电磁感应交流电 (3)

高中物理选修3 2 电磁感应,交流电测试题及答案

高中物理选修3 2 电磁感应，交流电测试题及答案高中物理选修3-2-电磁感应，交流电测试题及答案高二物理测试时间：第一卷（选择题48分）一、选择题：（本题共12小题，每小题4分）1.在电磁感应现象中，下列陈述中正确的一个是（）a．当闭合线框和磁场之间有相对运动时，线框中一定会有感应电流b．感应电流的磁场总是跟原来磁场的方向相反c．感应电流的磁场总是跟原来磁场的方向相同d、感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

2.如右图所示，水平放置的矩形线圈ABCD垂直落在细长水平磁铁的S极附近，从位置I到位置II再到位置III。

位置II与磁铁在同一平面上，位置I和位置III非常接近位置II。

在下降过程中，线圈中的感应电流方向为（）a、abcdab和adcbac、从abcda到adcbad、从adcba到abcda3.如图所示，这是早期制造的发电机和电机的示意图。

盘A和盘B是两个铜盘，可以分别围绕固定旋转轴旋转。

盘A的中心和盘B的边缘通过一根导线连接，盘B的中心和盘A的边缘通过另一根导线连接。

当圆盘a在外力作用下旋转时，圆盘B也会旋转。

那么下面陈述中正确的一个是（）A。

连续旋转圆盘A可以获得连续电流。

原因是整个铜盘被视为沿径向排列的无数铜棒，它们切断磁感应线并产生感应电动势。

B.当磁盘a旋转时，磁盘B也可以旋转，因为电流在磁场力的作用下旋转c．当a盘顺时针转动时，b盘逆时针转动d．当a盘顺时针转动时，b盘也顺时针转动4、交流发电机的线圈转到线圈平面与中性面垂直时，下列说法正确的是（）a、电流将改变方向B，磁场方向平行于线圈平面C，通过线圈的磁通量最大D，线圈中产生的感应电动势最大5、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，则下列表示电流变化的各图中正确的是（）一6、如图所示，a、b是两个完全相同的灯泡，l是自感系数较大的线圈，其直流电阻忽略不计。

电磁感应、交流电及电磁波部分期中复习

电磁感应、交流电及电磁波部分期中复习（一）知识要点1. 感应电流（感应电动势）的方向——楞次定律楞次定律反映了在电磁感应现象中，感应电流的方向所应普遍遵守的客观规律，在对楞次定律的理解和使用上应注意以下几点：（1）在理解楞次定律时，首先应抓住“两个磁场”，即“引起感应电流的磁场”（通常称作原磁场）和“感应电流的磁场”，同时要明确，穿过导体回路的原磁通的变化是产生感应电流（或感应电动势）的原因，而感应电流所产生的磁场则要阻碍原磁通的变化。

其中阻碍原磁通的变化是指，原磁通增加时，感应电流的磁场阻碍原磁通的增加，此时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当原磁通要减弱时，感应电流的磁场阻碍原磁通的少，此时感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即“阻碍”应从感应电流的磁场的作用上来理解，同时还要注意“阻碍”并不是阻止，即在电磁感应现象中，虽然有感应电流的磁场对原磁通变化的阻碍作用，但导体回路中的磁通还是要变化的。

（2）在运用楞次定律判断感应电流的方向时，首先应查明原磁场的方向，这里所指原磁场的方向应是合磁场的方向，导体回路内的磁通应指的是净磁通。

例：如图1所示，两条平行的长直导线M 、N 中，通以同方向、同强度的稳恒电流，闭合导线框abcd 和两直导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向由图中的位置I 移动到位置II 的过程中，导线框内的感应电流方向为（）A. 先是abcda 方向，后是adcba 方B. 先是adcba 方向，后是abcda 方向C. 始终是abcda 方向D. 始终是adcba 方向2. 自感现象自感现象是由于导体自身的电流变化而产生的电磁感应现象，所以自感现象就是电磁感应现象的一个特例。

法拉第电磁感应定律和楞次定律在自感现象中都是适用的，在自感现象中所产生的自感电动势其作用总是阻碍导体中的电流变化的。

自感电动势的大小与电流变化率（tI ∆∆）成正比，自感系数是表示一个线圈电学特性的一个物理量，常用L 来表示，一个线圈自感系数（简称电感）大小由线圈自身的条件来决定。

人教版初中高中物理选修二第二章《电磁感应》经典练习题(含答案解析)(3)

一、选择题1．科学家发现一种新型合金材料N 45Co5n40Sn10i M （），只要略微加热该材料下面的铜片，这种合金就会从非磁性合金变成强磁性合金。

将两个相同的条状新型合金材料竖直放置，在其正上方分别竖直、水平放置两闭合金属线圈，如图甲、乙所示。

现对两条状新型合金材料下面的铜片加热，则（）A ．甲图线圈有收缩的趋势B ．乙图线圈有收缩的趋势C ．甲图线圈中一定产生逆时针方向的感应电流D ．乙图线圈中一定产生顺时针方向的感应电流2．如图为用来冶炼合金钢的真空冶炼炉，炉外绕有线圈，将金属材料置于冶炼炉中，则（）A ．如果线圈中通以恒定电流，冶炼炉就能冶炼金属B ．通过线圈的高频交流电使炉体产生涡流从而熔化炉内金属C ．真空冶炼炉在工作时炉内金属中产生涡流使炉内金属熔化D ．如果真空冶炼炉中金属的电阻率大，则涡流很强，产生的热量很多3．如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ 、MN ，MN 的左边有一闭合电路，当PQ 在外力的作用下运动时，MN 向右运动。

