电磁感应典型习题ppt课件

1、电磁感应典型习题 “等效法处置电磁感应问题等效法处置电磁感应问题【例证【例证1 1】在同一程度面中的光滑平行导轨】在同一程度面中的光滑平行导轨P P、Q Q相距相距l=1 ml=1 m，导，导轨左端接有如下图的电路轨左端接有如下图的电路. .其中程度放置的两平行板电容器两其中程度放置的两平行板电容器两极板极板M M、N N间距间距d=10 mmd=10 mm，定值电阻，定值电阻R1=R2=12 R1=R2=12 ，R3=2 R3=2 ，金属，金属棒棒abab的电阻的电阻r=2 ,r=2 ,其他电阻不计，磁感应强度其他电阻不计，磁感应强度B=0.5 TB=0.5 T的匀强的匀强磁场竖直穿过导轨平

2、面，当金属棒磁场竖直穿过导轨平面，当金属棒abab沿导轨向右匀速运动时，沿导轨向右匀速运动时，悬浮于电容器两极板之间，质量悬浮于电容器两极板之间，质量m=1m=110-14 kg10-14 kg，电荷量，电荷量q=-1q=-110-14 C10-14 C的微粒恰好静止不动的微粒恰好静止不动. .知知g=10 m/s2,g=10 m/s2,在整个运动在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好，且运动速度坚持恒定过程中金属棒与导轨接触良好，且运动速度坚持恒定. .试求：试求：(1)(1)匀强磁场的方向匀强磁场的方向; ;(2)ab(2)ab两端的电压两端的电压; ;(3)(3)金属棒金属棒abab运动的

3、速度运动的速度. .【解题指南】解答此题应从以下两点重点把握：【解题指南】解答此题应从以下两点重点把握：(1)(1)以微粒的受力情况为突破口，确定电场的大小和方向以微粒的受力情况为突破口，确定电场的大小和方向. .(2)(2)确定确定“等效电源，画出等效电路，结合闭合电路欧姆定律等效电源，画出等效电路，结合闭合电路欧姆定律进展分析计算进展分析计算. .【自主解答】【自主解答】(1)(1)微粒遭到重力和电场力而静止，因重力竖直向微粒遭到重力和电场力而静止，因重力竖直向下，那么电场力竖直向上，故下，那么电场力竖直向上，故M M板带正电板带正电.ab.ab棒向右切割磁感线棒向右切割磁感线产生感应电动

4、势，产生感应电动势，abab棒等效于电源，其棒等效于电源，其a a端为电源的正极，等效端为电源的正极，等效电路如下图：电路如下图：由右手定那么可判别，匀强磁场方向竖直向下由右手定那么可判别，匀强磁场方向竖直向下. .(2)(2)微粒遭到重力和电场力而静止，微粒遭到重力和电场力而静止，那么有那么有mg=Eqmg=Eq，所以所以MNUEdMN14314mgdUq1 1010 10 10 V100.1 V.R3R3两端电压与电容器两端电压相等，由欧姆定律得经过两端电压与电容器两端电压相等，由欧姆定律得经过R3R3的电的电流流abab棒两端的电压为棒两端的电压为(3)(3)由法拉第电磁感应定律得感应电

5、动势由法拉第电磁感应定律得感应电动势E=BlvE=Blv，由闭合电路欧姆定律得：由闭合电路欧姆定律得：E=Uab+Ir=0.5 VE=Uab+Ir=0.5 V，联立可得联立可得答案：答案：(1)(1)竖直向下竖直向下 (2)0.4 V (3)1 m/s(2)0.4 V (3)1 m/sMN3UI0.05 AR12abMN12R RUUI0.4 V.RREv1 m/s.Bl【总结提升】运用【总结提升】运用“等效法解题时应留意的问题等效法解题时应留意的问题“等效法是从事物间的等同效果出发来研讨问题的科学思想方等效法是从事物间的等同效果出发来研讨问题的科学思想方法法. .运用等效法，可以在某种物理意

6、义效果一样的前提下，把实运用等效法，可以在某种物理意义效果一样的前提下，把实践的、复杂的物理景象、物理过程转化为理想的、简单的、等践的、复杂的物理景象、物理过程转化为理想的、简单的、等效的物理景象、物理过程来处置效的物理景象、物理过程来处置. .在运用等效法处置问题时应留在运用等效法处置问题时应留意以下两点：意以下两点：(1)(1)等效前和等效后的物理景象和物理过程应遵守一样的物理规等效前和等效后的物理景象和物理过程应遵守一样的物理规律律. .(2)(2)等效法的本质是等效法的本质是“等同性，常见的等效法有等同性，常见的等效法有三种：模型的等效、过程的等效、作用的等效三种：模型的等效、过程的等

7、效、作用的等效. .4.4.在程度桌面上，一个圆形金属框置于匀强磁场在程度桌面上，一个圆形金属框置于匀强磁场B1B1中，线框平中，线框平面与磁场垂直，圆形金属框与一个程度的平行金属导轨相衔接，面与磁场垂直，圆形金属框与一个程度的平行金属导轨相衔接，导轨上放置一根导体棒导轨上放置一根导体棒abab，导体棒与导轨接触良好，导体棒处，导体棒与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场于另一匀强磁场B2B2中，该磁场的磁感应强度恒定，方向垂直导中，该磁场的磁感应强度恒定，方向垂直导轨平面向下，如图甲所示轨平面向下，如图甲所示. .磁感应强度磁感应强度B1B1随时间随时间t t的变化关系如的变化关系如图乙所示

8、，图乙所示，0 01.0 s1.0 s内磁场方向垂直线框平面向下内磁场方向垂直线框平面向下. .假设导体棒假设导体棒一直坚持静止，并设向右为静摩擦力的正方向，那么导体棒所一直坚持静止，并设向右为静摩擦力的正方向，那么导体棒所受的摩擦力受的摩擦力FfFf随时间变化的图象是随时间变化的图象是( )( )【解析】选【解析】选D.0D.01 s1 s，根据楞次定律可得，棒中电流由，根据楞次定律可得，棒中电流由b b到到a a，由于磁场均匀变化，感应电动势大小恒定，感应电流的大小不由于磁场均匀变化，感应电动势大小恒定，感应电流的大小不变变. .对棒由左手定那么可知，其遭到的安培力向左，大小不变，对棒由左手定那么可知，其遭到的安培力向左，大小不变，故摩擦力向右，且大小不变故摩擦力向右，且