电磁感应知识点专题总结及对应练习
电磁感应知识点专题总结及对应练习
电磁感应的知识点梳理、磁通量、磁通量变化、磁通量变化率——对比表t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_____________ 。
高考物理专题复习电磁感应题型分类知识点+典型例题详解(最新整理)
(10 分)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。在一段时间内, 穿过螺线管的磁场的磁感应强度 B 按如图乙所示的规 律变化。求:
(1)求螺线管中产生的感应电动势; (2)闭合 S,电路中的电流稳定后,求电阻 R1 的 B 电功率; (3)S 断开后,求流经 R2 的电量。
解:(1)在
0~0.3
s
时间内感应电动势
E1=
B1 t1
πr2=6.28×10-3V
(1 分)
在
0.3s~0.5
s
时间内感应电动势
E2=
B2 t2
πr2=9.42×10-3V
(1 分)
i/A
1.5
(2)在 0~0.3 s 时间内
I1
E1 2πrR0
=1.0
A
(1 分)
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 t/s
R1 C
S
图甲
B/T 1.0 0.8 R2 0.6 0.4 0.2
2 O 1.0 2.0 t/s
图乙
答案:
解:(1)根据法拉第电磁感应定律 E nΦ n S B
t
t
(3 分)
求出
E = 1.2(V)
(1 分)
(2)根据全电路欧姆定律 I E 0.12(A) (1 分) R1 R 2 r
根据 求出
P I 2 R1 P = 5.76×10-2(W)
(1 分) (1 分)
(3)S 断开后,流经 R2 的电量即为 S 闭合时 C 板上所带的电量 Q
电磁感应-知识点总结含全部答案
第16章:电磁感应一、知识网络二在非匀强磁场中,磁通量变化比较复杂。
有几种情况需要特别注意:①如图16-1所示,矩形线圈沿a →b→c 在条形磁铁附近移动,穿过上边线圈的磁通量由方向向上减小到零,再变为方向向下增大;右边线圈的磁通量由方向向下减小到零,再变为方向向上增大。
②如图16-2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,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,闭合电路中磁通量发生变化时产生感应电流当磁场为匀强磁场,并且线圈平面垂直磁场时磁通量:φ=BS 如果该面积与磁场夹角为α,则其投影面积为S sin α,则磁通量为Φ=BS sin α。
磁通量的单位: 韦伯,符号:Wb 产生感应电流的方法 自感电磁感应 自感电动势灯管 镇流器 启动器闭合电路中的部分导体在做切割磁感线运动 闭合电路的磁通量发生变 感应电流方向的判定 右手定则, 楞次定律 感应电动势的大小E=BL νsin θtn E ∆∆=φ实验:通电、断电自感实验大小:tI LE ∆∆=方向:总是阻碍原电流的变化方向应用日光灯构造日光灯工作原理:自感现象ab c 感应现象:图16-1图16-2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。
③如图16-3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,与②的情况不同,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。
(7)感应电动势大小的计算式:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧∆∆∆∆=线圈匝数————n vE st Wb t n E φφ 注:a 、若闭合电路是一个n 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。
电磁感应知识点总结与经典题型
电磁感应知识点总结与经典题型一、磁通量【例1】如图所示,两个同心放置的共面单匝金属环a和b,一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直放置.设穿过圆环a的磁通量为Φa,穿过圆环b的磁通量为Φb,已知两圆环的横截面积分别为S a和S b,且S a<S b,则穿过两圆环的磁通量大小关系为A.Φa=ΦbB.Φa>ΦbC.Φa<ΦbD.无法确定二、电磁感应现象1、1841~1842年,焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律。
2、1820年,丹麦物理学家奥斯特电流可以使周围的磁针偏转的效应,称为电流的磁效应。
3、1831年英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应现象;【例2】图为“研究电磁感应现象”的实验装置.(1)将图中所缺的导线补接完整.(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上电键后()A.将原线圈迅速插入副线圈时,电流计指针向右偏转一下B.将原线圈插入副线圈后,电流计指针一直偏在零点右侧C.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,电流计指针向右偏转一下D.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,电流计指针向左偏转一下三、感应电流与感应电动势四、感应电流产生的条件(1)文字该念性【例3】关于感应电流,下列说法中正确的是()A.只要闭合电路里有磁通量,闭合电路里就有感应电流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.