例题-电动势

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感生电动势和动生电动势要点及例题解析(答案)

[典型例题]例1 如图1所示，在竖直向下的磁感应强度为B 的匀强磁场中，有两根水平放置且足够长的平行金属导轨AB 、CD ，在导轨的AC 端连接一阻值为R 的电阻，一根质量为m 的金属棒ab ，垂直导轨放置，导轨和金属棒的电阻不计。

金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ，若用恒力F 沿水平向右拉导体棒运动，求金属棒的最大速度。

分析：金属棒向右运动切割磁感线，产生动生电动势，由右手定则知，棒中有ab 方向的电流；再由左手定则，安培力向左，导体棒受到的合力减小，向右做加速度逐渐减小的加速运动；当安培力与摩擦力的合力增大到大小等于拉力F 时，加速度减小到零，速度达到最大，此后匀速运动，所以， m g BIL F μ+=， R BLVI = 22)(L B R mg F V μ-=例2 如图2所示，线圈内有理想的磁场边界，当磁感应强度均匀增加时，有一带电量为q ，质量为m 的粒子静止于水平放置的平行板电容器中间，则此粒子带，若线圈的匝数为n ，线圈面积为S ，平行板电容器的板间距离为d ，则磁感应强度的变化率为。

分析：线圈所在处的磁感应强度增加，发生变化，线圈中有感生电动势；由法拉第电磁感应定律得，t B t nS n E ∆∆∆∆==φ ，再由楞次定律线圈中感应电流沿逆时针方向，所以，板间的电场强度方向向上。

带电粒子在两板间平衡，电场力与重力大小相等方向相反，电场力竖直向上，所以粒子带正电。

B qns E q mg ∆== q n s m g d t B =∆∆[针对训练]1.通电直导线与闭合线框彼此绝缘，它们处在同一平面内，导线位置与线框对称轴重合，为了使线框中产生如图3所示的感应电流，可采取的措施是：（A）减小直导线中的电流(B)线框以直导线为轴逆时针转动（从上往下看）(C)线框向右平动 (D)线框向左平动2．一导体棒长l=40cm，在磁感强度B=0.1T的匀强磁场中做切割磁感线运动，运动的速度v=5.0m／s，导体棒与磁场垂直，若速度方向与磁感线方向夹角β=30°，则导体棒中感应电动势的大小为V，此导体棒在做切割磁感线运动时，若速度大小不变，可能产生的最大感应电动势为 V3．一个N匝圆线圈，放在磁感强度为B的匀强磁场中,线圈平面跟磁感强度方向成30°角，磁感强度随时间均匀变化，线圈导线规格不变，下列方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是：(A)将线圈匝数增加一倍 (B)将线圈面积增加一倍(C)将线圈半径增加一倍 (D)适当改变线圈的取向4．如图4所示，四边完全相同的正方形线圈置于一有界匀强磁场中，磁场垂直线圈平面，磁场边界与对应的线圈边平行，今在线圈平面内分别以大小相等，方向与正方形各边垂直的速度，沿四个不同的方向把线圈拉出场区，则能使a、b两点电势差的值最大的是：(A)向上拉(B)向下拉(C)向左拉（D）向右拉5．如图5所示，导线MN可无摩擦地沿竖直的长直导轨滑动，导线位于水平方向的匀强磁场中，回路电阻R，将MN由静止开始释放后的一小段时间内，MN运动的加速度可能是：（A）．保持不变（B）逐渐减小（C）逐渐增大（D）无法确定6．在水平面上有一固定的U形金属框架，框架上置一金属杆ab，如图所示(纸面即水平面)，在垂直纸面方向有一匀强磁场，则：（A）若磁场方向垂直纸面向外并增长时，杆ab将向右移动（B）若磁场方向垂直纸面向外并减少时，杆ab将向左移动（C）若磁场方向垂直纸面向里并增长时，杆ab将向右移动（D）若磁场方向垂直纸面向里并减少时，杆ab将向右移7．如图7所示，圆形线圈开口处接有一个平行板电容器，圆形线圈垂直放在随时间均匀变化的匀强磁场中，要使电容器所带电量增加一倍，正确的做法是：(A)使电容器两极板间距离变为原来的一半(B)使线圈半径增加一倍(C)使磁感强度的变化率增加一倍(D)改变线圈平面与磁场方向的夹角[能力训练]1．有一铜块，重量为G，密度为D，电阻率为ρ，把它拉制成截面半径为r的长导线，再用它做成一半径为R的圆形回路(R＞＞r)．现加一个方向垂直回路平面的匀强磁场，磁感强度B的大小变化均匀，则(A)感应电流大小与导线粗细成正比(B)感应电流大小与回路半径R 成正比(C)感应电流大小与回路半径R 的平方成正比(D)感应电流大小和R 、r 都无关2．在图8中，闭合矩形线框abcd ，电阻为R ，位于磁感应强度为B 的匀强磁场中，ad 边位于磁场边缘，线框平面与磁场垂直，ab 、ad 边长分别用L 1、L 2表示，若把线圈沿v 方向匀速拉出磁场所用时间为△t ，则通过线框导线截面的电量是：（A ）t R L BL ∆21（B ） R L BL 21（C ） t L BL ∆21 （D ）BL 1L 23．如图9所示，矩形线框abcd 的ad 和bc 的中点M 、N 之间连接一电压表，整个装置处于匀强磁场中，磁场的方向与线框平面垂直，当线框向右匀速平动时，以下说法正确的是（）（A ）穿过线框的磁通量不变化，MN 间无电势差（B ）MN 这段导体做切割磁感线运动，MN 间有电势差（C ）MN 间有电势差，所以电压表有读数（D ）因为无电流通过电压表，所以电压表无读数4．在磁感应强度为B ，方向如图10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，PQ 中产生的感应电动势为E 1；若磁感应强度增为2B ，其它条件不变，所产生的感应电动势大小变为E 2，则E 1与E 2之比及通过电阻R 的感应电流方向为:（A ）2：1，b →a （B ）1：2，b →a（C ）2：1，a →b （D ）1：2，a →b5．如图11所示，一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的下方，当通电直导线中电流Ｉ增大时，圆环的面积Ｓ和橡皮绳的长度L 将(A)Ｓ减小，L 变长 (Ｂ)Ｓ减小，L 变短(C)Ｓ增大，L 变长 (Ｄ)Ｓ增大，L 变短6．A 、B 两个闭合电路，穿过A 电路的磁通量由O 增加到3×103Wb ，穿过B 电路的磁通量由5×103Wb 增加到6×103Wb 。

