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人教版 高中物理 选修3-2 第五节 电磁感应定律的应用 同步练习习题一(含答案解析)

人教版 高中物理 选修3-2 第五节 电磁感应定律的应用 同步练习习题一(含答案解析)
人教版 高中物理 选修3-2 第五节 电磁感应定律的应用 同步练习习题一(含答案解析)

人教版高中物理选修3-2 第五节电磁感应定律的应用同步练习习题一(含

答案解析)

基础达标

1.如图1所示,一个闭合电路静止于磁场中,由于磁场强弱的变化,而使电路中产生了感生电动势.下列说法中正确的是…()

A.磁场变化时,会在空间激发一种电场

B.使电荷定向移动形成电流的力是磁场力

C.使电荷定向移动形成电流的力是电场力

D.以上说法都不对

答案:AC 图1

2.如图2所示,一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动,当磁感应强度均匀增大时,此粒子的动能将()

A.不变

B.增加

C.减少

D.以上情况都可能

答案:B 图2

3.穿过一个电阻为1 Ω的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒钟均匀地减少2 Wb,则()

A.线圈中的感应电动势一定是每秒减少2 V

B.线圈中的感应电动势一定是2 V

C.线圈中的感应电流一定是每秒减少2 A

D.线圈中的感应电流一定是2 A

答案:BD

4.如图3所示,导体AB在做切割磁感线运动时,将产生一个电动势,因而在电路中有电流通过.下列说法中正确的是()

A.因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势

B.动生电动势的产生与洛伦兹力有关

C.动生电动势的产生与电场力有关

D.动生电动势和感生电动势的产生原因是一样的

答案:AB 图3

5.在匀强磁场中,ab、cd两根导体棒沿两根导轨分别以速度v1、v2滑动,如图4所示.下列情况中,能使电容器获得最多电荷量且左边极板带正电的是()

=v2,方向都向右

A.v

B.v1=v2,方向都向左

C.v1>v2,v1向右,v2向左

D.v1>v2,v1向左,v2向右

答案:C 图4

6.某空间出现了如图5所示的一组闭合的电场线,这可能是…()

A.沿AB方向磁场在迅速减弱

B.沿AB方向磁场在迅速增强

C.沿BA方向磁场在迅速增强

D.沿BA方向磁场在迅速减弱

答案:AC 图5

7.如图6所示,金属杆ab以恒定的速率v在光滑平行导轨上向右滑行.设整个电路中总电阻为

R(恒定不变),整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中,下列叙述正确的是…()

A.ab杆中的电流与速率v成正比

B.磁场作用于ab杆的安培力与速率v成正比

C.电阻R上产生的电热功率与速率v的平方成正比

D.外力对ab杆做功的功率与速率v的平方成正比

答案:ABCD 图6

8、如图7所示,一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动,当磁感应强度均匀增

大时,此粒子的动能将()

A.不变

B.增加

C.减少图7

D.以上情况都可能

答案:B

9.如图8所示,A、B为大小、形状均相同且内壁光滑,但用不同材料制成的圆管,竖直固定在

相同高度.两个相同的磁性小球,同时从A、B管上端的管口无初速释放,穿过A管的小球比穿过B管

的小球先落到地面.下面对于两管的描述中可能正确的是()

A.A管是用塑料制成的,B管是用铜制成的

B.A管是用铝制成的,B管是用胶木制成的

C.A管是用胶木制成的,B管是用塑料制成的

D.A管是用胶木制成的,B管是用铝制成的

图8

答案:AD

10、如图9所示,空间有一个方向水平的有界磁场区域,一个矩形线框,自

磁场上方某一高度下落,然后进入磁场,进入磁场时,导线框平面与磁场方向垂直。则在进入时导线

框不可能()

A、变加速下落

B、变减速下落

C、匀速下落图9

D、匀加速下落

思路解析:线框下落时的高度不同,进入磁场时的速度、产生的感应电动势、感

应电流、线框所受的安培力不同,可能大于、等于或小于线框重力,故线框的运动可能有三种,只有D

是不可能的。

答案:D

11、一条形磁铁与导线环在同一平面内,磁铁中央与线圈中心重合,如图10所示,为了在导线环

中得到图示方向的电流I,磁铁应该()

A、N极向纸内、S极向纸外绕O点转动图10

B、N极向纸外、S极向纸内绕O点转动

C、磁铁沿垂直于纸面方向向纸外平动

D、磁铁沿垂直于纸面方向向纸内平动

答案:A

能力达标

12、两圆环A、B置于同一水平面内,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环,当A带正电且转

速增大并以如图11所示的方向绕中心转动时,B中()

A、产生如图方向相反的电流

B、产生如图方向的电流

C、不产生电流

D 、以上说法都有可能正确

答案:B 图11

13、如图12所示,两根相距为L 的竖直平行金属导轨位于磁感应强度为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,导轨电阻不计,另外两根与上述光滑导轨保持良好接触的金属杆ab 、cd 质量均为m ,电阻均为R.若要使cd 静止不动,则ab 杆应向_____________运动,速度大小为______________,作用于ab 杆上的外力大小为______________.

图12

答案:上 222l

B m g R 2mg 14、如图13所示为两个同心闭合线圈的俯视图,若内线圈中通有图示的电流I 1,则当I 1增大时,关于外线圈中的感应电流I 2的方向及I 2受到的安培力F 的方向,下列判断正确的是( )

A 、I 2沿顺时针方向,F 沿半径指向圆心

B 、I 2沿逆时针方向,F 沿半径背离圆心

C 、I 2沿逆时针方向,F 沿半径指向圆心

D 、I 2沿顺时针方向,F 沿半径背离圆心

答案:B 图13

15、如图14所示,矩形线圈一边长为a ,另一边长为b ,电阻为R ,在它以速度v 匀速穿过宽度为L 、磁感应强度为B 的匀强磁场的过程中,若b >L ,产生的电能为__________;通过导体截面的电荷量为__________;若b <L ,产生的电能为__________;通过导体截面的电荷量为__________. 思路解析:当b >L 时,线圈匀速运动产生感应电流的有效位移为2L ,即有感应电流的时间为t 1=v

L 2,再根据E=Bav ,E 电=R E 2t 1,q=It=R

E t 1,可得出答案;当b <L 时,线圈匀速运动

产生感应电流的有效位移为2b ,即有感应电流的时间为t 2=

v b 2,用同样的方法可

求得答案。 答案:R Lv a B 222 R B a L 2 R bv a B 222 R

B a b 2 16、如图15所示,均匀金属环的电阻为R ,其圆心O ,半径为L.一金属杆OA ,质量可忽略不计,电阻为r ,可绕O 点转动,A 端固定一质量为m 的金属球a ,球上有孔,套在圆环上可无摩擦滑动,Ob 为一导线,整个装置放在与环平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B.现把金属杆OA 从水平位置由静止释放运动到竖直位置,球a 的速度为v ,则OA 到竖直位置时产生的电动势为________________;此时OA 所受安培力的功率为______________;杆OA 由水平位置转到竖直位置这段时间内,电路中转化的内能为________________.

