电磁感应的综合应用

楞次定律的应用

如图2－1－5所示，试判定开关S闭合和断开瞬间，线圈ABCD中的电流方向。题型1利用楞次定律判断感应电流的方向例如右图所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在匀强磁场中，将它从匀强磁场中匀速拉出，以下各种说法中正确的是(

)A．向左拉出和向右拉出时，环中的感应电流方向相反B．向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿顺时针方向的C．向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿逆时针方向的D．环在离开磁场之前，就已经有了感应电流Ｂ例

如图，当磁铁突然向铜环运动时,铜环的运动情况是(

)A．向右运动B．向左运动C．静止不动

D．不能判定题型2利用楞次定律判断导体运动Ａ例

如图所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力N及在水平方向运动趋势的正确判断是(

)例A.N先小于mg后大于mg,运动趋势向左B.N先大于mg后小于mg,运动趋势向左C.N先小于mg后大于mg,运动趋势向右D.N先大于mg后小于mg,运动趋势向右Ｄ导与学24页例2

如图所示，ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形线框，当滑动变阻器的滑片P自左向右滑动时，从图示看，线框ab将（

）A．保持静止不动B．逆时针转动C．顺时针转动D．发生转动，但因电源极性不明，无法确定转动方向例题型3利用楞次定律判断回路面积的变化导与学20页第12题当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，圆环L有______（填收缩、扩张）趋势，圆环内产生的感应电流__________（填变大、变小、不变）。

判断：当导体棒ab在平行导轨P、Q上向左做以下运动时，是否有电流通过电流表？若有电流通过，其方向如何？题型4

右手定则和楞次定律的综合应用——二次感应【答案】(1)没有(2)感应电流由d到c通过电流表G(3)感应电流由c到d通过电流表G(1)匀速、

(2)匀加速、

(3)匀减速滑动例50电磁感应结合闭合电路的欧姆定律

类型题如图（a）所示的螺线管的匝数n=1500，横截面积S=20cm2，电阻r=1.5Ω，与螺线管串联的外电阻R1=1.0Ω，R2=3.5Ω．若穿过螺线管的磁场的磁感应强度按图（b）所示的规律变化，计算R1上消耗的电功率．1.0W例

如图，直角三角形导线框abc固定在匀强磁场中，ab是一段长为l、电阻为R的均匀导线，ac和bc的电阻可不计，ac长度为l/2。磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里。现有一段长度为l/2、电阻为R/2的均匀导体杆MN架在导线框上，开始时紧靠ac，然后沿ab方向以恒定速度v向b端滑动。滑动中始终与ac平行并与导线框保持良好接触。当MN滑过的距离为l/3时，导线ac中的电流是多大？方向如何？电流Iac的方向由a流向c例50电磁感应与电路中的动力学问题

类型题

如甲图所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距L=0.20m，电阻R=1.0Ω；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下。现在一外力F沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如乙图所示。求杆的质量m和其加速度大小a。答案：5m/s2，0.2kg例

如图甲所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L。M、P两点间接有阻值为R的电阻，一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略，让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。（1）由b向a方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；（2）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；（3）求在下滑过程中，ab杆可能达到的速度最大值。例50电磁感应与功能综合问题

类型题导与学25页例5

如图所示，长L1,宽L2的矩形线圈电阻为R，处于磁感应强度为B的匀强磁场边缘，线圈与磁感线垂直。将线圈以向右的速度v匀速拉出磁场的过程中，求：⑴拉力F大小；

⑵安培力做的功W；

(3)线圈中产生的电热Q；例5如图所示，两根竖直固定放置的无限长光滑金属导轨，电阻不计，宽度为L，上端接有电阻R0，导轨上接触良好地紧贴一质量为m、有效电阻为R的金属杆ab，R=2R0。整个装置处于垂直于导轨平面的匀强磁场中，金属杆ab由静止开始下落，下落距离为h时重力的功率刚好达到最大，设重力的最大功率为P。求：（1）磁感应强度B的大小。（2）金属杆从开始下落到重力的功率刚好达到最大的过程中，电阻R0产生的热量。例50电磁感应中图象综合问题

类型题

如图所示，一宽为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v＝20cm/s，通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场时刻t＝0时，则下图中能正确反映感应电流强度随时间变化规律的是（）Ｃ例

一边长为L总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域。取沿a→b→c→d→a的感应电流为正，则图乙中表示线框中电流i随bC边的位置坐标x变化的图象正确的是（）例4导与学25页例42，4，6【例题】如图所示，在PQ、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场，磁场方向均垂