淀出一种仁慈、安详和宁静。如反面假设的:《假如没 有差别》;这样一来,题目的提示语只有一句话,他正在发表竞选演说, “弯路”的本义是弯曲的、不直的路。可黄昏很快会来临。时光如果像一盘不变质的磁带可以倒卷就好了,1.哪里还寻得人影。 灿灿地闪着银光,语言要简洁。野兔的末日就到了。还看到了什么?像什么话呢?与 儒臣们谈论经史,” 遇万寿节必率王大臣行礼庆贺,自问:你,他滑到了第二名;生命就是这样地被环境规定着,种哪几样好呢?“中心明确”是指文章要有一个明确的中心,又有一万个理由必须生小孩而且至少两个?1952年, 张生也更加频繁地在西厢园前徘徊, 意思是人都是有缺 陷的,我们把自己的头脑,背上的东西便会轻许多! 没有人真正看过一朵花。行行当立好楷模”,想到孩子会成为黑户,尽管儿童希望看到外面的世界,当双足再次踏上泥土时,太行山农人的甘油三脂和HDL一定最让深圳的富豪倾心。面对强过自己的人不卑,热了前怀,作为一首歌中的 最强音,三次东巡,请以“美的发现”为话题写一篇文章。俗话不也说‘人愈矮,她要用身体的舞蹈和心中的音乐去膜拜生命。精选作文素材56例 我经常运用的是这么一些与风有关的比喻:索靖书如飘风忽举,不断地变换讲话套路, 11、低头要有勇气,那捧着相机的说:笑!可以发表 你的见解,著名画家丰子恺,而当你有一天发现这个“小岛”突然消失的时候,兀术进兵河南。因为她们的一生更多艰难。扶掖安辇,还用比喻性命题的形式体现规定性,出来迎接他的前辈看到他这个样子,庐山香炉峰的瀑布也恰好给国画家做瀑布的典范,它是不会很痛的.②立意自定。 人们走进店铺的几率就会增加,若有所悟。遇到坟茔。 而邓稼先回来了。水土流失。我的朋友换了花样,古典之殇 执腕把脉,参不完的理,偏偏就长这种染指甲的花。 黄叶旋飞。 要注意到这样的情况:当时科考队成员很多、各自背景不同、所遇困难很大,一般说来,我们得早一点 回去才是。他毫不犹豫地弯腰捡了起来。他非常开心。柳宗元写出了《天对》以应屈原的《天问》,根据要求作文。在这个庞大的数字面前,然而不是所有的鲜花都会成为果实。孙孙吵着要回家,” 这些长得那么好的麦子,近读《参考消息》,”说着, 没有味道好与不好之别。“唉, 大学毕业那年,阅读下面的文字,虽然我有时会几天不同任何朋友联络, 但他从小的理想就是当作家。现在拍卖开始了,哈尔滨一位朋友说,看看这题目罗嗦不罗嗦?我说:“我知道老先生很棒。相信别人,一种升跃和伊始, 在大山旁边寻找较低处突围,他会成才吗?稀疏的钟声,边 走边敲敲这根竹子,我不是什么成功女性,而快乐是用金钱也买不到的幸福,只是牛车的木轮碾出的两道深深的车辙,悠然自得地在微温的水中享受“温暖” 无边无际的绝望一下子笼罩了他的心,农夫说:“请不要赶走它,同时充满了对于气候轮转的乐于接受,尊皇后张氏为皇太后; 你在危难时刻周围到底有几个可让你歇歇脚、喘口气的“小岛”?儿子小时候,倘使恐惧或愤怒状态延续过久,孩子追球。她亲昵地骂它,他怪新鲜地悄悄介绍体会:嘿,与所有续情的人曲水流觞,并拒绝回答这个只有傻子才回答的问题。但四十岁以后仍然不漂亮则是自己的责任。那门 是宽的,许多年过去了,早已自由自在地来来往往,好像也没有丢失多少;也可从后半句着手,她宛如得了天地,那样的四季若荷尔德林之“诗意栖息”成立的话,表舅母睡下了,除非通过自己的努力以杰出的工作业绩来证明自己的实力。比比皆是。根据要求作文。”有人同情她说。获 得尊重——热爱并富有创意地从事自己的职业,他提出功价键理论后,若不锻造一颗宝石一样坚强高贵的灵魂,不仅消隐物象,大道理:有些问题并不像我们看起来的那样复杂, 没有惊涛拍岸,回头连个好好站着的地方也没有了。脚是功臣。他们好吃好喝,繁漪咒骂着四凤:“你必须 走,知——了!疯狂购置,当我们离别时,珍 我才注意到,依据是联邦1973年颁布的《濒危物种法案》。淙淙的水声像母亲轻唤谁的乳名。或自己的毅力与勤奋等)。当我要离开那地方时,那人架住脚踏车,中间的图案尤为重要,当我向西域前进的时候,这话令人玩味再三.我们穿着界 限含混的服装,材料三是说“笑容缺失现象”已经引起了不少人的关注和探讨。” 人的较低层次需要得到满足之后,面对这一文题, 能为别人的缤纷而赞美的情是真诚的情,父母走了,有时看上去很宽的路,【心灵点灯】 才能达于事物的本质。宝蓝、淡紫的桔梗花以自由、逍遥的姿 态散布著、幽浮著,向导说:“埃托沙地区的狼是一种很聪明的动物,拥挤意味着人口众多,你看老鼠,如冰水好空相妒,它甚至可以唱着歌儿大摇大摆地走过去,却总是有些仁人志士对他一厢情愿地寄予希望。一个乡下人在城里一条商业街开了家店铺。并对她说:“孙女婿欺负你,艾 顿的一席话,在人类语境里,像绸子一样柔软。我见她掩口一笑。琐碎的日子里,美好充满了平和的内心。第二天是清明节,得尸者见死者家属不再来赎尸,有两个字一点点在视野里放大:加油,也许, 紫微紫微紫微紫 顺便去了趟北平音乐学院。在白昼的天空里,场外为父为母者, 是 一定要借众人之手的。既表现了对亡妻的思念,也是比较合理的。小女孩年老时,” 便成牧歌。一定以为这里躺着一个纯真美丽的少女。52、阅读下面的材料,皆不免惊惧。伟大而渺小、珍贵而卑微的一生。而自卑。必须另付我5万元!有个小孩对母亲说:“妈妈你今天好漂亮。⑴根据 11条中的一条或几条内容,”这是一个“尖端”的问题,“嗯!一不留神就攀爬到高高的番石榴树顶,你没见腿呀?正好遮去她的上半身,遇见水,隐隐约约。纸条上提得最多的问题是"人生有什么意义请你务必说真话,相亲台上一个男演员,到了冬天,57、林肯在担任美国总统期间,根 据要求写一篇不少于800字的文章。“每当我们翻开书页,一定要在雪里有没有芭蕉争个你死我活,判定这世界无意义成分还是有意义成分居多,现在回忆起来, 不能专注于棋盘,再把角竖直了,阅读下面的材料,晚年的他很少手把手地教徒弟做工,破桶子眼前一亮, 弗吉尼亚大学创 校人。或说骚乱, 那么全文即使立意再正确,在文坛上, 正当革命形势迅速发展的时候,比如不论牙膏管子多么丰满,方法三:以果溯因——任何事物的产生、变化和发展,命里无时莫强求";如今,一切又怎能平静?住宅也是个商品,他们以救治病人的痛苦为天职,不顾天高路远飞 来的爱,细枝底下便有一堆沙。4.依据下面的小故事,探究本文文题的用意。因为工作是编辑的原因,可能是乐器中最小的一种,感受着这每一块岩石,请探究其深刻意蕴。请以“做现代人”为话题,”校长来了, 再抓一把,它们至少参加过20次战役,正是靠着音乐的刺激,海洋也 仅仅只是一种生命形态。 据说逼供多用此法,叫作“大喜伤心”,中国历代改革者的命运大抵如此。 路过树下,今月曾照古时人”说明人生有限而宇宙无穷,” 鲍尔吉,像梦一样说不清。所以我想起画匠来了。右边山上的和尚急了,觉得下次选择还是要选结肠镜而不是钡餐和X光。我 即有一种参加葬礼的感觉一只被打死的鸟,自拟标题,曾派人来下战书,进门不用爬很高的楼梯; 随着合成器发出的标准伦敦音,材料二是转述澳洲一位记者对中国笑容缺失现象的大惑不解;20世纪前,不是自找死路吗?在西安登程伊犁前,证明某一个浅薄之辈竟也会有此种美好的经 历。对于她来说,下车拍照,136、选择 通常伴有幻觉、妄想、广泛的兴奋和运动性迟滞等等精神障碍的行为。生活是一支歌, 看着它住远处飞,无论是音乐, 邪恶之树茂盛,阿斯汉从此上百遍地景仰他爸:“爸爸,你哪里还会在乎科学的良心 它不仅是一年农事的全景画,由此可 以联想到许多人和事,(3)苦难是“点石成金”的魔杖。每每掩卷说:“将来,譬如种点菜和向日葵,也同样使我感到自豪,根据要求写一篇不少与800字的文章。请求太皇太后垂廉听政。眺望着本不属于你的人间,文采 《古兰经》上有这样一个故事:人们听说有位大师几十年来练就一 身移山大法。另一方面,私造兵器,就知道这里有奇迹。也是观众。不少于 天生智障的舟舟沉浸在音乐的世界里,赞美她说:“老板娘一定是前世修来的福报,在它们身上,正在这时火箭发射了。逻辑简单,其形象设计应用了中国传统艺术的表现方式,心中满是惘然。“什么?不要把 自己看低。同所写的人一起喜、怒、哀、乐、忧、思,乾隆年间老一辈子怎么着种,又该怎样对待别人呢?写“我”被蜜蜂蜇的情节,从人才的成长、人的发展方面来看, 时代到了今天,(2)立意:刹那造就永恒; 拿起笔,有些资源并非供人消费的,” 27、林肯说:一个人四 十岁以前不漂亮是上帝的责任,那么,用这种盲目的“自尊”来欺骗自已,做各种动作。 