| 考点 | 辽宁常见考法 | 热度 | 标签 |
|---|---|---|---|
| 磁通量Φ、产生感应电流条件 | Φ=BS⊥;闭合回路磁通量变化 | ★★★ | 必考重点 |
| 楞次定律 | 增反减同、来拒去留;判方向 | ★★★★★ | 模型难点 |
| 右手定则 | 导体切割磁感线判电流方向 | ★★★★ | 必考重点 |
| 法拉第电磁感应定律 | E=nΔΦ/Δt;B-t图、感生电动势 | ★★★★★ | 模型难点 |
| 导体棒切割E=BLv | 导轨模型:电流、安培力、能量 | ★★★★★ | 模型难点 |
| 自感、互感、涡流 | 通电/断电自感现象;电磁炉 | ★★★ | 必考重点 |
| 电磁阻尼、电磁驱动 | 磁悬浮列车、铝框转动 | ★★★ | 科技热点 |
把磁铁快速插入接有灵敏电流计的线圈,指针偏转;插得越快偏转越大;拔出时偏转反向。
→ 楞次定律+E与速度有关
两人摇动东西方向长导线切割地磁场,灵敏电流计指针周期性摆动——三峡水电站也是巨型"切割"装置。
→ E=BLv
切断含大线圈的电路时,开关处会冒出火花;与线圈并联的灯泡断电瞬间反而闪亮一下。
→ 自感
强磁铁在竖直铜管中下落异常缓慢,像在"黏稠液体"里;电磁阻尼让摆很快停下。
→ 涡流+电磁阻尼
| 原磁通量变化 | 感应磁场与原磁场 | 口诀 |
|---|---|---|
| 增加 | 反向(抵消其增加) | 增反 |
| 减少 | 同向(补偿其减少) | 减同 |
伸开右手,磁感线穿掌心,大拇指指向导体运动方向,四指指向即导体中感应电流方向。适用于导体切割磁感线;本质与楞次定律一致。
光滑平行导轨间距L、电阻R(其余电阻不计),导体棒质量m,在垂直导轨平面的匀强磁场B中以速度v运动:
| 现象 | 通电瞬间 | 断电瞬间 |
|---|---|---|
| 含大电感支路 | 电流只能逐渐增大(灯渐亮/后亮) | 自感电动势维持电流逐渐减小 |
| 与线圈并联的灯 | — | 可能"闪亮一下再灭"(断电前线圈电流大于灯泡电流时) |
磁通量越大,感应电动势越大。
E=nΔΦ/Δt取决于磁通量变化率,与Φ大小无直接关系:Φ很大但恒定不变时E=0;Φ=0瞬间若变化率最大(如线圈在中性面垂直位置),E反而最大。
楞次定律说感应磁场"阻碍磁通量",所以总与原磁场反向。
阻碍的是磁通量的变化:原磁通增加时感应磁场反向(增反),原磁通减少时感应磁场同向(减同)。"减同"最易判错。
导体棒切割磁感线时安培力方向与运动方向相同(帮它运动)。
由楞次定律"阻碍相对运动",安培力方向与棒运动方向相反(电磁阻力);外力必须克服它做功,把机械能转化为电能,这正是能量守恒的要求。
断电时与线圈并联的灯泡一定闪亮一下。
只有断电前线圈电流IL大于灯泡电流I灯时灯泡才"闪亮";否则只是逐渐熄灭。闪亮与否要比较两支路稳态电流大小,且闪亮时灯中电流方向与原来相反。
左手定则、右手定则、安培定则可以通用。
"左力右电":判磁场对电流/电荷的力用左手;判切割产生的感应电流方向用右手;判电流产生的磁场用右手螺旋定则。三场景三定则不可混用。
电磁驱动中导体转速可以和磁场转速相同。
若转速完全相同则无相对运动、不切割磁感线,感应电流消失,安培力为零无法带动负载;稳定时导体转速总是略小于磁场转速(异步),保持相对运动才有驱动力。
条件:闭合回路ΔΦ≠0 → 方向:楞次定律(增反减同/来拒去留)或右手定则 → 大小:E=nΔΦ/Δt(感生)、E=BLv(动生)→ 综合:I=E/R、安培力、能量守恒 → 应用:自感互感、涡流、阻尼与驱动
辽宁压轴常见三类:①B-t图像+线圈:分时段读ΔB/Δt算E、I,结合安培力/电荷量(q=nΔΦ/R总);②导轨导体棒:受力分析+动量/能量观点,含倾斜导轨、有摩擦、含电容等变式;③磁棒穿线圈/铝环的楞次定律方向题。电荷量结论 q=nΔΦ/R总(与变化快慢无关)常用于平均电流过程。
| 说法 | 判断 | 说明 |
|---|---|---|
| Φ大则E大 | ✗ | E看ΔΦ/Δt变化率 |
| 感应磁场总与原磁场反向 | ✗ | 增反减同 |
| 切割时安培力是动力 | ✗ | 阻碍相对运动,是阻力 |
| 不闭合回路也有感应电流 | ✗ | 只有感应电动势无电流 |
| 断电灯一定闪亮 | ✗ | 需IL>I灯 |
| 涡流只有害没有用 | ✗ | 电磁炉、感应冶炼是应用 |
条形磁铁、螺线管(线圈)、灵敏电流计(零刻度在中央、可双向偏转)、导线、电源、开关、滑动变阻器、另一个小线圈(可做通电线圈替代磁铁)。
感应电流产生条件是闭合回路磁通量发生变化;感应电流方向遵循"增反减同"(楞次定律)。
一个n=100匝的闭合线圈,面积S=0.010m²,总电阻R=4.0Ω,放在匀强磁场中,磁场方向垂直线圈平面。若磁感应强度在Δt=0.40s内从B₁=0.20T均匀增大到B₂=0.60T。求:(1)线圈中的感应电动势E;(2)感应电流I。
答案:(1)E=1.0V;(2)I=0.25A
如图2-1所示,光滑平行金属导轨水平放置,间距L=0.50m,电阻R=2.0Ω接在导轨一端(其余电阻不计),匀强磁场B=0.40T垂直导轨平面向里。导体棒垂直导轨放置,在水平外力作用下以v=5.0m/s向右匀速运动。求:(1)感应电动势E与感应电流大小;(2)棒所受安培力大小和方向;(3)外力的功率与R上消耗的电功率,验证能量关系。
答案:(1)E=1.0V,I=0.50A;(2)F安=0.10N,方向水平向左;(3)P外=P电=0.50W
(多选)如图,金属圆环固定在水平面上,条形磁铁从圆环正上方竖直下落,N极朝下,先后经过位置a(环上方,靠近中)、b(磁铁中点与环面重合)、c(环下方,远离中)。下列说法正确的是( )
答案:ABD
如图电路,线圈L(自感系数较大、直流电阻不计)与灯泡A串联为一条支路,灯泡B与一电阻R₀串联为另一条支路,两支路并联后接电源与开关。稳态时流过线圈的电流IL大于灯泡B的电流IB。下列说法正确的是( )
答案:ABC