第十七章：电磁感应(4)
科学探究：怎样产生感应电流(4)
法拉第
1.发电机 2.变压器 3.动圈式话筒
拓展
电磁感应现象中能量如何变化 电磁感应现象中电源是什么
欲知世上刀兵劫，但听屠门夜半声，不要光埋怨自己多病，灾祸横生，多看看横死在你手上的众生又有多少？ 君子不重则不威，学则不固。主忠信。无友不如己者，过则勿惮改。——《论语·学而》 人工智能和天然愚蠢无法相提并论。 在任何时候都要坚信：“方法会比困难多一点”。 多一分心力去注意别人，就少一分心力反省自己，你懂吗？ 同样的瓶子，你为什么要装毒药呢？同样的心理，你为什么要充满着烦恼呢？ 家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物，但是在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 不要拿我跟任何人比，我不是谁的影子，更不是谁的替代品，我不知道年少轻狂，我只懂得胜者为。 我们大部份的生命都浪费在文字语言的捉摸上。 得意时应善待他人，因为你失意时会和电路的一部分
导体做切割磁感线运动
电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关
闭和电路的一部分导体在磁场中 做切割磁感线运动时产生电流的 现象称为电磁感应现象
电磁感应中所产生的电流称为感 应电流
注意
法拉第
❖ 法拉第(1817-1867)1791年9月22日生在 一个手工工人家庭，家里人没有特别的 文化，而且颇为贫穷。法拉第的父亲是 一个铁匠。法拉第小时候受到的学校教 育是很差的。十三岁时，他就到一家装 订和出售书籍兼营文具生意的铺子里当 了学徒。但与众不同的是他除了装订书 籍外，还经常阅读它们。他的老板也鼓 励他，有一位顾客还送给了他一些听伦 敦皇家学院讲演的听讲证。1812年冬季 一天，正当拿破仑的军队在俄罗斯平原 上遭到溃败的时候，一位二十一岁的青 年人来到了伦敦皇家学院，他要求和著 名的院长戴维见面谈话。作为自荐书， 他带来了一本簿子，里面是他听戴维讲 演时记下的笔记。这本簿子装订得整齐 美观，这位青年给戴维留下了很好的印 象。戴维正好缺少一位助手，不久他就 雇用了这位申请者
初中物理基础知识1第十七章《电与磁》
考点梳理
考点 1 磁现象和磁场
1. 磁现象(6年3考) (1)磁性：能够吸引铁、钴、镍等物质的性质． (2)磁极：磁体的吸引能力__最__强____的两个部位叫做磁极；能够自由转动的磁体， 静止时指南的那个磁极叫做___南_____(S)极，指北的那个磁极叫做___北_____(N) 极．(2016.39)
，在板面上均匀撒满铁屑，通电后轻敲玻璃板，铁屑的排列如图所示．下列
说法正确的是( C) a. 图中p、q两点相比，p点处的磁场较强
b. 若只改变螺线管中的电流方向，p、q两
点处的磁场会减弱
c. 若只改变螺线管中的电流方向，p、q两
点处的磁场方向会改变
d. 若只增大螺线管中的电流，p、q两点处
第6题图
第十七章 电与磁
考点 3 电磁铁 电磁继电器
1. 电磁铁 (1)构成：在螺线管内插入铁芯，电磁铁中铁芯的作用是为了增强磁性． (2)原理：_电__流__的__磁__效__应___． (3)影响电磁铁磁性强弱的因素(6年2考) a．电流：线圈匝数和铁芯一定时，电流越大，磁性越___强_____； b．线圈匝数：电流和铁芯一定时，线圈匝数越多，磁性越___强_____； c．有无铁芯：电流和线圈匝数一定时，有铁芯的磁性___强_____．
第十七章 电与磁
适时总结 电磁现象的辨析及应用
实验 奥斯特实验
探究磁场对电流 探究影响电磁铁磁 电磁感应实验
的作用实验 性强弱的因素实验
实验 装置
第十七章 电与磁
实验 奥斯特实验
能量转化
/
电磁感应实验 __机__械__能__→__电__能____
探究磁场对电流 探究影响电磁铁磁
的作用实验 性强弱的因素实验
九年级物理17章知识点
九年级物理17章知识点
本文将介绍九年级物理第17章的知识点。
这一章主要涉及电，通过对以下内容的探索和学习，我们将更好地理解电的性质、电
路的搭建和电的应用。
一、电的性质
1. 电的基本性质：电荷、电场、电势差。
2. 电的载体：带电粒子（如电子、质子）和电解质溶液中的离子。
3. 静电现象：摩擦带电、电荷分布、电荷产生电场。
二、电路
1. 电路的基本组成：电源、导体、电阻和开关。
2. 串联电路和并联电路：分析电路中的电压、电流和电阻。
3. 电阻的影响因素：电阻大小、导线材料、导线长度和导线截
面积。
4. 欧姆定律：电流与电压、电阻之间的关系。
三、电的应用
1. 电能的转化：电能与其他形式能量（如热能、光能）之间的转化。
2. 家庭电路：认识家庭电路的基本构造和用电安全。
3. 电磁感应：探究电磁感应现象及其应用（如发电机、变压器）。
四、实验与探究
1. 线圈电流的方向和磁极性。
2. 探究串联电路和并联电路的变化规律。
3. 制作简易电磁铁。
五、典型题型和解题技巧
1. 选择题：根据基本电路知识答题。
2. 计算题：运用欧姆定律、串并联电路公式进行计算。
3. 解答题：对电路中的问题进行详细解答。
结语
通过学习九年级物理第17章的知识点，我们对电的性质、电
路和电的应用有了更深入的理解。
通过实验和探究，我们可以加
