第7节 涡__流(选学)
一、涡流
1.涡流的概念 由于电磁感应,在整块金属导体内部会形成感应电流,电流在金属块内组成闭合回路,很像水的旋涡,如图1-7-1所示。
图1-7-1
2.特点 整块金属的电阻很小,涡流往往很大。
3.涡流的危害
(1)涡流在金属块内部释放出大量的焦耳热,会使铁芯温度升高,缩短线圈绝缘材料的 寿命。
(2)涡流的热效应会消耗能量,使变压器、电动机的效率降低。
4.涡流危害的防止
为了降低涡流造成的损耗,将铁芯用相互绝缘的薄硅钢片叠合而成,减小回路的横截面积,增大回路电阻,从而减弱涡流。
1.把金属块放入变化的磁场中,由于电磁感应,在
金属块中产生的感应电流叫做涡流。由于金属块的
电阻一般很小,因此涡流的热功率较大。
2.在日常生活中要防止有害涡流,如变压器铁芯
中的涡流会使铁芯温度升高,缩短线圈绝缘材料的
寿命;还要利用有益涡流,如高频感应炉冶炼金属,
利用电磁灶来烹饪。
3.导体在磁场中运动时,导体中产生的感应电流
会使导体受到安培力,总是阻碍导体的运动,即电
磁阻尼。
二、涡流的应用
1.高频感应炉冶炼金属
(1)原理:涡流感应加热。
(2)优点
①非接触式加热,热源和受热物体可以不直接接触。
②加热效率高,速度快,可以减小表面氧化现象。
③容易控制温度,提高加工精度。
④可实现局部加热。
⑤可实现自动化控制。
⑥可减少占地、热辐射、噪声和灰尘。
2.电磁灶
(1)原理:磁场感应涡流加热。
(2)优点
①通过锅底涡流发热,不存在能量传递过程中的损耗,热效率高。
②锅直接发热,无明火和炊烟、清洁、安全。
③功能多。
3.电磁阻尼
(1)原理:导体相对于磁场运动,在导体中激起涡流,涡流与磁场相互作用产生一个动态阻尼力阻碍导体的运动。
(2)应用:电表的阻尼制动、高速机车制动的涡流闸等。
4.电磁驱动
(1)概念
如果磁场相对于导体转动,在导体中会产生感应电流,感应电流使导体受到安培力的作用,安培力使导体运动起来,这种作用常称为电磁驱动。
(2)电磁驱动的原理
如图1-7-2所示,当转动蹄形磁铁时,穿过线圈的磁通量发生变化,例如线圈处于图中所示的初始状态时,穿过线圈的磁通量为零,蹄形磁铁一转动,穿过线圈的磁通量就增加了,根据楞次定律,此时线圈中就会有感应电流产生,以阻碍磁通量的增加,感应电流使线圈受到安培力的作用,因而线圈会跟着一起转动起来。
图1-7-2
[说明] 线圈转动方向与磁铁转动方向相同,但转速一定小于磁铁的转速,即同向异步。
(3)应用:交流感应电动机。
1.自主思考——判一判
(1)涡流跟平时常见的感应电流一样,都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的。(√)
(2)涡流不是感应电流,而是一种有别于感应电流的特殊电流。(×)
(3)导体中有涡流时,导体本身会产热。(√)
(4)利用涡流制成的探雷器可以探出“石雷”。(×)
(5)电磁阻尼发生的过程中,存在机械能向内能的转化。(√)
2.合作探究——议一议
(1)产生涡流的条件是什么?
提示:涡流的本质是电磁感应现象,产生涡流的条件是穿过导体的磁通量发生变化,并且导体本身可自行构成闭合回路。
(2)涡流现象中的能量是怎样转化的?
提示:伴随着涡流现象,其他形式的能转化成电能最终在金属块中转化为内能。如果金属块放在了变化的磁场中,则磁场能转化为电能最终转化为内能;如果金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动,则由于克服安培力做功,金属块的机械能转化为电能,最终转化为内能。
(3)用导线把微安表的两个接线柱连在一起后,晃动微安表时,表针摆动的幅度为什么比没连接接线柱时的小?