则PQ 所做的运动是（）A ．向右加速运动B ．向左减速运动C ．向右减速运动或向左加速运动D ．向右加速运动或向左减速运动 4．如图所示，一宽为40cm 的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，一边长为20cm 的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v =20cm/s ，通过磁场区域。

在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行、取它刚进入磁场时刻t=0时，则选项中能正确反映感应电流强度随时间变化规律的是（电流沿逆时针绕向为正）（）A．B．C．D．5．图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈。

实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。

下列说法正确的是（）A．图1中，A1与L1的电阻值相同B．图1中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流C．图2中，变阻器R与L2的电阻值相同D．图2中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等6．单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速运动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则由O到D的过程中，下列说法错误的是（）A．O时刻线圈中感应电动势不为零B．D时刻线圈中感应电动势为零C．D时刻线圈中感应电动势最大D．由O至D时间内线圈中平均感应电动势为0.4 V7．法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。

《电磁感应》、《交流电》测试-人教版[原创]

2004学年第二学期3月月考试题高二物理问卷一、单项选择题：（每题3分，共12小题，满分36分）1．下面属于电磁感应现象的是（）A ．通电导体周围产生磁场B ．磁场对感应电流发生作用，阻碍导体运动C ．由于导体自身电流发生变化，而在导体中产生自感电动势D ．电荷在磁场中定向移动形成电流2．如图所示，把矩形闭合线圈放在匀强磁场中，线圈平面与磁感线平行，下面能使线圈产生感应电流的是（）A ．线圈以ab 边为轴做匀速转动B ．线圈以bc 边为轴做匀速转动C ．线圈沿磁感线方向做匀加速运动D ．线圈沿垂直磁感线方向做匀速运动 3．电流方向每秒改变50次的交变电流，它的周期和频率分别是（）A ．0.08s,25HzB ．0.04s,25HzC ．0.04s,50HzD ．0.08s,50Hz4．如图所示，正弦式交变电压U 的最大值为311V ，负载电阻 R=440Ω，若不考虑电表内阻对电路的影响，则交流电压表和电流表的读数分别为（）A ．311V ， 0.707AB ．220V, 0.5AC ．3112V, 0.7072AD ．220V, 0.707A5．两只阻值相同的电阻分别通以正弦式交变电流和方形交变电流，如图所示，若它们的电流最大值相等，则两只电阻产生的热功率之比为（）A ．1∶4B ．1∶1C ．1∶2D ．2∶16．一电灯和一电感器串联，用交流电供电，若提高交流电的频率，则（）A ．电感器自感系数增加B ．电感器自感系数减小C ．电灯变暗D ．电灯变亮7. 一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴线匀速转动时产生的交流电动势的表达式为tV e π100sin 2220=，则（）A. 交流电的频率为Hz π100B. 当0=t 时，线圈平面与中性面垂直C. 电动势的平均值为220VD. 当s t 2003=时，电动势有最大值8．如图9-4所示，电路中，L 为一自感线圈，两支路电阻相等，则（）A 、闭合开关S 时，稳定前电流表A 1的示数小于电流表A 2 的示数 B ．闭合开关S 时，稳定前电流表A 1的示数等于电流表A 2的示数C ．闭合开关S 时，稳定前电流表A 1的示数大于电流表A 2的示数D ．断开开关S 时，稳定前电流表A 1的示数小于电流表A 2的示数9．如图10-2所示，匀强磁场存在于虚线框内，矩形线圈竖直下落。

专题八电磁感应交流电和能量变化

专题八电磁感应交流电和能量变化高考要求：1、电磁感应现象，磁通量，法拉第电磁感应定律，楞次定律Ⅱ2、导体切割磁感线时的感应电动势，右手定则Ⅱ3、自感现象Ⅰ4、日光灯Ⅰ5、交流发电机及其产生正弦式电流的原理，正弦式电流的图象和三角函数表达，最大值与有效值，周期与频率Ⅱ6、电阻、电感和电容对交变电流的作用，感抗和容抗Ⅰ电磁感应综合问题，涉及力学知识（如牛顿运动定律、功、动能定理、动量和能量守恒定律等）、电学知识（如电磁感应定律、楞次定律、直流电路知识、磁场知识等）等多个知识点，突出考查考生理解能力、分析综合能力，尤其从实际问题中抽象概括构建物理模型的创新能力。

因此，本专题涉及的内容是历年高考考查的重点，年年都有考题，且多为计算题，分值高，难度大，对考生具有较高的区分度。

因此，本专题是复习中应强化训练的重要内容。

知识整合：1．受力情况、运动情况的动态分析。

思考方向是：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→感应电动势变化→……，周而复始，循环结束时，加速度等于零，导体达到稳定运动状态。

