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此絕緣),答案CD曰纜勺踐觀具線閹惻心線囲共曲此絕緣),答案CD曰纜勺踐觀具線閹惻心線囲共曲第四章電磁感應(yīng)第1節(jié)劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)
第2節(jié)探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件課前預(yù)習(xí)練?1?法拉第把引起電流的原因概括為五類,它們都與變化和運(yùn)動(dòng)相聯(lián)系,即:變化的電流、變化的磁場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)的恒定電流、運(yùn)動(dòng)的磁鐵、在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體.2?感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件:只要穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化,閉合導(dǎo)體回路中就有感應(yīng)電流.3?關(guān)于磁通量,下列說法中正確的是 ( )A?磁通量不僅有大小,而且有方向,所以是矢量B?磁通量越大,磁感應(yīng)強(qiáng)度越大C.通過某一面的磁通量為零,該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零D?磁通量就是磁感應(yīng)強(qiáng)度答案C解析磁通量是標(biāo)量,故A不對(duì);由①二BS丄可知①由B和S丄兩個(gè)因素決定,①較大,有可能是由于S丄較大造成的,所以磁通量越大,磁感應(yīng)強(qiáng)度越大是錯(cuò)誤的,故 B不對(duì);由Q=BS丄可知,當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí), S±=0,Q=0,但磁感應(yīng)強(qiáng)度B不為零,故C對(duì);磁通量和磁感應(yīng)強(qiáng)度是兩個(gè)不同的物理量,故 D不對(duì).4?如圖所示,用導(dǎo)線做成圓形或正方形回路,這些回路與一直導(dǎo)線構(gòu)成幾種位置組合(彼F列組合中,切斷直導(dǎo)線中的電流時(shí),閉合回路中會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是圈的磁通量甲圈的磁通量甲解析利用安培定則判斷直線電流產(chǎn)生的磁場(chǎng), 其磁感線是一些以直導(dǎo)線為軸的無數(shù)組同心圓,即磁感線所在平面均垂直于導(dǎo)線, 且直線電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)分布情況是: 靠近直導(dǎo)線處磁場(chǎng)強(qiáng),遠(yuǎn)離直導(dǎo)線處磁場(chǎng)弱.所以, A中穿過圓形線圈的磁場(chǎng)如圖甲所示,其有效磁通量為①a=①出一①進(jìn)=0,且始終為0,即使切斷導(dǎo)線中的電流, ①a也始終為0,A中不可能產(chǎn)生感應(yīng)電流.B中線圈平面與導(dǎo)線的磁場(chǎng)平行,穿過 B的磁通量也始終為0,B中也不能產(chǎn)生感應(yīng)電流.C中穿過線圈的磁通量如圖乙所示, ①進(jìn)〉①出,即①c工0,當(dāng)切斷導(dǎo)線中電流后,經(jīng)過一定時(shí)間,穿過線圈的磁通量 ①c減小為0,所以C中有感應(yīng)電流產(chǎn)生;D中線①D不為0,當(dāng)電流切斷后,①D最終也減小為0,所以D中也有感應(yīng)電流產(chǎn)生.■ 9 ? ■XXXXXXX知識(shí)點(diǎn)一磁通量的理解和其計(jì)算1.如圖1所示,有一個(gè)100匝的線圈,其橫截面是邊長(zhǎng)為 L=0.20m的正方形,放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線圈平面與磁場(chǎng)垂直.若將這個(gè)線圈橫截面的形狀由正方形改變成圓形(橫截面的周長(zhǎng)不變),在這一過程中穿過線圈的磁通量改變了多少?
答案5.5X10「3Wb解析線圈橫截面為正方形時(shí)的面積Si=L2=(0.20)2m2=4.0X10_2m2.穿過線圈的磁通量◎=BSi=0.50X4.0X10「2Wb=2.0X10「2Wb橫截面形狀為圓形時(shí),其半徑 r=4L/2滬2L/n.4截面積大小S2=n(2/n2開2^m2穿過線圈的磁通量02=BS2=0.50X4/(25n)Wb2.55X10「2Wb.所以,磁通量的變化△①=①2—①1=(2.55—2.0)X10「2Wb=5.5X10一3Wb點(diǎn)評(píng)磁通量O=BS的計(jì)算有幾點(diǎn)要注意:S是指閉合回路中包含磁場(chǎng)的那部分有效面積;B是勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度.磁通量與線圈的匝數(shù)無關(guān),也就是磁通量大小不受線圈匝數(shù)的影響?同理,磁通量的變化量△①=02—01也不受線圈匝數(shù)的影響?所以,直接用公式求 ①、△①時(shí),不必去考慮線圈匝數(shù)n.2?如圖2所示,線圈平面與水平方向成 B角,磁感線豎直向下,設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為線圈面積為S,則穿過線圈的磁通量圖2答案BScos0解析線圈平面abcd與磁場(chǎng)不垂直,不能直接用公式①二BS計(jì)算,可以用不同的分解方法進(jìn)行?可以將平面 abed向垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向投影,使用投影面積;也可以將磁感應(yīng)強(qiáng)度沿垂直于平面和平行于平面正交分解,使用磁感應(yīng)強(qiáng)度的垂直分量.解法一:把面積S投影到與磁場(chǎng)B垂直的方向,即水平方向 a'b'cd,則Sl=Seos0故①=BSl=BScos0解法二:把磁場(chǎng)B分解為平行于線圈平面的分量 B//和垂直于線圈平面的分量B丄,顯然B”不穿過線圈,且Bl=Bcos0故①二BlS=BScos0點(diǎn)評(píng)在應(yīng)用公式①二BS計(jì)算磁通量時(shí),要特別注意BLS的條件,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇不同的方法,千萬不要亂套公式.知識(shí)點(diǎn)二感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件下列情況能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是 ( )
T AT AA?如圖甲所示,導(dǎo)體AB順著磁感線運(yùn)動(dòng)B?如圖乙所示,條形磁鐵插入或拔出線圈時(shí)C.如圖丙所示,小螺線管A插入大螺線管B中不動(dòng),開關(guān)S一直接通時(shí)D?如圖丙所示,小螺線管A插入大螺線管B中不動(dòng),開關(guān)S一直接通,當(dāng)改變滑動(dòng)變阻器的阻值時(shí)答案BD解析A中導(dǎo)體棒順著磁感線運(yùn)動(dòng),穿過閉合電路的磁通量沒有發(fā)生變化無感應(yīng)電流,故A錯(cuò);B中條形磁鐵插入線圈時(shí)線圈中的磁通量增加,拔出時(shí)線圈中的磁通量減少,都有感應(yīng)電流,故B正確;C中開關(guān)S一直接通,回路中為恒定電流,螺線管 A產(chǎn)生的磁場(chǎng)穩(wěn)定,螺線管B中的磁通量無變化,線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,故 C錯(cuò);D中開關(guān)S接通,滑動(dòng)變阻器的阻值變化使閉合回路中的電流變化,螺線管 A的磁場(chǎng)變化,螺線管B中磁通量變化,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,故 D正確.點(diǎn)評(píng)電路閉合,磁通量變化,是產(chǎn)生感應(yīng)電流的兩個(gè)必要條件,缺一不可.電路中有沒有磁通量不是產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,如果穿過電路的磁通量盡管很大但不變化,那么無論有多大,都不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流.開關(guān)、滑動(dòng)變阻器相連,線圈n與電流計(jì)G中有示數(shù)的是(G相連,線開關(guān)、滑動(dòng)變阻器相連,線圈n與電流計(jì)G中有示數(shù)的是(G相連,線圈I與線圈n繞在同一個(gè)鐵芯上,在下列情況下,電流計(jì)A?開關(guān)閉合瞬間B?開關(guān)閉合一段時(shí)間后C開關(guān)閉合一段時(shí)間后,來回移動(dòng)變阻器滑動(dòng)端D?開關(guān)斷開瞬間答案ACD解析A中開關(guān)閉合前,線圈I、n中均無磁場(chǎng),開關(guān)閉合瞬間,線圈 I中電流從無到有形成磁場(chǎng),穿過線圈n的磁通量從無到有,線圈n中產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流計(jì)G有示數(shù).故A正確.B中開關(guān)閉合一段時(shí)間后,線圈I中電流穩(wěn)定不變,電流的磁場(chǎng)不變,此時(shí)線圈n雖有磁通量但磁通量穩(wěn)定不變,線圈n中無感應(yīng)電流產(chǎn)生,電流計(jì)G中無示數(shù).故B錯(cuò)誤.C中開關(guān)閉合一段時(shí)間后,來回移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)端,電阻變化,線圈I中的電流變化,電流形成的磁場(chǎng)也發(fā)生變化,穿過線圈n的磁通量也發(fā)生變化,線圈n中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,電流計(jì)G中有示數(shù)?故C正確.D中開關(guān)斷開瞬間,線圈I中電流從有到無,電流的磁場(chǎng)也從有到無,穿過線圈n的磁通量也從有到無發(fā)生變化, 線圈n中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,電流計(jì)G中有示數(shù)?故D正確.點(diǎn)評(píng)變化的電流引起閉合線圈中磁通量的變化,是產(chǎn)生感應(yīng)電流的一種情況.【方法技巧練】一、磁通量變化量的求解方法5?面積為S的矩形線框abed,處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與線框平面成B角(如圖5所示),當(dāng)線框以ab為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)90°時(shí),穿過abed面的磁通量變化量△①答案一BS(cos0+sin0)解析磁通量由磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量在垂直于線框面上的分量決定.開始時(shí)B與線框面成0角,磁通量為①二BSsin0;線框面按題意方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),磁通量減少,當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)90°時(shí),磁通量變?yōu)椤柏?fù)”值,①2=—BSeos0?可見,磁通量的變化量為△①=①2—①i=—BSeos0—BSsin0=—BS(eos0+sin0實(shí)際上,在線框轉(zhuǎn)過 90°的過程中,穿過線框的磁通量是由正向 BSsin0減小到零,再由零增大到負(fù)向BSeos0方法總結(jié) 磁通量雖是標(biāo)量,但有正、負(fù),正、負(fù)號(hào)僅表示磁感線從不同的方向穿過平面,不表示大小.6?如圖6所示,通電直導(dǎo)線下邊有一個(gè)矩形線框,線框平面與直導(dǎo)線共面.若使線框逐漸遠(yuǎn)離(平動(dòng))通電導(dǎo)線,則穿過線框的磁通量將 ( )圖6A?逐漸增大 B?逐漸減小C.保持不變 D?不能確定答案B解析當(dāng)矩形線框在線框與直導(dǎo)線決定的平面內(nèi)逐漸遠(yuǎn)離通電導(dǎo)線平動(dòng)時(shí), 由于離開導(dǎo)線越遠(yuǎn),磁場(chǎng)越弱,而線框的面積不變,則穿過線框的磁通量將減小,所以 B正確.方法總結(jié)引起磁通量變化一般有四種情況(1) 磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變,有效面積S變化,則△①=血—①o=BAS(如知識(shí)點(diǎn)一中的1題)(2) 磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化,磁感線穿過的有效面積 S不變,貝V△①=◎—①o=ABS(如此題)(3) 線圈平面與磁場(chǎng)方向的夾角0發(fā)生變化時(shí),即線圈在垂直于磁場(chǎng)方向的投影面積 Si=Ssin0發(fā)生變化,從而引起穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,即 B、S不變,0變化.(如此欄目中的5題)⑷磁感應(yīng)強(qiáng)度B和回路面積S同時(shí)發(fā)生變化的情況,則 △①=①t—①0工AB?A二、感應(yīng)電流有無的判斷方法7?如圖7所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框,在下列四種情況下,線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( )
