第五节电磁感应规律的应用

第五节电磁感应规律的应用内容摘要：

BL v4 R (2 )3 BL v4 ( 3 )BL v4 ►变式训练 2． 如图所示 ， MN、 PQ是间距为 L的平行金属导轨 ， 置于磁感强度为B， 方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中 ， M、 P间接有一阻值为 R的电阻 ． 一根与导轨接触良好 、有效阻值也为 R的金属导线 ab垂直导轨放置 ， 并在水平外力 F的作用下以速度 v向右匀速运动 ， 则 (不计导轨电阻 )(C) A． 通过电阻 R的电流方向为 P→ R→ M B． a、 b两点间的电压为 BLv C． a端电势比 b端高 D． 外力 F做的功等于电阻 R上产生的焦耳热 解析： 根据右手定则 (或楞次定律 )可知回路中的电流方向为逆时针的 ， 故 A错误；感应电动势为： E＝ BLv， 电阻 R两端的电压为路 端电压为： U ＝ER ＋ rR ＝BL v RR ＋ r， 故 B 错误；金属导线 ab 相 当于电源 ， 电流方向是 b 到 a ， 所以可以认为 a 是电源正极 ， b 是电源的负极 ， 所以 a 端电势比 b 端高 ， 故 C 正确；根据 功 能关系知道外 力 F 做的功等于外界消耗的能量 ， 根据能量 守 恒 得外界消耗的能量转化成整个电路产生的焦耳热．金属 导线 ab 也有电阻也产生焦耳热 ， 故 D 错误． 题型三 电磁感应中的图象问题 1． 题型特点 ． 一般可把图象问题分为三类： (1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象； (2)由给定的有关图象分析电磁感应过程 ， 求解相应的物理量； (3)根据图象定量计算 ． 2． 解题关键 ． 弄清初始条件 ， 正负方向的对应 ， 明确斜率的含义 ， 变化范围 ， 所研究物理量的函数表达式 ，进 、 出磁场的转折点是解决问题的关键 ． 三个相似关系及其各自的物理意义： 3． 解决图象问题的一般步骤 ． (1)明确图象的种类 ， 即是 Bt图象还是 Φt图象 ，或者是 Et图象 、 It图象等； (2)分析电磁感应的具体过程； (3)用右手定则或楞次定律确定方向对应关系； (4)结合法拉第电磁感应定律 、 欧姆定律 、 牛顿运动定律等规律写出函数关系式； (5)根据函数关系式 ， 进行数学分析 ， 如分析斜率的变化 、 截距等 ． (6)画出图象或判断图象 ． 例 3 一矩形线圈位于一随时间 t变化的匀强磁场内 ， 磁场方向垂直线圈所在的平面 (纸面 )向里 ， 如下图所示 ． 以 I表示线圈中的感应电流 ， 以图中的线圈上所示方向的电流为正 ， 则下图中的 It图象正确的是 ( ) 解析： 由图象可知 ， 在 0 ～ 1 s 的时间内 ， 磁感应强度 均匀增大 ， 那么感应电流的方向为逆时针方向 ， 与图示 电流方向相反 ， 为负值 ， 排除 B 、 C 选项． 根据法拉第 电 磁感应定律 ，其大小 E ＝Δ ΦΔ t， 在 2 ～ 3 s 和 4 ～ 5 s 内 ， 磁感应强度不变 ， 磁通量不变 ， 无感应电流生成 ， D 选项错误 ， 所以 A 选项正确． 答案： A ►变式训练 3． 如右图 ， 一载流长直导线和一矩形线框固定在同一平面内 ， 线框在长直导线右侧 ，且其长边与长直导线平行 ． 已知在 t＝ 0到 t＝ t1的时间间隔内 ， 直导线中电流 i发生某种变化 ， 而线框中的感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左 、 后水平向右 ． 设电流 i正方向与图中箭头所示方向相同 ， 则 i随时间 t变化的图线可能是 (A) 解析： 要求框中感应电流顺时针 ， 根据楞次定律 ，可知框内磁场要么向里减弱 (载流直导线中电流正向减小 )， 要么向外增强 (载流直导线中电流负向增大 )． 线框受安培力向左时 ， 载流直导线电流一定在减小；线框受安培力向右时 ， 载流直导线中电流一定在增大 ． 故答案选 A. 题型四 电磁感应中的能量分析 1．。