第四章电磁感应期末复习总结
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高二物理第四章《电磁感应》期末复习提纲一、感应电流的产生和方向1、磁通量(1)概念:(2)公式:(3)磁感应强度:(4)磁通量的变化:(5)磁通量的变化率2、什么是电磁感应现象?3、感应电流方向的判断有几种方法?4、楞次定律的内容是什么?注意:右手定则与左手定则应用区别的关键是“因果关系”,“因动而电”用右手,“因电而动”用左手二、感应电动势,自感1、法拉第电磁感应定律(1)内容:(2)公式:(3)一种特殊情形:当导体在匀强磁场中平行切割磁感线时,E=BLVsin,其中B与L垂直,V与L垂直,V与B成2、自感现象(1)什么是自感现象:(2)产生原因:(3)什么是自感电动势:(4)自感电动势的作用:(5)自感系数由什么因素决定?3、什么是互感现象?哪一种仪器是利用互感原理制成的?4、什么是涡流?涡流的应用有哪些?课堂练习:1、关于磁通量,下列叙述正确的是[ ]A.穿过某一平面的磁通量可认为等于穿过该面积的磁感线条数B.穿过某一平面的磁通量可认为等于穿过该平面单位面积的磁感线条数C.磁场中某处的磁感应强度等于穿过该处单位面积的磁通量D.磁场中某处的磁感应强度等于垂直穿过该处单位面积的磁通量2、于磁通量,下列叙述正确的是( )A.在匀强磁场中,穿过一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积B.在匀强磁场中,a线圈的面积比b线圈的大,则穿过a线圈的磁通量一定比穿过b线圈的磁通量大C.把一个线圈放在M、N两处,若放在M处时穿过线圈的磁通量比放在N处时大,则M处的磁感应强度一定比N处大D.同一线圈放在磁感应强度大处,穿过线圈的磁通量不一定大3.在电磁感应现象中,下列说法中正确的是( )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,一定能产生感应电流D.感应电流的磁场总是阻碍原来磁场磁通量的变化E、感应电流的磁场方向取决于磁通量是增加还是减少4、如图所示,当磁铁运动时,流过电阻的电流是由A经R到B,则磁铁可能是( )A.向下运动 B.向上运动C.向左平移 D.以上都不可能5、如图9-1-8所示,当磁铁突然向铜环运动时,铜环的运动情况是( )A.向右摆动B.向左摆动C.静止D.不能判定6、关于自感现象,正确的说法是:()A、感应电流一定和原电流方向相反;B、线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数一定较大;C、对于同一线圈,当电流变化越大时,线圈中产生的自感电动势也越大;D、自感电动总是阻碍原来电流变化的。
大学物理复习第四章知识点总结大学物理复习第四章知识点总结一.静电场:1.真空中的静电场库仑定律→电场强度→电场线→电通量→真空中的高斯定理qq⑴库仑定律公式:Fk122err适用范围:真空中静止的两个点电荷F⑵电场强度定义式:Eqo⑶电场线:是引入描述电场强度分布的曲线。
曲线上任一点的切线方向表示该点的场强方向,曲线疏密表示场强的大小。
静电场电场线性质:电场线起于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远,不闭合,在没有电荷的地方不中断,任意两条电场线不相交。
⑷电通量:通过任一闭合曲面S的电通量为eSdS方向为外法线方向1EdS⑸真空中的高斯定理:eSoEdSqi1int只能适用于高度对称性的问题:球对称、轴对称、面对称应用举例:球对称:0均匀带电的球面EQ4r20(rR)(rR)均匀带电的球体Qr40R3EQ240r(rR)(rR)轴对称:无限长均匀带电线E2or0(rR)无限长均匀带电圆柱面E(rR)20r面对称:无限大均匀带电平面EE⑹安培环路定理:dl0l2o★重点:电场强度、电势的计算电场强度的计算方法:①点电荷场强公式+场强叠加原理②高斯定理电势的计算方法:①电势的定义式②点电荷电势公式+电势叠加原理电势的定义式:UAAPEdl(UP0)B电势差的定义式:UABUAUBA电势能:WpqoPP0EdlEdl(WP00)2.有导体存在时的静电场导体静电平衡条件→导体静电平衡时电荷分布→空腔导体静电平衡时电荷分布⑴导体静电平衡条件:Ⅰ.导体内部处处场强为零,即为等势体。
