1、第二課時電磁感應(yīng)第1頁，共19頁，2022年，5月20日，22點1分，星期日復(fù)習(xí)精要產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的導(dǎo)體相當(dāng)于一個電源，感應(yīng)電動勢等效于電源電動勢，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的導(dǎo)體的電阻等效于電源的內(nèi)阻。2. 電源內(nèi)部電流的方向是從負(fù)極流向正極，即從低電勢 流向高電勢。3. 產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的導(dǎo)體跟用電器連接，可以對用電器 供電，由閉合電路歐姆定律求解各種問題.4. 產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的導(dǎo)體跟電容器連接，可對電容器充 電，穩(wěn)定后，電容器相當(dāng)于斷路，其所帶電量可用公 式Q=CU來計算.5. 解決電磁感應(yīng)中的電路問題，必須按題意畫出等效電 路，其余問題為電路分析和閉合電路歐姆定律的應(yīng)用。第2頁，共19頁，2022年

2、，5月20日，22點1分，星期日例1.如圖所示，用截面均勻的導(dǎo)線彎成一個半徑為r 的閉合圓環(huán) 將其垂直地置于磁感強度為B 的勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里。用同樣規(guī)格的直導(dǎo)線取一段置于環(huán)上（二者金屬裸露相接），并以速度v 勻速地向右運動，當(dāng)它運動到bc 位置時（ bc=1/2 bac）bc兩點的電勢差是多少？vrbca解：設(shè)金屬的電阻率為，導(dǎo)線截面為S，圓環(huán)電阻為R，畫出等效電路如圖示，則 R1=R/3 R2=2R/3 cbR1R2E r1R并= 2R/9 = 2/9 2r / S電動勢 E= Brv 內(nèi)阻 r 1= r/S第3頁，共19頁，2022年，5月20日，22點1分，星期日 例2.

3、 如圖所示，金屬圓環(huán)的半徑為r，電阻的值為2R。金屬桿oa一端可繞環(huán)的圓心O旋轉(zhuǎn)，另一端a擱在環(huán)上，電阻值為R。另一金屬桿ob一端固定在O點，另一端b固定在環(huán)上，電阻值也是R。加一個垂直圓環(huán)的磁感強度為B的勻強磁場，并使oa桿以角速度勻速旋轉(zhuǎn)。如果所有觸點接觸良好，ob不影響oa的轉(zhuǎn)動，求流過oa的電流的范圍。aOb解： Oa 旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生感生電動勢，E=1/2Br2當(dāng)Oa到最高點時，等效電路如圖甲示：abORR甲Imin =E/2.5R= Br2 /5R當(dāng)Oa與Ob重合時，環(huán)的電阻為0，等效電路如圖乙示：aRbO乙Imax =E/2R= Br2 /4R Br2 /5RI Br2 /4R第4頁，

4、共19頁，2022年，5月20日，22點1分，星期日例3. 如圖示，在一磁感應(yīng)強度 B = 0.5T 的勻強磁場中，垂直于磁場方向水平放置著兩根相距為 h = 0.1m 的平行金屬導(dǎo)軌MN 與PQ，導(dǎo)軌的電阻忽略不計，在兩根導(dǎo)軌的端點N、Q之間連接有一阻值R=0.3 的電阻導(dǎo)軌上跨放著一根長l =0.2m，每米長電阻為 r=2 的金屬棒ab，與導(dǎo)軌正交放置，交點為c、d ，當(dāng)金屬棒以速度 v=4m/s 向左作勻速運動時，試求：1.電阻R中的電流大小和方向2.金屬棒ab 兩端的電勢差。BRQPNM hla d c bv解： 畫出等效電路如圖示，E2EERad bcNQE=1/4Bl v=0.1V

5、 r1 =rh=20.1=0.2 I=2E/(R+r1 )=0.4A方向NQU cd=IR=0.12VU ab= U cd +2E=0.32V第5頁，共19頁，2022年，5月20日，22點1分，星期日A換一個電阻為原來一半的燈泡B把磁感強度B增為原來的2倍換一根質(zhì)量為原來的 倍的金屬棒把導(dǎo)軌間的距離增大為原來的 倍 例4. 如圖示，光滑導(dǎo)軌傾斜放置，其下端連接一個燈泡，勻強磁場垂直于導(dǎo)線所在平面，當(dāng)ab棒下滑到穩(wěn)定狀態(tài)時，小燈泡獲得的功率為P0，除燈泡外，其它電阻不計，要使燈泡的功率變?yōu)?P0，下列措施正確的是 Bab C第6頁，共19頁，2022年，5月20日，22點1分，星期日 練習(xí)1、

