电磁感应复习总结)

电磁感应复习总结 1 4 电磁感应电磁感应 一 电路中产生感应电流的条件一 电路中产生感应电流的条件 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化 闭合电路中就会产生感应电流 这就是说产生感应电流的 条件有两个 和 若电路不闭合 则电路中就只产生 1 1 引起闭合电路中磁通量变化的原因 引起闭合电路中磁通量变化的原因 磁感应强度发生变化 线圈面积发生变化 磁场方向与线圈平面之间夹角发生变化 典型例题 1 如图所示 在一固定圆柱形磁铁的N极附近置一平面线圈abcd 磁铁轴线与线圈水平中心线xx 轴重合 下列说法正确的是 A 当线圈刚沿xx 轴向右平移时 线圈中有感应电流 B 当线圈刚绕xx 轴转动时 ad向外 bc向里 线圈中有感应电流 C 当线圈刚沿垂直纸面方向向外平移时 线圈中有感应电流 D 当线圈刚绕yy 轴转动时 ab向里 cd向外 线圈中有感应电流 2 2 切割磁感线 本质属于线圈面积发生变化 切割磁感线 本质属于线圈面积发生变化 闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动的过程 从效果来说 也就是闭合电路中磁通量发生变 化的过程 这两种产生电磁感应现象的效果是一致的 典型例题 2 如图所示 一个边长为L的正方形导线框以速度v匀速通过宽为d d L 的匀强磁场 在此过 程中线框中有感应电流的时间是 A 2d v B 2L v C L d v D L 2d v 二 楞次定律及其应用二 楞次定律及其应用 楞次定律的内容 感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 楞次定律不仅给出 了感应电流的方向 而且指明了电磁感应现象是完全符合能的转化和守恒定律的 1 1 理解楞次定律时要注意 理解楞次定律时要注意 1 阻碍 的含义是 增大时 B原与B感反向 减小时 B原与B感同向 2 2 应用楞次定律判断感生电流方向的步骤是 应用楞次定律判断感生电流方向的步骤是 1 确定原磁场的方向 2 确定原磁场磁通量的变化情况 3 电流磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化 4 右手螺旋定则确定感应电流的方向 典型例题 3 两圆环A B置于同一水平面上 其中A为均匀带电绝缘环 B为导体环 当A以如图所示的方 向绕中心转动的角速度发生变化时 B中产生如图所示方向的感应电流 则 电磁感应复习总结 2 4 A A可能带正电且转速减小 B A可能带正电且转速增大 C A可能带负电且转速减小 D A可能带负电且转速增大 3 3 要判断导体切割磁感线而产生的感生电流方向 用右手定则比较简便 右手定则是楞次定律的 要判断导体切割磁感线而产生的感生电流方向 用右手定则比较简便 右手定则是楞次定律的 特殊情况 特殊情况 4 如图所示 闭合铁芯的左边线圈L 连接一电阻R 右边线圈L2连接两 根平行导电导轨 导轨平面与匀强磁场的磁感线垂直 当导体棒MN向右 匀速运动时 L2中磁通量方向是 电阻R中的感应电流方向是 当导体棒MN向右加速运动时 L1中磁通量方向是 电阻R中的感应电流方向是 4 4 楞次定律推广形式 楞次定律推广形式 结果结果 总是阻碍总是阻碍 原因原因 典型例题 5 如图所示 MN是一根固定的通电长直导线 电流方向向上 今将一矩形金属线框abcd放在导 线上 让线框的位置偏向导线的左边 两者彼此绝缘 当导线中的电流突然增 大时 线框整体受力情况为 A 受力向右 B 受力向左 C 受力向上 D 受力为零 三 法拉第电磁感应定律及其应用三 法拉第电磁感应定律及其应用 1 1 感应电动势的大小 感应电动势的大小 公式 N t NBlv 对象闭合电路一段在磁场中运动的导体 内容 是 t时间内闭合电路的平均感应电动 势 是一段导体在某一时刻的瞬时感应 电动势 感应电动势为这段导体所 有 