线框不闭合时,即使穿过线框的磁通量发生变化,线框也没有感应电流D.只要电路的一部分切割磁感线运动电路中就一定有感应电流(2)图象分析性【例4】金属矩形线圈abcd在匀强磁场中做如图6所示的运动,线圈中有感应电流的是:【例5】如图所示,在条形磁铁的外面套着一个闭合弹簧线圈,若把线圈四周向外拉,使线圈包围的面积变大,这时:A 、线圈中有感应电流B 、线圈中无感应电流C 、穿过线圈的磁通量增大D 、穿过线圈的磁通量减小二、感应电流的方向对楞次定律的理解:从磁通量变化的角度来看,感应电流总是 ;从导体和磁体相对运动的角度来看,感应电流总是要 ;从能量转化与守恒的角度来看,产生感应电流的过程中 能通过电磁感应转化成 电能.1、楞次定律的第一种表述 ——“增反减同”【例6】在电磁感应现象中,下列说法中正确的是( )A .感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反B .闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流C .闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动时一定能产生感应电流D .感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化2、楞次定律的第二种表述之一 ——“来拒去留”【例7】如图所示线框ABCD 从有界的匀强磁场区域穿过,下列说法中正确的是( ) A .进入匀强磁场区域的过程中,ABCD 中有感应电流B .在匀强磁场中加速运动时,ABCD 中有感应电流C .在匀强磁场中匀速运动时,ABCD 中没有感应电流D .离开匀强磁场区域的过程中,ABCD 中没有感应电流3、楞次定律的第二种表述之二 ——“反抗”【例8】a 、b 两个金属圆环静止套在一根水平放置的绝缘光滑杆上,如图所示.一根条形磁铁自右向左向b 环中心靠近时,a 、b 两环将A .两环都向左运动,且两环互相靠近B .两环都向左运动,且两环互相远离C .两环都向右运动,且两环靠拢D .a 环向左运动,b 环向右运动【例9】如图所示,通电螺线管置于闭合金属环a 的轴线上,当螺线管中电流I 减少时 ( )A 、环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的减小B 、环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的减小C 、环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的增大D 、环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的增大4、右手定则5、比较电势的高低【例10】如图所示,螺线管中放有一根条形磁铁,当磁铁突然向左抽出时,A 点的电势比B 点的电势 ;当磁铁突然向右抽出时,A点的电势比B 点的电势 。
初中物理电磁感应练习及答案
一.高分必知:1.发电机原理:电磁感应现象电磁感应定律:闭合电路的部分导体在磁场中切割磁感线运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做电磁感应现象,产生的电流叫做感应电流。
电磁感应现象是由英国物理学家法拉第经过长达10年的探索,通过实验得出的,所以该原理也叫做法拉第电磁感应定律。
★特别提醒:①影响感应电流大小的因素:切割磁感线的速度、磁场强弱、切割磁感线的角度②影响感应电流方向的因素:切割磁感线的方向、磁场方向。
③大小和方向随时间做周期性变化的电流,叫做交流电;交流发电机发出的是交流电;交流电的周期:在交流电路中,电流经历1个周期性变化所用的时间,符号:T,单位:秒,符号:s。
交流电的频率:每秒电流发生周期性变化的次数,符号:f,单位:赫兹,符号:Hz.我国所用的交流电周期为0.02s,频率为50Hz.2.右手定则:伸出右手,使大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一个平面内,把右手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手掌,大拇指指向导体切割磁感线运动方向,则四指所指的方向就是感应电流的方向。
(左右手定则简记为“左力右电”)3.能量转化:机械能→电能二.高分必练:1.1.在如图所示的实验装置中,用棉线将铜棒ab悬挂于磁铁N、S极之间,铜棒的两端通过导线连接到电流表上.当ab做切割磁感线运动时,能观察到电流表的指针发生偏转.利用这一现象所揭示的原理,可制成的设备是( )A.电熨斗B.电动机C.电磁继电器D.发电机【解析】正确解答:D1.2.如图所示,是小明同学探究“怎样产生感应电流”的实验装置.其中ab 是一根铜棒,通过导线连接在灵敏电流计的两接线柱上.实验时发现,无论怎样水平移动金属棒,电流计指针都没有明显偏转(仪器、接触都完好).请从两个方面提出改进措施,以使指针偏转明显:【解析】解答:①.换用强磁铁②将ab换为多根导线(若学生说出其他方法,只要合理,同样给分)1.3.图6是小明同学为了探究闭合电路的一部分导体在磁场中运动时,产生感应电流方向与哪些因素有关的实验情景(图中箭头表示导体的运动方向).下列分析比较,结论正确的是( )A.比较图a和b,说明感应电流方向与磁场方向有关B.比较图b和c,说明感应电流方向与导体运动方向有关C.比较图a和c,说明感应电流方向与磁场方向和导体运动方向均无关D.由图d可得出结论:感应电流方向与导体是否运动无关【解析】解答:AB1.4.发光二极管只允许电流从二极管的正极流入,负极流出。
电磁感应基础知识 (提纲、例题、练习、解析)
电磁感应基础知识【学习目标】1.能够熟练地进行一些简单的磁通量、磁通量的变化的计算。
