第十一章电磁感应电磁波
电磁感应与电磁波

电磁感应与电磁波电磁感应和电磁波是物理学中非常重要的概念,它们在我们的日常生活中起着重要的作用。
本文将探讨电磁感应和电磁波的定义、特性以及应用。
一、电磁感应电磁感应是指当导体在磁场中运动时,会产生电流的现象。
这一现象是由英国物理学家迈克尔·法拉第在1831年发现的。
他的实验表明,当磁场的变化导致磁通量发生改变时,会在导体上产生感应电流。
根据法拉第电磁感应定律,当导体中的磁通量发生变化时,感应电流的大小与磁通量变化率成正比。
若导体的回路是封闭的,则感应电流还会产生磁场。
这个原理被广泛应用于发电机、变压器等电磁设备。
二、电磁波电磁波是由电场和磁场相互耦合形成的能量传播现象。
当电荷加速或振荡时,会产生电磁波。
电磁波有许多不同频率和波长的形式,包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
电磁波以光速传播,它们的传播速度在真空中为常数。
根据波长的不同,电磁波可以分为低能量的无线电波和微波,以及高能量的X射线和γ射线。
电磁波的应用广泛。
无线电波被用于广播、通信和雷达系统。
微波被用于无线通信、烹饪和医疗成像。
可见光是我们肉眼所能感知到的电磁波,它被用于照明和图像显示。
而紫外线、X射线和γ射线可用于医学诊断和治疗,以及材料表征和科学研究等领域。
三、电磁感应与电磁波的关系电磁感应和电磁波之间存在着密切的联系。
根据法拉第电磁感应定律,变化的磁场可以导致感应电流的产生。
而电流可以产生磁场,从而形成电磁波。
因此,变化的磁场可以通过电磁感应产生电磁波。
这一关系在无线电技术中得到了充分的应用。
无线电发射器通过产生变化的电流,在天线中产生变化的电场和磁场,从而发射出无线电波。
而接收器中的天线接收到无线电波后,感应产生电流,并进行信号解调和放大等处理。
四、电磁感应与电磁波的重要性电磁感应和电磁波对现代社会和科学研究起着重要的作用。
它们推动了电力工业的发展,使得电能得以高效地传输和利用。
电磁波的广泛应用改变了我们的生活方式,加速了信息的传播和交流。
高二物理十一章知识点归纳

高二物理十一章知识点归纳高二物理的第十一章主要涉及电磁感应和电磁波相关的知识点。
本文将对这些知识点进行详细的归纳和概述,帮助读者更好地理解和掌握相关内容。
电磁感应是电磁学的一个重要分支,研究电场和磁场相互作用产生的现象。
当磁通量发生变化时,产生感应电动势,并且根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与磁通量变化率成正比。
公式表示为:ε = -ΔΦ/Δt其中,ε代表感应电动势,ΔΦ代表磁通量的变化量,Δt代表时间的变化量。
根据右手定则,感应电动势的方向与磁通量变化的方向相对应。
电磁感应的应用非常广泛,如电磁感应的产生使得发电机成为可能。
发电机的基本原理是通过旋转导体在磁场中的运动,产生感应电动势,进而转化为电能。
另外,电磁感应还被应用于变压器、感应炉等设备中。
电磁波是一种传播电磁能量的波动,包括电场和磁场的交替变化。
根据频率的不同,电磁波被划分为不同的波段,如无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
其中,可见光波段是人眼可以感知的,也是我们生活中最常接触到的电磁波。
电磁波的传播速度为光速,即299,792,458米/秒。
它在真空中传播是可以实现的。
电磁波的频率与波长之间满足速度等于频率与波长的乘积的关系,即:c = λf其中,c代表光速,λ代表波长,f代表频率。
根据波动光学理论,电磁波的传播可以发生衍射、干涉和偏振等现象。
