【步步高】（新課標(biāo)）2021屆高三物理二輪專題突破 倒數(shù)第6天 電磁感應(yīng)和交流電練習(xí)

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1、 倒數(shù)第6天　電磁感應(yīng)和交流電 1．產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？感應(yīng)電流的方向有哪幾種判定方法？感應(yīng)電流的大小如何表示？ 答案　(1)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化． (2)感應(yīng)電流的方向判斷 ①從“阻礙磁通量變化”的角度來看，表現(xiàn)出“增反減同”，即若磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反；若磁通量減小時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同． ②從“阻礙相對運動”的角度來看，表現(xiàn)出“來拒去留”，即“阻礙”相對運動． ③從“阻礙自身電流變化”的角度來看，就是自感現(xiàn)象． 在應(yīng)用楞次定律時一定要注意：“阻礙”不等于“反向”；“阻礙”不是“阻止”．

2、 ④右手定則：對部分導(dǎo)線在磁場中切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況，右手定則和楞次定律的結(jié)論是完全一致的．這時，用右手定則更方便一些． (3)感應(yīng)電流的大小 由法拉第電磁感應(yīng)定律可得I＝n或I＝nsin θ. 2．法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容是什么？公式E＝n在具體應(yīng)用中有兩種不同的表現(xiàn)形式，各在什么情況下應(yīng)用？你還知道哪些計算感應(yīng)電動勢的方法？ 答案　(1)內(nèi)容：閉合回路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一回路的磁通量的變化率成正比．公式E＝n. (2)兩種形式：①回路與磁場垂直的面積S不變，磁感應(yīng)強度發(fā)生變化，則ΔΦ＝ΔB·S.此時對應(yīng)的E＝n·S，此式中的叫磁感應(yīng)強度的變化率，等于B－t圖象

3、切線的斜率．若是恒定的，即磁場是均勻變化的，那么產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢就是恒定的． ②磁感應(yīng)強度B不變，回路與磁場垂直的面積發(fā)生變化，則ΔΦ＝B·ΔS.此時對應(yīng)的E＝nB，ΔS的變化是由部分導(dǎo)體切割磁感線所致．比如線圈繞垂直于勻強磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生交變電動勢就屬于這種情況． (3)計算感應(yīng)電動勢的其他方法 ①當(dāng)回路中的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運動時，E＝Blvsin θ. ②當(dāng)長為l的導(dǎo)體棒繞一個端點以角速度ω旋轉(zhuǎn)切割磁感線時，E＝Bl2ω. 3．導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的過程是能的轉(zhuǎn)化和守恒過程，這一過程中通過什么力做功？將什么形式的能轉(zhuǎn)化為電能？功和產(chǎn)生的電能有什么關(guān)系？ 答案　外

4、力對導(dǎo)體棒做功轉(zhuǎn)化為棒的機械能，同時，棒又克服安培力做功，將棒的機械能又轉(zhuǎn)化為電能，克服安培力做的功等于電能的增加． 4．請比較安培定則、左手定則、右手定則及楞次定律，并填寫下表. 基本現(xiàn)象 應(yīng)用的定 則或定律 運動電荷、電流產(chǎn)生磁場 安培定則 磁場對運動電荷、電流的作用力 左手定則 電磁感應(yīng) 部分導(dǎo)體切割磁感線運動 右手定則 閉合回路磁通量的變化 楞次定律 5.電磁感應(yīng)過程中的動態(tài)分析問題是力學(xué)和電學(xué)知識的結(jié)合，此類問題分析的基本方法和關(guān)鍵是什么？ 答案　(1)基本方法 ①用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動勢的大小和方向． ②求回路中的電流強度． ③

5、分析、研究導(dǎo)體受力情況(注意安培力用左手定則判定其方向)． ④列動力學(xué)方程或平衡方程求解． (2)動態(tài)問題分析要抓好受力情況、運動情況的動態(tài)進(jìn)行分析． 6．如何求解電磁感應(yīng)中感應(yīng)電荷的電荷量？感應(yīng)電荷量與哪些因素有關(guān)？ 答案　設(shè)在時間Δt內(nèi)通過導(dǎo)線截面的電荷量為q，則根據(jù)電流定義式及法拉第電磁感應(yīng)定律得： q＝I·Δt＝·Δt＝·Δt＝n 可見，在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，在時間Δt內(nèi)通過導(dǎo)線截面的電荷量q僅由線圈的匝數(shù)n、磁通量的變化量ΔΦ和閉合電路的電阻R決定，與磁通量發(fā)生變化的時間無關(guān)． 7．中性面的含義是什么？線圈通過中

6、性面時有何性質(zhì)和特點？ 答案　(1)中性面：當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)動至垂直于磁感線位置時，各邊都不切割磁感線，感應(yīng)電動勢為零，即線圈中沒有感應(yīng)電流，這個特定位置叫做中性面． (2)性質(zhì)和特點 ①線圈通過中性面時，磁感線垂直于該時刻的線圈平面，所以磁通量最大，磁通量的變化率為零； ②線圈平面每次轉(zhuǎn)過中性面時，線圈中感應(yīng)電流方向改變一次，線圈轉(zhuǎn)動一周通過中性面兩次，故一個周期內(nèi)線圈中電流方向改變兩次； ③線圈平面處于跟中性面垂直的位置時，線圈平面平行于磁感線，磁通量為零，磁通量的變化率最大，感應(yīng)電動勢、感應(yīng)電流均最大，電流方向不變． 8．下面的表格是關(guān)于交變電流“四值”的比較，請完成填空. 物

7、理量 物理含義 重要關(guān)系式 使用情況及說明 瞬時值 交變電流某一時刻的值 e＝________ i＝________ 計算線圈某一時刻受力情況 最大值 最大的瞬時值 Em＝______ Im＝ 電容器的擊穿電壓 有效值 跟交變電流的________等效的恒定電流值 對于正(余)弦交流電有： Em＝____E Um＝____U Im＝____I (1)計算與電流熱效應(yīng)有關(guān)的量 (2)電氣設(shè)備銘牌上所標(biāo)的值 (3)保險絲的熔斷電流 (4)交流電表的示數(shù) 平均值 交變電流圖象中的圖線與時間軸所圍的______與______的比值 ＝Bl ＝ 計算通過電路截面的電荷量 答案　NBSωsin ωt　　NBSω　熱效應(yīng)　　　　面積　時間 9．理想變壓器動態(tài)變化問題的分析思路是什么？ 答案　 I2I1P1 4