圖7圖7A.線框平面始終與磁感線平行,線框在磁場(chǎng)中左右運(yùn)動(dòng)B.線框平面始終與磁感線平行,線框在磁場(chǎng)中上下運(yùn)動(dòng)C.線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線垂直的軸線 AB轉(zhuǎn)動(dòng)D.線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線平行的軸線 CD轉(zhuǎn)動(dòng)答案C解析四種情況中初始位置線框均與磁感線平行,磁通量為零,按 A、B、D三種情況線圈移動(dòng)后,線框仍與磁感線平行,磁通量保持為零不變,線框中不產(chǎn)生感應(yīng)電流. C中線圈轉(zhuǎn)動(dòng)后,穿過線框的磁通量不斷發(fā)生變化,所以產(chǎn)生感應(yīng)電流, C項(xiàng)正確.方法總結(jié)(1)判斷有無感應(yīng)電流產(chǎn)生的關(guān)鍵是抓住兩個(gè)條件: ①電路是否為閉合電路;②穿過電路本身的磁通量是否發(fā)生變化, 其主要內(nèi)涵體現(xiàn)在“變化”二字上.電路中有沒有磁通量不是產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,如果穿過電路的磁通量很大但不變化,那么不論有多大,也不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流.(2)分析磁通量是否變化時(shí),既要弄清楚磁場(chǎng)的磁感線分布,又要注意引起磁通量變化的三種情況:①由于線框所在處的磁場(chǎng)變化引起磁通量變化; ②由于線框所在垂直于磁場(chǎng)方向的投影面積變化引起磁通量變化;③有可能是磁場(chǎng)和其垂直于磁場(chǎng)的面積都發(fā)生變化.C DTOC\o"1-5"\h\z&下列情況中都是線框在磁場(chǎng)中切割磁感線運(yùn)動(dòng),其中線框中有感應(yīng)電流的是 ( )C DA B答案BC解析A中雖然導(dǎo)體“切割”了磁感線,但穿過閉合線框的磁通量并沒有發(fā)生變化, 沒有感應(yīng)電流.B中導(dǎo)體框的一部分導(dǎo)體“切割”了磁感線,穿過線框的磁感線條數(shù)越來越少,線框中有感應(yīng)電流.C中雖然與A近似,但由于是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)過程中,穿過線框的磁感線條數(shù)增加,線框中有感應(yīng)電流. D中線框盡管是部分切割,但磁感線條數(shù)不變,無感應(yīng)電流,故選B、C.方法總結(jié)在利用“切割”來討論和判斷有無感應(yīng)電流時(shí),應(yīng)該注意:①導(dǎo)體是否將磁感線“割斷”,如果沒有“割斷”就不能說切割.如下圖所示,甲、乙兩圖中,導(dǎo)線是真“切割”,而圖丙中,導(dǎo)體沒有切割磁感線.甲 乙丙兩圖中,導(dǎo)線是真“切割”,而圖丙中,導(dǎo)體沒有切割磁感線.甲 乙丙②即使導(dǎo)體真②即使導(dǎo)體真"切割”了磁感線,也不能保證就能產(chǎn)生感應(yīng)電流. 例如上題中A、D選項(xiàng)情況,如果由切割不容易判斷,還是要回歸到磁通量是否變化上去.I —課后鞏固練?下列現(xiàn)象中,屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是 ( )A.小磁針在通電導(dǎo)線附近發(fā)生偏轉(zhuǎn)B.通電線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)C.因閉合線圈在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的電流D.磁鐵吸引小磁針
答案C解析電磁感應(yīng)是指"磁生電”的現(xiàn)象,而小磁針和通電線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng), 反映了磁場(chǎng)力的性質(zhì),所以A、B、D不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,C是電磁感應(yīng)現(xiàn)象.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,下列說法正確的是 ( )A.導(dǎo)體相對(duì)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體內(nèi)一定產(chǎn)生感應(yīng)電流B.導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體內(nèi)一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流C.閉合電路在磁場(chǎng)內(nèi)做切割磁感線運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體內(nèi)一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流D.穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,在電路中一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流答案D解析本題的關(guān)鍵是理解產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件.首先是“閉合電路”,A、B兩項(xiàng)中電路是否閉合不確定,故A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤;其次當(dāng)電路閉合時(shí),只有一部分導(dǎo)體切割磁感線才產(chǎn)生感應(yīng)電流,C項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)閉合電路中磁通量發(fā)生變化時(shí),電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流, D項(xiàng)正確.故正確答案為D.—個(gè)閉合線圈中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生,由此可以得出 ( )此時(shí)此地一定沒有磁場(chǎng)B.此時(shí)此地一定沒有磁場(chǎng)的變化C.穿過線圈平面的磁感線條數(shù)一定沒有變化D.穿過線圈平面的磁通量一定沒有變化答案D解析磁感線條數(shù)不變不等于磁通量不變.如圖8所示,通電螺線管水平固定,00'為其軸線,a、b、c三點(diǎn)在該軸線上,在這三點(diǎn)處各放一個(gè)完全相同的小圓環(huán),且各圓環(huán)平面垂直于 00'軸.則關(guān)于這三點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度Ba、Bb、Bc的大小關(guān)系和穿過三個(gè)小圓環(huán)的磁通量①a、①b、①c的大小關(guān)系,下列判斷正確的是()圖8A.Ba=Bb=Bc,Qa=Qb=①cB.Ba>Bb>Bc,①a<①bV①cC.Ba>Bb>Bc,①a>①b>①cD.Ba>Bb>Bc,Qa=Qb=①c答案C解析根據(jù)通電螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)特點(diǎn)可知 Ba>Bb>Bc,由①二BS可得①a>①b>①C.故C正確.a角,已知如圖9所示,矩形線框abcd放置在水平面內(nèi),磁場(chǎng)方向與水平方向成sina=4/5,回路面積為S,磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B,則通過線框的磁通量為 ( a角,已知圖9B.B.4BS/5D.3BS/4C.3BS/5答案B解析通過線框的磁通量①二BSsina=4BS5如圖10所示,ab是水平面上一個(gè)圓的直徑,在過 ab的豎直平面內(nèi)有一根通電導(dǎo)線ef,已知ef平行于ab,當(dāng)ef豎直向上平移時(shí), 電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)穿過圓面積的磁通量將 ( )
A?逐漸增大B?逐漸減小C.始終為零D?不為零,但保持不變答案C解析導(dǎo)線ef周圍的磁場(chǎng)是以ef為圓心的一系列同心圓,水平面上的圓上的不同點(diǎn)到ef的距離不同,相當(dāng)于在半徑不同的圓周上,由于 ef//ab,且ef與ab在同一豎直平面內(nèi),因而ef產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向正好在 ab兩側(cè)且對(duì)稱地從一邊穿入從另一邊對(duì)稱穿出, 凈剩磁感線條數(shù)為零,因而穿過圓的磁通量為零,當(dāng) ef向上平移時(shí),穿過圓的磁通量仍為零.7?如圖11所示,矩形閉合導(dǎo)線與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直,一定產(chǎn)生感應(yīng)電流的是 ( )圖11A.垂直于紙面平動(dòng)B?以一條邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)C.線圈形狀逐漸變?yōu)閳A形D?沿與磁場(chǎng)垂直的方向平動(dòng)答案BC&在如圖所示的各圖中,閉合線框中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是 ( )A H C DA H C D答案AB解析感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是:只要穿過閉合線圈的磁通量變化, 閉合線圈中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生.A圖中,當(dāng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,線圈的磁通量發(fā)生變化,線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生;B圖中離直導(dǎo)線越遠(yuǎn)磁場(chǎng)越弱, 磁感線越稀,所以當(dāng)線圈遠(yuǎn)離導(dǎo)線時(shí),線圈中磁通量不斷變小,所以B圖中也有感應(yīng)電流產(chǎn)生;C圖中一定要把條形磁鐵周圍的磁感線空間分布圖弄清楚,在圖示位置,線圈中的磁通量為零,在向下移動(dòng)過程中,線圈的磁通量一直為零,磁通量不變,線圈中無感應(yīng)電流產(chǎn)生; D圖中,線圈中的磁通量一直不變,線圈中無感應(yīng)電流產(chǎn)生.故正確答案為A、B.9?如圖12所示,開始時(shí)矩形線框與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直,且一半在磁場(chǎng)內(nèi),一半在磁場(chǎng)外,若要使線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流,下列辦法中不可行的是 ( )X:X3C*X:X3C*圖12A.將線框向左拉出磁場(chǎng)B.以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于90°C.以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60°
D.以be邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60°答案D解析將線框向左拉出磁場(chǎng)的過程中,線框的be部分做切割磁感線運(yùn)動(dòng),或者說穿過線框的磁通量減少,所以線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流.當(dāng)線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),線框的ed邊的右半段在做切割磁感線運(yùn)動(dòng), 或者說穿過線框的磁通量在發(fā)生變化,所以線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流.當(dāng)線框以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)(小于60°時(shí),穿過線框的磁通量在減小,所以在這個(gè)過程中線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流.如果轉(zhuǎn)過的角度超過 60°(60。?300°,be邊將進(jìn)入無磁場(chǎng)區(qū),那么線框中將不產(chǎn)生感應(yīng)電流.當(dāng)線框以be邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),如果轉(zhuǎn)動(dòng)的角度小于 60°則穿過線框的磁通量始終保持不變(其值為磁感應(yīng)強(qiáng)度與矩形線框面積的一半的乘積 ).10.A、B兩回路中各有一開關(guān)Si、S2,且回路A中接有電源,回路B中接有靈敏電流計(jì)(如圖13所示),下列操作和相應(yīng)的結(jié)果可能實(shí)現(xiàn)的是 ( )圖13圖13A?先閉合S2,后閉合Si的瞬間,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)Si、S2閉合后,在斷開S2的瞬間,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)先閉合Si,后閉合S2的瞬間,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)Si、S2閉合后,在斷開Si的瞬間,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)答案ADii?線圈A中接有如圖i4所示的電源,線圈B有一半的面積處在線圈A中,兩線圈平行但不接觸,則在開關(guān)S閉合的瞬間,線圈B中有無感應(yīng)電流?圖i4答案見解析解析有,將S閉合的瞬間,與線圈A組成的閉合電路有電流通過,線圈 A產(chǎn)生的磁場(chǎng)要穿過線圈B.線圈A中有環(huán)形電流,其磁場(chǎng)不僅穿過線圈自身所包圍的面積,方向向外,也穿過線圈外的廣大面積,方向向里?但線圈 A所包圍的面積內(nèi)磁通密度大,外圍面積上的磁通密度小?線圈B與A重合的一半面積上向外的磁通量大于另一半面積上向里的磁通量,因此線圈B所包圍的總磁通量不為零,而且方向向外?也就是說,在開關(guān) S閉合的瞬間,穿過線圈B的磁通量增加,所以有感應(yīng)電流.i2.勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挒長(zhǎng),一正方形線框abed的邊長(zhǎng)為I,且l>L,線框以速度v通過磁場(chǎng)區(qū)域,如圖i5所示,從線框進(jìn)入到完全離開磁場(chǎng)的時(shí)間內(nèi),線框中沒有感應(yīng)電流的時(shí)間是多少?答案
