電磁感應(yīng)知識(shí)點(diǎn)以及測(cè)試題_第1頁(yè)
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電磁感應(yīng)知識(shí)點(diǎn)以及測(cè)試題_第3頁(yè)
電磁感應(yīng)知識(shí)點(diǎn)以及測(cè)試題_第4頁(yè)
電磁感應(yīng)知識(shí)點(diǎn)以及測(cè)試題_第5頁(yè)
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1、 電磁感應(yīng)第一節(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象一磁通量1概念:在磁場(chǎng)中穿過某一面的磁感線條數(shù),叫做穿過這個(gè)面的磁通量磁通量是標(biāo)量2公式:,為面積S與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的夾角3單位:韋伯(Wb)1Wb=1T/m24如何理解磁通量的變化? 正確理解磁通量中以及磁通量的變化。若通過一個(gè)回路中有方向相反的磁場(chǎng),則不能直接用公式,求中應(yīng)考慮相反方向抵消以外剩余的磁通量,閉合曲面內(nèi)的磁通量為零磁通量的變化常用公式,或來計(jì)算,若開始和轉(zhuǎn)過后都與磁場(chǎng)垂直,穿過平面的磁通量是不同的,一正一負(fù),而不是零二電磁感應(yīng)現(xiàn)象1概念:由磁產(chǎn)生電的現(xiàn)象,稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象2感應(yīng)電流:由電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流,叫感應(yīng)電流。3產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:穿過閉合電路

2、的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生引起磁通量變化因素:從可知,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B發(fā)生變化;線圈的面積S發(fā)生變化;磁感應(yīng)強(qiáng)度B與面積S之間的夾角發(fā)生變化,這都可引起磁通量變化;三電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,機(jī)械能可轉(zhuǎn)化為電能,電能在不同電路之間還可以相互轉(zhuǎn)移,事實(shí)上能量無(wú)論是轉(zhuǎn)化還是轉(zhuǎn)移,總量保持不變【目標(biāo)測(cè)試】A組關(guān)于磁通量,正確的敘述是 ( )磁場(chǎng)中某一面積S與該處磁感應(yīng)強(qiáng)度B的乘積叫磁通量磁場(chǎng)中穿過某一面積磁通量的大小,等于穿過該面積的磁感線的總條數(shù)穿過任何閉合曲面的磁通量都為零磁通量也是反映磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量如圖所示,線圈abcd與通電直導(dǎo)線MN在同一平面內(nèi),當(dāng)

3、線圈從圖中位置移向,位置時(shí),磁通量的變化為:;:如圖所示,一個(gè)矩形線圈與通有相同大小的電流的平行直導(dǎo)線在同一平面,而且處在兩導(dǎo)線的中央則 ( )(A)兩電流同向時(shí),穿過線圈的磁通量為零 (B)兩電流反向時(shí),穿過線圈的磁通量為零 (C)兩電流同向或反向,穿過線圈的磁通量都相等 (D)因兩電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)是不均勻的,因此不能判定穿過線圈的磁通量是否為零恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一圓形的閉合導(dǎo)體線圈,線圈平面垂直于磁場(chǎng)方向,當(dāng)線圈在此磁場(chǎng)中做下列哪種運(yùn)動(dòng)時(shí),線圈中能產(chǎn)生感應(yīng)電流 ( )(A)線圈沿自身所在的平面做勻速運(yùn)動(dòng) (B)線圈沿自身所在平面做加速運(yùn)動(dòng) (C)線圈繞任意一條直徑做勻速轉(zhuǎn)動(dòng) (D)線圈繞任意

4、一條直徑做變速轉(zhuǎn)動(dòng)線圈在長(zhǎng)直導(dǎo)線電流的磁場(chǎng)中,作如圖所示的運(yùn)動(dòng),能產(chǎn)生感應(yīng)電流的( )(A)向右平動(dòng) (B)向下平動(dòng) (C)繞軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)(ad邊向外) (D)從紙面向紙外作平動(dòng) (E)向上平動(dòng)(E線圈有個(gè)缺口)第二節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小一感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源 (1)在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,不管電路是否閉合,只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化,電路中就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) (2)當(dāng)電路閉合時(shí),電路中才可能產(chǎn)生感應(yīng)電流,其強(qiáng)弱取決于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和閉合電路的電阻 (3)當(dāng)電路斷開時(shí),電路中沒有感應(yīng)電流,但感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)仍存在二法拉第電磁