要画好受力图，抓住a =0时，速度v达最大值的特点。

２．功能分析，电磁感应过程往往涉及多种能量形势的转化。

例如：如图所示中的金属棒ab沿导轨由静止下滑时，重力势能减小，一部分用来克服安培力做功转化为感应电流的电能，最终在R上转转化为焦耳热，另一部分转化为金属棒的动能．若导轨足够长，棒最终达到稳定状态为匀速运动时，重力势能用来克服安培力做功转化为感应电流的电能，因此，从功和能的观点人手，分析清楚电磁感应过程中能量转化的关系，往往是解决电磁感应问题的重要途径．互动课堂棒的最大速度。

已知ab与导轨，导轨和金属棒的电阻都不计。

变化关系的图象可能的是：（）问题再现问题3：电磁感应中的图像问题间距L＝0.3m，长度足够长，，方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场电阻，另一横跨在导轨间的金属棒与导轨间的滑动摩擦因数μ＝0.5，当10m/s上滑，直至上升到最高（g取10m/s2），求上端电阻、电学元件的正确使用，对电路安全工作起着重要作用。

电磁感应基础知识归纳

1.感应电动势大小的计算公式(1):E ＝tn ∆∆Φ〔任何条件下均适用；t ∆∆Φ为斜率，斜率的符号相同，表示感应电流的方向相同。

斜率的大小就表示感应电动势或感应电流的大小〕(2):E ＝tB nS ∆∆〔S 为有磁感线穿过的面积，适用于S 不变时；t B ∆∆为斜率，斜率的符号相同，表示感应电流的方向相同。

斜率的大小就表示感应电动势或感应电流的大小〕 (3):E ＝nBLV适用于导体棒垂直切割磁感线时；B 、L 和V 两两互相垂直，不垂直时，把B 或V 正交分解 L 为有效长度；切割的磁感线越多，E 就越大，切割的磁感线相同，E 就相同 B 为导体棒垂直切割处的磁感强度大小 B 可为非匀强磁场(4):E ＝nB 1L 1V 1 ± nB 2L 2V 2适用于两根以上导体棒垂直切割磁感线时，B 、L 和V 两两互相垂直，不垂直时，把B 或V 正交分解感应电流相互抵消时用减号L 为有效长度；切割的磁感线越多，E 就越大； B 为导体棒垂直切割处的磁感强度大小； B 可为非匀强磁场(5):E ＝ω221BL 用于导体一端固定以角速度ω旋转切割磁感线，ω单位必须用rad/s ；B 、L 和V 两两互相垂直，不垂直时，把B 或V 正交分解；L 为有效长度；切割的磁感线相同，E 就相同，切割的磁感线越多，E 就越大；； B 为导体棒垂直切割处的磁感强度大小； B 可为非匀强磁场(6):e= θωsin NBS = t NBS ωωsin 〔用于从中性面开始计时，即线圈垂直于磁感线开始计时〕e 为交流发电机的瞬时感应电动势〔V 〕； B 为匀强磁场(T)；S 为有磁感线穿过的面积(m 2)ω为线圈的角速度，其单位必须用rad/s ；450=4π rad ；5r/s(转/秒)=5⨯2π rad/s ω＝2πf 〔f 为交流电的频率〕θ为线圈和中性面的夹角〔rad 〕；线圈处于中性面时，Φ最大，感应电动势e=0应从切割磁感线的角度理解该公式，切割的磁感线越多，E 就越大；(7):e= βωcos NBS =t NBS ωωcos (从线圈平行于磁感线开始计时)e 为交流发电机的瞬时感应电动势〔V 〕； B 为匀强磁场(T)；S 为有磁感线穿过的面积(m 2)ω为线圈的角速度，其单位必须用rad/s ；300= 6π rad ；5r/s(转/秒)=5⨯2π rad/s ω＝2πf 〔f 为交流电的频率〕θ为线圈和磁感线的夹角〔rad 〕；线圈和中性面垂直时，即线圈和磁感线平行，Φ=0，感应电动势e 最大应从切割磁感线的角度理解该公式，切割的磁感线越多，E 就越大；(8):E=U 外+Ir 〔适用条件：适用于任何电路；U 外为电源两端的电压〔即外电路的总电压〕，I 为总电流，r 为电源的内阻〕2：公式的推导：（1）:E = BLV (如右图)E=t n ∆∆Φ=n BLv tBLdvt d BL tBLdS d BL tt ===-+-+∆Φ-∆Φ)()(0 （2）:E=NBS ωsin θ(如右图)一矩形线圈绕oo ´轴转动〔t=0时，线圈处于中性面〕E=BL ad V ad sin θ + BL bc V bc sin θ E=BL ad ω21L ab sin θ + BL bc ω21L ab sin θE=21B ωS sin θ+ 21B ωS sin θ E=B ωS sin θ当线圈有N 匝时：E=NBS ωsin θθ=ωt∴ E=NBS ωsin ωt 即 e=NBS ωsin ωt3.磁通量:表示穿过某截面的磁感线数量，穿过的磁感线数量越多，磁通量越大；穿过的磁感线数量相同，磁通量就相同〔1〕：Φ＝BS 使用条件：B 和S 垂直时，S 为有磁感线穿过的面积(m 2) 〔2〕：Φ＝0 使用条件：B 和S 平行时〔3〕：当B 、S 既不平行也不垂直时，可以把B 拿来正交分解或把S 投影到B 的方向上，0<Φ<BS〔4〕：0Φ-Φ=∆Φt ，Φ是标量，但是它有正负，如：某线圈的磁通量为6 wb ，当它绕垂直于磁场的轴转过1800，此时磁通量为-6 wb ，在这一过程中，∆Φ=12 wb 而不是04：感应电动势E 与∆Φ的大小、B 的大小无关，E 与B 的变化快慢、∆Φ的变化快慢有关。