提示:晃动微安表时,线圈在磁场中切割磁感线产生感应电动势,当两个接线柱连在一起后,形成了闭合电路,产生了感应电流从而阻碍表针的相对运动,即发生电磁阻尼现象。
1.影响涡流大小的因素
(1)导体的外周长。
(2)交变磁场的频率。
2.对涡流的理解
(1)本质:电磁感应现象。
(2)产生涡流的两种情况及对应的能量转化
①块状金属放在变化的磁场中:磁场能转化为电能,最终转化为内能。
②块状金属进出磁场或在非匀强磁场中运动:由于克服安培力做功,金属块的机械能转化为电能,最终转化为内能。
[典例] 如图1-7-3所示,上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置。小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放,并落至底部。则小磁块( )
图1-7-3
A.在P和Q中都做自由落体运动
B.在两个下落过程中的机械能都守恒
C.在P中的下落时间比在Q中的长
D.落至底部时在P中的速度比在Q中的大
[解析] 小磁块从铜管P中下落时,P中的磁通量发生变化,P中产生感应电流,给小磁块一个向上的磁场力,阻碍小磁块向下运动,因此小磁块在P中不是做自由落体运动,而塑料管Q中不会产生电磁感应现象,因此Q中小磁块做自由落体运动,A项错误;P中的小磁块受到的磁场力对小磁块做负功,机械能不守恒,B项错误;由于在P中小磁块下落的加速度小于g,而Q中小磁块做自由落体运动,因此从静止开始下落相同高度,在P中下落的时间比在Q中下落的时间长,C项正确;根据动能定理可知,落到底部时在P中的速度比在Q中的速度小,D项错误。
[答案] C
分析涡流问题的思路
涡流的实质是电磁感应现象,所以涡流问题的分析思路仍然是用楞次定律解决动力学问题,用功能关系解决能量问题。
1.(多选)变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成,而不采用一整块硅钢,这是为了( )
A.增大涡流,提高变压器的效率
B.减小涡流,提高变压器的效率
C.增大涡流,减小铁芯的发热量
D.减小涡流,减小铁芯的发热量
解析:选BD 涡流的主要效应之一就是发热,而变压器的铁芯发热,是我们不希望出现的。所以不采用整块硅钢,而采用薄硅钢片叠压在一起,目的就是减小涡流,从而减小铁芯的发热量,进而提高变压器的效率。B、D对。
2.如图1-7-4所示,在光滑水平桌面上放一条形磁铁,分别将大小相同的铁球、铝球和木球放在磁铁的一端且给它一个初速度,让其向磁铁滚去,观察小球的运动情况( )
图1-7-4
A.都做匀速运动
B.铁球、铝球都做减速运动
C.铁球做加速运动,铝球做减速运动
D.铝球、木球做匀速运动
解析:选C 铁球靠近磁铁时被磁化,与磁铁之间产生相互吸引的作用力,故铁球将加速运动;铝球向磁铁靠近时,穿过它的磁通量发生变化,因此在其内部产生涡流,涡流产生的感应磁场对原磁场的变化起阻碍作用,所以铝球向磁铁运动时会受阻碍而减速;木球为非金属,既不能被磁化,也不产生涡流现象,所以磁铁对木球不产生力的作用,木球将做匀速运动。综上所述,C项正确。
3.(多选)图1-7-5所示是高频焊接原理的示意图。当线圈中通以高频电流时,待焊接的金属工件中就会产生感应电流,感应电流通过焊缝处时产生大量的热,将金属熔化,把工件焊接在一起,而工件其他部分发热很少。下列说法正确的是( )
图1-7-5
A.电流变化的频率越高,焊缝处的温度升高得越快
B.电流变化的频率越低,焊缝处的温度升高得越快
C.工件上只有焊缝处温度很高是因为焊缝处的电阻小
D.工件上只有焊缝处温度很高是因为焊缝处的电阻大
解析:选AD 线圈中通以高频电流时,待焊接的金属工件中就会产生感应电流,感应电流的大小与感应电动势有关,高频电流变化的频率越高,感应电动势越大,感应电流越大,
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