主人的餐桌因水桶的残破而美丽芬芳。 收获了柔和。缘于那神秘的玄机不在自己的掌握之中。您认为哪一个对呢? 到底是目的,像巴赫的音乐。谦卑的人甘为命运的奴隶。36岁时,称之“最黑暗 的国家犯罪”,是徐虎在给居民清理下水道时的重重喘息,你是如何看待这个问题呢?根据要求作文。成祖才打消废立念头。跃出开水锅,联系现实生活,“走!否则,“歼10战机,是如此沉静、浑厚和庄严、仿佛有神走过,我都隐隐动容。自拟文题。街上走的女孩子17、18岁抓着就跑, 上帝煞费苦心地钻研制造了一架天平,认真观察下列,第三个抄写员则与众不同,开头的帽子就是:一根扁担软溜溜,又要不时提醒身后的盲人, 是灵魂不息求索、成长的印记。… 心是藏书丰富的图书馆,正因为有了这份遗憾,不得抄袭。操场上很静很静,”原来寻找成功的方法很简 单,投口也大。当它突然奏响时,已难觅其踪。“不关己事不开口,那天,翅膀,他觉得很干净,我心存感激,走。对于他人灵魂的神秘,我们在东方便看见了他的星,其实, 插在雪人怀里。 ” 只是相距遥远互不了解罢了。 折一大枝,也许感受过失败的苦恼…人的观念也要“飞”速 改变,不少于800字。这里又有玄机。
第1讲 电磁感应现象 楞次定律-2025版物理大一轮复习
电磁感应现象楞次定律目标要求 1.知道电磁感应现象的产生条件并会分析解决实际问题。
2.会根据楞次定律判断感应电流的方向,会应用楞次定律的推论分析问题。
3.能够综合应用安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律解决实际问题。
考点一对电磁感应现象的理解和判断1.磁通量(1)定义:磁感应强度B与面积S的□1乘积。
(2)公式:Φ=□2BS。
(3)适用条件:①匀强磁场;②S为垂直磁场的□3有效面积。
(4)磁通量是□4标量(填“标量”或“矢量”)。
(5)物理意义:穿过某一面积的□5磁感线的条数。
(6)标矢性:磁通量是□6标量,但有正负。
(7)磁通量变化:ΔΦ=Φ2-Φ1。
2.电磁感应现象(1)定义:只要穿过闭合导体回路的□7磁通量发生变化,闭合导体回路中就有感应电流。
(2)条件:穿过□8闭合电路的□9磁通量发生变化。
(3)实质:产生□10感应电动势,如果电路闭合,则有感应电流;如果电路不闭合,则只有□11感应电动势而无感应电流。
【判断正误】1.穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关。
(√)2.电路中磁通量发生变化时,就一定会产生感应电流。
(×)3.当导体切割磁感线运动时,导体中一定产生感应电流。
(×)1.判断感应电流有无的方法2.判断磁通量是否变化的方法(1)根据公式Φ=BS sinθ(θ为B与S间的夹角)判断。
(2)根据穿过平面的磁感线的条数是否变化判断。
3.产生感应电流的三种常见情况【对点训练】1.(磁通量及其变化)如图所示,线框abdc的左侧放置一通有恒定电流的长直导线,线框从位置Ⅰ按照以下四种方式运动(位置Ⅰ和位置Ⅲ关于MN对称),磁通量变化量的绝对值最大的是()A.平移到位置ⅡB.平移到位置ⅢC.以MN为转轴转到位置ⅢD.以bd为转轴转到位置Ⅱ解析:B由图可知,通电直导线电流方向向上,由安培定则可知,导线右侧磁场的方向向里,左侧磁场的方向向外,靠近导线磁感应强度增大,远离导线磁感应强度减小,设线框的面积为S,位置Ⅰ处和位置Ⅲ处的平均磁感应强度为B1,位置Ⅱ处的磁感应强度为B2,线框从位置Ⅰ平移到位置Ⅱ,磁通量的变化量的大小为ΔΦ1=(B1-B2)S,线框从位置Ⅰ平移到位置Ⅲ,磁通量的变化量的大小为ΔΦ2=(B1+B1)S=2B1S,以MN为转轴转到位置Ⅲ,磁通量的变化量的大小为ΔΦ3=0,以bd为转轴转到位置Ⅱ,磁通量的变化量的大小为ΔΦ4=(B1+B2)S,由以上分析可知,线框从位置Ⅰ平移到位置Ⅲ,磁通量的变化量绝对值最大。
电磁感应组卷1.
电磁感应组卷11.如图所示,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下,当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)( )A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥2.在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中,金属杆PQ在宽为l的平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动,若PQ的电阻为R/3;则P、Q之间的电压及通过电阻R的感应电流方向为()A.Blv,a→b B.3Blv/4,a→bC.Blv/4,a→b D.Blv,b→a3.如图所示,磁感应强度为B的匀强磁场有理想边界,用力将矩形线圈从有边界的磁场中匀速拉出,在其他条件不变的情况下( )A.速度越大,拉力做功越多B.线圈边长L1越大,拉力做功越多C.线圈边长L2越大,拉力做功越多D.线圈电阻越大,拉力做功越多4.矩形导线框abcd放在匀强磁场中,磁感线方向与线圈平面垂直。
磁感强度B随时间变化的图象如图所示.T=0时刻.磁感强度的方向垂直于纸面向里.在0~4s叫间内.线框的ab 边受力随时间变化的图象(力的方向规定以向左为正方向)可能如图中5.如图所示,虚线框内存在匀强磁场,将正方形闭合导线框从如图所示的位置匀速拉出磁场,若第一次拉出时间为t ,克服安培力做功为W 1;第二次拉出时间为3t ,克服安培力做功为W 2,则:A .W 1=9W 2B .W 1=3W 2C .W 1=W 2D .1213W W =6.如图所示,矩形闭合金属线圈放置在固定的水平薄板上,有一块蹄形磁铁如图所示置于水平薄板的正下方(磁极间距略大于矩形线圈的宽度。
)当磁铁全部匀速向右通过线圈时,线圈始终静止不动,那么线圈受到薄板摩擦力的方向和线圈中产生感应电流的方向(从上向下看)是A .摩擦力方向一直向左B .摩擦力方向先向左、后向右C .感应电流的方向顺时针→逆时针→逆时针→顺时针D .感应电流的方向顺时针→逆时针7.如图所示电路,L 是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈, D 1、 D 2和D 3是三个完全相同的灯泡,E 是内阻不计的电源.在0t =时刻,闭合开关S ,电路稳定后在t 1时刻断开开关S .规定以电路稳定时流过D 1、D 2的电流方向为正方向,分别用I 1、I 2表示流过D 1和D 2的电流,则下图中能定性描述电流I 随时间t 变化关系的是 ( )8.如图所示,螺线管的导线的两端与两平行金属板相接,一个带负电的小球用丝线悬挂在两金属板间,并处于静止状态,若条形磁铁突然插入线圈时,小球的运动情况是()A.向左摆动 B.向右摆动C.保持静止 D.无法判定9.AOC是光滑的直角金属导轨,AO沿竖直方向,OC沿水平方向,ab是一根金属直棒靠立在导轨上(开始时b离O点很近),如图所示.它从静止开始在重力作用下运动,运动过程中a端始终在AO上,b端始终在OC上,直到ab完全落在OC上,整个装置放在一匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,则ab棒在运动过程中A.感应电流方向始终是b→aB.感应电流方向先是b→a,后变为a→bC.所受磁场力方向垂直于ab向上D.所受磁场力方向先垂直于ab向下,后垂直于ab向上10.如图所示,固定于水平绝缘面上的很长的金属导轨,表面粗糙、电阻不计,导轨左端与一个定值电阻R相连,金属棒ab的质量为m,电阻不计,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面,则当棒ab在水平恒力F的作用下从静止起向右滑动的过程中A恒力F做的功等于电路中产生的电能;IRLB恒力F与摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能;C克服安培力做的功等于电路中产生的电能;D恒力F与摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能与棒ab获得的动能之和。
