2010年高考物理知识归纳:6. 磁场、电磁感应和交流电
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磁场1.磁场:磁场是存在于磁体、电流周围的一种物质(1)磁场的基本特点:磁场对处于其中的磁体、电流有力的作用.(2)磁场方向的三种判断方法:a.小磁针N极受力的方向。
b.小磁针静止时N极的指向。
c.磁感线的切线方向.2.磁感线(1)在磁场中人为地画出一系列曲线,磁感线上某一点的切线方向也表示该点的磁场方向。
曲线的疏密能定性地表示磁场的弱强,这一系列曲线称为磁感线.(2)磁铁外部的磁感线,都从磁铁N极出来,进入S极,在内部,由S极到N极,磁感线是闭合曲线;磁感线不相交,不相切。
(3)几种典型磁场的磁感线的分布: 右手螺旋定则判定通电直导线、环形电流、通电螺线管周围的磁场分布①直线电流的磁场:同心圆、非匀强、距导线越远处磁场越弱.②通电螺线管的磁场:两端分别是N极和S极,管内可看作匀强磁场,管外是非匀强磁场.③环形电流的磁场:两侧是N极和S极,离圆环中心越远,磁场越弱.④匀强磁场:磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同.匀强磁场中的磁感线是分布均匀、方向相同的平行直线.3.磁感应强度(1)定义:磁感应强度是表示磁场强弱的物理量,在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,受到的磁场力F跟电流I和导线长度L 的乘积IL的比值,叫做通电导线所在处的磁感应强度,定义式B=F/IL.单位T,1T=1N/(A·m).(2)磁感应强度是矢量,磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向,即通过该点的磁感线的切线方向。
(3)磁场中某位置的磁感应强度的大小及方向是客观存在的,与放入的电流强度I的大小、导线的长短L的大小无关,与电流受到的力也无关,即使不放入载流导体,它的磁感应强度也照样存在,因此不能说B与F成正比,或B与IL成反比。
(4)磁感应强度B是矢量,遵守矢量分解合成的平行四边形定则,注意磁感应强度的方向就是该处的磁场方向,并不是在该处的电流的受力方向。
4.磁场力:F=BILsinθ(θ为B与I的夹角),只要求B∥I,B⊥I两种情况;注意:只有电流和磁场之间有一定夹角时,磁场力才不为0。
高考物理电磁感应知识点归纳高考物理电磁感应知识点归纳1.电磁感应现象电磁现象:利用磁场产生电流的现象称为电磁感应,产生的电流称为感应电流。
(1)产生感应电流的条件:通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,只要通过线圈平面的磁通量发生变化,线路中就会产生感应电动势。
导体中产生感应电动势的部分相当于电源。
(3)电磁感应的本质是产生感应电动势。
如果回路闭合,会有感应电流;如果回路不闭合,只会有感应电动势而没有感应电流。
2.磁通量(1)定义:磁感应强度b与垂直于磁场方向的面积s的乘积称为通过这个表面的磁通量,定义公式为=BS。
如果面积S不垂直于B,则B应乘以垂直于磁场方向的投影面积S,即=BS,SI单位:Wb。
在计算磁通量时,应该是通过某一区域的磁感应线的净数量。
每张脸都有正面和背面;当磁感应线从表面的正方向穿透时,通过表面的磁通量为正。
相反,磁通量是负的。
磁通量是穿过正面和背面的磁感应线的代数和。
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。
楞次定律适用于感应电流方向的一般判断,而右手定则只适用于剪线时磁感应线的运动,用右手定则比楞次定律更容易判断。
(2)理解楞次定律(1)谁阻碍谁——感应电流的磁通量阻碍了感应电流的磁通量。
阻碍——阻碍的是通过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身。
如何阻碍——当一次磁通增加时,感应电流的磁场方向与一次磁场方向相反;当一次磁通量减少时,感应电流的磁场方向与一次磁场的方向相同,即,一次磁通量增加,一次磁通量减少。
阻塞-阻塞的结果不是停止,而是增加和减少。
(3)楞次定律的另一种表述:感应电流总是阻碍其产生的原因,表现形式有三种:(1)阻碍原始磁通量的变化;阻碍物体之间的相对运动;阻止一次电流(自感)的变化。
4.法拉第电磁感应定律电路中感应电动势的大小与通过电路的磁通量的变化率成正比。