电磁波除了在空间中传播外,还可以经过不同介质的传播,其传播特性会发生变化。
当电磁波从真空传播到介质中时,波长会发生变化,频率保持不变。
其关系可以由折射率表示:n = c/v其中,n代表介质的折射率,c代表光速,v代表光在介质中的传播速度。
不同介质的折射率不同,因此电磁波传播的速度也不同。
在光的干涉现象中,当两束相干光相遇时会产生相对强度的变化,形成干涉条纹。
干涉可以分为两种类型,即构造性干涉和破坏性干涉。
构造性干涉对应着光程差为整数倍波长,两光波相加叠加,强度增强;破坏性干涉对应着光程差为半整数倍波长,两光波相互抵消,强度减弱。
高三物理知识点第十一十二章

高三物理知识点第十一十二章高三物理学科的第十一十二章主要涉及到电磁感应和电磁波两个重要的知识点。
这两个章节相辅相成,构成了电磁学的基础知识体系。
本文将就这两个章节进行一定的阐述和分析。
一、电磁感应电磁感应是研究电磁现象的重要部分,它揭示了导体中的电荷在磁场作用下的行为规律。
根据楞次定律,当导体中有磁通量变化时,导体中就会产生电流。
这一定律可以解释诸如发电机的工作原理。
电磁感应的概念简单,但其应用领域非常广泛。
在我们日常生活中,就可以发现电磁感应的应用,比如变压器、发电机、感应炉等。
工业和科技领域也可以看到电磁感应的身影,例如电动机、电磁铁等。
对于高考来说,掌握电磁感应这个知识点是非常重要的。
同学们需要熟悉电磁感应的原理和公式,并能够熟练应用于解题。
此外,理解电磁感应的应用也是必不可少的,这可以帮助我们更好地掌握电磁学的知识。
二、电磁波电磁波是电磁辐射在空间中的传播方式。
根据频率的不同,电磁波可以分为不同的类型,包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
电磁波的传播速度为光速,是一种横波。
电磁波的产生和传播是一个复杂的过程,需要借助于电荷的振动和加速。
电磁波在空间中传播遵循麦克斯韦方程组,这一方程组对于电磁学的研究具有重要意义。
电磁波的应用非常广泛。
我们熟知的电视、电台等无线通讯设备就是利用了电磁波进行信息传递的。
此外,还有无线充电、雷达、医学影像等领域也都是基于电磁波的工作原理。
在高考中,电磁波也是一个重点知识点。
同学们需要深入理解电磁波的特性、产生和传播的过程,掌握相应的公式和计算方法,并能够解决与电磁波有关的问题。
综上所述,高三物理的第十一十二章内容涉及到电磁感应和电磁波两个重要的知识点。
掌握这两个知识点对于高考非常重要,具有一定的难度和深度。
希望同学们能够认真学习,理解其中的原理和应用,做好相关习题和实验,为高考取得好成绩打下坚实的基础。
同时,也希望同学们能够将所学的物理知识应用于实际生活当中,发现和解决问题,为推动科技进步做出贡献。
物理教案认识电磁感应和电磁波

物理教案认识电磁感应和电磁波课时数:1课时教学目标:1.了解电磁感应的基本原理;2.了解电磁感应和电磁波的关系;3.能够应用电磁感应原理解释一些实际问题。
教学重点:1.电磁感应的基本概念和原理;2.电磁感应与电磁波的关系。
教学难点:1.电磁感应如何产生电磁波;2.应用电磁感应解决实际问题。
教学准备:1.讲义、课件或黑板、白板;2.演示用的线圈、导线、磁铁等实验器材。
教学过程:Step 1:导入(5分钟)通过展示一个线圈中的电流变化会不会引起另一个线圈产生电流的实验现象,引导学生思考电流与磁场之间的关系。
Step 2:引入电磁感应(10分钟)1.介绍电磁感应的概念,并解释电磁感应的基本原理:当磁场线与导线相交时,导线内会产生电流。
2.提问学生:如果将线圈中的电流改变,另一个线圈中是否会有电流产生?引导学生思考。
