高中物理(人教版)电磁感应章节复习
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(每日一练)人教版高中物理电磁学电磁感应知识点汇总单选题1、如图所示、两固定光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行水平放置,其间距为L,两根质量均为m,距离也为L的金属棒AB、CD平行放置在两导轨上,电阻分别是R1、R2,导轨电阻忽略小计。
整个装置处在磁感心强度为B的匀强磁场中,现给CD棒一定的初速度v0,经过时间Δt后两棒处于稳定状态,下列说法中正确的是()A.若在稳定前的某时刻CD棒的速度为v1,AB棒的速度为v2,则回路中的电流大小为BLv1R2−BLv2R1B.从开始至最终稳定回路产生的焦耳热为38mv02C.在Δt内通过回路的电荷量为mv04BLD.处于稳定状态时两棒与导轨所围面积为mv02B2L(R1+R2)+L2答案:D解析:A.在稳定前的某时刻CD棒的速度为v1,AB棒的速度为v2,必然有v2>v1,回路电动势E=BLv2−BLv1回路电阻为R1+R2,因此回路电流大小为I=BLv2−BLv1 R1+R2故A错误;B.两棒组成的系统动量守恒得mv0=mv AB+mv CD当v AB=v CD=v02时,磁通量不再变化,两杆不再受安培力,将匀速运动,由能量守恒得产生的焦耳热为Q=12mv02−2×12m(v02)2=14mv02故B错误;C.对金属棒CD由动量定理得BILt=m×v0 2得通过CD棒某一截面电荷量q=It=mv0 2BL故C错误;D.由于通过CD棒某一截面的电荷量为q=ΔΦR1+R2=BLxR1+R2则有x=mv0(R1+R2)2B2L2AB棒与CD棒间的最终距离为d=mv0(R1+R2)2B2L2+L故所围成的面积为S=dL=L2+mv02B2L(R1+R2)故D正确;故选D。
2、如图所示,直导线固定于纸面内,一矩形线框,在纸面内从abcd位置平移到a′b′c′d′位置的过程中,关于线框内产生的感应电流方向,下列叙述正确的是()A.一直逆时针B.顺时针→逆时针C.逆时针→顺时针→逆时针D.顺时针→逆时针→顺时针答案:D解析:由安培定则得,恒定电流的直导线产生的磁场在导线左边的方向为垂直纸面向外,右边的磁场方向垂直纸面向里。
第二讲法拉第电磁感应定律自感现象自主复习考点一:法拉第电磁感应定律1。
公式:【n:线圈的匝数;:磁通量的变化量;:对应于所用的时间;:磁通量的变化率】2。
对公式的理解①适用于单匝线圈,多匝线圈每匝间是串联的,故有②公式可用于任何原因引起的电动势,回路不要求闭合③E由n及决定,、与无关④较长时,E为时间内的平均值,时, E为瞬时值⑤—图像上,某点切线斜率表示该时刻的瞬时值;⑥某两点连线的斜率表示该段时间内的平均值⑦当B变化引起感应电动势时,E是整个回路中的感应电动势,不是某部分导体产生的感应电动势,但在处理时习惯上仍将处于磁场内的部分作为电源,其余部分作为外电路解题指导:当仅由B的变化引起时,当仅由S的变化引起时,二者都变化时,例题1. 如图所示,用同样的导线制成的两闭合线圈A、B,匝数均为20匝,半径r A=2r B,在线圈B所围区域内有磁感应强度均匀减小的匀强磁场,则线圈A、B中产生感应电动势之比E A:E B和两线圈中感应电流之比I A:I B分别为()A.1:1 1:2B.1:1 1:1C.1:2 1:2D.1:2 1:1根据电阻定律,,相同,则电阻之比 R A:R B=r A:r B=2:1.根据欧姆定律得,产生的感应电流之比I A:I B=1:2【答案】A例题2. 如图甲所示,一个电阻值为R,匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路。
线圈的半径为r1.在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示。
图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0。
导线的电阻不计。
求0至t1时间内(Ⅰ)通过电阻R1上的电流大小和方向;(Ⅱ)通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量.【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)例题3。
如图所示,a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,边长I a=3I b,图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则()A。
一、选择题1.科学家发现一种新型合金材料N 45Co5n40Sn10i M (),只要略微加热该材料下面的铜片,这种合金就会从非磁性合金变成强磁性合金。
