高中物理电磁感应专题复习

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高考物理电磁感应知识点归纳

高考物理电磁感应知识点归纳

高考物理电磁感应知识点归纳高考物理电磁感应知识点归纳1.电磁感应现象电磁现象:利用磁场产生电流的现象称为电磁感应,产生的电流称为感应电流。

(1)产生感应电流的条件:通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,只要通过线圈平面的磁通量发生变化,线路中就会产生感应电动势。

导体中产生感应电动势的部分相当于电源。

(3)电磁感应的本质是产生感应电动势。

如果回路闭合,会有感应电流;如果回路不闭合,只会有感应电动势而没有感应电流。

2.磁通量(1)定义:磁感应强度b与垂直于磁场方向的面积s的乘积称为通过这个表面的磁通量,定义公式为=BS。

如果面积S不垂直于B,则B应乘以垂直于磁场方向的投影面积S,即=BS,SI单位:Wb。

在计算磁通量时,应该是通过某一区域的磁感应线的净数量。

每张脸都有正面和背面;当磁感应线从表面的正方向穿透时,通过表面的磁通量为正。

相反,磁通量是负的。

磁通量是穿过正面和背面的磁感应线的代数和。

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。

楞次定律适用于感应电流方向的一般判断,而右手定则只适用于剪线时磁感应线的运动,用右手定则比楞次定律更容易判断。

(2)理解楞次定律(1)谁阻碍谁——感应电流的磁通量阻碍了感应电流的磁通量。

阻碍——阻碍的是通过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身。

如何阻碍——当一次磁通增加时,感应电流的磁场方向与一次磁场方向相反;当一次磁通量减少时,感应电流的磁场方向与一次磁场的方向相同,即,一次磁通量增加,一次磁通量减少。

阻塞-阻塞的结果不是停止,而是增加和减少。

(3)楞次定律的另一种表述:感应电流总是阻碍其产生的原因,表现形式有三种:(1)阻碍原始磁通量的变化;阻碍物体之间的相对运动;阻止一次电流(自感)的变化。

4.法拉第电磁感应定律电路中感应电动势的大小与通过电路的磁通量的变化率成正比。

表达式E=n/t当导体切割磁感应线时,感应电动势公式为E=BLvsin。

高中物理:磁场 电磁感应知识点总结

高中物理:磁场 电磁感应知识点总结

高中物理:磁场电磁感应知识点总结
一、磁场:
1、磁场定义:磁场是一种能够使磁体产生旋转矩力,使磁性物体运动的空间性质。

2、磁场的表示:磁场的大小和方向可以用一个向量来表示,其中,磁场强度表示磁
场的大小;而磁场方向代表磁场的传输路线。

3、磁场的性质:磁场具有外力的作用,它能够对磁性物体施加力,使磁性物体运动;而非磁性物体则不受磁场的影响。

此外,磁场还可以产生电能,为机器提供动力。

二、电磁感应:
1、电磁感应定义:电磁感应指一种电场中存在的磁场和受磁场作用时产生的动作矩。

2、电磁感应的原理:电磁感应的原理是,当一个磁体在电场中存在时,会产生一个
磁场,当另一个电体接近时,会受到这个磁场的作用,产生一个磁力矩,从而引起电体的
变动。