深对这些知识点的认识，并通过典型题目和解题技巧提高解决物
理问题的能力。
希望本文能为大家在九年级物理学习中提供帮助。
九年级物理下册《第十七章-电动机与发电机》单元检测卷及答案(沪粤版)
九年级物理下册《第十七章电动机与发电机》单元检测卷及答案(沪粤版)一、填空题(每空2分,共30分)1.英国物理学家在1831年发现了电磁感应现象,由此发明了(选填“发电机”或“电动机”),开创了电气时代的新纪元.2.在节能技术上,高铁动车组采用了再生制动方式:动车到站前先停止供电,由于惯性,动车会继续向前运行,电机线圈随车轮转动并在磁场中切割产生感应电流,将能转化为电能储存起来.3.如图所示的简易教具,螺丝尖与电池正极相连,下部紧贴在一柱形强磁铁上,当用一根导线分别与电池负极及强磁铁相碰时,螺丝将发生高速旋转,据此判断螺丝是由(选填“导体”或“绝缘体”)材料制成的,螺丝运动时将能转化为机械能.第3题图第4题图4.如图所示是一种动圈式耳机的内部结构示意图.当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时,音圈带动音膜(选填“向左”“向右”或“左右往复”)运动.音圈之所以运动,是由于磁场对有力的作用.5.某学习小组拆开一个废弃的电流表看到它的结构如图所示,线圈与接线柱相连.研究发现:当通以图示方向的电流时,线圈带动指针向右偏转.请你猜想:当通以相反方向的电流时,电流表指针将向(选填“左”或“右”)偏转,你猜想的依据是.6.通电直导线在磁场中受到磁场力的方向可以用左手定则来判断:伸开左手,使大拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内,让磁感线从掌心垂直进入,并使四指指向电流的方向,这时大拇指所指的方向就是通电直导线所受磁场力的方向,如图甲所示.请你判断:图乙中的线圈是(选填“顺时针”或“逆时针”)转动的.甲乙7.如图甲是小明设计的发电装置,它由一个永磁铁(磁感线分布如图乙所示)和一个套在永磁铁槽中的线圈组成,外力推动线圈框架的P端,使线圈沿轴线方向做往复运动,此时便有电流通过小灯泡.该装置是利用原理制成的,小灯泡中流过的电流是(选填“直流电”或“交流电”).甲乙8.如图所示,当金属棒AB在磁场中水平向左运动时,会发生的现象有:①;②.二、选择题(每小题3分,共24分.多选题每小题至少有2个选项符合题意,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,有错选的不得分)9.下列用电器使用了电动机的是( )A.电风扇B.电水壶C.台灯D.手电筒10.如图所示的手摇发电机跟灯泡连接,使线圈在磁场中转动,灯泡发光.要使灯泡变亮,下列方法可行的是( )A.对调发电机磁铁的磁极B.改变线圈转动的方向C.增大线圈的转速D.减弱磁场的磁性11.如图所示,两位同学沿东西方向站在两边,握住导线像摇跳绳一样迅速摇动这条导线,这时可以看到灵敏电流表的指针发生了偏转.关于这一过程中所发生的现象,下列说法中正确的是( )A.这一过程与电动机的工作原理相似B.这一现象可以说明地球周围存在磁场C.这一现象历史上最早是由奥斯特发现的D.这一过程中电能转化为其他形式的能12.如图所示,两根绝缘细线悬挂着的导体棒ab放在U形磁铁中央,ab两端连接着导线,在虚线框中接入某种实验器材可进行相应的实验探究.有下列两种说法:(1)接入灵敏电流表可探究电磁感应现象,与发电机原理相同;(2)接入电源可探究通电导体在磁场中是否受力,与电动机原理相同.则()A.只有(1)正确B.只有(2)正确C.(1)(2)都正确D.(1)(2)都错误第12题图第13题图13.法拉第圆盘发电机的示意图如图所示,铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触.圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中,圆盘旋转时,电路中有感应电流产生.下列说法不正确．．．的是()A.若圆盘转动方向不变,转速发生变化,则电流方向可能发生变化B.若圆盘转动方向发生改变,磁场方向不变,则电流的方向一定改变C.若磁场方向改为竖直向下,圆盘转动方向不变,则电流的方向一定改变D.若圆盘转动方向及转速发生改变,且磁场方向改为竖直向下,电流的方向一定不变14.如图为直流电动机的工作原理图.以下相关分析中正确的是( )A.将电源和磁体的两极同时对调,线圈会反方向转动B.电动机换向器的作用是改变线圈转动方向C.电动机工作过程中,线圈中也产生感应电流D.电动机工作过程中,线圈中的电流方向保持不变15.(多选)如图所示是一款带滚轮的书包,其内部没装电池,但拖动书包使轮子滚动时,嵌在轮子里的LED灯会发光.下列选项中能反映此现象原理的是( )16.(多选)如图所示为几种电磁现象和应用,其中对应关系正确的是( )A BC D三、实验探究题(共46分)17.(6分)小赵利用如图所示装置探究“感应电流产生的条件”.(1)如图所示,a、b两接线柱间应接入的器材是.A.电源B.灵敏电流表C.滑动变阻器D.开关(2)要使感应电流的方向发生改变,可采取的具体措施是.A.使用磁性更强的磁体B.保持磁体静止,只改变导体竖直运动的方向C.保持磁体静止,只改变导体水平运动的方向D.