物理选修3-2知识点总结.docx

..第四章:电磁感应【知识要点】; =BS·sin ;单位Wb,1Wb=1T·m2;标量,但有正负。,闭合电路中有感应电流的现象。如果电路不闭合只会产生感应电动势。(这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象,是 1831年法拉第发现的)。、闭合电路的磁通量发生变化。2、闭合电路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动。 (其本质也是闭合回路中磁通量发生变化) 。、概念:在电磁感应现象中产生的电动势;2、产生条件:穿过回路的磁通量发生改变,与电路是否闭合无关。3、方向判断:感应电动势的方向用楞次定律或右手定则判断。、内容:感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。ΔΦ2、公式:E=n,其中n为线圈匝数。t3、公式En中涉及到磁通量的变化量的计算,对的计算,一般遇到有两种情况:tBS,此式中(1).回路与磁场垂直的面积S不变,磁感应强度发生变化,由BS,此时EnB叫磁感应强度的变化率,若B是恒定的,t的即磁场变化是均匀的,产生的感应电动势是恒定电动势。tt(2).磁感应强度B不变,回路与磁场垂直的面积发生变化,则B·S,线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动产生交变电动势就属这种情况。3).磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率的区别三个量比磁通量较项目某时刻穿过物理意义 某个面的磁感线的条数大小 Φ=B·Scosθ若有相反方注意 向磁场,磁通量可能抵消磁通量的变化量 磁通量的变化率某段时间内穿过某个面的磁通量变化 穿过某个面的磁通量变化的快慢ΔΦ=Φ2-Φ1ΔΦ=·ΔΔΦSΔΦBBSttttΔΦ=·ΔSB开始时和转过180°时平面都与磁场垂既不表示磁通量的大小,也不表示变化的多少。实际上,它就是单匝线圈上产直,穿过平面的磁通量是一正一负,ΔΦΔΦ=2BS,而不是零生的电动势,即E=t注意:○1该式E n 中普遍适用于求平均感应电动势。t..○2E只与穿过电路的磁通量的变化率 / t有关, 而与磁通的产生、磁通的大小及变化方式、电路是否闭合、、导体垂直切割磁感线时,感应电动势可用 E=Blv求出,式中 l为导体切割磁感线的有效长度。(1)有效性:公式中的 l为有效切割长度,即导体与 v垂直的方向上的投影长度。甲图:l=cdsinβ;乙图:沿v1方向运动时,l=MN;沿v2方向运动时,l=0。丙图:沿v1方向运动时,l= 2R;沿v2方向运动时, l=0;沿v3方向运动时,l=R相对性:E=Blv中的速度v是相对于磁场的速度,若磁场也运动,应注意速度间的相对关系。2、导体不垂直切割磁感线时,即v与B有一夹角θ,感应电动势可用E=Blvsinθ求出。3、公式EBlv一般用于导体各部分切割磁感线的速度相同,对有些导体各部分切割磁感线的速度不相同的情况,如何求感应电动势?例:如图所示,一长为l的导体杆绕A点在纸面内以角速度匀速转动,转动ACB,求AC产生的感应电动势,的区域的有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为解析:AC各部分切割磁感线的速度不相等,vA0,vCl,且AC上各点的线速度大小与半径成正比,所以AC切割的速度可用其平均切割速度vvAvCvCl,故E12222Bl。24、Emn·B·S·——面积为S的纸圈,共n匝,在匀强磁场B中,以角速度匀速转动,其转轴与磁场方向垂直,则当线圈平面与磁场方向平行时,线圈两端有最大有感应电动势m。解析:设线框长为L,宽为d,以转到图示位置时,ab边垂直磁场方向向纸外运动切割磁感线,速度为v·d(圆运动半径为宽边d的一半)产生感应电动势2EBL·vd1BS·,a端电势高于b端电势。BL··221BS同理cd边产生感应电动势E。c端电势高于d端电势。。如果线圈n匝,则Emn·B·S·,M端电势高,N端电势低。参照俯示图:这位置由于线圈边长是垂直切割磁感线,所以有感应电动势最大值Em,如从图示位置转过一个角度,如果圆周运动线速度v,在垂直磁场方向的分量应为vcos,=n·B·S·cos(是线圈平面与磁场方向的夹角)。当线圈平面垂直磁场方向时,线速度方向与磁场方向平行,不切割磁感线,感应电动势为零。:计算感应电动势公式:如v是瞬时速度,则 为瞬时感应电动势。E BLv如v是平均速度,则 为平均感应电动势。..t是一段时间, 为这段时间内的平均感应电动势。E nt t o,为瞬时感应电动势。1BL2(导体绕某一固定点转动)2EEm n·BS·线圈平面与磁场平行时有感应电动势最大