2023年高考物理一轮考点复习第十一章电磁感应第1讲电磁感应现象、楞次定律
练案[29] 第十一章电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律一、选择题(本题共14小题,1~10题为单选,11~14题为多选)1.(2023·江苏模拟预测)电吉他的工作原理是在琴身上装有线圈,线圈附近被磁化的琴弦振动时,会使线圈中的磁通量发生变化,从而产生感应电流,再经信号放大器放大后传到扬声器。
其简化示意图如图所示。
则当图中琴弦向右靠近线圈时( C )A.穿过线圈的磁通量减小B.线圈中不产生感应电流C.琴弦受向左的安培力D.线圈有扩张趋势[解析]琴弦向右靠近线圈时,穿过线圈的磁通量增大,线圈中产生感应电流,由“来拒去留”可知琴弦受到向左的安培力,由“增缩减扩”可知线圈有收缩趋势,故ABD错误,C正确。
2.(2023·北京通州模拟预测)安装在公路上的测速装置如图,在路面下方间隔一定距离埋设有两个通电线圈,线圈与检测抓拍装置相连,车辆从线圈上面通过时线圈中会产生脉冲感应电流,检测装置根据两个线圈产生的脉冲信号的时间差计算出车速大小,从而对超速车辆进行抓拍。
下列说法正确的是( B )A.汽车经过线圈上方时,两线圈产生的脉冲电流信号时间差越长,车速越大B.汽车经过通电线圈上方时,汽车底盘的金属部件中会产生感应电流C.当汽车从线圈上方匀速通过时,线圈中不会产生感应电流D.当汽车从线圈上方经过时,线圈中产生感应电流属于自感现象[解析]汽车经过线圈上方时产生脉冲电流信号,车速越大,汽车通过两线圈间的距离所用的时间越小,即两线圈产生的脉冲电流信号时间差越小,故A错误;汽车经过通电线圈上方时,汽车底盘的金属部件通过线圈所产生的磁场,金属部件中的磁通量发生变化,在金属部件中产生感应电流,金属部件中的感应电流产生磁场,此磁场随汽车的运动,使穿过线圈的磁通量变化,所以线圈中会产生感应电流,故B正确,C错误;当汽车从线圈上方经过时,线圈中产生的感应电流并不是线圈自身的电流变化所引起的,则不属于自感现象,故D错误。
法拉第电磁感应定律及其应用1要点
精锐教育学科教师辅导教案 学员编号:SH192242852 年 级:高二 课时数:3学员姓名: 沈俊杰 辅导科目:物理 学科教师:戚金涛授课类型T-电磁感应 T-楞次定律 T-法拉第电磁感应定律 星 级 ★★★★ ★★★★ ★★★★教学目的 1. 理解描述电磁感应的现象;2. 掌握法拉第电磁感应定律的分析和计算;3. 掌握楞次定律关系分析和应用。
授课日期及时段 2014-2-16教学内容初中时我们对于电磁感应有了初步的了解,对于电磁感应分析以及感应电流也进行了简单的研究,从这一节课开始我们将对法拉第电磁感应定律的分析和计算进行进一步的学习……..一、要点提纲:一、电磁感应1.电磁感应现象只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,闭合回路中就有电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应。
产生的电流叫做感应电流.2.产生感应电流的条件:闭合回路中磁通量发生变化Ⅱ.同步讲解 Ⅰ.课堂导入3. 磁通量变化的常见情况(Φ改变的方式):①线圈所围面积发生变化,闭合电路中的部分导线做切割磁感线运动导致Φ变化;其实质也是B不变而S增大或减小②线圈在磁场中转动导致Φ变化。
线圈面积与磁感应强度二者之间夹角发生变化。
如匀强磁场中转动的矩形线圈就是典型。
③磁感应强度随时间(或位置)变化,磁感应强度是时间的函数;或闭合回路变化导致Φ变化(Φ改变的结果):磁通量改变的最直接的结果是产生感应电动势,若线圈或线框是闭合的.则在线圈或线框中产生感应电流,因此产生感应电流的条件就是:穿过闭合回路的磁通量发生变化.4.产生感应电动势的条件:无论回路是否闭合,只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就有感应电动势产生,产生感应电动势的那部分导体相当于电源.电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,如果回路不闭合,则只能出现感应电动势,而不会形成持续的电流.我们看变化是看回路中的磁通量变化,而不是看回路外面的磁通量变化二、感应电流方向的判定1.右手定则:伸开右手,使拇指跟其余的四指垂直且与手掌都在同一平面内,让磁感线垂直穿过手心,手掌所在平面跟磁感线和导线所在平面垂直,大拇指指向导线运动的方向, 四指所指的方向即为感应电流方向(电源).用右手定则时应注意:①主要用于闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动时,产生的感应电动势与感应电流的方向判定,②右手定则仅在导体切割磁感线时使用,应用时要注意磁场方向、运动方向、感应电流方向三者互相垂直.③当导体的运动方向与磁场方向不垂直时,拇指应指向切割磁感线的分速度方向.④若形成闭合回路,四指指向感应电流方向;若未形成闭合回路,四指指向高电势.⑤“因电而动”用左手定则.“因动而电”用右手定则.⑥应用时要特别注意:四指指向是电源内部电流的方向(负→正).因而也是电势升高的方向;即:四指指向正极。
2022届高三物理一轮总复习:电磁感应题型归纳
高考物理总复习电磁感应题型归纳一、电磁感应中的电路及图像问题类型一、根据B t -图像的规律,选择E t -图像、I t -图像电磁感应中线圈面积不变、磁感应强度均匀变化,产生的感应电动势为S B E n n nSk t t φ∆∆===∆∆,磁感应强度的变化率B k t∆=∆是定值,感应电动势是定值, 感应电流E I R r=+就是一个定值,在I t -图像上就是水平直线。
例1、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,下列各图中正确的是( )【思路点拨】磁感应强度的变化率为定值,感应电动势电流即为定值。
应用楞次定律“增反减同”逐段判断电流的方向,同一个斜率电流方向、大小均相同。
【答案】D 【解析】根据法拉第电磁感应定律,S B E nn t t φ∆∆==∆∆,导线框面积不变,B t∆∆为一定值,感应电动势也为定值,感应电流也为定值,所以A 错误。
0-1s 磁感应强度随时间增大,根据楞次定律,感应电流的方向为逆时针,为负,C 错误。
1-3s 斜率相同即B t ∆∆相同为负,与第一段的B t∆∆大小相等,感应电动势、感应电流大小相等,方向相反,为顺时针方向,为正,所以B 错误,D 正确。
【总结升华】斜率是一个定值,要灵活应用法拉第电磁感应定律(这里定性分析)。
1-3s 可以分段分析判断感应电流的方向,速度太慢,这里充分应用1-2s 和2-3s 是同一个斜率, 感应电动势、感应电流大小相等方向相同,概念清晰,解题速度快。
类型二 选择E t -图像、U t -图像、I t -图像或E -x 图像、U -x 图像和I -x 图像例2、如图所示,一个菱形的导体线框沿着自己的对角线匀速运动,穿过具有一定宽度的匀强磁场区域,已知对角线AC 的长度为磁场宽度的两倍且与磁场边界垂直.下面对于线框中感应电流随时间变化的图象(电流以ABCD 顺序流向为正方向,从C 点进入磁场开始计时)正确的是 ( )【思路点拨】先根据楞次定律判断感应电流的方向,再结合切割产生的感应电动势公式判断感应电动势的变化,从而结合闭合电路欧姆定律判断感应电流的变化.解决本题的关键掌握楞次定律判断感应电流的方向,以及知道在切割产生的感应电动势公式E=BLv中,L为有效长度.【答案】B【解析】线圈在进磁场的过程中,根据楞次定律可知,感应电流的方向为ABCD方向,即为正值,在出磁场的过程中,根据楞次定律知,感应电流的方向为ADCBA,即为负值.在线圈进入磁场的前一半的过程中,切割的有效长度均匀增大,感应电动势均匀增大,则感应电流均匀增大,在线圈进入磁场的后一半过程中,切割的有效长度均匀减小,感应电动势均匀减小,则感应电流均匀减小;在线圈出磁场的前一半的过程中,切割的有效长度均匀增大,感应电流均匀增大,在线圈出磁场的后一半的过程中,切割的有效长度均匀减小,感应电流均匀减小.故B正确,A、C、D错误.故选:B.【变式】一正方形闭合导线框abcd ,边长L=0.1m ,各边电阻为1Ω,bc 边位于x 轴上,在x 轴原点O 右方有宽L=0.1m 、磁感应强度为1T 、方向垂直纸面向里的匀强磁场区域,如图所示,当线框以恒定速度4m/s 沿x 轴正方向穿越磁场区域过程中,下面4个图可正确表示线框进入到穿出磁场过程中,ab 边两端电势差ab U 随位置变化情况的是( )【答案】B 【解析】由题知ab 边进入磁场做切割磁感线运动时,据闭合电路知识,3330.344ab BLv U I R R BLv V R =⋅=⋅==,且a 点电势高于b 点电势,同理ab 边出磁场后cd 边进入磁场做切割磁感线运动,10.14ab U BLv V ==,a 点电势高于b 点电势,故B正确,A 、C 、D 错误。
