高中物理电磁学顺口溜和相关例题如下:
顺口溜:
1. 切割之前是静电,切割之后才电磁。
2. 切割之前是磁场,不生电来不生电。
3. 磁通量一般不变,变化引起涡旋电。
例题:
【例1】一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生电动势的瞬时值表达式为e = 311sin100πt(V),由此可知,该电动势的峰值是______V,该交流电的频率是______Hz,从中性面开始计时,写出线圈转动的瞬时值表达式______。
【解析】
解:由表达式可知最大值$E_{m} = 311V$,角速度$omega = 100pi rad/s$,则频率$f = frac{omega}{2pi} = 50Hz$;
由表达式可知电动势的最大值为$311V$,则有效值$E = frac{311}{sqrt{2}} = 220V$;
从中性面开始计时,线圈转动的瞬时值表达式为$e = 220sin 50pi t(V)$;
故答案为:$311;50;e = 220sin 50pi t(V)$。
由表达式可知最大值,角速度,频率,再根据有效值与最大值的关系求出有效值;再根据瞬时表达式写出瞬时值表达式即可。
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。
【例2】一个线圈接上电源后,开始时有$e = 6sin 314t(V)$的交变电流通过线圈,求:
(1)线圈中产生的电动势的最大值;
(2)线圈中产生的电动势的有效值;
(3)线圈中产生的电动势的瞬时值表达式;
(4)线圈转动的角速度。
【解析】
(1)由题意可知最大值为$E_{m} = 6V$;
(2)有效值为$E = frac{E_{m}}{sqrt{2}} = frac{6}{sqrt{2}}V = 3sqrt{2}V$;
(3)瞬时值表达式为$e = 3sqrt{2}sin 314t(V)$;
(4)由$omega = frac{2pi}{T}$得$omega = frac{314}{2pi}rad/s = 50rad/s$。
故答案为:(1)$6V$
(2)$3sqrt{2}V$
(3)$e = 3sqrt{2}sin 314t(V)$
(4)$50rad/s$
根据交流电的表达式,可以知道其最大值、角速度等参数,再根据有效值与最大值的关系可求出有效值。对于正弦式电流,其表达式中时间应取为$frac{pi}{2}t$。
高中物理电磁学顺口溜:真空长距离,导线电阻忽略轻,变化率与磁场强,感生电动势最大值。
相关例题:
1. 一条形磁铁穿过一闭合线圈,线圈面积为S,磁通量为Φ_{m},当磁铁在线圈中以速度v运动时,线圈中产生的感应电动势的大小为多少?
解:由法拉第电磁感应定律得:E = nfrac{DeltaPhi}{Delta t} = frac{vS}{t}Φ_{m}
2. 两个大小相同的圆形线圈,一个不带电,另一个带电量为Q的固定电荷,两线圈在同一平面内绕同轴对称于轴上的一点转动,轴与圆心重合。当带电线圈以角速度ω转到与不带电线圈共面时,两线圈的感应电动势大小是否相同?
解:两线圈在同一平面内绕同轴对称于轴上的一点转动,当带电的线圈转到与不带电线圈共面时,两线圈的磁通量均发生变化,且变化率相同,由法拉第电磁感应定律可知两线圈中产生的感应电动势大小相同。
高中物理电磁学顺口溜
通电导体周围存在磁场,磁场方向与电流方向有关;
电流受力的作用,可用左手定则来判断。
磁感线是闭合曲线,用虚线来画;
直线电流的磁场,以它为中心,四周磁感呈辐射状。
环形电流的磁场,要看电流方向,北出南进磁增强,东西指向反时差。
小磁针放在磁场中,它受磁场的作用,放入磁场中,要发生转动。
例题:
【问题】通电导线在磁场中受到的作用力叫安培力,请回答下面问题:
(1)产生条件:一是要有________;二是电流方向与磁场方向要在某一平面内不平行。
(2)方向:用左手定则判断,伸开左手,让________让________穿入手心(不包括大拇指),四指指向________电流方向,这时拇指所指的方向就是通电导线所受的安培力的方向。
【分析】
(1)产生条件:一是要有电流;二是电流方向与磁场方向要在某一平面内不平行。
(2)左手定则内容:伸开左手,使大拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
【解答】
(1)电流(或运动电荷)
(2)磁场穿过掌心;磁场;垂直