电磁感应总复习
2025年高考物理总复习课件专题十电磁感应第1讲电磁感应现象、楞次定律
高考总复习·物理
核心素养
重要考点
物理观念
(1)理解电磁感应现象、磁通量、自感、涡流 等概念;(2)掌握右手定则、楞次定律、法拉 第电磁感应定律等重要规律
1.电磁感应现象、 磁通量
科学思维
科学探究 科学态度
与责任
综合应用楞次定律、法拉第电磁感应定律分 析问题的能力
通过实验探究影响感应电流方向的因素,习·物理
2.实验步骤 (1)按图连接电路,闭合开关,记录下G中流入电流方 向与灵敏电流计G中指针偏转方向的关系. (2)记下线圈绕向,将线圈和灵敏电流计构成通路. (3)把条形磁铁N极(或S极)向下插入线圈中,并从线圈 中拔出,每次记下电流计中指针偏转方向,然后根据步骤(1)的结论,判 定出感应电流方向,从而可确定感应电流的磁场方向. (4)记录实验现象.
了解电磁感应知识在生活、生产和科学技术 中的应用
2.法拉第电磁感 应定律
3.楞次定律的应 用
4.自感、涡流现 象的分析理解
高考总复习·物理
一、磁通量 1.概念:磁感应强度B与面积S的__乘__积____. 2.公式:Φ=____B_S___.适用条件:匀强磁场;S是__垂__直____磁场的有效面 积. 单位:韦伯(Wb),1 Wb=__1_T_·_m__2_. 3.意义:穿过某一面积的磁感线的___条__数___. 4.标矢性:磁通量是___标__量___,但有正、负.
高考总复习·物理
例1 (2023年广东二模)如图甲所示,驱动线圈通过开关S与电源连接,
发射线圈放在绝缘且内壁光滑的发射导管内.闭合开关S后,在0~t0内驱动 线圈的电流iab随时间t的变化如图乙所示.在这段时间内,下列说法正确的 是( B )
2025年高考物理总复习配套课件第十章电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律
[考法全析]
考法(一) 阻碍原磁通量的变化——“增反减同”
[例1] 电磁弹射的装置是航空母舰上的一种舰载机起飞装置。如
图所示的装置也能进行电磁弹射,线圈固定在光滑绝缘杆MN上、导体
圆环套在绝缘杆的左端。则下列说法正确的是
()
A.开关闭合,圆环将从M端离开绝缘杆
解析:只形成闭合回路,回路中的磁通量不变化,不会产生感应电流,A、B错误; 线圈中插入条形磁铁瞬间回路中磁通量有变化,电流表有变化,磁铁不动后电流 表无变化,C错误;给线圈通电或断电瞬间,通过闭合回路的磁通量变化,会产 生感应电流,能观察到电流表的变化,D正确。 答案:D
2.[磁通量的大小]
如图所示,两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r。圆形匀强磁场
D.线圈给磁铁的磁场力先向下再向上
[解析] 根据楞次定律的“来拒去留”,磁铁向闭合线圈靠近,要受阻力作 用,即磁场力向上,故A正确。
[答案] A
考法(三) 使回路面积有变化趋势——“增缩减扩”
[例3] (多选)如图甲所示,圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方固定一
螺线管Q,P和Q共轴,Q中的电流i随时间t变化的规律如图乙所示,取甲图中电
一点一过
“四步法”判断感应电流方向
研清微点3 应用右手定则判断感应电流的方向
4.下列图中表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景,
导体ab上的感应电流方向为a→b的是
()
解析:ab棒顺时针转动,运用右手定则:磁感线穿过手心,拇指指向顺时针方向, 则导体ab上的感应电流方向为a→b,故A正确;ab向纸外运动,运用右手定则时, 磁感线穿过手心,拇指指向纸外,则知导体ab上的感应电流方向为b→a,故B错 误;穿过回路的磁通量减小,由楞次定律知,回路中感应电流方向由b→a→d→c, 则导体ab上的感应电流方向为b→a,故C错误;ab棒沿导轨向下运动,由右手定 则判断知导体ab上的感应电流方向为b→a,故D错误。
2025年高考物理总复习配套课件第十章电磁感应第2讲法拉第电磁感应定律自感和涡流
考法(二) 倾斜切割情形
[例 2] 如图所示,abcd 为水平放置的平行光滑金属导轨,间距
为 l。导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为 B,
导轨电阻不计。已知金属杆 MN 倾斜放置,与导轨成 θ 角,单位长
度的电阻为 r。保持金属杆以速度 v 沿平行于 cd 的方向滑动(金属杆滑动过程中与导
()
解析:在 t=T4时,交流电图线斜率为 0,即磁场变化率为 0,由 E=ΔΔΦt =ΔΔBt S 知,E =0,故 A 正确。在 t=T2和 t=T 时,图线斜率最大,在 t=T2和 t=T 时感应电动势最大。 在T4到T2之间,电流由 Q 向 P 减弱,导线在 R 处产生垂直纸面向里的磁场,且磁场减弱, 由楞次定律知,R 产生的感应电流的磁场方向也垂直纸面向里,则 R 中感应电动势沿 顺时针方向,同理可判断在T2到34T 时,R 中电动势也为顺时针方向,在34T 到54T 时,R 中电动势为逆时针方向,C 正确,B、D 错误。
2.涡流 (1)定义:块状金属放在变化磁场中,或在磁场中有相对运动时,金属块内产生的
旋涡状感应电流。
(2)产生原因:金属块内_磁__通___量__变化→感应电动势→感应电流。
情境创设 1.如图甲所示,线圈两端a、b与一电阻R相连,线圈内有垂直于线圈平面向里的
磁场,t=0时刻起,穿过线圈的磁通量按图乙所示的规律变化。
D.金属棒运动过程中,外力F做功的功率恒定
[解析] 经过时间 t,金属棒切割磁感线的有效长度 L=2vttan θ,金属棒 切割磁感线产生的感应电动势 E=BLv=2Bv2ttan θ,则电容器极板上的电荷量 Q=CE=2BCv2ttan θ,则通过金属棒中的电流 I=ΔΔQt =2BCv2tan θ,A 正确; 当金属棒到达 x=x0时,即 vt=x0时,电容器极板上的电荷量 Q0=2BCvx0tan θ, B 错误;根据楞次定律可知,感应电流沿逆时针方向(从上往下看),则电容器 的上极板带正电,C 错误;因为金属棒做匀速运动,所以外力 F=F 安=BIL, 外力做功的功率 P=Fv=4B2Cv4ttan2 θ,是变化的,D 错误。
2025高考物理总复习法拉第电磁感应定律自感和涡流
ΔΦ
面积随时间变化(动生)
ΔΦ=B·ΔS
E=nB
磁场随时间变化(感生)
ΔΦ=ΔB·S
Δ
E=nS
Δ
ΔΦ=Φ末-Φ初
2 2 −1 1
E=n
Δ
面积和磁场同时随时间变化
E
Δ
Δ
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第2讲
法拉第电磁感应定律、自感和涡流
(2)应用法拉第电磁感应定律的注意事项
Δ
①公式E=n
Δ
求解的是一个回路中某段时间内的平均感应电动势,只有在磁通量均
Δ
(
√
(2)穿过线圈的磁通量变化越大,感应电动势也越大.
