【技巧】电磁感应 自感现象易错点解析

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高二物理学科常见问题解答电磁学知识点的易错点解析

高二物理学科常见问题解答电磁学知识点的易错点解析

高二物理学科常见问题解答电磁学知识点的易错点解析高二物理学科常见问题解答——电磁学知识点的易错点解析在高二物理学科的学习中,电磁学是一个重要的知识点。

然而,由于其理论涉及较多且抽象,很多同学在学习过程中会出现易错点。

本文将针对电磁学的常见问题进行解答,并对易错点逐一进行解析。

一、电磁学基础知识1. 什么是电磁感应?电磁感应是指磁场与导体相互作用,导致导体中产生感应电流的现象。

根据法拉第电磁感应定律,当磁通量发生变化时,导体中将产生感应电动势。

2. 什么是洛伦兹力?洛伦兹力是指电荷在磁场中受到的力。

当电荷运动且与磁场垂直时,洛伦兹力的大小与电荷的速度、磁场强度和两者之间夹角有关。

3. 什么是电动势?电动势是指单位正电荷在电路中绕一圈所做的功。

根据电动势的定义可知,电动势与电荷的速度以及磁场强度有关,而与磁场方向无关。

二、易错点解析1. 电磁感应中的楞次定律易错点解析楞次定律是指导体中感应电流产生的方向。

根据楞次定律,感应电流的方向使得其磁场的变化趋势与引起感应电流的磁场变化趋势相反。

易错点解析:很多同学在理解楞次定律时,容易将感应电流的方向与感应电动势的方向混淆。

感应电流的方向是使其磁场变化趋势与引起感应电流的磁场变化趋势相反,而感应电动势的方向是由电场力驱使电荷产生运动的方向。

2. 磁场中的洛伦兹力易错点解析洛伦兹力公式为F=qvBsinθ。

易错点主要包括理解洛伦兹力的方向、影响洛伦兹力大小的因素以及理解洛伦兹力的性质。

易错点解析:在理解洛伦兹力的方向时,需要明确电荷的运动方向、磁场的方向以及两者之间的夹角。

影响洛伦兹力大小的因素包括电荷的速度、磁场强度以及两者之间夹角的大小。

此外,洛伦兹力具有与电磁场相互作用,无论电荷的运动方向如何,总是垂直于其运动方向以及磁场方向。

3. 电动势和电位移的易错点解析电动势和电位移是电路中重要的概念,易错点主要包括理解电动势与电压的区别、电动势的表达式以及电势差的计算和电位移的性质。

自感现象易错点解析

自感现象易错点解析

自感现象易错点解析一、自感电动势特点分析(1)自感电动势总是要阻碍..导体中原来电流的变化,当导体中的电流在增大时,自感电动势与原电流方向相反;当导体中的电流在减小时,自感电动势与原电流方向相同。

(2)注意:阻碍不是阻止,导体中的电流还是在变化着的。

二、易错点解析1.在一个闭合回路中若有线圈连接在电路,当线圈中电流发生变化,会使线圈产生自感电动势,但是否会产生感应电流来阻碍原电流的变化,还要看电路是否闭合。

例1、如图1所示电路,L 是一个带有铁芯的线圈,开关S 闭合时小灯泡正常发光,当断开开关S 时,出现的情况是( )A . 灯立即熄灭B . 灯逐渐熄灭C . 灯比原来更亮一些,再逐渐熄灭D . 灯比原来更亮一些,再突然熄灭思维引导 首先正确判断电路是否会产生感应电动势,同时要分析出线圈所处电路是处于断开状态,即可得到正确结论。

解析 当开关S 断开时,线圈L 中电流减小,会产生感应电动势,但由于不存在闭合电路,故灯立即熄灭,正确答案为A 。

点评 本题易错点在于有的同学可能对知识不能够灵活运用,可能会认为开关S 断开后由于有自感线圈存在,会阻碍灯泡中电流的减小,故错选B 。

2.电路中存在自感线圈,若电流增加,自I 与原I 反向,若电流减小,自I 与原I 同向。

这时自感线圈相当于一个电源。

例2 如图3所示的电路,电源电动势为E ,线圈L 的电阻不计.以下判断正确的是( )A .闭合S ,稳定后,电容器两端电压为EB .闭合S ,稳定后,电容器的a 极板带正电C .断开S 的瞬间,电容器的a 极板将带正电D .断开S 的瞬间,电容器的a 极板将带负电 思维引导 首先要正确判断出电容器在电路中的连接方式,然后再根据自感原理判断出电流方向即可。

