高考物理電磁感應公式有以下幾個:
1. 法拉第電磁感應定律:E = nΔΦ/Δt,其中n是線圈匝數,ΔΦ/Δt是磁通量變化量與時間的比值。
2. 楞次定律:感應電流的方向總是阻止原磁場的變化。
3. 歐姆定律:當導體中的磁場發生變化時,導體中的自由電子會受到磁場力的作用而加速運動,從而產生感應電動勢。感應電動勢的大小取決于磁通量變化的速度和導體材料的電阻率。
4. 左手定則:用于判斷感應電流方向,使用時將磁力線穿過手掌,伸直拇指的方向為導體運動方向,四指方向為感應電流的方向。
此外,還有韋伯恒量、磁通量、磁通密度、磁感應強度等概念在電磁感應中非常重要。同時,要注意這些公式與實際情況的結合使用。
題目:一個矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉動,產生電動勢的瞬時值表達式為e = E_{m}\sin\omega t。
(1)寫出線圈中產生的交流電的電動勢的瞬時值表達式;
(2)寫出線圈中產生的交流電的電動勢的最大值和有效值;
(3)求出線圈從中性面開始轉動,經過多少時間,線圈中產生的電動勢為零?
【分析】
(1)根據交流電的瞬時值表達式可知,線圈中產生的交流電的電動勢的瞬時值表達式為e = E_{m}\sin\omega t;
(2)根據交流電的最大值公式$E_{m} = \sqrt{2}E$可知,線圈中產生的交流電的最大值為$E_{m} = \sqrt{2}E_{m}$;根據有效值定義可知,線圈中產生的交流電的有效值為$\frac{E}{2}$;
(3)根據交流電的表達式可知,當$\omega t = \frac{\pi}{2}$時,線圈中產生的電動勢為零。因此,線圈從中性面開始轉動,經過$\frac{\pi}{2} \times \frac{1}{2\pi} = \frac{1}{4}$秒后,線圈中產生的電動勢為零。
【解答】
解:($1$)線圈中產生的交流電的瞬時值表達式為e = E_{m}\sin\omega t;
($2$)線圈中產生的交流電的最大值為$E_{m} = \sqrt{2}E_{m}$;有效值為$\frac{E}{2}$;
($3$)線圈從中性面開始轉動,經過$\frac{\pi}{2} \times \frac{1}{2\pi} = \frac{1}{4}$秒后,線圈中產生的電動勢為零。
答:($1$)線圈中產生的交流電的瞬時值表達式為e = E_{m}\sin\omega t;
($2$)線圈中產生的交流電的最大值為$\sqrt{2}E_{m}$;有效值為$\frac{E}{2}$;
($3$)線圈從中性面開始轉動,經過$\frac{1}{4}$秒后,線圈中產生的電動勢為零。