2022年电磁感应知识梳理与典型例题分析 .pdf

学习必备欢迎下载电磁感应知识梳理与典型例题分析一、感应电流的产生条件： 1、闭合 2、磁通量的变化例题1、(多选)如图 8 所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，线圈c 中将有感应电流产生（）A向右做匀速运动B向左做匀速运动C向右做减速运动D向右做加速运动思考分析：穿过线圈c 的磁通量由谁引起，是否发生变化？2、在“研究磁通量变化时感应电流的方向”的实验中（1）在实验之前，需要先确定检流计指针的偏转方向和通过的电流方向之间的关系（2）某同学用通电螺线管代替条形磁铁，实验器材如图所示，请在图中用笔线代替导线连接成相应的实物连接图二、感应电流的方向判定楞次定律 : 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化判定感应电流的方向的方向后再用右手定则方向相反，确定与，若感感BBB00具体表现：1、增反减同（原磁通量增加， B 感与 B 原方向相反；原磁通量减少，B 感与 B 原方向相同）2、来拒去留（ 阻碍相对运动 ）3、增缩减扩（ 通过面积变化来阻碍磁通量的变化）4、通过安培力方向判断例题：在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈M 相接，如图 4 所示导轨上放一根导线ab，磁感线垂直于导轨所在平面欲使M所包围的小闭合线圈N 产生顺时针方向的感应电流，则导线的运动可能是 A匀速向右运动B加速向右运动C匀速向左运动D加速向左运动三、感应电动势法拉第电感应定律)(te,tILEnEBL21BLv21EBLvEnE2从中性面开始计时，交变电流：铁芯有关与线圈的形状，匝数，自感互感：动势）：磁场变化生成（感生电转动：平动：原始公式SinNBSLStBt图 8 a b c B 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 5 页学习必备欢迎下载四、电磁感应的四种应用：（1）电磁感应中的电路问题注意内阻 r, 路端电压与电动势关系处理对策： 1、找到等效电动势2、画等效电路图常见考查问题：rRntrRtntidtRuRIQRuRIPIRUq2k4SUUCQ1t,rREI2222横截面的电量、电磁感应中通过导体、平行板电容器两个电量：电热电功率电压电流例题 ：（多选）在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n = 1500 匝，横截面积S = 20cm2.螺线管导线电阻r= 1.0，R1 = 4.0， R2 = 5.0，C=30 F.在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B 按如图乙所示的规律变化.则下列说法中正确的是（）A.螺线管中产生的感应电动势为1.2V B.闭合 S，电路中的电流稳定后电容器上极板带正电C.电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率为510-2 W D.S 断开后，流经R2 的电量为1.810-5C 思考：此处的感应电动势是何种感应电动势？电容的电压等于谁？（2）电磁感应中的图像问题读题时注明正方向（磁场方向电流方向力的方向向哪边为正）处理对策： 1、排除法（从方向的正负或者大小是否变化先排除部分选项）2、函数法（写出所求物理量与变化量的函数关系，将表达示展开）例题 1(多选)：如图甲所示， 一个边长为L 的正方形线框固定在匀强磁场（图中未画出） 中，磁场方向垂直于导线框所在平面，规定向里为磁感应强度的正方向，向右为导线框ab 边所受安培力F 的正方向，线框中电流i 沿 abcd 方向时为正已知在04s 时间内磁场的磁感应强度的变化规律如图所示则下列图象所表示的关系正确的是（） （思考此题何种感应电动势？）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 5 页学习必备欢迎下载2、如图 a 所示，虚线上方空间有垂直线框平面的匀强磁场，直角扇形导线框绕垂直于线框平面的轴O 以角速度 匀速转动。设线框中感应电流方向以逆时针为正，那么在图b 中能正确描述线框从图a 中所示位置开始转动一周的过程中，线框内感应电流随时间变化情况的是：（）（思考此题何种感应电动势？）（3）电磁感应中的动力问题读题时记录已知量处理对策： 1 由立体图画出相应的某种三视图（正视图、侧视图）2、画受力分析图3、列出牛顿第二定律方程（4）电磁感应中的能量问题处理对策： 1、能量变化量守恒（增加减少EE）2、安培力做功的大小等于内外电阻产生的热量和（rRQQQ总克安W）3、功能关系（做了多少功就有多少能量发生变化，外力做了多少正功，必消耗其他形式的某种能量，转化成系统的动能或者热能。）