适用 范围 普遍适用只适用于导体切割磁力线运动 导 线 磁场B 速度v都垂直 2 2 关于磁通量的变化率 关于磁通量的变化率 在匀强磁场中 BSsin 是B与S的夹角 磁通量的变化率主要有以下几种情况 1 S 不变 B改变 Ssin 2 B 不变 S改变 Bsin t B t t S t 3 S B不变 改变 BS t sin 2 sin 1 t 电磁感应复习总结 3 4 典型例题 6 如图所示 边长为20cm的正方形单匝线圈abcd靠墙根斜放 线圈 平面与地面间夹角为30 该区域有B 0 2T 方向水平向右的匀强磁 场 现将cd边向右拉 ab边经0 1s着地 那么该过程中线框里产生的 平均感应电动势的大小为V 7 如图所示 金属棒ab长为0 5m 电阻为r 0 05 以v 4m s的速度向右匀速运动 金属框架 左端连有一个阻值为R 0 15 的电阻 框架本身电阻不计 匀强磁场的磁感应强度B 0 4T 则ab 上感应电动势的大小为 V 方向是 ab两端的电压Uab V 金属棒向右滑行1 6m的过程中 电阻R上产生的热量为 J 3 3 通过导线横截面的感应电量 通过导线横截面的感应电量 q I t N t N R t R 典型例题 8 如图所示 由一根绝缘导线绕成半径相同的两个小圆 水平放 置 匀强磁场垂直通过线圈平面 若将磁场的磁感强度由B增大到2B过程中 通过线圈的电量为Q 保持磁场的磁感强度B不变 则将线圈平面翻转90 线圈中通过的电量为 若将线圈中的一个小圈翻转180 通过线圈的电量为 9 如图所示是测磁感应强度的一种装置 把一个很小的测量线圈放在待 测处 测量线圈平面与该处磁场方向垂直 将线圈跟冲击电流计G串联 冲击电流计是一种测量电量的仪器 当用反向开关K使螺线管里的 电流反向时 测量线圈中就产生感应电动势 从而有电流流过G 该测 量线圈的匝数为N 线圈面积为S 测量线圈电阻为R 其余电阻不计 1 若已知开关K反向后 冲击电流计G测得的电量大小为q 则此时穿过每匝测量线圈的磁通量 的变化量为 用已知量的符号表示 2 待测处的磁感应强度的大小为B 1 电磁感应中的图像 电磁感应中的图像 10 2006天津 在竖直向上的匀强磁场中 水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈 规定线圈 中感应电流的正方向如图1所示 当磁场的磁感应强度B随时间t如图2变化时 下图中正确表 示线圈中感应电动势E变化的是 2 电磁感应中的等效电路 电磁感应中的等效电路 K 电磁感应复习总结 4 4 11 如图所示 匀强磁场垂直穿过框架平面 B 1T 金属杆ab长0 5m 其电阻Rab 0 5 电压表为理想电压表 电流表为理想 电流表 电阻R 1 5 杆ab以速度v 4m s向右匀速运动 则 1 当S接A时 电压 表的读数为 电流表的读数为 2 当S接B时 电压表的读数为 电流表的读数为 3 当S接C时 电压表的读数为 电流表的读数为 12 粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中 磁场方向垂直于线框平面 其边 界与正方形线框的边平行 现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场 如图所示 则在移动过程中线框的一边a b两点间电势差绝对值最大的是 3 电磁感应中的变加速直线运动 电磁感应中的变加速直线运动 13 如图所示 U形导体框架宽L lm 所在平面与水平面成 30 角 电阻不计 匀强磁场与框 架平面垂直 磁感应强度B 0 2T 导体棒ab质量为m 0 2kg 阻 值R 0 1 导体棒跨放在框架上且能无摩擦地滑动 求 1 导体棒ab下滑的最大速度 2 此时导体棒ab释放的电功率 4 电磁感应中的能量分析 电磁感应中的能量分析 14 2006上海 如图所示 平行金属导轨与水平面成 角 导轨与固定电阻R1和R2相连 匀强磁 场垂直穿过导轨平面 有一导体棒ab