高中物理奧賽必看講義--電磁感應(已修改)
2025-06-19 23:19 本頁面
【正文】 高中物理吧（）全站資源免費下載 電磁感應在第十部分，我們將對感應電動勢進行更加深刻的分析，告訴大家什么是動生電動勢，什么是感生電動勢。在自感和互感的方面，也會分析得更全面。至于其它，如楞次定律、電磁感應的能量實質(zhì)等等，則和高考考綱差別不大。第一講 基本定律一、楞次定律定律：感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化。注意點：阻礙“變化”而非阻礙原磁場本身；兩個磁場的存在。能量實質(zhì)：發(fā)電結(jié)果總是阻礙發(fā)電過程本身——能量守恒決定了楞次定律的必然結(jié)果?！纠}1】在圖101所示的裝置中，令變阻器R的觸頭向左移動，判斷移動過程中線圈的感應電流的方向?！窘庹f】法一：按部就班應用楞次定律；法二：應用“發(fā)電結(jié)果總是阻礙發(fā)電過程本身”。由“反抗磁通增大”→線圈必然逆時針轉(zhuǎn)動→力矩方向反推感應電流方向?！敬鸢浮可线叺碾娏鞣较虺鰜恚ㄏ逻呥M去）?！紝W員思考〗如果穿過線圈的磁場是一對可以旋轉(zhuǎn)的永磁鐵造成的，當永磁鐵逆時針旋轉(zhuǎn)時，線圈會怎樣轉(zhuǎn)動？〖解〗略?！即稹侥鏁r針?！聦嵣?，這就感應電動機的基本模型，只不過感應電動機的旋轉(zhuǎn)磁場是由三相交流電造就的。問題佯謬：在電磁感應問題中，可能會遇到沿不同途徑時得出完全相悖結(jié)論的情形，這時，應注意什么抓住什么是矛盾的主要方面?！纠}2】如圖102所示，在勻強磁場中，有圓形的彈簧線圈。試問：當磁感應強度逐漸減小時，線圈會擴張還是會收縮？【解說】解題途徑一：根據(jù)楞次定律之“發(fā)電結(jié)果總是阻礙發(fā)電過程本身”，可以判斷線圈應該“反抗磁通的減小”，故應該擴張。解題途徑二：不論感應電流方向若何，彈簧每兩圈都是“同向平行電流”，根據(jù)安培力的常識，它們應該相互吸引，故線圈應該收縮。這兩個途徑得出的結(jié)論雖然是矛盾的，但途徑二有不嚴謹?shù)牡胤?，因為導線除了受彼此間的安培力之外，還受到外磁場的安培力作用，而外磁場的安培力是促使線圈擴張的，所以定性得出結(jié)論事實上是困難的。但是，途徑一源于能量守恒定律，站的角度更高，沒有漏洞存在。【答案】擴張?！紝W員思考〗如圖103所示，在平行、水平的金屬導軌上有兩根可以自由滾動的金屬棒，當它們構(gòu)成閉合回路正上方有一根條形磁鐵向下運動時，兩根金屬棒會相互靠攏還是相互遠離？〖解〗同上。〖答〗靠攏。二、法拉第電磁感應定律定律：閉合線圈的感應電動勢和穿過此線圈的磁通量的變化率成正比。即ε= N物理意義：N為線圈匝數(shù)；有瞬時變化率和平均變化率之分，在定律中的ε分別對應瞬時電動勢和平均電動勢。圖象意義：在φ－t圖象中，瞬時變化率對應圖線切線的斜率?！纠}3】面積為S的圓形（或任何形）線圈繞平行環(huán)面且垂直磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動。已知勻強磁場的磁感應強度為B ，線圈轉(zhuǎn)速為ω，試求：線圈轉(zhuǎn)至圖194所示位置的瞬時電動勢和從圖示位置開始轉(zhuǎn)過90176。過程的平均電動勢?！窘庹f】本題是法拉第電磁感應定律的基本應用。求瞬時電動勢時用到極限= 1 ；求平均電動勢比較容易?！敬鸢浮緽Sω ； BSω 。動生電動勢a、磁感應強度不變而因閉合回路的整體或局部運動形成的電動勢成為動生電動勢。b、動生電動勢的計算在磁感應強度為B的勻強磁場中，當長為L的導體棒一速度v
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