电磁感应
面积为 S)时,按照磁感应强度的定义 B和 B’合矢量的大小为 |BB’|,穿过平面S的磁通量为 |BB’|S= |BSB’S|= |ΦΦ’|。 磁通量的意义可用磁感线的条数形象地说明,所以穿过平面 S的磁通量 |ΦΦ’|可以理解为相反方向穿过平面 S的磁感线相抵消之后剩余的磁感线的条数。 例: 如图所示,在条形磁铁中部垂直套有 A、 B 两个圆环,试分析穿过 A环、 B环的磁通量谁大。 : 由
【 例 1】 如图 1266所示,用铝板制成的 “ U”型框,将一质量为 m的带电小球,用绝缘线悬挂在框的上方,让整体在垂直于水平方向的匀强磁场中,向左以速度 v匀速运动,悬挂拉力为 T,则 (A) , T=mg 大小,可使 T=0 , T< mg ,无法确定 能力 思维 方法 【 解析 】 此题侧重于受力分析 .当框向左运动时,框的右边做切割磁感线运动,而产生感应电动势,其大小
,并且以 ,水平导轨不计电阻、且不计摩擦阻力,宽为 ,在导轨上搁一导体,电阻 R0=,并用水平细绳通过定滑轮吊着质量为 M=2kg的重物,电阻R=,则经过多少时间能吊起重物 ?(L=) 图 1234 能力 思考 方法 【 例 1】 如图 1235所示,边长为 a的正方形闭合线框 ABCD在匀强磁场中绕 AB边匀速转动 ,磁感应强度为 B,初始时刻线框所在面与磁感线垂直 ,经过 t小时转过
移 30m、 130m时,线圈中产生的电流 I1= I2=;由感应电流公式 I=nBLv/R可得: v1=I1R/nBL=12m/s; v2=I2R/nBL=15m/s; (2)加速度 a=( v22v12) /2s=( 152122) /2(13030)=; 能力 思维 方法 【 解题回顾 】 这类问题初看难以把握, 而真正的关键是能否将实际模型转化为纯 物理模型,从实际模型中去寻找真正的物
均不变,穿过 P的磁通量不变,所以此两个过程中无电磁感应现象, P对桌面的压力等于重力,所以 B项错 D项对; 能力 思维 方法 Q中电流在 BC时段时先减小后增加,P中磁通量先减小后增加,所以 P、 Q间先是相互吸引后相互排斥,则 P对桌面的压力先是小于重力后是大于重力;但值得注意的是在 t3时刻 Q中无电流,此时尽管 P中有电流,但两环之间也无相互作用力,所以此时刻 P对桌面的压力等于重力
. 如:永磁铁与线圈的靠近或远离 . 电磁铁 (螺线管 )内电流的变化 . 2. 回路的有效面积变化 . (1)回路面积变化:如闭合线圈部分导线切割磁感线 . 如图甲所示 . (2)回路平面与磁场夹角变化:如线圈在磁场中转动 . 如图乙所示 . 例 1 磁通量变化的计算 , 一般有下列三种情况: (1)磁感应强度 B不变 , 有效面积 S变化 ,则 ΔΦ= Φt- Φ0= BΔS. 如图所示 ,
BL v4 R (2 )3 BL v4 ( 3 )BL v4 ►变式训练 2. 如图所示 , MN、 PQ是间距为 L的平行金属导轨 , 置于磁感强度为B, 方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中 , M、 P间接有一阻值为 R的电阻 . 一根与导轨接触良好 、有效阻值也为 R的金属导线 ab垂直导轨放置 , 并在水平外力 F的作用下以速度 v向右匀速运动 , 则 (不计导轨电阻 )(C) A.
S可得:Δ BΔ t=m g dm q S, 选项 B 正确;当下极板向上移动时 , 两极板间距减小 , 由 E =Ud可知 , 场强变大 , 则 mg <qUd, 故带电微粒将向上加速运动 , 选项 C 正确;开关断开时 , 电容器两极板间电压不变 , 故带电微粒仍静止 , 选项 D 错误. 答案: BC ►变式训练 1. 一个共有 10匝的闭合矩形线圈 , 总电阻为 10 Ω、 面积为 m2
. A 当磁场增大时,由楞次定律和右手螺旋定则知,感生电场沿逆时针方向,带负电的小球在电场力作用下沿顺时针方向运动. 6 . ( 1)m g R sin θB2L2 ( 2) P = mg si n θ 2RB2L2 解析: ( 1) mg sin θ = BIL =B2L2vmR得 vm=m g R sin θB2L2 ; ( 2) P = F vm = mg si n θ vm= mg
的大小和方向 , 有下列两种情况: ① 若回路面积丌变 , 磁感应强度变化时 , 用楞次定律确定感应电流的方向 , 用 E = nΔ ΦΔ t 确定感应电动势大小的变化 ; ② 若磁场丌变 , 导体杆切割磁感线 , 用右手定则判断感应电流的方向 , 用 E= BLv确定感应电动势大小的变化 . (4)涉及受力问题 , 可由安培力公式 F= BIL和牛顿运动定律等规律写出有关函数关系式 .