高三复习电磁感应交变电流专题

高三复习电磁感应交变电流专题
高三复习电磁感应交变电流专题

知识点1:电磁感应

1.(2015?佛山一模)如图为手机无线充电的原理图,下列哪种装置的工作原理与其相同()

A.电磁炉B.电动机C.回旋加速器D.速度选择器

2.(2015越秀一调)电磁感应现象在生活及生产中的应用非常普遍,下列不属于电磁撼应现象及其应用的是()

3.(2015?汕头一模)如图,插有铁芯的螺线管固定在水平面上,管右端的铁芯上套着一个可以自由移动的闭合铜环,螺线管与电源、电键组成电路,不计铜环与铁芯之间摩擦阻力,

下面说法正确的是()

A.闭合电键,螺线管右端为N极

B.闭合电键瞬间,铜环会向右运动

C.闭合电键瞬间,铜环会向左运动

D.闭合电键瞬间,铜环仍保持不动

4. 绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上,铁芯上套着—个较

轻的铝环,线圈与电源、电键相连,如图所示。下面说法正确的是

A.闭合电键的瞬间,铝环可以跳起

B.断开电键瞬间,铝环也可以跳起

C.铝环跳起的高度只与线圈的匝数有关,与铝环的重量和

线圈中电流的大小均无关

D.如果从上往下看线圈中的电流是顺时针方向,那么,闭合电键的瞬间,铝环中的感应电流就是逆时针方向

5.如图,圆环形导体线圈口平放在水平桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路.若将滑动变阻器的滑片P 向下滑动,下列表述正确的是

A.线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流

B.穿过线圈a的磁通量变小

C.线圈a有扩张的趋势

D.线圈a对水平桌面的压力F N将增大

6.如图所示,闭合线圈abcd从高处自由下落一段时间后沿垂直于磁场方向进人一有界匀强磁场,从ab边刚进人磁场到cd边刚进人磁场的这段时间内,下列说法正确的是A.b端的电势高于a端

B.ab边所受安培力方向为竖直向下

C.线圈可能一直做匀速直线运动

D.线圈可能一直做匀加速直线运动

知识点2:法拉第电磁感应定律

7.(双选)如图,正方形线框的边长为L,电容器的电容量为C.正方形线框的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中,当磁感应强度以k的变化率均匀减小时,则

A.线圈产生的感应电动势大小为kL2

B.电压表没有读数

C.a点的电势高于b点的电势

D.电容器所带的电荷量为零

8.(双选)在竖直方向的匀强磁场中,水平放置一圆形导

体环。规定如图1所示的电流i及磁场B方向为正方向。当

用磁场传感器测得磁感应强度随时间变化如图2所示时,导

体环中感应电流随时间变化的情况是( )

9.如图所示,“U”形金属框架固定在水平面上,处于竖直向下的匀强磁场中。现使ab 棒突然获得一初速度V 向右运动,下列说法正确的是

A .ab 做匀减速运动

B .回路中电流均匀减小

C .a 点电势比b 点电势低

D .安培力对ab 棒做负功

10.(双选)(2015年深圳二模)如图,足够长的光滑导轨倾斜放置,导轨宽度为l ,下端

与电阻R 连接,其它电阻不计,匀强磁场垂直于导轨平面向上.若金属棒ab 以一定初速度

沿导轨下滑,则棒

A.电流方向从a 到b

B.刚开始下滑瞬间产生的电动势为0Blv C.最终能匀速下滑

D.减少的重力势能全部等于电阻R 产生的内能

知识点3:交变电流、变压器

11.(双选题)交流发电机电枢中产生的交变电动势为,如果要将交变电动势的有效值提高一倍,而交流电的周期不变,可采取的方法是 A .将电枢转速提高一倍,其他条件不变 B .将磁感应强度增加一倍,其他条件不变 C .将线圈的面积增加一倍,其他条件不变

D .将磁感应强度增加一倍,线圈的面积缩小一半,其它条件不变 12.(双选题)某正弦交流电的i —t 图象如图所示,则该电流的( )

A . 频率f =0.02 Hz B

C

D .瞬时值表达式i =20sin100

t (A)

13.(双选题)(15年茂名二模)如图所示,甲、乙是两个变压器,n 1:n 2=100:1,n 3:

n 4=1:10,电压表示数为220V ,电流表示数为1.0A ,则下列判断正确的是 A .甲是电流互感器,通过输电线的电

流是100A

B .乙是电流互感器,通过输电线的电 流是10A

C .甲是电压互感器,输电线两端电压 是2.2×104V

D .乙是电压互感器,输电线两端电压 是2.2×103V

t E e m ωsin =π

18.(双选题)一台理想变压器原、副线圈匝数比n1: n2=10: 1。原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u如图所示。副线圈仅接入一个10 Ω的电阻,下列说法正确的是()A.原线圈的输入电压与副线圈的输出电压之比为1:10

B.原线圈的输入电流与副线圈的输出电流之比为1:10

C.该交流电的频率为50Hz

D.原线圈电流的有效值是22 A

19.(2015年湛江二模)如图,理想变压器原、副线圈匝数比n1=100匝,n2=10匝, ○V和○A 均为理想电表,灯泡额定功率P=6W,灯泡正常发光,AB端电压u1=1202sin100πt(V)。下列说法正确的是()

A.电流频率为100 Hz

B.○V的读数为12 2 V

C. ○A的读数为0.5A

D.变压器输入功率为24W

20.(双选题)如图所示为理想变压器,原、副线圈匝数比为2:1,原线圈接交流电压220

sin

=,图中电压表和电流表为理想电表,

100

tV

R为负温度系数的热敏电阻(当

1

温度升高时阻值减小),则正确的是()

50

A.交流电的频率为Hz

110

B.电压表示数是V

R处温度降低时,电压表示数不变

C.当

1

R处温度降低时,电压表示数变大

D.当

1

21.(双选题)如图所示,理想变压器M原副线圈匝数之比n1:n2=10:1,接线柱a、b接交变电压u=220√2 sinl00πt(V)。变压器右侧部分为一火警报警系统,R2为用半导体热敏材料(电阻随温度升高而减小)制成的火警传感器,马为一定值

电阻。下列说法中正确的是

A.电压表示数为22V

B.火警时,电压表的示数减小

C.火警时,电流表的示数减小

D.火警时,电阻蜀的功率变大

22.(双选题)图l中的变压器为理想变压器,原、副线圈的匝数之比为10:1.变压器的原线圈接如图2所示的正弦交流电,

电压表为理想电表接在副线圈两端。则

A.原线圈上电压的有效值为100V

B.原线圈上电压的有效值约为V

C.电压表的读数为5.0V

D.电压表的读数约为7.07V

23.(双选题)理想变压器与电阻R及交流电流、电压表○V和○A按图示方式连接,已知变压器原副线圈的匝数比为n1∶n2 = 10∶1,电阻R = 11Ω

,原线圈两端输入电压U随时间变化的图象如图所示,下列说法中正确的是()