3、电磁感应在实际应用中的作用:电磁感应是电气技术和电工技术中一种重要的基础,电磁感应在实际应用中主要应用于发电、电机、变压器和直流主动电动机等方面。

高中物理电磁感应知识点汇总

高中物理电磁感应知识点汇总

电磁感应(磁生电)第一部分电磁感应现象楞次定律一、磁通量1.定义:磁感应强度与面积的乘积,叫做穿过这个面的磁通量.2.定义式:Φ=BS.说明:该式只适用于匀强磁场的情况,且式中的S是跟磁场方向垂直的面积;若不垂直,则需取平面在垂直于磁场方向上的投影面积,即Φ=BS⊥=BSsinθ,θ是S与磁场方向B的夹角.3.磁通量Φ是标量,但有正负.Φ的正负意义是:若从一面穿入为正,则从另一面穿入为负.4.5.6.(1)(2)(3)1.2.表述表述3.合,源.1.,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.楞次定律:感应电流具有这样的方向,就是感应电流产生的磁场,总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.3.判断感应电流方向的思路:用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归结为:“一原、二感、三电流”,如下:根据原磁场(Φ原方向及ΔΦ情况) 确定感应磁场(B感方向) 判断感应电流(I感方向).重点题型汇总一、磁通量及其变化的计算:由公式Φ=BS计算磁通量及磁通量的变化应把握好以下几点:1、此公式只适用于匀强磁场。

2、式中的S 是与磁场垂直的有效面积3、磁通量Φ为双向标量,其正负表示与规定的正方向是相同还是相反4、磁通量的变化量ΔΦ是指穿过磁场中某一面的末态磁通量Φ2与初态磁通量Φ1的差值, 即ΔΦ=|Φ2-Φ1|. 【例】 面积为S 的矩形线框abcd,处在磁感应强度为B 的匀强磁场中(磁场区域足够大),磁场方向与线框平面成θ角,如图9-1-1所示,当线框以ab 为轴顺时针转90过程中,穿过 abcd 的磁通量变化量ΔΦ= .【解析】设开始穿过线圈的磁通量为正,则在线框转过900的过程中,穿过线圈的磁量为:ΔΦ【答案】通量为正 :楞次定律A.a → C.先b,其极。

1.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.公式:n t∆ΦE =∆公式理解:① 上式适用于回路中磁通量发生变化的情形,回路不一定闭合.② 感应电动势E 的大小与磁通量的变化率成正比,而不是与磁通量的变化量成正比,更不是与磁通量成正比. 要注意t∆Φ∆与ΔФ和Φ三个量的物理意义各不相同,且无大小上的必然关系.③ 当∆Φ由磁场变化引起时, t ∆∆Φ常用t B S ∆∆来计算;当∆Φ由回路面积变化引起时,t∆∆Φ常用t S B ∆∆来计算.图9-1-3④ 由tnE ∆∆Φ=算出的是时间t ∆内的平均感应电动势,一般并不等于初态与末态电动势的算术平均值. ⑤ n 表示线圈的匝数,可以看成n 个单匝线圈串联而成。

高中物理:电磁感应知识点归纳

高中物理:电磁感应知识点归纳

高中物理:电磁感应知识点归纳一、电磁感应的发现1.“电生磁”的发现奥斯特实验的启迪:丹麦物理学家奥斯特发现电流能使小磁针偏转,即电流的磁效应2.“磁生电”的发现(1)电磁感应现象的发现法拉第根据他的实验,将产生感应电流的原因分成五类:①变化的电流;②变化的磁场;③运动中的恒定电流;④运动中的磁铁;⑤运动中的导线。

(2)电磁感应的发现使人们找到了“磁生电”的条件,开辟了人类的电气化时代。

二、感应电流产生的条件1. 探究实验实验一:导体在磁场中做切割磁感线的运动实验二:通过闭合回路的磁场发生变化2. 感应电流产生的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化时,这个闭合电路中就有感应电流产生三、感应电动势1. 定义:由电磁感应产生的电动势,叫感应电动势。

产生电动势的那部分导体相当于电源。

2. 产生条件:只要穿过电路的磁通量发生变化,无论电路是否闭合,电路中都会有感应电动势。

3. 方向判断:在内电路中,感应电动势的方向是由电源的负极指向电源的正极,跟内电路中的电流的方向一致。

产生感应电动势的那部分导体相当于电源。

【关键一点】感应电流的产生需要电路闭合,而感应电动势的产生电路不一定需要闭合四、法拉第电磁感应定律1. 定律内容:感应电动势的大小,跟穿过这个电路的磁通量的变化率成正比。