物理化学第6章可逆电池电动势习题及答案

物理化学第6章可逆电池电动势习题及答案第六章可逆电池电动势6.1本章学习要求1．掌控对称电池、对称电极的类型、电极电势标准态、电动势、nernst公式及其应用领域；2．掌控对称电池热力学，对称电池电动势的测定方法及其在化学、生命体系及土壤体系等领域中的应用领域；3．了解pe、ph?电势图和生化标准电极电势。

6.2内容概述6.2.1可逆电池1.对称电池(reversiblecell)的条件：电池在充任、振动时出现的反应必须为可逆反应；电池充任、振动时的能量切换必须对称，即为通过电池的电流无限小，并无热功转变。

2.对称电极的类型（1）金属电极由金属浸在含有该金属离子的溶液中构成，包括汞齐电极。

如zn电极zn(s)│znso4(aq)电极电势(electrodepotential)φzn/zn=φ?ln（2）气体电极由惰性金属（通常用pt或au为导电体）插入某气体及其离子溶液中构成的电极，如氢电极，pt，h2(p)│h(ah)电极电势φ=φ?ln（3）金属难溶盐电极将金属表面覆盖一薄层该金属的难溶盐，浸入含有该难溶盐的负离子的溶液中构成。

如银?氯化银电极，ag(s)，agcl(s)│cl(acl)电极电势φagcl，ag，cl=φ?lnacl（4）氧化还原电极由惰性金属（如pt片）插入某种元素两种不同氧化态的离子溶液中构成电极，如sn、sn电极，pt(s)│sn(a)，sn(a)电极电势φ=φ?ln3.电池表示法电池的书面表示所采用的规则：负极写在左方，进行氧化反应（是阳极），正极写在右方，进行还原反应（是阴极）；组成电池的物质用化学式表示，并注明电极的状态；气体要注明分压和依附的不活泼金属，温度，所用的电解质溶液的活度等，如不写明，则指298k，p，a=1；用单垂线“│”表示接触界面，用双垂线“u”表示盐桥（saltbridge）；在书写电极和电池反应时必须遵守物料平衡和电荷平衡。

6.2.2电极电势1.标准氢电极（standardhydrogenelectrode）用镀铂黑的铂片插入氢离子活度为1的溶液中，用标准压力的干燥氢气不断冲击到铂电极上所构成的电极，规定其电极电势为零。

测电源电动势及内阻(五法)

电学实验一：测电源电动势及内阻根本原理：U =E −Ir 内外接：大内小外（R x >√R A R V ） 1、伏安法2、安安法3、安阻法4、伏伏法5、伏阻法 s后面接有例题伏安法：例题11、在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中，提供的器材有：A．干电池一节B．电流表（量程0．6A）C．电压表（量程0～3V）D．电键S和若干导线E．滑动变阻器R（最大阻值20Ω，允许最大电流2A）①为使测量尽可能精确，请根据原理图甲用笔画线代替导线将如图乙所示的实物图连成实验电路（已连接了部分线）。