思路解析:OA 的转动切割磁感线,求运动到最低点时的瞬时电动势和瞬时功率,

应用法拉第电磁感应定律时,要运用旋转切割的情况.最后要求的是过程量,应用能量

的转化和守恒。

答案:21BLv r R v L B 4222+ mgL-2

1mv 2 图15 17、一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面,规定向里为正方向,在磁场中有一金属圆环,圆环平面位于纸面内,如图16所示.现令磁感应强度B 随时间变化,先按如图所示的Oa 图线变化,后来又按照图线bc 、cd 变化,令E 1、E 2、E 3分别表示这三段变化过程中的感应电动势的大小,I 1、I 2、I 3分别表示对应的感应电流,则( )

图16

A 、E 1>E 2,I 1沿逆时针方向,I 2沿顺时针方向

B 、E 1<E 2,I 1沿逆时针方向,I 2沿顺时针方向

C 、E 1<E 2,I 2沿顺时针方向,I 3沿顺时针方向

D 、

E 3=E 2,I 2沿顺时针方向,I 3沿逆时针方向

思路解析:bc 段与cd 段磁场的变化率相等,大于aO 的磁场变化率.

答案:BC

18、在平行于水平地面的有界匀强磁场上方,有三个单匝线框A 、B 、C ,从静止开始同时释放,磁感线始终与线框平面垂直.三个线框都是由相同的金属材料做成的相同正方形,其中A 不闭合,有个小缺口;B 、C 都是闭合的,但B 导线的横截面积比C 的大,如图17所示.下列关于它们的落地时间的判断正确的是( )

A 、A 、

B 、

C 同时落地

B 、A 最迟落地

C 、B 在C 之后落地

D 、B 和C 在A 之后落地 图17

思路解析:A 中无感应电流,在进入和穿出磁场的过程中只受重力作用;B 、C 在进入和穿出磁场的过程中都有感应电流产生,都受向上的安培力作用,下落的加速度小于重力加速度,所以比A 要晚落地;设线圈的边长为l ,导线的横截面积为S ,材料的密度为δ,电阻率为ρ,进入或穿出时的速度为v ,磁感应强度为B ,则线圈中产生的感应电动势为E=BLv ,感应电流为I=R

E ,电阻为R=ρS l 4,安培力为F=BIl ,由牛顿第二定律加速度为a=m

F mg -,线圈的质量为m=4δSl.将上述方程整理后得:a=g-δρ162v B .加速度与导线的粗细无关,故B 、C 同时落地.

答案:D

19、如图18所示,在物理实验中,常用“冲击式电流计”来测定通过某闭合电路的电荷量。探测器线圈和冲击电流计串联后,又能测定磁场的磁感应强度.已知线圈匝数为n ,面积为S ,线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R.把线圈放在匀强磁场时,开始时线圈与磁场方向垂直,现将线圈翻转180°,冲击式电流计测出通过线圈的电荷量为q ,由此可知,被测磁场的磁感应强度B=______________。

图18 答案:nS

qB 2 20、(2006天津高考理综)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20甲所示,当磁场的磁感应强度B 随时间t 如图19乙变化时,正确表示线圈中感应电动势E 变化的是图4-5-14中的( )

图19

图20

思路解析:由法拉第电磁感应定律,E=n t ??Φ=n t S B ???,在t=0到t=1 s,B 均匀增大,则t

B ??为一恒量,则E 为一恒量,再由楞次定律,可判断感应电动势为顺时针方向,则电动势为正值,在t=1 s 到t=3 s,B 不变化,则感应电动势为零,在t=3 s 到t=5 s,B 均匀增大,则

t B ??为一恒量,但B 变化得较慢,则E 为一恒量,但比t=0到t=1 s 小,再由楞次定律,可判断感应电动势为逆时针方向,则电动势为负值,所以A 选项正确.

答案:A

21、有一面积为150 cm 2的金属环,电阻为0.1 Ω,在环中100 cm 2的同心圆面上存在如图21(b )所示的变化的磁场,在0.1 s 到0.2 s 的时间内环中感应电流为__________,流过的电荷量为__________.

图21

答案:0.1 A 0.01 C

22、如图22所示,两根平行金属轨道固定在水平桌面上,每根导轨每米的电阻为r 0=0.10 Ω,导轨的端点P 、Q 用电阻可忽略的导线相连,两导轨间的距离l=0.20 m ,有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面,已知磁感应强度B 与时间t 的关系为B=kt ,比例系数k=0.02 T/s.一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动.在滑动过程中保持与导轨垂直,在t=0时刻,金属杆紧靠在P 、Q 端,在外力作用下,杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动,求在t=6.0 s 时金属杆所受的安培力。

图22

答案:1.44×10-3 N

23、如图23所示,面积为0.2 m2的100匝线圈处在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面.已知磁感应强度随时间变化的规律为B=(2+0.2t)T,定值电阻R1=6 Ω,线圈电阻R2=4 Ω,求:

图23

(1)磁通量变化率、回路中的感应电动势;

(2)a、b两点间的电压U ab.

