电磁感应知识点专题总结及对应练习
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电磁感应知识点专题总结及对应练习
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电磁感应的知识点梳理
一、磁通量Φ、磁通量变化∆Φ、磁通量变化率
t
∆∆Φ
对比表 内容 磁通量Φ
磁通量变化∆Φ
磁通量变化率t
∆∆Φ
物理意义 大小计算
注意问题
若穿过某个面有方向相反的磁场,则不能直接用S B •=Φ,应考
虑相反方向的磁通量或抵消以后所剩余的磁通量
开始和转过1800时平面都与磁场垂直,但穿过平面的磁通量是不同的,一正一负,其中∆Φ=
既不表示磁通量的大小也不表示磁通量变化的多少,在Φ=t 图像中,可用图线的斜率表示
二、电磁感应现象与电流磁效应的比较 电流磁效应: 电磁感应现象:
三、产生感应电动势和感应电流的条件比较 1.产生感应电动势的条件
2.产生感应电流的条件
只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流产生,即产生感应电流的条件有两个:① ② 四、感应电流方向的判定方法 方法一、楞次定律
⑴ 内容: ⑵ 运用楞次定律判定感应电流方向的步骤:
① ② ② ④ (3)应用范围: 方法二、右手定则
(1)内容:伸开右手,让大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,让磁感线从手心垂直进入,大拇指指向导体运动方向,其余四指所指的方向就是感应电流的方向. (2)应用范围: 五、感应电动势
在电磁感应现象中产生的电动势叫 ,产生感应电流必存在 ,产生感应电动势的那部分导体相当于 ,如果电路断开时没有电流,但 仍然存在。
(1)电路不论闭合与否,只要 切割磁感线,则这部分导体就会产生 ,它相当于一个 。
(2)不论电路闭合与否,只要电路中的 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 。
六、公式t
n E ∆∆Φ
=与E=BLvsin θ 的区别与联系 t
n
E ∆∆Φ= E=BLvsin θ
区别
(1)求的是t ∆时间内的 感应电动势,E 与某段时间或某个过程相对应 (1)求的是 感应电动势,E 与某个时刻或某个位置相对应
(2)求的是 的感应电动势。 (2)求的是 切割磁感线是产生的感应电动势
(3)由于是整个回路的感应电动势,因此电源部分不容易确定
(3)由于是一部分导体切割磁感线的运动产生的,该部分就相当于电源。
联系
公式t
n E ∆∆Φ=和E=BLvsin θ是统一的,当t ∆→0时,E 为瞬时感应电动势,而公式E=BLvsin θ中
的v 若代入v ,则求出的E 为平均感应电动势
七、楞次定律中“阻碍”的含义
谁阻碍谁 阻碍什么 如何阻碍
结果如何
“阻碍”不是“阻止”,只是 了磁通量的变化,但这种变
化
3、 对楞次定律中“阻碍”的含义还可以推广为:
① 阻碍原磁通量的变化或原磁场的变化;可理解为 。 ② ②阻碍相对运动,可理解为 。
③ 使线圈面积有扩大或缩小趋势;可理解为 。 ④ ④阻碍原电流的变化,可以理解为 。 八.电磁感应中的图像问题 1、图像问题
(1)图像类型
B-t 图像、Φ-t 图像、E-t 图像和I-t 图像;切割磁感线产生感应电动势E 和感应电流I 随线圈位移x 变化的图像,即E-x 图像和I-x 图像
(2)问题类型 由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像;
由给定的有关图像分析电磁感应过程,求解相应的物理量
2、解决这类问题的基本方法
⑴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 ⑵分析电磁感应的具体过程 ⑶ 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。
⑷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。 ⑸画图像或判断图像。
例1、如图16-1,平面M 的面积为S ,垂直于匀强磁场B ,求平面M 由此位置出发绕与B 垂直的轴转过600和转过1800时磁通量的变化量。
例2、在一个匀强磁场中有一个金属框MNOP ,且MN 杆可沿轨道滑动。 (1)当MN 杆以速度v 向右运动时,金属框内有没有感应电流? (2) 若MN 杆静止不动而突然增大电流强度I ,金属框内有无感应电流?方向如何?
例3、磁通量的变化引起感应电流。判断下列情况下的感应电流方向?
(1)向上平动、向下平动;(2)向左平动、向右平动;(3)以AB 为轴向外转动;(4)以BC 为轴向外转动;(5)以导线为轴转动;
例4、如图所示,有两个同心导体圆环。内环中通有顺时针方向的电流,外环中原来无电流。当内环中电流逐渐增大时,外环中有无感应电流?方向如何?
例5、如图所示,闭合导体环固定。条形磁铁S 极向下以初速度v0沿过导体环圆心的竖直线下落过程,导体环中的感应电流方向如何?
例6、如图所示,O1O2是矩形导线框abcd 的对称轴,其左方有匀强磁场。以
下哪些情况下abcd 中有感应电流产生?方向如何?( )
A.将abcd 向纸外平移
B.将abcd 向右平移
C.将abcd 以ab 为轴转动60°
D.将abcd 以cd 为轴转动60
例7、如图所示,水平面上有两根平行导轨,上面放两根金属棒a 、b 。当条形磁铁如图向下移动时(不到达导轨平面),a 、b 的电流方向如何?将如何移动?
例8、关于感应电动势的大小,下列说法中正确的是,( )
A.跟穿过闭合电路的磁通量有关系
B.跟穿过闭合电路的磁通量的变化大小有关系
C.跟穿过闭合电路的磁通量的变化快慢有关系
D.跟电路的电阻大小有关系 电磁感应现象中的电路问题
例9、如图所示,长L1宽L2的矩形线圈电阻为R ,处于磁感应强度为B 的匀强磁场边缘,线圈与磁感线垂直。求:将线圈以向右的速度v 匀速拉出磁场的过程中,试分析: ⑴处于磁场中的面积如何变化?
⑵矩形线圈的磁通量如何变化? ⑶感应电流的方向如何?
⑷四条边的受到什么力?
⑸拉力F 大小; ⑹拉力的功率P ; ⑺拉力做的功W ;
O N
M
P
I
I A B C
D
N S v 0
a
a b O
1 O
F
L
1
L
2 B v