②完成下列实验步骤中所缺的内容：A．按实验要求连接好电路，使滑动变阻器以阻值接入电路中（选填“最大”或“最小”）。

B．闭合电键，移动滑动变阻器的滑片，使电压表和电流表的指针有明显偏转，读取电压表和电流表的示数。

C．继续移动，并再次读取电压表和电流表的示数。

用同样方法测量多组数据。

D．断开电键，整理好器材，进行实验数据处理。

③将实验测得的数据标在如图丙所示的坐标图中，作出U—I图线，由此求得待测电池的电动势E= V，内电阻r= Ω。

（结果保留三位有效数字）【百强校】2016-2017学年湖南衡阳八中高二理实验上月考四物理卷伏安法：例题22、如图所示，用伏安法测电源电动势和内阻的实验中，在电路中接一阻值为2Ω的电阻R0保护电阻，通过改变滑动变阻器，得到几组电表的实验数据：请完成下列问题（1）本实验系统误差主要因素是；（2）用作图法在坐标系内作出U-I图线；（3）利用图线，测得电动势E= V，内阻r= Ω。

（4）电动势测量值真实值，内阻测量值真实值（选填“大于、小于或等于”）；伏安法：例题33、某实验小组正在测定一节新型电池的电动势（约为3V）和内阻，现要选取一个定值电阻R0当做保护电阻。

（1）首先为了准确测量定值电阻R0阻值，在操作台上准备了如下实验器材：A．电压表V（量程3V，电阻约为4kΩ）B．电流表A1（量程1A，内阻约0．5Ω）C．电流表A2（量程3A，内阻约0．5Ω）D．定值电阻R0（阻值约为3Ω）E．滑动变阻器R（0-10Ω）F．开关s一个，导线若干根据上述器材，在测量R0阻值时应选择________（填序号）为电流表，其实验电路图应选择以下哪种接法________（填字母a或b），经测量定值电阻R0阻值为2．8Ω。

电源的等效变换练习题

电源的等效变换练习题电源是电路中不可或缺的组成部分，对于电路的正常运行起着重要的作用。

而了解电源的等效变换对于电子工程师和电路设计者来说同样是非常重要的。

下面我将给大家提供一些关于电源等效变换的练习题，帮助大家更好地理解和掌握这一概念。

练习题一：串、并联电源的等效变换1. 若有两个串联电源，电源1电动势为E1，内阻为r1；电源2电动势为E2，内阻为r2。

请计算串联电源的等效电动势和等效内阻。

答案：等效电动势 E = E1 + E2等效内阻 r = r1 + r22. 若有两个并联电源，电源1电动势为E1，内阻为r1；电源2电动势为E2，内阻为r2。

请计算并联电源的等效电动势和等效内阻。

答案：等效电动势 1/E = 1/E1 + 1/E2等效内阻 1/r = 1/r1 + 1/r2练习题二：电源的降压变换3. 一台电源的电动势为E，内阻为r。

请计算通过一个外阻为R的电路后，电源的电压降和等效内阻。

答案：电压降 V = E * ( R / (R + r) )等效内阻 r' = r * ( R / (R + r) )练习题三：电源的升压变换4. 一台电源的电动势为E，内阻为r。

请计算通过一个外阻为R的电路后，电源的电压升和等效内阻。

答案：电压升 V = E * ( (r + R) / r )等效内阻 r' = r * ( R / (r + R) )练习题四：电源的变压变换5. 若有一台电动势为E1的电源，内阻为r1，通过一个变压比为k 的变压器连接到电阻为r2的电路上。

请计算电路的等效电动势和等效内阻。

答案：等效电动势 E = E1 * k等效内阻 r = (r1 * r2) / (r1 + (k^2 * r2))通过以上练习题的学习，相信大家对于电源的等效变换有了更深入的理解。

电源的等效变换在电路设计中起着至关重要的作用，可以帮助我们更好地分析和计算电路的性能。

希望大家能够将这些知识应用于实际的电路设计中，提高自己的技能和水平。

电动势E=NΔφ／Δt的内涵

电动势E=NΔφ／Δt的内涵电磁感应现象中感应电动势的计算形式有多种形式，都是从E=NΔφΔt这种表种达式中推导出来的在不同条件下的表达形式，但在什么具体情况下用什么表达式，以及如何理解这种表达方式，却不一定是同学们都能理解好的问题，本文的目的是通过两个例题的分析和比较来帮助大家加深对感应电动势E=NΔφΔt这个公式的理解。

