高中物理法拉第电磁感应定律应用专题.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,*,电磁感应规律综合应用常见题型,2、电磁感应中力学问题,1、电磁感应中电路问题,3、电磁感应中能量问题,4、电磁感应中图象问题,专题:电磁感应规律的综合应用,第1页,例1、,圆环水平、半径为a、总电阻为2R；磁场竖直向下、,磁感强度为B；导体棒MN长为2a、电阻为R、粗细均匀、与,圆环一直保持良好电接触；当金属棒以恒定速度v向,右移动经过环心O时，求：（1）棒上电流大小和方向及,棒两端电压U,MN,（2）在圆环和金属棒上消耗总,热功率。,B,v,M,N,o,1电磁感应中电路问题,第2页,例2、,线圈50匝、横截面积20cm2、电阻为1,；已知电,阻R=99；磁场竖直向下，磁感应强度以100T/s改变,度均匀减小。在这一过程中经过电阻R电流多大小和,方向？,B,R,第3页,基本方法：,1、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。,2、画等效电路。,3、利用闭合电路欧姆定律，串并联电路性质，电功率等公式联立求解。,第4页,2、电磁感应中力学问题,第5页,例2、,如图B=0.2T，金属棒ab向右匀速运动，v=5m/s，,L=40cm，电阻R=0.5,其余电阻不计，摩擦也不计，试求：,感应电动势大小,感应电流大小和方向,使金属棒匀速运动所需拉力,感应电流功率,拉力功率,R,F,m r,M,N,Q,P,a,b,B,第6页,基本方法：,1、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。,2、求回路中电流强度,3、分析导体受力情况（,包含安培力，用左手定则,）,4、列动力学方程求解。,第7页,例3、,导轨光滑、水平、电阻不计、间距L=0.20m；导体棒长也为L、电阻不计、垂直静止于导轨上；磁场竖直向下,且B=0.5T；,已知电阻R=1.0,；,现有一个外力F沿轨道拉杆,，使之做匀加速运动，测得F与时间t关系如图所表示，求,杆质量和加速度a。,B,F,R,F/N,0,4,8,12,16,20,24,28,t/s,1,2,3,4,5,6,7,8,30S末功率？,第8页,例1、,=30，L=1m，B=1T，导轨光滑电阻不计，F功率,恒定且为6W，m=0.2kg、R=1,，ab由由静止开始运动，,当s=2.8m时，取得稳定速度，在此过程中ab产生热量,Q=5.8J，g=10m/s,2,，求：（1）ab棒稳定速度,（2）ab棒从静止开始到达稳定速度所需时间。,a,b,B,F,3、,电磁感应中能量问题,第9页,例2、,水平面光滑，金属环r=10cm、R=1,、m=1kg，v=,10m/s向右匀速滑向有界磁场，匀强磁场B=0.5T；从环,刚进入磁场算起，到刚好有二分之一进入磁场时，圆环释放,了32J热量，求：（1）此时圆环中电流即时功率；,（2）此时圆环运动加速度。,B,v,第10页,能量转化特点：,导体切割磁感线或磁通量发生改变在回路中产生感应电流，机械能或其它形式能量便转化为电能。,含有感应电流导体在磁场中受安培力作用或经过电阻发烧，又可使电能转化为机械能或电阻内能，所以电磁感应过程总是伴伴随能量转化。,基本方法：使用方法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应动势大小和方向。,画出等效电路，求回路中电阻消耗电功率表示式。,分析导体机械能改变，用能量守恒关系得到机械功率改变与回路中电功率改变所满足方程。,第11页,1、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,（3）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.,从图像上获取已知条件、分析物理过程,从抽象图像出发，建立实际物理模型,4、电磁感应中图象问题,第12页,例1：匀强磁场磁感应强度为B=0.2T，磁场宽度L=3m，一正方形金属框连长ab=d=1m，每边电阻r=0.2，金属框以v=10m/s速度匀速穿过磁场区，其平面一直一磁感线方向垂直，如图所表示。(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。(以顺时针方向电流为正)(2)画出ab两端,电压,U-t图线,a,d,b,c,v,L,B,第13页,例2：如图(甲）中，A是一边长为,l,正方形导线框，电阻为R。今维持以恒定速度v沿x轴运动，穿过如图所表示匀强磁场有界区域。若沿x轴方向为力正方向，框在图示位置时刻作为计时起点，则磁场对线框作用力F随时间t改变图线为图（乙）中（）,第14页,例3：如图所表示，半径为R闭合金属环处于垂直于环匀强磁场中，现用平行环现拉力F，欲将金属环从磁场边界匀速拉出，则拉力F随金属环位置改变以下列图中(),R,R,2R,O,F,x,R,2R,O,F,x,R,2R,O,F,x,R,2R,O,F,x,A,B,C,D,第15页,例4、如图所表示竖直放置螺线管和导线,abcd,组成回路，螺线管下方水平桌面上有一导体环。当导线,abcd,所围区域内磁场按以下哪一图示方式改变时，导体环将受到向上磁场力作用？,a,d,c,b,B,0,t,B,0,t,B,0,t,B,0,t,B,A,B,C,D,第16页,