将两个相同的条状新型合金材料竖直放置,在其正上方分别竖直、水平放置两闭合金属线圈,如图甲、乙所示。
现对两条状新型合金材料下面的铜片加热,则( )A .甲图线圈有收缩的趋势B .乙图线圈有收缩的趋势C .甲图线圈中一定产生逆时针方向的感应电流D .乙图线圈中一定产生顺时针方向的感应电流2.如图所示,一平行金属轨道平面与水平面成θ角,两轨道宽为L ,上端用一电阻R 相连,该装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中,磁场方向垂直于轨道平面向上。
质量为m 的金属杆ab 以初速度v 0从轨道底端向上滑行,达到最大高度h 后保持静止。
若运动过程中金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好,轨道与金属杆的电阻均忽略不计。
关于上滑过程,下列说法正确的是( )A .通过电阻R 的电量为sin BLh R θB .金属杆中的电流方向由b 指向aC .金属杆克服安培力做功等于2012mv mgh - D .金属杆损失的机械能等于电阻R 产生的焦耳热3.如图所示灯A L ,B L 完全相同,带铁芯的线圈L 的电阻可忽略。
则( )A .S 闭合瞬间,A L ,B L 都不立即亮B .S 闭合瞬间,A L 不亮,B L 立即亮C .S 闭合的瞬间,A L ,B L 同时发光,接着A L 变暗,B L 更亮,最后A L 熄灭D .稳定后再断开S 的瞬间,B L 熄灭,A L 比B L (原先亮度)更亮4.如图所示,由一根金属导线绕成闭合线圈,线圈圆的半径分别为R 、2R ,磁感应强度B 随时间t 的变化规律是B kt =(k 为常数),方向垂直于线圈平面,闭合线圈中产生的感应电动势为( )A .2k R πB .25k R πC .23k R πD .24k R π 5.近日,第二架国产大飞机919C 在上海浦东国际机场首飞成功,919C 在上海上空水平匀速飞行,由于地磁场的存在,其机翼就会切割磁感线,下列说法正确的是( )A .机翼左端的电势比右端电势低B .机翼左端的电势比右端电势高C .飞机飞行过程中洛伦兹力做正功D .飞机飞行过程中洛伦兹力做负功 6.如图所示,一根足够长的直导线水平放置,通以向右的恒定电流,在其正上方O 点用细丝线悬挂一铜制圆环。
第二章电磁感应知识梳理第1节 楞次定律一、影响感应电流方向的因素 楞次定律1.产生感应电流的条件:穿过闭合回路的磁通量发生变化。
2.探究影响感应电流方向的因素(1)实验器材:条形磁铁、电流表、线圈、导线、一节干电池(用来查明线圈中电流的流向与电流表中指针偏转方向的关系)、电阻(10 kΩ)。
(2)实验现象:如图所示,在四种情况下,将实验结果填入下表。
(3)实验分析①线圈内磁通量增大时的情况图号磁场方向感应电流的方向感应电流的磁场方向甲__________逆时针(俯视)__________乙__________顺时针(俯视)__________②线圈内磁通量减小时的情况图号磁场方向感应电流的方向感应电流的磁场方向丙__________顺时针(俯视)__________丁__________逆时针(俯视)__________(4)实验结论表述一:当穿过线圈的磁通量增大时,感应电流的磁场与原磁场的方向__________;当穿过线圈的磁通量减小时,感应电流的磁场与原磁场的方向__________。
表述二:当磁铁靠近线圈时,两者__________;当磁铁远离线圈时,两者__________。
3.楞次定律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
二、右手定则1.内容伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从__________进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时__________所指的方向就是感应电流的方向,如图所示。
2.适用范围适用于闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。
第2节法拉第电磁感应定律一、电磁感应定律1.感应电动势(1)在电磁感应现象中产生的电动势叫作__________,产生感应电动势的那部分导体相当于__________。
(2)在电磁感应现象中,若闭合导体回路中有感应电流,电路就一定有感应电动势;如果电路断开,这时虽然没有感应电流,但__________依然存在。
一、选择题1.如图,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布。
