（講義）模塊要點回眸7含答案22

第7點電磁感應(yīng)中的電路問題精盼.對電源的理解：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導體相當于電源,如：切割磁感線的導體棒、內(nèi)有磁通量變化的線圈等.這種電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能.判斷感應(yīng)電流和感應(yīng)電動勢的方向，都是利用“相當于電源”的部分根據(jù)右手定則或楞次定律判定的.實際問題中應(yīng)注意外電路電流由高電勢流向低電勢，而內(nèi)電路則相反..對電路的理解：內(nèi)電路是切割磁感線的導體或磁通量發(fā)生變化的線圈，外電路由電阻、電容器等電學元件組成.在閉合電路中，“相當于電源”的導體兩端的電壓與真實的電源兩端的電壓一樣，等于路端電壓，而不等于感應(yīng)電動勢..解決電磁感應(yīng)中的電路問題三步曲：⑴確定電源.切割磁感線的導體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，該導體或回路就相當于電源,利用E=崗或E=Blv求感應(yīng)電動勢的大小，利用右手定則或楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向.(2)分析電路結(jié)構(gòu)(內(nèi)、外電路及外電路的串、并聯(lián)關(guān)系)，畫出等效電路圖.⑶利用電路規(guī)律求解,主要應(yīng)用閉合電路歐姆定律及串、并聯(lián)電路的基本性質(zhì)等列方程求解.【對點例題】如圖1所示，半徑為。的圓形區(qū)域內(nèi)有均勻磁場，磁感應(yīng)強度為3=0.2T,磁場方向垂直紙面向里，半徑為人的金屬圓環(huán)與磁場同心地放置，磁場與環(huán)面垂直，其中，=0.4m,h=0.6m,金屬環(huán)上分別接有燈Li、L2,兩燈的電阻均為R=2Q,一金屬棒MN與金屬環(huán)接觸良好，棒與環(huán)的電阻均忽略不計.；xX\XOx：

X/⑴若棒以。=5m/s的速率在環(huán)上向右勻速滑動，求棒滑過圓環(huán)直徑。0’；xX\XOx：

X/⑵撤去中間的金屬棒將右面的半圓環(huán)。L2。'以。?！疄檩S向上翻轉(zhuǎn)90。，若此后磁場隨時間均勻變化，其變化率為當=±T/s,求Li的功率.△t兀解題指導審題時注意分析：棒滑過圓環(huán)直徑00’的瞬間，導體棒的有效長度是多大？感應(yīng)電動勢如何計算？電路結(jié)構(gòu)是怎樣的？將右面的半圓環(huán)翻轉(zhuǎn)90。后，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的有效面積是多大？感應(yīng)電動勢如何計算？電路結(jié)構(gòu)是怎樣的？⑴棒滑過圓環(huán)直徑。?！乃查g，中的電動勢Ei=2&zo=0.8V等效電路如圖甲所示，流過燈Li的電流/i=-^=0.4AK(2)撤去中間的金屬棒MN,將右面的半圓環(huán)0L2。'以0。'為軸向上翻轉(zhuǎn)90。，半圓環(huán)OLiOf中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，相當于電源，燈L2為外電路，等效電路吐氏(i)l2如圖乙所示，感應(yīng)電動勢；L1的功率P1=(梟2.L=1.28義10"2W.答案(D0.8V0.4A(2)1.28X10-2W如圖2甲所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導軌MN、尸。被固定在水平面上，導軌間距/=0.6m,兩導軌的左端用導線連接電阻以及理想電壓表V,電阻為r=2Q的金屬棒垂直于導軌靜止在AB處；右端用導線連接電阻R2,已知凡=2。，&=1。，導軌及導線電阻均不計.在矩形區(qū)域。FE內(nèi)有豎直向上的磁場,C￡=0.2m,磁感應(yīng)強度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示.開始時電壓表有示數(shù)，當電壓表示數(shù)變?yōu)榱愫?，對金屬棒施加一水平向右的恒力F,使金屬棒剛進入磁場區(qū)域時電壓表的示數(shù)又變?yōu)樵瓉淼闹?，金屬棒在磁場區(qū)域內(nèi)運動的過程中電壓表的示數(shù)始終保持不變.求：°().10.20.3t/s乙(l)z=0.1s時電壓表的示數(shù)；(2)恒力廠的大??；⑶從t=0時刻到金屬棒運動出磁場的過程中整個電路產(chǎn)生的熱量.答案(l)0.3V(2)0.27N(3)0.09J解析(1)設(shè)磁場寬度為d=C已在0?0.2s的時間內(nèi)，有￡=笑=笑0=O.6VI1。I1。此時，R與金屬棒并聯(lián)后再與昭串聯(lián)R=R并+&=1Q+lQ=2QE。=春/?并=0.3VA02/3(2)金屬棒進入磁場后，Ri與&并聯(lián)后再與〃串聯(lián)，有I1=5+^=0.45AKlA2F安=BI'/=1.0X0.45X0.6N=0.27N由于金屬棒進入磁場后電壓表的示數(shù)始終不變，所以金屬棒做勻速運動，有F=F安F=0.27N.⑶在0?0.2s的時間內(nèi)有Q=不7=0.036J金屬棒進入磁場后，有R'R】R2T=8R1+R2+—一刀E'=/'R