A.○V表的读数为220V

B.通过R的电流为2A

C.○A表的读数为2A

D.变压器的输入功率为44W

24.(双选题)如图为远距离输电的示意图,若电厂输出电压V

100

sin

2

220

1

t

=,下列表述正确的是()

A.U1< U2,U3> U4

B.2

220

1

=

U V

C.若U2提高为原来的

10倍,输电线上损失的功率为原来的

100

1

D.用户得到的交变电流频率为25Hz

25.(双选题)(2014?广州二模)某小型发电站的电能输送示意图如图,变压器均为理想变压器并标示了电压和匝数.若电压U1=U4,输电线总电阻为r,用户端的用电器正常工作,则()

A.U2=U3B.U2>U3C.D.

2

100

s

-

35.(18分)如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨相距 l =1 m ,导轨平面与水平面成θ=30°角,下端连接 “2. 5V ,0. 5W”的小电珠,匀强磁场方向与导轨平面垂直。质量为m =0.02 kg 、电阻不计的光滑金属棒放在两导轨上,金属棒与两导轨垂直并保持良好接触.取g =10 m/s 2.求:

(1)金属棒沿导轨由静止刚开始下滑时的加速度大小;

(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,小电珠正常发光,求该速度的大小; (3)磁感应强度的大小.

35.如图所示,质量为m 的U 型金属框N MN M '',静放在倾角为θ的粗糙绝缘斜面上,与斜面间的动摩擦因数为μ,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力;MM′、NN′边相互平行,相距L ,电阻不计且足够长;底边MN 垂直于MM′,电阻为r ;光滑导体棒ab 电阻为R ,横放在框架上;整个装置处于垂直斜面向上、磁感应强度为B 的匀强磁场中。在沿斜面向上与ab 垂直的拉力作用下,ab 沿斜面向上运动。若导体棒ab 与MM′、NN′始终保持良好接触,且重力不计。则:

(1)当导体棒ab 速度为v 0时,框架保持静止,求此时底边MN 中所通过的电流I 0,以及

MN 边所受安培力的大小和方向。

(2)当框架恰好将要沿斜面向上运动时,通过底边MN 的电流I 多大?此时导体棒ab 的速

度v 是多少?

36.(1 8分)如图,足够长平行金属导轨内有垂直纸面向里的匀强磁场,金属杆ab 与导轨垂直且接触良好,导轨右端通过电阻与平行金属板AB 连接.已知导轨相距为L ;磁场磁感应强度为B ;1R 、2R 和ab 杆的电阻值均为r ,其余电阻不计;板间距为d 、板长为4d ;重力加速度为g ,不计空气阻力.如果ab 杆以某一速度向左匀速运动时,沿两板中心线水平射入质量为m 、带电量为q 的微粒恰能沿两板中心线射出;如果ab 杆以同样大小的速度向右匀速运动时,该微粒将射到B 板距左端为d 的C 处. (1)求ab 杆匀速运动的速度大小v ; (2)求微粒水平射人两板时的速度大小0v ;

(3)如果以0v 沿中心线射入的上述微粒能够从两板间射出,试讨论ab 杆向左匀速运动的

速度范围.

36.(13江门调研)(18分)如图所示,MN 和PQ 是两根放在竖直面内且足够长的平行

光滑金属导轨,相距为2L。左侧是水平放置长为6L、间距为L的平行金属板,且连接电阻R。金属板右半部、ef右侧区域均处在磁感应强度均为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中。质量为M、电阻也为R的导体棒ab与导轨接触良好。棒ab在ef左侧O处受水平向右的力作用,由静止开始向右运动,在某一时刻恰好进入ef右侧区域且以速度v0匀速运动,同时从金属上板左端边缘水平向右射入电量为q带负电油滴能在金属板左半部匀速向右运动,不计其他电阻。

(1)求通过电阻R的电流I和两端的电压U;

(2)若要求油滴能从金属板间飞出,求油滴射入的速率u的范围:

(3)若棒在进入ef右侧区域前,所受水平向右的力与移动的距离成正比,求力与移动距

离的比值K。

35、(2015湛江二模)如图甲所示光滑的定滑轮上绕有轻质柔软细线,线的一端系一质量

为M=3kg的重物,另一端系一质量为m=1kg、电阻为r=0.1Ω的金属杆。在竖直平面内有间距为L=2.0m的足够长的平行金属导轨PQ、EF,在QF之间连接有阻值为R=0.9Ω的电阻,其余电阻不计。磁感应强度为B=1.0T的匀强磁场与导轨平面垂直,开始时金属杆置于导轨下端QF处,将重物由静止释放,重物的速度与下降的高度v-h图像如图乙所示。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好(忽略所有摩擦,重力加速度g=10m/s2),求:(1)电阻R中的感应电流方向;

(2)重物匀速下降的速度v;

(3)重物从释放到刚开始匀速的过程中,电阻R中产生的焦耳热Q R。

高考专题复习-电磁感应专题

电磁感应专题 1. (20分)(电磁感应)如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨 MN PQ 与水平面间的倾 角二=30°,两导轨间距L=0.3m 。导轨电阻忽略不计, 开始时,导轨上固定着一质量 m=0.1kg 、电阻r=0.2 Q 的金属杆ab ,整个装置处于磁感应强 度B=0.5T 的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨面向下。 现拆除对金属杆ab 的约束,同时用一 平行金属导轨面的外力 F 沿斜面向上拉金属杆 ab ,使之由静止开始向上运动。电压采集器 可将其两端的电压 U 即时采集并输入电脑,获得的电压 U 随时间t 变化的关系如图乙所示。 2. (20分)(电磁感应?改编) 如图所示,相距0.5m 足够长的两根光滑导轨与水平面成 37° 角,导轨电阻不计,下端连接阻值为 2 Q 的电阻R,导轨处在磁感应强度 B =2T 的匀强 磁场中,磁场方向垂直导轨平面斜向上. ab 、cd 为水平金属棒且与导轨接触良好,它 们的质量均为0.5kg 、电阻均为2Q . ab 棒与一绝缘水平细绳相连处于静止状态,现让 cd 棒从 静止开始下滑,直至与 ab 相连的细绳刚好被拉断,在此过程中电阻 R 上产生的 热量为0.5J ,已知细线能承受的最大拉力为 5N.求细绳被 拉断时:(g =10m/s 2, sin37 ° =0.6) (1) ab 棒中的电流大小; (2) cd 棒的速度大小;(3) cd 棒下滑的距离. 其间连接有阻值R=0.4 Q 的固定电阻。 求: (1 )在t=2.0s 时通过金属杆的感 应电流的大小和方向; (2) 金属杆在2.0s 内通过的位移; (3) 2s 末拉力F 的瞬时功率。