一铜制圆环用丝线悬挂于O点,将圆环拉至位置a后无初速释放,在圆环从a摆向b的过程中()A.感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B.感应电流方向一直是逆时针C.安培力方向始终与速度方向相反D.安培力方向始终沿竖直方向2.水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中,如图所示,在导轨上放着金属棒ab,开始时ab棒以水平初速度v0向右运动,最后静止在导轨上,就导轨光滑和粗糙两种情况比较,这个过程()A.产生的总内能相等B.通过ab棒的电量相等C.电流所做的功相等D.安培力对ab棒所做的功相等3.如图,A、B是两个完全相同的灯泡,L是自感线圈,自感系数很大,电阻可以忽略,则以下说法正确的是()A.当K闭合时,A灯先亮,B灯后亮B.当K闭合时,B灯先亮C.当K闭合时,A、B灯同时亮,随后B灯更亮,A灯熄灭D.当K闭合时,A、B灯同时亮,随后A灯更亮,B灯亮度不变4.如图所示,MPQN 是边长为L 和2L 的矩形,由对角线MQ 、NP 与MN 、PQ 所围的两个三角形区域内充满磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场。
边长为L 的正方形导线框,在外力作用下水平向右匀速运动,右边框始终平行于MN 。
设导线框中感应电流为i 且逆时针流向为正。
若0t =时右边框与MN 重合,1t t =时右边框刚好到G 点,则右边框由MN 运动到PQ 的过程中,下列i t -图像正确的是( )A .B .C .D .5.如图所示,通电直导线L 和平行直导线放置的闭合导体框abcd ,直导线与导体框在同一平面内,以下说法正确的是( )A .导线固定,当导体框向上平移时,导体框中感应电流的方向为abcdaB .导体框固定,当导线L 向左平移时,导体框中感应电流的方向为adcbaC .导线固定,当导体框向右平移时,导体框中感应电流的方向为abcdaD .导体框固定,当导线L 向右平移时,导体框中感应电流的方向为abcda6.法拉第发明了世界上第一台发电机―法拉第圆盘发电机,原理如图所示。
电磁感应(磁生电)第一部分电磁感应现象楞次定律一、磁通量1.定义:磁感应强度与面积的乘积,叫做穿过这个面的磁通量.2.定义式:Φ=BS.说明:该式只适用于匀强磁场的情况,且式中的S是跟磁场方向垂直的面积;若不垂直,则需取平面在垂直于磁场方向上的投影面积,即Φ=BS⊥=BSsinθ,θ是S与磁场方向B的夹角.3.磁通量Φ是标量,但有正负.Φ的正负意义是:若从一面穿入为正,则从另一面穿入为负.4.单位:韦伯,符号:Wb.5.磁通量的意义:指穿过某个面的磁感线的条数.6.磁通量的变化:ΔΦ=Φ2-Φ1,即末、初磁通量之差.(1) 磁感应强度B不变,有效面积S变化时,则ΔΦ=Φ2-Φ1=B·ΔS.(2) 磁感应强度B变化,磁感线穿过的有效面积S不变时,则ΔΦ=Φ2-Φ1=ΔB·S.(3) 磁感应强度B和有效面积S同时变化时,则ΔΦ=Φ2-Φ1=B2S2-B1S1.二、电磁感应现象1.电磁感应现象:当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中有感应电流产生,这种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。
2.产生感应电流的条件:表述1:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动.表述2:穿过闭合电路的磁通量发生变化,即ΔΦ≠0,闭合电路中就有感应电流产生.3.产生感应电动势的条件:穿过电路的磁通量发生变化。
理解:电磁感应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.说明:产生感应电动势的那部分导体相当于电源.三、感应电流方向的判断1.右手定则:伸开右手,让大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,让磁感线从手心垂直进入,大拇指指向导体运动方向,其余四指所指的方向就是感应电流的方向.2.楞次定律:感应电流具有这样的方向,就是感应电流产生的磁场,总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.3.判断感应电流方向的思路:用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归结为:“一原、二感、三电流”,如下:根据原磁场(Φ原方向及ΔΦ情况) 确定感应磁场(B 感方向) 判断感应电流(I 感方向). 重点题型汇总一、磁通量及其变化的计算:由公式Φ=BS 计算磁通量及磁通量的变化应把握好以下几点:1、此公式只适用于匀强磁场。