(
✕ )
(3)穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大.
(
√
(4)线圈匝数n越多,磁通量越大,感应电动势也越大.
(
✕ )
)
)
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第2讲
法拉第电磁感应定律、自感和涡流
2如图,电流表与螺线管组成闭合回路.判断下列说法的正误.
(1)磁铁快速插入螺线管时比慢速插入螺线管时电流表指针偏转大.
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第2讲
法拉第电磁感应定律、自感和涡流
命题点1 平均电动势与瞬时电动势的计算
1. 如图所示,可绕固定轴OO'转动的正方形单匝金属线框的边长为L,线框从水平位
置由静止释放,经过时间t到达竖直位置,此时ab边的速率为v.设线框始终处在方向
竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,求:
(1)这个过程中线框中的平均感应电动势;
驱动.
2.科学思维:通过类比法,理解感生电场和静电场的区别;应用法拉第电磁感应定
律计算感应电动势的大小.
3.科学探究:通过对法拉第电磁感应定律、自感现象和涡流现象的探究,掌握对实
电磁感应复习
8、如图所示,匀强磁场中固定的金属框架ABC,导体棒DE 在框架上沿图示方向匀速平移,框架和导体棒材料相同、同 A 样粗细,接触良好.则( ) A.电路中感应电流保持一定 B.电路中磁通量的变化率一定 C.电路中感应电动势一定 D.棒受到的外力一定 E. 回路的电功率一定 DE棒在任意时刻t在电路中的有效切割长度L=2·vt·tanθ 与t无关
来拒去留 S N S N S N
四、法拉第电磁感应定律
1.法拉第电磁感应定律:电磁感应中感应电动势的大小,即 跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比,即: 2、注意:产生感应电动势的那部分导体相当于电源,该电源 的正负极由楞次定律来确定,注意电源内部电流是由负极流 向正极. 3.磁通量变化产生电动势的几种情况
②E=2BRv;
③E=BRv
公式中的L为有效切割长度:即垂直于B、垂直于v且处于磁 场中的直线部分长度
例4、材料、粗细相同,长度不同的电阻丝做成ab、 cd、ef三种形状的导线,分别放在电阻可忽略的光滑 金属导轨上,并与导轨垂直,如图所示,匀强磁场方 向垂直导轨平面向内.外力使导线水平向右做匀速运动, 且每次外力所做功的功率相同,已知三根导线在导轨 间的长度关系是Lab<Lcd<Lef,则 ( )BD (A)ab运动速度最大 Rab<Rcd<Ref BLv (B)ef运动速度最大 L 0.8 N p=FV F BIL B R (C)因三根导线切割磁感线的有效长度相同,故它们产 生的感应电动势相同 (D)忽略导体内能变化,三根导线每秒产生的热量相同 Q=Pt
D1
D2
(2) 、接通瞬间可把线圈当断路
2025高考物理总复习法拉第电磁感应定律自感和涡流
最接近
A.0.30 V C.0.59 V
√B.0.44 V
D.4.3 V
考点一 电磁感应现象的理解和判断
根据法拉第电磁感应定律 E=ΔΔΦt ,可得 E1=ΔΔBt S1,E2= ΔΔBt S2,E3=ΔΔBt S3,三个线圈产生的感应电动势方向相同, 故 E=E1+E2+E3=103×(1.02+1.22+1.42)×10-4 V= 0.44 V,故选 B。
考点一 电磁感应现象的理解和判断
根据法拉第电磁感应定律有 I=ER=ΔΔBt ·RS 可得电流之比为 I1∶I2∶I3=2∶2∶ 3 即I1=I2>I3,故选C。
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< 考点二 >
导体切割磁感线产生感应电动势
考点二 导体切割磁感线产生感应电动势
1.导体平动切割磁感线产生感应电动势的算式E=Blv的理解 在匀强磁场中,B、l、v三者互相垂直。如果不相互垂直,
考点一 电磁感应现象的理解和判断
判断正误
1.Φ=0,ΔΔΦt 不一定等于0。( √ ) 2.穿过线圈的磁通量变化越大,感应电动势也越大。( × ) 3.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大。( √ ) 4.线圈匝数n越多,磁通量越大,产生的感应电动势也越大。( × )
考点一 电磁感应现象的理解和判断
考点一 电磁感应现象的理解和判断
拓展 若匀强磁场垂直向里且均匀增大,则图中a、b两点比较,__a__点 电势高。
考点一 电磁感应现象的理解和判断
总结提升
判断感应电路中电势高低的方法
考点一 电磁感应现象的理解和判断
例2 (2022·全国甲卷·16)三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框,正
方形线框的边长与圆线框的直径相等,圆线框的半径与正六边形线框的
2025高考物理总复习电磁感应中的含电容器问题模型
此时电容器的电荷量q=CU=1×10-2 C。
(2)导体棒在 F1 作用下运动,根据牛顿第二定律可得 F1-mgsin α-BId=ma1
又有
Δ
I=
Δ
=
Δ
Δ
,a=
Δ
Δ
联立解得
1 - sin
a1=
=20
+ 2 2 2
由功能关系 W=E-E0 及 W=qU,结合 Q-U 关系图线,可知电容器所储存的电能
与其极板间的电压及电容间的关系式为
1
1
1
