電磁感應(yīng)規(guī)律綜合應(yīng)用的常見題型

1、電磁感應(yīng)規(guī)律綜合應(yīng)用的常見題型電磁感應(yīng)規(guī)律綜合應(yīng)用的常見題型2 2、電磁感應(yīng)中的力學問題、電磁感應(yīng)中的力學問題1 1、電磁感應(yīng)中的電路問、電磁感應(yīng)中的電路問題題3 3、電磁感應(yīng)中的能量問題、電磁感應(yīng)中的能量問題4 4、電磁感應(yīng)中的圖象問題、電磁感應(yīng)中的圖象問題例例1 1、圓環(huán)水平、半徑為圓環(huán)水平、半徑為a a、總電阻為、總電阻為2R2R；磁場豎直向下、；磁場豎直向下、磁感強度為磁感強度為B B；導體棒；導體棒MNMN長為長為2a2a、電阻為、電阻為R R、粗細均勻、與、粗細均勻、與圓環(huán)始終保持良好的電接觸；當金屬棒以恒定的速度圓環(huán)始終保持良好的電接觸；當金屬棒以恒定的速度v v向向右移動經(jīng)過環(huán)

2、心右移動經(jīng)過環(huán)心O O時，求：（時，求：（1 1）棒上電流的大小和方向及）棒上電流的大小和方向及棒兩端的電壓棒兩端的電壓U UMNMN（2 2）在圓環(huán)和金屬棒上消耗的總的）在圓環(huán)和金屬棒上消耗的總的熱功率。熱功率。BvMNo1電磁感應(yīng)中的電路問題電磁感應(yīng)中的電路問題利用利用E=BLV求電動勢，右手定則判斷方向求電動勢，右手定則判斷方向分析電路畫等效電路圖分析電路畫等效電路圖計算功率RIp2例例2 2、線圈線圈5050匝、橫截面積匝、橫截面積20cm220cm2、電阻為、電阻為11；已知電；已知電阻阻R=99R=99；磁場豎直向下，磁感應(yīng)強度以；磁場豎直向下，磁感應(yīng)強度以100T/s100T/s

3、的變化的變化度均勻減小。在這一過程中通過電阻度均勻減小。在這一過程中通過電阻R R的電流多大小和的電流多大小和方向？方向？BR利用楞次定律判斷方向利用楞次定律判斷方向求電動勢由tBSntnE畫等效電路圖利用閉合歐姆定律求電流畫等效電路圖利用閉合歐姆定律求電流基本方法：基本方法：1 1、用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律、用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)電動勢的大小和方向。確定感應(yīng)電動勢的大小和方向。2 2、畫等效電路。、畫等效電路。3 3、運用閉合電路歐姆定律，串并聯(lián)電、運用閉合電路歐姆定律，串并聯(lián)電路性質(zhì)，電功率等公式聯(lián)立求解。路性質(zhì)，電功率等公式聯(lián)立求解。例例1 1、已知：已知：ABAB

4、、CDCD足夠長，足夠長，L L，B B，R R。金屬棒。金屬棒abab垂直垂直于導軌放置，與導軌間的動摩擦因數(shù)為于導軌放置，與導軌間的動摩擦因數(shù)為，質(zhì)量為，質(zhì)量為m m，從，從靜止開始沿導軌下滑，導軌和金屬棒的電阻阻都不計。求靜止開始沿導軌下滑，導軌和金屬棒的電阻阻都不計。求abab棒下滑的最大速度棒下滑的最大速度DCABBabR速度最大時做勻速運動速度最大時做勻速運動受力分析，列動力學方程受力分析，列動力學方程AFfmgsin22cossinLBmgmgv2、電磁感應(yīng)中的力學問題、電磁感應(yīng)中的力學問題例例2 2、如圖如圖B=0.2TB=0.2T，金屬棒，金屬棒abab向右勻速運動，向右勻速

5、運動，v=5m/sv=5m/s，L=40cmL=40cm，電阻，電阻R=0.5,R=0.5,其余電阻不計，摩擦也不計，試其余電阻不計，摩擦也不計，試求：求：感應(yīng)電動勢的大小感應(yīng)電動勢的大小 感應(yīng)電流的大小和方向感應(yīng)電流的大小和方向使金屬棒勻速運動所需的拉力使金屬棒勻速運動所需的拉力 感應(yīng)電流的功率感應(yīng)電流的功率拉力的功率拉力的功率RFm rMNQPabBBLvE 右手定則右手定則ILBFFA勻速運動RIP2vFFvPA基本方法：基本方法：1、用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律、用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律 求感應(yīng)電動勢的大小和方向。求感應(yīng)電動勢的大小和方向。2、求回路中的電流強度、求回路中的電流

