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電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件感應(yīng)電動勢的大小

磁通量

楞次定律感應(yīng)電流(電動勢)的方向右手定則應(yīng)用電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件感應(yīng)電動勢的大小磁通量楞一、磁通量及其變化一、磁通量及其變化1.磁通量:注意:如果面積S與B不垂直,如圖所示,則應(yīng)以B乘以在垂直磁場方向上的投影面積S',即Φ=BS'=BSsinα1)定義:磁感應(yīng)強度B與垂直磁場的回路面積S的乘積.公式為Φ=BS物理意義:它表示穿過某一面積的磁感線條數(shù)1.磁通量:注意:如果面積S與B不垂直,如圖所示,則應(yīng)以B2)磁通密度:垂直穿過單位面積的磁感線條數(shù),即磁感應(yīng)強度大小B=Φ/S3)合磁通:若通過一個回路中有方向相反的磁場,則不能直接用公式Φ=BS求Φ,應(yīng)考慮相反方向抵消以外所剩余的磁通量,亦即此時的磁通是合磁通1.磁通量:2)磁通密度:垂直穿過單位面積的磁感線條數(shù),3)合磁通:若通2)磁通密度:3)合磁通:△Φ是指穿過磁場中某一面的末態(tài)磁通量Φ2與初態(tài)磁通量Φ1的差值.△Φ=Φ2-Φ14)磁通量的變化量(△Φ):1.磁通量:2)磁通密度:3)合磁通:△Φ是指穿過磁場中某一面的末態(tài)磁通與磁感應(yīng)強度B=0.8T垂直的線圈面積為0.05m2,線圈的磁通量多大?若這個線圈繞有50匝時,磁通量有多大?線圈位置如轉(zhuǎn)過53°時磁通量多大?課堂練習(xí)與磁感應(yīng)強度B=0.8T垂直的線圈面積為0.05m2,線圈的如圖所示,螺線管置于閉合金屬圓環(huán)的軸線上,當(dāng)螺線管中通過的電流強度逐漸減小時,問穿過閉合金屬圓環(huán)的磁通量是增大還是減小?課堂練習(xí)I如圖所示,螺線管置于閉合金屬圓環(huán)的軸線上,當(dāng)螺線管中通過的電2.電磁感應(yīng)現(xiàn)象1)產(chǎn)生感應(yīng)電流條件:穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化,即△Φ≠02)引起磁通量變化的常見情況(1)閉合電路的部分導(dǎo)體做切割磁感線運動(2)線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(3)磁感應(yīng)強度B變化(4)線圈的面積變化2.電磁感應(yīng)現(xiàn)象1)產(chǎn)生感應(yīng)電流條件:穿過閉合回路的磁通量發(fā)2.電磁感應(yīng)現(xiàn)象1)產(chǎn)生感應(yīng)電流條件:2)引起磁通量變化的常見情況3)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢條件無論回路是否閉合,只要穿過線圈平面的磁通量發(fā)生變化,線圈中就有感應(yīng)電動勢.產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源2.電磁感應(yīng)現(xiàn)象1)產(chǎn)生感應(yīng)電流條件:2)引起磁通量變化的常線圈在長直導(dǎo)線電流的磁場中,作如圖的運動:A.向右平動B.向下平動

C.繞軸轉(zhuǎn)動(ad邊向外)D.從紙面向紙外作平動

E.向上平動(E線圈有個缺口)判斷線圈中有沒有感應(yīng)電流?課堂練習(xí)線圈在長直導(dǎo)線電流的磁場中,作如圖的運動:A.向右平動3.感應(yīng)電流方向的判斷1)右手定則:伸開右手,讓大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面內(nèi),讓磁感線垂直穿入手心,大拇指指向?qū)w運動的方向,其余四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向2)楞次定律:感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的原磁通量的變化增反減同來拒去留增縮減擴3.感應(yīng)電流方向的判斷1)右手定則:伸開右手,讓大拇指跟其余如圖所示,在兩根平行長直導(dǎo)線中,通以同方向、同強度的電流,導(dǎo)線框ABCD和兩導(dǎo)線在同一平面內(nèi),導(dǎo)線框沿著與兩導(dǎo)線垂直的方向自右向左在兩導(dǎo)線間勻速運動.在運動過程中,導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向()A.沿ABCD方向不變.B.由ABCD方向變成ADCB方向.C.沿ADCB方向不變.D.由ADCB方向變成ABCD方向.課堂練習(xí)

如圖所示,在兩根平行長直導(dǎo)線中,通以同方向、同強度的電流,導(dǎo)

如圖所示,一磁鐵用細(xì)線懸掛,一閉合銅環(huán)用手拿著靜止在磁鐵上端面相平處,松手后銅環(huán)下落.在下落到和下端面相平的過程中,以下說法正確的是:A.環(huán)中感應(yīng)電流方向從上向下俯視為先順時針后逆時針

