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文档简介
第二单元电磁感应规律的应用第3课电磁感应与电路的综合 第十章电磁感应 1 电磁感应中电路问题的几点说明 1 导体切割磁感线产生感应电动势时该导体等效为电源 而导体两端就是路端 这两端之外就是外电路 2 若某条导线围成的面内磁通量发生变化而产生感应电动势 则这条导线等效为电源 而导线两端之外就是外电路 3 切割磁感线的导体两端的电压是指电源的外电压 与切割磁感线的导体相连的电压表 测得的是电源的外电压 对 2 也一样 2 电磁感应中的图象问题 1 图象类型 2 分析方法 对图象的分析 应做到 四明确一理解 明确图象所描述的物理意义 明确各种正 负号的含义 明确斜率的含义 明确图象和电磁感应过程之间的对应关系 理解三个相似关系及其各自的物理意义 研究电磁感应与电路的综合问题 例1 如图所示 pn与qm两平行金属导轨相距1m 电阻不计 两端分别接有电阻r1和r2 且r1 6 ab导体的电阻为2 在导轨上可无摩擦地滑动 垂直穿过导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为1t 现ab以恒定速度v 3m s匀速向右移动 这时ab杆上消耗的电功率与r1 r2消耗的电功率之和相等 求 1 r2的阻值 2 r1与r2消耗的电功率分别为多少 3 拉ab杆的水平向右的外力f为多大 方法点窍解决电磁感应电路问题的关键是借鉴或利用原来的物理模型 即把 电磁感应电路问题等效转换成稳恒直流电路 把产生感应电动势的那部分等效为内电路 其余部分相当于外电路 画出等效电路图 利用闭合电路欧姆定律 串并联电路的性质 电功率等公式联立求解 研究电磁感应与图象的综合问题 例2 2013 中山模拟 铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置 能产生匀强磁场的磁铁被安装在火车首节车厢下面 如图所示 俯视图 当它经过安放在两铁轨间的线圈时 便会产生一个电信号 通过和线圈相连的电压传感器被控制中心接收 从而确定火车的位置 现一列火车以加速度a驶来 则电压信号关于时间的图象为 解析 火车以加速度a驶来 速度逐渐增大 根据法拉第电磁感应定律 线圈中产生的感应电动势逐渐增大 电压信号逐渐增大 产生电压信号的时间缩短 所以电压信号关于时间的图象为选项d 答案 d 方法点窍分析电磁感应图象问题的一般步骤 1 明确图象的种类 即是bt图象还是 t图象 或者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 画图象或判断图象 电磁感应的图象和电路综合问题 例3 双选 如图甲所示 光滑平行金属导轨mn pq所在平面与水平面成 角 m p两端接一阻值为r的定值电阻 阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置 其他部分电阻不计 整个装置处在磁感应强度为b的匀强磁场中 磁场方向垂直导轨平面向上 t 0时对金属棒施加一平行于导轨的外力f 金属棒由静止开始沿导轨向上运动 通过r的感应电流i随时间t变化的关系如图乙所示 下
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