Ⅱ.导体表面紧邻处的电场强度垂直于导体表面,即导体表面是等势面⑵导体静电平衡时电荷分布:在导体的表面⑶空腔导体静电平衡时电荷分布:Ⅰ.空腔无电荷时的分布:只分布在导体外表面上。
Ⅱ.空腔有电荷时的分布(空腔本身不带电,内部放一个带电量为q的点电荷):静电平衡时,空腔内表面带-q电荷,空腔外表面带+q。
3.有电介质存在时的静电场⑴电场中放入相对介电常量为r电介质,电介质中的场强为:E⑵有电介质存在时的高斯定理:SDdSq0,intE0r各项同性的均匀介质D0rE⑶电容器内充满相对介电常量为r的电介质后,电容为CrC0★重点:静电场的能量计算①电容:②孤立导体的电容C4R电容器的电容公式C0QQUUU举例:平行板电容器C圆柱形电容器C4oR1R2os球形电容器CR2R1d2oLR2ln()R1Q211QUC(U)2③电容器储能公式We2C22④静电场的能量公式WewedVE2dVVV12二.静磁场:1.真空中的静磁场磁感应强度→磁感应线→磁通量→磁场的高斯定理⑴磁感应强度:大小BF方向:小磁针的N极指向的方向qvsin⑵磁感应线:是引入描述磁感应强度分布的曲线。
第四、五章 电磁感应与交变电流 期末复习 学案【复习重点提要】1、楞次定律的应用2、法拉第电磁感应定律3、带电粒子在复合场中的运动。
如粒子选择器等。
【复习思路指导】第一步、掌握用楞次定律的判断感应电流的步骤。
第二步、法拉第电磁感应定律的应用(E= nΔΦ/Δt E= BLv Sinθ 第三步、交变电流产生的过程,关于交变电流的物理量。
第四步、理想变压器工作规律和远距离输电【复习方法指导】在复习的过程中要循序渐进,注重基础。
比如,各种磁体磁感线的分布。
【基础自主复习】一、电磁感应1.产生感应电流的条件是_______________________________。
2.在匀强磁场中_________与________磁场方向的面积的乘积叫穿过这个面的磁通量。
单位为______,符号为_____。
磁通量发生变化有如下三种情况:⑴_____________________⑵_____________________⑶________________3.楞次定律:感应电流具有这样的方向,感应电流的磁场总是_____引起感应电流的_____________。
应用楞次定律判断感应电流的方向的具体步骤为(1)明确_____________(2)判断_____________(3)确定_____________的方向(4)利用_____________反推感应电流的方向。
4.导体切割磁感线产生感应电流的方向用__________来判断较为简便。
5.楞次定律中的“阻碍”作用正是_____________________的反映。
愣次定律的另一种表述:感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。
当问题不涉及感应电流的方向时,用另一种表述判断比较方便。
6.法拉第电磁感应定律: 电路中感应电动势的大小跟_______________________________,表达式为E=__________ 。
当导体在匀强磁场中做切割磁感线的相对运动时E=__________ ,θ是B 与v 之间的夹角。
—-可编辑修改,可打印——别找了你想要的都有!精品教育资料——全册教案,,试卷,教学课件,教学设计等一站式服务——全力满足教学需求,真实规划教学环节最新全面教学资源,打造完美教学模式物理选修3--2第四章电磁感应知识点汇总(训练版)知识点一、电磁感应现象1、电磁感应现象与感应电流.(1)利用磁场产生电流的现象,叫做电磁感应现象。
(2)由电磁感应现象产生的电流,叫做感应电流。
物理模型上下移动导线AB,不产生感应电流左右移动导线AB,产生感应电流原因:闭合回路磁感线通过面积发生变化不管是N级还是S级向下插入,都会产生感应电流,抽出也会产生,唯独磁铁停止在线圈力不会产生原因闭合电路磁场B发生变化。
开关闭合、开关断开、开关闭合,迅速滑动变阻器,只要线圈A中电流发生变化,线圈B就有感应电流。
知识点二、产生感应电流的条件1、产生感应电流的条件:闭合电路.......。
....中磁通量发生变化2、产生感应电流的常见情况 .(1)线圈在磁场中转动。
(法拉第电动机)(2)闭合电路一部分导线运动(切割磁感线)。
(3)磁场强度B变化或有效面积S变化。
(比如有电流产生的磁场,电流大小变化或者开关断开)3、对“磁通量变化”需注意的两点.(1)磁通量有正负之分,求磁通量时要按代数和(标量计算法则)的方法求总的磁通量(穿过平面的磁感线的净条数)。
