电磁感应知识点总结与经典题型
电磁感应知识点总结

电磁感应知识点总结电磁感应是指导体中的电流或电荷在外加磁场的作用下产生感应电动势的现象。
电磁感应是电磁学中的重要内容,也是电磁学与电动力学的基础知识之一。
下面我们将对电磁感应的相关知识点进行总结。
1. 法拉第电磁感应定律。
法拉第电磁感应定律是电磁感应的基本规律之一,它描述了磁场变化引起感应电动势的现象。
定律表述为,当导体回路中的磁通量发生变化时,回路中就会产生感应电动势。
这一定律为电磁感应现象提供了定量的描述,为电磁感应现象的应用提供了基础。
2. 感应电动势的方向。
根据法拉第电磁感应定律,我们可以得出感应电动势的方向规律。
当磁通量增加时,感应电动势的方向使得产生的感应电流产生磁场的方向与原磁场方向相同;当磁通量减小时,感应电动势的方向使得产生的感应电流产生磁场的方向与原磁场方向相反。
这一规律在电磁感应现象的分析和应用中具有重要的指导意义。
3. 感应电动势的大小。
感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,即。
ε = -dΦ/dt。
其中,ε表示感应电动势的大小,Φ表示磁通量,t表示时间。
这一关系式说明了磁通量的变化越快,感应电动势的大小就越大。
这一规律在电磁感应现象的定量分析中起着重要的作用。
4. 涡旋电场。
当磁场发生变化时,会在空间中产生涡旋电场。
这一现象是电磁感应的重要特征之一,也是电磁学中的重要内容。
涡旋电场的产生使得电磁感应现象更加复杂和丰富,为电磁学的研究提供了新的视角。
5. 涡旋电流。
涡旋电场的存在导致了涡旋电流的产生。
涡旋电流是一种特殊的感应电流,它的存在对电磁场的分布和能量传递产生了重要影响。
涡旋电流的研究不仅有助于理解电磁感应现象的本质,也为电磁学的应用提供了新的思路。
通过以上对电磁感应知识点的总结,我们对电磁感应现象有了更深入的理解。
电磁感应作为电磁学的重要内容,不仅在理论研究中具有重要意义,也在实际应用中发挥着重要作用。
希望我们能够深入学习和理解电磁感应的知识,为电磁学的发展和应用做出贡献。
电磁感应、电磁场电磁波的知识点总结全

可编辑修改精选全文完整版高二物理电磁感应、电磁场电磁波的知识点总结2012.6一、产生感应电流的条件:1.磁通量发生变化(产生感应电动势的条件)2.闭合回路*引起磁通量变化的常见情况:(1)线圈中磁感应强度发生变化(2)线圈在磁场中面积发生变化(如:闭合回路中的部分导体做切割磁感线运动)(3)线圈在磁场中转动二、感应电流的方向判定:1.楞次定律:(适用磁通量发生变化)感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
关于“阻碍”的理解:(1)“阻碍”是“阻碍原磁通量的变化”,而不是阻碍原磁场;(2)“阻碍”不是“阻止”,尽管“阻碍原磁通量的变化”,但闭合回路中的磁通量仍然在变化;(3)“阻碍”是“阻碍变化”,当原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反——阻碍原磁通量的增加;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——阻碍原磁通量的减少。
2.右手定则:(适用导体切割磁感应线)伸开右手,让拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,让磁感线垂直从手心进入,拇指指向导体运动的方向,其余四指指的就是感应电流的方向。
其中四指指向还可以理解为:感应电动势高电势处。
*应用楞次定律判断感应电流方向的具体步骤①明确闭合回路中原磁场方向(穿过线圈中原磁场的磁感线的方向)。
②把握闭合回路中原磁通量的变化(φ原是增加还是减少)。
③依据楞次定律,确定回路中感应电流磁场的方向(B感取什么方向才能阻碍φ原的变化)。
④利用安培定则,确定感应电流的方向(B感和I感之间的关系)。
*楞次定律的拓展1.当闭合回路中磁通量变化而引起感应电流时,感应电流的效果总是阻碍原磁通量的变化。
