【创新课堂】2012高二物理竞赛专题系列专题3电磁感应.docx

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1、、知识网络或概要磁通战电磁感应电檄感应现象目感现象]-1-产生感应电流的条件感应电动势大小用养、氏.I感应电流(电动势)的方臂判定一：酬冠律、运画产生电动势部分相当于电源与其他部分构成闭合回路，应用闭合电路欧姆定律、安培力、牛顿定律、能量观点、动量观点解决电磁感应问题的力、电、磁综合典题二、方法整合电磁感应规律的综合应用类问题不仅涉及法拉第电磁感应定律，还涉早住运动一I电磁感应」感应电动势及力学、静电场、电路、磁场等知识。L-电磁感应的综合题有两类基本类阻"?电型：一是电磁感应与电路、电场的综碍

2、合.]合；二是电磁感应与磁场、导体

3、的受磁场力4磁场对电.作用感应电流力和运动的综合。也有这两种基本类型的复合题，题中电磁现象与力现象相互联系、相互影响、相互制约，其基本形式如右图表。三、重点、热点透析(一)楞次定律的理解和应用在用楞次定律解决电磁感应的有关问题时，要注意以下四点：(1)阻碍原磁通量的变化或原磁场的变化，可用做分析感应电流的方向和受力及面积扩大或缩小的趋势，理解为“增反减同”。(2)阻碍相对运动。理解为“来拒去留”，可用做分析受力及运动方向。(3)表示为“延缓”磁通量的变化。(4)线圈运动方向的判定。线圈在磁场中产生感应电流而受到磁场对它的作用引起线

4、圈运动。利用等效性(通电线圈与条形磁铁等效)和阻碍特点确定线圈受力。开门仃丁厂【例1】如图所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴。转动IJJXJJJ的闭合矩形导线框，当滑动变阻器的滑片p自左向右滑动时，从一—纸外向纸里看，线框ab将()复1：!己」A.保持静止不动B.逆时针转动C.顺时针转动D.发生转动，但电源极性不明，无法确定转动方向(二)电磁感应中的电路问题在电磁感应中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路相当于电源。因此，电磁感应问题往往与电路问题联系在一起。解决与电路相联系的电磁感应问题的基本

5、方法如下：△巾(1)确定电源：首先明确产生电磁感应的电路就是等效电源；其次利用E=n——或E=BtLv求感应电动势的大小；再利用右手定则或愣次定律判断感应电流的方向.(2)正确分析电路的结构，画出等效电路图.(3)利用闭合电路欧姆定律、串并联电路的性质、电功率等公式联立求解.【例2】如图所示，在倾角为300的光滑斜面上固定一光滑金属导轨CDEFGOH/CDFG-1-n1/DEF=60°,CD=DE=EF=FG=OE=—AB=L.一根质量为m的导体棒A“电机牵引2下，以恒定速度vo沿OHT向从斜面底端开始运动，滑上导轨并到达斜面顶端

6、，ABLOH金属导轨的CDFG段电阻不计，DEF段与AB棒材料与横截面积均相同，单位长度的电阻为r,O是AB棒的中点，整个斜面处在垂直斜面向上磁感应强度为B的匀强磁场中.求：(1)导体棒在导轨上滑动时电路中电流的大小；(2)导体棒运动到DF位置时AB两端的电压.(三)电磁感应中的动力学问题电磁感应中通过导体的感应电流，在磁场中将受到安培力的作用，因此，电磁感应问题往往和力学、运动学等问题联系在一起。电磁感应中动力学问题的解题思路如下：确定电源0c———k感应电流上些_k运动导体所受的安培力例小31列方程求解—运动状态的分析.-与“

7、方向关系艮变化盾况合外力^1如图所示，abcd为质量M=2kg的导轨，放在光滑绝缘的水平面上，另有一根重量m=0.6kg的金属棒PQ平行于bc放在水平导轨上，PQ棒左边靠着绝缘的竖直立柱ef(竖直立柱光滑，且固定不动)，导轨处于匀强磁场中，磁场以cd为界，左侧的磁场方向竖直向上，右侧的磁场方向水平向右，磁感应强度B大小都为0.8T.导轨的bc段长L=0.5m,其电阻r=0.4◎,金属棒PQ的电阻R=0.2Q,其余电阻均可不计.金属棒与导轨间的动摩擦因数==0.2.若在导轨上作用一个方向向左、大小为F=2N的水平拉力，设导轨足够长，

8、重力加速度g取10m/s2,试求：(1)导轨运动的最大加速度;-1-(2)导轨的最大速度；⑶定性画出回路中感应电流随时间变化的图线.-7--7-(四)电磁感应中的能量问题电磁感应的过程是的能的转化和守恒的过程，导体切割磁感线或磁通量发生变化在回路中产生感应电流，机械能或其他形式的能便转化为电能；感应电流做功，又可使电能转化为机械能或电阻的内能等。电磁感应的过程总是伴随着能量的转化，因此在分析问题时，应牢牢抓住能量守恒这一基本规律，分析清楚有哪些力做功，就可知道有哪些形式的能量参与了相互的转化，然后借助于动能定理或能量守恒定律等规律

9、求解。需要说明的是克服安培力做了多少功，就有多少其他形式的能转化为电能。解决这类问题的基本方法是：(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定电动势的大小和方向；(2)画出等效电路，求出回路中电阻消耗电功率的表达式；(3)分析导体机械能的变化，用能量守