電磁感應易錯題分析(編輯修改稿)
2025-04-21 06:22 本頁面
【文章內容簡介】 割磁感線運動，使回路中產生感應電流?！ ‰娙萜鲀啥穗妷旱扔赗′兩端電壓UC==I=1=（V） 回路電流流向D→C→R′→A→B→D。所以，電容器b極電勢高于a極電勢，故電場強度方向b→a?！ 拘〗Y】 從得數上看，兩種計算的結果相同，但是錯解二的思路是錯誤的，錯在電路分析上。避免錯誤的方法是在解題之前，畫出該物理過程的等效電路圖，然后用電磁感應求感應電動勢，用恒定電流知識求電流、電壓和電場知識求場強，最終解決問題?！ ±? 如圖11－9所示，一個U形導體框架，其寬度L=1m，框架所在平面與水平面的夾用α=30176。其電阻可忽略不計。設勻強磁場與U形框架的平面垂直。勻強磁場的磁感強度B＝。今有一條形導體ab，其質量為m＝，有效電阻R=，跨接在U形框架上，并且能無摩擦地滑動，求: ?。?）由靜止釋放導體，導體ab下滑的最大速度vm； （2）在最大速度vm時，在ab上釋放的電功率。（g=10m/s2）?！ 惧e解分析】 錯解一： （1）ab導體下滑過程中受到重力G和框架的支持力N，如圖11－10?！ 「鶕ｎD第二定律ΣF=mamgsinα= maa = gsinα 導體的初速度為V0=0，導體做勻加速直線運動，由運動學公式v＝v0＋at=5t 隨著t的增大，導體的速度v增大vm→∞ 由ε=BLv可知當vm→∞，電功率P→∞ 錯解二： 當導體所受合力為零時，導體速度達到最大值?！ 。?）導體ab受G和框架的支持力N，而做加速運動 由牛頓第二定律mgsin30176。= maa = gsin30176。 但是導體從靜止開始運動后，就會產生感應電動勢，回路中就會有感應電流，感應電流使得導體受到磁場的安培力的作用。設安培力為FA。 隨著速度v的增加，加速度a逐漸減小。當a＝0時，速度v有最大值 分析導體ab下滑過程中物理量變化的因果關系是求ab導體下滑最大速度的關鍵。 錯解一：正是由于對電磁現象規(guī)律和力與運動的關系理解不夠，錯誤地分析出ab導體在下滑過程中做勻加速運動。實際上，導體ab只要有速度，就會產生感應電動勢，感應電流在磁場中受到安培力的作用。安培力隨速度的增加而增大，且安培力的方向與速度方向相反，導體做加速度逐漸減小的變加速直線運動?！ ″e解二：的分析過程是正確的，但是把導體下滑時產生的電動勢寫錯了公式，ε=BLvsin30176。中30176。是錯誤的。ε=BLvsinθ中的θ角應為磁感強度B與速度v的夾角。本題中θ=90176。 【正確解答】 ?。?）導體ab受G和框架的支持力N，而做加速運動由牛頓第二定律mgsin30176。= maa = gsin30176。= 5（m/s2） 但是導體從靜止開始運動后，就會產生感應電動勢，回路中就會有感應電流，感應電流使得導體受到磁場的安培力的作用。設安培力為FA 隨著速度v的增加，加速度a逐漸減小。當a=0時，速度v有最大值 ?。?）在導體ab的速度達到最大值時，電阻上釋放的電功率 【小結】 ：物理解題訓練同學們的思維能力。本題要求同學從多角度來看問題。從加速度產生的角度看問題。由于導體運動切割磁感線發(fā)生電磁感應產生感應電流，感應電流的受力使得導體所受的合力發(fā)生改變，進而使導體的加速度發(fā)生變化，直到加速度為零。從能量轉化和守恒的角度看：當重力做功使導體的動能增加的同時，導體又要切割磁感線發(fā)生電磁感應將動能轉化為內能。直至重力做功全部轉化為回路的內能?！ ±?0用均勻導線彎成正方形閉合金屬線框abcd，線框每邊長80cm。把線框放在磁感強度B=，并使它繞軸OO′以ω=100rad/s的角速度勻角速度旋轉，旋轉方向如圖 ?。?）每條邊產生的感應動勢大??； （2）線框內感應電流的大?。弧 。?）e，f分別是ab和cd的中點，ef兩點間的電勢差。 【錯解分析】錯解：線圈在轉動時，只有ab邊和cd邊作切割磁感線運動，產生感應電動勢?！ 。?）由右手定則可知，線框在圖示位置時，ab中感應電動勢方向向上，而cd中感應電勢的方向向下?！ 。?）觀察fcbe電路 本題解共有4處錯誤。第一，由于審題不清沒有將每一條邊的感應電動勢求出，即缺少εad和εbc。即使它們?yōu)榱?，也應表達出來。第二，邊長中兩部分的的倍數關系與每一部分占總長的幾分之幾表述不正確。第三，ab邊和cd邊的感應電動勢的方向分別向上、向下。但是它們的關系是電源的串聯(lián)，都使電路中產生順時針方向的電流，閉合回路的總電動勢應為：εcd+εab，而不是相減。第四，求Uef時，研究電路fcbe，應用閉合電路歐姆定律，內電路中產生電動勢的邊長只剩下一半，感應電動勢也只能是εcd/2。 【正確解答】 ?。?）線框轉動時，ab邊和cd邊沒有切割磁感線，所以εad=0,εbc=0?！ 。?）觀察fcbe電路 【小結】 沒有規(guī)矩不能成方圓。解決電磁感應的問題其基本解題步驟是：（1）通過多角度的視圖，把磁場的空間分布弄清楚。（2）在求感應電動勢時，弄清是求平均電動勢還是瞬時電動勢，選擇合適的公式解題。（3）進行電路計算時要畫出等效電路圖作電路分析，然后求解?！ ±?1共有100匝的矩形線圈，=10rad/s繞線圈的中心軸旋轉。已知線圈的長邊a=20cm，短邊b=10cm，線圈總電阻為2Ω。求（1）線圈平面轉到什么位置時，線圈受到的電磁力矩最大？最大力矩有多大？（2）線圈平面轉到與磁場方向夾角60176。時，線圈受到的電磁力矩?！ 惧e解分析】錯解： ?。╨） 當線圈平面與磁場方向平行時電磁力矩最大。如圖ll－12所示?！ 〈艌鰧€圈一條邊的作用力F=BIb= 線圈受到的電磁力矩 ?。?） 若θ=60176。時，如圖1113ε′=NBabωsin60176。= 磁場對線圈一條邊的作用力F′=BI′b= 此時線圈
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