内容正文:
第一章 电磁感应
章末学科素养提升
专 题 整 合
物理 选修3-2(配教科版)
知 识 体 系
电
磁
感
应
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al\co1(电,磁,感,应,现,象)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(划时代的发现\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(奥斯特发现电流磁效应,法拉第发现电磁感应现象)),\a\vs4\al(产生,感应,电流,的条,件)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(穿过闭合回路的磁通量发生变化,磁通量Φ=BS\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(B变磁场强弱发生变化,S变回路面积变化,θ变B与S夹角变化)),\a\vs4\al(感应电流,的方向)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(楞次定律多用于回路中磁感应强度变化时,右手定则多用于研究导体切割磁感线时))))))))
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电
磁
感
应
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al\co1(法拉,第电,磁感,应定,律)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(感应电动势,的大小法,拉第电磁感,应定律)\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(E=n\f(ΔΦ,Δt)多用于回路中磁感应强度变化时,E=Blv多用于研究导体切割磁感线时)),\a\vs4\al(特殊的电磁,感应现象)\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(互感和自感,涡流,电磁阻尼和电磁驱动))))))
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专题一 楞次定律的应用
1.判断感应电流是否产生的方法
(1)明确所研究的对象是否是由导体构成的闭合回路.
(2)利用磁通量的定义或其物理意义判断该回路的磁通量是否发生变化.
(3)若由导体构成的闭合回路中的磁通量发生变化,就产生感应电流,否则不产生.
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2.用楞次定律中“阻碍”解题的一般步骤
(1)确定研究对象是哪部分闭合回路中的物体.
(2)确定该闭合回路中在不同时间内磁通量的变化情况.
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(2017·全国卷Ⅲ)如图,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨,导轨平面与磁场垂直.金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内,线框与导轨共面.现让金属杆PQ突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是( )
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A.PQRS中沿顺时针方向,T中沿逆时针方向
B.PQRS中沿顺时针方向,T中沿顺时针方向
C.PQRS中沿逆时针方向,T中沿逆时针方向
D.PQRS中沿逆时针方向,T中沿顺时针方向
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解析:金属杆PQ突然向右运动,在运动开始的瞬间,闭合回路PQRS中磁场方向垂直纸面向里,磁通量增大,由楞次定律可判断,闭合回路PQRS中感应电流产生的磁场垂直纸面向外,由安培定则可判断感应电流方向为逆时针;由于闭合回路PQRS中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向外,与原磁场方向相反,则T中磁通量减小,由楞次定律可判断,T中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里,由安培定则可知T中感应电流方向为顺时针,选项D正确.
答案:D
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专题二 法拉第电磁感应定律
1.电磁感应中电路问题的分析思路
(1)明确哪一部分导体或电路产生感应电动势,该导体或电路就是电源,其他部分是外电路.
(2)用法拉第电磁感应定律或导体切割磁感线公式计算感应电动势大小.
(3)将发生电磁感应现象的导体或电路看作电源,作出等效电路.
(4)运用闭合回路欧姆定律,部分电路欧姆定律,串、并联电路的性质及电压、电功率分配等公式进行求解.
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2.电磁感应定律与力、电的综合应用
(1)力电综合问题
电磁感应现象中,感应电流与电路相关,导体因电流又受到安培力,所以电磁感应现象,往往和力、电问题联系在一起.在力电综合问题中E、F安、v三个物理量起着重要的联系作用.如图所示:
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(2)力学对象和电学对象的相互关系
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