专题六电磁感应第一课时电磁感应与电路综合主备人张学波审核.DOC

专题六：电磁感应 第一课时 电磁感应与电路综合 主备人：张学波 审核人：方长赶 知识归纳： 1、感应电流的方向： （1）楞次定律： （2）右手定则。 2、法拉第电磁感应定律：E=n· 特例：①E=Blv ②e=NBωSsinωt. 3、电磁感应中产生的感应电流在磁场中将受到安培力的作用，从而影响导体棒（或线圈）的受力情况和运动情况。解决这类电磁感应现象中的力学综合题，要将电磁学、力学中的有关知识综合起来应用cd垂直地放置导轨上，且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计，整个装置放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现对金属棒施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始向右运动。（1）若施加的水平外力恒为F，则金属棒达到的稳定速度v1是多少？ （2）若施加的水平外力的功率恒为P，则金属棒达到的稳定速度v2是多少？ 例2、如图所示，倾角为370的光滑绝缘的斜面上放着M=1kg的导轨abcd，ab∥cd。另有一质量m=1kg的金属棒EF平行bc放在导轨上′为界，斜面左边有一垂直于斜面向下的匀强磁场。右边有平行于斜面向下的匀强磁场，两磁场的磁感应强度均为B=1T，导轨bc段长L=1m。金属棒EF的电阻R=1.2Ω，其余电阻不计，金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.4，开始时导轨bc边用细线系在立柱S上，导轨和斜面足够长，当剪断细线后，试求： （1）求导轨abcd运动的最大加速度； （2）求导轨abcd运动的最大速度； 例3、两根相距L=0.2 m的光滑平行金属长导轨固定在同一水平面内，并处于竖直方向的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.5T，导轨上横放着两根金属细杆，其间距x==0.5m， 构成矩形回路，如图所示，每条金属细杆的电阻均为R=0.25Ω，质量均为m=0.2kg,回路中其余部分的电阻不计，在导轨平面内给cd杆一个平行于导轨的方向向左、大小为F1=2.1N的拉力，使它向左做初速度为零的匀加速运动，同时在导轨平面内给ab杆一个平行于导轨的作用力F2，使它向右做初速度为v0=5m/s、加速度大小和方向与cd杆相同的匀变速直线运动，求： （1）回路中感应电流大大小是多少？方向如何？ （2）cd杆运动的加速度大小； （3）当cd杆与ab杆间距由0.5 m变化到4.5 m时，力F2对ab杆做的功 三、巩固迁移： 如图所示，垂直纸面向外的磁场强弱沿y轴方向不变，沿x轴方向均匀增加，变化率为。有一长，宽的矩形线框abcd以的速度沿x轴方向匀速运动， 问：（1）金属框中感应电动势多大？ （2）若金属框的电阻为，为保持金属框匀速运动，需加多大的外力？ 第一课时 电磁感应与力练习 一、选择题： 1．如图水平放置的光滑平行轨道左端与一电容器C相连，导体棒ab的　电阻为R，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，开始时导体棒ab向右做匀速运动；若由于外力作用使棒的速度突然变为零，则下列结论的有 ( ) A．此后ab棒将先加速后减速 　　　 B．ab棒的速度将逐渐增大到某一数值 C．电容C带电量将逐渐减小到零 　　　　 D．此后磁场力将对ab棒做正功 2．如图两个粗细不同的铜导线，各绕制一单匝矩形线框，线框面积相等，让线框平面与磁感线方向垂直，从磁场外同一高度开始同时下落，则 ( ) A．两线框同时落地　　　 　　　　　　 B．粗线框先着地 C．细线框先着地　　　　 　　　　　　 D．线框下落过程中损失的机械能相同 二、计算题： 3．如图，两根光滑的平行金属导轨处于同一平面内，相距l=0.3m，导轨的左端M、N用0.2Ω的电阻R连接，导轨电阻不计，导轨上停放着一金属杆，杆的电阻r为0.1Ω，质量为0.1kg，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B为0.5T，现对金属杆施加适当的水平拉力使它由静止开始运动，问： ⑴杆应如何运动才能使R上的电压每1s均匀地增加0.05V，且M点的电势高于N 点？ ⑵上述情况下，若导轨足够长，从杆开始运动起第2s末拉力的瞬时功率多大？ ⑶若杆在离MN距离0.2m处保持不动，磁场如何变化才能使M点的电势比N 点的电势高0.02 V？ 4．如图4-2-8，光滑斜面的倾角α＝30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长l1＝1m，bc边的边l2＝0.6m，线框的质量m＝1kg，电阻R＝0.1Ω，线框通过细线与重物相连，