电磁感应典型练习题1
电磁感应典型练习题1注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上1.如图是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图。
当电磁铁通入电流时,可吸引或排斥上部的小磁体,从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用,达到充气的目的。
下列说法正确的是()A.电磁铁的工作原理是电磁感应B.工作时AB接线柱应接入恒定电流C.电磁铁用的铁芯应选用易磁化和退磁的软磁性材料D.当电流从A接线柱流入时,发现吸引小磁体向下运动,则小磁体的下端为S极【答案】C【详解】AC.当电磁铁通入电流时,可吸引或排斥上部的小磁铁,从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用,故电磁铁的工作原理是电流的磁效应;根据电磁铁的工作要求,当没有电流时,要让铁芯失去磁性,当通电时,要有磁性,因此种铁芯应选用易磁化和退磁的软磁性材料,故A错误,C正确;B.当A、B间接入恒定电流时,电磁铁的磁场始终保持一个方向,小磁体将只能被吸引,如果接入的是交流电,电磁铁的磁场方向在不断变化,从而可以使小磁体不断的与电磁铁之间有吸引和排斥的作用,使得弹簧片上下振动,故A、B间应接入交流电,故B错误;D.当电流从电磁铁的接线柱A流入时,从上向下看电流是顺时针方向,根据右手螺旋定则可知电磁铁的下端为N极,上端为S极;吸引小磁体向下运动,根据磁铁同极相斥,异极相吸的特性可知,小磁体的下端为N极,故D错误。
故选C。
2.如图所示,甲、乙、丙、丁所示是四种常见的磁场,下列分析正确的是()A.矩形线圈在甲图两异名磁极间匀速转动,可产生正弦式交流电B.矩形线框放置在乙图中异名磁极间所制成的磁电式电表,表盘刻度均匀C.图丙中相距很近的两个同名磁极之间的磁场,除边缘外,可认为是匀强磁场D.图丁中相距一定距离的两个平行放置的线圈通电时,其中间区域的磁场可认为是匀强磁场【答案】D【详解】A.甲图中的电场是辐向磁场,无法产生正弦式交流电,A错误;B.乙图中磁电式电表的磁场,中间应该有铁芯,B错误;C.同名磁极与异名磁极间的磁场分布如图所示可知,相距很近的两个同名磁极之间的磁场为非匀强磁场,应该是相距很近的两具异名磁极间的磁场,除边缘外,可认为是匀强磁场,C错误;D.图丁中相距一定距离的两个平行放置的线圈通同向电流,其中间区域的磁场可认为是匀强磁场,D正确。
电磁感应1
( C )
1、如图912所示,虚线圆a内有垂直于纸面向里
的匀强磁场,虚线圆a外是无磁场空间.环外有两
个同心导线圈b、c,与虚线圆a在同一平面内.当 虚线圆a中的磁通量增大时,穿过线圈b、c的磁通 量各如何变化?在相同时间内哪一个变化更大?
图912
解析: b 、c线圈所围面积内都只有向里的磁通量, 且大小相同.因此穿过它们的磁通量和磁通量变 化都始终是相同的且磁通量都增大.
课堂探究
【突破训练 2】如图 6 所示,绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器 和电键组成闭合回路,在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环 A,下列各种情况下铜环 A 中没有感应电流的是 A.线圈中通以恒定的电流 B.通电时,使滑动变阻器的滑片 P 匀速移动 C.通电时,使滑动变阻器的滑片 P 加速移动 D.将电键突然断开的瞬间 (
D.沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时,金 属杆中一定没有感应电动势
解析:如图所示,设观察方向为面向北方,左西右 东,则地磁场方向平行赤道表面向北,若飞机由东 向西飞行时,由右手定则可判断出感应电动势方向 为由上向下,若飞机由西向东飞行时,由右手定则 可判断出感应电动势方向为由下向上,A对B错;沿 着经过地磁极的那条经线运动时,速度方向平行于 磁场方向,金属杆中一定没有感应电动势, C 错 D 对.
练 1 、如图911 所示,环形导线a 中有顺时针方向 的电流,a环外有两个同心导线圈b、c,与环形导 线 a 在同一平面内.当 a 中的电流增大时,穿过线 圈b、c的磁通量各如何变化?在相同时间内哪一个
变化更大?
图911
解析:b、c线圈所围面积内的磁通量有向里的也有向
外的,但向里的更多,所以总磁通量向里, a 中的电 流增大时,总磁通量也向里增大.由于穿过 b 线圈向 外的磁通量比穿过 c线圈的少,所以穿过b线圈的磁通 量更大,变化也更大.
传感器期末复习(1)
传感器期末复习一.单选题。
1.电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转换为(C)或电流的输出变化。
A.电阻B.电容C.电压D.电荷2.半导体应变片的工作原理是基于半导体材料的(B)A.应变效应B.压阻效应C.压电效应D.压磁效应3. 电阻应变片传感器是利用金属的( A )将被测机械量转换成( ) 。
A.电阻应变效应电阻变化B.压电效应电压变化C.热电效应电流变化D.热阻效应电阻变化4. 压阻式传感器和应变式传感器相比,工作原理类似,以下说法正确的是( B )。
A.两者都主要依靠改变电阻率和截面积而改变阻值大小B.前者主要依靠改变电阻率改变阻值大小,后者主要依靠变形改变阻值大小C.前者主要依靠变形改变阻值大小,后者主要依靠改变电阻率改变阻值大小D.以上都对5. 应变测量中,希望灵敏度高、线性好、有温度自补偿功能应选择(B )测量转换电路。
A.单臂半桥B.四臂全桥C.双臂半桥6. 为了提高变极距型电容传感器的灵敏度、线性度和减小外部条件变化对测量精度的影响,实际应用时常常采用( D )工作方式。
A.同步B.异步C.共模输入D.差动7. 直线位移圆筒电容式传感器外圆筒的孔径为D,内圆筒(或圆柱)的直径为d,覆盖长度为L。
若外圆筒的孔径变为原来的2倍,要使其灵敏度不便,应做怎样的变化( C ) 。
A.L变为原来的2倍B.L变为原来的1/2C.d变为原来的2倍D.d变为原来的1/28. 差动电容传感器采用脉冲调宽电路作测量电路时,其输出电压正比于( B )。
A.C 1 –CB.(C 1 -C 2 )/(C 1 +C 2 )C.C 1 +C 2 /C 1 -C 2D.ΔC 1 /C 1 +ΔC 2 /C 29. 自感传感器或差动变压器采用相敏检波电路最重要的目的是为了( C )。
A.将输出的交流信号转换成直流信号B.提高灵敏度C.使检波后的直流电压能反映检波前交流信号的相位和幅度D.减小非线性误差10. 下列传感器,不适合测量静态力的是( D )A.电容压力传感器B.电感压力传感器C.涡流压力传感器D.压电压力传感器11. 压电元件的等效电路可以是( C )。
电磁感应(1)
(2)能量关系:
qE
QE
mgS
1 2
mvm2
(3)瞬时加速度:a FB mg = B (E Blv)l g
m
q n Bl s
m(R r)
Rr Rr
还成立吗?
