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文档简介
电磁感应的典型练习“等效法”处理电磁感应问题例1同一水平面上的光滑平行导轨p和q相隔l=1m，导轨的左端与电路相连，如图所示。水平放置的两个平行板电容器的两个板m和n之间的距离d为10 mm，恒定电阻R1=R2=12，R3=2，金属条ab的电阻R3=2，并且不包括其他电阻。磁感应强度B=0.5T的均匀磁场垂直穿过导轨平面。当金属条ab以均匀的速度沿导轨向右移动时，它悬浮在电容器的两个极板之间，质量m=110-14千克，电荷q=-110-14C。粒子只是静止的。已知g=10m/s2，在整个运动过程中，金属杆与导轨很好地接触，并且运动速度保持恒定。试着找出：(1)均匀磁场的方向；(2)2)ab两端的电压；(3)金属棒ab移动的速度。解题指南要解决这个问题，我们应该着重注意以下两点：(1)以粒子的力为突破点来确定电场的大小和方向。(2)确定“等效电源”，画出等效电路，结合闭合电路的欧姆定律进行分析计算。自治解 (1)粒子由于重力和电场力而静止，而电场力由于重力向下而垂直向上。因此，M板带正电。ab棒切断右边的磁感应线，产生感应电动势。ab棒相当于电源，它的A端是电源的正极。等效电路如图所示：从右手定则判断，均匀磁场的方向是垂直向下的。(2)当粒子由于重力和电场力而静止时，有mg=Eq。因此，R3两端的电压等于电容器两端的电压。根据欧姆定律，通过R3的电流ab棒两端的电压是(3)根据法拉第电磁感应定律感应电动势E=Blv，根据闭路欧姆定律E=Uab Ir=0.5V。同时回答为：(1)垂直向下(2)0.4V(3)1m/s，总结与推广用“等效方法”解决问题应注意的问题“等效方法”是一种从事物间等效效应的角度研究问题的科学思维方式。运用等效方法，在物理意义和效果相同的前提下，将实际复杂的物理现象和过程转化为理想、简单、等效的物理现象和过程。用等效方法处理问题时，应注意以下两点：(1)等效前后的物理现象和物理过程应遵循相同的物理规律。(2)等值方法的本质是“等值”。有三种常见的等效方法：模型等效、过程等效和功能等效。4.在水平桌面上，圆形金属框架置于均匀磁场B1中，金属丝框架的平面垂直于磁场，圆形金属框架与水平平行的金属导轨连接，导体棒ab置于导轨上，导体棒与导轨接触良好，导体棒处于另一个均匀磁场B2中， 磁场的磁感应强度是恒定的，方向垂直于导轨平面并向下，如图a所示。磁感应强度B1随时间t的变化关系如图b所示，磁场在0 1.0s的方向垂直于线框平面并向下。 如果导体棒始终保持静止，并且右侧设置为静摩擦力的正方向，则导体棒上摩擦力Ff随时间变化的图像为()，分析d0 1s。根据伦茨定律，棒中的电流是从B到a。由于磁场的均匀变化，感应电动势是恒定的，感应电流的大小是恒定的。根据左手定律，杆上的安培力是左边的，大小是常数，所以摩擦
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