电磁学电磁感应与交流电

电磁学电磁感应与交流电电磁学是物理学中的一个重要分支，研究电荷与磁场之间的相互作用以及电流在电磁场中的行为。

其中，电磁感应与交流电是电磁学中的两个重要概念。

本文将分别从电磁感应和交流电两方面进行探讨。

一、电磁感应电磁感应是指当磁场的强度发生变化时，沿着磁场方向运动的导体中会产生感应电流。

电磁感应的基本原理是法拉第电磁感应定律，该定律描述了感应电动势与磁通量变化之间的关系。

在电磁感应中，磁场的强度发生变化是产生感应电动势的主要原因。

当导体与磁场相互运动或磁场的强度发生变化时，磁通量也会随之变化。

根据法拉第电磁感应定律，磁通量变化率与感应电动势成正比。

感应电动势的极性与磁通量变化率的方向有关，可以根据右手螺旋定则来确定。

除了磁场的强度变化外，导体的运动状态也会影响电磁感应效应。

当导体与磁场相对运动时，导体中会产生感应电流。

导体的速度越快，感应电流就越大。

二、交流电交流电是指电流方向和大小以一定规律周期性变化的电流。

在交流电中，电流的变化是由交流电源引起的，交流电源可以是交流电发电机。

交流电的基本特点是频率和振幅的变化。

在交流电中，频率表示单位时间内电流方向的变化次数，单位为赫兹(Hz)。

频率越高，电流方向变化的速度就越快。

振幅表示电流的最大值，通常用有效值来表示。

在交流电中，电流的大小是不断变化的，但是其平均值为零。

交流电的传输和应用离不开变压器。

变压器是一种基于电磁感应原理的电器设备，用于改变交流电的电压大小。

变压器由两个相互绝缘的线圈组成，通过磁场耦合实现电能的传输。

除了变压器之外，交流电在电力输送、家庭用电、电子设备等方面都有广泛应用。

交流电的传输效率高，可以通过变压器将电压升高或降低，满足不同场合的需求。

总结：电磁感应与交流电是电磁学中的重要内容。

电磁感应通过描述磁场变化引起的感应电动势，揭示了电磁场与导体相互作用的物理规律。

交流电则是电流方向和大小以一定规律周期性变化的电流，通过交流电源和变压器的配合，实现了电能的传输和应用。

高三物理电磁感应试题答案及解析

高三物理电磁感应试题答案及解析1.电磁感应现象在生活及生产中的应用非常普遍，下列不属于电磁感应现象及其应用的是【答案】 C【解析】试题分析: 发电机是利用线圈在磁场中做切割磁感线运动从而产生电流---电磁感应现象来工作的，所以A属于电磁感应现象及其应用；动圈式话筒是利用说话时空气柱的振动引起绕在磁铁上的线圈做切割磁感线运动，从而产生随声音变化的电流，利用了电磁感应现象，所以B属于电磁感应现象及其应用；电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理来工作的，所以C不属于电磁感应现象及其应用；变压器是利用电磁感应现象的原理来改变交流电压的，所以D属于电磁感应现象及其应用，故选C。

【考点】电磁感应2.在倾角为θ足够长的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小相等的匀强磁场，磁场方向一个垂直斜面向上，另一个垂直斜面向下，宽度均为L，如图所示。

一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形线框在t＝0时刻以速度v0进入磁场，恰好做匀速直线运动，若经过时间t，线框ab边到达gg′与ff′中间位置时，线框又恰好做匀速运动，则下列说法正确的是（）A．当ab边刚越过ff′时，线框加速度的大小为gsinθB．t时刻线框匀速运动的速度为C．t时间内线框中产生的焦耳热为D．离开磁场的过程中线框将做匀速直线运动【答案】BC【解析】当ab边进入磁场时，有E=Blv0，I=E/R，mgsinθ=BIl，有B2l2v/R=mgsinθ.当ab边刚越过f′时，线框的感应电动势和电流均加倍，则线框做减速运动，有4B2I2v/R=4mgsinθ，加速向上为3gsinθ，A错误；t0时刻线框匀速运动的速度为v，则有4B2I2v/R=mgsinθ，解得v=v/4，B正确；线框从进入磁场到再次做匀速运动过程，沿斜面向下运动距离为3l/2,则由功能关系得线框中产生的焦耳热为Q=3mglsinθ/2+（mv02/2-mv2/2）=3mgls inθ/2+15mv2/32，C正确；线框离开磁场时做加速运动，D错误。

电磁感应、交流电知识概述

电磁感应一、磁通量：1.定义：匀强场中的磁通量：Φ=BS ⊥(S ⊥为垂直磁场方向的面积)，B 又叫做磁通密度，在数值上等于穿过垂直磁场方向上单位面积的磁感线条数。

