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Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,*,第3讲,电磁感应定律综合应用,1/34,一、电磁感应中电路问题和动力学、能量问题,1.电磁感应中，切割磁感线导体或磁通量发生改变,回路将产生_，该导体或回路相当于_.,感应电动势,电源,2.感应电动势及感应电流方向：产生感应电动势那,部分电路为电源部分，电流为电源内部电流流向_电,势处，外电路中电流流向_电势处.,高,低,2/34,3.电磁感应问题往往跟运动学、力学问题联络在一起，,分析时要尤其注意加速度,a,0、速度,v,到达最大值特点.,这类问题分析思绪以下：,4.电磁感应过程实质是不一样形式能量转化过程.,安培力做功过程，是_能转化为其它形式能过,程，安培力做多少功就有多少电能转化为其它形,式能.,克服安培力做多少功就有多少其它形式能转化为,_.,电,电能,3/34,5.电磁感应现象中能量三种计算方法,(1)利用克服安培力做功求解：电磁感应中产生电能,等于克服,_所做功.,(2)利用能量守恒求解：机械能降低许等于_,增加量.,安培力,电能,(3)利用电路特征来求解：经过电路中所产生电能来,计算.,4/34,【基础检测】,如图 9-3-1 所表示，两个互连金属圆环,，粗金属环电,阻是细金属环电阻二分之一，磁场垂直穿过粗金属环所在,区域，当磁感应强度均匀改变时，在粗环内产生电动势,),为,E,，则,ab,两点间电势差为(,A.,E,2,B.,E,3,C.,2,E,3,D.,E,答案：,C,图 9-3-1,5/34,考点 1,电磁感应中电路问题,重点归纳,分析电磁感应电路问题基本思绪,6/34,7/34,(1)匀强磁场方向.,(2),ab,两端路端电压.,(3)金属棒,ab,运动速度.,图 9-3-2,解：,(1)带负电微粒受到重力和电场力作用而处于静,止状态，因重力方向竖直向下，则电场力方向竖直向上，,故,M,板带正电.,ab,棒向右切割磁感线产生感应电动势，,ab,棒等效于电源，其,a,端为电源正极，由右手定则可判断，,磁场方向竖直向下.,8/34,9/34,10/34,考点 2,电磁感应中力与能分析,重点归纳,1.电磁感应中,动力学问题,(1)两种状态及处理方法,状态,特征,处理方法,平衡态,加速度为零,依据平衡条件列式分析,非平衡态,加速度不为零,依据牛顿第二定律进行动态分析或结合功效关系进行分析,11/34,(2),力学对象和电学对象相互关系,12/34,(3)动态分析基本思绪,处理这类问题关键是经过运动状态分析，寻找过,程中临界状态，如速度、加速度最大或最小条件.具,体思绪以下：,13/34,2.电磁感应中能量问题,(1)能量转化及焦耳热求法,能量转化,求解焦耳热,Q,三种方法,14/34,(2)解题普通步骤,确定研究对象(导体棒或回路)；,搞清电磁感应过程中，哪些力做功，哪些形式能,量相互转化；,依据功效关系或能量守恒定律列式求解.,15/34,【考题题组】,2.如图 9-3-3 所表示，在匀强磁场中有一倾斜平行金,属导轨，导轨间距为,L,，长为 3,d,，导轨平面与水平面夹,角为,，在导轨中部刷有一段长为,d,薄绝缘涂层.匀强,磁场磁感应强度大小为,B,，方向与导轨平面垂直.质量为,m,导体棒从导轨顶端由静止释放，在滑上涂层之前已,经做匀速运动，并一直匀速滑到导轨底端.导体棒一直与,导轨垂直，且仅与涂层间有摩擦，接在两导轨间电阻为,R,，其它部分电阻均不计，重力加速度为,g,.求：,16/34,图 9-3-3,(1)导体棒与涂层间动摩擦因数,.,(2)导体棒匀速运动速度大小,v,.,(3)整个运动过程中，电阻产生焦耳热,Q,.,17/34,18/34,19/34,图9,3,4,3,(多项选择，年福建泉州模拟),如图,934,所表示，两根足够长光滑金属导轨竖直放置，底端接电阻,R,，轻弹簧上端固定，下端悬挂质量为,m,金属棒，金属棒和导轨接触良好除电阻,R,外，其余电阻不计导轨处于匀强磁场中，磁场方向垂直导轨所在平面静止时金属棒位于,A,处，此时弹簧伸长量为,l,，弹性势能为,E,p,.,重力加速度大小为,g,.,将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，金属棒在运动过程中一直保持水平，则,(,),20/34,A.当金属棒速度最大时，弹簧伸长量为,l,B.电阻,R,上产生总热量等于,mg,l,E,p,C.金属棒第一次抵达,A,处时，其加速度方向向下,D.金属棒第一次下降过程经过电阻,R,电荷量比第一,次上升过程多,答案：,BD,21/34,模型,滑杆模型,这类问题实质是不一样形式能量转化过程，从功,和能观点入手，搞清导体切割磁感线运动过程中能量,转化关系，处理这类问题有三种观点，即：力学观点；,图象观点；能量观点.单杆模型中常见四种情况如,下表所表示：,22/34,23/34,(,续表,),24/34,(,续表,),25/34,（续表）,26/34,27/34,甲,乙,图,9-3-5,(1)求,ab,杆加速度,a,大小.,(2)当,cd,杆到达最大速度,v,时，求,ab,杆速度大小.,28/34,解：,(1)当,t,0 时，,F,1.5 N,对,ab,杆有,F,mg,ma,代入数据得,a,10 m/s,2,.,(2)从,d,向,c,看，对,cd,杆受力分析如图 9-3-6 所表示，当,cd,杆速度最大时，有,f,mg,F,N,，,F,N,F,安,综合以上各式解得,v,2 m/s.图 9-3-6,29/34,备考策略：,用“四步法”分析电磁感应中动力学问,题,处理电磁感应中动力学问题普通思绪是“先电后,力”，详细思绪以下：,30/34,31/34,32/34,33/34,34/34,
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