表达式E=n/t当导体切割磁感应线时,感应电动势公式为E=BLvsin。
磁场基本性质一、磁场1、磁场:磁场是存在于磁体、运动电荷周围的一种物质.它的基本特性是:对处于其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用.2、磁现象的电本质:所有的磁现象都可归结为运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用.二、磁感线为了描述磁场的强弱与方向,人们想象在磁场中画出的一组有方向的曲线.1.疏密表示磁场的强弱.2.每一点切线方向表示该点磁场的方向,也就是磁感应强度的方向.3.是闭合的曲线,在磁体外部由N极至S极,在磁体的内部由S极至N极.磁线不相切不相交。
4.匀强磁场的磁感线平行且距离相等.没有画出磁感线的地方不一定没有磁场.5.安培定则:姆指指向电流方向,四指指向磁场的方向.注意这里的磁感线是一个个同心圆,每点磁场方向是在该点切线方向·*熟记常用的几种磁场的磁感线:【例1】根据安培假说的物理思想:磁场来源于运动电荷.如果用这种思想解释地球磁场的形成,根据地球上空并无相对地球定向移动的电荷的事实.那么由此推断,地球总体上应该是:(A)A.带负电;B.带正电;C.不带电;D.不能确定解析:因在地球的内部地磁场从地球北极指向地球的南极,根据右手螺旋定则可判断出地球表现环形电流的方向应从东到西,而地球是从西向东自转,所以只有地球表面带负电荷才能形成上述电流,故选A.三、磁感应强度1.磁场的最基本的性质是对放入其中的电流或磁极有力的作用,电流垂直于磁场时受磁场力最大,电流与磁场方向平行时,磁场力为零。
2.在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的磁场力F跟电流强度I和导线长度l的乘积Il的比值,叫做通电导线所在处的磁感应强度.①表示磁场强弱的物理量.是矢量.②大小:B=F/Il(电流方向与磁感线垂直时的公式).③方向:左手定则:是磁感线的切线方向;是小磁针N极受力方向;是小磁针静止时N极的指向.不是导线受力方向;不是正电荷受力方向;也不是电流方向.④单位:牛/安米,也叫特斯拉,国际单位制单位符号T.⑤点定B定:就是说磁场中某一点定了,则该处磁感应强度的大小与方向都是定值.⑥匀强磁场的磁感应强度处处相等.⑦磁场的叠加:空间某点如果同时存在两个以上电流或磁体激发的磁场,则该点的磁感应强度是各电流或磁体在该点激发的磁场的磁感应强度的矢量和,满足矢量运算法则.【例2】如图所示,正四棱柱abed一a'b'c'd'的中心轴线00'处有一无限长的载流直导线,对该电流的磁场,下列说法中正确的是(AC)A.同一条侧棱上各点的磁感应强度都相等B.四条侧棱上的磁感应强度都相同C.在直线ab上,从a到b,磁感应强度是先增大后减小D.棱柱内任一点的磁感应强度比棱柱侧面上所有点都大解析:因通电直导线的磁场分布规律是B∝1/r,故A,C正确,D错误.四条侧棱上的磁感应强度大小相等,但不同侧棱上的点的磁感应强度方向不同,故B错误.【例3】如图所示,两根导线a、b中电流强度相同.方向如图所示,则离两导线等距离的P点,磁场方向如何?解析:由P点分别向a、b作连线Pa、Pb.然后过P点分别做Pa、Pb垂线,根据安培定则知这两条垂线用PM、PN就是两导线中电流在P点产生磁感应强度的方向,两导线中的电流在P处产生的磁感应强度大小相同,然后按照矢量的合成法则就可知道合磁感应强度的方向竖直向上,如图所示,这也就是该处磁场的方向.答案:竖直向上【例4】六根导线互相绝缘,所通电流都是I,排成如图10一5所示的形状,区域A、B、C、D均为相等的正方形,则平均磁感应强度最大的区域是哪些区域?该区域的磁场方向如何?解析:由于电流相同,方格对称,从每方格中心处的磁场来定性比较即可,如I1在任方格中产生的磁感应强度均为B,方向由安培定则可知是向里,在A、D方格内产生的磁感应强度均为B/,方向仍向里,把各自导线产生的磁感应强度及方向均画在四个方格中,可以看出在B、D区域内方向向里的磁场与方向向外的磁场等同,叠加后磁场削弱.答案:在A、C区域平均磁感应强度最大,在A区磁场方向向里.C区磁场方向向外.【例5】一小段通电直导线长1cm,电流强度为5A,把它放入磁场中某点时所受磁场力大小为0.1N,则该点的磁感强度为()A.B=2T;B.B≥2T;C、B≤2T ;D.以上三种情况均有可能解析:由B=F/IL可知F/IL=2(T)当小段直导线垂直于磁场B时,受力最大,因而此时可能导线与B 不垂直,即Bsinθ=2T,因而B≥2T。
