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文档简介
1、 电磁感应班级姓名一、楞次定律的含义及基本应用(需要判断感应电流的方向) 应用楞次定律判断感应电流方向的步骤:一原二变三感四螺旋(1)确定原磁场方向;(2)明确闭合回路(研究对象)中磁通量变化的情况;(3)应用楞次定律的增反减同,确定感应电流的磁场的方向.(4)应用安培定则,【例1】如图所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框 abed用绝缘轻质细杆悬挂在 0点, 并可绕0点摆动.金属线框从右侧某一位置由静止开始释放,在摆动到左侧最高点的过程中,细杆和金属线框平面始终处于同一平面,且垂直 纸面.则线框中感应电流的方向是()b t ctaB
2、. d e ba dC.先是 dtctbTaTd,后是 aTbTctdtaD .先是 aT bT ct d t a, 后是 dT ct bT aT d二、楞次定律拓展含义的应用(不需要判断感应电流的方向)当回路中的磁通量发生变化时,感应电流的效果是阻碍原磁通量的变化.闭合回路位置变化(B):即“来拒去留”.闭合回路形状变化(S):即“增缩减扩”闭合回路发生转动(0 )【例2】 如图8所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈.当一竖直放置若线圈始终不动,则关于线圈受到的的条形磁铁从线圈中线 AB的正上方等高快速经过时, 支持力FN及在水平方向上的运动趋势的判断正确的是A . Fn先小于 m
3、g后大于 mg,运动趋势向左Fn先大于 mg后小于 mg,运动趋势向左Fn先小于 mg后大于 mg,运动趋势向右Fn先大于 mg后小于 mg,运动趋势向右三、楞次定律、右手定则、左手定则、安培定则的综合应用1.规律比较基本现象因果关系应用的定则或定律运动电荷、电流产生磁场因电而生磁(It B)安培定则磁场对运动电荷、电流有作用力因电而受力(1、BTF却左手定则电磁部分导体做切割磁感线的运动因动而生电(v、Bt|)右手定则感应闭合回路的磁通量发生变化楞次定律3.相互联系(1)应用楞次定律,必然要用到安培定则;感应电流受到安培力,有时可以先用右手定则确定电流的方向,再用左手定则确定 安培力的方向,
4、有时也可以直接应用楞次定律的推论确定安培力的方向.【例3】 如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,当PQ在外力作用下运动时, 的运动可能是()A.向右加速运动C.向右减速运动MN在磁场力的作用下向右运动,则PQ所做B.向左加速运动D .向左减速运动【例4】如图所示,框与导线在同一竖直平面内,A穿过线框的磁通量保持不变C.线框所受安培力的合力为零固定的水平长直导线中通有电流且一边与导线平行.线框由静止释放,在下落过程中B 线框中感应电流方向保持不变D 线框的机械能不断增大I,矩形线四、对法拉第电磁感应定律的理解及应用感应电动势 E= n譽 决定感应电动势大小的因素是穿
5、过这个回路的磁通量的变化 率,而不是磁通量 的大小,也不是磁通量变化量的大小.2下列是几种常见的产生感应电动势的情况,请写出对应的计算公式,其中线圈的匝 数为n.AB(1)线圈面积S不变,磁感应强度 B均匀变化;E= nNtSAS(2)磁感应强度B不变,线圈的面积 S均匀变化:E= n【例5】.如图(a)所示,面积S= 0.2 m平动切割:如图(a),在磁感应强度为时,感应电动势E= Blv. 转动切割:如图(b),在磁感应强度为以角速度3匀速转动,此时产生的感应电动势、匝数n= 630匝、总电阻r = 1.0 Q的线圈处在 变化的磁场中,磁感应强度 B随时间t按图(b)所示规律变化,方向垂直
6、线圈平面.图 (a)中 的传感器可看成一个纯电阻 R,并标有“ 3V 0.9 W”,滑动变阻器 Ro上标有“ 10 Q 1 A ”,试回答下列问题:(1)设磁场垂直纸面向外为正方向,试判断通过电流表的电流方向;为了保证电路的安全,求电路中允许通过的最大电流;若滑动变阻器触头置于最左端,为了保证电路的安全,图(b)中的t0最小值是多少?(1)向右 (2)0.3 A (3)40 s五、导体切割磁感线产生感应电动势的计算导体切割磁感线产生 E感,可分为平动切割和转动切割,在有些情况下要考虑有效切割 的问题.试计算下列几种情况下的感应电动势,并总结其特点及E感的计算方法.B的匀强磁场中,棒以速度 v垂