标签：电磁感应现象；闭合回路；磁通量变化；感应电动势在电磁感应现象中，产生感应电动势的条件是不管回路是否闭合，只要回路的磁通量有变化（即Δφ≠0），就可以产生感应电动势.常见的感应电动势的表达式有：E=BLV（平动切割型）、E=BLV=12BL2W（转动切割型）和E=NΔφΔt.前两种表达方式都是从第三种表达式中推导出来的在特殊条件下的表达形式，也就是说第三种表达式更具有普遍性。

由磁通量的表达式φ=BS可以知道产生感应电动势的原因可能是磁场变化的因素引起，也有可能是有效面积变化的因素引起，也有可能是磁场和有效面积同时变化的因素引起，因此，感应电动势的表达式具体可表达为：E=NΔφΔt=NΔBΔtS或E=NΔφΔt=NBΔSΔt或E=NΔφΔt= NΔBΔtS+BNΔSΔt但在具体情况下用什么表达式，以及如何理解这种表达方式，却不一定是同学们都能理解好的问题，现在我想从下面的两个例题的分析和比较来帮助大家加深对感应电动势E=NΔφΔt这个公式的理解。

例一. 如右图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在水平桌面上，每根导轨每米（m ）的电阻为r0=0.1Ω/m，导轨的端点P、Q用电阻可忽略的导线相连。

导轨间距为L=0.20 m ，有随时间变化的磁场垂直于桌面，已知B=kt，比例系数k=0.020 T/s .一根电阻不计的金属棒在导轨上无摩擦滑动，滑动中保持与导轨垂直。

在t=0时刻，金属棒紧靠在P、Q端，在外力作用下，棒以恒定的加速度从静止开始向导轨另一端滑动，求T=0.6（s ）时金属棒所受的安培力为多少？分析：在这个题当中，产生感应电动势的原因就是磁场变化的因素和导体同时切割磁感线（本质上是有效面积变化）引起的，因此，感应电动势应是这两种原因产生的电动势之和。

高中物理第十二章电能能量守恒定律知识总结例题(带答案)

高中物理第十二章电能能量守恒定律知识总结例题单选题1、若用E表示电源电动势，U表示路端电压，U内表示内电压，R表示外电路的总电阻，r表示电源的内阻，I 表示总电流，则下列各式中正确的是（）A．U＝IR B．U＝E＋IRC．U=ERrD．U内＝IR答案：A根据闭合电路欧姆定律I=ER+r,可知U=IR=E−Ir=ER+rRU内=Ir=E−IR故选A。

2、如图所示，电键K接通时，A、B两灯均正常发光，后因电路出现了故障，A、B两灯均熄灭，用理想电压表测电压Uab＝0，Ubc＝0，Ucd＝4V，Uad＝4V，由此可知电路中发生断路的地方是（）A．A灯B．B灯C．变阻器D．A、B两灯同时断路答案：C该电路为串联电路，闭合开关后，两灯泡都不发光，说明电路有断路；用理想电压表测电压Ucd＝4V，Uad＝4V；因为Ucd＝4V，即为电源电压，因此cd之间的变阻器出现断路现象，其它部分接触良好，故C正确；ABD错误。

故选C。

3、一电源的电动势为E，内阻为r，仅对阻值为R的电阻供电时，通过R的电流为I，路端电压为U，供电效率为η，R消耗的功率为P。

若外电阻阻值变为2R，下列判断正确的是（）A．电流变为12I B．路端电压可能为7U3C．电阻2R消耗的功率可能是7P8D．效率可能为2η答案：CA．当外电阻阻值为R时，根据闭合电路欧姆定律得I=E R+r当外电阻阻值变为2R时，根据闭合电路欧姆定律得Iʹ=E2R+r>I2故A错误；B．当外电阻阻值为R时，路端电压U=RR+rE当外电阻阻值变为2R时，路端电压U′=2R2R+rE<2U故B错误；C．根据P=U2 R又U′<2U 可得P′<2P 根据P=I2R 又I′>I 2可得P′>P 2联立可得P2<P′<2P 故C正确；D．根据η=U E结合B选项，可知η′<2η故D错误。

故选C。

4、图所示的电路中，电阻R=2 Ω。

通用版带答案高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律微公式版典型例题

通用版带答案高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律微公式版典型例题单选题1、如图所示，电源电动势E=6V，内电阻r=1Ω，电阻R=5Ω，当开关S闭合后，电路中的电流为（）A．0.5AB．1AC．1.2AD．6A答案：B由闭合电路欧姆定律可得I=ER+r=65+1A=1A故选B。

2、我国新一代高速列车牵引功率达9000kW，持续运行速度为350km/h，则新一代高速列车沿全长约1300km 的京沪线从北京到上海，在动力上耗电约为（）A．3.3×104kW·hB．3.1×106kW·hC．1.8×104kW·hD．3.3×105kW·h答案：A由题可知，列车从北京到上海的时间为t =s v =1300350h =267h 在动力上消耗电能为W =Pt =9000kW ×267h ≈3.3×104kW ⋅h 故选A 。

