1、第2講電磁感應(yīng)一、理解和應(yīng)用楞次定律的“二、三、四”1區(qū)分兩個(gè)磁場(1)引起感應(yīng)電流的磁場原磁場(2)感應(yīng)電流的磁場感應(yīng)磁場2理解三種阻礙(1)阻礙原磁通量的變化增反減同(2)阻礙物體間的相對運(yùn)動來拒去留(3)阻礙自身電流的變化增反減同3解題四步分析(1)確定原磁場的方向(分析原磁場)(2)確定磁通量的變化(增大或減小)(3)判斷感應(yīng)磁場的方向(增反減同)(4)判斷感應(yīng)電流的方向(安培定則)二、電磁感應(yīng)圖象問題1在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢、感應(yīng)電流及磁場對導(dǎo)線的作用力隨時(shí)間的變化規(guī)律，也可用圖象直觀地表示出來如I t、B t、E t、E x、I x圖象等此問題可分為兩類：(1)由給

2、定的電磁感應(yīng)過程選出或畫出相應(yīng)的物理量的函數(shù)圖象(2)由給定的有關(guān)圖象分析電磁感應(yīng)過程，確定相關(guān)的物理量2分析思路(1)明確圖象的種類(2)分析電磁感應(yīng)的具體過程(3)結(jié)合相關(guān)規(guī)律寫出函數(shù)表達(dá)式(4)根據(jù)函數(shù)關(guān)系進(jìn)行圖象分析3注意事項(xiàng)(1)圖象中兩坐標(biāo)軸的意義(2)圖象中的正負(fù)與物理量正負(fù)的關(guān)系(3)圖象的斜率、截距的物理意義三、電磁感應(yīng)的綜合問題1電路問題(3)在力和運(yùn)動的關(guān)系中，要注意分析導(dǎo)體受力，判斷導(dǎo)體加速度方向、大小及變化；加速度等于零時(shí)，速度最大，導(dǎo)體最終達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)是該類問題的重要特點(diǎn)3能量問題(1)安培力做的功是電能和其他形式的能之間相互轉(zhuǎn)化的“橋梁”，用框圖表示如下：(2)明

3、確功能關(guān)系，確定有哪些形式的能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化如有摩擦力做功，必有內(nèi)能產(chǎn)生；有重力做功，重力勢能必然發(fā)生變化；安培力做負(fù)功，必然有其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能(3)根據(jù)不同物理情景選擇動能定理、能量守恒定律或功能關(guān)系，列方程求解問題電磁感應(yīng)中的圖象問題 如圖所示，直角三角形導(dǎo)線框abc以大小為v的速度勻速通過有清晰邊界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域(勻強(qiáng)磁場區(qū)域的寬度大于導(dǎo)線框的邊長)，則此過程中導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的大小隨時(shí)間變化的規(guī)律為下列四個(gè)圖象當(dāng)中的()【思維點(diǎn)撥】解答該題需注意以下三點(diǎn)：(1)磁場區(qū)域?qū)挾却笥趯?dǎo)線框邊長(2)分段處理，逐段思考每一細(xì)節(jié)(3)認(rèn)真判斷等效切割長度【聽課記錄】 【答案】B1(2011年

4、南京二模)在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，水平放置一個(gè)不變形的單匝金屬圓線圈，規(guī)定線圈中感應(yīng)電流的正方向如圖所示，當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t如圖變化時(shí)，在下圖中正確表示線圈感應(yīng)電動勢E變化的是()答案：A電磁感應(yīng)中的電路問題1用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)電動勢的大小和方向當(dāng)切割磁感線的導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動或磁通量均勻變化時(shí)，感應(yīng)電動勢不變，是恒定電流的問題；當(dāng)切割磁感線的導(dǎo)體棒變速運(yùn)動或磁通量非均勻變化時(shí)，則是變化電流的問題2畫出等效電路，對整個(gè)回路進(jìn)行分析，確定哪一部分是電源，哪一部分為負(fù)載以及負(fù)載間的連接關(guān)系3運(yùn)用閉合電路歐姆定律，串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)，電功率公式、焦耳定律以及能量轉(zhuǎn)化及守恒定

5、律，聯(lián)立求解 如圖所示，由7根長度都是L的金屬桿連接成的一個(gè)“日”字型的矩形金屬框abcdef，放在紙面所在的平面內(nèi)，有一個(gè)寬度也為L的勻強(qiáng)磁場，磁場邊界跟cd桿平行，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是B，方向垂直于紙面向里，金屬桿af、be、cd的電阻都為r，其他各桿的電阻不計(jì)，各桿端點(diǎn)間接觸良好現(xiàn)以速度v勻速地把金屬框從磁場的左邊界水平向右拉，從cd桿剛進(jìn)入磁場瞬間開始計(jì)時(shí)，求：(1)cd桿在磁場中運(yùn)動的過程中，通過af桿的電流；(2)從開始計(jì)時(shí)到金屬框全部通過磁場的過程中，金屬框中電流所產(chǎn)生的總熱量Q.【思維點(diǎn)撥】無論是哪一根桿在磁場中運(yùn)動，其他兩桿都是并聯(lián)，故等效電路圖相同，整個(gè)金屬框產(chǎn)生的熱量也相同