解析ad邊和be邊都在磁場(chǎng)外時(shí),線框中的磁通量不變,沒有感應(yīng)電流.I—L線圈中沒有感應(yīng)電流的時(shí)間為 t=——.v勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=0.8T,矩形線圈abed的面積S=0.5m2,共10匝,開始B與S垂直且線圈有一半在磁場(chǎng)中,如圖 16所示.圖16當(dāng)線圈繞ab邊轉(zhuǎn)過60。時(shí),線圈的磁通量以和此過程中磁通量的改變量為多少?當(dāng)線圈繞de邊轉(zhuǎn)過60。時(shí),求線圈中的磁通量以和此過程中磁通量的改變量.答案見解析1解析 ⑴當(dāng)線圈繞ab轉(zhuǎn)過60°寸,①二BS±=BScos60=0.8X0.5x?Wb=0.2Wb(此時(shí)的S丄正好全部處在磁場(chǎng)中).在此過程中S丄沒變,穿過線圈的磁感線條數(shù)沒變,故磁通量變化量△①=0.(2)當(dāng)線圈繞dc邊轉(zhuǎn)過60°時(shí),①二BS丄,此時(shí)沒有磁場(chǎng)穿過S丄,所以①二0;不S 一轉(zhuǎn)時(shí)①1=B2=0.2Wb,轉(zhuǎn)動(dòng)后①2=0,△①=勒—①1=—0.2Wb,故磁通量改變了0.2Wb.第3節(jié)楞次定律課前預(yù)習(xí)練??楞次定律:感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.?右手定則:伸開右手,使拇指與其余四個(gè)手指垂直,并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi);讓磁感線垂直從掌心進(jìn)入,并使拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動(dòng)的方向, 這時(shí)四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向.下列說法正確的是( )A.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向總是與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反B.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向可能相同,也可能相反C.楞次定律只能判定閉合回路中感應(yīng)電流的方向D.楞次定律可以判定不閉合的回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向答案BD解析本題的關(guān)鍵是理解楞次定律,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.如果是因磁通量的減小而引起的感應(yīng)電流, 貝憾應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相同,阻礙磁通量的減??;如果是因磁通量的增大而引起的感應(yīng)電流, 則感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反,阻礙磁通量的增大,故 A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;楞次定律既可以判定閉合回路中感應(yīng)電流的方向,還可以判定不閉合回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向.C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確.如圖1所示,一線圈用細(xì)桿懸于P點(diǎn),開始時(shí)細(xì)桿處于水平位置,釋放后讓它在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),已知線圈平面始終與紙面垂直,當(dāng)線圈第一次通過位置I,n,川時(shí) (位置n正好是細(xì)桿豎直位置),線圈內(nèi)的感應(yīng)電流方向(順著磁場(chǎng)方向看去)是( )圖1a.i,n,m位置均是順時(shí)針方向b.i,n,m位置均是逆時(shí)針方向c.i位置是順時(shí)針方向,n位置為零,川位置是逆時(shí)針方向d.I位置是逆時(shí)針方向,n位置為零,川位置是順時(shí)針方向答案D解析本題關(guān)鍵是判定出I, n位置時(shí)磁通量的變化情況, 線圈由初始位置向I位置運(yùn)動(dòng)過程中,沿磁場(chǎng)方向的磁通量逐漸增大, 根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反,從右向左穿過線圈,根據(jù)安培定則,i位置時(shí)感應(yīng)電流的方向 (沿磁感線方向看去)是逆時(shí)針方向;在n位置時(shí)由左向右穿過線圈的磁通量最大, 由n位置向川位置運(yùn)動(dòng)時(shí), 向右穿過線圈的磁通量減少,根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向右, 阻礙它的減少,根據(jù)安培定則可判定川位置的電流方向 (沿磁感線方向看去)是順時(shí)針方向,且知n位置時(shí)感應(yīng)電流為零.故選D.如圖2所示,當(dāng)導(dǎo)體棒MN在外力作用下沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)時(shí),流過 R的電流方向是()NN
圖2由AtB由BtA
無感應(yīng)電流無法確定答案AM,則通過R的電流為AtM,則通過R的電流為A宀B.課堂探究練?【概念規(guī)律練】知識(shí)點(diǎn)一楞次定律的基本理解1?如圖3所示為一種早期發(fā)電機(jī)原理示意圖,該發(fā)電機(jī)由固定的圓形線圈和一對(duì)用鐵芯連接的圓柱形磁鐵構(gòu)成,兩磁極相對(duì)于線圈平面對(duì)稱, 在磁極繞轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中, 磁極中心在線圈平面上的投影沿圓弧 XOY運(yùn)動(dòng)(O是線圈中心),則( )A.從X到O,電流由從X到O,電流由從O至UY,電流由D.從O到Y(jié),電流由答案DA.從X到O,電流由從X到O,電流由從O至UY,電流由D.從O到Y(jié),電流由答案D解析S,方向向上.當(dāng)磁極由X到O時(shí),穿過線圈的磁通量增加.根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)應(yīng)向下,再根據(jù)安培定則可知電流由 F經(jīng)G流向E,當(dāng)磁極在圓形線圈正上方時(shí),磁通量的變化率最小,故電流先增大后減小.當(dāng)磁極從 O到Y(jié)時(shí),穿過線圈的磁通量減少,可判斷電流方向由 E經(jīng)G流向F.再根據(jù)磁通量最大時(shí),磁通量的變化率最小,則感應(yīng)電流最小,故電流先增大后減小.故選項(xiàng) D正確.tS,方向向上.當(dāng)磁極由X到O時(shí),穿過線圈的磁通量增加.根據(jù)楞次定律, 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)應(yīng)向下, 再根據(jù)安培定則可知電流由F經(jīng)G流向E,當(dāng)磁極在圓形線圈正上方時(shí),磁通量的變化率最小,故電流先增大后減小.當(dāng)磁極從O到Y(jié)時(shí),穿過線圈的磁通量減少,可判斷電流方向由 E經(jīng)G流向F.再根據(jù)磁通量最大時(shí),磁通量的變化率最小, 則感應(yīng)電流最小,故電流先增大后減小. 故選項(xiàng)D正確.點(diǎn)評(píng)應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的一般步驟:感應(yīng)電流的磁安培定感應(yīng)電流的磁安培定t場(chǎng)方向感應(yīng)電流的方向和穿過回路楞次定律的磁通量的'增減情況如圖4所示,一均勻的扁平條形磁鐵的軸線與圓形線圈在同一平面內(nèi),磁鐵中心與圓心重合,為了在磁鐵開始運(yùn)動(dòng)時(shí)線圈中能得到逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流, 磁鐵的運(yùn)動(dòng)方式應(yīng)是()A.N極向紙內(nèi),S極向紙外,使磁鐵繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)N極向紙外,S極向紙內(nèi),使磁鐵繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)磁鐵在線圈平面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D.磁鐵在線圈平面內(nèi)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
答案A解析當(dāng)N極向紙內(nèi),S極向紙外轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),穿過線圈的磁場(chǎng)由無到有并向里, 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)應(yīng)向外,電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針, A選項(xiàng)正確;當(dāng)N極向紙外,S極向紙內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),穿過B選項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)磁鐵在線圈平面內(nèi)繞B選項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)磁鐵在線圈平面內(nèi)繞C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤.“逆向”即可感應(yīng)電流安培定則的方向感應(yīng)電
流的磁
場(chǎng)方向楞次定律 >感應(yīng)電流安培定則的方向感應(yīng)電
流的磁
場(chǎng)方向楞次定律 >穿過回路的磁通量的增減情況知識(shí)點(diǎn)二右手定則ab如圖表示閉合電路中的一部分導(dǎo)體 ab在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情景,導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電流方向?yàn)?b的是( )r?~-百--o\-BM.c屈h向紙外運(yùn)胡U:也r?~-百--o\-BM.c屈h向紙外運(yùn)胡U:也xXh:X山答案Ab,B中電流由b,B中電流由流由a.故選A.點(diǎn)評(píng)判別導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向時(shí),楞次定律也可以判別.Da,C中電流沿atctba方向,采用右手定則更有針對(duì)性,中電當(dāng)然用4?如圖5所示,導(dǎo)線框abcd與通電直導(dǎo)線在同一平面內(nèi), 直導(dǎo)線通有恒定電流并通過A?線框中有感應(yīng)電流,且按順時(shí)針方向B?線框中有感應(yīng)電流,且按逆時(shí)針方向C.線框中有感應(yīng)電流,但方向難以判斷D?由于穿過線框的磁通量為零,所以線框中沒有感應(yīng)電流答案B解析此題可用兩種方法求解,借此感受右手定則和楞次定律分別在哪種情況下更便捷.方法一:首先由安培定則判斷通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)方向 (如下圖所示),因ab導(dǎo)線向右做切割磁感線運(yùn)動(dòng),由右手定則判斷感應(yīng)電流由 aTb,同理可判斷cd導(dǎo)線中的感應(yīng)電流方向由ctd,ad、be兩邊不做切割磁感線運(yùn)動(dòng),所以整個(gè)線框中的感應(yīng)電流是逆時(shí)針方向的 .
