103高考物理专题复习电磁感应103Word格式.docx
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②磁通量的正、负不表示磁通量的方向,磁通量是____量。
③磁通量的变化量△φ=φ2一φ1,其数值等于初、末态穿过某个平面磁通量的差值.
例1:
如图1-1所示,一面积为S的长方形线圈有一半垂直处在磁感强度为B的匀强磁
场中,当线圈绕ab边转过600时,穿过线圈的磁通量为_______,当线圈绕ef边转过
图1-1
600时,穿过线圈的磁通量为______.
例2:
如图1-2所示,在线圈由位置1经位置2到达位置3的过程中,
线圈中磁通量如何变化?
图1-3
例3:
如图1-3所示,有两个线圈套在条形磁铁的中间,面积大小
图1-2
是Sa<
Sb,则有φa______φb
2.
(1)产生感应电流的条件:
只要穿过闭合电路的______发生变化,即△Φ≠0,闭合电路中就有感应电流产生.
(2)引起磁通量变化的常见情况.
①闭合回路的部分导线做切割磁感线运动,导致φ变.
②线圈在磁场中转动,导致φ变.③磁感应强度B变化,导致φ变.
例1:
在匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈,线圈平面垂直于磁场方向,当线圈在此磁场中做下列哪些运动时,线圈中能产生感应电流()
A.线圈沿自身所在的平面做匀速运动B.线圈沿自身所在的平面做加速运动
C.线圈绕任意一条直径做转动D.线圈沿着磁场方向向上移动
例2:
匀强磁场区域宽为d,一正方形线框abcd的边长为,且>
d,线框以速度v通过磁场区域,如图1-4所示,从线框进入到完全离开磁场的时间内,线框中没有感应电流的时间是(
)
图1-4
A.
B.
C.
D.
二.感应电流的方向
1.右手定则:
使磁感线垂直穿过掌心,让大姆指沿着__________则四指指向______.
注意点:
右手定则中四指所指的仅指电源____部的感应电流方向,若回路不闭合,也可代表从电源的____极指向____极的方向.
2.楞次定律:
感应电流的磁场总要阻碍______的磁通量的变化.这阻碍主要通过以下几方面体现出来:
①阻碍原来磁通量的变化:
当原来的磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向______;
当原来的磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向______.
②阻碍(导体.磁体)的相对运动,或改变闭合回路的有效面积.
3.注意点:
①阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量的变化快慢,这种变化将继续进行,最终结果不受影响.
②判断感应电流的方向用____手定则,判断感应电流产生的磁场方向用_______定则.
4.用楞次定律判定感应电流方向的步骤:
①明确闭合电路范围内原磁场的方向;
②分析穿过闭合电路的磁通量的变化情况;
③根据楞次定律判定感应电流的磁场方向;
④利用安培定则判定感应电流的方向。
如图2-1所示,有一固定的超导体圆环,在其右侧放一条形磁铁,此时圆环中没有电流,当把磁铁向右方移走时,由于电磁感应,在超导体圆环中产生了一定的电流,则这时的感应电流()
图2-1
A.方向如图所示,将很快消失B.方向如图所示,能继续维持
C.方向与图示相反,将很快消失D.方向与图示相反,将继续维持
如图2-2所示,光滑导轨MN水平放置,两根导体棒平行放于导轨上,形成一个闭合回路,当一条形磁铁从上方下落(未达导轨平面)的过程中,导体P、Q的运动情况是()
A.P、Q互相靠扰
图2-2
B.P、Q互相远离
C.P、Q均静止
D.因磁铁下落的极性未知,无法判断
例3:
(07年崇文一模)如图2-3所示,A、B都是很轻的铝环,分别调在绝缘
细杆的两端,杆可绕中间竖直轴在水平面内转动,环A是闭合的,环B是断开的。
若用磁铁分别接近这两个圆环,则下面说法正确的是()
A.图中磁铁N极接近A环时,A环被吸引,而后被推开
B.图中磁铁N极远离A环时,A环被排斥,而后随磁铁运动
图2-3
C.用磁铁N极接近B环时,B环被推斥,远离磁铁运动
D.用磁铁的任意一磁极接近A环时,A环均被排斥
例4:
如图2-4所示,条形磁铁用细线悬挂在O点。
O点正下方固定一个水
平放置的铝线圈。
让磁铁在竖直面内摆动,下列说法中正确的是()
A.在磁铁摆动一个周期内,线圈内感应电流的方向改变2次
B.磁铁始终受到感应电流磁场的斥力作用
C.磁铁所受到的感应电流对它的作用力始终是阻力
D.磁铁所受到的感应电流对它的作用力有时是阻力有时是动力
例5:
如图2-5所示,一个水平放置的矩形线圈abcd,在细长水平磁铁的S极附近
竖直下落,由位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ。
位置Ⅱ与磁铁同一平面,位置Ⅰ和Ⅲ都
图2-5
很靠近Ⅱ,则在下落过程中,线圈中的感应电流的方向为()
A.abcdaB.adcba
C.从abcda到adcbaD.从adcba到abcda
例6:
如图2-6所示,通电螺线管置于闭合金属环A的轴线上,那么当螺线管的电
图2-6
流I减小时(A环在螺线管中部)()
A.A环有缩小的趋势B.A环有扩大的趋势
C.螺线管有缩短的趋势 D.螺线管有伸长的趋势
例7:
(08年朝阳一模)如图2-7所示,A、B为两个闭合金属环挂在光滑的绝缘杆上,其中A环固定。
现给A环中分别通以如下图所示的四种电流,其中能使B环在0~t1时间内始终具有向右加速度的是()
图2-7
例8:
图2-9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,那么合上电键后可能出现的情况有:
a.将原线圈迅速插入副线圈时,灵敏电流计指针将__________.