Step 3:电磁感应实验(15分钟)1.进行一个简单的电磁感应实验:将一个线圈与一个磁铁放置在一起,然后改变线圈中的电流,观察磁铁的运动。
2.分析实验结果,得出结论:改变线圈中的电流会产生磁场,从而使磁铁受到力的作用。
Step 4:电磁感应与电磁波的关系(10分钟)1.介绍电磁波的概念,并解释电磁波产生的原理:电磁波是由改变的磁场和电场相互作用而产生的。
2.引导学生思考:电磁感应实验中,改变线圈中的电流产生了磁场,是否也会产生变化的电场?那么,是否也会产生电磁波?Step 5:电磁波实验(15分钟)1.进行一个简单的电磁波实验:将一个线圈与一个电容放置在一起,然后改变线圈中的电流,观察电容充电的情况。
2.分析实验结果,得出结论:改变线圈中的电流会产生变化的电场,从而使电容充电。
Step 6:应用实例(15分钟)以发电机为例,简要介绍发电机的工作原理,并解释其中的电磁感应过程。
Step 7:小结与反思(5分钟)回顾本节课所学内容,总结电磁感应和电磁波的关系,并鼓励学生思考如何应用电磁感应解决实际问题。
上海高中物理章节分布

高中物理章节分布高一第一学期前言物理探索之旅——致同学们第一篇机械运动第一章匀变速直线运动A.质点位移和时间B.匀速直线运动的图像C.快慢变化的运动平均速度和瞬时速度D.现代实验技术——数字化信息系统DISE.速度变化的快慢加速度F.匀加速直线运动G.学习包——自由落体运动第二章力和力的平衡A.生活中常见的力B.力的合成C.力的分解D.共点力的平衡第三章牛顿运动定律A.牛顿第一定律惯性B.牛顿第二定律C.作用与反作用牛顿第三定律D.牛顿运动定律的应用E.从牛顿到爱因斯坦高一第二学期第四章周期运动A.匀速圆周运动B.角速度与线速度的关系C.机械振动D.机械波的产生E.机械波的描述第二篇能量与能量守恒第五章机械能A.功B.功率C.动能D.重力势能E.功和能量变化的关系F.机械能守恒定律第六章分子和气体定律A.分子阿伏伽德罗常数B.气体的压强和体积的关系C.气体的压强和温度的关系D.压缩气体的应用高二第一学期第七章内能能量守恒定律A.物体的内能B.能的转化和能量守恒定律C.能的转化的方向性能源开发D.学习包——太阳能的利用第三篇电场和磁场第八章电场A.静电现象元电荷B.电荷的相互作用电场C.静电的利用与防范第九章电路A.简单串联并联组合电路B.电功电功率C.多用电表的使用D.简单逻辑电路E.学习包——自动控制与模块机器人第十章磁场A.电流的磁场B.磁场对电流的作用左手定则C.磁感应强度磁通量D.直流电动机高二第二学期第十一章电磁感应电磁波A.电磁感应现象B.感应电流的方向右手定则C.学习包——电磁波第四篇微观和宇观世界第十二章物质的微观结构A.原子的核式结构B.物质的放射性及其应用C.原子核的组成D.重核裂变链式反应E.反应堆核电站第十三章宇宙A.万有引力定律B.宇宙的基本结构C.天体的演化结束语可爱的物理学高三拓展型课程Ⅱ第一讲运动的合成与分解抛体运动共同专题A.运动的合成和分解B.平抛运动﹡C.斜抛运动第二讲动能定理共同专题A.动能定理B.动能定理的应用第三讲动量侧重理论专题A.动量和动量守恒定律﹡B.冲量动量定理﹡第四讲物体的平衡测中应用专题第五讲人造地球卫星测中应用专题第六讲匀强电场中场强与电势差的关系共同专题第七讲电磁感应定律共同专题第八讲带电粒子在电场和磁场中的运动侧重理论专题A.带电粒子在电场中的运动B.洛伦兹力﹡C.带电粒子在磁场中的运动第九讲交流电测中应用专题A.交流电B.变压器高压输电﹡C.电感器电容器﹡D.交流电路第十讲传感器及其应用测中应用专题第十一讲光的折射测中应用专题A.光的折射﹡B.全反射﹡第十二讲激光及其应用测中应用专题A.激光的特性B.激光应用简介﹡第十三讲相对论简介侧重理论专题A.光速不变原理B.时间和空间的相对性C.质速关系和质能关系﹡第十四讲量子论简介侧重理论专题A.物质波B.原子能级和原子跃迁。