改变磁极方向,同时改变导体水平运动的方向(3)实验发现导体左右运动的速度越快,感应电流越大,这说明感应电流的大小与有关.18.(14分)“在观察磁场对通电导体的作用”活动中,小敏按照如图所示组装了实验器材.(1)为完成该观察活动且使实验效果明显,放在蹄形磁铁磁场中的导体EF应选择下列哪种金属棒.(金属棒为实心且形状、体积相同,ρ铜>ρ铁=ρ钢>ρ铝,其电阻均很小,可忽略不计)A.铁棒B.钢棒C.铜棒D.铝棒(2)选择恰当的导体后,将滑动变阻器的滑片移动到适当位置.闭合开关,看到导体EF向右运动,说明磁场对通电导体有力的作用, (选填“发电机”“电动机”或“电磁铁”)就是根据该原理制成的.(3)将滑动变阻器的滑片向(选填“左”或“右”)端移动,发现导体EF向右运动且摆动的幅度更大,这说明磁场对通电导体作用力的大小与有关.(4)若要使导体EF向左运动,可采取的方法是.(写出一种即可)(5)若想用上述器材研究电磁感应现象,闭合开关前,应将电路中的电源换成(选填“小灯泡”“电压表”或“灵敏电流表”),同时将滑动变阻器的滑片移动到最(选填“左”或“右”)端,再闭合开关,让导体EF在磁场中做切割磁感线运动,观察实验现象.19.(8分)如图所示为小玲和小辉同学制作的一种直流电动机模型,他们用回形针做成两个支架,分别与电池的两极相连;用漆包线绕一个矩形线圈,以线圈引线为轴,并用小刀刮去轴一端的全部漆皮,另一端只刮去上半周漆皮,将线圈放在支架上,蹄形磁铁放在线圈周围.(1)按他们这种方法刮漆,线圈在平衡位置附近时会(选填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”),目的是使线圈能够.(2)可以通过改变方向,改变线圈的转动方向.(填一种方法即可)(3)如果电池、导线的连接和性能良好,闭合开关后,发现线圈只抖动了一下,并不转动,这时可做的有效尝试有.(填一种方法即可)20.(8分)学习了电磁的相关知识后,某兴趣小组的同学猜想:既然电流周围存在着磁场,那么两根互相靠近的通电导线之间会相互吸引或排斥.他们将两根导线(可伸长)平行放置后固定(如图甲所示),然后依次通入如图乙、丙、丁所示的电流,通过反复实验证实了他们的猜想.请你根据图中的实验现象回答问题.甲乙丙丁戊(1)平行放置的两根通电导线之间的作用力的特点:①当两根导线中的电流方向相同时,两根导线相互;②当两根导线中的电流方向相反时,两根导线相互.(2)分析图,可以探究两根平行放置的通电导线之间的相互作用力的大小与电流大小的关系.(3)如图戊所示,将一柔软的导线弯成星形,并将其置于光滑水平桌面上,然后将开关S闭合,则该星形回路将.A.不变形B.会变形,所围面积增大C.会变形,所围面积减小D.会变形,所围面积不变21.(10分)如图是科技小组的同学制作的“电能无线传输”装置的示意图.图中送电线圈利用电流产生磁场,受电线圈利用磁场产生电流.受电线圈正对并靠近送电线圈可以产生电流,使灯泡发光,实现电能的无线传输.(1)送电线圈是利用电流的效应工作的,与受电线圈产生电流的原理相同的是(选填“电动机”或“发电机”).(2)受电线圈中电流大小可以通过灯泡来反映.(3)该小组同学想探究影响受电线圈两端电压大小的因素,猜想它可能与受电线圈的匝数、直径及两线圈之间的距离有关.通过查阅资料,他们了解到受电线圈两端电压与线圈匝数的关系.接着,他们用相同材质的漆包线绕制了多个匝数相同但直径不同的受电线圈,对其余两个猜想进行探究.实验数据如下表.(送电线圈直径为70.0 mm)实验次数受电线圈的直径D/mm两线圈之间的距离d/mm受电线圈两端的电压U/V170.022.08.6270.011.014.1370.0 5.520.54145.0 5.510.35105.0 5.516.9645.0 5.513.9732.0 5.5 5.4①分析三次实验数据可初步得出结论:在受电线圈的直径和匝数相同时,两线圈之间的距离越小,受电线圈两端的电压越大;②分析3、4、5、6、7五次实验数据可初步得出结论:在两线圈之间的距离和受电线圈的匝数相同的情况下,受电线圈直径增大时,其两端电压.(4)通过实验,小组同学发现电能无线传输存在传输距离的缺点.参考答案1.【答案】法拉第发电机2.【答案】磁感线机械3.【答案】导体电4.【答案】左右往复通电导体5.【答案】左线圈在磁场中的受力方向与电流方向有关6.【答案】顺时针7.【答案】电磁感应交流电8.①L吸引铁块,使弹簧伸长②线圈abcd发生转动(或小磁针发生转动,合理即可)9.【答案】A 10.【答案】C 11.【答案】B 12.【答案】C13.【答案】A 14.【答案】C 15.【答案】AD 16.【答案】AB17.【答案】(1)B (2)C (3)导体切割磁感线的速度大小18.【答案】(1)D (2)电动机(3)右电流的大小(4)改变电流方向(或改变磁场方向) (5)灵敏电流表右19.【答案】(1)切断线圈中的电流持续转动(2)电流(或磁场) (3)增大电路中的电流(或换用磁场更强的磁铁)20.【答案】(1)吸引排斥(2)丙、丁(3)B21.【答案】(1)磁(1分) 发电机(2)亮度(或两端的电压大小)(3)①1、2、3(1分) ②先增大后减小(4)小。
九年级物理第十七、十八章知识总结
九年级物理第十七章 电从哪里来1、奥斯特实验证明：通电导线周围存在磁场。