(增反减同)2.当线圈和磁场发生相对运动而引起感应电流时,感应电流的效果总是阻碍二者之间的相对运动(来斥去吸)。
3.当线圈中自身电流发生变化而引起感应电流时,感应电流的效果总是阻碍原电流的变化(自感现象)。
三、感应电动势的大小:1. 法拉第电磁感应定律:在电磁感应现象中,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。
新教材人教版高中物理必修第三册 第十三章电磁感应与电磁波初步 知识点考点总结及配套练习 含解析

第十三章电磁感应与电磁波初步1、磁场磁感线一认识磁场的性质1.对磁场性质的理解:基本性质对放入其中的磁体或电流产生力的作用客观性质磁场虽然不是由分子、原子组成的,但是它和常见的桌子、房屋、水和空气一样,是一种客观存在的物质特殊性质磁场和常见的由分子、原子组成的物质不同,它是以一种场的形式存在的形象性磁体之间、磁体与电流间,电流与电流间通过磁场发生作用,如同用弹簧连接的小球,靠弹簧发生相互作用一样2.电场与磁场的比较:比较项目电场磁场不同点产生电荷周围磁体、电流、运动电荷周围基本性质对放入其中的电荷有电场力的作用对放入其中的磁极、电流有磁场力的作用作用特点对放入其中的磁体无力的作用对放入其中的静止电荷无力的作用相同点磁场和电场一样,都是不依赖于人的意志而客观存在的特殊物质,都具有能量【思考·讨论】图一中异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥,图二中一段直导线悬挂在蹄形磁铁的两极间,通以电流,导线就会移动;图三中两条通过同向电流的导线相互吸引,通过反向电流的导线相互排斥,这些相互作用是怎样实现的?提示:磁体的周围和电流的周围都存在着磁场,磁体和磁体之间、磁体和电流之间、电流和电流之间的相互作用都是通过磁场来传递的。
【典例示范】下列关于磁场的说法中,正确的是( )A.只有①磁铁周围才存在磁场B.磁场是为了解释磁极间的相互作用而人为规定的C.磁场只有②在磁极与磁极、磁极和通电导线发生作用时才产生D.磁极与磁极之间、磁极与通电导线之间、通电导线与通电导线之间都是通过磁场发生相互作用的【审题关键】序号信息提取①电流周围也有磁场②电流和电流之间发生作用时也有【解析】选D。
磁场存在于磁体周围和电流周围,故A错误;磁场是实际存在的,不是假想的,磁感线是假想的,故B错误;磁场存在于磁体和电流周围,即使没有发生作用,磁场仍然是存在的,故C错误;磁极与磁极,磁极与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生相互作用的,故D正确。
电磁感应知识点总结

电磁感应知识点总结电磁感应是指通过磁场或电场的作用产生电流或电动势的现象。
它是电磁学的重要内容,应用广泛。
下面将从电磁感应的基本原理、应用和影响等方面进行总结。
一、电磁感应的基本原理1. 法拉第电磁感应定律:当磁场的变化穿过闭合回路时,回路中会产生感应电流。
这个定律描述了磁场变化对电流的影响。
2. 楞次定律:感应电流的方向会使得其磁场的改变抵消原来磁场变化的效果。
此定律描述了感应电流对磁场的反作用。
3. 磁通量:磁力线通过单位面积的数量。
磁通量的变化是电磁感应的直接原因。
二、电磁感应的应用1. 发电机:利用电磁感应原理将机械能转化为电能,广泛应用于发电行业。
2. 变压器:利用电磁感应原理实现电压的升降。
3. 感应电炉:利用电磁感应原理将电能转化为热能,用于熔炼金属等工业领域。
4. 电磁感应传感器:利用电磁感应原理测量物理量,如温度、压力等。
5. 电磁制动器和离合器:利用电磁感应原理实现制动和离合的功能。
三、电磁感应的影响1. 电磁辐射:由于电磁感应产生的电流会产生电磁辐射,对人体健康和电子设备产生一定的影响。
2. 电磁波干扰:电磁感应产生的电磁场有可能干扰无线通信、雷达等设备的正常工作。
3. 电磁感应对电路的影响:电磁感应会在电路中引入干扰电压和电流,影响电路的稳定性和性能。
电磁感应作为电磁学的重要内容,其基本原理和应用在现实生活中有着广泛的应用。
了解电磁感应的原理和应用,有助于我们更好地理解和应用电磁学知识,推动科学技术的发展。