高中物理电磁感应综合问题

电磁感应综合问题 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,其具体应用可分为以下 两个方面: (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. 【例1】如图1所示,矩形裸导线框长边的长度为2l,短边的长度 为l,在两个短边上均接有电阻R,其余部分电阻不计,导线框一长边

及x 轴重合,左边的坐标x=0,线框内有一垂直于线框平面的磁场,磁场的感应强度满足关系)sin(l x B B 20π=。一光滑导体棒AB 及短边平行且 及长边接触良好,电阻也是R ,开始时导体棒处于x=0处,从t=0时刻起,导体棒AB 在沿x 方向的力F 作用下做速度为v 的匀速运动,求: (1)导体棒AB 从x=0到x=2l 的过程中力F 随时间t 变化的规律; (2)导体棒AB 从x=0到x=2l 的过程中回路产生的热量。 答案:(1))()(sin v l t R l vt v l B F 203222220≤≤=π (2)R v l B Q 32320= 【例2】 如图2所示,两条互相平行的光滑金属导 轨位于水平面内,它们之间的距离为l =0.2m ,在导轨的一端接有阻值为R=0.5Ω的电阻,在x ≥0处有一及水平面垂直的均匀磁场,磁感强度B=0.5T 。一质量为m=01kg 的金属杆垂直放置在导轨上,并以v 0=2m/s 的初速度进入磁场,在安培力和一垂直于杆的水平外力F 的共同作用下作匀变速直线运动,加速度大小为a=2m/s 2,方向及初速度方向相反,设导轨和金属杆的电阻都可以忽略,且接触良好。求: (1)电流为零时金属杆所处的位置; (2)电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F 的大小和方向; (3)保持其他条件不变,而初速度v 0取不同值,求开始时F 的方

高中物理-电磁感应知识点汇总

电磁感应 1.★电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。 (1)产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化,即ΔΦ≠0。 (2)产生感应电动势的条件:无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线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。 (3)电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。 2.磁通量 (1)定义:磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量,定义式:Φ=BS。如果面积S与B不垂直,应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S′,即Φ=BS′,国际单位:Wb 求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时,穿过该面的磁通量为正。反之,磁通量为负。所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。 3.★楞次定律 (1)楞次定律:感应电流的磁场,总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定,而右手定则只适用于导线切割

磁感线运动的情况,此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。 (2)对楞次定律的理解 ①谁阻碍谁---感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量。 ②阻碍什么---阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身。 ③如何阻碍---原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即“增反减同”。 ④阻碍的结果---阻碍并不是阻止,结果是增加的还增加,减少的还减少。 (3)楞次定律的另一种表述:感应电流总是阻碍产生它的那个原因,表现形式有三种: ①阻碍原磁通量的变化; ②阻碍物体间的相对运动; ③阻碍原电流的变化(自感)。 ★★★★4.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量的变化率成正比。表达式E=nΔΦ/Δt 当导体做切割磁感线运动时,其感应电动势的计算公式为E=BLvsinθ。当B、L、v三者两两垂直时,感应电动势E=BLv。 (1)两个公式的选用方法E=nΔΦ/Δt计算的是在Δt时间内的平均电动势,只有当磁通量的变化率是恒定不变时,它算出的才是瞬时电动势。E=BLvsinθ中的v 若为瞬时速度,则算出的就是瞬时电动势:若v为平均速度,算出的就是平均电动势。

2020高考物理 专题9电磁感应热点分析与预测 精品

2020高考物理热点分析与预测专题9·电磁感应 一、2020大纲解读 本专题涉及的考点有:电磁感应现象、磁通量、法拉第电磁感应定律、楞次定律、导体切割磁感线时的感应电动势、右手定则、自感现象、日光灯等.《2020考试大纲》对自感现象等考点为Ⅰ类要求,而对电磁感应现象、磁通量、法拉第电磁感应定律、楞次定律、导体切割磁感线时的感应电动势、右手定则等考点为Ⅱ类要求. 电磁感应是每年高考考查的重点内容之一,电磁学与电磁感应的综合应用是高考热点之一,往往由于其综合性较强,在选择题与计算题都可能出现较为复杂的试题.电磁感应的综合应用主要体现在与电学知识的综合,以导轨+导体棒模型为主,充分利用电磁感应定律、楞次定律、安培力、直流电路知识、磁场知识等多个知识点,可能以图象的形式进行考查,也可能是求解有关电学的一些物理量(如电量、电功率或电热等).同时在求解过程中通常也会涉及力学知识,如物体的平衡条件(运动最大速度求解)、牛顿运动定律、动能定理、动量守恒定理(双导体棒)及能量守恒等知识点.电磁感应的综合应用突出考查了考生理解能力、分析综合能力,尤其是考查了从实际问题中抽象概括构建物理模型的创新能力. 二、重点剖析 电磁感应综合应用的中心是法拉第电磁感应定律,近年来的高考中,电磁感应的考查主要是通过法拉第电磁感应定律再综合力、热、静电场、直流电路、磁场等知识内容,有机地把力与电磁结合起来,具体反映在以下几个方面: 1.以电磁感应现象为核心,综合应用力学各种不同的规律(如牛顿运动定律、动量守恒定律、动能定理)等内容形成的综合类问题.通常以导体棒或线圈为载体,分析导体棒在磁场中因电磁感应现象对运动情况的影响,解决此类问题的关键在于运动情况的分析,特别是最终稳定状态的确定,利用物体的平衡条件可求最大速度之类的问题,利用动量观点可分析双导体棒运动情况. 2.电磁感应与电路的综合问题,关键在于电路结构的分析,能正确画出等效电路图,并结合电学知识进行分析、求解.求解过程中首先要注意电源的确定.通常将切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路作为等效电源.若产生感应电动势是由几个相互联系部分构成时,可视为电源的串联与并联.其次是要能正确区分内、外电路,通常把产生感应电动势那部分电路视为内电路.最后应用全电路欧姆定律及串并联电路的基本性质列方程求解. 3.电磁感应中的能量转化问题 电磁感应过程实质是不同形式的能量转化的过程,而能量的转化则是通过安培力做功的形式而实现的,安培力做功的过程,是电能转化为其他形式的能的过程,“外力”克服安培力做功,则是其他形式的能转化为电能的过程.求解过程中主要从以下三种思路进行分析:①利用安培力做功求解,电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功.注意安培力应为恒力.②利用能量守恒求解,开始的机械能总和与最后的机械能总和之差等于产生的电能.适用于安培力为变力.③利用电路特征来求解,通过电路中所产生的电能来计算. 4.电磁感应中的图象问题 电磁感应的图象主要包括B-t图象、Φ-t图象、E-t图象和I-t图象,还可能涉及感应电动势E和感应电流I随线圈位移x变化的图象,即E-x图象和I-x图象.一般又可把图象问题分为两类:①由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象.②由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量.解答电磁感应中的图象问题的基本方法是利用右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等规律分析解答. 三、高考考点透视 1.电磁感应中的力和运动 例1.磁悬浮列车是一种高速低耗的新型交通工具。它的驱动系统简化为如下模型,固定在列车下端的动力绕组可视为一个矩形纯电阻金属框,电阻为R,金属框置于xOy平面内,长边MN长为l,平行于y轴,宽为d的NP边平行于x轴,如图1所示。列车轨道沿Ox方向,轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场,磁