5、感應(yīng)定律 (1)磁通量的變化率:磁通量的變化率反映磁通量的變化快慢,用表示 (2)法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容: 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與穿過這一電路的磁通量的變化率成正比 (3)公式,其中k為比例常數(shù) 當(dāng)、都取國(guó)際單位時(shí),所以有,若閉合線圈是一個(gè)匝線圈,相當(dāng)于n個(gè)電動(dòng)勢(shì)為的電源串聯(lián),此時(shí)。三部分導(dǎo)體做切割磁感應(yīng)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大?。鹤⒁猓汗剿?jì)算的是時(shí)間的平均電動(dòng)勢(shì)(若均勻變化,平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)),而一般用來求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值,特別是或變化的情況 中,v是導(dǎo)體垂直切割磁感線時(shí)的速度,是做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的部分導(dǎo)體的長(zhǎng)度,此式只適用于B、l、v三者垂直的情況;若B與v不垂直,可將B

6、或v之一進(jìn)行分解如果導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)的方向跟導(dǎo)線本身垂直,但跟磁感線方向有一夾角,則說明:1.產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流的條件:導(dǎo)體在磁場(chǎng)里做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體內(nèi)就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);穿過線圈的磁通量發(fā)生變化時(shí),線圈里就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)如果導(dǎo)體是閉合電路的一部分,或者線圈是閉合的,就產(chǎn)生感應(yīng)電流從本質(zhì)上講,上述兩種說法是一致的,所以產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件可以歸結(jié)為:穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化2.有感應(yīng)電流時(shí)必有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),但有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí),若電路斷開,則無(wú)感應(yīng)電流,所以判斷電磁感應(yīng)現(xiàn)象不只是看感應(yīng)電流的有無(wú),更重要的是看感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有無(wú)。3.注意磁通量()、磁通量的變化()、磁通量的變化率()三個(gè)不同層次的

7、物理量。磁通量是指穿過某個(gè)面積的磁感線數(shù)量,。磁通量的變化包含有兩種情況:一是穿過某個(gè)面積內(nèi)的磁通量增加,凡是磁通量從“無(wú)”變?yōu)椤坝小?,從“少”變成“多”都屬磁通量增加的情況,二是穿過某個(gè)面積內(nèi)的磁通量減少,凡是磁通量從“有”變成“無(wú)”,從“多”變?yōu)椤吧佟倍紝儆诖磐繙p小的情況,在應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律時(shí),通常磁通量的變化取此絕對(duì)值。引起磁通量變化可能有三種原因:B變化;S變化;B與S夾角變化。磁通量的變化率表示磁通量變化的快慢,當(dāng)穿過某個(gè)面積內(nèi)的磁通量最大時(shí),磁通量的變化率不一定最大,反之,穿過某個(gè)面內(nèi)的磁通量為零時(shí),磁通量的變化率不一定最小?!灸繕?biāo)測(cè)試】A組當(dāng)線圈中的磁通量發(fā)生變化時(shí),則

8、( )(A)線圈中一定有感應(yīng)電流(B)線圈中一定有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(C)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與線圈電阻無(wú)關(guān) (D)如有感應(yīng)電流,其大小與線圈的電阻有關(guān)閉合電路中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟穿過這一閉合電路的下列哪個(gè)物理量成正比 ( )(A)磁通量 (B)磁感應(yīng)強(qiáng)度(C)磁通量的變化率 (D)磁通量的變化量如圖所示,寫出下列各種情況下ab兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表示式(B、L、v、R已知)如圖所示,在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,將一水平放置的金屬棒ab以水平速度拋出,且棒與磁場(chǎng)垂直,設(shè)棒在運(yùn)動(dòng)過程中取向不變且不計(jì)空氣阻力,則金屬棒在運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小變化情況是 ( ) (A)越來越大 (B)越來越小(C)保持不變 (

9、D)無(wú)法判斷穿過一個(gè)單匝閉合線圈的磁通量每秒鐘均勻地減少2Wb,則 ( )(A)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定減少2V(B)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定增加2V(C)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定不變 (D)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均勻減少將一磁鐵同一位置緩慢地或迅速地插到閉合線圈中同樣的位置處,不發(fā)生變化的物理量是( )(A)磁通量的變化率 (B)感應(yīng)電流強(qiáng)度 (C)磁通量的變化量(D)消耗的機(jī)械功率 B組一個(gè)n匝的圓形線圈,放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線圈平面跟磁磁場(chǎng)方向成角,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化,線圈導(dǎo)線規(guī)格不變,下列方法中可使線圈中感應(yīng)電流增加一倍的是 ( )(A)將線圈匝數(shù)增加一倍 (B)將線圈面積增加一倍(C