答案:(1)0.04 Wb/s 4 V (2)2.4 V

高中物理电磁感应测试题及答案.doc

电磁感应试题 一.选择题 1.关于磁通量的概念,下面说法正确的是 () A .磁感应强度越大的地方,穿过线圈的磁通量也越大 B.磁感应强度大的地方,线圈面积越大,则穿过线圈的磁通量也越大 C.穿过线圈的磁通量为零时,磁通量的变化率不一定为零 D.磁通量的变化,不一定由于磁场的变化产生的 2.下列关于电磁感应的说法中正确的是() A.只要闭合导体与磁场发生相对运动,闭合导体内就一定产生感应电流 B.只要导体在磁场中作用相对运动,导体两端就一定会产生电势差 C.感应电动势的大小跟穿过回路的磁通量变化成正比 D.闭合回路中感应电动势的大小只与磁通量的变化情况有关而与回路的导体材料无关 3.关于对楞次定律的理解,下面说法中正确的是() A.感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原来的磁通量的变化 B.感应电流的磁场方向,总是跟原磁场方向相同C.感应电流 的磁场方向,总是跟原磁砀方向相反 D.感应电流的磁场方向可以跟原磁场方向相同,也可以相反 4.物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用.下面列举的四种器件中,在工作时利用了电磁感应现 象的是() A. 回旋加速器 B.日光灯 C.质谱仪 D.速度选择器 5.如图 1 所示,一闭合金属圆环用绝缘细绳挂于O 点,将圆环拉离平衡位置并释放,圆环摆动过 程中经过匀强磁场区域,则(空气阻力不计)() A .圆环向右穿过磁场后,还能摆至原高度 B.在进入和离开磁场时,圆环中均有感应电流 C.圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大,感应电流也越大 D.圆环最终将静止在平衡位置 6.如图( 2),电灯的灯丝电阻为 2Ω,电池电动势为 2V ,内阻不计,线圈图( 1)匝数足够多,其直流电阻为 3Ω.先合上电键 K ,稳定后突然断开 K ,则下列说法正确的是() A .电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相同 B.电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相反 C.电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相同 D.电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相反 7.如果第 6 题中,线圈电阻为零,当 K 突然断开时,下列说法正确的是()A .电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相同 B.电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相反 C.电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前相同 D.电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前相反 8.如图( 3),一光滑的平面上,右方有一条形磁铁,一金属环以初速度V沿磁铁的中线向右滚动,则以下说法正确的是() A 环的速度越来越小 B 环保持匀速运动

高中物理电磁感应综合问题

电磁感应综合问题 电磁感应综合问题,涉及力学知识(如牛顿运动定律、功、动能定 理、动量和能量守恒定律等)、电学知识(如电磁感应定律、楞次定律、 直流电路知识、磁场知识等)等多个知识点,其具体应用可分为以下 两个方面: (1)受力情况、运动情况的动态分析。思考方向是:导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→感应电动势变化→……,周而复始,循环结束时,加速度等于零,导体达到稳定运动状态。要画好受力图,抓住a=0时,速度v达最大值的特点。 (2)功能分析,电磁感应过程往往涉及多种能量形势的转化。例 如:如图所示中的金属棒ab沿导轨由静止下滑时,重力势能减小,一 部分用来克服安培力做功转化为感应电流的电能,最终在 R上转转化为焦耳热,另一部分转化为金属棒的动能.若 导轨足够长,棒最终达到稳定状态为匀速运动时,重力势 能用来克服安培力做功转化为感应电流的电能,因此,从 功和能的观点人手,分析清楚电磁感应过程中能量转化的关系,往往 是解决电磁感应问题的重要途径. 【例1】如图1所示,矩形裸导线框长边的长度为2l,短边的长度 为l,在两个短边上均接有电阻R,其余部分电阻不计,导线框一长边

及x 轴重合,左边的坐标x=0,线框内有一垂直于线框平面的磁场,磁场的感应强度满足关系)sin(l x B B 20π=。一光滑导体棒AB 及短边平行且 及长边接触良好,电阻也是R ,开始时导体棒处于x=0处,从t=0时刻起,导体棒AB 在沿x 方向的力F 作用下做速度为v 的匀速运动,求: (1)导体棒AB 从x=0到x=2l 的过程中力F 随时间t 变化的规律; (2)导体棒AB 从x=0到x=2l 的过程中回路产生的热量。 答案:(1))()(sin v l t R l vt v l B F 203222220≤≤=π (2)R v l B Q 32320= 【例2】 如图2所示,两条互相平行的光滑金属导 轨位于水平面内,它们之间的距离为l =0.2m ,在导轨的一端接有阻值为R=0.5Ω的电阻,在x ≥0处有一及水平面垂直的均匀磁场,磁感强度B=0.5T 。一质量为m=01kg 的金属杆垂直放置在导轨上,并以v 0=2m/s 的初速度进入磁场,在安培力和一垂直于杆的水平外力F 的共同作用下作匀变速直线运动,加速度大小为a=2m/s 2,方向及初速度方向相反,设导轨和金属杆的电阻都可以忽略,且接触良好。求: (1)电流为零时金属杆所处的位置; (2)电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F 的大小和方向; (3)保持其他条件不变,而初速度v 0取不同值,求开始时F 的方

高中物理-电磁感应知识点汇总

电磁感应 1.★电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。 (1)产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化,即ΔΦ≠0。 (2)产生感应电动势的条件:无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线路中就有感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 (3)电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。 2.磁通量 (1)定义:磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量,定义式:Φ=BS。如果面积S与B不垂直,应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S′,即Φ=BS′,国际单位:Wb 求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时,穿过该面的磁通量为正。反之,磁通量为负。所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。 3.★楞次定律 (1)楞次定律:感应电流的磁场,总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定,而右手定则只适用于导线切割

磁感线运动的情况,此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。 (2)对楞次定律的理解 ①谁阻碍谁---感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量。 ②阻碍什么---阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身。 ③如何阻碍---原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;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,即“增反减同”。 ④阻碍的结果---阻碍并不是阻止,结果是增加的还增加,减少的还减少。 (3)楞次定律的另一种表述:感应电流总是阻碍产生它的那个原因,表现形式有三种: ①阻碍原磁通量的变化; ②阻碍物体间的相对运动; ③阻碍原电流的变化(自感)。 ★★★★4.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量的变化率成正比。表达式E=nΔΦ/Δt 当导体做切割磁感线运动时,其感应电动势的计算公式为E=BLvsinθ。当B、L、v三者两两垂直时,感应电动势E=BLv。 (1)两个公式的选用方法E=nΔΦ/Δt计算的是在Δt时间内的平均电动势,只有当磁通量的变化率是恒定不变时,它算出的才是瞬时电动势。E=BLvsinθ中的v 若为瞬时速度,则算出的就是瞬时电动势:若v为平均速度,算出的就是平均电动势。

高中物理 焦耳定律教案

能正确地提出问题就是迈出了创新的第一步。 —— 李政道 1 第二章、恒定电流 第五节、焦耳定律(1课时) 一、教学目标 (一)知识与技能 1.理解电功、电功率的概念,公式的物理意义。了解实际功率和额定功率。 2.了解电功和电热的关系。了解公式Q=I 2Rt (P=I 2R )、Q=U 2t/R (P=U 2/R )的适应条件。 3.知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系,电功大于电热。 4.能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。 (二)过程与方法 通过有关实例,让学生理解电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。 (三)情感态度与价值观 通过学习进一步体会能量守恒定律的普遍性。 三、重点与难点: 重点:区别并掌握电功和电热的计算。 难点:主要在学生对电路中的能量转化关系缺乏感性认识,接受起来比较困难。 四、教学过程: (一)复习上课时内容 要点:串、并联电路的规律和欧姆定律及综合运用 。 提出问题,引入新课 1.通过前面的学习,可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动,电场力对定向移动的电荷做功吗?(做功,而且做正功) 2.电场力做功将引起能量的转化,电能转化为其他形式能,举出一些大家熟悉的例子:电能→机械能,如电动机。电能→内能,如电热器。电能→化学能,如电解槽。 本节课将重点研究电路中的能量问题。 (二)新课讲解-----第五节、焦耳定律

