电磁感应现象的应用常见四种应用
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? （1）求线框中产生的感应电动势大小；
? （2）求cd 两点间的电势差大小；
? （3）若此时线框加速度恰好为零，
? 求线框下落的高度h所应满足的条件。
PPT课件
9
三、电磁感应现象中的能量问题
其他形式能
外力克服安培力做功
电能
感应电流做功
焦耳热
PPT课件
10
? 练习:如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为 R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、 磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸
L 1、L 2,回路的总电阻为 R.从t=0 时刻起,在竖 直向上方向加一个随时间均匀变化的匀强磁 场B=kt, （k>0）那么在t 为多大时,金属棒开
始移动？
PPT课件
8
? 练习2.均匀导线制成的单匝正方形闭合线框 abcd ，每边长为L，总电阻为R，总质量为m。 将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方h 处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平 面保持在竖直平面内，且 cd 边始终与水平的磁 场边界面平行。当cd 边刚进入磁场时：
v=
右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab运 动距离为s的过程中，整． 个回路中产生的焦耳 热为Q．求
? （1）ab运动速度v的大小；
? （2）电容器所带的电荷量q．
4QR
CQR
B2l2s
PPT课件Bls
6
二、电磁感应现象中的力学问题
电磁感应现象
感应电流
通电导线在磁场中受到安培力
PPT课件
7
? 练习1.如图所示,U形导线框固定在水平面上, 右端放有质量为m的金属棒ab,ab 与导轨间的 动摩擦因数为μ,它们围成的矩形边长分别为
电磁感应现象的应用
PPT课件
1
一、一电磁、感电应中磁的感电路应问现题 象中的电路问题
1． 内电路和外电路
(1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当
于 电源 ． (2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于内电源阻的 ，其余部分 是 外电路．
2． 电源电动势和路端电压
ΔΦ
(1)电动势：E＝ Blv 或E＝ n Δt .
PPT课件
11
? 中产生的焦耳热Q．
? 练习、如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同 一水平面内，导轨间距 l=0.5m ，左端接有阻值 R=0.3Ω 的电阻。一质量 m=0.1kg ，电阻r=0.1Ω 的金 属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀 强磁场中，磁场的磁感应强度 B=0.4T 。棒在水平向右 的外力作用下，由静止开始以 a=2m/s 2的加速度做匀 加速运动，当棒的位移 x=9m 时撤去外力，棒继续运 动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生 的棒焦在耳运热动之过比 程中Q1时：钟Q与2=导2:1轨。垂导直轨且足两够端长与且导电轨阻保不持计良， 好接触。求
导轨上以v=6m/的s 速度向右运动时，求： 直导体棒两端的电压和流过电阻R1和R2的 电流大小？
PPT课件
3
总结：
? 求解电路问题的思路：
画等效电路图
求感应电动势E
求感应电流
电压
功率
PPT课件
4
? 练习1：如图所示，磁感应强度B=0.2T的匀强 磁场中有一折成30°角的足够长的金属导轨 ， 导轨平面垂直于磁场方向。一条长度 的直导 线MN垂直ob 方向放置在轨道上并接触良好。 当MN以v=4m/s 从导轨O点开始向右平动时， 若所有导线单位长度的电阻r=0.1Ω/m 。求： 经过时间t=2s 后：
PPT课件
13
1. 如图1所示，一宽 40cm 的匀强磁场区域，磁场方向
垂直纸面向。一边长为 20cm 的正方形导线框位于纸面
内，以垂直于磁场边界的恒定速度 v=20cm/s 通过磁场
区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边
界平行。 (以逆时针方向为电流的正方向 )取它刚进入磁
场的时刻 t=0，在图2所示的图线中，正确反映感应电流
(2)路端电压：U＝IR＝ E－Ir .