高中物理:磁场电磁感应知识点总结
一、磁场:
1、磁场定义:磁场是一种能够使磁体产生旋转矩力,使磁性物体运动的空间性质。
2、磁场的表示:磁场的大小和方向可以用一个向量来表示,其中,磁场强度表示磁
场的大小;而磁场方向代表磁场的传输路线。
3、磁场的性质:磁场具有外力的作用,它能够对磁性物体施加力,使磁性物体运动;而非磁性物体则不受磁场的影响。
此外,磁场还可以产生电能,为机器提供动力。
二、电磁感应:
1、电磁感应定义:电磁感应指一种电场中存在的磁场和受磁场作用时产生的动作矩。
2、电磁感应的原理:电磁感应的原理是,当一个磁体在电场中存在时,会产生一个
磁场,当另一个电体接近时,会受到这个磁场的作用,产生一个磁力矩,从而引起电体的
变动。
3、电磁感应在实际应用中的作用:电磁感应是电气技术和电工技术中一种重要的基础,电磁感应在实际应用中主要应用于发电、电机、变压器和直流主动电动机等方面。
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.4.5.6.(1)(2)(3)1.2.表述表述3.合,源.1.,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。
2、式中的S 是与磁场垂直的有效面积3、磁通量Φ为双向标量,其正负表示与规定的正方向是相同还是相反4、磁通量的变化量ΔΦ是指穿过磁场中某一面的末态磁通量Φ2与初态磁通量Φ1的差值, 即ΔΦ=|Φ2-Φ1|. 【例】 面积为S 的矩形线框abcd,处在磁感应强度为B 的匀强磁场中(磁场区域足够大),磁场方向与线框平面成θ角,如图9-1-1所示,当线框以ab 为轴顺时针转90过程中,穿过 abcd 的磁通量变化量ΔΦ= .【解析】设开始穿过线圈的磁通量为正,则在线框转过900的过程中,穿过线圈的磁量为:ΔΦ【答案】通量为正 :楞次定律A.a → C.先b,其极。
1.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.公式:n t∆ΦE =∆公式理解:① 上式适用于回路中磁通量发生变化的情形,回路不一定闭合.② 感应电动势E 的大小与磁通量的变化率成正比,而不是与磁通量的变化量成正比,更不是与磁通量成正比. 要注意t∆Φ∆与ΔФ和Φ三个量的物理意义各不相同,且无大小上的必然关系.③ 当∆Φ由磁场变化引起时, t ∆∆Φ常用t B S ∆∆来计算;当∆Φ由回路面积变化引起时,t∆∆Φ常用t S B ∆∆来计算.图9-1-3④ 由tnE ∆∆Φ=算出的是时间t ∆内的平均感应电动势,一般并不等于初态与末态电动势的算术平均值. ⑤ n 表示线圈的匝数,可以看成n 个单匝线圈串联而成。
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1.[感应电动势的大小计算公式]1)E=nΔ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,Δ/Δt:磁通量的变化率}2)E=BLV垂(切割磁感线运动){L:有效长度()}3)E=nBSω(交流发电机最大的感应电动势){E:感应电动势峰值}4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割){ω:角速度(rad/s),V:速度(/s)}2.磁通量=BS{:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(2)}3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向:由负极流向正极}4.自感电动势E自=nΔ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大),ΔI:变化电流,?t:所用时间,ΔI/Δt:自感电流变化率(变化的快慢)}注:(1)感应电流的方向可用楞次定律或右手定则判定,楞次定律应用要点〔见第二册P173〕;(2)自感电流总是阻碍引起自感电动势的电流的变化;(3)单位换算:1H=103H=106μH。
(4)其它相关内容:自感〔见第二册P178〕/日光灯〔见第二册P180〕。
高考物理电磁感应知识点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Δ≠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。
