2019_2020学年高中物理全册模块要点回眸第6点电磁感应中的电路问题学案粤教版.docx

第6点电磁感应中的电路问题1对电源的理解在电磁感应现象中，产生感应电动势的那部分导体就是电源如：切割磁感线的导体棒、内有磁通量变化的线圈等这种电源将其他形式的能转化为电能判断感应电流和感应电动势的方向，都是利用“相当于电源”的部分根据右手定则或楞次定律判定的实际问题中应注意外电路电流由高电势流向低电势，而内电路则相反2对电路的理解内电路是切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈，外电路由电阻、电容器等电学元件组成在闭合电路中，“相当于电源”的导体两端的电压与真实的电源两端的电压一样，等于路端电压，而不等于感应电动势3解决电磁感应中的电路问题三步曲(1)确定电源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，利用En或EBLv求感应电动势的大小，利用右手定则或楞次定律判断感应电流方向(2)分析电路结构(内、外电路及外电路的串、并联关系)，画出等效电路图(3)利用电路规律求解主要应用闭合电路欧姆定律及串、并联电路的基本性质等列方程求解对点例题半径为a的圆形区域内有匀强磁场，磁感应强度为B0.2T，磁场方向垂直纸面向里，半径为b的金属圆环与磁场同心地放置，磁场与环面垂直，其中a0.4m，b0.6m，金属环上分别接有灯L1、L2，两灯的电阻均为R2，一金属棒MN与金属环接触良好，棒与环的电阻均忽略不计图1(1)若棒以v5m/s的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径OO的瞬时(如图1所示)，MN中的电动势和流过灯L1的电流(2)撤去中间的金属棒MN，将右面的半圆环OL2O以OO为轴向上翻转90，若此时磁场随时间均匀变化，其变化率为T/s，求L1的功率解题指导审题时注意分析：棒滑过圆环直径OO的瞬时，导体棒的有效切割长度是多大？感应电动势如何计算？电路结构是怎样的？将右面的半圆环翻转90后，产生感应电动势的有效面积是多大？感应电动势如何计算？电路结构是怎样的？(1)棒滑过圆环直径OO的瞬时，MN中的电动势E12Bav0.8 V等效电路如图甲所示，流过灯L1的电流I10.4 A.(2)撤去中间的金属棒MN，将右面的半圆环OL2O以OO为轴向上翻转90，半圆环OL1O中产生感应电动势，相当于电源，灯L2为外电路，等效电路如图乙所示，感应电动势E20.32 VL1的功率P1()21.28102 W.答案(1)0.8V0.4A(2)1.28102W如图2甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ被固定在水平面上，导轨间距l0.6m，两导轨的左端用导线连接电阻R1及理想电压表V，电阻为r2的金属棒垂直于导轨静止在AB处；右端用导线连接电阻R2，已知R12，R21，导轨及导线电阻均不计在矩形区域CDFE内有竖直向上的磁场，CE0.2m，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示开始时电压表有示数，当电压表示数变为零后，对金属棒施加一水平向右的恒力F，使金属棒刚进入磁场区域时电压表的示数又变为原来的值，金属棒在磁场区域内运动的过程中电压表的示数始终保持不变求：图2(1)t0.1s时电压表的示数；(2)恒力F的大小；(3)从t0时刻到金属棒运动出磁场的过程中整个电路产生的热量答案(1)0.3V(2)0.27N(3)0.09J解析(1)设磁场宽度为dCE，在00.2s的时间内，有Eld0.6V此时，R1与金属棒并联后再与R2串联RR并R2112UR并0.3V.(2)金属棒进入磁场后，R1与R2并联后再与r串联，有I0.45AF安BIl1.00.450.6N0.27N由于金属棒进入磁场后电压表的示数始终不变，所以金属棒做匀速运动，有FF安F0.27N.(3)在00.2s的