2.物理意义：穿过某一面积的磁感线条数。

标量，有正负，比较绝对值。

3.单位：韦伯wb4.注意合磁通问题5.平动中磁通量的变化6.转动中磁通量的变化二、产生感应电流的条件：穿过闭合回路的磁通量发生变化。

注意研究电磁感应现象的演示实验（连成两个独立回路，大线圈与电流表相连，小线圈与电源相连）。

三、楞次定律：1.感应电流的磁场，总要阻碍引起感应电流的磁通量变化。

即阻碍原磁通变化。

注意阻碍不等于阻止。

2.感应电流的磁场总要阻碍产生感应电流的导体和引起感应电流的导体间的相对运动。

3.由于电磁感应而产生的安培力总指向阻碍磁通量变化的方向或阻碍相对运动的方向。

4.感应电动势总要阻碍通过导体的电流的变化（自感）四、法拉第电磁感应定律与右手定则1．法拉第电磁感应定律：感应电动势的大小与穿过这一回路的磁通量变化率成正比。

tn E ∆∆Φ=2．对法拉第电磁感应定律的理解⑴感生电动势：处在变化磁场中的导体是电源，电源内部的电流方向由负极指向正极。

感生电动势产生的原因是变化的磁场产生感生（涡旋）电场。

若B=B 0±kt ，则E=nSk ；若Φ是正（余）弦规律变化的，则t ∆∆Φ是余（正）弦规律变化的。

Φ=0， t∆∆Φ不一定为零；反之亦然。

（2）动生电动势：切割磁感线的导体是电源，电源内部的电流方向由负极指向正极，用右手定则判断电源内部的电流方向。

动生电动势产生的原因在于电荷在洛仑兹力的作用下发生定向运动。

①E=Blv 的推导；②E=Blv 中，l 是有效长；v 是垂直磁场方向上的相对速度；③B 、l 、v 两两垂直，若有任意两个平行，则E=0；注意电路的连接和有势无流的情况。

④平动物体，v 为平均速率，则E 为平均感应电动势；v 为瞬时速率，E 为瞬时感应电动势。

交流电的产生原理

交流电的产生原理
交流电是指电流方向和大小随时间变化的电流。

它是由交流电源产生的，交流电源是指能够产生交流电的设备或系统。

交流电的产生原理是基于电磁感应现象和电动势定律。

电磁感应现象是指当导体在磁场中运动或磁场发生变化时，会在导体中产生感应电动势。

这个现象是由法拉第发现的，也称为法拉第电磁感应定律。

电动势定律是指当导体中存在电动势时，会在导体中产生电流。

这个定律是由法拉第和欧姆发现的，也称为欧姆-法拉第定律。

交流电的产生原理是基于这两个定律。

交流电源中有一个旋转的磁场，它可以通过电磁感应现象在导体中产生感应电动势。

这个感应电动势的大小和方向随时间变化，因此导体中的电流也随时间变化。

这就是交流电的产生原理。

交流电源中的旋转磁场可以通过不同的方式产生。

最常见的方式是使用发电机。

发电机是一种将机械能转换为电能的设备，它通过旋转磁场在导体中产生感应电动势。

发电机的转子上有一个旋转的磁场，它可以通过电磁感应现象在定子中产生感应电动势。

定子上的导体通过电动势定律产生电流，这就是交流电。

交流电的频率是指电流方向和大小变化的速度，它通常以赫兹（Hz）
为单位。

在欧洲和亚洲，交流电的频率通常为50赫兹，而在北美和南美，交流电的频率通常为60赫兹。

交流电的产生原理是基于电磁感应现象和电动势定律。

交流电源中的旋转磁场可以通过发电机等设备产生，它在导体中产生感应电动势，从而产生交流电。

交流电的频率通常以赫兹为单位，它是电流方向和大小变化的速度。

专题06电磁感应交流电中的图像(原卷版)

专题06 电磁感应、交流电中的图像目录一.电磁感应中的图像问题综述 (1)二.根据Bt图像的规律，选择Et图像、It图像 (1)三.根据线圈穿越磁场的规律，选择E t-图像、U t-图像、I t-图像或E－x图像、 (2)U－x图像和I－x图像 (2)四.根据自感、互感的规律，选择E t-图像、U t-图像、I t-图像 (4)五．借助图像分析电磁感应三定则一定律 (5)六．应用图像分析电磁感应的综合问题 (6)七．交流电的变化规律图像的应用 (8)A．B．C．D．【典例分析2】（2023·北京西城·统考二模）如图1所示，一闭合金属圆环处在垂直圆环平面的匀强磁场中．若磁感应强度B随时间t按如图2所示的规律变化，设图中磁感应强度垂直纸面向里的方向为正方向，环中感应电流沿顺时针方向为正方向，则环中电流随时间变化的图象是（）A．B．C．D．三.根据线圈穿越磁场的规律，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【分析要点】线框匀速穿过方向不同的磁场，在刚进入或刚出磁场时，线框的感应电流大小相等，方向相同．当线框从一种磁场进入另一种磁场时，此时有两边分别切割磁感线，产生的感应电动势正好是两者之和，根据E=BLv，求出每条边产生的感应电动势，得到总的感应电动势．由闭合电路欧姆定律求出线框中的感应电流，此类电磁感应中图象的问题，近几年高考中出现的较为频繁，解答的关键是要掌握法拉第电磁感应定律、欧姆定律、楞次定律、安培力公式等等知识，要知道当线框左右两边都切割磁感线时，两个感应电动势方向相同，是串联关系．【典例分析1】（2024上·四川攀枝花·高三统考期末）如图所示，在边长为2l的正三角形ABC区域内有垂直直面向外的匀强磁场，一边长为l的菱形单匝金属线框abcd的底边与BC在同一直线上，菱形线框的∠=。