解析 由题意及自感现象规律可知,当开关S 闭合且电路稳定后,电容器与线圈L 并联,由于线圈的直流电阻不计,所以两端电压为零,故A 、B 两项错误;断开S 的瞬间,由自感规律可知,线圈中要产生感应电动势,感应电动势引起的感应电流的方向与原电流的方向一致,因而电容器的a 极板将带正电,故C 正确.点评 分析此类自感现象,关键是分清电流的变化,确定自感电动势的方向以及怎样阻图1 图3。

电磁感应易错问题归类剖析

电磁感应易错问题归类剖析

电磁感应易错问题归类剖析电磁感应是目前广泛应用于工业、实验室、医学等各个领域的重要技术,也是许多故障是由于电磁感应造成的。

随着人们对电磁感应的认识越来越深入,电磁感应的概念也发生了变化,出现了许多新的和有趣的问题。

不妨从以下几个方面归类剖析电磁感应易错问题:一、理论知识1、物理量与电磁感应量之间的关系:有时在解决电磁感应问题时,容易忽视将物理量与电磁感应量联系起来。

因此,解决此类问题时,应特别注意物理量与电磁感应量之间存在的联系。

2、电磁感应量的变化:在复杂的电磁场环境中,电磁感应量会发生变化。

如果在设计电磁感应系统时,忽视了这一点,就会导致电磁感应系统的运行效果不理想。

3、电磁感应量的衰减率:当电磁感应量从发射源传播到接收器时,其衰减率会发生变化。

如果在设计电磁感应系统时,忽视了这一点,也会导致电磁感应系统的运行效果不理想。

二、实践操作1、电磁感应实验中的操作失误:在实验中,应该定期检查和诊断设备,但有时因熟练度不足或疏忽大意,经常会造成操作失误,从而导致实验数据不准确或电磁感应系统设备不能正常使用。

