電磁感應(yīng)、交變電流

1、電磁感應(yīng)、交變電流電磁感應(yīng)、交變電流鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)1.如圖所示，開始時(shí)矩形線圈平面與勻強(qiáng)磁場的方向垂直，如圖所示，開始時(shí)矩形線圈平面與勻強(qiáng)磁場的方向垂直，且一半在磁場內(nèi)，一半在磁場外，若要使線框中產(chǎn)生感應(yīng)電且一半在磁場內(nèi)，一半在磁場外，若要使線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，下列做法中可行的是（流，下列做法中可行的是（ ）A、以、以ab為軸轉(zhuǎn)動為軸轉(zhuǎn)動B、以、以bd邊為軸轉(zhuǎn)動（轉(zhuǎn)動的角度小于邊為軸轉(zhuǎn)動（轉(zhuǎn)動的角度小于60）C以以bd邊為軸轉(zhuǎn)動邊為軸轉(zhuǎn)動90后，增大磁感強(qiáng)度后，增大磁感強(qiáng)度D、以、以ac為軸轉(zhuǎn)動（轉(zhuǎn)動的角度小于為軸轉(zhuǎn)動（轉(zhuǎn)動的角度小于60）2我國已經(jīng)制定了登月計(jì)劃。假如宇航員登月后想探我國已

2、經(jīng)制定了登月計(jì)劃。假如宇航員登月后想探測一下月球表面是否有磁場，他手邊有一只靈敏電流表和測一下月球表面是否有磁場，他手邊有一只靈敏電流表和一個(gè)小線圈，則下列推斷正確的是一個(gè)小線圈，則下列推斷正確的是 A直接將電流表放于月球表面，看是否有示數(shù)來判斷磁直接將電流表放于月球表面，看是否有示數(shù)來判斷磁場的有無場的有無B將電流表與線圈組成回路，使線圈沿某一方向運(yùn)動，將電流表與線圈組成回路，使線圈沿某一方向運(yùn)動，如電流表無示數(shù)，則可判斷月球表面無磁場如電流表無示數(shù)，則可判斷月球表面無磁場C將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈沿某一方向運(yùn)將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈沿某一方向運(yùn)動，如電流表有示數(shù)，則可判

3、斷月球表面有磁場動，如電流表有示數(shù)，則可判斷月球表面有磁場D將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈在某一平面內(nèi)將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈在某一平面內(nèi)沿各個(gè)方向運(yùn)動，如電流表無示數(shù)，則可判斷月球表面無沿各個(gè)方向運(yùn)動，如電流表無示數(shù)，則可判斷月球表面無磁場磁場3. （2005年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試（北京卷）年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試（北京卷）現(xiàn)將電池組、滑線現(xiàn)將電池組、滑線變阻器、帶鐵芯的線圈變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈、線圈B、電流計(jì)及開關(guān)如下圖連接，、電流計(jì)及開關(guān)如下圖連接，在開關(guān)閉合、線圈在開關(guān)閉合、線圈A放在線圈放在線圈B中的情況下，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他中的情況下，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他

4、將滑線變阻器的滑動端將滑線變阻器的滑動端P向左加速滑動時(shí)，電流計(jì)指針和右偏向左加速滑動時(shí)，電流計(jì)指針和右偏轉(zhuǎn)。由此可以判斷轉(zhuǎn)。由此可以判斷A.線圈線圈A向上移動或滑動變阻器滑動端向上移動或滑動變阻器滑動端P向右加速滑動，都能向右加速滑動，都能引起電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)引起電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)B.線圈線圈A中鐵芯和上拔出或斷開開關(guān)，都能引起電流計(jì)指針向中鐵芯和上拔出或斷開開關(guān)，都能引起電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)右偏轉(zhuǎn)C.滑動變阻器的滑動端滑動變阻器的滑動端P勻速向左勻速向左或勻速向右滑動，都能使電流計(jì)指或勻速向右滑動，都能使電流計(jì)指針靜止在中央針靜止在中央D.因?yàn)榫€圈因?yàn)榫€圈A、線圈、線圈B的繞線方向的繞線方

5、向未知，故無法判斷電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)未知，故無法判斷電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的方向的方向【例例】如圖所示，平行的長直導(dǎo)線如圖所示，平行的長直導(dǎo)線P P、QQ中中通過同方向、同強(qiáng)度的電流，矩形導(dǎo)線框通過同方向、同強(qiáng)度的電流，矩形導(dǎo)線框abcdabcd與與P P、Q Q處在同一平面中，從圖示中處在同一平面中，從圖示中的位置的位置I I向右勻速運(yùn)動到位置向右勻速運(yùn)動到位置，關(guān)于在這，關(guān)于在這一過程中線框中的電流方向，正確的結(jié)論一過程中線框中的電流方向，正確的結(jié)論是（是（ ） A A沿沿abcdaabcda方向不變方向不變 B B沿沿adcbaadcba方向不變方向不變 C C由沿由沿abcdaabcda方向變?yōu)檠?/p>

6、方向變?yōu)檠豠dcbaadcba方向方向 DD由沿由沿adcbaadcba方向變?yōu)檠胤较蜃優(yōu)檠豠bcdaabcda方向方向【例例】一平面線圈用細(xì)桿懸于一平面線圈用細(xì)桿懸于P點(diǎn)，開始時(shí)細(xì)桿處于水平點(diǎn)，開始時(shí)細(xì)桿處于水平位置，釋放后讓它在如圖所示的勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動，已知線位置，釋放后讓它在如圖所示的勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動，已知線圈平面始終與紙面垂直，當(dāng)線圈第一次通過位置圈平面始終與紙面垂直，當(dāng)線圈第一次通過位置和位置和位置時(shí)，順著磁場的方向看去，線圈中的感應(yīng)電流的方向分時(shí)，順著磁場的方向看去，線圈中的感應(yīng)電流的方向分別為別為 位置位置 位置位置A逆時(shí)針方向逆時(shí)針方向 逆時(shí)針方向逆時(shí)針方向B逆時(shí)針方向逆時(shí)針方向