方法:首先由安培定則判斷通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)方向(如右圖所示方法:首先由安培定則判斷通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)方向(如右圖所示),由對(duì)稱性可知合磁通量①二0;其次當(dāng)導(dǎo)線框向右運(yùn)動(dòng)時(shí),穿過線框的磁通量增大 (方向垂直向里),由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,最后由安培定則判斷感應(yīng)電流按逆時(shí)針方向,故B選項(xiàng)正確.點(diǎn)評(píng)右手定則在判斷由于部分導(dǎo)體切割磁感線的感應(yīng)電流方向時(shí)針對(duì)性強(qiáng), 若電路中非一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),應(yīng)用楞次定律更輕松一些.【方法技巧練】、增反減同法有一銅線圈自圖示A處落至B處,在下落過程中,自上5有一銅線圈自圖示A處落至B處,在下落過程中,自上A?始終順時(shí)針B?始終逆時(shí)針C.先順時(shí)針再逆時(shí)針D?先逆時(shí)針再順時(shí)針答案C解析自A落至圖示位置時(shí),穿過線圈的磁通量增加,磁場(chǎng)方向向上,則感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與之相反,即向下,故可由安培定則判斷線圈中的感應(yīng)電流為順時(shí)針; 自圖示位置落至B點(diǎn)時(shí),穿過線圈的磁通量減少,磁場(chǎng)方向向上,則感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與之相同即向上,故可由安培定則判斷線圈中的感應(yīng)電流為逆時(shí)針,選 C.方法總結(jié)此題中的“增反減同”為:當(dāng)回路中的磁通量增加(減少)時(shí)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反(相同).6?電阻R、電容C與一線圈連成閉合回路,條形磁鐵靜止于線圈的正上方, N極朝下,如圖7所示,現(xiàn)使磁鐵開始自由下落,在N極接近線圈上端的過程中,流過R的電流方向和電容器極板的帶電情況是( )圖7A.從a到b,上極板帶正電B.從a到b,下極板帶正電C.從b到a,上極板帶正電D.從b到a,下極板帶正電答案D解析在N極接近線圈上端的過程,穿過線圈的磁通量向下增加,則感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上.由安培定則可判定電路中的電流為順時(shí)針方向,故通過 R的電流由b到a,電容器下極板帶正電.
方法總結(jié)應(yīng)用增反減同法時(shí),特別要注意原磁場(chǎng)的方向,才能根據(jù)增反減同判斷出感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向.二、來拒去留法7.如圖8所示,當(dāng)磁鐵突然向銅環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí),銅環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是 ( )A.向右擺動(dòng)向左擺動(dòng)靜止D?無法判定答案A解析此題可由兩種方法來解決方法1:畫出磁鐵磁感線分布,如圖甲所示,當(dāng)磁鐵向環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí),穿過環(huán)的磁通量增加,由楞次定律判斷出銅環(huán)中的感應(yīng)電流方向如圖甲所示. 銅環(huán)中有感應(yīng)電流時(shí)銅環(huán)又要受到安培力的作用,分析銅環(huán)受安培力作用而運(yùn)動(dòng)時(shí),可把銅環(huán)中的電流等效為多段直線電流元. 取上、下兩小段電流研究,由左手定則確定兩段電流受力, 由此可聯(lián)想到整個(gè)銅環(huán)所受合力向右,則A選項(xiàng)正確.甲 乙甲 乙方法2(等效法):磁鐵向右運(yùn)動(dòng),使銅環(huán)產(chǎn)生的感應(yīng)電流可等效為圖乙所示的條形磁鐵,則兩磁鐵有排斥作用,故A正確.方法總結(jié)此題中若磁鐵遠(yuǎn)離銅環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí),同樣可分析出銅環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況為向左擺動(dòng),故可歸納出:感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中受力時(shí)有 “來拒去留”的特點(diǎn).&如圖9所示,蹄形磁鐵的兩極間,放置一個(gè)線圈 abed,磁鐵和線圈都可以繞00'軸轉(zhuǎn)動(dòng),磁鐵如圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),線圈的運(yùn)動(dòng)情況是 ( )圖9A.俯視,線圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)速與磁鐵相同B.俯視,線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)速與磁鐵相同C.線圈與磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同,但轉(zhuǎn)速小于磁鐵轉(zhuǎn)速D.線圈靜止不動(dòng)答案C解析本題“原因”是磁鐵有相對(duì)線圈的運(yùn)動(dòng), “效果”便是線圈要阻礙兩者的相對(duì)運(yùn)動(dòng),線圈阻止不了磁鐵的運(yùn)動(dòng), 由“來拒去留”線圈只好跟著磁鐵同向轉(zhuǎn)動(dòng); 如果二者轉(zhuǎn)速相同,就沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng),線圈就不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),故答案為 C.方法總結(jié)感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中受力,用“來拒去留”來直接判斷既快又準(zhǔn),此法也可理解為感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中受力總是 “阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)”.三、增縮減擴(kuò)法如圖10所示,光滑固定導(dǎo)軌M、N水平放置,兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放置于導(dǎo)軌上,形成一個(gè)閉合回路,一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí) ( )A.P、Q將相互靠攏P、Q將相互遠(yuǎn)離磁鐵的加速度仍為gD.磁鐵的加速度小于g答案AD解析根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的效果是總要阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因,本題中 “原因”是回路中磁通量的增加,P、Q可通過縮小面積的方式進(jìn)行阻礙,故可得A正確.由“來拒去留”得回路電流受到向下的力的作用,由牛頓第三定律知磁鐵受向上的作用力,所以磁鐵的加速度小于g,選A、D.方法總結(jié)增縮減擴(kuò)法,就閉合電路的面積而言,致使電路的面積有收縮或擴(kuò)張的趨勢(shì).如圖11(a)所示,兩個(gè)閉合圓形線圈 A、B的圓心重合,放在同一水平面內(nèi),線圈 A中通以如圖11(b)所示的交變電流,t=0時(shí)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針(如圖箭頭所示),在b?t2時(shí)間段內(nèi),對(duì)于線圈B,段內(nèi),對(duì)于線圈B,圖11A?線圈B內(nèi)有順時(shí)針方向的電流,線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì)線圈B內(nèi)有順時(shí)針方向的電流,線圈有收縮的趨勢(shì)線圈B內(nèi)有逆時(shí)針方向的電流,線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì)D.線圈B內(nèi)有逆時(shí)針方向的電流,線圈有收縮的趨勢(shì)答案A解析在t1?t2時(shí)間段內(nèi),A線圈的電流為逆時(shí)針方向,產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直紙面向外且是增加的,由此可判定B線圈中的電流為順時(shí)針方向,線圈的擴(kuò)張與收縮可用阻礙 ①變化的觀點(diǎn)去判定.在h?t2時(shí)間段內(nèi)B線圈內(nèi)的①增強(qiáng),根據(jù)楞次定律,只有B線圈增大面積,才能阻礙①的增加,故選A.方法總結(jié)注意B線圈內(nèi)的磁通量是穿進(jìn)穿出兩部分抵消后的磁通量.課后鞏固練?1?關(guān)于決定感應(yīng)電流方向的因素以下說法中正確的是 ( )A.回路所包圍的引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的方向B.回路外磁場(chǎng)的方向C.回路所包圍的磁通量的大小D.回路所包圍的磁通量的變化情況答案AD解析回路以外的磁場(chǎng)無論變化與否, 對(duì)回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)沒有影響, 更不能決定感應(yīng)電流的方向.通過實(shí)驗(yàn)知道,回路所包圍的原磁場(chǎng)的方向變化或磁通量發(fā)生增、減變化時(shí),感應(yīng)電流的方向變化,感應(yīng)電流的方向與磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和磁通量的大小沒有關(guān)系,故選項(xiàng) A、D正確.如圖12所示,螺線管CD的導(dǎo)線繞法不明,當(dāng)磁鐵AB插入螺線管時(shí),閉合電路中有圖示方向的感應(yīng)電流產(chǎn)生,下列關(guān)于螺線管磁場(chǎng)極性的判斷,正確的是 ( )
圖12圖12A.C端一定是N極D端一定是N極B端的極性相同CB端的極性相同D.因螺線管的繞法不明,故無法判斷極性答案C解析由“來拒去留”得磁鐵與螺線管之間產(chǎn)生相斥的作用,即螺線管的 C端一定與磁鐵的B端極性相同,與螺線管的繞法無關(guān).但因?yàn)榇盆F AB的N、S極性不明,所以螺線管CD的兩端極性也不能明確,所以A、B、D錯(cuò),C對(duì).如圖13所示,通電螺線管兩側(cè)各懸掛一個(gè)小銅環(huán),銅環(huán)平面與螺線管截面平行.電鍵S電鍵S接通瞬間,兩銅環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是同時(shí)向兩側(cè)推開B.同時(shí)向螺線管靠攏C.一個(gè)被推開,一個(gè)被吸引,但因電源正負(fù)極未知,無法具體判斷D.同時(shí)被推開或同時(shí)向螺線管靠攏,因電源正負(fù)極未知,無法具體判斷答案A解析當(dāng)電路接通瞬間,穿過線圈的磁通量在增加,使得穿過兩側(cè)銅環(huán)的磁通量都在增加,由楞次定律可知,兩環(huán)中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與線圈中磁場(chǎng)方向相反, 即受到線圈磁場(chǎng)的排斥作用,使兩銅環(huán)分別向外側(cè)移動(dòng),選項(xiàng) A正確.如圖14所示,金屬環(huán)所在區(qū)域存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向里.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸增大時(shí),內(nèi)強(qiáng)度逐漸增大時(shí),內(nèi)A.外環(huán)順時(shí)針、內(nèi)環(huán)逆時(shí)針B.外環(huán)逆時(shí)針,內(nèi)環(huán)順時(shí)針C.內(nèi)、外環(huán)均為逆時(shí)針D.內(nèi)、外環(huán)均為順時(shí)針答案B解析首先明確研究的回路由外環(huán)和內(nèi)環(huán)共同組成, 回路中包圍的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里且內(nèi)、外環(huán)之間的磁通量增加. 