第3节电磁感应规律的综合应用.pptVIP

第三节　电磁感应规律的综合应用 ;;一、电磁感应中的电路问题 1．在电磁感应现象中，切割磁感线的导体或磁通量发 生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路相当于 ① 。因此，电磁感应问题往往与电路问题联系在 一起。 2．解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法 (1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律(右手定则)确定感 应电动势的② 和③ ； (2)画等效电路； (3)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路的性质、电功率 等公式求解。;3．与上述问题相关的几个知识点 (1)电源电动势E＝④ 或E＝⑤ 。 (2)闭合电路欧姆定律I＝⑥ ； 部分电路欧姆定律I＝⑦ ； 电源的内电压Ur＝⑧____ 电源的路端电压U＝IR＝⑨ 。 (3)通过导体的电荷量q＝IΔt＝⑩ 。;1. 如图所示，顶角θ＝45°的光滑金属导轨MON固定在水平 面内，导轨处在磁感应强度大小为B、方向竖直的匀强磁场中。 一根与ON垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度v0沿导 轨MON向右运动，导体棒的质量为m，导轨与导体棒单位长 度的电阻均为r。导体棒与导轨接触点为a和b，导体棒在滑动 过程中始终保持与导轨良好接触。t＝0时，导体棒位于顶点O 处，求;(1)t时刻流过导体棒的电流强度I和电流方向。 (2)导体棒作匀速直线运动时水平外力F的表达式。 (3)导体棒在0～t时间内产生的焦耳热Q。;;二、电磁感应图象问题;2. 如右图所示，图中两条平行虚线之间 存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场 方向垂直纸面向里。abcd是位于纸面内的 梯形线圈，ad与bc间的距离也为l。 t＝0时刻，bc边与磁场区域边界重合 (如下图)。现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场 区域边界的方向穿过磁场区域。 取沿a→b→c→d→a的感应电 流为正，则在线圈穿越磁场区域 的过程中，感应电流I随时间 t变化的图线可能是(　　);【解析】 梯形线圈以恒定的速度v穿过磁场的过程中，先 是bc边切割磁感线，由右手定则可判定，电流方向为 a→d→c→b→a；并且在线圈运动过程中，其切割磁感线 的有效长度越来越长，所以感应电动势也越来越大。当 ad边进入磁场时，由右手定则可判定电流方向为 a→b→c→d→a，线圈切割磁感线的有效长度仍然是越来 越长，所以正确答案为B。 【答案】 B;三、电磁感应中的力学问题 1．通电导体在磁场中将受到? 作用，电磁感应问 题往往和力学问题联系在一起。解决的基本方法如下： (1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小 和方向； (2)求回路中的电流； (3)分析导体受力情况(包含安培力在内的全面受力分析)； (4)根据平衡条件或牛顿第二定律列方程。 关系分析。;2．两种状态处理 (1)导体处于平衡态－－静止或匀速直线运动状态。 处理方法：根据平衡条件－－合外力? 列式 分析。 (2)导体处于非平衡态－－加速度? 。 处理方法：根据牛顿第二定律进行动态分析，或结合 功能关系分析。;3．电磁感应中的动力学临界问题 (1)解决这类问题的关键是通过受力情况和运动状态的分 析，寻找过程中的临界状态，如速度、加速度为最大值或 最小值的条件。;3．如下图甲所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放 置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L。M、P两点间 接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两 导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强 磁场中，磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽 略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良 好，不计它们之间的摩擦。;(1)由b向a方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出ab 杆下滑过程中某时刻的受力示意图。 (2)在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab 杆中的电流及其加速度的大小。 (3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。;;四、电磁感应中的能量转化问题 1．电磁感应过程实质是不同形式的能量转化的过程、电 磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到 作 用，因此要维持感应电流的存在，必须有”外力”克服 做功。此过程中，其他形式的能转化为 。”外 力”克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能转化为 。当感应电流通过用电器时，电能