7、 順時(shí)針方向順時(shí)針方向C順時(shí)針方向順時(shí)針方向 順時(shí)針方向順時(shí)針方向D順時(shí)針方向順時(shí)針方向 逆時(shí)針方向逆時(shí)針方向練習(xí)練習(xí):如圖所示，如圖所示，ab是一個(gè)可繞垂直于紙面的軸是一個(gè)可繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動的閉合轉(zhuǎn)動的閉合矩形導(dǎo)線框，當(dāng)滑動變阻器的滑片矩形導(dǎo)線框，當(dāng)滑動變阻器的滑片P自左向右滑動時(shí)，從紙自左向右滑動時(shí)，從紙外向紙內(nèi)看，線框外向紙內(nèi)看，線框ab將（將（ ）A保持靜止不動保持靜止不動B逆時(shí)針轉(zhuǎn)動逆時(shí)針轉(zhuǎn)動C順時(shí)針轉(zhuǎn)動順時(shí)針轉(zhuǎn)動D發(fā)生轉(zhuǎn)動，但電源極性不明，發(fā)生轉(zhuǎn)動，但電源極性不明， 無法確定轉(zhuǎn)動方向無法確定轉(zhuǎn)動方向 NS感應(yīng)電流的磁場阻礙感應(yīng)電流的磁場阻礙導(dǎo)體間的導(dǎo)體間的相對運(yùn)動相對運(yùn)動來拒

8、去留來拒去留遵循能量守恒定律遵循能量守恒定律感應(yīng)電流的磁場對導(dǎo)感應(yīng)電流的磁場對導(dǎo)體的作用如何體的作用如何【例例】如圖所示，固定在水平面內(nèi)的兩光滑平行金屬導(dǎo)軌如圖所示，固定在水平面內(nèi)的兩光滑平行金屬導(dǎo)軌M、N，兩根導(dǎo)體棒中，兩根導(dǎo)體棒中P、Q平行放于導(dǎo)軌上，形成一個(gè)閉合回路，平行放于導(dǎo)軌上，形成一個(gè)閉合回路，當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)（當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)（ ）AP、Q將互相靠攏將互相靠攏 BP、Q將互相遠(yuǎn)離將互相遠(yuǎn)離C磁鐵的加速度仍為磁鐵的加速度仍為g D磁鐵的加速度小于磁鐵的加速度小于g右手定則右手定則應(yīng)用時(shí)要特別注意應(yīng)用時(shí)要特別注意四指指向是電源內(nèi)部電流的方向四指指向是電

9、源內(nèi)部電流的方向因因而也是電而也是電勢升高勢升高的方向。的方向。 伸開右手，讓大拇指跟其余四指伸開右手，讓大拇指跟其余四指垂直垂直，并與手掌在同一平面內(nèi)，讓磁，并與手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感線垂直感線垂直(或斜著或斜著)穿過掌心，穿過掌心，大拇指大拇指指向?qū)w指向?qū)w運(yùn)動運(yùn)動的方向，其余的方向，其余四指四指所指所指的方向就是的方向就是感應(yīng)電流的方向感應(yīng)電流的方向.閉合回路的一部分導(dǎo)體做閉合回路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線切割磁感線運(yùn)動時(shí)，產(chǎn)運(yùn)動時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與感應(yīng)電流的方向判定生的感應(yīng)電動勢與感應(yīng)電流的方向判定楞次定律楞次定律1.1.磁通量磁通量=BS=BS ，單位：單位：1Wb=1Tm1Wb

10、=1Tm2 2=1V s=1V s2.2.磁通量是標(biāo)量，但有正負(fù)，有抵消問題。磁通量是標(biāo)量，但有正負(fù)，有抵消問題。3.3.磁通量的變化量：磁通量的變化量： =B=BS= SS= S B =B B =B2 2 S S2 2 B B1 1 S S1 14.4.磁通量的變化率：磁通量的變化率：tSBStBt（S有磁場穿過有磁場穿過的垂直磁場的有的垂直磁場的有效面積）效面積）1.1.法拉第電磁感應(yīng)定律：法拉第電磁感應(yīng)定律：電路中感應(yīng)電動勢的大電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率磁通量的變化率成正比。成正比。tnE注意注意平均電動勢、瞬時(shí)電動勢平均電動勢、瞬時(shí)電動勢

11、的計(jì)算方法的計(jì)算方法感應(yīng)電動勢大小感應(yīng)電動勢大小2.公式公式sEnBtBEnSt3.B不變：不變：S不變：不變： 例例.如圖所示，將一條形磁鐵插入某一閉合線圈，第一次用如圖所示，將一條形磁鐵插入某一閉合線圈，第一次用0.05s，第二次用，第二次用0.1s，設(shè)插入方式相同，試求：，設(shè)插入方式相同，試求：(1)兩次線圈中平均感應(yīng)電動勢之比？兩次線圈中平均感應(yīng)電動勢之比？(2)兩次線圈之中平均電流之比？兩次線圈之中平均電流之比？例例.A、B兩閉合線圈為同樣導(dǎo)線繞兩閉合線圈為同樣導(dǎo)線繞成且均為成且均為10匝，半徑匝，半徑rA=2rB ，內(nèi)有，內(nèi)有如圖所示的有理想邊界的勻強(qiáng)磁場，如圖所示的有理想邊界的勻

12、強(qiáng)磁場，若磁場均勻減小，則若磁場均勻減小，則A、B環(huán)中的環(huán)中的感應(yīng)電動勢之比感應(yīng)電動勢之比A B= ，產(chǎn)生的感應(yīng)電流之比產(chǎn)生的感應(yīng)電流之比 IA IB 。例例.漆包線是在粗細(xì)均勻的細(xì)銅絲表面浸絕漆包線是在粗細(xì)均勻的細(xì)銅絲表面浸絕緣漆制成的導(dǎo)線。取一段漆包線繞制成一個(gè)緣漆制成的導(dǎo)線。取一段漆包線繞制成一個(gè)n匝半徑為匝半徑為R的平面線圈，并將線圈的兩端的平面線圈，并將線圈的兩端連在一起成閉合線圈，將這個(gè)線圈放在勻強(qiáng)連在一起成閉合線圈，將這個(gè)線圈放在勻強(qiáng)磁場中，線圈平面與磁場方向垂直，如圖所磁場中，線圈平面與磁場方向垂直，如圖所示。磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化，這示。磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化