2、右手螺旋定则：用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极（N极）。
3、通电螺线管的性质：①通过电流越大，磁性越强；②线圈匝数越多，磁性越强；③插入软铁芯，磁性大大增强；④通电螺线管的极性可用电流方向来改变。
4、电磁铁：内部带有铁芯的螺线管就构成电磁铁。
5、电磁铁的特点：①磁性的有无可由通断电来控制；②磁性的强弱可由改变电流大小和线圈的匝数来调节；③磁极可由电流方向来改变。
6、磁场对电流的作用：通电导线在磁场中要受到磁力的作用。
它是由电能转化为机械能。
应用是制成电动机。
7、通电导体在磁场中受力方向：跟电流方向和磁感线方向有关。
8、直流电动机原理：是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的。
9、电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流。
10、产生感生电流的条件：①电路必须闭合；②只是电路的一部分导体在磁场中；③这部分导体做切割磁感线运动。
11、感生电流的方向：跟导体切割磁感线运动的方向和磁感线方向有关。
12、电磁感应现象中是机械能转化为电能。
应用是制成发电机。
13、交流电：大小和方向周期性改变的电流。
我国交流电的频率是50Hz直流电：电流方向不改变的电流。
14、电能的输送：采用高压输电，可以减少电能在输送线路上因发热而造成的损失。
第十八章 走进信息时代1、电话的基本原理：声音（振动）→ 通过话筒→变化的电流 →通过听筒（电磁铁）→ 振动（声音）2、电磁波传播的速度：3×105km/s=3×108m/s3、波速、波长与频率的关系：c＝λμ其中c是波速，λ是波长，μ是频率在真空中电磁波的波速一定，所以电磁波的频率和波长成反比。
波长越长，频率越低；反之，波长越短，频率越高。
4、电磁污染：是继大气污染、水质污染、噪音污染后的第四大公害。
第十七章：电磁感应 (6)
初始位置+跟随质心的运动位移+相对质心系中的简谐 振动=棒子最终的位移。 总结：有电感在，做简谐振动。
感在，电流就不会突变，它延缓了电流的突变。稳
定的时候电感相当于一根导线，但在中间过程中，
它会感应出反向电动势。画电流随时间变化的图如 下，在t1时刻接通电源。电流会缓慢增长到稳定时 电流值，之所以缓慢，是因为磁通量发生变化时会
产生自感电动势，定性的说，电感是电流的惯性。
有电感在，电流不突变。就像质量是速度的惯性一 样，所以，电感的储能公式特别像动能表达式。
再看电感的储能：类似于电容器的储能，如果电流 在增长，那么我会产生一个反向电动势，这时你还 对我充电流，那就会对我做功。用储能再除以体积 就得到场能密度。
对电感的理解如下：根据楞次定律，电感会阻碍原
来磁通量的变化，如图。若开关闭合，是否灯泡立
即亮呢？有电感的存在，灯泡不能立即亮。如果灯
泡立即亮了，说明电路瞬间就有电流了，那电感的 内部瞬间就有一个磁通量的变化，而且Δt时间内， 这个变化还足够大，而Δt又很小，导致产生的反向 电动势无穷大，而这是不可能的。简单的说，有电
个图里面是没有电阻的，如果只有这两个电池，那
就是短路，电流无限大。但是这道题有电感，这个
回路照样可以做到回路电压为零，是动生电动势和
自感电动势的和为零。如果在质心系中认为发生的 位移为x’。
根据电流，再去算安培力，发现安培力是线性回复 了。今后遇到电感了，往往是简谐振动。就像弹簧 一样，给了初速度以后会两边对称简谐振动。
分析：
ห้องสมุดไป่ตู้
分析：这道题跟简谐振动有关。这个体系给了速度 为零和v0,肯定麻烦，几乎分析不了，只有在质心系 中分析才有可能简单。合外力为零，系统动量守恒， 质心速度永远是v0/2,所以，在质心系中看，这两 个棒子的运动是对称的。一个初速度向左为v0/2, 另一个初速度是向右的v0/2.在安培阻力作用下减 速，减速到下一个对称的位置，假设大小都是减速 到v,这两个电池是个加强的关系，可是回路总电压 为零，那么这两个电池跟谁的电动势抵消掉了？这
大学物理练习题(下)
第十一章真空中的静电场1．如图所示，真空中一长为L的均匀带电细直杆，电荷为q，试求在直杆延长线上距杆的一端距离为d的P点的电场强度．LP2.一个点电荷位于一边长为a的立方体高斯面中心，则通过此高斯面的电通量为ˍˍˍ，通过立方体一面的电场强度通量是ˍˍˍ，如果此电荷移到立方体的一个角上，这时通过（1）包括电荷所在顶角的三个面的每个面电通量是ˍˍˍ，（2）另外三个面每个面的电通量是ˍˍˍ。
