产生正弦交流电的几种非典型方式

线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动时将产生正弦交流电,电动势表达式为e—nBSωsinc ωt（从中性面开始计时）,其中n为线圈匝数,B为磁感应强度,S为线圈面积,ω为线圈转动的角速度．这是产生正弦交流电的一种典型方式,除此之外,还有其他几种方式也能产生正弦交流电,本文将介绍几种产生正弦交流电的非典型方式．     

一道竞赛题的三种解法

题在如图1所示的直角坐标系中,有一塑料制成的半锥角为θ的圆锥体Oab．圆锥体的顶点在原点处,其轴线沿z轴方向．有一条长为l的细金属丝OP固定在圆锥体的侧面上,金属丝与圆锥体的一条母线重合．     

专题讲座之十一 交流电与电磁振荡(高二、高三)

1.正弦交流电当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴以角速度叫w匀速转动时,线圈中的电动势e按正弦规律变化.这种交流电叫正弦交流电,一般表达式为     

矩形线框转动切割问题分类例析

所谓线框转动切割,通常是指线框绕莱一固定轴在磁场中转动而切割磁力线。由于这类电磁感应难度较大,且问题涉及的知识点多,信息量大,综合性强。因此已成为高考命题中的热点内容。本文试就线框在匀强磁插,直线电流磁场,辐向磁场中转动切割的考题为例。给予分类解析与评述。 一、线框在匀强磁场中转动切割 例1.如图1所示,单匝闭合的线框在匀强磁场中以角速度ω绕中心轴OO＇逆时针匀速转动。已知线框的边长ab=cd=L_1=0.20米,bc=ad=L_2=0.10米,线框的电阻值R=0.50欧姆,角速度ω=300弧度/秒。匀强磁场磁感应强度的大小为B=0.50特斯拉,方向与转轴OO＇垂直,规定当线框平面与B垂直并且ab边在纸面前时,开始计算线框的转角θ。     

对一题追赶问题结论的管见

如图1所示,一根长为L的均匀细杆可以绕通过其一端的水平轴O在竖直平面内转动.杆最初处在水平位置.杆上距O为a处放一小物体B(可视为质点),杆与小物体最初均处于静止状态.若杆突然以匀角速度ω绕O轴转动,问当ω取什么值时,小物体与杆可能相遇?     

数理结合 相得益彰(高二、高三)

1.直角坐标方程化为极坐标方程 例1 如图1所示的金属导轨呈椭圆形,其方程为x2 y2/4=1,导轨垂直置于磁感应强度为B的匀强磁场中,导线OM以角速度ω绕椭圆中心O逆时针匀速旋转.当导线旋转到与x轴夹角为θ时,O点与导轨之间的电势差为多大? 分析 当导线旋转到图示位置时,导线切割磁感线的有效长度为l=OP,产生的感应电     

对称变换 等效替代——一个电磁感应问题的分析思路

[例1]如图1所示,匀强磁场充满在半径为γ的圆柱形区域内,其方向与圆柱的轴线平行.一根长为γ的细金属棒ab与磁场方向垂直地放在磁场区域内,杆的两端恰在圆周上,如果杆绕圆柱的轴线以角速度ω_0匀速转动.求棒中的感应电动势.     

产生正弦式交流电的模型

1．线框在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动 例1如图1所示,abcd是交流发电机的矩形线圈,ab=30cm,bc=10cm,共50匝,它在B=0．8T的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴沿顺时针方向匀速转动,     

公式E m=BSω应用范围的两则证明

平面线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴作匀速转动时 ,线圈中会产生按正弦规律变化的交变电动势 ,其最大值Ｅｍ =ＢＳω ,其中Ｂ为匀强磁场的磁感应强度 ,Ｓ为线圈所围面积 ,ω为线圈转动的角速度。此式是在矩形线圈绕其对称轴转动情况下得到的 ,对于转动轴不在对称轴上及线圈为其它任意形状的情况也是成立的。下面就这两种情况分别加以证明 :1　转轴不在对称轴上的情况如图 1所示 ,矩形线圈绕转轴ＯＯ′以角速度ω在磁感应强度为Ｂ的匀强磁场中作匀速转动 ,在图示位置产生的感应电动势最大 ,因为在ａｂ与ｃｄ中产生的感应电动势在同一…     

关于一道电磁感应习题的6点扩展

原题：如图1所示,矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴转动时,设线圈的两个边长分别是L1、L2,转动时角速度为ω,磁场强度为B．试证明：在图示位置时,线圈中的电动势为     

交流电的“四值”及其应用

一、最大值最大值是交流电在变化过程中所能达到的最大数值，常用大写字母加脚码m表示，如εm、Um、Im等．若线圈的面积为S，匝数为N，绕垂直于磁场的轴转动的角速度为ω，磁感应强度为B，则εm＝NBSω，并且在转轴垂直磁场方向时，εm与转轴位置的选取无关；在线圈面积S一定时，εm与线圈的形状无关．一般在讨论电容器的耐压值即电容器是否会击穿时用电压的最大值．例１某交流电的电压随时间的变化规律如图１所示．若将该交流电压加在１０μF的电容器上，则电容器的耐压值至少为＿＿＿＿＿V．解析要使电容器接入电路后不击穿，其耐压…     

