第3講電磁感應(yīng)定律的綜合應(yīng)用(存儲(chǔ)版)
【正文】 質(zhì)量分別為 kg 和 kg，兩金屬棒與金屬導(dǎo)軌接觸良好且 可沿導(dǎo)軌自由滑動(dòng)．現(xiàn) ab 棒在外力作用下，以恒定速度 v＝ m/s 沿著導(dǎo)軌向上滑動(dòng)， cd 棒則由靜止釋放， (取 g＝ 10 m/s2)試 求： 智浪教育 普惠英才文庫(kù) I＝ — ＝ (1)金屬棒 ab 產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng) 勢(shì)； (2)閉合回路中的最小電流和最 大電流； (3)金屬棒 cd 的最終速度． 圖 10－ 3－ 8 解： (1)金屬棒 ab 產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 Eab＝ BLv＝ V＝ V. (2)剛釋放 cd 棒時(shí)，通過(guò) cd 棒中的電流為 Eab 2R 2 A＝ A 智浪教育 普惠英才文庫(kù) 路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E0＝ 則剛釋放 cd 棒時(shí)， cd 棒受到的安培力為 F＝ BIL＝ N＝ N cd 棒所受重力沿斜面向下的分力為 mgsin30176。第 3講 電磁感應(yīng)定律的綜合應(yīng)用 考點(diǎn) 1 電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題 1．電磁感應(yīng)中，切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回 路將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，該導(dǎo)體或回路就相當(dāng)于電源，將它們接 上電容器，便可使電容器充電；將它們接上用電器，便可對(duì)用 電器供電，在回路中形成電流 . 因此，電磁感應(yīng)問(wèn)題往往跟電 路問(wèn)題聯(lián)系在一起．解決電磁感應(yīng)電路問(wèn)題的關(guān)鍵是把電磁感 應(yīng)的問(wèn)題等效轉(zhuǎn)換成穩(wěn)恒直流電路． 智浪教育 普惠英才文庫(kù) 2．基本方法 (1)確定電源：先判斷產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是哪一部分導(dǎo) 體，該部分導(dǎo)體可視為等效電源 . (2)分析電路結(jié)構(gòu)，畫等效電路圖． (3)利用電路規(guī)律求解，主要有歐姆定律，串并聯(lián)規(guī)律等． 3．常見(jiàn)的一些分析誤區(qū) (1)不能正確分析感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及感應(yīng)電流的方向．因產(chǎn)生感 應(yīng)電動(dòng)勢(shì)那部分電路為電源部分，故該部分電路中的電流應(yīng)為 電源內(nèi)部的電流，而外電路中的電流方向仍是從高電勢(shì)到低電 勢(shì)． 智浪教育 普惠英才文庫(kù) (2)應(yīng)用歐姆定律分析求解電路時(shí)，不注意等效電源的內(nèi)阻 對(duì)電路的影響． (3)對(duì)接在電路中電表的讀數(shù)不能正確進(jìn)行分析，特別是并 聯(lián)在等效電源兩端的電壓表，其示數(shù)應(yīng)該是外電壓，而不是等 效電源的電動(dòng)勢(shì)，也不是內(nèi)電壓． 智浪教育 普惠英才文庫(kù) 考點(diǎn) 2 電磁感應(yīng)中的圖象問(wèn)題 1．圖象類型 時(shí)間 位移 x (1)電磁感應(yīng)中常涉及磁感應(yīng)強(qiáng)度 B、磁通量 Φ、感應(yīng)電動(dòng) 勢(shì) E 和感應(yīng)電流 I 等隨 _____變化的圖線，即 B— t 圖線、 Φ— t 圖線、 E— t 圖線和 I— t 圖線． (2)對(duì)于切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的情況，有 時(shí)還常涉及感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E 和感應(yīng)電流 I 等隨 ______變化的圖線， 即 E— x 圖線和 I— x 圖線等． 智浪教育 普惠英才文庫(kù) 2．兩類圖象問(wèn)題 (1)由給定的電磁感應(yīng)過(guò)程選出或畫出正確的圖象． (2)由給定的有關(guān)圖象分析電磁感應(yīng)過(guò)程，求解相應(yīng)的物理 量 . 3．解題的基本方法 楞次定律 (1)關(guān)鍵是分析磁通量的變化是否均勻，從而判斷感應(yīng)電動(dòng) 勢(shì) (電流 )或安培力的大小是否恒定，然后運(yùn)用 _________或左手 定則判斷它們的方向，分析出相關(guān)物理量之間的函數(shù)關(guān)系，確 定其大小和方向及在坐標(biāo)中 的范圍． 智浪教育 普惠英才文庫(kù) (2)圖象的初始條件，方向與正、負(fù)的對(duì)應(yīng)，物理量的變化 趨勢(shì)，物理量的增、減或方向正、負(fù)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)都是判斷圖象的 關(guān)鍵． 4．解題時(shí)要注意的事項(xiàng) (1)電磁感應(yīng)中的圖象定性或定量地表示出所研究問(wèn)題的 函數(shù)關(guān)系． (2)在圖象中 E、 I、 B 等物理量的方向通過(guò)物理量 的正負(fù)來(lái) 反映． (3)畫圖象要注意縱、橫坐標(biāo)的單位長(zhǎng)度定義或表達(dá)． 智浪教育 普惠英才文庫(kù) 考點(diǎn) 3 電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題 1．電磁感應(yīng)問(wèn)題往往跟力學(xué)問(wèn)題聯(lián)系在一起，分析時(shí)要特 別注意加速度 a＝ 0、速度 v 達(dá)最大值的特點(diǎn)．這類問(wèn)題的分析 思路如下： 智浪教育 普惠英才文庫(kù) 2．基本方法 (1)用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大 小和方向． (2)由閉合電路歐姆定律求回路中的電流． (3)分析導(dǎo)體受力情況 (包含安培力在內(nèi)的全面受力分析 )． (4)根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律列方程求解． 3．兩種狀態(tài)處理 (1)導(dǎo)體處于平衡態(tài) —— 靜 止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．處理方 法：根據(jù)平衡條件合外力等于零列式分析． (2)導(dǎo)體處于非平衡態(tài) —— 加
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