3、用如图甲所示的电路来测量电池电动势和内阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的U -I 图线，由图可知（）A ．电池电动势的测量值是0.40VB ．电池内阻的测量值是3.50ΩC ．外电路发生短路时的电流为0.40AD ．电压表的示数为1.20V 时电流表的示数I′=0.20A答案：DA ．由题图乙可知，U －I 图线纵坐标截距为电源的电动势，E ＝1.40V ，A 错误；B ．U －I 图线的斜率绝对值表示电源内阻r =|ΔU ΔI |=1.40-1.000.4Ω=1.00Ω B 错误；C ．外电路发生短路时的电流为I=Er=1.40AC错误；D．当电压表示数为U＝1.20 V时I′=E-Ur=1.40-1.201.00=0.20AD正确。

故选D。

4、下面各种电器的工作原理中，主要利用电流的热效应的是（）A．电风扇B．微波炉C．电热水壶D．电视机答案：CABD．电风扇、微波炉、电视机全是非纯电阻用电器，电能没有全部转化成焦耳热，不是主要利用电流热效应工作的，ABD错误。

高中物理电源、电流、电动势 (提纲、例题、练习、解析)

电源、电流、电动势【学习目标】1．了解电源在电路中的作用，电路中产生持续电流的条件。

2．从电流的形成过程理解电流形成的内因和外因。

3．理解电流的定义和电流方向的规定并能熟练运用。

4．知道电动势的定义，能够从能的转化方面理解静电力和非静电力以及对应的电动势和电势差的区别。

【要点梳理】要点一、在电路中形成电流的条件1．电流的形成电荷定向移动形成电流。

电荷的热运动，从宏观上看，不能形成电流．(如图)2．形成电流的条件（1）从整个电路看，有电源的闭合电路中存在持续的电流；（2）从一段导体来看，导体两端必须有电压才有可能有电流；（3）从微观上看，导体中有自由移动的电荷以及有电场作用在这些电荷上是形成电流的必需具备的条件。

要点二、电流的定义1．电流的意义电路中的电流有强弱之分和流向的不同，为了表达电流的强弱人们定义了电流强度，简称为电流，为了便于表达电流的流向人们规定了电流的方向。

2．电流的定义通过导体横截面的电荷量跟通过这些电荷量所用时间的比值，叫做电流。

用I 表示。

定义式：q I t=．要点诠释：①公式中q 是通过横截面的电荷量而不是单位横截面的电荷量。

②电荷量不等的同种电荷同向通过某一横截面时，12q q q =+，两种电荷反向通过某一横截面时，12q q q =+，不能相互抵消。

③横截面的选取是任意的，电流的大小与横截面无关。

3．方向规定正电荷定向移动的方向为电流方向。

要点诠释：①金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。

（如图） ②电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的。

③在电源外部的电路中，电流是从电源的正极流向负极；在电源内部的电路中，电流是从电源的负极流向正极。

④电流既有大小又有方向；但它不是矢量，而是标量。

4．单位在国际单位制中它的单位是安培，简称安（A ）。

它是国际单位制中七个基本单位之一，常用的单位还有毫安mA 、微安μA ；361A 10mA=10μA =．注意：电流I 的单位是规定的，而电量的单位是导出的，即q It =．5．直流：方向不随时间变化的电流．恒定电流：方向和强弱都不随时间变化的电流．要点三、电流形成的原因及恒定电流1．恒定电场的产生恒定电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。

电动势及其应用

电动势及其应用1. 电动势的定义与性质电动势（Electromotive Force，简称EMF）是指单位正电荷沿闭合回路移动时，从电源内部获得的能量。

电动势的大小等于非静电力做的功与电荷量的比值，其单位为伏特（V）。

电动势具有以下性质：（1）电动势是电源本身的属性，与电源的体积、形状、位置等无关。

（2）电动势的方向规定为从电源的负极经过电源内部指向正极。

（3）电动势与外电路无关，但实际电压（路端电压）会因外电路的存在而小于电动势。

（4）电动势与电源内部的非静电力做功有关，非静电力越强，电动势越大。

2. 电动势的计算公式电动势的计算公式为：[ = ]其中，( W ) 为非静电力做的功，( q ) 为通过电路的电荷量。

另一种常见的电动势计算公式为：[ = -_{S_1}^{S_2} d ]其中，( ) 为电场强度，( S_1 ) 和 ( S_2 ) 为电路的两个端点。

3. 电动势的种类电动势可分为以下几种：（1）直流电动势：电动势大小和方向不随时间变化的电动势。

（2）交流电动势：电动势大小和方向随时间变化的电动势。

（3）脉冲电动势：短时间内电动势迅速变化的电动势。

（4）交直流混合电动势：同时含有直流和交流成分的电动势。

4. 电动势的应用电动势在生活和科学研究中有着广泛的应用，以下列举几个典型实例：4.1 电源电源是电动势最直接的应用，如干电池、铅酸电池、锂离子电池等，它们的电动势分别为1.5V、2V、3.7V左右。

