20xx人教版高中物理选修3-24-5电磁感应现象的两类情况

20xx人教版高中物理选修3-24-5电磁感应现象的两类情况内容摘要：

： (1)4 Ba v3 R ，方向由 N → M (2)23 Ba v (3)8 B 2 a 2 v 23 R 解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法： 2 － 1 ： 如图所示，半径为R 的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中，磁感应强度为 B ，方向垂直于纸面向里，一根长度略大于导轨直径的导体棒 MN 以速率 v 在圆导轨上从左端滑到右端，电路中的定值电阻为 r ，其余电阻不计，导体棒与圆形导轨接触良好．求： (1) 在滑动过程中通过电阻 r 的电流的平均值； (2) MN 从左端到右端的整个过程中，通过 r 的电荷量； (3) MN 通过圆导轨中心时通过 r 的电流． 解析： (1) 计算平均电流，应该用法拉第电磁感应定律，先求出平均感 应电动势．整个过程磁通量的变化为 Δ Φ ＝ BS ＝B π R2，所用的时间 Δ t ＝2 Rv，代入得 E ＝Δ ΦΔ t＝B π R22 Rv ＝B π R v2 通过 r 的平均电流 I ＝Er＝B π B v2 r (2) 通过 r 的电荷量 q ＝ I Δ t ＝B π R v2 r2 Rv＝B π R2r (3) MN 经过圆轨中心 O 时，感应电动势 E ＝ Bl v ＝ 2 BR v 通过 r 的电流 I ＝Er＝2 RB vr 答案： (1)B π R v2 r (2)B π R2r (3)2 RB vr 电磁感应中的能量问题 1 ． 能量转化 2 ． 求解电磁感应现象中能量守恒问题的一般思路： (1) 分析回路，分清电 源和外电路． 在电磁感应现象中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路就相当于电源，其余部分相当于外电路． (2) 分析清楚有哪些力做功，明确有哪些形式的能量发生了转化．如： 做功情况 能量变化特点 滑动摩擦力做功 有内能产生 重力做正功 重力势能必然减少，且 WG＝－ Δ Ep 克服重力做功 重力势能必然增加，且 WG＝－ Δ Ep 克服安培力做功 必然有其他形式的能转化为电能，并且克服安培力做多少功，就产生多少电能 安培力做正功 电能转化为其他形式的能，安培力做多少功就有多少电能转化为其他形式的能 (3) 根据能量守恒列方程求解． 3 ． 求解焦耳热 Q 的几种方法 如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距 l ＝ m ，左端接有阻值 R ＝ Ω 的电阻．一质量 m ＝ kg 、电阻 r ＝ Ω 的金属棒 MN 放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度 B ＝ T ．棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以 a ＝ 2 m / s2的加速度做匀加速运 动，当棒的位移 x ＝ 9 m 时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比 Q1∶ Q2＝ 2 ∶ 1. 导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求： (1) 棒在匀加速运动过程中，通过电阻 R 的电荷量 q ； (2) 撤去外力后回路中产生的焦耳热 Q2； (3) 外力做的功 WF. 思路导图： 解析： (1) 设棒匀加速运动的时间为 Δ t ，回路的磁通量变化量为。