13、，這時(shí)線圈中的電流設(shè)為時(shí)線圈中的電流設(shè)為I。為了使線圈中的電。為了使線圈中的電流減半，下列措施可行的是流減半，下列措施可行的是 A.使線圈繞其直徑從圖示位置轉(zhuǎn)過使線圈繞其直徑從圖示位置轉(zhuǎn)過30角角B.線圈繞其直徑從圖示位置轉(zhuǎn)過線圈繞其直徑從圖示位置轉(zhuǎn)過60角角C.保持導(dǎo)線長度不變，將線圈改繞成半徑為保持導(dǎo)線長度不變，將線圈改繞成半徑為2R的線圈的線圈D.保持導(dǎo)線長度不變，將線圈改繞成半徑為保持導(dǎo)線長度不變，將線圈改繞成半徑為R2的線圈的線圈說明：說明：上述推導(dǎo)需條件：磁感應(yīng)強(qiáng)度上述推導(dǎo)需條件：磁感應(yīng)強(qiáng)度B、導(dǎo)、導(dǎo)線切割速度線切割速度v與長度與長度L三者互相垂直，三者互相垂直，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)

14、定律根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律導(dǎo)體切割磁感線導(dǎo)體切割磁感線例例.如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌間距為如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌間距為d d，一端跨接電阻為，一端跨接電阻為R R，勻，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B，方向垂直平行導(dǎo)軌平面，一根長金屬，方向垂直平行導(dǎo)軌平面，一根長金屬棒與導(dǎo)軌成棒與導(dǎo)軌成 角放置，棒與導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，當(dāng)棒沿垂直棒的角放置，棒與導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，當(dāng)棒沿垂直棒的方向以恒定速度方向以恒定速度v v在導(dǎo)軌上滑行時(shí)，通過電阻的電流是（在導(dǎo)軌上滑行時(shí)，通過電阻的電流是（ ）A ABdv/Bdv/（RsinRsin）B BBdv/R Bdv/R C CBdvsin/R Bdvsin/

15、R DDBdvcos/RBdvcos/R例例.如圖所示，有一夾角為如圖所示，有一夾角為的金屬角架，的金屬角架，角架所圍區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場中，磁場的角架所圍區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感強(qiáng)度為磁感強(qiáng)度為B，方向與角架所在平面垂直，方向與角架所在平面垂直，一段直導(dǎo)線一段直導(dǎo)線ab垂直垂直ce，從頂角，從頂角c貼著角架以貼著角架以速度速度v向右勻速運(yùn)動，求：向右勻速運(yùn)動，求：(1)t時(shí)刻角架的時(shí)刻角架的瞬時(shí)感應(yīng)電動勢；瞬時(shí)感應(yīng)電動勢；(2)t時(shí)間內(nèi)角架的平均感時(shí)間內(nèi)角架的平均感應(yīng)電動勢？應(yīng)電動勢？導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢：導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢：sinBLvE V平均，平均，E平均平

16、均V瞬時(shí)，瞬時(shí)，E瞬時(shí)瞬時(shí)不做重點(diǎn)要求不做重點(diǎn)要求例例6.如圖所示如圖所示,豎直向下的勻強(qiáng)磁場中豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,將將一水平放置的金屬棒一水平放置的金屬棒ab以水平速度以水平速度vo拋拋出出,設(shè)整個(gè)過程中設(shè)整個(gè)過程中,棒的取向不變棒的取向不變,且不計(jì)空且不計(jì)空氣阻力氣阻力,則金屬棒運(yùn)動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)則金屬棒運(yùn)動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小變化情況應(yīng)是電動勢的大小變化情況應(yīng)是A.越來越大越來越大B.越來越小越來越小C.保持不變保持不變D.無法判斷無法判斷voab.導(dǎo)體棒在磁場轉(zhuǎn)動導(dǎo)體棒在磁場轉(zhuǎn)動切割切割 1.自感現(xiàn)象是指自感現(xiàn)象是指導(dǎo)體本身電流發(fā)生變化導(dǎo)體本身電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁而產(chǎn)生

17、的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，自感電動勢的大小與線圈中的電流的變化率成感應(yīng)現(xiàn)象，自感電動勢的大小與線圈中的電流的變化率成正比正比. 公式：公式：E=LE=LI/I/t t 2.自感電動勢的方向：自感電動勢總是自感電動勢的方向：自感電動勢總是阻礙導(dǎo)體中原阻礙導(dǎo)體中原來電流的變化來電流的變化(同樣遵循楞次定律同樣遵循楞次定律).當(dāng)原來電流在增大時(shí)，當(dāng)原來電流在增大時(shí)，自感電動勢與原來電流方向相反，當(dāng)原來電流在減小時(shí)，自感電動勢與原來電流方向相反，當(dāng)原來電流在減小時(shí)，自感電動勢與原來電流方向相同，另外，自感電動勢與原來電流方向相同，另外，“阻礙阻礙”并非并非“阻止阻止”，電流還是在變化的，電流還是在變化的.3.自

18、感系數(shù)自感系數(shù) (1)自感系數(shù)是描述導(dǎo)體（注意：不只是線圈）通過自感系數(shù)是描述導(dǎo)體（注意：不只是線圈）通過本身的電流變化所引起阻礙作用力大小的一個(gè)物理量。本身的電流變化所引起阻礙作用力大小的一個(gè)物理量。其數(shù)值與導(dǎo)體中是否有電流，電流的大小，電流是否發(fā)其數(shù)值與導(dǎo)體中是否有電流，電流的大小，電流是否發(fā)生變化均沒有關(guān)系。生變化均沒有關(guān)系。 (2) (2)線圈的自感系數(shù)跟線圈的形狀、長短、匝數(shù)、有無鐵線圈的自感系數(shù)跟線圈的形狀、長短、匝數(shù)、有無鐵芯等因素有關(guān)。芯等因素有關(guān)。(3)(3)自感系數(shù)的單位是亨利，簡稱亨，符號是自感系數(shù)的單位是亨利，簡稱亨，符號是HH。4.自感線圈在電路中的作用：自感線圈在電

