内容正文:
专题04 电磁感应
目录
2
清单01 楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用 2
清单02 电磁感应的相关图像问题 2
清单03 电磁感应的动力学问题 3
清单04 电磁感应中的能量和动量问题 4
4
清单01 楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用 4
考题1:法拉第电磁感应定律的表述和表达式 4
考题2:增反减同 5
考题3:来拒去留 6
考题4:增缩减扩 6
清单02 电磁感应的相关图像问题 7
考题1:由B-t图像计算感生电动势的大小 7
考题2:线框进出磁场区域的I-t图像 8
考题3:描绘线框两点间电势差的U-t图像 9
考题4:判断线框进出磁场区域的a-t图像 11
清单03 电磁感应的动力学问题 12
考题1:线框进出磁场产生的等效电路相关计算 12
考题2:线框进出磁场时电阻产热问题 13
考题3:求线框进出磁场时通过导体横截面的电荷量 14
考题4:导体棒进出磁场区域的加速问题 15
考题5:双杆在等宽导轨上的运动问题 16
考题6:双杆在不等宽导轨上的运动问题 17
清单04 电磁感应中的能量和动量问题 18
考题1:计算导体切割磁感应线中的产生的热量 18
考题2:求导体棒运动过程中通过横截面的电荷量 19
考题3:导体棒不受拉力时运动的位移和速度的关系 20
考题4:求导体棒运动时间或某个恒力的大小 21
清单01 楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用
1.感应电流方向的判断方法
(1)右手定则,即根据导体在磁场中做切割磁感线运动的情况进行判断。
(2)楞次定律,即根据穿过闭合回路的磁通量的变化情况进行判断。
2.楞次定律中“阻碍”的主要表现形式
(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”“增离减靠”。
(2)阻碍导体与磁场的相对运动——“来拒去留”。
(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”。
(4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”。
3.感应电动势大小的计算
情景图
研究对象
回路(不一定闭合)
一段直导线(或等效直导线)
绕一端转动的一段导体棒
绕位于线框平面内且与B垂直的轴转动的导线框
表达式
E=n
E=Blv
E=Bl2ω
从图示时刻计时e=NBSωcos ωt
清单02 电磁感应的相关图像问题
1.解决电磁感应图像问题的一般步骤
(1)明确图像的种类,即是Bt图还是Φt图,或者Et图、It图、Ft图、vt图、Ex图、Ix图等。
(2)分析电磁感应的具体过程。
(3)用右手定则或楞次定律确定方向对应关系。
(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式。
(5)根据函数关系式,进行数学分析,如分析斜率的变化、截距等。
(6)画图像或判断图像。
2.电磁感应图像问题的两个常用分析方法
(1)排除法:定性地分析每一个过程中物理量的变化(增大还是减小)、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化),特别是物理量的正负,把握三个关注,排除错误的选项。
注:注意过程或阶段的选取,一般进磁场或出磁场、磁通量最大或最小、有效切割长度最大或最小等是分段的关键点。
(2)函数法:根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系,然后由函数关系对图像作出分析和判断。
清单03 电磁感应的动力学问题
1.导体棒切割磁感线的运动过程分析
导体棒一般不是做匀变速运动,而是经历一个动态变化过程再趋于一个稳定状态。动态分析的基本思路如下:
2.电磁感应中动力学问题的分析思路
清单04 电磁感应中的能量和动量问题
1.电磁感应中求焦耳热的三种方法
2.动量定理在电磁感应现象中的应用
导体棒或金属框在感应电流所引起的安培力作用下做非匀变速直线运动时,安培力的冲量为:,通过导体棒或金属框的电荷量为:q=Δt=Δt=nΔt=n,磁通量变化量:ΔΦ=BΔS=Blx。如果安培力是导体棒或金属框受到的合力,则I安=mv2-mv1。
当题目中涉及速度v、电荷量q、运动时间t、运动位移x时用动量定理求解更方便。
3.动量守恒定律在电磁感应现象中的应用
在双金属棒切割磁感线的系统中,双金属棒和导轨构成闭合回路,如果两安培力等大反向,且它们受到的其他外力的合力为0,则满足动量守恒条件,运用动量守恒定律求解比较方便。
清单01 楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用
考题1:法拉第电磁感应定律的表述和表达式
1.(22-23高二下·天津蓟州·期末)如图所示,置于匀强磁场中的闭合金属线圈,磁场方向垂直线圈平面向里,当磁感应强度随时间均匀减小时,线圈中将产生( )
A.顺时针方向恒定的电流 B.逆时针方向恒定的电流
C.顺时针方向逐渐减小的电流 D.逆时针方向逐渐减小的电流
2.(22-23高二下·贵州遵义·期末)近场通信(