2.经历探究过程,理解电磁感应现象的产生条件。
3.重视了解电磁感应相关知识对社会、人类产生的巨大作用。
【要点梳理】要点一、电流的磁效应1820年,丹麦物理学家奥斯特发现载流导线能使小磁针偏转,这种作用称为电流的磁效应。
要点诠释:(1)为了避免地磁场影响实验结果,实验时通电直导线应南北放置。
(2)电流磁效应的发现证实了电和磁存在必然的联系,受其影响,法国物理学家安培提出了著名的右手螺旋定则和“分子电流”假说,英国物理学家法拉第在“磁生电”思想的指导下,经过十年坚持不懈的努力终于找到了“磁生电”的条件。
要点二、电磁感应现象1831年,英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象,即“磁生电”的条件,产生的电流叫感应电流。
要点诠释:(1)法拉第将引起感应电流的原因概括为五类:①变化的电流;②变化的磁场;③运动的恒定电流;④运动的磁场;⑤在磁场中运动的导体。
(2)电流的磁效应是由电生磁,是通过电流获得磁场的现象;电磁感应现象是磁生电现象,两个过程是相反的。
要点三、 产生感应电流的条件感应电流的产生条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化。
也就是:一是电路必须闭合,二是穿过闭合电路的磁通量发生变化。
即一闭合二变磁。
要点诠释:判断有无感应电流产生,关键是抓住两个条件:(1)电路是闭合电路;(2)穿过电路本身的磁通量发生变化。
其主要内涵体现在“变化”二字上,电路中有没有磁通量不是产生感应电流的条件,如果穿过电路的磁通量很大但不变化,那么无论有多大,也不会产生感应电流。
只有“变磁”才会产生感应电动势,如果电路再闭合,就会产生感应电流。
要点四、电流的磁效应与电磁感应现象的区别与联系 1.区别:“动电生磁”和“动磁生电”是两个不同的过程,要抓住过程的本质,动电生磁是指运动电荷周围产生磁场;动磁生电是指线圈内的磁通量发生变化而在闭合线圈内产生了感应电流。
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电流的磁效应电磁感应1.安培定律:表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则,也叫(1)通电直导线中的安培定则(安培定则一):用右手握住通电直导线,让大拇指指向电流的方向,那么四指的指向就是磁感线的环绕方向;(2)通电螺线管中的安培定则(安培定则二):用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N 极。
左手反之。
应用:电能转化为磁,可以用于人造磁铁等。
2. 法拉第电磁感应定律:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通变化率成正比。
右手定则:使大拇指跟其余四个手指垂直并且都跟手掌在一个平面内,把右手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,大拇指指向导体运动方向,则其余四指指向产生的感应电流的方向。
应用:将动能转化为电能,发电机。
3.安培力:电流导体在磁场中运动时受力。
左手定则:左手平展,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内。
把左手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心(手心对准N极,手背对准S极),四指指向电流方向(既正电荷运动的方向)则大拇指的方向就是导体受力方向。
应用:通过磁场对电流的作用,将电磁能转化为机械能:电动机。
1.电磁感应现象:英国的物理学家法拉第在1831年发现了电磁感应现象,即闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感应线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做电磁感应。
2.感应电流:由电磁感应现象产生的电流。
(1)感应电流的方向跟磁场方向和导体切割磁感线运动的方向有关。
(2)感应电流的产生条件:a.电路必须是闭合电路;b.只是电路的一部分导体在磁场中;c.这部分导体做切割磁感线运动(包括正切、斜切两种情况)。
3.交流发电机(1)原理:发电机是根据电磁感应现象制成的。
(2)能量转化:机械能转化为电能。
(3)构造:交流发电机主要由磁铁(定子)、线圈(转子)、滑环和电刷。
磁铁(定子)线圈(转子)滑环电刷4. 直流电与交流电:(1)方向不变的电流叫做直流电大小和方向作周期性改变的电流叫做交流电。
电磁感应(解析版)—2025年高考物理一轮复习知识清单
电磁感应常考考点真题举例法拉第电磁感应定律的表述和表达式掌握电磁感应现象的产生条件并会分析解决实际问题;掌握楞次定律、右手定则判断感应电流的方向的方法;掌握法拉第电磁感应定律,会应用公式计算动生电动势,会计算导体切割磁感线产生的感应电动势;掌握电磁感应中电路问题的求解方法,会计算电磁感应电路问题中电压、电流、电荷量、热量等物理量;掌握三大观点解决单杆、双杆和线框模型问题的方法。
核心考点01 电磁感应一、电磁感应现象 (3)二、楞次定律 (3)三、右手定则 (5)四、三个定则和一个规律的综合应用 (5)核心考点02法拉第电磁感应定律 (6)一、感应电动势 (6)二、法拉第电磁感应定律 (7)三、导体切割磁感线时的感应电动势 (7)四、电磁感应中的电路问题 (9)五、电磁感应的图像问题 (10)核心考点03动力学三大观点在电磁感应中的应用 (12)一、力学的观点二、能量的观点 (13)三、动量的观点 (14)四、单导体棒模型 (14)五、双导体棒模型 (19)六、线框模型 (23)核心考点04 电磁感应现象及其应用 (25)一、互感 (26)二、自感 (26)三、涡流 (27)四、电磁阻尼 (28)五、电磁驱动 (28)核心考点01 电磁感应一、电磁感应现象1、定义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,这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应。