人教版高中物理电磁感应与电磁波初步重难点归纳

(每日一练)人教版高中物理电磁感应与电磁波初步重难点归纳单选题1、研究发现通电长直导线周围的磁场的磁感应强度大小与电流强度成正比,与到导线的距离成反比。
如图所示,两根互相垂直的长直导线a、b放置于同一平面内,导线a通以向上的电流,导线b通以向右的电流,a中电流是b中电流的2倍。
P、Q是平面内的两点,P点到导线a的距离为r,到导线b的距离为3r;Q点到导线a的距离为2r,到导线b的距离为r。
若P点的磁感应强度大小为B,则Q点的磁感应强度()A.大小为65B,方向垂直纸面向里B.大小为76B,方向垂直纸面向里C.大小为65B,方向垂直纸面向外D.大小为76B,方向垂直纸面向外答案:A解析:由题意可知B=k I r由安培定则可知ab两导线在Q点的磁场方向均垂直纸面向里,则B Q=k 2I2r+kIr=2kIr由安培定则可知a导线在P点的磁场方向垂直纸面向外,b导线在P点的磁场方向垂直纸面向里,则B=k2Ir −k I3r=5kI3r=56B Q解得B Q=6B 5方向垂直纸面向里。
故选A。
2、美国埃隆·马斯克等人为纪念物理学家尼古拉·特斯拉,把上市的第一辆新能源电动汽车命名为“特斯拉”,“特斯拉”是物理量磁感应强度的单位,下列单位中也属于磁感应强度单位的是()A.WbB.Wb/m2C.N/CD.V/m答案:B解析:A.Wb是磁通量的单位,A错误;B.由B=ΦS可知,Wb/m2也是磁感应强度的单位,B正确;C.由E=Fq可知,N/C是电场强度的单位,C错误;D.由E=Ud可知,V/m是电场强度的单位,D错误;故选B。
3、如图所示,在空间直角坐标系中有方向垂直xoy平面、磁感应强度大小为B=0.5T的匀强磁场。
ab=od=0.5m,bo=ef=ad=be=of=0.4m。
则通过面积Saefd的磁通量为()A.0B.0.1WbC.0.08WbD.0.2Wb答案:C解析:根据磁通量的定义可知Φ=BS⊥根据题中图形,aefd面积在垂直磁感线方向的有效面积为befo面积,则通过面积Saefd的磁通量为Φ=B⋅S befo=0.5×0.4×0.4Wb=0.08Wb故C正确,ABD错误。
中学物理教案实验研究电磁感应和电磁波

中学物理教案实验研究电磁感应和电磁波一、实验目的通过本实验,学生应能:1. 了解电磁感应的基本原理;2. 掌握电磁感应实验的操作步骤;3. 了解电磁波的特性。
二、实验材料1. 直流电源;2. 铜线圈;3. 磁铁;4. 灯泡;5. 指南针;6. 信号发生器。
三、实验步骤1. 实验一:电磁感应实验材料准备:准备一个铜线圈,将两端连接到灯泡和电源上。
操作步骤:a. 将信号发生器连接到铜线圈上,将频率调至100Hz;b. 打开电源,观察灯泡的亮度变化;c. 移动磁铁靠近铜线圈,再远离铜线圈,观察灯泡的亮度变化;d. 用指南针测量磁铁的两个极性,记录结果。
结果分析:根据实验现象和指南针的结果,学生应能得出结论,即当磁铁靠近或远离铜线圈时,灯泡的亮度会发生变化,说明电磁感应现象的存在。
2. 实验二:电磁波实验材料准备:准备一个直流电源和铜线圈。
操作步骤:a. 将电源连接到铜线圈上;b. 打开电源,观察铜线圈产生的磁场;c. 将手机或无线电调至收音状态,靠近铜线圈,观察接收效果。
结果分析:通过实验结果,学生应能得出结论,即电流在铜线圈中产生变化时,会产生磁场,而手机或无线电能够接收到这个磁场变化,因此电磁波能够传播。