B.環(huán)中感應(yīng)電流方向從上向下俯視為先逆時針后順時針C.懸線上拉力先增大后減小

D.懸線上拉力一直大于磁鐵重力課堂練習(xí)NS如圖所示,一磁鐵用細(xì)線懸掛,一閉合銅環(huán)用手拿著靜止在如圖所示,一電子以初速度v沿金屬板平行方向飛入MN極板間,若突然發(fā)現(xiàn)電子向M板偏轉(zhuǎn),則可能是( )A.電鍵S閉合瞬間B.電鍵S由閉合到斷開瞬間C.電鍵S是閉合的,變阻器滑片P向左迅速滑動D.電鍵S是閉合的,變阻器滑片P向右迅速滑動課堂練習(xí)

如圖所示,一電子以初速度v沿金屬板平行方向飛入MN極板間,若如圖(a),圓形線圈P靜止在水平桌面上,其正上方懸掛一相同的線圈Q,P和Q共軸.Q中通有變化電流,電流隨時間變化的規(guī)律如圖(b)所示.P所受的重力為G,桌面對P的支持力為N,則A.t1時刻N>GB.t2時刻N>GC.t3時刻N<GD.t4時刻N=G如圖(a),圓形線圈P靜止在水平桌面上,其正上方懸掛一相同的兩個線圈平行放置,線圈a、b通有如圖所示的電流時,欲使線圈b中的電流瞬時增大,可以采取下列哪些方法?A.保持線圈相對位置不變,增加線圈a中的電流B.保持線圈a中的電流不變,將線圈a向右平移C.保持線圈a中的電流不變,將線圈a向上平移D.保持線圈a中的電流不變,將線圈a繞水平的、通過圓心的軸線轉(zhuǎn)動兩個線圈平行放置,線圈a、b通有如圖所示的電流時,欲使線圈b二、法拉第電磁感應(yīng)定律二、法拉第電磁感應(yīng)定律一、法拉第電磁感應(yīng)定律1.內(nèi)容:電路中感應(yīng)電動勢的大小,跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比對于n匝線圈有導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的大小E=BLvsinα(α是B與v之間的夾角)一、法拉第電磁感應(yīng)定律1.內(nèi)容:電路中感應(yīng)電動勢的大小,跟穿單匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)軸垂直于磁場。若線圈所圍面積里磁通量隨時間變化的規(guī)律如圖所示,則()課堂練習(xí)A.線圈中0時刻感應(yīng)電動勢最大

B.線圈中D時刻感應(yīng)電動勢為零C.線圈中D時刻感應(yīng)電動勢最大

D.線圈中0到D時間內(nèi)平均感應(yīng)電動勢為0.4V單匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)軸垂直于磁場。若線圈所圍ωoav如圖磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向垂直于紙面向外,長L的金屬棒oa以o為軸在該平面內(nèi)以角速度ω逆時針勻速轉(zhuǎn)動。求金屬棒中的感應(yīng)電動勢。2.轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢⑴轉(zhuǎn)動軸與磁感線平行一、法拉第電磁感應(yīng)定律ωoav如圖磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向垂直于紙⑵線圈的轉(zhuǎn)動軸與磁感線垂直如圖矩形線圈的長、寬分別為L1、L2,所圍面積為S,向右的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,線圈繞圖示的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動結(jié)論:感應(yīng)電動勢與線圈的形狀和轉(zhuǎn)動軸的具體位置無關(guān)(但是軸必須與B垂直)一、法拉第電磁感應(yīng)定律2.轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢感應(yīng)電動勢的最大值為E=nBωS⑵線圈的轉(zhuǎn)動軸與磁感線垂直如圖矩形線圈的長、寬分別為L1、L

如圖所示,矩形線圈同n=50匝導(dǎo)線組成,ab邊長L1=0.4m,bc邊長L2=0.2m,在B=0.1T的勻強磁場中,以兩短邊中點的連線為軸轉(zhuǎn)動,ω=50rad/s,求:(1)線圈從圖甲位置轉(zhuǎn)過180o過程中的平均電動勢(2)線圈從圖乙位置轉(zhuǎn)過30o時的瞬時電動勢abcdabcd甲乙若以ab邊為軸轉(zhuǎn)動呢?課堂練習(xí)如圖所示,矩形線圈同n=50匝導(dǎo)線組成,ab邊長L1=3.電磁感應(yīng)中的能量守恒只要有感應(yīng)電流產(chǎn)生,電磁感應(yīng)現(xiàn)象中總伴隨著能量的轉(zhuǎn)化。電磁感應(yīng)的題目往往與能量守恒的知識相結(jié)合一、法拉第電磁感應(yīng)定律3.電磁感應(yīng)中的能量守恒只要有感應(yīng)電流產(chǎn)生,電磁感應(yīng)現(xiàn)象中總?cè)鐖D所示,矩形線圈abcd質(zhì)量為m,寬為d,在豎直平面內(nèi)由靜止自由下落。其下方有如圖方向的勻強磁場,磁場上、下邊界水平,寬度也為d,線圈ab邊剛進入磁場就開始做勻速運動,那么在線圈穿越磁場的全過程,產(chǎn)生了多少電熱?課堂練習(xí)如圖所示,矩形線圈abcd質(zhì)量為m,寬為d,在豎直平面內(nèi)由靜二、感應(yīng)電量的計算

