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时间:2020-09-17
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1、专题一用楞次定律(或右手定则)判断电磁感应现象中感应电流的方向在电磁感应现象中,所产生的感应电流的方向可以利用楞次定律(或右手定则)进行直接判断,也可以利用楞次定律的推广形式进行判断.1.利用楞次定律判断感应电流方向的一般思路在特定的情况下,也可以利用楞次定律的推广形式判断感应电流的方向,具体的方法是:感应电流具有这样的方向,它总是阻碍物体之间的相对运动的发生.【例题】如图1-1所示,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下但未插入线圈内部,当磁铁向上运动时()图1-1A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引B.线圈中感应电
2、流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥解析:磁铁的N极下方区域的磁感线向下,因此,磁铁的N极朝下但未插入线圈内部时,穿过线圈的磁场方向向下,穿过线圈的磁感线指向向下,当磁铁向上运动时,穿过线圈的磁通量的变化是:向下减小,根据楞次定律,闭合线圈中会产生感应电流,电流的磁场方向应向下(补充磁通量减小),再根据安培定则,可以判断,线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,且磁铁与线圈相互吸引.答案:C2.利用右手定则判断感应电流方向的
3、一般思路【例题】如图1-2所示,CDEF是金属框,当导体AB向右移动时,有关导体AB中的电流方向,下列说法中正确的是()图1-2A.导体AB中无感应电流B.感应电流方向先从A→B,后从B→AC.感应电流方向从A→BD.感应电流方向从B→A解析:导体AB中有感应电流,根据右手定则,感应电流方向从A→B,而CD中电流的方向为C→D,EF中电流的方向为F→E.答案:C专题二用法拉第电磁感应定律进行计算在电磁感应现象中,闭合回路中因磁通量发生变化会产生感应电流,就其本质而言,是在电磁感应现象中,回路中产生了感应电动势,如果回路是闭合的,回路中就会有感应电流,如果回
4、路不是闭合的,则回路中没有感应电流,但感应电动势仍然是存在的,感应电动势的大小计算可以利用法拉第电磁感应定律进行计算,而闭合回路中的感应电流则可以利用欧姆定律计算,这类问题也是本章的重点,由于感应电流产生的过程伴随着有能量的转化,因此,在电磁感应现象中,也存在能量守恒定律的应用.计算电动势的一般思路1.利用公式E=nΔΦΔt【例题】如图1-3所示,两根电阻不计,间距为l的平行金属导轨,一端接有阻值为R的电阻,导轨上垂直搁置一根质量为m、电阻为r的金属棒,整个装置处于竖直向上磁感强度为B的匀强磁场中.现给金属棒施一冲量,使它以初速v0向左滑行.设棒与导轨间的
5、动摩擦因数为μ,金属棒从开始运动到停止的整个过程中,通过电阻R的电量为q.求:(导轨足够长)(1)金属棒沿导轨滑行的距离.(2)在运动的整个过程中消耗的电能.图1-3答案:见解析2.利用导体做切割磁感线运动产生的感应电动势E=BLv进行计算的一般思路在公式E=BLv的应用中,必须注意:(1)公式E=BLv只适用于导体做切割磁感线运动(平动)而产生的感应电动势的计算,且磁场是匀强磁场,导体的运动方向与磁场方向垂直,L是切割磁感线的有效长度.(2)当导体的运动方向与磁场方向间的夹角为θ时,则E=BLvsinθ.【例题】如图1-4所示,直角三角形导线框abc固定
6、在匀强磁场中,ab是一段长为L、电阻为R的均匀导线,ac和bc的电阻可不计,ac长度为L/2.磁场的磁感强度为B,方向垂直于纸面向里.现有一段长度为L/2、电阻为R/2的均匀导体杆MN架在导线框上,开始时紧靠ac,然后沿ac方向以恒定速度v向b端滑动,滑动中始终与ac平行并与导线框保持良好接触.当MN滑过的距离为L/3时,导线ac中的电流是多大?方向如何?图1-4解析:MN滑过的距离为L/3时,它与bc的接触点为P,如图所示由几何关系可知MP长度为L/3,MP中的感应电动势根据右手定则,MP中的感应电流的方向由P流向M,所以电流Iac的方向由a流向c.答案
7、:见解析1.(双选,2011年山东卷)如图1-5所示,两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计.两质量、长度均相同的导体棒c、d,置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处.磁场宽为3h,方向与导轨平面垂直.先由静止释放c,c刚进入磁场即匀速运动,此时再由静止释放d,两导体棒与导轨始终保持良好接触.用ac表示c的加速度,Ekd表示d的动能,xc、xd分别表示c、d相对释放点的位移.则以下四个图象中正确的是()图1-5加速度为0,在d下落h的过程中,h=—gt2,c匀速下降了xc解析:开始时c的加速度为g,c刚进入磁场即匀速运动,12=gt·t=2h,d进入磁场
8、后,c、d又只在重力作用下运动,加速度为g,一起运动了h,c出磁场
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