物理电磁感应知识点的归纳

物理电磁感应知识点的归纳 物理电磁感应知识点的归纳 1.电磁感应现象 利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。 (1)产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化,即0。 (2)产生感应电动势的条件:无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线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。 (3)电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。 2.磁通量 (1)定义:磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量,定义式:=BS。如果面积S与B不垂直,应以B 乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S,即=BS,国际单位:Wb (2)求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时,穿过该面的磁通量为正。反之,磁通量为负。所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。 3.楞次定律 (1)楞次定律:感应电流的磁场,总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定,而右

手定则只适用于导线切割磁感线运动的`情况,此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。 (2)对楞次定律的理解 ①谁阻碍谁---感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量。 ③如何阻碍---原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即增反减同。 ④阻碍的结果---阻碍并不是阻止,结果是增加的还增加,减少的还减少。 (3)楞次定律的另一种表述:感应电流总是阻碍产生它的那个原因,表现形式有三种: ①阻碍原磁通量的变化;②阻碍物体间的相对运动;③阻碍原电流的变化(自感)。 4.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量的变化率成正比。表达式:E=n/t 当导体做切割磁感线运动时,其感应电动势的计算公式为 E=BLvsin。当B、L、v三者两两垂直时,感应电动势E=BLv。 (1)两个公式的选用方法E=n/t计算的是在t时间内的平均电动势,只有当磁通量的变化率是恒定不变时,它算出的才是瞬时电动势。E=BLvsin中的v若为瞬时速度,则算出的就是瞬时电动势:若v为平均速度,算出的就是平均电动势。 (2)公式的变形 ①当线圈垂直磁场方向放置,线圈的面积S保持不变,只是磁场的磁感强度均匀变化时,感应电动势:E=nSB/t。 ②如果磁感强度不变,而线圈面积均匀变化时,感应电动势 E=Nbs/t。

电磁感应高考试题

2006年高考 电磁感应 1.[重庆卷.21] 两根相距为L 的足够长的金属直角导轨如题21图所示放置,它们各有一边在同一水平 面内,另一边垂直于水平面。质量均为m 的金属细杆ab 、cd 与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数为μ,导轨电阻不计,回路总电阻为2R 。整个装置处于磁感应强度大小为B ,方向竖直向上的匀强磁场中。当ab 杆在平行于水平导轨的拉力F 作用下以速度V 1沿导轨匀速运动时,cd 杆也正好以速率向下V 2匀速运动。重力加速度为g 。以下说法正确的是 A .ab 杆所受拉力F 的大小为μmg +221 2B L V R B .cd 杆所受摩擦力为零 C . 回路中的电流强度为 12() 2BL V V R D .μ与大小的关系为μ=221 2Rmg B L V 2.[全国卷II .20] 如图所示,位于同一水平面内的、两根平行的 光滑金属导轨,处在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨所在 平面,导轨的一端与一电阻相连;具有一定质量的金属杆ab 放在导轨上并与导轨垂直。现用一平行于导轨的恒力F 拉杆ab ,使它由静止开始向右运动。杆和导轨的电阻、感应电流产生的磁场均可不计。用E 表示回路中的感应电动势,i 表示回路中的感应电流,在i 随时间增大的过程中,电阻消耗的功率等于 A .F 的功率 B .安培力的功率的绝对值 C .F 与安培力的合力的功率 D .iE 3.[上海物理卷.12] 如图所示,平行金属导轨与水平面成θ角,导轨与固定电阻R 1和R 2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面.有一导体棒ab ,质量为m ,导体棒的电阻与固定电阻R 1和R 2的阻值均相等,与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒ab 沿导轨向上滑动,当上滑的速度为v 时,受到安培力的大小为F .此时 (A )电阻R 1消耗的热功率为Fv /3. (B )电阻 R 。消耗的热功率为 Fv /6. (C )整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ. (D )整个装置消耗的机械功率为(F +μmgcosθ)v· 4、[天津卷.20] 在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图1所示,当磁场的磁感应强度B 随时间t 如图2变化时,图3中正确表示线圈 感应电动势E 变化的是 图1 图2

高三物理电磁感应1

电磁感应 一. 典例精析 题型1.(楞次定律的应用和图像)如图甲所示,存在有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B ,方向分别垂直纸面向里和向外,磁场宽度均为L ,在磁场区域的左侧相距为L 处,有一边长为L 的形导体线框,总电阻为R ,且线框平面与磁场方向垂直. 现使线框以速度v 匀速穿过磁场区域. 以初始位置为计时起点,规定电流逆时针方向时的电流和电动势方向为正,B 垂直纸面向里时为正,则以下关于线框中的感应电动势、磁通量、感应电流、和电功率的四个图象描述不正确的是 ( ) 解析:在第一段时间,磁通量等于零,感应电动势为零,感应电流为零,电功率为零。 在第二段时间,BLvt BS ==Φ,BLv E =,R BLv R E I = =,R BLv P 2)(=。 在第三段时间, BLvt BS 2==Φ,BLv E 2=,R BLv R E I 2==,R BLv P 2)2(= 在第四段时间, BLvt BS ==Φ,BLv E =,R E I =,R BLv P 2)(=。此题选B 。 规律总结:对应线圈穿过磁场产生感应电流的图像问题,应该注意以下几点:

⑴要划分每个不同的阶段,对每一过程采用楞次定律和法拉第电磁感应定律进行分析。 ⑵要根据有关物理规律找到物理量间的函数关系式,以便确定图像的形状。 ⑶线圈穿越方向相反的两磁场时,要注意有两条边都切割磁感线产生感应电动势。 题型2.(电磁感应中的动力学分析)如图所示,固定在绝缘水平面上的的金属框架cdef 处于竖直向下的匀强磁场中,金属棒ab 电阻为r ,跨在框架上,可以无摩擦地滑动,其余电阻不计.在t =0时刻,磁感应强度为B 0,adeb 恰好构成一个边长为L 的形.⑴若从t =0时刻起,磁感应强度均匀增加,增加率为k (T/s),用一个水平拉力让金属棒保持静止.在t =t 1时刻,所施加的对金属棒的水平拉力大小是多大?⑵若从t =0时刻起,磁感应强度逐渐减小,当金属棒以速度v 向右匀速运 动时,可以使金属棒中恰好不产生感应电流则磁感应强度B 应怎样随时间t 变化?写出B 与t 间的函数关系式. 解析: 规律总结: 题型3.(电磁感应中的能量问题)如图甲所示,相距为L 的光滑平行金属导轨水平放置,导轨一部分处在以OO ′为右边界匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度大小为B ,方向垂直导轨平面向下,导轨右侧接有定值电阻R ,导轨电阻忽略不计. 在距边界OO ′也为L 处垂直导轨放置一质量为m 、电阻r 的金属杆ab . B d c a b e f

高三物理电磁感应专项训练题一

2011届北京市各区高三物理期末考试分类汇编--电磁感 应 (房山)14如图所示,为两个有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B ,方向分别垂直纸面向里和向外,磁场宽度均为L ,距磁场区域的左侧L 处,有一边长为L 的正方形导体线框,总电阻为R ,且线框平面与磁场方向垂直,现用外力F 使线框以速度v 匀速穿过磁场区域,以初始位置为计时起点,规定:电流沿逆时针方向时的电动势E 为正,磁感线垂直纸面向里时磁通量Φ的方向为正,外力F 向右为正。则以下关于线框中的磁通量Φ、感应电动势E 、外力F 和电功率P 随时间变化的图象正确的是 D (房山)21、如图甲所示, 光滑且足够长的平行金属导轨MN 、PQ 固定在同一水平面上,两导轨间距L =0.3m 。导轨电阻忽略不计,其间连接有固定电阻R =0.4Ω。导轨上停放一质量m =0.1kg 、电阻r =0.2Ω的金属杆ab ,整个装置处于磁感应强度B =0.5T 的匀强磁场中,磁场方向竖直向下。利用一外力F 沿水平方向拉金属杆ab ,使之由静止开始运动,电压传感器可将R 两端的电压U 即时采集并输入电脑,获得电压U 随时间t 变化的关系如图乙所示。 (1)试证明金属杆做匀加速直线运动,并计算加速度的大小; (2)求第2s 末外力F 的瞬时功率; (3)如果水平外力从静止开始拉动杆2s 所做的功为0.3J ,求回路中定值电阻R 上产生的焦耳热是多少。 (房山)21、 (1)设路端电压为U ,金属杆的运动速度为v ,则感应电动势E = BLv ,……………………1分 甲 乙 a P 接电脑t/s 0 0.5 1.0 1.5 2.0

电磁感应知识点总结

《电磁感应》知识点总结 1、 磁通量Φ、磁通量变化?Φ、磁通量变化率 t ??Φ 对比表 234、 感应电动势 在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势,产生感应电流比存在感应电动势,产生感应电动势的那部分导体相当于电源,电路断开时没有电流,但感应电动势仍然存在。 (1) 电路不论闭合与否,只要有一部分导体切割磁感线,则这部分导体就会产生感应电动势,它相 当于一个电源 (2) 不论电路闭合与否,只要电路中的磁通量发生变化,电路中就产生感应电动势,磁通量发生变 化的那部分相当于电源。

5、 公式 n E ?Φ =与E=BLvsin θ 的区别与联系 6、 楞次定律 (2) 楞次定律中“阻碍”的含义

(3)对楞次定律中“阻碍”的含义还可以推广为感应电流的效果总是要阻碍产生感应电流的原因1)阻碍原磁通量的变化或原磁场的变化,即“增反减同”; 2)阻碍相对运动,可理解为“来拒去留”; 3)使线圈面积有扩大或缩小趋势,可理解为“增缩减扩”; 4)阻碍原电流的变化,即产生自感现象。 7、电磁感应中的图像问题 (3)解决这类问题的基本方法 1)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 2)分析电磁感应的具体过程 3)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。 4)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。 5)画图像或判断图像。 8、自感涡流

(2 ) 自感电动势和自感系数 1) 自感电动势:t I L E ??=,式中t I ??为电流的变化率,L 为自感系数。 2) 自感系数:自感系数的大小由线圈本身的特性决定,线圈越长,单位长度的匝数越多,横截面 积越大,自感系数越大,若线圈中加有铁芯,自感系数会更大。 (3) 日关灯的电路结构及镇流器、启动器的作用 1) 启动器:利用氖管的辉光放电,起着自动把电路接通和断开的作用。 2) 镇流器:在日光灯点燃时,利用自感现象,产生瞬时高压;在日关灯正常发光时,利用自感现 象起降压限流作用。

专题电磁感应高考真题汇编

专题十 电磁感应高考真题汇编(学生版) 1.(单选)(2017?新课标Ⅰ卷T18)扫描对到显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺寸上的形貌.为了有效隔离外界振动对STM 的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动,如图所示,无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及其左右振动的衰减最有效的方案是( ) 答案:A 解析:当加恒定磁场后,当紫铜薄板上下及其左右振动时,导致穿过板的磁通量变化,从而产生感应电流,感应磁场进而阻碍板的运动,因此只有A 选项穿过板的磁通量变化,A 正确,BCD 错误. 2.(多选) (2017?新课标Ⅱ卷T20)两条平行虚线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向与纸面垂直.边长为0.1m 、总电阻为0.005Ω的正方形导线框abcd 位于纸面内,cd 边与磁场边界 平行,如图a 所示.已知导线框一直向右做匀速直线 运动,cd 边于t=0时刻进入磁场.线框中感应电动势 随时间变化的图线如图b 所示(感应电流的方向为顺 时针时,感应电动势取正).下列说法正确的是 ( ) A.磁感应强度的大小为0.5T B.导线框运动速度的大小为0.5m/s C.磁感应强度的方向垂直于纸面向外 D.在t=0.4s 至t=0.6s 这段时间内,导线框所受的安培力大小为0.1N 答案:BC 解析:由图象可以看出,0.2~0.4s 没有感应电动势,说明从开始到ab 进入用时0.2s ,导 线框匀速运动的速度为v=L t =0.10.2m/s=0.5m/s ,由E=BLv 可得B=E Lv =0.010.1×0.5 T=0.2T ,A 错误,B 正确;由b 图可知,线框进磁场时,感应电流的方向为顺时针,由楞次定律可知磁感应强 度的方向垂直纸面向外,C 正确;在0.4~0.6s 内,导线框所受的安培力F=ILB=B 2L 2v R =0.22×0.12×0.50.005 N=0.04N ,D 错误. 3.(单选) (2017?新课标Ⅲ卷,T15)如图所示,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U 形金属导轨,导轨平面与磁场垂直,金属杆PQ 置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS ,一圆环形金属框T 位于回路围成的区域内,线框与导轨共面.现让金属杆PQ 突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是( ) A.PQRS 中沿顺时针方向,T 中沿逆时针方向 B.PQRS 中沿顺时针方向,T 中沿顺时针方向 C.PQRS 中沿逆时针方向,T 中沿逆时针方向 D.PQRS 中沿逆时针方向,T 中沿顺时针方向 答案:D 解析:PQ 向右运动,导体切割磁感线,由右手定则可知电流由Q 流向P ,即逆时针方向,再

