电磁感应综合复习

1、应用动量定理、动量守恒定律解决导体切割磁应用动量定理、动量守恒定律解决导体切割磁感线的问题感线的问题电磁感应电磁感应产生感应电流的条件产生感应电流的条件感应电动势的大小感应电动势的大小感应电流的方向感应电流的方向现象现象综合应用综合应用楞次定律楞次定律右手定则右手定则自感自感日光灯日光灯涡流涡流用牛顿第二定律解决导体切割磁感线的运动问题用牛顿第二定律解决导体切割磁感线的运动问题应用能的转化合守恒定律解决电磁感应问题应用能的转化合守恒定律解决电磁感应问题tnEBLvE 知知 识识 体体 系系vB 典典 型型 问问 题题1 1、感应电流的产生条件和楞次定律、感应电流的产生条件和楞次定律2 2、法拉

2、第电磁感应定律、法拉第电磁感应定律3 3、电磁感应中的综合问题、电磁感应中的综合问题 电磁感应结合力学问题的一般思路：1、求E的大小和方向（各两种方法）2、根据欧姆定律求出感应电流3、分析导体受力情况：（包括安培力）4、应用力学规律列方程求解：1.1.如图如图12-3-712-3-7所示，所示，abcdabcd是一个固定的是一个固定的U U型金型金属框架，属框架，abab和和cdcd边都很长，边都很长，bcbc边长为边长为L L，框架框架的电阻可不计，的电阻可不计，efef是放置在框架上与是放置在框架上与bcbc平行的平行的导体杆，它可在框架上自由滑动导体杆，它可在框架上自由滑动( (无摩擦无

3、摩擦) )，它，它的电阻为的电阻为R.R.现沿垂直于框架平面的方向加一恒现沿垂直于框架平面的方向加一恒定的匀强磁场，磁感应强度为定的匀强磁场，磁感应强度为B B，方向垂直于方向垂直于纸面向里，已知以恒纸面向里，已知以恒力力F F向右拉导体向右拉导体efef时，时，导体杆最后匀速滑动，导体杆最后匀速滑动，求匀速滑动时的速度求匀速滑动时的速度. .2、如图甲所示，、如图甲所示，AB、CD是两根足够长的固定是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为平行金属导轨，两导轨间的距离为L，导轨平，导轨平面于水平面的夹角为面于水平面的夹角为，在整个导轨平面内，在整个导轨平面内，都有垂直于导轨平面的斜向上

4、方的匀强磁场，都有垂直于导轨平面的斜向上方的匀强磁场，磁感应强度为磁感应强度为B B，在导轨的，在导轨的A A、C C端连接着一个阻端连接着一个阻值为值为R R的电阻。一根垂直导轨放置的金属棒的电阻。一根垂直导轨放置的金属棒abab，质量为质量为m,m,从静止开始沿导轨下滑，从静止开始沿导轨下滑，求求abab棒的最棒的最大速度大速度。（要求画出的。（要求画出的abab棒受力图，已知棒受力图，已知abab与与导轨间的动摩擦因数导轨间的动摩擦因数 为为，导轨和金属棒的电，导轨和金属棒的电阻都不计）阻都不计）ACDBRabB金属棒金属棒ab下滑时电流方向及所受力如下滑时电流方向及所受力如图乙所示，其

5、中安培力图乙所示，其中安培力:F=ILB=B2L2V/R,棒下滑的加速度棒下滑的加速度mRvLBmgmga)/cos(sin22棒由静止下滑，当棒由静止下滑，当v变大时，有下述过变大时，有下述过程发生：程发生：vFF合合a av,可知可知a越越来越小，当来越小，当a=0时速度达到最大值，以时速度达到最大值，以后棒匀速运动。当平衡时有：后棒匀速运动。当平衡时有：./)cos(sin, 0)/cos(sin2222LBrmgVRVLBmgmgmmACDBRabBBNFfmg从导体在磁场的受力情况和运动状态着手进行分析。磁场中导体受磁场力发生变化时，导致导体受到的合外力发生变化，进而导致加速度、速度

