电磁感应中的电路问题课件.ppt

Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,*,电磁感应的综合应用,（一）电路问题,1,如图所示，两根相距为,L,的平行直导轨,ab,、,cd,，,b,、,d,间连有一固定电阻,R,，导轨电阻可忽略不计，,MN,为放在,ab,和,cd,上的一导体杆，与,ab,垂直，其电阻也为,R,，整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为,B,，磁场方向垂直于导轨所在平面（指向图中纸面内）现对,MN,施力使它沿导轨方向以,v,做匀速运动，用,U,表示,MN,两端电压的大小，则（）,A,、,U=vBL/2,，流过,R,感应电流由,b,到,d,B,、,U=vBL/2,，流过,R,感应电流由,d,到,b,C,、,U=vBL,，流过,R,的感应电流由,b,到,d,D,、,U=vBL,，流过,R,的感应电流由,d,到,b,练习,1,R,B,d,b,a,M,c,N,v,A,2,如图所示，粗细均匀的、电阻为,r,的金属圆环，放在图示的匀强磁场中，磁感应强度为,B,，圆环直径为,l;,长为,l,，电阻为,r/2,的金属棒,ab,放在圆环上，以,v,0,匀速向左运动，当,ab,棒运动到图示虚线位置时，金属棒两端的电势差为（）,A0 B,、,Blv,0,C,、,Blv,0,/2 D,、,Blv,0,/3,练习,2,a,b,v,0,等效电路图！,3,a,b,R/2,E,R/2,用均匀导线做成的正方形线框边长为,0.2m,，正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图所示在磁场以,10 T/s,的变化率增强时，线框中,a,、,b,两点间的电势差是,(,),A,U,ab,0.1 V,B,U,ab,0.1 V,C,U,ab,0.2 V,D,U,ab,0.2 V,练习,3,-,+,明确电源！,思路：,1,、明确电源（,E,、,r,和正负极）,2,、画等效电路图,3,、求路端电压,B,4,如图所示，圆环,a,和,b,的半径之比,r,a,：,r,b,=2,：,1,，且粗细相同，由同样材料的导线构成，连接两环的导线电阻不计，匀强磁场的磁感应强度始终以恒定的变化率变化，那么，当只有,a,环置于磁场中与只有,b,环置于磁场中的两种情况下，,AB,两点的电势差之比为（）,A,、,1,：,1 B,、,2,：,1,C,、,3,：,1 D,、,4,：,1,练习,4,a,b,A,A,B,5,如图所示，一个电阻值为,R,、匝数为,n,的圆形金属线圈与阻值为,2R,的电阻,R,1,连接成闭合回路，线圈的半径为,r,1,，在线圈中半径为,r,2,的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度,B,随时间,t,变化的关系图线如图所示,.,图线与横、纵轴的截距分别为,t,0,和,B,0,.,导线的电阻不计，求,0,至,t,1,时间内：,例题,1,(1),通过电阻,R,1,上的电流大小和方向；,(2),通过电阻,R,1,上的电荷量,q,及电阻,R,1,上产生的热量,6,(1),根据法拉第电磁感应定律，电路中产生的感应电动势：,通过电阻,R,1,上的电流：,根据楞次定律，可判定流经电阻,R,1,的电流方向从下往上，即图中从,b,到,a,.,(2),在,0,至,t,1,时间内通过电阻,R,1,的电荷量,电阻,R,1,上产生的热量,Q,I,2,R,1,t,1,解析：,7,两根光滑的长直金属导轨导轨,MN,、,MN,平行置于同一水平面内，导轨间距为,l,，电阻不计，,M,、,M,处接有如图所示的电路，电路中各电阻的阻值均为,R,，电容器的电容为,C,。长度也为,l,、阻值同为,R,的金属棒,ab,垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为,B,、方向竖直向下的匀强磁场中。,ab,在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在,ab,运动距离为,s,的过程中，整个回路中产生的焦耳热为,Q,。求：,ab,运动速度,v,的大小；,电容器所带的电荷量,q,。,针对训练,8,由闭合电路的欧姆定律得：,设电容器两极板间的电势差为,U,，则有：,U,IR,电容器所带电荷量为：,q,CU,解得：,设ab上产生的感应电动势为E，回路中的电流为I，ab运动距离x所用时间为t，三个电阻R与电源串联，总电阻为4R，则,联立上述方程，解得：,解析：,由焦耳定律得：,9,电磁感应中的电路问题,1,在电磁感应现象中，,切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势,，该导体或回路就,相当于电源,，将它们接上电阻等用电器，便可对用电器供电，在回路中形成电流；将它们接上电容器，便可使电容器充电，因此电磁感应问题又往往跟电路问题联系在一起。解决这类问题，不仅要考虑电磁感应中的有关规律，如右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等，还要应用电路中的有关规律，如欧姆定律、串联、并联电路电路的性质等。,10,电磁感应中的电路问题,2,解决电磁感应中的电路问题，必须按题意,画出等效电路图,，将感应电动势等效于电源电动势，产生感应电动势的导体的电阻等效于内电阻，,求电动势要用法拉第电磁感应定律,，其余问题为电路分析及闭合电路欧姆定律的应用。,11,电磁感应中的电路问题,一般解此类问题的基本思路是：,明确电源（,E,、,r,、正负极），,哪一部分电路产生感应电动势，则这部分电路就是等效电源,正确分析电路的结构，,画出等效电路图,结合有关的电路规律建立方程求解,3,12,Thank You!,13,