同时,我们也需要关注电磁辐射和电磁干扰等问题,合理利用电磁感应技术,保护环境和人类健康。
部编版高中物理必修三第十三章电磁感应与电磁波初步带答案知识点总结(超全)

(名师选题)部编版高中物理必修三第十三章电磁感应与电磁波初步带答案知识点总结(超全)单选题1、某一表头的内阻为30Ω,满偏电流为5mA,要将它改装为量程为3A的电流表,则需()A.并联一个0.05Ω的电阻B.并联一个0.01Ω的电阻C.串联一个570Ω的电阻D.串联一个270Ω的电阻2、某同学把一只实验室的电表底座进行拆卸,电路内部的结构如图所示,a、b和c点是三个接线柱。
由此可判断()A.这是一只安培表B.图中的电阻作用是分去一部分电流C.接入ac的量程比接入ab的量程大D.接入ac时电表的内阻要比接入ab时小流动而形成10mA 3、北京正负电子对撞机的储存环是周长为240m的近似圆形轨道。
当环中电子以光速的110的电流时,环中运行的电子数目的数量级为(已知光速c=3×108m/s,电子电荷量e=1.6×10−19C)()A.105B.107C.109D.10114、电阻R1的阻值为6Ω,与电阻R2并联后接入电路中,通过电流之比为I1:I2=3:2。
则R2的阻值和总电阻分别是()A.4Ω,3.6ΩB.9Ω,4.5ΩC.4Ω,2.4ΩD.9Ω,3.6Ω5、下列有关矢量和标量说法不正确的是()A.位移是矢量,既有大小又有方向B.电流虽有正、负,但是标量C.位移-7m比+3m要小D.在单向直线运动中,位移的大小和路程相同6、如图所示为用电压表(内阻R V)、电流表(内阻R A)测量电阻Rx的两种电路图。
用电路甲测得阻值为R1,用电路乙测得阻值为R2。
下列说法正确的是()A.R1>Rx> R2B.R2>Rx> R1C.若R x≫R A,则用电路乙测量更精确D.若R V≫R x,则用电路甲测量更精确。
下列说法中正确的是()7、电导率σ就是电阻率ρ的倒数,即σ=1ρA.材料的电导率越小,其导电性能越强B.材料的电导率与材料的形状有关C.电导率的单位是1Ω·mD.电导率大小与温度无关8、如图所示为两导体a、b的伏安特性曲线,则由图可知a、b的电阻关系为()A.R a>R b B.R a<R b C.R a=R b D.无法判断多选题9、如图甲所示,电源电压恒为3V,小灯泡L标有“2.5V”、滑动变阻器R标有“50Ω,2A”的字样,灯L的I﹣U 图象如图乙。
初中物理电磁感应发电机知识点与习题(含答案)好

电流的磁效应电磁感应1.安培定律:表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则,(1)通电直导线中的安培定则(安培定则一):用右手握住通电直导线,让大拇指指向电流的方向,那么四指的指向就是磁感线的环绕方向;(2)通电螺线管中的安培定则(安培定则二):用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N 极。
左手反之。
应用:电能转化为磁,可以用于人造磁铁等。
2. 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变化率成正比。
右手定则:使大拇指跟其余四个手指垂直并且都跟手掌在一个平面内,把右手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,大拇指指向导体运动方向,则其余四指指向产生的感应电流的方向。
应用:将动能转化为电能,发电机。
3.安培力:电流导体在磁场中运动时受力。
左手定则:左手平展,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内。
把左手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心(手心对准N极,手背对准S极),四指指向电流方向(既正电荷运动的方向)则大拇指的方向就是导体受力方向。
应用:通过磁场对电流的作用,将电磁能转化为机械能:电动机。