浅谈交流电的四个值及其应用

交变电流的瞬时值、峰值、平均值及有效值是表征交流电特点的四个物理量.它们的物理意义不同,计算方法也不同,但又相互联系,有确定的数量关系.很多同学在理解应用上容易造成混乱,下面谈谈这四个值的理解与应用.一、瞬时值交变电流在某一时刻的值称为瞬时值,它反映了交流电在不同时刻的大小和方向.不同的时刻,它的大小和方向一般不同.因此在求某一时刻线圈某一边受到的安培力时应用瞬时值.【例1】如图1所示,矩形线框abcd在磁感应强度B=2T的匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的轴OO′以角速度ω匀速转动,线圈共100匝,ab长20cm,bc长40cm,负载为纯…     

对转棒切割磁力线运动等效速度的理解

在与均匀恒定磁场B垂直的平面内有一长为l的直导线ab,设导线绕a点以匀角速ω转动,转轴与B平行,求ab上的感生电动势的大小? 当角速度一定时,导线ab上各点的线速度v与半径r成正比(v=ωr),导线在单位时间内切割磁力线的条数可等效于导体以平均速度v=0+v_b/2在单位时间内平移切割磁力线的条数,感生电动势(?)=Blv=1/2 Blv_b =1/2Bωl~2.     

“三视图”在解物理题中的应用

例题1 如图1所示，有一半径为r的圆柱绕竖直轴OO’以角速度叫匀速转动,在圆柱体的左侧有一水平向右的匀强电场E，有一质量为m带正电q的小物体贴在圆柱面上．为了使小物体在圆柱面上沿竖直方向以速度v匀速下滑，需加一个磁场．小物体所受洛仑兹力、重力和摩擦力在一个平面内．求：(1)磁场的磁感应强度最小为多少?方向如何?(2)物体与圆柱间的动摩擦因数是多少?     

微分法在物理教学中的应用

在高中物理教学中适当增加微分应用的练习,能真实描述细微的过程,可加深对物理规律的理解,避免繁杂计算,提高解题准确性.培养学生运用数学知识解决物理问题的能力. 例1:用法拉第电磁感应定理推导正弦交流电的数学表达式. 分析:设面积为S的矩形线圈电阻为R,在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴,从中心面开始以角速度ω匀速转动时,t时间内线圈平面与中心面的夹角为θ=ωt,穿过线圈磁通量Ψ=SBcosωt,线圈中产生的感应电动势e等于磁通量的变化率的负值,则线圈中产生的感应电动势的表达式为:     

电磁感应中电荷量与电热问题的六种应对策略

电磁感应是高中物理中的主干知识,是高考的热点,电热与感应电荷量是电磁感应现象中的两个重要物理量,掌握这两个物理量的求解方法,并灵活应用,就能抓住电磁感应的本质,突破电磁感应综合型题目的难点.一、线圈在磁场中转动时感应电荷量与电热的计算问题例1边长为a的N匝正方形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中,以角速度ω绕垂直于磁感线的轴匀速转动,线圈的电阻为R.(1)求线圈从中性面开始转过90°角的过程中产生的热量.(2)求线圈从中性面开始转过90°角的过程中,通过导线截面的电荷量.解析(1)线圈在磁场中绕垂直于磁感线的轴转动时产生正弦…     

“另类”正弦式交流电

一个矩形线阁绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动时,线圈中就会产生正弦式交流电.正弦式交流电与生活实际,工、农业生产,科技发展,能源利用,国防建设等重大问题都紧密相联,因此,正弦式交流电是近几年高考的热点问题之一.那么,在其他的情况下能否产生正弦式交流电呢?下面举例说明,请同学们参考.     

小议ε=△φ/△t和ε=BLv

问题1:磁感应强度为B的匀强磁场中有一单匝线圈ABCD,以P为轴从线圈平面与磁力线平行位置开始,沿逆时针方向以ω弧度/秒的角速度匀速转动(图1)。设线圈所围成的面积为S,求t时刻的感生电动势。     

带电粒子在圆形有界磁场中运动的一个特例

问题:一个圆形匀强磁场区域,带电粒子从圆周上一点沿垂直于磁场方向射入磁场,若粒子的轨道半径与圆形磁场区域半径相同,则这些粒子将沿什么方向射出磁场?分析:如图1所示,一带电粒子以任意角从圆周上一点O沿垂直于磁场方向射入磁场,若粒子的轨道半径与圆形磁场区域半径相同时,轨道圆弧与磁场区域圆弧对应的两条半径线组成平行四边形(即四边形OO1AO2为平行四边形),带电粒子的速度方向总垂直于半径,因此带电粒子射出磁场时速度方向都平行于射入点磁场区域圆的切线(即平行于x轴),所以所有带电     

浅谈交变电流产生的机理

一提到正弦式或余弦式交流电的产生，大多数学生都很容易想到矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。其实除此方法外，我们还有好多方法能产生正弦或余弦式交流电。