电磁感应规律应用

感应电荷量
的金属环，电阻为0.1 Ω， 例2、有一面积为150 cm2的金属环，电阻为 有一面积为 在环中100 cm2的同心圆面上存在如图（b）所示的 的同心圆面上存在如图（ ） 在环中 变化的磁场，在0.1 s到0.2 s的时间内环中感应电流 变化的磁场， 到 的时间内环中感应电流 为__________，流过的电荷量为 0.01C ，流过的电荷量为__________. 0. 1A
θ θ
C
B 变式2 ab与导轨间的动摩擦因数为μ,ab棒下滑的 变式2：ab与导轨间的动摩擦因数为μ,ab棒下滑的 与导轨间的动摩擦因数为 最大速度? 最大速度?
基本方法： 基本方法：
1、用法拉第电磁感应定律和楞次定律 、 求感应电动势的大小和方向。 求感应电动势的大小和方向。 2、求回路中的电流强度 、 3、分析导体受力情况（包含安培力，用左手定则） 、分析导体受力情况（包含安培力， 4、列动力学方程求解。 、列动力学方程求解。
B
0 0
B a A t B B t
× × × × × × × × × ×
b
B
B
0
d
c
t C
0
t D
电磁感应规律的应用
电磁感应规律综合应用的常见题型
1、电磁感应中的电路问题 2、电磁感应中的力学问题 3、电磁感应中的能量问题 4、电磁感应中的图象问题
1电磁感应中的电路问题 电磁感应中的电路问题
例1、圆环水平、半径为a、总电阻为2R；磁场竖直向下、 圆环水平、半径为a 总电阻为2R；磁场竖直向下、 2R 磁感强度为B 导体棒MN长为2a、电阻为R 粗细均匀、 磁感强度为B；导体棒MN长为2a、电阻为R、粗细均匀、与 MN长为2a 圆环始终保持良好的电接触；当金属棒以恒定的速度v 圆环始终保持良好的电接触；当金属棒以恒定的速度v向 右移动经过环心O 右移动经过环心O时，求：（1）棒上电流的大小和方向及 ：（1 棒两端的电压U 棒两端的电压UMN（2）在圆环和金属棒上消耗的总的 热功率。 热功率。
a
d
b c
思考:你能作出 间电压与时间的关系图象吗 间电压与时间的关系图象吗? 思考:你能作出ad间电压与时间的关系图象吗?
构成回路， 2、如图所示竖直放置的螺线管和导线abcd构成回路， 如图所示竖直放置的螺线管和导线 构成回路 螺线管下方水平桌面上有一导体环。当导线abcd所围 螺线管下方水平桌面上有一导体环。当导线 所围 区域内的磁场按下列哪一图示方式变化时， 区域内的磁场按下列哪一图示方式变化时，导体环将 受到向上的磁场力作用？ 受到向上的磁场力作用？ [ A ]
F/N
8 7 6 5 4 3 2 1
0 4 8 12 16 20 24 28
B R F
分析： = FA + ma F
B L at F= + ma R
2 2
t1 = 0时F = 2 N
t/s
t2 = 30时F = 4 N代入解方程
3、电磁感应中的能量问题
例2、θ=30º，L=1m，B=1T，导轨光滑电阻不计，F功率 θ=30 ，L=1m，B=1T，导轨光滑电阻不计， 恒定且为6W m=0.2kg、R=1Ω ab由由静止开始运动 6W， 由由静止开始运动， 恒定且为6W，m=0.2kg、R=1Ω，ab由由静止开始运动， s=2.8m时 获得稳定速度，在此过程中ab ab产生的热量 当s=2.8m时，获得稳定速度，在此过程中ab产生的热量 ：（1 ab棒的稳定速度 Q=5.8J， Q=5.8J，g=10m/s2，求：（1）ab棒的稳定速度 ab棒从静止开始达到稳定速度所需时间 棒从静止开始达到稳定速度所需时间。 （2）ab棒从静止开始达到稳定速度所需时间。
Leabharlann Baidu、电磁感应中的力学问题 、
水平放置于匀强磁场中的光滑导轨上， 例1水平放置于匀强磁场中的光滑导轨上，磁感应强 水平放置于匀强磁场中的光滑导轨上 度为B，导轨间距为l，有一根导体棒ab，用恒力F作 度为 ，导轨间距为 ，有一根导体棒 ，用恒力 作 用在ab上 由静止开始运动，回路总电阻为R， 用在 上，由静止开始运动，回路总电阻为 ，分析 ab 的运动情况，并求 的最大速度。 的运动情况，并求ab的最大速度 的最大速度。
4、电磁感应中的图象问题 、
1.如图所示，一宽40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向 如图所示，一宽 的匀强磁场区域， 如图所示 的匀强磁场区域 一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边 的正方形导线框位于纸面内， 里．一边长为 的正方形导线框位于纸面内 界的恒定速度v＝ 通过磁场区域， 界的恒定速度 ＝20cm/s通过磁场区域，在运动过程中，线框有 通过磁场区域 在运动过程中， 一边始终与磁场区域的边界平行．取它刚进入磁场的时刻t＝ 一边始终与磁场区域的边界平行．取它刚进入磁场的时刻 ＝0. 在 下列图线中， 下列图线中，正确反映感应电流随时间变化规律的是 [ c ]
例3、导轨光滑、水平、电阻不计、间距L=0.20m；导体棒 导轨光滑、水平、电阻不计、间距L=0.20m； L=0.20m 长也为L 电阻不计、垂直静止于导轨上； 长也为L、电阻不计、垂直静止于导轨上；磁场竖直向下 B=0.5T；已知电阻R=1.0 ；现有一个外力F沿轨道拉杆 现有一个外力F 且B=0.5T；已知电阻 使之做匀加速运动，测得F与时间t的关系如图所示， ，使之做匀加速运动，测得F与时间t的关系如图所示，求 杆的质量和加速度a。 杆的质量和加速度a 30S末功率？ 末功率？ 末功率
M 利用E=BLV求电动势，右手定则判断方向 利用 求电动势， 求电动势
B
分析电路画等效电路图
v
o
p = I R计算功率
2
N
基本方法： 基本方法：
1、用法拉第电磁感应定律和楞次定律确 定感应电动势的大小和方向。 定感应电动势的大小和方向。 2、画等效电路。 画等效电路。 3、运用闭合电路欧姆定律，串并联电路 运用闭合电路欧姆定律， 性质，电功率等公式联立求解。 性质，电功率等公式联立求解。
(1)速度稳定时F = FA + mg sin θ
B a F
v = 2m / s
（2）从能量的角度看：Pt = E K + mgh + Q
b θ
t = 1.5s
基本方法： 基本方法：①用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定 感应动势的大小和方向。 感应动势的大小和方向。 ②画出等效电路，求回路中电阻消耗电功率的表达式。 画出等效电路，求回路中电阻消耗电功率的表达式。 ③分析导体机械能的变化，用能量守恒关系得到机械 分析导体机械能的变化， 功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程。 功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程。
变式1 已知：AB、CD足够长，，L 变式1、已知：AB、CD足够长，，L，θ，B。金属棒ab 足够长，， 金属棒ab 垂直于导轨放置，，质量为m 从静止开始沿光滑 ，，质量为 光滑导轨 垂直于导轨放置，，质量为m，从静止开始沿光滑导轨 下滑，导轨和金属棒的电阻阻都不计。 ab棒下滑的 下滑，导轨和金属棒的电阻阻都不计。求ab棒下滑的 最大速度 D B b R A a