10、)將線圈半徑增加一倍 (D)適當(dāng)改變線圈的取向單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)軸垂直于磁場(chǎng),若線圈所圍面積里磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示,則 ( ) 線圖中O時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大線圖中D時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零線圖中D時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大(D)線圖中O到D時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.4V如圖所示,正三角形abc的邊長(zhǎng)為L(zhǎng),在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以平行于bc邊的速度v垂直于磁場(chǎng)勻速運(yùn)動(dòng),則電壓表的示數(shù)為 Vab兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為 .把一個(gè)矩形線圈從有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速拉出,第一次速度為,第二次速度為,且2。則兩種情況下拉力的功之比,拉力的功率之比,線圈中產(chǎn)生的焦耳熱之比。如圖所示,半徑為r的n匝線圈套在邊長(zhǎng)為L(zhǎng)

11、的正方形abcd之外,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過該正方形面積(正方形外無(wú)磁場(chǎng)),當(dāng)磁場(chǎng)以的變化率均勻變化時(shí),線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為 . 如圖所示,有一夾角為的金屬角架,角架所圍區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為B,方向與角架所在平面垂直,一段直導(dǎo)線ab,從角頂c貼著角架以速度向右勻速運(yùn)動(dòng),求:t時(shí)刻角架的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);t時(shí)間內(nèi)角架的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。13.足夠長(zhǎng)的固定的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi),兩導(dǎo)軌間的距離為。導(dǎo)軌上面橫放著兩根導(dǎo)體棒,構(gòu)成矩形回路,如圖所示兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量皆為,電阻皆為R,回路中其余部分的電阻可不計(jì)在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為設(shè)兩導(dǎo)體棒均可沿導(dǎo)軌

12、無(wú)摩擦地滑行開始時(shí),棒靜止,棒有指向棒的初速度(見圖)若兩導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)中始終不接觸,求:在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的焦耳熱最多是多少當(dāng)棒的速度變?yōu)槌跛俣鹊臅r(shí),棒的加速度是多少? 14如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻、質(zhì)量的金屬棒CD垂直跨擱在位于水平面上的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌上,兩導(dǎo)軌間距也是L,棒與導(dǎo)軌間接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計(jì),導(dǎo)軌左端接有的電阻,量程為03.0A的電流表串接在一條導(dǎo)軌上,量程為01.0V的伏特表接在電阻R的兩端,垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)向下穿過平面,現(xiàn)以向右恒定外力F使金屬棒右移當(dāng)金屬棒以v=2m/s的速度在導(dǎo)軌平面上勻速滑動(dòng)時(shí),觀察到電路中的一個(gè)電表正好滿偏,而另一個(gè)電表未滿偏問:(1)此滿偏的電

13、表是什么表?說明理由(2)拉動(dòng)金屬棒的外力F多大? 第三節(jié)楞次定律-感應(yīng)電流的方向一楞次定律的內(nèi)容感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化對(duì)于楞次定律,可以理解為感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁通量總是阻礙閉合電路中的磁通量變化,即當(dāng)閉合電路中磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原來閉合電路中磁場(chǎng)方向相反;而當(dāng)閉合電路中磁通量減小時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原來閉合電路中磁場(chǎng)方向相同。二應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的具體步驟首先明確原磁場(chǎng)的方向(即穿過線圈的磁感線的方向);其次判斷穿過線圈的磁通量的改變情況(即是增加還是減少);根據(jù)楞次定律中的“阻礙”,確定感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向

14、;最后利用安培定則從感應(yīng)電費(fèi)的磁場(chǎng)方向判斷出感應(yīng)電流的方向?qū)嵸|(zhì):能的轉(zhuǎn)化與守恒的反映-用外力克服感應(yīng)電流磁場(chǎng)的阻礙作用,把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能?!灸繕?biāo)測(cè)試】A組1判斷圖所示的情況中,線圈中有無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生?2感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小( )(A)跟穿過閉合電路的磁通量有關(guān) (B)跟穿過閉合電路的磁通量的變化大小有關(guān) (C)跟閉合電路所在空間的磁感強(qiáng)度大小有關(guān) (D)跟穿過閉合電路的磁通量的變化快慢有關(guān)3在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的閉合線圈,當(dāng)它經(jīng)過如圖所示的位置時(shí),下列說法哪個(gè)正確 ( ) (A)穿過線圈的磁通量最大,線圈中感應(yīng)電流為零 (B)穿過線圈的磁通量最大,線圈中感應(yīng)電流不為零 (C)穿過線圈的磁通量為零

