高二物理期末复习专题---电磁感应 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/9 7:22:06星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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高二物理期末复习专题---电磁感应

[知识点回顾] 一. 知识框架:

电磁感应现象 产生感应电流的条件 感应电动势的大小 磁通量 感应电流(电动势)的方向 E?n ??E?Blvsin? ??BScos? 楞次定律,右手定则 ?t用牛顿定律,动量观点, 自感现象 全电路欧姆定律解力、 自感系数 电综合(滑轨)问题和电 学综合题,用能量观点解 电磁感应问题

二. 知识点考试要求: 知识点

要求 B B B A A A

1. 右手定则 2. 楞次定律

3. 法拉第电磁感应定律 5. 自感现象 6. 自感系数

三. 重点知识复习: 1. 产生感应电流的条件 (1)电路为闭合回路

4. 导体切割磁感线时的感应电动势 B

7. 自感现象的应用

(2)回路中磁通量发生变化???0 2. 自感电动势 (1)E自?L??I ?t (2)L—自感系数,由线圈本身物理条件(线圈的形状、长短、匝数,有无铁芯等)决定。

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(2)自感电动势的作用:阻碍自感线圈所在电路中的电流变化。 (4)应用:

<1>日光灯的启动是应用E自产生瞬时高压 <2>双线并绕制成定值电阻器,排除E自影响。 3. 法拉第电磁感应定律 (1)表达式:E?N?? ?t N—线圈匝数;??—线圈磁通量的变化量,?t—磁通量变化时间。 (2)法拉第电磁感应定律的几个特殊情况:

i)回路的一部分导体在磁场中运动,其运动方向与导体垂直,又跟磁感线方向垂直时,导体中的感应电动势为E?Blv

若运动方向与导体垂直,又与磁感线有一个夹角?时,导体中的感应电动势为:

E?Blvsin?

ii)当线圈垂直磁场方向放置,线圈的面积S保持不变,只是磁场的磁感强度均匀变化时线圈中的感应电动势为E??BS ?t?S ?t iii)若磁感应强度不变,而线圈的面积均匀变化时,线圈中的感应电动势为:E?B iv)当直导线在垂直匀强磁场的平面内,绕其一端作匀速圆周运动时,导体中的感应电动势为:E? 注意:

(1)E?Blvsin?用于导线在磁场中切割磁感线情况下,感应电动势的计算,计算的是切割磁感线的导体上产生的感应电动势的瞬时值。

12Bl? 2??,用于回路磁通量发生变化时,在回路中产生的感应电动势的平均值。 ?t?? (3)若导体切割磁感线时产生的感应电动势不随时间变化时,也可应用E?N,

?t (2)E?N计算E的瞬时值。

4. 引起回路磁通量变化的两种情况:

(1)磁场的空间分布不变,而闭合回路的面积发生变化或导线在磁场中转动,改变了垂直磁场方向投影面积,引起闭合回路中磁通量的变化。

(2)闭合回路所围的面积不变,而空间分布的磁场发生变化,引起闭合回路中磁通量的变化。

5. 楞次定律的实质:能量的转化和守恒。

楞次定律也可理解为:感应电流的效果总是要反抗(或阻碍)产生感应电流的原因。 (1)阻碍原磁通量的变化或原磁场的变化 (2)阻碍相对运动,可理解为“来拒去留”。

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(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势。 (4)阻碍原电流的变化(自感现象)。 6. 综合题型归纳

(1)右手定则和左手定则的综合问题 (2)应用楞次定律的综合问题

(3)回路的一部分导体作切割磁感线运动 (4)应用动能定理的电磁感应问题 (5)磁场均匀变化的电磁感应问题 (6)导体在磁场中绕某点转动 (7)线圈在磁场中转动的综合问题 (8)涉及以上题型的综合题

【典型例题】

例1. 如图12-9所示,平行导轨倾斜放置,倾角为??37?,匀强磁场的方向垂直于导轨平面,磁感强度B?4T,质量为m?10.kg的金属棒ab直跨接在导轨上,ab与导轨间的动摩擦因数??0.25。ab的电阻r?1?,平行导轨间的距离L?0.5m,R1?R2?18?,导轨电阻不计,求ab在导轨上匀速下滑的速度多大?此时ab所受重力的机械功率和ab输

.,g取10 m/s) 出的电功率各为多少?(sin37??0.6,cos37??082

分析:金属棒下滑过程中,除受重力、支持力外,还受到磁场力和滑动摩擦力作用。匀速下滑时,合外力为零。金属棒沿斜面下滑,重力方向竖直向下,重力做功的功率

P?mgv?sin37?。

解:(1)mgsin37???mgcos37??BIL I?2A

BLvI(R?r)18v? 其中R??9?

R?rBL22?10 v??10m/s

4?05. I? (2)P?mgvsin37??10.?10?10?0.6?60W