四、实验拓展学生可以进行以下实验拓展:1. 探究磁铁靠近或远离铜线圈时,灯泡亮度的变化规律;2. 探究改变铜线圈的圈数、磁场强度等对灯泡亮度的影响;3. 探究改变信号发生器的频率对灯泡亮度的影响;4. 探究在电磁感应实验中使用不同材质的线圈对实验结果的影响。
五、实验安全注意事项1. 在实验过程中,要注意电源的使用,避免触电事故;2. 打开灯泡时,不要用手直接接触灯丝,以免烫伤;3. 实验结束后,要将实验器材归位并关闭电源。
六、实验总结通过本次实验,学生对电磁感应和电磁波的基本原理和特性有了更深入的了解。
通过观察实验现象和分析结果,学生也培养了科学探究和实验设计的能力。
希望通过这样的实验教学,能够更好地激发学生对物理学科的兴趣,提高他们的实验操作能力和科学思维能力。
高二物理知识点总结电磁感应与电磁波的关系

高二物理知识点总结电磁感应与电磁波的关系高二物理知识点总结:电磁感应与电磁波的关系电磁感应与电磁波是高中物理中的两个重要概念。
电磁感应是指在磁场的作用下,导体中会产生感应电动势并产生感应电流的现象;而电磁波是指由振动的电场和磁场所组成的波动现象。
本文将对电磁感应与电磁波的关系进行总结。
一、电磁感应1. 法拉第电磁感应定律根据法拉第电磁感应定律,当导体与磁场相对运动或磁场发生变化时,导体内将会产生感应电动势。
这个定律表明了电磁感应的基本原理。
2. 感应电动势的大小与方向感应电动势的大小与导体与磁场的相对速度、磁感应强度以及导体本身的长度有关。
感应电动势的方向由楞次定律决定,即感应电流方向总是使磁场与导体的相对运动趋势减弱。
3. 磁场中的感应电流当导体中存在感应电动势时,如果导体形成闭合回路,就会产生感应电流。
感应电流的方向也由楞次定律决定,总是使磁场与导体的相对运动朝着减弱的方向。
二、电磁波1. 麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是描述电磁场的一组偏微分方程。
其中,麦氏方程是描述电场随时间和空间的变化规律,以及电磁感应定律相互结合而得出的。
同时,麦克斯韦方程还表明电磁波是电场和磁场通过时间和空间的相互变化而产生的。
2. 电磁波的性质电磁波是一种横波,即电场和磁场的振动方向垂直于波的传播方向。
电磁波在真空以及各种介质中都能传播,并且传播速度等于光速。
根据波长的不同,电磁波可以分为不同的类型,包括射线、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
三、电磁感应与电磁波的关系1. 电磁感应产生电磁波根据麦克斯韦方程组和电磁感应的原理,当导体中产生感应电流时,周围就会形成相应的电场和磁场。
这些电场和磁场通过时间和空间的变化而相互影响,产生电磁波。
2. 电磁波感应电磁感应与此同时,电磁波也可以产生电磁感应。
当电磁波与导体相交时,电磁波的电场和磁场对导体产生作用,导致感应电动势的产生。
这个过程常用于无线通信、无线充电等技术中。
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5.某一实验装置如图 11-7 所示,在铁芯 P 上绕着两个线圈 A 和 B,如果线圈 A 中电流 I
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和时间 t 的关系有图中的四种情况,那么在 t1~t2 这段时间内,下列四种情况在线圈 B 中观 察不到感应电流的是( ) 。
6.[小实验]微弱的地磁场变化能产生感应电流吗? 如图 11-8 所示,在教室门的四角分别钉上小木桩,用直径为 0.3~1.0 mm 的绝缘导线,沿门框边缘绕 15~20 圈,做成一个矩形线 圈,其两端接灵敏电流计(50 mA) 。握住门把手转动教室门时,观 察灵敏电流计的指针是否摆动?为什么?