使线框保持恒定的速度沿平行于BC方向匀速穿过磁场区域。

电磁感应和交流电的产生机制

电磁感应和交流电的产生机制电磁感应是电磁学中一个重要的概念，它描述了电流产生磁场或磁场变化引起电流的现象。

而交流电则是一种在电路中流动的电流，其方向和大小都随时间变化。

那么，电磁感应和交流电是如何产生的呢？首先，我们需要了解电磁感应的基本原理。

根据法拉第电磁感应定律，当一个导体在一个磁场中运动时，会在导体两端引起电位差，从而产生电流。

这就是所谓的感应电流。

具体来说，当导体与磁场垂直运动时，感应电流的大小与导体的速度成正比；而当导体与磁场平行运动时，感应电流的大小与导体的长度成正比。

这个现象由于磁场线穿过闭合线圈时会引起线圈内的电流。

这种电磁感应的现象被广泛应用在发电机中。

发电机利用磁场线穿过线圈产生电流，通过旋转电磁铁（通常由大型涡轮与磁铁组成），使得磁场线与线圈交叉运动，从而产生交流电。

当电磁铁旋转时，磁场线会不断切割线圈，导致感应电流的产生。

这个原理也是交流电发电的基础。

而交流电的产生机制可以通过交变磁场的作用来解释。

在交变磁场中，磁场的大小和方向都会随时间的变化而改变。

在一个交变磁场中放置一个导线，磁场的变化会引起导线两端的电荷的分离，从而产生交流电。

这是由于磁场的变化会导致感应电流的产生，进而形成交流电。

这个现象也称为电磁感应现象。

交流电的特点是电流的方向和大小都会周期性地变化。

这是因为在交变磁场中，磁场线的方向和大小都会反复变化，进而引起导线两端电荷的反复分离。

这种周期性的电流变化就构成了交流电。

交流电的频率表示了单位时间内电流方向的变化次数，单位为赫兹（Hz）。

而交流电的幅值则表示了电流的最大值。

交流电在现代生活中起着重要的作用。

它被广泛应用在电力系统中，用于供电和传输电能。

而交流电还可以通过变压器进行变换，从而适应不同电压和功率的需要。

此外，交流电还广泛应用于电子设备、通信系统、照明和动力控制等领域。

综上所述，电磁感应和交流电的产生机制是密切相关的。

电磁感应是产生交流电的基础，而交流电又是在交变磁场中产生的。

三相发电机原理

三相发电机原理三相发电机是一种常见的交流电发生器，其原理是利用电磁感应现象将机械能转化为电能。

下面我们将详细介绍三相发电机的原理。

1. 电磁感应原理在导体中产生电动势的基本原理是电磁感应。

当导体在磁场中运动时，由于导体内部存在自由电子，因此会在导体两端产生电势差，即产生电动势。

根据法拉第定律，当一个导体在磁场中运动时，所感应出来的电动势大小与导体长度、磁场强度、运动速度和角度等因素有关。

2. 三相交流发电机结构三相交流发电机主要由转子和定子两部分组成。

其中转子是旋转部分，由永磁铁或者线圈构成；而定子则是静止部分，由三个相互平衡的线圈组成。

3. 三相交流发电机工作原理当转子旋转时，其中的永磁铁或线圈会在定子内部形成一个旋转磁场。

这个旋转磁场会穿过定子中的三个线圈，并且每个线圈都被放置在一个不同的位置，使得它们分别处于旋转磁场的不同位置。

由于每个线圈都被放置在不同的位置，因此它们所感应出来的电动势也是不同的。

当三个线圈中任意一个线圈所感应出来的电动势最大时，另外两个线圈所感应出来的电动势则为零。

这样就形成了一个三相交流电源，其中每个相位之间相差120度。

这三相电源可以通过连接到负载上来产生交流电。

4. 三相交流发电机优点与单相交流发电机相比，三相交流发电机有以下优点：（1）输出功率更高：由于三个线圈可以同时工作，因此输出功率更高。

（2）输出稳定：由于三个线圈之间互为平衡，因此输出稳定性更高。

（3）体积更小：由于输出功率更高，体积也会更小。

5. 总结通过以上介绍可知，三相发电机是利用磁场和导体运动产生电动势的原理来产生交流电。

其结构简单、效率高、输出稳定性好等优点使得它成为了工业生产中常用的一种发电设备。

电磁感应交流电

电磁感应交流电
［知识结构］
［重点知识回顾］
一. 法拉第电磁感应定律
1. 引起某一回路磁通量变化的原因
（1）磁感强度的变化
（2）线圈面积的变化
（3）线圈平面的法线方向与磁场方向夹角的变化
2. 电磁感应现象中能的转化
感应电流做功，消耗了电能。