只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。通過導(dǎo)線截面的電量為q上式中n為線圈的匝數(shù),ΔΦ為磁通量的變化量,R為閉合電路的總電阻結(jié)論:感應(yīng)電量與發(fā)生磁通量變化量的時間無關(guān)二、感應(yīng)電量的計算只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電如圖所示,閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計,將它從如圖所示的位置勻速拉出勻強磁場。若第一次用0.3s時間拉出,外力所做的功為W1

,通過導(dǎo)線截面的電量為q1;第二次用0.9s時間拉出,外力所做的功為W2,通過導(dǎo)線截面的電量為q2,則()A.B.C.D.課堂練習(xí)如圖所示,閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計,將它從如圖所示的位置三、電磁感應(yīng)圖象三、電磁感應(yīng)圖象電磁感應(yīng)圖象電磁感應(yīng)中常涉及磁感應(yīng)強度B、磁通量φ、感應(yīng)電動勢E和感應(yīng)電流I隨時間t變化的圖象,即B-t圖象,Ф-t圖象,E-t圖象和I-t圖象。在圖象中,物理量的方向是通過正負(fù)值來反映的。分析圖象問題常需右手定則、楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律,有些圖象問題還要畫出等效電路來輔助分析電磁感應(yīng)圖象電磁感應(yīng)中常涉及磁感應(yīng)強度B、磁通量φ、感應(yīng)電動如圖所示,一個由導(dǎo)體做成的矩形線圈,以恒定速率v運動,從無場區(qū)進入勻強磁場區(qū),然后出來,若取逆時針方向為電流的正方向,那么圖中的哪一個圖線正確地表示回路中電流對時間的函數(shù)關(guān)系?ABCD課堂練習(xí)It0It0It0It0如圖所示,一個由導(dǎo)體做成的矩形線圈,以恒定速率v運動,從無場ABCD課堂練習(xí)It0It0It0It0ABCD課堂練習(xí)It0It0It0It0如圖甲所示,豎直放置的螺線管與導(dǎo)線abcd構(gòu)成回路,導(dǎo)線所圍區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里的變化的勻強磁場,螺線管下方水平桌面上有一導(dǎo)體圓環(huán),導(dǎo)線abcd所圍區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度按圖乙所示哪一圖線所表示的方式隨時間變化時,導(dǎo)體圓環(huán)將受到向上的磁場作用力。如圖甲所示,豎直放置的螺線管與導(dǎo)線abcd構(gòu)成回路,導(dǎo)線所圍高中物理電磁感應(yīng)課件一閉合線圈放在勻強磁場里,若通過線圈平面的磁感應(yīng)強度隨時間的變化如圖甲所示,則線圈的感應(yīng)電動勢為圖乙中哪個圖象所示?(線圈面積不變)一閉合線圈放在勻強磁場里,若通過線圈平面的磁感應(yīng)強度隨時間的高中物理電磁感應(yīng)課件如圖甲中A是一邊長為L的正方形線框,電阻為R,今維持線框以恒定的速度v沿x軸運動,并穿過圖中所示的勻強磁場B區(qū)域,若以x軸正方向作為力的正方向,線框在圖示位置的時刻作為時間的零點,則磁場對線框的作用力F隨時間t的變化圖線在圖乙中正確的是()甲乙如圖甲中A是一邊長為L的正方形線框,電阻為R,今維持線框以恒高中物理電磁感應(yīng)課件四、電磁感應(yīng)與力學(xué)規(guī)律 的綜合應(yīng)用四、電磁感應(yīng)與力學(xué)規(guī)律 的綜合應(yīng)用電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題解決這類問題的關(guān)鍵在于通過受力分析確定運動狀態(tài)來尋找過程中的臨界狀態(tài),如速度、加速度取最大值或最小值的條件等基本思路:確定電源(E,r)受力分析運動狀態(tài)的分析臨界狀態(tài)感應(yīng)電流運動導(dǎo)體所受的安培力電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題解決這類問題的關(guān)鍵在于通過受力分析確定如圖所示,導(dǎo)線MN可無摩擦地沿豎直的長直導(dǎo)軌滑動,導(dǎo)軌位于水平方向的勻強磁場中,回路電阻是R,將MN由靜止開始釋放后的一段時間內(nèi),MN運動的加速度可能是()A.保持不變B.逐漸減少C.逐漸增大D.先增大后減小例題如圖所示,導(dǎo)線MN可無摩擦地沿豎直的長直導(dǎo)軌滑動,導(dǎo)軌位于水如圖所示,豎直平行導(dǎo)軌間距L=20cm,導(dǎo)軌頂端接有一電鍵S.導(dǎo)體捧ab與導(dǎo)軌接觸良好且無摩擦,ab的電阻R=0.4Ω,質(zhì)量m=10g,導(dǎo)軌的電阻不計,整個裝置處在與軌道平面垂直的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B=1T.當(dāng)導(dǎo)體棒由靜止釋放0.8s后,突然閉合電鍵,不計空氣阻力.設(shè)導(dǎo)軌足夠長.求ab棒的最大速度和最終速度的大小(g取10m/s2)如圖所示,豎直平行導(dǎo)軌間距如圖所示,磁場與水平面垂直,導(dǎo)軌電阻不計,寬為L。質(zhì)量為m,電阻為R的直導(dǎo)線AB與導(dǎo)軌垂直放置,并可以在導(dǎo)軌上無摩擦地自由滑動,當(dāng)導(dǎo)線從靜止開始下滑的過程中,最大加速度和最大速度是多少?(設(shè)導(dǎo)軌足夠長,且與水平面夾角為α)例題如圖所示,磁場與水平面垂直,導(dǎo)軌電阻不計,寬為L。質(zhì)量為m,