能正确地提出问题就是迈出了创新的第一步。 —— 李政道 2 1.电功和电功率 (1).电功 定义:电路中电场力对定向移动的电荷所做的功,简称电功,通常也说成是电流的功。用W 表示。 实质:是能量守恒定律在电路中的体现。即电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程,在转化过程中,能量守恒,即有多少电能减少,就有多少其他形式的能增加。 【注意】功是能量转化的量度,电流做了多少功,就有多少电能减少而转化为其他形式的能,即电功等于电路中电能的减少,这是电路中能量转化与守恒的关键。 在第一章里我们学过电场力对电荷的功,若电荷q 在电场力作用下从A 搬至B ,AB 两点间电势差为U AB ,则电场力做功W=qU AB 。 对于一段导体而言,两端电势差为U ,把电荷q 从一端搬至另一端,电场力的功W=qU ,在导体中形成电流,且q=It ,(在时间间隔t 内搬运的电量为q ,则通过导体截面电量为q ,I=q/t ),所以W=qU=IUt 。这就是电路中电场力做功即电功的表达式。 表达式:W = Iut ① 【说明】:①表达式的物理意义:电流在一段电路上的功,跟这段电路两 端电压、电路中电流强度和通电时间成正比。 ②适用条件:I 、U 不随时间变化——恒定电流。 单位:焦耳(J )。1J=1V ·A ·s (2)电功率 ①定义:单位时间内电流所做的功 ②表达式:P=W/t=UI (对任何电路都适用)② 上式表明:电流在一段电路上做功的功率P ,和等于电流I 跟这段电路两端电压U 的乘积。 ③单位:为瓦特(W )。1W=1J/s ④额定功率和实际功率 额定功率:用电器正常工作时所需电压叫额定电压,在这个电压下消耗的功率称额定功率。 实际功率:用电器在实际电压下的功率。实际功率P 实=IU ,U 、I 分别为用电器两端实际电压和通过用电器的实际电流。 这里应强调说明:推导过程中没用到任何特殊电路或用电器的性质,电功和电功率的表达式对任何电压、电流不随时间变化的电路都适用。再

高二物理电磁感应测试题及答案

高二物理同步测试(5)—电磁感应 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分100分,考试用时60分钟. 第Ⅰ卷(选择题,共40分) 一、选择题(每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是正确 的,全部选对得4分,对而不全得2分。) 1.在电磁感应现象中,下列说法正确的是 () 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,一定产生感应电流 D.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化 2. 为了利用海洋资源,海洋工作者有时根据水流切割地磁场所产生的感应电动势来测量 海水的流速.假设海洋某处的地磁场竖直分量为B=×10-4T,水流是南北流向,如图将两个电极竖直插入此处海水中,且保持两电极的连线垂直水流方向.若 两极相距L=10m,与两电极相连的灵敏电压表的读数为U=2mV,则海水 的流速大小为() A.40 m/s B.4 m/s C. m/s D.4×10-3m/s 3.日光灯电路主要由镇流器、起动器和灯管组成,在日光灯正常工作的情况下,下列说法正确的是() A.灯管点燃后,起动器中两个触片是分离的 B.灯管点燃后,镇流器起降压和限流作用 C.镇流器在日光灯开始点燃时,为灯管提供瞬间高压 D.镇流器的作用是将交变电流变成直流电使用 4.如图所示,磁带录音机既可用作录音,也可用作放音,其主要部件为

可匀速行进的磁带a 和绕有线圈的磁头b ,不论是录音或放音过程,磁带或磁隙软铁会存在磁化现象,下面对于它们在录音、放音过程中主要工作原理的说法,正确的是 ( ) A .放音的主要原理是电磁感应,录音的主要原理是电流的磁效应 B .录音的主要原理是电磁感应,放音的主要原理是电流的磁效应 C .放音和录音的主要原理都是磁场对电流的作用 D .放音和录音的主要原理都是电磁感应 5.两圆环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( ) 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 6.为了测出自感线圈的直流电阻,可采用如图所示的电路。在测量完毕后将电路解体时应该( ) A .首先断开开关S 1 B .首先断开开关S 2 C .首先拆除电源 D .首先拆除安培表 7.如图所示,圆形线圈垂直放在匀强磁场里,第1秒内磁场方向指向纸里,如图(b ).若磁感应强度大小随时间变化的关系如图(a ),那么,下面关于线圈中感应电流的说法正确的是 ( ) A .在第1秒内感应电流增大,电流方向为逆时针 B .在第2秒内感应电流大小不变,电流方向为顺时针 C .在第3秒内感应电流减小,电流方向为顺时针 D .在第4秒内感应电流大小不变,电流方向为顺时针 8.如图所示,xoy 坐标系第一象限有垂直纸面向外的匀强磁 场,第 x y o a b

(完整版)高中物理电磁感应习题及答案解析

高中物理总复习 —电磁感应 本卷共150分,一卷40分,二卷110分,限时120分钟。请各位同学认真答题,本卷后附答案及解析。 一、不定项选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的不得分. 1.图12-2,甲、乙两图为与匀强磁场垂直放置的两个金属框架,乙图除了一个电阻为零、自感系数为L的线圈外,其他部分与甲图都相同,导体AB以相同的加速度向右做匀加速直线运动。若位移相同,则() A.甲图中外力做功多B.两图中外力做功相同 C.乙图中外力做功多D.无法判断 2.图12-1,平行导轨间距为d,一端跨接一电阻为R,匀强磁场磁感强度为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. Bdv R B.sin Bdv R θ C.cos Bdv R θ D. sin Bdv Rθ 3.图12-3,在光滑水平面上的直线MN左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场,右侧是无磁场空间。将两个大小相同的铜质矩形闭合线框由图示位置以同样的速度v向右完全拉出匀强磁场。已知制作这两只线框的铜质导线的横截面积之比是1:2.则拉出过程中下列说法中正确的是()A.所用拉力大小之比为2:1 R v a b θ d 图12-1 M v B