PPT课件
2
? 例1、如图所示，在宽为0.5m的平行导轨上
垂直导轨放置一个有效电阻为r=0.6Ω的导 体棒，在导轨的两端分别连接两个电阻
R1=4Ω、R2=6Ω，其他电阻不计．整个装 置处在垂直导轨向里的匀强磁场中，如图 所示，磁感应强度 B=0.1T．当直导 体棒在
1、棒在匀加速过程中，通过电阻 R的电荷量 q：
2、撤去外力后回路中产生的焦耳热 Q2： 3、外力做的功 WF
PPT课件
12
四、电磁感应现象中的图像问题
题目中有对物理过程或物理规律的叙 述，给出备选图象，让考生选出符合题意 的图像。解决这类问题可以有两种方法： 一种是“排除法”，即排除与题目要求相 违背的图象，选出正确图象；另一种是 “对照法”，即按照题目要求应用相关规 律画出正确的草图，再与选项对照解决。
? （1）闭合回路的感应电动势的瞬时值?
? （2）闭合回路中的电流大小和方向?
? （3）2s内，闭合回路的感应
? 电动势平均值
PPT课件
5
? 练习2：两根光滑的长直金属导轨M N、 M′N′平行置于同一水平面内，导轨间距为l， 电阻不计，M、M′处接有如图所示的电路， 电路中各电阻的阻值均为R，电容器的电容为 C．长度也为l、阻值同为R的金属棒a b垂直 于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B、方向 竖直向下的匀强磁场中q=．a b在外力作用下向
D
bc de
af i
t
o
A
i
C
t
o
首先将运动过程分
段处理．在每一段
运动过程中确定哪
i
一段导线切割磁感
线，它就相当于电
o
B
i
t 源，然后确定切割 磁感线的有效长度， 再根据 E=BLv 和右 手定则判定感应电
面向里．线框向上离开磁场时的速度刚好是进人 磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一 段高度，然后落下并匀速进人磁场．整个运动过 程中始终存在着大小恒定的空气阻力f且线框不 发生转动．求：
? (1)线框在下落阶段匀速进人磁场
? 时的速度V2；
? (2)线框在上升阶段刚离开磁场时
? 的速度V1；
? (3)线框在上升阶段通过磁场过程
随时间变化规律的是 i
C
i
v
40cm 图1
o 1 23 4 5
i
t/s
o 1234 5
A
i
o 12
t/s o
34 5
PPT课件 C
图2
1 234 5ห้องสมุดไป่ตู้
t/s
B
t/s
14D
2. 如图所示的异形导线框，匀速穿过一匀强磁场区，
导线框中的感应电流 i随时间t变化的图象是（设导线
框中电流沿 abcdef 为正方向）
? （2）求cd 两点间的电势差大小；
? （3）若此时线框加速度恰好为零，
? 求线框下落的高度h所应满足的条件。
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三、电磁感应现象中的能量问题
其他形式能
外力克服安培力做功
电能
感应电流做功
焦耳热
PPT课件
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? 练习:如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为 R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、 磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸
L 1、L 2,回路的总电阻为 R.从t=0 时刻起,在竖 直向上方向加一个随时间均匀变化的匀强磁 场B=kt, （k>0）那么在t 为多大时,金属棒开
始移动？
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? 练习2.均匀导线制成的单匝正方形闭合线框 abcd ，每边长为L，总电阻为R，总质量为m。 将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方h 处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平 面保持在竖直平面内，且 cd 边始终与水平的磁 场边界面平行。当cd 边刚进入磁场时：
v=
右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab运 动距离为s的过程中，整． 个回路中产生的焦耳 热为Q．求
? （1）ab运动速度v的大小；
? （2）电容器所带的电荷量q．
4QR
CQR
B2l2s
PPT课件Bls
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二、电磁感应现象中的力学问题
电磁感应现象
感应电流
通电导线在磁场中受到安培力
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7
? 练习1.如图所示,U形导线框固定在水平面上, 右端放有质量为m的金属棒ab,ab 与导轨间的 动摩擦因数为μ,它们围成的矩形边长分别为
电磁感应现象的应用
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1
一、一电磁、感电应中磁的感电路应问现题 象中的电路问题
1． 内电路和外电路
(1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当
于 电源 ． (2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于内电源阻的 ，其余部分 是 外电路．
2． 电源电动势和路端电压
ΔΦ
(1)电动势：E＝ Blv 或E＝ n Δt .