高三物理电磁感应

高三物理电磁感应 (时间:60分钟总分:100分) 一、选择题(每小题5分,共35分) 1.要使b线圈中产生图示I方向的电流,可采用的办法有 [ ] A.闭合K瞬间 B.K闭合后把R的滑动片向右移 C.闭合K后把b向a靠近 D.闭合K后把a中铁芯从左边抽出 2.如图所示,一个闭合线圈放在匀强磁场中,线圈的轴线与磁场方向成30°角,磁感应强度B,随时间均匀变化,线圈导线电阻率不变,用下述哪个方法可使线圈上感应电流增加一倍[ ] A.把线圈匝数增加一倍 B.把线圈面积增加一倍 C.把线圈的半径增加一倍 D.改变线圈轴线对于磁场的方向 3.如图,与直导线AB共面的轻质闭合金属圆环竖直放置,两者彼此绝缘,环心位于AB的上方.当AB中通有由A至B的电流且强度不断增大的过程中,关于圆环运动情况以下叙述正确的是[ ]

A.向下平动 B.向上平动 C.转动:上半部向纸内,下半部向纸外 D.转动:下半部向纸内,上半部向纸外 4.如图所示,两个相互连接的金属环,已知大环电阻是小环电阻的1/4;当通过大环的磁通量变化率为△φ/△t时,大环的路端电压为U.,当通过小环的磁通量的变化率为△φ/△t时,小环的路端电压为(两环磁通的变化不同时发生)[ ] 5 如图所示,把线圈从匀强磁场中匀速拉出来,第一次以速率v拉出,第二 次以2v的速率拉出.如果其它条件都相同.设前后两次外力大小之比F1:F2=K;产生的热量之比Q1:Q2=M;通过线框导线截面的电量之比q1:q2=N.则 [ ] A. K=2:1,M=2:1,N=1:1 B. K=1:2,M=1:2,N=1:2 C. K=1:1,M=1:2,N=1:1 D. 以上结论都不正确 6 如图所示,要使金属环C向线圈A运动,导线AB在金属导轨上应 [ ]

2020年上海高三物理一模 电磁感应专题汇编

上海市各区县2020届高三物理一模电磁感应试题专题分类精编 一、选择题 1. (2020松江区 第8题)“楞次定律”是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体表现( ) A .能量守恒定律 B .欧姆定律 C .牛顿第一定律 D .库仑定律 2. (2020崇明区 第10题)如图,在薄金属圆筒表面上通以环绕圆筒、分布均匀的恒定电流时,由于 受磁场力的作用,该圆筒的形变趋势为 A .沿轴线上下压缩,同时沿半径向内收缩 B .沿轴线上下拉伸,同时沿半径向内收缩 C .沿轴线上下压缩,同时沿半径向外膨胀 D .沿轴线上下拉伸,同时沿半径向外膨胀 3. (2020黄浦区 第10题)位于磁场中的甲、乙两个矩 形金属线框可绕各自的轴转动,两根导线将两个线框按如图方式连接。现用外力使甲线框顺时针方向转动。某时刻甲、乙线框恰处于如图所示的位置。设此时乙线框的ab 边受到的安培力为F ,则 (A )F 向上,乙线框表示电动机的原理 (B )F 向上,乙线框表示发电机的原理 (C )F 向下,乙线框表示电动机的原理 (D )F 向下,乙线框表示发电机的原理 4. (2020静安区 第12题)如图,通电导线MN 与单匝矩形线圈abcd 共面,位 置靠近ab 且相互绝缘。当MN 中电流突然减小时,线圈产生的感应电流I ,线圈所受安培力的合力为F ,则I 和F 的方向为 (A )I 顺时针,F 向左 (B )I 顺时针,F 向右 (C )I 逆时针,F 向左 (D )I 逆时针,F 向右 5. (2020虹口区 第9题)如图所示,水平放置的条形磁铁中央,有一闭合金属弹性圆环,条形磁铁中心线与圆环的轴线重合。现将圆环沿半径向外均匀扩大,则( ) A .穿过圆环的磁通量增大 B .圆环中无感应电流 C .从左往右看,圆环中产生顺时针方向的感应电流 D .圆环受到磁铁的作用力沿半径向外 6. (2020浦东新区 第6题)如图所示,长直导线中通有向右的电流I ,金属线圈①与直导线垂直放置 于其正下方,线圈②中心轴线与直导线重合,线圈③直径与直导线重合,线圈④与直导线共面放置于其正下方。在电流I 均匀增大的过程中 (A )从左向右看,线圈①中产生顺时针方向电流 (B )从左向右看,线圈②中产生逆时针方向电流 N S ① ② ④ ③ I I 甲 N S 乙 N S a b

高三物理电磁感应知识点

届高三物理电磁感应知识点 物理二字出现在中文中,是取格物致理四字的简称,即考察事物的形态和变化,总结研究它们的规律的意思。小编准备了高三物理电磁感应知识点,具体请看以下内容。 1.电磁感应现象 电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。 (1)产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化,即0。 (2)产生感应电动势的条件:无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线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。 (3)电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。 2.磁通量 (1)定义:磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量,定义式:=BS。如果面积S与B不垂直,应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S,即=BS,国际单位:Wb 求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时,穿过