如圖所示,AB、CD是兩根足夠長的固定平行金屬導(dǎo)軌,兩導(dǎo)軌間的距離為L,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ,在整個導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面斜向上方的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,在導(dǎo)軌的AC端連接一個阻值為R的電阻,一根質(zhì)量為m、垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒ab,從靜止開始沿導(dǎo)軌下滑,求此過程中ab棒的最大速度.已知ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ,導(dǎo)軌和金屬棒的電阻都不計.課堂練習(xí)如圖所示,AB、CD是兩根足夠長的固定平行金屬導(dǎo)軌,(1)電磁感應(yīng)中的動態(tài)分析,是處理電磁感應(yīng)問題的關(guān)鍵,要學(xué)會從動態(tài)分析的過程中來選擇是從動力學(xué)方面,還是從能量方面來解決問題。(2)在分析運動導(dǎo)體的受力時,常畫出平面示意圖和物體受力圖。方法總結(jié)(1)電磁感應(yīng)中的動態(tài)分析,是處理電磁感應(yīng)問題的關(guān)鍵,要學(xué)會如圖,A線圈接一靈敏電流計,B線框放在勻強磁場中,B線框的電阻不計,具有一定電阻的導(dǎo)體棒可沿線框無摩擦滑動,今用一恒力F向右拉CD由靜止開始運動,B線框足夠長,則通過電流計中的電流方向和大小變化是()A.G中電流向上,強度逐漸增強B.G中電流向下,強度逐漸增強C.G中電流向上,強度逐漸減弱,最后為零D.G中電流向下,強度逐漸減弱,最后為零課堂練習(xí)如圖,A線圈接一靈敏電流計,B線框放在勻強磁場中,B線框的電

