电磁感应现象中的电路 图象、动力学及能量问题.pptVIP

专题7　电磁感应现象中的电路、 图象、动力学及能量问题 -2- 一、电磁感应现象中的电路问题 1.内电路和外电路 (1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于 电源　。  (2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的内阻　,其余部分是外电路　。  2.电源电动势和路端电压 (1)电动势:E=Blv　或E=　　　。  (2)路端电压:U=IR=E-Ir　。  -3- 二、电磁感应现象中的图象问题 -4- 三、电磁感应现象中的能量问题 1.能量的转化 感应电流在磁场中受安培力,外力克服安培力做功　,将其他形式的能转化为电能　,电流做功再将电能转化为内能　。  2.实质 电磁感应现象的能量转化,实质是其他形式的能和电能　之间的转化。  3.电磁感应现象中能量的三种计算方法 (1)利用克服安培力求解:电磁感应中产生的电能等于克服安培力　所做的功。  (2)利用能量守恒求解:机械能的减少量等于产生的电能　。  (3)利用电路特征来求解:通过电路中所产生的电热来计算。 -5- -6- 1.如图所示,一个半径为L的半圆形硬导体AB以速度v在水平U形框架上匀速滑动,匀强磁场的磁感应强度为B,回路电阻为R0,半圆形硬导体AB的电阻为r,其余电阻不计,则半圆形导体AB切割磁感线产生感应电动势的大小及AB之间的电势差分别为( ) 答案 解析 -7- 2.(多选)如图甲所示,abcd是由导体做成的框架,框架平面与水平面成θ角,质量为m的导体棒PQ与ab、cd接触良好,回路中的总电阻为R,整个装置放在垂直于框架平面的变化的磁场中,磁场的磁感应强度随时间变化情况如图乙(取图中B的方向为正方向),PQ始终静止。关于PQ与ab、cd间的摩擦力F在0~t1内的变化情况,下列判断中有可能正确的是( )   A.F一直增大 B.F一直减小 C.F先减小,后增大 D.F先增大,后减小 答案 解析 -8- 3.在竖直方向的匀强磁场中,水平放置一圆形导体环。规定导体环中电流的正方向如图甲所示,磁场向上为正。当磁感应强度B随时间t按图乙变化时,图丙中能正确表示导体环中感应电流变化情况的是( ) 答案 解析 -9- 4.边长为a的闭合金属正三角形框架,左边竖直且与磁场右边界平行,完全处于垂直框架平面向里的匀强磁场中。现把框架匀速水平向右拉出磁场,如图所示,则下列图象与这一过程相符合的是( ) 答案 解析 -10- 5.(多选)如图所示,竖直平面内有一足够长的宽度为L的金属导轨,质量为m的金属导体棒ab可在导轨上无摩擦地上下滑动,且导体棒ab与金属导轨接触良好,ab电阻为R,其他电阻不计。导体棒ab由静止开始下落,过一段时间后闭合开关S,发现导体棒ab立刻做减速运动,则在以后导体棒ab的运动过程中,下列说法中正确的是( ) A.导体棒ab做减速运动期间加速度一定减小 B.单位时间内克服安培力做的功全部转化为电能,电能又转化为内能 C.导体棒减少的机械能转化为闭合电路中的电能和电热之和,符合能的转化和守恒定律 D.导体棒ab最后做匀速运动时,速度大小为 答案 解析 -11- 考点一 考点二 例1 对点训练1 考点三 考点四 电磁感应现象中的电路问题  1.对电磁感应中电源的理解 电源的正负极、感应电流的方向、电势的高低、电容器极板带电问题,可用右手定则或楞次定律判定。 2.对电磁感应电路的理解 (1)在电磁感应电路中,相当于电源的部分把其他形式的能通过电流做功转化为电能。 (2)“电源”两端的电压为路端电压,而不是感应电动势。 -12- 考点一 考点二 例1 对点训练1 考点三 考点四 3.电磁感应中电路知识的关系图 -13- 考点一 考点二 例1 对点训练1 考点三 考点四 4.分析电磁感应电路问题的基本思路 -14- 考点一 考点二 例1 对点训练1 考点三 考点四 半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内,一长为r、质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面,BA的延长线通过圆导轨中心O,装置的俯视图如图所示。整个装置位于一匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,方向竖直向下。在内圆导轨的C点和外圆导轨的D点之间接有一阻值为R的电阻(图中未画出)。直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O逆时针匀速转动,在转动过程中始终与导轨保持良好接触。设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒和导轨的电阻均可忽略。重力加速度大小为g。求: (1)通过电阻R的感应电流的方向和大小; (2)外力的功率。 -15- 考点一 考点二 例1 对点训练1 考点三 考点四 解题探究:①如何求导体棒AB运动的平均速度? ②导体棒在转动过程中,有哪些力做功?分别做正功还是负功? 提示:滑动摩擦力做负功,安