3.在场强为E的均匀静电场中，取一半球面，其半径为R，E的方向和半球的轴平行，可求得通过这个半球面的E通量是（）A．ER2π B.R22πC. ER22π D. ER221π4．根据高斯定理的数学表达式⎰∑⋅=SqSE/dεϖϖ可知下述各种说法中，正确的是（）(A) 闭合面内的电荷代数和为零时，闭合面上各点场强一定为零．(B) 闭合面内的电荷代数和不为零时，闭合面上各点场强一定处处不为零．(C) 闭合面内的电荷代数和为零时，闭合面上各点场强不一定处处为零．(D) 闭合面上各点场强均为零时，闭合面内一定处处无电荷．5．半径为R的“无限长”均匀带电圆柱体的静电场中各点的电场强度的大小E与距轴线的距离r的关系曲线为( )EOr(A)E∝1/r6．如图所示, 电荷-Q均匀分布在半径为R，长为L的圆弧上，圆弧的两端有一小空隙，空隙长为图11-2图11-3)(R L L <<∆∆，则圆弧中心O 点的电场强度和电势分别为( ) Ａ．R Q i L R L Q 0204,4πεπε-∆-ρ Ｂ．RQ i L R L Q 02024,8πεεπ-∆-ρ Ｃ．RQ i L R L Q 0204,4πεπερ∆ Ｄ．RL L Q i L R L Q 0204,4πεπε∆-∆-ρ7.如图所示,两同心带电球面，内球面半径为r 1＝5 cm ，带电荷q 1＝3×10-8 C ；外球面半径为r 2＝20 cm ， 带电荷q 2＝－6×108C ，设无穷远处电势为零，则空间另一电势为零的球面半径r ＝ __________________a 的“无限长”圆柱面上均匀带电，其电荷线密度为λ．在它外面同轴地套一半径为b 的薄金属圆筒，圆筒原先不带电，但与地连接．设地的电势为零，则在内圆柱面里面、距离轴线为r 的P点的场强大小和电势分别为（ ） (A) E ＝0，U ＝r a ln 20ελπ． (C) E ＝r 02ελπ，U ＝rb ln 20ελπ (B) E ＝0，U ＝a b ln 20ελπ (D) E ＝r 02ελπ，U ＝a b ln 20ελπ．9．如图，在点电荷+Q ，-Q 产生的电场中，abcd 为同一直线上等间距的四个点，若将一点电荷+q 0由b 点移到d 点，则电场力（ ）A. 作正功；B. 作负功；C.不作功;D.不能确定图11-6 a b c d +Q-Q 图11-910．说明下列各式的物理意义（1）l d E ρρ⋅（2）l d E b a ρρ⋅⎰（3）l d E L ρρ⋅⎰（4）S d E ρρ⋅11．已知某静电场的电势函数)(14121222SI y y x x U --=，由场强和电势梯度的关系式可得点（2，3，0）处的场强E ρ=ˍˍˍi ρ+ˍˍˍj ρ+ˍˍˍk ρ(SI)答案:1.()d L d q +π04ε 2. 00024,0,6,εεεq q q 3.A4.C5.C6. A7. 10cm8.B9.A10. （1）l d E ρρ⋅表示电场力对单位正电荷所做的元功。
16、17章电磁感应 例题习题
第十六章 电磁感应例题例16-1如图所示，一载流螺线管的旁边有一圆形线圈，欲使线圈产生图示方向的感应电流i ，下列哪一种情况可以做到(A ) 载流螺线管向线圈靠近． (B) 载流螺线管离开线圈．(C) 载流螺线管中电流增大． (D) 载流螺线管中插入铁芯． [ B ]例16-2如图所示，一电荷线密度为的长直带电线(与一正方形线圈共面并与其一对边平行)以变速率v=v (t )沿着其长度方向运动，正方形线圈中的总电阻为R ，求t 时刻方形线圈中感应电流i (t )的大小不计线圈自身的自感)．解：长直带电线运动相当于电流λ⋅=)(t I v ． （2分）正方形线圈内的磁通量可如下求出x a xa I d 2d 0+⋅π=μΦ 2ln 2d 2000⋅π=+π=⎰Ia x a x Ia a μμΦ 2ln t d I d 2a t d d 0i πμ=-=εΦ2ln td )t (d a 20v λπμ= 2ln td )t (d a R 2R)t (i 0i v λπμ=ε=例16-3电荷Q 均匀分布在半径为a 、长为L ( L >>a )的绝缘薄壁长圆筒表面上，圆筒以角速度绕中心轴线旋转．一半径为2a 、电阻为R 线圈套在圆筒上(如图所示)．若圆筒转速按照)/1(00t t -=ωω的规律(0和t 0是已知常数)向．解：筒以旋转时，相当于表面单位长度上有环形电流π⋅2ωL Q ，它和通电流螺线管的nI 等效． 按长螺线管产生磁场的公式，筒内均匀磁场磁感强度为：LQ B π=20ωμ (方向沿筒的轴向)筒外磁场为零．穿过线圈的磁通量为： La Q B a 2202ωμΦ=π=在单匝线圈中产生感生电动势为 =Φ-=εt d d )d d (220t L Qa ωμ-00202Lt Qa ωμ= 感应电流i 为020RLt 2Qa R i ωμ=ε=i 的流向与圆筒转向一致．iIaa aλ v (t )2aaωz L例16-4如图所示，一段长度为l 的直导线MN ，水平放置在载电流为I 的竖直长导线旁与竖直导线共面，并从静止由图示位置自由下落，则t 秒末导线两端的电势差=-N M U U；点电势高．al a t Ig+π-ln 20μ N 例16-5一内外半径分别为R 1, R 2的均匀带电平面圆环，电荷面密度为，其中心有一半径为r 的导体小环(R 1 >>r )，二者同心共面如图．设带电圆环以变角速度t )绕垂直于环面的中心轴旋转，导体小环中的感应电流i 等于多少方向如何(已知小环的电阻为R ＇)解：带电平面圆环的旋转相当于圆环中通有电流I ．在R 1与R 2之间取半径为R 、宽度为d R 的环带，环带内有电流 R t R I d )(d ωσ=d I 在圆心O 点处产生的磁场 R t R I B d )(21/.d 21d 00σωμμ==在中心产生的磁感应强度的大小为 ))((21120R R t B -=σωμ选逆时针方向为小环回路的正方向，则小环中 2120))((21r R R t π-≈σωμΦtt R R r t i d )(d )(2d d 1220ωσμΦε-π-=-= t t R R R r R i i d )(d 2)(π1220ωσμε⋅'--='= 方向：当d (t ) /d t >0时，i 与选定的正方向相反；否则 i 与选定的正方向相同．