2、判断磁通量变化的方法根据公式Φ=BS sin θ(θ为B 与S 间的夹角)判断。
根据穿过平面的磁感线的条数是否变化判断。
3、感应电动势产生的条件无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,回路中就有感应电动势。
产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
4、感应电流产生的条件穿过闭合电路的磁通量发生变化,即0 ΔΦ。
穿过闭合电路的磁通量发生变化的四种情况:①磁感应强度B 不变,线圈面积S 发生变化;②线圈面积S 不变,磁感应强度B 发生变化③线圈面积S 变化,磁感应强度B 也变化,它们的乘积BS 发生变化;④线圈面积S 不变,磁感应强度B 也不变,但二者之间夹角发生变化。
高考物理:《电磁感应》知识点及典型例题
高考物理:《电磁感应》知识点及典型例题一、电磁感应现象当穿过闭合回路的磁通量发生变化时,在闭合回路中产生感应电流的现象叫电磁感应现象.由可知有三种情况可以使闭合电路中产生感应电流:1. 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动,实际上此时闭合电路的面积发生变化,引起闭合回路中磁通量的变化;2. 闭合电路所在处磁场的磁感应强度发生变化,引起闭合回路中磁通量变化;3. 闭合电路垂直于磁感线的面积发生变化,引起闭合回路中的磁通量变化.注意,若电路不闭合,则在电路两端产生感应电动势,而电路中没有感应电流.二、法拉第电磁感应定律感应电动势的大小跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比:,这里注意区分磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率。
公式计算出来的是在时间内的平均感应电动势,而瞬时感应电动势要取时的极限值.或用公式E=BLv来求。
三、楞次定律1. 内容:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化.应用楞次定律实际上就是寻求电磁感应中的因果关系:因——穿过闭合电路的磁通量发生变化,果——产生感应电流,方法是由因求果.2. 解决问题的步骤:①弄清原磁场的方向以及原磁场磁通量的变化;②判断感应电流的磁场方向:当磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场方向相反,当磁通量减小时,感应电流的磁场与原磁场方向相同;③用安培定则判断出感应电流的方向.3. 阻碍意义的推广:(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,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,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)“阻碍”的具体应用为:研究磁场的关系时遵循“增反减同”原则;研究相互作用力的效果时遵循“来拒去留”原则.(5)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,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.4. 电势高低的判断①分清内外电路:产生感应电动势的那部分导体为内电路,其余部分为外电路.②判定电势的高低:在内电路中,感应电流从电源的负极流向电源的正极;在外电路中,感应电流从电源的正极流向负极.四、自感现象自感现象是指当线圈自身电流发生变化时,在线圈中引起的电磁感应现象,当线圈中的电流增加时,自感电流的方向与原电流方向相反;当线圈中电流减小时,自感电流的方向与原电流的方向相同.自感电动势的大小与电流的变化率成正比.自感系数L由线圈自身的性质决定,与线圈的长短、粗细、匝数、有无铁芯有关.自感电动势仅仅是减缓了原电流的变化,不会阻止原电流的变化或逆转原电流的变化.原电流最终还是要增加到稳定值或减小到零.自感现象只有在通过电路的电流发生变化时才会产生.在判断电路性质时,一般分析方法是:当流过线圈L的电流突然增大瞬间,我们可以把L看成一个阻值很大的电阻;当流经L的电流突然减小的瞬间,我们可以把L看作一个电源,它提供一个跟原电流同向的电流.图2电路中,当S断开时,我们只看到A灯闪亮了一下后熄灭,那么S断开时图1电路中有没有自感电流?能否看到明显的自感现象,不仅仅取决于自感电动势的大小,还取决于电路的结构.在图2电路中,我们预先在电路设计时取线圈的阻值远小于灯A的阻值,使S断开前,并联电路中的电流IL>>IR ,S断开瞬间,虽然L中电流在减小,但这一电流全部流过A灯,仍比S断开前A灯的电流大得多,且延滞了一段时间,所以我们看到A灯闪亮一下后熄灭,对图1的电路,S断开瞬间也有自感电流,但它比断开前流过两灯的电流还小,就不会出现闪亮一下的现象.五、电磁感应中的几类典型问题例1、如图所示,有一个弹性的轻质金属圆环,放在光滑的水平桌面上,环中央插着一根条形磁铁.突然将条形磁铁迅速向上拔出,则此时金属圆环将()A. 圆环高度不变,但圆环缩小B. 圆环高度不变,但圆环扩张C. 圆环向上跳起,同时圆环缩小D. 圆环向上跳起,同时圆环扩张解析:在金属环中磁通量有变化,所以金属环中有感应电流产生,按照楞次定律解决问题的步骤一步一步进行分析,分析出感应电流的情况后再根据受力情况考虑其运动与形变的问题.也可以根据感应电流的磁场总阻碍线圈和磁体间的相对运动来解答。
