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    电磁学的成就极大地推动了人类社会的进步.下列说法正确的是(  )

    魔方格
    A.甲图中,这是录音机的录音电路原理图,当录音机录音时,由于话筒的声电转换,线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场
    B.乙图电路中,开关断开瞬间,灯泡会突然闪亮一下,并在开关处产生电火花
    C.丙图中,在真空冶炼炉中,可以利用高频电流产生的涡流冶炼出高质量的合金
    D.丁图中,钳形电流表是利用电磁感应原理制成的,它的优点是不需要切断导线,就可以方便地测出通过导线中交变电流的大小

    本题信息:物理多选题难度一般 来源:未知
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本试题 “电磁学的成就极大地推动了人类社会的进步.下列说法正确的是( )A.甲图中,这是录音机的录音电路原理图,当录音机录音时,由于话筒的声电转换,线圈中变化...” 主要考查您对

电磁感应现象的综合应用

自感现象

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  • 电磁感应现象的综合应用
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电磁感应现象的综合应用:

电磁感应现象中的问题通常分为两类:一类是切割类问题,一类是磁变类问题。
1、电磁感应中的电路问题
在电磁感应中,切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势,该导体或回路就相当于电源,将它们接上电容器,便可使电容器充电;将它们接上电阻等用电器,便可对用电器供电,在回路中形成电流。因此,电磁感应问题往往与电路问题联系在一起。解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法是:
①用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向;
②画等效电路;
③运用全电路欧姆定律,串并联电路性质,电功率等公式联立求解。
2、电磁感应现象中的力学问题
(1)通过导体的感应电流在磁场中将受到安培力作用,电磁感应问题往往和力学问题联系在一起,基本方法是:
①用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向;
②求回路中电流强度;
③分析研究导体受力情况(包含安培力,用左手定则确定其方向);
④列动力学方程或平衡方程求解。
(2)电磁感应力学问题中,要抓好受力情况,运动情况的动态分析,导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→周而复始地循环,循环结束时,加速度等于零,导体达稳定运动状态,抓住a=0时,速度v达最大值的特点。
3、电磁感应中能量转化问题
导体切割磁感线或闭合回路中磁通量发生变化,在回路中产生感应电流,机械能或其他形式能量便转化为电能,具有感应电流的导体在磁场中受安培力作用或通过电阻发热,又可使电能转化为机械能或电阻的内能,因此,电磁感应过程总是伴随着能量转化,用能量转化观点研究电磁感应问题常是导体的稳定运动(匀速直线运动或匀速转动),对应的受力特点是合外力为零,能量转化过程常常是机械能转化为内能,解决这类问题的基本方法是:
①用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向;
②画出等效电路,求出回路中电阻消耗电功率表达式;
③分析导体机械能的变化,用能量守恒关系得到机械功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程。
4、电磁感应中图像问题
电磁感应现象中图像问题的分析,要抓住磁通量的变化是否均匀,从而推知感应电动势(电流)大小是否恒定。用楞次定律判断出感应电动势(或电流)的方向,从而确定其正负,以及在坐标中的范围。
另外,要正确解决图像问题,必须能根据图像的意义把图像反映的规律对应到实际过程中去,又能根据实际过程的抽象规律对应到图像中去,最终根据实际过程的物理规律进行判断。

轨道滑杆类问题的解法:

 1.轨道滑杆模型中的五类方程
(1)动力学方程
(2)电学方程
(3)电荷量方程
(4)动量方程
(5)能量方程
其中(1)(2)类方程常用来联立分析滑杆的速度、临界状态及条件。
(3)(4)(5)类方程能将位移、时间相联系,可用来求解电荷量、能量、时间、位移等问题。
2.常见的两种类型
(1)一根导体棒在导轨上滑动

(2)两根导体棒在导轨上滑动
①初速度不为零,不受其他水平外力的作用

②初速度为零,一杆受到恒定水平外力的作用


自感现象:

1、自感现象:由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。
①作用:阻碍原电流的增加,起延迟时间的作用。
②I的方向:I是增加的,I的方向与I相反;I是减小的,I的方向与I方向相同。
2、自感电动势:在自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。,自感电动势的大小取决于线圈自感系数和本身电流变化的快慢,自感电动势方向总是阻碍电流的变化。
3、自感系数:L为自感系数,描述线圈产生自感电动势大小本领的物理量。其单位为享,用H表示,1H=103mH=106mH。它的大小是由线圈本身决定,与通不通电流,电流的大小无关。线圈的横截面积越大,线圈越长,匝数越密,它的自感系数就越大。实际上它与线圈上单位长度的匝数n成正比,与线圈的体积成正比。除此外,线圈内有无铁芯起相当大的作用,有铁芯比没有铁芯,自感系数要大得多。
4、自感现象的应用和防止
(1)自感现象的应用——日光灯工作原理
①电路图

②起动器的作用:利用动触片和静触片的接通与断开起一个自动开关的作用,起动的关键就在于断开的瞬间;
③镇流器的作用:日光灯点燃时,利用自感现象产生瞬时高压;日光灯正常发光时,利用自感现象,对灯管起到降压限流作用。
(2)自感现象的防止:用双线绕法——产生反向电流,使磁场相互抵消。

通电自感和断电自感:



分析自感现象的基本方法:

因为自感现象是以发生自感的那部分电路的电流为主展开的分析,所以在研究自感问题时,应以电流的稳定分布为分析的基点,对电流的变化进行比较后展开分析。一般我们只研究电流从零增大到稳定值和由稳定值减小到零的情况。
1.自感电路中阻碍自感电流变化的原因
(1)当自感电路中电流增大时,增大的电流的能量转化为自感线圈中的磁场能量,而表现出阻碍这种增大的现象。
(2)当自感电路中电流减小时,自感线圈储存的磁场能量会释放出来,转化为电流的能量,而表现出阻碍这种减小的现象。
2.分析自感支路对其他并联支路的影响的步骤
(1)当电源接通,自感电路中电流由零开始增大的瞬时,相当于此电路中电阻突然增大到极大,等效于该支路在瞬时断开。
(2)当电源断开,自感电路中电流减小到零瞬时,此电路的电流会在一段短暂时间内维持原来大小。
(3)通过各支路的电路结构比较它们在稳定状态的电流大小。
(4)把自感线圈当做假想电源,其他支路与新电源的关系确定电路结构,确定电流的分配,再比较各支路新的电流与原来电流的大小关系,分析要处理的问题并得出结论:
3.自感中“闪亮”与“不闪亮”问题


速解自感问题的等效法:

1.通电自感的等效
在通电前线圈中电流为零。通电后线圈中的电流逐渐增大到稳定值。此过程中可将线圈等效为导体,其阻值由无穷大逐渐减小到其直流阻值。然后利用直流动态电路分析中“串反并同”的结论分析通电自感中发生的现象。
2.断电自感的等效
开关断开后,若通电自感线圈中的电流仍能形成通路,则流过自感线圈中的电流将从原来的数值沿原来的方向流动,流动中电流逐渐减小到零。断电的线圈可等效为一个电源,其电动势大小与其外电路有关,与通电线圈中电流有关。E=I(r+R)。当线圈中电流逐渐减小到零时,E逐渐减小到零。


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