电磁感应电路的求解策略及图像问题

1、电磁感应电路的求解策略及图像问题一、电磁感应电路的求解策略变换物理模型是将生疏的物理模型与熟悉的物理模型相比较，分析异同并从中挖掘其内在的联系，从而建立起熟悉模型与未知现象之间相互关系的一种专门解题方法。巧妙地运用''类同变换，''类似变换，''类异变换，可使复杂、生疏、抽象的咨询题变成简单、熟悉、具体的题型，从而使咨询题大为简化。解决电磁感应电路咨询题的关键确实是借鉴或利用相似原型来启发明白得和变换物理模型，即把电磁感应的咨询题等效转换成稳恒直流电路，把产生感应电动势的那部分导体等效为内电路。感应电动势的大小相当于电源电动势。其余部分相当于外电

2、路，并画出等效电路图。现在，处理咨询题的方法与闭合电路求解差不多一致，唯独要注意的是电磁感应现象中，有时导体两端有电压，但没有电流流过，这与电源两端有电势差但没有接入电路时，电流为零的情形一样。例1:如图1所示，在跟匀强磁场垂直的平面内放置一个折成锐角的裸导线MON,/MON=。在它上面搁置另一根与ON垂直的导线PQ,PQ紧贴MO和ON并以垂直于ON的速度v,从顶角。开始向右匀速滑动，设裸导线单位长度的电阻为R0,磁感应强度为B,求回路中的感应电流。图1t, ab v t tan解析：设PQ从顶点O开始向右运动的时刻为t,ObvOa-v-L,回路中EBLvBabvBv2ttan。回路中电阻为c

3、osvtrR(OaObab)R0(1cossin)R0。cos回路中感应电流IERBvsino(1cossin)R0B例2:如图2所小，竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T,同时以-0.1T/s在变化，水平轨道电阻不计，且不计摩擦阻力，宽l05m的导轨上放一电阻R00.1的导体棒，并用水平线通过定滑轮吊着质量M02kg的重物，轨道左端连接的电阻R04，图中的L=0.8m,求至少通过多长时刻才能吊起重物。解析：由法拉第电磁感应定律可求出回路感应电动势为E - S*由闭合电路欧姆定律可求出回路中电流RoR由于安培力方向向左，应用左手定那么可判定出电流方向为顺时针方向由上往下看 磁感应强度为,

4、那么在t时刻B' (Bt)现在安培力为F安B'll由受力分析可知F安mg由式并代入数据解得t=495s。二、电磁感应中的图像咨询题在电磁感应现象中，常常用图像来描述物理量的变化以及物理过程，如何正确地识图并应用于解题,是对我们的一个差不多要求。1 .正确识图即正确识不纵横坐标所表示的物理量及物理意义例3:如图3所示，边长为L的矩形导体闭合线圈，在外力作用下，匀速向右通过宽为d的匀强磁场d>L,设穿过线圈的磁通量为，感应电动势大小为E,线圈所受磁场力为F,通过线圈的电荷量为Q,那么在图4所示中正确的选项是图4解析：四个图像分不表示的是磁通量、电动势、磁场力、电荷量随时刻变化

5、的关系。线圈在进入磁场时期，磁通量平均增加，线圈在离开磁场时期，磁通量平均减少，由楞次定律知，这两个时期均产生感应电动势，且方向相反。由左手定那么知线圈所受磁场力均向左，两个时期电荷量都随时刻平均增加，线圈全部在磁场中时，磁通量最大，感应电动势为零，电流为零。应选ABD项。2 .分析清晰图像所反映的物理过程例4：如图5所示，宽40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v020cm/s通过磁场区域，在运动过程中，线圈始终有一边与磁场的边界平行，取它刚进入磁场的时刻t=0,在图6所示的图像中正确反映电流随时刻变化规律的是图5解析：线圈进入磁场，线圈中