电磁感应中的电路问题课件.ppt

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1、法拉第电磁感应定律的应用----电磁感应综合问题1、电磁感应中的电路问题2、电磁感应中的力学和能量问题3、电磁感应中的图像问题2（一）电磁感应中的电路问题常见类型：1、电磁感应中的电量问题2、电磁感应中的电流、电压、电功、电热问题在电磁感应中,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,该导体或回路相当于电源.因此,电磁感应问题往往与电路问题联系在一起.(1)用法拉第电磁感应定律和愣次定律确定感应电动势的大小和方向.（定电源）(2)画等效电路.注意区别内外电路，区别路端电压、电动势。（画电路）(

2、3)运用全电路欧姆定律,串并联电路性质,电功率等公式联立求解.（列方程）基本方法我知道……例如图所示，在绝缘光滑水平面上，有一个边长为L的单匝正方形线框abcd，在外力的作用下以恒定的速率v向右运动进入磁感应强度为B的有界匀强磁场区域。线框被全部拉入磁场的过程中线框平面保持与磁场方向垂直，线框的ab边始终平行于磁场的边界。已知线框的四个边的电阻值相等，均为R。求：（1）在线框进入磁场过程中通过导线某一截面的电量（2）在ab边刚进入磁场区域时，线框内的电流大小；（3）在ab边刚进入磁场区域时，ab边两端的电压

3、；（4）在线框被拉入磁场的整个过程中，线框中电流产生的热量。dBabcv5解：（2）ab边切割磁感线产生的感应电动势为所以通过线框的电流为（3）ab两端的电压为路端电压所以（4）线框被拉入磁场的整个过程所用时间线框中电流产生的热量dBabcv6解题要点产生感应电动势的导体相当于电源。关键是把电磁感应的问题等效转换成稳恒电路问题来处理。看我的7练1把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环，水平固定在竖直向下，磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，一长度为2a，电阻等于R，粗细均匀的金属棒MN放在圆环上

4、，它与圆环始终保持良好的接触。当金属棒以恒定速度v向右移动经过环心O时，求：（1）流过棒的电流的大小、方向及棒两端的电压UMN。（2）在圆环和金属棒上消耗的总热功率。8解答此时，圆环的两部分构成并联连接，且，（1）棒MN右移时，切割磁感线，产生感应电动势，棒MN相当于电源，内电阻为R。其等效电路如图所示。金属棒经过环心时，棒中产生的感应电动势为：故并联部分的电阻为：看我的9由闭合电路欧姆定律得流过金属棒的电流为：由右手定则可判断出金属棒上的电流方向由N→M棒两端的电压：看我的10（2）圆环和金属棒上消耗的总

5、功率等于电路中感应电流的电功率，即：看我的11练2粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行。现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则（1）在移出过程中线框一边a、b两点间的电势差绝对值最大的是（）（2）在移出过程中线框ab边中点截面通过的电量之比为-------------。练3如图831所示，在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角形金属导轨(在纸面内)，磁场方向垂直纸面朝里，另有两根金属导轨c、d分别平行于a、b放置，

6、保持导轨之间接触良好，金属导轨的电阻不计．现经历以下四个过程：①以速率v移动d，使它与Ob的距离增大一倍；②再以速率v移动c，使它与Oa的距离减小一半；③然后，再以速率2v移动c，使它回到原处；④最后以速率2v移动d，使它也回到原处．设上述四个过程中通过电阻R的电荷量的大小依次为Q1、Q2、Q3和Q4，则(　　)图831A．Q1=Q2=Q3=Q4B．Q1=Q2=2Q3=2Q4C．2Q1=2Q2=Q3=Q4D．Q1Q2=Q3Q4【分析】设开始导轨d与Ob的距离为x1，导轨c与Oa的距离为x2，由法拉第电磁

7、感应定律知，移动c或d时产生的感应电动势：通过导体R的电量为：，由上式可知，通过导体R的电量与导体d或c移动的速度无关，由于B与R为定值，其电量取决于所围成面积的变化．【解析】①若导轨d与Ob距离增大一倍，即由x1变2x1，则所围成的面积增大了DS1=x1x2；②若导轨c再与Oa距离减小一半，即由x2变为，则所围成的面积又减小了DS2=2x1=x1x2；③若导轨c再回到原处，此过程面积的变化为;④最后导轨d又回到原处，此过程面积的变化为；由于，则通过电阻R的电荷量是相等的，即Q1=Q2=Q3=Q4，所

8、以选A.【答案】A练4如图832所示，匝数N=100匝、截面积S=0.2m2、电阻r=0.5的圆形线圈MN处于垂直纸面向里的匀强磁场内，磁感应强度随时间按B=0.6+0.02t(T)的规律变化．处于磁场外的电阻R1=3.5，R2=6，电容C=30μF，开关S开始时未闭合，求：(1)闭合S后，线圈两端M、N两点间的电压UMN和电阻R2消耗的电功率；(2)闭合S一段时间后又打开S，则S断开后通过R2的电荷量为多少？图