物理网络图-电磁感应.doc

题型一、感应电流方向的判断、楞次定律的理解 1.用楞次定律判定感应电流方向的一般步骤，基本思路可归结为：“一原、二感、三电流。” 1 明确闭合回路中引起感应电流的原磁场方向如何。 2 确定原磁场穿过闭合回路的磁通量如何变化 是增还是减 。 3 根据楞次定律确定感应电流磁场的方向。 4 再利用安培定则，根据感应电流磁场的方向来确定感应电流方向。 2.运动阻变法：该方法是利用楞次定律分析、判断问题的一种简便方法。它主要用在闭合电路的磁通量发生变化时，要判断回路面积的扩缩情况或闭合电路的某一部分该如何运动的问题中。运用该方法的优点是可以避免一道题目中同时使用左手定则和右手定则而带来的混乱或判断失误。 “运动阻变法”的内容是：当闭合电路的磁通量增加时，回路通过缩小面积或远离磁场来阻碍磁通量的增加；当闭合电路的磁通量减少时，回路通过扩大面积或靠近磁场来阻碍磁通量的减少。 1. 2012·福建 如图甲，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合。若取磁铁中心O为坐标原点，建立竖直向下为正方向的x轴，则图乙中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是 2. 2011·上海 双选 如图所示，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布。一铜制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至位置a后无初速释放，在圆环从a摆向b的过程中 A.感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B.感应电流方向一直是逆时针 C.安培力方向始终与速度方向相反D.安培力方向始终沿水平方向 题型二、电磁感应中的电路问题 1.确定电源：首先判断产生电磁感应现象的那一部分导体 电源 ，其次利用E＝n或E＝BLvsin θ θ为B、v夹角 求感应电动势的大小，利用右手定则或楞次定律判断电流方向。 2.分析电路结构，画等效电路图。 3.利用电路规律求解，主要有欧姆定律、串并联规律等。 3.如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L＝1 m，电阻R1＝3 Ω，R2＝1.5 Ω，导轨上放一质量m＝1 kg，电阻r＝1 Ω的金属杆，长度与金属导轨宽度相等，与导轨接触良好，导轨的电阻不计，整个装置处于磁感应强度B＝0.8 T的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向下，现用一拉力F沿水平方向拉杆，使金属杆由静止开始运动。图乙为通过R1中的电流平方随时间变化的 I－t 图线，求： 1 5 s末金属杆的动能； 2 5 s末安培力的功率； 3 5 s内拉力F做的功。答案： 1 112.5 J　 2 72 W　 3 292.5 J 规律总结要解答电磁感应现象的实际问题，建立模型找到电路的电源、区分内外电路是求解的关键，要求熟练掌握以下相关知识： 1 电源电动势E＝BLv或E＝n 2 闭合电路欧姆定律I＝部分电路欧姆定律I＝ 电源的内电压Ur＝Ir电源的路端电压U＝IR＝E－Ir 3 通过导体的电荷量q＝IΔt＝n 题型三、电磁感应中的动力学问题 这类问题覆盖面广，题型也多种多样；但解决这类问题的关键在于通过运动状态的分析来寻找过程中的临界状态，如速度、加速度取最大值或最小值的条件等，两种状态处理： 1 导体处于平衡态——静止或匀速直线运动状态，根据平衡条件合外力等于零列式分析； 2 导体处于非平衡态——加速度不为零，根据牛顿第二定律进行动态分析，或结合功能关系分析。 4. 2012·山东 双选 如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ，上端接有定值电阻R，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B。将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为P，导体棒最终以2v的速度匀速运动。导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g。下列选项正确的是 A.P＝2mgvsin θB.P＝3mgvsin θ C.当导体棒速度达到时，加速度大小为sin θ D.在速度达到2v以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功 题型四、电磁感应中的能量问题 无论是使闭合回路的磁通量发生变化，还是使闭合回路的部分导体切割磁感线，都要消耗其他形式的能量，转化为回路中的电能。这个过程不仅体现了能量的转化，而且能量保持守恒，使我们进一步认识包含电和磁在内的能量的转化和守恒定律的普遍性。 分析问题时，应当牢牢抓住能量守恒这一基本规律，分析清楚有哪些力做功，就可知道有哪些形式的能量参与了相互转化，如有摩擦力做功，必然有内能出现；重力做功，就可能有机械能参与转化；安培力做负功，就将其他形式的能转化为电能，做正功，将电能转化为其他形式的能；然后利用能量守恒列出方程求解