6、強度3、分析導體受力情況（、分析導體受力情況（包含安培力，用左手定則包含安培力，用左手定則）4、列動力學方程求解。、列動力學方程求解。例例3 3、導軌光滑、水平、電阻不計、間距導軌光滑、水平、電阻不計、間距L=0.20mL=0.20m；導體棒；導體棒長也為長也為L L、電阻不計、垂直靜止于導軌上；磁場豎直向下、電阻不計、垂直靜止于導軌上；磁場豎直向下且且B=0.5TB=0.5T；已知電阻已知電阻R=1.0；現(xiàn)有一個外力現(xiàn)有一個外力F F沿軌道拉桿沿軌道拉桿 ，使之做勻加速運動，測得，使之做勻加速運動，測得F F與時間與時間t t的關(guān)系如圖所示，求的關(guān)系如圖所示，求桿的質(zhì)量和加速度桿的質(zhì)量和加速

7、度a a。BFRF/N048 12 16 20 2428t/s12345678maFFA分析：maRatLBF22代入解方程時時NFtNFt430202130S末功率？末功率？例例1 1、=30=30，L=1mL=1m，B=1TB=1T，導軌光滑電阻不計，導軌光滑電阻不計，F(xiàn) F功率功率恒定且為恒定且為6W6W，m=0.2kgm=0.2kg、R=1R=1，abab由由靜止開始運動，由由靜止開始運動，當當s=2.8ms=2.8m時，獲得穩(wěn)定速度，在此過程中時，獲得穩(wěn)定速度，在此過程中abab產(chǎn)生的熱量產(chǎn)生的熱量Q=5.8JQ=5.8J，g=10m/sg=10m/s2 2，求：（，求：（1 1）a

8、bab棒的穩(wěn)定速度棒的穩(wěn)定速度（2 2）abab棒從靜止開始達到穩(wěn)定速度所需時間。棒從靜止開始達到穩(wěn)定速度所需時間。abBF3 3、電磁感應(yīng)中的能量問題電磁感應(yīng)中的能量問題sin) 1 (mgFFA速度穩(wěn)定時smv/2QmghEPtK）從能量的角度看：（2st5 . 1例例2 2、水平面光滑，金屬環(huán)水平面光滑，金屬環(huán)r=10cmr=10cm、R=1R=1、m=1kgm=1kg，v=v=10m/s10m/s向右勻速滑向有界磁場，勻強磁場向右勻速滑向有界磁場，勻強磁場B=0.5TB=0.5T；從環(huán)；從環(huán)剛進入磁場算起，到剛好有一半進入磁場時，圓環(huán)釋放剛進入磁場算起，到剛好有一半進入磁場時，圓環(huán)釋放

9、了了32J32J的熱量，求：（的熱量，求：（1 1）此時圓環(huán)中電流的即時功率；）此時圓環(huán)中電流的即時功率；（2 2）此時圓環(huán)運動的加速度。）此時圓環(huán)運動的加速度。B BvFvP 求瞬時功率用?, vFA？合mFmFaA能量轉(zhuǎn)化特點：能量轉(zhuǎn)化特點：導體切割磁感線或磁通量發(fā)導體切割磁感線或磁通量發(fā)生變化在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，機械能或其他生變化在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，機械能或其他形式的能量便轉(zhuǎn)化為電能。形式的能量便轉(zhuǎn)化為電能。具有感應(yīng)電流的導體在磁場中受安培力作用具有感應(yīng)電流的導體在磁場中受安培力作用或通過電阻發(fā)熱，又可使電能轉(zhuǎn)化為機械能或或通過電阻發(fā)熱，又可使電能轉(zhuǎn)化為機械能或電阻的內(nèi)能，因此電磁感

10、應(yīng)過程總是伴隨著能電阻的內(nèi)能，因此電磁感應(yīng)過程總是伴隨著能量的轉(zhuǎn)化。量的轉(zhuǎn)化?；痉椒ǎ夯痉椒ǎ河梅ɡ陔姶鸥袘?yīng)定律和楞次定律確定用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)動勢的大小和方向。感應(yīng)動勢的大小和方向。畫出等效電路，求回路中電阻消耗電功率的表達式。畫出等效電路，求回路中電阻消耗電功率的表達式。分析導體機械能的變化，用能量守恒關(guān)系得到機械分析導體機械能的變化，用能量守恒關(guān)系得到機械功率的改變與回路中電功率的改變所滿足的方程。功率的改變與回路中電功率的改變所滿足的方程。1、常見的圖象有：、常見的圖象有： B-t -t E-t U-t I I-t F-t E-x U-x I I-x F-x