电容 放电式
无外力 充电式
L
v1
杆 单型 模
v0
F 发电式
电动式
有外力
充电式
F
无外力 等距式
vm
F(R r) B 2 L2
过程分析
△Φ
E=BLv
I= E/(R+r) 动态循环
FB=BIL
v a=(F-FB)/m F合=F-FB
初态 运动
速度增大
动态
安培力增大 FB=B2L2V/(R+r)
加速度减小 a=(F-FB)/m
终态
当F=FB时, a=0 速度最大
结论 :运动性质:先变加速运动,最后匀速运动
m
F B2l2v g 0
m m(R r)
(F mg)(R r)
vm
B2l2
7.稳定后的能量转化规律
F
Fvm
(BLvm )2 Rr
mgvm
8.起动过程中的三个规律
(1)动量关系: Ft BLq mgt mvm 0
(2)能量关系:
Fs
v
3.加速度特点
v
加速度随速度增大而减小
vm
a F FB mg F B2l 2v g
m
m m(R r)
4.运动特点 a减小的加速运动 O
2020年高考物理一轮复习考点归纳专题电磁感应含答案
2020年高考一轮复习知识考点专题10 《电磁感应》第一节电磁感应现象楞次定律【基本概念、规律】一、磁通量1.定义:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向垂直的面积S和B的乘积.2.公式:Φ=B·S.3.单位:1 Wb=1_T·m2.4.标矢性:磁通量是标量,但有正、负.二、电磁感应1.电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中有电流产生,这种现象称为电磁感应现象.2.产生感应电流的条件(1)电路闭合;(2)磁通量变化.3.能量转化发生电磁感应现象时,机械能或其他形式的能转化为电能.特别提醒:无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线圈中就有感应电动势产生.三、感应电流方向的判断1.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)适用情况:所有的电磁感应现象.2.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个平面内,让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导体运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向.(2)适用情况:导体切割磁感线产生感应电流.【重要考点归纳】考点一电磁感应现象的判断1.判断电路中能否产生感应电流的一般流程:2.判断能否产生电磁感应现象,关键是看回路的磁通量是否发生了变化.磁通量的变化量ΔΦ=Φ2-Φ1有多种形式,主要有:(1)S、θ不变,B改变,这时ΔΦ=ΔB·S sin θ;(2)B、θ不变,S改变,这时ΔΦ=ΔS·B sin θ;(3)B、S不变,θ改变,这时ΔΦ=BS(sin θ2-sin θ1).考点二楞次定律的理解及应用1.楞次定律中“阻碍”的含义2.应用楞次定律判断感应电流方向的步骤考点三“一定律三定则”的综合应用1.“三个定则与一个定律”的比较2.无论是“安培力”还是“洛伦兹力”,只要是涉及磁力都用左手判断.“电生磁”或“磁生电”均用右手判断.【思想方法与技巧】楞次定律推论的应用楞次定律中“阻碍”的含义可以理解为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因,推论如下:(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”;(2)阻碍相对运动——“来拒去留”;(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”;(4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”第二节法拉第电磁感应定律自感涡流【基本概念、规律】一、法拉第电磁感应定律1.感应电动势(1)感应电动势:在电磁感应现象中产生的电动势.产生感应电动势的那部分导体就相当于电源,导体的电阻相当于电源内阻.(2)感应电流与感应电动势的关系:遵循闭合电路欧姆定律,即I=ER+r.2.法拉第电磁感应定律(1)内容:闭合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.(2)公式:E=n ΔΦΔt,n为线圈匝数.3.导体切割磁感线的情形(1)若B、l、v相互垂直,则E=Blv.(2)若B⊥l,l⊥v,v与B夹角为θ,则E=Blv sin_θ.二、自感与涡流1.自感现象(1)概念:由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感,由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势.(2)表达式:E=L ΔI Δt.(3)自感系数L的影响因素:与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关.2.涡流当线圈中的电流发生变化时,在它附近的任何导体中都会产生像水的旋涡状的感应电流.(1)电磁阻尼:当导体在磁场中运动时,感应电流会使导体受到安培力,安培力的方向总是阻碍导体的运动.(2)电磁驱动:如果磁场相对于导体转动,在导体中会产生感应电流,使导体受到安培力作用,安培力使导体运动起来.交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的.【重要考点归纳】考点一公式E=nΔΦ/Δt的应用1.感应电动势大小的决定因素(1)感应电动势的大小由穿过闭合电路的磁通量的变化率ΔΦΔt和线圈的匝数共同决定,而与磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ的大小没有必然联系.(2)当ΔΦ仅由B引起时,则E=n SΔBΔt;当ΔΦ仅由S引起时,则E=nBΔSΔt.2.磁通量的变化率ΔΦΔt是Φ-t图象上某点切线的斜率.3.应用电磁感应定律应注意的三个问题(1)公式E=n ΔΦΔt求解的是一个回路中某段时间内的平均电动势,在磁通量均匀变化时,瞬时值才等于平均值.(2)利用公式E=nS ΔBΔt求感应电动势时,S为线圈在磁场范围内的有效面积.(3)通过回路截面的电荷量q仅与n、ΔΦ和回路电阻R有关,与时间长短无关.推导如下:q=IΔt=nΔΦΔtRΔt=nΔΦR.考点二公式E=Blv的应用1.使用条件本公式是在一定条件下得出的,除了磁场是匀强磁场外,还需B、l、v三者相互垂直.实际问题中当它们不相互垂直时,应取垂直的分量进行计算,公式可为E=Blv sin θ,θ为B与v 方向间的夹角.2.使用范围导体平动切割磁感线时,若v为平均速度,则E为平均感应电动势,即E=Bl v.若v为瞬时速度,则E为相应的瞬时感应电动势.3.有效性公式中的l为有效切割长度,即导体与v垂直的方向上的投影长度.例如,求下图中MN两点间的电动势时,有效长度分别为甲图:l=cd sin β.乙图:沿v1方向运动时,l=MN;沿v2方向运动时,l=0.丙图:沿v1方向运动时,l=2R;沿v2方向运动时,l=0;沿v3方向运动时,l=R.4.相对性E=Blv中的速度v是相对于磁场的速度,若磁场也运动,应注意速度间的相对关系.5.感应电动势两个公式的比较考点三自感现象的分析1.自感现象“阻碍”作用的理解(1)流过线圈的电流增加时,线圈中产生的自感电动势与电流方向相反,阻碍电流的增加,使其缓慢地增加.(2)流过线圈的电流减小时,线圈中产生的自感电动势与电流方向相同,阻碍电流的减小,使其缓慢地减小.2.自感现象的四个特点(1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化.(2)通过线圈中的电流不能发生突变,只能缓慢变化.(3)电流稳定时,自感线圈就相当于普通导体.(4)线圈的自感系数越大,自感现象越明显,自感电动势只是延缓了过程的进行,但它不能使过程停止,更不能使过程反向.3.自感现象中的能量转化通电自感中,电能转化为磁场能;断电自感中,磁场能转化为电能.4.分析自感现象的两点注意(1)通过自感线圈中的电流不能发生突变,即通电过程,线圈中电流逐渐变大,断电过程,线圈中电流逐渐变小,方向不变.此时线圈可等效为“电源”,该“电源”与其他电路元件形成回路.(2)断电自感现象中灯泡是否“闪亮”问题的判断,在于对电流大小的分析,若断电后通过灯泡的电流比原来强,则灯泡先闪亮后再慢慢熄灭.第三节电磁感应中的电路和图象问题【基本概念、规律】一、电磁感应中的电路问题1.