A 电磁感应现象
一、学习要求
知道电磁感应现象的发现过程, 会解释日常生活中的电磁感应问题。 理解感应电流产生 的条件。学会用实验探究电磁感应现象的方法。在学习法拉第发现的电磁感应现象的同时, 进一步体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神。
二、要点辨析 1.磁通量变化的判断
当穿过闭合线圈的磁通量发生变化时, 闭合电路中就有感应电流产生。 当线圈平面跟磁 场方向垂直时,由于磁通量 Φ=BS,在 B、S 中只要有一个量发生变化,磁通量 Φ 就会发 生变化。例如,磁感应强度 B 尽管没有变化,线圈面积 S 的改变也会使磁通量发生变化, 从而产生感应电流。判断穿过线圈中磁通量的变化情况,有时单靠平面图反映不出来,这时 可以再画一个立体图、侧视图或俯视图,就能看清闭合线圈在磁场中位置的变化等情况,因 而便于判断磁通量是否变化以及怎样变化。
方案 3:
4.实验结论(用语言归纳、表达产生感应电流的条件)
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B 感应电流的方向
一、学习要求
右手定则
知道闭合回路中部分导体切割磁感线时有感应电流产生。 学会用右手定则判别闭合回路 中部分导体做切割磁感线运动时感应电流的方向。感受到通过实验、观察、归纳得出右手定 则的过程和方法。感悟电磁感应在现代技术中的广泛应用,如发电机、磁卡、话筒等。
第十一章
本章学习提要
电磁感应
电磁波
1.电磁感应现象及感应电流产生的条件。 2.判断导体切割磁感线时感应电流的方向——右手定则。 3.电磁场、电磁波及其应用。 4.法拉第和麦克斯韦的科学贡献。 本章教材从法拉第实验开始,通过实验证实了“磁能生电”的重要结论。本章重点是判 断产生感应电流的条件;难点是在具体情景中判断能否产生电磁感应现象。在学习过程中, 要学会自主学习,从而让你获得学习的乐趣,了解电磁波在现代社会生活中的重要意义。
2.应用左、右手定则的比较
左、右手定则都可表示导体中电流方向、运动方向和磁场方向之间的关系,那么,究竟 如何选择用左手定则还是用右手定则来判断方向呢?这就必须要求搞清题意情景: 通电导体 在磁场中会受到磁场对它的作用,磁场力方向用左手定则判定;原来不通电的导体,在磁场 中做切割磁感线运动时,会产生感应电流,其方向就用右手定则判定。关键是看导体中的电 流是由电源提供的,还是做切割磁感线运动而产生的。例如,通电导体在已知方向的磁场中 的受力方向是知道的, 要问电流方向如何, 这时到底用左手定则还是右手定则判别呢?根据 上述判断方法可知,既然是通电导体,当然应当用左手定则来判断电源所供给的电流方向。
五、学生实验
[实验十四]探究感应电流产生的条件 1.实验目的 探究感应电流产生的条件。 2.实验器材 条形磁铁、灵敏电流计、线圈 A 和 B、滑动变阻器、电源、开关、导线等。 3.实验方案设计(包括原理、电路、步骤和观察记录) 方案 1(供参考) : 将灵敏电流计和线圈 B 按课本图 11-7 连接成闭合回路;线圈 A 与电源、开关、变阻器 串联成另一个闭合回路。合上开关,这时通电螺线管 A 相当于一根条形磁铁。 (1)线圈 A 在线圈 B 中静止不动,灵敏电流计指针不偏转。 (2)线圈 A 在线圈 B 中拔出或插入时,灵敏电流计指针发生偏转。 方案 2:
四、基本训练 A组
1.图 11-15 中的小圆圈表示处于匀强磁场中闭合电路一部分导线的截面, 速度 v 沿纸面内 所示方向。下列判断正确的是( ) 。 (A)图(a)中有感应电流,方向向外 (B)图(b)中有感应电流,方向向外 (C)图(c)中无感应电流 (D)图(d)中 a、b、c、d 四个位置均无感应电 流
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四、基本训练 A组
1.如图 11-3 所示,条形磁铁向螺线管靠近,灵敏电流计的指针会偏转吗?为什么?