B .通过导线某一横截面的电荷量之比是1:1 C .拉力做功之比是1:4 D .线框中产生的电热之比为1:2 4. 图12-5,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铁的斥力作用 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 5. 两相同的白炽灯L 1和L 2,接到如图12-4的电路中,灯L 1与电容器串联,灯L 2与电感线圈串联,当a 、b 处接电压最大值为U m 、频率为f 的正弦交流电源时,两灯都发光,且亮度相同。更换一个新的正弦交流电源后,灯L 1的亮度大于大于灯L 2的亮度。新电源的电压最大值和频率可能是 ( ) A .最大值仍为U m ,而频率大于f B .最大值仍为U m ,而频率小于f C .最大值大于U m ,而频率仍为f D .最大值小于U m ,而频率仍为f 6.一飞机,在北京上空做飞行表演.当它沿西向东方向做飞行表演时(图12-6),飞行员左右两机翼端点哪一点电势高( ) A .飞行员右侧机翼电势低,左侧高 B .飞行员右侧机翼电势高,左侧电势低 C .两机翼电势一样高 D .条件不具备,无法判断 7.图12-7,设套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ,则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)应是( ) A .有顺时针方向的感应电流 B .有逆时针方向的感应电流 C .有先逆时针后顺时针方向的感应电流 D .无感应电流 8.图12-8,a 、b 是同种材料的等长导体棒,静止于水平面内的足够长的光滑平行导轨上,b 棒的质量是a 棒的两倍。匀强磁场竖直向下。若给a 棒以4.5J 的初动能,使之向左运动,不 L 1 L 2 图12-4 v 0 a b 图12-8 图12-6 S N O 图12-5 图12-7

高二物理焦耳定律教案

高二物理焦耳定律教案文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)

焦耳定律【教学目标】 (一)知识与技能 1、理解电功的概念,知道电功是指电场力对自由电荷所做的功,理解电功 的公式,能进行有关的计算。 2、理解电功率的概念和公式,能进行有关的计算。 3、知道电功率和热功率的区别和联系。 (二)过程与方法 通过推导电功的计算公式和焦耳定律,培养学生的分析、推理能力。 (三)情感、态度与价值观 通过电能与其他形式能量的转化和守恒,进一步掌握能量守恒定律的普遍性。 【教学重点】 电功、电功率的概念、公式;焦耳定律、电热功率的概念、公式。 【教学难点】 电功率和热功率的区别和联系。 【教学过程】 (一)复习 1.串并联电路的性质。 2.电流表的改装。 (二)进行新课

1、电功和电功率 教师:请同学们思考下列问题 (1)电场力的功的定义式是什么 (2)电流的定义式是什么 学生:(1)电场力的功的定义式W=qU q (2)电流的定义式I= t 教师:投影教材图(如图所示) 如图所示,一段电路两端的电压为U,由于这段 电路两端有电势差,电路中就有电场存在,电路中 的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动,形成 电流I,在时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少学生:在时间t内,通过这段电路上任一横截面的电荷量q=It。 教师:这相当于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中,电场力做了多少功 学生:在这一过程中,电场力做的功W=qU=IUt 教师:在这段电路中电场力所做的功,也就是通常所说的电流所做的功,简称电功。 电功: (1)定义:在一段电路中电场力所做的功,就是电流所做的功,简称电功. (2)定义式:W=UIT 教师:电功的定义式用语言如何表述

高中物理 电磁感应现象中的能量问题

电磁感应现象中的能量问题 能的转化与守恒,是贯穿物理学的基本规律之一。从能量的观点来分析、解决问题,既是学习物理的基本功,也是一种能力。 电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力的作用,因此,要维持感应电流的存在,必须有“外力”克服安培力做功。此过程中,其他形式的能量转化为电能。当感应电流通过用电器时,电能又转化为其他形式的能量。“外力”克服安培力做了多少功,就有多少其他形式的能转化为电能。同理,安培力做功的过程,是电能转化为其它形式能的过程。安培力做了多少功,就有多少电能转化为其它形式的能。 认真分析电磁感应过程中的能量转化、熟练地应用能量转化和守恒定律是求解较复杂的电磁感应问题的常用方法,下面就几道题目来加以说明。 一、安培力做功的微观本质 1、安培力做功的微观本质 设有一段长度为L、矩形截面积为S的通电导体,单位体积中含有的自由电荷数为n,每个自由电荷的电荷量为q,定向移动的平均速率为v,如图所示。 所加外磁场B的方向垂直纸面向里,电流方向沿导体水平向右,这个电流是由于自由电子水平向左定向运动形成的,外加磁场对形成电流的运动电荷(自由电子)的洛伦兹力使自由电子横向偏转,在导体两侧分别聚集正、负电荷,产生霍尔效应,出现了霍尔电势差,即在导体内部出现方向竖直向上的横向电场。因而对在该电场中运动的电子有电场力f e的作用,反之自由电子对横向电场也有反作用力-f e作用。场强和电势差随着导体两侧聚集正、负电荷的增多而增大,横向电场对自由电子的电场力f e也随之增大。当对自由电子的横向电场力f e增大到与洛伦兹力f L相平衡时,自由电子没有横向位移,只沿纵向运动。导体内还有静止不动的正电荷,不受洛伦兹力的作用,但它要受到横向电场的电场力f H的作用,因而对横向电场也有一个反作用力-f H。由于正电荷与自由电子的电量相等,故正电荷对横向电场的反作用-f H和自由电子对横向电场的反作用力-f e相互抵消,此时洛伦兹力f L与横向电场力f H相等。正电荷是导体晶格骨架正离子,它是导体的主要部分,整个导体所受的安培力正是横向电场作用在导体内所有正电荷的力的宏观表现,即F=(nLS)f H=(nLS)f L。 由此可见,安培力的微观本质应是正电荷所受的横向电场力,而正电荷所受的横向电场力正是通过外磁场对自由电子有洛伦兹力出现霍尔效应而实现的。

高中物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷复习练习(Word版 含答案)

高中物理第十三章 电磁感应与电磁波精选测试卷复习练习(Word 版 含答案) 一、第十三章 电磁感应与电磁波初步选择题易错题培优(难) 1.如图所示,三根相互平行的固定长直导线1L 、2L 和3L 垂直纸面如图放置,与坐标原点 分别位于边长为a 的正方形的四个点上, 1L 与2L 中的电流均为I ,方向均垂直于纸面向外, 3L 中的电流为2I ,方向垂直纸面向里(已知电流为I 的长直导线产生的磁场中,距导 线r 处的磁感应强度kI B r (其中k 为常数).某时刻有一质子(电量为e )正好沿与x 轴正方向成45°斜向上经过原点O ,速度大小为v ,则质子此时所受磁场力为( ) A .方向垂直纸面向里,大小为23kIve B .方向垂直纸面向外,大小为322kIve a C .方向垂直纸面向里,大小为32kIve a D .方向垂直纸面向外,大小为23kIve 【答案】B 【解析】 【详解】 根据安培定则,作出三根导线分别在O 点的磁场方向,如图: 由题意知,L 1在O 点产生的磁感应强度大小为B 1= kI a ,L 2在O 点产生的磁感应强度大小