电动势为电子设备提供了稳定的电能，使得各种电子仪器得以正常工作。

4.2 电动机电动机是利用电动势将电能转化为机械能的装置。

根据电动势的性质，电动机的转子会沿着电动势的方向旋转。

电动机在工业生产、交通运输、家庭电器等领域有着广泛的应用。

4.3 电解电解是利用电动势在溶液中分解物质的过程。

例如，电解水可以得到氢气和氧气，电解食盐水可以得到氢氧化钠、氢气和氯气。

电解技术在化工、冶金、电镀等行业中具有重要意义。

高中物理恒定电流典型例题

2.1 导体中的电场和电流电动势例1、关于电流的说法正确的是（）A、根据I=q/t，可知I与q成正比。

B、如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电量相等，则导体中的电流是恒定电流。

C、电流有方向，电流是矢量D、电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位例2、如果导线中的电流为1mA，那么1s内通过导体横截面的自由电子数是多少？若算得“220V，60W”的白炽灯正常发光时的电流为273mA，则20s内通过灯丝的横截面的电子是多少个？例3、关于电动势，下列说法正确的是（）A、电源两极间的电压等于电源电动势B、电动势越大的电源，将其它形式的能转化为电能的本领越大C、电源电动势的数值等于内、外电压之和D、电源电动势与外电路的组成无关2.2 串、并联电路的特点电表的改装例1. 有一个电流表G，内阻Rg=10Ω满偏电流Ig=3mA。

要把它改装成量程0 —3V的电压表，要串联多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？例2．有一个电流表G，内阻Rg=25Ω满偏电流Ig=3mA。

要把它改装成量程0 —0.6mA的电流表，要并联多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？例3．一安培表由电流表G与电阻R并联而成。

若在使用中发现此安培表读数比准确值稍小些，下列可采取的措施是A.在R上串联一个比R小得多的电阻B. 在R上串联一个比R大得多的电阻C. 在R上并联一个比R小得多的电阻D. 在R上并联一个比R大得多的电阻2.3欧姆定律电阻定律焦耳定律例1如图1所示的图象所对应的两个导体（1）电阻之比R1：R2_____；（2）若两个导体的电流相等（不为零）时电压之比U1：U2为______；（3）若两个导体的电压相等（不为零）时，电流之比为______。

例2如图2所示，用直流电动机提升重物，重物的质量m=50kg，电源供电电压为110V，不计各处摩擦，当电动机以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流为5A，则电动机线圈的电阻为多少？（g取10m/s2）例3有两根不同材料的金属丝，长度相同，甲的横截面的圆半径及电阻率都是乙的2倍。

电动势产生和磁场的产生

电动势产生和磁场的产生1. 电动势的产生1.1 电动势的概念电动势（Electromotive Force，简称EMF）是指单位正电荷沿闭合回路移动时所做的功，它的单位是伏特（V）。

电动势是衡量电源把其他形式的能量转化为电能本领大小的物理量。

1.2 电动势的产生原理电动势的产生原理可以从以下几个方面来理解：•非静电力做功：电源内部存在非静电力，如化学力、电磁力等，这些力对电荷做功，使电荷发生位移，从而产生电动势。