2.如图 11-4 所示,在磁场中有一个闭合ห้องสมุดไป่ตู้弹簧线圈。先 把线圈撑开[图 11-4(a) ] ,然后放手,让线圈收缩[图 11-4(b) ] 。线圈收缩的过程中有感应电流产生吗?为什 么?
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10.宇航员飞到某一个不熟悉的行星上, 他们想用一只灵敏电流计和一个线圈来探测一下行 星周围是否有磁场,应当怎样做这个实验?写出实验原理及方法。 11.[小实验]探测地磁场 (1)应用如下实验器材:灵敏电流计、长约 15m 的铜芯双绞线(电阻约 2Ω) 、小磁针等, 设计一个利用地磁场产生感应电流的实验方案。 (2)为了使实验效果更明显。应采取什么措施?
2.如图 11-16 所示,朝南的钢窗原来关着,现在将右边 那扇窗突然朝外推开 90° 角, 钢窗边框中有感应电流吗?如 有电流,是什么方向?
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3.课本图 11-12 中直导线 AB 向右运动时, 导线中感应电流的方向如何?导线 AB 平行于 磁感线运动时感应电流又如何? 4.如图 11-17 所示,AB、CD 是彼此平行的可在导轨 上无摩擦滑动的金属棒,导轨的交叉处 O 点不导通。整 个装置水平放置,并处在竖直方向的匀强磁场中, ( ) 。 (A)当 AB 向左运动时,CD 也会向左运动 (B)当 AB 向左运动时,CD 会向右运动 (C)当 AB 向右运动时,CD 也会向右运动 (D)当 AB 向右运动时,CD 会向左运动 5.如图 11-18 所示,两条平行金属导轨 ab、cd 左端接 一个电阻, 处于磁场方向垂直于导轨平面的匀强磁场中。 金属棒 MN 可以绕 N 端转动,且棒与导轨始终导通。当 棒 MN 从图示位置刚开始转动时,流过电阻的电流方向 是从 指向 。 6.如图 11-19 所示,金属棒沿轨道滑动时,小磁针顺时 针转动。已知平行轨道间有垂直纸面的匀强磁场,则磁场 的方向是 。
三、例题分析
[例 1]如图 11-13 所示,有一固定磁体。线框 abcd 从上方 竖直下落套入磁体。问线圈刚套入磁体时刻的感应电流方向如何? [分析]从图中可很明显看出,线框的每条边都向下切割磁感
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线,用右手定则很容易判断出电流方向。 [解答]感应电流方向是 adcba。 [例 2]如图 11-14 所示,水平放置的金属杆 ab、cd, 用两条柔软的导线将它们连接成闭合回路, 悬挂在一根光滑、 不导电、水平放置的圆棒 PQ 两侧,整个装置处在一个与回 路平面垂直的、 方向向外的匀强磁场中。 已知 ab 的质量大于 cd 的质量, (1)若两金属杆由静止开始释放,指出流过金属杆 cd 中感应电流的方向。 (2)分析金属杆 ab 的运动情况。 (3)如果匀强磁场的方向是垂直于回路平面向里, (1) 、 (2)两小题的结论如何? [分析] 无论匀强磁场方向是垂直回路平面向里还是向外, 两杆运动切割磁感线产生的 感应电流,在两杆组成的回路中总是串联关系。用左手定则(或从能量角度分析)可知,两 杆所受的磁场力均阻碍杆的运动。 [解答] (1)用右手定则可知,cd 杆中的电流方向向右。 (2)ab 杆先做加速度不断减小的加速运动,最后达到最大速度而做匀速运动。 (3)若匀强磁场方向相反,cd 中电流方向向左。由于磁场力方向还是阻碍其运动的, 所以运动情况与第(2)小题相同。