如圖甲所示,一對平行光滑軌道放置在水平面上,兩軌道間距L=0.20m,電阻R=1.0Ω,有一導(dǎo)體桿靜止放在軌道上,與兩軌道垂直,桿及軌道的電阻可忽略不計,整個裝置處于磁感強度B=0.50T的勻強磁場中,磁場方向垂直軌道面向下,現(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉桿,使之做勻加速運動,測得力F與時間t的關(guān)系如圖乙所示,求桿的質(zhì)量m和加速度a.課堂練習(xí)如圖甲所示,一對平行光滑軌道放置在水平面上,兩軌道間距L光滑軌道間距L=0.20m,電阻R=1.0Ω,磁感強度B=0.50T求桿的質(zhì)量m和加速度a.課堂練習(xí)光滑軌道間距L=0.20m,電阻R=1.0Ω,磁感強度B=五、電磁感應(yīng)處理方法舉例五、電磁感應(yīng)處理方法舉例圍繞著這兩種產(chǎn)生的原因,具體的問題可分為下面三類:可將電動勢的產(chǎn)生分為兩類:一類是感生電動勢,即是由于閉合線圈中的磁通量發(fā)生變化所引起的另一類是動生電動勢,即由導(dǎo)體棒在磁場中切割磁感線,導(dǎo)體棒的電荷由于受到洛淪茲力的作用而發(fā)生定向移動,從而在導(dǎo)體棒的兩端產(chǎn)生電勢差。圍繞著這兩種產(chǎn)生的原因,具體的問題可分為下面三類:可將電動勢一、B變化,S不變1.如圖所示,一個50匝的線圈的兩端跟R=99Ω的電阻相連接,置于豎直向下的勻強磁場中.線圈的橫截面積是20cm2,電阻為1Ω,磁感應(yīng)強度以100T/s的變化率均勻減?。谶@一過程中通過電阻R的電流為多大?一、B變化,S不變1.如圖所示,一個50匝的線圈的兩端跟R二、B不變,S變化2.如圖所示,在豎直向下的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,有兩根水平放置相距L且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌AB、CD,在導(dǎo)體的AC端連接一阻值為R的電阻,一根垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒ab,質(zhì)量為m,導(dǎo)軌和金屬棒的電阻及它們間的摩擦不計,若用恒力F沿水平向右拉棒運動,求金屬棒的最大速度二、B不變,S變化2.如圖所示,在豎直向下的磁感應(yīng)強度為B的三、B變,S亦變3.如圖所示,兩根平行金屬導(dǎo)軌固定往水平桌面上,每根導(dǎo)軌每米的電阻為r0=0.10Ω/m,導(dǎo)軌的端點P、Q用電阻可忽略的導(dǎo)線相連,兩導(dǎo)軌間的距離l=0.20m,有隨時間變化的勻強磁場垂直于桌面,已知磁感應(yīng)強度B與時間t的關(guān)系為B=kt,比例系數(shù)k=0.020T/s,三、B變,S亦變3.如圖所示,兩根平行金屬導(dǎo)軌固定往水平桌面三、B變,S亦變3.如圖所示,兩根平行金屬導(dǎo)軌固定往水平桌面上,每根導(dǎo)軌每米的電阻為r0=0.10Ω/m,導(dǎo)軌的端點P、Q用電阻可忽略的導(dǎo)線相連,兩導(dǎo)軌間的距離l=0.20m,有隨時間變化的勻強磁場垂直于桌面,已知磁感應(yīng)強度B與時間t的關(guān)系為B=kt,比例系數(shù)k=0.020T/s,一電阻不計的金屬桿可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動,在滑動過程中保持與導(dǎo)軌垂直,在t=0時刻,金屬桿緊靠在P、Q端,在外力作用下,桿以恒定的加速度從靜止開始向?qū)к壍牧硪欢嘶瑒?,求在t=0.60s時金屬桿所受的安培力三、B變,S亦變3.如圖所示,兩根平行金屬導(dǎo)軌固定往水平桌面在處理有關(guān)電磁感應(yīng)的問題時,最基礎(chǔ)的處理方法還是對物理進行受力分析和運動情況的分析。在對物體進行受力分析時,由于電磁感應(yīng)現(xiàn)象,多了一個安培力的作用,這一點是不能忽視的。方法總結(jié)在處理有關(guān)電磁感應(yīng)的問題時,最基礎(chǔ)的處理方法還是對物理進行受電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件感應(yīng)電動勢的大小

磁通量

楞次定律感應(yīng)電流(電動勢)的方向右手定則應(yīng)用電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件感應(yīng)電動勢的大小磁通量楞一、磁通量及其變化一、磁通量及其變化1.磁通量:注意:如果面積S與B不垂直,如圖所示,則應(yīng)以B乘以在垂直磁場方向上的投影面積S',即Φ=BS'=BSsinα1)定義:磁感應(yīng)強度B與垂直磁場的回路面積S的乘積.公式為Φ=BS物理意義:它表示穿過某一面積的磁感線條數(shù)1.磁通量:注意:如果面積S與B不垂直,如圖所示,則應(yīng)以B2)磁通密度:垂直穿過單位面積的磁感線條數(shù),即磁感應(yīng)強度大小B=Φ/S3)合磁通:若通過一個回路中有方向相反的磁場,則不能直接用公式Φ=BS求Φ,應(yīng)考慮相反方向抵消以外所剩余的磁通量,亦即此時的磁通是合磁通1.磁通量:2)磁通密度:垂直穿過單位面積的磁感線條數(shù),3)合磁通:若通2)磁通密度:3)合磁通:△Φ是指穿過磁場中某一面的末態(tài)磁通量Φ2與初態(tài)磁通量Φ1的差值.△Φ=Φ2-Φ14)磁通量的變化量(△Φ):1.磁通量:2)磁通密度:3)合磁通:△Φ是指穿過磁場中某一面的末態(tài)磁通與磁感應(yīng)強度B=0.8T垂直的線圈面積為0.05m2,線圈的磁通量多大?若這個線圈繞有50匝時,磁通量有多大?線圈位置如轉(zhuǎn)過53°時磁通量多大?課堂練習(xí)與磁感應(yīng)強度B=0.8T垂直的線圈面積為0.05m2,線圈的如圖所示,螺線管置于閉合金屬圓環(huán)的軸線上,當(dāng)螺線管中通過的電流強度逐漸減小時,問穿過閉合金屬圓環(huán)的磁通量是增大還是減小?課堂練習(xí)I如圖所示,螺線管置于閉合金屬圓環(huán)的軸線上,當(dāng)螺線管中通過的電2.電磁感應(yīng)現(xiàn)象1)產(chǎn)生感應(yīng)電流條件:穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化,即△Φ≠02)引起磁通量變化的常見情況(1)閉合電路的部分導(dǎo)體做切割磁感線運動(2)線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(3)磁感應(yīng)強度B變化(4)線圈的面積變化2.電磁感應(yīng)現(xiàn)象1)產(chǎn)生感應(yīng)電流條件:穿過閉合回路的磁通量發(fā)2.電磁感應(yīng)現(xiàn)象1)產(chǎn)生感應(yīng)電流條件:2)引起磁通量變化的常見情況3)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢條件無論回路是否閉合,只要穿過線圈平面的磁通量發(fā)生變化,線圈中就有感應(yīng)電動勢.產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源2.電磁感應(yīng)現(xiàn)象1)產(chǎn)生感應(yīng)電流條件:2)引起磁通量變化的常線圈在長直導(dǎo)線電流的磁場中,作如圖的運動:A.向右平動B.向下平動