15、,線圈中感應(yīng)電流為零 (D)穿過線圈的磁通量為零,線圈中感應(yīng)電流不為零4如右圖所示,把矩形線框abcd放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)里,使它的平面與磁感線平行下面的各種措施中能使線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是 ( ) (A)使線框沿著磁感線方向左、右平移 (B)使線框沿著垂直于磁感線方向移動(dòng) (C)使線框以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng) (D)使線框以cd邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)5.矩形線圈abcd位于通電直導(dǎo)線附近,開始時(shí)與導(dǎo)線在同一平面,如圖所示,線圈的兩條邊與導(dǎo)線平行,要使線圈中產(chǎn)生順時(shí)針方向電流,下列方法正確的是 ( )(A)線圈不動(dòng),增大導(dǎo)線中的電流(B)線圈向上平動(dòng)(C)ad邊與導(dǎo)線重合,繞導(dǎo)線轉(zhuǎn)過一個(gè)小角度(D)以bc邊為軸轉(zhuǎn)過一個(gè)小

16、角度(E)以ab邊為軸轉(zhuǎn)過一個(gè)小角度B組6如圖所示,三個(gè)線圈在同一平面內(nèi)當(dāng)電流I減小時(shí),畫出a、b線圈的感應(yīng)電流的方向 7標(biāo)出圖中的各種情況下線圈的感應(yīng)電流的方向(在ab段用箭頭標(biāo)明即可)8在同一鐵芯上繞著兩個(gè)線圈,單刀雙擲開關(guān)原來接在點(diǎn)1,現(xiàn)把它從扳向2,如圖,試判斷在此過程中,在電阻R上的電流方向是 ( ) (A)先由PQ,再由QP (B)先由QP,再由PQ (C)始終由QP (D)始終由PQ9一平面線圈用細(xì)桿懸于P點(diǎn),開始時(shí)細(xì)桿處于水平位置,釋放后讓它在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)已知線圈平面始終與紙面垂直,當(dāng)線圈第一次通過位置I和位置時(shí),順著磁場(chǎng)的方向看去,線圈中感應(yīng)電流的方向分別為 (

17、) 位置I 位置 (A)逆時(shí)針方向 逆時(shí)針方向 (B)逆時(shí)針方向 順時(shí)針方向 (C)順時(shí)針方向 順時(shí)針方向 (D)順時(shí)針方向 逆時(shí)針方向10如圖所示,一水平放置的圓形通電線圈I固定,有另一個(gè)較小的線圈從正上方下落,在下落過程中線圈的平面保持與線圈I的平面平行且兩圓心在同一豎直線上,則線圈從正上方下落到穿過線圈直至在下方運(yùn)動(dòng)的過程中,從上往下看線圈 ( )(A)無(wú)感應(yīng)電流(B)有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流(C)有先順時(shí)針后逆時(shí)針的感應(yīng)電流(D)有先逆時(shí)針后順時(shí)針的感應(yīng)電流11如圖所示,條形磁鐵水平放置,一線圈在條形磁鐵正上方且線圈平面與磁鐵平行,線圈由N端勻速移到S端的過程中,判斷下列說法正確的是 (

18、 )(A)線圈中無(wú)感應(yīng)電流(B)線圈感應(yīng)電流的方向是abcd(C)線圈中感應(yīng)電流方向是先abcd再dcba(D)線圈中感應(yīng)電流方向是先dcba再abcd12如圖所示,一水平放置的矩形線圈abcd,在細(xì)長(zhǎng)的磁鐵的N極附近豎直下落,保持bc邊在紙外,ad邊在紙內(nèi),由圖中的位置經(jīng)過位置到位置,這三個(gè)位置離得很近,在這個(gè)過程中,線圈中感應(yīng)電流 ( ) (A)沿abcd流動(dòng)(B)沿dcba流動(dòng)(C)由到是沿abcd流動(dòng),由到是沿dcba流動(dòng)(D)由到是沿dcba流動(dòng),由到是沿abcd流動(dòng)13如圖所示,導(dǎo)線框abcd與通電直導(dǎo)線在同一平面內(nèi),直導(dǎo)線上電流恒定,當(dāng)線框由左向右勻速通過直導(dǎo)線時(shí),線框中感應(yīng)電流

19、的方向是 ( )先abcd,后dcba 始終dcba(C)先abcd,后dcba,再abcd(D)先dcba,后abcd,再dcba第四節(jié)楞次定律的應(yīng)用一楞次定律的推廣楞次定律主要強(qiáng)調(diào)感應(yīng)電流的方向總是使自己的磁場(chǎng)來阻礙原來磁通的變化,可將楞次定律中“阻礙”的含義推廣理解為以下幾種形式: (1)阻礙原磁通量的變化或原磁場(chǎng)的變化; (2)阻礙(導(dǎo)體的)相對(duì)運(yùn)動(dòng),可理解為“來拒去留”; (3)使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)二楞次定律的特例當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)體作切割磁感線時(shí),電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,這時(shí)感應(yīng)電流的方向可用右手定則判斷右手定則可看成楞次定律中的一種特殊情況,只適用于導(dǎo)體磁場(chǎng)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)而引起

