第27講：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的電路問題

1、例2. AB兩閉合線圈為同樣導(dǎo)線繞成且均為10匝，半徑為磁場，若磁場均勻地減小，則A、B環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢之比，產(chǎn)生的感應(yīng)電流之比 rA =2r b,內(nèi)有如圖所示的有理想邊界的勻強(qiáng)第27講：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中電路問題主備人：雷廣審稿人：金生華第一部分：高考要求1.法拉第電磁感應(yīng)定律.(D)2 .導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢（只限于L垂直于B、v的情況）(n)3 .電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻.閉合電路的歐姆定律.路端電壓(n)第二部分：基本概念與規(guī)律1 .閉合電路歐姆定律2 法拉第電磁感應(yīng)定律及運(yùn)用3 .導(dǎo)體棒切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢4 綜合運(yùn)用第三部分：典型例題2例1 .截面積為S=0.2m, n =10匝

2、的圓形線圈處于如圖所示的磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度以每秒0.2T的速率增加，電阻R=3Q，線圈電阻r =1 Q （其余電阻不計(jì)）則電阻R兩端的電壓為V ，流過R的電流方向?yàn)? 10s內(nèi)通過R的電量為。例3.如圖所示，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌 MN和PQ它們的電阻可忽略不計(jì)，在M和P之間接有阻值為 R的定值電阻，導(dǎo)體棒 ab長I = 0.5m，其電阻為r,與導(dǎo)軌接觸良好。整個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B= 0.4T。現(xiàn)使ab以v = 10m/s的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng)。（1） ab中的感應(yīng)電動(dòng)勢多大？（2） ab中電流的方向如何？ 若定值電阻R= 3.0 Q,導(dǎo)體棒

3、的電阻 r = 1.0 Q,則ab兩端的電勢差為多少？例4.固定在勻強(qiáng)磁場中的正方形導(dǎo)線框 abed，各邊長l，其中ab是一段電阻為 R的均勻電阻絲，其余三邊均為電阻可忽略的銅線 磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B,方向垂直紙面向里，現(xiàn)有一與ab段所用材料、粗細(xì)、長度都相同的電阻絲PQ架在導(dǎo)線框上，如圖所示，以恒定速度v從ad滑向be，當(dāng)PQ滑過I / 3的距離時(shí)，通時(shí) 方向如何？aP段電阻絲的電流是多大 ？例5.如圖示，在一磁感應(yīng)強(qiáng)度 B = 0.5T的勻強(qiáng)磁場中，垂直于磁場方向水平放置著兩根相距為h = 0.1m的平行金屬導(dǎo)軌 MN與PQ導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)，在兩根導(dǎo)軌的端點(diǎn)N、Q之間連接有一阻值 R=

4、0.3Q的電阻導(dǎo)軌上跨放著一根長I =0.2m，每米長電阻為r=2 Q的金屬棒ab，與導(dǎo)軌正交放置，交點(diǎn)為e、d ,當(dāng)金屬棒以速度 v=4m/s向左作勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，試求: 金屬棒ab兩端的電勢差。(1)電阻R中的電流大小和方向;(2)例6.如圖所示，固定于水平桌面上的金屬框架edef，處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，金屬棒ab擱在框架上，可無摩擦滑動(dòng)，此時(shí)adeb構(gòu)成一個(gè)邊長為I的正方形，棒的電阻為r，其余部分電阻不計(jì)，開始時(shí)磁感強(qiáng)度為 Bo(1)若從t=0時(shí)刻起，磁感強(qiáng)度均勻增加，每秒增量為k，同時(shí)保持棒靜止，求棒中的感應(yīng)電流，在圖上標(biāo)出感應(yīng)電流的方向。(2)若從t=0時(shí)刻起，磁感強(qiáng)度逐漸減小，當(dāng)棒

5、以恒定速度v向右作勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，可使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感強(qiáng)度應(yīng)怎樣隨時(shí)間變化(寫出B與t關(guān)系式)？班級 姓名第四部分：課后練習(xí)（第34講：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中有關(guān)電路的分析與計(jì)算）1 .矩形導(dǎo)線框abed固定在勻強(qiáng)磁場中，磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示。若規(guī)定順時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流i的正方向,F列i-t圖中正確的是:2 .一閉合線圈固定在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場中.設(shè)向里為磁感應(yīng)強(qiáng)度 B的正方向，線圈中的箭頭為電流i的正方向（如圖1所示）。已知線圈中感生電流 i隨時(shí)間而變化的圖象如圖 2所示。則磁感應(yīng)強(qiáng)度 B隨時(shí)間而變化的圖象可能