例16-6求长度为L 的金属杆在均匀磁场B ϖ中绕平行于磁场方向的定轴OO ＇转动时的动生电动势．已知杆相对于均匀磁场B ϖ的方位角为，杆的角速度为，转向如图所示．解：在距O 点为l 处的d l 线元中的动生电动势为 dl B ϖϖϖd )(⋅⨯=vθωsin l =v∴⎰⎰⋅απ=⨯=εLv v λλρϖϖd cos )21sin(B d )B (L⎰⎰θω=θω=ΛθL2d sin B sin d sin lB λλλθω22sin 21BL =的方向沿着杆指向上端．例16-7在感应电场中电磁感应定律可写成t l E LK d d d Φ-=⎰⋅ϖϖ，式中K E ϖ为感应电场的电场强度．此式表明：(A) 闭合曲线L 上K E ϖ处处相等． (B) 感应电场是保守力场．M NalR 1R 2 rσω (t OωB ϖ θL(C) 感应电场的电场线不是闭合曲线．(D) 不能像对静电场那样引入电势的概念． [ D ]例16-8在圆柱形空间内有一磁感强度为B ϖ的均匀磁场，如图所示．B ϖ的大小以速率d B /d t 变化．在磁场中有A 、B 两点，其间可放直导线AB 和弯曲的导线ACB ，则(A) 电动势只在直导线AB 中产生．(B) 电动势只在弯曲导线ACB 中产生． (C) 电动势在直导线和弯曲的中都产生，且两者大小相等．(D) 直导线AB 中的电动势小于弯曲的导线ACB 中的电动势． [ D ] 例16-9两根平行无限长直导线相距为d ，载有大小相等方向相反的电流I ，电流变化率d I /d t =>0．一个边长为d 的正方形线圈位于导线平面内与一根导线相距d ，如图所示．求线圈中的感应电动势，并说明线圈中的感应电动势的方向．解：(1) 无限长载流直导线在与其相距为r 处产生的磁感强度为：)2/(0r I B π=μ 以顺时针为线圈回路的正方向，与线圈相距较远和较近的导线在线圈中产生的磁通量为：23ln 2d 203201π=π⋅=⎰Idr r I d dd μμΦ 2ln 2d 20202π-=π⋅-=⎰Id r r I d ddμμΦ总磁通量 34ln 2021π-=+=IdμΦΦΦ感应电动势为：34ln 2d d )34(ln 2d d 00αμμεπ=π=-=d t I d t Φ 由>0，所以的绕向为顺时针方向，线圈中的感应电流亦是顺时针方向．例16-10在一个塑料圆筒上紧密地绕有两个完全相同的线圈aa ′和bb ′，当线圈aa ′和bb ′绕制如图(1)时其互感系数为M 1，如图(2)绕制时其互感系数为M 2，M 1与M 2的关系是 (A) M 1 = M 2 ≠0． (B) M 1 = M 2 = 0．(C) M 1 ≠M 2，M 2 = 0． (D) M 1 ≠M 2，M 2 ≠0． [ D ] 2、对于单匝线圈取自感系数的定义式为L =/I ．当线圈的几何形状、大小及周围磁介质分布不变，且无铁磁性物质时，若线圈中的电流强度变小，则线圈的自感系数L (A) 变大，与电流成反比关系． (B) 变小． (C) 不变． (D) 变大，但与电流不成反比关系． [ C ]习题16-1将形状完全相同的铜环和木环静止放置，并使通过两环面的磁通量随时间的变化率相等，则不计自感时(A) 铜环中有感应电动势，木环中无感应电动势．OA B C⊗B ϖa a ′ bb ′aa ′ bb ′图(1)图(2)dII(B) 铜环中感应电动势大，木环中感应电动势小．(C) 铜环中感应电动势小，木环中感应电动势大．(D) 两环中感应电动势相等． [ D ] 16-2半径为R 的长直螺线管单位长度上密绕有n 匝线圈．在管外有一包围着螺线管、面积为S 的圆线圈，其平面垂直于螺线管轴线．螺线管中电流i 随时间作周期为T 的变化，如图所示．求圆线圈中的感生电动势ε．画出ε─t 曲线，注明时间坐标． 解：螺线管中的磁感强度 ni B 0μ=，通过圆线圈的磁通量 i R n 20π=μΦ．取圆线圈中感生电动势的正向与螺线管中电流正向相同，有 td id R n t d d 20i πμ-=Φ-=ε． 在0 < t < T / 4内，T I T I t im m 44/d d == ， 20i R n πμ-=εTI m 4=T I nR m /420μπ-= 在T / 4 < t < 3T / 4内，TI T I t im m 42/2d d -=-=， =εi T /I nR 4m 20μπ． 在3T / 4 < t < T 内，TI T I t im m 44/d d ==， =εi T I nR m /420μπ-． ─t 曲线如图．16-3在一通有电流I 的无限长直导线所在平面内，有一半径为r 、电阻为R 的导线小环，环中心距直导线为a ，如图所示，且a >> r ．当直导线的电流被切断后，沿着导线环流过的电荷约为 (A))11(220r a a R Ir +-πμ (B) a r a R Ir +ln 20πμ (C) aR Ir 220μ (D) rRIa 220μ [ C ]16-4如图所示，有一根长直导线，载有直流电流I ，近旁有一个两条对边与它平行并与它共面的矩形线圈，以匀速度v ϖ沿垂直于导线的方向离开导线．