1.电磁感应现象:英国的物理学家法拉第在1831年发现了电磁感应现象,即闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感应线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做电磁感应。
2.感应电流:由电磁感应现象产生的电流。
(1)感应电流的方向跟磁场方向和导体切割磁感线运动的方向有关。
(2)感应电流的产生条件:a.电路必须是闭合电路;b.只是电路的一部分导体在磁场中;c.这部分导体做切割磁感线运动(包括正切、斜切两种情况)。
3.交流发电机(1)原理:发电机是根据电磁感应现象制成的。
(2)能量转化:机械能转化为电能。
(3)构造:交流发电机主要由磁铁(定子)、线圈(转子)、滑环和电刷。
磁铁(定子)线圈(转子)滑环电刷4. 直流电与交流电:(1)方向不变的电流叫做直流电大小和方向作周期性改变的电流叫做交流电。
电磁感应的原理和计算知识点总结
电磁感应的原理和计算知识点总结电磁感应是电磁学的一个重要概念,描述了磁场变化产生的电场和电流变化产生的磁场之间的相互作用。
它是现代电子技术中许多重要原理和应用的基础之一。
本文将介绍电磁感应的原理和相关的计算知识点。
一、电磁感应的原理电磁感应的原理由法拉第电磁感应定律和楞次定律组成。
法拉第电磁感应定律规定了磁场的变化引起感应电动势的产生,表述为:NΦ = -dΦ/dt其中,N是线圈的匝数,Φ是磁通量,t是时间。
该定律说明,只有当磁通量的变化率发生变化时,才会产生感应电动势。
楞次定律是基于能量守恒原理,它规定了感应电动势引起的感应电流会产生一个磁场,该磁场的方向使得其本身的磁通量随之减小。
这一定律表述为:ε = -dΦ_B/dt其中,ε是感应电动势,Φ_B是由感应电流产生的磁通量。
这一定律说明,感应电动势的产生是为了减小感应电流产生的磁通量。
二、电磁感应的计算知识点1. 磁通量的计算磁通量Φ是磁场穿过给定区域的总磁场量。
在匀强磁场中,磁通量的计算公式为:Φ = B * A * cosθ其中,B是磁场强度,A是被磁场穿过的面积,θ是磁场与法线方向的夹角。
2. 感应电动势的计算感应电动势ε可以通过法拉第电磁感应定律计算得出,即:ε = -dΦ/dt其中,dΦ/dt是磁通量随时间的变化率。
根据问题的具体情况,可以采用不同的数值或函数形式来计算磁通量的变化率。
3. 感应电流的计算感应电流可以通过楞次定律计算得出,即:ε = -dΦ_B/dt其中,dΦ_B/dt是由感应电流产生的磁通量随时间的变化率。
根据具体情况,可以选择不同的表达式或计算方法。
4. 互感和自感的计算互感和自感是电磁感应中常见的概念。
互感描述了两个线圈之间产生的感应电动势和磁通量之间的关系,而自感描述了一个线圈自身产生的感应电动势和磁通量之间的关系。
它们可以通过相关的公式来计算,例如:互感M = ε_(12) / (I_1 * dt) = ε_(21) / (I_2 * dt) = k * sqrt(L_1 * L_2)自感L = ε / (I * dt)其中,ε_(12)和ε_(21)分别是两个线圈之间的感应电动势,I_1和I_2分别是两个线圈中的电流强度,k是互感系数,L_1和L_2分别是两个线圈的自感系数。
第9讲-电磁感应总结
第9讲 电磁感应总结一、知识点思维导图二、能力目标训练题例1 在电磁感应现象中,下列说法中正确的是 ( ) A 、感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反B 、闭合线框放在变化的磁场中,一定能产生感应电流C 、闭合线框放在匀强磁场中作切割磁感线运动,一定能产生感应电流D 、感应电流的磁场总是要阻碍原来磁场磁通量的变化例2 朝南的钢窗原来关着,今将它突然朝外推开,转过一个小于900的角度,考虑到地球磁场的影响,则钢窗活动的一条边中(左边) ( ) A 、有自下而上的微弱电流 B 、有自上而下的微弱电流C 、有微弱电流,方向是先自上而下,后自下而上D 、有微弱电流,方向是先自下而上,后自上而下例3 (多选)如图所示,一根长导线弯曲成“∏”形,通入直流电I ,正中间用绝缘线悬挂一金属环C ,环与导线处于同一竖直平面内。