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。
法拉第电磁感应定律知识点及例题
第3讲 法拉第电磁感应定律及其应用一、感应电流的产生条件1、回路中产生感应电动势和感应电流的条件是回路所围面积中的磁通量变化,因此研究磁通量的变化是关键,由磁通量的广义公式中φθ=B S ·sin (θ是B与S 的夹角)看,磁通量的变化∆φ可由面积的变化∆S 引起;可由磁感应强度B 的变化∆B 引起;可由B 与S 的夹角θ的变化∆θ引起;也可由B 、S 、θ中的两个量的变化,或三个量的同时变化引起。
2、闭合回路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时,可以产生感应电动势,感应电流,这是初中学过的,其本质也是闭合回路中磁通量发生变化。
ﻩ3、产生感应电动势、感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
二、法拉第电磁感应定律 公式一: t n E ∆∆=/φ注意: 1)该式普遍适用于求平均感应电动势。
2)E只与穿过电路的磁通量的变化率∆∆φ/t 有关, 而与磁通的产生、磁通的大小及变化方式、电路是否闭合、电路的结构与材料等因素无关。
公式tnE ∆∆=φ中涉及到磁通量的变化量∆φ的计算, 对∆φ的计算, 一般遇到有两种情况: 1)回路与磁场垂直的面积S 不变, 磁感应强度发生变化, 由∆∆φ=BS , 此时S tB n E ∆∆=, 此式中的∆∆Bt 叫磁感应强度的变化率, 若∆∆Bt是恒定的, 即磁场变化是均匀的, 那么产生的感应电动势是恒定电动势。
2)磁感应强度B 不变, 回路与磁场垂直的面积发生变化, 则∆∆φ=B S ·, 线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动产生交变电动势就属这种情况。
严格区别磁通量φ, 磁通量的变化量∆φB 磁通量的变化率∆∆φt, 磁通量φ=B S ·, 表示穿过研究平面的磁感线的条数, 磁通量的变化量∆φφφ=-21, 表示磁通量变化的多少, 磁通量的变化率∆∆φt表示磁通量变化的快慢,公式二: θsin Blv E =要注意: 1)该式通常用于导体切割磁感线时, 且导线与磁感线互相垂直(l ⊥B )。
电磁感应解题技巧及练习
电磁感应专题复习(重要)基础回顾(一)法拉弟电磁感应定律1、内容: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E=nΔΦ/Δt(普适公式)当导体切割磁感线运动时,其感应电动势计算公式为E=BLVsinα2、E=nΔΦ/Δt与E=BLVsinα的选用①E=nΔΦ/Δt计算的是Δt时间内的平均电动势,一般有两种特殊求法ΔΦ/Δt=BΔS/Δt即B不变ΔΦ/Δt=SΔB/Δt即S不变② E=BLVsinα可计算平均动势,也可计算瞬时电动势。
③直导线在磁场中转动时,导体上各点速度不一样,可用V平=ω(R1+R2)/2代入也可用E=nΔΦ/Δt 间接求得出 E=BL2ω/2(L为导体长度,ω为角速度。
)(二)电磁感应的综合问题一般思路:先电后力即:先作“源”的分析--------找出电路中由电磁感应所产生的电源,求出电源参数E和r。
再进行“路”的分析-------分析电路结构,弄清串、并联关系,求出相应部分的电流大小,以便安培力的求解。
然后进行“力”的分析--------要分析力学研究对象(如金属杆、导体线圈等)的受力情况尤其注意其所受的安培力。
按着进行“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。
最后是“能量”的分析-------寻找电磁感应过程和力学研究对象的运动过程中能量转化和守恒的关系。
【常见题型分析】题型一楞次定律、右手定则的简单应用例题(2006、广东)如图所示,用一根长为L、质量不计的细杆与一个上弧长为L0 、下弧长为d0的金属线框的中点连接并悬挂于o点,悬点正下方存在一个弧长为2 L0、下弧长为2 d0、方向垂直纸面向里的匀强磁场,且d0 远小于L先将线框拉开到图示位置,松手后让线框进入磁场,忽略空气阻力和摩擦,下列说法中正确的是A、金属线框进入磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→B、金属线框离开磁场时感应电流的方向a→d→c→b→C、金属线框d c边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等D、金属线框最终将在磁场内做简谐运动。
高考物理二轮复习:电磁感应定律及综合应用知识点解析及专题练习
专题九电磁感应定律及综合应用电磁感应是电磁学中最为重要的内容,也是高考命题频率最高的内容之一。
题型多为选择题、计算题。
主要考查电磁感应、楞次定律、法拉第电磁感应定律、自感等知识。
本部分知识多结合电学、力学部分出压轴题,其命题形式主要是电磁感应与电路规律的综合应用、电磁感应与力学规律的综合应用、电磁感应与能量守恒的综合应用。
复习中要熟练掌握感应电流的产生条件、感应电流方向的判断、感应电动势的计算,还要掌握本部分内容与力学、能量的综合问题的分析求解方法。
预测高考重点考查法拉第电磁感应定律及楞次定律和电路等效问题.综合试题还是涉及到力和运动、动量守恒、能量守恒、电路分析、安培力等力学和电学知识.主要的类型有滑轨类问题、线圈穿越有界磁场的问题、电磁感应图象的问题等.此除日光灯原理、磁悬浮原理、电磁阻尼、超导技术这些在实际中有广泛的应用问题也要引起重视。