高二物理第四章 电磁感应 本章知识复习归纳人教实验版知识精讲【本讲教育信息】一. 教学内容:第四章 电磁感应 本章知识复习归纳二. 重点、难点解析:(一)产生感应电动势、感应电流的条件导体在磁场里做切割磁感线运动时,导体内就产生感应电动势;穿过线圈的磁量发生变化时,线圈里就产生感应电动势。
如果导体是闭合电路的一部分,或者线圈是闭合的,就产生感应电流。
从本质上讲,上述两种说法是一致的,所以产生感应电流的条件可归结为:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
对感应电动势、感应电流要注意理解:① 产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
② 产生感应电动势与电路是否闭合无关,而产生感应电流必须闭合电路。
③ 产生感应电流的两种叙述是等效的,即闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动与穿过闭合电路中的磁通量发生变化等效。
判断磁通量的变化是关键:由磁通量的广义公式中φθ=B S ·sin (θ是B 与S 的夹角)看,磁通量的变化∆φ可由面积的变化∆S 引起;可由磁感应强度B 的变化∆B 引起;可由B 与S 的夹角θ的变化∆θ引起;也可由B 、S 、θ中的两个量的变化,或三个量的同时变化引起。
(二)对楞次定律的理解1. 1834年德国物理学家楞次通过实验总结出:感应电流的方向总是要使感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
即磁通量变化产生−→−−感应电流建立−→−−感应电流磁场阻碍−→−−磁通量变化。
2. 当闭合电路中的磁通量发生变化引起感应电流时,用楞次定律判断感应电流的方向。
根据楞次定律,感应电流只能采取这样一个方向,在这个方向下的感应电流所产生的磁场一定是阻碍引起这个感应电流的那个变化的磁通量的变化。
我们把“引起感应电流的那个变化的磁通量”叫做“原磁通”。
因此楞次定律可以简单表达为:感应电流的磁场总是阻碍原磁通的变化。
所谓阻碍原磁通的变化是指:当原磁通增加时,感应电流的磁场(或磁通)与原磁通方向相反,阻碍它的增加;当原磁通减少时,感应电流的磁场与原磁通方向相同,阻碍它的减少。
(每日一练)人教版高中物理电磁学电磁感应笔记重点大全单选题1、北半球地磁场的竖直分量向下.如图所示,在北京某中学实验室的水平桌面上,放置边长为L的正方形闭合导体线圈abcd,线圈的ab边沿南北方向,ad边沿东西方向.下列说法中正确的是()A.若使线圈向东平动,则b点的电势比a点的电势低B.若使线圈向北平动,则a点的电势比b点的电势低C.若以ab为轴将线圈向上翻转,则线圈中感应电流方向为a→d→c→d→aD.若以ab为轴将线圈向上翻转,则线圈中感应电流方向为a→b→c→d→a答案:D解析:首先要明确磁场方向,我省位于北半球,地磁场的竖直分量向下.线圈运动时,切割磁感线,产生感应电动势,由右手定则判断电势高低和感应电流方向.当线圈转动时,根据楞次定律判断感应电流方向.北京位于北半球,地磁场的竖直分量向下.若使线圈向东平动,地磁场的竖直分量向下,由右手定则判断可知,a点的电势比b点的电势低,A错误;若使线圈向北平动,地磁场的竖直分量向下,线圈的磁通量没有变化,没有感应电流产生,ab没有切割磁感线,不产生感应电动势,a点的电势与b点的电势相等,B错误;若以ab为轴将线圈向上翻转,地磁场的竖直分量向下,线圈的磁能量减小,根据楞次定律判断则知线圈中感应电流方向为abcda,C错误D正确.小提示:本题运用右手定则和楞次定律判断电势高低和感应电流方向,关键明确两个条件:一是磁场的方向,二是磁通量的变化情况.2、如图所示,两根电阻不计的光滑金属导轨竖直放置,导轨上端接电阻R,宽度相同的水平条形区域I和II内有方向垂直导轨平面向里的匀强磁场B,I和II之间无磁场.一导体棒两端套在导轨上,并与两导轨始终保持良好接触,导体棒从距区域I上边界H处由静止释放,在穿过两段磁场区域的过程中,流过电阻R上的电流及其变化情况相同.下面四个图象能定性描述导体棒速度大小与时间关系的是A.B.C.D.答案:C解析:据题导体棒从距区域Ⅰ上边界H处由静止释放,做自由落体运动,做匀加速运动,由于导体棒在穿过两段磁场区域的过程中,流过电阻R上的电流及其变化情况相同,说明导体棒穿过磁场的过程必定做减速运动,导体棒所受的安培力大于重力,而速度减小,产生的感应电动势减小,感应电流减小,导体棒所受的安培力减小,合力减小,则导体棒的加速度减小,v-t图象的斜率逐渐减小,而且根据两个过程的相似性可知进磁场和出磁场的速度相同,故C正确,ABD错误.故选C3、法拉第通过精心设计的一系列试验,发现了电磁感应定律,将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来。