20xx人教版高中物理選修3-24-5電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況(存儲(chǔ)版)
【正文】 ，引發(fā)感應(yīng)電流的變化應(yīng)是方向向下的磁場(chǎng)迅速減弱或方向向上的磁場(chǎng)迅速增強(qiáng)，故 A 、 C 正確． 答案： AC 電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題 1 ． 對(duì)電源的理解 ：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體就是電源，如切割磁感線的導(dǎo)體棒、內(nèi)有磁通量變化的線圈等．這種電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能． 2 ． 對(duì)電路的理解 ：內(nèi)電路是切割磁感 線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的線圈，外電路由電阻、電容等電學(xué)元件組成． 3 ． 問(wèn)題分類： (1) 確定等效電源的正負(fù)極、感應(yīng)電流的方向、電勢(shì)高低、電容器極板帶電性質(zhì)等問(wèn)題． 3 ． 問(wèn)題分類： (1) 確定等效電源的正負(fù)極、感應(yīng)電流的方向、電勢(shì)高低、電容器極板帶電性質(zhì)等問(wèn)題． (2) 根據(jù)閉合電路歐姆定律等求解電路中的總電阻、路端電壓、電功率等問(wèn)題． (3) 根據(jù)電磁感應(yīng)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)求解電路中通過(guò)的電荷量： E ＝ nΔ ΦΔ t， I ＝ER 總， q ＝ I Δ t ＝n Δ ΦR 總. 把總電阻為 2 R 的均勻電阻絲焊接成一半徑為 a 的圓環(huán)，水平固定在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，一長(zhǎng)度為 2 a 、電阻等于 R 、粗細(xì)均勻的金屬棒 MN放在圓環(huán)上，與圓環(huán)始終保持良好接觸．當(dāng)金屬棒以恒定速度v 向右移動(dòng)經(jīng)過(guò)環(huán)心 O 時(shí)，求： (1) 棒上電流的大小和方向； (2) 棒兩端的電壓 UMN； (3) 在圓環(huán)和金屬棒上消耗的總熱功率． 解析： (1) 棒 MN 右移時(shí)，切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)棒過(guò)圓心 O 時(shí)，棒兩端 的電壓即為路端電壓，其等效電路如圖所示． 金屬棒經(jīng)過(guò)圓心時(shí)，棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E ＝ B 2 a v ＝2 Ba v 此時(shí)，圓環(huán)的兩部分并聯(lián)連接，且 R 左 ＝ R 右 ＝ R 故并聯(lián)部分的電阻 R 并 ＝R2 由閉合電路歐姆定律得，流過(guò)金屬棒的電流 I ＝ER ＋ r＝2 Ba v12R ＋ R＝4 Ba v3 R 由右手定則可判斷出金屬棒上的電流方向是由 N → M . (2) 棒兩端的電壓 U MN ＝ IR 并 ＝ IR2＝23Ba v (3) 圓環(huán)和金屬棒上消耗的總功率等于電路中感應(yīng)電流的電功率，即 P ＝ IE ＝8 B2a2v23 R 答案： (1)4 Ba v3 R ，方向由 N → M (2)23 Ba v (3)8 B 2 a 2 v 23 R 解決與電路相聯(lián)系的電磁感應(yīng)問(wèn)題的基本方法： 2 － 1 ： 如圖所示，半徑為R 的圓形導(dǎo)軌處在垂直于圓平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B ，方向垂直于紙面向里，一根長(zhǎng)度略大于導(dǎo)軌直徑的導(dǎo)體棒 MN 以速率 v 在圓導(dǎo)軌上從左端滑到右端，電路中的定值電阻為 r ，其余電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒與圓形導(dǎo)軌接觸良好．求： (1) 在滑動(dòng)過(guò)程中通過(guò)電阻 r 的電流的平均值； (2) MN 從左端到右端的整個(gè)過(guò)程中，通過(guò) r 的電荷量； (3) MN 通過(guò)圓導(dǎo)軌中心時(shí)通過(guò) r 的電流． 解析： (1) 計(jì)算平均電流，應(yīng)該用法拉第電磁感應(yīng)定律，先求出平均感 應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．整個(gè)過(guò)程磁通量的變化為 Δ Φ ＝ BS ＝B π R2，所用的時(shí)間 Δ t ＝2 Rv，代入得 E ＝Δ ΦΔ t＝B π R22 R 安徽理綜 ) 英國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為，磁場(chǎng)變化時(shí)會(huì)在空間激發(fā)感生電場(chǎng)．如圖所示，一個(gè)半徑為 r 的絕緣細(xì)圓環(huán)水平放置，環(huán)內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng) B ，
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