吉林省长市第五中学高三物理 电磁感应3课件.ppt

电磁感应 高三年级第一轮复习 电磁感应 解答 a f两种运动 穿过线框的磁通都不变 线框中没有感应电流 b c d e四种运动 穿过线框的磁通都会发生变化 线框中有感应电流 例4 如图所示 金属杆mn和pq间距为d mp间有电阻r 竖直放置在垂直于纸面向里的匀强磁场中 磁感应强度为b 另有一根金属棒ab 长为2d a端与pq始终接触 固定不动 触棒紧靠mn滑倒 此过程中通过r的电量为多少 其它电阻不计 例5 如图所示 长l的金属导线上端悬挂于c点 下悬一小球a 在竖直向下的匀强磁场中作圆锥摆运动 圆锥的半顶角为 摆球的角速度为 磁感强度为b 试求金属导线中产生的感应电动势 分析 金属导体做圆锥摆运动过程中 切割磁感线 因此产生感应电动势 解答 方法一 金属导体转一周所切割的磁感线与圆锥底半径转动一周所切割的磁感线相同 所以金属导线切割磁感线的有效长度 例6 在磁感强度b 0 4t的匀强磁场中放一个半径r0 50cm的圆形导轨 上面搁有互相垂直的两根导体棒 一起以角速度 103s 1逆时针向匀速转动 圆导轨边缘和两棒中央通过电刷与外电路连接 若每根导体棒的有效电阻r 0 4 外接电阻r 3 9 l 每半根导体棒产生的感应电动势 2 当电键s接通和断开时两电表示数 假定rv ra o 分析 棒旋转时 切割磁感线 产生感应电动势 每半根棒相当一个电源 两根棒相当于四个电动势和内阻相同的电池并联 由于导体棒转动时 棒上各处切割磁感线的速度随它离开转轴的距离正比地增大 因此可用半根棒的中点速度代替半根棒的平均切割速度 认清这两点后 就可按稳恒电贩椒 蠼狻 接下页 例1 如图1所示 两根平行长直导线mn和pq中通以大小 方向都相同的电流 导线框abcd和两导线在同一平面内 线框沿着与导线垂直的方向自左向右在两导线间匀速移动时 线框中的感应电流的方向是 a 沿adcba方向不变b 沿abcda方向不变c 由adcba变成abcdad 由abcda变成adcba 分析 mn和pq之间是一个叠加磁场 以中线oo 为界 右侧磁场方向向纸里 越靠近pq越强 左侧磁场方向向纸外 越靠近mn越强 本题属于线框在非均匀磁场中运动的问题 对线框在非均匀磁场中切割感线很明显的问题 用右手定则时有一点要注意 即应该以磁场强处的切割情况作为判断依据 在本题中 当线框在oo 右方时 bc边处磁场强 要以bc边切割来判别 则感应电流方向为adcba 线框在oo 左方时 ad边处磁场强 要改用ab边切割来判断 则感应电流方向仍为adcba 解答 选项a正确 a 例2 如图所示 通有稳恒电流的螺线管竖直放置 铜环r沿螺线管的轴线加速下落 在下落过程中 环面始终保持水平 铜环先后经过轴线上1 2 3位置时的加速度分别为a1 a2 a3 位置2处于螺线管的中心 位置1 3与位置2等距离 则 a a1 a2 gb a3 a1 gc a1 a3 a2d a3 a1 a2 分析 铜环下落过程中经位置1附近时 穿过铜环的磁通由小变大 铜环中感应电流的磁场阻碍穿过铜环的磁通变大 即阻碍铜环下落 故a1v2 v1 因此在位置1与3附近使环中发生同样大小的磁通变化所需的时间间隔 t1 t3 可见在位置3附近 穿过铜环的磁通变化率大 环中产生的感应电动势和感应电流也大 铜环与线圈间的相互作用 相吸 也强 所以位置3的加速度比位置1的小 即a3 a1 解答 a b d abd 例3 m和n是绕在一个环形铁芯上的两个线圈 绕法和线路如图所示 现将电键s从a处断开 然后合向b处 在此过程中 通过电阻r2的电流方向是 a 先由c流向d 后又由c流向db 先由c流向d 后由d流向cc 先由d流向c 后又由d流向cd 先由d流向c 后由c流向d 分析 由于n回路中的电流断通 引起了环形铁芯中磁场的变化 使得线圈m中磁通量发生变化 只有当线圈m中的磁通量发生变化时 产生感应电流 也可能在电阻r2中通过 因此判断m线圈中原磁场的方向和磁通量的变化 才是解决此题的关键所在 解答 当电键s从a处断开 这时铁芯中 顺时针方向的磁场消失 穿过线圈m中的磁通量减少 根据楞次定律 线圈m中感应电流方向为mcdm 当电键s合向b处时 铁芯中又产生了逆时针方向的磁场穿过线圈m中的磁通量增加 根据楞次定律 线圈m中感应电流方向仍为mcdm 所以选项a正确 说明 应用楞次定律时 首先应该明确研究哪一个闭合回路中的电流方向 那么分析该回路中的磁场方向和磁通量的变化才是判定感应电流方向的依据 应用对象含混是容易犯的一个错误 a 例4 4根同样光滑的细铝杆a b c d放在同一水平桌面上 其中a c固定 b d静止地放在a c杆上 接触良好 o点为回路中心 如图 当条形磁铁一端从o点正上方向下插向回路时b d两杆将 一分钟练习 a 保持不动b 分别远离o点c 分别向o点靠近d 因不知磁极极性故无法判定 a 例5 如图 用细弹簧构成一闭合电路 中央放有一条形磁铁 当弹簧收缩时 穿过电路的磁通量 和电路中感应电流方向 从n极向s极看时 正确的是 a 减小 感应电流顺时针向b 减小 感应电流逆时针向c 增大 感应电流顺时针向d 增大 感应电流逆时针向 c 例6 一均匀的扁平条形磁铁与一圆形线圈同在一平面内圆心o重合 为了在磁铁开始运动时在线圈中得到一方向如图所示的感应电流i 磁铁的运动方式应为 a n极向纸内 s极向纸外 使磁铁绕o点转动b n极向纸外 s极向纸内 使磁铁绕o点转动c 使磁铁沿垂直于线圈平面的方向向纸外做平动d 使磁铁沿垂直干线圈平面的方向向纸内做平动e 使磁铁在线圈平面内绕o点沿顺时针方向转动f 使磁铁在线圈平面内绕o点沿逆时针