高三物理互感和自感

第三课时 互感和自感 电磁感应中的电路问题 【基础知识回顾】 ].1自感现象是 O 2自感现象中产生的感应电动势称自感电动势，其大小为E o 3 L为,它的大小由线圈自 身结构特征决定。线圈越,单位长度上的匝数 越,横截面积越,它的自感系数 越,加入铁芯后，会使线圈的自感系数大 大,自感系数的单位 为 O 4 自感电动势的方向自感电动势总 是-即若电路中电流增加， 则自感电动势与电流方向；若电路中电流减少，则自 感电动势与电流方向。 5 自感电动势的作用。 2. 当两个回路中任一个回路的磁通量变化，就会引起另一回路的 变化，因而出现 的现象。这种作用是相互的，出现 感应电动势的线圈同时又对另一线圈提供磁通量，而在另一线圈引起 磁通量的变化，而产生，故称 为 O 3. 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 o该导体或回路就相当 于 O 4. 在外电路中，电流从 电势流向 电势；在内 电路中，电流则从 电势流向 电势。 5. 当线圈中的电流随时间变化时，线圈附近的任何导体中都会产 生,电流在导体内且形成，很象水中的旋涡, 因此称为,简称涡流。 6电磁感应中电路问题. 【要点讲练】 ［例1］在如图（a） （b）所示电路中，电阻R 和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯D的 电阻，接通开关S,使电路达到稳定，灯泡D 发光，贝1」（） A. 在电路（a）中，断开S,Q将逐渐变暗 B. 在电路（a）中，断开S,。将先变得更亮，然后才变暗 C. 在电路（b）中，断开S,Q将逐渐变暗 D.在电路（b）中，断开S,Q将先变得更亮，然后渐暗 ［例2］如图所示，一电子以初速度v沿金属板平行方向飞入I 尸叫 咋习 lh- MN极板间，若突然发现电子向M板偏转，则可能是（） A.电键S闭合瞬间B.电键S由闭合到断开瞬间 C.电键S是闭合的，变阻器滑片P向左迅速滑动 D.电键S是闭合的，变阻器滑片P向右迅速滑动 ［例3］如图所示，L为一自感系数很大的有铁芯的线圈，电压 ‘I S 3V \R L /WWX 表与线圈并联接入电路，在下列哪种情况下，有可能使电压表损坏（电 压表量程为3V） A. 开关S闭合的瞬间 B. 开关S闭合电路稳定时 C. 开关S断开的瞬间 D.以上情况都有可能损坏电压表 ［例3］如图所示，直角三角形导线框。阮固定在匀强磁场中，沥是 一段长为/、电阻为R的均匀导线，次和阮的电阻可不计，QC长度 为〃2.磁场的磁感应强度为5,方向垂直纸面向里.现有一段长度为〃2、 电阻为A/2的均匀导体杆V架在导线框上，开始时紧靠次，然后沿 ab方向以恒定速度v向力端滑动，滑动中始终与ac平行并与导线框 保持良好接触.当MN滑过的距离为1/3时，导线ac中的电流是多大 方向如何 X X X X X X X 例4.如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为a,总电阻为R,磁感应强度为B的匀强 磁场垂直穿过环平面，与环的最高点A钗链连接的长度为2a、电阻为R/2的导 星了 体棒AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v.则这 xrn 时AB两端的电压大小为/ * A.2Bav B.Bav C.2Bav/3 D.Bav/3 例5.如图所示，MN和PQ是固定在水平面内间距L0.20 m 的平行金属轨道，轨道的电阻忽略不计.金属杆ab垂直放置在轨道上. 两轨道间连接有阻值为此1.5 Q的电阻，ab杆的电阻7 0.50 .ab杆与轨道接触良好并不计摩擦，整个装置放置在磁感应强度为 50.50 T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向下.对ab杆施加 一水平向右的拉力，使之以v5.0 m/s的速度在金属轨道上向右匀速 运动.求 M qa N X X X X X X X X 1通过电阻的电流 r B R X X X AX X X X X 2对湖杆施加的水平向右的拉力 X X X X X X X X 的大小； P b Q 3湖杆两端的电势差. X 1 1 J X X X 1 X X X 1 X X X ■X 1 X 「X X 7-X X XT 例6.如图所示，在光滑绝缘的水平面上有一个用一根均匀导体 围成的正方形线框abed,其边长为总电阻为A,放在磁感应强度 为B.方向竖直向下的匀强磁场的左边，图中虚线肋V为磁场的左边 界.线框在恒力作用下向右运动，其中沥边保持与V平行.当线 框以速度V。进入磁场区域时，它恰好做匀速运动.在线框进入磁场 的过程中，求 （1）线框力两点的电势差亿方 （2）线框中产生的焦耳热Q 强化练习 1. 如图所示，两根相距为/的平行直导轨Qb、Cd、b、d间连有一固 定电阻R,导轨电阻可忽略不计.MN为放在ab和cd上的一导体杆， 与ab垂直，其电阻也为R.整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度 的大小为B,磁场方向垂直于导轨所在平面（指向图中纸面内）.现 对MN施力使它沿导轨方向以速度v （如图）做匀速运动.令U表示 MN两端电压的大小，贝」（） A. U-VBI,过固定电阻R的感应电流由b到d 2 B. u-vBl,过固定电阻R的感应电流由d到b 2 C. UVBI,流过固定电阻R的感应电流由b到d D. u vBl,流过固定电阻R的感应电流由d到b A 2. 在图所示实验中，带铁芯的、电阻较小的线圈乙和灯A并关.当Hg）- 合上电键K,灯A正常发光.试判断下列说法中哪些是正确的（」 ）TJ. A. 当断开K时，灯A立即熄灭B.当断开K时，灯A突然闪亮后熄灭 C. 若用阻值与线圈乙相同的电阻取代乙接入电路，当断开K时，灯A立即熄灭 D. 若用阻值与线圈乙相同的电阻取代乙接入电路，当断开K时，灯A 突然闪亮后熄灭 3. 粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场 方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行.现使线框以同 样大小的速度沿四个不同的方向平移出磁场，如图所示，则在移出过 程中线框的一边。、力两点间电势差绝对值最大的是（ ） 下面关于自感现象的说法哪些是正确的（ 4. 如图所示,AM为两个同样规格的灯泡，自感线圈的电阻, A. 开关接通瞬间，A、B两灯一样亮匚 B. 开关接通瞬间，矽灯立即正常发光，A灯逐渐亮起来 C. 开关断开时，A灯和矽灯都要过一会儿才熄灭 D. 开关断开时，8灯比A灯先熄灭 5. 如图所示，竖直放置的螺线管与导线泌cd构成回路，导线 所围区域内有一垂直纸面向里变化的匀强磁场，螺线管下方水臼 平桌面上有一导体圆环，导体沥所围区域内