知识点一、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律的内容是感应电动势的大小与穿过回路的磁通量的变化率成正比.在具体问题的分析中,针对不同形式的电磁感应过程,法拉第电磁感应定律也相应有不同的表达式或计算式.磁通量变化的形式表达式备注通过n 匝线圈内的磁通量发生变化E =n ·ΔΦΔt(1)当S 不变时,E =nS ·ΔB Δt (2)当B 不变时,E =nB ·ΔS Δt 导体垂直切割磁感线运动E =BLv 当v ∥B 时,E =0导体绕过一端且垂直于磁场方向的转轴匀速转动E =12BL 2ω线圈绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动E =nBSω·sin ωt 当线圈平行于磁感线时,E 最大为E =nBSω,当线圈平行于中性面时,E =0知识点二、楞次定律与左手定则、右手定则1.左手定则与右手定则的区别:判断感应电流用右手定则,判断受力用左手定则.2.应用楞次定律的关键是区分两个磁场:引起感应电流的磁场和感应电流产生的磁场.感应电流产生高考物理二轮复习:电磁感应定律及综合应用知识点解析及专题练习的磁场总是阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化,“阻碍”的结果是延缓了磁通量的变化,同时伴随着能量的转化.3.楞次定律中“阻碍”的表现形式:阻碍磁通量的变化(增反减同),阻碍相对运动(来拒去留),阻碍线圈面积变化(增缩减扩),阻碍本身电流的变化(自感现象).知识点三、电磁感应与电路的综合电磁感应与电路的综合是高考的一个热点内容,两者的核心内容与联系主线如图4-12-1所示:1.产生电磁感应现象的电路通常是一个闭合电路,产生电动势的那一部分电路相当于电源,产生的感应电动势就是电源的电动势,在“电源”内部电流的流向是从“电源”的负极流向正极,该部分电路两端的电压即路端电压,U =R R +rE .2.在电磁感应现象中,电路产生的电功率等于内外电路消耗的功率之和.若为纯电阻电路,则产生的电能将全部转化为内能;若为非纯电阻电路,则产生的电能除了一部分转化为内能,还有一部分能量转化为其他能,但整个过程能量守恒.能量转化与守恒往往是电磁感应与电路问题的命题主线,抓住这条主线也就是抓住了解题的关键.在闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流的问题中,机械能转化为电能,导体棒克服安培力做的功等于电路中产生的电能.说明:求解部分导体切割磁感线产生的感应电动势时,要区别平均电动势和瞬时电动势,切割磁感线的等效长度等于导线两端点的连线在运动方向上的投影.高频考点一对楞次定律和电磁感应图像问题的考查例1、(多选)(2019·全国卷Ⅰ·20)空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场,其边界如图4(a)中虚线MN 所示.一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S ,将该导线做成半径为r 的圆环固定在纸面内,圆心O 在MN 上.t =0时磁感应强度的方向如图(a)所示;磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图(b)所示.则在t =0到t =t 1的时间间隔内()图4A.圆环所受安培力的方向始终不变B.圆环中的感应电流始终沿顺时针方向C.圆环中的感应电流大小为B0rS4t0ρD.圆环中的感应电动势大小为B0πr24t0【举一反三】(2018年全国II卷)如图,在同一平面内有两根平行长导轨,导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域,区域宽度均为l,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下。
第9讲-电磁感应总结
第9讲 电磁感应总结一、知识点思维导图二、能力目标训练题例1 在电磁感应现象中,下列说法中正确的是 ( ) A 、感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反B 、闭合线框放在变化的磁场中,一定能产生感应电流C 、闭合线框放在匀强磁场中作切割磁感线运动,一定能产生感应电流D 、感应电流的磁场总是要阻碍原来磁场磁通量的变化例2 朝南的钢窗原来关着,今将它突然朝外推开,转过一个小于900的角度,考虑到地球磁场的影响,则钢窗活动的一条边中(左边) ( ) A 、有自下而上的微弱电流 B 、有自上而下的微弱电流C 、有微弱电流,方向是先自上而下,后自下而上D 、有微弱电流,方向是先自下而上,后自上而下例3 (多选)如图所示,一根长导线弯曲成“∏”形,通入直流电I ,正中间用绝缘线悬挂一金属环C ,环与导线处于同一竖直平面内。
在电流I 增大的过程中,下列叙述正确的是( ) A 、金属环中无感应电流产生 B 、金属环中有逆时针方向的感应电流C 、悬挂金属环C 的竖直线中的拉力变大D 、金属环C 仍能保持静止状态例4(多选)如图所示,蹄形磁铁和矩形线圈均可绕竖直轴OO /转动,若线圈和转轴之间的摩擦不能忽略。
从上向下看,当磁铁逆时针匀速转动时,则 ( ) A 、线圈将逆时针匀速转动,转速与磁铁相同 B 、线圈将逆时针转动,转速一定比磁铁转速小C 、从图示位置磁铁开始转动时,线圈abcd 中的感应电流的方向是abcdaD 、在磁铁不断转动的过程中,线圈abcd 中感应电流的方向一定会发生改变电磁感应本质——磁通量的变化——回路闭合才有感应电流方向判断楞次定律(两种表述)右手定则大小计算法拉第电磁感应定律:ε=n ∆Φ/∆t切割产生:ε=BLv例5 如图所示,两个大小相等互相绝缘的导体环,B环有一半面积在A环内,当电键K断开时,B环内____感应电流(填“有、无”),若有,感应电流方向为_____时针方向。
