回归原点12 电磁感应 1.法拉第电磁感应定律:E=n 【说明】 (1)磁感应强度B不变,线圈面积S均匀变化时,E=nB·。 (2)线圈面积S不变,磁感应强度B均匀变化时,E=n·S,为B t图像上某点切线的斜率的绝对值。 2.导线切割磁感线时的感应电动势 (1)B、l、v两两垂直时,E=Blv。 (2)导线的运动方向与磁感线方向夹角为θ时,E=Blv sin θ。如图所示。 (3)长为l的导体棒ab以b为圆心,以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动时,E=Bl2ω。 (4)感应电荷量:q=Δt,而,则q=n。 3.自感现象 (1)自感电动势的方向:当原电流增大时,自感电动势的方向与原电流方向相反;当原电流减小时,自感电动势的方向与原电流方向相同(即增反减同)。 (2)自感电动势的大小:E=L,其中L是自感系数,简称自感或电感,单位为亨利,符号为H。 1.楞次定律中“阻碍”作用 2.解决电磁感应中的动力学问题的一般思路———先电后力” 3.分析电磁感应图像问题时的三个关注 (1)关注初始时刻:如初始时刻的感应电流是否为0,是正方向还是负方向。 (2)关注变化过程:电磁感应发生的过程分为几个阶段,这几个阶段是否和图像变化相对应。 (3)关注大小、方向的变化趋势:看图像斜率的大小、图像的曲直是否和物理过程相对应。 4.电磁感应中的能量问题 (1)电磁感应中的能量转化 安培力做功 (2)求解焦耳热Q的三种方法 焦耳热Q的三种求法 5.导轨滑杆模型问题 (1)分析步骤 ①确定等效电源,计算电动势E、内阻r。 ②分析电路结构,计算电流,以便计算安培力。 ③分析研究对象(杆、框等)受力情况,画受力平面图。 ④由力与运动关系,确定运动性质,分析能量转化情况。 (2)涉及的五类方程 ①动力学方程:F合=ma或F合=0。 ②电学方程:I=(E=E电源±E感,外电路为纯电阻电路)。 ③电荷量方程:q=Δt为平均电流,无外加电源时q=n)。 ④动量方程:F合t=Δp(或m1v1+m2v2=)。 ⑤能量方程:F合x=ΔEk。 其中①②方程常用来联立分析滑杆的速度、临界状态及条件、解决极值问题等,③④⑤方程可用来求解电荷量、能量、时间、位移等问题。 [典例1] (人教版选择性必修第二册P29T1改编)(2024·北京卷)如图所示,线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上,下列说法正确的是( ) A.闭合开关瞬间,线圈M和线圈P相互吸引 B.闭合开关,达到稳定后,电流表的示数为0 C.断开开关瞬间,流过电流表的电流方向由a到b D.断开开关瞬间,线圈P中感应电流的磁场方向向左 [听课记录] [典例2] (人教版教材选择性必修第二册P44T3改编)如图所示,L是自感系数很大、电阻很小的线圈,P、Q是两个相同的小灯泡,开始时,开关S处于闭合状态,P灯微亮,Q灯正常发光,断开开关( ) A.P与Q同时熄灭 B.P比Q先熄灭 C.Q闪亮后再熄灭 D.P闪亮后再熄灭 [听课记录] [典例3] (人教版教材选择性必修第二册P47B组T5改编)如图所示,A是一边长为l的正方形闭合线框,其总电阻为R,以恒定的速度v沿x轴运动,并穿过一宽度为3l的匀强磁场区域,运动过程中线框平面与 ... ...
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