20、的磁通量變化時(shí)確定感應(yīng)電流的方向三電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象是某些其他形式的能通過磁場(chǎng)變化轉(zhuǎn)化為電能的過程因此,必然符合能的轉(zhuǎn)化和守恒這一自然界的普通規(guī)律,所以能的轉(zhuǎn)化和守恒的觀點(diǎn)是解決是電磁問題的基本依據(jù)四安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律應(yīng)用于不同現(xiàn)象基本現(xiàn)象應(yīng)用的定則或定律運(yùn)動(dòng)電荷、電流產(chǎn)生磁場(chǎng)安培定則磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷、電流作用力左手定則電磁感應(yīng)部分導(dǎo)體作切割磁感線運(yùn)動(dòng)右手定則閉合回路的磁通量變化楞次定律問題討論如何正確理解楞次定律?感應(yīng)電流的磁場(chǎng),總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,即使磁通量變化的原因或方式不同,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)對(duì)其的阻礙作用卻總是存在的,而且處處體現(xiàn)對(duì)這種磁通

21、量改變的阻礙作用,若是由于原磁場(chǎng)的強(qiáng)弱變化而引起感應(yīng)電流,則當(dāng)原磁場(chǎng)變強(qiáng)時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向和原磁場(chǎng)方向相反,來阻礙這種磁場(chǎng)的增強(qiáng)若原磁通量的變化是由于電路的磁場(chǎng)相對(duì)位置的變化而產(chǎn)生的,則感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要使這種相對(duì)位置的變化受到阻礙,即電路和磁場(chǎng)都要受到一個(gè)和其相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反的力來阻礙這種相對(duì)位置的變化,必須強(qiáng)調(diào)的是,無(wú)論這種阻礙作用有多強(qiáng),都只是對(duì)原磁通量變化的一種阻礙,而不是阻止,因?yàn)檫@種變化一旦停止,感應(yīng)電流也就不可能產(chǎn)生五兩類重要綜合題電磁感應(yīng)問題中,有兩類重要綜合題,一是與動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)綜合的動(dòng)態(tài)分析思考方法是:電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電流通電導(dǎo)體受安培力合外力變化加速

22、度變化速度變化感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變化,周而復(fù)始地循環(huán),循環(huán)結(jié)束時(shí),加速度等于零,導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)要畫好受力圖,抓住a=0時(shí),速度v達(dá)最大值的特點(diǎn)如右圖所示,用恒定外力F拉動(dòng)放在金屬框架上的導(dǎo)體時(shí),設(shè)電路中的電阻為R保持不變,在穩(wěn)定前,有:又則因此,導(dǎo)體作著加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)a=0時(shí),速度達(dá)到最大,其值為二是與功、能、動(dòng)量守恒的綜合應(yīng)用此類問題中當(dāng)然要涉及閉合電路的計(jì)算方法是:在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,如有相當(dāng)?shù)亩鄠€(gè)電源,要把電源的聯(lián)接方式搞清,以便計(jì)算總電動(dòng)勢(shì)電源與外電路組成了閉合電路,還要弄清外電路的聯(lián)接方式,以便進(jìn)行電路計(jì)算較復(fù)雜的電路還要畫出等效電路圖上圖中,在穩(wěn)定前,外力的功一部分用于

23、克服磁場(chǎng)力的功,另一部分用于增加導(dǎo)體的動(dòng)能。其中克服磁場(chǎng)力的功就轉(zhuǎn)化為電路中的電能,在純電阻情況下最后轉(zhuǎn)化為全電路中的內(nèi)能(焦耳熱)??梢员硎緸榉€(wěn)定后,導(dǎo)體做勻速運(yùn)動(dòng),0,所以:。即此時(shí)外力的功完全轉(zhuǎn)化為電路的電能,最后以焦耳熱的形式放出?!灸繕?biāo)測(cè)試】A組下列說法中正確的是 ( )(A)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是和回路中原磁場(chǎng)方向相反(B)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是和回路中原磁場(chǎng)方向相同(C)當(dāng)閉合回路中原磁場(chǎng)的磁通量變化時(shí),由于感應(yīng)電流的阻礙作用,回路中總磁通量可能不變(D)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向可能和原磁場(chǎng)方向相同,也可能和原磁場(chǎng)的方向相反如圖所示,通電導(dǎo)線。和閉合金屬線框在同一平面內(nèi),導(dǎo)線上電流方向向上,當(dāng)

