- 电磁感应高二物理
电磁感应高二物理的主要内容有:
1. 动生电动势:感应电流激发的磁场(涡旋电场)的性质;
2. 矩形线圈在匀强磁场中转动的感应电动势、感应电流的求解方法;
3. 感生电动势:电容器组、电感器组和磁场变化产生的感应电动势,磁场变化切割导线的产生的感应电动势。
此外,还有自感现象和变压器。具体内容还需要参考相应教材。
相关例题:
电磁感应高二物理例题:
【题目】一个矩形线圈在匀强磁场中转动,线圈的转速为每分钟1200转,当线圈平面与磁感线平行时,它经过中性面,此时线圈内的电流最大。设t=0时刻线圈平面与中性面重合,线圈匝数n=100,电阻R=10欧,线圈在转动过程中无感应电流,求:
(1)线圈从中性面开始计时,写出线圈中的瞬时感应电动势的表达式;
(2)线圈从中性面开始转动一周的过程中,通过电阻R的电荷量;
(3)线圈从中性面开始转动一周的过程中产生的总热量。
【答案】
(1)$E = nBS\omega t - \frac{1}{2}nBSw$;
(2)$q = \frac{nBS\omega}{2\pi}\sin(\omega t + \frac{\pi}{2})$;
(3)$Q = \frac{n^{2}B^{2}S^{2}\omega^{3}}{8\pi^{2}}t$。
【解析】
(1)当线圈从中性面开始转动时,感应电动势的瞬时值为$e = nBS\omega t - \frac{1}{2}nBSw$;
(2)线圈转动一周的过程中,通过电阻R的电荷量为$q = \frac{nBS\omega}{2\pi}\sin(\omega t + \frac{\pi}{2})$;
(3)线圈转动一周的过程中产生的总热量为$Q = \frac{n^{2}B^{2}S^{2}\omega^{3}}{8\pi^{2}}t$。
【分析】
本题考查了电磁感应定律的应用,根据法拉第电磁感应定律求解感应电动势和感应电流。
【方法】
根据法拉第电磁感应定律求解感应电动势和感应电流。
【总结】
本题考查了电磁感应定律的应用,关键要掌握法拉第电磁感应定律。
【例题分析】
电磁感应现象是电磁学中最重要的一章,也是高考的热点之一。解决电磁感应问题的方法一般步骤是:先根据磁通量变化看感应电流的大小和方向;再根据电流方向和导体运动情况确定安培力的大小和方向。解题时要注意题目中的隐含条件的分析。本题中线圈在中性面时磁通量最大,此时感应电动势最小;线圈转过中性面后,磁通量减小,此时感应电动势增大。解题时要注意题目中的隐含条件的分析。
【注意事项】
(1)当线圈在中性面时,磁通量最大,但感应电动势最小;当线圈转过中性面后,磁通量减小,但感应电动势增大。因此,线圈从中性面开始转动一周的过程中,感应电动势的方向改变两次。
(2)线圈转动过程中产生的热量与电流的变化关系密切。当电流最大时,产生的热量最多;当电流为零时,产生的热量最少。因此,解题时要根据电流的变化情况来确定热量的大小。
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