欢迎来到易高考!永久域名:yigaokao.com
当前位置: 首页 >高考物理复习要点:深入掌握电磁感应原理

高考物理复习要点:深入掌握电磁感应原理

2025-06-25
高考物理复习要点:深入掌握电磁感应原理

篇1:高考物理复习要点:深入掌握电磁感应原理

小编为大家带来:高考物理复习资料:电磁感应

十三、电磁感应

1.[感应电动势的大小计算公式]

1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率}

2)E=BLV垂(切割磁感线运动) {L:有效长度(m)}

3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势) {Em:感应电动势峰值}

4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割) {ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}

2.磁通量Φ=BS {Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)}

3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向:由负极流向正极}

*4.自感电动势E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大),ΔI:变化电流,?t:所用时间,ΔI/Δt:自感电流变化率(变化的快慢)}

篇2:高考物理复习要点:深入掌握电磁感应原理

高考物理考点分类解析十二、电磁感应

1. ★电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流.

(1)产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化,即0.(2)产生感应电动势的条件:无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线路中就有感应电动势.产生感应电动势的那部分导体相当于电源.

(2)电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流.

2.磁通量(1)定义:磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量,定义式:=BS.如果面积S与B不垂直,应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S,即=BS,国际单位:Wb

求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数.任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时,穿过该面的磁通量为正.反之,磁通量为负.所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和.

篇3:高考物理复习要点:深入掌握电磁感应原理

篇3:高考物理复习要点:深入掌握电磁感应原理

例5、在如图11-21所示的水平导轨上(摩擦、电阻忽略不计),有竖直向下的匀强磁场,磁感强度B,导轨左端的间距为L1=4L0,右端间距为L2=L0。今在导轨上放置ACDE两根导体棒,质量分别为m1=2m0,m2=m0,电阻R1=4R0,R2=R0。若AC棒以初速度vo向右运动,求AC棒运动的过程中产生的总焦耳热QAC以及通过它们的总电量q。

解析:由于棒L1向右运动,回路中产生电流,L1受安培力的作用后减速,L2受安培力加速使回路中的电流逐渐减小。只需v1、v2满足一定关系,就有可能使回路中两棒做匀速运动。两棒匀速运动时,I=0,即回路的总电动势为零。

所以有:BL1v1=BL2v2……①

当v1=-时达到最终状态,然后分别对AC、DE列动量定理再次找出v1和v2的另一个关系式

-

其中因为I相同,而L1=4L2,所以4(m1v0-m1v1)=m2v2③

解得:v1=-,v2=-

Q总=-m1v02--m1v12--m2v22 ④QAC=-Q总=-m0v02

以DE为研究对象列动量定理:

BIL2·t=m2v2 ⑤

q=-=-(完毕)

3、双杆切割磁感线,初速度为零,受其他外力作用。

思路:开始时,两杆做变加速运动,

-

初始阶段a1a2,所以(v1-v2)↑→E=BL(v1-v2)↑→I= E/R↑→FA=BIL↑ ∴a1↓a2↑。稳定时,两杆以相同的加速度做匀变速直线运动。在这个过程中,受到的安培力合力为零,但受到外加力作用,所以合外力不为零,不符合动量守恒的条件。由于安培力总是阻碍相对运动,正是安培力使二者速度的差值趋于恒定,即为负反馈的原理,解决的关键在于最终二者加速度相同。

注意:此时二者并不共速,(v1-v2)恒定,电流恒定,才能保证安培力给后边的杆提供加速度;因为v1v2,所以二者的距离是在逐渐增大的。

例6-1、如图,在水平面上有两条平行导电导轨MN、PQ,导轨间距离为l,匀强磁场垂直于导轨所在的平面(纸面)向里,磁感应强度的大小为B,两根金属杆1、2摆在导轨上,与导轨垂直,它们的质量和电阻分别为m1、m2和R1、R2,两杆与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数为μ,已知:杆1被外力拖动,以恒定的速度v0沿导轨运动;达到稳定状态时,杆2也以恒定速度沿导轨运动,导轨的电阻可忽略,求此时杆2克服摩擦力做功的功率。

篇4:高考物理复习要点:深入掌握电磁感应原理

高考物理二轮复习检测之电磁感应

一、选择题(本题共10小题,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)

1.如图12-1所示,金属杆ab、cd可以在光滑导轨PQ和RS上滑动,匀强磁场方向垂直纸面向里,当ab、cd分别以速度v1、v2滑动时,发现回路感生电流方向为逆时针方向,则v1和v2的大小、方向可能是()

图12-1

A.v1>v2,v1向右,v2向左

B.v1>v2,v1和v2都向左

C.v1=v2,v1和v2都向右

D.v1=v2,v1和v2都向左

解析:因回路abdc中产生逆时针方向的感生电流,由题意可知回路abdc的面积应增大,选项A、C、D错误,B正确.

