- 电磁感应高三物理
电磁感应是高三物理的重要内容,其中包含以下几个重要的知识点:
1. 电磁感应基本规律:包括法拉第电磁感应定律、楞次定律等。法拉第电磁感应定律描述的是感应电动势与磁通量变化量的关系,而楞次定律则确定了感应电流的方向。
2. 右手定则:用于判断感应电流的方向。
3. 电磁感应现象在生活和工程中的应用:例如发电机、变压器、电子滤波器等。
4. 磁场及电场:这部分内容涉及到磁场和电场线的性质、磁场对电流的作用等知识点。
5. 磁场能量的转化:电磁感应现象可以引起磁场能量的转化。
此外,还有电磁感应中的一些高级概念,如动生电动势和感生电动势、趋肤效应和集肤效应等,也是需要掌握的内容。
相关例题:
电磁感应高三物理例题:
【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,磁通量为零。设t=0时刻线圈平面与中性面重合,线圈从中性面开始转动,经过四分之一周期,求:
1. 电流方向发生的变化次数;
2. 电流大小的变化情况;
3. 线圈边长为0.2m的正方形导线框处于中性面位置时,导线框中产生的感应电动势和感应电流。
【答案】
1. 电流方向发生的变化次数为两次。
2. 电流大小先增大后减小。
3. 当线圈处于中性面位置时,感应电动势最大,感应电流为零。
【解析】
线圈在中性面时,线圈内磁通量最小,但变化率最大,此时电流方向发生改变,所以电流变化两次。由于在中性面位置时,线圈平面每经过中性面位置,线圈内磁通量方向改变一次,所以感应电动势的方向也发生改变一次。由于线圈转速为每分钟1200转,所以每经过四分之一周期,线圈转过90度角,此时磁通量变化率最大,感应电动势最大。
线圈边长为0.2m的正方形导线框处于中性面位置时,感应电动势最大,感应电流为零。因为此时磁通量为零,但变化率最大,根据法拉第电磁感应定律可知此时感应电动势最大。由于此时线圈中没有电流,所以感应电流为零。
【分析】
本题考查了电磁感应定律的应用和交流电的有效值计算问题。解题的关键是知道线圈在中性面位置时,磁通量变化率最大,感应电动势最大。
【例题延伸】如果线圈转速增大一倍,其他条件不变时,感应电动势和感应电流的大小如何变化?
【解答延伸】如果线圈转速增大一倍时,感应电动势和感应电流的大小也增大一倍。因为转速增大后,每秒钟线圈转过的角度也增大了一倍,所以每经过四分之一周期的时间也缩短了一倍,即磁通量变化率增大了一倍。根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势增大了一倍。由于此时线圈中没有电流,所以感应电流也增大了一倍。
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