为B2= 2 kI a ,L3在O点产生的磁感应强度大小为B3=2kI a ,先将B2正交分解,则沿x轴 负方向的分量为B2x= 2 kI a sin45°= 2 kI a ,同理沿y轴负方向的分量为 B2y= 2 kI a sin45°= 2 kI a ,故x轴方向的合磁感应强度为B x=B1+B2x= 3 2 kI a ,y轴方向的合磁感应强度为B y=B3?B2y= 3 2 kI a ,故最终的合磁感应强度的大小为22 32 2 x y kI B B B a ==, 方向为tanα=y x B B =1,则α=45°,如图: 故某时刻有一质子(电量为e)正好沿与x轴正方向成45°斜向上经过原点O,由左手定则 可知,洛伦兹力的方向为垂直纸面向外,大小为f=eBv= 32 2 kIve a ,故B正确; 故选B. 【点睛】 磁感应强度为矢量,合成时要用平行四边形定则,因此要正确根据安培定则判断导线周围磁场方向是解题的前提. 2.如图所示,匀强磁场中有一圆形闭合线圈,线圈平面与磁感线平行,能使线圈中产生感应电流的应是下述运动中的哪一种() A.线圈平面沿着与磁感线垂直的方向运动 B.线圈平面沿着与磁感线平行的方向运动 C.线圈绕着与磁场平行的直径ab旋转 D.线圈绕着与磁场垂直的直径cd旋转 【答案】D 【解析】

高中物理电磁波知识点总结

高中物理电磁波知识点总结 麦克斯韦电磁场理论知识点的核心思想是:变化的磁场可以激发涡旋电场,变化的电场可以激发涡旋磁场;电场和磁场不是彼此孤立的,它们相互联系、相互激发组成一个统一的电磁场.麦克斯韦进一 步将电场和磁场的所有规律综合起来,建立了完整的电磁场理论体系.这个电磁场理论体系的核心就是麦克斯韦方程组, 麦克斯韦方程组是由四个微分方程构成,: (1)描述了电场的性质.在一般情况下,电场可以是库仑电场也可以是变化磁场激发的感应电场,而感应电场是涡旋场,它的电位移线 是闭合的,对封闭曲面的通量无贡献, (2)描述了磁场的性质.磁场可以由传导电流激发,也可以由变化电场的位移电流所激发,它们的磁场都是涡旋场,磁感应线都是闭合线,对封闭曲面的通量无贡献. (3)描述了变化的磁场激发电场的规律。 (4)描述了变化的电场激发磁场的规律, 麦克斯韦方程都是用微积分表述的,具体推导的话要用到微积分,高中没学很难理解,我给你把涉及到的方程写出来,并做个解释,你要是还不明白的话也不用着急,等上了大学学了微积分就都能看懂了: 1、安培环路定理,就是磁场强度沿任意回路的环量等于环路所包围电流的代数和. 2、法拉第电磁感应定律,即电磁场互相转化,电场强度的弦度等于磁感应强度对时间的负偏导. 3、磁通连续性定理,即磁力线永远是闭合的,磁场没有标量的源,麦克斯韦表述是:对磁感应强度求散度为零. 4、高斯定理,穿过任意闭合面的电位移通量,等于该闭合面内部的总电荷量.麦克斯韦:电位移的散度等于电荷密度,

1.振荡电流和振荡电路 大小和方向都做周期性变化的电流叫振荡电流,能产生振荡电流的电路叫振荡电路,LC电路是最简单的振荡电路。 2.电磁振荡及周期、频率 (1)电磁振荡的产生 (2)振荡原理:利用电容器的充放电和线圈的自感作用产生振荡 电流,形成电场能与磁场能的相互转化。 (3)振荡过程:电容器放电时,电容器所带电量和电场能均减少,直到零,电路中电流和磁场均增大,直到最大值。 给电容器反向充电时,情况相反,电容器正反方向充放电一次,便完成一次振荡的全过程。 (4)振荡周期和频率:电磁振荡完成一次周期性变化所用时间叫 电磁振荡的周期,一秒内完成电磁振荡的次数叫电磁振荡的频率。 对于LC振荡电路, (5)电磁场:变化的电场在周围空间产生磁场,变化磁场在周围 空间产生电场,变化的电场和磁场成为一个完整的整体,就是电磁场。 3.电磁波 (1)电磁波:电磁场由近及远的传播形成电磁波 (2)电磁波在空间传播不需要介质,电磁波是横波,电磁波传递 电磁场的能量。 (3)电磁波的波速、波长和频率的关系, 4.电磁波的发射,传播和接收 (1)发射

高中物理高一选修3-1《2.5焦耳定律》教学设计

2.5、焦耳定律(1课时) 一、教学目标 (一)知识与技能 1.理解电功、电功率的概念,公式的物理意义。了解实际功率和额定功率。 2.了解电功和电热的关系。了解公式Q=I2Rt(P=I2R)、Q=U2t/R(P=U2/R)的适应条件。 3.知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系,电功大于电热。 4.能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。 (二)过程与方法 通过有关实例,让学生理解电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。(三)情感态度与价值观 通过学习进一步体会能量守恒定律的普遍性。 三、重点与难点: 重点:区别并掌握电功和电热的计算。 难点:主要在学生对电路中的能量转化关系缺乏感性认识,接受起来比较困难。 四、教学过程: (一)复习上课时内容 要点:串、并联电路的规律和欧姆定律及综合运用。 提出问题,引入新课 1.通过前面的学习,可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动,电场力对定向移动的电荷做功吗?(做功,而且做正功) 2.电场力做功将引起能量的转化,电能转化为其他形式能,举出一些大家熟悉的例子:电能→机械能,如电动机。电能→内能,如电热器。电能→化学能,如电解槽。 本节课将重点研究电路中的能量问题。 (二)新课讲解-----第五节、焦耳定律 1.电功和电功率 (1).电功 定义:电路中电场力对定向移动的电荷所做的功,简称电功,通常也说成是电流的功。用W表示。 实质:是能量守恒定律在电路中的体现。即电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程,在转化过程中,能量守恒,即有多少电能减少,就有多少其他形式的能增加。【注意】功是能量转化的量度,电流做了多少功,就有多少电能减少而转化为其他形式的能,即电功等于电路中电能的减少,这是电路中能量转化与守恒的关键。 在第一章里我们学过电场力对电荷的功,若电荷q在电场力作用下从A搬至B,AB两点间电势差为U AB,则电场力做功W=qU AB。 对于一段导体而言,两端电势差为U,把电荷q从一端搬至另一端,电场力的功W=qU,在导体中形成电流,且q=It,(在时间间隔t内搬运的电量为q,则通过导体截面电量为q,I=q/t),所以W=qU=IUt。这就是电路中电场力做功即电功的表达式。 表达式:W = Iut ① 【说明】:①表达式的物理意义:电流在一段电路上的功,跟这段电路两端电压、电路中电流强度和通电时间成正比。 ②适用条件:I、U不随时间变化——恒定电流。