C.繞軸轉(zhuǎn)動(ad邊向外)D.從紙面向紙外作平動

E.向上平動(E線圈有個缺口)判斷線圈中有沒有感應(yīng)電流?課堂練習(xí)線圈在長直導(dǎo)線電流的磁場中,作如圖的運動:A.向右平動3.感應(yīng)電流方向的判斷1)右手定則:伸開右手,讓大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面內(nèi),讓磁感線垂直穿入手心,大拇指指向?qū)w運動的方向,其余四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向2)楞次定律:感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的原磁通量的變化增反減同來拒去留增縮減擴3.感應(yīng)電流方向的判斷1)右手定則:伸開右手,讓大拇指跟其余如圖所示,在兩根平行長直導(dǎo)線中,通以同方向、同強度的電流,導(dǎo)線框ABCD和兩導(dǎo)線在同一平面內(nèi),導(dǎo)線框沿著與兩導(dǎo)線垂直的方向自右向左在兩導(dǎo)線間勻速運動.在運動過程中,導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向()A.沿ABCD方向不變.B.由ABCD方向變成ADCB方向.C.沿ADCB方向不變.D.由ADCB方向變成ABCD方向.課堂練習(xí)

如圖所示,在兩根平行長直導(dǎo)線中,通以同方向、同強度的電流,導(dǎo)

如圖所示,一磁鐵用細(xì)線懸掛,一閉合銅環(huán)用手拿著靜止在磁鐵上端面相平處,松手后銅環(huán)下落.在下落到和下端面相平的過程中,以下說法正確的是:A.環(huán)中感應(yīng)電流方向從上向下俯視為先順時針后逆時針

B.環(huán)中感應(yīng)電流方向從上向下俯視為先逆時針后順時針C.懸線上拉力先增大后減小

D.懸線上拉力一直大于磁鐵重力課堂練習(xí)NS如圖所示,一磁鐵用細(xì)線懸掛,一閉合銅環(huán)用手拿著靜止在如圖所示,一電子以初速度v沿金屬板平行方向飛入MN極板間,若突然發(fā)現(xiàn)電子向M板偏轉(zhuǎn),則可能是( )A.電鍵S閉合瞬間B.電鍵S由閉合到斷開瞬間C.電鍵S是閉合的,變阻器滑片P向左迅速滑動D.電鍵S是閉合的,變阻器滑片P向右迅速滑動課堂練習(xí)

如圖所示,一電子以初速度v沿金屬板平行方向飛入MN極板間,若如圖(a),圓形線圈P靜止在水平桌面上,其正上方懸掛一相同的線圈Q,P和Q共軸.Q中通有變化電流,電流隨時間變化的規(guī)律如圖(b)所示.P所受的重力為G,桌面對P的支持力為N,則A.t1時刻N>GB.t2時刻N>GC.t3時刻N<GD.t4時刻N=G如圖(a),圓形線圈P靜止在水平桌面上,其正上方懸掛一相同的兩個線圈平行放置,線圈a、b通有如圖所示的電流時,欲使線圈b中的電流瞬時增大,可以采取下列哪些方法?A.保持線圈相對位置不變,增加線圈a中的電流B.保持線圈a中的電流不變,將線圈a向右平移C.保持線圈a中的電流不變,將線圈a向上平移D.保持線圈a中的電流不變,將線圈a繞水平的、通過圓心的軸線轉(zhuǎn)動兩個線圈平行放置,線圈a、b通有如圖所示的電流時,欲使線圈b二、法拉第電磁感應(yīng)定律二、法拉第電磁感應(yīng)定律一、法拉第電磁感應(yīng)定律1.內(nèi)容:電路中感應(yīng)電動勢的大小,跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比對于n匝線圈有導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的大小E=BLvsinα(α是B與v之間的夾角)一、法拉第電磁感應(yīng)定律1.內(nèi)容:電路中感應(yīng)電動勢的大小,跟穿單匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)軸垂直于磁場。若線圈所圍面積里磁通量隨時間變化的規(guī)律如圖所示,則()課堂練習(xí)A.線圈中0時刻感應(yīng)電動勢最大