(2)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。
【高中物理】高考物理电磁感应知识点总结展开全文一、知识网络二、知识点归纳1、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。
2、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。
3、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。
4、对电磁感应的理解: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。
5、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。
6、产生感应电流的条件:一是电路闭合。
二是磁通量变化。
7、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。
8、楞次定律的理解:① 感应电流的磁场不一定与原磁场方向相反,只是在原磁场的磁通量增大时两者才相反;在磁通量减小时,两者是同样。
② “阻碍”并不是“阻止”如原磁通量要增加,感应电流的磁场只能“阻碍”其增加,而不能阻止其增加,即原磁通量还是要增加。
⾼中物理电磁感应知识点 物理学起始于伽利略和⽜顿的年代,它已经成为⼀门有众多分⽀的基础科学。
下⾯是店铺精⼼整理的⾼中物理电磁感应知识点,仅供参考,欢迎⼤家阅读。
⾼中物理电磁感应知识点1 ⼀、磁通量: 设在匀强磁场中有⼀个与磁场⽅向垂直的平⾯,磁场的磁感应强度B和平⾯⾯积S的乘积叫磁通量; 1、计算式:=BS(BS) 2、推论:B不垂直S时,=BSsin 3、磁通量的国际单位:韦伯,wb; 4、磁通量与穿过闭合回路的磁感线条数成正⽐; 5磁通量是标量,但有正负之分; ⼆、电磁感应: 穿过闭合回路的磁通量发⽣变化,闭合回路中就有感应电流产⽣,这种现象叫电磁感应现象,产⽣的电流叫感应电流; 注:判断有⽆感应电流的⽅法:1、闭合回路;2、磁通量发⽣变化; 三、感应电动势: 在电磁感应现象中产⽣的电动势; 四、磁通量的变化率: 等于磁通量的变化量和所⽤时间的⽐值;△/t 1、磁通量的变化率是表⽰磁通量的变化快慢的物理量; 2、磁通量的变化率由磁通量的变化量和时间共同决定; 3、磁通量变化率⼤,感应电动势就⼤; 五、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; 1、定义式:E=n△/△t(只能求平均感应电动势); 2、推论;E=BLVsina(适⽤导体切割磁感线,求瞬时感应电动势,平均感应电动势) (1)VL,LB,为V与B间的夹⾓; (2)VB,LB,为V与L间的夹⾓ (3)VB,LV,为B与L间的夹⾓ 3、穿过线圈的磁通量⼤,感应电动势不⼀定⼤; 4、磁通量的变化量⼤,感应电动势不⼀定⼤; 5、有感应电流就⼀定有感应电动势;有感应电动势,不⼀定有感应电流; 六、右⼿定则(判断感应电流的⽅向): 伸开右⼿,让⼤拇指和其余四指共⾯、且相互垂直,把右⼿放⼊磁场中,让磁感线垂直穿过⼿⼼,⼤拇指指向导体运动⽅向,四指指向感应电流的⽅向; ⾼中物理电磁感应知识点2 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。
高中物理知识点总结电磁感应
电磁感应: 1. 感应电动势:当静止的磁通线沿着一个电流通道移动时,会产生一个电动势; 2. 电感:电感是指在一个电路中,磁场变化引起的电动势; 3. 电感耦合:当两个电路相连时,它们之间的磁感耦合,使得磁场可以在两者之间传播; 4. 交流电的感应电流:当一个静止的磁通线沿着一个有电流的线路移动时,会产生一个和该电流周期性变化的电流; 5. 磁通闭环:将电流回路的一端,用一个磁通线或线圈绕制成一个闭环,就形成了一个磁通闭环; 6. 晶体管的感应原理:晶体管是由磁感耦合原理来实现信号放大的; 7. 电磁共振:当一个电流通过一个磁感耦合的电路时,会出现电磁共振的现象,即磁场的能量在电路的两端交替传递。
高二物理《磁场》知识点
高二物理《磁场》知识点
一、磁场:
1、磁场的基本性质:磁场对放入其中的磁极、电流有磁场力的作用;
2、磁铁、电流都能能产生磁场;
3、磁极和磁极之间,磁极和电流之间,电流和电流之间都通过磁场发生相互作用;
4、磁场的方向:磁场中小磁针北极的指向就是该点磁场的方向;