7、直切割磁感线B的匀强磁场中,长为I的导体棒绕一端为轴E= |b|2q.3.有效切割长度:即导体在与v垂直的方向上的投影长. 试分析图中的有效切割长度.(a)x x x x x(b)甲图中的有效切割长度为:cdsin 0;乙图中的有效切割长度为:1= MN ;丙图中的有效切割长度为:沿 vi的方向运动时,I = 2R;沿V2的方向运动时,1= R.【例6】如图所示,磁感应强度B = 0.2 T的匀强磁场中有一折成 30角的金属导轨aOb,导轨平面垂直磁场方向.一条直导线 MN垂直Ob方向放置在导轨上并 接触良好.当MN以v = 4 m/s的速度从导轨 O点开始向右沿水平方向 匀速运动时,若所有导
8、线单位长度的电阻 r = 0.1 Q /m,求:(1)经过时间t后,闭合回路的感应电动势的瞬时值;(2)时间t内,闭合回路的感应电动势的平均值;(3)闭合回路中的电流大小和方向.(1)1.84t V (2)0.92t V (3)1.69 A,逆时针方向【例7】.如图12所示,导体棒AB长2R,绕O点以角速度3沿逆时针方向匀速转动,OB为R,且OBA三点在一直线上, 有一匀强磁场磁感应强度为 转动平面且与转动平面垂直,那么 AB两端的电势差大小为(B,充满a.|br22 2 2B . 2B wRC. 4B wRD . 6B wR六、通电自感与断电自感的比较1如图甲、乙所示电路中,电阻R和电感线圈
9、定,灯泡A发光,则()A .在电路甲中,断开 S, A将渐渐变暗在电路甲中,断开 S, A将先变得更亮,然 后渐渐变暗 在电路乙中,断开S, A将渐渐变暗D .在电路乙中,断开 S, A将先变得更亮,然LS,使电路达到稳乙后渐渐变暗2.如图所示,小金属环和大金属环重叠在同一平面内 ,两环相互绝缘,小环有 半面积在大环内,当大环接通电源的瞬间,小环中感应电流的情况是().(A)无感臆电流(B)有顺时针方向的感应电流(C)有逆时针方向的感应电流(D)无法确定3如图所示,通电螺线管置于闭合金属环 a的轴线上,当螺线管中电流I减小时()A .环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的减小B 环有扩大的趋势以阻碍原
10、磁通量的减小C.环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的增大D 环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的增大4. (2011宿迁模拟)如图15所示是一种延时开关.S2闭合,当S!闭合时,电磁铁F将衔铁D吸下,将C线路接通当Si断开时,由于电磁感应作用,D将延迟一段时间才被释放,则 ()A .由于A线圈的电磁感应作用,才产生延时释放 D的作用B .由于B线圈的电磁感应作用,才产生延时释放 D的作用C.如果断开B线圈的电键S2,无延时作用D .如果断开B线圈的电键S2,延时将变长n-;5.如图所示,在匀强磁场中放置一个电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈M相连,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
11、包围的小闭合线圈 N产生顺时针方方的感应电流,则导 线的运动情况可能是().(A)匀速向右运动(B)加速向右运动(C)减速向右运动(D)加速向左运动6.如图所示,要使金属环C向线圈A运动,导线AB在金属导轨 上应()(A)向右作减速运动(B)向左作减速运动(C)向右作加速运动(D)向左作加速运动7.如图所示,线圈内有理想边界的磁场,开关闭合,当磁感应强度均匀减小时,有一带电微粒静止于水平放置的平行板电容器中间,若线圈的匝数为n平行板电容器的板间距离为d,粒子的质量为 m,带电荷量为q,线圈面积为S,则下列判断中正确的是 ()A .带电微粒带负电b .线圈内磁感应强度的变化率为mqSC.当下极板向上移动时,带电微粒将向上运动D .当开关断开时带电微粒将做自由落体运动8金属棒和三根电阻线按图 15所示连接,虚线框内存在均匀变化的匀强磁场,三根电阻丝的电阻大小之比 R1 : R2 : R3= 1 : 2 : 3,金属棒电阻不计.当S2闭合,S3断开时,闭合回路中的感应电流为 I,当S2、S3闭合,S1 断开时,闭合回路中的感应电流为 9I,当S1、S2闭合,S2断开时,闭 合回路中的感应电流是()A . 0B. 3IC . 7ID. 12I9.均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abed,边长为L,
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