2. 表达式:说明:①式中N为线圈匝数,是磁通量的变化率,注意它与磁通量以及磁通量的变化量的区别。

②E与无关,成正比③在图像中为斜率,所以斜率的意义为感应电动势五、导体切割磁感线时产生的电动势公式中的l为有效切割长度,即导体与v垂直的方向上的投影长度.图中有效长度分别为:甲图:l=cdsin β(容易错算成l=absin β).乙图:沿v1方向运动时,l=MN;沿v2方向运动时,l=0.丙图:沿v1方向运动时,沿v2方向运动时,l=0;沿v3方向运动时,l=R.六、右手定则1. 内容:将右手手掌伸平,使大拇指与其余并拢的四指垂直,并与手掌在同一平面内,让磁感线从手心穿入,大拇指指向导体运动方向,这时四指的指向就是感应电流的方向,也就是感应电动势的方向2. 适用情况:导体切割磁感线产生感应电流七、楞次定律1.内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

高中物理复习提纲-第十二章 电磁感应

高中物理复习提纲-第十二章  电磁感应
N J V •C 2 1Wb = 1T • m = 1 m =1 =1 = 1V • s A•m A A
2
4、磁感应强度又称磁通密度: 磁感应强
Wb N =1 m2 ( A • m)
二、电磁感应: 电磁感应: 1、定义:只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有 定义:只要穿过闭合电路的磁通量发生变化, 感应电流产生。其实质就是其它形式的能转化成电能。 感应电流产生。其实质就是其它形式的能转化成电能。 2、电磁感应时一定有感应电动势,电路闭合时才有感应电流。产 电磁感应时一定有感应电动势,电路闭合时才有感应电流。 生感应电动势的那部分电路相当于电源的内电路, 生感应电动势的那部分电路相当于电源的内电路,感应电流从低电 势端流向高电势端(相当于“ 流向 流向“ ); );外部电路感应电流 势端流向高电势端(相当于“—”流向“+”);外部电路感应电流 从高电势端流向低电势端(相当于“ 流向 流向“ )。 从高电势端流向低电势端(相当于“+”流向“—”)。 3、电磁感应定律:电路中的感应电动势的大小, 电磁感应定律:电路中的感应电动势的大小, 路的磁通量的变化率成正比
第十二章、 第十二章、电磁感应
一、磁通量 1、定义:磁感应强度B与磁场垂直面积S的的乘积。表示穿过某一 定义:磁感应强度B与磁场垂直面积S的的乘积。 面积的磁感应线的条数。只要穿过面积的磁感应线条数一定, 面积的磁感应线的条数。只要穿过面积的磁感应线条数一定,磁通 量就一定,与面积是否倾斜、线圈量的匝数等因素无关。 量就一定,与面积是否倾斜、线圈量的匝数等因素无关。 是垂直B的面积, 是垂直S的分量) 2、公式:Φ=BS 公式: (S是垂直B的面积,或B是垂直S的分量) 国际单位:韦伯( 3、国际单位:韦伯(韦) Wb

高中物理重点——电磁感应知识点及练习

高中物理重点——电磁感应知识点及练习

高中物理重点——电磁感应知识点及练习一、电磁感应基本概念1. 电磁感应的基本原理2. 法拉第电磁感应定律3. 洛伦兹力的概念练习题:1. 一根长度为20 cm 的导线以10 m/s 的速度进入一个磁感应强度为0.5 T 的匀强磁场中,导线的两端产生的感应电动势为多少?答案:1 V2. 一个载流导体绕着垂直于磁场方向的轴旋转,导体两端产生的感应电动势的大小为导体长度乘以什么?答案:磁感应强度3. 当磁通量密度变化率为200 T/s 时,一个线圈内部产生的感应电动势为20 V,此时线圈中的匝数为多少?答案:100二、法拉第电磁感应定律应用1. 电动势的方向和大小2. 电磁感应的应用:感应电流和感应电磁铁3. 磁场中的动生电现象:电磁感应现象和劳埃德力练习题:1. 一个长度为25 cm 的导体被放置在一个磁感应强度为0.2 T 的匀强磁场中,且在导体的两端施加一共 2 A 的电流,求该导体受到的安培力大小为多少?答案:0.25 N2. 在一个长度为10 cm 的导体内部施加一个0.5 T 的磁场,导体稳定地保持在匀强磁场中,当导体的长度与磁场的夹角为30 度时,导体内部的自感系数为多少?答案:0.00125 H3. 一个宽度为10 cm,长度为20 cm,大约0.5 毫米厚的铜片在磁感应强度为0.1 T 的恒定磁场中以 5 m/s 的速度向下运动,求铜片两端感应的电动势大小为多少?答案:1 V三、电磁感应现象与电磁波1. 电磁波的基本特征和传播方式2. 波长和频率的关系及其应用3. 电磁波的反射、折射和衍射现象练习题:1. 某广播电台的发射频率为100 MHz,求其波长的大小为多少?答案:3 m2. 一台微波炉的工作频率为2.45 GHz,求其波长的大小为多少?答案:0.12 m3. 一个频率为500 MHz 的电磁波垂直入射到一种材质中,该材质的折射率为 1.5,求折射后的电磁波的频率为多少?答案:333.3 MHz总结:电磁感应是高中物理中的重要知识点,包括电磁感应的基本概念、法拉第电磁感应定律应用以及电磁感应现象与电磁波等内容。