例题： 1（多选） 如图所示，在水平桌面上放置两条相距l 的平行粗糙且无限长的金属导轨ab 与 cd，阻值为 R的电阻与导轨的a、c 端相连金属滑杆MN 垂直于导轨并可在导轨上滑动，且与导轨始终接触良好整个装置放于匀强磁场中，磁场的方向竖直向上，磁感应强度的大小为B.滑杆与导轨电阻不计，滑杆的中点系一不可伸长的轻绳，绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后，与一质量为m 的物块相连，拉滑杆的绳处于水平拉直状态现若从静止开始释放物块，用I 表示稳定后回路中的感应电流，g 表示重力加速度，设滑杆在运动中所受的摩擦阻力恒为F，则在物块下落过程中：A物体的最终速度为22lBRFmgB物体的最终速度为FmgRI2C稳定后物体重力的功率为I2R D物体重力的最大功率可能大于22BF)Rmg(mgl精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 5 页学习必备欢迎下载2、如图所示， MN 、PQ 是足够长的光滑平行导轨，其间距为L，且 MPMN 导轨平面与水平面间的夹角 =300 MP 接有电阻R 有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B 将一根质量为m 的金属棒ab 紧靠PM 放在导轨上， 且与导轨接触良好， 金属棒的电阻也为R，其余电阻均不计现用与导轨平行的恒力F=mg 沿导轨平面向上拉金属棒，使金属棒从静止开始沿导轨向上运动，金属棒运动过程中始终与MP 平行 当 金属棒滑行至cd 处时达到稳定速度， cd 到 MP 的距离为S求：（1）金属棒达到的稳定速度；（2）金属棒从静止开始运动到cd 的过程中，电阻R 的产热（3）金属棒从静止开始运动到cd 的过程中通过R 的电量3、如图所示，竖直平面内有足够长的金属导轨，轨距0.2m，金属导体ab 可在导轨上无摩擦地上下滑动，ab 的电阻为0.4，导轨电阻不计，导轨ab 的质量为0.2g，垂直纸面向里的匀强磁场的磁应强度为0.2T， 且磁场区域足够大，当ab 导体自由下落0.4s 时，突然接通电键 K，（ g 取 10m/s2）求：（1）K 接通后， ab 导体的运动的最大加速度；（2）ab 导体稳定下落的速度精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 5 页学习必备欢迎下载五、自感断开开关时，灯泡闪亮的条件：或者自感系数很大或者自感线圈电阻很小灯泡iiL例题： .(多选 )如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻 r 忽略不计 ,电感线圈L 的电阻不计 ,电阻 R 的阻值小于灯泡D 的阻值 ,下列说法中正确的是() A.闭合开关S 后,灯 D 逐渐变亮B.闭合开关S 时,灯 D 立即发光C.断开开关S 后,灯 D 逐渐熄灭D.断开开关S 后,灯 D 先闪亮一下 ,然后逐渐熄灭六、交变电流1、最大值 (峰值)电容器的耐压值2、有效值跟产热有关、交流电表读数3、平均值rRnrRntrRtnti初位置末位置面的电量：个角度后求通过线圈截交流发电机线圈转过某-q4、瞬时值某时刻或在某角度时的瞬时电动势（e=NBSWSinwt）或者电流例题1（多选）：一正弦交流电的电压随时间变化的规律如右图所示由图可知：（）A该交流电的电压瞬时值的表达式为u 100sin 25t V B该交流电的频率为25 Hz C该交流电的电压的有效值为2100V D若将该交流电压加在阻值R100 的电阻两端，则电阻消耗的功率为 50 W 2（多选）、如图所示，图线a 是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如右图线b 所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是：（）A线圈先后两次转速之比为32 B两种情况在0.3 s 内通过线圈的磁通量之比为11 C两种情况在相等时间内产生的焦耳热之比Qa Qb3 2 D两种情况在相等时间内产生的焦耳热之比QaQb94 3.如下图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO匀速转动，线圈的匝数n100、电阻 r10 ，线圈的两端经集流环与电阻 R 连接，电阻R 90 ，与 R 并联的交流电压表为理想电表在t0 时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量随时间 t按下图乙所示正弦规律变化，试求：（1）交流发电机产生的电动势最大值与瞬时表达式；（2）电路中交流电压表的示数（3）线圈平面由图示位置转过2700通过 R的电量精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 5 页