2、硬件设备不同步:在使用电磁感应系统时,应特别注意硬件设备的同步情况,如果硬件设备不能同步,会出现电磁感应系统的不准确或故障。

三、材料选择1、材料的导电性:当使用电磁感应系统时,选择材料时也应特别注意材料的导电性,因为材料的导电性对电磁感应系统的运行效果有决定性影响。

2、材料的热稳定性:高温环境中,热稳定性是材料的重要性能指标,当使用电磁感应系统时,也应根据材料的热稳定性选择材料。

3、材料的电磁超导性:在高超导环境中,电磁超导性是材料的重要性能指标,当使用电磁感应系统时,也应根据材料的电磁超导性选择材料,以保证电磁感应系统的正常运行。

四、系统设计1、设计依据:在设计电磁感应系统时,应根据实际情况,以系统设计的方法确定合理的设计依据。

2、硬件设备结构:在设计电磁感应系统时,应按照实际需求,确定合理的硬件设备结构,以最大限度地提高系统的安全性和可靠性。

高考物理电磁感应现象易错题知识归纳总结含答案

高考物理电磁感应现象易错题知识归纳总结含答案

高考物理电磁感应现象易错题知识归纳总结含答案一、高中物理解题方法:电磁感应现象的两类情况1.某科研机构在研究磁悬浮列车的原理时,把它的驱动系统简化为如下模型;固定在列车下端的线圈可视为一个单匝矩形纯电阻金属框,如图甲所示,MN 边长为L ,平行于y 轴,MP 边宽度为b ,边平行于x 轴,金属框位于xoy 平面内,其电阻为1R ;列车轨道沿Ox 方向,轨道区域内固定有匝数为n 、电阻为2R 的“”字型(如图乙)通电后使其产生图甲所示的磁场,磁感应强度大小均为B ,相邻区域磁场方向相反(使金属框的MN 和PQ 两边总处于方向相反的磁场中).已知列车在以速度v 运动时所受的空气阻力f F 满足2f F kv =(k 为已知常数).驱动列车时,使固定的“”字型线圈依次通电,等效于金属框所在区域的磁场匀速向x 轴正方向移动,这样就能驱动列车前进.(1)当磁场以速度0v 沿x 轴正方向匀速移动,列车同方向运动的速度为v (0v <)时,金属框MNQP 产生的磁感应电流多大?(提示:当线框与磁场存在相对速度v 相时,动生电动势E BLv =相)(2)求列车能达到的最大速度m v ;(3)列车以最大速度运行一段时间后,断开接在“” 字型线圈上的电源,使线圈与连有整流器(其作用是确保电流总能从整流器同一端流出,从而不断地给电容器充电)的电容器相接,并接通列车上的电磁铁电源,使电磁铁产生面积为L b ⨯、磁感应强度为B '、方向竖直向下的匀强磁场,使列车制动,求列车通过任意一个“”字型线圈时,电容器中贮存的电量Q .【答案】(1) 012() BL v v R -222210122BL B L kR v B L +-24nB Lb R ' 【解析】 【详解】解:(1)金属框相对于磁场的速度为:0v v - 每边产生的电动势:0()E BL v v =-由欧姆定律得:12E I R = 解得:01(2 )BL v v I R -=(2)当加速度为零时,列车的速度最大,此时列车的两条长边各自受到的安培力:B F BIL =由平衡条件得:20B f F F -= ,已知:2f F kv =解得:222210122m BL B L kR v B L v kR +-=(3)电磁铁通过字型线圈左边界时,电路情况如图1所示:感应电动势:n E tφ∆=∆,而B Lb φ∆=' 电流:12E I R =电荷量:11Q I t =∆ 解得:12nB LbQ R '= 电磁铁通过字型线圈中间时,电路情况如图2所示:B Lb φ∆=',2222E nI R tφ∆==∆ 22Q I t =∆解得:222nB LbQ R '= 电磁铁通过字型线圈右边界时,电路情况如图3所示:n E tφ∆=∆, B Lb φ∆=',32E I R =33Q I t =∆解得:32nB LbQ R '=, 总的电荷量:123Q Q Q Q =++ 解得:24nB LbQ R '=2.如图()a ,平行长直导轨MN 、PQ 水平放置,两导轨间距0.5L m =,导轨左端MP 间接有一阻值为0.2R =Ω的定值电阻,导体棒ab 质量0.1m kg =,与导轨间的动摩擦因数0.1μ=,导体棒垂直于导轨放在距离左端 1.0d m =处,导轨和导体棒电阻均忽略不计.整个装置处在范围足够大的匀强磁场中,0t =时刻,磁场方向竖直向下,此后,磁感应强度B 随时间t 的变化如图()b 所示,不计感应电流磁场的影响.当3t s =时,突然使ab 棒获得向右的速度08/v m s =,同时在棒上施加一方向水平、大小可变化的外力F ,保持ab 棒具有大小为恒为24/a m s =、方向向左的加速度,取210/g m s =.()1求0t =时棒所受到的安培力0F ;()2分析前3s 时间内导体棒的运动情况并求前3s 内棒所受的摩擦力f 随时间t 变化的关系式;()3从0t =时刻开始,当通过电阻R 的电量 2.25q C =时,ab 棒正在向右运动,此时撤去外力F ,此后ab 棒又运动了2 6.05s m =后静止.求撤去外力F 后电阻R 上产生的热量Q .【答案】(1)00.025F N =,方向水平向右(2) ()0.01252?f t N =-(3) 0.195J 【解析】 【详解】 解:()1由图b 知:0.20.1T /s 2B t == 0t =时棒的速度为零,故回路中只有感生感应势为: 0.05V BE Ld t tΦ=== 感应电流为:0.25A EI R== 可得0t =时棒所受到的安培力:000.025N F B IL ==,方向水平向右;()2ab 棒与轨道间的最大摩擦力为:00.10.025N m f mg N F μ==>=故前3s 内导体棒静止不动,由平衡条件得: f BIL = 由图知在03s -内,磁感应强度为:00.20.1B B kt t =-=- 联立解得: ()0.01252(3s)f t N t =-<;()3前3s 内通过电阻R 的电量为:10.253C 0.75C q I t =⨯=⨯=设3s 后到撤去外力F 时又运动了1s ,则有:11BLs q q I t R RΦ-=== 解得:16m s =此时ab 棒的速度设为1v ,则有:221012v v as -= 解得:14m /s v =此后到停止,由能量守恒定律得: 可得:21210.195J 2Q mv mgs μ=-=3.如图甲所示,在一对平行光滑的金属导轨的上端连接一阻值为R =4Ω的定值电阻,两导轨在同一平面内。