6、2.如圖所示，水平金屬滑軌MN與PQ平行，相距d0.4 m，電阻R1 ，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2 T其方向垂直于MNQP矩形平面向外，金屬棒ab與MN垂直，在水平拉力F作用下沿滑軌向右勻速移動，此時(shí)電壓表的示數(shù)為U0.5 V，若ab棒與兩滑軌接觸點(diǎn)之間棒的電阻為r0.2 ，其余導(dǎo)體電阻不計(jì)，試求：(1)ab棒移動的速度v的大??；(2)在時(shí)間t2 s內(nèi)拉力F所做的功(不計(jì)摩擦)答案：(1)0 .75 m/s(2)0.6 J電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化問題 電磁感應(yīng)中的能量問題解題的基本思路(1)明確研究對象、研究過程(2)進(jìn)行正確的受力分析、運(yùn)動分析、感應(yīng)電路分析(E感和I感的大小、方向、變化)及相互制

7、約關(guān)系(3)明確各力的做功情況及伴隨的能量轉(zhuǎn)化情況(4)利用動能定理、能量守恒定律或功能關(guān)系列方程求解 (2011年合肥檢測)如圖所示，在距離水平地面h0.8 m的虛線的上方有一個(gè)方向垂直于紙面水平向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1 T正方形線框abcd的邊長l0.2 m、質(zhì)量m0.1 kg，正方形線框abcd由細(xì)繩通過定滑輪與M0.2 kg的物體A相連接開始時(shí)線框的cd邊在地面上，各段繩都處于伸直狀態(tài)，從如圖所示的位置將A從靜止釋放一段時(shí)間后線框進(jìn)入磁場運(yùn)動當(dāng)線框的cd邊進(jìn)入磁場時(shí)物體A恰好落地，此時(shí)輕繩與物體A分離，線框繼續(xù)上升一段時(shí)間后開始下落，最后落至地面整個(gè)過程線框沒有轉(zhuǎn)動，線框平面始終

8、處于紙面，g取10 m/s2.求：(1)線框從開始運(yùn)動到最高點(diǎn)所用的時(shí)間；(2)線框落地時(shí)的速度大?。?3)線框進(jìn)入和離開磁場的整個(gè)過程中線框產(chǎn)生的熱量【思維點(diǎn)撥】線框ab邊到達(dá)磁場邊界時(shí)，由線框和物體A組成的整體機(jī)械能守恒能求出線框的速度，通過分析安培力與重力關(guān)系知道線框勻速進(jìn)入磁場，此后線框做豎直上拋運(yùn)動；線框回到磁場邊界時(shí)仍然勻速通過，出磁場后做勻加速直線運(yùn)動；線框進(jìn)入和離開磁場過程中，動能不變，線框產(chǎn)生的熱量等于重力勢能的變化量【答案】(1)0.9 s(2)4 m/s(3)0.4 J 3.如圖所示，質(zhì)量m10.1 kg，電阻R10.3 ，長度l0.4 m的導(dǎo)體棒ab橫放在U型金屬框架上

9、框架質(zhì)量m20.2 kg，放在絕緣水平面上，與水平面間的動摩擦因數(shù)0.2，相距0.4 m的MM、NN相互平行，電阻不計(jì)且足夠長電阻R20.1 的MN垂直于MM.整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5 T垂直于ab施加F2 N的水平恒力，ab從靜止開始無摩擦地運(yùn)動，始終與MM、NN保持良好接觸，當(dāng)ab運(yùn)動到某處時(shí)，框架開始運(yùn)動設(shè)框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10 m/s2.(1)求框架開始運(yùn)動時(shí)ab速度v的大??；(2)從ab開始運(yùn)動到框架開始運(yùn)動的過程中，MN上產(chǎn)生的熱量Q0.1 J，求該過程ab位移s的大小答案：(1)6 m/s(2)1.1 m電磁感應(yīng)中的力電綜合

10、問題 如圖，豎直放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L，在M點(diǎn)和P點(diǎn)間接一個(gè)阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間OO1O1O矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向里、寬為d的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一質(zhì)量為m，電阻為r的導(dǎo)體棒ab垂直擱在導(dǎo)軌上，與磁場上邊邊界相距d0.現(xiàn)使棒ab由靜止開始釋放，棒ab在離開磁場前已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好的電接觸且下落過程始終保持水平，導(dǎo)軌電阻不計(jì))求：(1)棒ab在離開磁場下邊界時(shí)的速度；(2)棒ab在通過磁場區(qū)的過程中產(chǎn)生的焦耳熱；(3)試分析討論棒ab進(jìn)入磁場后可能出現(xiàn)的運(yùn)動情況【思維點(diǎn)撥】(1)棒ab做勻速直線運(yùn)動的條件是安培力和重力合力為零由此可解(2)棒下落過程中減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和焦耳熱，注意棒和R串聯(lián)(3)棒進(jìn)入磁場初速度的大小決定了安培力大小，初速度不同，棒的運(yùn)動情況不同4如圖甲所示，相距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌一部分處在以O(shè)O為右邊界的勻強(qiáng)磁場中，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直導(dǎo)軌平面向下，導(dǎo)軌右側(cè)接有定值電阻R，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)在距邊界OO也為L處垂直導(dǎo)軌放置一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab.(1)若桿ab在恒力作用下由靜止開始