E= QU= CU·
U= CU2。
2
2
2
(2)当导体棒获得向右的初速度v0时,切割磁感线产生动生电动势给电容器
充电,设充电电流为I,则导体棒所受安培力大小为
FA=BIL,方向水平向左
恒力F1=0.54 N作用于导体棒,使导体棒从静止开始运动,经t时间后到达B
处,速度v=5 m/s。此时,突然将拉力方向变为沿导轨向下,大小变为F2,又经
2t时间后导体棒返回到初始位置A处,整个过程电容器未被击穿。求:
(1)导体棒运动到B处时,电容器C上的电荷量;
(2)t的大小;
(3)F的大小。
答案 (1)1×10-2 C (2)0.25 s (3)0.45 N
以恒定的加速度匀加速运动。
,所以杆
安=ma,a=
+ 2 2
典题1 如图所示,间距为L的平行光滑金属导轨水平固定,导轨平面处在竖
直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。导轨左端连接有电容为C的
平行板电容器,质量为m、电阻不可忽略的导体棒垂直导轨放置在导轨上,
2025年高考物理总复习专题十电磁感应第2讲法拉第电磁感应定律、自感、涡流
第2讲 法拉第电磁感应定律、自感、涡流知识巩固练1.如图所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用0.3 s 时间拉出,外力所做的功为W 1,通过导线截面的电荷量为q 1;第二次用0.9 s 时间拉出,外力所做的功为W 2,通过导线截面的电荷量为q 2,则 ( )A.W 1<W 2,q 1<q 2B.W 1<W 2,q 1=q 2C.W 1>W 2,q 1=q 2D.W 1>W 2,q 1>q 2【答案】C 【解析】第一次用0.3 s 时间拉出,第二次用0.9 s 时间拉出,两次速度比为3∶1,由E =BLv ,两次感应电动势比为3∶1,两次感应电流比为3∶1,由于F 安=BIL ,两次安培力比为3∶1,由于匀速拉出匀强磁场,所以外力比为3∶1,根据功的定义W =Fx ,所以W 1∶W 2=3∶1.根据电量q =I Δt ,感应电流I =E R ,感应电动势E =ΔΦΔt ,得q =ΔΦR ,所以q 1∶q 2=1∶1,故W 1>W 2,q 1=q 2,故C 正确.2.如图所示,abcd 为水平放置的平行“”形光滑金属导轨,导轨间距为l ,电阻不计.导轨间有垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B .金属杆放置在导轨上,与导轨的接触点为M 、N ,并与导轨成θ角.金属杆以ω 的角速度绕N 点由图示位置匀速转动到与导轨ab 垂直,转动过程中金属杆与导轨始终接触良好,金属杆单位长度的电阻为r .则在金属杆转动的过程中 ( )A.M 、N 两点电势相等B.金属杆中感应电流的方向由N 流向MC.电路中感应电流的大小始终为Bl ω2rD.电路中通过的电荷量为Bl 2rtan θ 【答案】A 【解析】根据题意可知,金属杆MN 为电源,导轨为外电路,由于导轨电阻不计,外电路短路,M 、N 两点电势相等,A 正确;转动过程中磁通量减小,根据楞次定律可知金属杆中感应电流的方向是由M 流向N ,B 错误;由于切割磁场的金属杆长度逐渐变短,感应电动势逐渐变小,回路中的感应电流逐渐变小,C 错误;因为导体棒MN在回路中的有效切割长度逐渐减小,所以接入电路的电阻逐渐减小,不计算通过电路的电荷量,D错误.能根据q=ΔΦR3.(多选)如图所示的电路中,电感L的自感系数很大,电阻可忽略,D为理想二极管,则下列说法正确的有()A.当S闭合时,L1立即变亮,L2逐渐变亮B.当S闭合时,L1一直不亮,L2逐渐变亮C.当S断开时,L1立即熄灭,L2也立即熄灭D.当S断开时,L1突然变亮,然后逐渐变暗至熄灭【答案】BD4.(2023年江门一模)汽车使用的电磁制动原理示意图如图所示,当导体在固定通电线圈产生的磁场中运动时,会产生涡流,使导体受到阻碍运动的制动力.下列说法正确的是()A.制动过程中,导体不会发热B.制动力的大小与导体运动的速度无关C.改变线圈中的电流方向,导体就可获得动力D.制动过程中导体获得的制动力逐渐减小【答案】D【解析】由于导体中产生了涡流,根据Q=I2Rt知,制动过程中,导体会发热,A错误;导体运动速度越大,穿过导体中回路的磁通量的变化率越大,产生的涡流越大,则所受安培力,即制动力越大,即制动力的大小与导体运动的速度有关,B错误;根据楞次定律可知,原磁场对涡流的安培力总是要阻碍导体的相对运动,即改变线圈中的电流方向,导体受到的安培力仍然为阻力,C错误;制动过程中,导体的速度逐渐减小,穿过导体中回路的磁通量的变化率变小,产生的涡流变小,则所受安培力,即制动力变小,D正确5.(2023年北京东城一模)如图所示电路中,灯泡A、B的规格相同,电感线圈L的自感系数足够大且电阻可忽略.下列说法正确的是()A.开关S由断开变为闭合时,A,B同时变亮,之后亮度都保持不变B.开关S由断开变为闭合时,B先亮,A逐渐变亮,最后A,B一样亮C.开关S由闭合变为断开时,A,B闪亮一下后熄灭D.开关S由闭合变为断开时,A闪亮一下后熄灭,B立即熄灭【答案】D【解析】开关S由断开变为闭合时,根据电感线圈的自感现象可知,A、B同时变亮,随着线圈上的电流逐渐增大,最终稳定时,线圈为可视为导线.则A灯逐渐变暗直至熄灭,电路中总电阻减小,则B灯逐渐变亮,A、B错误;开关S由闭合变为断开时,B立即熄灭,电感线圈电流不能突变为0,则会充当电源,回路中A灯变亮,之后线圈中电流减小,直至A灯熄灭,C错误,D正确.6.(多选)涡流检测是工业上无损检测的方法之一.