2014届高考物理二轮知识回扣清单倒数第9天

倒数第9天 电磁感应和交流电

1．产生感应电流的条件是什么？感应电流的方向有哪几种判定方法？感应电流的大小如何表示？

答案 (1)产生感应电流的条件 穿过闭合电路的磁通量发生变化． (2)感应电流的方向判断

①从“阻碍磁通量变化”的角度来看，表现出“增反减同”，即若磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；若磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同．

②从“阻碍相对运动”的角度来看，表现出“来拒去留”，即“阻碍”相对运动． ③从“阻碍自身电流变化”的角度来看，就是自感现象．

在应用楞次定律时一定要注意：“阻碍”不等于“反向”；“阻碍”不是“阻止”． ④右手定则：对部分导线在磁场中切割磁感线产生感应电流的情况，右手定则和楞次定律的结论是完全一致的．这时，用右手定则更方便一些．

(3)感应电流的大小

BlvΔΦ

由法拉第电磁感应定律可得I＝n或I＝nsin θ.

RΔtR

ΔΦ

2．法拉第电磁感应定律的内容是什么？公式E＝n在具体应用中有两种不同的表现形

Δt式，各在什么情况下应用？你还知道哪些计算感应电动势的方法？

答案 (1)内容：闭合回路中感应电动势的大小，跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正ΔΦ

比．公式E＝n.

Δt

(2)两种形式：①回路与磁场垂直的面积S不变，磁感应强度发生变化，则ΔΦ＝ΔB·S.此ΔBΔBΔB时对应的E＝n·S，此式中的叫磁感应强度的变化率，等于B－t图象切线的斜率．若是

ΔtΔtΔt恒定的，即磁场是均匀变化的，那么产生的感应电动势就是恒定的．

②磁感应强度B不变，回路与磁场垂直的面积发生变化，则ΔΦ＝B·ΔS.此时对应的E＝ΔS

nB，ΔS的变化是由部分导体切割磁感线所致．比如线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动产Δt生交变电动势就属于这种情况．

(3)计算感应电动势的其他方法

①当回路中的一部分导体做切割磁感线运动时，E＝Blvsin θ.

1

②当长为l的导体棒绕一个端点以角速度ω旋转切割磁感线时，E＝Bl2ω.

2

3．导体切割磁感线产生感应电流的过程是能的转化和守恒过程，这一过程中通过什么力做功？将什么形式的能转化为电能？功和产生的电能有什么关系？

答案 外力对导体棒做功转化为棒的机械能，同时，棒又克服安培力做功，将棒的机械能又转化为电能，克服安培力做的功等于电能的增加．

4．请比较安培定则、左手定则、右手定则及楞次定律，并填写下表.

基本现象 应用的定 则或定律 运动电荷、电流产生磁场 磁场对运动电荷、电流的作用力 电磁 感应 部分导体切割磁感线运动 闭合回路磁通量的变化 安培定则 左手定则 右手定则 楞次定律 5.电磁感应过程中的动态分析问题是力学和电学知识的结合，此类问题分析的基本方法和关键是什么？

答案 (1)基本方法

①用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向． ②求回路中的电流强度．

③分析、研究导体受力情况(注意安培力用左手定则判定其方向)． ④列动力学方程或平衡方程求解．

(2)动态问题分析要抓好受力情况、运动情况的动态进行分析．

6．如何求解电磁感应中感应电荷的电荷量？感应电荷量与哪些因素有关？

答案 设在时间Δt内通过导线截面的电荷量为q，则根据电流定义式及法拉第电磁感应定律得：

EnΔΦΔΦq＝I·Δt＝·Δt＝·Δt＝n

RRΔtR

可见，在电磁感应现象中，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流，在时间Δt内通过导线截面的电荷量q仅由线圈的匝数n、磁通量的变化量ΔΦ和闭合电路的电阻R决定，与磁通量发生变化的时间无关．

7．中性面的含义是什么？线圈通过中性面时有何性质和特点？

答案 (1)中性面：当线圈平面转动至垂直于磁感线位置时，各边都不切割磁感线，感应电动势为零，即线圈中没有感应电流，这个特定位置叫做中性面．

(2)性质和特点

①线圈通过中性面时，磁感线垂直于该时刻的线圈平面，所以磁通量最大，磁通量的变化率为零；

②线圈平面每次转过中性面时，线圈中感应电流方向改变一次，线圈转动一周通过中性

面两次，故一个周期内线圈中电流方向改变两次；

③线圈平面处于跟中性面垂直的位置时，线圈平面平行于磁感线，磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势、感应电流均最大，电流方向不变．

8．下面的表格是关于交变电流“四值”的比较，请完成填空. 物理量 瞬时值 物理含义 交变电流某一时刻的值 重要关系式 e＝________ i＝________ Em＝______ 最大值 最大的瞬时值 EmIm＝ R＋r对于正(余)弦交流跟交变电流的________等效的恒定电流值 电有： Em＝____E Um＝____U Im＝____I 交变电流图象中的图线平均值 与时间轴所围的______与______的比值 答案 NBSωsin ωt 2

I＝E＝Blv E电容器的击穿电压 使用情况及说明 计算线圈某一时刻受力情况 (1)计算与电流热效应有关的量 (2)电气设备铭牌上所标的值 (3)保险丝的熔断电流 (4)交流电表的示数 计算通过电路截面的电荷量 有效值 R＋r2

NBSωsin ωt NBSω 热效应

R＋r

2 面积 时间

9．理想变压器动态变化问题的分析思路是什么？

答案

I2―――――――→I1――――→P1 决定决定 P1＝P2?I1U1＝I2U2?

P1＝I1U1

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