答案:B

2.(河北唐山高三摸底,12)如图12-2所示,把一个闭合线圈放在蹄形磁铁两磁极之间(两磁极间磁场可视为匀强磁场),蹄形磁铁和闭合线圈都可以绕OO轴转动.当蹄形磁铁匀速转动时,线圈也开始转动,当线圈的转动稳定后,有()

图12-2

A.线圈与蹄形磁铁的转动方向相同

B.线圈与蹄形磁铁的转动方向相反

C.线圈中产生交流电

D.线圈中产生为大小改变、方向不变的电流

解析:本题考查法拉第电磁感应定律、楞次定律等考点.根据楞次定律的推广含义可知A正确、B错误;最终达到稳定状态时磁铁比线圈的转速大,则磁铁相对线圈中心轴做匀速圆周运动,所以产生的电流为交流电.

答案:AC

3.如图12-3 所示,线圈M和线圈P绕在同一铁芯上.设两个线圈中的电流方向与图中所标的电 流方向相同时为正.当M中通入下列哪种电流时,在线圈P中能产生正方向的恒定感应电流()

图12-3

图12-4

解析:据楞次定律,P中产生正方向的恒定感应电流说明M中通入的电流是均匀变化的,且方向为正方向时应均匀减弱,故D正确.

答案:D

4.如 图12-5所示,边长为L的正方形导线框质量为m,由距磁场H高处自由下落,其下边ab进入匀强磁场后,线圈开始做减速运动,直到其上边cd刚刚穿出磁场时,速度减为ab边进入磁场时的一半,磁场的宽度也为L,则线框穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为()

图12-5

A.2mgL B.2mgL+mgH C. D.

解析:设刚进入磁场时的速度为v1,刚穿出磁场时的速度 ①

线框自开始进入磁场到完全穿出磁场共下落高度为2L.由题意得 ②

由①②③得 .C选项正确.

答案:C

5.如图12-6(a)所示,圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方悬挂一相同线圈Q,P和Q共轴,Q中通有变化电流,电流随时间变化的规律如图12-6(b)所示,P所受的重力为G,桌面对P的支持力为FN,则()

图12-6

A.t1时刻FN>G B.t2时刻FN>G C.t3时刻FN<G D.t4时刻FN=G

解析:t1时刻,Q中电流正在增大,穿过P的磁通量增大,P中产生与Q方向相反的感应电流,反向电流相互排斥,所以FN>G;t2时刻Q中电流稳定,P中磁通量不变,没有感应电流,FN=G;t3时刻Q中电流为零,P中产生与Q在t3时刻前方向相同的感应电流,而Q中没有电流,所以无相互作用,FN=G;t4时刻,P中没有感应电流,FN=G.

答案:AD

篇5:高考物理复习要点:深入掌握电磁感应原理

篇5:高考物理复习要点:深入掌握电磁感应原理

高三二轮复习正当时,根据自我总结和学生反馈,将二轮复习主讲内容(方法和易错或常考知识)共11讲进行罗列优化,以备后用。

一、电磁感应

1、感应电流产生条件;

2、感应电流方向判断:

(1)楞次定律;

(2)右手定则;

(3)左手定则。

3、感应电流大小:I=E/(R+r)

(1)E=△Φ/△t;(计算平均值)

(2)E=N△Φ/△t;(螺线管)

(3)E=BLv;(平动切割)

(4)E=BLv中;(旋转切割)

(5)E=S△B/△t;(感生)

(6)E=NBSω;(交流电)

(7)E=Φ/(t) (通式)

二、综合应用

1、电路问题(E、I、U、q):

(1)先等效电源,后按电路规律计算;

(2)q=It=……(I用平均电流)。

2、动力学问题(F安、a、vmax):

(1)安培力基本公式F安=BIL;

(2)匀速运动(极值速度) → 力平衡;

(3)列牛顿第二定律通式可求:

①a极值;

②v极值;

③含运动量x、t的通式。

3、能量问题(Q、△Ek):W除安=△Ek+Q总

4、图像问题(I-t、U-t、F-t、a-t、v-t、F-v):根据表达式判断(同一物理量的多个图像还可采用极佳法、求导法等)。

篇6:高考物理复习要点:深入掌握电磁感应原理

二、运用负反馈原理来解决导体杆切割磁感线的问题

分为单杆切割和双杆切割

(1)单杆切割磁感线

1、单杆无电源

思路:杆释放后下滑,此时具有加速度a,杆的速度从0开始增大v↑→感应电动势E=BvL↑→电流I=-↑安培力F=BIL↑,安培力总是阻碍相对运动,所以a↓,当杆的合外力为零时,加速度为零,此时速度不再变化,保持这个最大速度运动,这之前杆做加速度逐渐减小的加速运动。这一过程中,杆的速度越大,安培力对杆的阻碍作用就越大,即为负反馈原理,解决关键在于最终杆的加速度为零。

例2、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0.4Ω,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,则:(1)试说出K接通后,ab导体的运动情况。(2)ab导体匀速下落的速度是多少?(g取10m/s2 )

