電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用

楞次定律的應(yīng)用

如圖2－1－5所示，試判定開關(guān)S閉合和斷開瞬間，線圈ABCD中的電流方向。題型1利用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向例如右圖所示，閉合金屬圓環(huán)沿垂直于磁場(chǎng)方向放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，將它從勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速拉出，以下各種說法中正確的是(

)A．向左拉出和向右拉出時(shí)，環(huán)中的感應(yīng)電流方向相反B．向左或向右拉出時(shí)，環(huán)中感應(yīng)電流方向都是沿順時(shí)針方向的C．向左或向右拉出時(shí)，環(huán)中感應(yīng)電流方向都是沿逆時(shí)針方向的D．環(huán)在離開磁場(chǎng)之前，就已經(jīng)有了感應(yīng)電流Ｂ例

如圖，當(dāng)磁鐵突然向銅環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí),銅環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是(

)A．向右運(yùn)動(dòng)B．向左運(yùn)動(dòng)C．靜止不動(dòng)

D．不能判定題型2利用楞次定律判斷導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)Ａ例

如圖所示,粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈.當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過時(shí),若線圈始終不動(dòng),則關(guān)于線圈受到的支持力N及在水平方向運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的正確判斷是(

)例A.N先小于mg后大于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左B.N先大于mg后小于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左C.N先小于mg后大于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右D.N先大于mg后小于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右Ｄ導(dǎo)與學(xué)24頁(yè)例2

如圖所示，ab是一個(gè)可繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動(dòng)的閉合矩形線框，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P自左向右滑動(dòng)時(shí)，從圖示看，線框ab將（

）A．保持靜止不動(dòng)B．逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D．發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，但因電源極性不明，無法確定轉(zhuǎn)動(dòng)方向例題型3利用楞次定律判斷回路面積的變化導(dǎo)與學(xué)20頁(yè)第12題當(dāng)金屬棒ab在水平恒力F作用下從磁場(chǎng)左邊界ef處由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)后，圓環(huán)L有______（填收縮、擴(kuò)張）趨勢(shì)，圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流__________（填變大、變小、不變）。

判斷：當(dāng)導(dǎo)體棒ab在平行導(dǎo)軌P、Q上向左做以下運(yùn)動(dòng)時(shí)，是否有電流通過電流表？若有電流通過，其方向如何？題型4

右手定則和楞次定律的綜合應(yīng)用——二次感應(yīng)【答案】(1)沒有(2)感應(yīng)電流由d到c通過電流表G(3)感應(yīng)電流由c到d通過電流表G(1)勻速、

(2)勻加速、

(3)勻減速滑動(dòng)例50電磁感應(yīng)結(jié)合閉合電路的歐姆定律

類型題如圖（a）所示的螺線管的匝數(shù)n=1500，橫截面積S=20cm2，電阻r=1.5Ω，與螺線管串聯(lián)的外電阻R1=1.0Ω，R2=3.5Ω．若穿過螺線管的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖（b）所示的規(guī)律變化，計(jì)算R1上消耗的電功率．1.0W例

如圖，直角三角形導(dǎo)線框abc固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab是一段長(zhǎng)為l、電阻為R的均勻?qū)Ь€，ac和bc的電阻可不計(jì)，ac長(zhǎng)度為l/2。磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里。現(xiàn)有一段長(zhǎng)度為l/2、電阻為R/2的均勻?qū)w桿MN架在導(dǎo)線框上，開始時(shí)緊靠ac，然后沿ab方向以恒定速度v向b端滑動(dòng)?；瑒?dòng)中始終與ac平行并與導(dǎo)線框保持良好接觸。當(dāng)MN滑過的距離為l/3時(shí)，導(dǎo)線ac中的電流是多大？方向如何？電流Iac的方向由a流向c例50電磁感應(yīng)與電路中的動(dòng)力學(xué)問題

類型題

如甲圖所示，一對(duì)平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距L=0.20m，電阻R=1.0Ω；有一導(dǎo)體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻皆可忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直軌道面向下?，F(xiàn)在一外力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運(yùn)動(dòng)，測(cè)得力F與時(shí)間t的關(guān)系如乙圖所示。求桿的質(zhì)量m和其加速度大小a。答案：5m/s2，0.2kg例

如圖甲所示，兩根足夠長(zhǎng)的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)。M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻，一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直，整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直斜面向下。導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略，讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計(jì)它們之間的摩擦。（1）由b向a方向看到的裝置如圖乙所示，請(qǐng)?jiān)诖藞D中畫出ab桿下滑過程中某時(shí)刻的受力示意圖；（2）在加速下滑過程中，當(dāng)ab桿的速度大小為v時(shí)，求此時(shí)ab桿中的電流及其加速度的大小；（3）求在下滑過程中，ab桿可能達(dá)到的速度最大值。例50電磁感應(yīng)與功能綜合問題

類型題導(dǎo)與學(xué)25頁(yè)例5

如圖所示，長(zhǎng)L1,寬L2的矩形線圈電阻為R，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊緣，線圈與磁感線垂直。將線圈以向右的速度v勻速拉出磁場(chǎng)的過程中，求：⑴拉力F大??；

⑵安培力做的功W；

(3)線圈中產(chǎn)生的電熱Q；例5如圖所示，兩根豎直固定放置的無限長(zhǎng)光滑金屬導(dǎo)軌，電阻不計(jì)，寬度為L(zhǎng)，上端接有電阻R0，導(dǎo)軌上接觸良好地緊貼一質(zhì)量為m、有效電阻為R的金屬桿ab，R=2R0。整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬桿ab由靜止開始下落，下落距離為h時(shí)重力的功率剛好達(dá)到最大，設(shè)重力的最大功率為P。求：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。（2）金屬桿從開始下落到重力的功率剛好達(dá)到最大的過程中，電阻R0產(chǎn)生的熱量。例50電磁感應(yīng)中圖象綜合問題

類型題

如圖所示，一寬為40cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，一邊長(zhǎng)為20cm的正方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場(chǎng)邊界的恒定速度v＝20cm/s，通過磁場(chǎng)區(qū)域，在運(yùn)動(dòng)過程中，線框有一邊始終與磁場(chǎng)區(qū)域的邊界平行，取它剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)刻t＝0時(shí)，則下圖中能正確反映感應(yīng)電流強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律的是（）Ｃ例

一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)總電阻為R的正方形導(dǎo)線框abcd，從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域。取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流為正，則圖乙中表示線框中電流i隨bC邊的位置坐標(biāo)x變化的圖象正確的是（）例4導(dǎo)與學(xué)25頁(yè)例42，4，6【例題】如圖所示，在PQ、QR區(qū)域中存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向均垂