电磁感应期末复习.pptx

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,电磁感应期末复习,1/13,电磁感应,磁通量,注意：S为垂直B方向上投影；两个方向B都有，为净条数！,想一想：平面转过180磁通量改变量,电磁感应现象：,感应电流、,电动势方向,判断：右手定则；楞次定律。,楞次定律另外一个表述,自感：,L自感系数非常大，直流电阻等于R，讨论接通和断开？,2/13,综合问题1：电路问题：,第一步：,确定内电路,。第二步：,分析外电路,。第三步：,列方程求解,。,1.,平行光滑导轨置于匀强磁场中，磁感应强度为,B,0.4T，方向垂直于导轨平面。金属棒,ab,以速度,v,向左匀速运动。导轨宽度,L,1m，电阻,R,1,R,38，,R,24，导轨电阻不计（金属棒,ab,电阻不能忽略),平行板电容器两板水平放置,板间距离,d,10mm,内有一质量为,m,11014kg,，电量,q,11015C粒子，在电键,S,断开时粒子处于静止状态,S,闭合后粒子以,a,6m/s2加速度匀加速下落,g,取10m/s2。求：,（1）金属棒运动速度为多少？,（2）,S,闭合后，作用于棒外界,拉力功率为多少？,R,1,R,2,S,m,a,R,3,b,v,3/13,2,如图所表示，匀强磁场B=0.1T，金属棒AB长0.4m，与框架宽度相同，R=1/3，框架电阻不计，电阻R,1,=2，R,2,=1，当金属棒以 5ms 速度匀速向右运动时，求：,(1)流过金属棒感应电流多大？,(2)若图中电容器C为0.3F，则充电量多少？,v,R,1,A,B,R,2,C,解：,画出等效电路如图示：,R,1,A,B,R,2,C,E,E=BLv=0.10.45=0.2V,R,并,=2/3,I=E/（R,并,+R）=0.2A,U,R2,=IR,并,=0.22/3=4/30 V,Q=C U,R2,=0.310,-6,4/30,=4 10,-8,C,4/13,综合问题2：力学问题：,使用方法拉第电磁感应定律和楞次定律,求感应电动势,大小和方向,.,求回路中电流强度,.,分析,研究,导体受力,情况(包含安培力.用左手定则确,定其方向.,列动力学方程或平衡方程求解,.,基本方法：,电磁感应力学问题中,要抓好受力分析.运动情况动,态分析,.导体受力运动产生感应电动势,感应电流通电,导体受安培力,合外力改变加速度改变速度改变,周而复始地循环,循环结束时,加速度等于零,导体达稳定,运动状态,抓住a=0时,速度v达最大值特点.,5/13,3、如图所表示，,AB,、,CD,是两根足够长固定平行金属导轨，两导轨间距离为,L,，导轨平面与水平面夹角为,，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方匀强磁场，磁感应强度为,B,，在导轨,AC,端连接一个阻值为,R,电阻，一根质量为,m,、垂直于导轨放置金属棒,ab,，从静止开始沿导轨下滑，求此过程中,ab,棒最大速度。已知,ab,与导轨间动摩擦因数为,，导轨和金属棒电阻都不计。,a,B,mg,N,v,.,f,F,安,6/13,4、水平放置金属框架abcd，宽度为0.5m，匀强磁场与框架平面成30角，如图所表示，磁感应强度为0.5T，框架电阻不计，金属杆MN置于框架上能够无摩擦地滑动，MN质量0.05kg，电阻0.2，试求当MN水平速度为多大时，它对框架压力恰为零,7/13,综合问题3、电磁感应中能量转化问题,外力克服安培力做功即安培力做负功：其它形式能转化为电能,1、安培力做功特点：,2、分析思绪：,使用方法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势大小和方向,画出等效电路，求出回路中电阻消耗电功率表示式,用动能定理或能量守恒分析,8/13,5,、,如图所表示，含有水平上界面匀强磁场，磁感强度为,B,，方向水平指向纸内，一个质量为,m,，总电阻为,R,闭合矩形线框,abcd,在竖直平面内，其,ab,边长为,L,，,bc,边长为,h,，磁场宽度大于,h,，线框从,ab,边距磁场上界面,H,高处自由落下，线框下落时，保持,ab,边水平且线框平面竖直已知,ab,边进入磁场以后，,cd,边抵达上边界之前某一时刻线框速度已抵达这一阶段最大值，此时,cd,边距上边界为,h,1,，求：,（1）线框ab边进入磁场时速度大小；,（2）从线框ab边进入磁场到线框速度,抵达最大过程中，线框中产生热量；,a,B,b,c,d,H,9/13,R,h,a,b,R,5、如图所表示，两根足够长固定平行金属导轨位于倾角,=30斜面上，导轨上、下端各接有阻值,R,=10电阻，导轨本身电阻忽略不计，导轨宽度,L,=2m，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面向上匀强磁场，磁感应强度,B,=0.5T质量为,m,=0.1kg，电阻,r,=5金属棒,ab,在较高处由静止释放，金属棒,ab,在下滑过程中一直与导轨垂直且与导轨接触良好当金属棒,ab,下滑高度,h,=3m时，速度恰好到达最大值,v,=2m/s求：（1）金属棒,ab,在以上运动过程中机械能降低许,（2）金属棒,ab,在以上运动过程中导轨下端电阻,R,中产生热量（,g,=10m/s,2,）,10/13,4：电磁感应中图像问题,一、常见图象有：,B-t -t E-t U-t,I,-t,F-t,E-x U-x,I,-x,F-x,等图象,(1)以上B、E、U、I、F等各矢量是有,方向,，通惯用正负表示。(详细由,楞次定律,判断),(2)以上各物理量,大小,由,法拉第电磁感应定律,判断,二、需注意问题：,磁通量是否改变以及改变是否均匀、感应电动势(感应电流)大小以及是否恒定、感应电动势(感应电流)方向、电磁感应现象产生过程以及时间段.,三、图像是描述物理过程和交待物理量主要方法之一,要学会从图像上获取已知条件、分析物理过程,要学会从抽象图像出发，建立实际物理模型,11/13,6、如图所表示，平行导轨左端串有定值电阻,R,，其它电阻不计匀强磁场方向垂直于纸面向里原来静止导体棒,MN,受水平向右恒力,F,作用而向右运动以下关于回路中感应电流,I,随时间改变规律图象正确是,（）,i,t,O,i,t,O,i,t,O,i,t,O,A,B,C,D,C,12/13,例1,、匀强磁场磁感应强度B=0.2T，磁场宽度,L,=3m，一正方形金属框边长ab=,L,=1m，每边电阻r=0.2，金属框以速度v=10 m/s匀速穿过磁场区，其平面一直保持与磁感应线方向垂直，如图所表示，求：,（1）画出金属框穿过磁场区过程中，金属框内感应电流I-t图线（要求写出作图依据）,（2）画出ab两端电压U-t图线（要求写出作图依据）,d,a,b,c,l,l,13/13,