如图所示,线圈中通以一定频率的正弦式交变电流,靠近待测工件时,工件内会产生涡流,同时线圈中的电流受涡流影响也会发生变化.下列说法正确的是()A.涡流的磁场总是要阻碍穿过工件磁通量的变化B.涡流的频率等于通入线圈的交变电流的频率C.通电线圈和待测工件间存在恒定的作用力D.待测工件可以是塑料或橡胶制品【答案】AB综合提升练7.(多选)一跑步机的原理图如图所示,该跑步机水平底面固定有间距L=0.8 m的平行金属电极,电极间充满磁感应强度大小B=0.5 T、方向竖直向下的匀强磁场,且接有理想电压表和阻值为8 Ω的定值电阻R,匀速运动的绝缘橡胶带上镀有电阻均为2 Ω的平行细金属条,金属条间距等于电极长度为d且与电极接触良好.某人匀速跑步时,电压表的示数为0.8 V.下列说法正确的是()A.通过电阻R的电流为0.08 AB.细金属条的速度大小为2.5 m/sC.人克服细金属条所受安培力做功的功率为0.2 WD.每2 s内通过电阻R的电荷量为0.2 C【答案】BD【解析】由题知单根细金属条电阻为R1=2 Ω,匀速跑步时,始终只有一根细金属条在切割磁感线,其产生的电动势为E=BLv,电压表测量R两端电压,由题知其示数为0.8 V,即U=E·R=0.8 V,解得E=1 V,v=2.5 m/s,通过电阻R的电流R+R1=0.1 A,A错误,B正确;人克服细金属条所受安培力做功的功率为为I=ER+R1P=F A v=BILv=0.1 W,C错误;每2 s内通过电阻R的电荷量为q=It=0.1×2 C=0.2 C,D 正确.8.目前,许多停车场门口都设置车辆识别系统,在自动栏杆前、后的地面各自铺设相同的传感器线圈A 、B ,两线圈各自接入相同的电路,电路a 、b 端与电压有效值恒定的交变电源连接,如图所示.工作过程回路中流过交变电流,当以金属材质为主体的汽车接近或远离线圈时,线圈的自感系数会发生变化,导致线圈对交变电流的阻碍作用发生变化,使得定值电阻R 的c 、d 两端电压就会有所变化,这一变化的电压输入控制系统,控制系统就能做出抬杆或落杆的动作.下列说法正确的是 ( )A.汽车接近线圈A 时,该线圈的自感系数减少B.汽车离开线圈B 时,回路电流将减小C.汽车接近线圈B 时,c 、d 两端电压升高D.汽车离开线圈A 时,c 、d 两端电压升高【答案】D 【解析】汽车上有很多钢铁,当汽车接近线圈时,相对于给线圈增加了铁芯,所以线圈的自感系数增大,感抗也增大,在电压不变的情况下,交流回路的电流将减小,所以R 两端电压将减小,即c 、d 两端电压将减小,A 、B 、C 错误,D 正确.9.(2023年江苏调研)如图所示,边长为L 的正方形导线框abcd 放在纸面内,在ad 边左侧有足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为B ,方向垂直纸面向里,导线框的总电阻为R .现使导线框绕a 点在纸面内顺时针匀速转动,经时间Δt 第一次转到图中虚线位置.求:(1)Δt 内导线框abcd 中平均感应电动势的大小和通过导线截面的电荷量;(2)此时线框的电功率.解:(1)Δt 时间内穿过线框的磁通量变化量为ΔΦ=BL 2-12BL 2=12BL 2,由法拉第电磁感应定律得E =ΔΦΔt =BL 22Δt , 平均感应电流I =E R ,通过导线的电荷量为Q =I ·Δt =BL 22R .(2)线框中瞬时电动势为E =12B ω(√2L )2=B ωL 2,其中ω=π4Δt ,线框的电功率为P =E 2R =B 2ω2L 4R =π2B 2L 416R Δt 2.。
物理电磁感应复习题集及答案
物理电磁感应复习题集及答案第一题:电磁感应基础知识1. 什么是电磁感应?2. 法拉第电磁感应定律是什么?3. 在一个圆形线圈中,磁场的变化如何影响感应电动势的大小?4. 什么是自感现象?5. 自感现象与互感现象有何异同?答案:1. 电磁感应是指当一个导体中的磁通量发生变化时,在导体中就会产生感应电动势和感应电流的现象。
2. 法拉第电磁感应定律是指导体中感应电动势的大小与磁场的变化率成正比,方向由右手定则确定。
3. 在一个圆形线圈中,磁场的变化越快,感应电动势就越大。
当磁场增强或减弱时,感应电动势的方向也会相应变化。
4. 自感现象是指一个导体中的电流变化时,导体本身会产生感应电动势和感应电流。
5. 自感现象与互感现象都是电磁感应现象,不同之处在于自感发生在导体本身,而互感发生在两个或多个相邻的线圈之间。
第二题:电磁感应的应用1. 什么是变压器?它如何工作?2. 什么是感应电动机?3. 什么是发电机?它是如何产生电能的?4. 什么是涡流?它对电磁感应有什么影响?5. 什么是励磁?6. 举例说明一种电磁感应的实际应用。
答案:1. 变压器是一种通过电磁感应原理来改变交流电压大小的电器设备。
它由一个主线圈和一个副线圈组成,通过磁场的感应作用,将输入电压变换为输出电压,实现电能的传输和变换。
2. 感应电动机是利用电磁感应原理来转换电能和机械能的装置。
它由一个定子和一个转子组成,当定子上的交流电流变化时,就会在转子上产生感应电流,从而使转子转动。
3. 发电机是一种将机械能转换为电能的装置。
它通过电磁感应原理,在导体中产生感应电动势,并通过电路系统将这种电动势转化为电流和电能的装置。
4. 涡流是指当导体中有磁场变化时,在导体内部会形成的电流环流动现象。
涡流的产生会导致能量损耗,并且会对电磁感应产生一定的影响。
5. 励磁是指为了使发电机和变压器等设备工作正常,需要通过外部电源向设备提供一定的励磁电流,以产生足够的磁场。
课标通用版2025版高考物理总复习第十章03微专题7电磁感应中的电路和图像问题精练含解析