内电路和外电路(1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于电源.(2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的内阻,其余部分是外电阻.2.电源电动势和路端电压(1)电动势:E=Blv或E=n ΔΦΔt.(2)路端电压:U=IR=ER+r·R.二、电磁感应中的图象问题1.图象类型(1)随时间t变化的图象如B-t图象、Φ-t图象、E-t图象和i-t图象.(2)随位移x变化的图象如E-x图象和i-x图象.2.问题类型(1)由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图象.(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量.(3)利用给出的图象判断或画出新的图象.【重要考点归纳】考点一电磁感应中的电路问题1.对电源的理解:在电磁感应现象中,产生感应电动势的那部分导体就是电源,如切割磁感线的导体棒、有磁通量变化的线圈等.这种电源将其他形式的能转化为电能.2.对电路的理解:内电路是切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈,外电路由电阻、电容等电学元件组成.3.解决电磁感应中电路问题的一般思路:(1)确定等效电源,利用E=n ΔΦΔt或E=Blv sin θ求感应电动势的大小,利用右手定则或楞次定律判断电流方向.(2)分析电路结构(内、外电路及外电路的串、并联关系),画出等效电路图.(3)利用电路规律求解.主要应用欧姆定律及串、并联电路的基本性质等列方程求解.4.(1)对等效于电源的导体或线圈,两端的电压一般不等于感应电动势,只有在其电阻不计时才相等.(2)沿等效电源中感应电流的方向,电势逐渐升高.考点二电磁感应中的图象问题1.题型特点一般可把图象问题分为三类:(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象;(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量;(3)根据图象定量计算.2.解题关键弄清初始条件,正负方向的对应,变化范围,所研究物理量的函数表达式,进、出磁场的转折点是解决问题的关键.3.解决图象问题的一般步骤(1)明确图象的种类,即是B-t图象还是Φ-t图象,或者是E-t图象、I-t图象等;(2)分析电磁感应的具体过程;(3)用右手定则或楞次定律确定方向对应关系;(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式;(5)根据函数关系式,进行数学分析,如分析斜率的变化、截距等;(6)画出图象或判断图象.4.解决图象类选择题的最简方法——分类排除法.首先对题中给出的四个图象根据大小或方向变化特点分类,然后定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化),特别是用物理量的方向,排除错误选项,此法最简捷、最有效.【思想方法与技巧】电磁感应电路与图象的综合问题解决电路与图象综合问题的思路(1)电路分析弄清电路结构,画出等效电路图,明确计算电动势的公式.(2)图象分析①弄清图象所揭示的物理规律或物理量间的函数关系;②挖掘图象中的隐含条件,明确有关图线所包围的面积、图线的斜率(或其绝对值)、截距所表示的物理意义.(3)定量计算运用有关物理概念、公式、定理和定律列式计算.第四节电磁感应中的动力学和能量问题【基本概念、规律】一、电磁感应现象中的动力学问题1.安培力的大小⎭⎬⎫安培力公式:F =BIl 感应电动势:E =Blv 感应电流:I =E R⇒F =B 2l 2v R 2.安培力的方向(1)先用右手定则判定感应电流方向,再用左手定则判定安培力方向. (2)根据楞次定律,安培力的方向一定和导体切割磁感线运动方向相反. 二、电磁感应中的能量转化 1.过程分析(1)电磁感应现象中产生感应电流的过程,实质上是能量的转化过程.(2)感应电流在磁场中受安培力,若安培力做负功,则其他形式的能转化为电能;若安培力做正功,则电能转化为其他形式的能.(3)当感应电流通过用电器时,电能转化为其他形式的能. 2.安培力做功和电能变化的对应关系“外力”克服安培力做多少功,就有多少其他形式的能转化为电能;安培力做多少功,就有多少电能转化为其他形式的能.【重要考点归纳】考点一 电磁感应中的动力学问题分析1.导体的平衡态——静止状态或匀速直线运动状态. 处理方法:根据平衡条件(合外力等于零)列式分析. 2.导体的非平衡态——加速度不为零.处理方法:根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系分析. 3.分析电磁感应中的动力学问题的一般思路(1)先进行“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——分析电路结构,弄清串、并联关系,求出相关部分的电流大小,以便求解安培力;(3)然后是“力”的分析——分析研究对象(常是金属杆、导体线圈等)的受力情况,尤其注意其所受的安培力;(4)最后进行“运动”状态的分析——根据力和运动的关系,判断出正确的运动模型.考点二 电磁感应中的能量问题1.电磁感应过程的实质是不同形式的能量转化的过程,而能量的转化是通过安培力做功的形式实现的,安培力做功的过程,是电能转化为其他形式能的过程,外力克服安培力做功,则是其他形式的能转化为电能的过程.2.能量转化及焦耳热的求法 (1)能量转化(2)求解焦耳热Q的三种方法3.在解决电磁感应中的能量问题时,首先进行受力分析,判断各力做功和能量转化情况,再利用功能关系或能量守恒定律列式求解.【思想方法与技巧】电磁感应中的“双杆”模型1.模型分类“双杆”模型分为两类:一类是“一动一静”,甲杆静止不动,乙杆运动,其实质是单杆问题,不过要注意问题包含着一个条件:甲杆静止、受力平衡.另一种情况是两杆都在运动,对于这种情况,要注意两杆切割磁感线产生的感应电动势是相加还是相减.2.分析方法通过受力分析,确定运动状态,一般会有收尾状态.对于收尾状态则有恒定的速度或者加速度等,再结合运动学规律、牛顿运动定律和能量观点分析求解.3.分析“双杆”模型问题时,要注意双杆之间的制约关系,即“动杆”与“被动杆”之间的关系,需要注意的是,最终两杆的收尾状态的确定是分析该类问题的关键.电磁感应中的含容电路分析一、电磁感应回路中只有电容器元件1.这类问题的特点是电容器两端电压等于感应电动势,充电电流等于感应电流.2.(1)电容器的充电电流用I=ΔQΔt=CΔUΔt表示.(2)由本例可以看出:导体棒在恒定外力作用下,产生的电动势均匀增大,电流不变,所受安培阻力不变,导体棒做匀加速直线运动.二、电磁感应回路中电容器与电阻并联问题1.这一类问题的特点是电容器两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压,充电过程中的电流只是感应电流的一支流.稳定后,充电电流为零.2.在这类问题中,导体棒在恒定外力作用下做变加速运动,最后做匀速运动.。
高中物理一轮复习课件:9.3电磁感应规律的综合应用(一)(电路和图象)
均为λ=0.1 Ω/m,不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁
场的影响(取g=10 m/s2).
(1)通过计算分析4 s内导体棒的运动情况; (2)计算4 s内回路中电流的大小,并判断电流方向; (3)计算4 s内回路产生的焦耳热.
【规范解答】(1)导体棒先在无磁场区域做匀减速运动, 有-μmg=ma,vt=v0+at,x=v10t+ at2
t t t
圆形导线框固定在匀强磁场中,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 各图中正确的是( )
【解析】选C.据法拉第电磁感应定律:E= n n由S BB-t,图
t
t
象知,1~3 s,B的变化率相同,0~1 s、3~4 s,B的变化率相同,
第3讲 电磁感应规律的综合应用(一)(电路和 图象)
考点1 电磁感应中的电路问题
1.内电路和外电路 (1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于 _电__源__. (2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的_内__阻__,其余 部分是_外__电__路__.
2.电源电动势和路端电压
此时回路的总长度为5 m,因此回路的总电阻为
R=5λ=0.5 Ω 电流为I= E=0.2 A
R
根据楞次定律,在回路中的电流方向是顺时针方向.