由楞次定律可知兩環(huán)之間的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反,垂直于紙面向外,再由安培定則判斷出感應(yīng)電流的方向是: 在外環(huán)沿逆時(shí)針方向,在內(nèi)環(huán)沿順時(shí)針方向,故選項(xiàng)B正確.B中產(chǎn)如圖15所示,A是用毛皮摩擦過的橡膠圓形環(huán),由于它的轉(zhuǎn)動(dòng),使得金屬環(huán)圖B中產(chǎn)生了如圖所示方向的感應(yīng)電流,則情況為()生了如圖所示方向的感應(yīng)電流,則情況為()A.順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)B.逆時(shí)針加速轉(zhuǎn)動(dòng)C.逆時(shí)針減速轉(zhuǎn)動(dòng)D.順時(shí)針減速轉(zhuǎn)動(dòng)答案BD解析本題考查安培安則和楞次定律的應(yīng)用. B環(huán)中感應(yīng)電流為逆時(shí)針,根據(jù)安培定則TOC\o"1-5"\h\z判斷可知,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)為垂直紙面向外,根據(jù)楞次定律能產(chǎn)生這樣的磁場(chǎng),是由于 A環(huán)旋轉(zhuǎn)時(shí)A環(huán)上負(fù)電荷定向運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)垂直紙面向外減弱的磁場(chǎng)或者產(chǎn)生一個(gè)垂直紙面向里增強(qiáng)的磁場(chǎng)的結(jié)果,負(fù)電荷的運(yùn)動(dòng)方向與電流方向相反,根據(jù)安培定則可得出, A環(huán)逆時(shí)針加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生方向垂直紙面向里的增強(qiáng)的磁場(chǎng),若 A環(huán)順時(shí)針減速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生垂直紙面向外的減弱的磁場(chǎng).故正確答案為 B、D.信用卡的磁條中有一個(gè)個(gè)連續(xù)的相反極性的磁化區(qū),如圖 16,刷卡時(shí),當(dāng)磁條以某一速度拉過信用卡閱讀器的檢測(cè)頭時(shí), 在檢測(cè)頭的線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流, 那么下列說法正確的是( )圖16A.A、B、C三位置經(jīng)過檢測(cè)頭時(shí),線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生A、B、C三位置經(jīng)過檢測(cè)頭時(shí),線圈中無感應(yīng)電流產(chǎn)生A、C兩位置經(jīng)過檢測(cè)頭時(shí),線圈中感應(yīng)電流方向相同D.A、C兩位置經(jīng)過檢測(cè)頭時(shí),線圈中感應(yīng)電流方向相反答案AD解析A、B、C三位置處于磁性過渡區(qū),經(jīng)過檢測(cè)頭時(shí),引起線圈中磁通量變化,有感應(yīng)電流產(chǎn)生,A對(duì),B錯(cuò).A、C兩位置磁性變化規(guī)律不同,經(jīng)過檢測(cè)頭時(shí)引起線圈中磁通量變化情況相反,感應(yīng)電流方向相反, C錯(cuò),D對(duì).如圖17所示,MN,PQ為同一水平面的兩平行導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的磁場(chǎng),導(dǎo)體ab,cd與導(dǎo)軌有良好的接觸并能滑動(dòng),當(dāng) ab沿軌道向右滑動(dòng)時(shí),則( )[:匚圖17cd向右滑cd不動(dòng)cd向左滑無法確定答案A解析對(duì)ab應(yīng)用右手定則確定回路中電流方向, 應(yīng)用左手定則確定cd受力后的運(yùn)動(dòng)方向.(與磁場(chǎng)方向無關(guān),也可由來拒去留直接判斷 )ef與環(huán)接觸良好,當(dāng)ef向右&如圖18所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)與圓形導(dǎo)體環(huán)平面垂直,導(dǎo)體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)ef與環(huán)接觸良好,當(dāng)ef向右A.圓環(huán)中磁通量不變,環(huán)上無感應(yīng)電流產(chǎn)生B.整個(gè)環(huán)中有順時(shí)針方向的電流C.整個(gè)環(huán)中有逆時(shí)針方向的電流
D?環(huán)的右側(cè)有逆時(shí)針方向的電流,環(huán)的左側(cè)有順時(shí)針方向的電流答案Df,故右側(cè)的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針,左側(cè)的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針,選 D.tf,故右側(cè)的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針,左側(cè)的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針,選 D.2000年底,我國(guó)宣布已研制成功一輛高溫超導(dǎo)磁懸浮高速列車的模型車,該車的車速已達(dá)到500km?一1,可載5人,如圖19所示就是磁懸浮的原理圖, 圖中A是圓柱形磁鐵,A上,它就能在磁力的B是用高溫超導(dǎo)材料制成的超導(dǎo)線圈?將超導(dǎo)線圈 BA上,它就能在磁力的作用下懸浮在磁鐵A上方的空中.作用下懸浮在磁鐵A上方的空中.A.在B放入磁場(chǎng)的過程中,B中將產(chǎn)生感應(yīng)電流.當(dāng)穩(wěn)定后,感應(yīng)電流消失B.在B放入磁場(chǎng)的過程中,B中將產(chǎn)生感應(yīng)電流.當(dāng)穩(wěn)定后,感應(yīng)電流仍存在C.女口A的N極朝上,B中感應(yīng)電流的方向如圖中所示D.如A的N極朝上,B中感應(yīng)電流的方向與圖中所示的相反答案BD解析線圈B放入磁場(chǎng)的過程中,穿過B的磁通量從無到有,逐漸增加,故應(yīng)在B中產(chǎn)生感應(yīng)電流.由于B是超導(dǎo)線圈,不會(huì)出現(xiàn)熱損耗,故 B中的電流應(yīng)持續(xù)存在.如果明確了磁場(chǎng)的N極朝上,可由楞次定律得出電流方向與圖示中 B環(huán)的電流方向相反.圓形導(dǎo)體環(huán)用一根輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在 O點(diǎn),導(dǎo)體環(huán)可以在豎直平面里來回?cái)[動(dòng),空氣阻力和摩擦力均可不計(jì).在圖 20所示的正方形區(qū)域里,有勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于圓環(huán)的振動(dòng)面指向紙內(nèi).下列說法中正確的有( )A.此擺振動(dòng)的開始階段機(jī)械能不守恒B.導(dǎo)體環(huán)進(jìn)入磁場(chǎng)和離開磁場(chǎng)時(shí),環(huán)中電流的方向肯定相反C.導(dǎo)體環(huán)通過最低點(diǎn)時(shí),環(huán)中感應(yīng)電流最大D.最后此擺在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中振動(dòng)時(shí),機(jī)械能守恒答案ABD解析導(dǎo)體環(huán)在進(jìn)、出磁場(chǎng)階段有感應(yīng)電流產(chǎn)生, 機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,環(huán)全部進(jìn)入磁場(chǎng)后,磁通量不變無感應(yīng)電流.在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)中,首先按圖 21甲接線,以查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向之間的關(guān)系;當(dāng)閉合開關(guān) S時(shí),觀察到電流表指針向左偏,不通電時(shí)電流表指針停在正中央.然后按圖 21乙所示,將電流表與副線圈B連成一個(gè)閉合回路,將原線圈A、電池、滑動(dòng)變阻器和開關(guān)S串聯(lián)成另一個(gè)閉合電路.(1)S閉合后,將螺線管A(原線圈)插入螺線管B(副線圈)的過程中,電流表的指針將如何偏轉(zhuǎn)?線圈線圈線圈A偏轉(zhuǎn)?線圈線圈線圈A放在B中不動(dòng),將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左滑動(dòng)時(shí),電流表指針將如何偏轉(zhuǎn)?電流表指針將如何偏轉(zhuǎn)?乙圖21A放在B中不動(dòng),突然斷開S,P向左滑動(dòng)時(shí),電流表指針將如何偏轉(zhuǎn)?電流表指針將如何偏轉(zhuǎn)?乙圖21答案(1)向右偏轉(zhuǎn) (2)不偏轉(zhuǎn) (3)向右偏轉(zhuǎn)(4)向左偏轉(zhuǎn)如圖22是環(huán)保型手電筒的外形?環(huán)保型手電筒不需要任何化學(xué)電池作為電源,不會(huì)造成由廢電池引起的環(huán)境污染. 使用時(shí)只要將它搖動(dòng)一分鐘, 手電筒便可持續(xù)照明好幾分鐘?手電筒內(nèi)部有一永久磁鐵,外層有一線圈,那么這種手電筒的原理是什么?圖22答案見解析解析環(huán)保型手電筒應(yīng)用了電磁感應(yīng)原理, 內(nèi)部有磁鐵外部有線圈,搖動(dòng)時(shí),使磁鐵相對(duì)線圈運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生感應(yīng)電流,把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能,并有一電容器暫時(shí)儲(chǔ)存電能從而維持手電筒照明幾分鐘.第四節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律課前預(yù)習(xí)練?在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì),叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體就相當(dāng)于電源,導(dǎo)體的電阻相當(dāng)于電源△①電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,跟穿過這一電路的磁通量變化率成正比,表達(dá)式 E=玄△①(單匝線圈),E=n^(多匝線圈).當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí) E=BLv(B、L、v兩兩垂直),E=BLvsin_J(v±L但v與B夾角為0).關(guān)于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),下列說法中正確的是 ( )A.電源電動(dòng)勢(shì)就是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)B?產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源C.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中沒有感應(yīng)電流就一定沒有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D.電路中有電流就一定有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)答案B解析電源電動(dòng)勢(shì)的來源很多,不一定是由于電磁感應(yīng)產(chǎn)生的,所以選項(xiàng) A錯(cuò)誤;在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,如果沒有感應(yīng)電流,也可以有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì), C錯(cuò)誤;電路中的電流可能是由化學(xué)電池或其它電池作為電源提供的,所以有電流不一定有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).TOC\o"1-5"\h\z4?穿過一個(gè)單匝線圈的磁通量始終保持每秒鐘均勻地減少 2Wb,則( )A.線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒鐘增加 2VB?線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒鐘減少 2VC.線圈中無感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D?線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)保持不變答案D5?—根導(dǎo)體棒ab在水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中自由下落, 并始終保持水平方向且與磁場(chǎng)方向垂直.