微专题7 电磁感应中的电路和图像问题A组基础过关1.(2024河北唐山检测)如图甲所示,矩形导线框abcd固定在改变的磁场中,产生了如图乙所示的电流(电流方向abcda为正方向)。
若规定垂直纸面对里的方向为磁场正方向,能够产生如图乙所示电流的磁场为( )答案 D 由题图乙可知,0~t1内,线圈中的电流的大小与方向都不变,依据法拉第电磁感应定律可知,线圈中的磁通量的改变率相同,故0~t1内磁感应强度与时间的关系是线性的,A、B错误;又由于0~t1时间内电流的方向为正,即沿abcda方向,由安培定则知,电路中感应电流的磁场方向向里,由楞次定律知0~t1内原磁场向里减小或向外增大,因此D正确,C错误。
2.(2024江西南昌模拟)如图所示,虚线框内存在匀称改变的匀强磁场,三个电阻R1、R2、R3的阻值之比为1∶2∶3,导线的电阻不计。
当S1、S2闭合,S3断开时,闭合回路中感应电流为I;当S2、S3闭合,S1断开时,闭合回路中感应电流为5I;当S1、S3闭合,S2断开时,闭合回路中感应电流为( )A.0B.4IC.6ID.7I答案 D 因为R1∶R2∶R3=1∶2∶3,可以设R1=R,R2=2R,R3=3R。
由电路图可知,当S1、S2闭合,S3断开时,电阻R1与R2组成闭合回路,设此时感应电动势是E1,由欧姆定律可得E1=3IR。
当S2、S3闭合,S1断开时,电阻R 2与R 3组成闭合回路,设感应电动势为E 2,由欧姆定律可得E 2=5I×5R=25IR;当S 1、S 3闭合,S 2断开时,电阻R 1与R 3组成闭合回路,此时感应电动势E=E 1+E 2=28IR,则感应电流为I'=E 4E =28EE 4E=7I,故选项D 正确。
3.如图所示,一个腰长为2L 的等腰直角三角形ABC 区域内,有垂直纸面对里的匀强磁场,其左侧有一个用金属丝制成的边长为L 的正方形线框abcd,线框以水平速度v 匀速通过整个匀强磁场区域,设电流沿逆时针方向为正。
电磁感应总复习
电量问题 图象问题
例11:一匝数为 : 匝数为100匝,边长为 匝 边长为20cm的 的 正方形线圈,将它置于磁感应强度B= 正方形线圈,将它置于磁感应强度 = 0.05T的匀强磁场中,绕着垂直于磁场 的匀强磁场中, 的匀强磁场中 方向的轴以ω= 的角速度转动, 方向的轴以 =100πrad/s的角速度转动, 的角速度转动 当线圈平面跟磁场方向垂直时开始计 线圈和外电路的总电阻R= 时.线圈和外电路的总电阻 =10Ω.试 试 画出感应电流随时间变化的关系图象。 画出感应电流随时间变化的关系图象。 图象问题
力学问题
例9:如图,框与水平面成 °,宽L=0.4 m,两 :如图,框与水平面成37° , 端各有一个电阻R0=1 Ω,其他部分电阻不计,框 端各有一个电阻 ,其他部分电阻不计, 架足够长.垂直框架向上的匀强磁场B= 垂直框架向上的匀强磁场 架足够长 垂直框架向上的匀强磁场 =2T.ab长度 长度 为L=0.4 m,质量 =0.8 kg,电阻 =0.5Ω,棒与 = ,质量m= ,电阻r= , 框架μ= 由静止开始下滑, 框架 =0.5.由静止开始下滑,直到速度达到最大 由静止开始下滑 的过程中,上端电阻R 产生的热量Q 的过程中,上端电阻 0产生的热量 0=0.375J (1)杆ab的最大速度; 杆 的最大速度; 的最大速度 (2)从开始到速度最大的过程中 杆沿斜面下滑的 从开始到速度最大的过程中ab杆沿斜面下滑的 从开始到速度最大的过程中 距离. 距离
电路问题
例8:如图所示 竖直放置的光滑平行金属导轨 :如图所示, 竖直放置的光滑平行金属导轨, 相距l 导轨一端接有一个电容器, 电容量为C, 相距 , 导轨一端接有一个电容器 电容量为 匀 强磁场垂直纸面向里, 磁感应强度为B, 质量为m 强磁场垂直纸面向里 磁感应强度为 质量为 的金属棒ab可紧贴导轨自由滑动 现让ab由静止 可紧贴导轨自由滑动. 的金属棒 可紧贴导轨自由滑动 现让 由静止 下滑, 不考虑空气阻力, 下滑 不考虑空气阻力 也不考虑任何部分的电 阻和自感作用. 问金属棒的做什么运动? 阻和自感作用 问金属棒的做什么运动?
2025年高考物理总复习课件专题十电磁感应第2讲法拉第电磁感应定律、自感、涡流
解:(1)根据法拉第电磁感应定律有E=l22
·
ΔB Δt
=
k2l2.
(2)由图可知线框受到的安培力为F=k2lR3·kt,
当线框开始向上运动时有mg=F,
解得t0=mkg2·l23R.
高考总复习·物理
考点2 导体切割磁感线产生感应电动势的计算 [能力考点] 1.E=Blv的特性 (1)正交性:要求磁场为匀强磁场,而且B、l、v三者互相垂直. (2)有效性:l为导体切割磁感线的有效长度.如图甲中,导体棒的有效长 度为a、b间的距离. (3)相对性:v是导体相对磁场的速度,若磁场也在运动,则应注意速度 间的相对关系.
驱动停在轨道上的列车,则( BC )
A.图示时刻线框中感应电流沿逆时针方向 B.列车运动的方向与磁场移动的方向相同 C.列车速度为v'时线框中的感应电动势大小为2NBL(v-v') D.列车速度为v'时线框受到的安培力大小为2NB2LR2(v−v′)
高考总复习·物理
【解析】线框相对磁场向左运动,根据右手定则可知图示时刻线框中感 应电流沿顺时针方向,A错误;根据左手定则,列车受到向右的安培力, 因此列车运动的方向与磁场移动的方向相同,B正确;由于前后两个边 产生的感应电动势顺次相加,根据法拉第电磁感应定律 E=2NBLΔv=2NBL(v-v'),C正确;列车速度为v'时线框受到的安培力大小 为F=2NBIL=4N2B2LR2(v−v′),D错误.
