1、1 1解決電磁感應電路問題的基本方法：解決電磁感應電路問題的基本方法：(1)(1)確定電源：確定電源：用法拉第電磁感應定律和楞次定律確定感應電動勢的大小和方向；確定內阻。(2)(2)畫等效電路圖；畫等效電路圖；(3)(3)運用閉合電路歐姆定律，串并聯電運用閉合電路歐姆定律，串并聯電路性質，電功率等公式聯立求解路性質，電功率等公式聯立求解等效電路等效電路等效電路等效電路電磁感應與電路結合電磁感應與電路結合畫等效電路圖畫等效電路圖不考慮帶電粒子的重力不考慮帶電粒子的重力不考慮帶電粒子的重力，粒子做直線運動不考慮帶電粒子的重力，粒子做直線運動帶電粒子的重力與電場力平衡，粒子勻速圓周運帶電粒子的重力與

2、電場力平衡，粒子勻速圓周運動動帶電粒子沿實物軌道運動帶電粒子沿實物軌道運動返回電磁感應中常涉及磁感應強度B、磁通量、感應電動勢和感應電流I隨時間t變化的圖象，即B-t圖象，-t圖象，-t圖象和I-t圖象 前提：要能抓住原磁場和感應電流磁場兩前提：要能抓住原磁場和感應電流磁場兩類磁場之間的聯系。類磁場之間的聯系。tOEtOtOtO0ttO在圖象中，物理量的方向是通過正負值來反映的。分析圖象問題常需右手定則、楞次定律和法拉第電磁感應定律，有些圖象問題還要畫出等效電路來輔助分析 (1)由給出的電磁感應過程選出或畫出圖象 (2)給定的有關圖象分析電磁感應的過程,求解相應的物理量 電磁感應圖像的兩類問題

3、二 、 電 磁 感 應 中 圖 象 問 題 分 析二 、 電 磁 感 應 中 圖 象 問 題 分 析1圖象問題可以綜合法拉第電磁感應定律、楞次定律、右手定則、安培定則和左手定則，還有 與 之 相 關 的 電 路 知 識 和 力 學 知 識 等 2圖象問題的特點：考查方式比較靈活，有時根據電磁感應現象發生的過程，確定圖象的正確與否，有時依據不同的圖象，進行綜合計算3解題關鍵：弄清初始條件，正、負方向的對應，變化范圍，所研究物理量的函數表達式，進 出 磁 場 的 轉 折 點 是 解 決 問 題 的 關 鍵 例：如圖所示，一個由導體做成的矩形線圈，以恒定速率v運動，從無場區進入勻強磁場區，然后出來，

4、若取逆時針方向為電流的正方向，那么圖中的哪一個圖線正確地表示回路中電流對時間的函數關系？ ABCDIt0It0It0It0（C）例：一閉合線圈放在勻強磁場里，若通過線圈平面的磁感應強度隨時間的變化如圖甲所示，則線圈的感應電動勢為圖乙中哪個圖象所示？（線圈面積不變） （A）(1)(1)要抓住磁通量的變化是否均勻要抓住磁通量的變化是否均勻, ,從而推從而推知感應電動勢知感應電動勢( (電流電流) )是否大小恒定是否大小恒定. .用愣次定用愣次定律判斷出感應電動勢律判斷出感應電動勢( (電流電流) )的方向。的方向。（定性）（定性） (2)(2)利用法拉第電磁感應定律和動生感應利用法拉第電磁感應定律

5、和動生感應電動勢的計算公式來分析回路中的感應電動勢電動勢的計算公式來分析回路中的感應電動勢或感應電流的大小及其變化規律。或感應電流的大小及其變化規律。（定量）（定量） 方法總結：方法總結：如圖甲中A是一邊長為L的正方形線框，電阻為R，今維持線框以恒定的速度v沿x軸運動，并穿過圖中所示的勻強磁場B區域，若以x軸正方向作為力的正方向，線框在圖示位置的時刻作為時間的零點，則磁場對線框的作用力F隨時間t的變化圖線在圖乙中正確的是( ) 甲乙課堂練習課堂練習B一個線圈固定在勻強磁場B(磁場方向向里時為正方向)中,設順時針方向的電流為正值,線圈中感應電流的變化如圖乙所示,則磁感應強度B隨時間t的變化是丙圖