高中物理第二章 电磁感应与电磁场单元测试题及解析

第二章电磁感应与电磁场章末综合检测 (时间:90分钟;满分100分) 一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确) 1.下列过程中一定能产生感应电流的是( ) A.导体和磁场做相对运动 B.导体一部分在磁场中做切割磁感线运动 C.闭合导体静止不动,磁场相对导体运动 D.闭合导体内磁通量发生变化 2.关于磁通量的概念,下列说法中正确的是( ) A.磁感应强度越大,穿过闭合回路的磁通量也越大 B.磁感应强度越大,线圈面积越大,穿过闭合回路的磁通量也越大 C.穿过线圈的磁通量为零时,磁感应强度不一定为零 D.磁通量发生变化时,磁感应强度一定发生变化 3.如图2-3,半径为R的圆形线圈和矩形线圈abcd在同一平面内,且在矩形线圈内有变化的磁场,则( ) 图2-3 A.圆形线圈有感应电流,矩形线圈无感应电流 B.圆形线圈无感应电流,矩形线圈有感应电流 C.圆形线圈和矩形线圈都有感应电流 D.圆形线圈和矩形线圈都无感应电流 4.以下叙述不正确的是( ) A.任何电磁波在真空中的传播速度都等于光速 B.电磁波是横波 C.电磁波可以脱离“波源”而独自存在 D.任何变化的磁场都可以产生电磁波 5.德国《世界报》曾报道过个别西方发达国家正在研制电磁脉冲波武器——电磁炸弹.若一枚原始脉冲波功率10 kW、频率5千兆赫的电磁炸弹在不到100 m的高空爆炸,它将使方圆400 m2~500 m2地面范围内电场达到每米数千伏,使得电网设备、通信设施和计算机中的硬盘与软盘均遭到破坏.电磁炸弹有如此破坏力的主要原因是( ) A.电磁脉冲引起的电磁感应现象 B.电磁脉冲产生的动能 C.电磁脉冲产生的高温 D.电磁脉冲产生的强光 6.在图2-4中,理想变压器的原副线圈的匝数比为n1∶n2=2∶1,A、B为完全相同的灯泡,电源电压为U,则B灯两端的电压有( ) 图2-4 A.U/2 B.2U

高三物理电磁感应知识点

届高三物理电磁感应知识点 物理二字出现在中文中,是取格物致理四字的简称,即考察事物的形态和变化,总结研究它们的规律的意思。小编准备了高三物理电磁感应知识点,具体请看以下内容。 1.电磁感应现象 电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。 (1)产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化,即0。 (2)产生感应电动势的条件:无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线路中就有感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 (3)电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。 2.磁通量 (1)定义:磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量,定义式:=BS。如果面积S与B不垂直,应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S,即=BS,国际单位:Wb 求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时,穿过

该面的磁通量为正。反之,磁通量为负。所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。 3.楞次定律 (1)楞次定律:感应电流的磁场,总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定,而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况,此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。 (2)对楞次定律的理解 ①谁阻碍谁---感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量。 ②阻碍什么---阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身。③如何阻碍---原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;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,即增反减同。④阻碍的结果---阻碍并不是阻止,结果是增加的还增加,减少的还减少。 (3)楞次定律的另一种表述:感应电流总是阻碍产生它的那个原因,表现形式有三种: ①阻碍原磁通量的变化;②阻碍物体间的相对运动;③阻碍 原电流的变化(自感)。 4.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量的变化率成正比。表达式E=n/t

高中物理选修-电磁波知识点总结

高中物理选修3-4电磁波知识点总结 第二章第一节机械波的形成和传播 1.机械波的形成和传播(以绳波为例) (1)绳上的各小段可以看做质点. (2)由于绳中各部分之间都有相互作用的弹力联系着,先运动的质点带动后一个质点的运动,依次传递,使振动状态在绳上传播. 2.介质能够传播振动的物质. 3.机械波 (1)定义:机械振动在介质中的传播. (2)产生的条件①要有引起初始振动的装置,即波源. ②要有传播振动的_介质_. (3)机械波的特点 ①前面质点带动后面质点的振动,后面质点重复前面质点的振动,并且离波源越远,质点的振动越_滞后_. ②各质点振动周期都与波源振动_相同_. ③介质中每个质点的起振方向都和波源的起振方向相同_. ④波传播的是振动这种形式,而介质的每个质点只在自己的平衡位置附近振动,并不随波迁移. ⑤波在传播“振动”这种运动形式的同时,也在传递能量,而且可以传递信息__. 1.波的分类 按介质中质点的振动方向和波的传播方向的关系不同,常将波分为横波和纵波 . 2.横波 (1)定义:介质中质点的振动方向和波的传播方向垂直的波. (2)标识性物理量 ①波峰:凸起来的最高处. (质点振动位移正向最大处) ②波谷:凹下去的最低处. (质点振动位移负向最大处) 3.纵波 (1)定义:介质中质点的振动方向和波的传播方向平行的波. (2)标识性物理量①密部:介质中质点分布密集的部分. ②疏部:介质中质点分布稀疏的部分. 4.简谐波如果传播的振动是简谐运动,这种波叫做简谐波. 波动过程中介质中各质点的运动规律 (1)质点的“守位性”:机械波向外传播的只是振动的形式和能量,质点只在各自的平衡位置附近震动,并不随波迁移。 (2)“相同性”:介质中各质点均做受迫振动,各质点振动的周期和频率与波源振动的周期和频率相同,而且各质点开始振动的方向也相同,即各质点的起振方向相同。 (3)“滞后性”:离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动,即离波源近的质点振动开始越早,离波源越远的质点振动开始越晚。 波动过程中介质中各质点的振动周期都与波源的振动周期相同,其运动特点可用三句话来描述: (1)先振动的质点带动后振动的质点; (2)后振动的质点重复前面质点的振动; (3)后振动的质点的振动状态落后于先振动的质点. 概括起来就是“带动、重复、落后”. 已知波的传播方向,可以判断各质点的振动方向,反之亦然. 判断方法一:带动法