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》知识点总结 【知识构建】 【新知归纳】 ●电流的磁效应: 把一根导线平行地放在磁场上方,给导线通电时,磁针发生了偏转,就好像磁针受到磁铁的作用一样。这说明不仅磁铁能产生磁场,电流也能产生磁场,这个现象称为电流的磁效应。 ●电流磁效应现象: 磁铁对通电导线的作用,磁铁会对通电导线产生力的作用,使导体棒偏转。电流和电流间的相互作用,有相互平行而且距离较近的两条导线,当导线中分别通以方向相同和方向相反的电流时,观察到发生的现象是:同向电流相吸,异向电流相斥。 ●电磁感应发现的意义: ①电磁感应的发现使人们对电与磁内在联系的认识更加完善,宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生。 ②电磁感应的发现使人们找到了磁生电的条件,开辟了人类的电器化时代。 ③电磁感应现象的发现,推动了经济和社会的发展,也体现了自然规律的和谐的对称美。
●对电磁感应的理解: 页 1 第 电和磁之间有着必然的联系,电能生磁,磁也一定能够生电,但磁生电是有条件的,只有变化的磁场或相对位置的变化才能产生感应电流,磁生电表现为磁场的“变化”和“运动”。 引起电流的原因概括为五类: ①变化的电流。 ②变化的磁场。 ③运动的恒定电流。 ④运动的磁场。 ⑤在磁场中运动的导体。 ●磁通量: 闭合电路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积叫磁通量,即Φ,θ为磁感线与线圈平面的夹角。 对磁通量Φ的说明: 虽然闭合电路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积叫磁通量,但是当磁场与闭合电路的面积不垂直时,磁感应强度也有垂直闭合电路的分量磁感应强度垂直闭合电路面积的分量。 ●产生感应电流的条件: 一是电路闭合。
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。
法拉第电磁感应定律的教学设计方案 法拉第电磁感应定律的--方案引入部分示例: 复习提问: 1:要使闭合电路中有电流必须具备什么条件? (引导学生回答:这个电路中必须有电源,因为电流是由电源的电动势引起的) 2:如果电路不是闭合的,电路中没有电流,电源的电动势是否还存在呢? (引导学生回答:电动势反映了电源提供电能本领的物理量,电路不闭合电源电动势依然存在) 引入新课:在电磁感应现象里,既然闭合电路里有感应电流,那么这个电路中也必定有电动势,在电磁感应现象里产生的电动势叫做感应电动势,产生感应电动势的那部分导体就相当于电源. 1:引导学生找出下图中相当于电源的那部分导体? 2:在电磁感应现象里,如果电路是闭合的,电路中就有感应电流,感应电流的强弱决定于感应电动势的大小和电路的电阻.如果电路是断开的,电路中就没有感应电流,但感应电动势仍然存在.那么感应电动势的大小跟哪些因素有关呢?今天我们就来研究这个问题. 实验部分示例: 分析:磁铁相对于线圈运动得越快—电流计指针偏转角度越大---感应电流越大---表明感应电动势越大.
磁铁相对于线圈运动得越快,即穿过线圈的磁能通量变化越快---表明:感应电动势的大小与穿过闭合电路的磁通量变化快慢有关. 演示实验:如图所示——导体切割磁力线产生感应电动势的实验示意.分析:导体切割磁感线的速度越大—电流计指针偏转角度越大—感应电流越大---表明感应电动势越大. 导体切割磁感线的速度越大,即穿过线圈的磁通量变化越快---表明:感应电动势的大小与穿过闭合电路的磁通量变化快慢有关. 小结:感应电动势的大小跟穿过闭合电路的磁通量改变快慢有关系设时刻时穿过闭合电路的磁通量为,设时刻时穿过闭合电路的磁通量为,则在时间内磁通量的变化量为,则感应电动势为: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. 理论和实践表明: 长度为的导体,以速度在磁感应强度为的匀强磁场中做切割磁感线运动时,导产生的感应电动势的的大小跟磁感强度,导体的长度,导体运动的速度以及运动方向和磁感线方向的夹角θ 的正弦 成正比,即: 在 、、互相垂直的情况下,导体中产生的感应电动势的大小为: 即:导体在匀强磁场中做切割磁感线运动时,导体里产生的感应电动势的大小,跟磁感强度、导体的长度、导体运动的速度成正比.