高中物理选修3-2:自感现象知识点总结

高中物理选修3-2:自感现象知识点总结

高中物理选修3-2:自感现象知识点总结考点/易错点1自感现象1、自感:由于线圈本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象.2、自感电动势:由于自感现象而产生的电动势.3、自感电动势对电流的作用:电流增加时,感应电动势阻碍电流的增加;电流减小时,感应电动势阻碍电流的减小.4、实验与探究考点/易错点2自感系数1、物理意义:描述线圈本身特性的物理量,简称自感或电感.2、影响因素:线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯.线圈越粗、越长,匝数越多,其自感系数就越大;有铁芯时线圈的自感系数比没铁芯时大得多.3、单位:亨利,简称亨,符号是H.常用的较小单位有 mH和μH.考点/易错点3日光灯1、主要组成:灯管、镇流器和启动器.2、灯管(1)工作原理:管中气体导电时发出紫外线,荧光粉受其照射时发出可见光.可见光的颜色由荧光粉的种类决定.(2)气体导电的特点:灯管两端的电压达到一定值时,气体才能导电;而要在灯管中维持一定大小的电流,所需的电压却低得多.3、镇流器的作用日光灯启动时:提供瞬时高压;日光灯启动后:降压限流.4、启动器(1)启动器的作用:自动开关.(2)启动器内电容器的作用:减小动、静触片断开时产生的火花,避免烧坏触点.考点/易错点4自感现象的理解1、对自感电动势的进一步理解(1)自感电动势产生的原因通过线圈的电流发生变化,导致穿过线圈的磁通量发生变化,因而在原线圈中产生感应电动势.(2)自感电动势的作用阻碍原电流的变化,而不是阻止,电流仍在变化,只是使原电流的变化时间变长,即总是起着推迟电流变化的作用.(3)自感电动势的方向当原电流增大时,自感电动势方向与原电流方向相反,电流减小时,自感电动势方向与原电流方向相同.2、自感现象的分析思路(1)明确通过自感线圈的电流怎样变化(是增大还是减小).(2)判断自感电动势方向.电流增强时(如通电),自感电动势方向与原电流方向相反;电流减小时(如断电),自感电动势方向与原电流方向相同.(3)分析电流变化情况,电流增强时(如通电),自感电动势方向与原电流方向相反,阻碍增加,电流逐渐增大.电流减小时(如断电),由于自感电动势方向与原电流方向相同,阻碍减小,线圈中电流方向不变,电流逐渐减小.特别提醒自感电动势阻碍原电流的变化,而不是阻止,电流仍在变化,只是使原电流的变化时间变长.考点/易错点5自感现象中灯泡亮度变化在处理通断电灯泡亮度变化问题时,不能一味套用结论,如通电时逐渐变亮,断电时逐渐变暗,或闪亮一下逐渐变暗.要具体问题具体分析,关键要搞清楚电路连接情况.自感现象的分析技巧在求解有关自感现象的问题时,必须弄清自感线圈的工作原理和特点,这样才能把握好切入点和分析顺序,从而得到正确答案.1.自感现象的原理当通过导体线圈中的电流变化时,其产生的磁场也随之发生变化.由法拉第电磁感应定律可知,导体自身会产生阻碍自身电流变化的自感电动势.2.自感现象的特点(1)自感电动势只是阻碍自身电流变化,但不能阻止.(2)自感电动势的大小跟自身电流变化的快慢有关.电流变化越快,自感电动势越大.(3)自感电动势阻碍自身电流变化的结果,会给其他电路元件的电流产生影响.①电流增大时,产生反电动势,阻碍电流增大,此时线圈相当于一个阻值很大的电阻;②电流减小时,产生与原电流同向的电动势,阻碍电流减小,此时线圈相当于电源.3.通电自感与断电自感自感现象中主要有两种情况:即通电自感与断电自感.在分析过程中,要注意:(1)通过自感线圈的电流不能发生突变,即通电过程中,电流是逐渐变大;断电过程中,电流是逐渐变小,此时线圈可等效为“电源”,该“电源”与其他电路元件形成回路.(2)断电自感现象中灯泡是否“闪亮”问题的判断在于对电流大小的分析,若断电后通过灯泡的电流比原来强,则灯泡先闪亮后再慢慢熄灭.特别提醒线圈对变化电流的阻碍作用与对稳定电流的阻碍作用是不同的.对变化电流的阻碍作用是由自感现象引起的,它决定了要达到稳定值所需的时间;对稳定电流的阻碍作用是由绕制线圈的导线的电阻引起的,决定了电流所能达到的稳定值.考点/易错点6日光灯的工作原理1、构造日光灯的电路如图所示,由日光灯管、镇流器、开关等组成.2、日光灯的启动当开关闭合时,电源把电压加在启动器的两极之间,使氖气放电而发出辉光,辉光产生的热量使U形动触片膨胀伸长,从而接通电路,于是镇流器的线圈和灯管的灯丝中就有电流通过,电路接通后,启动器中的氖气停止放电,U形动触片冷却收缩,两个触片分开,电路自动断开,通过镇流器的电流迅速减小,会产生很高的自感电动势,方向与原来电压方向相同,形成瞬间高压加在灯管两端,使灯管中的气体开始导电,于是日光灯管就成了通路开始导电发光.3、日光灯正常工作时镇流器的作用由于日光灯使用的是交流电源,电流的大小和方向做周期性变化,当交流电的大小增大时,镇流器上的自感电动势阻碍原电流增大,自感电动势与原电压反向,当交流电减小时,镇流器上的自感电动势阻碍原电流的减小,自感电动势与原电压同向,可见镇流器的自感电动势总是阻碍电流的变化,镇流器起降压、限流的作用.四、课程小结1、自感现象l 自感:由于线圈本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象.l 自感电动势:由于自感现象而产生的电动势.l 自感电动势对电流的作用:电流增加时,感应电动势阻碍电流的增加;电流减小时,感应电动势阻碍电流的减小.2、自感系数l 物理意义:描述线圈本身特性的物理量,简称自感或电感.l 影响因素:线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯.线圈越粗、越长,匝数越多,其自感系数就越大;有铁芯时线圈的自感系数比没铁芯时大得多.l 单位:亨利,简称亨,符号是H.常用的较小单位有 mH 和μH . 1H=103 mH 1H=106μH3、日光灯l 日光灯主要由灯管、镇流器、启动器、导线和开关组成.l 灯管中气体在导电时主要发出紫外线,荧光粉受到紫外线的照射发出可见光.l 启动器的作用为自动开关.l 镇流器在启动器动静触片断开后,提供瞬时高压点燃灯管,之后起到降压限流的作用.▍ 来源:综合网络。

