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文档简介
#传送带模型分析+电磁感应经典解析传送带模型分析情景传送带类别图示滑块可能的运动情况滑块受(摩擦)力分析情景1水平一直加速受力f=卩mg先加速后匀速先受力f=mg后f=0情景2水平Vo>V,—直减速受力f=imgVo>V,先减速再匀速 :先受力f=img后f=0Vo<V,—直加速受力f=imgVo<V,先加速再匀速先受力f=img后f=0情景3水平传送带长度1< ,滑块一直减速到达左端受力f=img(方向一直向右)传送带长度1> ,Vo<V,滑块先减速再向右加速,到达右端速度为 Vo受力f=img(方向一直向右)传送带长度1> ,V0>V,滑块先减速再向右加速,取后匀速,到达右端速度为V减速和反向加速时受力 f=1mg(方向一直向右),匀速运动f=0情景4倾斜一直加速受摩擦力f=imgcos0先加速后匀速先受摩擦力f=imgpos0,后f=mcsin0情景5倾斜一直加速受摩擦力f=imgpos0先加速后匀速先受摩擦力f=imgpos0,后f=mgsin0先以加速度ai加速,后以加速度a2加速先受摩擦力f=imgpos0,后受反向的摩擦力f=imgpos0情景6倾斜一直加速受摩擦力f=imgpos0先加速后匀速先受摩擦力f=imgcos0,后f=mgsin0一直匀速(Vo>V)受摩擦力f=mgn0一直匀速(Vo=V)受摩擦力f=0
先以加速度ai加速,后以加速度a2加速先受摩擦力f=卩mgcos0,后受反向的摩擦力f=卩mg:os0情景7倾斜一直加速受摩擦力f=卩mgpos0一直匀速受摩擦力f=mg;in0先减速后反向加速受摩擦力f=卩mgpos0,电磁感应难点突破电蕊膊恵日光灯自感现>电蕊膊恵日光灯自感现>―、电磁感应现象L产生感应电流的条件感应电流产生的条件是:穿过闭合电路的磁通臺发生变化。以上表述是充分必要条件。不论什么情况》只姜满足电踣闭制哺通量发生变化这两个条件,就応然产生感应电流;反之,只要产生了感应电汛刃眩电踣一定罡闭合的,穿过孩电路的磁通量也一定岌生了娈化。当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁惡女的运动吋,电路中有感应电流产生。这个表述是充分条件,不是必我的。在导体俶切割理疑动吋用它判定比辛萨便。2感应电动势产生的条件。取应电动势产生的条件是:穿过电路的磁通量岌生变化&这里不要束闭合・无论电路闭合与岳只要晞通量变化了,就一定有感应电动势产生。这^比一个电淋不论外电路是否闭合「电动梦严是声在的■■但界有当外电路闭合时.电路中才会有电流. ''' '二楞次定律晞烷律感应电流总貝有这祥的万冋,即感应电流的磁场总要pg碍引起愍应电流的帝通重的变化。楞次定律解块的是感应电流的方向冋题。它关系到两个磁场:感应电濱的陽场(新产生的超场)和引起感应电流的翻(原来就有的磁场九前者和后音的关系不是俯邨或“饭巨r的简单关系戈而saw邙目碍”后者“娈化"的关系。对「「阻碍阳意义的理解:(1) 阻磚原讎场的夔化「邛目碍"不是阻止:而是“延缓貯感应电流的硯场不会阻止恿磁场的变仏只能使厢磁场的变优補延缓或者说被迟滞了』原确场的娈化趙势不会改甄不会发生逆转,(2) 阴碍的是原SB场的变化,而不是原礙场本身'如果原磁场不变化,即使它再强,也不会产生感应电诜-(3) 阻碍不是相反.当原磁通减小时,感应电流的礙场与原盛场同向,以阻碍其减小;当船体远离导体运动时」导体运动将和磁体运动同向,以阻碍其相对运动”(4) 由于蚀踏,为了维持原磁场的变化,必须有外力克服遠一個踏而做功,从而导致其它形式的能轉化为电能.因此楞次罡律是能量转化和守恒定律在电掘感应中的体现.楞;烷律的具体应用<0A"阻碍IS通量变化"的角度来看:由IS通量计算式少=占$曲^可辄磁通量变化才力=%_旳有多种形式;主羹有:趴。不变,艮改变,这时心峦二凸®矗血声..■■'■微信号;cjQozh}<jnc'//ijin00B、庐不变S改变,这时血4©SBsni可良£不变fk改变』这时{sin.up'当乩£、b中有两个或三个一起变化M,就要分别计算®、%再求今s了*(2)从叩目碍相对运动"的甬度来看,楞次定律的这个结论可決用能量守恒来解輕:既然有感应电流产生,就有苴它能转化为电能。又由于是由相对运动引起的,所臥只能是机械能减少转化対电能,表现出的现象就是邛目碍‘“眾左运动。⑶从邛且碍自身电潼变Q的角度来看』就杲自感现象。在应用楞次走律时一定要注希临碍”不等于'仮问”严阻釁不是“阻止叫4.右手走则b对一部分导线在磁场中切割磁感线产生惑应电流的情况洁手定则和楞次定律的结论是完全一致的。这时'用右手定则更方便一些。5-構次走律的应用步骡楞涯律的应用应该严格按臥下四步进行:①确定臨硯场方向w②利定原磁场如何蛮化(增大还是减小h③确定感应电流的磁场方向〔増反减同),④棍据安培定则判定感应电流的方向°•解法扌旨畀(1)楞次定律中的因果关联楞次定律所掲示的电踮感应过程中有两个最基本的因杲联系,一是感应盛场与原蛊场越通量娈化之间的16碍与被阻碍的关系,二是酿电流与感应硯场间的产生和褲产生的关系一抓住『邛目磚'‘和“产生"遠两个13果关联点是应用楞;血律解决物理问题的关键.⑵运用愣次走律处理问题的思路(刃岁蜥憋应电溢方向类问题的思路-二微信号:^cioznongw'jIllOO运用楞次定律判定感应电滾方向的基本思路可討d〃一鼻二感、三电流3即为!明确原磁场;弄清原鐵场的方问及磁通量的变化情况.