11、等圖象等圖象(1)以上以上B、E、U、I、F等各矢量是有等各矢量是有方向方向的，通的，通 常用正負表示。常用正負表示。(具體由具體由楞次定律楞次定律判斷判斷)(2)(2)以上各物理量的以上各物理量的大小大小由由法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律判斷判斷（3）需注意的問題：）需注意的問題： 磁通量是否變化以及變化是否均勻、磁通量是否變化以及變化是否均勻、 感應(yīng)電動勢感應(yīng)電動勢( (感應(yīng)電流感應(yīng)電流) )大小以及是否恒定、大小以及是否恒定、 感應(yīng)電動勢感應(yīng)電動勢( (感應(yīng)電流感應(yīng)電流) )的方向、的方向、 電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的過程以及時間段電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的過程以及時間段. .從圖像上獲取已知條件

12、、分析物理過程從圖像上獲取已知條件、分析物理過程從抽象的圖像出發(fā)，建立實際的物理模型從抽象的圖像出發(fā)，建立實際的物理模型4、電磁感應(yīng)中的圖象問題、電磁感應(yīng)中的圖象問題 例例1：磁感應(yīng)強度：磁感應(yīng)強度B的正方向，線圈中的箭的正方向，線圈中的箭頭為電流頭為電流i的正方向（如圖所示），已知線圈的正方向（如圖所示），已知線圈中感生電流中感生電流i隨時間而變化的圖象如圖所示，隨時間而變化的圖象如圖所示，則磁感應(yīng)強度則磁感應(yīng)強度B隨時間而變化的圖象可能是隨時間而變化的圖象可能是（ ） BiitBBBBttttABCDCD 例例2：勻強磁場的磁感應(yīng)強度為：勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B=0.2T，磁場寬，磁場寬度

13、度L=3m，一正方形金屬框連長，一正方形金屬框連長ab=d=1m，每邊電阻，每邊電阻r=0.2 ，金屬框以，金屬框以v=10m/s的速度勻速穿過磁場區(qū)，的速度勻速穿過磁場區(qū)，其平面始終一磁感線方向垂直，如圖所示。其平面始終一磁感線方向垂直，如圖所示。(1)畫出金屬框穿過磁場區(qū)的過程中，金屬框內(nèi)感應(yīng)電畫出金屬框穿過磁場區(qū)的過程中，金屬框內(nèi)感應(yīng)電流的流的(i-t)圖線。圖線。(以順時針方向電流為正以順時針方向電流為正)(2)畫出畫出ab兩端兩端電壓電壓的的U-t圖線圖線adbcvLBt/si/A02.5-2.50.10.20.30.4adbcvLBUab/V00.10.20.30.42-21-1t

14、/s 例例3：如圖：如圖(甲）中，甲）中，A是一邊長為是一邊長為l的正方形的正方形導線框，電阻為導線框，電阻為R。今維持以恒定的速度。今維持以恒定的速度v沿沿x軸軸運動，穿過如圖所示的勻強磁場的有界區(qū)域。若運動，穿過如圖所示的勻強磁場的有界區(qū)域。若沿沿x軸的方向為力的正方向，框在圖示位置的時軸的方向為力的正方向，框在圖示位置的時刻作為計時起點，則磁場對線框的作用力刻作為計時起點，則磁場對線框的作用力F隨時隨時間間t的變化圖線為圖（乙）中的（的變化圖線為圖（乙）中的（ ） B 例例4：如圖所示，半徑為：如圖所示，半徑為R的閉合金屬環(huán)處于的閉合金屬環(huán)處于垂直于環(huán)的勻強磁場中，現(xiàn)用平行環(huán)現(xiàn)的拉力垂直于環(huán)的勻強磁場中，現(xiàn)用平行環(huán)現(xiàn)的拉力F ，欲將金屬環(huán)從磁場的邊界勻速拉出，則拉力欲將金屬環(huán)從磁場的邊界勻速拉出，則拉力F隨金隨金屬環(huán)的位置的變化如下圖中的屬環(huán)的位置的變化如下