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电磁感应复习学案(一)
一知识点及高考要求
九、电磁感应
内 容
要求
说 明
60.电磁感应现象.磁通量.法拉第电磁感应定律.楞次定律
61.导体切割磁感线时的感应电动势.右手定则
62.反电动势
63.自感现象.日光灯.涡流
Ⅱ
Ⅱ
Ⅰ
Ⅰ
1.导体切割磁感线时感应电动势的计算,只于l垂直于B与v的情况
2.在电磁感应现象里不要求判断内电路中各点电势的高低
3.根据“能量的转化和守恒定律”,会处理不同形式能量之间的转化问题
二 基础知识回顾
(一) 磁通量1、把一个面积为5×10-2m2的单匝矩形线圈放在磁感应强度为2.0×10-2T的匀强磁场中,当线圈平面与磁感线方向垂直时,穿过线圈的磁通量是 ,若只将匀强磁场的的磁感应强度增大一倍,通过线圈的磁通量的变化量为 ;若只将匀强磁场的方向反向,通过线圈的磁通量的变化量为 ;若只将线圈的一半移出匀强磁场,通过线圈的磁通量为 ;若只将线圈旋转,线圈转动后的平面与转动前的平面的夹角为60O ,通过线圈的磁通量为 。
2、关于各个单位间的关系,下列正确的是( )
A.1T=1Wb/m2 B.1T=1Wb/m C.1T=1N / (A·m) D.1T=1N·s / (C·m)
小结1、磁通量的公式 2、磁通量的变化量ΔΦ=
(二) 电磁感应现象
1、.如图1所示是研究电磁感应现象实验所需的器材,用实线将带有铁芯的线圈A、电源、滑动变阻器和开关连接成原线圈回路,将小量程电流表和线圈B连接成副线圈回路。并列举出在实验中改变副线圈回路磁通量,使副线圈回路产生感应电流的三种方式:
(1) ;
(2) ;
(3) 。
图1
2、如下图所示实验装置中用于研究电磁感应现象的是( )
3、如下图所示,A、B、C、D四个线圈平面都垂直于无边界的匀强磁场,A线圈以速度v沿箭头方向匀速运动,B线圈以加速度a沿箭头方向做加速运动,C线圈绕轴OO′转动,D线圈绕过c点的垂直线圈平面的轴转动。这四个线圈中能产生感应电流的是( )
小结:1、产生感应电流的条件是
2、产生感应电动势的条件是 ,产生感应电动势的那部分导体相当于 ,感应电动势即为电路中的电源电动势。
3、穿过一个单匝数线圈的磁通量,始终为每秒钟均匀地增加2 Wb,则( )
A.线圈中的感应电动势每秒钟增大2 V B.线圈中的感应电动势每秒钟减小2 V
C.线圈中的感应电动势始终为2 V D.线圈中不产生感应电动势
4、如图2所示,矩形金属框置于匀强磁场中,ef为一导体棒,可在ab和cd间滑动并接触良好.设磁感应强度为B,ef长为L,在Δt时间内向左匀速滑过距离Δd,由电磁感应定律E=n可知,下列说法正确的是( )
图2 图3
A.当ef向左滑动时,左侧面积减少L·Δd,右侧面积增加L·Δd,因此E=2BLΔd/Δt
B.当ef向左滑动时,左侧面积减小L·Δd,右侧面积增大L·Δd,互相抵消,因此E=0
C.在公式E=n中,在切割情况下,ΔΦ=B·ΔS,ΔS应是导线切割扫过的面积,因此E=BLΔd/Δt D.在切割的情况下,只能用E=BLv计算,不能用E=n计算
6、一个面积S=4×10-2 m2、匝数n=100匝的线圈,放在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,磁感应强度B随时间t变化的规律如图3所示,则下列判断正确的是( )
A.在开始的2 s内穿过线圈的磁通量变化率等于-0.08 Wb/s
B.在开始的2 s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零
C.在开始的2 s内线圈中产生的感应电动势等于-0.08 V
D.在第3 s末线圈中的感应电动势等于零
7、如图所示,矩形线框在磁场中做各种运动,在图示位置时,其中有感应电流产生的是( )
A B C D
小结:1、法拉第电磁感应定律的数学表达式
2、导体切割磁感线产生感应电动势(1)当L、v、与B垂直,导体上各点以相同的速度在匀强磁场中切割磁感线时,产生的感应电动势E= (2)当B垂直于L,L垂直于v,而B与v成夹角θ时,导体切割磁感线产生的感应电动势E=
电磁感应复习学案(二)
(三) 楞次定律
1、如图4所示,当变阻器R的滑动触头向右滑动时,流过电阻R′的电流方向是_______.