高中物理电磁感应现象易错题知识归纳总结及答案解析

高中物理电磁感应现象易错题知识归纳总结及答案解析

高中物理电磁感应现象易错题知识归纳总结及答案解析一、高中物理解题方法:电磁感应现象的两类情况1.如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 倾斜放置,两导轨间距离为L ,导轨平面与水平面间的夹角θ,所处的匀强磁场垂直于导轨平面向上,质量为m 的金属棒ab 垂直于导轨放置,导轨和金属棒接触良好,不计导轨和金属棒ab 的电阻,重力加速度为g .若在导轨的M 、P 两端连接阻值R 的电阻,将金属棒ab 由静止释放,则在下滑的过程中,金属棒ab 沿导轨下滑的稳定速度为v ,若在导轨M 、P 两端将电阻R 改接成电容为C 的电容器,仍将金属棒ab 由静止释放,金属棒ab 下滑时间t ,此过程中电容器没有被击穿,求:(1)匀强磁场的磁感应强度B 的大小为多少? (2)金属棒ab 下滑t 秒末的速度是多大? 【答案】(1)2sin mgR B L vθ=2)sin sin t gvt v v CgR θθ=+ 【解析】试题分析:(1)若在M 、P 间接电阻R 时,金属棒先做变加速运动,当加速度为零时做匀速运动,达到稳定状态.则感应电动势E BLv =,感应电流EI R=,棒所受的安培力F BIL =联立可得22B L v F R =,由平衡条件可得F mgsin θ=,解得2mgRsin B L vθ(2)若在导轨 M 、P 两端将电阻R 改接成电容为C 的电容器,将金属棒ab 由静止释放,产生感应电动势,电容器充电,电路中有充电电流,ab 棒受到安培力. 设棒下滑的速度大小为v ',经历的时间为t则电容器板间电压为 U E BLv ='= 此时电容器的带电量为Q CU = 设时间间隔△t 时间内流经棒的电荷量为Q则电路中电流Q C U CBL v i t t t ∆∆∆===∆∆∆,又va t∆=∆,解得i CBLa = 根据牛顿第二定律得mgsin BiL ma θ-=,解得22mgsin gvsin a m B L C v CgRsin θθθ==++所以金属棒做初速度为0的匀加速直线运动,ts 末的速度gvtsin v at v CgRsin θθ'==+.考点:导体切割磁感线时的感应电动势;功能关系;电磁感应中的能量转化【名师点睛】本题是电磁感应与电路、力学知识的综合,关键要会推导加速度的表达式,通过分析棒的受力情况,确定其运动情况.2.如图1所示,在光滑的水平面上,有一质量m =1kg 、足够长的U 型金属导轨abcd ,间距L =1m 。

电磁感应现象易错题知识归纳总结含答案解析

电磁感应现象易错题知识归纳总结含答案解析一、高中物理解题方法:电磁感应现象的两类情况1.如图所示,两根光滑、平行且足够长的金属导轨倾斜固定在水平地面上,导轨平面与水平地面的夹角37θ=︒,间距为d =0.2m ,且电阻不计。