顺例6 以下四种情况中,可以使空间与直线aOb垂直的平面上出现如图所示的一组以O为圆心的同心圆状闭合的电场线的是( )A、在O点有点电荷B、沿a到b方向有恒定电流C、沿a到b方向的磁场在减弱D、沿a到b方向的磁场在增强例7 已知某一区域的地下埋有一根与地表面平行的直线电缆,电缆中通有变化的电流,在其周围有变化的磁场,因此可以通过在地面上测量闭合试探小线圈中的感应电动势来探测电缆的确切位置、走向和深度。
高中物理电磁感应现象习题专项复习及答案
高中物理电磁感应现象习题专项复习及答案一、高中物理解题方法:电磁感应现象的两类情况1.如图所示,线圈工件加工车间的传送带不停地水平传送长为L ,质量为m ,电阻为R 的正方形线圈,在传送带的左端线圈无初速地放在以恒定速度v 匀速运动的传送带上,经过一段时间,达到与传送带相同的速度v 后,线圈与传送带始终相对静止,并通过一磁感应强度为B 、方向竖直向上的匀强磁场,已知当一个线圈刚好开始匀速度运动时,下一个线圈恰好放在传送带上,线圈匀速运动时,每两个线圈间保持距离L 不变,匀强磁场的宽度为3L ,求:(1)每个线圈通过磁场区域产生的热量Q .(2)在某个线圈加速的过程中,该线圈通过的距离S 1和在这段时间里传送带通过的距离S 2之比.(3)传送带每传送一个线圈,电动机多消耗的电能E (不考虑电动机自身的能耗)【答案】(1)232B L vQ R= (2) S 1:S 2=1:2 (3)E=mv 2+2B 2L 3v/R【解析】 【分析】 【详解】(1)线圈匀速通过磁场,产生的感应电动势为E=BLv ,则每个线圈通过磁场区域产生的热量为223()22BLv L B L vQ Pt R v R===(2)对于线圈:做匀加速运动,则有S 1=vt /2 对于传送带做匀速直线运动,则有S 2=vt 故S 1:S 2=1:2(3)线圈与传送带的相对位移大小为2112vts s s s ∆=-== 线圈获得动能E K =mv 2/2=fS 1传送带上的热量损失Q /=f (S 2-S 1)=mv 2/2送带每传送一个线圈,电动机多消耗的电能为E =E K +Q +Q /=mv 2+2B 2L 3v/R 【点睛】本题的解题关键是从能量的角度研究电磁感应现象,掌握焦耳定律、E=BLv 、欧姆定律和能量如何转化是关键.2.图中装置在水平面内且处于竖直向下的匀强磁场中,足够长的光滑导轨固定不动。
电源电动势为E (不计内阻),导体棒ab 初始静止不动,导体棒 ab 在运动过程中始终与导轨垂直, 且接触良好。
必修4电磁感应复习(知识点+经典例题+练习)
必修4电磁感应复习(知识点+经典例题+练习)知识点1. 磁感线和磁场强度:- 磁感线是描述磁场的一种方法,它从磁北极指向磁南极,形成一个闭合的曲线。
- 磁场强度是表示磁场强弱的物理量,单位是特斯拉(T)。
2. 紧密螺绕线圈的磁场:- 螺绕线圈中通有电流时,会产生一个磁场,其磁场按右手螺旋定则的方向确定。
- 磁场的强弱与线圈匝数、电流强度以及磁场位置有关。
3. 法拉第电磁感应定律:- 当一个闭合线路中的磁通量发生变化时,沿线路产生感应电动势。
- 感应电动势的大小与磁通量变化率成正比。
4. 楞次定律:- 磁通量的变化产生感应电动势,感应电动势会产生感应电流。
- 感应电流的方向使得产生的磁场抵消原始磁通量的变化。
经典例题1. 一个圆形线圈共有100匝,半径为2m,通过线圈的磁感应强度为0.5T,线圈内的磁场强度为:- 解:根据公式B = μ₀H,其中μ₀为真空中的磁导率,H为磁场强度,代入数值计算得到磁场强度为0.25T。
2. 一个螺绕线圈的匝数为2000匝,通有电流2A,线圈半径为0.1m,求线圈中的磁场强度:- 解:根据公式B = μ₀nI,其中μ₀为真空中的磁导率,n为线圈匝数密度,I为电流强度,代入数值计算得到磁场强度为4π×10⁻⁴T。
练1. 线圈A和线圈B之间相距较远,线圈A的磁通量在变化。
根据法拉第电磁感应定律和楞次定律,分析线圈B中会产生的电流方向和大小。
2. 一个圆形线圈的半径为0.5m,匝数为1000匝。
当通过线圈的磁感应强度为2T时,求线圈中的磁场强度。
以上是必修4电磁感应的复习文档,包含知识点介绍、经典例题和练习题。
希望对你的学习有所帮助!。
电磁感应小结与习题
(A)ε2=ε1 ≠ 0 (B)ε2>ε1 (C) ε2<ε1 (D) ε2=ε1 =0
[B]
B
a
b
a
b
l0
11. 如图所示,M、N为水平面内两根平行金属导 轨,ab与cd垂直于导轨并可在其上自由滑动的两 根直导线,外磁场B垂直于水平面向上。当外力 使ab向右平移时,则cd的运动情况为:
A 不动; B 转动; C 向左移动; D 向右移动。
(2)当盘反转时,则盘心的电势比盘边的电势高
3.如图所示,矩形区域为均匀稳恒磁场,半圆形闭合导 线回路在纸面内绕轴O作逆时针方向匀角速度转动,O
点是圆心且恰好落在磁场的边缘上,半圆形闭合导线
完全在磁场外时开始计时.图(A)—(D)的ε --t函数图象 中哪一条属于半圆形导线回路中产生的感应电动势?
B 0I 2a
H I
2a
4.一个中空的螺绕环上每厘米绕有20匝导线,当通以 电流I=3A时,环中的磁场能量密度
wm= 22.6 J/m3 .
wm120H2120n2I2
1 24 10 7 1 2 0 0 2 23222.6J/m 3
5、一半径r=10cm的圆形闭合导线回路置于均匀磁场B (B=0.80T)中, B与回路平面正交。若圆形回路的半径 从t=0开始以恒定的速率dr/dt= -80cm/s 收缩,则在这 t=0时刻,闭合回路中的感应电动势大小为 0.4 V ; 如要求感应电动势保持这一数值,则闭合回路面积应以 dS/dt= 0.5 m2/s 的恒定速率收缩。
[D ]
1.一自感线圈中,电流强度在0.002s内均匀地由 10A增加到12A,此过程中线圈内自感电动势为 400V,则线圈的自感系数为L= 0.400H.