消耗的电能是从其它形式的能转化而来的。

在转化和转移中能的总量是保持不变的。

3. 法拉第电磁感应定律：
（1）决定感应电动势大小因素：穿过这个闭合电路中的磁通量的变化快慢
（2）注意区分磁通量中，磁通量的变化量，磁通量的变化率的不同
—磁通量，—磁通量的变化量，
（3）定律内容：感应电动势大小决定于磁通量的变化率的大小，与穿过这一电路磁通量的变化率成正比。

（4）感应电动势大小的计算式：
注：（1）若闭合电路是一个匝的线圈，线圈中的总电动势可看作是一个线圈感应电动势的n倍。

（2）E是时间内的平均感应电动势
（5）几种题型
①线圈面积S不变，磁感应强度均匀变化：
②磁感强度不变，线圈面积均匀变化：
③B、S均不变，线圈绕过线圈平面内的某一轴转动时，计算式为：。

法拉第电磁感应定律交流电

第四章电磁感应第一、二节划时代的发现探究感应电流的产生条件【学习目标】学习时间：1学时1.了解奥斯特“电生磁”的实验和法拉第“磁生电”的实验，体会对称性思维在物理学发现中的作用；2.知道电磁感应和感应电流的定义；3.能根据实验事实归纳产生感应电流的条件；4.进一步认识磁通量的概念，会运用产生感应电流的条件判断具体实例中有无感应电流。

【静思独学】阅读教材思考下面几个问题：（1）是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的？在这之前，科学研究领域存在怎样的历史背景？（2）电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受。

（3）法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的原因是什么？（4）法拉第经历了多次失败后，终于发现了电磁感应现象，他发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的？之后他又做了大量的实验都取得了成功，他认为成功的“秘诀”是什么？（5）总结统一性思维和对称性思维在物理学发现中所发挥的作用。

问题二：阅读教材，思考并回答练习册P10—11问题一和问题三。

问题三：阅读教材，思考并回答练习册P11问题四。

{基础自测}1.练习册P6、P11自主测评2.教材P7—8：问题与练习：1、2【群思互学•展示共学】1.回答问题一中各个小问；2.教材P7—8：问题与练习：3、4、5、6；3.练习册P13—14：4、6、7、8。

【拓展应用】1.教材P8：问题与练习：7；2.练习册P13—14：9、11。

第三节楞次定律【学习目标】学习时间：1学时1.理解楞次定律的内容，理解楞次定律中“阻碍”二字的含义，能初步应用楞次定律判定感应电流方向，理解楞次定律与能量守恒定律是相符的；2.通过实验教学，感受楞次定律的实验推导过程，逐渐培养自己的观察实验，分析、归纳、总结物理规律的能力；3.能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向4.掌握右手定则，并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式。

【静思独学】问题一：复习思考：1、要产生感应电流必须具备什么样的条件？2、磁通量的变化包括哪情况？问题二：阅读教材，完成教材P10表2及下表，思考并回答练习册P18问题二。

电磁感应交流电 (24)

解得：（2）当 m0 进入两板间，m0、m 速度相等为 v 时，电势能 W 最大，则有
解得：当 m0 再穿出 N 板后车速度为最大，设 m0 速度为 v1,车 m 速度为 v2,则有
解得：
18．由带电粒子在磁场中运动公式知道，球在 MN 上方运动半径 R1 为：
球在 MN 下方运动半径 R2 为：由 P 点运动到 MN 边界转过 60 角，则有
一．选择题 1．B 2. D 二．实验题 11．6.43×10 m
-7
3.C 4. D 5. B 6. BD
7. ACD 8. ACD
9.CD 10.BD
12.频闪
0.45
13. 13.
(1)
①②③⑤⑦⑧⑨⑩
(2)
(3)连图
三．计算题 14． (1)金属板不掉下的条件是当金属板速度达到 v0 时相对木板位移小于 L/2,对金属板有 μ mg=ma a=μ g t= v0/μ g
0
/
tani=(L/2)/(H+h) ≤tani0
L=2H
得到：
正确结果是
/ /
16. 设小行星绕太阳周期为 T ，T >T,地球和小行星没隔时间 t 相遇一次，则有
设小行星绕太阳轨道半径为 R ,万有引力提供向心力有
/
同理对于地球绕太阳运动也有
由上面两式有
所以当地球和小行星最近时
17．（1）设 m0 速度为 v1,车 m 速度
R1-h=R1cos600
得到：R1=2h
有
R2=4h
PQ 间的距离为
d=2R2sin600-2R1sin600=2
h
球从 P 点到 Q 点所用时间为
t=

上海近5年高中物理等级考试题分类详解专题05 电磁感应交流电(详解版)

