2018-2019版物理新导学笔记选修3-2江苏专用版讲义：模块要点回眸7 Word版含答案.pdf

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1、第7点电磁感应中的电路问题1.对电源的理解：在电磁感应现象中，产生感应电动势的那部分导体相当于电源.如：切割磁感线的导体棒、内有磁通量变化的线圈等.这种电源将其他形式的能转化为电能.判断感应电流和感应电动势的方向，都是利用“相当于电源”的部分根据右手定则或楞次定律判定的.实际问题中应注意外电路电流由高电势流向低电势，而内电路则相反.2.对电路的理解：内电路是切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈，外电路由电阻、电容器等电学元件组成.在闭合电路中，“相当于电源”的导体两端的电压与真实的电源两端的电压一样，等于路端电压，而不等

2、于感应电动势.3.解决电磁感应中的电路问题三步曲：(1)确定电源.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，该导体或回路就ΔΦ相当于电源，利用E＝n或E＝Blv求感应电动势的大小，利用右手定则或楞次定律判断感Δt应电流的方向.(2)分析电路结构(内、外电路及外电路的串、并联关系)，画出等效电路图.(3)利用电路规律求解.主要应用闭合电路欧姆定律及串、并联电路的基本性质等列方程求解.对点例题如图1所示，半径为a的圆形区域内有均匀磁场，磁感应强度为B＝0.2T，磁场方向垂直纸面向里，半径为b的金属圆环与磁场同心地

3、放置，磁场与环面垂直，其中a＝0.4m，b＝0.6m，金属环上分别接有灯L、L，两灯的电阻均为R＝2Ω，一金属棒MN与金属环接12触良好，棒与环的电阻均忽略不计.图1(1)若棒以v＝5m/s的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径OO′的瞬间MN中的电动势和流过灯L的电流.1(2)撤去中间的金属棒MN，将右面的半圆环OLO′以OO′为轴向上翻转90°，若此后磁场2ΔB4随时间均匀变化，其变化率为＝T/s，求L的功率.Δtπ1解题指导审题时注意分析：棒滑过圆环直径OO′的瞬间，导体棒的有效长度是多大？感应电动势如何计算？电

4、路结构是怎样的？将右面的半圆环翻转90°后，产生感应电动势的有效面积是多大？感应电动势如何计算？电路结构是怎样的？(1)棒滑过圆环直径OO′的瞬间，MN中的电动势E＝2Bav＝0.8V1等效电路如图甲所示，流过灯L的电流1EI＝1＝0.4A1R(2)撤去中间的金属棒MN，将右面的半圆环OLO′以OO′为轴向上2翻转90°，半圆环OLO′中产生感应电动势，相当于电源，灯L为12外电路，等效电路如图乙所示，感应电动势ΔΦπa2ΔBE＝＝·＝0.32V2Δt2ΔtEL的功率P＝(2)2·R＝1.28×10－2W.112R答案(1

5、)0.8V0.4A(2)1.28×10－2W如图2甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ被固定在水平面上，导轨间距l＝0.6m，两导轨的左端用导线连接电阻R及理想电压表V，电阻为r＝2Ω的金属棒垂直于导1轨静止在AB处；右端用导线连接电阻R，已知R＝2Ω，R＝1Ω，导轨及导线电阻均不计.212在矩形区域CDFE内有竖直向上的磁场，CE＝0.2m，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示.开始时电压表有示数，当电压表示数变为零后，对金属棒施加一水平向右的恒力F，使金属棒刚进入磁场区域时电压表的示数又变为原来的值，金属棒在

6、磁场区域内运动的过程中电压表的示数始终保持不变.求：图2(1)t＝0.1s时电压表的示数；(2)恒力F的大小；(3)从t＝0时刻到金属棒运动出磁场的过程中整个电路产生的热量.答案(1)0.3V(2)0.27N(3)0.09JΔΦΔB解析(1)设磁场宽度为d＝CE，在0～0.2s的时间内，有E＝＝ld＝0.6VΔtΔt此时，R与金属棒并联后再与R串联12R＝R＋R＝1Ω＋1Ω＝2Ω并2EU＝R＝0.3V.R并(2)金属棒进入磁场后，R与R并联后再与r串联，有12UUI′＝＋＝0.45ARR12F＝BI′l＝1.0×0.45×

7、0.6N＝0.27N安由于金属棒进入磁场后电压表的示数始终不变，所以金属棒做匀速运动，有F＝F安F＝0.27N.E2(3)在0～0.2s的时间内有Q＝t＝0.036JR金属棒进入磁场后，有RR8R′＝12＋r＝ΩR＋R312E′＝I′R′＝1.2VE′＝Blv，v＝2m/sd0.2t′＝＝s＝0.1sv2Q′＝E′I′t′＝0.054JQ＝Q＋Q′＝0.036J＋0.054J＝0.09J.总