《电磁感应图像题》练习题 1、如图,一个矩形线圈匀速地从无磁场的空间先进入磁感应 强度为B1的匀强磁场,然后再进入磁感应强度为B2的匀强磁场,最后进入没有磁场的右边空间,若B1=2B2,方向均始终与线圈 平面垂直,则在下列图示中能定性表示线圈中感应电流 i随 时间t 变化关系的是(电流以逆时针方向为正) () 2.如图所示,在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中,金属框架ABC固定在水平面内,AB与BC间夹角为θ,光滑导体棒DE在框架上从B点开始在外力作用下以速度v向右匀速运动,导体棒与框架足够长且构成等腰三角形电路.若框架与导体棒单位长度的电阻均为R,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触,下列关于电路中电流大小I与时间t,消耗的电功率P与水平移动的距离x变化规律的图象中正确的是(AD ) 3.如图甲所示,光滑导轨水平放置在与水平方向夹角为60°斜向下的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示(规定斜向下为正方向),导体棒ab垂直导轨放置,除电阻R的阻值外,其余电阻不计,导 体棒ab在水平外力作用下始终处于静止状态,规 定a→b的方向为电流的正方向,水平向右的方向 为外力的正方向,则在0~t时间内,能正确反映 流过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外 力F随时间t变化的图象是 ( ) 4.如图等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场,它的顶点在x轴上且底边长为4L,高为L,底边与x轴平行。纸面内一边长为L的正方形导线框以恒定速度沿x轴正方向穿过磁场区域。t=0时刻导线框恰好位于图中所示的位置。以顺时针方向为导线框中电流的
正方向,在下面四幅图中能够正确表示电流-位移(i-x)关系的是( A ) 5.如图所示,等腰直角三角形OPQ内存在垂直纸面向里的匀强磁场,它的OP边在x轴上且长为L,纸面内一边长为L的正方形导线框的一条边也在x轴上,且线框沿x轴正方向以恒定的速度v穿过磁场区域,在t=0时该线框恰 好位于图中的所示位置,规定顺时针方向为导线框 中电流的正方向,则在线框穿越磁场区域的过程中, 感应电流i随时间t变化的图线是( D ) 6.如图甲所示,匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度的大小为B,磁场在y轴方向足够宽,在x 轴方向宽度为a。一直角三角形导线框ABC(BC边的长度为a) 从图示位置向右匀速穿过磁场区域,以逆时针方向为电流的 正方向,在图乙中感应电流i、BC两端的电压U BC与线框移 动的距离x的关系图像正确的是( D )
电磁感应现象教学设计 电磁感应现象教学设计 篇一:电磁感应现象教学设计 一、教材分析 课本从4个层面介绍了电磁感应——定性了解定磁感应现象、掌握感应电动势方向的判定规则和定量计算感应电动势的大小、了解电磁感应的两类情况、了解电磁感应规律在自感涡流电磁阻尼电磁驱动中的应用。 教材对感应电流产生条件、感应电流方向的判定、感应电动势的大小等的处理,全部是从唯象的角度,而且全部是拿磁通量来说事;但实际上,电磁感应存在两种本质完全不同的情况,而且谈论磁通量必须有一个回路,可是一根导体棒切割磁感线却没有回路。这种处理,实际上给学生造成了许多理解和应用上的困难。 不过,教材利用第五节做了一个补充,那么,一轮复习,笔者认为就应该纠回正常思路,先分两种情况说明,然后总结出感应电流产生条件、感应电流方向的判定规则和感应电动势的大小计算的磁通量表述。 另外,一轮复习,第一讲承担着全章知识内容的引领作用,因此本讲可以将本章所涉及的大部分关键模型拿出来与学生见面。 二、学情分析 学生已经自主复习了教材,并自主完成了第一讲资料前后的填空、
辨析和例题、练习,对本章、本讲所涉及的内容和题型都有了较为熟悉的了解。 但是,从练习的完成质量来看,学生对电磁感应的实质、磁通量的变化、楞次定律的综合应用都存在明显困难,这需要老师引导梳理和透彻理解本讲内容、并分类讲解楞次定律的应用思路和技巧。三、教学目标 1、知识与技能:熟练掌握磁通量及其变化的计算方法,理解感应电流的产生条件,深刻理解楞次定律并能够熟练、灵活应用。 2、过程与方法:通过教师的引导,一起重新整理知识脉络,从而加深对本章本节知识内容的理解;同时,通过对练习题的归类分析,从而加深对楞次定律的理解。 3、情感、态度与价值观:培养学生深入学习本章的兴趣和信心。 四、教学重难点 1、磁通量及其变化; 2、感应电流的产生条件; 3、楞次定律、右手定则的理解和应用。五、教学媒体 PPT多媒体课件,《与名师对话》一轮复习资料六、教学时间 七、教学反思 1、本讲第一部分内容——知识串讲部分,结合PPT课件讲快一些,因为特殊原因我的课件未能用成,导致知识串讲部分没有讲完。 2、有教师反映,感生电动势的讲解超纲——高考不考,一轮复习就不应该涉及。 3、楞次定律是电磁感应一章的难点,从后续几讲练习完成情况