B.線圈中D時刻感應(yīng)電動勢為零C.線圈中D時刻感應(yīng)電動勢最大

D.線圈中0到D時間內(nèi)平均感應(yīng)電動勢為0.4V單匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)軸垂直于磁場。若線圈所圍ωoav如圖磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向垂直于紙面向外,長L的金屬棒oa以o為軸在該平面內(nèi)以角速度ω逆時針勻速轉(zhuǎn)動。求金屬棒中的感應(yīng)電動勢。2.轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢⑴轉(zhuǎn)動軸與磁感線平行一、法拉第電磁感應(yīng)定律ωoav如圖磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向垂直于紙⑵線圈的轉(zhuǎn)動軸與磁感線垂直如圖矩形線圈的長、寬分別為L1、L2,所圍面積為S,向右的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,線圈繞圖示的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動結(jié)論:感應(yīng)電動勢與線圈的形狀和轉(zhuǎn)動軸的具體位置無關(guān)(但是軸必須與B垂直)一、法拉第電磁感應(yīng)定律2.轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢感應(yīng)電動勢的最大值為E=nBωS⑵線圈的轉(zhuǎn)動軸與磁感線垂直如圖矩形線圈的長、寬分別為L1、L

如圖所示,矩形線圈同n=50匝導(dǎo)線組成,ab邊長L1=0.4m,bc邊長L2=0.2m,在B=0.1T的勻強磁場中,以兩短邊中點的連線為軸轉(zhuǎn)動,ω=50rad/s,求:(1)線圈從圖甲位置轉(zhuǎn)過180o過程中的平均電動勢(2)線圈從圖乙位置轉(zhuǎn)過30o時的瞬時電動勢abcdabcd甲乙若以ab邊為軸轉(zhuǎn)動呢?課堂練習(xí)如圖所示,矩形線圈同n=50匝導(dǎo)線組成,ab邊長L1=3.電磁感應(yīng)中的能量守恒只要有感應(yīng)電流產(chǎn)生,電磁感應(yīng)現(xiàn)象中總伴隨著能量的轉(zhuǎn)化。電磁感應(yīng)的題目往往與能量守恒的知識相結(jié)合一、法拉第電磁感應(yīng)定律3.電磁感應(yīng)中的能量守恒只要有感應(yīng)電流產(chǎn)生,電磁感應(yīng)現(xiàn)象中總?cè)鐖D所示,矩形線圈abcd質(zhì)量為m,寬為d,在豎直平面內(nèi)由靜止自由下落。其下方有如圖方向的勻強磁場,磁場上、下邊界水平,寬度也為d,線圈ab邊剛進入磁場就開始做勻速運動,那么在線圈穿越磁場的全過程,產(chǎn)生了多少電熱?課堂練習(xí)如圖所示,矩形線圈abcd質(zhì)量為m,寬為d,在豎直平面內(nèi)由靜二、感應(yīng)電量的計算

只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。通過導(dǎo)線截面的電量為q上式中n為線圈的匝數(shù),ΔΦ為磁通量的變化量,R為閉合電路的總電阻結(jié)論:感應(yīng)電量與發(fā)生磁通量變化量的時間無關(guān)二、感應(yīng)電量的計算只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電如圖所示,閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計,將它從如圖所示的位置勻速拉出勻強磁場。若第一次用0.3s時間拉出,外力所做的功為W1