二、磁感线:在磁场中画一条有向的曲线,在这些曲线中每点的切线方向就是该点的磁场方向;
1、磁感线是人们为了描述磁场而人为假设的线;
2、磁铁的磁感线,在外部从北极到南极,内部从南极到北极;
3、磁感线是封闭曲线;
三、安培定则:
1、通电直导线的磁感线:用右手握住通电导线,让伸直的大拇指所指方向跟电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向;
2、环形电流的磁感线:让右手弯曲的四指和环形电流方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中
心轴上磁感线的方向;
3、通电螺旋管的磁场:用右手握住螺旋管,让弯曲的四指方向和电流方向一致,大拇指所指的方向就是螺
旋管内部磁感线的方向;
四、地磁场:地球本身产生的磁场;从地磁北极(地理南极)到地磁南极(地理北极);
五、磁感应强度:磁感应强度是描述磁场强弱的物
理量。
1、磁感应强度的大小:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积的比值,叫磁感应强度。
B=F/IL
2、磁感应强度的方向就是该点磁场的方向(放在该点的小磁针北极的指向)
3、磁感应强度的国际单位:特斯拉T,1T=1N/A。
m
六、安培力:磁场对电流的作用力;1、大小:在匀强磁场中,当通电导线与磁场垂直时,电流所受安培力
F等于磁感应强度B、电流I和导线长度L三者的乘积。
高考物理知识归纳(六)-----磁场、电磁感应和交流电磁场 基本特性,来源,方向(小磁针静止时极的指向,磁感线的切线方向,外部(N →S)内部(S →N)组成闭合曲线要熟悉五种典型磁场的磁感线空间分布(正确分析解答问题的关健)脑中要有各种磁源产生的磁感线的立体空间分布观念;会从不同的角度看、画、识 各种磁感线分布图能够将磁感线分布的立体、空间图转化成不同方向的平面图(正视、符视、侧视、剖视图) 安培右手定则:电产生磁 安培分子电流假说,磁产生的实质(磁现象电本质)奥斯特和罗兰实验安培左手定则(与力有关) 磁通量概念一定要指明“是哪一个面积的、方向如何”且是双向标量F 安=B I L ⇒推导 f 洛=q B v 建立电流的微观图景(物理模型) 从安培力F=ILBsin θ和I=neSv 推出f=qvBsin θ。
典型的比值定义(E=qF E=k 2r Q ) (B=L I F B=k 2r I ) (u=q w b a →q W 0A A →=ϕ) ( R=I u R=S L ρ) (C=u Q C=dk 4s πε) 磁感强度B :由这些公式写出B 单位,单位⇔公式 B=L I F ; B=S φ ; E=BLv ⇒ B=Lv E ; B=k 2rI (直导体) ;B=μNI (螺线管) qBv = m R v 2 ⇒ R =qB mv ⇒ B =qRmv ; v v v d u E B qE qBv d u ===⇒=电学中的三个力:F 电=q E =q du F 安=B I L f 洛= q B v 注意:①、B ⊥L 时,f 洛最大,f 洛= q B v(f 、B 、v 三者方向两两垂直且力f 方向时刻与速度v 垂直)⇒导致粒子做匀速圆周运动。
②、B || v 时,f 洛=0 ⇒做匀速直线运动。
③、B 与v 成夹角时,(带电粒子沿一般方向射入磁场),可把v 分解为(垂直B 分量v ⊥,此方向匀速圆周运动;平行B 分量v || ,此方向匀速直线运动。
) ⇒合运动为等距螺旋线运动。
带电粒子在磁场中圆周运动(关健是画出运动轨迹图,画图应规范)。
规律:qB mv R R v m qBv 2=⇒= (不能直接用) qBm 2v R 2T ππ== 1、 找圆心:①(圆心的确定)因f 洛一定指向圆心,f 洛⊥v 任意两个f 洛方向的指向交点为圆心;②任意一弦的中垂线一定过圆心; ③两速度方向夹角的角平分线一定过圆心。
2、 求半径(两个方面):①物理规律qBmv R R v m qBv 2=⇒= ②由轨迹图得出几何关系方程 ( 解题时应突出这两条方程 )几何关系:速度的偏向角ϕ=偏转圆弧所对应的圆心角(回旋角)α=2倍的弦切角θ相对的弦切角相等,相邻弦切角互补 由轨迹画及几何关系式列出:关于半径的几何关系式去求。
3、求粒子的运动时间:偏向角(圆心角、回旋角)α=2倍的弦切角θ,即α=2θ)360(2)(0t 或回旋角圆心角π=×T4、圆周运动有关的对称规律:特别注意在文字中隐含着的临界条件a 、从同一边界射入的粒子,又从同一边界射出时,速度与边界的夹角相等。