设t =0时，线圈位于图示位置，求：(1) 在任意时刻t 通过矩形线圈的磁通量． (2) 在图示位置时矩形线圈中的电动势．解：建立坐标系，x 处磁感应强度x2IB 0πμ=；方向向里 在x 处取微元，高l 宽dx ，微元中的磁通量：dx x2IBydx S d B d 0λρρπμ==⋅=Φεi tT /4 3T /4 T /2 TO i I m -m T /4 T /23T /4 T tIrIabv ϖla bv ϖlx磁通量：⎰⎰⋅πμ==S 0x d r 2I S d B )t (λϖϖΦ⎰++πμ=tb ta 0x x d 2I v v λt a tb ln 2I 0v v ++μ=πλ 感应电动势ab2)a b (I td d 00t π-μ=-=ε=v λΦ方向：顺时针16-5在一长直密绕的螺线管中间放一正方形小线圈，若螺线管长1 m ，绕了1000匝，通以电流 I =10cos100t (SI )，正方形小线圈每边长5 cm ，共 100匝，电阻为1 ，求线圈中感应电流的最大值(正方形线圈的法线方向与螺线管的轴线方向一致，=4×10-7 T ·m/A ．)解： n =1000 (匝/m) nI B 0μ=nI a B a 022μΦ=⋅=tInNa t Nd d d d 02με-=Φ-==2×10-1 sin 100 t (SI)==R I m m /ε2×10-1 A = 0.987 A16-6如图所示，在一长直导线L 中通有电流I ，ABCD 为一矩形线圈，它与L 皆在纸面内，且AB 边与L 平行． 矩形线圈在纸面内向右移动时，线圈中感应电动势方向为；矩形线圈绕AD 边旋转，当BC 边已离开纸面正向外运动时，线圈中感应动势的方向为．ADCBA 绕向 ADCBA 绕向16-7金属杆AB 以匀速v =2 m/s 平行于长直载流导线运动，导线与AB 共面且相互垂直，如图．已知导线载有电流I = 40 A ，则此金属杆中的感应电动势i =；端电势较高．(ln2 =×10-5 V A 端16-8两相互平行无限长的直导线载有大小相等方向相反的电流，长度为b 的金属杆CD 与两导线共面且垂直，相对位置如图．CD 杆以速度v ϖ平行直线电流运动，求CD 杆中的感应电动势，并判断C 、D 两端哪端电势较高 解：建立坐标(如图)则：21B B B ϖϖϖ+=xIB π=201μ， )(202a x I B -π=μx Ia x I B π--π=2)(200μμ， B ϖ方向⊙d x xa x I x B d )11(2d 0--π==v v μ aILA DCI1 m 1 mABv ϖa a bII C Dv ϖ 2a x +d x 2a +b II C D v ϖ xOx⎰⎰--πμ=ε=ε+x d )x1a x 1(2I d ba 202av b a b a I ++π=2)(2ln20v μ 感应电动势方向为C →D ，D 端电势较高．16-9两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I ，并各以d I /d t 的变化率增长，一矩形线圈位于导线平面内(如右图)，则：(A) 线圈中无感应电流． (B) 线圈中感应电流为顺时针方向． (C) 线圈中感应电流为逆时针方向． (D) 线圈中感应电流方向不确定． [ B ]16-10用线圈的自感系数L 来表示载流线圈磁场能量的公式221LI W m =(A) 只适用于无限长密绕螺线管 (B) 只适用于单匝圆线圈(C) 只适用于一个匝数很多，且密绕的螺绕环 (D) 适用于自感系数Ｌ一定的任意线圈[ D ] 16-11两根平行长直导线，横截面的半径都是a ，中心线相距d ，属于同一回路．设两导线内部的磁通都略去不计，证明：这样一对导线单位长的自感系数为 aa d L -π=ln 0μ 证明：取长直导线之一的轴线上一点作坐标原点，设电流为I ，则在两长直导线的平面上两线之间的区域中B 的分布为 rIB π=20μ)(20r d I-π+μ穿过单位长的一对导线所围面积（如图中阴影所示）的磁通为==⎰⋅SS B ϖϖd Φr rd r Iad ad )11(20⎰--+πμa ad I -π=ln 0μaad IL -π==lnμΦ16-12一自感线圈中，电流强度在 s 内均匀地由10 A 增加到12 A ，此过程中线圈内自感电动势为400V ，则线圈的自感系数为；线圈末态储存的能量为．H16-13两个通有电流的平面圆线圈相距不远，如果要使其互感系数近似为零，则应调整线圈的取向使 (A) 两线圈平面都平行于两圆心连线．(B) 两线圈平面都垂直于两圆心连线． (C) 一个线圈平面平行于两圆心连线，另一个线圈平面垂直于两圆心连线．(D) 两线圈中电流方向相反． [ C ]I I2a drIIOr16-14空中两根很长的相距为2a 的平行直导线与电源组成闭合回路如图．已知导线中的电流为I ，则在两导线正中间某点P 处的磁能密度为 (A) 200)2(1aIπμμ. (B)200)2(21aIπμμ. (C)200)(21aIπμμ. (D) 0 . [ C ]第十七章 电磁波17-1电磁波的E ϖ矢量与H ϖ矢量的方向互相；相位．垂直 相同II 2a P。
九年级物理第十七章
