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文档简介

2014届电磁感应专题复习一、电磁感应定律1、磁通量:穿过某一面积磁力线条数,是标量2磁通密度b(也叫磁感应强度):垂直磁场方向穿过单位面积磁力线条数,是矢量3二者关系:一般式:bscos,scos为面积垂直于b方向上的投影,是b与s法线的夹角特例:bs(当b与面垂直时)【例1】如图所示,匀强磁场的磁感强度b20t,指向x轴的正方向,且ab=40cm,bc=30cm,ae=50cm,求通过面积sl(abcd)、s2(befc)和s3(aefd)的磁通量1、2、3分别是多少? 【例2】如图所示,一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长磁铁n极附近下落,保持bc边在纸外,ad边在纸内,由图中的位置经过位置到位置,且位置和都很靠近位置,在这个过程中,线圈中的磁通量a是增加的; b是减少的c先增加,后减少; d先减少,后增加【例3】如图所示边长为100cm的正方形闭合线圈置于磁场中,线圈ab、cd两边中点连线oo/的左右两侧分别存在方向相同、磁感强度大小各为b106t,b2=04t的匀强磁场。若从上往下看,线圈逆时针转过370时,穿过线圈的磁通量改变了多少二、电磁感应1、电磁感应现象:只要穿过闭合回路中的磁通量发生变化,闭合回路中就会产生感应电流(如果电路不闭合只会产生感应电动势)2、法拉第电磁感应定律公式:(n为匝数,=末-初为磁通变化量,适用于求平均感应电动势)引起磁通量变化的三种情况: a、(感生电动势)s和不变,只有b改变,则(b垂直s,为b变化斜率)ab图2b0b、(动生电动势)b和不变,只有s改变(此时一般匝数n=1)平动切割(图2):转动切割(图1):c、磁场b和面积s不变,只有改变(交流电)rmbqpanbv【典型例4(动-电-动)】如图所示,匀强磁场的磁感应强度b0.2t,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v5m/s。导轨间距l40cm,磁场方向垂直轨道平面,电阻r0.5,其余电阻不计,摩擦也不计,试求:感应电动势的大小;感应电流的大小和方向;使金属棒匀速运动所需的拉力;感应电流的功率;拉力的功率。【练习1】如图,两根足够长的直金属导轨mn、pq平行放置在倾角为的绝缘斜面上,两导轨间距为l。m、p两点间接有电阻值为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。求:在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v时杆中的电流及杆的加速度大小;在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值。【练习2】两根光滑的足够长直金属导轨mn、mn平行置于竖直面内,导轨间距为l,导轨上端接有阻值为r的电阻,如图所示。质量为m、长度也为l、阻值为r的金属棒ab垂直于导轨放置,且与导轨保持良好接触,其他电阻不计。导轨处于磁感应强度为b、方向水平向里的匀强磁场中,ab由静止释放,在重力作用下向下运动,求:(1)ab运动的最大速度的大小;(2)若ab从释放至其运动达到最大速度时下落的高度为h,此过程中金属棒中产生的焦耳热为多少?三、感应电流方向的判断-楞次定律与右手定则1、右手定则-切割专用伸开右手,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。2、楞次定律(1)楞次定律的内容:(感应电流的)磁场(总是)阻碍(引起感应电流的磁通量的)变化(2)楞次定律的应用步骤“一原、二感、三电流”(增反减同)明确引起感应电流的原磁场在被感应的回路上的方向;搞清原磁场穿过被感应的回路中的磁通量增减情况;根据楞次定律(增反减同)确定感应电流的磁场的方向;运用安培定则判断出感生电流的方向。【典型例5(图像问题)】一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内,磁场方向垂直线圈所在的平面(纸面)向里,如图(甲)所示。磁感应强度b随t的变化规律如图(乙)所示。以i表示线圈中的感应电流,以图(甲)中线圈上箭头所示方向的电流为正,则以下的i-t图中正确的是【典型例6(图像问题)】如图所示,一个边长为a、电阻为r的等边三角形线框,在外力作用下,以速度v匀速穿过宽度均为a的两个匀强磁场。这两个磁场的磁感应强度大小均为b,方向相反。线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直。取逆时针方向的电流为正。若从图示位置开始,线框中产生的感应电流i与沿运动方向的位移x之间的函数图象,下面四个图中正确的是( )3、楞次定律的推广:(1)基本原理- “增反减同”。(2)来拒去留【例7】 如图所示,当条形磁铁突然向闭合铜环运动时,铜环里产生的感应电流的方向怎样?铜环运动情况怎样?(3)增缩减扩【例8】如图所示,光滑固定导轨m、n水平放置,两根导体棒p、q平行放置于导轨上,形成一个闭合回路,一条形磁铁从高处下落接近回路时( )(双项)ap、q将相互靠拢bp、q将相互远离c磁铁的加速度仍为gd磁铁的加速度小于g练习:1、如图5所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒pq、mn,当pq在外力作用下运动时,mn在磁场力作用下向右运动,pq所做的运动可能是( )a、向右匀加速运动 b、向左匀加速运动c、向右匀减速运动 d、向左匀减速运动2、如图9所示,光滑杆ab上套有一闭合金属环,环中有一个通电螺线管。现让滑动变阻器的滑片p迅速滑动,则 a当p向左滑时,环会向左运动,且有扩张的趋势b当p向右滑时,环会向右运动,且有扩张的趋势c当p向左滑时,环会向左运动,且有收缩的趋势d当p向右滑时,环会向右运动,且有收缩的趋势3、如图所示,在一蹄形磁铁两极之间放一个矩形线框abcd。磁铁和线框都可以绕竖直轴oo自由转动。若使蹄形磁铁以某角速度转动时,线框的情况将是 a静止 b随磁铁同方向转动c沿与磁铁相反方向转动 d要由磁铁具体转动方向来决定4、如图所示,在pq、qr区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场,磁场方向均垂直于纸面,一正方形导线框abcd位于纸面内,ab边与磁场的边界p重合。导线框与磁场区域的尺寸如图所示。从t=0时刻开始,线框匀速横穿两个磁场区域,以abcd为线框中的电流i的正方向,向左为导线框所受安培力的正方向,以下i t 2,4,6和ft关系示意图中正确的是 ( )(双项)5、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? 6、竖直放置的光滑u形导轨宽0.5m,电阻不计,置于很大

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