三、例题分析
[例 1]如图 11-1(a)所示,竖直放置的长直导线 MN 中通以恒定电流,矩形金属线 框 abcd 跟导线在同一平面里。在下列情况中,线框中能产生感应电流的是( ) 。
(A)导线中电流增大 (B)线框向右平动 (C)线框向下平动 (D)线框以 ab 边为轴转动 (E)线框以直导线为轴转动 [分析]穿过闭合回路中的磁通量发生变化,就会有感应电流产生。分析磁通量是否变 化,关键是分清磁感线疏密变化及磁感线方向的变化。选项(A)中,导线中电流增大,穿 过矩形线框的磁通量增强,产生感应电流;选项(B)中,穿过矩形线框的磁通量减小[图 11-1(b)],会产生感应电流;选项(C)中,穿过矩形线框的磁通量不变,故没有感应 电流;选项(D)中,穿过矩形线框的磁通量发生变化,也会产生感应电流;选项(E)中, 穿过矩形线框的磁通量不变[俯视图 11-1(c)],没有感应电流。 [解答]能产生感应电流的是(A) 、 (B) 、 (D)三种情况。 [例 2]如图 11-2 所示,将一个金属线环在匀强磁 场中捏成一个“8”字型(上、下两个圆半径相等) ,在这 过程中,是否有感应电流产生?为什么? [分析]将圆环捏成“ 8”字形,导线围成的面积的 R 变化量 ΔS=S0-S8=πR2-2π( )2>0,即面积 S 减小。 2 因为 Φ=BS(B⊥S) ,所以 Φ 减小,产生感应电流。 [解答]因线圈面积减小,穿过闭合回路的磁通量发生变化,所以有感应电流产生。
B组
7.如图 11-9 所示, 在口字形铁芯上绕有一组线圈, 与滑 动变阻器、电源构成闭合电路。假定通电线圈产生磁场的 磁感线全部集中在铁芯中,在滑动变阻器的滑动触头左、 右滑动时,a、b 两个闭合圆环中( ) 。 (A)a 环能产生感应电流 (B)b 环能产生感应电流 (C)a、b 两环都能产生感应电流 (D)a、b 两环都不能产生感应电流 8.如图 11-10 所示, 半径为 a 的圆形区域内有方向垂直于纸 面向里的匀强磁场;半径为 b 的金属圆环与磁场同心地放置, 磁场方向与环面垂直。金属环上接有两只相同的小灯泡 L1 和 L2。 铜棒 MN 与金属环接触良好。 若铜棒 MN 以一定速率向右 匀速滑动。因为 ,小灯泡 (选填“会”或“不 会” ) 发光; 如果撤去铜棒,将右面的半个金属环 OL2Oʹ以 OOʹ 为轴向上翻转 90° 的过程中, 因为 , 小灯泡 (选 填“会”或“不会” )发光。 9.如图 11-11 所示是常用的一种延时继电器示意图, 图中的 S2 是常闭的。当开关 S1 闭合时,电磁铁 F 将衔铁 D 吸下,C 工作电路接通。当 S1 断开时,由于电磁感应作用,D 将延迟 一段时间才被释放, 延时继电器就是这样得名的。 你能说明 “延 时”的原因吗?