19、路中的作用： 即通過自感線圈中的電流不能突變，由于自感線圈對電即通過自感線圈中的電流不能突變，由于自感線圈對電流變化的延遲作用，電流從一個(gè)值變到另一個(gè)值總需要時(shí)間：流變化的延遲作用，電流從一個(gè)值變到另一個(gè)值總需要時(shí)間：剛閉合電路時(shí)，線圈這一支路相當(dāng)于開路即此時(shí)剛閉合電路時(shí)，線圈這一支路相當(dāng)于開路即此時(shí)I=0I=0；電路閉合一段時(shí)間達(dá)到穩(wěn)定后，線圈相當(dāng)于導(dǎo)線或電阻；電路閉合一段時(shí)間達(dá)到穩(wěn)定后，線圈相當(dāng)于導(dǎo)線或電阻；電路剛斷開時(shí)，線圈相當(dāng)于一個(gè)電源，該電源會重新建立電路剛斷開時(shí)，線圈相當(dāng)于一個(gè)電源，該電源會重新建立一個(gè)回路，但線圈的電流的方向與穩(wěn)定工作時(shí)保持一致一個(gè)回路，但線圈的電流的方向與穩(wěn)定工

20、作時(shí)保持一致. .【例例】如圖所示的電路中，如圖所示的電路中，A1和和A2是完全相同的燈泡，線圈是完全相同的燈泡，線圈L的電阻可以忽略不計(jì)，下列說法中正確的是（的電阻可以忽略不計(jì)，下列說法中正確的是（ ）A合上開關(guān)合上開關(guān)S接通電路時(shí)，接通電路時(shí)，A2先亮先亮A1后亮，最后一樣亮后亮，最后一樣亮B合上開關(guān)合上開關(guān)S接通電路時(shí)，接通電路時(shí)，A1和和A2始終一樣亮始終一樣亮C斷開開關(guān)斷開開關(guān)S切斷電路時(shí)，切斷電路時(shí)，A2立即熄滅，立即熄滅，A1過一會熄滅過一會熄滅D斷開開關(guān)斷開開關(guān)S切斷電路時(shí)，切斷電路時(shí)，A1和和A2都要過一會才熄滅都要過一會才熄滅練習(xí)：如圖所示，電感線圈的電阻和電池內(nèi)阻均可忽略

21、不計(jì)，練習(xí)：如圖所示，電感線圈的電阻和電池內(nèi)阻均可忽略不計(jì)，兩個(gè)電阻的阻值都是兩個(gè)電阻的阻值都是R，電鍵，電鍵K原來打開著，電流為原來打開著，電流為I0，今合，今合上電鍵將一電阻短路，于是線圈中有自感電動勢產(chǎn)生，此時(shí)上電鍵將一電阻短路，于是線圈中有自感電動勢產(chǎn)生，此時(shí)自感電動勢（自感電動勢（ ）A有阻礙電流的作用，最后電流由有阻礙電流的作用，最后電流由I0減小到零減小到零B有阻礙電流的作用，最后電流總小于有阻礙電流的作用，最后電流總小于I0C有阻礙電流增大的作用，因而電流有阻礙電流增大的作用，因而電流I0保持不變保持不變D有阻礙電流增大的作用，因而電流最后還是增大到有阻礙電流增大的作用，因而電

22、流最后還是增大到2I0例例. . 如圖所示，蹄形磁鐵的如圖所示，蹄形磁鐵的N N、S S極之間放置一極之間放置一個(gè)線圈個(gè)線圈abcdabcd，磁鐵和線圈都可以繞軸轉(zhuǎn)動，若，磁鐵和線圈都可以繞軸轉(zhuǎn)動，若磁鐵按圖示方向繞磁鐵按圖示方向繞OOOO軸轉(zhuǎn)動，線圈的運(yùn)動軸轉(zhuǎn)動，線圈的運(yùn)動情況是：（情況是：（ ）A. A. 俯視，線圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速與磁鐵相同俯視，線圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速與磁鐵相同B. B. 俯視，線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速與磁鐵相俯視，線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速與磁鐵相同同C. C. 線圈與磁鐵轉(zhuǎn)動方向相同，但開始時(shí)轉(zhuǎn)速線圈與磁鐵轉(zhuǎn)動方向相同，但開始時(shí)轉(zhuǎn)速小于磁鐵的轉(zhuǎn)速，以后會與磁鐵轉(zhuǎn)速一致小于磁鐵的轉(zhuǎn)

23、速，以后會與磁鐵轉(zhuǎn)速一致D. D. 線圈與磁鐵轉(zhuǎn)動方向相同，但轉(zhuǎn)速總小于線圈與磁鐵轉(zhuǎn)動方向相同，但轉(zhuǎn)速總小于磁鐵的轉(zhuǎn)速磁鐵的轉(zhuǎn)速電磁感應(yīng)中幾個(gè)重要問題：電磁感應(yīng)中幾個(gè)重要問題：1.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件2.感應(yīng)電動勢的大小感應(yīng)電動勢的大小3.感因電流的方向判斷感因電流的方向判斷4.感應(yīng)電量的計(jì)算感應(yīng)電量的計(jì)算5.電磁感應(yīng)和電路的綜合應(yīng)用電磁感應(yīng)和電路的綜合應(yīng)用6.電磁感應(yīng)的動力學(xué)問題電磁感應(yīng)的動力學(xué)問題7.電磁感應(yīng)的能量問題電磁感應(yīng)的能量問題8.電磁感應(yīng)的圖像問題電磁感應(yīng)的圖像問題（一）感應(yīng)電量的計(jì)算（一）感應(yīng)電量的計(jì)算 設(shè)在時(shí)間設(shè)在時(shí)間 t t內(nèi)通過導(dǎo)線截面的電量為內(nèi)通過導(dǎo)線截

24、面的電量為q q，則根據(jù)電流定，則根據(jù)電流定義式義式 及法拉第電磁感應(yīng)定律及法拉第電磁感應(yīng)定律 E=n E=n /t t ，得：，得：Iqt/ RnttRntREtIq如果閉合電路是一個(gè)單匝線圈（如果閉合電路是一個(gè)單匝線圈（n=1n=1），則：），則：qR 上式中上式中n為線圈的匝數(shù)，為線圈的匝數(shù)， 為磁通量的變化量，為磁通量的變化量，R為閉為閉合電路的總電阻。合電路的總電阻。注意：與發(fā)生磁通量變化的時(shí)間無關(guān)。注意：與發(fā)生磁通量變化的時(shí)間無關(guān)。 例例.有一面積為有一面積為S100cm2的金屬環(huán)，電的金屬環(huán)，電阻為阻為R0.1，環(huán)中磁場變化規(guī)律如圖，環(huán)中磁場變化規(guī)律如圖所示，磁場方向垂直環(huán)面向里