导轨的上端接有阻值为R =7Ω的定值电阻和理想电压表。

空间中有垂直于导轨平面斜向上的、大小为B =3T 的匀强磁场。

质量为m =0.1kg 、接入电路有效电阻r =5Ω的导体棒垂直导轨放置,无初速释放,导体棒沿导轨下滑一段距离后做匀速运动,取g =10m/s 2,sin37°=0.6,求:(1)导体棒匀速下滑的速度大小和导体棒匀速运动时电压表的示数; (2)导体棒下滑l =0.4m 过程中通过电阻R 的电荷量。

【答案】(1)20m/s 7V (2)0.02C 【解析】 【详解】(1)设导体棒匀速运动时速度为v ,通过导体棒电流为I 。

由平衡条件sin mg BId θ=①导体棒切割磁感线产生的电动势为E =Bdv ②由闭合电路欧姆定律得EI R r=+③ 联立①②③得v =20m/s ④由欧姆定律得U =IR ⑤联立①⑤得U =7V ⑥(2)由电流定义式得Q It =⑦由法拉第电磁感应定律得E t∆Φ=∆⑧B ld ∆Φ=⋅⑨由欧姆定律得EI R r=+⑩ 由⑦⑧⑨⑩得Q =0.02C ⑪2.如图所示,光滑的长平行金属导轨宽度d=50cm ,导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,导轨上端电阻R=0.8Ω,其他电阻不计.导轨放在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T .金属棒ab 从上端由静止开始下滑,金属棒ab 的质量m=0.1kg .(sin37°=0.6,g=10m/s 2)(1)求导体棒下滑的最大速度;(2)求当速度达到5m/s 时导体棒的加速度;(3)若经过时间t ,导体棒下滑的垂直距离为s ,速度为v .若在同一时间内,电阻产生的热与一恒定电流I 0在该电阻上产生的热相同,求恒定电流I 0的表达式(各物理量全部用字母表示).【答案】(1)18.75m/s (2)a=4.4m/s 2(3222mgs mv Rt【解析】【分析】根据感应电动势大小与安培力大小表达式,结合闭合电路欧姆定律与受力平衡方程,即可求解;根据牛顿第二定律,由受力分析,列出方程,即可求解;根据能量守恒求解;解:(1)当物体达到平衡时,导体棒有最大速度,有:sin cos mg F θθ= , 根据安培力公式有: F BIL =, 根据欧姆定律有: cos E BLv I R Rθ==, 解得: 222sin 18.75cos mgR v B L θθ==; (2)由牛顿第二定律有:sin cos mg F ma θθ-= ,cos 1BLv I A Rθ==, 0.2F BIL N ==, 24.4/a m s =;(3)根据能量守恒有:22012mgs mv I Rt =+ , 解得: 202mgs mvI Rt-=3.如图,在地面上方空间存在着两个水平方向的匀强磁场,磁场的理想边界ef 、gh 、pq 水平,磁感应强度大小均为B ,区域I 的磁场方向垂直纸面向里,区域Ⅱ的磁场方向向外,两个磁场的高度均为L ;将一个质量为m ,电阻为R ,对角线长为2L 的正方形金属线圈从图示位置由静止释放(线圈的d 点与磁场上边界f 等高,线圈平面与磁场垂直),下落过程中对角线ac 始终保持水平,当对角线ac 刚到达cf 时,线圈恰好受力平衡;当对角线ac 到达h 时,线圈又恰好受力平衡(重力加速度为g ).求:(1)当线圈的对角线ac 刚到达gf 时的速度大小;(2)从线圈释放开始到对角线ac 到达gh 边界时,感应电流在线圈中产生的热量为多少?【答案】(1)1224mgR v B L = (2)322442512m g R Q mgL B L=- 【解析】 【详解】(1)设当线圈的对角线ac 刚到达ef 时线圈的速度为1v ,则此时感应电动势为:112E B Lv =⨯感应电流:11E I R=由力的平衡得:12BI L mg ⨯= 解以上各式得:1224mgRv B L =(2)设当线圈的对角线ac 刚到达ef 时线圈的速度为2v ,则此时感应电动势2222E B Lv =⨯感应电流:22E I R=由力的平衡得:222BI L mg ⨯= 解以上各式得:22216mgRv B L =设感应电流在线圈中产生的热量为Q ,由能量守恒定律得:22122mg L Q mv ⨯-=解以上各式得:322442512m g R Q mgL B L =-4.如图,光滑金属轨道POQ 、´´´P O Q 互相平行,间距为L ,其中´´O Q 和OQ 位于同一水平面内,PO 和´´P O 构成的平面与水平面成30°。