(2)“运动不一定切割,切割不一定生电”。
导体切割磁感线,不是在导体中产生感应电流的充要条件,归根结底还要看穿过闭合电路的磁通量是否发生变化。
知识点三、感应电流的方向1、楞次定律.(1)内容:感应电流具有这样的方向,即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。
(2)“阻碍”的含义.从阻碍磁通量的变化理解为:当磁通量增大时,会阻碍磁通量增大,当磁通量减小时,会阻碍磁通量减小。
从阻碍相对运动理解为:阻碍相对运动是“阻碍”的又一种体现,表现在“近斥远吸,来拒去留”。
(3)“阻碍”的作用.楞次定律中的“阻碍”作用,正是能的转化和守恒定律的反映,在克服这种阻碍的过程中,其他形式的能转化成电能。
第四章电磁感应知识点(总7页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第四章电磁感应第一模块:电磁感应、楞次定律(先介绍右手螺旋定则)『基础知识』一、划时代的发现1、奥斯特梦圆“电生磁”奥斯特实验:在1820年4月的一次讲演中,奥斯特碰巧在南北方向的导线下面放置了一枚小磁针、当电源接通时,小磁针居然转动了(如右图)。
随后的实验证明了电流的确能使磁针偏转,这种作用称为电流的磁效应。
突破:电与磁是联系的2、法拉第心系“磁生电”1831年8月29日,法拉第终于发现了电磁感应:把两个线圈绕在同一铁环上(如右图),一个线圈接入接到电源上,另一个线圈接入“电流表”,在给一个线圈通电或断电瞬间,另一个线圈也出现了电流,这种磁生电的效应终于被发现了。
物理学中把这种现象叫做电磁感应.由电磁感应产生的电流叫做感应电流.二、感应电流的产生1、N极插入、停在线圈中和抽出(S极插入、停在线圈中和抽出)有无感应电流(如图)。
磁铁动作表针摆动方向磁铁动作表针摆动方向极插入线圈偏转S极插入线圈偏转N极停在线圈中不偏转S极停在线圈中不偏转N极从线圈中抽出偏转S极从线圈中抽出偏转实验表明产生感应电流的条件与磁场的变化有关。
2、闭合回路中的一部分导体在磁场中做切割磁感应线运动时,导体中就产生感应电流。
实验表明磁场的强弱没有变化,但是导体棒切割磁感的运动是闭合的回路EFAB包围的面积在发生变化。
这种情况下线圈中同样有感应电流。
3、磁通量定义:磁感应强度B与面积S的乘积,叫做穿过这个面的磁通量定义式:φ=BS(B与S垂直) φ=BScosθ(θ为B与S之间的夹角)单位:韦伯(Wb)物理意义:表示穿过磁场中某个面的磁感线条数磁通量虽然是标量,但有正负之分。
三、楞次定律1、S极插入线圈和抽出线圈中会有感应电流,那么他的方向会如何呢。
条形磁铁运动的情况N 极向下插入线圈N 极向上拔出线圈S极向下拔出线圈S极向上插入线圈原磁场方向(向上或向下)?向下?向下?向上?向上穿过线圈的磁通量变化情况(增加或减少)?增加?减少?减少?增加感应电流的方向(流过灵敏电流计的方向)?向左?向右?向左?向右结论: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2、对楞次定律中阻碍二字的正确理解“阻碍”不是阻止,这里是阻而未止。
高三物理选修3-2知识点总结:第四章电磁感应(人教版)第四章:电磁感应本章的主要内容是实验探究,通过亲身实验,理解法拉第是如何发现电磁感应现象的,进而通过实验探究产生感应电流的条件、感应电流的方向及大小,通过实验认识自感现象,并分析其原因援在深刻认识实验现象的基础上,总结相关的物理规律,并结合实际情况灵活应用。
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:电和磁有着必然的联系,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。
二是磁通量变化。
●楞次定律:内容: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。
高一物理第四章知识点总结高一物理第四章主要涉及的是电磁感应和电磁场的学习。
通过本章的学习,我们可以了解到电磁感应的基本原理,电磁场的概念以及电磁感应与电路的应用等内容。
下面将对这些知识点进行总结和分析。
一、电磁感应的基本原理电磁感应是指通过磁场改变导体中的磁通量,产生感应电动势的现象。
根据法拉第电磁感应定律,当磁场的变化导致一个导线中的磁通量发生变化时,导线两端会产生感应电动势,从而在导线中产生电流。