24、電流突然減小時(shí) ( )(A)線框中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流,同時(shí)向?qū)Ь€靠近(B)線框中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流,同時(shí)遠(yuǎn)離導(dǎo)線(C)線框中產(chǎn)生逆時(shí)針的感應(yīng)電流,同時(shí)遠(yuǎn)離導(dǎo)線(D)線框中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流,同時(shí)向?qū)Ь€靠近如圖所示,在置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的平行導(dǎo)軌上,橫跨在兩軌間的導(dǎo)體桿PQ以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)。已知磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面(即紙面)向外,導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),閉合電路acQPa中除電阻R外,其它部分的電阻不計(jì),則 ( )(A)電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為=BIL (B)電路中的感應(yīng)電流I= eq f(BLv,R) (C)通過電阻R的電流方向是由c向a(D)通過PQ桿中的電流方向是由Q

25、向P如圖所示,在磁感強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,讓長(zhǎng)為0.4m、阻值為0.5的導(dǎo)體AB在金屬框上以5的速度向右滑動(dòng)如果,其它導(dǎo)線上的電阻可忽略不計(jì),試求:(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大??; (2)通過R1的電流大??; (3)R2消耗的電功率; (4)在圖中標(biāo)出AB所受磁場(chǎng)力的方向B組如圖所示,在線圈的左、右兩側(cè)分別套上絕緣的金屬環(huán)a、b,在導(dǎo)體在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中下落的瞬時(shí),a、b環(huán)將 ( )(A)向線圈靠攏 (B)向兩側(cè)跳開(C)一起向左側(cè)運(yùn)動(dòng) (D)一起向右側(cè)運(yùn)動(dòng)如圖所示,固定在水平面內(nèi)的兩光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ,兩根導(dǎo)體棒a、b平行放于導(dǎo)軌上,形成一個(gè)閉合回路,當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí) ( )

26、 (A)a、b將互相靠攏 (B)a、b將互相遠(yuǎn)離 (C)磁鐵的加速度仍為g (D)磁鐵的加速度小于g如圖所示,一閉合直角三角形線框以速度v勻速穿過勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域從BC邊進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)開始計(jì)時(shí),到A點(diǎn)離開磁場(chǎng)區(qū)止的過程中,線框內(nèi)感應(yīng)電流的情況(以逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较?是如圖所示中的 ( )如圖所示,在一均勻磁場(chǎng)中有一U形導(dǎo)線框abcd,線框處于水平面,磁場(chǎng)與線框平面垂直,R為一電阻,ef為垂直于ab的一根導(dǎo)體桿,它可在ab、cd上無(wú)摩擦地滑動(dòng)。桿ef及線框中導(dǎo)線的電阻都可不計(jì)。開始時(shí),給ef一個(gè)向右的初速度,則(A)ef將減速向右運(yùn)動(dòng),但不是勻減速 (B)ef將勻減速向右運(yùn)動(dòng),最后停止 (C)ed

27、將勻速向右運(yùn)動(dòng) (D)ef將往返運(yùn)動(dòng)如圖所示,有兩根和水平方向成角的光滑平行的金屬軌道,上端接有可變電阻R,下端足夠長(zhǎng),空間有垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度為B。一根質(zhì)量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑下,經(jīng)過足夠長(zhǎng)的時(shí)間后,金屬桿的速度會(huì)趨近于一個(gè)最大速度vm,則以下選項(xiàng)中正確的有( )(A)如果B增大,vm將變大(B)如果變大,vm將變大(C)如果R變大,vm將變大(D)如果m增大,vm將變大如圖所示,虛線框abcd內(nèi)為一矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,ab=2bc,磁場(chǎng)方向垂直于紙面;實(shí)線框是一正方形導(dǎo)線框,邊與ab邊平行。若將導(dǎo)線框勻速地拉離磁場(chǎng)區(qū)域,以表示沿平行于ab的方向拉出過程中外力所做的功,

28、表示沿平行于bc的方向拉出過程中外力所做的功,則(A)= (B)=2(C)=2 (D)=4如圖所示,ab棒受一沖量作用后以初速度沿水平面內(nèi)的導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng),經(jīng)一段時(shí)間后 而停止,ab的質(zhì)量,導(dǎo)軌寬,電阻,其余電阻不計(jì),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T,桿和導(dǎo)軌間的摩擦系數(shù),測(cè)得整個(gè)過程中通過導(dǎo)線的電量庫(kù)侖求:(1)整個(gè)過程中產(chǎn)生的電熱 (2)ab桿的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t.如圖所示,電阻為R的矩形線框,長(zhǎng)為,寬為a,在外力的作用下,以速度v向右運(yùn) 動(dòng),通過寬度為d,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)在下列兩種情況下求外力作的功: (1)Ld時(shí)14. 如圖所示,在光滑的水平面上,有一半徑為r為10cm,電阻R為1,質(zhì)量m為0.1kg