该面的磁通量为正。反之,磁通量为负。所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。 3.楞次定律 (1)楞次定律:感应电流的磁场,总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定,而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况,此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。 (2)对楞次定律的理解 ①谁阻碍谁---感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量。 ②阻碍什么---阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身。③如何阻碍---原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即增反减同。④阻碍的结果---阻碍并不是阻止,结果是增加的还增加,减少的还减少。 (3)楞次定律的另一种表述:感应电流总是阻碍产生它的那个原因,表现形式有三种: ①阻碍原磁通量的变化;②阻碍物体间的相对运动;③阻碍 原电流的变化(自感)。 4.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量的变化率成正比。表达式E=n/t

电磁感应高考题大题综合

电磁感应电路问题 一、平行导轨,匀强磁场 (1990年全国) 32.参考解答:把PQ作为电源,内阻为R,电动势为ε ε=Blv……………1. 评分标准:全题7分.正确列出1.式得1分.正确得出2.、3.、4.、5.式各得1分.正确得出aP段中电流的大小和流向再各得1分. (2005年江苏)34.(7分)如图所示,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M和 P之间接有阻值为R的定值电阻,导体棒ab长l=0.5m,其电阻为r,与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T.现使ab以v=10m /s的速度向右做匀速运动. (1)ab中的感应电动势多大? (2)ab中电流的方向如何? (3)若定值电阻R=3,OΩ,导体棒的电阻r=1.O Ω,,则电路电流大? 34.(共7分) (1)ab中的感应电动势为:① 代入数据得:E=2.0V ② (2)ab中电流方向为b→a (3)由闭合电路欧姆定律,回路中的电流E I R r = + ③ 代入数据得:I=0.5A ④ 评分标准:本题7分,其中第(1)问2分,第二问2分,第三问3分。 第(1)问中①、②各1分。第(2)问中,正确得出ab中电流的方向给2分。第(3)问中,③式给2分,④式给1分。 (2008年全国2卷)24.(19分)如图,一直导体棒质量为m、长为l、电阻为r,其两端放在位于水平面内间距也为l的光滑平行导轨上,并与之密接;棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻(图中未画出);导轨置于匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B ,方向垂直于导轨所在平面。开始时,

高考物理专题电磁感应中的动力学和能量综合问题及参考复习资料

高考专题:电磁感应中的动力学和能量综合问题 一.选择题。(本题共6小题,每小题6分,共36分。1—3为单选题,4—6为多选题) 1.如图所示,“U ”形金属框架固定在水平面上,处于竖直向下的匀强磁场中棒以水平初速度v 0向右运动,下列说 法正确的是( ) 棒做匀减速运动 B.回路中电流均匀减小 点电势比b 点电势低 棒受到水平向左的安培力 2.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。已知在0到1的时间间隔内,直导线中电流i 发生某种变化,而线框中感应电流总是沿顺时针方向;线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。设电流i 正方向与图中箭头方向相同,则i 随时间t 变化的图线可能是( ) 3.如图所示,在光滑水平桌面上有一边长为L 、电阻为R 的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为d(d>L)的条形匀强磁场区域,磁场的边界 与导线框的一边平行,磁场方向竖直向下.导线框以某一初速度向右运动=0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合,随后导线框进入并通过磁场区域.下列v -t 图象中,可能正确描述上述过程的是( ) A B C D 4.如图1所示,两根足够长、电阻不计且相距L =0.2 m 的平行金属导轨固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上,顶端接有一盏额定电压U =4 V 的小灯泡,两导轨间有一磁感应强度大小B =5 T 、方向垂直斜面向上的匀强磁场.今将一根长为L 、质量为m =0.2 、电阻r =1.0 Ω的金属棒垂直于导轨放置在顶端附近无初速度释放,金属棒与导轨接触良好,金属棒 与导轨间的动摩擦因数μ=0.25,已知金属棒下滑到速度稳定时,小灯泡恰能正常发光,重力加速度g 取10 2, 37°=0.6, 37°=0.8,则( ) 班级 姓名 出题者 徐利兵 审题者 得分 密 封 线

高中物理电磁感应核心知识点归纳

高中物理《电磁感应》核心知识点归 纳 一、电磁感应现象 1、产生感应电流的条件 感应电流产生的条件是:穿过闭合电路的磁通量发生变化。 以上表述是充分必要条件。不论什么情况,只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件,就必然产生感应电流;反之,只要产生了感应电流,那么电路一定是闭合的,穿过该电路的磁通量也一定发生了变化。 2、感应电动势产生的条件。 感应电动势产生的条件是:穿过电路的磁通量发生变化。 这里不要求闭合。无论电路闭合与否,只要磁通量变化了,就一定有感应电动势产生。这好比一个电源:不论外电路是否闭合,电动势总是存在的。但只有当外电路闭合时,电路中才会有电流。 3、关于磁通量变化 在匀强磁场中,磁通量,磁通量的变化有多种形式,主要有: ①S、α不变,B改变,这时

②B、α不变,S改变,这时 ③B、S不变,α改变,这时 二、楞次定律 1、内容:感应电流具有这样的方向,就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 在应用楞次定律时一定要注意:“阻碍”不等于“反向”;“阻碍”不是“阻止”。 (1)从“阻碍磁通量变化”的角度来看,无论什么原因,只要使穿过电路的磁通量发生了变化,就一定有感应电动势产生。 (2)从“阻碍相对运动”的角度来看,楞次定律的这个结论可以用能量守恒来解释:既然有感应电流产生,就有其它能转化为电能。又由于感应电流是由相对运动引起的,所以只能是机械能转化为电能,因此机械能减少。磁场力对物体做负功,是阻力,表现出的现象就是“阻碍”相对运动。 (3)从“阻碍自身电流变化”的角度来看,就是自感现象。自感现象中产生的自感电动势总是阻碍自身电流的变化。 2、实质:能量的转化与守恒 3、应用:对阻碍的理解: (1)顺口溜“你增我反,你减我同”

高考电磁感应三类题型总结

高考电磁感应中的三类常见问题的解题思路 一、与力学问题相关的电磁感应问题 近年来,与安培力相关的平衡问题多次在高考中出现,需要做好“源”、“路”、“力”的分析,解决这类问题的一般思路如下: 例题1、不计电阻的平行金属导轨与水平面成某角度固定放置,两完全相同的金属导体棒a、b 垂直于导轨静止放置,且与导轨接触良好,匀强磁场垂直穿过导轨平面,如图所示,现用一平 行于导轨的恒力F拉导体棒a,使其沿导轨向上运动,在a运动过程中,b始终保持静止,则 以下说确的是() A.导体棒a做匀变速直线运动 B.导体棒b所受摩擦力可能变为0 C.导体棒b所受摩擦力可能先增大后减小 D.导体棒b所受摩擦力方向可能沿导轨向下 【题型点津】题目较为容易,仔细体会一般步骤 例题2、如图所示,DEF、XYZ为处于竖直向上匀强磁场中的两个平行直角导轨,DE、XY水平, EF、YZ竖直.MN和PQ是两个质量均为m、电阻均为R的相同金属棒,分别与水平和竖直导