,通過導(dǎo)線截面的電量為q1;第二次用0.9s時間拉出,外力所做的功為W2,通過導(dǎo)線截面的電量為q2,則()A.B.C.D.課堂練習(xí)如圖所示,閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計,將它從如圖所示的位置三、電磁感應(yīng)圖象三、電磁感應(yīng)圖象電磁感應(yīng)圖象電磁感應(yīng)中常涉及磁感應(yīng)強度B、磁通量φ、感應(yīng)電動勢E和感應(yīng)電流I隨時間t變化的圖象,即B-t圖象,Ф-t圖象,E-t圖象和I-t圖象。在圖象中,物理量的方向是通過正負(fù)值來反映的。分析圖象問題常需右手定則、楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律,有些圖象問題還要畫出等效電路來輔助分析電磁感應(yīng)圖象電磁感應(yīng)中常涉及磁感應(yīng)強度B、磁通量φ、感應(yīng)電動如圖所示,一個由導(dǎo)體做成的矩形線圈,以恒定速率v運動,從無場區(qū)進入勻強磁場區(qū),然后出來,若取逆時針方向為電流的正方向,那么圖中的哪一個圖線正確地表示回路中電流對時間的函數(shù)關(guān)系?ABCD課堂練習(xí)It0It0It0It0如圖所示,一個由導(dǎo)體做成的矩形線圈,以恒定速率v運動,從無場ABCD課堂練習(xí)It0It0It0It0ABCD課堂練習(xí)It0It0It0It0如圖甲所示,豎直放置的螺線管與導(dǎo)線abcd構(gòu)成回路,導(dǎo)線所圍區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里的變化的勻強磁場,螺線管下方水平桌面上有一導(dǎo)體圓環(huán),導(dǎo)線abcd所圍區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度按圖乙所示哪一圖線所表示的方式隨時間變化時,導(dǎo)體圓環(huán)將受到向上的磁場作用力。如圖甲所示,豎直放置的螺線管與導(dǎo)線abcd構(gòu)成回路,導(dǎo)線所圍高中物理電磁感應(yīng)課件一閉合線圈放在勻強磁場里,若通過線圈平面的磁感應(yīng)強度隨時間的變化如圖甲所示,則線圈的感應(yīng)電動勢為圖乙中哪個圖象所示?(線圈面積不變)一閉合線圈放在勻強磁場里,若通過線圈平面的磁感應(yīng)強度隨時間的高中物理電磁感應(yīng)課件如圖甲中A是一邊長為L的正方形線框,電阻為R,今維持線框以恒定的速度v沿x軸運動,并穿過圖中所示的勻強磁場B區(qū)域,若以x軸正方向作為力的正方向,線框在圖示位置的時刻作為時間的零點,則磁場對線框的作用力F隨時間t的變化圖線在圖乙中正確的是()甲乙如圖甲中A是一邊長為L的正方形線框,電阻為R,今維持線框以恒高中物理電磁感應(yīng)課件四、電磁感應(yīng)與力學(xué)規(guī)律 的綜合應(yīng)用四、電磁感應(yīng)與力學(xué)規(guī)律 的綜合應(yīng)用電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題解決這類問題的關(guān)鍵在于通過受力分析確定運動狀態(tài)來尋找過程中的臨界狀態(tài),如速度、加速度取最大值或最小值的條件等基本思路:確定電源(E,r)受力分析運動狀態(tài)的分析臨界狀態(tài)感應(yīng)電流運動導(dǎo)體所受的安培力電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題解決這類問題的關(guān)鍵在于通過受力分析確定如圖所示,導(dǎo)線MN可無摩擦地沿豎直的長直導(dǎo)軌滑動,導(dǎo)軌位于水平方向的勻強磁場中,回路電阻是R,將MN由靜止開始釋放后的一段時間內(nèi),MN運動的加速度可能是()A.保持不變B.逐漸減少C.逐漸增大D.先增大后減小例題如圖所示,導(dǎo)線MN可無摩擦地沿豎直的長直導(dǎo)軌滑動,導(dǎo)軌位于水如圖所示,豎直平行導(dǎo)軌間距L=20cm,導(dǎo)軌頂端接有一電鍵S.導(dǎo)體捧ab與導(dǎo)軌接觸良好且無摩擦,ab的電阻R=0.4Ω,質(zhì)量m=10g,導(dǎo)軌的電阻不計,整個裝置處在與軌道平面垂直的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B=1T.當(dāng)導(dǎo)體棒由靜止釋放0.8s后,突然閉合電鍵,不計空氣阻力.設(shè)導(dǎo)軌足夠長.求ab棒的最大速度和最終速度的大小(g取10m/s2)如圖所示,豎直平行導(dǎo)軌間距如圖所示,磁場與水平面垂直,導(dǎo)軌電阻不計,寬為L。質(zhì)量為m,電阻為R的直導(dǎo)線AB與導(dǎo)軌垂直放置,并可以在導(dǎo)軌上無摩擦地自由滑動,當(dāng)導(dǎo)線從靜止開始下滑的過程中,最大加速度和最大速度是多少?(設(shè)導(dǎo)軌足夠長,且與水平面夾角為α)例題如圖所示,磁場與水平面垂直,導(dǎo)軌電阻不計,寬為L。質(zhì)量為m,

如圖所示,AB、CD是兩根足夠長的固定平行金屬導(dǎo)軌,兩導(dǎo)軌間的距離為L,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ,在整個導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面斜向上方的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,在導(dǎo)軌的AC端連接一個阻值為R的電阻,一根質(zhì)量為m、垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒ab,從靜止開始沿導(dǎo)軌下滑,求此過程中ab棒的最大速度.已知ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ,導(dǎo)軌和金屬棒的電阻都不計.課堂練習(xí)如圖所示,AB、CD是兩根足夠長的固定平行金屬導(dǎo)軌,(1)電磁感應(yīng)中的動態(tài)分析,是處理電磁感應(yīng)問題的關(guān)鍵,要學(xué)會從動態(tài)分析的過程中來選擇是從動力學(xué)方面,還是從能量方面來解決問題。(2)在分析運動導(dǎo)體的受力時,常畫出平面示意圖和物體受力圖。方法總結(jié)(1)電磁感應(yīng)中的動態(tài)分析,是處理電磁感應(yīng)問題的關(guān)鍵,要學(xué)會如圖,A線圈接一靈敏電流計,B線框放在勻強磁場中,B線框的電阻不計,具有一定電阻的導(dǎo)體棒可沿線框無摩擦滑動,今用一恒力F向右拉CD由靜止開始運動,B線框足夠長,則通過電流計中的電流方向和大小變化是()A.G中電流向上,強度逐漸增強B.G中電流向下,強度逐漸增強C.G中電流向上,強度逐漸減弱,最后為

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