高中物理第一章電磁感應(yīng)習(xí)題課法拉第電磁感應(yīng)定律愣次定律的綜合應(yīng)用

習(xí)題課(二)：法拉第電磁感應(yīng)定律、

楞次定律綜合應(yīng)用第一章電磁感應(yīng)1/282.掌握電磁感應(yīng)現(xiàn)象中電路問(wèn)題分析方法和解題基本思緒.3.綜合利用楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律處理電磁感應(yīng)中圖像問(wèn)題.目標(biāo)定位2/28二、電磁感應(yīng)中圖像問(wèn)題欄目索引一、電磁感應(yīng)中電路問(wèn)題對(duì)點(diǎn)檢測(cè)自查自糾3/28一、電磁感應(yīng)中電路問(wèn)題知識(shí)梳理電磁感應(yīng)問(wèn)題常與電路知識(shí)綜合考查，處理這類(lèi)問(wèn)題基本方法是：(1)明確部分電路或?qū)w產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，該電路或?qū)w就相當(dāng)于電源，其它部分是外電路.(2)畫(huà)等效電路圖，分清內(nèi)、外電路.(3)使用方法拉第電磁感應(yīng)定律E＝n或E＝BLv確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小，用楞次定律或右手定則確定感應(yīng)電流方向，在等效電源內(nèi)部，方向從負(fù)極指向正極.(4)利用閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路特點(diǎn)、電功率、電熱等公式聯(lián)立求解.4/28典例精析例1把總電阻為2R均勻電阻絲焊接成二分之一徑為a圓環(huán)，水平固定在豎直向下磁感應(yīng)強(qiáng)度為B勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖1所表示，一長(zhǎng)度為2a，電阻等于R，粗細(xì)均勻金屬棒MN放在圓環(huán)上，它與圓環(huán)一直保持良好接觸，當(dāng)金屬棒以恒定速度v向右移動(dòng)經(jīng)過(guò)環(huán)心O時(shí)，求：(1)棒上電流大小和方向及棒兩端電壓UMN；解析答案圖15/28把切割磁感線(xiàn)金屬棒看成一個(gè)含有內(nèi)阻為R，電源電動(dòng)勢(shì)為E電源，兩個(gè)半圓環(huán)看成兩個(gè)并聯(lián)電阻，畫(huà)出等效電路如圖所表示.等效電源電動(dòng)勢(shì)為：E＝BLv＝2Bav.解析本題綜合考查電磁感應(yīng)及電路中功率計(jì)算.關(guān)鍵是要分析清楚電路結(jié)構(gòu)，畫(huà)出等效電路圖.解析答案6/28電流方向從N流向M.依據(jù)分壓原理，棒兩端電壓為7/28(2)在圓環(huán)和金屬棒上消耗總熱功率.解析答案總結(jié)提升解析圓環(huán)和金屬棒上消耗總熱功率為8/28總結(jié)提升電磁感應(yīng)中電路問(wèn)題分析方法：(1)明確電路結(jié)構(gòu)，分清內(nèi)、外電路，畫(huà)出等效電路圖.(2)依據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方式計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小，假如是磁場(chǎng)改變，由E＝n計(jì)算；假如是導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)，由E＝BLv計(jì)算.(3)依據(jù)楞次定律或右手定則判斷感應(yīng)電流方向.(4)依據(jù)電路組成列出對(duì)應(yīng)方程式.9/28針對(duì)訓(xùn)練固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中正方形導(dǎo)線(xiàn)框abcd，邊長(zhǎng)為l，其中ab是一段電阻為R均勻電阻絲，其余三邊均為電阻可忽略銅線(xiàn).磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里，現(xiàn)有一段與ab段材料、粗細(xì)、長(zhǎng)度均相同電阻絲PQ架在導(dǎo)線(xiàn)框上，如圖2所表示，若PQ以恒定速度v從ad滑向bc，當(dāng)其滑過(guò)

l距離時(shí)，經(jīng)過(guò)aP電阻電流是多大？方向怎樣？圖2解析答案返回10/28解析PQ向右移動(dòng)切割磁感線(xiàn)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)于電源，外電路由Pa與Pb并聯(lián)而成，PQ滑過(guò)