高三高考物理复习专题练习:电磁感应

高三高考物理复习专题练习:电磁感应

电磁感应1.[多选]如图甲所示,电阻R1=R, R 2=2 R,电容为C的电容器,圆形金属线圈半径为广2,线圈的电阻为R半径为r1(r1<r2)的圆形区域内存在垂直线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t 变化的关系图象如图乙所示,t「12时刻磁感应强度分别为B「B2,其余导线的电阻不计,闭合开关S,至11时刻电路中的电流已稳定,下列说法正确的是 ()图甲图乙A.电容器上极板带正电B.11时刻,电容器的带电荷量为:孙而C.11时刻之后,线圈两端的电压为;D.12时刻之后,R1两端的电压为■ ■2.[多选]如图甲所示,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,在金属线框的下方有一磁感应强度为B的匀强磁场区域,MN和M W是匀强磁场区域的水平边界并与线框的bc 边平行,磁场方向与线框平面垂直现金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落,图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域的v-t图象.已知金属线框的质量为m,电阻为R,当地的重力加速度为g,图象中坐标轴上所标出的匕、v2、v3、t p 12、13、14均为已知量(下落过程中线框abcd始终在竖直平面内,且bc边始终水平).根据题中所给条件,以下说法正确的是()图甲图乙A.可以求出金属线框的边长B.线框穿出磁场时间(t4-t3)等于进入磁场时间(t2-t1)C.线框穿出磁场与进入磁场过程所受安培力方向相同D.线框穿出磁场与进入磁场过程产生的焦耳热相等3.[多选]如图所示,x轴上方第一象限和第二象限分别有垂直纸面向里和垂直纸面向外的匀强磁场,且磁感应强度大小相同,现有四分之一圆形线框。

〃乂绕。

点逆时针匀速转动,若规定线框中感应电流/顺时针方向为正方向,从图示时刻开始计时,则感应电流I及ON边所受的安培力大小F随时间t的变化示意图正确的是()A BCD4.[多选]匀强磁场方向垂直纸面,规定垂直纸面向里的方向为正方向,磁感应强度B随时间t的变化规律如图甲所示.在磁场中有一细金属圆环,圆环平面位于纸面内,如图乙所示.令11、12、13分别表示Oa、ab、bc段的感应电流工、力、力分别表示感应电流为11、12、13时,金属环上很小一段受到的安培力.则()A.11沿逆时针方向,12沿顺时针方向B.12沿逆时针方向,13沿顺时针方向C f1方向指向圆心石方向指向圆心D外方向背离圆心向外右方向指向圆心5.[多选]如图所示,光滑水平面上存在有界匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里, 质量为m、边长为a的正方形线框ABCD斜向穿进磁场,当AC刚进入磁场时线框的速度大小为%方向与磁场边界所成夹角为45°,若线框的总电阻为凡则()A.线框穿进磁场的过程中,框中电流的方向为D T C T B T A T DB AC刚进入磁场时线框中感应电流为一,镇铲。