确巨感应盅场:即扌網楞衣是律中的咽碍”原则,结合原磁场磁迪量变化懵况,确定出愍应足述产生的感应磁场的方向一判定电漩方向;即根据感应晞场的方向'运用安培定则判断出感应电流方向"(b)判断闭合电路(:或电路中可动削分导体)相对运动类问題的分析策略在电碣感应问题中,有一类综合性较强的分析判断类问题,王要讲的是坯场中的闭合电路在一定条件下产生了感应电流,而此电流又处于磁场中,旻到安堵力作用,从而使闭台电踣或电路中可动部分的导体发生了运动弋如例2>对其运动逋势的分析爭蜥可有两种思路方法;常规法:据原碣场(£葯向及△。鹰况)楞次定律》确走感应卓场(启彷向)却音定则?判断感应电流〔"方向〕左手定则,导体爱力及运动趋势一效果法由楞次定律可知尼应电流的懺附总是阻碍引起感应电浇的'俾因3深刻理解咽碍”的含义据阻碍”原则,可直接对运动超势作岀刘此更简捷、迅速【例1】(19%年全国)一平面线圈用细杆悬千E駄开始时细杆处于水平位團輕放后让它在如圉所示的匀强斫场中运动,已知线圈平面始络与纸面垂直,当线圈第一坎通过位置【和位蚤II时,顺看磁场的方向看去,线圈中的感应电流的方向分别为&HI 位齟II(A) 逆时针方向 遊寸针方问(B) 逆时针万冋 II酬寸针方向 4(C) 顺时针方向 瞬寸针方向 ::-上疋一屮07厂(01顺时针方向逆时针方向丸.无感应电流C.有沼逆时針的感应电蔬(01顺时针方向逆时针方向丸.无感应电流C.有沼逆时針的感应电蔬D.无法确定命题竜團:考查对楞次走律的理解应用能力及逻辑推理肓功.错解分祈:由于空间想象能力所臥部分考生无法判定线圈经位置I、II时刻fiiifiS的变化势,从而无法依据楞玄定律和右手螺龍罡则推理出正确选顷.解题方法与技环;线圈第一友经过位墨I时,穿过线圈的磁通量壇加,由楞次定律,线圈中感应电流的磁场方向向左,根据安培罡则,顺着磁场看去,感应电谥的方向为逆时针方向•当线圈第一次通过位置II时,穿过线圈的密通量减小,可抽断出感应电流为顺时针方向,故选项B1E确.【例2】如團所示』有两个同心导体區]环。内环中通 “ .有I嘛寸针方向的电流,外环中原来无电济当内环中电流逐渐曙丈时』外环中有无感应电流?方向如■何?解:由于磁感线杲闭合曲线,内环内韶向里的磁感线条数^內环外向外的所有礪厨线条数相等,所臥外环所围 *面积內(应询包括內环內的面积’而不只是环形区域的面积)的总施通问里、鶴大,所以外环中感应电流掘场的方向为向外,由安培定则,外环中感应电流方向为逆时针。【例3】如團,绒圈川中接有如團所示电源线圈占有一半面职处在绒圈丄中,两线賈平行但不接鯉,则当开关s闭和瞬间,线圈用中的感应电漩的[S况是:()te-当幵关$诩粗费间』线su相当于环形电汛其内部磁虧线方向向里,其外部磁感线方向向外。线圏月有一半面积匙在线圈/中,贝」向里的磁场与向外的砲场同时增大。遠^就要抓住主要部九由于所有向里的碗感线都从丿的崩席过,所以卫的内部向里的盛感线较密,盘弼唧问外的晞感线较稀。这样四一半的面积中盛恳线是向里且较密,另—半面枳中犠感线是冋外且较稀。主要是汉向里的硯感线为主,即当开^SHW,线圈占中的磁通量由零变为向里我该瞬间磁通量増加’则产生的感应电流的磁场应向^因此线圈B有沿逆时针的感应电流‘°答秦为J .V【例+】如图所污,厨台导体环固耳条形晞洙熠可F以初速度F沿过 『T导体环圆心的竖直线T落的过程中J导体环中的愍应电流万问如何? u|n解:从“阻碍顼11量变化”来看,原磁场方向向上,先增后澜虧应电浇磁场万向先T后上,感应电流万向先顺时针后逆时针,从“阻碍相对运动"来看,先排斥后吸引,把条形磁钱等效为螺线菅,根將“同向电流互相吸引,反向电流互相排斥:匕也育同样的绪论口4[例>]如图所示,是拒形导线框血皿的对称轴,其左方有匀强盛场。以下哪些情况下应膿申有感应电浇产生#方向501可勺4A将abed向纸外平移 E将同/向右平移C将咄田以加为轴轻动60°D一将abedV.cd为轴转动60°睥:&C两种情况下穿过皿叔的晞通量没有发生变化,无感应电流产生。B.D两种情况下原硯通向外,减少‘愍应电浇礪场向外『慰应电濫方向为血皿d b【例61如图所示装蛊中,M杆摩来静止。当他杆做如下那些运动时,也杆将向右d b扎向右匀速运动 B.向右加速运动C冋左加速运动 D.向左减速运动、 |耳in亠r<^v^ozhioriNwuli|00解;皿匀速运动吋,砒中惑应电流恒定,厶中腐通重不变,穿过"的峨通量不变化,B中无感应电凌产生#席保持静止,A不正确贸观向右加运就fl寸,空中的磁通豈向下』増犬,通过胡的电流方向向T,出向右移动'B正确;同理可得C不正确』D正确。选&D【例了】如團所示,为晞铁绕56卡旳速?詞时,〔不考虑畫力)将姻可运动?ITOC\o"1-5"\h\z解;本題分析方法很釦最简单的方法罡;从叩且碍相对运沪的角度 i来看,导线框一定刽艮着条形晞铁同方邙勵起采或跟不计摩擲目力*最 Iif终导线框将和晞钱转动速度相同找礙舞虑関賄力寧坤1滋勰总比条形 16盛钱转速小些。 ■-【例8】如圏所抒b水平面上有两根平行导轨』上面放两根金属権4施当条影嵐钱如图问下移动时(不到达导轨平面h6方将妬何移解;若按常规用邙目碍磁通量变化^判断』则要根据下端磁按的按性分别进行谊论,比较蟹琐。而且在判定血b所登磅场力时。应该以竄极对它们的晞场力为主』不能以弧方间的晞场力为主(因为它们是受合磅场的作用人如果主注音到:确失冋珂h通过闭合回路的昭通量增大,由4砺可知磁通量有增犬的趋势,因此S的相应变化应该使晞通量有减小的趋势,所以弘3将互相臺近。这样判运比包简偉【例9】如图所示,绝缭水平面上有两个离得很近的导体环埶八将祭形礴铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面力小冏御何移动?