25、，則在所示，磁場方向垂直環(huán)面向里，則在t2t1時(shí)間內(nèi)通過金屬環(huán)某一截面的電荷時(shí)間內(nèi)通過金屬環(huán)某一截面的電荷量為量為_C例例.物理實(shí)驗(yàn)中，常用一種叫做物理實(shí)驗(yàn)中，常用一種叫做“沖擊電流計(jì)沖擊電流計(jì)”的儀器測定通過的儀器測定通過電路的電量如圖所示，探測線圈與沖擊電流計(jì)串聯(lián)后可用來電路的電量如圖所示，探測線圈與沖擊電流計(jì)串聯(lián)后可用來測定磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度已知線圈的匝數(shù)為測定磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度已知線圈的匝數(shù)為n，面積為，面積為s，線圈，線圈與沖擊電流計(jì)組成的回路電阻為與沖擊電流計(jì)組成的回路電阻為R若將線圈放在被測勻強(qiáng)磁場若將線圈放在被測勻強(qiáng)磁場中，開始線圈平面與磁場垂直，現(xiàn)把探測圈翻轉(zhuǎn)中，開始線圈平面與磁

26、場垂直，現(xiàn)把探測圈翻轉(zhuǎn)180，沖擊電，沖擊電流計(jì)測出通過線圈的電量為流計(jì)測出通過線圈的電量為q，由上述數(shù)據(jù)可測出被測磁場的磁，由上述數(shù)據(jù)可測出被測磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為（感應(yīng)強(qiáng)度為（ ）AqR/SBqR/ns CqR/2nSDqR/2S例例. （2006全國理綜卷全國理綜卷）如圖，在）如圖，在勻強(qiáng)磁場中固定放置一根串接一電勻強(qiáng)磁場中固定放置一根串接一電阻阻R的直角形金屬導(dǎo)軌的直角形金屬導(dǎo)軌aob（在紙面（在紙面內(nèi)），磁場方向垂直紙面朝里，另內(nèi)），磁場方向垂直紙面朝里，另有兩根金屬導(dǎo)軌有兩根金屬導(dǎo)軌c、d分別平行于分別平行于oa、ob放置。保持導(dǎo)軌之間接觸良好，放置。保持導(dǎo)軌之間接觸良好，金屬導(dǎo)軌的

27、電阻不計(jì)?，F(xiàn)經(jīng)歷以下金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。現(xiàn)經(jīng)歷以下四個(gè)過程：以速率四個(gè)過程：以速率v移動移動d，使它，使它與與ob的距離增大一倍；再以速率的距離增大一倍；再以速率v移動移動c，使它與，使它與oa的距離減小一半；的距離減小一半；然后，再以速率然后，再以速率2v移動移動c，使它回，使它回到原處；最后以速率到原處；最后以速率2v移動移動d，使，使它也回到原處。設(shè)上述四個(gè)過程中它也回到原處。設(shè)上述四個(gè)過程中通過電阻通過電阻R的電量的大小依次為的電量的大小依次為Q1、Q2、Q3和和Q4，則（，則（ ）AQ1=Q2=Q3=Q4 BQ1=Q2=2Q3=2Q4 C2Q1=2Q2=Q3=Q4 DQ1Q2=Q3Q

28、4 1 1、確定電源、確定電源: :產(chǎn)生感應(yīng)電流或感應(yīng)電動勢的那部分電路產(chǎn)生感應(yīng)電流或感應(yīng)電動勢的那部分電路就相當(dāng)于電源，利用就相當(dāng)于電源，利用法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律確定其電動確定其電動勢的大小，利用勢的大小，利用楞次定律楞次定律確定其正負(fù)極確定其正負(fù)極. . 2 2、分析電路結(jié)構(gòu)、分析電路結(jié)構(gòu), ,畫等效電路圖畫等效電路圖. .3 3、利用電路規(guī)律求解、利用電路規(guī)律求解, ,主要有歐姆定律，串并聯(lián)規(guī)律等主要有歐姆定律，串并聯(lián)規(guī)律等. .注意：路端電壓、內(nèi)壓注意：路端電壓、內(nèi)壓例例. .用同樣材料和規(guī)格的導(dǎo)線做成的圓環(huán)用同樣材料和規(guī)格的導(dǎo)線做成的圓環(huán)a a和和b,b,它們的它們的

29、半徑之比半徑之比r ra a:r :rb b2:1,2:1,連接兩圓環(huán)部分的兩根直導(dǎo)線的連接兩圓環(huán)部分的兩根直導(dǎo)線的電阻不計(jì)且靠的很近電阻不計(jì)且靠的很近, ,均勻變化的磁場具有理想的邊均勻變化的磁場具有理想的邊界（邊界寬于圓環(huán)直徑）如圖所示界（邊界寬于圓環(huán)直徑）如圖所示, ,磁感應(yīng)強(qiáng)度以恒磁感應(yīng)強(qiáng)度以恒定的變化率變化定的變化率變化. .那么當(dāng)那么當(dāng)a a環(huán)置于磁場中與環(huán)置于磁場中與b b環(huán)置于磁環(huán)置于磁場中兩種情況下場中兩種情況下, ,直導(dǎo)線中上下直導(dǎo)線中上下A A、B B兩點(diǎn)電勢差之比兩點(diǎn)電勢差之比U U1 1 / U / U2 2為為 . . B BA AB BA A例例.如圖所示，水平面

30、上平行放置的光滑金屬導(dǎo)如圖所示，水平面上平行放置的光滑金屬導(dǎo)軌相距軌相距L=0.2 m，導(dǎo)軌置于磁感應(yīng)強(qiáng)度，導(dǎo)軌置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T、方向與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場中導(dǎo)軌左端接方向與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場中導(dǎo)軌左端接阻值為阻值為R1.5 的電阻，導(dǎo)軌電阻可忽略今把的電阻，導(dǎo)軌電阻可忽略今把電阻為電阻為r0.5 的導(dǎo)體棒的導(dǎo)體棒ab放在導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)放在導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直，接觸良好若導(dǎo)體棒以軌垂直，接觸良好若導(dǎo)體棒以=10ms的速的速度勻速向右運(yùn)動，求：度勻速向右運(yùn)動，求：(1)導(dǎo)體棒中感應(yīng)電動勢的大小及通過導(dǎo)體棒中感應(yīng)電動勢的大小及通過ab棒的電棒的電流方向流方向(2)導(dǎo)體棒兩端的電勢