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? 中产生的焦耳热Q．
? 练习、如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同 一水平面内，导轨间距 l=0.5m ，左端接有阻值 R=0.3Ω 的电阻。一质量 m=0.1kg ，电阻r=0.1Ω 的金 属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀 强磁场中，磁场的磁感应强度 B=0.4T 。棒在水平向右 的外力作用下，由静止开始以 a=2m/s 2的加速度做匀 加速运动，当棒的位移 x=9m 时撤去外力，棒继续运 动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生 的棒焦在耳运热动之过比 程中Q1时：钟Q与2=导2:1轨。垂导直轨且足两够端长与且导电轨阻保不持计良， 好接触。求
导轨上以v=6m/的s 速度向右运动时，求： 直导体棒两端的电压和流过电阻R1和R2的 电流大小？
PPT课件
3
总结：
? 求解电路问题的思路：
画等效电路图
求感应电动势E
求感应电流
电压
功率
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4
? 练习1：如图所示，磁感应强度B=0.2T的匀强 磁场中有一折成30°角的足够长的金属导轨 ， 导轨平面垂直于磁场方向。一条长度 的直导 线MN垂直ob 方向放置在轨道上并接触良好。 当MN以v=4m/s 从导轨O点开始向右平动时， 若所有导线单位长度的电阻r=0.1Ω/m 。求： 经过时间t=2s 后：
PPT课件
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1. 如图1所示，一宽 40cm 的匀强磁场区域，磁场方向
垂直纸面向。一边长为 20cm 的正方形导线框位于纸面
内，以垂直于磁场边界的恒定速度 v=20cm/s 通过磁场
区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边
界平行。 (以逆时针方向为电流的正方向 )取它刚进入磁
场的时刻 t=0，在图2所示的图线中，正确反映感应电流
(2)路端电压：U＝IR＝ E－Ir .
PPT课件
2
? 例1、如图所示，在宽为0.5m的平行导轨上
垂直导轨放置一个有效电阻为r=0.6Ω的导 体棒，在导轨的两端分别连接两个电阻
R1=4Ω、R2=6Ω，其他电阻不计．整个装 置处在垂直导轨向里的匀强磁场中，如图 所示，磁感应强度 B=0.1T．当直导 体棒在
1、棒在匀加速过程中，通过电阻 R的电荷量 q：
2、撤去外力后回路中产生的焦耳热 Q2： 3、外力做的功 WF
PPT课件
12
四、电磁感应现象中的图像问题
题目中有对物理过程或物理规律的叙 述，给出备选图象，让考生选出符合题意 的图像。解决这类问题可以有两种方法： 一种是“排除法”，即排除与题目要求相 违背的图象，选出正确图象；另一种是 “对照法”，即按照题目要求应用相关规 律画出正确的草图，再与选项对照解决。
? （1）闭合回路的感应电动势的瞬时值?
? （2）闭合回路中的电流大小和方向?
? （3）2s内，闭合回路的感应
? 电动势平均值
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5
? 练习2：两根光滑的长直金属导轨M N、 M′N′平行置于同一水平面内，导轨间距为l， 电阻不计，M、M′处接有如图所示的电路， 电路中各电阻的阻值均为R，电容器的电容为 C．长度也为l、阻值同为R的金属棒a b垂直 于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B、方向 竖直向下的匀强磁场中q=．a b在外力作用下向
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bc de
af i
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A
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C
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首先将运动过程分
段处理．在每一段
运动过程中确定哪
i
一段导线切割磁感
线，它就相当于电
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B
i
t 源，然后确定切割 磁感线的有效长度， 再根据 E=BLv 和右 手定则判定感应电
面向里．线框向上离开磁场时的速度刚好是进人 磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一 段高度，然后落下并匀速进人磁场．整个运动过 程中始终存在着大小恒定的空气阻力f且线框不 发生转动．求：
? (1)线框在下落阶段匀速进人磁场
? 时的速度V2；
? (2)线框在上升阶段刚离开磁场时
? 的速度V1；
? (3)线框在上升阶段通过磁场过程
随时间变化规律的是 i
C
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40cm 图1
o 1 23 4 5
i
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1 234 5ห้องสมุดไป่ตู้
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2. 如图所示的异形导线框，匀速穿过一匀强磁场区，
导线框中的感应电流 i随时间t变化的图象是（设导线
框中电流沿 abcdef 为正方向）