第十七章《电动机与发电机》复习提纲班别：姓名：学号：考纲：1、磁场对电流的作用2、电动机和发电机的工作原理及其能量转化3、电磁感应和感应电流4、电磁相互作用规律5、导体在磁场中运动时产生感应电流的条件知识点：一、磁场对电流的作用:1、通电导体在磁场里。
通电导体在磁场里受力的方向，跟磁场方向和电流方向有关。
2、应用——直流电动机构造：转子、定子。
工作原理：根据通电线圈在磁场时受力转动的原理工作的。
3、换向器作用：每当线圈稍转过平衡位置时，就能自动改变线圈中的电流方向，从而改变线圈中的受力方向，使线圈持续转动。
4、电动机是消耗了电能，得到了机械能。
二、电磁感应现象：1、学史：该现象1831 年被英国物理学家法拉弟发现。
2、内容：闭合电路的一部分导体在磁场时做切割磁感线的运动时，导体就会产生电流，这种现象叫做电磁感应现象。
产生的电流叫感应电流。
3、感应电流：产生的条件：①电路必须闭合；②部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
③导体中感应电流的方向，跟磁场方向和切割磁感线运动方向有关。
4、电磁感应现象的发现，导致了发电机的发明。
应用——交流发电机构造：工作原理：电磁感应现象。
工作过程中，机械能转化为电能。
工作过程：交流发电机和直流发电机在内电路线圈中产生的都是交流电。
交流发电机主要由转子和定子两部分组成。
线圈不动磁极旋转的发电机叫做旋转磁极式发电机。
5、交流电和直流电：交流电：定义：周期性改变方向的电流。
我国家庭电路使用的是交流电。
电压是220V , 周期是0.02S ,频率是50HZ 电流方向1s改变100 次。
直流电：定义：电流方向不变的电流。
如干电池、蓄电池提供的电流。
三、电能的优越性优点：使用方便，便于输送，无污染，易跟其他形式的能相互转化。
输送：电流通过导线要发热，从焦耳定律知道：减小输电电流是减小电能损失的有效方法，为了不减小输送功率只能提高输电电压。
计算输电线损失功率用公式：P=I2R 。
计算输电线发热：Q= I2Rt 。
单元综合检测 第十七章 从指南针到磁浮列车 - 学生版
第十七章从指南针到磁浮列车(60分钟 100分)一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。
1. (2023·温州中考)如图是某同学发明的“铁皮自动分开装置”。
将强磁铁靠近一叠铁皮,被磁化后的铁皮会自动分开。
铁皮分开的原因是( )A.同名磁极相互吸引B.异名磁极相互吸引C.同名磁极相互排斥D.异名磁极相互排斥2.(2023·荆州中考)下列关于电与磁的说法,错误的是( )A.通过电流越大的线圈磁性一定越强B.任何磁体都有N、S两极C.导体中负电荷的定向移动会产生磁场D.发电机是利用电磁感应的原理工作的3.关于如图所示的磁场,下列说法正确的是( )A.左端为磁体的N极B.a处的磁场比b处的磁场弱C.a点所放小磁针静止时北极指向右D.如果将此磁体在教室中吊起来,静止时图示的右端指南4.放在条形磁铁和通电螺线管旁边的小磁针,静止时N极的指向就是小磁针中心所在位置的磁场方向,如图所示的四幅图中,小磁针的指向错误的是( )5.(2023·百色中考)如图所示,闭合开关,下列判断正确的是( )A.小磁针偏转,说明通电导体周围存在磁场B.只对调电源正负极,小磁针偏转方向不变C.通电螺线管的右端为N极D.在螺线管内插入铁芯,螺线管的磁性强弱不变6.小明在科学拓展课上制作了一个简易喇叭(原理如图)。
接通信号源后,电流的方向不断改变,导致线圈的磁极不断变化,通过吸引或排斥磁铁,带动纸盆振动。
为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度,下列方法不可行的是( )A.改变磁铁的磁极B.改变电流的大小C.改变磁铁磁性强弱D.改变线圈的匝数7. (2023·宿迁中考)新能源汽车越来越普及,如图所示为新能源汽车专用号牌,号牌中的字母“D”表示纯电动汽车,这类汽车的动力装置为电动机,下列选项所示实验与其工作原理相同的是( )8.(2023·江西中考)如图所示是某同学自制的简易电磁锁原理图。
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Hale Waihona Puke 分析：就是电磁阻尼现象。
分析：假设小磁铁没有磁性，那么就会一直加速， 有了磁性才会匀速。磁性越强，当然匀速率越小。 也可以用反证法，假设磁性变强了，但速度却没变。 就意味着切割的时候里面形成的环流变强。那么空 间中产生的磁场变强了，那么对小磁铁向上的斥力 就变大了。那么就不可能匀速，而是应该在更小的 速度下保持匀速。若要定量的计算，那可以先把第 二问算了。因为阻碍，形成如图所示的感应电流。 匀速运动时，重力做的正功居然没有变成动能，那 就是转化为电功了。
第十七章：电磁感应（4）
说明：
例：柱形磁场区域半径为R内磁场在随时间变化，而涡旋 电场的半径假设为r.通过计算发现，当r在磁场区域以内时， r越大，涡旋电场越大。但是，当r超过R时，涡旋电场随r
的增大而减小。所以，涡旋电场的特点是边缘处最强，里 面是正比例，外面是反比例。
分析：
结论：只取决于初和末，并不取决于快或者慢，因 为它快的时候，电流大，但是时间短。它慢的时候， 电流小，但是时间长。最终积累下来是一样的。