在电流I 增大的过程中,下列叙述正确的是( ) A 、金属环中无感应电流产生 B 、金属环中有逆时针方向的感应电流C 、悬挂金属环C 的竖直线中的拉力变大D 、金属环C 仍能保持静止状态例4(多选)如图所示,蹄形磁铁和矩形线圈均可绕竖直轴OO /转动,若线圈和转轴之间的摩擦不能忽略。
从上向下看,当磁铁逆时针匀速转动时,则 ( ) A 、线圈将逆时针匀速转动,转速与磁铁相同 B 、线圈将逆时针转动,转速一定比磁铁转速小C 、从图示位置磁铁开始转动时,线圈abcd 中的感应电流的方向是abcdaD 、在磁铁不断转动的过程中,线圈abcd 中感应电流的方向一定会发生改变电磁感应本质——磁通量的变化——回路闭合才有感应电流方向判断楞次定律(两种表述)右手定则大小计算法拉第电磁感应定律:ε=n ∆Φ/∆t切割产生:ε=BLv例5 如图所示,两个大小相等互相绝缘的导体环,B环有一半面积在A环内,当电键K断开时,B环内____感应电流(填“有、无”),若有,感应电流方向为_____时针方向。
顺例6 以下四种情况中,可以使空间与直线aOb垂直的平面上出现如图所示的一组以O为圆心的同心圆状闭合的电场线的是( )A、在O点有点电荷B、沿a到b方向有恒定电流C、沿a到b方向的磁场在减弱D、沿a到b方向的磁场在增强例7 已知某一区域的地下埋有一根与地表面平行的直线电缆,电缆中通有变化的电流,在其周围有变化的磁场,因此可以通过在地面上测量闭合试探小线圈中的感应电动势来探测电缆的确切位置、走向和深度。
高三物理知识点:电磁感应和电磁感应现象
高三物理知识点:电磁感应和电磁感应现象一、电磁感应的基本概念电磁感应是指在导体周围的磁场发生变化时,导体中会产生电动势的现象。
这个现象是由英国科学家迈克尔·法拉第在1831年发现的,因此也被称为法拉第电磁感应定律。
1.1 感应电动势当闭合导体回路所围面积内的磁通量发生变化时,回路中就会产生电动势,这个电动势称为感应电动势。
数学表达式为:[ = - ]其中,( ) 表示感应电动势,( _B ) 表示磁通量,( t ) 表示时间。
负号表示楞次定律,即感应电动势的方向总是阻碍磁通量的变化。
1.2 楞次定律楞次定律是描述感应电动势方向的重要定律。
它指出,感应电动势的方向总是使得其产生的电流所产生的磁通量变化方向与原磁通量变化方向相反。
1.3 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述感应电动势大小的重要定律。
它指出,感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,即:[ = N ]其中,( N ) 表示闭合导体回路的匝数。
二、电磁感应现象电磁感应现象是指在电磁感应过程中,导体中会产生电流的现象。
2.1 感应电流的产生当闭合导体回路所围面积内的磁通量发生变化时,回路中就会产生感应电流。
感应电流的产生遵循楞次定律和法拉第电磁感应定律。
2.2 感应电流的方向根据楞次定律,感应电流的方向总是使得其产生的磁通量变化方向与原磁通量变化方向相反。
2.3 感应电流的大小根据法拉第电磁感应定律,感应电流的大小与感应电动势的大小成正比,与闭合导体回路的电阻成反比。
即:[ I = ]其中,( I ) 表示感应电流,( R ) 表示闭合导体回路的电阻。
三、电磁感应的应用电磁感应现象在生产和生活中有广泛的应用。
3.1 发电机发电机是利用电磁感应现象将机械能转化为电能的装置。
它通过旋转磁场和线圈之间的相对运动,产生感应电动势,从而产生电流。
3.2 变压器变压器是利用电磁感应现象改变电压的装置。
它通过两个或多个线圈之间的互感现象,实现电压的升高或降低。
(完整word版)经典总结电磁感应:专题1:电磁感应图像问题
