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1、2022年高三物理考前贏分30天 第25天
1.法拉第電磁感應(yīng)定律
(1)內(nèi)容:由于穿過電路的磁通量發(fā)生變化而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢,其大小跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。
(2)公式: 其中n為線圈匝數(shù)。
(3)適用范圍:一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
(4)公式說明:
(ΙΙΙ)若線圈平面與B垂直,則
當(dāng)僅由B的變化引起,即S一定,則;
當(dāng)僅由S的變化引起,即 B一定,則。
但B、S都變化時,不能用來求解。
(5)注意區(qū)別:磁通量、磁通量的變化、磁通量的變化率。
(Ι)是狀態(tài)量,是閉合回路在某時刻(某位置)穿過回路的磁感線的條數(shù),當(dāng)磁場與回路平面垂直時,。
(ΙΙ)是過程量,
2、是表示回路從某一時刻變化到另一時刻磁通量的增量,即。
(ΙΙΙ)表示磁通量的變化快慢,即單位時間內(nèi)磁通量的變化,稱磁通量的變化率。
上述三個物理量的大小沒有直接關(guān)系,這一點與運動學(xué)中v、, 三者相似。
2.導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢計算
(1)導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的大?。?
(Ι)上式適用導(dǎo)體平動,l垂直v、B。
(ΙΙ)公式中L是導(dǎo)體切割磁感線的有效長度。θ是v與B的方向夾角,若θ=90°(v⊥B)時,則E=BLv;若θ=0°(v∥B)時,則E=0。
(2)旋轉(zhuǎn)切割問題:在勻強磁場B中,長為L的導(dǎo)體棒在垂直于磁場的平面內(nèi),以一端為軸,以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,切割磁感線產(chǎn)生
3、的感應(yīng)電動勢:。
3.比較感生電動勢與動生電動勢
感生電動勢
動生電動勢
含 義
由于磁場發(fā)生變化而在回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢
表示長為l的導(dǎo)體(無論閉合與否)做切割磁感線運動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢
大 小
非靜電力
感應(yīng)電場力
洛侖茲力
方 向
只能用楞次定律判別
可以用右手定則,也可用楞次定律判別
4.互感、渦流
(3)電磁阻尼:當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運動,感應(yīng)電流會使導(dǎo)體受到安培力作用,安培力總是阻礙導(dǎo)體運動的現(xiàn)象。
(4)如果磁場相對于導(dǎo)體運動,在導(dǎo)體中的感應(yīng)電流使導(dǎo)體受安培力的作用,安培力的作用使導(dǎo)體運動起來的現(xiàn)象。
補差糾錯
如圖, 一個
4、邊長為l的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場; 一個邊長也為l的正方形導(dǎo)線框所在平面與磁場方向垂直; 虛線框?qū)蔷€ab與導(dǎo)線框的一條邊垂直, ba的延長線平分導(dǎo)線框. 在t=0時, 使導(dǎo)線框從圖示位置開始以恒定速度沿ab方向移動, 直到整個導(dǎo)線框離開磁場區(qū)域. 以i表示導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的強度, 取逆時針方向為正. 下列表示i-t關(guān)系的圖示中, 可能正確的是
●常見錯解:D
●正確答案:C
●避錯策略:能正確理解導(dǎo)線框在磁場中運動時,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢部分對應(yīng)的有效長度.對于有兩部分導(dǎo)體棒同時切割磁感線,則應(yīng)同時考慮兩者的共同效果。
解題規(guī)范
如圖所示,兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在
5、水平桌面上,每根導(dǎo)軌每米的電阻為r0=0.10/m,導(dǎo)軌的端點P、Q用電阻可忽略的導(dǎo)線相連,兩導(dǎo)軌間的距離l=0.20m.有隨時間變化的勻強磁場垂直于桌面,已知磁感強度B與時間t的關(guān)系為B=kt,比例系數(shù)k=0.020T/s.一電阻不計的金屬桿可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動,在滑動過程中保持與導(dǎo)軌垂直.在t=0時刻,金屬桿緊靠在P、Q端,在外力作用下,桿以恒定的加速度從靜止開始向?qū)к壍牧硪欢嘶瑒?,求在t=6.0s時金屬桿所受的安培力.
考前贏分第25天 愛練才會贏
前日回顧
1.在沿水平方向的勻強磁場中,有一圓形金屬線圈可
6、繞沿其直徑的豎直軸自由轉(zhuǎn)動。開始時線圈靜止,線圈平面與磁場方向既不平行也不垂直,所成的銳角為α。在磁場開始增強后的一個極短時間內(nèi),線圈平面 ( )
A.維持不動 B.將向使α減小的方向轉(zhuǎn)動
C.將向使α增大的方向轉(zhuǎn)動 D.將轉(zhuǎn)動,因不知磁場方向,不確定α?xí)龃筮€是會減小
2.如題圖,粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈.當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過時,若線圈始終不動,則關(guān)于線圈受到的支持力FN及在水平方向運動趨勢的正確判斷是 ( )
A. FN先小于mg后大于mg,運動趨勢向左
7、B. FN先大于mg后小于mg,運動趨勢向左
C. FN先大于mg后大于mg,運動趨勢向右
D. FN先大于mg后小于mg,運動趨勢向右
當(dāng)天鞏固
1.如圖所示,平行于y軸的導(dǎo)體棒以速度v向右勻速直線運動,經(jīng)過半徑為R、磁感應(yīng)強度為B的圓形勻強磁場區(qū)域,導(dǎo)體棒中的感應(yīng)電動勢ε與導(dǎo)體棒位置x關(guān)系的圖像是 ( )
2.如圖所示,固定于水平桌面上的金屬框架cdef,處在豎直向下的勻強磁場中,金屬棒ab擱在框架上,可無摩擦滑動。此時adeb構(gòu)成一個邊長為l的正方形。棒的電阻為r,其余部分電阻不計。開始時磁感應(yīng)強度為B0。
(1)若從t = 0時刻起,磁感應(yīng)強度均勻增加,每秒增加為k,同時保持棒靜止,求棒中是感應(yīng)電流。在圖上標(biāo)出感應(yīng)電流的方向。
(2)在上述(1)情況中,始終保持棒靜止,當(dāng)t = t1秒末時需加的垂直于棒的水平拉力為多大?