轨良好接触,并垂直导轨,且与导轨间的动摩擦因数均为μ.当MN棒在水平恒力的作用下向右匀速运动时,PQ棒恰好匀速下滑.已知导轨间距为L,磁场的磁感应强度为B,导轨电阻不计,重力加速度为g,试求: (1)作用在MN棒上的水平恒力的大小; (2)金属棒MN的运动速度大小. 【题型点津】解决此类问题的关键是:根据右手定则或楞次定律判断感 应电流方向,再根据左手定则判断安培力的方向,进行受力分析,确定 物体的运动情况,由动力学方程结合物体的运动状态进行求解。 二、与能量问题相关的电磁感应问题 能量转化和守恒定律在电磁感应现象中的体现非常明显,是高考题命题关注的热点之一。主要包括以下两个方面: ①由有效面积变化引起的电磁感应现象中,由于磁场本身不发生变化,一般认为磁场并不输出能量,而是其他形式的能量借助安培力做功来实现能量的转化。 ②由磁场变化引起的电磁感应现象中,无论磁场增强还是减弱,在回路闭合的情况下,磁场通过感应导体对外输出能量。 解题思路如下:

(完整版)高中物理电磁感应习题及答案解析

高中物理总复习—电磁感应 本卷共150分,一卷40分,二卷110分,限时120分钟。请各位同学认真答题,本卷后附答案及解析。 一、不定项选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的不得分. 1.图12-2,甲、乙两图为与匀强磁场垂直放置的两个金属框架,乙图除了一个电阻为零、自感系数为L的线圈外,其他部分与甲图都相同,导体AB以相同的加速度向右做匀加速直线运动。若位移相同,则() A.甲图中外力做功多B.两图中外力做功相同 C.乙图中外力做功多D.无法判断 2.图12-1,平行导轨间距为d,一端跨接一电阻为R,匀强磁场磁感强度为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 R B.sin Bdv R θ C.cos Bdv R θ D. sin Bdv Rθ 3.图12-3,在光滑水平面上的直线MN左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场,右侧是无磁场空间。将两个大小相同的铜质矩形闭合线框由图示位置以同样的速度v向右完全拉出匀强磁场。已知制作这两只线框的铜质导线的横截面积之比是1:2.则拉出过程中下列说法中正确的是()A.所用拉力大小之比为2:1 B.通过导线某一横截面的电荷量之比是1:1 C.拉力做功之比是1:4 D.线框中产生的电热之比为1:2 4.图12-5,条形磁铁用细线悬挂在O点。O点正下方固定一 个水平放置的铝线圈。让磁铁在竖直面内摆动,下列说法中正确的 是() R v a b θ d 图12-1 M N v B 图12-3

高中物理电磁感应专题复习

电磁感应·专题复习 一. 知识框架: 二. 知识点考试要求: 知识点 要求 1. 右手定则 B 2. 楞次定律 B 3. 法拉第电磁感应定律 B 4. 导体切割磁感线时的感应电动势 B 5. 自感现象 A 6. 自感系数 A 7. 自感现象的应用 A 三. 重点知识复习: 1. 产生感应电流的条件 (1)电路为闭合回路 (2)回路中磁通量发生变化?φ≠0 2. 自感电动势 (1)E L I t 自=? ?? (2)L —自感系数,由线圈本身物理条件(线圈的形状、长短、匝数,有无铁芯等)决定。 (2)自感电动势的作用:阻碍自感线圈所在电路中的电流变化。 (4)应用:<1>日光灯的启动是应用E 自 产生瞬时高压 <2>双线并绕制成定值电阻器,排除E 自 影响。 3. 法拉第电磁感应定律 (1)表达式:E N t =??φ N —线圈匝数;?φ—线圈磁通量的变化量,?t —磁通量变化时间。

(2)法拉第电磁感应定律的几个特殊情况: i )回路的一部分导体在磁场中运动,其运动方向与导体垂直,又跟磁感线方向垂直时,导体中的感应电动势为E B l v = 若运动方向与导体垂直,又与磁感线有一个夹角α时,导体中的感应电动势为:E B l v =s i n α ii )当线圈垂直磁场方向放置,线圈的面积S 保持不变,只是磁场的磁感强度均匀变化时线圈中的感应电动势为E B t S = ?? iii )若磁感应强度不变,而线圈的面积均匀变化时,线圈中的感应电动势为:E B S t =?? iv )当直导线在垂直匀强磁场的平面,绕其一端作匀速圆周运动时,导体中的感应电动势为:E Bl =12 2ω 注意: (1)E B l v =s i n α用于导线在磁场中切割磁感线情况下,感应电动势的计算,计算的是切割磁感线的导体上产生的感应电动势的瞬时值。 (2)E N t =??φ ,用于回路磁通量发生变化时,在回路中产生的感应电动势的平均值。 (3)若导体切割磁感线时产生的感应电动势不随时间变化时,也可应用E N t =??φ ,计算E 的瞬时值。 4. 引起回路磁通量变化的两种情况: (1)磁场的空间分布不变,而闭合回路的面积发生变化或导线在磁场中转动,改变了垂直磁场方向投影面积,引起闭合回路中磁通量的变化。 (2)闭合回路所围的面积不变,而空间分布的磁场发生变化,引起闭合回路中磁通量的变化。 5. 楞次定律的实质:能量的转化和守恒。 楞次定律也可理解为:感应电流的效果总是要反抗(或阻碍)产生感应电流的原因。 (1)阻碍原磁通量的变化或原磁场的变化 (2)阻碍相对运动,可理解为“来拒去留”。 (3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势。 (4)阻碍原电流的变化(自感现象)。 6. 综合题型归纳 (1)右手定则和左手定则的综合问题 (2)应用楞次定律的综合问题 (3)回路的一部分导体作切割磁感线运动 (4)应用动能定理的电磁感应问题 (5)磁场均匀变化的电磁感应问题 (6)导体在磁场中绕某点转动 (7)线圈在磁场中转动的综合问题 (8)涉及以上题型的综合题 【典型例题】 例1. 如图12-9所示,平行导轨倾斜放置,倾角为θ=?37,匀强磁场的方向垂直于导轨平面,磁感强度B T =4,质量为m k g =10.的金属棒ab 直跨接在导轨上,ab 与导轨间的动摩擦因数μ=025.。ab 的电阻r =1Ω,平行导轨间的距离L m =05.,R R 1218== Ω,导轨电阻不计,求ab 在导轨上匀速下滑的速度多大?此时ab 所受

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