内容
求的是Δt时间内的平均感应
①若v为瞬时速度,则求的是瞬时感 应电动势
电动势,E与某段时间或某 个过程对应
②若v为平均速度,则求的是平均感 应电动势
高考总复习·物理
适用 范围 对任何电路普遍适用
2025年高考物理总复习专项讲义法拉第电磁感应定律
2025年高考物理总复习专项讲义电磁感应法拉第电磁感应定律1. 高考真题考点分布常考考点真题举例法拉第电磁感应定律的表述和表达式2024·广东·高考真题导体棒转动切割磁感线产生的动生电动势2024·浙江·高考真题计算导轨切割磁感线电路中产生的热量2024·海南·高考真题求导体棒运动过程中通过其截面的电量2024·贵州·高考真题2. 命题规律及备考策略【命题规律】通过对近年来高考物理电磁感应命题趋势的分析,我们可以看出高考对这一部分知识的考查不仅局限于基础知识的记忆和理解,更倾向于考查考生的综合应用能力和解决实际问题的能力。
因此,考生在备考过程中应该全面准备,注重知识的整合和应用,以更好地应对高考的挑战【备考策略】针对电磁感应的复习,考生应该全面掌握相关知识点,注重基础知识的巩固和理解,同时通过大量的练习来提高解决综合问题的能力。
【命题预测】高考物理命题会随着教育改革和科技进步而不断更新。
例如,新课标中对动量部分的调整可能影响电磁感应部分的命题方向。
一、磁通量1.磁通量(1)定义:磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积。
(2)公式:Φ=BS(B⊥S);单位:韦伯(Wb)。
(3)矢标性:磁通量是标量,但有正负。
2.磁通量的变化量:ΔΦ=Φ2-Φ1。
3.磁通量的变化率:磁通量的变化量与所用时间的比值,即ΔΦΔt,与线圈的匝数无关;表示磁通量变化的快慢。
二、电磁感应现象1.电磁感应现象当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中有感应电流产生的现象。
2.产生感应电流的条件(1)闭合导体回路;(2)磁通量发生变化。
三、感应电流的方向判断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)适用范围:一切电磁感应现象。
“四步法”判断感应电流方向楞次定律的推论内容例证阻碍原磁通量变化——“增反减同”阻碍相对运动——“来拒去留”使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”阻碍原电流的变化——“增反减同”使闭合线圈远离或靠近磁体——“增离减靠”当开关S闭合时,左环向左摆动、右环向右摆动,远离通电线圈2.右手定则(1)内容:如图所示,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,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向。
高考物理总复习 12.第2讲 法拉第电磁感应定律 自感现象
2.如图甲所示,N=200匝的线圈(图中只画了2匝),电阻r=2 Ω, 其两端与一个R=48 Ω的电阻相连,线圈内有指向纸内方向的磁
场.线圈中的磁通量按图乙所示规律变化. (1)判断通过电阻R的电流方向; (2)求线圈产生的感应电动势E; (3)求电阻R两端的电压U.
考点二 导体棒切割磁感线产生感应电动势的计算 E=BLv的三个特性 正交性 本公式要求磁场为匀强磁场,而且B、L、v三者互相垂直
方形线框左边始终与磁场左边界平行,已知正方形线框的边长和圆形
线框的直径相等,两线框的电阻相同.两线框在匀速离开磁场的过程
中.
下列说法正确的是( ) A.外力对线框a、b做的功相等,线框a、b产生的热量也相等 B.线框a、b全部离开磁场过程中通过线框的电荷量之比qa∶qb= 4∶π C.线框a所受安培力的冲量大于线框b所受安培力的冲量 D.线框a、b中产生的最大感应电动势大小相等
关键能力·分层突破
【跟进训练】 1.[人教版选择性必修第二册P43T5改编]A、B两个闭合线圈用同样的导 线制成,匝数均为10匝,半径rA=2rB,分别按下图甲、乙两种方式放入 匀强磁场中,且磁感应强度随时间均匀减小,则下列说法正确的是( ) A.甲图中,A、B两线圈中电动势之比为4∶1 B.甲图中,A、B两线圈中电流之比为2∶1 C.乙图中,A、B两线圈中电动势之比为4∶1 D.乙图中,A、B两线圈中电流之比为4∶1
答案:D
角度2 旋转切割 例2 [2021·广东卷,10](多选)如图所示,水平放置足够长光滑金属导 轨abc和de,ab与de平行,bc是以O为圆心的圆弧导轨.圆弧be左侧和 扇形Obc内有方向如图的匀强磁场.金属杆OP的O端与e点用导线相接, P端与圆弧bc接触良好.初始时,可滑动的金属杆MN静止在平行导轨 上.若杆OP绕O点在匀强磁场区内从b到c匀速转动时,回路中始终有 电流,则此过程中,下列说法正确的有( ) A.杆OP产生的感应电动势恒定 B.杆OP受到的安培力不变 C.杆MN做匀加速直线运动 D.杆MN中的电流逐渐减小
第三章 电磁感应(复习)
习题4
关于感应电流产生的条件,下列说法中正确的 是 A.只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就 有感应电流产生 B.穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管 内部就一定有感应电流产生 C.线圈不闭合时,即使穿过线圈的磁通量发 生变化,线圈中也没有感应电流 D.只要穿过闭合电路的磁感线条数发生变化, 闭合电路中就有感应电流
要点2. 涡流
1.涡流:把块状金属放在变化的磁场中,或 者让它在磁场中运动时,金属块内将产生 感应电流,这种电流在金属块内自成闭合 回路,很像水的漩涡,故叫涡电流,简称 涡流.涡流常常很强.
2.涡流的防止:在各种电机和变压器中,为 了减少涡流的损失,在电机和变压器上通 常用涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压制成的铁 芯. 3.涡流的利用:冶炼金属的高频感应炉就是 利用强大的涡流使金属尽快熔化.电学测量 仪表的指针快速停止摆动也是利用铝框在 磁场中转动产生的涡流.
复习课 电磁感应
知识网络
第一节 电磁感应现象 知识内容 一、磁通量 1、磁通量表示磁场中穿过某一面 积的磁感线条数. Φ=BS (条件:B垂直于S) Φ=BS sin θ 其中θ是指某一面积的平面与磁 感强度方向的夹角. 当B平于S时: 0
知识内容
2、如何使闭合电路的磁通量发生变化呢?
BS cos
-5
例2 一个矩形线圈在匀强磁场中转动, 产生的感应电动势
则( ) A.交变电流的频率是100πHz B.有效值为220V C.交变电流的周期是0.02 s D.t=0.05 s时,e有最大值
e=220 2sin100 t V
习题9
一个电动机上标“220V 1.5KW”,那么为了 使它正常工作,所使用的正弦交流电应是 A.电压最大值为220V,电流最大值约为9.6A B.电压最大值为311V,电流最大值约为6.8A C.电压有效值为220V,电流有效值约为6.8A D.电压有效值为311V,电流有效值约为9.6A
电磁感应高中物理复习公式总结
电磁感应高中物理复习公式总结
1.
1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率}
2)E=BLV垂(切割磁感线运动){L:有效长度(m)}
3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势){Em:感应电动势峰值}
4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割){ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}
2.磁通量Φ=BS{Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)}
3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向:由负极流向正极}
*4.自感电动势E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大),
ΔI:变化电流,t:所用时间,ΔI/Δt:自感电流变化率(变化的快慢)}
注:
(1)感应电流的方向可用楞次定律或右手定则判定,楞次定律应用要点;
(2)自感电流总是阻碍引起自感电动势的电流的变化;
(3)单位换算:1H=103mH=106μH.