“电磁感应”两个易错点剖析

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“电磁感应”两个易错点剖析
作者:刘扬
来源:《数理化学习·初中版》2013年第07期
错因分析:图中没有直接的磁体,即没有磁场作用,就无法产生感应电流,错解的根本原因就在于忽视了地磁场的存在。

正确解析:地球本身是一个巨大的磁体,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,地磁场的磁感线从地磁北极出发回到地磁南极,根据产生感应电流的条件,甲、乙两同学应东西方向摇绳,使导线绳做切割磁感线运动,电流表指针才有明显偏转。

高考物理电磁感应与电路基础考点及易错解析

高考物理电磁感应与电路基础考点及易错解析在高考物理中,电磁感应与电路基础是非常重要的知识点,也是同学们容易出错的部分。

下面我们就来详细探讨一下这部分内容的考点以及常见的易错点。

一、电磁感应考点1、电磁感应现象电磁感应现象是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流。

这个考点要求同学们理解电磁感应现象产生的条件,即闭合回路、部分导体切割磁感线、有感应电动势。

2、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律指出,感应电动势的大小与穿过闭合电路的磁通量的变化率成正比。

公式为:$E = n\dfrac{\Delta\Phi}{\Delta t}$,其中$E$ 表示感应电动势,$n$ 为线圈匝数,$\Delta\Phi$ 为磁通量的变化量,$\Delta t$ 为时间变化量。

