山东省冠县武训高级中学2013届高三物理一轮复习课件 电磁感应 电磁感应中等效电路问题.ppt

电磁感应中产生电动势两种主要类型 : 变式：将线框对折成如图所示： 思考：如果将线框变成一个完整正弦(线框电阻为R)如图所示： 解析：(1)金属杆未进入磁场前 感应电动势E1= S= Ld??? 电路总电阻R总1= +RL??? 通过小灯泡的电流IL=????? ????????????????????????????????????????? 联立代入数据解得IL=0.1 A.??? (2)因为小灯泡亮度不变，故金属杆从MN运动到PQ过程中做匀速运动，这时IL仍为0.1 A，通过金属杆的电流Ir=IL+IR????????????????????????????????????????????????????? ? 电阻R与小灯泡L并联ILRL=IRR??? ?????????????????????????????????????? ??? 金属杆受力平衡F=BIrL???????????????????????????????????????????????????? ??? 联立并代入数据解得F=0.3 N.????????? * 电磁感应中等效电路问题 学.科.网 zxxkw 2.磁通量变化 1.切割磁感线 1.切割磁感线的等效电路： c ×× × × × ×× × × ×× × × ×× × v a b d 例1.如图所示，一宽为L的正方形导线框每条边的电阻为R,位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v通过宽为2L的磁场区域.磁感应强度为B。在运动过程中，线框始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻t=0，请画出bc两点间电势差随时间的变化图像。 原则：切割磁感线中，谁切割谁为等效电源 zxxkw b a c d 请画出电流随时间变化图像！(线框电阻为R,规定电流逆时针为正方向) 等效电路问题： 例3.如图所示，将一根绝缘硬金属导线弯曲成半个正弦曲线形状，它通过两个小金属环与长直金属杆导通，在外力 F作用下，正弦形金属线可以在杆上无摩擦滑动。杆的电阻不计，导线电阻为R，ab间距离为L，导线组成的正弦图形底部到杆距离是d。在导线和杆平面内存在一有界匀强磁场区域，磁场的宽度为L，磁感应强度为B。在外力F作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动，t＝0时刻导线从O点进入磁场，直到全部穿过过程中，电流随时间的变化图像。(规定杆上a到b为电流正方向） 学.科.网 这个时候的图像怎样？ N A B A B 2.磁通量变化的等效电路： 例2：如图所示，半径为r2的圆环内有均匀磁场，磁感应强度为B0，圆环(阻值为R)与阻值也为R的电阻R1连结成闭合回路,若磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图所示，图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0，求0至t0时间内通过电阻R1上的电量q=______. 通过电阻R1电流方向____到_____。（填AB) 原则：闭合回路中，磁通量变化的部分即为等效电源 学.科.网 变式：圆环a和b，它们的电阻之比Ra：Rb＝2：1，面积之比Sa:Sb=4:1。连接两圆环部分的两根直导线的电阻不计，均匀变大的磁场具有理想的边界如图所示.那么当a环置于磁场中与b环置于磁场中两种情况下，A、B两点电势差之比U1 / U2为 . B A b a B A a b 解: 分别画出等效电路如图: E1 2R R B A E2 2R R B A E=ΔΦ /Δt =S ΔB/ Δt∝S 由闭合电路欧姆定律 对上图 U1= E 1/ 3 对下图 U2= 2E 2/ 3 U1 / U2= E 1 /2E 2=4S/2S=2 2 : 1 练习题： 两条彼此平行间距 L=0.5m 的光滑金属导轨水平固定放置，导轨左端接阻值 R =2Ω 的电阻，右端接阻值 RL=4Ω的小灯泡，如图（a）所示．在导轨的 MNQ P矩形区域内有竖直向上的匀强磁场， M P的长 d =2m , MNQP区域内磁场的磁感应强度 B 随时间 t 变化如图（b）所示．垂直导轨跨接一金属杆，金属杆的电阻r=2Ω，两导轨电阻不计．在t=0时，用水平恒力 F 拉金属杆，使金属杆由静止开始从 GH 位置向右运动，当金属杆从 GH 位置运动到PQ 位置的过程中，小灯泡的亮度一直没有变化．求： ( 1 ）通过小灯泡的电流 I . ( 2 ）水平恒力 F 的大小． 提醒：电源类型变化了！外电路结构也变化了！ *