31、差導(dǎo)體棒兩端的電勢差(3)維持導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動，維持導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動，所施加的向右的水平外力的大小所施加的向右的水平外力的大小例例. .半徑為半徑為a a的圓形區(qū)域內(nèi)有均勻磁場，磁感強(qiáng)度為的圓形區(qū)域內(nèi)有均勻磁場，磁感強(qiáng)度為B=0.2TB=0.2T，磁場方向垂直紙面向里，半徑為磁場方向垂直紙面向里，半徑為b b的金屬圓環(huán)與磁場同心的金屬圓環(huán)與磁場同心地放置，磁場與環(huán)面垂直，其中地放置，磁場與環(huán)面垂直，其中a=0.4ma=0.4m，b=0.6mb=0.6m，金屬，金屬環(huán)上分別接有燈環(huán)上分別接有燈L L1 1、L L2 2，兩燈的電阻均為，兩燈的電阻均為R =2R =2，一金屬，一金屬棒棒MNMN與

32、金屬環(huán)接觸良好，棒與環(huán)的電阻均忽略不計(jì)與金屬環(huán)接觸良好，棒與環(huán)的電阻均忽略不計(jì) （1 1）若棒以）若棒以v v0 0=5m/s=5m/s的速率在環(huán)上向右勻速滑動，求棒滑的速率在環(huán)上向右勻速滑動，求棒滑過圓環(huán)直徑過圓環(huán)直徑OO OO 的瞬時(shí)（如圖所示）的瞬時(shí)（如圖所示）MNMN中的電動勢和中的電動勢和流過燈流過燈L L1 1的電流。的電流。（2 2）撤去中間的金屬棒）撤去中間的金屬棒MNMN，將右面的半圓環(huán)，將右面的半圓環(huán)OLOL2 2O O 以以O(shè)O OO 為軸向上翻轉(zhuǎn)為軸向上翻轉(zhuǎn)9090，若此時(shí)磁場隨時(shí)間均勻變化，若此時(shí)磁場隨時(shí)間均勻變化，其變化率為其變化率為B/t=4/B/t=4/（T/s

33、T/s），求），求L L1 1的功率。的功率。電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場中將受到安培力的電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場中將受到安培力的作用，因此，電磁感應(yīng)問題往往跟力學(xué)問題聯(lián)系在一起。作用，因此，電磁感應(yīng)問題往往跟力學(xué)問題聯(lián)系在一起。解決這類電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題，不僅要應(yīng)用電磁學(xué)解決這類電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題，不僅要應(yīng)用電磁學(xué)中的有關(guān)規(guī)律，如中的有關(guān)規(guī)律，如楞次定律楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律、左右左右手定則手定則、安培力的計(jì)算公式安培力的計(jì)算公式等，還要應(yīng)用力學(xué)中的有關(guān)規(guī)等，還要應(yīng)用力學(xué)中的有關(guān)規(guī)律，如律，如牛頓運(yùn)動定律牛頓運(yùn)動定律、動能定理動能定理、機(jī)械能守恒定律機(jī)械能

34、守恒定律等。要等。要將電磁學(xué)和力學(xué)的知識綜合起來應(yīng)用。將電磁學(xué)和力學(xué)的知識綜合起來應(yīng)用。由于安培力和導(dǎo)體中的電流、運(yùn)動速度均有關(guān)，由于安培力和導(dǎo)體中的電流、運(yùn)動速度均有關(guān)， 所所以對磁場中運(yùn)動導(dǎo)體進(jìn)行以對磁場中運(yùn)動導(dǎo)體進(jìn)行動態(tài)分析動態(tài)分析十分必要。十分必要。例例.如圖所示，如圖所示，U形導(dǎo)線框固定在水平面上，形導(dǎo)線框固定在水平面上，右端放有質(zhì)量為右端放有質(zhì)量為m的金屬棒的金屬棒ab，ab與導(dǎo)軌間與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為的動摩擦因數(shù)為，它們圍成的矩形邊長分，它們圍成的矩形邊長分別為別為L1、L2，回路的總電阻為，回路的總電阻為R。從。從t=0時(shí)刻時(shí)刻起，在豎直向上方向加一個(gè)隨時(shí)間均勻變化起，在豎直

35、向上方向加一個(gè)隨時(shí)間均勻變化的勻強(qiáng)磁場的勻強(qiáng)磁場B=kt，（，（k0）那么在）那么在t為多大時(shí)，為多大時(shí)，金屬棒開始移動？金屬棒開始移動？例例. .豎直放置的豎直放置的U U形導(dǎo)軌寬為形導(dǎo)軌寬為L L，上端串有，上端串有電阻電阻R R。磁感應(yīng)強(qiáng)度為。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B的勻強(qiáng)磁場方向垂的勻強(qiáng)磁場方向垂直于紙面向外。金屬棒直于紙面向外。金屬棒abab的質(zhì)量為的質(zhì)量為mm，與，與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)摩擦。從靜止釋放后導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)摩擦。從靜止釋放后abab保持水平而下滑。試分析保持水平而下滑。試分析abab下滑過程中下滑過程中的運(yùn)動情況并求運(yùn)動的最大速度（的運(yùn)動情況并求運(yùn)動的最大速度（其余導(dǎo)其余導(dǎo)

36、體部分的電阻都忽略不計(jì)）體部分的電阻都忽略不計(jì)） 例例.如圖所示，位于同一水平面內(nèi)的、兩根平行的光滑金屬如圖所示，位于同一水平面內(nèi)的、兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌，處在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面，導(dǎo)軌，處在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面，導(dǎo)軌的一端與一電阻相連；具有一定質(zhì)量的金屬桿導(dǎo)軌的一端與一電阻相連；具有一定質(zhì)量的金屬桿ab放在放在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直?，F(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的恒力導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直?，F(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的恒力F拉桿拉桿ab，使它由靜止開始向右運(yùn)動。桿和導(dǎo)軌的電阻、感應(yīng)電流產(chǎn)使它由靜止開始向右運(yùn)動。桿和導(dǎo)軌的電阻、感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場均可不計(jì)。用生的磁場均可不計(jì)。用E表示回

