第3节电磁感应定律的应用

专题八电磁感应,授课教师：景爱兵,学习目标,1、掌握楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用2、会解决电磁感应图象问题3、会解决电磁感应中的电路问题4、综合应用动力学观点和能量观点分析电磁感应过程,电磁感应的两大规律,感应电流方向判断,法拉第电磁感应定律,右手定则,楞次定律,导体棒切割模型,(阻碍）,原磁通量的变化,增反减同,来拒去留,导体相对运动,线圈面积变化,增缩减扩,原电流的变化（自感现象）,增反减同,杆平动切割,杆转动切割,线框转动切割,知识网络,知识网络,电磁感应的两个问题,电荷量的计算,焦耳热的计算,焦耳定律,克服安培力做功,能量守恒定律,常见动力学模型单杆模型,加速度减小的减速运动,加速度减小的加速运动,加速度减小的加速速运动,加速度减小的加速运动,常见动力学模型双杆模型,稳定时：,稳定时：,高考题型2电磁感应电路问题,高考题型3电磁感应动力学问题,高考题型1电磁感应图象问题,内容索引,高考题型4电磁感应能量问题,高考题型1电磁感应图像问题,1.(多选)如图所示，x轴上方第一象限和第二象限分别有垂直纸面向里和垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度大小相同，现有圆形线框OMN，t=0时刻开始绕O点逆时针匀速转动，若规定线框中感应电流顺时针方向为正方向，则感应电流及ON边所受安培力大小F随时间t的变化示意图中正确的是(),技巧点拨,电磁感应图象问题的分析要注意以下三个方面：（1）.注意初始时刻的特征，如初始时刻感应电流是否为零，感应电流的方向如何.（2）.注意看电磁感应发生的过程分为几个阶段，这几个阶段是否和图象变化相对应.（3）.注意观察图象的变化趋势，看图象斜率的大小、图象的曲直是否和物理过程对应.,电磁感应图象问题类选择题的解法,排除法：定性分析电磁感应过程中物理量的变化趋势（是增还是减）、变化快慢（是均匀变化还是非均匀变化），特别是物理量的正负，排除错误选项,函数法：根据题给条件定量写出两个物理量间的函数关系，然后根据函数关系对图像分析判断,高考题型2电磁感应的电路问题,2（多选）如图，水平放置的粗糙U形框架上接一个阻值为R0的电阻，放在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，一个半径为L、质量为m的半圆形硬导体AC在水平向右的恒定拉力F作用下，由静止开始运动d后速度达到v,半圆形导体电阻为r,其余电阻不计。下列说法正确的是（）A.A点的电势高于C点的电势B此时AC两端的电压为C此过程电路中产生的电热为D此过程中通过R0的电荷量为,技巧点拨,解答电磁感应中电路问题的三个步骤1.确定电源：用En或EBlv求感应电动势的大小，用右手定则或楞次定律判断感应电流的方向.2.分析电路结构：分析内、外电路，以及外电路的串、并联关系，画出等效电路图.3.利用电路规律求解：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.,高考题型2电磁感应的电路问题,高考题型3电磁感应的动力学问题,3.如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一水平绝缘桌面桌面上放置了间距为L的足够长的两平行光滑导轨，导轨左侧连一阻值为R的电阻，轨道电阻不计。与两轨道垂直的质量为M、电阻为r的导体杆开始时静止放在轨道上，现通过与轨道平行的轻绳经过一光滑的定滑轮与一质量为m的物块相连，导体杆在物块重力作用下开始运动，导体杆的速度达到最大时为vm，运动中杆始终垂直于轨道，则下列说法正确的是（）,A导体杆做的是匀变速直线运动，运动过程中流过电阻R的电流方向是cbB导体杆获得的最大速度为C当物块的速度为时，导体杆的加速度为D导体杆开始运动时加速度最大，且为,高考题型3电磁感应动力学问题,技巧点拨,力学对象,受力分析,过程分析,a=0时，速度达到最大值,高考题型4电磁感应的能量问题,4（单选)如图CD、EF是两条水平放置的电阻不计的平行金属导轨，导轨间距为L，在水平导轨的左侧存在磁感应强度方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场区域的长度为d，如图所示。导轨的右端接有一电阻R，左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接。将一阻值也为R的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放，导体棒最终恰好停在磁场的右边界处。已知导体棒与导轨接触良好，动摩擦因数为，则下列正确的是()A电阻R的最大电流为B流过电阻R的电荷量为C整个电路产生的焦耳热为D电阻R中产生的焦耳热为,5、如图所示，金属杆a从离地h高处由静止开始沿光滑平行的弧形轨道下滑，轨道的水平部分有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B，水平轨道上原来放有一金属杆b，已知a杆的质量为m,且与杆b的质量之比为mamb=34，水平轨道足够长，求：(1)a和b的最终速度分别是多大?(2)整个过程中回路释放的电能是多少?,技巧点拨,高考题型4电磁感应能量问题,焦耳热的计算方法,焦耳定律,克服安培力做功,能量守恒定律,1、安培力做功是电能与其他形式的能转化的量度，安培力做多少正功，就有多少电能转化为其他形式的能；安培力做多少负功，就有多少其他形式的能转