如圖1所示,則有( )圖1A.Uab=0B.Ua>Ub,Uab保持不變C.Ua>Ub,Uab越來越大D.Ua<Ub,Uab越來越大答案Db,所以Ub>Ua,由Uab=E=BLv和棒自由下落時(shí)v越來越大,可知Uab越來越大,D項(xiàng)正確.Tb,所以Ub>Ua,由Uab=E=BLv和棒自由下落時(shí)v越來越大,可知Uab越來越大,D項(xiàng)正確.謀堂探究練?【概念規(guī)律練】知識(shí)點(diǎn)一公式E=n△①的理解At一個(gè)200匝、面積為20cm2的線圈,放在磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的方向與線圈平面成 30°角,若磁感應(yīng)強(qiáng)度在0.05s內(nèi)由0.1T增加到0.5T,在此過程中穿過線圈的磁通量的變化量是 Wb;磁通量的平均變化率是 Wb/s;線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小是 V.答案4X10「48X10「31.6解析磁通量的變化量是由磁場(chǎng)的變化引起的,應(yīng)該用公式 △①=ABSsin0來計(jì)算,所△①=ABSsin0=(0.5-0.1)X20X10「4X0.5Wb=4X104Wb磁通量的變化率為△①4X10「△①4X10「40.05Wb/s=8X103Wb/s,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小可根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得E=n普=200X8E=n普=200X8X10At3V=1.6V點(diǎn)評(píng)要理解好公式△①At,首先要區(qū)分好磁通量①,磁通量的變化量△①,磁通量物理量單位物理意義計(jì)算公式磁通量①Wb表示某時(shí)刻或某位置時(shí)穿過某一面積的磁感線條數(shù)的多少O=BS丄磁誦量的變化量△①Wb表示在某一過程中穿過某一面積的磁誦量變化的多少△①=①2一①1磁誦量的變化率如率AtWb/s表示穿過某一面積的磁通量變化的快慢△① ASAB =B?—SAtBAtAtS的變化率 ,現(xiàn)列表如下:特別提醒(1)對(duì)①、△①、晉而言,穿過一匝線圈和穿過n匝是一樣的,而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)則不一樣,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與匝數(shù)成正比.⑵磁通量和磁通量的變化率的大小沒有直接關(guān)系,①很大時(shí),△①At可能很小,也可能很大;①二⑵磁通量和磁通量的變化率的大小沒有直接關(guān)系,①很大時(shí),△①At可能很小,也可能很大;①二0時(shí),△①At可能不為零.下列說法正確的是( )A.線圈中磁通量變化越大,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大B.線圈中磁通量越大,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大C.線圈處在磁場(chǎng)越強(qiáng)的位置,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大D.線圈中磁通量變化得越快,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大答案D解析線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E=門號(hào)①,即E與號(hào)①成正比,與①或△①的大小無直接關(guān)系.磁通量變化得越快,即 Af越大,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大,故只有D正確.點(diǎn)評(píng)正確理解決定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的因素是磁通量的變化率,這是分析本題的關(guān)鍵.知識(shí)點(diǎn)二公式E=BLvsinB的理解如圖2所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一根跟磁場(chǎng)垂直長(zhǎng) 20cm的導(dǎo)線以2m/s的速度運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方向垂直導(dǎo)線與磁感線成 30。角,則導(dǎo)線中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為圖2圖2答案0.2V解析E=BLvsin30=(1X0.2X2Xsin30)V=0.2V點(diǎn)評(píng)(1)當(dāng)導(dǎo)體平動(dòng)垂直切割磁感線時(shí),即 B、L、v兩兩垂直時(shí)(如圖所示)E=BLv.
(2)當(dāng)導(dǎo)體平動(dòng)但不垂直切割磁感線時(shí)即 v與B有一夾角如右圖所示,此時(shí)可將導(dǎo)體的速度v向垂直于磁感線和平行于磁感線兩個(gè)方向分解, 則分速度V2=vcosB不使導(dǎo)體切割磁感線,使導(dǎo)體切割磁感線的是分速度 Vi=vsin0,從而使導(dǎo)體產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為: E=BLvi=BLvsin0.特別提醒不要死記公式,要理解含意 vsin0是導(dǎo)體切割磁感線的速度.4 a/NM XXXX卜0圖34?如圖3所示,MN、PQ為兩條平行放置的金屬導(dǎo)軌,左端接有定值電阻 R,金屬棒ab斜放在兩導(dǎo)軌之間,與導(dǎo)軌接觸良好,磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面,設(shè)金屬棒與兩導(dǎo)軌接觸點(diǎn)之間的距離為L(zhǎng),金屬棒與導(dǎo)軌間夾角為60°以速度v水平向右勻速運(yùn)動(dòng),不計(jì)導(dǎo)軌和棒的電阻,則流過金屬棒中的電流為 ()A.IBLv邁BLvBI= ~R2RC.IBLv心BLvD.I= 一2R3R答案B解析本題考查公式E=BLvsin0公式E=BLv適用于B、L、v三者互相垂直的情況,本題B與L,B與v是相互垂直的,但L與v不垂直,故取L垂直于v的長(zhǎng)度Lsin0即有效切割長(zhǎng)度,所以E=BLvsin60=¥^BLv,由歐姆定律1=R得I="|詈.故正確答案為B.點(diǎn)評(píng)當(dāng)L與v不垂直時(shí),要找出有效切割長(zhǎng)度.【方法技巧練】電動(dòng)勢(shì)公式E=n^和E=BLvsin0的選用技巧△t5?如圖4所示,兩根相距為I的平行直導(dǎo)軌abdc,bd間連有一固定電阻R,導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì).MN為放在ab和dc上的一導(dǎo)體桿,與ab垂直,其電阻也為R.整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 B,磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌所在平面 (指向圖中紙面內(nèi)).現(xiàn)對(duì)MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v做勻速運(yùn)動(dòng).令U表示MN兩端電壓的大小,則( )djXX' MX X―打X XN圖4A.1U=?vBI,流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b到dB.1、U=?vBI,流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d到bC.U=vBl,流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b到dD.U=vBl,流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d到b
答案A解析此回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有兩種求法:因B、丨、v兩兩垂直可直接選用E=Blv得E=vBI△①,”可由法拉第電磁感應(yīng)定律 E=頁求解因在At時(shí)間內(nèi),桿掃過的面積AS=IvAt所以回路磁通量的變化 △①=BAS=BlvAt由E=-A①得E=Blv題目中的導(dǎo)體棒相當(dāng)于電源,其電動(dòng)勢(shì)E=Blv,其內(nèi)阻等于R,則U=B2v,電流方向可以用右手定則判斷,A正確.方法總結(jié)求解導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生大小不變的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的問題時(shí), 兩個(gè)公式都可使用.如圖5所示,A、B兩個(gè)閉合線圈用同樣的導(dǎo)線制成, 匝數(shù)都為10匝,半徑rA=2rB,圖示區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小的勻強(qiáng)磁場(chǎng),則 A、B線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為Ea:Eb= ,線圈中的感應(yīng)電流之比為 Ia:Ib= .圖5圖5答案1:1 1:2解析A、B兩環(huán)中磁通量的變化率相同, 線圈匝數(shù)相同,由E=nA①可得Ea:Eb=1:1;又因?yàn)镽=(S,故ra:Rb=2:1,所以Ia:Ib=1:2.方法總結(jié) 當(dāng)導(dǎo)體和磁場(chǎng)間無相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),磁通量的變化完全是由磁場(chǎng)的變化引起的,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算只能采用公式 E= ①.7?如圖6所示,圓形金屬線框半徑 r=0.5m,圓形線框平面垂直于磁場(chǎng)方向放置,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T,現(xiàn)把圓形線框翻轉(zhuǎn) 180。,所用時(shí)間At=0.2s,則這段時(shí)間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多大?如果金屬導(dǎo)線的電阻率 p=1.0X10「7Q?m導(dǎo)線的橫截面積S0=1.0X10「7m2,則圓形線框內(nèi)產(chǎn)生的平均感應(yīng)電流為多大?圖6答案7.85V2.5A解析 本題考查磁通量、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).在時(shí)間 At內(nèi)磁通量的變化量為 △①=?2—①1=Bn2—(—Bn2)=2n2B.在At時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)線圈的電阻1.0X10—7X線圈的電阻1.0X10—7X2X3.14X0.5L2nR=PS=pS01.0X10Q=3.14Q所以線圈中的平均電流E7.851=R=314A=2.5A方法總結(jié)若產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因是線圈面積變化,則可直接應(yīng)用公式匸 △①方法總結(jié)若產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因是線圈面積變化,則可直接應(yīng)用公式E=n——△f&如圖7所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B,方向豎直向下,在磁場(chǎng)中有一邊長(zhǎng)為I的正方形導(dǎo)線框,ab邊質(zhì)量為m,其余邊質(zhì)量不計(jì),cd邊有固定的水平軸,導(dǎo)線框可以繞其轉(zhuǎn)動(dòng);現(xiàn)將導(dǎo)線框拉至水平位置由靜止釋放,不計(jì)摩擦和空氣阻力,金屬框經(jīng)過時(shí)間動(dòng)到豎直位置,此時(shí)ab邊的速度為(1) 此過程中線框產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大?。唬?) 線框運(yùn)動(dòng)到豎直位置時(shí)線框感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小.Bl2答案(1)-(2)Blv解析 (1)①i=BS=Bl2,轉(zhuǎn)到豎直位置 ①2=0△①=①2一①1=一Bl2有E=△①=泄有E=△①=泄△t tE=氐t⑵轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí),be、ad兩邊不切割磁感線,ab邊垂直切割磁感線,E=Blv,求的是瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).方法總結(jié)求解某一過程(或某一段時(shí)間)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)而平均速度又不能求得時(shí),選用公式E=n△①.如問題⑴,要求某一瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí)應(yīng)采用 E=BLvsin0.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為此時(shí)第五節(jié)電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用課前預(yù)習(xí)練?1.情景分析:如圖1所示,銅棒Oa長(zhǎng)為L(zhǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,銅棒在垂直于勻