37、路中的感應(yīng)電動勢，表示回路中的感應(yīng)電動勢，i表示表示回路中的感應(yīng)電流，在回路中的感應(yīng)電流，在i隨時(shí)間增大的過程中，電阻消耗的隨時(shí)間增大的過程中，電阻消耗的功率等于功率等于AF的功率的功率B安培力的功率的絕對值安培力的功率的絕對值CF與安培力的合力的功率與安培力的合力的功率DiE例例. .豎直放置的豎直放置的U U形導(dǎo)軌寬為形導(dǎo)軌寬為L L，上端串有，上端串有電阻電阻R R。磁感應(yīng)強(qiáng)度為。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B的勻強(qiáng)磁場方向垂的勻強(qiáng)磁場方向垂直于紙面向外。金屬棒直于紙面向外。金屬棒abab的質(zhì)量為的質(zhì)量為mm，與，與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)摩擦。從靜止釋放后導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)摩擦。從靜止釋放后abab保持

38、水平而下滑。試分析保持水平而下滑。試分析abab下滑過程中下滑過程中能量的轉(zhuǎn)化情況，能量的轉(zhuǎn)化情況，并確定能表征其最終能并確定能表征其最終能量轉(zhuǎn)化快慢的物理量的值量轉(zhuǎn)化快慢的物理量的值例例.如圖（如圖（1）所示，電阻為）所示，電阻為R的矩形導(dǎo)線框的矩形導(dǎo)線框abcd，邊長，邊長ab=L，ad=h，質(zhì)量為，質(zhì)量為m，從某一高度自由落下，通過一勻強(qiáng)磁場，磁，從某一高度自由落下，通過一勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里，磁場區(qū)域的寬度為場方向垂直紙面向里，磁場區(qū)域的寬度為h，線圈，線圈cd邊剛進(jìn)入磁邊剛進(jìn)入磁場就恰好開始做勻速運(yùn)動場就恰好開始做勻速運(yùn)動,那么在線圈穿越磁場的全過程，線框那么在線圈穿越磁場

39、的全過程，線框中產(chǎn)生的焦耳熱是多少？安培力做功為多少？（不考慮空氣阻中產(chǎn)生的焦耳熱是多少？安培力做功為多少？（不考慮空氣阻力）力） 電磁感應(yīng)的圖象問題是高考中的熱點(diǎn)問題，它要求考生做到電磁感應(yīng)的圖象問題是高考中的熱點(diǎn)問題，它要求考生做到三會：三會：會識圖會識圖認(rèn)識圖象，理解圖象的物理意義；認(rèn)識圖象，理解圖象的物理意義；會作圖會作圖依據(jù)物理現(xiàn)象、物理過程、物理規(guī)律畫出相應(yīng)的圖象；依據(jù)物理現(xiàn)象、物理過程、物理規(guī)律畫出相應(yīng)的圖象；會用圖會用圖能用圖象分析、描述電磁感應(yīng)過程，用圖象法解決問題。能用圖象分析、描述電磁感應(yīng)過程，用圖象法解決問題。 電磁感應(yīng)的圖象主要涉及磁感強(qiáng)度電磁感應(yīng)的圖象主要涉及磁感強(qiáng)

40、度B、磁通量、磁通量、感應(yīng)電動、感應(yīng)電動勢勢e和感應(yīng)電流和感應(yīng)電流i隨時(shí)間隨時(shí)間t變化的圖象，即變化的圖象，即B-t圖像圖像、 -t圖象圖象、e-t圖象圖象、i-t圖象圖象等。對于切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流等。對于切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的情況還常涉及感應(yīng)電動勢的情況還常涉及感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流和感應(yīng)電流i隨位移變化的圖象，隨位移變化的圖象，即即e-x圖象圖象、i-x圖象圖象等。等。 在研究這些圖象時(shí)，主要弄清在研究這些圖象時(shí)，主要弄清坐標(biāo)軸表示的物理量坐標(biāo)軸表示的物理量、截距截距、斜率斜率等的物理意義，要注意相關(guān)規(guī)律的應(yīng)用，如等的物理意義，要注意相關(guān)規(guī)律的應(yīng)用，如右手定則右

41、手定則、楞楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律等，有時(shí)還需要應(yīng)用力學(xué)規(guī)律來等，有時(shí)還需要應(yīng)用力學(xué)規(guī)律來分析加速度、速度等。分析加速度、速度等。電磁感應(yīng)中的圖像問題電磁感應(yīng)中的圖像問題題91圖v40cm40cm A AO Oi it/st/s3 31 1 2 24 4 5 5題題9292圖圖i it/st/sOO3 31 1 2 24 4 5 5B Bi it/st/sO O3 31 12 24 4 5 5C Ci it/st/sOO3 31 1 2 24 4 5 5DD例例. .（19981998年全國高考試題）如圖年全國高考試題）如圖9191所示，一寬所示，一寬40cm40

42、cm的勻強(qiáng)的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向。一邊長為磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向。一邊長為20cm20cm的正方形導(dǎo)線的正方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場邊界的恒定速度框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場邊界的恒定速度v=20cm/sv=20cm/s通過磁通過磁場區(qū)域，在運(yùn)動過程中，線框有一邊始終與磁場區(qū)域的邊界平行。場區(qū)域，在運(yùn)動過程中，線框有一邊始終與磁場區(qū)域的邊界平行。取它剛進(jìn)入磁場的時(shí)刻取它剛進(jìn)入磁場的時(shí)刻t=0t=0，在圖，在圖9292所示的圖線中，正確反映所示的圖線中，正確反映感應(yīng)電流隨時(shí)間變化規(guī)律的是（感應(yīng)電流隨時(shí)間變化規(guī)律的是（ ）例例.圖中圖中A是一邊長為是一邊長為l的方形線框的方

43、形線框,電阻電阻為為R。今維持線框以恒定的速度沿。今維持線框以恒定的速度沿x軸軸運(yùn)動，并穿過圖中所示的勻強(qiáng)磁場運(yùn)動，并穿過圖中所示的勻強(qiáng)磁場B區(qū)區(qū)域。若以域。若以x軸正方向作為力的正方向，軸正方向作為力的正方向，線框在圖示位置的時(shí)刻作為時(shí)間的零線框在圖示位置的時(shí)刻作為時(shí)間的零點(diǎn)點(diǎn),則磁場對線框的作用力則磁場對線框的作用力F隨時(shí)間隨時(shí)間t的的變化圖線為圖中的圖變化圖線為圖中的圖( )。圖1注意題中規(guī)定的力的正方向。注意題中規(guī)定的力的正方向。 例例.如圖甲所示，一個(gè)閉合矩形金屬線圈如圖甲所示，一個(gè)閉合矩形金屬線圈abcd從一從一定高度釋放，且在下落過程中線圈平面始終在豎定高度釋放，且在下落過程中線