6、中的哪一幅. I/At/s0I Im m-I-Im m0.50.51.51.52.52.5乙t/st/s0B/TB/Tt/st/s0B/TB/T1 12 21 12 2t/st/s0B/TB/T1 12 2t/st/s0B/TB/T1 12 2丙A AB BC CD D甲BI課堂練習：課堂練習：（CD）練：練：如圖所示，一寬如圖所示，一寬40cm的勻強磁場區域，磁場方向垂直紙面的勻強磁場區域，磁場方向垂直紙面向里一邊長為向里一邊長為20cm的正方形導線框位于紙面內，以垂直于磁場的正方形導線框位于紙面內，以垂直于磁場邊界的恒定速度邊界的恒定速度v20cm/s通過磁場區域，在運動過程中，線框通過磁

7、場區域，在運動過程中，線框有一邊始終與磁場區域的邊界平行取它剛進入磁場的時刻有一邊始終與磁場區域的邊界平行取它剛進入磁場的時刻t0. 在下列圖線中，正確反映感應電流隨時間變化規律的是在下列圖線中，正確反映感應電流隨時間變化規律的是dcba思考思考: :你能作出你能作出ad間電壓與時間的關系圖象嗎間電壓與時間的關系圖象嗎? ? c 練習：練習：如圖所示，邊長為如圖所示，邊長為L正方形導線圈，其電阻為正方形導線圈，其電阻為R，現使，現使線圈以恒定速度線圈以恒定速度v沿沿x軸正方向運動，并穿過勻強磁場區域軸正方向運動，并穿過勻強磁場區域B，如，如果以果以x軸的正方向作為力的正方向，線圈從圖示位置開始

8、運動，軸的正方向作為力的正方向，線圈從圖示位置開始運動，則（則（1）穿過線圈的磁通量隨）穿過線圈的磁通量隨x變化的圖線為哪個圖？變化的圖線為哪個圖？ （2）線圈中產生的感應電流隨）線圈中產生的感應電流隨x變化的圖線為哪個圖？變化的圖線為哪個圖？ （3）磁場對線圈的作用力）磁場對線圈的作用力F隨隨x變化的圖線為哪個圖？變化的圖線為哪個圖？ LL3LXB01 2 3 4 5 6x/L01 2 3 4 5 6x/L01 2 3 4 5 6x/L01 2 3 4 5 6x/LABCD A C B 練習：練習：一金屬圓環位于紙面內，磁場垂直紙面，規定一金屬圓環位于紙面內，磁場垂直紙面，規定向里為正，如圖

9、所示。現今磁場向里為正，如圖所示。現今磁場B隨時間變化是先按隨時間變化是先按oa圖線變化，又按圖線圖線變化，又按圖線bc和和cd變化，令變化，令E1、E2、E3分別分別表示這三段變化過程中感應電動勢的大小，表示這三段變化過程中感應電動勢的大小，I1、I2、I3分別表示對應的感應電流，則分別表示對應的感應電流，則E1、E2、E3的大小關系的大小關系是是_;電流電流I1的方向是的方向是_;I2的方向的方向是是_;I3的方向是的方向是_.順時針順時針01 2 3 4 5 6 7 8 9 10BtabcdE2=E3E1逆時針方向逆時針方向順時針方向順時針方向順時針方向順時針方向練習：練習：如圖所示豎直

10、放置的螺線管和導線如圖所示豎直放置的螺線管和導線abcd構成構成回路，螺線管下方水平桌面上有一導體環。當導線回路，螺線管下方水平桌面上有一導體環。當導線abcd所圍區域內的磁場按下列哪一圖示方式變化時，所圍區域內的磁場按下列哪一圖示方式變化時，導體環將受到向上的磁場力作用？導體環將受到向上的磁場力作用？adcb B0tB0tB0tB0tBABCD A 例題例題1：如圖如圖5所示，平行導軌間有一矩形的勻強磁場區所示，平行導軌間有一矩形的勻強磁場區域，細金屬棒域，細金屬棒PQ沿導軌從沿導軌從MN處勻速運動到處勻速運動到MN的過程中，棒上感應電動勢的過程中，棒上感應電動勢E隨時間隨時間t變化變化的圖

