资源描述：
《谈运用电磁感应定律的解题策略【精品资料】》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、谈运用电磁感应定律的解题策略河北省鸡泽县笫一中学许童饪运用电磁感应规律的题型，涉及知识面广，物理模型种类多，综合性强，对能力耍求高。它可以与力学问题结合起来，乂可以和电路问题联系在一起，解决问题时，必须弄清所给问题中的物理状态、物理过程和物理情景，找出其中起主要作用的因素及有关条件，把一个复杂问题分解为若干较简单的问题；然后找出它们之间的联系，灵活地运川有关物理知识来求解问题。下血分儿种类空说明其应用1、磁通量变化型法拉第电磁感应定律是木章的核心，它定性说明了电磁感应现象的原因，也定虽给出了计算感应电动
2、△①势的公式：E=n—o根据不同情况，该公式冇三种不同的表达形式：①如果B不变、S变化时，冇ArE=nB—；②如果S不变、B变化时，有E=nS—-,③如果B和S同时改变时，有E=Q旦。△/ArAr【例1】(09.全国II)如图1,匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率詈£为负的常量。卅电阻率为°、横截面积为S的硬导线做成一边长为/的方框。将方框固定于纸而内，其右半部位于磁场区域屮。求丨•XXinnXXXXXX(1)导线中感应电流的大小；drXXX(2)磁场对方框作用力的大小随吋间的变
3、化IluXXXJXXXXX:XXXXX图1【解析】•⑴线框中产生的感应电动势—03警弓叹……①在线框产牛的感应电流/=-,……©/?=/?—,……③联立①②③得1=—RsEp⑵导线框所受磁场力的人小为F=BIl，它随时间的变化率为—=//—,由以上式联立可得△/ArAF_k2l2sAr8/7【点评】本题主要考查了涉及磁通量变化的儿个相关物理量。很明显，只有对基本概念的深入理解和対基本规律的正确运用，才能作出正确的解答。2、切割磁感线型导体在磁场中做切割磁感线运动时，感应电动势大小虽然可以
4、I
5、E=h—来
6、求解，但运用ArE=BLvsmd求解更方便，特别是求瞬时感应电动势就更为迅速。具休有三种特殊情况：①平动切割。公式为E=BLvsin^；②转动切割。公式为E=-BI?co（厶为有效切割边，卩収平均速度，即中点位置2的线速度丄厶0）；③线圈匀速转动切割。最人感应电动势为线圈平而与磁感线平行时，公式为Em=nBSco2（〃为线圈匝数，S为线圈面积）。【例2】如图2所示，两条平行且足够长的金属导轨置于磁感丿应强度为B的匀强磁场屮，B的方向垂直导轨平面。两导轨间距为L,左端接一电阻R,右端接一电容器C,其余电阻
7、不计。长为2L的导体棒ab如图所示放置。从ab与导轨垂直开始，在以a为圆心沿顺时针方向的角速度3匀速旋转90°的过程中，求通过电阻R的电量。【解析】以3为圆心ab顺时针旋转至60°时，导体冇效切割边最长为2L,故此时感应电动势为最人,且为2£1E=B・2L・—co=-B（2L）2a）22此吋电容器被充电G=CE=2BI：coC2R在这一过程中通过R的电=/>Ar注意到从60°旋转到90°的过程中，电容器放电，带电量①将全部通过电阻R,故整个过程中通过R的总电量为：q=q、+q?=2BlJa)C+V3BL
8、22R【点评】本题求解感应电动势大小吋，应分别求出其平均值和瞬吋值，并注重状态分析和过程分析。其中用到的知识和方法，望读者认真掌握。3、力学问题综合型电磁感应中产生的感应电流在磁场中将受到安培力的作川，因此电磁感应问题往往跟力学问题联系在一•起。解此类型问题的一般思路是：先山法拉笫电磁感应定律求感应电动势，然后根据欧姆定律求感应电流，再求出安培力，再往后就是按纯力学问题的处理方法，如进行受力情况分析、运动情况分析及功能关系分析等【例3]（09.±海）如图3,光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距
9、为/,左侧接一阻值为R的电阻。区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁场宽度为头一质量为加，电阻为厂的金属棒MN置于导轨上，与导轨垂肓且接触良好，受到F=0.5v+0.4（N）5为金属棒运动速度）的水平力作用，从磁场的左边界由静止开始运动，测得电阻两端电压随时间均匀增大。（已知/=lm,加=lkg,R=0・3G,r=0.2Q,5=lm）（1）分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动；（2）求磁感应强度B的人小；r2]2（3）若撤去外力示棒的速度y随位移x的变化规律满足v-vo-,x,11棒在运动
10、到ef处吋m（/?十厂）恰好静止，则外力F作用的时间为多少？（4）若在棒未出磁场区域时撤去外力，画出棒在整个运动过程屮速度随位移的变化所对应的各种可能的图线。即v随吋间均匀增【解析】（1）金属棒做匀加速运动，R两端电压glxav、U随吋间均匀增大,大,加速度为恒量,斥2/2（2）根据牛顿第二定律有：F_廿=ma,o2>2以F=0.5v+0.4代入得（0・5—云厂）v+0.4=«,a与y无关，所以f/=0.4m/sR十厂(0.5耐得B=0・
