1、第第3講電磁感應定律的綜合應用講電磁感應定律的綜合應用P1751 1電磁感應現象中產生感應電動勢的哪部分導體相電磁感應現象中產生感應電動勢的哪部分導體相 當于當于 ，導體兩端的電壓與真實，導體兩端的電壓與真實 的電源兩端的電壓一樣，等于的電源兩端的電壓一樣，等于 ， 而不等于而不等于 。 2安培力方向一定和導體切割磁感線運動方向安培力方向一定和導體切割磁感線運動方向 . 3導體切割磁感線產生的電能等于導體切割磁感線產生的電能等于 做的功。做的功。4純電阻電路中導體切割磁感線產生的焦耳熱的三種求純電阻電路中導體切割磁感線產生的焦耳熱的三種求法：法：Q ，Q ，Q . 一一 個電源個電源 路端電壓

2、路端電壓 感應電動勢感應電動勢相反相反 克服安培力克服安培力 I2Rt W克服安培力克服安培力 E其它減少其它減少 基本概念和公式基本概念和公式AB答案答案AB2022-3-27一一、電磁感應中的電路問題電磁感應中的電路問題 電磁感應現象中產生感應電動勢的哪部分導體相當于一電磁感應現象中產生感應電動勢的哪部分導體相當于一 個電個電源，解題時正確畫出等效電路是正確解題的關建。源，解題時正確畫出等效電路是正確解題的關建。解決此類問題的基本方法：解決此類問題的基本方法： 1 1、用法拉第電磁感應定律和楞次定律確、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。定感應電動勢的大小和方向。2

3、2、畫等效電路。、畫等效電路。 3 3、運用閉合電路歐姆定律，串并聯電路性質，電功率等公式、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。聯立求解。P175tnE EBlvU E-Ir (1)判斷感應電流和電動勢的方向，都是利用判斷感應電流和電動勢的方向，都是利用“相當于電源相當于電源”的部分根據右手定則或楞次的部分根據右手定則或楞次定律判定的實際問題中應注意外電路電流定律判定的實際問題中應注意外電路電流由高電勢流向低電勢，而內電路則相反由高電勢流向低電勢，而內電路則相反 (2)在閉合電路中在閉合電路中，“相當于電源相當于電源”的導體兩的導體兩端的電壓與真實的電源兩端的電壓一樣，

4、等端的電壓與真實的電源兩端的電壓一樣，等于路端電壓，而不等于感應電動勢于路端電壓，而不等于感應電動勢6粗細均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強磁場中，磁場方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行現使線框以同樣大小的速度沿四個不同方向平移出磁場，如圖所示，則在移出過程中線框一邊a、b兩點間的電勢差絕對值最大的是()B 求解電磁感應與力學綜求解電磁感應與力學綜合題的思路合題的思路思路有兩種：一種思路有兩種：一種是力的觀點，另一種是是力的觀點，另一種是能量的觀點能量的觀點 1力的觀點力的觀點力的觀點是指力的觀點是指應用應用牛頓第二定律和運動學牛頓第二定律和運動學公 式 解 決 問 題 的

5、方公 式 解 決 問 題 的 方法即先對研究對象進法即先對研究對象進行受力分析，根據受力行受力分析，根據受力變化應用牛頓第二定律變化應用牛頓第二定律判斷加速度變化情況，判斷加速度變化情況，最后找出求解問題的方最后找出求解問題的方法法 2能量觀點能量觀點動能定理、能量轉動能定理、能量轉化化守恒定律在電磁感應守恒定律在電磁感應中同樣適用中同樣適用 從上面可看出從上面可看出電流電流I和速度和速度v是聯系是聯系這兩個研究對象的紐帶這兩個研究對象的紐帶P176二、電磁感應中的動力學問題二、電磁感應中的動力學問題 7、如圖所示，MN和PQ是兩根互相平行豎直放置的光滑金屬導軌，已知導軌足夠長，且電阻不計有一

6、垂直導軌平面向里的勻強磁場，磁感應強度為B，寬度為L，ab是一根不但與導軌垂直而且始終與導軌接觸良好的金屬桿開始，將開關S斷開，讓ab由靜止開始自由下落，過段時間后，再將S閉合，若從S閉合開始計時，則金屬桿ab的速度v隨時間t變化的圖象可能是 ( )ACD答案答案ACDBlv BIl 2安培力的方向(1)先用 確定感應電流方向，再用 確定安培力方向(2)根據楞次定律，安培力方向一定和導體切割磁感線運動方向 .右手定則右手定則 左手定則左手定則 相反相反 涉及的常用公式和規律涉及的常用公式和規律P181 物理建模 電磁感應中的“桿導軌”模型P1818、如圖所示，質量為M的導體棒ab，垂直放在相距

7、為l的平行光滑金屬導軌上導軌平面與水平面的夾角為，并處于磁感應強度大小為B、 方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中左側是水平放置、間距為d的平行金屬板R和Rx分別表示定值電阻和滑動變阻器的阻值，不計其他電阻(1)調節調節RxR，釋放導體棒，當棒沿導軌勻速下滑時，求通，釋放導體棒，當棒沿導軌勻速下滑時，求通過棒的電流過棒的電流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、帶電荷量為荷量為q的微粒水平射入金屬板間，若它能勻速通過，求的微粒水平射入金屬板間，若它能勻速通過，求此時的此時的Rx. 圖甲圖甲 圖乙圖乙 1能量的

8、轉化：感應電流在磁場中受安培力，外力克服安培力 ，將其他形式的能轉化為 ，電流做功再將電能轉化為 2實質：電磁感應現象的能量轉化，實質是其他形式的能和 之間的轉化做功做功 電能電能 內能內能 電能電能 導體切割磁感導體切割磁感線產生的電能等于線產生的電能等于克服安培力做的功。克服安培力做的功。三、三、電磁感應中的能量轉化電磁感應中的能量轉化P175解電磁感應現象中的能量問題的一般步驟解電磁感應現象中的能量問題的一般步驟1在電磁感應中在電磁感應中，切割磁感線的導體或磁通量發生變化的回路將產生感應，切割磁感線的導體或磁通量發生變化的回路將產生感應電動勢，該導體或回路就相當于電源電動勢，該導體或回路

9、就相當于電源2分析清楚有哪些力做功，就可以知道有哪些形式的能量發生了相互轉分析清楚有哪些力做功，就可以知道有哪些形式的能量發生了相互轉化化3根據能量守恒列方程求解根據能量守恒列方程求解三、三、電磁感應中的能量問題電磁感應中的能量問題 導體切割磁感線產生的電能等于克服安培力做的功。導體切割磁感線產生的電能等于克服安培力做的功。 9、如圖所示，一對光滑的平行金 屬導軌固定在同 一水平面內，導軌間 距l0.5 m，左端接有阻值R0.3 的 電阻一質量m0.1 kg，電阻r0.1 的金屬棒MN放置在導軌上，整個 裝置置于豎直向上的勻強磁場中，磁場的磁感應強度B0.4 T棒在水平向右的外力作用下，由靜止開始以a2 m/s2的加速度做勻加速運動，當棒的位移x9 m時撤去外力，棒繼續運動一段距離后停下來，已知撤去外力前后