«=根据g刖,磁钱向F移动过稈中,£増九所以穿过毎个环中的碼通量都育增大的趙势,由于5不可改变,为阻碍増大,导体环应该尽量远离磁钱,所以G力将相互远离*【例血如團所示,在条形窿钱从團示位羞纯04轴诗动肋的过程中,放在导執右錨附近的金属棒血将姻可移动? '针转动」在转动网过程中,穿过闭合电路的晞通量总是增大的f条形磁铁內、外的磁感线条数相同但方向相反,在线框所围面积內的总盘通量和磁铁内部的磁感线方向相同且增大口而協位用闭合电路所围面积越丸总腐通量越小,所汰为阻碍腐通量増大金属棒曲将向右移动*【例115如圍所示,/也灯分别标有"3取斗四严和吟贰2穴3闭合电琏调节弘能使鸟左都正常岌光.断幵电键后重做实验:电键闭合后看到的现象是什么3稳走后那只灯较款再断幵电键,又将看钊什么现象?B:囲合瞬间,由于电感线圏对电溢增犬的期碍作用「&将慢慢亮起苑古方卩娈亮。迩杜的惟用相当于一个天电阻」稳定后两灯都正常发光,茂的功率大,卡庚。趣寸迟的作用相当于一只普適的电阻(就是该线圈的内阻)』新幵瞬间,由于电感线圈对电渍减小的阻碍作用,通过。的电流将逐渐减卜川锚变暗到熄灭,而泅比组成卮i闭合回踣』所CO灯也将逐渤变暗到熄灭,而且开始还会闪亮一下(因为原来有并且通过方的电溢方向与原来的电流方向4販o这时L相当于一个电瀬o【例12]如團所示,用丝线悬抚闭合金底环彳昌于0点』處线左边有匀强 开盛场,右边没有磁场。金雇环的摆动会很快停下来0试解释这一现象。若整个・乂/」空间部有向外的匀强晞场,会有遠种现象吗号 ;Q;B;!B:只有左边有匀强硯场』金属环衽穿越越场边帘办由Tffiffl*发生变''*,:化,环内一走会有感应电浚产生,根撼楞次定律将会阻碍相对运动,所以■摆动会狼快椁下轧这戴杲电尼现氣当然也可入用育8S守恒来解释:甌拓有电流产生,就一宦有一部分机械能向电能转仏最后电流通过导体辕化为内能。若空间都有匀强礴场,穿过金属环的谿a量反而不变化了,因此不产生感应电流,因此也就不会p目碍相对运动,摆动就不会很快停下来Q三.电畫壓应在突际生活中的应用例析【例13】如图所示是生产中常用的一种延时继电器的示意囲。铁芯上有两个线圈山和氏线圈負跟电源连接,线圈B的两应擴在一^』枸成一个闭合电蹂在垃幵幵共S的时候一弹普k并不能立即将衔铁D拉起』从而使触头C(连接工作电略〕立即离幵,过一段fl寸间后竝头C才能离幵2延时继电器戏是这样得名的。试说明这种继电器的工作原理。解析!当拉开幵关咅时使绒圈A中电流变小并消失时,铁芯中的磁通量岌生了娈化小办从而在线圈B中激起感应电流根据楞坎定律j感应电流的磁扬要阻碍原盛场的减小j这祥,就使铁芯中磁场减镐得慢些,因此弹簧瓷不能立科絲iW立起。【例141如團所示是家廃用的和馮用棵护器慣的关镇郁另的原理圍』其中尸罡一个变压器铁芯』入尸的两根电线"(火线和靄线〉采用双线逐去‘養在铁芯的一伽乍为原第圈』然后再接入户内的用电Q罡一个脫扣幵关的扌遵『部井〈脱扣开关本身没有画出J它最串联在本團左边的火线禾嗓衣上,开关断开时,用户的供电被切断h0接在铁芯牙一狈揺」统圈的两端乐A之间,当口、』间没有电压时.Q使得脱扣开关闭合.当鼻占间有电压时J脱扣幵关即斷开,使用户断电。<1)用户正常用电时,6E之间有没育电压十⑺如果某人站在地面上』手误触火线而触电,脱扣开关是否会断幵?为什么辛解析Ml)用户正常用电时,鉄"之间没有电氐因为取线望成的初级线圈两根导线中的电茨总杲大小相等而方冋皈的』穿过铁芯的磁通量总为Q,副线圈中不会有感应电动势产H<2>人站在地面上手误触火线,电浣通过火结和人体而流冋大地,不通过鎏扎这样娈压器的铁芯中就会有磁通量的娈竹从而坎怨产生感应电动势,脱扣幵关就会断开“【例1刃在有线电话网中,电话机罡通过两条导线和电信局的交换机传送和接收电信号。总噪不采取措蹶,发话者的育频信号必会传到目己的旻话器中,使目己听到目己的讲话(电僧机话附声菌这就是哪音叫车欢的侧音会影响接听对万的讲话,故必须减小或消除©如團所示是一电话机的消浊1劭电踣与交换机的连接示it啄阁中的两个变(电僧机话附压器是完全相同的,依趴G从叭/A个线圈的匝数相同。打电话fl九对看话筒发话,把敖丸后的音频电压加^变压器的线圈如从线圈抑”输出大小相等但随声頻变化的电压,c两端的电压产生的电流丘通过线圈&和两导线匚电信局的交换机构成回路「再通过交换机传對对方电话机.对方就听到岌话者的声音。同b寸宙于线圈甘中肓电浇a过,在线圈丁中也会有电压输出域大后在自己的电话机的受话器上发出目己的讲话声舷就是上面餅时侧音3为了■■消除这个侧音,可以把^圈出的电压加在综圈N上,并通过冗调节刃中的电溢心克眩为达到消侧音的目的,1应与([相接门应与()相接;并使皿畑壇"小于%伙于叫或"等于5对方讲话州音頻电压通过交换机和两条枭显加到本机,那么通过R的电濫为多少9解析;发话时,假定某T寸那通过线圈口的电流是从上^凌入,而且増大,c和也上感应的电压都是上正下压』启中形成的电渍在变JE器铁茜中产生的磁场的晞感线杲逆时针方向的门和矢2和4扌瞧臥b的感应电压在日中形成的电流在铁芯中产生的晞感^是顺时针的‘由于电和d的匝数相同,只要调节丘使罠川中的电浚强度相等,贝也和却产生的磁场裁完全抚泊,通过线81了的磁通重皓鑿为雾中段育感应电动势,爱话器中浸育岌话者的声音,从而消除侧音点对方发话时,从交换机传来的音频电压如到电话机上,假设某一时刻在线圈E和沖形成的电流屋肛的下錨潼入且増犬,则由线圈的1端再员』@线圈的/端为第感应电压働目同,在閻回踣中没有电流/中不会产生磁场抵消$的磁场,,仲有沪主的磁场的磁感线通过'盛诵量会发用变第.产宅感应电动瓠放杏后在営话器中发出对方的芦音。法拉第电晞感应定律1JiilK电磁感应定律电路中感应电动势的大小」跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比,即£=^—,Ar在国际里位制中够证明其中的i在国际里位制中够证明其中的i龄有,应\(jj对于科匝= .AZ在导线切割磁感线产生感应电动势的情况下,由法拉第电磁感应定偉可准出感应电动势的大小是;沪ESm口(。是£与丫之间的夹角人【例1】如團所示,长山直。的拒形线圈电阻为乩处于磁感应强度为丑的匀强厳场边纽线圈与磁感线垂直。求匕将线圈臥向右的速度■匀速拉出砲场的过程中,⑴拉力尸大小!⑵拉力的功率刊⑶拉力做的切晒⑷线圈中产生的电热—⑸通过^圈M-tt面的电荷量?*解;这是一道基本练习题,要注意要注意所用的边长究竟是山还是b,还应该思考下所求的各物理量与速虔丫之间有什么关系。③矿=码=屯Mg=3rxv微信号:^iciozhor^wull100