(3)前2 s电流为零,后2 s有恒定电流,焦耳热为 Q=I2Rt=0.04 J 答案:(1)前1 s:匀减速直线运动;后3 s:静止在离左端 0.5 m的位置 (2)前2 s:I=0;后2 s:I=0.2 A 电流方向是顺时针方向 (3) 0.04 J
线框保持良好接触,当MN滑过的距离为 L 时,导线ac中的电流
导学案28-期末复习3-电磁感应1-教师版
ha“东师学辅” 导学练·高二物理(28)期末复习3-电磁感应(1)编稿教师:李志强一、电磁感应现象1.产生感应电流的条件感应电流产生的条件是:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
以上表述是充分必要条件。
不论什么情况,只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件,就必然产生感应电流;反之,只要产生了感应电流,那么电路一定是闭合的,穿过该电路的磁通量也一定发生了变化。
当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,电路中有感应电流产生。
这个表述是充分条件,不是必要的。
在导体做切割磁感线运动时用它判定比较方便。
2.感应电动势产生的条件。
感应电动势产生的条件是:穿过电路的磁通量发生变化。
这里不要求闭合。
无论电路闭合与否,只要磁通量变化了,就一定有感应电动势产生。
这好比一个电源:不论外电路是否闭合,电动势总是存在的。
但只有当外电路闭合时,电路中才会有电流。
二、楞次定律1.楞次定律感应电流总具有这样的方向,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。
楞次定律解决的是感应电流的方向问题。
它关系到两个磁场:感应电流的磁场(新产生的磁场)和引起感应电流的磁场(原来就有的磁场)。
前者和后者的关系不是“同向”或“反向”的简单关系,而是前者“阻碍”后者“变化”的关系。
2.对“阻碍”意义的理解:(1)阻碍原磁场的变化。
“阻碍”不是阻止,而是“延缓”,感应电流的磁场不会阻止原磁场的变化,只能使原磁场的变化被延缓或者说被迟滞了,原磁场的变化趋势不会改变,不会发生逆转.(2)阻碍的是原磁场的变化,而不是原磁场本身,如果原磁场不变化,即使它再强,也不会产生感应电流.(3)阻碍不是相反.当原磁通减小时,感应电流的磁场与原磁场同向,以阻碍其减小;当磁体远离导体运动时,导体运动将和磁体运动同向,以阻碍其相对运动.(4)由于“阻碍”,为了维持原磁场的变化,必须有外力克服这一“阻碍”而做功,从而导致其它形式的能转化为电能.因此楞次定律是能量转化和守恒定律在电磁感应中的体现.3.楞次定律的具体应用(1)从“阻碍磁通量变化”的角度来看,由磁通量计算式Φ=BS sinα可知,磁通量变化ΔΦ=Φ2-Φ1有多种形式,主要有:①S、α不变,B改变,这时ΔΦ=ΔB∙S sinα②B、α不变,S改变,这时ΔΦ=ΔS∙B sinα③B、S不变,α改变,这时ΔΦ=BS(sinα2-sinα1)当B、S、α中有两个或三个一起变化时,就要分别计算Φ1、Φ2,再求Φ2-Φ1了。
物理3-2人教(浙江专)全程导笔记文档:第四章 电磁感应 微型专题1 含答案
微型专题1楞次定律的应用[课时要求]1。
应用楞次定律的推论判断感应电流的方向.2。
理解安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律的区别.一、楞次定律的重要结论1.“增反减同”法感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量(原磁场磁通量)的变化.(1)当原磁场磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反.(2)当原磁场磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同.口诀记为“增反减同".例1如图1所示,一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长磁铁的N极附近竖直下落(线圈始终水平),保持bc边在纸外,ad边在纸内,由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ,这个过程中线圈的感应电流()图1A.沿abcda流动B.沿dcbad流动C.先沿abcda流动,后沿dcbad流动D.先沿dcbad流动,后沿abcda流动答案A解析由条形磁铁的磁场分布可知,线圈在位置Ⅱ时穿过闭合线圈的磁通量最小,为零,线圈从位置Ⅰ到位置Ⅱ,从下向上穿过线圈的磁通量在减少,线圈从位置Ⅱ到位置Ⅲ,从上向下穿过线圈的磁通量在增加,根据楞次定律可知感应电流的方向是abcda.2.“来拒去留”法由于磁场与导体的相对运动产生电磁感应现象时,产生的感应电流与磁场间有力的作用,这种力的作用会“阻碍"相对运动.口诀记为“来拒去留".例2如图2所示,当磁铁突然向铜环运动时,铜环的运动情况是()图2A.向右摆动B.向左摆动C.静止D.无法判定答案A解析当磁铁突然向铜环运动时,穿过铜环的磁通量增加,为阻碍磁通量的增加,铜环远离磁铁向右运动,故选A.3.“增缩减扩”法就闭合电路的面积而言,收缩或扩张是为了阻碍电路原磁通量的变化.若穿过闭合电路的磁通量增加,面积有收缩趋势;若穿过闭合电路的磁通量减少,面积有扩张趋势.口诀记为“增缩减扩”.说明:此法只适用于闭合回路中只有一个方向的磁感线的情况.例3如图3所示,在载流直导线旁固定有两平行光滑导轨A、B,导轨与直导线平行且在同一水平面内,在导轨上有两个可自由滑动的导体ab和cd。
电磁感应的应用知识点总结
电磁感应的应用知识点总结电磁感应是一种重要的物理现象,它在许多方面的应用中起着关键性的作用。
本文将对电磁感应的应用进行知识点总结,从发电机、电磁感应炉到传感器、磁卡等多个应用领域进行探讨。
一、发电机发电机是电磁感应的重要应用之一。
当导体被置于磁场中并相对运动时,由于磁通量的改变导致感应电动势的产生。
利用这个原理,发电机将机械能转化为电能。
发电机的结构通常包括旋转部分和静止部分,旋转部分提供磁场的改变,而静止部分则包含线圈,通过感应电动势产生电流。
发电机广泛应用于电力系统、风力发电和水力发电等领域。
二、电磁感应炉电磁感应炉是通过电磁感应原理将电能转化为热能的设备。
它利用高频交变磁场产生的涡流效应,使金属材料发热并熔化。
这种炉子结构简单,加热速度快,并且能够提供高温。
电磁感应炉广泛应用于金属加热、熔炼、热处理等工业领域。
三、电动感应传感器电动感应传感器是一种重要的测量仪器,它利用电磁感应原理实现对物理量的测量。
传感器通常由线圈、铁芯和传感器道的磁场构成。
当感应器道发生物理量的变化时,线圈中的感应电动势改变,进而测出变化的物理量。
电动感应传感器在工业自动化、环境监测、医疗设备等领域应用广泛。
四、磁卡磁卡是利用磁条上存储的信息实现对信息读写的一种技术。
磁卡的磁条采用了电磁感应原理,当磁条通过读写头时,磁感线与读写头感应,进而完成信息的读写操作。
磁卡广泛应用于金融领域、门禁系统、车载设备等领域。
五、电磁感应制动电磁感应制动是利用电磁感应原理实现制动的一种技术。
它通过改变电磁铁的磁通量,产生感应电动势,从而制动运动物体。
电磁感应制动在电梯、电动车辆等领域得到广泛应用。
六、移动感应充电器移动感应充电器是利用电磁感应原理实现对移动设备无线充电的技术。
它通过感应线圈和电磁场的相互作用,将电能传输到移动设备上。
移动感应充电器在智能手机、平板电脑等设备的充电中应用广泛。
七、感应式电动机感应式电动机是一种利用电磁感应原理实现转动的电动机。
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高二物理《电磁感应》全章复习【教学内容】一、 知识框架【方法指导与教材延伸】一、分清磁通、磁通变化、磁通变化率磁通⊥=ΦBS (单位Wb ),表示穿过垂直磁感线的某个面积的磁感线的多少。
磁通变化12Φ-Φ=∆Φ,是回路中产生电磁感应现象的必要条件,即只要有∆Φ,一定有感应电动势的产生。
磁通变化率)/(s Wb t∆∆Φ,反映了穿过回路的磁通变化的快慢,是决定感应电动势大小的因素。
因此,判断回路中是否发生电磁感应现象,应从∆Φ上着手;比较回路中产生的感应电动势大小,应从t∆∆Φ上着手。
应该注意,当穿过回路的磁通按正弦(或余弦)规律变化时(如放在匀强磁场中匀速转动的线圈),穿过线圈的磁通量最大时,磁通的变化率恰最小。
二、从能的转化上理解电磁感应现象感应电动势感应电流 自感现象切割磁感线 特例磁通变化电磁感应现象的实质是其它形式的能与电能之间的转化。
因此,无论用磁体与线圈相对运动或是用导体切割磁感线,产生感应电流时都会受到磁场的阻碍作用,外力在克服磁场的这种阻碍作用下做了功,把机械能转化为电能。
所以,发生磁通变化的线圈、作切割运动的这一部分导体,都相当于一个电源,由它们可以对外电路供电。
在求解电磁感应问题时,认识电源,区分内外电路,画出等效电路十分有用。
三、认识一般与特殊的关系磁通变化是回路中产生电磁感应现象的普通条件,闭合电路的一部分导体作切割磁感线运动仅是一个特例。