6、傾角為30的斜面上，有一導(dǎo)體框架，寬為1m，不計電阻，垂直斜面的勻強磁場磁感應(yīng)強度為0.2T，置于框架上的金屬桿ab，質(zhì)量0.2kg，電阻0.1，如圖所示.不計摩擦，當(dāng)金屬桿ab由靜止下滑時，求：(1)當(dāng)桿的速度達到2m/s時，ab兩端的電壓； (2)回路中的最大電流和功率. 30baL解： (1) 畫出等效電路如圖示Erab不計框架電阻，外電阻為0， Uab=0(2) ab勻速運動時速度最大，感應(yīng)電流和功率最大mgsin30= BImL Im= mgsin30/ BL = 5AP = Im2 r = 2.5 W第7頁，共19頁，2022年，5月20日，22點1分，星期日例5. 如圖示，兩個電

7、阻的阻值分別為R和2R，其余電阻不計，電容器的電容量為C，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向里，金屬棒ab、cd 的長度均為l ，當(dāng)棒ab 以速度v 向左切割磁感應(yīng)線運動時，當(dāng)棒cd 以速度2v 向右切割磁感應(yīng)線運動時，電容 C 的電量為多大？ 哪一個極板帶正電？2vabcdefvCR2RB解：畫出等效電路如圖示：E2R2RCE1fecdE1=Bl v E2=2Bl v電容器C充電后斷路，Uef= - Bl v /3Ucd= E2=2Bl vU C= Uce=7 Bl v /3 Q=C UC=7 CBl v /3右板帶正電第8頁，共19頁，2022年，5月20日，22點1分，星期日例6如

8、圖所示，勻強磁場B=0.1T，金屬棒AB長0.4m，與框架寬度相同，R=1/3 ，框架電阻不計，電阻R 1= 2 ， R2=1 ，當(dāng)金屬棒以 5ms 的速度勻速向右運動時，求：(1)流過金屬棒的感應(yīng)電流多大？(2)若圖中電容器C為0.3F，則充電量多少？vR1ABR2C解：畫出等效電路如圖示：R1ABR2CEE=BLv=0.10.45=0.2VR并=2/3 I=E /（R并+R）=0.2AUR2 =IR并=0.22/3=4/30 VQ=C UR2 =0.310-6 4/30 =4 10-8 C第9頁，共19頁，2022年，5月20日，22點1分，星期日電磁感應(yīng)中的動力學(xué)與能量專題2、本章內(nèi)容與

9、力學(xué)聯(lián)系較為廣泛，基本上也利用以上三條途徑分析處理.包括平衡問題、勻變速問題、圓周運動、動態(tài)分析、功和能及系統(tǒng)問題.尤其是本章內(nèi)容是電磁感應(yīng)，而從能量方面來看，以其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的過程來解決問題比較容易.1、解決力學(xué)問題的途徑是三條： 牛頓定律及運動學(xué)規(guī)律；動量關(guān)系；能量關(guān)系. 從動力學(xué)、能量方面著手處理問題的大體思路：對于單一物體適用牛頓定律、動量定理、動能定理、能的轉(zhuǎn)化和守恒；對于系統(tǒng)來說適用的有動量守恒、機械能守恒、功能關(guān)系等.第10頁，共19頁，2022年，5月20日，22點1分，星期日 1.如圖12-6-1所示，AB、CD是兩根足夠長的固定平行金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌間的距離為l，導(dǎo)軌

10、平面與水平面的夾角是，在整個導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面斜向上方的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，在導(dǎo)軌的A、C端連接一個阻值為R的電阻.一根垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒ab，質(zhì)量為m，從靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，求ab棒的最大速度.(已知動摩擦因數(shù)為，導(dǎo)體和金屬棒的電阻不計)第11頁，共19頁，2022年，5月20日，22點1分，星期日 2.電阻為R的矩形導(dǎo)線框abcd，邊長ab=1，ad=h，質(zhì)量為m，自某一高度自由落下，通過一勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，磁場區(qū)域的寬度為h，如圖所示，若線框恰好以恒定速度通過磁場，線框內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)能是多少？第12頁，共19頁，2022年，5月20日，22點1分，星期日3.

