2.知道自感系数是表示线圈本身特征的物理量,知道它的单位及其大小的决定因素。
1.知道什么是互感现象和自感现象。
4.6 互感和自感
★新课标要求
2、将“问题与练习”中的题目做在作业本上。
★教学体会
思维方法是解决问题的灵魂,是物理教学的根本;亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键,离开了思维方法和实践活动,物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花,水中月。
6.如图所示,A、B为大小、形状均相同且内壁光滑,但用不同材料制成的圆管,竖直固定在相同高度.两个相同的磁性小球,同时从A、B管上端的管口无初速释放,穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面.下面对于两管的描述中可能正确的是( )
A.A管是用塑料制成的,B管是用铜制成的
B.A管是用铝制成的,B管是用胶木制成的
C.A管是用胶木制成的,B管是用塑料制成的
D.A管是用胶木制成的,B管是用铝制成的
答案:AD
★课余作业
5.如图所示,在物理实验中,常用“冲击式电流计”来测定通过某闭合电路的电荷量.探测器线圈和冲击电流计串联后,又能测定磁场的磁感应强度.已知线圈匝数为n,面积为S,线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R,把线圈放在被测匀强磁场中,开始时线圈与磁场方向垂直,现将线圈翻转180°,冲击式电流计测出通过线圈的电荷量为q,由此可知,被测磁场的磁磁感应强度B=__________
答案:
4.如图所示,面积为0.2 m2的100匝线圈处在匀强磁场中,磁场方问垂直于线圈平面,已知磁感应强度随时间变化的规律为B=(2+0.2t)T,定值电阻R1=6Ω,线圈电阻R2=4Ω,求:
(1)磁通量变化率,回路的感应电动势;
(2)a、b两点间电压Uab
解析:(1)V
(2)
A
答案:(1)4V(2)2.4A
3.在匀强磁场中,ab、cd两根导体棒沿两根导轨分别以速度v1、v2滑动,如图所示,下列情况中,能使电容器获得最多电荷量且左边极板带正电的是( )
A.v1=v2,方向都向右
B.v1=v2,方向都向左
C.v1>v2,v1向右,v2向左
D.v1>v2,v1向左,v2向右
答案:C
2.穿过一个电阻为l Ω的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒钟均匀地减少2 Wb,则( )
A.线圈中的感应电动势一定是每秒减少2 V
B.线圈中的感应电动势一定是2 V
C.线圈中的感应电流一定是每秒减少2 A
D.线圈中的感应电流一定是2 A
答案:BD
☆感生电场与感生电动势
[例1] 如图所示,一个闭合电路静止于磁场中,由于磁场强弱的变化,而使电路中产生了感应电动势,下列说法中正确的是( )
A.磁场变化时,会在在空间中激发一种电场
B.使电荷定向移动形成电流的力是磁场力
C.使电荷定向移动形成电流的力是电场力
D.以上说法都不对
解析:根据麦克斯韦理论,变化的磁场产生电场,处在其中的导体,其内部的自由电荷在电场力作用下定向移动形成电流。
答案:AC
☆洛仑兹力与动生电动势
[例2]如图所示,导体AB在做切割磁感线运动时,将产生一个电动势,因而在电路中有电流通过,下列说法中正确的是( )
A.因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势
B.动生电动势的产生与洛仑兹力有关
C.动生电动势的产生与电场力有关
D.动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的
解析:如图所示,当导体向右运动时,其内部的自由电子因受向下的洛仑兹力作用向下运动,于是在棒的B端出现负电荷,而在棒的 A端显示出正电荷,所以A端电势比 B端高.棒 AB就相当于一个电源,正极在A端。
答案:AB
☆综合应用
[例3]如图所示,两根相距为L的竖直平行金属导轨位于磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,导轨电阻不计,另外两根与上述光滑导轨保持良好接触的金属杆ab、cd质量均为m,电阻均为R,若要使cd静止不动,则ab杆应向_________运动,速度大小为_______,作用于ab杆上的外力大小为____________
解析:应用感应电动势的计算式、安培力的计算式、物体的平衡知识求解。
解法一:因cd杆处于静止状态,故向上的安培力等于重力,即
①
回路中电流 ②
又 ③
联立①②③解得,方向竖直向上.
ab棒匀速运动时:
故
解法二:因 cd静止、ab匀速运动,两棒均处于平衡状态,取ab、cd两棒整体研究,ab、cd中电流等大、反向,故ab、cd所受安培力等大、反向,安培力之和为零.故.
又因cd静止,所以 ①
回路中电流 ②
又 ③
联立①②③解得,方向竖直向上。
答案:向上 2mg
★巩固练习
1.如图所示,一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动,当磁感应强度均匀增大时,此粒子的动能将( )
A.不变
B.增加
C.减少
D.以上情况都可能
解析:当磁场增强时,将产生如图所示的电场,带正电的粒子将受到这个电场对它的电场力作用,而动能增大。
答案:B
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