高中物理电磁感应现象压轴题专项复习

高中物理电磁感应现象压轴题专项复习

高中物理电磁感应现象压轴题专项复习一、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,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:1224mgR v 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=-3.如图所示,两条平行的固定金属导轨相距L =1m ,光滑水平部分有一半径为r =0.3m 的圆形磁场区域,磁感应强度大小为10.5T B =、方向竖直向下;倾斜部分与水平方向的夹角为θ=37°,处于垂直于斜面的匀强磁场中,磁感应强度大小为B =0.5T 。

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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 Nt=∆∆φN —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 BtS =∆∆ 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 BS 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 =122ω 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 Nt=∆∆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 所受重力的机械功率和ab 输出的电功率各为多少?(sin .cos .37063708︒=︒=,,g 取10 m/s 2)分析:金属棒下滑过程中,除受重力、支持力外,还受到磁场力和滑动摩擦力作用。

匀速下滑时,合外力为零。

金属棒沿斜面下滑,重力方向竖直向下,重力做功的功率P m g v =⋅︒s i n 37。

解:(1)m g m g B I L s i n c o s 3737︒=︒+μI A =2 I B L v R r v IR r B L=+=+()其中R ==1829Ω v ms =⨯⨯=21040510./(2)P m g v W=︒=⨯⨯⨯=s i n ..371010100660 (3)P I R W 出==⨯=24936 由上,金属棒ab 最大速度为10 m/s ,重力的功率为60W ,输出电功率为36W 。

例2. 如图12-23所示,一矩形线圈面积为400 cm 2,匝数为100匝,绕线圈的中心轴线O O '以角速度ω匀速转动,匀强磁场的磁感强度B T =2,转动轴与磁感线垂直,线圈电阻为1Ω,R R 1236==ΩΩ,,R 312=Ω,其余电阻不计,电键K 断开,当线圈转到线圈平面与磁感线平行时,线圈所受磁场力矩为16Nm ⋅。

求: (1)线圈转动的角速度ω。

(2)感应电动势的最大值。

(3)电键K 闭合后,线圈的输出功率。

分析:当线圈平面与磁感线平行时,感应电动势最大,线圈所受磁场力矩也最大。

解:(1)线圈平面平行磁感线时εωm n BS =I r R R nB Sr R R M nBIS n B S r R R rad sm=++=++==++==εωωω121222212165/(2)εωmn B S V==⨯⨯⨯⨯==-10025400102022824.(3)当K 闭合后,外电路总电阻为R R RR R R =++=123237Ω电流有效值 I R r Am=+=ε225(). 输出功率P I R W 出==24375. 例3. 如图3(b )所示,一个圆形线圈的匝数n =1000,线圈面积S c m =2002线圈电阻为r =1Ω,在线圈外接一阻值R =4Ω的电阻,电阻一端b 跟地相接,把线圈放入一个方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化规律如图16(a )B t -所示。

求:(1)从计时起,在t s t s ==35,时穿过线圈的磁通量是多少?(2)a 点最高电势和最低电势各多少?解析:(1)由题知0~4s ,∆∆Bt T s /./=-⨯=⨯--424100510114~6s ,∆∆Bt T s /()/=-⨯=-⨯--4610211011(B 2为t =0时的磁场强度,B 1为t =4时的磁场强度)t s =3时,B B BtT =+⋅=⨯+⨯⨯=⨯---21113210053103510∆∆.. φ==⨯⨯⨯=⨯---BS Wb 351020010710143.t s =5时,B B B tT s =+⨯=-⨯⨯=⨯--111141110310∆∆()/φ214631020010610==⨯⨯⨯=⨯---B S W b(2)线圈与电阻构成闭合回路 U U UU U R ra b a b aa b=-==+ε由法拉第电磁感应定律 εφ==nt n BSt∆∆∆∆,取顺时针电流为正。

