電磁感應(yīng)綜合應(yīng)用

關(guān)于電磁感應(yīng)綜合應(yīng)用第一頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期二電磁感應(yīng)規(guī)律綜合應(yīng)用的四種題型1、電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題2、電磁感應(yīng)中的電路問題3、電磁感應(yīng)中的能量問題4、電磁感應(yīng)中的圖象問題第二頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期二例1、已知：AB、CD足夠長，L，θ，B，R。金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ，質(zhì)量為m，從靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，導(dǎo)軌和金屬棒的電阻阻都不計。求ab棒下滑的最大速度θθDCABBabR速度最大時做勻速運(yùn)動受力分析，列動力學(xué)方程1、電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題第三頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期二例2、如圖B=0.2T，金屬棒ab向右勻速運(yùn)動，v=5m/s，L=40cm，電阻R=0.5Ω,其余電阻不計，摩擦也不計，試求：①感應(yīng)電動勢的大?、诟袘?yīng)電流的大小和方向③使金屬棒勻速運(yùn)動所需的拉力④感應(yīng)電流的功率⑤拉力的功率RFmrMNQPabB右手定則第四頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期二基本方法：1、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。2、求回路中的電流強(qiáng)度3、分析導(dǎo)體受力情況（包含安培力，用左手定則）4、列動力學(xué)方程求解。第五頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期二例3、導(dǎo)軌光滑、水平、電阻不計、間距L=0.20m；導(dǎo)體棒長也為L、電阻不計、垂直靜止于導(dǎo)軌上；磁場豎直向下且B=0.5T；已知電阻R=1.0Ω；現(xiàn)有一個外力F沿軌道拉桿，使之做勻加速運(yùn)動，測得F與時間t的關(guān)系如圖所示，求桿的質(zhì)量和加速度a。BFRF/N0481216202428t/s1234567830S末功率？第六頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期二例1、圓環(huán)水平、半徑為a、總電阻為2R；磁場豎直向下、磁感強(qiáng)度為B；導(dǎo)體棒MN長為2a、電阻為R、粗細(xì)均勻、與圓環(huán)始終保持良好的電接觸；當(dāng)金屬棒以恒定的速度v向右移動經(jīng)過環(huán)心O時，求：（1）棒上電流的大小和方向及棒兩端的電壓UMN（2）在圓環(huán)和金屬棒上消耗的總的熱功率。BvMNo2、電磁感應(yīng)中的電路問題利用E=BLV求電動勢，右手定則判斷方向分析電路畫等效電路圖第七頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期二例2、線圈50匝、橫截面積20cm2、電阻為1Ω；已知電阻R=99Ω；磁場豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度以100T/s的變化度均勻減小。在這一過程中通過電阻R的電流多大小和方向？BR利用楞次定律判斷方向畫等效電路圖利用閉合歐姆定律求電流第八頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期二基本方法：1、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。2、畫等效電路。3、運(yùn)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。第九頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期二例1、θ=30o，L=1m，B=1T，導(dǎo)軌光滑電阻不計，F(xiàn)功率恒定且為6W，m=0.2kg、R=1Ω，ab由由靜止開始運(yùn)動，當(dāng)s=2.8m時，獲得穩(wěn)定速度，在此過程中ab產(chǎn)生的熱量Q=5.8J，g=10m/s2，求：（1）ab棒的穩(wěn)定速度（2）ab棒從靜止開始達(dá)到穩(wěn)定速度所需時間。θabBF3、電磁感應(yīng)中的能量問題第十頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期二例2、水平面光滑，金屬環(huán)r=10cm、R=1Ω、m=1kg，v=10m/s向右勻速滑向有界磁場，勻強(qiáng)磁場B=0.5T；從環(huán)剛進(jìn)入磁場算起，到剛好有一半進(jìn)入磁場時，圓環(huán)釋放了32J的熱量，求：（1）此時圓環(huán)中電流的即時功率；（2）此時圓環(huán)運(yùn)動的加速度。Bv第十一頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期二能量轉(zhuǎn)化特點：①導(dǎo)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(jī)械能或其他形式的能量便轉(zhuǎn)化為電能。②具有感應(yīng)電流的導(dǎo)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(jī)械能或電阻的內(nèi)能，因此電磁感應(yīng)過程總是伴隨著能量的轉(zhuǎn)化?；痉椒ǎ孩儆梅ɡ陔姶鸥袘?yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)動勢的大小和方向。②畫出等效電路，求回路中電阻消耗電功率的表達(dá)式。③分析導(dǎo)體機(jī)械能的變化，用能量守恒關(guān)系得到機(jī)械功率的改變與回路中電功率的改變所滿足的方程。第十二頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期二1.如圖所示，一寬40cm的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里．一邊長為20cm的正方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場邊界的恒定速度v＝20cm/s通過磁場區(qū)域，在運(yùn)動過程中，線框有一邊始終與磁場區(qū)域的邊界平行．取它剛進(jìn)入磁場的時刻t＝0.在下列圖線中，正確反映感應(yīng)電流隨時間變化規(guī)律的是dcba思考:你能作出ad間電壓與時間的關(guān)系圖象嗎?[c]4、電磁感應(yīng)中的圖象問題第十三頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期二例2：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（如圖所示），已知線圈中感生電流i隨時間而變化的圖象如圖所示，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間而變化的圖象可能是（

）

BiitBBBBttttABCDCD第十四頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期二例4：勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T，磁場寬度L=3m，一正方形金屬框連長ab=d=1m，每邊電阻r=0.2Ω，金屬框以v=10m/s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。

(1)畫出金屬框穿過磁場區(qū)的過程中，金屬框內(nèi)感應(yīng)電流的(i-t)圖線。(以順時針方向電流為正)

(2)畫出ab兩端電壓的U-t圖線adbcvLB第十五頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期二t/si/A02.5-2.50.10.20.30.4adbcvLBUab/V00.10.20.30.42-21-1t/s第十六頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期二例6：如圖(甲）中，A是一邊長為l的正方形導(dǎo)線框，電阻為R。今維持以恒定的速度v沿x軸運(yùn)動，穿過如圖所示的勻強(qiáng)磁場的有界區(qū)域。若沿x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F隨時間t的變化圖線為圖（乙）中的（）B第十七頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期二例7：如圖所示的異形導(dǎo)線框，勻速穿過一勻強(qiáng)磁場區(qū)，導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流i隨時間t變化的圖象是（設(shè)導(dǎo)線框中電流沿abcdef為正方向）（）bcadefD第十八頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期二例8：如圖所示，一閉合直角三角形線框以速度v勻速穿過勻強(qiáng)磁場區(qū)域．從BC邊進(jìn)入磁場區(qū)開始計時，到A點離開磁場區(qū)止的過程中，線框內(nèi)感應(yīng)電流的情況(以逆時針方向為電流的正方向)是如下圖所示中的（）A第十九頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期二2、如圖所示豎直放置的螺線管和導(dǎo)線abcd構(gòu)成回路，螺線管下方水平桌面上有一導(dǎo)體環(huán)。當(dāng)導(dǎo)