③矿=码=屯Mg=3rxv微信号:^iciozhor^wull100⑸二云心〒三诜关特别要注意电热Q和电荷g的区别,其中g金与速度无关!(遠个结论以后经常会【例21如團所示』竖直放置鸽u影导轨竞为l,上釧串有电阻;?〔其余p-fn导体部分的电IS部忽略不计人磁感应强痕为艮的匀强就场方向垂直于纸面向 I::::|外。金属棒曲的展蛊为啊与导轨接触良好,不计摩扌執从强止釋放后加保持水平而r■滑。试求血下滑的最大速度% '•**•解:释放瞬间血只受重力,开始向下加速运动•随着速度的増大「感应 —••电动势虽感应电流几寅堵力阳輔之増尢'加速度随之减小。当!■■■-1严溜时$加速JS变为零』这时砒避憬大速JS口可得晋二FF可得晋二FF点评二这道题也昱L个典型的习题。要注意该过程中的功勺扶系;重力做功的过程是重力势能向动能和电能转化的过程,安培力做功的过程是机械能向电能转化的过程;合外力(重力和安培力'做功的过程是动能増加的过程;电凑做功的过程是电能向内能转化的过程°渥U稳定速度后,重力势能的减小全部轻化為电能,电流做功又使电能全郎鶴化为内能。逑H握力的巩率等于电功率也等于熱功率。进一步讨论=如果在该團上端电阻右边安一只电權让詁下落一段距喬后再闭合电键,那么闭合电键后也的运动情况又将如何2(无论I可时闭合电锂,必可能先加建后匀邃,也可能先城速后匀速』但最终機定后的速度总是一样的人【侧门如團所示,匸形导线框固定在水平面上,右^放有质量為即的金属棒ah血与导轨间的动摩擦因数为u静仃圈成的拒形边长分别『--I-,.'JJ——f iffifF匸J尹厂|为g4回踣的总电陌为卫口从H时刻起』在竖直问上方冋加一个随
时间均匀变化的匀强蹴场£=俎,(fcX)>男吆在F为多大时,金属棒开始移动?解:由「兰二吐血可虬回路中感应电动势是恒定的,电流大小也是恒定的,但由A7于安堵力随^间的増大,安培力将随之墙大。当安培力增大到等于最丈幽摩攘力时f必将开始向左移动。迦寸有:右-厶-甩忑氏 Jcij2转动产生的感应电动势⑴縛动轴与磁感线平行。如團磁感应强度为B的匀强駐场方向垂言于纸 「…面向外,长£的金属棒如臥。为轴在该平面栩角速度®逆时针匀速转动.::::二Ri*1T-0*'Qf求金属棒中的感应电动势莊用垦砌感线产生感应电动势的公式时注意;:::::::'其中的速度v®S是平均連度,即金属棒中点.的遞度。 ⑵线圈的轻动轴与隣8⑵线圈的轻动轴与隣8线垂直。如團SR纵圈的论完分另的环b,SfEI面枳为S,痕际上,这就是交流发电机发出的交流电的即时电动勢公式。【例4】如團所示,呦•坐标系丁轴左侧和右侧分别有垂直于纸面向外、向里的匀强祐场,礦感应强度均为b,一个围成ns分乏一圆形的导体环如叭其圆I在原点。,半径为心开始fl寸在第一象限°从T起绕。点臥角速虞如逆吋针匀速转动O试画出环内懸戍电动势E卿寸间t而竺的的数图象(以顺时针电朋势为正)・ -诫信7:◎匚K
图象如右。解:开始的四分之一周期内,皿、Ob中的感应电动势方向押同,大小应相加,第二个四芬之一罔則内穿过线圈的Silt不变,因此感应电动势为零;第三个四分之一周期内舷电动势与第一个四分之一周期内大彳碎冃同而万叵]相反;第四个四分之一周期内!S应电动势又为執感应电动势的最大11为氏之用权,周期为u”叫图象如右。扌电硯感应中的能崖守恒只要有感应电流产土电苗感应现象中总徉随看能量的转优°电盛感应的题目往往与能量守恒的炖识相君合。这种综合是很重更的它要申固树立起能量守恒的思想。【例门如團所示,J®横戈圈拠虫贡量為叫宽为心在竖直平面内由1 '諫止自由下淋其下方有如團方向的匀强磁场,晞场上、下边界水平,誠占 也为右找圈耐边剛JS入磁场就幵始做匀速运亦那么在我圈穿越晞场的全flfl;产生了梦少电热? 铝cnp■T--ffft--rrtrt解!必剛遊入碗场就做匀速运动b说明安培力与重力刚好平iih在下落;;:;::;;二】2沖的过稈中,重力势龍全咅阵专化为电能』电能乂全部縛化羽电熱,所D店生电熱。・酗戒【例6】如團所示』水平面上固定有平行导轨,盛感应强度为左的匀强蹴场方向竖直向下。同种合金仮的导体棒同、曲横截面积之比为2:1,长盧和导轨的翹劝G曲的质量为厂电阻为心幵蛤时曲、田都垂直于导轨静止,不计摩抿。给必一个叵]右的瞬时冲童匚在liWS的运釦中,岀的最大速廈%、最大加速度口s产生的电热箸量參少?B:给曲冲量氐血获得建度向右运动,回路中产生感应电滚出登安培力作用而加]速,曲受安培尢|而乱圉当两者速度相尊时,都开始做匀遠运动。所以开始fl寸加的加速度最尢最终少的速度最俎全过程系统动能的损失辭蜕为电融电能又转化为内能取由于血、M横载面积之比为2;b所以电粗之比乜1[二•根摇。可'砲不心卫斛,用由产生的电热应该罡回路中产生的全剖电热的…又扌瞬吉知需也的初速应为门寸叫因此有;F-BLv.J=—=BLKa=—「解得h=竺三土最后的共同速度为%r"3叫丨F-对 “ m-2負统动能损失为&£k■厂6m,其中田上产生电热Q~r2'9m二.