44、圈平面始終在豎直平面上。在它進(jìn)入一個(gè)有直線邊界的足夠大的直平面上。在它進(jìn)入一個(gè)有直線邊界的足夠大的勻強(qiáng)磁場的過程中，取線圈勻強(qiáng)磁場的過程中，取線圈dc邊剛進(jìn)磁場時(shí)邊剛進(jìn)磁場時(shí)t0，則描述其運(yùn)動情況的圖線可能是圖乙中的則描述其運(yùn)動情況的圖線可能是圖乙中的 例例. .（20032003年廣東卷）在圖年廣東卷）在圖1 1所示區(qū)域（圖中直角坐標(biāo)系所示區(qū)域（圖中直角坐標(biāo)系OxyOxy的的1 1、3 3象限）內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度方向垂直于圖面向里，象限）內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度方向垂直于圖面向里，大小為大小為B B、半徑為半徑為l l、圓心角為圓心角為6060的扇形導(dǎo)線框的扇形導(dǎo)線框OPQOPQ以角速度以

45、角速度 繞繞O O點(diǎn)在圖面內(nèi)沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動，導(dǎo)線框回路電阻為點(diǎn)在圖面內(nèi)沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動，導(dǎo)線框回路電阻為R R。（1 1）求線框中感應(yīng)電流的最大值求線框中感應(yīng)電流的最大值I I0 0和交變感應(yīng)電流的頻率和交變感應(yīng)電流的頻率f f。（2 2）在圖在圖2 2上畫出線框轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電流上畫出線框轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電流I I隨時(shí)間隨時(shí)間t t變變化的圖像（規(guī)定與圖化的圖像（規(guī)定與圖1 1中線框的位置相應(yīng)的時(shí)刻為中線框的位置相應(yīng)的時(shí)刻為t t0 0）交流電交流電A A該交流電的電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為該交流電的電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u u100sin(25t)V100sin(25t)VB B該

46、交流電的頻率為該交流電的頻率為25 Hz25 HzC C該交流電的電壓的有效值為該交流電的電壓的有效值為100 100 D D若將該交流電壓加在阻值若將該交流電壓加在阻值R R100 100 的電阻兩端，則電的電阻兩端，則電阻消耗的功率時(shí)阻消耗的功率時(shí)50 W50 W1234560100u/Vt/102 s例例.一正弦交流電的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示。一正弦交流電的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示。由圖可知（由圖可知（BDBD）2 V例例(2005年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試（天津卷）年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試（天津卷）理科綜合理科綜合)將硬將硬導(dǎo)線中間一段折成不封閉的正方形，每邊長為導(dǎo)

47、線中間一段折成不封閉的正方形，每邊長為l，它，它在磁感應(yīng)強(qiáng)度為在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向如圖的勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，、方向如圖的勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)速為n，導(dǎo)線在，導(dǎo)線在a、b兩處通過電刷與外電路連接，兩處通過電刷與外電路連接，外電路有額定功率為外電路有額定功率為P的小燈泡并正常發(fā)光，電路中的小燈泡并正常發(fā)光，電路中除燈泡外，其余部分的電阻不計(jì)，燈泡的電阻應(yīng)為除燈泡外，其余部分的電阻不計(jì)，燈泡的電阻應(yīng)為 (2l2nB)2/P2(l2nB)2/P(l2nB)2/2P(l2nB)2/PbaBl變壓器遠(yuǎn)距離輸電變壓器遠(yuǎn)距離輸電 1 1理想變壓器理想變壓器的理想化條件一般指的是：忽略原副線圈內(nèi)的理想

48、化條件一般指的是：忽略原副線圈內(nèi)阻上的分壓，忽略原副線圈磁通量的差別，忽略變壓器自身阻上的分壓，忽略原副線圈磁通量的差別，忽略變壓器自身的能量損耗的能量損耗2 2理想變壓器的構(gòu)造作用原理：理想變壓器的構(gòu)造作用原理：構(gòu)造：兩組線圈（原副線圈）繞在同一個(gè)閉合鐵芯上構(gòu)構(gòu)造：兩組線圈（原副線圈）繞在同一個(gè)閉合鐵芯上構(gòu)成變壓器成變壓器作用：在輸送電能的過程中改變電壓作用：在輸送電能的過程中改變電壓 原理：原理：利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象（互感）（互感）3 3變壓器基本關(guān)系：變壓器基本關(guān)系： 變壓器原副線圈的電壓之比為變壓器原副線圈的電壓之比為U U1 1/ /U U2 2= =n n1 1/

49、/n n2 2; ;當(dāng)變壓器有多當(dāng)變壓器有多個(gè)副繞組時(shí)個(gè)副繞組時(shí)U U1 1/ /n n1 1= =U U2 2/ /n n2 2= =U U3 3/ /n n3 3= =理想變壓器的輸入輸出功率為理想變壓器的輸入輸出功率為P P入入= =P P出出，即，即P P1 1= =P P2 2；當(dāng)變壓；當(dāng)變壓器有多個(gè)副繞組時(shí)器有多個(gè)副繞組時(shí)P P1 1= =P P2 2+ +P P3 3+ +由由I I= =P P/ /U U知，對只有一個(gè)副繞組的變壓器有知，對只有一個(gè)副繞組的變壓器有I I1 1/ /I I2 2= =n n2 2/ /n n1 1；當(dāng)；當(dāng)變壓器有多個(gè)副繞組時(shí)變壓器有多個(gè)副繞組時(shí)n n1 1I I1 1= =n n2 2I I2 2+ +n n3 3I I3 3+ +4 4（變壓器動態(tài)問題）制約思路：（變壓器動態(tài)問題）制約思路：電壓制約：當(dāng)變壓器原副線圈的匝數(shù)比（電壓制約：當(dāng)變壓器原副線圈的匝數(shù)比（n n1 1/ /n n2 2）一定時(shí)，輸）一定時(shí)，輸出電壓出電壓U U2 2由輸入電壓決定，即由輸入電壓決定，即U U2 2= =n n2 2U U1 1/ /n n1