这个原理在电动机、发电机等电器设备中得到了广泛应用。
二、电磁感应中的现象和定律在电磁感应过程中,有一些重要的现象和定律需要我们了解。
首先是感应电动势的方向,根据楞次定律,感应电流的方向总是使得其磁场的变化抵消了产生它的原因。
其次是自感现象,即导体自身对自身变化速率的磁场所产生的感应电动势。
这个现象在电视机和计算机显示器中起到了重要作用。
最后是电磁感应定律,它表明感应电动势与磁通量的变化速率成正比。
三、电磁感应与电路的应用电磁感应在电路中的应用是电磁感应知识的重点之一。
通过改变磁场的强弱和方向,可以在电路中引起磁场的变化,从而产生感应电动势和感应电流。
利用电磁感应和电路的相互作用,我们可以实现电磁感应发电、感应加热等功能。
此外,变压器也是电磁感应的一种应用,它通过磁场的变化来改变电压和电流的比例。
四、电磁场的概念和基本特性电磁场是指由电荷和电流在周围空间中产生的磁场和电场的总和。
它是一个三维的空间,具有磁场和电场的分布。
电磁场的强度和方向可以用矢量表示。
电磁场中的电场和磁场力线可以用来表示电磁场的强弱和分布情况。
电磁场对物体具有作用力,能够对带电物体施加力,从而改变物体的运动状态。
五、电磁场的传播和辐射电磁辐射是电磁场能量的传播形式之一。
当电流通过导线时,会产生感应电磁场,这个电磁场可以传播到周围空间中,并以电磁辐射的形式传播出去。
电磁辐射具有波动性质,包括频率、波长、传播速度等特征。
电磁辐射可以分为射线辐射和非射线辐射两种形式。
必修4电磁感应复习(知识点+经典例题+练习)知识点1. 磁感线和磁场强度:- 磁感线是描述磁场的一种方法,它从磁北极指向磁南极,形成一个闭合的曲线。
- 磁场强度是表示磁场强弱的物理量,单位是特斯拉(T)。
2. 紧密螺绕线圈的磁场:- 螺绕线圈中通有电流时,会产生一个磁场,其磁场按右手螺旋定则的方向确定。
- 磁场的强弱与线圈匝数、电流强度以及磁场位置有关。
3. 法拉第电磁感应定律:- 当一个闭合线路中的磁通量发生变化时,沿线路产生感应电动势。
- 感应电动势的大小与磁通量变化率成正比。
4. 楞次定律:- 磁通量的变化产生感应电动势,感应电动势会产生感应电流。
- 感应电流的方向使得产生的磁场抵消原始磁通量的变化。
经典例题1. 一个圆形线圈共有100匝,半径为2m,通过线圈的磁感应强度为0.5T,线圈内的磁场强度为:- 解:根据公式B = μ₀H,其中μ₀为真空中的磁导率,H为磁场强度,代入数值计算得到磁场强度为0.25T。
2. 一个螺绕线圈的匝数为2000匝,通有电流2A,线圈半径为0.1m,求线圈中的磁场强度:- 解:根据公式B = μ₀nI,其中μ₀为真空中的磁导率,n为线圈匝数密度,I为电流强度,代入数值计算得到磁场强度为4π×10⁻⁴T。
练1. 线圈A和线圈B之间相距较远,线圈A的磁通量在变化。
根据法拉第电磁感应定律和楞次定律,分析线圈B中会产生的电流方向和大小。
2. 一个圆形线圈的半径为0.5m,匝数为1000匝。
当通过线圈的磁感应强度为2T时,求线圈中的磁场强度。
以上是必修4电磁感应的复习文档,包含知识点介绍、经典例题和练习题。
希望对你的学习有所帮助!。
高二物理下册《电磁感应》期末知识点总结
《电磁感应》
首先发现电磁感应现象的科学家:英国的法拉第
产生感应电流的条件:闭合回路中的磁通量发生变化
法拉第电磁感应定律:回路中感应电动势的大小,跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比。
发电机的工作原理:电磁感应5、磁通量:
正弦式电流:电流、电压随时间按正弦函数的规律变化的电流
最大值=有效值,即、
说明:我国民用交流电的电压有效值为220V,动力的为380V,频率为50HZ
家用使用交流的电器上所标的额定电压、额定电流值都指的是交流的有效值。
理想变压器的三个关系式:、即
工作原理:电磁感应n2>n1,则U2>U1,升压;n2
电能的输送:、
自感的应用:日光灯中的镇流器;涡流的应用有:电磁炉、感应炉
第四章《电磁波及其应用》
电磁波的波长、波速、频率的关系:c=f
首先建立完整的电磁场理论,并预言电磁波存在的科学家是英国的麦克斯韦;用实验证实电磁波存在的科学家是德国的赫兹。
麦克斯韦电磁场理论的要点:变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场。
电磁波:电磁场由近向远传播形成电磁波。