感应电量的计算根拐法拉第电磁虧应定律,在电盛感应现象中,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,可合电路中就会产生感应电滅设粗寸间勒内通过导^戯面的电量为4则电浇走义ME法拉第电磁感应罡律E=也3山,得:归百二心二空亠二竺Rd R如果冈台电路是一个里匝线圈(料=1),则q二普.JC上式中耳为线圈的匝辄46対磁通量的畫化兄R为闭合电路的总电阻◎可见『在电磁感应现象中「只要穿过闭合电路的磁通量发生娈化'闭合电踣中就会产生養应电流,在时间乂內通过导线誠面的电量©仅由线圈的匝数处磁通量的变化量也e和可合电踣的电阳丘决定,与发生磁通量的变化量的时间无关。因此『墓快速束得通过导休横截面积的电量「关键是正确求得貂通量的变化量虫①。茲ifl量的变化童W是指穿过某一面积末时刻的昭通童与穿过这一面积初E寸刻的硯通巷®之差‘即w=①厂料4在计算2时」通常只取茸絶対饥女喋空与乌反向]那么①占斬的符号相反".■微信号:cicic/Wonciwuli100线圈在匀强躍场中转动/产生交喪电為旺丄个周期內穿过线圈的瞬量的变化量ao=o;故通过线圈的电量沪①穿过闭合电路晞通量变化的形式一般有「列几种情况:⑴闭合电路的面枳在垂直于盛场方向上的分量s不变,磁感应强宸*发生变化时,⑵磁感应强度占不毎闭合电踣的面枳在垂直于诙场方向上的分重$发生变化时,O)磁感应强度B与闭合电踣的面枳在垂直于磁场方向的分量S均发生变化时,△①=①丄一①]°下面举例说明!【例7】如團所示,闭合导线桩的债量可以忽略不计,将它从如图所示的位蚤匀速拉岀匀强晞场。若第一次用。黒吋间拉出,外力所做的功为叭,通过寧職面的电量为/第二^用0%时间拉出,夕卜力所做的功为肥、通过导线截面的电量为9-则()ST- 』:X!|X><X:1:yXkX[||1B] f;XX1LX1XX:A.H;<口Lg严知B叭V匹,®=4C.W\>吟0=旳D.rri>兀,解折:设^框长为5盒为5,第一次拉出蛙飞为竝L出速度为菲.■则Fi3r:o匀速拉出磁场时,外力所做的功恰等于克^安培力所搬的功;W'_J'—叭=耳石=Rfg=g迂「厶耳丁R,同理故阳邛L又由于线框两次拉岀过程中』啟通重的变化臺相等」即2]"①“由g二△4''苏得:=g;故正稱答菜为选项J【例打如團所示,空间存在垂直于纸面的均匀磁场,在半©血的IS形区域内咅吸外亂晞场方向相反,帝感应强度的大小均为B.—半径为b,电阻対R的圆形导线环放蚤在纸面內』其圆心与圆形区域的中心重合。当內.外磁场同时由3均匀地册小到雾的过程中」通过导线藪面的电垦。二 .解析三由题青知已①I二月(右】一O?=0,_,迪中广乌|二邮—讣丘微信号:如动池仙I他由“〒,护—-一【例91如图所示是一种测量囉电掠线管中磁场的装置,把一个很小的测量纟湄三笊在待测如线圈与测量电量的冲击电流计G串联』当用双刀钗掷开黄5使憔线管的电流反向时』测量线圈中就产生感应电动势』从而引起电荷的迁移』由表G测出电SQ,就可以算•屮•徒圈•时现的晞感巨强雯乩屮哋量线圈拦有■•■[!、直时•2相靑u輙钢的三电P且为R,则被测处的捉感强度*为多犬?■0-0=II解析,当戏刀双掷开关£使螺线管的电流反问时,测童线圏中就产生感应电动势,根將注拉第电砲感应莖律可得:oE由欣“m9J?由上述二式可得:卫=—n.\dr例io]一个电阻为/?的长方形线圈做"沿着磁针所指的南廿仿向平放在北半球的一个水平桌面上*ab=L]jBc=SI如團所示。现穷然将线觀攜寺1&件』傅血总您互换位品用中击电流计测得导线中流过的电量为5然后堆持亦迩桶b将细圈绕罰边转紅'使之突然竖直卩这次测得导线中流过的电量为b试求该处地晞场的嗥惑强廣的大小。解析;根据地磁场的特征可知』在北半球的地昭场方向是翎匕向下的。只墓求出这个磁感强度的竖直分童班和水平分量恥就可以求出该处鐵感强度B的大小■当线圈翻个身时,穿过线圈的磁通量的变化量为直©1=2耳S,因为感应电动势&亠=^=R发所臥2B忆近T0A/ A/当线圈绕皿边竖直站起来时,穿过线圈的磁通臺的变化量为卫厂艮厶乙-爲厶厶,所以A妁-(比一屍〉厶兀-宙此可得:£=fz-+2QQ:土昭$三、自感现象1、自感现象自虧现象是指当线圈自身电透岌生变化时,在线圈中引起的电磁虧应现象,当线圈中的电流増加时,自感电流的方问与原电流方向相反;当线圈中电流攝4河b自感电淒的方向与原电流的方向相同.自感电动势的犬小芍电流的变化率咸正比.,皓信号:KlO/iCTTT//」:;丨O(J自感系数£由结圈自身■的性质决定'与线圈的长短、粗狐匝数*有无钱芯有关.自感现象罡电盛感应的特例•一般的电磁感应现象中变化的黒磁场是外界提供的,而自感现象中是靠流过线圈自舷化的电浚提供一个变化的讎场■它们同属电磁感应,所以自感现象遵擔所有的电狷感应规律•自感电动势仅仅是减缓了惊电流的变化』不会阻止熄电流的变化^逆韩係电流的变化.漏电流最终还是®^倒稳定值或减小到象自感现象只育在通过电路的电流发生变化时才会产生■在判断电踣性质时,一般分折方:堤;当流过线圈Z的电流突然増大®间J找们可以把£看成Ti®值狼大的电曲当洗经£的电流突然減小的瞬间』我们可以把£看作一个电縣,它提供一个跟原电诜同向的电澈L A1■~~(SV-1—® f—— /vw>^ fT|一團1團2S2电路中,当S斷开吋#我们只看到A灯闪亮了一下后熄灭『那么S断开时團1电路中就没有自感电流?能否看到明显的自感现象,不仅仅职;夬于自感电动势的大小,还取;奸电路的结构*在團2电路中,我佃斤先在电路设计吋取线圈的阻值远小于;I"的阻僦使S断开前#并联电路中的电流心勺,£断开^间,虽然丄中电流在濟卜但这一电流全流过丄灯,仍比晳断开前/灯的电流大得多,且延滞了一段吋间,所以我a看到』灯阳一下后熄灭,对图1的电路,官断幵闕间也有自慝电湊,但它比断幵前济过两:n的电滤还小,就不会出现闪亮一下的现象.