电磁感应典型例题和练习(2)

周期为 T=1/2=0.5s

Δt =1/4 T=0. 125s

ΔΦ/Δt =0.016/0.125 =0.128 Wb／s，

E=nΔΦ/Δt =12.8V

答案：0.128 Wb／s，12.8V

点评：

第3课时电磁感应规律的综合应用

1、高考解读

真题品析

知识：电磁感应中的电路问题

例1. （09年广东物理）18.（15分）如图18（a）所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路。线圈的半径为r1 . 在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图

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18（b ）所示。图线与横、纵轴的截距分别为t 0和B 0 . 导线的电阻不计。求0至t 1时间内

（1）通过电阻R 1上的电流大小和方向；

（2）通过电阻R 1上的电量q 及电阻R 1上产生的热量。

解析：⑴由图象分析可知，0至1t 时间内 00B B t t ?=? 由法拉第电磁感应定律有 B E n

n s t t φ??==??? 而22s r π= 由闭合电路欧姆定律有11E I R R

=

+ 联立以上各式解得 通过电阻1R 上的电流大小为20210

3nB r I Rt π= 由楞次定律可判断通过电阻1R 上的电流方向为从b 到a

⑵通过电阻1R 上的电量2021110

3nB r t q I t Rt π== 通过电阻1R 上产生的热量222420211

112029n B r t Q I R t Rt π==

答案：（1）20210

3nB r I Rt π=，电流方向为从b 到a （2）20211103nB r t q I t Rt π==，222420*********n B r t Q I R t Rt π==

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点评：

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知识：电磁感应中的动力学问题

答案：⑴2

212L B fR V V -= ⑵L R BLV B f 1＜

第 12 页 共 30 页 ⑶2222212)]([L

B R f R V V BL R E P =-==电 ⑷m f R V V L B a --=)(2122 点评：电磁感应中的动力学问题解题步骤：

①受力分析（标上V ，a 方向）、过程分析

② 交代隐含条件，书写方程

2、知识网络

考点1. 电磁感应中的动力学问题

1.电磁感应中产生的感应电流在磁场中将受到安培力的作用，因此，电磁感应问题往往跟力学问题联系在一起，解决这类电磁感应中的力学问题，不仅要应用电磁学中的有关规律，如楞次定律、法拉第电磁感应定律、左右手定则、安培力的计算公式等，还要应用力学中的有关规律，如牛顿运动定律、动量定理、动能定理、动量守恒定律、机械能守恒定律等。要将电磁学和力学的知识综合起来应用。

2.电磁感应与动力学、运动学结合的动态分析，思考方法是：电磁感应现象中感应电动势→感应电流→通电导线受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→感应电动势变化→……周而复始地循环，循环结束时，加速度等于零，导体达到稳定状态．

考点2.带电粒子在复合场中的运动实例

1.在电磁感应现象中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路就相当于电源，将它们接上电阻等用电器，便可对用电器供电，在回路中形成电流；将它们接上电容器，便可使电容器充电，因此电磁感应问题又往往跟电路问题联系在一起。解决这类问题，不仅要考虑电磁感应中的有关规律，如右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等，还要应用电路中的有关规律，如欧姆定律、串联、并联电路电路的性质等。

2. 解决电磁感应中的电路问题，必须按题意画出等效电路图，将感应电动势等效于电源电动势，产生感应电动势的导体的电阻等效于内电阻，求电动势要用电磁感应定律，其余问题

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为电路分析及闭合电路欧姆定律的应用。

3. 一般解此类问题的基本思路是：

①明确哪一部分电路产生感应电动势，则这部分电路就是等效电源

②正确分析电路的结构，画出等效电路图

③结合有关的电路规律建立方程求解．

考点3.电磁感应中的能量问题

1. 产生和维持感应电流的存在的过程就是其它形式的能量转化为感应电流电能的过程。 导体在达到稳定状态之前,外力移动导体所做的功，一部分消耗于克服安培力做功，转化为产生感应电流的电能或最后在转化为焦耳热，另一部分用于增加导体的动能，即

导体达到稳定状态（作匀速运动时），外力所做的功，完全消耗于克服安培力做功，并转化为感应电流的电能或最后

在转化为焦耳热

2.在电磁感应现象中，能量是守恒的。楞次定律与能量守恒定律是相符合的，认真分析电磁感应过程中的能量转化，熟练地应用能量转化与守恒定律是求解叫复杂的电磁感应问题常用的简便方法。

3.安培力做正功和克服安培力做功的区别：

电磁感应的过程，同时总伴随着能量的转化和守恒，当外力克服安培力做功时，就有其它形式的能转化为电能；当安培力做正功时，就有电能转化为其它形式的能。

4.在较复杂的电磁感应现象中，经常涉及求解耳热的问题。尤其是变化的安培力，不能直接由Q=I 2Rt 解，用能量守恒的方法就可以不必追究变力、变电流做功的具体细节，只需弄清能量的转化途径，注意分清有多少种形式的能在相互转化，用能量的转化与守恒定律就可求

第 14 页 共 30 页 解，而用能量的转化与守恒观点，只需从全过程考虑，不涉及电流的产生过程，计算简便。这样用守恒定律求解的方法最大特点是省去许多细节，解题简捷、方便。

考点4.电磁感应中的图像问题

1.电磁感应中常涉及磁感应强度B 、磁通量Φ、感应电动势E 和感应电流I 随时间t 变化的图像，即B-t 图像、Φ-t 图像、E-t 图像和I-t 图像等。对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况还常涉及感应电动势E 和感应电流I 随线圈位移x 变化的图像，即E-x 图像和I-x 图像。

2. 这些图像问题大体上可分为两类：由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像，或由给定的有关图像分析电磁感应过程，求解相应的物理量。

3. 不管是何种类型，电磁感应中的图像问题常需利用右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等规律分析解决。

3、复习方案

基础过关：

重难点：电磁感应中的图像问题

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答案：C 典型例题

答案：（1）222)(a

B R f mg V -=

第 16 页 共 30 页 （2）22221))(a B R

f m

g V -=

（3）))((2])[(344222b a f mg a

B f mg mR Q ++--= 点评：1.第⑵问还可以选其他过程用动能定理，还可以用运动学公式

2．第⑶问还可以用能量守恒，但容易漏掉摩擦生热

第4课时 电磁感应单元测试

1．如图1所示，导体棒ab 、cd 均可在各自的导轨上无摩擦地滑动，导轨电阻不计， 磁场的磁感强度B 1、B 2的方向如图，大小随时间变化的情况如图2所示。在0–t 1时 间内( )

A ．若ab 不动，则ab 、cd 中均无感应电流

B ．若ab 不动，则ab 中有恒定的感应电流，但cd 中无感应电流

C ．若ab 向左匀速运动，则ab 中有从a 到b 的感应电流，cd 向右运动

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D ．若ab 向左匀速运动，则ab 中有从a 到b 的感应电流，cd 向左运动

2．如图所示，等腰直角三角形OPQ 区域内存在匀强磁场，另有一等腰直角三角形导线框ABC

以恒定的速度沿 …… 此处隐藏：2731字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……