高中物理-法拉第電磁感應(yīng)定律應(yīng)用(三)-復(fù)制

電磁感應(yīng)規(guī)律綜合應(yīng)用的常見題型2、電磁感應(yīng)中的力學問題1、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)中的圖象問題專題:電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用第一頁，編輯于星期五：十一點九分。例1、圓環(huán)水平、半徑為a、總電阻為2R；磁場豎直向下、磁感強度為B；導(dǎo)體棒MN長為2a、電阻為R、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。BvMNo1電磁感應(yīng)中的電路問題第二頁，編輯于星期五：十一點九分。例2、線圈50匝、橫截面積20cm2、電阻為1Ω；電阻R=99Ω；磁場豎直向下，磁感應(yīng)強度以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第三頁，編輯于星期五：十一點九分。根本方法：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。第四頁，編輯于星期五：十一點九分。2、電磁感應(yīng)中的力學問題第五頁，編輯于星期五：十一點九分。例2、如圖B=0.2T，金屬棒ab向右勻速運動，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)電動勢的大小②感應(yīng)電流的大小和方向③使金屬棒勻速運動所需的拉力④感應(yīng)電流的功率⑤拉力的功率RFmrMNQPabB第六頁，編輯于星期五：十一點九分。根本方法：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、求回路中的電流強度3、分析導(dǎo)體受力情況〔包含安培力，用左手定那么〕4、列動力學方程求解。第七頁，編輯于星期五：十一點九分。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；電阻R=1.0Ω；現(xiàn)有一個外力F沿軌道拉桿，使之做勻加速運動，測得F與時間t的關(guān)系如以下圖，求桿的質(zhì)量和加速度a。BFRF/N0481216202428t/s1234567830S末功率？第八頁，編輯于星期五：十一點九分。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由由靜止開始運動，當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棒從靜止開始到達穩(wěn)定速度所需時間。θabBF3、電磁感應(yīng)中的能量問題第九頁，編輯于星期五：十一點九分。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，勻強磁場B=0.5T；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)運動的加速度。Bv第十頁，編輯于星期五：十一點九分。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。根本方法：①用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)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式。③分析導(dǎo)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。第十一頁，編輯于星期五：十一點九分。1、常見的圖象有：B-tΦ-tE-tU-tI-t

F-t

E-xU-xI-x

F-x等圖象(1)以上B、Φ、E、U、I、F等各矢量是有方向的，通

常用正負表示。(具體由楞次定律判斷)(2)以上各物理量的大小由法拉第電磁感應(yīng)定律判斷〔3〕需注意的問題：

磁通量是否變化以及變化是否均勻、

感應(yīng)電動勢(感應(yīng)電流)大小以及是否恒定、

感應(yīng)電動勢(感應(yīng)電流)的方向、

電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的過程以及時間段.①從圖像上獲取條件、分析物理過程②從抽象的圖像出發(fā)，建立實際的物理模型4、電磁感應(yīng)中的圖象問題第十二頁，編輯于星期五：十一點九分。例1：勻強磁場的磁感應(yīng)強度為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，如以下圖。

(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第十三頁，編輯于星期五：十一點九分。例2：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軸運動，穿過如以下圖的勻強磁場的有界區(qū)域。假設(shè)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，那么磁場對線框的作用力F隨時間t的變化圖線為圖〔乙〕中的〔〕第十四頁，編輯于星期五：十一點九分。例3：如以下圖，半徑為R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F，欲將金屬環(huán)從磁場的邊界勻速拉出，那么拉力F隨金屬環(huán)的位置的變化如以以下圖中的()RR2ROFxR2ROFxR2ROFxR2ROFxABCD第十五頁，編輯于星期五：十一點九分。例4、如以下圖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