6、是：3圖中兩條平行虛線之間存在勻強(qiáng)磁場，虛線間的距離為I，磁場方向垂直紙面向里。abed是位于紙面內(nèi)的梯形線圈，ad與be間的距離也為I。t=0時(shí)刻，be邊與磁場區(qū)域邊界重合（如圖）?，F(xiàn)令線圈 以恒定的速度v沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域。取沿aa的感應(yīng)電流為正，則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖線可能是：4如圖所示，LOO/為一折線，它所形成的兩個(gè)角/LO O和/ oOL均為45°折線的右邊有一勻強(qiáng)磁場，其方向垂直于紙面向里，一邊長為I的正方形導(dǎo)線框沿垂直于 oO勺方向以速度v作勻速直線運(yùn)動(dòng)，在t = 0的刻恰好位于圖中所示位置。以逆時(shí)針方向?yàn)閷?dǎo)線框中

7、電流的正方向，在下面四幅圖中能夠正確表示電流一時(shí)間（I t ）關(guān)系的是（時(shí)間以l/v為單位）：X-i ”X X H的電動(dòng)勢£的正方向， 下四個(gè)t關(guān)系示意圖 中正確的是5如圖所示，在PQ QR區(qū)域中存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、磁場、磁場方向均垂直于紙面。 一導(dǎo)線框abcdefa位于紙面內(nèi)，框的鄰邊都相 互垂直，bc邊與磁場的邊界 P重合，導(dǎo)線框與磁場區(qū)域的尺寸如圖所示。 從t =0時(shí)刻開始，線框勻速橫穿兩個(gè)磁場區(qū)域。以 actdf為線框中方向相反的勻強(qiáng)廠1 1bJT *1 1>1 11- 1 *以A'-r.jr *1 £1!-J:IkT*k4£-廠精品資

8、料'* - .r*JF .e111 1k1L1"L-:!1i111 2_和屮 °-J"苕屮01301'_:-D6.如圖，在勻強(qiáng)磁場中固定放置一根串接一電阻R的直角形金屬導(dǎo)軌 aob （在紙面內(nèi)），磁場方向垂直紙面朝里，另有兩根金屬導(dǎo)軌c、d分別平行于oa、ob放置。保持導(dǎo)軌之間接觸良好，金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。現(xiàn)經(jīng)歷以下四個(gè)過程：以速率v移動(dòng)d,使它與ob的距離增大一倍；再以速率 v移動(dòng)C,使它與oa的距離減小一爸半；然后，再以速率 2v移動(dòng)c,使它回到原處；最后以速率x2v移動(dòng)d,使它也回到原處。設(shè)上述四個(gè)過程中通過電阻R的電廠量的大小依次為Q、Q、

9、Q和Q,則：XA. Q= Q= Q= QB. Q= Q= 2Q= 2QqC. 2Q= 2Q= Q= QD. Qm Q= Qm QXXXX XXXXX 典XXXXX血X X a X7 .如圖，直角三角形導(dǎo)線框abc固定在勻強(qiáng)磁場中，ab是一段長為I、電阻為R的均勻?qū)Ь€，ac和bc的電阻可不計(jì)，ac長度為L/2。磁場的磁感強(qiáng)度為 B,方向垂直紙面向里?，F(xiàn)有一段長度為L/2、電阻為R/2的均勻?qū)w桿 MN架在導(dǎo)線框上，開始時(shí)緊靠ac,然后沿ab方向以恒定速度 v向b端滑動(dòng), 滑動(dòng)中始終與ac平行并與導(dǎo)線框保持良好接觸。當(dāng) MN滑過的距離為L/3時(shí)，導(dǎo)線a c中的電流是X多大？方向如何?8.半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)有均勻磁場，磁感強(qiáng)度為B= 0.2T，磁場方向垂直紙面向里，半徑為 b的金屬圓環(huán)與磁場同心地放置，磁場與環(huán)面垂直，其中a= 0.4m, b= 0.6m，金屬環(huán)上分別接有燈 Li、L2,兩燈的電阻均為 Rd= 2 Q, 金屬棒 MN與金屬環(huán)接觸良好，棒與環(huán)的電阻均忽略不計(jì)（1）、若棒以vo = 5m/s的速率在環(huán)上向右勻速滑動(dòng)，求棒滑過圓環(huán)