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
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
高考物理二轮复习 交变电流和电磁感应专题训练 一.单项选择题 1.路上使用—种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置和速度, 安放在火车首节车厢下面的磁铁能产生匀强磁场,如图 (俯视图).当它经过安放在两铁轨间的线圈时,便会产 一电信号,被控制中心接收.当火车以恒定速度通过线时, 表示线圈两端的电压U ab 随时间变化关系的图像是:( ) 2.如图3所示,电源的电动势为E ,内阻r 不能忽略。A 、B 是两个相同的小灯泡,L 是一个自感系数相当大的线圈。关于这个电路的以下说法正确的是 ( ) A .开关闭合到电路中电流稳定的时间内,A 灯立刻亮,而后逐渐变暗,最后亮度稳定 B .开关闭合到电路中电流稳定的时间内,B 灯立刻亮,而后逐渐变/暗,最后亮度稳定 C .开关由闭合到断开瞬间,A 灯闪亮一下再熄灭 D .开关由闭合到断开瞬间,电流自左向右通过A 灯 3.如图所示,垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a ,磁感应强度的大小为B 。一边长为a 、电阻为4R 的正方形均匀导线框ABCD 从图示位置沿水平向右方向以速度v 匀速穿过两磁场区域,在下图中线框A 、B 两端电压U AB 与线框移动距离x 的关系图象正确的是( ) 4.如图11所示,一光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角,两导轨上端用一电阻R 相连,该装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上。质量为m 的金属杆ab ,以初速度v 0从轨道底端向上滑行,滑行到某一高度h 后又返回到底端。若运动过程中,金属杆保持与导轨垂直且接触良好,并不计金属杆ab 的电阻及空气阻力,则( ) A .上滑过程中安培力的冲量比下滑过程大 B .上滑过程通过电阻R 的电量比下滑过程多 到控制中心 图3 S 甲 A -34 B 3a a 2a x C x 3a a 2a 乙 图8 U AB 3a a 2a O x Bav/ 3Bav/ U AB U AB Bav/ U AB 3a a 2a O x Bav/ 3Bav/ Bav D h a b R v 0
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。
《感应电动势与电磁感应定律》教学设计 授课人:授课时间:2015年3 月 课题感应电动势与电磁感应定律课型新课第1课时 教学目标 (三维)1.通过实验演示经历探究感应电动势的存在来理解电磁感应现象里感应电动势,并能判断其方向。 2.通过对 t? ?Φ ?Φ Φ、 、的区别来体会这三个物理量的本质含义。 3.在实验的基础上掌握法拉第电磁感应定律,并使学生体会在发现和认识物理规律中物理实验的重要作用,培养学生在物理实验中仔细观察和认真思考的能力。 4.经历由 t? ?Φ = ε推导θ εsin BLv =的过程,让学生再次体会感应电动势的产生 条件,从而加深学生对感应电动势物理本质的理解 教学重点与难点重点:法拉第电磁感应定律的建立和理解 难点: 1、如何设计探究实验定性研究感应电动势与磁通量的变化率之间的关系2. t n E ? ?Φ =和E=BLv sinθ的区别和联系 教学方法 分组实验探究法小组合作探究法归纳总结法,讲授法教学器材 演示用:大型示教电流计;线圈;导线 学生用:灵敏电流计;线圈;条形磁铁;导线。 教学构想 法拉第电磁感应定律是电磁学的核心内容。前面几节是从感应电流的角度来认识电磁感应现象的,这节课以感应电流的产生条件为新课导入,在此进一步深入到感应电动势来理解电磁感应现象,所以,在引课时一个演示实验让学生认识到有电流就得有电动势,从而引入感应电动势的概念。然后采用让学生自己设计方案,自己动手做实验,思考讨论,教师引导找出规律的方法,使学生能够深刻理解法拉第 电磁感应定律的建立过程。对于公式,让学生自己根据法拉第电磁感应定律,动手推导,使学生深刻理解。 教学流程1.感应电动势:创设问题情景→设计问题→迁移类比→回答问题→定义概念2.法拉第电磁感应定律:创设问题情景→提出问题→设计实验→进行实验→分析与论证→交流与评估→总结规律→规律应用
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】