•能量转换：电源将其他形式的能量（如化学能、光能、热能等）转换为电能，这个过程中产生了电动势。

•磁通量变化：根据法拉第电磁感应定律，闭合回路中磁通量的变化会产生电动势。

1.3 电动势的种类•直流电动势（DC EMF）：电动势的大小和方向不随时间变化的电动势。

•交流电动势（AC EMF）：电动势的大小和方向随时间变化的电动势。

2. 磁场的产生2.1 磁场的基本概念磁场是一个矢量场，描述了磁力在空间中的分布。

磁场的基本性质是对放入其中的磁铁或电荷有力的作用。

磁场的方向通常用磁针的方向来表示，磁场的强度用安培每米（A/m）来表示。

2.2 磁场的产生原理磁场的产生原理可以从以下几个方面来理解：•电流产生磁场：根据安培定律，电流周围存在磁场。

当电流通过导线时，导线周围会产生磁场。

•磁体产生磁场：磁体（如铁、镍、钴等）内部存在微小的电流，这些电流产生了磁场。

•电磁感应产生磁场：根据法拉第电磁感应定律，变化的磁通量会产生电动势，从而产生电流，这个过程中产生了磁场。

2.3 磁场的表示方法•矢量表示法：用箭头表示磁场的方向，箭头的长度表示磁场的强度。

•磁感线：用封闭的曲线来表示磁场，磁感线从磁体的北极出发，回到南极。

3. 电动势与磁场的联系3.1 电磁感应电磁感应是指在闭合回路中，磁通量的变化会产生电动势。

这个现象是由法拉第发现的，被称为法拉第电磁感应定律。

这个定律说明了电动势和磁场之间的关系。

3.2 洛伦兹力洛伦兹力是指电荷在磁场中受到的力，其大小和方向由以下公式决定：[ F =q( ) ]其中，( F )是洛伦兹力，( q )是电荷的大小，( )是电荷的速度，( )是磁场。

电磁感应定律典型例题

典型例例1：关于感应电动势，下列说法正确的是（） A ．穿过回路的磁通量越大，回路中的感应电动势就越大 B ．穿过回路的磁通量变化量越大，回路中的感应电动势就越大 C ．穿过回路的磁通量变化率越大，回路中的感应电动势就越大D ．单位时间内穿过回路的磁通量变化量越大，回路中的感应电动势就越大【解析】感应电动势E 的大小与磁通量变化率t∆∆φ成正比，与磁通量φ、磁通量变化量φ∆无直接联系。

A 选项中磁通量φ很大时，磁通量变化率t∆∆φ可能很小，这样感应电动势E 就会很小，故A 错。

B 选项中φ∆很大时，若经历时间很长，磁通量变化率t∆∆φ仍然会很小，感应电动势E 就很小，故B 错。

D 选项中单位时间内穿过回路的磁通量变化量即磁通量变化率t∆∆φ，它越大感应电动势E 就越大，故D 对。

答案：CD【总结】感应电动势的有无由磁通量变化量φ∆决定，φ∆≠0是回路中存在感应电动势的前提，感应电动势的大小由磁通量变化率t ∆∆φ决定，t∆∆φ越大，回路中的感应电动势越大，与φ、φ∆无关。

例2：一个面积S=4×10-2m 2，匝数N=100的线圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面，磁场的磁感应强度B 随时间变化规律为△B /△t=2T/s ，则穿过线圈的磁通量变化率t∆∆φ为 Wb/s ，线圈中产生的感应电动势E= V 。

【解析】根据磁通量变化率的定义得t∆∆φ= S △B /△t=4×10-2×2 Wb/s=8×10-2Wb/s 由E=N △φ/△t 得E=100×8×10-2V=8V 答案：8×10-2；8【总结】计算磁通量φ=BScos θ、磁通量变化量△φ=φ2-φ1、磁通量变化率△φ/△t 时不用考虑匝数N ，但在求感应电动势时必须考虑匝数N ，即E=N △φ/△t 。

同样，求安培力时也要考虑匝数N ，即F=NBIL ，因为通电导线越多，它们在磁场中所受安培力就越大，所以安培力也与匝数N 有关。

恒定电流典型例题(全聿)

C．滑动变阻器(0～50 Ω) D．滑动变阻器(0～500 Ω) （3）某位同学记录的 6 组数据如下表所示，其中 5 组数据的对应点已经标在图 2 的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出 U－I 图线。（4）根据（3）中所画图线可得出干电池的电动势 E= V，内电阻 r= Ω
（5）实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数 U 以及干电池的输出功率 P 都会发生变化.图 3 的各示意图中正确反映 P-U 关系的是序号电压 U（V）电流 I( A ) 1 1.45 0.060 2 1.40 0.120 。 3 1.30 0.240 4 1.25 0.260 5 1.20 0.360 6 1.10 0.480
4
26．【电路计算】有一个直流电动机，把它接入 0.2V 电压的电路时，电机不转，此时测得流过电动机的电流是 0.4A；若把电动机接入 2.0V 电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是 1.0A。求：（1）电动机线圈的电阻；（2）电动机正常工作时的输出功率；（3）电动机正常工作时的效率（4）在发动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率。
kl neS
B.
kl ne 2 S
C.
kS nel
1
D.
kS ne 2 l
10 ．【闭合欧姆】如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的 U -I 图象，则下述说法不正确的是（） A．电动势 E1=E2，发生短路时的电流 I 1＞I 2 B．电动势 E1=E2，内阻 r 1＞r 2 C．电动势 E1=E2，内阻 r 1＜r 2 D．当电源的工作电流变化相同时，电源 2 的路端电压变化较大

第84讲动生电动势及其电路分析的五种题型(解析版)