同学们需要熟练掌握这个公式,并能灵活运用它来计算感应电动势的大小。

3、楞次定律楞次定律是判断感应电流方向的重要规律。

其内容为: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。

简单来说,就是“增反减同,来拒去留”。

同学们在应用楞次定律时,要注意正确判断磁通量的变化以及感应电流产生的磁场方向。

4、自感和互感自感是指由于导体本身电流的变化而产生的电磁感应现象。

自感现象中会产生自感电动势,阻碍电流的变化。

互感则是指两个互相靠近的线圈,当其中一个线圈中的电流发生变化时,在另一个线圈中产生感应电动势的现象。

这两个概念需要同学们理解其原理和特点,并能在实际问题中进行分析。

二、电路基础考点1、电路的基本组成电路由电源、导线、开关和用电器等组成。

同学们要了解电路中各个元件的作用,以及它们在电路中的连接方式。

2、电流、电压和电阻电流是指电荷的定向移动,其大小用单位时间内通过导体横截面的电荷量来表示,公式为$I =\dfrac{Q}{t}$。

电压是形成电流的原因,电阻则是导体对电流的阻碍作用,它们之间的关系由欧姆定律描述:$I =\dfrac{U}{R}$。

高二物理学科常见问题汇总电磁学考试易错点分析

高二物理学科常见问题汇总电磁学考试易错点分析高二物理学科常见问题汇总:电磁学考试易错点分析电磁学是高中物理中的一门重要学科,也是考试中常见的内容。

然而,由于电磁学的知识点众多,很容易出现一些易错点。

本文将对高二物理学科常见问题进行汇总,并对电磁学考试易错点进行分析,希望能帮助同学们更好地备考和应对考试。

一、静电学易错点分析静电学是电磁学的基础,也是考试中的重点内容。

易错点主要包括电场强度的计算、电势差的理解和平衡位置的判断。

1. 电场强度的计算在计算电场强度时,常常会忽略确定的参考点或受力方向,导致计算结果错误。

在解题过程中,不能忽略这些关键因素,要准确地确定参考点,并注意电场叠加法则的运用。

2. 电势差的理解学生常常将电势差视为电势能差,而忽略了与电势差相关的电场力的作用。

在解题过程中,应注意电势差与电势能的区别,理解电势差是指单位正电荷从一点移动到另一点所做的功。

3. 平衡位置的判断电导体在电场力作用下会发生平衡,学生常常忽略电导体表面处电场强度为零的特点,导致平衡位置判断错误。

在解题过程中,应结合电场力的性质,仔细判断各个部位的电场强度大小,准确判断平衡位置。

二、电磁感应易错点分析电磁感应是电磁学的重要内容,易错点主要包括法拉第电磁感应定律的运用、电磁感应中感应电动势的计算和右手定则的应用。

1. 法拉第电磁感应定律的运用法拉第电磁感应定律描述了磁场与导体之间产生感应电动势的关系。

易错点主要在对定律的具体应用上。

在解题过程中,要准确理解磁场和导体的相对运动情况,并注意导体中电荷的运动方式。

2. 电磁感应中感应电动势的计算感应电动势的计算可以通过改变磁场、改变导体面积或改变导体位置等方式。

学生常常忽略这些影响因素,导致感应电动势计算错误。

在解题过程中,应注意分析导体所受到的影响因素,并正确运用计算公式。

3. 右手定则的应用在电磁感应问题中,经常需要使用右手定则来判断电流方向。

学生容易忽略右手定则的运用,产生错误的结果。

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自感现象易错点解析
一、自感电动势特点分析
(1)自感电动势总是要阻碍..
导体中原来电流的变化,当导体中的电流在增大时,自感电动势与原电流方向相反;当导体中的电流在减小时,自感电动势与原电流方向相同。

(2)注意:阻碍不是阻止,导体中的电流还是在变化着的。

二、易错点解析
1.在一个闭合回路中若有线圈连接在电路,当线圈中电流发生变化,会使线圈产生自感电动势,但是否会产生感应电流来阻碍原电流的变化,还要看电路是否闭合。

例1、如图1所示电路,L 是一个带有铁芯的线圈,开关S 闭合时小
灯泡正常发光,当断开开关S 时,出现的情况是( )
A . 灯立即熄灭
B . 灯逐渐熄灭
C . 灯比原来更亮一些,再逐渐熄灭
D . 灯比原来更亮一些,再突然熄灭
思维引导 首先正确判断电路是否会产生感应电动势,同时要分析出线圈所处电路是处于断开状态,即可得到正确结论。

解析 当开关S 断开时,线圈L 中电流减小,会产生感应电动势,但由于不存在闭合电路,故灯立即熄灭,正确答案为A 。

点评 本题易错点在于有的同学可能对知识不能够灵活运用,可能会认为开关S 断开后由于有自感线圈存在,会阻碍灯泡中电流的减小,故错选B 。

2.电路中存在自感线圈,若电流增加,自I 与原I 反向,若电流减小,自I 与原I 同向。

这时自感线圈相当于一个电源。

例2 如图3所示的电路,电源电动势为E ,线圈L 的电阻不计.以
下判断正确的是( )
A .闭合S ,稳定后,电容器两端电压为E
B .闭合S ,稳定后,电容器的a 极板带正电
C .断开S 的瞬间,电容器的a 极板将带正电
D .断开S 的瞬间,电容器的a 极板将带负电 思维引导 首先要正确判断出电容器在电路中的连接方式,然后再
根据自感原理判断出电流方向即可。

解析 由题意及自感现象规律可知,当开关S 闭合且电路稳定后,电容器与线圈L 并联,由于线圈的直流电阻不计,所以两端电压为零,故A 、B 两项错误;断开S 的瞬间,由自感规律可知,线圈中要产生感应电动势,感应电动势引起的感应电流的方向与原电流的方向一致,因而电容器的a 极板将带正电,故C 正确.
点评 分析此类自感现象,关键是分清电流的变化,确定自感电动势的方向以及怎样阻
图 1 图3
碍电流的变化。

3.电路中若有自感线圈和灯泡构成闭合回路,则当开关断开时,
小灯泡并不一定会突然闪亮一下,此时还要结合具体电路具体分析。

例3 如图2所示电路中,S是闭合的,此时流过线圈L的电流为
i1,流过灯泡A的电流为i2,且i1>i2。

在t1时刻将S断开,那么流过
灯泡的电流随时间变化的图象是()
图2
思维引导先判断断开开关瞬间感应电流的方向,然后根据阻碍的含义,做出正确的判断。

解析电路闭合处于稳定状态时,L与A并联,其电流分别为i1和i2,方向都是从左向右。

在断开S的瞬间,灯A中原来从左向右的电流i2立即消失,但是灯A与线圈L成一闭合回路,由于L的自感作用,其中的电流i1不会立即消失,而是在回路中逐渐减弱维持短暂的时间,这个时间内灯A中有从右向左的电流通过。

这时通过A的电流是从i1开始减弱,因为i1>i2,所以选项D正确。

点评断电瞬间,线圈所在支路中的电流认为保持原值,而其他电路中电源提供的电流瞬间消失,然后线圈作为新电源为与它串、并联的电路供电(此时与线圈串联的电路中电流方向与原来的电流方向相同,而与线圈并联的电路中电流方向与原来的电流方向相反),断电后,线圈中的电流由原来的值逐渐减小到零。

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