(4)其它相关内容:自感/日光灯。
高考物理备考指南如何系统复习电磁感应
高考物理备考指南如何系统复习电磁感应电磁感应是高考物理中的重要考点之一,它不仅在知识点上有一定的难度,还需要学生具备一定的理解和分析问题的能力。
为了帮助考生系统复习电磁感应,本文将从知识点整理、题型解析以及复习方法等方面进行探讨。
一、知识点整理1. 法拉第电磁感应定律:当导体受到磁通量的改变时,产生感应电动势。
2. 感应电动势的计算:在直导线中,感应电动势的大小和方向可以由法拉第电磁感应定律来计算。
在闭合线路中,可以利用电磁感应产生的电动势驱动电流。
3. 感应电流和感应磁场:当导体中的电流变化时,会产生感应磁场,根据楞次定律,磁场的方向会使感应电流的磁场方向发生变化。
4. 动生电动势和感应电动势的区别:动生电动势是由于导体在磁场中的运动产生的,而感应电动势是由于磁场的变化引起的。
二、题型解析1. 计算题:考生需要掌握利用法拉第电磁感应定律计算感应电动势的方法。
这类题目常常会涉及到变化的磁通量、导体的速度以及导体的长度等变量的计算,需要考生熟练掌握公式的运用和计算方法。
2. 理论题:这类题目常常会涉及到电磁感应的原理和应用,要求考生对知识点进行深入的理解和分析。
考生需要掌握电磁感应的基本原理及其在实际生活中的应用,例如电磁感应的产生原理、电磁感应在发电机中的应用等。
三、复习方法1. 系统学习:首先,考生需要阅读教材相关章节,系统学习电磁感应的基本原理和计算方法。
理解相关概念和公式,弄清楚电磁感应的产生原理和作用机制。
2. 做题巩固:在掌握了基本知识后,考生需要做大量的相关题目,巩固所学知识。
可以从简单到难,由基础到提高,逐步提升对电磁感应的理解和运用能力。
同时,通过做题可以发现自己的不足和薄弱环节,有针对性地进行强化练习。
3. 梳理思路:复习电磁感应时,考生需要将知识点进行整理和梳理,形成自己的复习思路。
可以制作思维导图、总结提纲,将知识点分类整理,便于复习和回顾。
4. 实践应用:通过实际生活中的例子,将电磁感应的原理和应用进行联系。
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E n
t
只有S变
E n
nB
导体“切割”计算感应电动势时 导体切割磁感线 E=BLV (B、L、V三者两两垂直 )
其中L是有效长度,V是L与B垂直的相对速度
导体杆以其一端为圆心在匀强磁场中转动 E
1 2 BL
电磁 感应 典型 问题
电路问题
动力学问题
能量问题 图象问题
两个典型模型:矩形线框有界磁场 导轨滑杆模型
本章复习目标
1、三个基本问题
楞次定律解决了感应电流的方向判断问题 法拉第电磁感应定律用于计算感应电动势的大小 磁通量变化 感应电动势 感应电动势大小 感应电动势方向
磁通量变化快慢
磁通量增减
二、电磁感应现象
感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的(原磁场)磁通量的变化.
(2)“阻碍”的不是磁感强度B,也不是磁通量,而是阻碍 穿过闭合回路的磁通量变化
(3)由于“阻碍”作用才导致了电磁感应中的能量转化
(4)推广: A、就磁通量来说——增反减同 B、就相对运动来说——阻碍相对运动:来据去留 C、就回路面积来说——有增加或缩小的趋势 D、就电流本身来说——自感:增反减同
2
⑵线圈的转动轴与磁感线垂直 如图矩形线圈的长、宽分别为L1、L2,所围 面积为S,向右的匀强磁场的磁感应强度为B,线 圈绕图示的轴以角速度ω匀速转动
感应电动势的最大值为 E=nBωS
感应电场与感生电动势 1、感应电场:变化的磁场在其周围空间激发的电场称为感应 电场 特征:由于磁场的强弱变化,闭合电路中产生了感应电流,电 路中的自由电荷是在感应电场作用下定向移动的,即由于 感应电场的变化,在电路中形成了感应磁场,感应电场为 涡旋电场。 注:静止的电荷激发的电场叫静电场,静电场电场线是由正 电荷出发,终于负电荷,电场线是不闭合的,而感应电场 是一种涡旋电场,电场线是闭合的。 当磁场增强时,产生的感应电场是与磁场方向垂直的曲线,如 果此空间存在闭合导线,导体中的自由电荷就会在电场力作用 下定向移动,而产生感应电流
• • • • • • • • • • • • • • • • •I • • B•
V
B
如图为地磁场磁感线的示意图,在北半球地磁场的竖直分 量向下。飞机在我国上空匀速航行,机翼保持水平,飞行 高度不变,由于地磁场的作用,金属机翼上有电势差。设 飞行员左方机翼末端处的电势为U1,右方机翼末端的电势 为U 2, ( )
解决这类问题的关键在于通过受力分析确定运动状 态来寻找过程中的临界状态,如速度、加速度取最大值 或最小值的条件等.在对物体进行受力分析时,由于电 磁感应现象,多了一个安培力的作用,这一点是不能忽 视的。
基本思路:
感应电流
E R r
确定电源 (画等效电路) I ( E,r ) 临界状态
F BIL
本题中何时感应电流最大?感应电流最大值为多少? 感应电流的平均值I为什么不等于最大电流Imax与最小电流 Imin=0的算术平均值? 为使MN能保持匀速运动,需外加的拉力是恒力还是变力?
电磁感应的动力学问题
(1)给杆初速度
(2)给杆一个恒定拉力
电磁感应的动力学问题
能的观点: “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.当感应电流通过用电器时,电能又转化为其他形式的能.
考点2 电磁感应中的动力学问题
导轨滑杆模型
[例3] 如图所示,竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B=0.5T+0.1t, 水平放置的导轨不计电阻,不计摩擦阻力,宽度l=0.5m,在导轨 上浮放着一金属棒MN,电阻R0=0.1Ω,并用水平细线通过定滑轮 悬吊着质量 M=2kg的重物.导轨上的定值电阻R=0.4Ω,与P、Q 端点相连组成回路.又知PN长d=0.8m,求:从磁感强度为B.开 始计时,经过多少时间金属棒MN恰能将重物拉起?
