电磁感应现象的一个结论与应用

一、电磁感应现象的结论在电磁感应现象中 ,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 ,设在时间 Δt内通过导线截面的电量为 q,则根据电流定义式 I=q/Δt及法拉第电磁感应定律 E=nΔΦ/Δt,得q=I·Δt=ER·Δ t=nΔΦRΔ t·Δt=nΔΦR .如果闭合电路是一个单匝线圈 (n=1 ) ,则q=ΔΦR.上式中 n为线圈的匝数 ,ΔΦ为磁通量的变化量 ,R为闭合电路的总电阻 .结论　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量 q仅由线圈的匝数 n、磁通量的变…     

例析电磁感应现象中感应电量的计算——兼谈公式q=Δφ/R的应用

当闭合回路中发生磁通量变化时,由于感应电场的作用使电荷发生定向移动而形成感应电流,在Δt时间内迁移的电量(感应电量)为:q=IΔt=RεΔt=RΔΔφtΔt=ΔRφ从此式可看出感应电量仅由回路总电阻和磁通量变化决定,与发生磁通量变化的时间无关,应用上述结论公式可使某些电磁感应问题的求解方便简捷,现通过分析两道上海高考题来加以说明。例1如图1所示,闭合线框的质量可忽略不计,将它从图示位置匀速拉出匀强磁场,若第一次用013s时间拉出,通过导线截面的电量为q1,第二次用019s时间拉出,通过导线截面的电量为q2,则q1∶q2=。(析19与92解年上海…     

例析法拉第电磁感应定律的电量表达式的应用

在电磁感应现象中,当导棒或线框受到安培力(尤其是变化的安培力)作用改变运动状态时,安培力(用平均值代替)的冲量I安=F安Δt=(BIL)Δt=BL(IΔt)=BLq.再由法拉第电磁感应定律E=nΔφΔt,结合q=IΔt,I=ER可得定律的电量表达式q=nΔφR.在相关问题中如果能将以上两个结论相结合,往往会有意想不到的效果.【例1】如图1所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道相距L=1m,两轨道之间用电阻R=2Ω连接,有一质量为m=0.5kg的导体杆静止地放在轨道上与两轨道垂直,杆及轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中,磁场方…     

电磁感应中的电荷量与热量的求法

1电荷量的求法1)利用法拉第电磁感应定律与电流的概念联合求解设某一回路的总电阻为R,在Δt时间内产生的感应电动势E=nΔΔtΦ,所以平均感应电流I=RE.根据I=tq,故通过电阻的电荷量q=IΔt=RE rΔt=n(R ΔΦr)ΔtΔt=nRΔ Φr.此式表明,感应电流电荷量只与线圈的匝数、回路磁通量     

感应电量的归类例析

在电磁感应中,当穿过闭合回路的磁通量发生变化时,闭合回路中将产生感应电流,回路中就有电荷的定向移动,因此,在有关电磁感应现象中,常常遇到求解感应电流通过导体截面的感应电量,解决此类问题的基本思路是:根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律求平均感应电流,再根据电流定义式 I=q/t 导求出通过导体截面的电量 q.下面笔者对有关感应电量的问题进行归类例析.     

安培力的冲量公式应用

电磁感应中的一个重要推论——安培力的冲量公式F△t=BLI△t=BLq=BL(△Φ)/R感应电流通过直导线时,直导线在磁场中要受到安培力的作用,当导线与磁场垂直时,安培力的大小为F=BLI.在时间△t内安培力的冲量 F△t=BH△t=BLq=BL△Φ/R,式中 q 是通过导体截面的电量.利用该公式     

q=（ΔΦ）/R是电磁感应中的一个有用结论

1 结论的导出 闭合线圈磁通量变化的过程中,流过线圈截面的电量q=?。设电路内平均感应电动势为(?),平均电流为I,经历时间Δt,则由法拉第磁感应定律有(?)=ΔΦ/Δt①,I=(?)/R②,再由电流强度定义得流过导线截面的电量q=IΔt③,三式联立可导出结论:q=ΔΦ/R。 2 妙用结论 ①直接引用结论 例1 如图1所示,闭合金属线框电阻不计,将它从图示位置匀速拉出匀强磁场,先后两次经历的时间之比为t1:t2=1:3,则两次通过线圈截面的电量q1:q1=?若先后拉动的速度之比为v1:v1=1:3呢?     

感应电量q=N△Ф/R等的推导与应用

在学习电磁感应现象时,常遇到求解感应电流通过导体截面的感应电量问题,解这一问题的基本思路是：根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律求平均感应电流Ⅰ,用电流Ⅰ乘以所用的时间出即为通过导体截面的电量q．常用的二级结论是q=N△Ф/R警．用初等数学可以证明。     

例谈用公式q=Δφ/R解题

在电磁感应现象中 ,当闭合电路在Δt时间内发生磁通量变化Δ 时 ,通过电路的感应电量q=I·Δt =ER·Δt=Δ R ,这一结论在求解有关物理量时会经常用到。1　求电量例 1　如图示 ,空间存在垂直于纸面的匀强磁场 ,在半径为a的圆形区域内外 ,磁场方向相反 ,磁感应强度的大小均为B。     

电磁感应中的等效电源和等效电路

在电磁感应现象中,只要穿过回路中的磁通量发生变化,回路中就产生感应电动势E=n△△Фt,此回路可等效为电源.当导体切割磁感线时,导体中产生感应电动势E=BLv,导体相当于电源.在处理电磁感应这类问题时,若明确等效电源,准确地画出等效电路,是迅速获解的关键.【例1】如图1所示,粗     