29、的金屬環(huán)以速度向一有界磁場(chǎng)滑去勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T從環(huán)剛進(jìn)人磁場(chǎng)算起,到剛好有一半進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),圓環(huán)釋放了3.2J熱量求:(1)此時(shí)圓環(huán)中電流的即時(shí)功率 (2)此時(shí)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的加速度 15.金屬桿a在離地h高處從靜止開始沿弧形金屬軌道下滑,導(dǎo)軌的水平部分有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,水平部分放有一金屬桿b,已知,導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),不計(jì)摩擦,如圖所示求: (1)a和b的最大速度分別為多大?(2)整個(gè)過程中釋放出來的電能是多少?(設(shè)已知)16如圖所示,AB、CD是兩根足夠長(zhǎng)的固定平行金屬導(dǎo)軌,兩導(dǎo)軌間的距離為l,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為,在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面斜向上方的勻強(qiáng)

30、磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,在導(dǎo)軌的A、C端連接一個(gè)阻值為R的電阻一根垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒ab,質(zhì)量為m,從靜止開始沿導(dǎo)軌滑,求ab棒的最大速度已知ab與導(dǎo)軌間的摩擦系數(shù)為,導(dǎo)軌和金屬棒的電阻都不計(jì) 第五節(jié)自感現(xiàn)象及其應(yīng)用一自感現(xiàn)象1自感現(xiàn)象:所謂“自感”簡(jiǎn)單地說,就是“自我感應(yīng)”,就是流過線圈的電流發(fā)生變化時(shí),線圈的自身就感應(yīng)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),產(chǎn)生感應(yīng)電流,這個(gè)自感電動(dòng)勢(shì)或自感電流總是阻礙原電流的變化 2自感電動(dòng)勢(shì)、自感系數(shù) 自感電動(dòng)勢(shì)的大小可用公式計(jì)算,式中L叫自感系數(shù),它是由線圈自身的特性決定的線圈的橫截面積越大,線圈越大,匝數(shù)越密,它的自感系數(shù)越大另外,有鐵芯的線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時(shí)大得多

31、 線圈中磁通量的變化率與線圈中電流的變化成正比,自感電動(dòng)勢(shì)公式與法拉第電磁感應(yīng)定律是一致的自感是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的一個(gè)特例 自感系數(shù)的單位是享利,符號(hào)是H享利這個(gè)單位較大,常用的較小的單位有毫享(mH)和微享(),13兩種典型的自感現(xiàn)象:注意:在斷電自感現(xiàn)象中,S打開后,通過小燈泡A的電流方向與穩(wěn)定時(shí)相反(與原線圈中的電流同向);通過小燈A的電流強(qiáng)度始終小于穩(wěn)定時(shí)通過線圈中的電流強(qiáng)度-它從穩(wěn)定時(shí)通過線圈的電流逐漸減到零。二自感現(xiàn)象的應(yīng)用-日光燈原理 日光燈燈管的兩端各有一個(gè)燈絲,燈管內(nèi)充有微量的氬和稀薄的汞蒸氣,燈管內(nèi)壁上涂有熒光粉兩個(gè)燈絲之間的氣體導(dǎo)電時(shí)發(fā)出紫外線,使涂在管壁上的熒光粉發(fā)生柔和的

32、可見光 日光燈電路如圖所示,日光燈管主要由燈管、鎮(zhèn)流器、啟動(dòng)器組成,鎮(zhèn)流器是一個(gè)帶鐵芯的線圈,自感系數(shù)很大當(dāng)起動(dòng)器的動(dòng)片與靜片突然分離時(shí),由于流過鎮(zhèn)流器的電流急劇減小,由可知,會(huì)產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì),這個(gè)電動(dòng)勢(shì)要阻礙原來電流的減小,因而這個(gè)自感電動(dòng)勢(shì)的方向與原來電壓方向相同,這個(gè)自感電動(dòng)勢(shì)與電源電壓加在一起,形成一個(gè)瞬時(shí)高壓,加在燈管兩端,使燈管中的氣體電離,形成電流,于是燈管成為電流通路開始發(fā)光 日光燈正常發(fā)光時(shí),燈管電阻變得很小,這時(shí)又要使加在燈管上的電壓低于電源電壓在日光燈正常發(fā)光時(shí),由于交變電流通過鎮(zhèn)流器的線圈,線圈中就會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),它總是阻礙電流的變化這時(shí)鎮(zhèn)流器起降壓限流作用,保

