章末复习课
[体系构建]
[核心速填]
1.感应电流的产生条件是闭合回路磁通量变化.
2.感应电流方向的判断
(1)回路磁感应强度变化时用楞次定律判断.
(2)研究导体棒切割磁感线时用右手定则判断.
3.感应电动势的大小
(1)法拉第电磁感应定律公式:E=n ,若磁感应强度变化:E=n·S;若线圈面积变化:E=n·B.
(2)导体棒切割磁感线:E=BLv,其中v为有效切割速度,L为有效切割长度.
4.互感和自感及涡流
(1)自感电动势总是阻碍原电流的变化.
(2)自感系数L与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯等因素有关.
(3)涡流是块状金属在变化的磁场中产生环形电流的现象.
电磁感应中的图象问题
图象
类型
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(1)磁感应强度B、磁通量Ф、感应电动势E、感应电流i、电压u、电量q随时间t变化的图象,即Bt图象、Фt图象、Et图象、it图象、ut图象、qt图象
(2)对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况,还常涉及感应电动势E和感应电流i随线圈位移x变化的图象,即Ex图象和ix图象
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问题
类型
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(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象
(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量
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应用
知识
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左手定则、安培定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿定律、相关数学知识等
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【例1】 如图所示,在空间中存在两个相邻的、磁感应强度大小相等、方向相反的有界匀强磁场,其宽度均为L.现将宽度也为L的矩形闭合线圈,从图示位置垂直于磁场方向匀速拉过磁场区域,则在该过程中,能正确反映线圈中所产生的感应电流或其所受的外力随时间变化的图象是( )
A B C D
D [当矩形闭合线圈进入磁场时,由法拉第电磁感应定律判断,当线圈处在两个磁场中时,两个边切割磁感线,此过程中感应电流的大小是最大的,所以选项A、B错误;由楞次定律可知,当矩形闭合线圈进入磁场和离开磁场时,磁场力总是阻碍线圈的运动,方向始终向左,所以外力F始终水平向右.安培力的大小不同,线圈处在两个磁场中时安培力最大,故选项D正确,C错误.]
[一语通关]
解决线框进出磁场问题的三点注意
(1)明确线框特点:线框形状及切割磁感线的有效长度.
(2)关注两个过程即可:进入磁场的过程;离开磁场的过程.
(3)注意两场过渡:若有两个不同的磁场,还需注意两条边分别在不同磁场时产生感应电流方向的关系.