用传感器做感应电动势E=BLv的实验

在电磁感应现象中,研究感应电动势 E=n(Δφ)/(Δt)时,由于磁通量Φ=BS,所以磁通量的变化可能有3种情况:只有B的变化(E=n(SΔB)/(Δt));只有 S 的变化(E=n(BΔS)/(Δt));B 和 S 同时变化。但高中物理教学主要是让学生从前两个方面去理解和学习,其一是感生电动势:闭合回路与磁场间没有相对运动,而是磁场发生变化,导致闭合回路中磁通量发生变化而产生的感应电动势;其二是动生电动势:磁场不变,     

变化量ΔU、ΔI引起的思考

在电学计算中,加在某导体两端的电压变化时,电流也相应有了变化,但仍有两个问题值得思考。问题1这时导体的电阻是否变化呢?众所周知,导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度,与导体两端的电压U及导体中的电流I无关,所以当导体两端的电压变化ΔU时,导体中的电流变化ΔI,而导体的电阻不变,所以根据欧姆定律变形式R=IU可知R=ΔΔUI。例1一只电阻两端电压从3V增加到3.8V时,通过该电阻器的电流增加了0.2A,则该电阻器的电阻为解R=ΔΔUI=3.80V.2-A3V=4Ω。问题2这个导体的电功率是否变化了?由公…     

电磁感应现象中电量方面的计算归类

电磁感应现象是电磁学中的重要现象,由于电路中产生感应电流,那么通过导体横截面的电量也必然是一个热门话题,现就有关的习题归类如下:一、利用q=n△(?)/R直接求通过导体的电量【例1】匀强磁场的磁感应强度为B,方向坚直向上,在磁场中有一个总电阻为R,每边长为L的正方形金属框abcd,其中ab、cd边质量均为m,其它两边质量不计,cd边装有固定的水平轴,现将金属框从水平面位置无初速释放,如图所示,若不计一切摩擦,金属框经时间t刚好到达竖直面位置a’b’cd。     

谈通过导体截面感应电量的求解方法

在学习电磁感应现象时,常遇到求解感应电流通过导体截面的感应电量问题,解这一问题的基本思路是:根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律求平均感应电流I,利用电流I乘以所用的时间△t即为通过导体截面的电量q,但是由于题目所提供的物理情景、电路结构、磁通量的变化、初始条件等情况多种多样,导致采用的方法不同,下面以实例谈解法.     

电磁感应中电量和热量的计算

在电磁感应现象中，穿过闭合电路的磁通量发生变化，在回路中就会产生感应电流．对电路中任一截面，都有电量Q通过，同时电流通过电阻，要产生热量Q，这就是电磁感应中的电量和热量问题．为加以区别，通常电量用q表示，热量用Q表示．下面就电量和热量的计算方法和适用情形，分别加以说明．     

通过导体截面感应电量的求解方法

在学习电磁感应现象时，常遇到求解感应电流通过导体截面的感应电量问题．解这一问题的基本思路是：根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律求平均感应电流I，利用电流I乘以所用的时间△t即为通过导体截面的电量q．但是由于题目所提供的物理情景、电路结构、磁通量的变化、初始条件等情况多种多样，导致采用的方法不同，下面以实例谈解法．     

q=△Ф/R是电磁感应中的一个有用结论

1 结论的导出 闭合线圈磁通量变化的过程中,流过线圈截面的电量q=?.设电路内平均感应电动势为(∮),平均电流为I,经历时间△t,则由法拉第磁感应定律有(∮)=△Ф/△t①,I=(∮)/R②,再由电流强度定义得流过导线截面的电量q=I△t③,三式联立可导出结论:q=△Ф/R.     

"电磁感应"教学与复习中的三个疑问与辨析

在电磁感应现象的综合复习中,有如下三个方面的疑问值得辨析。(1)公式E=nΔΦ/Δt是定义式普遍适用而E=BLv只适用导体切割磁感线,但在应用于同     

第14讲 欧姆定律

知识梳理1.电阻(1)电阻表示导体对电流的阻碍作用.电阻用字母R表示,单位是欧姆,符号是Ω,常用单位还有千欧(kΩ)和兆欧(MΩ).1MΩ=106Ω;1kΩ=103Ω.(2)电阻的大小与导体的长度、横截面积、材料的种类和温度有关,电阻是导体本身的一种性质.对于同种材料制成的导体,其电阻的大小与长度成正比,与横截面积     

对非闭合电路中感应电动势的探讨

闭合回路中产生的感应电动势的大小可由法拉第电磁感应定律求得 .那么非闭合电路中的感应电动势大小如何求呢 ?一、几种说法一根导体棒垂直放在匀强磁场中 ,磁场均匀变化 .导体棒上有无感应电动势产生 ?感应电动势有多大 ?对该问题的回答常见有下列几种说法 .说法一　导体棒上没有感应电动势 ,因为导体棒的粗细不计 ,所以面积 S=0 ,磁通量Φ=BS=0 ,ΔΦΔt=0 .由法拉第电磁感应定律知E=ΔΦΔt=0 .说法二　有感应电动势产生 ,但大小不能确定 .如果我们设另有两根完全相同的导体棒与其构成正三角形且与磁场垂直 ,如图 1所示 ,此时三角形回…