- 高考物理电磁
高考物理电磁学部分主要包括以下内容:
1. 静电学:包括电荷、电场、电势等。
2. 稳恒电流:包括电阻、欧姆定律、电动势等。
3. 磁场和磁感应:包括磁场、磁感应、安培环路定理等。
4. 电磁感应:包括电磁感应现象、楞次定律、法拉第电磁感应定律等。
5. 交流电:包括交流电的有效值、最大值、感抗和容抗等。
6. 电磁波:包括麦克斯韦方程组、电磁波的发射和接收等。
以上只是大致的分类,具体内容还需要根据高考考试大纲来理解。
相关例题:
题目:一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,产生正弦式交流电。在转动开始时,线圈平面与磁场方向平行。已知线圈的匝数为n=10,电阻为R=10Ω,线圈的边长为L1=0.2m,L2=0.1m,匀强磁场的磁感应强度为B=0.5T。
(1)求线圈从中性面开始转动时的感应电动势的最大值;
(2)求线圈从开始转动到第一次到达中性面时的时间;
(3)求线圈从中性面开始转动,经过多长时间电流的方向改变一次?
(4)求线圈从中性面开始转动,经过多长时间电流达到最大值?
【分析】
(1)根据交流电的瞬时值表达式可求得线圈从中性面开始转动时的感应电动势的最大值。
(2)线圈从开始转动到第一次到达中性面时,感应电动势最大,感应电流也为最大,根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律可求得这段时间。
(3)根据交流电的周期和中性面位置的关系可求得电流方向改变的时间。
(4)根据交流电的瞬时值表达式可求得电流达到最大值的时间。
【解答】
(1)根据交流电的瞬时值表达式:$E = NBS\omega\sin\theta = 10 \times 0.5 \times 0.2 \times 0.1 \times \frac{\pi}{2}V = 0.5V$,可知线圈从中性面开始转动时的感应电动势的最大值为$0.5V$。
(2)线圈从开始转动到第一次到达中性面时,感应电动势最大,感应电流也为最大,根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律可得:$E = n\frac{\Delta\phi}{\Delta t}$,解得:$\Delta t = \frac{E}{nBS\omega} = \frac{0.5}{10 \times 0.5 \times 0.2 \times 0.1 \times \frac{\pi}{2}}s = 0.5s$。
(3)根据交流电的周期和中性面位置的关系可知,线圈每经过半个周期电流方向改变一次,即经过$T_{0} = \frac{2\pi}{\omega}$时间电流方向改变一次。所以电流方向改变的时间为$T_{0} = \frac{2\pi}{\omega}$。
(4)根据交流电的瞬时值表达式可知,电流达到最大值的时间为$t_{m} = \frac{T}{4} + \frac{t}{2} = \frac{T}{4} + \frac{\Delta t}{2}$,其中$t$为线圈从中性面开始转动的时刻到电流达到最大值的时刻的时间间隔。代入数据可得:$t_{m} = \frac{T}{4} + \frac{0.5}{2}s = \frac{T}{8}$。所以线圈从中性面开始转动,经过$\frac{T}{8}$时间电流达到最大值。
希望这个例题能够帮助你理解高考物理电磁学的内容和解题方法!
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