_____________________________________________________________ T p非凡物理_______________________1 AJFUTKAOiCUlKUcy MtYAiCS专题一:电磁感应图像问题电磁感应中经常涉及磁感应强度、磁通量、感应电动势、感应电流等随时间(或位移)变化的图像,解答的基本方法是:根据题述的电磁感应物理过程或磁通量(磁感应强度)的变化情况,运用法拉第电磁感应定律和楞次定律(或右手定则)判断出感应电动势和感应电流随时间或位移的变化情况得出图像。
高考关于电磁感应与图象的试题难度中等偏难,图象问题是高考热点。
【知识要点】电磁感应中常涉及磁感应强度B、磁通量①、感应电动势E和感应电流I等随时间变化的图线,即B-t图线、G-t图线、E-t图线和l-t图线。
对于切割产生的感应电动势和感应电流的情况,有时还常涉及感应电动势和感应电流I等随位移x变化的图线,即E-x图线和l-x图线等。
还有一些与电磁感应相结合涉及的其他量的图象,例如P-R、F-t和电流变化率—t等图象。
t 这些图像问题大体上可分为两类:由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像,或由给定的有关图像分析电磁感应过程,求解相应的物理量。
1、定性或定量地表示出所研究问题的函数关系;2、在图象中E、I、B等物理量的方向是通过正负值来反映;3、画图象时要注意横、纵坐标的单位长度定义或表达。
【方法技巧】电磁感应中的图像问题的分析,要抓住磁通量的变化是否均匀,从而推知感应电动势(电流)是否大小恒定,用楞次定律或右手定则判断出感应电动势(感应电流)的方向,从而确定其正负,以及在坐标中范围。
分析回路中的感应电动势或感应电流的大小,要利用法拉第电磁感应定律来分析,有些图像还需要画出等效电路图来辅助分析。
不管是哪种类型的图像,都要注意图像与解析式(物理规律)和物理过程的对应关系,都要用图线的斜率、截距的物理意义去分析问题。
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电磁感应知识点总结与经典题型 一、磁通量 【例1】如图所示,两个同心放置的共面单匝金属环a和b,一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直
放置.设穿过圆环a的磁通量为Φa,穿过圆环b的磁通量为Φb,已知两圆环的横截面积分别为Sa和Sb,且Sa<Sb,则穿过两圆环的磁通量大小关系为 A.Φa=Φb B.Φa>Φb C.Φa<Φb D.无法确定 二、电磁感应现象 1、1841~1842年,焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律。
2、1820年,丹麦物理学家奥斯特电流可以使周围的磁针偏转的效应,称为电流的磁效应。 3、1831年英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应现象; 【例2】图为“研究电磁感应现象”的实验装置. (1)将图中所缺的导线补接完整. (2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上电键后 ( ) A.将原线圈迅速插入副线圈时,电流计指针向右偏转一下 B.将原线圈插入副线圈后,电流计指针一直偏在零点右侧 C.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,电流计指针向右偏转一下 D.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,电流计指针向左偏转一下 三、感应电流与感应电动势 四、感应电流产生的条件
(1)文字该念性 【例3】关于感应电流,下列说法中正确的是( ) A.只要闭合电路里有磁通量,闭合电路里就有感应电流 B.穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生 C.线框不闭合时,即使穿过线框的磁通量发生变化,线框也没有感应电流 D.只要电路的一部分切割磁感线运动电路中就一定有感应电流