b 、在圆形磁场区域内,沿径向射入的粒子,一定沿径向射出。
注意:均匀辐射状的匀强磁场,圆形磁场,及周期性变化的磁场。
电磁感应:.1.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变化率成正比,这就是法拉第电磁感应定律。
内容: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。
2.[感应电动势的大小计算公式]1) E =BLV (垂直平动切割)2) =∆∆⨯=∆⨯∆=∆∆=ts B n t s B n t n E φ…=?(普适公式) ε∝t ∆φ∆(法拉第电磁感应定律)3) E= nBS ωsin (ωt+Φ);E m =nBS ω (线圈转动切割)4)E =BL 2ω/2 (直导体绕一5)*端转动切割) 自感E 自=nΔΦ/Δt ==Lt I ∆∆ ( 自感 ) 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变化,这就是楞次定律。
内容:感应电流具有这样的方向,就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
B 感和I 感的方向判定:楞次定律(右手) 深刻理解“阻碍”两字的含义(I 感的B 是阻碍产生I 感的原因)B 原方向?;B 原?变化(原方向是增还是减);I 感方向?才能阻碍变化;再由I 感方向确定B 感方向。
楞次定律的多种表述①从磁通量变化的角度: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从导体和磁场的相对运动:导体和磁体发生相对运动时,感应电流的磁场总是阻碍相对运动。
③从感应电流的磁场和原磁场:感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化。
(增反、减同) ④楞次定律的特例──右手定则在应用中常见两种情况:一是磁场不变,导体回路相对磁场运动;二是导体回路不动,磁场发生变化。
磁通量的变化与相对运动具有等效性:磁通量增加相当于导体回路与磁场接近,磁通量减少相当于导体回路与磁场远离。
因此,从导体回路和磁场相对运动的角度来看,感应电流的磁场总要阻碍相对运动;从穿过导体回路的磁通量变化的角度来看,感应电流的磁场总要阻碍磁通量的变化。
能量守恒表述:I 感效果总要反抗产生感应电流的原因电磁感应现象中的动态分析,就是分析导体的受力和运动情况之间的动态关系。
一般可归纳为:导体组成的闭合电路中磁通量发生变化⇒导体中产生感应电流⇒导体受安培力作用⇒ 导体所受合力随之变化⇒导体的加速度变化⇒其速度随之变化⇒感应电流也随之变化 周而复始地循环,最后加速度小致零(速度将达到最大)导体将以此最大速度做匀速直线运动“阻碍”和“变化”的含义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,而不是阻碍引起感应电流的磁场。
因此,不能认为感应电流的磁场的方向和引起感应电流的磁场方向相反。
磁通量变化 感应电流感应电流的磁场发生电磁感应现象的这部分电路就相当于电源,在电源的内部,电流的方向是从低电势流向高电势。
4.电磁感应与力学综合方法:从运动和力的关系着手,运用牛顿第二定律(1)基本思路:列方程求解. (2)注意安培力的特点:(3)纯力学问题中只有重力、弹力、摩擦力,电磁感应中多一个安培力,安培力随速度变化,部分弹力及相应的摩擦力也随之而变,导致物体的运动状态发生变化,在分析问题时要注意上述联系.5.电磁感应与动量、能量的综合方法:(1)从动量角度着手,运用动量定理或动量守恒定律①应用动量定理可以由动量变化来求解变力的冲量,如在导体棒做非匀变速运动的问题中,应用动量定理可以解决牛顿运动定律不易解答的问题.②在相互平行的水平轨道间的双棒做切割磁感线运动时,由于这两根导体棒所受的安培力等大反向,合外力为零,若不受其他外力,两导体棒的总动量守恒.解决此类问题往往要应用动量守恒定律.(2)从能量转化和守恒着手,运用动能定律或能量守恒定律产生 产生 阻碍①基本思路:受力分析→弄清哪些力做功,正功还是负功→明确有哪些形式的能量参与转化,哪增哪减→由动能定理或能量守恒定律列方程求解.安培力做负功−电流做功6.电磁感应与电路综合方法:在电磁感应现象中,切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路相当于电源.解决电磁感应与电路综合问题的基本思路是:(1)明确哪部分相当于电源,由法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向.(2)画出等效电路图.(3)运用闭合电路欧姆定律.串并联电路的性质求解未知物理量.功能关系:电磁感应现象的实质是不同形式能量的转化过程。