除线鹫卜『电路的苴它部分是否■存在自感现象?当电踣中的电溢发生变化3寸,电路中毎一个组成却分,甚至连导线,都会产生自感电动勢去阻碍电茨的芟■只不过呈號圈中产生的日尽电动碧尢转人’其它留兴产兰的日感电軌醉非常小而已#二:微信号:^QQzhori^w"jli1002x自感观象的应用「一日光灯启动器:和用氮管的裤进放电,起自动把电路揍通和新开的作用⑴無流器:在日光灯点燃时,利用目感现象,产生隣时高压,在日光灯正常发光时打利用目感现象,起降压限流作用。灵日光灯的工作惊理團如下:團中丄碩说器,其f乍用是在灯幵绐点烘时起产生瞬时高压的作用;在曰光灯正常岌光时起起障压限潦作用材是日进灯亀它的内壁涂有一层荧光粉,使其发出的光为柔和的白光JC是启动器,它罡一个充有氟气的小玻5离泡』里面装上两于电嗽一个固定不动的静触片耳□-个用双金属片制成的tf形触片组成.【傅血如團所示的电路中,尙和比是完全相同的灯泡,线圈丄的电阻可以忽略不比下列说湛中正确的星( )儿合上开关S接適电路时,去先亮尙后亮,最后一样亮氏合上开关£接通电路环出和比始终一样亮断幵开关S切斷电路时…七立即懐灭"1过一会熄灭_2.秽「戶县-断开开关S切断弓路时,曲和出都叢过一会才憶灭’L—-Juuvwll—g睥析:s闭合接通电蹿寸,&支踣中的电流立即达到最大,出先亮;由于线圈的自感作用「山支路电流増扣的慢,心后亮心】中的电流稳定后,线圈的阻碍作用消失』型与心并駆亮度一样,故A正确,B不正确.営断幵时,L和如、出组成串麻的诩合回路,Ai和丘亮J8—祥,由于L中产生目感电动势阻碍f中周电流冏泊朱一!賈4和矩过一会丁熄灭』故D选顷正确。所以答聚为&D
—*电路问蛊k确定电源:首先判断产生电踮感应现象的那一咅吩导体(电源),苴次利用£= 'A;或丘=丘"曲日求感应电动詡的大小,利用右手定贝威楞次定律判斬电湊万向。2、分析电1!^结构』画等效电路團人刊用电路觌律求箒主要有欧姆定律,串并脈规律等微fg号:爭io才]nj!109二*囲象问题h定性或定量地表示出所研究问题的醐关系N在團象中&1:刀等吻理臺的方向是通过正煲值栗庾映灵画團象时藝注意横、孰坐标的車位长度罡义或表达R【例11如图所示,平行导轨畫于瞬感应强度为占的勺竝1场中(方向问里),间距为S左端电粗抑儿其余电阻环计,导轨右应議一电容为。的电容器。现有一长2L的金属棒边放在导執上,曲以a为轴顺时针詩过卿的过程中,诡过盘的电量为多少?RBiff:(1)由血棒以竝为轴旋轻到b錨脱直导轨的过稈中,产生的感应电萌势一直増丸,对C不断充电,同时又与R掏咸闭合回路。曲产生愍应电动势的平均值AtBSSAAtBSSA:ffi山表示詬扫过的三角形的面积,即屁兰住②E通过K的电量Ql=I^i=—lt ③Kftlilhz式解得Q.=烂匕@丄K在这一过崔中电容器充电的总电重QCG ⑤耳;为创棒在乍勵过程中产生的感应电功势的最犬值。即匚屮=£>2£x(—22)=2BI/O®联立⑤⑥得:=23£:tyC当皿棒脱嘉导轨后〔对蛊放电,通过貝的电量为S所咲整金过稈中通过R的总电量为:Q0+色询"書+2^yQ电磁愍应中“戏杆冋题”外类解析【例2沟强磁场磁感应强度B-0.2T,磁场宽度L=3m,-正方形金属框边长ab=Mm,每边电阻Z幻,金属框以v=10mS的速度匀速芽过戒场区』其平面始终保持与晞融訪向垂直■>如團所示r求;画出金场区的过耳呈中,金属桩內感应电流的團线画出渤两端电压的LX图线解析:线框进人磁场区时^=Blx=2V,人二勺=25A方可沿逆吋比如團⑴实线引加所示,总电蔬揺気怦萌打丄乜:5v卜*Ml*卜*Ml*圏⑴线框在磁场中运动时;氐电无电潦的持埃时间:t2=—=0.2s,v线框穿出瞬场図寸:E戸5Zv=2V,13=^--25A此电流的片向为顺时针』如團⑴虚线创鹵所示』规总电流方向逆时针为正,得衍翳翩口團口〉所示("线框进人晞场区曲爾端电压6=,i-25X0.2=0-5V线框在确场中运动时;衣两端电压等于感应电动势S衲fv-2V线fl£出磯场时afeffiSS电妊:匕严E-J2>*=1.5\'由此得口讎翱ffi辽】所希点译:将线框的运讷过程分为三个第一阶員比対外电路,爺二阶段也相当于幵路时的电源,第三阶段ab是接上外电路的电源三.综合例析电礙感应电路的分析与计算以其覆盖知识点多,综台性强,思錐含量高,充分怵3见希生直附囑嗦质等特点,成为历届高考命题的特点.1、命题特点「微信号:ciCJOZhonQ/vuli100对电磁愍应电路的考査命题,常M学科內综合题目呈现"涉及电晞感应定律、直流电路、如动能定理、能量转化与守恒等梦个知识点,突出考查考生理解鲁扶K分析综合能力,尤其从实晞问题中抽象抵括构建物理模型的创新能力一厶朮解策略变换物理模型,罡将陌生的物理模型与熟悉的物理模型相t肚姑分析异同并从中挖掘其内在联系「从而建豈起熟悉模型与未知现象之间《互关系的一种特姝解题方注巧妙地运用"■类同"哽换J啖彼"漿换「类异'煌换,可使真瓠陌生、抽象的问题娈成简臥熟悉、具偉的题型,从而使问题大为简优一解杀电密惑应电路冋题的关键就是借鉴或利用t瞅原型来启发理岸和变换辆理模型厕把电磁恳应的冋题等效轉换成稳恒直流电路,把产生感应电动势的哥陪吩导休黑效为內电路一感应电动势的大対归于电源电动势其余書盼湘^于外电路,并画出等败电蹌图•此时,处理问融的方法与诩合电路求解基本一致,惟一骥ii意的是电磁感应3JS象中,育时导体两端有电压,但没有电流流述这类似电淋两端有电势差但没有接人电路时,电流为裁【例31擔报道・1型年了月,美国施阿特兰蒂财号航天飞机曲亍了一项'卫星悬绳岌电实验,実验収得了部分成功,航夭飞机在地球赤道上空离地面约3000km处由东向西飞行』相对地面速度大约6-5X10?m时从航天飞机上向地山方向发射一颗卫星,揍带一粮长20皿电阻为SM门的金属悬爲快这根聲冒与地磁场垂直,做切割磁感线运动一假定这一范围內的地磁场泉均匀的.