第84讲动生电动势及其电路分析的五种题型1．（2022•辽宁）如图所示，两平行光滑长直金属导轨水平放置，间距为L 。

abcd 区域有匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向竖直向上。

初始时刻，磁场外的细金属杆M 以初速度v 0向右运动，磁场内的细金属杆N 处于静止状态。

两金属杆与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直。

两杆的质量均为m ，在导轨间的电阻均为R ，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计。

（1）求M 刚进入磁场时受到的安培力F 的大小和方向；（2）若两杆在磁场内未相撞且N 出磁场时的速度为v 03，求：①N 在磁场内运动过程中通过回路的电荷量q ； ②初始时刻N 到ab 的最小距离x ；（3）初始时刻，若N 到cd 的距离与第（2）问初始时刻的相同、到ab 的距离为kx （k ＞1），求M 出磁场后不与N 相撞条件下k 的取值范围。

【解答】解：（1）细金属杆M 以初速度v 0向右刚进入磁场时，产生的动生电动势为 E ＝BLv 0电流方向为a →b ，电流的大小为 I =E2R则所受的安培力大小为F ＝BIL =B 2L 2v 02R安培力的方向由左手定则可知水平向左（2）①金属杆N 在磁场内运动过程中，由动量定理得：BILΔt =m ⋅v3−0且q =I ⋅Δt联立解得：q =mv03BL②设两杆在磁场中相对靠近的位移为Δx ，有I =E 2R E =BL⋅Δx Δt整理可得： q =BLΔx2R 联立解得：Δx =2mv 0R 3B 2L 2若两杆在磁场内刚好相撞，N 到ab 的最小距离为 x ＝Δx =2mv 0R 3B 2L 2（3）两杆出磁场后在平行光滑长直金属导轨上运动，若N 到cd 的距离与第（2）问初始时刻相同，到ab 的距离为kx （k ＞1），则N 到cd 边的速度大小恒为v 03，根据动量守恒定律得： mv 0=mv 1+m ⋅v 03解得N 出磁场时，M 的速度大小为 v 1=23v 0由题意可知，此时M 到cd 边的距离为 s ＝（k ﹣1）x若要保证M 出磁场后不与N 相撞，则有两种临界情况：①M 减速到v 03时出磁场，速度刚好等于N 的速度，一定不与N 相撞，对M 根据动量定理有BI 1L ⋅Δt =m ⋅23v 0−m ⋅v3q 1=I 1⋅Δt =BL(k−1)x2R联立解得：k ＝2②若M 运动到cd 边时，恰好减速到零，则对M 由动量定理得： BI 2LΔt 2=m ⋅2v03−0 q 2=I 2⋅Δt 1=BL(k−1)x 2R 解得：k ＝3综上所述，M 出磁场后不与N 相撞条件下k 的取值范围为2≤k ≤3. 答：（1）M 刚进入磁场时受到的安培力F 的大小为B 2L 2v 02R ，方向水平向左；（2）若两杆在磁场内未相撞且N 出磁场时的速度为v 03，①N 在磁场内运动过程中通过回路的电荷量为mv 03BL；②初始时刻N 到ab 的最小距离为2mv 0R 3B 2L 2；（3）初始时刻，若N 到cd 的距离与第（2）问初始时刻的相同、到ab 的距离为kx （k ＞1），M 出磁场后不与N 相撞条件下k 的取值范围为2≤k ≤3.。

电动势例题

(ω
t)
ν sin
yπ 2
=
2Leabharlann 2 15o 4 sin2
= 0.9577
例题2 Ｘ
τ 3
ａ
τ 3
ｂ
ｃ
Ａ
•题：交流电机的一个线圈如图。已知每根线棒的感应基波和三次谐波电势为 E1和 E3（有
效值），求线圈的基波电势和三次谐波电势。
基波电动势
E&b1
E& a1
E& c1
E&a1
60o
E& c1
E abc1 = 0
− E& b1
3次谐波电动势
k pν
= sin νy π 2
F1
=
2 π
Bδ 1mlτ
Fν
=
2 π
Bδν
m
l
τ ν
F1 = νBδ 1m
Fν
Bδν m
Eφ1 = 4.44fN1kdp1φ1
Eφν = 4.44νfN1kdpνφν
Eφ =
E
2 φ1
+
E
2 φ3
+
E
2 φ5
+
E
2 φ7
E=
3
E
2 φ1
+
E
2 φ5
+
E
2 φ7
思考题 13-16
例题1
•题：有一个单层同心式绕组， 2p=2, Z=24, 其一相的端部联接图如图，属同一相带的线圈出槽后端接线分向两侧弯走，若每个线圈的匝数相同，其基波绕组系数是多少？
•方法1
•看成是由两种节距的线圈组成，一组节距为 11，一组节距为 9