专题七电路分析、计算和电磁感应.ppt

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1、第2课时电磁感应现象和规律的应用专题七电路分析、计算和电磁感应一、电磁感应现象中图象问题基本方法：①看清横、纵坐标表示的物理量．②根据研究问题的函数关系，理解图象的物理意义．③画出对应的物理图象(常常采用分段法，数学法来处理)．注意在图象中E、I、B等物理量的方向是通过正负值来反映，故确定大小变化的同时，还应确定方向的变化情况．例1：(2010·厦门双十模拟卷)如图721所示，两个垂直纸面的匀强磁场方向相反，磁感应强度的大小均为B，磁场区域的宽度均为a，一正三角形(高度为a)导线框ABC从图示位置沿

2、图示方向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在下图中感应电流I与线框移动距离x的关系图象正确的是()图721解析：本题考查了电磁感应电路图象问题的分析．正确应用右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律分阶段分析．解：设导线框移动速度为v，当导线框进入左侧磁场时，根据法拉第电磁感应定律，有E1=Blv，因切割的有效长度均匀增大，故电动势E1均匀增大，又根据楞次定律判断出电流为逆时针方向，为正值；当导线框一部分进入右侧磁场一部分留在左侧磁场时，对两部分导体分别利用右手定则判断两部分切割磁感线时

3、的电流方向，左侧磁场中的线框AB边上的电流方向为A流向B，右侧磁场中BCA边的电流方向为B流经C到A，也就是顺时针方向为负值，且相当于两个电源串联，电动势大于E1，所以C正确．处理图象问题时，可先用电势的高低或电流的方向，即正负值来排除，再用感应电动势或电流的大小来排除，以便节约答题时间．方向可由右手定则或楞次定律确定，大小由切割的有效长度或法拉第电磁感应定律来确定．变式训练1：(2010·浙江卷)半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放

4、置的平行金属板连接，两板间距为d，如图722(甲)所示．有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图722(乙)所示．在t=0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为+q的静止微粒，则以下说法正确的是()图722A．第2秒内上极板为正极B．第3秒内上极板为负极C．第2秒末微粒回到了原来位置D．第2秒末两极板之间的电场强度大小为0.2r2/d解析：0～1s内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带负电，金属板下极板带正电；若粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向上而向上做匀加速运动．1～2s内情况：

5、由楞次定律可知，金属板上极板带正电，金属板下极板带负电；若粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向下而向上做匀减速运动，2s末速度减小为零．2～3s内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带正电，金属板下极板带负电；若粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向下而向下做匀加速运动．两极板间的电场强度大小3～4s内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带负电，金属板下极板带正电；若粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向上而向下做匀减速运动，4s末速度减小为零，同时回到了原来的位置．选A.二、电磁感应现象中力学问题(

6、1)基本方法：①用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向；②求出回路的电流强度；③分析研究导体受力情况(包括安培力，用左手定则确定其方向)；④列平衡方程或动力学方程求解．(2)解决电磁感应现象中力学问题的技巧：①因电磁感应中力和运动问题所给图形大多为立体空间分布图，故在受力分析时，应把立体图转化为平面图，使物体(导体)所受的各力尽可能在同一平面图内，以便正确对力进行分解与合成，利用物体的平衡条件和牛顿运动定律列式求解．②对于非匀变速运动最值问题的分析，注意应用加速度为零，速度达到最值

7、的特点．例2：(2010·福建卷)如图723所示，两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为θ的绝缘斜面上，导轨上端连接一个定值电阻．导体棒a和b放在导轨上，与导轨垂直并良好接触．斜面上水平虚线PQ以下区域内，存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场．现对a棒施以平行导轨斜向上的拉力，使它沿导轨匀速向上运动，此时放在导轨下端的b棒恰好静止．当a棒运动到磁场的上边界PQ处时，撤去拉力，a棒将继续沿导轨向上运动一小段距离后再向下滑动，此时b棒已滑离导轨．当a棒再次滑回到磁场上边界PQ处时，又恰能沿导轨匀速向下运动．已知

8、a棒、b棒和定值电阻的阻值均为R，b棒的质量为m，重力加速度为g，导轨电阻不计．求：(1)a棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中，a棒中的电流强度Ia与定值电阻R中的电流强度IR之比；(2)a棒质量ma；(3)a棒在磁场中沿导轨向上运动时所受的拉力F.解析：本题是一道电磁感应综合题，涉及直流电路的分析与计算，安培力、平衡条件，牛顿运动定律等较多知识点，全面考查考生的分析综合能力．试题情景较复杂(有三种情景)，能力要求较高．(2)由于a棒在PQ上方滑动过程中机械能守恒，因而