在真空中所有电磁波传播的速度等于光速,它能产生发射、折射、干涉和衍射,具有能量。
电磁波谱:无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、x射线、γ射线,它们的具体应用课本82-83页。
调制:把信息加到载波上随电磁波发射出去;解调:从载波上把信息取出来。
7、传感器:启动器中的双金属传感器、自动门中的红外传感器、楼道灯的光控传感器、空调器中的温度传感器、电子秤中的压力传感器等。
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。
电磁感应知识点总结一、电磁感应现象1、磁通量定义:穿过某一面积的磁感线条数。
公式:Φ = BS(S 为垂直于磁场方向的面积)。
单位:韦伯(Wb)。
2、电磁感应现象定义:当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中就会产生感应电流的现象。
产生条件:穿过闭合回路的磁通量发生变化。
3、感应电流定义:由电磁感应产生的电流。
方向判断:楞次定律和右手定则。
二、楞次定律1、内容感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
2、理解“阻碍”不是“阻止”,只是延缓了磁通量的变化。
从磁通量变化的角度看,感应电流的磁场总是“增反减同”。
从相对运动的角度看,感应电流的磁场总是“来拒去留”。
三、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平面内;让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向。
2、适用范围适用于导体切割磁感线产生感应电流的情况。
四、法拉第电磁感应定律1、表达式E =nΔΦ/Δt (n 为线圈匝数)。
2、理解感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
磁通量的变化率越大,感应电动势越大。
五、导体切割磁感线时的感应电动势1、公式E = BLv(B 为磁感应强度,L 为导体切割磁感线的有效长度,v 为导体切割磁感线的速度)。
2、方向判断用右手定则。
六、自感现象1、定义由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象。
2、自感电动势大小:E =LΔI/Δt (L 为自感系数)。
作用:总是阻碍导体中原电流的变化。
3、自感系数决定因素:线圈的匝数、长度、横截面积、有无铁芯等。
单位:亨利(H)。
七、涡流1、定义块状金属在变化的磁场中,或者在磁场中运动时,金属块内产生的自成闭合回路的感应电流。
2、应用电磁炉、金属探测器、真空冶炼炉等。
3、防止变压器、电机的铁芯用硅钢片叠成,以减少涡流损失。
八、电磁感应中的电路问题1、电源:切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路相当于电源。
《电磁感应》知识点总结ΔΦ 1 、 磁通量 Φ 、磁通量变化 ΔΦ 、磁通量变化率─ 对比表Δt磁通量 Φ某时刻穿过磁场中某个 面的磁感线条数Φ = B. S 」, S 」为 与 B 垂直的面积,不垂直式,取 S 在与 B 垂直方向上的 投影 若穿过某个面有方向相 反的磁场,则不能直接用 Φ = B. S , 应考虑相反 方向的磁通量或抵消以 后所剩余的磁通量 磁通量变化 ΔΦ穿过某个面的磁通量随时间的变化量ΔΦ = Φ 2- Φ 1, 或 ΔΦ = B. ΔS , 或ΔΦ = S . ΔB开始和转过 1800 时平面都与磁场垂直, 但穿过平面的 磁通量是不同的, 一正 一负 , 其中 ΔΦ =B·S , 而不是零磁通量变化率表述磁场中穿过某个面的磁通量变化快慢的物理量ΔS或Δt ΔBΔt既不表示磁通量的大小也不表示磁通量变化的多少,在 Φ —t 图像中,可用图线的斜率表示 2 、 电磁感应现象与电流磁效应的比较3 、 产生感应电动势和感应电流的条件比较4 、 感应电动势在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势, 产生感应电流比存在感应电动势, 产生感应电动势的那 部分导体相当于电源,电路断开时没有电流,但感应电动势仍然存在。