33、證日光燈正常工作【目標(biāo)測(cè)試】A組如圖所示的電路,L是自感線圈,R是一個(gè)燈泡,以下判斷中正確的是 ( )(A)開并S接通的瞬間和斷開的瞬間,電流方向都是(B)接通S瞬間電流由,斷開S瞬間電流由(C)S接通瞬間電流由,S斷開瞬間無(wú)電流(D)S接通瞬間和斷開瞬間燈泡中均無(wú)電流通過在如圖所示的實(shí)驗(yàn)中,帶鐵芯的、電阻較小的線圈L和燈A并聯(lián)當(dāng)合上電鍵K后燈A正常發(fā)光下列說法中正確的是 ( ) (A)當(dāng)斷開K時(shí),燈A立即熄滅(B)當(dāng)斷開K時(shí),燈A突然閃亮后熄滅 (C)若用阻值與線圈L相同的電阻取代L接人電路,當(dāng)斷開K,燈A立即熄滅 (D)若用阻值與線圈L相同的電阻取代L接入電路,當(dāng)斷開K,燈A突然閃亮后熄滅

34、在如圖所示的電路中,與是完全相同的燈泡,線圈L的電阻可忽略不計(jì),下列說法中正確的是 ( )(A)合上開關(guān)K接通電路時(shí),先亮,后亮,最后一樣亮 (B)合上開關(guān)K接通電路時(shí),與始終一樣亮(C)斷開開關(guān)K切斷電路時(shí),立刻熄滅,過一會(huì)兒才熄滅(D)斷開開關(guān)K切斷電路時(shí),與都要過一會(huì)兒才熄滅【綜合測(cè)試】一不定項(xiàng)選擇題恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一圓形的閉合線圈,線圈平面垂直于磁楊方向,當(dāng)線圈在此磁場(chǎng)中做下列哪種運(yùn)動(dòng)時(shí),線圈中能產(chǎn)生感應(yīng)電流? ( )(A)線圈繞任意一條直徑做勻速轉(zhuǎn)動(dòng) (B)線圈繞任意一條直徑做變速轉(zhuǎn)動(dòng) (C)線圈沿自身所在的平面做勻速運(yùn)動(dòng) (D)線圈沿自身所在的平面做加速運(yùn)動(dòng)1931年英國(guó)物理學(xué)家

35、狄拉克從理論上預(yù)言:存在只有一個(gè)磁極的粒子,即“磁單極子”。1982年,美國(guó)物理學(xué)家卡布萊設(shè)計(jì)了一個(gè)尋找磁單極子的實(shí)驗(yàn),他設(shè)想,如果一個(gè)只有N極的磁單極子從上向下穿過如圖所示的電阻趨于零的超導(dǎo)線圈,那么從上向下看,這個(gè)線圈中將出現(xiàn)()(A)有感應(yīng)電流,且電流逐漸減小最后減為零(B)有感應(yīng)電流,這一電流大小和方向恒定(C)形成持續(xù)的abcda流向的感應(yīng)電流(D)形成持續(xù)的adcba流向的感應(yīng)電流在如圖所示的四個(gè)圖中,閉合金屬圓環(huán)均靜置于光滑的水平面上,圓環(huán)的圓心為O,直導(dǎo)線ab固定于同一水平面上且與金屬環(huán)絕緣,二者之間的摩擦不計(jì),ab中通有由a至b的電流,當(dāng)ab中的電流增大時(shí),金屬環(huán)向左平動(dòng)的是

36、 ( )如圖所示,回路豎直放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的方向垂直于回路平面向外。導(dǎo)體AC可以貼著光滑豎直長(zhǎng)導(dǎo)軌下滑。沒回路的總電阻恒定為R,當(dāng)導(dǎo)體AC從靜止開始下落后,下面敘述中正確的說法有( )(A)導(dǎo)體下落過程中,機(jī)械能守恒(B)導(dǎo)體加速下落過程中,導(dǎo)體減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為在電阻上產(chǎn)生的熱量(C)導(dǎo)體加速下落過程中,導(dǎo)體減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體增加的動(dòng)能和回路中增加的內(nèi)能(D)導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定速度后的下落過程中,導(dǎo)體減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為回路中的內(nèi)能圖為地磁場(chǎng)磁感線的示意圖,在北半球地磁場(chǎng)的堅(jiān)直分量向下。飛機(jī)在我國(guó)上空勻速巡航。機(jī)翼保持水平,飛行高度不變。由于地磁場(chǎng)的作用,金屬機(jī)翼上有電勢(shì)差。設(shè)飛行員左方機(jī)翼未端處的電勢(shì)為U1,右方機(jī)翼未端處的電勢(shì)力U2,( )(A)若飛機(jī)從西往東飛,U1比U2高(B)若飛機(jī)從東往西飛,U2比U1高(C)若飛機(jī)從南往北飛,U1比U2高(D)若飛機(jī)從北往南飛,U2比U1高如圖(),圓

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