解析:(1)闭合K之前导体自由下落的末速度为v0=gt=4m/s①

K闭合瞬间,导体产生感应电动势,回路中产生感应电流。ab立即受到一个竖直向上的安培力:

FA=BIL=-

FA=0.016mg ②

此刻导体棒所受到合力的方向竖直向上,与初速度方向相反,加速度的表达式为:

a=-

=--g ③

所以,ab做竖直向下的加速度逐渐减小的变减速运动。当速度减小至FA=mg时,ab做竖直向下的匀速运动。

(2)设竖直向下的速度为v,此时BIL=- ④

∴vm=-=0.5m/s

(完毕)

2、回路中本身存在一个电源,单杆切割磁感线,

思路: S闭合,杆受到安培力F=-,此时a=-,棒的速度v↑→感应电动势BvL↑→电流I↓→安培力F=BIL↓→加速度a↓当安培力F=0(a=0)时v最大。在这之前杆一直在做加速度逐渐减小的加速运动。此为一个负反馈的过程,即随着杆速度的增加,感应电动势使自身的电流减小。解决关键在于最终杆的加速度为零。

例3、如图,水平放置的光滑金属导轨M、N,平行地置于匀强磁场中,间距为 d,磁场的磁感应强度大小为B,方向与导轨平面垂直,金属棒ab的质量为m,电阻为r,放在导轨上且与导轨垂直,电源电动势为E,定值电阻为R,其余部分电阻不计。当电键K闭合瞬间,棒ab的加速度大小是多少?方向怎样?棒的最终速度是多少?

解析:I=- ①

F=BId ②

F=ma ③

∴a=- ④ 方向向右

当棒向右运动,切割磁感线,必然会产生感应电动势E',依据右手定则,此电动势为下负上正,与原电源E反向,使回路中电流减小,但只要E'

E=Bvd→v=-

为最终棒的速度

篇7:高考物理复习要点:深入掌握电磁感应原理

篇7:高考物理复习要点:深入掌握电磁感应原理

  01磁通量:

  磁感应强度B与垂直磁场方向面积S的乘积。定义式:Φ=BS.

  关键点拨

  ①S为有磁感线穿过的有效面积.

  ②磁通量为正、反两个方向穿入的磁感线的代数和.

  02产生感应电流的条件:

  穿过闭合电路的磁通量发生变化,即ΔΦ≠0.

  (1)闭合电路中部分导体做切割磁感线运动产生感应电流

  本质是引起穿过闭合电路磁通量的变化.

  (2)电磁感应现象的实质是产生感应电动势

  回路闭合,有感应电流,回路不闭合,只有感应电动势而无感应电流

  03感应电流的方向判定:

  (1)楞次定律:感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.

  (2)右手定则:伸开右手,让拇指跟其余四指在同一平面内,并跟四指垂直,让磁感线垂直从掌心进入,拇指指向导体运动方向,四指所指的方向就是感应电流的方向

  关键点拨

  ①“阻碍”不是“相反”.例如:当线圈中磁通量减小时,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同.即“增反减同”.

  ②“阻碍”不是“阻止”.阻碍的作用只是使磁通量增大或减小变慢,并不能阻止这种变化,磁通量仍会增大或减小.

  电磁感应探究实验的考查

  01电磁感应实验的标志:

  连有电流计的螺线管(注意未通电),它们组成了一个闭合电路,如图.另一重要装置提供变化磁场,可是条形磁铁或电流能调节的通电螺线管。

  02考题通常的考查情况:

  产生电磁感应现象的条件:条形磁体一极靠近或远离接有电流计的螺线管或插入大螺线管的通电小螺线管电流发生变化或是通、断电瞬间.

  较复杂的考查是:已知通电螺线管的电流方向与变化情况,判断电流计指针的偏转情况.这个时候需要仔细判断原磁通量的方向原磁通量的变化,应用楞次定律判断阻碍这种变化的感应电流方向,再判断电流计指针的偏转情况.

  例1(课标全国1,14,6分)在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的试验中,能观察到感应电流的是()

  A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化

  B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化

  C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化

  D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化

篇8:高考物理复习要点:深入掌握电磁感应原理

  01求解感应电动势常见情况与方法

  关键点拨:

  对导体平动切割磁感线产生的感应电动势E=Blv的理解.

  (1)正交性:匀强磁场,B、l、v互相垂直.

  (2)有效性:l为导体切割磁感线的有效长度.

  (3)相对性:E=Blv中的速度v是导体相对磁场的速度.

 

  【点拨】磁感应强度B随时间均匀增大,则ΔBΔt是恒量,所以感应电动势与圆环的面积成正比,即与圆环半径的平方成正比.

  根据楞次定律判断感应电流的方向有四步:

  (1)先判断原磁场的方向;

  (2)判断磁通量如何变化;

  (3)根据楞次定律判断感应电流产生的磁场的方向;

  (4)根据安培定则判断感应电流的方向.

  电磁感应与电路问题的综合