一. 知识结构
自感电动势方向
电磁感应现象
导体切割
自感现象 磁通变化
自感电动势大小 E =L△I/ △t 自感现象的应用
产生感应电流的条件 闭合回路的一部分 导体切割磁感线 穿过闭合回路磁通 量发生变化
感应电动势的大小 E = n△φ/ △t E = BLV
感应电动势的方向 楞次定律: 右手定则 (理解拓展)
4、分析电路结构,画等效电路图,求总电阻
5、利用电路规律求解,主要有欧姆定律,串并联规律等
注意(1)电源内部电流从低电势流向高电势,电路中从高 电势到低电势 (2)区别内外电路 (3)注意全电路的电阻
考点1、楞次定律的理解 例 如图3-8-5所示,MN是一根固定的通电长直导线,电流方 向向上.今将一金属线框abcd放在导线上,让线框的位置偏向 导线的左边,两者彼此绝缘,当导线中的电流I突然增大时,线 框整体受力情况为: A A.受力向右 B.受力向左 C.受力向上 D.受力为零
A.若飞机从西往东飞,U1比U2高
B.若飞机从东往西飞,U2比U1高
C.若飞机从南往北飞,U1比U2高
D.若飞机从北往南飞,U2比U1高
2、普适方法:楞次定律 内容:感应电流的磁场总是要阻碍引起感应
电流的磁通量的变化 引起 原磁通量 的变化 阻碍 感应电流 感应电流 的磁场
楞次定律中“阻 “四步法”判断感应电流方向: 碍”的含意:阻 1、明确原磁场B方向 碍不是阻止;可 2、明确磁通量的变化(是增还是减) 理解为 3、判断感应电流的磁场B’的方向 “增反、减同 4、安培定则判断感应电流的方向
考点1、楞次定律的理解 二次电磁感应问题 互感
BC
考点2 电磁感应中的电路问题 [例2] 如图所示,导线全都是裸导线,半径为r的圆内有垂直圆 平面的匀强磁场,磁感强度为B.一根长度大于2r的导线MN 以速率v在圆环上无摩擦地自左端匀速滑动到右端,电路中的 定值电阻为R,其余电阻不计.求: MN从圆环的左端滑到右端的全过程中电阻R上的电流强度 的平均值及通过R的电量 此题属磁通变化类型还是切割类型? 能用 E=Blv计算出感应电动势吗?
导轨滑杆模型 例6.两根金属导轨平行放置在倾角为θ=300的斜面上,导轨左 端接有电阻R=10Ω,导轨自身电阻不计。匀强磁场垂直于斜面 向上,磁感强度B=0.5T。质量为m=0.1kg ,电阻R,=10Ω的金属 棒ab静止释放,沿导轨下滑。如图所示,设导轨足够长,导轨 宽度L=2m,金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好,当金属 棒下滑h=3m时,速度恰好达到最大速度2m/s,求此过程中电阻 R中产生的热量?
2、感应电动势:由感生电场使导体产生的 电动势叫感生电动势(导线不动,磁场随 时间变化时在导线产生的感应电动势) 1)作用:在电路的作用就是电源,其电路 就是内电路,当它与外电路连接后就会对 外电路供电 2)产生原因:涡旋电场产生的电场力作为 一种非静电力在导体中产生感生电动势
二、洛仑兹力与动生电动势 1、动生电动势:磁场不变,由导体运动引 起磁通量的变化而产生的感应电动势 2、产生机理: 自由电荷会随着导线棒运动,并因此受 到洛伦兹力,使导体中自由电荷沿导体棒 移动,洛伦兹力为非静电力(为正电荷)
结论: 只要ΔΦ≠0 就有电磁感应现象发生
引起磁通量变化的常见情况
(1)闭合电路的部分导体做切割磁感 线运动
(2)线圈在磁场中转动 (3)磁感应强度B变化 (4)线圈的面积变化
三、感应电流的方向
1、特殊方法:右手定则 用于导线切割磁感线的情形。 例:在下列图中,磁感强度B、感应电流强度I、导线的 运动速度V等三个物理量中只给出两个,试判断出第三 个物理量方向。(已知:三个物理量互相垂直) I V I• V
考点 电磁感应中的动态分析问题
导轨滑杆模型
[例4] 如图所示,AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨, 两导轨间的距离为l,导轨平面与水平面的夹角为θ,在整个导 轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场,磁感强度 为B,在导轨的A、D端连接一个阻值为R的电阻.一根垂直于 导轨放置的金属棒ab,其质量为m,从静止开始沿导轨下 滑.求:ab棒下滑的最大速度.(要求画出ab棒的受力图,已 知ab与ห้องสมุดไป่ตู้轨间的动摩擦因数为μ,导轨和金属棒的电阻都不计)
考点1、楞次定律的理解 练习、如图所示,A线圈接一灵敏电流计,B线框放在匀强磁 场中,B线框的电阻不计,具有一定电阻的导体棒可沿线框无摩 擦滑动.今用一恒力F向右拉CD由静止开始运动,B线框足够 长,则通过电流计中的电流方向和大小变化是 D A.G中电流向上,强度逐渐增强 B.G中电流向下,强度逐渐增强 C.G中电流向上,强度逐渐减弱,最后为零 D.G中电流向下,强度逐渐减弱,最后为零
运动导体所 受的安培力 受力分析
运动状态的分析
矩形线框有界磁场模型
a b d c a d
b
c
a b
d c a b d c a d
b c 进入过程:1到2位置,进入速度决定运动情景 匀速进入:重力=安培力 加速进入:重力>安培力,加速度减小的加速运动 减速进入:重力< 安培力,加速度减小的减速运动 完全在磁场中:只受重力,竖直下抛运动
出磁场:4到5位置,运动情景? 匀速进入磁场,又怎样出磁场? 磁场区域比较窄又怎样?
3.质量为m、边长为L的正方形导体框,从有界的匀强磁 场上方由静止自由下落.线框每边电阻为R.匀强磁场的 宽度为H.(L<H).磁感应强度大小为B.方向垂直于纸面 向内.线框下落过程中ab边与磁场边界平行且沿水平方 向.已知ab边刚进入磁场和刚穿出磁场时线框都做减速 运动,加速度大小都是g/3.求: (1)ab边刚进入磁场时ab边的电势差Uab. (2)cd边刚进入磁场时的速度. (3)线框进入磁场的过程中,ab边的发热量.
感应电流总是阻碍产生感应电流的原因
归纳总结
判断感应电流方向的步骤 (1)明确原磁场的方向;
(2)明确穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少; 增反减同 (3)根据楞次定律,判定感应电流的磁场方向; 右手螺旋定则 (4)利用安培定则判定感应电流的方向.