因此从功和能的观点入手, 分析清楚电磁感应过程中能量转化关系,往往是解决电磁感应问题的关健,也是处理此类题目的捷径之一。
交变电流 电磁场交变电流(1)中性面线圈平面与磁感线垂直的位置,或瞬时感应电动势为零的位置。
中性面的特点:a .线圈处于中性面位置时,穿过线圈的磁通量Φ最大,但Φt∆∆=0; 产生:矩形线圈在匀强磁场中绕与磁场垂直的轴匀速转动。
变化规律e =NBS ωsin ωt=E m sin ωt ;i =I m sin ωt ;(中性面...位置开始计时),最大值E m =NBS ω 四值:①瞬时值②最大值③有效值电流的热效应规定的;对于正弦式交流U=0.707U m ④平均值不对称方波:2I I I 2221+= 不对称的正弦波 2I I I 2m22m1+= 求某段时间内通过导线横截面的电荷量Q =I Δt=εΔt/R =ΔΦ/R我国用的交变电流,周期是0.02s ,频率是50Hz ,电流方向每秒改变100次。
表达式:e =e=2202sin100πt=311sin 100πt=311sin 314t线圈作用是“通直流,阻交流;通低频,阻高频”.电容的作用是“通交流、隔直流;通高频、阻低频”.变压器两个基本公式:① 2121n n U U = ②P 入=P 出,输入功率由输出功率决定..........., 远距离输电:一定要画出远距离输电的示意图来,包括发电机、两台变压器、输电线等效电阻和负载电阻。
并按照规范在图中标出相应的物理量符号。
一般设两个变压器的初、次级线圈的匝数分别为、n 1、n 1/ n 2、n 2/,相应的电压、电流、功率也应该采用相应的符号来表示。
功率之间的关系是:P 1=P 1/,P 2=P 2/,P 1/=P r =P 2。
电压之间的关系是:2122221111,,U U U n n U U n n U U r +=''=''='。
电流之间的关系是:2122221111,,I I I n n I I n n I I r ==''=''='.求输电线上的电流往往是这类问题的突破口。
输电线上的功率损失和电压损失也是需要特别注意的。
分析和计算时都必须用r I U r I P r r rr ==,2,而不能用r U P r 21'=。
特别重要的是要会分析输电线上的功率损失S U S L U P P r 212111'∝⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛'=ρ, 解决变压器问题的常用方法(解题思路)①电压思路.变压器原、副线圈的电压之比为U 1/U 2=n 1/n 2;当变压器有多个副绕组时U 1/n 1=U 2/n 2=U 3/n 3=……②功率思路.理想变压器的输入、输出功率为P 入=P 出,即P 1=P 2;当变压器有多个副绕组时P 1=P 2+P 3+……③电流思路.由I =P /U 知,对只有一个副绕组的变压器有I 1/I 2=n 2/n 1;当变压器有多个副绕组时n 1I 1=n 2I 2+n 3I 3+……④(变压器动态问题)制约思路.(1)电压制约:当变压器原、副线圈的匝数比(n 1/n 2)一定时,输出电压U 2由输入电压决定,即U 2=n 2U 1/n 1,可简述为“原制约副”.(2)电流制约:当变压器原、副线圈的匝数比(n 1/n 2)一定,且输入电压U 1确定时,原线圈中的电流I 1由副线圈中的输出电流I 2决定,即I 1=n 2I 2/n 1,可简述为“副制约原”.(3)负载制约:①变压器副线圈中的功率P 2由用户负载决定,P 2=P 负1+P 负2+…;②变压器副线圈中的电流I 2由用户负载及电压U 2确定,I 2=P 2/U 2;③总功率P 总=P 线+P 2.动态分析问题的思路程序可表示为:U 122222121I R U I U n n U U 决定负载决定−−−−−→−=−−−−→−=决定决定−−−−→−=−−−−−−−−→−==1112211211)(U I P I U I U I P P P 1 ⑤原理思路.变压器原线圈中磁通量发生变化,铁芯中ΔΦ/Δt 相等;当遇到“”型变压器时有ΔΦ1/Δt =ΔΦ2/Δt +ΔΦ3/Δt ,适用于交流电或电压(电流)变化的直流电,但不适用于恒定电流。