电磁感应规律的应用课件.ppt

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1、专题电磁感应规律的应用电磁感应的题目往往综合性较强，涉及的知识面较广，概括起来大致可分为一下四类：电磁感应中的电路问题电磁感应中的力学问题电磁感应中的能量问题电磁感应中的图像问题一二三一、电磁感应中的电路问题1.产生感应电动势的导体相当于一个电源，感应电动势等效于电源电动势，产生感应电动势的导体的电阻等效于电源的内阻。2.电源内部电流的方向是从负极流向正极，即从低电势流向高电势。3.产生感应电动势的导体跟用电器连接，可以对用电器供电，由闭合电路欧姆定律求解各种问题.4.产生感应电动势的导体跟电容器连接，可对电容器充电，稳定后，电容器相当于断路，其所带

2、电量可用公式Q=CU来计算5.解决电磁感应中的电路问题，必须按题意分清内外电路画出等效电路图，其余问题为电路分析和闭合电路欧姆定律的应用。【解题思路】如图所示，电阻Rab=1Ω的导体棒ab沿着水平放置的光滑导线框向右做匀速运动，线框中接有电阻R=4Ω，线框放在磁感应强度B=10T的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，线框的宽度L=0.1m，运动的速度v=5m/s，线框的电阻不计．A.电路abcd中相当于电源的部分是_______________；_______________相当于电源的正极。B.电源的电动势即产生的感应电动势E=________V,

3、电路abcd中的电流I=__________A.C.导体ab所受安培力的大小F=__________N.D.外力做功的功率P'=F'v=__________________W.E.电源的功率即感应电流的的功率P=EI=__________W.F电源内部消耗的功率P1=_________W,电阻Ｒ上消耗的功率P2=____________W【例题1】aRdcbB[例题2]（2003.上海）粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行，现使线框以同样大小的速度沿四个方向平移出磁场，如图所示，则在移

4、动过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是（）BABCDvababvabvabv[例题3]如图所示，半径为R的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向内.一根长度略大于导轨直径的导体棒MN以速率v在圆导轨上无摩擦第从左端滑到右端，电路中的定值电阻为r，其余电阻不计.导体棒与圆形导轨接触良好.求：(1)在滑动过程中通过电阻r的电流的平均值；(2)MN从左端到右端的整个过程中，通过r的电荷量；(3)当MN通过圆导轨中心时，通过r的电流是多大？二、电磁感应中的力学问题电磁感应中产生的感应电流在磁场中将受到安培力的作用，

5、因此，电磁感应问题往往跟力学问题联系在一起，解决这类电磁感应中的力学问题，不仅要应用电磁学中的有关规律，如楞次定律、法拉第电磁感应定律、左右手定则、安培力的计算公式等，还要应用力学中的有关规律，如牛顿运动定律、动能定理、机械能守恒定律等。要将电磁学和力学的知识综合起来应用。由于导体中的电流和导体运动速度有关，也就是说导体所受安培力与导体运动速度，所以对磁场中运动导体进行要进行动态分析。电磁感应中的力学问题，常常以一个导体棒在滑轨上运动的问题形式出现。这种情况有两种类型。（1）“电——动——电”类型（2）“动——电——动”类型（1）“电——动——电”类

6、型：【分析】刚闭合开关S时，棒ab因电而动，其所受的安培力F安=BLE/R,方向向右，此时具有最大的加速度am=BLE/(mR)。然而，ab棒一旦产生速度，则因动而电，立即产生了感应电动势。因速度决定感应电动势，而感应电动势与电源的电动势反接又导致电流减小，从而使安培力减小，不难分析出，ab棒做的是一种复杂的变加速运动。但是当F安=0是，ab的速度将达到最大值，且vm=E/(BL),即可知：ab棒的收尾状态为匀速运动。E10如图所示，光滑平行导轨MN、PQ固定在同一绝缘水平面上，两导轨间距为L；一长为L、电阻为R、质量为m的金属棒ab放置在两导轨之上

7、；导轨左端接内阻不计、电动势为E的电源形成回路，整个装置处在竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。导轨电阻不计且足够长，并与开关S串接。求：当闭合开关S后，棒ab运动的最终速度。BMNPQabSE如图所示，AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为L，导轨平面与水平面的夹角为θ，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感应强度为B，在导轨的AC端连接一个阻值为R的电阻，一根质量为m、垂直于导轨放置的金属棒ab，从静止开始沿导轨下滑。求导体ab下滑的最大速度vm；（导轨和金属棒的电阻都不计。）（2）“动——电——动”类型

8、：如图所示，竖直平行导轨间距L=20cm，导轨顶端接有一电键K。导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦，ab的电阻