ε11=-伏 ε24=V ∴=-U V a b 08.或U V a b =32. 最小值 U U V a a b=-=0832.. 电磁感应---基础知识练习一. 选择题:1. 如图1所示,矩形线框abcd 位于通电直导线附近,且开始时与导线在同一平面,线框的两个边与导线平行。

欲使线框中产生感应电流,下面做法可行的是( )A. 线框向上平动B. ad 边与导线重合,绕导线转过一个小角度C. 以bc 边为轴转过一个小角度D. 以ab 边为轴转过一个小角度图12. 如图2所示,两光滑水平导轨平行放置在匀强磁场中,磁场垂直导轨所在平面。

金属棒ab 可沿导轨自由滑动,导轨一端跨接一个定值电阻R ,导轨电阻不计。

现将金属棒沿导轨由静止向右拉,若保持拉力恒定,经时间t 1后速度为v ,加速度为a 1,最终以速度2v 作速运动,保持拉力的功率恒定,经时间t 2后速度为v ,加速度为a 2,最终速度为2v 作匀速运动,则( )A. t 1=t 2B. t 2<t 1C. 2a 1=a 2D. 3a 1=a 23. 如图3所示,导线ab 、cd 跨接在电阻不计的光滑的导轨上,ab 的电阻比cd 大。

当cd 在外力F 1作用下,匀速向右运动时,ab 在外力F 2的作用下保持静止。

则两力和导线的端电压的关系为( ) A. F F U U ab cd 12=>, B. F F U U ab cd 12==, C. F F U U ab cd 12>>, D. F F U U ab cd 12<=,4. 如图4所示,导体ab 可在水平导轨上无摩擦滑动,并与电容器C 组成电路,导轨所在的空间存在着竖直向下的匀强磁场B 。

现使导体ab 沿导轨以速度v 向右运动一段距离,令其突然停止,再立即释放,此后导体ab的运动情况为()A. 向左匀速运动B. 向右匀速运动C. 先向左作加速运动,而后作匀速运动D. 先向右作加速运动,而后沿同一方向作匀速运动5. 如图5所示,π形光滑金属导轨对水平地面倾斜固定,空间有垂直于导轨平面的磁场,将一根质量为m 的金属杆ab 垂直于导轨放置。

金属杆ab 从高度h 1处释放后,到达高度为h 2的位置(图中虚线所示)时,其速度为v ,在此过程中,设重力G 和磁场力F 对杆ab 做的功分别为W G 和W F ,那么( )A. m v m g h m g h 2122/=-B. m v W W G F 22/=+C. m v W W G F 22/>+D. m v W W G F 22/<+ 6. 如图6所示,闭合线圈abcd 在匀强磁场中绕轴O O '匀速转动,在通过线圈平面与磁场平行的位置时,线圈受到的磁力矩为M 1,若从该位置再转过θ角,(θ<︒90),线圈受到的磁力矩为M 2,则M 1:M 2等于( ) A. 1/sin θ B. 12/s inθ C. 1/cos θ D. 12/c o s θ图67. 如图7所示,L1、L2为两个分别套有甲、乙两个闭合铜环的螺线管,但导线绕向不明,图中未画出线圈,电路中直流电源的正负极性也未知,电键K是闭合的,因滑动变阻器的滑片移动,引起甲、乙两环的运动,那么()A. 若P向左移动,甲、乙两环都向左移动B. 若P向左移动,甲、乙两环都向右移动C. 若P向右移动,甲、乙两环都可能相互靠近,也可能分开远离D. 根据甲、乙两环的运动方向,可以判断电源的正负极8. 如图8所示,匀强磁场磁感强度为B,长为3L的导体棒AC可无摩擦地在宽为2L的导轨上以速度v向右滑动,导轨左端接有电阻R,AC棒电阻也为R,其余电阻不计,则()A. DC两点电压U B LvDC=45/ B. AC两点电压U BL vAC=115/C. 作用在AC上的外力为12522B L v R/ D. 作用在AC上的外力为18522B L v R/9. 如图9所示,两根倾斜放置的平行导电轨道,它们之间用导线连接,处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中,轨道上放有一根金属杆,杆处于静止状态。

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