6、等发生变化；反之，由于运动的变化又会引起感应电流、磁场力、合外力的变化，周而复始可能使导体达到稳定状态。 电磁感应结合电学问题的一般思路：1、明确哪一部分导体或电路产生感应电动势则该部分导体或电路相当于电源。3、正确分析电路结构，并画出等效电路图4、综合应用电路归路解题；2、求E的大小和方向（各两种方法） 3. 3.如图所示的螺线管，匝数如图所示的螺线管，匝数n=1500n=1500匝，横截面匝，横截面积积s=20cms=20cm2 2, ,电阻电阻r=1.5 ,r=1.5 ,与螺线管串连的外电与螺线管串连的外电阻阻R R1 1=3.5 ,R=3.5 ,R2 2=25 ,=25 ,方向向右，穿

7、过螺线方向向右，穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按右图所示规律变管的匀强磁场的磁感应强度按右图所示规律变化，试计算电阻化，试计算电阻R R2 2的电功率和的电功率和a a、b b两点的电势两点的电势（设（设c c点电势为零）。点电势为零）。R1R2abc(a)012t/sB/T246(b)穿过螺线管的磁通均匀增加，螺线管中感应电流磁场方向穿过螺线管的磁通均匀增加，螺线管中感应电流磁场方向左。螺线管中感应电流从左。螺线管中感应电流从b b流向流向a.aa.a端电势高于端电势高于b b端电势。把端电势。把螺线管视为电源，由闭合电路欧姆定律可求出通电螺线管螺线管视为电源，由闭合电路欧姆定律可求出通电

8、螺线管回路电流，从而求出回路电流，从而求出R R2 2消耗电功率及消耗电功率及a a、b b两点电势。由图两点电势。由图（b)b)可知，螺线管中磁感应强度可知，螺线管中磁感应强度B B均匀增加，其变化率均匀增加，其变化率)/(2226STtB由法拉第电磁感应定律，螺线管中产生的感应电动势：由法拉第电磁感应定律，螺线管中产生的感应电动势：)(0 . 62102015004VtBsntnE通过螺线管的电流：通过螺线管的电流：)(2 . 0255 . 35 . 1621ARRrEI电阻电阻R2消耗的功率的功率：消耗的功率的功率：P2=I2R2=0.22x25=1.0(W)穿过螺线管的原磁通量向右增加

9、，螺线管中感应电流的穿过螺线管的原磁通量向右增加，螺线管中感应电流的磁场方向向左，感应电流从磁场方向向左，感应电流从b流向流向a，a端电势高，端电势高，b端电端电势低。当势低。当a a- -c c=IR=IR1 1=0.2=0.23.5=0.7(V),3.5=0.7(V),即即a a=0.7V=0.7V cc- -b b=IR=IR2 2=0.2=0.225=5(V)25=5(V) cc=0,=0,b b=-5v=-5v电磁感应问题，有法拉第电磁感应定律求出感应电动势后，就可以将电磁感应问题等效为电路问题，运用电路有关知识求解。MNBR 两根光滑的平行金属导轨处于同一水平面内，两根光滑的平行金

10、属导轨处于同一水平面内，相距相距L L0.3m0.3m，导轨的左端，导轨的左端M M、N N用用0.20.2的电阻的电阻R R连连接，导轨电阻不计，导轨上停放一金属棒，棒的电接，导轨电阻不计，导轨上停放一金属棒，棒的电阻阻r=0.1r=0.1，质量，质量m=0.1kgm=0.1kg，整个装置处于竖直向下，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感强度的匀强磁场中，磁感强度B B0.5T0.5T。现对金属棒施。现对金属棒施加适当的水平拉力使它由静止起运动，问加适当的水平拉力使它由静止起运动，问（1 1）棒）棒应如何运动才能使应如何运动才能使R R上的电压每上的电压每1s1s均匀地增加均匀地增加0.05V0.05V，且且M M点的电势高于点的电势高于N N点？（点？（2 2）上述情况下，若导轨）上述情况下，若导轨