图2-8
b.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,灵敏电流计指针将________.
三.法拉第电磁感应定律
1.在电磁感应现象中产生的电动势叫_____________,产生感应电动势的那部分导体相当于______.
注意:
当电路闭合时,回路有感应电流;
当电路断开时,没有感应电流,但__________依然存在。
2.感应电动势大小的求解:
⑴E=______(n为线圈匝数.本式是确定感应电动势的普遍规律,适用于导体回路.回路不一定闭合)
①在中(这里△φ总取绝对值),E的大小是由______及_________(即磁通量变化的快慢)决定的,与φ或△φ之间无大小上的必然联系.
②一般用以求E在△t时间内的________,但若是恒定的,则E是稳恒的.
③若B随时间变化,S不变,则________;
若S随时间变化,B不变,则________;
若B、S都随时间变化,则______________.
⑵E=________,(适用于回路中一部分导体在匀强磁场中做切割磁感线运动的情况,B、ν均与导线垂直,θ为ν与B的夹角)
①一般用以计算感应电动势的_________.
②若导线是曲折的,则是导线的有效切割长度.
以下说法中正确的是()
A.只要穿过闭合电路中的磁通量不为零,闭合电路中就一定有感应电流产生
B.穿过闭合电路中的磁通量减少,则电路中一定有感应电流产生
C.穿过闭合电路中的磁通量越大,闭合电路中的感应电动势越大
D.穿过闭合电路中的磁通量变化越快,闭合电路中的感应电动势越大
如图3-1所示,在竖直向下的匀强磁场中,将一水平放置的金属棒ab以水平速
度v0抛出,且棒与磁场垂直,设棒在落下的过程中不计空气阻力.则金属棒在运动过
程中产生的感应电动势大小变化情况是()
A.运动过程中感应电动势大小不变,且Ua>Ub
B.运动过程中感应电动势大小不变,且Ua<Ub
图3-1
C.由于速率不断增大,所以感应电动势不断变大,且Ua>Ub
D.由于速率不断增大,所以感应电动势不断变大,且Ua<Ub
窗体顶端
窗体底端
如图3-2所示,平行导轨间距为d,一端跨接一个电阻为R,匀强磁场的磁
感强度为B,方向与导轨所在平面垂直。
一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置,
金属棒与导轨的电阻不计。
当金属棒沿垂直于棒的方向以速度v滑行时,通过电
阻R的电流强度是()
A.B.C.D.
(08年宣武一模)如图3-3所示,有一匝接在电容器C两端的圆形导线回路,
垂直于回路平面以内存在着向里的匀强磁场B,已知圆的半径r=5cm,
电容C=20μF,当磁场B以4×
10-2T/s的变化率均匀增加时,则()
A.电容器a板带正电,电荷量为2π×
10-9C
B.电容器a板带负电,电荷量为2π×
C.电容器b板带正电,电荷量为4π×
图3-3
D.电容器b板带负电,电荷量为4π×
(09年海淀二模)两块水平放置的金属板问的距离为d,用导线与一个多匝线
圈相连,线圈电阻为r,线圈中有竖直方向均匀变化的磁场,其磁通量的变化率为k,电阻R与金属板连接,如图3-4所示。
两板间有一个质量为m,电荷量为+q的油滴恰
好处于静止状态,重力加速度为g,则线圈中的磁感应强度B的变化情况和线圈的匝
数n分别为()
图3-4
A.磁感应强度B竖直向上且正在增强,
B.磁感应强度B竖直向下且正在增强,
C.磁感应强度B竖直向上且正在减弱,
D.磁感应强度B竖直向下且正在减弱,
图3-5
如图3-5所示,导体棒长为,在垂直纸面向里的匀强磁场中以点为圆心做匀速圆周运动,角速度为。
磁感应强度为。
则导体棒中感应电动势的大小为_________.
四、电磁感应中的电路问题
方法:
在电磁感应现象中,切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路相当于_____。
解决电磁感应与电路综合问题的基本思路是:
(1)明确哪部分相当于电源,由法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向。
(2)画出等效电路图。
(3)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路的性质求解未知物理量。
如图4-1所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.2T,金属棒ab垂直在相互平行的金属导轨MN、PQ上向右做切割磁感线的匀速运动,速度大小为v=5m/s,导轨间距L=40cm,磁场方向垂直轨道平面,电阻R=0.5Ω,其余电阻不计,摩擦也不计,试求:
⑴感应电动势的大小;
⑵感应电流的大小和方向;
⑶使金属棒匀速运动所需的拉力;
图4-1
⑷感应电流的功率;
(5)拉力的功率.
把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环,水平固定在竖直向下,磁感应强度为B的匀强磁场中,如图4-2所示,一长度为2a,电阻等于R,粗细均匀的金属棒MN放在圆环上,它与圆环始终保持良好的接触。
当金属棒以恒定速度v向右移动经过环心O时,求:
(1)流过棒的电流的大小、方向及棒两端的电压UMN。
(2)在圆环和金属棒上消耗的总热功率。
图4-2
如图4-3所示,两个互相连接的金属圆环用同样规格、同种材料的导线制成,大环半径
是小环半径的4倍.若穿过大
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- 103 高考 物理 专题 复习 电磁感应
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