高中物理选修3-电磁感应测重要试题

高中物理选修3-2期中测试 一、选择题 1.如图所示,闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度的大小随时间变化。下列说法 ①当磁感应强度增加时,线框中的感应电流可能减小 ②当磁感应强度增加时,线框中的感应电流一定增大 ③当磁感应强度减小时,线框中的感应电流一定增大 ④当磁感应强度减小时,线框中的感应电流可能不变 其中正确的是() A .只有②④正确 B .只有①③正确 C .只有②③正确 D .只有①④正确 2.一飞机在北半球的上空以速度v 水平飞行,飞机机身长为a ,翼展为b ;该空间地磁场磁感应强度的水平分量为B 1,竖直分量为B 2;驾驶员左侧机翼的端点用A 表示,右侧机翼的端点用B 表示,用E 表示飞机产生的感应电动势,则() A .E = B 1vb ,且A 点电势低于B 点电势 B .E =B 1vb ,且A 点电势高于B 点电势 C .E =B 2vb ,且A 点电势低于B 点电势 D . E =B 2vb ,且A 点电势高于B 点电势 3.如图,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N 极朝下。当磁铁向下运动时(但未插入线圈部)() A .线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引 B .线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥 C .线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引 D .线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥 4.如图甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面,长直导线中的电流i 随时间t 的变化关系如图乙所示.在0-T /2时间,直导线中电流向上,则在T /2-T 时间,线框中感应电流的方向与所受安培力情况是() A .感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向左 i i

高中物理电磁感应专题复习

电磁感应·专题复习 一. 知识框架: 二. 知识点考试要求: 知识点 要求 1. 右手定则 B 2. 楞次定律 B 3. 法拉第电磁感应定律 B 4. 导体切割磁感线时的感应电动势 B 5. 自感现象 A 6. 自感系数 A 7. 自感现象的应用 A 三. 重点知识复习: 1. 产生感应电流的条件 (1)电路为闭合回路 (2)回路中磁通量发生变化?φ≠0 2. 自感电动势 (1)E L I t 自=? ?? (2)L —自感系数,由线圈本身物理条件(线圈的形状、长短、匝数,有无铁芯等)决定。 (2)自感电动势的作用:阻碍自感线圈所在电路中的电流变化。 (4)应用:<1>日光灯的启动是应用E 自 产生瞬时高压 <2>双线并绕制成定值电阻器,排除E 自 影响。 3. 法拉第电磁感应定律 (1)表达式:E N t =??φ N —线圈匝数;?φ—线圈磁通量的变化量,?t —磁通量变化时间。

(2)法拉第电磁感应定律的几个特殊情况: i )回路的一部分导体在磁场中运动,其运动方向与导体垂直,又跟磁感线方向垂直时,导体中的感应电动势为E B l v = 若运动方向与导体垂直,又与磁感线有一个夹角α时,导体中的感应电动势为:E B l v =s i n α ii )当线圈垂直磁场方向放置,线圈的面积S 保持不变,只是磁场的磁感强度均匀变化时线圈中的感应电动势为E B t S = ?? iii )若磁感应强度不变,而线圈的面积均匀变化时,线圈中的感应电动势为:E B S t =?? iv )当直导线在垂直匀强磁场的平面,绕其一端作匀速圆周运动时,导体中的感应电动势为:E Bl =12 2ω 注意: (1)E B l v =s i n α用于导线在磁场中切割磁感线情况下,感应电动势的计算,计算的是切割磁感线的导体上产生的感应电动势的瞬时值。 (2)E N t =??φ ,用于回路磁通量发生变化时,在回路中产生的感应电动势的平均值。 (3)若导体切割磁感线时产生的感应电动势不随时间变化时,也可应用E N t =??φ ,计算E 的瞬时值。 4. 引起回路磁通量变化的两种情况: (1)磁场的空间分布不变,而闭合回路的面积发生变化或导线在磁场中转动,改变了垂直磁场方向投影面积,引起闭合回路中磁通量的变化。 (2)闭合回路所围的面积不变,而空间分布的磁场发生变化,引起闭合回路中磁通量的变化。 5. 楞次定律的实质:能量的转化和守恒。 楞次定律也可理解为:感应电流的效果总是要反抗(或阻碍)产生感应电流的原因。 (1)阻碍原磁通量的变化或原磁场的变化 (2)阻碍相对运动,可理解为“来拒去留”。 (3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势。 (4)阻碍原电流的变化(自感现象)。 6. 综合题型归纳 (1)右手定则和左手定则的综合问题 (2)应用楞次定律的综合问题 (3)回路的一部分导体作切割磁感线运动 (4)应用动能定理的电磁感应问题 (5)磁场均匀变化的电磁感应问题 (6)导体在磁场中绕某点转动 (7)线圈在磁场中转动的综合问题 (8)涉及以上题型的综合题 【典型例题】 例1. 如图12-9所示,平行导轨倾斜放置,倾角为θ=?37,匀强磁场的方向垂直于导轨平面,磁感强度B T =4,质量为m k g =10.的金属棒ab 直跨接在导轨上,ab 与导轨间的动摩擦因数μ=025.。ab 的电阻r =1Ω,平行导轨间的距离L m =05.,R R 1218== Ω,导轨电阻不计,求ab 在导轨上匀速下滑的速度多大?此时ab 所受

高三物理电磁感应知识点

2019届高三物理电磁感应知识点物理二字出现在中文中,是取格物致理四字的简称,即考察事物的形态和变化,总结研究它们的规律的意思。小编准备了高三物理电磁感应知识点,具体请看以下内容。 1.电磁感应现象 电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。 (1)产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化,即0。 (2)产生感应电动势的条件:无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线路中就有感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 (3)电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。 2.磁通量 (1)定义:磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量,定义式:=BS。如果面积S与B不垂直,应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S,即=BS,国际单位:Wb 求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时,穿过

该面的磁通量为正。反之,磁通量为负。所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。 3.楞次定律 (1)楞次定律:感应电流的磁场,总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定,而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况,此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。 (2)对楞次定律的理解 ①谁阻碍谁---感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量。 ②阻碍什么---阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身。③如何阻碍---原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;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,即增反减同。④阻碍的结果---阻碍并不是阻止,结果是增加的还增加,减少的还减少。(3)楞次定律的另一种表述:感应电流总是阻碍产生它的那个原因,表现形式有三种: ①阻碍原磁通量的变化;②阻碍物体间的相对运动;③阻碍原电流的变化(自感)。 4.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量的变化率成正比。表达式E=n/t

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