高二物理-选修3-2-电磁感应-期末重点复习资料 下载本文

右向左的电流通过,这时通过灯A的电流从开始减弱。如果

,则原来的电流果

,则原来的电流

,在灯A熄灭之前要先闪亮一下;如,灯A逐渐熄灭不会闪亮一下。

特别提醒:通电时线圈产生的自感电动势阻碍电流的增加与电流方向相反,此时含线圈L的支路相当于断开;断电时线圈产生的自感电动势与原电流方向相同,在与线圈串联的回路里,线圈相当于电源,它提供的电流从原来的逐渐减小,但流过灯泡A的电流方向与原来相反。

:如图所示,线圈L的自感系数很大,且其电阻可以忽

略不计,、是两个完全相同的小灯泡,随着开关S的闭合和断开的过程中,、的亮度变化情况是(灯丝不会断)( ) A.S闭合,亮度不变,亮度逐渐变亮,最后两灯一样亮;S断开,立即不亮,逐渐变亮

B.S闭合,亮度不变,很亮;S断开,、立即不亮 C.S闭合,、同时亮,而后逐渐熄灭,亮度不变;S断开,立即不亮,亮一下才灭

D.S闭合,、同时亮,而后逐渐熄灭,则逐渐变得更亮;S断开,立即不亮,亮一下才灭

解析:当S接通,L的自感系数很大,对电流的阻碍作用较大,和串接后与电源相连,和同时亮,随着L中电流的增大,L的电流电阻不计,L的分流作用增大,的电流逐渐减

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小为零,由于总电阻变小,总电流变大,的电流增大,灯变得更亮。当S断开,中无电流,立即熄灭,而电感L将要维持本身的电流不变,L与组成闭合电路,灯要亮一下后再熄灭,综上所述,选项D正确。 典型例题透析 题型一—— 1.

的应用

一般用于计算平均感应电动势;

般用于计算瞬时感应电动势。

2.若导体和磁场间无相对运动,磁通量的变化完全由磁场变化引起,感应电动势的计算只能用公式

3.求解某一过程(或某一段时间)中的感应电动势而平均速度无法求得时,应选用

1、如图所示,导线全部为裸导线,

半径为r的圆内有垂直于圆平面的匀强磁场,磁感应强度为B,一根长度大于2r的导线以

速率v在圆环上无摩擦地自左端匀速滑到右端,电路的固定电阻为R,其余电阻不计,求从圆环的左端滑到右端的过程中电阻R上的电流强度的平均值和通过电阻R的电荷量。

解析:做切割磁感线运动,有效切割长度在不断变化,用

难以求得平均感应电动势,从另一角度看,回路中的磁通

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量在不断变化,利用法拉第电磁感应定律求平均感应电动势。 从左端到右端磁通量的变化量 从左到右的时间:

根据法拉第电磁感应定律,平均感应电动势 所以,电路中平均感应电流 通过R的电荷量

【变式】如图所示,水平放置的平行金属导轨,相距0.50 m,左端接一电阻R =0. 20n,磁感应强度0.40 T,方向垂直于导轨平面的匀强磁场,导体棒垂直放在导轨上,并能无摩擦地沿导轨滑动,导轨和导体棒的电阻

均可忽略不计,当以4.0 的速度水平向右匀速滑动时,求: (1)棒中感应电动势的大小,并指出a、b哪端电势高? (2)回路中感应电流的大小;

(3)维持棒做匀速运动的水平外力F的大小。 解析:

(1)根据法拉第电磁感应定律,棒中的感应电动势为=0. 40×0. 50 ×4. 0 0. 80 V

根据右手定则可判定感应电动势的方向由a端电势高。

(2)感应电流大小为

4. 0 A。

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,所以

(3)由于棒受安培力,故外力故外力的大小为0. 8 N。

题型二——导体棒旋转切割磁感线问题

0. 8 N,

2、如图所示,长度为的金属杆,a端为周定转轴,在

磁感应强度为B的匀强磁场中,在垂直于B的平面内按顺时针方向以角速度做匀速圆周运动,试求金属杆中产生的感应电动势的大小。 解析:

解法一:金属杆做切割磁感线运动时,杆上各点的线速度大小不相同,因此应以杆上各点速度的平均值进行计算.当匀速转动时,a端速度为零,b端速度为

.杆上从a到b各点的速度

大小与各点的回转半径成正比,所以杆的平均切割速度为:

故杆上的感应电动势

【变式】如图所示,长L的金属导线上端悬挂于C点,下悬一小球A,在竖直向下的匀强磁场中做圆锥摆运动,圆锥的半顶角为,摆球的角速度为,磁感应强度为B,试求金属导线中产生的感应电动势。

解析:金属导线转一周所切割的磁感线与圆

锥底半径转动一周所切割的磁感线相同,所以金属导线切割磁感

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线的有效长度,该有效长度上各点平均切割速度

,所以金属导线中产生的感应电动势。

方法二:金属导线旋转一周切割的磁感线即穿过圆锥底面的磁感线,E

,旋转一周所需的时间

,所以

题型三——自感现象中的电磁感应

自感现象是电磁感应的特例,在分析这一现象时,必须抓住其电路的三大特点:

(1)自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化,可概括为“增反减同”。

(2)通过自感线圈的电流不能突变。(线圈与其他电路元件能构成回路)

(3)电流稳定时,自感线圈就是导体。

说明:自感现象中的通电,断电问题:有线圈组成的电路,通电的瞬间,由于自感作用,有线圈的部分电流为零,可看作瞬时断路;然后,线圈的自感电动势逐渐减小,通过它的电流逐渐增大;当电流稳定时,线圈相当于电路中的电阻。断电瞬间,若线圈是某闭合电路的一部分,由于自感,线圈中的电流与稳定时的电流相等,然后逐渐减弱至零。这一过程,线圈的作用相当于

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