磁感应强度为4xn:<-,目认再悬绳上各点的切割速度和航天飞机的速度相同+鵬理论设计,適过电离层(由等离子体组成〉的作用,悬^可以产生约3A的感应电流,试求:⑴金JS悬绳中产生的感应电动势丿(3)悬绳两錨的电压;⑴航天飞机绕地球运行一圈豪也输出的电能〔已知地球半彳劭伽0km)一命题意囲:考查考生信息摄取、提炼*加工电功及构建物理模型的抽象抚括自功.错解分祈:考主鎂乏知识迁移运脯幼和抽象闵古韶力,不龍于现实情鬃中枸建模型(切割竄感线的导体棒模型)期曲亍模型转换(转换为电源模型恳直说电略模型)'无;去顺利运用肓法电路相关知识突破一解题方法与技巧:将飞机下金題绳切割晞感线产生感应电动势看作电源棋型』当它通过电离层放电可看作直漩电踣檯型•如團所示.(1) 金属绳产生的电动势三^MX10=X20Xl{PX6.jXl[PV=D.2Xl^Xr(2) 豪虽两錨电压,即路端电圧可由闭合电路欧姆罡律得:1(^-3X800V-2.SXl{pV⑶飞机绕地运行一周所需时间2感2x314x(6400x10--FSOOOxitf)“八…亍v 65xlOJ则飞机绕地运行一圈输出电能:E■口3X9.1X10^J-7.6XWJXS【例41如餉示,竖直向上的禺皈磁感關I门并目臥才1讥命题憲團;考查理解能尢h推理能力反分析综合能力在娈佻水平轨道电胆不计,且不计摩撫阻力‘SC-5曲的导轨上放一电阻出皿LO的导体疡井用水平绒通过定润轮吊着质量^0-2kg的重物,轨道左端连接的电阻恥CU)團中的/=0.8m,求命题憲團;考查理解能尢h推理能力反分析综合能力错解分析!(1)不善于逆间恩维,采取执果索因的有敷途径探寻解融思喲⑵实际运尊过程忽视了2的变化,将E代入”导致错解’解题方法与技巧;TOC\o"1-5"\h\z由法拉第电盘!®应定律可求岀回路感应电幼^=—=5— ①A/Ai£由闭合电路歡姆走律可求出回路中电漩 1= ②由于安培力方向问左』应用左手定则可利断出电流方冋为顺时针方冋]由上往T看).\D再根据捋欢定律可知厳场増加,在,时磁感应强度为:S-(B+—t) ③A此时宾培方为FE%由爱力分析可知尸尸牌g由①②③④⑤式并代入数据:r斗95$【例5](2001年上商卷)半径为卫的圆形区域内有均匀晞场,瞌恿强度为5-02T,®场方向垂直纸面向里,半径为"的金属圆环与磁场同心地放墨,磁场与环面垂直,其中o=0.4m,了=0上金属环上分别接有灯£hd两灯的电阻均为丘=20,—金属棒3©•与金属环接触良好,棒与环的电陌均忽略不计若棒以vo=5ms的速率在环上向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径W的瞬时”如圉所示)倚中的电动势枪克过灯L]的电澈撤去中间的卸I榛山乩将右面的半圖环6^0汉。。为轴向上瞬剜"若曲日烟场随时间均匀喪化,M^1W)A5心ZT咼求丄】的功率*._-■匍信号1gciGZhoricwjlf100解析;(“棒滑过圆环直径处-的瞬时…血中的电动势P]=(£J):J?=L“XlGm微信号:gaozhori确定电源(GP]=(£J):J?=L“XlGm微信号:gaozhori确定电源(G/)迄微信号:gaozhonflE尸EZai-O.2X-0.SX5=O.3V等效电路如團(i>所示,流过灯4的电潦 yyIj=E\/K=0^2=0.4A ② 图(17⑵撇去中间的金属棒MV,将右面的半圆环如。以W为轴问上巒专半圆环仇O中产生愚应电动势,相肖于电源,灯G為夕卜电路,等敢电路如團⑵所示』感应电动势^2=A⑲△=05X兀出XA^△帆®匸】的珂率面內部有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场,碣感应强度为凤在諭的討C端连接一个阻值为逛的电阻,一根馬量为啄垂直于导轨懸的金属棒皿'从静止幵始沿导轨下滑,朿此过稈中血棒的最大速度。已知血与导轨间的动摩攧因数为克,帥口金属棒的电阻都不计。解析三血沿导轨下滑逋E中爱四亍力作用,即重力刑心支持力珂,摩播力斤和安培力F"如图所示,曲由靜止开始下滑后』将是aTteTtjTt堞lT为増尢符所以这是个变加速过程*当加遠度癒时』亘速度即増到最大尸血此时吐楸b于平衡状态7以后将帖匚匀速下涓曲下滑时因切害磁线』要产生感应电动势,根据电竊感应定律: E=BLx①闭合电隊兀站中将产生感应电瀛根据闭合电踣欧脚定律:1=KR ②据右手是则可判定熙应电流方向为山C■站,再据左手定则刘断它罔的安培力戸二方向如團示,耳丈小为匕FZLFZL取平行和垂旨导轨的两个方向对创所曼的力曲亍正交分解,应有:JSj-w^coe& Fl盘井弊x夕宙0②③可得理==以皿力研究只拣,根据牛顿第二定律应有:wgsm-“^rigcosB2J?v wgsm-“^rigcosB2J?v -maVbZ|口pcaozhorgwull100 ^3*abtft]速度减小的娈期速运亦当Q0时速度达最大KL磋达到论时应有,卿四n 卿四n -ajn^cos夕 =0R由④式可鯉得m由④式可鯉得m=程£【sin6-/zcos^l/!注倉:<0电磁感应中的动态分析,是处理电磁感应i可題的关键,尊学会从动态分析的过程中来选择是从动力学方面,还杲从链量i动重万面来解决问题。(2)在分折运动导体的受力时,常画出平面示意图和物体受力團。二、电晞感应中的能重、动星冋趣无论罡使冈合回路的晞通蚩发生变化,还是梗团合回踣的S盼导体切割晞感线,都要消耗其它形式的能量+那L为回路中的电能。这个过翟不仅协现了能量的转化,而且保持守恒,识包含电和船在內的能重的轻化术時恒走律的普遍悝。分析问謳时,应当牢牢攔住能量守恒这一基本规律,分析淸S有哪些力做功,就可知道有哪些形式的能量兹与了相互捋匕如有摩扌勃做功'必然有内能出现,重力側九就可能有机端掺与靴,安培力做员功就将其它形式能韩化为电能,做正功将电制专化为其它钢式的能」然后利用能量守恒列出方程求解。【例冇如凰所示,两根间8防啲光滑金属导轨I不计电阻力由一段圆弧部井与一段无限长的水平段制分组成$嶽水平段力口有竖直向下方向的匀强礙场j其磁感应强度为巧导札水平段上静止放置一金属棒喊,质量为亦电阴为2®另一质量为眄电阻为『的金属棒口匚从圜弧段M赴由静止释放下滑至工处进入水平段,IS弧段一1盘:半径为兄所对圆心