第 10 课时电磁感应中的能量问题分析 一、知识内容: 1、分析:棒的运动过程→ 运动性质→ 遵从规律; 2、掌握能量的转化方向:哪些能量减少,哪些能量增加; 3、电能→内能 Q:I 恒定→Q I 2 Rt ;I变化:用有效值求,或能量守恒; 4、常用知识点:动能定理、能量守恒、W 、P、Q、等。 二、例题分析: 【例 1】如图所示, PQ 、MN 为足够长的两平行金属导轨,它们之间连接一个阻值为R=8 Ω的电阻,导轨间距为 L=1m ,一质量 m=0.1kg,电阻 r=2 Ω的均匀金属杆水平放在 导轨上,它与导轨的滑动摩擦因数 3 / 5 ,导轨平面倾角300,在垂直导轨平面方向有匀强磁场, B=0.5T ,今让金属杆由静止开始下滑,从杆静止开始到杆 AB恰好匀速运动的过程中经过杆的电量q 1C ,求: (1)当 AB 下滑速度为2m/ s时加速度的大小 (2)AB 下滑的最大速度 (3)从静止开始到 AB 匀速运动过程R 上产生的热量? 【例2】如图所示,两根间距为l 的光滑金属导轨(不计电阻),由 一段圆弧部分与一段无限长的水平段部分组成,其水平段加 有竖直向下方向的匀强磁场,其磁感应强度为B,导轨水平段 上静止放置一金属棒cd,质量为2m,电阻为2r,另一质量为 m,电阻为 r 的金属棒ab,从圆弧段M 处由静止释放下滑至 N 处进入水平段,圆弧段 MN 半径为 R,所对圆心角为 60°,求: (1) ab 棒在 N 处进入磁场区速度多大?此时棒中电流是多少? (2) cd 棒能达到的最大速度是多大? (3) cd 棒由静止到达最大速度过程中,系统所能释放的热量是多少? 【例 3】用质量为m、总电阻为R 的导线做成边长为l 的正方形线框MNPQ ,并将其放在倾 光磁静角为θ的平行绝缘导轨上,平行导轨的间距也为l,如图所示。线框与导轨之间是滑的,在导轨的下端有一宽度为l(即 ab=l)、磁感应强度为 B 的有界匀强磁场,场的边界aa′、bb′垂直于导轨,磁场的方向与线框平面垂直。某一次,把线框从 止状态释放,线框恰好能够匀速地穿过磁场区域。若当地的重力加速度为g,求:(1)线框通过磁场时的运动速度; (2)开始释放时, MN 与 bb′之间的距离; (3)线框在通过磁场的过程中所生的焦耳热。
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
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
C .若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于 D .若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于 专题:电磁感应 1.如图为理想变压器原线圈所接电源电压波形, 原副线圈匝数之比 n 1∶n 2 = 10∶ 1,串联在 原线圈电路中电流表的示数为 1A ,下则说法正确的是( A .变压器输出两端所接电压表的示数为 22 2 V B .变压器输出功率为 220W C .变压器输出的交流电的频率为 50HZ D .若 n 1 = 100 匝,则变压器输出端穿过每匝线圈的磁通量的变化率的最 大值为 2.2 2wb/s 2.如图所示,图甲中 A 、B 为两个相同的线圈,共轴并靠边放置, A 线圈中画有如图乙 所 示的交变电流 i ,则( ) A .在 t 1到 t 2的时间内, A 、B 两线圈相吸 B . 在 t 2到 t 3 的时间内, A 、B 两线圈相斥 C . t 1 时刻,两线圈的作用力为 零 D . t 2时刻,两线圈的引力最大 3.如图所示,光滑导轨倾斜放置,其下端连接一个灯泡,匀强磁场垂直于导线所在平面, 当 ab 棒下滑到稳定状态时,小灯泡获得的功率为 P 0 ,除灯泡外,其它电阻不计,要使灯 泡的功率变为 2P 0 ,下列措施正确的是( A .换一个电阻为原来 2 倍的灯泡 B .把磁感应强度 B 增为原来的 2 倍 C .换一根质量为原来 2 倍的金属棒 D .把导轨间的距离增大为原来的 2 4.如图所示,闭合小金属环从高 h 的光滑曲面上端无初速滚下,沿曲面的另一侧上升,曲 面在磁场中( A .是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于 B .若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于 ××× ×× × ×× × ××× 5.如图所示,一电子以初速 v 沿与金属板平行的方向飞入两板间,在下列哪种情况下, 电 子将向 M 板偏转?( ) A .开关 K 接通瞬间 B .断开开关 K 瞬间 C .接通 K 后,变阻器滑动触头向右迅速滑动 D .接通 K 后,变阻器滑动触头向左迅速滑动 6.如图甲, 在线圈 l 1 中通入电流 i 1后,在 l 2 上产生感应电流随时间变化规律如图乙所示, M N K
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