(2)图象分析性 【例4】金属矩形线圈abcd在匀强磁场中做如图6所示的运动,线圈中有感应电流的是: 【例5】如图所示,在条形磁铁的外面套着一个闭合弹簧线圈,若把线圈四周向外拉,使线圈包围的面积变大,这时: A、线圈中有感应电流 B、线圈中无感应电流 C、穿过线圈的磁通量增大 D、穿过线圈的磁通量减小 二、感应电流的方向
对楞次定律的理解:从磁通量变化的角度来看,感应电流总
是 ;从导体和磁体相对运动的角度来看,感应电流总是要 ;从能量转化与守恒的角度来看,产生感应电流的过程中 能通过电磁感应转化成 电能. 1、楞次定律的第一种表述 ——“增反减同” 【例6】在电磁感应现象中,下列说法中正确的是( ) A.感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反 B.闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流 C.闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动时一定能产生感应电流 D.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化
2、楞次定律的第二种表述之一 ——“来拒去留” 【例7】如图所示线框ABCD从有界的匀强磁场区域穿过,下列说法中正确的是( ) A.进入匀强磁场区域的过程中,ABCD中有感应电流 B.在匀强磁场中加速运动时,ABCD中有感应电流 C.在匀强磁场中匀速运动时,ABCD中没有感应电流 D.离开匀强磁场区域的过程中,ABCD中没有感应电流
3、楞次定律的第二种表述之二 ——“反抗” 【例8】a、b两个金属圆环静止套在一根水平放置的绝缘光滑杆上,如图所示.一根条形磁铁自右向左向b环中心靠近时,a、b两环将 A.两环都向左运动,且两环互相靠近 B.两环都向左运动,且两环互相远离
a b c d
v
×
× × ×
× × × × × × × × × × × × C.两环都向右运动,且两环靠拢 D.a环向左运动,b环向右运动 【例9】如图所示,通电螺线管置于闭合金属环a的轴线上,当螺线管中电流I减少时 ( ) A、环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的减小 B、环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的减小 C、环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的增大 D、环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的增大
4、右手定则
5、比较电势的高低 【例10】如图所示,螺线管中放有一根条形磁铁,当磁铁突然向左抽出时,A点的电势比B点的电势 ;当磁铁突然向右抽出时,A点的电势比B点的电势 。 三、法拉第电磁感应定律
1、两个公式的应用——(弄清两组概念)
(1)感生电动势与动生电动势; (2)平均电动势与瞬时电动势 【例11】如下图所示,铜杆OA长为L, 在垂直于匀强磁场的平面上绕O点以角速度ω匀速转动,磁场的磁感应强度为B,求杆OA两端的电势差,并分析O、A两点电势的高低。
四、法拉第电磁感应定律的应用 1、基本概念 【例12】如图所示,将边长为l、总电阻为R的正方形闭合线圈,从磁感强度为B的匀强磁场中以速度v匀速拉出过程中(磁场方向垂直线圈平面) (1)所用拉力F= . (2)拉力F做的功W= . (3)拉力F的功率PF= . (4)线圈放出的热量Q= . (5)线圈发热的功率P热= (6)通过导线截面的电量q= . 上题中,用一个平行线框的力将此线框匀速地拉进磁场。设第一次速度为v,第二次速度为2 v,则 (7)两次拉力大小之比为F1:F2=_ ___, (8)拉力做的功之比为W1:W2=___ _,
A' O
tnEBLvE(9)拉力功率之比为P1:P2=___ _, (10)流过导线横截面的电量之比为q1:q2=___ _
