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电磁感应公式总结的解释和例题

更新时间:2024-06-27 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

电磁感应公式总结的解释和例题


电磁感应公式总结是指对电磁感应中的基本公式进行总结,包括感应电动势E与磁通量Φ、磁通量变化量ΔΦ、磁感应强度B、切割速度v以及时间t之间的关系。这些公式在电磁感应现象中非常重要,可以用来计算感应电动势的大小和方向,以及描述磁通量变化的速度和趋势。JhM物理好资源网(原物理ok网)


电磁感应公式总结例题或考题JhM物理好资源网(原物理ok网)

【例1】(2022·湖南长沙)如图所示,矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴匀速转动,线圈匝数n=4,电阻R=R′,线圈转动的角速度为ω。下列说法正确的是( )JhM物理好资源网(原物理ok网)

A. 线圈中产生的感应电动势瞬时值为e=4NBSωsinωtJhM物理好资源网(原物理ok网)

B. 线圈中产生的感应电动势瞬时值表达式为e=4NBSωcosωtJhM物理好资源网(原物理ok网)

C. 线圈从中性面开始计时,线圈中感应电动势瞬时值为零时,线圈中电流方向发生改变JhM物理好资源网(原物理ok网)

D. 线圈从中性面开始计时,线圈中感应电动势瞬时值为零时,线圈中电流方向不变JhM物理好资源网(原物理ok网)

【分析】JhM物理好资源网(原物理ok网)

本题考查了交流电的描述,根据交流电的表达式,可知知道其最大值,以及线圈转动的角速度等物理量,然后进一步求出其它物理量,如有效值、周期、频率等。对于交流电的产生和描述要正确理解,要会推导交流电的表达式,明确交流电表达式中各个物理量的含义。JhM物理好资源网(原物理ok网)

【解答】JhM物理好资源网(原物理ok网)

A.由图可知,线圈从中性面开始计时,线圈中产生的感应电动势瞬时值为e=4NBSωsinωt,故A正确;JhM物理好资源网(原物理ok网)

B.由图可知,线圈从中性面开始计时,线圈中产生的感应电动势瞬时值表达式为e=4NBSωcos(ωt+π/2),故B错误;JhM物理好资源网(原物理ok网)

CD.线圈从中性面开始计时,线圈中感应电动势瞬时值为零时,线圈中电流方向发生改变,故C正确,D错误。JhM物理好资源网(原物理ok网)

故选AC。JhM物理好资源网(原物理ok网)

【电磁感应】JhM物理好资源网(原物理ok网)

$E = N\frac{\Delta\phi}{\Delta t}$(平均电动势)JhM物理好资源网(原物理ok网)

$E = \frac{d}{dt}Φ$(瞬时电动势)JhM物理好资源网(原物理ok网)

$E_{m} = NBS\omega$(最大值)JhM物理好资源网(原物理ok网)

$E_{m} = \frac{4\pi kd}{T}$(矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时的最大值)JhM物理好资源网(原物理ok网)

$I = \frac{E}{R + r}$(有效值)JhM物理好资源网(原物理ok网)

$T = \frac{2\pi}{\omega}$(周期)JhM物理好资源网(原物理ok网)

$f = \frac{1}{T}$(频率)JhM物理好资源网(原物理ok网)

【分析】JhM物理好资源网(原物理ok网)

根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势的瞬时表达式;根据交流电的表达式求出最大值和有效值。JhM物理好资源网(原物理ok网)

【例2】(2023·湖南长沙)如图所示,矩形闭合导线框abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴匀速转动,线框匝数n=4匝,电阻R=R′,线圈转动的角速度为ω。下列说法正确的是( )JhM物理好资源网(原物理ok网)

A. 穿过线框的磁通量随时间均匀变化JhM物理好资源网(原物理ok网)

B. 线圈转过中性面时感应电流方向发生改变JhM物理好资源网(原物理ok网)

C. 线圈从中性面开始计时,穿过线框的磁通量最大时,线圈中电流方向发生改变JhM物理好资源网(原物理ok网)

D. 线圈从中性面开始计时,穿过线框的磁通量为零时,线圈中电流方向不变JhM物理好资源网(原物理ok网)

【分析】JhM物理好资源网(原物理ok网)

本题考查了交流电的产生和描述。对于交流电的产生和描述要正确理解,要会推导交流电的表达式,明确交流电表达式中各个物理量的含义。JhM物理好资源网(原物理ok网)

根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势的瞬时表达式;根据交流电的表达式求出最大值和有效值。根据中性面的特点判断电流的方向。JhM物理好资源网(原物理ok网)

解:A.矩形闭合导线框在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴匀速转动时,穿过线框的磁通量随时间均匀变化,故A正确;JhM物理好资源网(原物理ok网)

B.线圈转过中性面时感应电流方向发生改变,故B正确;JhM物理好资源网(原物理ok网)

CD.线圈从中性面开始计时,穿过线框的磁通量为零时,线圈中电流方向不变;穿过线框的磁通量最大时,线圈中电流方向发生改变;故C错误;D正确;JhM物理好资源网(原物理ok网)

故选:ABD。JhM物理好资源网(原物理ok网)


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