電磁感應(yīng)第三講與電路和圖像

電磁感應(yīng)與電路和圖像物理講師孫老師一考點(diǎn)透視1.1考綱要求磁通量Ⅰ

1.3考查知識(shí)點(diǎn)

二必備技能2.1基礎(chǔ)知識(shí)要求(1)在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路(2)解決電磁感應(yīng)中的電路問題,必須按題意畫出等效電路圖,將感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等效于電源電動(dòng)勢(shì),產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的導(dǎo)體的電阻等效于內(nèi)電阻,求電動(dòng)勢(shì)要用電磁感應(yīng)定律,其余問題為電路分析及閉合電路歐姆定律的應(yīng)用.(3)一般解此類問題的基本思路是:①明確哪一部分電路產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),則這部分電路就是等效電源;

②正確分析電路的結(jié)構(gòu),畫出等效電路圖;③結(jié)合有關(guān)的電路規(guī)律建立方程求解.三考點(diǎn)突破3.1考點(diǎn):電磁感應(yīng)與圖象3.1.1典題直擊例1(2011江蘇物理第5題)如圖所示,水平面內(nèi)有一平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌光滑且電阻不計(jì).勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直.阻值為R的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌靜止放置,且與導(dǎo)軌接觸.t=0時(shí),將開關(guān)S由1擲到2.q、i、v和a分別表示電容器所帶的電荷量、棒中的電流、棒的速度和加速度.下列圖象正確的是()【解析】t=0時(shí),將開關(guān)S由1擲到2,電容器通過導(dǎo)軌、導(dǎo)體棒構(gòu)成的回路放電,導(dǎo)體棒中有電流通過,導(dǎo)體棒受到安培力作用,導(dǎo)體棒產(chǎn)生加速度,導(dǎo)體棒做加速運(yùn)動(dòng);導(dǎo)體棒速度逐漸增大,導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)3.1.2能力突破

電磁感應(yīng)中經(jīng)常涉及磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通量、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流3.1.3小試身手練習(xí)1(2011海南物理第6題)如圖,EOF和E′O′F′為空間一勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界,其中EO∥E′O′,FO∥F′O′,且EO⊥OF;OO′為∠EOF的角平分線,間的距離為L(zhǎng);磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里.一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框沿OO′方向勻速通過磁場(chǎng),t=0時(shí)刻恰好位于圖示位置.規(guī)定導(dǎo)線框中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向時(shí)為正,則感應(yīng)電流i與時(shí)間t的關(guān)系圖線可能正確的是()【解析】由右手定則可知,在初始位置到左側(cè)邊運(yùn)動(dòng)到O′點(diǎn)的過程中,產(chǎn)生的感應(yīng)電流逐漸增大,方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向(為正);從O′點(diǎn)到O′O連線的中點(diǎn)的過程中,產(chǎn)生的感應(yīng)電流不變,方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向(為【解析】由右手定則可判斷出,bc邊在0~L間,L~2L間,2L~3L間運(yùn)動(dòng)時(shí)電流的方向分別逆時(shí)針,順時(shí)針,逆時(shí)針.設(shè)線框的電阻為R,由I=E/R=Blv/R=Blat/R知bc邊在0~L間,L~2L間,2L~3L間運(yùn)動(dòng)時(shí)電流分別為BLat/R,2BLat/R,BLat/R,bc邊在0~L,2L~3L間運(yùn)動(dòng)時(shí)電流隨時(shí)間的變化關(guān)系應(yīng)在同一條直線上,故A正確,B錯(cuò)誤.3.2考點(diǎn):電磁感應(yīng)與電路綜合3.2.1典題直擊例2(2011全國(guó)理綜第23題)如圖,兩根足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌ab、cd豎直放置,導(dǎo)軌間距離為L(zhǎng)1,電阻不計(jì).在導(dǎo)軌上端并接兩個(gè)額定功率均為P、電阻均為R的小燈泡.整個(gè)系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直.現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻可以忽略的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放.金屬棒下落過程中保持水平,且與導(dǎo)軌接觸良好.已知某時(shí)刻后兩燈泡保持正常發(fā)光.重力加速度為g.求:

例2(2011全國(guó)理綜第23題)如圖,兩根足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌ab、cd豎直放置,導(dǎo)軌間距離為L(zhǎng)1,電阻不計(jì).在導(dǎo)軌上端并接兩個(gè)額定功率均為P、電阻均為R的小燈泡.整個(gè)系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直.現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻可以忽略的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放.金屬棒下落過程中保持水平,且與導(dǎo)軌接觸良好.已知某時(shí)刻后兩燈泡保持正常發(fā)光.重力加速度為g.求:(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小;(2)燈泡正常發(fā)光時(shí)導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)速率.例2(2011全國(guó)理綜第23題)如圖,兩根足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌ab、cd豎直放置,導(dǎo)軌間距離為L(zhǎng)1,電阻不計(jì).在導(dǎo)軌上端并接兩個(gè)額定功率均為P、電阻均為R的小燈泡.整個(gè)系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直.現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻可以忽略的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放.金屬棒下落過程中保持水平,且與導(dǎo)軌接觸良好.已知某時(shí)刻后兩燈泡保持正常發(fā)光.重力加速度為g.求:(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小;(2)燈泡正常發(fā)光時(shí)導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)速率.3.2.2能力突破

在電磁感應(yīng)中,切割磁感線的那部分導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路產(chǎn)3.2.3小試身手練習(xí)3(2010重慶理綜第23題)法拉第曾提出一種利用河流發(fā)電的設(shè)想,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖可用題圖表示,兩塊面積均為S的舉行金屬板,平行、正對(duì)、豎直地全部浸在河水中,間距為d.水流速度處處相同,大小為v,方向水平,金屬板與水流方向平行.地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量為B,河水的電阻率為ρ,水面上方有一阻值為R的電阻通過絕緣導(dǎo)線和電鍵K連接到兩個(gè)金屬板上,忽略邊