11、兩個小車A和B置于光滑水平面同一直線上，且相距一段距離.在A上固定有閉合的螺線管，車B上固定有一條形磁鐵，且條形磁鐵的軸線與螺線管在同一直線上，如圖所示.車A的總質(zhì)量為M1=1.0kg,車B的總質(zhì)量M2=2.0kg，若車A以v0=6m/s的速度向原來靜止的車B運動，求螺線管內(nèi)因電磁感應(yīng)產(chǎn)生的熱量有多少焦?第13頁，共19頁，2022年，5月20日，22點1分，星期日5.如圖所示，導(dǎo)線MN可無摩擦地沿豎直的長直導(dǎo)軌滑動，且與導(dǎo)軌接觸良好導(dǎo)軌位于水平方向的勻強磁場中，回路電阻是R，將MN由靜止開始釋放后的一段時間內(nèi)，MN運動的加速度可能是 ( ) A.保持不變 B.逐漸減少 C.逐漸增大 D.先增

12、大后減小B第14頁，共19頁，2022年，5月20日，22點1分，星期日【例2】如圖12-6-7中圖甲所示，一對平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距l(xiāng)=0.2m，電阻R=1.0；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，整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強電場中，磁場方向垂直軌道面向下.現(xiàn)有一外力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運動，測得力F與時間t的關(guān)系如圖乙所示，求桿的質(zhì)量m和加速度a?第15頁，共19頁，2022年，5月20日，22點1分，星期日【例4】如所示，abcd是一閉合的小金屬線框，用一根絕緣的細(xì)桿掛在固定點O，使金屬線框在豎直平面內(nèi)來回擺動的過程

13、穿過水平方向的勻強磁場區(qū)域，磁感線方向跟線框平面垂直，若懸點摩擦和空氣阻力不計，則(AC) A.線框進入或離開磁場區(qū)域時，都產(chǎn)生感應(yīng)電流，而且電流的方向相反B.線框進入磁場區(qū)域后，越靠近OO線時速度越大，因而產(chǎn)生的感應(yīng)電流也越大C.線框開始擺動后，擺角會越來越小，擺角小到某一值后將不再減小 D.線框擺動過程中，機械能完全轉(zhuǎn)化為線框電路中的電能第16頁，共19頁，2022年，5月20日，22點1分，星期日例如圖所示，質(zhì)量為m的金屬棒ad自斜雙軌高為h處自由滑下后光滑地進入水平雙軌，水平雙軌的范圍內(nèi)有磁場，磁場方向豎直向上，且擱著另一質(zhì)量為m的金屬棒cd，若金屬棒光滑，雙軌很長，兩金屬棒不可能相碰

14、，問：（1）兩金屬棒最終運動狀態(tài)如何？（2）產(chǎn)生了多少電能？ 第17頁，共19頁，2022年，5月20日，22點1分，星期日例4、如圖所示，足夠長的U形導(dǎo)體框架的寬度L=0.5 m，電阻忽略不計，其所在平面與水平面成=37角，磁感應(yīng)強度B=0.8 T的勻強磁場方向垂直于導(dǎo)體框平面，一根質(zhì)量為m=0.2 kg、有效電阻R=2 的導(dǎo)體棒MN垂直跨放在U形架上，該導(dǎo)體棒與框架間的動摩擦因數(shù)=0.5,導(dǎo)體棒由靜止開始沿框架下滑到剛好開始勻速運動時，通過導(dǎo)體橫截面積的電荷量共Q=2 C.求：（1）導(dǎo)體棒做勻速運動時的速度；（2）導(dǎo)體棒從開始下滑到剛開始勻速運動時整個回路產(chǎn)生的焦耳熱為多少？（sin37=0.6,cos37=0.8,g=10 m/s2