11、示，可能正確的是的圖示，可能正確的是 例題例題2：將閉合多匝線圈置于僅隨時間變化的磁場中，將閉合多匝線圈置于僅隨時間變化的磁場中，線圈平面與磁場方向垂直，關于線圈中產生的線圈平面與磁場方向垂直，關于線圈中產生的感應電動勢和感應電流，下列表述正確的是感應電動勢和感應電流，下列表述正確的是A、感應電動勢的大小與線圈的匝數無關、感應電動勢的大小與線圈的匝數無關B、穿過線圈的磁通量越大，感應電動勢越大、穿過線圈的磁通量越大，感應電動勢越大C、穿過線圈的磁通量變化越快，感應電動勢越、穿過線圈的磁通量變化越快，感應電動勢越大大D、感應電流產生的磁場方向與原磁場方向始終、感應電流產生的磁場方向與原磁場方向始

12、終相同相同例題例題3：如圖如圖18（a）所示，一個電阻值為）所示，一個電阻值為R ，匝數為，匝數為n的圓形金的圓形金屬線與阻值為屬線與阻值為2R的電阻的電阻R1連結成閉合回路。線圈的半徑連結成閉合回路。線圈的半徑為為r1 . 在線圈中半徑為在線圈中半徑為r2的圓形區域存在垂直于線圈平面的圓形區域存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應強度向里的勻強磁場，磁感應強度B隨時間隨時間t變化的關系圖線變化的關系圖線如圖如圖18（b）所示。圖線與橫、縱軸的截距分別為）所示。圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和和B0 . 導線的電阻不計。求導線的電阻不計。求0至至t1時間內時間內（1）通過電阻）通過電阻R1上

13、的電流大小和方向；上的電流大小和方向；（2）通過電阻）通過電阻R1上的電量上的電量q及電阻及電阻R1上產生的熱量。上產生的熱量。 例題例題4：如圖所示，質量為如圖所示，質量為M的導體棒的導體棒ab，垂直放在相距為，垂直放在相距為l的平行的平行光滑金屬軌道上。導軌平面與水平面的夾角為光滑金屬軌道上。導軌平面與水平面的夾角為，并處于磁，并處于磁感應強度大小為感應強度大小為B、方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中。、方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中。左側是水平放置、間距為左側是水平放置、間距為d的平行金屬板。的平行金屬板。R和和Rx分別表示分別表示定值電阻和滑動變阻器的阻值，不計其它電阻。（重力加速

14、定值電阻和滑動變阻器的阻值，不計其它電阻。（重力加速度為度為g）（1）調節）調節Rx=R，釋放導體棒，當棒沿導軌勻速下滑時，求，釋放導體棒，當棒沿導軌勻速下滑時，求通過棒的電流通過棒的電流I及棒的速率及棒的速率v。（2）改變）改變Rx，待棒沿導軌再次勻速下滑后，將質量為，待棒沿導軌再次勻速下滑后，將質量為m、帶電量為帶電量為+q的微粒的微粒水平射入金屬板間，水平射入金屬板間，若它能勻速通過，若它能勻速通過，求此時的求此時的Rx。（1）調節）調節Rx=R，釋放導體棒，當棒沿導軌勻速下滑時，求通過棒的電，釋放導體棒，當棒沿導軌勻速下滑時，求通過棒的電流流I及棒的速率及棒的速率v。BIlMgsin0

15、2EIRBlvE022sin2lBMgRvMgBIlNsinMgRIBlqEmg dUE xUI R sinqMmBldRxsinMgBI l（2）改變）改變Rx，待棒沿導軌再次勻速下滑后，將質量為，待棒沿導軌再次勻速下滑后，將質量為m、帶電量為、帶電量為+q的微粒的微粒水平射入金屬板間，若它能勻速通過，求此時的水平射入金屬板間，若它能勻速通過，求此時的Rx。變化變化1：如圖所示，質量為如圖所示，質量為M的導體棒的導體棒ab，垂直放在相距為，垂直放在相距為l的平行的平行光滑金屬軌道上。導軌平面與水平面的夾角為光滑金屬軌道上。導軌平面與水平面的夾角為，并處于磁，并處于磁感應強度大小為感應強度大小