图4 图5 图6
2、.如图5所示,当条形磁铁由较远处向螺线管平移靠近时,流过电流计的电流方向是____________,当磁铁远离螺线管平移时,流过电流计的电流方向是____________.
3、如图6所示,光滑固定导轨MN水平放置,两根导体棒PQ平行放在导轨上,形成闭合回路.当一条形磁铁从上方向下迅速接近回路时,可动的两导体棒PQ将( )
A.保持不动 B.两根导体相互远离
C.两根导体相互靠近 D.无法判断
4、如图7所示,在匀强磁场中放有平行金属导轨,它与大线圈M相连接,要使小线圈N获得顺时针方向的感应电流,则放在导轨上的裸金属棒ab的运动情况是(两线圈共面)()
A.向右匀速运动 B.向左加速运动 C.向右减速运动 D.向右加速运动
小结:1、楞次定律的内容
2、 应用楞次定律判断感应电流方向的步骤:
(1) (2)
(3) (4)
注:楞次定律的推广:“来拒去留”
(四) 自感现象
1、关于自感现象,下列说法中正确的是( )
A.自感现象是线圈自身的电流变化而引起的电磁感应现象
B.自感电动势总是阻止原电流的变化
C.自感电动势的方向总与原电流方向相反D.自感电动势的方向总与原电流方向相同
2、如图8所示电路中,L是一个带铁芯的线圈,R为纯电阻,两支路的直流电阻相等, A1、A2为双向电流表,在接通和断开开关S的瞬间,两电流表读数I1、I2分别是( )
A.I1<I2,I1>I2 B.I1<I2,I1=I2C.I1<I2,I1<I2 D.I1=I2,I1<I2
图7 图8 图9
3、如图9所示实验中,带铁芯的、电阻较小的线圈L和灯泡L1并联,当闭合开关S后,灯L1正常发光,下列说法中正确的是( )
①当断开S时,灯L1立即熄灭 ②当断开S时,灯L1突然闪亮后熄灭 ③若用阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路,当断开S时,灯L1立即熄灭 ④若用阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路,当断开S时,灯L1突然闪亮后熄灭
A.①② B.③④ C.②③ D.①④
小结:1、由于导体线圈本身的 而引起的 叫自感。
1、 电键断开的瞬间,灯泡是否闪亮后熄灭取决于
(五) 电磁感应现象中的力和能量的转换
1、.如图10所示,空间有一个方向水平的有界磁场区域,一个矩形线框,自磁场上方某一高度下落,然后进入磁场,进入磁场时,导线框平面与磁场方向垂直.则在进入时导线框不可能( )
A.变加速下落 B.变减速下落
C.匀速下落 D.匀加速下落 图10
2、如图11所示,固定于水平桌面上的金属框架cdef,处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒ab搁在框架上,可无摩擦滑动.此时abed构成一个边长为l的正方形,棒的电阻为R,其余部分电阻不计.开始时磁感应强度为B0.
(1)若从t=0时刻起,磁感应强度均匀增加,每秒增量为k,同时保持棒静止,求棒中的感应电流,并在图上标出感应电流的方向.
(2)在上述(1)情况中,始终保持棒静止,当t=t1末时需加的垂直于棒的水平拉力为多少?
(3)在上述(1)情况中,通过ab棒的电荷量q
图11
3、如图12所示,光滑的金属导轨放在磁感应强度B=2T的匀强磁场中。金属棒ab长l=0.3m,电阻为r=0.5Ω,定值电阻R=1Ω。当ab以v=5m/s的速度在导轨上平动时,求:
(1)金属棒产生的感应电动势;(2)通过R的感应电流;
(3)在2s内R上消耗电能。
图12
4、如图所示,导体框架的平行导轨间距d=1m,框架平面与水平面夹角为α=30°,匀强磁场方向垂直框架平面向上,且B=0.2T,导体棒ab的质量m=0.2kg,R=0.1Ω,水平跨在导轨上,且可无摩擦滑动(g取10m/s2),若导轨足够长,求:
(1)ab下滑的最大速度;
(2)以最大速度下滑时,ab棒上的电热功率。
小结:1、电磁感应现象中通过导体的电荷量q= ,只与磁通量的变化量和电阻有关。
2、 导体棒切割磁感线时克服安培力做的功转化为电路中的电能,从功和能的关系可知二者数值相等。
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