(1) 电路不论闭合与否,只要有一部分导体切割磁感线,则这部分导体就会产生感应电动势,它相当于一个电源 (2) 不论电路闭合与否,只要电路中的磁通量发生变化,电路中就产生感应电动势,磁通量发生变化的那部分相当于电源。
只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就 有感应电流产生,即产生感应电流的条件有两个:○1 电路为闭合回路○2 回路中磁通量发生变化, ΔΦ 子 0不管电路闭合与否,只要电路中磁通量发生变化, 电 产生感应电动势的条件路中就有感应电动势产生产生感应电流的条件电磁感应现象 利用磁场产生电流的现 象关系电能够生磁,磁能够生电电流磁效应 电流产生磁场= B . = B . ΔΦ Δt ΔΦ Δt ΔΦ物 理 意 义 大 小 计 算 注 意 问 题ΔΦ5 、公式 E = n 与 E=BLvsinθ 的区别与联系ΔtΔΦΔt区别(1)求的是Δt 时间内的平均感(1)求的是瞬间感应电动势,E 与某应电动势,E 与某段时间或某个过个时刻或某个位置相对应程相对应(2)求的是整个回路的感应电动(2)求的是回路中一部分导体切割磁势,整个回路的感应电动势为零感线是产生的感应电动势时,其回路中某段导体的(3)由于是整个回路的感应电动势,因此电源部分不容易确定(3)由于是一部分导体切割磁感线的运动产生的,该部分就相当于电源。
第四章电磁感应单元检测
(时间:90分钟,满分:100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60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5分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)
1.关于磁通量的概念,以下说法中正确的是()
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,则磁通量也越大
C.穿过线圈的磁通量为零,但磁感应强度不一定为零
D.磁通量发生变化,一定是磁场发生变化引起的
2.如图所示,若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)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.先逆时针后顺时针方向的感应电流
D.无感应电流
3.如图所示是电表中的指针和电磁阻器,下列说法中正确的是()
A.2是磁铁,在1中产生涡流
B.1是磁铁,在2中产生涡流
C.该装置的作用是使指针能够转动
D.该装置的作用是使指针能很快地稳定
4.如图所示,平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域,细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M′N′的过程中,棒上感应电动势E随时间t变化的图示,可能正确的是()
5.穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系,如图所示,在下列几段时间内,线圈中感应电动势最小的是()
A.0~2 s
B.2 s~4 s
C.4 s~5 s
D.5 s~10 s
6.如图所示,固定的水平长直导线中通有电流I,矩形线框与导线在同一竖直平面内,且一边与导线平行.线框由静止释放,在下落过程中()
A.穿过线框的磁通量保持不变
B.线框中感应电流方向保持不变
C.线框所受安培力的合力为零
D.线框的机械能不断增大
7.一矩形线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直.先保持线框的面积不变,将磁感应强度在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍.接着保持增大后的磁感应强度不变,在1 s时间内,再将线框的面积均匀地减小到原来的一半.先后两个过程中,线框中感应电动势的比值为()
A.1
2B.1
C.2 D.4
8.如图所示,光滑平行金属导轨PP′和QQ′都处于同一水平面内,P和Q之间连接一电阻R,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,现在垂直于导轨放置一根导体棒MN,用一水平向右的力F拉动导体棒MN,以下关于导体棒MN中感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的是()