16、為B、方向、方向豎直向上豎直向上的勻強磁場中。左側是水的勻強磁場中。左側是水平放置、間距為平放置、間距為d的平行金屬板。的平行金屬板。R和和Rx分別表示定值電阻分別表示定值電阻和滑動變阻器的阻值，不計其它電阻。（重力加速度為和滑動變阻器的阻值，不計其它電阻。（重力加速度為g）（1）調節）調節Rx=R，釋放導體棒，當棒沿導軌勻速下滑時，求，釋放導體棒，當棒沿導軌勻速下滑時，求通過棒的電流通過棒的電流I及棒的速率及棒的速率v。（2）改變）改變Rx，待棒沿導軌再次勻速下滑后，將質量為，待棒沿導軌再次勻速下滑后，將質量為m、帶電量為帶電量為+q的微粒的微粒水平射入金屬板間，水平射入金屬板間，若它能勻速

17、通過，若它能勻速通過，求此時的求此時的Rx。變化變化2：如圖所示，質量為如圖所示，質量為M的導體棒的導體棒ab，垂直放在相距為，垂直放在相距為l的平行的平行光滑金屬軌道上。導軌平面與水平面的夾角為光滑金屬軌道上。導軌平面與水平面的夾角為，并處于磁，并處于磁感應強度大小為感應強度大小為B、方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中。、方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中。左側是水平放置、間距為左側是水平放置、間距為d的平行金屬板。的平行金屬板。R和和Rx分別表示分別表示定值電阻和滑動變阻器的阻值，不計其它電阻。（重力加速定值電阻和滑動變阻器的阻值，不計其它電阻。（重力加速度為度為g）（1）調節）調節Rx=

18、R，釋放導體棒，當棒沿導軌勻速下滑時，求，釋放導體棒，當棒沿導軌勻速下滑時，求通過棒的電流通過棒的電流I及棒的速率及棒的速率v。（2）改變）改變Rx，待棒沿導軌再次勻速下滑后，待棒沿導軌再次勻速下滑后，并在兩板間加一垂直并在兩板間加一垂直紙面向里的勻強磁場紙面向里的勻強磁場，將質量為將質量為m、帶電量、帶電量為為+q的微粒水平射入的微粒水平射入金屬板間，若它恰能金屬板間，若它恰能做勻圓周運動做勻圓周運動，求此，求此時的時的Rx。變化變化3：如圖所示，質量為如圖所示，質量為M的導體棒的導體棒ab，垂直放在相距為，垂直放在相距為l的平行光滑金屬軌道的平行光滑金屬軌道上。導軌平面與水平面的夾角為上。

19、導軌平面與水平面的夾角為，并處于磁感應強度大小為，并處于磁感應強度大小為B、方向垂、方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中。左側是水平放置、間距為直于導軌平面向上的勻強磁場中。左側是水平放置、間距為d的平行金的平行金屬板。屬板。R和和Rx分別表示定值電阻和滑動變阻器的阻值，不計其它電阻。分別表示定值電阻和滑動變阻器的阻值，不計其它電阻。（重力加速度為（重力加速度為g）（1）調節）調節Rx=R，釋放導體棒，當棒沿導軌勻速下滑時，求通過棒的電，釋放導體棒，當棒沿導軌勻速下滑時，求通過棒的電流流I及棒的速率及棒的速率v。（2）改變）改變Rx，待棒沿導軌再次勻速下滑后，將質量為，待棒沿導軌再次勻速下滑后，將質量為m、帶電量為、帶電量為+q的微粒水平射入金屬板間，若它能勻速通過，求此時的的微粒水平射入金屬板間，若它能勻速通過，求此時的Rx。（3）平行金屬板長為平行金屬板長為2d，在兩板間加一垂直紙面向里的勻，在兩板間加一垂直紙面向里的勻強磁場，將質量為強磁場，將質量為m、帶電量為、帶電量為+q的微粒以水平速度的微粒以水平速度v0從兩從兩板中間射入磁場，若它恰能做勻圓周運動且能飛出磁場，求板中間射入磁場，若它恰能做勻圓周運動且能飛出磁場，求磁感應強度磁感應強度B