l時(shí)等效電路如圖所表示.PQ切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E＝Blv，方向由Q指向P.返回11/28二、電磁感應(yīng)中圖像問(wèn)題知識(shí)梳理1.明確圖像種類(lèi)，即是B－t圖像還是Φ－t圖像，或者是E－t圖像、I－t圖像、F－t圖像等.2.分析電磁感應(yīng)詳細(xì)過(guò)程.3.確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(或感應(yīng)電流)大小和方向，有以下兩種情況(1)若回路面積不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度改變時(shí)，用楞次定律確定感應(yīng)電流方向，用E＝n確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小改變.(2)若磁場(chǎng)不變，導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)，用右手定則判斷感應(yīng)電流方向，用E＝BLv確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小改變.12/284.畫(huà)圖像或判斷圖像.尤其注意分析斜率改變、截距等.5.包括受力問(wèn)題，可由安培力公式F＝BIL和牛頓運(yùn)動(dòng)定律等規(guī)律寫(xiě)出相關(guān)函數(shù)關(guān)系式.13/28典例精析例2如圖3甲所表示，矩形導(dǎo)線(xiàn)框abcd固定在磁場(chǎng)中，磁感線(xiàn)方向與導(dǎo)線(xiàn)框所在平面垂直，要求磁場(chǎng)正方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間改變規(guī)律如圖乙所表示，若要求順時(shí)針?lè)较驗(yàn)楦袘?yīng)電流正方向，以下各圖中正確是(

)圖314/28解析答案總結(jié)提升15/28總結(jié)提升答案D16/28總結(jié)提升17/28返回解析答案總結(jié)提升例3如圖4所表示，一底邊為L(zhǎng)，底邊上高也為L(zhǎng)等腰三角形導(dǎo)體線(xiàn)框以恒定速度v沿垂直于磁場(chǎng)區(qū)域邊界方向穿過(guò)長(zhǎng)為2L，寬為L(zhǎng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里.t＝0時(shí)刻，三角形導(dǎo)體線(xiàn)框底邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)，取沿逆時(shí)針?lè)较蚋袘?yīng)電流為正，則在三角形導(dǎo)體線(xiàn)框穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中，感應(yīng)電流i隨時(shí)間t改變圖線(xiàn)可能是(

)圖418/28答案A總結(jié)提升19/28返回總結(jié)提升線(xiàn)框進(jìn)、出勻強(qiáng)磁場(chǎng)，可依據(jù)E＝BLv判斷E大小改變，再依據(jù)右手定則判斷方向.尤其注意L為切割有效長(zhǎng)度.20/28對(duì)點(diǎn)檢測(cè)自查自糾1234解析答案1.(電磁感應(yīng)中電路問(wèn)題)粗細(xì)均勻電阻絲圍成正方形線(xiàn)框置于有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線(xiàn)框平面，其邊界與正方形線(xiàn)框邊平行.現(xiàn)使線(xiàn)框以一樣大小速度沿四個(gè)不一樣方向平移出磁場(chǎng)，以下列圖所表示，則在移出過(guò)程中線(xiàn)框一邊a、b兩點(diǎn)間電勢(shì)差絕對(duì)值最大是(

)21/281234答案B22/281234解析答案2.(電磁感應(yīng)中電路問(wèn)題)如圖5所表示，豎直平面內(nèi)有一金屬圓環(huán)，半徑為a，總電阻為R(指拉直時(shí)兩端電阻)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)環(huán)平面，與環(huán)最高點(diǎn)用鉸鏈連接長(zhǎng)度為2a、電阻為

導(dǎo)體棒AB，AB由水平位置緊貼環(huán)面擺下，當(dāng)擺到豎直位置時(shí)，B點(diǎn)線(xiàn)速度為v，則這時(shí)AB兩端電壓大小為(

)圖523/281234答案A24/2812343.(電磁感應(yīng)中圖像問(wèn)題)如圖6所表示，在x≤0區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面(紙面)向里，含有一定電阻矩形線(xiàn)框abcd位于xOy平面內(nèi)，線(xiàn)框ab邊與y軸重合，令線(xiàn)框從t＝0時(shí)刻起由靜止開(kāi)始沿x軸正方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，則線(xiàn)框中感應(yīng)電流I(取逆時(shí)針?lè)较螂娏鳛檎?隨時(shí)間t改變圖線(xiàn)正確是(

)解析答案圖625/28解析因?yàn)閷?dǎo)體棒做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E＝BLv＝BLat，所以感應(yīng)電流大小與時(shí)間成正比，方向?yàn)轫槙r(shí)針.答案

D123426/2812344.(電磁感應(yīng)中圖像問(wèn)題)(多項(xiàng)選擇