2、等效电路及电磁感应中的动力学问题 【例13】如图所示,长为L的金属棒ab与竖直放置的光滑金属导轨接触良好(导轨电阻不计),匀强磁场中的磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面,金属棒无初速度释放,释放后一小段时间内,金属棒下滑的速度逐渐 ,加速度逐渐 。
电磁感应与磁场、导体的受力以及运动相结合的综合
题目,题中的电磁感应现象、力现象相互联系而又相互制约,其关系如下
这类题目综合程度高,涉及的知识面广,解题时可将问题分解为电学和力学两部分,其应对思路分别为 电学部分:一是将产生感应电动势的那部分电路等效为电源,如果电路中有几个这样的电源,要看清楚它们的串、并联关系;二是分清内外电路,利用闭合电路的欧姆定律(或部分电路欧姆定律)解决个电学量之间的关系。 力学部分:分析通电导体的受力情况,应用牛顿定律、动能定理、动量定理或动量守恒定律、解械能守恒定律等解决力学量之间的关系。 ①解本类题,一般可依据“力的观点”解题,也可依据“能的观点”解题。大家应该特别熟练。 ②本题需要注意的问题有:一是要理解“最终速度”的含义;二是要注意,安培力对于每一根金属杆来讲是外力,而对于a、b组成的系统而言则成了内力。 【例14】如图所示,电阻为R的矩形线圈abcd,边长ab=L,bc=h,质量为m。该线圈自某一高度自由落下,通过一水平方向的匀强磁场, 磁场区域的宽度为h,磁感应强度为B。若线圈恰好以恒定速度通过磁场,则线圈全部通过磁场所用的时间为多少?
【例15】竖直放置的光滑U形导轨宽0.5m,电阻不计,置于很大的磁感应强度是1T的匀强磁场中,磁场垂直于导轨平面,如图18所示,质量为10g,电阻为1Ω的金属杆PQ无初速度释放后,紧贴导轨下滑(始终能处于水平位置)。问: (1)到通过PQ的电量达到0.2c时,PQ下落了多大高度? (2)若此时PQ正好到达最大速度,此速度多大? (3)以上过程产生了多少热量?
【例16】如图所示,固定于水平绝缘平面上的粗糙平行金属导轨,垂直于导轨平面有一匀强磁场。质量为m的金属棒cd垂直放在导轨上,除电阻R和金属棒cd的电阻r外,其余电阻不计;现用水平恒力F作用于金属棒cd上,由静止开始运动的过程中,下列说法正确的是: A、水平恒力F对cd棒做的功等于电路中产生的电能 B、只有在cd棒做匀速运动时, F对cd棒做的功才等于电路中产生的电能 C、无论cd棒做何种运动, 它克服安培力所做的功一定等于电路中产生的电能 D、R两端的电压始终等于cd棒中的感应电动势的值 【例17】如图甲所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L.M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下.导轨和金属杆的电阻可忽略.让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦. (1)由b向a方向看到的装置如图乙所示,请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图. (2)在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小. (3)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值.
【例18】如图所示,在水平台面上铺设两条很长但电阻可忽略的平行导轨MN和PQ,导轨间宽度L=0.50 m.水平部分是粗糙的,置于匀强磁场中,磁感应强度B=0.60 T,方向竖直向上.倾斜部分是光滑的,该处没有磁场.直导线a和b可在导轨上滑动,质量均为m=0.20 kg,电阻均为R=0.15Ω.b放在水平导轨上,a置于斜导轨上高h=0.050 m处,无初速释放.设在运动过程中a、b间距离足够远,且始终与导轨MN、PQ接触并垂直,回路感应电流的磁场可忽略不计.求: (1)由导线和导轨组成回路的感应电流最大值是多少? (2)如果导线与水平导轨间的动摩擦因数μ=0.10,当导线b的速度达到最大值时,导线a的加速度多大? (3)如果导线与水平导轨间光滑,回路中产生多少焦耳热?
3、自感