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电磁感应知识点专题总结及对应练习-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN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tn 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3① 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;O NMPIIANa bL 2⑹拉力的功率P;⑺拉力做的功W;⑻线圈中产生的电热Q ;⑼通过线圈某一截面的电荷量q 。
例、如图所示,U形导线框固定在水平面上,右端放有质量为m的金属棒ab,ab与导轨间的动摩擦因数为μ,它们围成的矩形边长分别为L1、L2,回路的总电阻为R。
⑴若B不变,金属棒ab在F外作用下,以速度v向右匀速直线运动,ab棒产生的感应电动势是多少ab棒感应电流的方向如何,大小是多少ab棒所受到的安培力F的方向如何,大小是多少F外的方向如何,大小是多少⑵若从t=0时刻起,在竖直向上方向加一个随时间均匀变化的匀强磁场B=kt,(k>0)那么在t为多大时,金属棒开始移动电磁感应现象中的力学问题例、如图16-6,在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,有两根水平放置相距L且足够长的平行金属导轨AB、CD,在导体的AC端连接一阻值为R的电阻,一根垂直于导轨放置的金属棒ab,质量为m,导轨和金属棒的电阻及它们间的摩擦不计,若用恒力F沿水平向右拉棒运动,求金属棒的最大速度。
电磁感应中的能量守恒只要有感应电流产生,电磁感应现象中总伴随着能量的转化。
电磁感应的题目往往与能量守恒的知识相结合。
这种综合是很重要的。
要牢固树立起能量守恒的思想。
例12、如图所示,图中回路竖直放在匀强磁场中磁场的方向垂直于回路平面向内。
导线AC可以贴着光滑竖直长导轨下滑。
设回路的总电阻恒定为R,当导线AC从静止开始下落后,下面有关回路能量转化的叙述中正确的是()A.导线下落过程中,机械能守恒;B.导线加速下落过程中,导线减少的重力势能全部转化为回路产生的热量;C.导线加速下落过程中,导线减少的重力势能全部转化为导线增加的动能;D.导线加速下落过程中,导线减少的重力势能转化为导线增加的动能和回路增加的内能例13、如图所示,矩形线圈abcd质量为m,宽为d,在竖直平面内由静止自由下落。
其下方有如图方向的匀强磁场,磁场上、下边界水平,宽度也为baBL1L2a bd cRA CBRv a bθ d 图12-1图9-2-7d ,线圈ab 边刚进入磁场就开始做匀速运动,那么在线圈穿越磁场的全过程,产生了多少电热例、如图所示,平行光滑导轨PQ 、MN ,与水平方向成角,长度L 、质量m 、电阻为R 的导体ab 紧贴滑轨并与PM 平行,滑轨电阻不计。
整个装置处于与滑轨平面正交、磁感强度为B 的匀强磁场中,滑轨足够长。
试分析: 1、 导体ab 由静止释放后,最大加速度为多少 2、 导体ab 由静止释放后,最大速度为多少? 3、 4、练习在水平面上有一不规则的多边形导线框,面积为S=20cm 2,在竖直方向加以如图9-1-2所示的磁场,则下列说法中正确的 是(方向以竖直向上为正)( )A.前2s 内穿过线框的磁通的变化为ΔΦ=0B.前1s 内穿过线框的磁通的变化为ΔΦ=-30WbC.第二个1s 内穿过线框的磁通的变化为ΔΦ=-3x10-3WbD.第二个1s 内穿过线框的磁通的变化为ΔΦ= -1x10-3Wb 练习某实验小组用如图9-1-3所示的实验装置来验证楞次定律.当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时,通过电流计的感应电流方向是( ) →○G →b B.先a →○G →b,后b →○G →a C.先b →○G →a D.先b →○G →a,后a →○G →b 练习一个弹性导体做成的闭合线圈,垂直于磁场方向放置,如图所示,当磁感应强度B 发生变化时,观察到线圈所围的面积增大了,那么磁感应强度B 的方向和大小变化的情况可能是 A. B 的方向垂直于线圈向里,并不断增大B. B 的方向垂直于线圈向里,并不断减小C. B 的方向垂直于线圈向外,并不断增大D. B 的方向平行于线圈向外,并不断减小练习如图12-1所示,平行导轨间距为d ,一端跨接一个电阻为R ,匀强磁场的磁感强度为B ,方向与导轨所在平面垂直。
一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置,金属棒与导轨的电阻不计。
当金属棒沿垂直于棒的方向以速度v 滑行时,通过电阻R 的电流强度是 ( ) A .Bdv RB .sin Bdv R θC .cos Bdv R θD .sin Bdv R θ练习一直升飞机停在南半球的地磁极上空,该处地磁场的方向竖直向上,磁感应强度为B ,直升飞机螺旋桨叶片的长度为L ,螺旋桨转动的频率为f ,顺着地磁场的方向看螺旋桨,螺旋桨按顺时针方向转动.螺旋桨叶片的近轴端为a,远轴端为b,如图9-2-7所示.如果忽略a 到转轴中心线的距离,用E 表示每个叶片中的感应电动势,则( )A.Ε=πfL 2B,且a 点电势低于b 点电势B.Ε=2πfL 2B,且a 点电势低于b 点电势图9-1-2图9-1-3a bc dBtABtBBtDBtC图9-4-13C.Ε=πfL2B,且a点电势高于b点电势D.Ε=2πfL2B,且a点电势高于b点电势练习如图所示,竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路,导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场,螺线管下方水平桌面上有一导体圆环,导线abcd所围区域内磁场的磁感强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化时,导体圆环将受到向上的磁场作用力()练习.如图9-4-13所示,两个互连的金属圆环,粗金属环的电阻是细金属环电阻的二分之一,磁场垂直穿过粗金属环所在区域,当磁感应强度随时间均匀变化时,在粗环内产生的感应电动势为E,则a、b两点间的电势差为( )2 3 C.2E/3练习。
如图16-7-9,匀强磁场的磁感应强度B=,MN长为l =,R1=R2=Ω,金属框CDEF和导体MN电阻忽略不计,使MN以v=3m/s的速率向右滑动,则MN两端的电压为多少伏MN两端的电势哪一端高图像能量专题训练1. 如图,一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内,线框在长直导线右侧,且其长边与长直导线平行。