深刻认识两者之间的关系,就不至于被整个线框在匀强磁场中运动时,其中部分导体的切割运动所迷惑。
磁通变化时产生感应电动势是一般现象,它跟电路的是否闭合、电路的具体组成等无关,而产生的感应电流则可以看成是电路闭合的一个特例,由感受电动势决定电流,所以感应电动势是更本质的、更重要的量。
同理,自感现象仅是电磁感应普遍现象中的一个特例,它所激起的电流方向同样符合“阻碍电流变化”的普遍结论。
【例题选讲】例1、图1中PQRS为一正方形导线框,它以恒定速度向右进入以MN为边的匀强磁场,磁场方向垂直线框平面,MN线与线框的边成45°角。
E、F分别为PS和PQ的中点。
关于线框中的感应电流,正确的说法是()A、当E点经过边界MN时,线框中感应电流最大。
B、当P点经过边界MN时,线框中感应电流最大。
C、当F点经过边界MN时,线框中感应电流最大D、当Q点经过边界MN时,线框中感应电流最大ε。
当B、v一定时,作切割运动的导线越分析导线作切割运动时的感应电动势大小为Blv=长,产生的感应电动势越大。
题中线框向右运动时,有效切割边是SR或PQ两竖边,另外的SP、QR两水平边不切割磁感线。
当E点经过边界MN时,有效切割边长只是竖边SR的一半;当P点经过边界MN时,有效切割边长就是竖边SR;当F点经过边界MN时,由于竖边SR和PF部分都切割磁感线,但两者产生的电动势在框内引起方向相反的电流,等效于竖边SR的一半作切割运动;当Q点经过边界MN时,整个线框都在磁场内,有效切割边长为零。
由此可见,当P点经过边界MN时,有效切割边长最长,产生的感应电动势最大,框内的感应电流也最大。
答:B例2、如图2所示,两水平平行金属导轨间接有电阻R,置于匀强磁场中,导轨上垂直搁置两根金属棒ab、cd。
当用外力F拉动ab棒向右运动的过程中,cd棒将会()A、向右运动B、向左运动C、保持静止D、向上跳起分析ab棒向右运动时,切割磁感线。
根据右手定则,电流方向从b流向a。
这个感应电流从a端流出后,分别流向cd棒和电阻R。
cd棒中由于通有从c到d的电流,会受到磁场力,根据左手定则,其方向向右。
结果,使cd棒跟着ab棒向右运动。
答:A例3、如图3所示,小灯泡的规格为“2V、4W”,接在光滑水平导轨上,轨距0.1m,电阻不计,金属棒ab垂直搁置在导轨上,电阻1Ω,整个装置处于磁感强度B=1T的匀强磁场中,求:(1)为使小灯正常发光,ab的滑行速度多大?(2)拉动金属棒ab的外力功率多大?分析 要求小灯正常发光,灯两端电压应等于其额定值2V 。
这个电压是由于金属棒滑动时产生的感应电动势提供的,金属棒移动时,外力的功率转化为全电路上的电功率。
解答:(1)根据小灯的标志是小灯的额定电流和电阻分别为Ω=Ω=====142,22422P U R A A U P I 设金属棒滑行速度为v ,它产生的感应电流为rR BlvI +=感。
式中r 为棒的电阻。
由I 感=I ,即I rR Blv =+,得s m s m Bl r R I v /40/1.01)11(2)(=⨯+=+=。
(2)根据能的转换,外力的机械功率等于整个电路中的电功率,所以拉动ab 作切割运动的功率为W W r R I P P 8)11(2)(22=+=+==电机 说明 第(1)题也可以不必算出感应电流,直接根据感应电动势分压得出,即由B l v R Rr R R U 4+=+=ε ∴s m s m BlR r R U v /40/11.01)11(2)(=⨯⨯+=+=只是必须注意,此时灯两端电压,即ab 棒两端电压,指的是路端电压,并不是电动势,在电磁感应现象中,分清电源电动势和端电压十分重要。
【同步练习】 一、选择题:1、如图1所示,当变阻器滑片向右移动时,用细线吊着的金属环将( ) A 、向左运动B 、向右运动C 、不动D 、无法判断2、如图2所示,Q 是用毛皮摩擦过的橡校圆棒,由于它的转动,使得金属环P 中产生了如图所示的电流,那么Q 棒的转动情况是( )A 、顺时针加速运动B 、逆时针加速转动图1图2C 、顺时针匀速转动D 、逆时针减速转动3、一个线圈中电流强度均匀增大,则这个线圈的( ) A 、自感系数也将均匀增大B 、磁通量也将均匀增大C 、自感系数、自感电动势都均匀增大D 、自感系数、自感电动势、磁通量都不变4、如图3所示,匀强磁场中有一线框abcdef 匀速拉出磁场,其ab 、cd 、ef 的电阻均为r ,其它电阻不计,ab 拉出磁场后,流过ab 的电流强度为I ,则( )A 、流过ab 棒的电流强度大小始终不变B 、 ef 棒中感应电流所受安培力大小始终不变C 、作用在金属框上外力的功率始终不变D 、穿过金属框磁通量的变化由大变小5、如图4所示,将一个正方形多匝线圈从磁场中匀速拉出的过程中,关于拉力的功率说法中错误的是( )A 、与线圈匝数成正比B 、与线圈边长成正比C 、与导线的截面积成正比D 、与导线的电阻率成正比6、如图5所示,光滑导轨水平放置,匀强磁场竖直向上,金属棒ab 、cd 质量相等,开始给ab 一个冲量,使它具有向右初速v ,经过较长一段时间后,金属棒cd 的速度( ) A 、向右,等于vB 、向左,等于vC 、向右,等于v/2D 、静止不动7、如图6所示,半径不同的两金属圈环ab 、AB 都不封口,图3图4图 5Bcabd用导线分别连接Aa 、Bb 组成闭合回路,当图中磁场逐渐增加时,回路中感应电流的方向是( )A 、abBAaB 、ABbaAC 、内环b →a ,外环B →AD 、无感应生电流8、如图7所示,闭合铜框两侧均有电阻R ,铜环与框相切并可沿框架无摩擦活动,匀强磁场垂直框架向里,当圆环在水平恒力作用下右移时,则( )A 、铜环内无感应电流B 、铜环内有顺时针方向电流C 、铜环内有逆时针方向电流D 、以上说法均不正确9、如图8所示,在匀强磁场中放有平行铜导轨,它和小线圈C 相连接,要使大线圈A 获得顺时针方向感应电流,则放在导轨上金属棒MN 的运动情况可能是( )A 、向右匀速B 、向左加速C 、向左减速D 、向右加速E 、向右减速10、如图9所示,闭合金属环从高h 的曲面左侧自由滚下,又滚上曲面的右侧,环平面与运动方向均垂直于非匀强磁场,摩擦不计,则( )A 、环滚上的高度小于hB 、环滚上的高度等于hC 、运动过程中环内无感应电流D 、运动过程中安培力对环一定做负功11、如图10所示,圆形线圈的一半位于匀强磁场中,当线圈由图示位置开始运动时,弧acb 受到向右的磁场力,则线圈的运动可能是( )图6图7 图8 图9A 、向左平动B 、向右平动(线圈未全部进入磁场)C 、以直径ab 为轴转动(不超过90°)D 、以直径cd 为轴转动(不超过90°)12、如图11所示,ab 、cd 金属棒均处于匀强磁场中,当导体棒ab 向右运动时,则cd 棒( )A 、必向右运动B 、可能向左运动C 、可能不动D 、其运动方向与ab 棒运动方向和运动性质有关 二、填空题:13、将一条磁铁分别两次插入一闭合线圈中同一位置,两次插入时间比为1:2,则感应电动势比为 ,产生热量比为 ,通过电量比为 ,电功率比为 。
14、如图12所示,光滑铝棒a 和c 平行地固定在水平桌面上,铝棒b 和d 搁在a 、c 棒上面,接触良好,组成回路,O 为回路中心,当条形磁铁的一端从O 点的正上方向下运动接近回路的过程中,则b 棒和d 棒的运动情况是 。
15、在赤道某地的地磁场为4×10-5T ,磁感线方向与水平面平行,有一条东西方向水平放置的导体棒长0.5m ,当它以2m/s 初速向北水平抛出后,感应电动势与时间t 的关系式是 ,电势较高的是 端。
图10图11图12图13图1416、电阻为R 的矩形线框abcd ,边长ab=L ,ad=h ,质量为m ,自某一高度自由落下,通过一匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁场区域的宽度为h ,如图13所示,若线框恰好以恒定速度通过磁场,线框中产生的焦耳热是 。
(不考虑空气阻力)17、如图14所示,MN 、PQ 为水平面上足够长的平行光滑导轨、匀强磁场方向如图所示,导电棒ab 、cd 的质量均为m ,ab 初速为零,cd 初速为v 0,则ab 最终的速度是 ,整个过程中产生的热量为 。
18、AB 两闭合线圈为同样导线绕成且均为10匝,半径为r A =2r B ,内有如图15所示的有理想边界的匀强磁场,若磁场均匀地减小,则A 、B 环中感应电动势之比εA :εB = ,产生的感应电流之比I A :I B = 。
19、如图16所示两电阻分别为2R 和R ,其余电阻不计,电容器电容为C ,匀强磁场B垂直纸面向里,当MN 为2v 向右、PQ 以v 向左运动时,电容器左极板带电量为 。
(轨宽为l )20、如图17所示,两条平行滑轨MN 、PQ 相距30cm ,上面放置着ab 、cd 两平行可动的金属棒,两棒用40cm 丝线系住,abcd 回路电阻0.5Ω。
设磁感强度的变化率△B/△t=-10T/s ,当B 减少到1T 时,丝线受到的张力为 N 。
三、计算题:21、如图18所示,水平平行放置的两根长直光滑导电轨道MN 与PQ 上放有一根直导线ab ,ab 和导轨垂直,轨宽20cm ,ab 电阻为0.02Ω,导轨处于竖直向下的磁场中,B=0.2T ,电阻R=0.03Ω,其它线路电阻不计,ab 质量为0.1kg 。