強(qiáng)磁場(chǎng)的平面上繞0點(diǎn)以角速度3勻速轉(zhuǎn)動(dòng),則棒切割磁感線的等效速度 v=號(hào),產(chǎn)生的1感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=2bL23,由右手定則可判定銅棒的 0端電勢(shì)較高.2?如圖2所示,導(dǎo)體棒ef沿著導(dǎo)軌面向右勻速運(yùn)動(dòng),導(dǎo)軌電阻不計(jì)?導(dǎo)體棒 ef相當(dāng)于電源,e是正極,f是負(fù)極,電源內(nèi)部電流由負(fù)極流向正極; R和Rg構(gòu)成外電路,外電路中電流由電源正極流向負(fù)極.>**疋BR-Jc圖23?電磁感應(yīng)中的能量:在由導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,導(dǎo)體克服安培力 做多少功,就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能,即電能是通過克服安培力做功轉(zhuǎn)變來的.正在轉(zhuǎn)動(dòng)的電風(fēng)扇葉片,一旦被卡住,電風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的溫度上升,時(shí)間一久,便發(fā)生一種焦糊味,十分危險(xiǎn),產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是答案見解析解析電風(fēng)扇葉片一旦卡住,這時(shí)反電動(dòng)勢(shì)消失,電阻很小的線圈直接連在電源的兩端,電流會(huì)很大,所以電風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的溫度很快上升,十分危險(xiǎn).5?當(dāng)穿過線圈的磁通量發(fā)生變化時(shí),下列說法中正確的是 ( )A.線圈中一定有感應(yīng)電流B.線圈中一定有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)C.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟磁通量的變化成正比D?感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟線圈的電阻有關(guān)答案B只有電路閉合且磁通量解析產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件與產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件是不同的,只有電路閉合且磁通量發(fā)生變化才能產(chǎn)生感應(yīng)電流,不管電路是否閉合,只要磁通量變化,就一定有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)發(fā)生變化才能產(chǎn)生感應(yīng)電流,不管電路是否閉合,只要磁通量變化,就一定有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)ab以水平速度v則金屬棒在運(yùn)動(dòng)的ab以水平速度v則金屬棒在運(yùn)動(dòng)的過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小變化情況是圖3B.越來越小生?感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)只與磁通量的變化快慢和線圈的匝數(shù)有關(guān).6?如圖3所示,在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,將一水平放置的金屬棒拋出,且棒與磁場(chǎng)垂直,設(shè)棒在落下的過程中方向不變且不計(jì)空氣阻力,A.越來越大
D?無法判斷C.保持不變答案D?無法判斷解析在運(yùn)用公式E=BLv進(jìn)行感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的運(yùn)算時(shí), 要注意該公式中B、L、v三者必須互相垂直.如果不互相垂直,要進(jìn)行相應(yīng)的分解后運(yùn)用分量代入運(yùn)算. 本題中切割速度為金屬棒的水平分速度,水平分速度不變,故感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小保持不變,選 C.如圖4所示,豎直放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌之間接有定值電阻 R,質(zhì)量不能忽略的金屬棒與兩導(dǎo)軌始終保持垂直并良好接觸且無摩擦, 棒與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì),整個(gè)裝置放在F作用下加速上升的一段時(shí)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直,棒在豎直向上的恒力間內(nèi),力F作用下加速上升的一段時(shí)A.棒的機(jī)械能增加量B.棒的動(dòng)能增加量C.棒的重力勢(shì)能增加量D.電阻R上放出的熱量答案A解析棒受重力G、拉力F和安培力Fa的作用.由動(dòng)能定理:Wf+WG+W安=^Ek得Wf+W安=AEk+mgh,即力F做的功與安培力做功的代數(shù)和等于機(jī)械能的增量, A項(xiàng)正確.探堂探究練?【概念規(guī)律練】知識(shí)點(diǎn)一法拉第電機(jī)模型的分析1.如圖5所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬棒ab,繞b端在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的平面內(nèi)以角速度 3勻速轉(zhuǎn)動(dòng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,求ab兩端的電勢(shì)差.圖5圖51答案1bL23解析方法一棒上各處速率不等,故不能直接用公式 E=BLv求解,由v=3r可知,棒上各點(diǎn)線速度跟半徑成正比,故可用棒的中點(diǎn)的速度作為平均切割速度代入公式計(jì)算.11由v=wL/2,有BLV=尹L23,由右手定則判斷施〉禹,即卩Uab>0,故Uab=^BL%方法二用E=n△乎來求解.△t設(shè)經(jīng)過△t時(shí)間ab棒掃過的扇形面積為112△S= 3△tL= 3蟲1變化的磁通量為△①=BAS=尹L23^t,△①12所以E=丐=nB&=尹L23(n=1)由右手定則判斷風(fēng)>如
1所以a、b兩端的電勢(shì)差為2bl%.點(diǎn)評(píng)當(dāng)導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線時(shí),若棒上各處磁感應(yīng)強(qiáng)度 B相同,則可直接應(yīng)用公式E=*BL23.2?如圖6所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)線下懸一小球,在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓錐擺運(yùn)動(dòng),圓錐的偏角為0,擺球的角速度為 3,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則金屬導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為 圖6圖61答案qBL2^in20解析導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度為L(zhǎng)'=Lsin011電動(dòng)勢(shì)E=qBL'23=2BL23Sin20點(diǎn)評(píng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng),導(dǎo)線本身與磁場(chǎng)并不垂直,應(yīng)考慮切割磁感線的有效長(zhǎng)度.知識(shí)點(diǎn)二 電磁感應(yīng)中的電路問題如圖7所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.2m、電阻為r=0.3Q、質(zhì)量為m=0.1kg的金屬棒CD垂直放在位于水平面上的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌上,兩導(dǎo)軌間距也為 L,棒與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計(jì),導(dǎo)軌左端接有 R=0.5Q的電阻,量程為0?3.0A的電流表串聯(lián)在一條導(dǎo)軌上,量程為0?1.0V的電壓表接在電阻R的兩端,垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)向下穿過平面. 現(xiàn)以向右恒定的外力F使金屬棒右移,當(dāng)金屬棒以v=2m/s的速度在導(dǎo)軌平面上勻速滑動(dòng)時(shí),觀察到電路中的一個(gè)電表正好滿偏,而另圖7觀察到電路中的一個(gè)電表正好滿偏,而另圖7(1)此時(shí)滿偏的電表是什么表?說明理由.⑵拉動(dòng)金屬棒的外力F有多大?導(dǎo)軌處的磁感應(yīng)強(qiáng)度多大?答案 (1)見解析 (2)1.6N(3)4T解析 (1)假設(shè)電流表滿偏,則1=3A,R兩端電壓U=IR=3X0.5V=1.5V,將大于電壓表的量程,不符合題意,故滿偏電表應(yīng)該是電壓表.⑵由能量關(guān)系,電路中的電能應(yīng)是外力做功轉(zhuǎn)化來的,所以有 Fv=l2(R+r),I=R兩U2R亠r式聯(lián)立得,F(xiàn)=―-R =1.6N.Rv磁場(chǎng)是恒定的,且不發(fā)生變化,由于 CD運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),因此是動(dòng)生電動(dòng)勢(shì).根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有 E=BLv,根據(jù)閉合電路歐姆定律得 E=U+Ir以和1=U,R聯(lián)立三式得B=—+ =4T.LvRLv點(diǎn)評(píng)注意區(qū)分電源和外電路,熟練運(yùn)用閉合電路的有關(guān)規(guī)律.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=0.2T,磁場(chǎng)寬度1=3m,一正方形金屬框邊長(zhǎng)ad=1'=1m,每邊的電阻r=0.2Q,金屬框以v=10m/s的速度勻速穿過磁場(chǎng)區(qū),其平面始終保持與磁感線方向垂直,如圖 8所示.求:
圖8圖8⑴畫出金屬框穿過磁場(chǎng)區(qū)的過程中,金屬框內(nèi)感應(yīng)電流的 I—t圖線;(要求寫出作圖依據(jù))⑵畫出ab兩端電壓的U—t圖線.(要求寫出作圖依據(jù))答案見解析解析線框的運(yùn)動(dòng)過程分為三個(gè)階段:第I階段cd相當(dāng)于電源,ab為等效外電路;第n階段cd和ab相當(dāng)于開路時(shí)兩并聯(lián)的電源;第川階段ab相當(dāng)于電源,cd相當(dāng)于外電路,如下圖所示.(1)在第一階段,有(1)在第一階段,有感應(yīng)電流方向沿逆時(shí)針方向,持續(xù)時(shí)間為L(zhǎng)__丄tl= 一彳cS=0.1sv10ab兩端的電壓為Ui—Ii?=2.5x0.2V=0.5V⑵在第二階段,有|2=0,U2=E=Bl'v=2Vt2=0.2s(3)在第三階段,有13—4r=2?5A感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向U3=I3x3r=1.5V,t3=0.1s規(guī)定逆時(shí)針方向?yàn)殡娏髡较?,?I—t圖象和ab兩端U—t圖象分別如下圖所示.2.57/A1U/Y1V 1I1■■□al0.2呻C111h:;■ ■■ ■: L --211 11 io0.10.2□304的-2JL111ab、點(diǎn)評(píng)第二階段cd與ab全部進(jìn)入磁場(chǎng)后,回路中磁通量不變化,無感應(yīng)電流,但cdab、【方法技巧練】用能量觀點(diǎn)巧解電磁感應(yīng)問題L)以不同的速度V1和V2勻速拉W1:W2— .外力做功5?如圖L)以不同的速度V1和V2勻速拉W1:W2— .外力做功XXX圖9圖9答案V1:V2V2:V2解析線圈勻速拉出磁場(chǎng),故其動(dòng)能未變化.線圈中由于電磁感應(yīng)產(chǎn)生電流, 即有電能產(chǎn)生,且電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故外力做多少功就有多少內(nèi)能產(chǎn)生.2△①2△①21WQ=i2rx莎2v故Wi:W?=V1:V2F安=F外,但兩次的外力不同.10所示,拋物線的方程為y=x2,其下y=a的直線(圖中的虛線所示),一v沿拋物線下滑,假設(shè)拋物線足夠長(zhǎng),)同理,由PF安=F外,但兩次的外力不同.10所示,拋物線的方程為y=x2,其下y=a的直線(圖中的虛線所示),一v沿拋物線下滑,假設(shè)拋物線足夠長(zhǎng),)方法總結(jié)兩次均勻速把線框拉出磁場(chǎng)都有 丨6.光滑曲面與豎直平面的交線是拋物線,如圖半部處在一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的上邊界是個(gè)質(zhì)量為m的小金屬塊從拋物線 y=b(b>a)處以速度A.mgb12B.gmv2C.mg(b—a)答案D12D.mg(b—a)+^mv解析金屬塊在進(jìn)入磁場(chǎng)或離開磁場(chǎng)的過程中, 穿過金屬塊的磁通量發(fā)生變化, 產(chǎn)生電流,進(jìn)而產(chǎn)生焦耳熱.最后,金屬塊在高為 a的曲面上做往復(fù)運(yùn)動(dòng).減少的機(jī)械能為 mg(b1-a)+2mv2,由能量的轉(zhuǎn)化和守恒可知,減少的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化成焦耳熱,即選 D.方法總結(jié)在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是由于非靜電力移動(dòng)自由電荷做功而產(chǎn)生的, 要直接計(jì)算非靜電力做功一般比較困難,因此要根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化和守恒來求解.1.6自感現(xiàn)象和其應(yīng)用課前預(yù)習(xí)練?1.由于導(dǎo)體線圈本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,叫自感現(xiàn)象.在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫做自感電動(dòng)勢(shì).2?自感電動(dòng)勢(shì)的大小跟穿過線圈的磁通量變化快慢(即電流變化快慢)有關(guān),還跟線圈的自感系數(shù)有關(guān)?線圈的橫截面積越大,匝數(shù)越多,它的自感系數(shù)就越大,有鐵芯時(shí)的自感系數(shù)比沒有鐵芯時(shí)要大得多. —日光燈主要由燈管、鎮(zhèn)流器、啟動(dòng)器、導(dǎo)線和開關(guān)組成?燈管中氣體在導(dǎo)電時(shí)主要發(fā)出紫外線,熒光粉受到紫外線的照射發(fā)出可見光, 啟動(dòng)器的作用為自動(dòng)開關(guān).鎮(zhèn)流器在啟動(dòng)器動(dòng)靜觸片斷開后,提供瞬時(shí)高壓點(diǎn)燃燈管,之后起到降壓限流的作用.(雙選)通過一個(gè)線圈的電流在均勻增大時(shí),則這個(gè)線圈的 ( )A?自感系數(shù)也將均勻增大自感電動(dòng)勢(shì)也將均勻增大磁通量也將均勻增大D?自感系數(shù)和自感電動(dòng)勢(shì)不變答案CD解析線圈的磁通量與電流大小有關(guān),電流增大,磁通量增大,故 C項(xiàng)正確;而自感系數(shù)由線圈本身決定,與電流大小無關(guān);自感電動(dòng)勢(shì) El=L號(hào),與自感系數(shù)和電流變化率有關(guān),對(duì)于給定的線圈,L一定,已知電流均勻增大,說明電流變化率恒定,故自感電動(dòng)勢(shì)不變,D項(xiàng)正確.關(guān)于線圈自感系數(shù)的說法,錯(cuò)誤的是 ( )A.自感電動(dòng)勢(shì)越大,自感系數(shù)也越大B.把線圈中的鐵芯抽出一些,自感系數(shù)減小把線圈匝數(shù)增加一些,自感系數(shù)變大電感是自感系數(shù)的簡(jiǎn)稱答案A解析自感系數(shù)是由線圈本身的特性決定的. 線圈越長(zhǎng),單位長(zhǎng)度上的匝數(shù)越多,橫截面積越大,它的自感系數(shù)就越大.另外,有鐵芯的線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時(shí)要大得多.S為啟動(dòng)器,L為鎮(zhèn)流器,其中日光燈的接線圖正確的是S為啟動(dòng)器,L為鎮(zhèn)流器,其中日光燈的接線圖正確的是A B C D答案A解析根據(jù)日光燈的工作原理,要想使日光燈發(fā)光,燈絲需預(yù)熱發(fā)出電子,燈管兩端應(yīng)有瞬時(shí)高壓,這兩個(gè)條件缺一不可.當(dāng)動(dòng)、靜觸片分離后,選項(xiàng) B中燈管和電源斷開,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;選項(xiàng)C中鎮(zhèn)流器與燈管斷開,無法將瞬時(shí)高壓加在燈管兩端,選項(xiàng) C錯(cuò)誤.選項(xiàng)D中燈絲左、右端分別被短接,無法預(yù)熱放出電子,不能使燈管中氣體導(dǎo)電,選項(xiàng) D錯(cuò)誤.只有選項(xiàng)A是正確的.課堂究練課堂究練?【概念規(guī)律練】知識(shí)點(diǎn)一對(duì)自感現(xiàn)象的理解1.關(guān)于自感現(xiàn)象,正確的說法是( )A.感應(yīng)電流一定和原來的電流方向相反B.對(duì)于同一線圈,當(dāng)電流變化越大時(shí),線圈產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)也越大C.對(duì)于同一線圈,當(dāng)電流變化越快時(shí),線圈的自感系數(shù)也越大
D?對(duì)于同一線圈,當(dāng)電流變化越快時(shí),線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)也越大答案D解析當(dāng)電流增加時(shí),自感電動(dòng)勢(shì)的方向與原來的電流反向, 當(dāng)電流減小時(shí)與原來的電流同向,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;自感電動(dòng)勢(shì)的大小,與電流變化快慢有關(guān),與電流變化大小無關(guān),故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;自感系數(shù)只取決于線圈的本身因素,與電流變化情況無關(guān).故選項(xiàng) C錯(cuò)誤;結(jié)合選項(xiàng)B的錯(cuò)誤原因可知,選項(xiàng)D正確.點(diǎn)評(píng)自感的實(shí)質(zhì)仍然是電磁感應(yīng)現(xiàn)象, 電流的強(qiáng)弱決定其周圍磁場(chǎng)的強(qiáng)弱, 當(dāng)電流變化時(shí)引起電流周圍的磁場(chǎng)發(fā)生變化,就會(huì)在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).2?關(guān)于線圈的自感系數(shù)、自感電動(dòng)勢(shì)下列說法中正確的是 ( )A?線圈中電流變化越大,線圈自感系數(shù)越大B?對(duì)于某一線圈,自感電動(dòng)勢(shì)正比于電流的變化量C.一個(gè)線圈的電流均勻增大,這個(gè)線圈自感系數(shù)、自感電動(dòng)勢(shì)都不變D.自感電動(dòng)勢(shì)總與原電流方向相反答案C知識(shí)點(diǎn)二通電自感和斷電自感3?如圖1所示電路中,中正確的是( )A?當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),B?當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),C當(dāng)開關(guān)3?如圖1所示電路中,中正確的是( )A?當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),B?當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),C當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),D?當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),答案CA燈先亮,B燈后亮B燈先亮,A燈后亮A、B燈同時(shí)亮,以后B燈更亮,A燈熄滅A、B燈同時(shí)亮,以后亮度不變解析當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),電路中電流增加,由于線圈的自感作用,其中產(chǎn)生一自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增加,此時(shí)A、B二燈相當(dāng)于串聯(lián),同時(shí)亮;之后線圈相當(dāng)于一段導(dǎo)線,將A燈短路,A燈熄滅,因B燈所加電壓增加而變得更亮.點(diǎn)評(píng)開關(guān)閉合時(shí),線圈自感電動(dòng)勢(shì)與電源電動(dòng)勢(shì)方向相反,可以認(rèn)為斷路,隨即變緩直至消失.若自感系數(shù)足夠大,瞬間4.(雙選)在如圖2所示的電路中,帶鐵芯的、電阻較小的線圈L與燈A并聯(lián),當(dāng)合上開關(guān)S后燈A正常發(fā)光.A.當(dāng)斷開S時(shí),燈A立即熄滅B?當(dāng)斷開S時(shí),燈A突然閃亮后熄滅C用阻值與燈A相同的線圈取代L接入電路,當(dāng)斷開S時(shí),燈A逐漸熄滅D?用阻值與線圈L相同的電阻取代L接入電路,當(dāng)斷開S時(shí),燈A突然閃亮后熄滅答案BC解析在S斷開的瞬間,L與A構(gòu)成閉合回路,燈A不會(huì)立即熄滅?問題是“小燈泡在熄滅之前是否更亮一下”這一點(diǎn)如何確定?根據(jù)P=l2R可知,燈A能否閃亮,取決于S斷開的瞬間,流過A的電流是否更大一些.在斷開S的瞬間,燈A中原來的電流Ia立即消失?但燈A和線圈L組成一閉合回路,由于線圈L的自感作用,其中的電流Il不會(huì)立即消失,它還要通過回路維持短暫的時(shí)間. 如果Il>Ia,則燈A熄滅之前要閃亮一下;如果IlWIa,則燈A是逐漸熄滅而不閃亮一下?至于 Il和Ia的大小關(guān)系,由Ra和Rl的大小關(guān)系決定:
若Ra>Rl,則|A<|L,燈將閃亮一下;若Ra<Rl,貝yIaAIl,燈將逐漸熄滅.點(diǎn)評(píng)開關(guān)斷開時(shí),原電源不提供電流,若線圈形成回路,則自感電動(dòng)勢(shì)會(huì)通過回路形成電流,因此斷電時(shí)線圈起到瞬間電源的作用.知識(shí)點(diǎn)三日光燈(雙選)在日光燈電路中接有啟動(dòng)器、鎮(zhèn)流器和日光燈管,下列說法中正確的是 ( )A?鎮(zhèn)流器在點(diǎn)燃燈管時(shí)產(chǎn)生瞬時(shí)高壓、點(diǎn)燃后起降壓限流作用B?日光燈點(diǎn)燃后,鎮(zhèn)流器、啟動(dòng)器都不能起作用C.日光燈點(diǎn)燃后,啟動(dòng)器不再起作用,可以將啟動(dòng)器去掉D?日光燈點(diǎn)燃后,使鎮(zhèn)流器短路,日光燈仍能正常發(fā)光,并能降低電能的消耗答案AC解析鎮(zhèn)流器在日光燈點(diǎn)燃時(shí)產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)高壓,點(diǎn)燃后起到降壓限流作用,故 A對(duì);點(diǎn)燃后,鎮(zhèn)流器仍有用,降壓限流,而啟動(dòng)器就不起作用了,可以將啟動(dòng)器去掉,故 B不對(duì),C對(duì);日光燈燈管電阻很小,電流不能太大,燈管發(fā)光后,由于通入了交流電,使線圈產(chǎn)生了自感作用,阻礙了電流的變化,鎮(zhèn)流器起降壓限流的作用, 若使鎮(zhèn)流器短路日光燈就不能正常工作了,故D不對(duì).點(diǎn)評(píng)日光燈管在點(diǎn)燃和正常發(fā)光時(shí)的工作狀態(tài): 日光燈管在點(diǎn)燃時(shí)需要500V?700V的瞬時(shí)高壓,這個(gè)高壓是由鎮(zhèn)流器產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)與電源電壓疊加后產(chǎn)生的. 當(dāng)燈管點(diǎn)燃后,它的電阻變得很小,只允許通過較小的電流,需要加在它兩端的電壓變小,鎮(zhèn)流器這時(shí)又起到給燈管降壓限流的作用.6?啟動(dòng)器是由電容和氖管兩大部分組成,其中氖管中充有氖氣,內(nèi)部有靜觸片和
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