电磁感应总复习.pptVIP

[例3] 如图所示，竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B＝0.5T+0.1t,水平放置的导轨不计电阻，不计摩擦阻力，宽度l=0.5m，在导轨上浮放着一金属棒MN，电阻R0=0.1Ω，并用水平细线通过定滑轮悬吊着质量 M=2kg的重物．导轨上的定值电阻R=0.4Ω，与P、Q端点相连组成回路．又知PN长d=0.8m，求：从磁感强度为B．开始计时，经过多少时间金属棒MN恰能将重物拉起？ 考点2 电磁感应中的动力学问题 导轨滑杆模型 [例4] 如图所示，AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为l，导轨平面与水平面的夹角为θ，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感强度为B，在导轨的A、D端连接一个阻值为R的电阻．一根垂直于导轨放置的金属棒ab，其质量为m，从静止开始沿导轨下滑．求：ab棒下滑的最大速度．（要求画出ab棒的受力图，已知ab与导轨间的动摩擦因数为μ，导轨和金属棒的电阻都不计） 考点 电磁感应中的动态分析问题 导轨滑杆模型 例5、如图所示，固定在水平面上的间距为L的平行光滑导轨之间，接有阻值为R的电阻（导轨电阻不计）。匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直导轨平面向下。一根电阻为2R，质量为m，长为2L的金属杆ab垂直导轨放置，且杆中心在两导轨正中间。今施加一水平向右的恒力F，使得导体杆ab以水平向右的初速度v0匀速前行，求： （1）恒力F的大小； （2）ab杆两端的电势差； （3）克服安培力做功的功率； （4）整个回路的电功率； （5）电阻R消耗的电功率。 导轨滑杆模型 例6．两根金属导轨平行放置在倾角为θ=300的斜面上，导轨左端接有电阻R=10Ω，导轨自身电阻不计。匀强磁场垂直于斜面向上，磁感强度B=0.5T。质量为m=0.1kg ，电阻R，=10Ω的金属棒ab静止释放，沿导轨下滑。如图所示，设导轨足够长，导轨宽度L=2m，金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好，当金属棒下滑h=3m时，速度恰好达到最大速度2m/s，求此过程中电阻R中产生的热量？ 导轨滑杆模型 解决这类问题的关键在于通过受力分析确定运动状态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.在对物体进行受力分析时，由于电磁感应现象，多了一个安培力的作用，这一点是不能忽视的。 基本思路： 确定电源 （画等效电路） (E,r) 受力分析 运动状态的分析 临界状态 感应电流 运动导体所受的安培力 * * * * * * 电磁感应现象 一. 知识结构 导体切割 磁通变化 产生感应电流的条件 闭合回路的一部分导体切割磁感线 穿过闭合回路磁通量发生变化 感应电动势的大小 E = BLV E = n△φ/ △t 感应电动势的方向 右手定则 楞次定律： （理解拓展） 自感现象 自感电动势方向 自感电动势大小 E =L△I/ △t 自感现象的应用 电磁感应典型问题 电路问题 动力学问题 能量问题 图象问题 两个典型模型：矩形线框有界磁场 导轨滑杆模型 1、三个基本问题 本章复习目标 楞次定律解决了感应电流的方向判断问题 法拉第电磁感应定律用于计算感应电动势的大小 磁通量变化 感应电动势 磁通量变化快慢 感应电动势大小 磁通量增减 感应电动势方向 结论： 只要ΔΦ≠0 就有电磁感应现象发生 二、电磁感应现象 引起磁通量变化的常见情况 （1）闭合电路的部分导体做切割磁感 线运动 （2）线圈在磁场中转动 （3）磁感应强度B变化 （4）线圈的面积变化 三、感应电流的方向 1、特殊方法：右手定则 用于导线切割磁感线的情形。 例：在下列图中，磁感强度B、感应电流强度I、导线的运动速度V等三个物理量中只给出两个，试判断出第三个物理量方向。(已知:三个物理量互相垂直） V I ? B V I V I B ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 如图为地磁场磁感线的示意图，在北半球地磁场的竖直分量向下。飞机在我国上空匀速航行，机翼保持水平，飞行高度不变，由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差。设飞行员左方机翼末端处的电势为U1，右方机翼末端的电势为U2， （ ） A．若飞机从西往东飞，U1比U2高 B．若飞机从东往西飞，U2比U1高 C．若飞机从南往北飞，U1比U2高 D．若飞机从北往南飞，U2比U1高