少?(2) ab棒能达到的最大速度是多大?(3) 曲樟由静止到达最大速度过程中,系统所龍释放的热童是爹少?解析:⑴命特由静止从昭滑下到沖的过程中,只有重力做叽机械能守恒』所以到却处速度可束,述而可求曲棒切割盅感纟牺寸产生的虧应电动势和回豁中的感应电澆。曲棒由M下滑到X过瑾中,机橄自狩恒‘故育:吨R(1—CO560^}—―mv2 解得¥二極进入硝场区瞬间,回路中电-凉强度为 I=-.:.-2r+r 3r(R设血棒与加棒所瓷安培力的大小为齐安培力作用时间为耳曲棒在安培力作用F做减速运动'向棒在安培力作用下做加速运动」当两棒速度达到相同速度『时,电路中电流为零,却訪为飢皿达到最大速度$运用动虽守恒定律得 处=(2闵+m)vr解得VF=亍y[gR(3)系统籟放热量应等于系统机械能减少量,故有三、综合例析微信号:三、综合例析微信号:Qcozhongv/u[IJ00(-)电磁感应中的“双杆冋题电磁感应中“双杆问题『'是学科内部综合的问題,渉及到电磁应、安培力”牛顿运动定律定理、动量守恒定律及KS守恒定律等*要求学生综合上述知识#认识题目所给的物理情景,找出物理量之间的关系J因此是卡攏的一类问题,也是近几年高考考察的热点0考題回顾【例对⑺3年全国理综卷〉如團所示鼻两根平行的金属导轨,固定在同一水平面上』磁匡应强度歩门応的.习世磁序与导轨所在平面垂埜寻利射电阻循仁可忽略F十:,导轨间的距萬Z20nu两根质虽均为旳miOkg的刊怡属杆甲、乙可在导轨上无摩扌馳滑动』滑动过程中与辱轨保持垂直,毎根金属杆的电阻为Jt=0.50Qo在Z时刻;两杆都处于静止状态。现有一与异轨平行、大小为0.20N恒力F作用于金厲杆甲上,使金属杆在导轨上滑动。经过Eg金属杆甲的加速度为「1一3血已问此时两金厲杆的速度各九务少?解折;设任一时刻f两金属杆甲、乙之间的距离対•口速度分别対E和耳』经过很短的时间△&杆甲移动距高比杆乙移动距离叱△&回踣面积枚变曲纽第电磁感应諭」回路中徳应电棘一哙AS=[(茸_vaAr)4-v;ir]+z-fee=(1^-曲纽第电磁感应諭」回路中徳应电棘一哙£回路中的电流--杆甲的运动方程fm农宙于作用于杆甲和杆乙的安培力总是大小相等,方问相反,所以两杆的动重e=o时为yaozhon^wjlilOCj0)尊于外力F的冲重尸f二旳片十也叫上至尿I詁三亠总圧-w]「—才—尹&—T代入数將得叫=S.15m/s 巾二1於也々点评:题中慝应电动势的计算也可叹MS利用导俸切割述麟测产生的感应电动势公式和右手定:贝悚給设甲、乙谏度分别为讥和vn两杆切劃磁感^哇的感应电动势分别为宙右手定!则知两电动势万向相瓦故总电动势^E=E-E-3l(v2-Vi).分折甲、乙两杆的运动,还可以求出甲、乙两杆的最夭速度开始时,金属杆a->a甲在恒力尸作用厂做期速运动,回路中产生感应电流,金属杆乙在安培力作用下也将做加速运动,但此时甲的期速度肯定大于乙的加速良因此甲、乙的速癢差将增大。根捣法拉第电磁感应這律,感应电,韶务增大』同时甲、乙两杆所受安培力増大〉导致乙时哒宸増犬』甲的加速度减小。但只羹“帀“甲、乙的速度差就会继续増大,所以当區乙两杆的加速度相等时,速度差最尢口此后,甲、乙两杆做加速度相等的匀加速直线运动。a->a设金属杆甲、乙的共同加速度为①回蹈中感应电流晨大值抵对系统和乙杆弁別应用牛顿第二定律有;F=2nta*BLlsrma由闭合电路锁歐姆定律育g風而E"L叽由以上各式可解得合%=悬由以上各式可解得合%=悬—10mj.【例处咻年全趣耗阍中站皿如怦同-竖直平面内懾属科处在磁感应强度为8的匀强磁场中,盛场方向垂盲于导轨所在平面〈紙面〉向里°导轨的创执段与色配段罡竖直的,距膏为心Ml段与於皿段也是竖亶的,距薦为I"”与担旳为两根用不可俾长的绝缘淫克相连的金属细杆,JS量分列踰和側和%它们都垂直于导轨并芍导轨保持光漓接ih两杆与导轨构成的回路的总电阻为応尸为作用于金属杆XU1上的竖直向上的恒加已知两杆运囲阖示位置时,已匀速向上运动』求此时作用于两杆的重力的切率的大小和回路电咀上的热功率0解析;设杆向上的速度対丫』因杆的运动』两杆与导轨构成的回路的面积减少,从而磁通量也减少。由法拉第电血憋应定律"回路中的感应电动势的大小①ETOC\o"1-5"\h\z叵路中的电流 /=- ②R电渣沿I厕时针方向。两金厲杆都要登到安培力作用,惟用于杆砒i的安培力初A二叫】 ®方■向问上,作用于秤俱;的安培力沟 ―职」 ®方冋向下,当杆作匀速运动吋/根据牛顿第二定律有f- + =0帶信号:勺匚31iCjT'iCJ//jIHOO©解以上營式得F-(旳十战解以上營式得F-(旳十战作用干两杆的重力的功率的丈小电阻上的热功率由⑥⑦⑨⑨式,可得ODT面对爼双秆打类问题进行分类例折1「双杆"向相艮方向做匀速运动当两杆分别冋相反方冋运训
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