(A)向左移动(B)向右移动(C)上下弹跳（D）保持不动
[答案]A
【解析】电流从a向b，根据左手定则，导体棒受安培力向左，所以向左移动。
[考察知识]楞次定律，
[核心素养]物理观念
2020年8题、如图所示，线框abcd与通有恒定电流的长直导线MN共面，线框从图示位置I按以下四种方式运动，磁通量变化的绝对值最大的是( )
（2）根据平衡条件可得拉力：，根据勾股定理可知：，得；根据功率方程得：。
２０１８年7题.如图P沿着速度方向运动，且P中通如图所示电流，则眼睛看到的L和R的电流方向是（）
A. 都是顺时针
B. 都是逆时针
C.L顺时针，R逆时针
D.L逆时针，R顺时针
【答案】D
【解析】根据安培定则可知，P中产生的磁场沿导线向里；同时P靠近L，远离R，则根据楞次定律增反减同可知，L中电流为逆时针，R中电流为顺时针，故ABC错误，D正确。
２０１７年卷高考
33.如图，金属线框abcd的平面与匀强磁场方向垂直，开始时ad边在磁场边界处。线框从实线位置向左移动到虛线位置的过程中，线框内()
(A)先有感应电流，后无感应电流
(B)(D)始终不存在感应电流
【答案】A
专题5电磁感应交流电
—5年来（2017-2021）上海市等级考物理试题分类解析
2021年高考等级考第20题、(16分)
如图(a)所示，竖直放置的足够长光滑平行导轨，宽L=0.75m.导轨位于垂直于平面向里的匀强磁场中。磁感应强度B= 0.8T。一根内阻不计的金属棒跨接在导轨上，上方接如图所示的电路，R0= 10Ω. R为一电阻性元件。电键s断开时，金属体由静止释放，其下落到匀速过程中R的U-I图线如图(b)所示。g取10m/s2，求

交流电的原理及应用

交流电的原理及应用1. 什么是交流电交流电（Alternating Current，简称AC）是指电流方向和大小周期性变化的电流。

交流电的产生是通过交流发电机实现的，它通过在导体上施加不同的电势差来改变电流的方向。

2. 交流电的原理交流电的原理是基于电磁感应和电场变化。

当导体在磁场中移动时，导体内的自由电子会受到力的作用，从而形成电流。

交流电是通过改变电磁场的强度和方向来改变电流的方向。

3. 交流电的周期和频率交流电的周期指的是电流方向和大小从一个方向变到相反方向再回到原来方向所需要的时间。

而频率则是指每秒钟内周期数的次数。

常见的交流电频率有50Hz和60Hz，分别表示每秒钟内电流周期变化的次数为50次和60次。

4. 交流电的优点及应用交流电相比直流电具有以下优点： - 传输距离长：交流电可以通过变压器进行升压和降压，从而能够在长距离上进行输送； - 节约能源：由于交流电可以通过变压器进行升压，降低输送过程中的能量损失； - 与设备兼容性好：许多电器设备都采用交流电作为动力源，因此交流电能够与这些设备兼容。

因为交流电具有上述的优点，所以在许多领域广泛应用： - 家庭用电：家庭中的大部分电器设备都是使用交流电作为动力源，如灯具、电视、制冷设备等； - 工业用电：工业领域中许多设备和机器都使用交流电进行工作，如电动机、照明设备、变频器等； - 通信系统：电话、计算机、无线网络等通信系统也使用交流电作为供电； - 交通系统：交通信号和铁路系统中的各种设备都使用交流电进行控制和供电；- 可再生能源发电：许多可再生能源发电设备如风能发电机和太阳能发电系统都将交流电作为输出。

总结起来，交流电的原理基于电磁感应和电场变化，频率和周期决定了交流电的特性。

交流电具有传输距离长、节约能源和与设备兼容性好等优点，在家庭、工业、通信、交通以及可再生能源发电等领域都有广泛的应用。

计算题(4)电磁感应-交流电

重点题型训练：电磁感应交流电1：如图所示，电路甲、乙中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，接通S，使电路达到稳定，灯泡D发光。

则（）A．在电路甲中，断开S，D将逐渐变暗B．在电路甲中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗C．在电路乙中，断开S，D将渐渐变暗D．在电路乙中，断开S，D将变得更亮，然后渐渐变暗2．线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，从图可知：（）A．在A和C时刻线圈处于中性面位置B．在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零C．在A时刻到D时刻线圈转过的角度为πradD．若从O时刻到D时刻经过0.02s，则在1s内交变电流的方向改变100次3如图所示为理想变压器原线圈所接交流电压的图象。

原、副线圈匝数比n1∶n2=10∶1，原线圈电路中电流为1A，下列说法正确的是( )A．变压器输出端的交流电频率为100HzB．变压器输出端的电流为102AC．变压器输出端电压为22VD．变压器的输出功率为2002W4：圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方悬挂一相同的线圈Q.P和Q共轴,Q中通有变化电流, 电流随时间变化规律如图.P所受的重力为G,桌面对P的支持力为N,则( )A. t1时刻,N>GB. t2时刻,N>GC. t3时刻,N<GD. t4时刻,N=G5、把一线框从一匀强磁场中拉出，如图所示。

第一次拉出的速率是 v ，第二次拉出速率是 2 v ，其它条件不变，则前后两次拉力大小之比是，拉力功率之比是___________，线框产生的热量之比是____________，通过导线截面的电量之比是_______________ 。

6、通过某电阻的周期性交变电流的图象如右。

该交流电的有效值I= ________7、在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n = 1500匝，横截面积S = 20cm2。

螺线管导线电阻r = 1.0Ω，R1 = 4.0Ω，R2 = 5.0Ω，C=30μF。