电磁感应规律在电路与动力学中综合应用分析.pdfVIP

电磁感应规律的综合应用

基本概念

1.电磁感应中的电路问题：

⑴内电路和外电路：切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于；该部分导体的电阻或

线圈的电阻相当于电源的，其余部分是．

⑵电源电动势和路端电压：电动势E=或E=nΔφ/Δt．路端电压：U=IR=．

2.电磁感应现象中的动力学问题：

⑴安培力的大小：F=BIl=．

⑵安培力的方向：先用右手定则确定感应电流方向，再用左手定则确定安培力方向；根据楞次定律，安培力方

向一定和导体切割磁感线方向．

3.电磁感应现象中的能量问题：

⑴能量的转化：感应电流在磁场中受安培力，外力克服安培力做功，将其他形式的能转化为能，电流做功

再将电能转化为能．

⑵实质：电磁感应现象的能量转化，实质是其他形式的能和电能之间的转化．

4.电磁感应中的图象问题：

⑴图象类型：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等随变化的图

线，即B–t图线、φ–t图线、E–t图线和I–t图线．对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况，

有时还常涉及感应电动势E和感应电流I等随变化的图线，即E–x图线和I–x图线等．

⑵两类图象问题：①由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象；②由给定的有关图象分析电磁感应过程，

求解相应的量．解决问题时需要分析磁通量的变化是否均匀，从而判断感应电动势（电流）或安培力的

大小是否恒定，然后运用或左手定则判断它们的方向，分析出相关量之间的函数关系，确定

其大小和方向及在坐标中的范围．图象的初始条件，方向与正、负的对应，量的变化趋势，量的增、

减或方向正、负的转折点都是判断图象的关键．

思维启动

1.用均匀导线做成的正方形线圈边长为l，正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，

如图所示，当磁场以ΔB/Δt的变化率增大时，则（）

A．线圈中感应电流方向为acbda

B．线圈中产生的电动势E=(l2/2)(ΔB/Δt)

C．线圈中a点电势高于b点电势

D．线圈中a、b两点间的电势差为(l2/2)(ΔB/Δt)

2.如图所示，MN和PQ是两根互相平行竖直放置的光滑金属导轨，已知导轨足够长，且电阻不计．有一垂直导

轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，宽度为L，ab是一根不但与导轨垂直而且始终与导轨接触良好的金

属杆．开始，将开关S断开，让ab由静止开始自由下落，过段时间后，再将S闭合，若从S闭合开始计时，则

金属杆ab的速度v随时间t变化的图象可能是（

）

3.如图所示，水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，在导轨上放

着金属棒ab，开始时ab棒以水平初速度v0向右，最后静止在导轨上，就导轨光滑和导

轨粗糙的两种情况相比较，这个过程（）

A．安培力对ab棒所做的功不相等B．电流所做的功相等

C．产生的总内能相等D．通过ab棒的电荷量相等

Comprehensiveapplicationofthe