题目列表(包括答案和解析)
3、磁通量的变化率Δφ/Δt
磁通量的变化率为 时间内磁通量的变化量,表示磁通量变化 。
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[例1] 如图12-1-2所示,两个同心圆形线圈a、b在同一平面内,其半径大小关系为ra<rb,条形磁铁穿过圆心并与圆面垂直,则穿过两线圈的磁通量、间的大小关系为( )
A、> B、=
C、< D、条件不足,无法判断
[解析]条形磁铁内部的磁感线全部穿过a、b两个线圈,而外部磁感线穿过b线圈的比穿过线圈的a要多,磁感线条数的代数和就越小.故A选项正确.
[答案] A
[规律总结] 若磁感线沿相反方向通过同一平面,则磁通量在数值上等于正、反磁感线的代数和,这就是所谓的净磁通.当B与S间存在夹角时,要用有效的面积计算磁通量.所谓有效面积,是指面积在与磁感应强度B垂直的方向上的投影.
[例2] 在磁感应强度为B的匀强磁场中,面积为S的线圈垂直磁场方向放置,若将此线圈翻转180°,那么穿过此线圈的磁通量的变化量是多少?
[解析]由于线圈发生了翻转,穿过线圈平面的磁通量情况相反。若规定开始时穿过线圈的磁通量为正,则线圈翻转180°后穿过线圈的磁通量应为负,那么穿过线圈磁通量的变化量为。同样也可以规定末态时穿过线圈的磁通量为正,则。
[规律总结] 若磁通量的变化量Δφ是指穿过面积末时刻的磁通量φ2与穿过这一面积初时刻的磁通量φ1之差,在计算Δφ时通常取绝对值,如果φ2与φ1反向,那么φ2与φ1的符号相反。
考点二 电磁感应现象
2、磁通量的变化Δφ
磁通量的变化量Δφ= .与感应电动势的大小无必然联系.由公式:φ=BScosθ可得磁通量发生变化的情况:
①B不变,S变化,引起φ变化:Δφ=
②B变化,S不变,引起φ变化:Δφ=
③B、S不变,它们之间的夹角θ发生变化:Δφ=
④B变化,S变化,可能引起φ变化(根据题目条件求)
磁通量φ是由B、S及角度θ共同决定的,磁通量的变化情况应从这三个方面去考虑
1、磁通量φ
磁感应强度B与 于磁场方向的面积S的 叫做穿过这个面积的磁通量,符号φ,国际单位 。定义式为:φ= 。
定义式φ=BS中的面积S指的是垂直于匀强磁场方向的面积,如果面积S与磁感应强度B不垂直,如图12-1-1,可将磁感应强度B向着垂直于面积S和平行于面积S和方向进行正交分解,也可以将面积向着垂直于磁感应强度B的方向投影。
设此时面积S与磁感应强度B的夹角为θ,则φ= 。
从磁感线角度认为在同一磁场中,磁感线越密的地方,也就是穿过单位面积的磁感线条数越多的地方,磁感应强度B越大。因此B越大,S越大,穿过这个面的磁感线条数就越多,磁通量就越大。所以磁通量反映穿过某一面积的磁感线条数的多少。
2.考点整合
考点一 磁通量、磁通量的变化及磁通量变化率
第1讲 电磁感应现象 愣次定律
★考情直播
1.考纲要求
考纲内容 |
能力要求 |
考向定位 |
1.电磁感应现象 2.磁通量 3.楞次定律 4.右手定则 |
1、知道电磁感应现象以及产生感应电流的条件。 2.理解磁通量的定义,理解磁通量的变化、变化率以及净磁通量的概念。 3.理解棱次定律的实质,能熟练运用棱次定律来分析电磁感应现象中感应电流的方向。 4.理解右手定则并能熟练运用该定则判断感应电流的的方向。 |
考纲对于电磁感应现象及磁通量均只作Ⅰ级要求,而对愣次定律则作了Ⅱ级要求.电磁感应现象这一考点,往往只要求考生能够区分哪些现象属于电磁感应现象,而磁通量则是为电磁感应定律作铺垫的,很少会单独考查.愣次定律及右手定则是分析电路中电流(电动势)方向的规律,是极为重要的方法,故必须理解并能从不同的角度加以灵活应用 |
内 容 |
要 求 |
说 明 |
1.电磁感应现象 2.磁通量 3.法拉第电磁感应定律 4.楞次定律 5.自感、涡流 |
Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅰ |
“电磁感应”是电磁学的核心内容之一,又是与电学、力学知识紧密联系的知识点,是高考试题考查综合运用知识能力的很好落脚点,本专题涉及三个方面的知识:一、电磁感应,电磁感应研究是其它形式有能量转化为电能的特点和规律,其核心内容是法拉第电磁感应定律和楞次定律;二、与电路知识的综合,主要讨论电能在电路中传输、分配,并通过用电器转化为其它形式的能量的特点及规律;三、与力学知识的综合,主要讨论产生电磁感应的导体受力、运动特点规律以及电磁感应过程中的能量关系。 |
20.在电场强度为E的匀强电场中,有一条与电场线平行的几何线,如图中虚线所示,几何线上有两个静止的小球A和B(均可看做质点),两小球的质量均为m,A球带电荷量+Q,B球不带电,开始时两球相距L,在电场力的作用下,A球开始沿直线运动,并与B球发生对碰撞,碰撞中A、B两球的总动能无损失,设在各次碰撞过程中,A、B两球间无电量转移,且不考虑重力及两球间的万有引力,问:
(1)A球经过多长时间与B球发生第一次碰撞?
(2)第一次碰撞后,A、B两球的速度各为多大?
(3)试问在以后A、B两球有再次不断地碰撞的时间吗?
如果相等,请计算该时间间隔T,如果不相等,请说明理由.
18.如图所示,在光滑绝缘水平桌面上有两个静止的小球A和B,B在桌边缘,A和B均可视为质点,质量均为m=0.2kg,A球带正电,电荷量q=0.1C,B球是绝缘体不带电,桌面离地面的高h=0.05m.开始时A、B相距L=0.1m,在方向水平向右、大小E=10N/C的匀强电场的电场力作用下,A开始向右运动,并与B球发生正碰,碰撞中A、B的总动能无损失,A和B之间无电荷转移.求:
(1)A经过多长时间与B碰撞?
(2) A、B落地点之间的距离是多大?
17.如图所示,L为竖直、固定的光滑绝缘杆,杆上O点套有一质量为m、带电量为-q的小环,在杆的左侧固定一电荷量为+Q的点电荷,杆上a、b两点到+Q的距离相等,Oa之间距离为h1,ab之间距离为h2,使小环从图示位置的O点由静止释放后,通过a的速率为.则下列说法正确的是( )
A.小环通过b点的速率为
B.小环从O到b,电场力做的功可能为零
C.小环在Oa之间的速度是先增大后减小
D.小环在ab之间的速度是先减小后增大
16.在真空中的光滑水平绝缘面上有一带电小滑块.开始时滑块静止.若在滑块所在空间加一水平匀强电场E1,持续一段时间后立即换成与E1相反方向的匀强电场E2.当电场E2与电场E1持续时间相同时,滑块恰好回到初始位置,且具有动能,在上述过程中,E1对滑块的电场力做功为W1,冲量大小为I1;E2对滑块的电场力做功为W2,冲量大小为I2.则( )
A.I1= I2 B.4I1= I2
C.W1= 0.25 W2 =0.75 D.W1= 0.20 W2 =0.80
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