A.感应电流方向是N→M
B.感应电流方向是M→N
C.安培力水平向左
D.安培力水平向右
9.如图所示的电路中,电源电动势为E,线圈L的电阻不计.以
下判断正确的是()
A.闭合S,稳定后,电容器两端电压为E
B.闭合S,稳定后,电容器的a极带正电
C.断开S的瞬间,电容器的a极板将带正电
D.断开S的瞬间,电容器的a极板将带负电
10.如图所示,垂直纸面的正方形匀强磁场区域内,有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd,现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场,则导体框从两个方向移出磁场的两个过程中()
A.导体框中产生的感应电流方向相同
B.导体框中产生的焦耳热相同
C.导体框ad边两端电势差相同
D.通过导体框截面的电量相同
11.如图所示,通有恒定电流的螺线管竖直放置,一铜环R沿螺线管的轴线
加速下落,在下落过程中,环面始终保持水平.铜环先后经过轴上1、2、3位
置时的加速度分别为a1、a2、a3.位置2处于螺线管的中心,位置1、3与位置2
等距,则()
A.a1<a2=g B.a3<a1<g
C.a1=a3<a2D.a3<a1<a2
12.如图所示,竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R,质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦,棒与导轨的电阻均不计,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内,力F做的功与安培力做的功的代数和等于()
A.棒的机械能增加量B.棒的动能增加量
C.棒的重力势能增加量D.电阻R上放出的热量
二、计算题(本题共4小题,共40分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.(8分)如图4-20所示,边长为L的正方形金属框,质量为m,电阻为R,用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘,金属框的上半部处于磁场内,下半部处于磁场外.磁场随时间变化规律为B=kt(k>0),已知细线所能承受的最大拉力为2mg,求从t=0开始,经多长时间细线会被拉断?
14.(8分)如图所示,线圈abcd每边长l=0.20 m,线圈质量m1=0.10 kg,电阻R=0.10 Ω ,砝码质量m2=0.14 kg.线圈上方的匀强磁场的磁感应强度B=0.5 T,方向垂直线圈平面向里,磁场区域的宽度为h=l=0.20 m.砝码从某一位置下降,使ab边进入磁场开始做匀速运动.求线圈做匀速运动的速度大小.
15.(12分)如图所示,两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为L,一理想电流表与两导轨相连,匀强磁场与导轨平面垂直.一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放.导体棒进入磁场后,流经电流表的电流逐渐减小,最终稳定为I.整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终保持水平,不计导轨的电阻.求:
(1)磁感应强度的大小B;
(2)电流稳定后,导体棒运动速度的大小v;
(3)流经电流表电流的最大值I m.
16.(12分)如图所示,质量m1=0.1 kg,电阻R1=0.3 Ω,长度l=0.4 m的导体棒ab横放在U型金属框架上.框架质量m2=0.2 kg,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数μ=0.2.相距0.4 m的MM′、NN′相互平行,电阻不计且足够长,电阻R2=0.1 Ω的MN垂直于MM′.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5 T.垂直于ab施加F =2 N的水平恒力,ab从静止开始无摩擦地运动,始终与MM′、NN′保持良好接触.当ab运动到某处时,框架开始运动.设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2.。