电磁感应与楞次定律综合应用

关于电磁感应与楞次定律综合应用第一页，共二十三页，2022年，8月28日利用磁场产生电流的现象问题1：什么叫电磁感应现象？问题2：产生感应电流的条件是什么？闭合回路磁通量变化问题3：产生感应电动势的条件是什么？回路磁通量变化问题4：磁通量、磁通量的改变量、磁通量变化的三种情况？Φ、ΔΦ与匝数无关第二页，共二十三页，2022年，8月28日练习1.如图所示，有一正方形闭合线圈，在足够大的匀强磁场中运动，其中能产生感应电流的是()D第三页，共二十三页，2022年，8月28日问题5：法拉第电磁感应定律感生电动势：动生电动势：问题6：一段时间通过导体横截面的电荷量问题7：导体切割产生的电动势问题8：导体旋转切割产生的电动势平均电动势瞬时电动势第四页，共二十三页，2022年，8月28日单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示（正弦图象一部分），则（）A.线圈中0时刻感应电动势为0B.线圈中0时刻感应电动势最大C.线圈中D时刻感应电动势为0D.线圈中A时刻感应电动势大于B时刻感应电动势练习2斜率表示Φ的变化率BCD第五页，共二十三页，2022年，8月28日如图所示，用绝缘导线绕制的闭合线圈，共100匝，线圈总电阻为R=0.5Ω，单匝线圈的面积为30cm2。整个线圈放在垂直线圈平面的匀强磁场中，如果匀强磁场以如图所示变化，求线圈中感应电流的大小。练习3第六页，共二十三页，2022年，8月28日如图,有一匀强磁场B=1.0×10-3T，在垂直磁场的平面内,有一金属棒AO,绕平行于磁场的O轴顺时针转动,已知棒长L=0.20m，角速度ω=20rad/s，求：棒产生的感应电动势有多大？练习4第七页，共二十三页，2022年，8月28日问题9：感应电流的方向右手定则楞次定律只适用于切割部分适用于整个回路ΔφI感

B感

产生阻碍产生楞次定律中“阻碍”的含意：不是相反、不是阻止；可理解为“增反减同”、“增缩减扩”、“来拒去留”、“增离减靠”。“结果”反抗“原因”第八页，共二十三页，2022年，8月28日如图所示,在长直载流导线附近有一个矩形线圈ABCD,线圈与导线始终在同一个平面内.线圈在导线的右侧平移时,其中产生了A→B→C→D→A方向的电流.请判断，线圈在向哪个方向移动?分析：研究对象——矩形线圈

由线圈中感应电流的方向，据右手螺旋定则可以判断感应电流磁场方向：楞次定律——原磁通量变化:线圈是向左移动的！练习5原磁场的方向：向里向外增大“增反减同”第九页，共二十三页，2022年，8月28日如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路.当一条形磁铁从高处下落接近回路时，则

A.P、Q将相互靠拢

B.P、Q将彼此远离

C.磁铁的加速度为g

D.磁铁的加速度小于g

练习6“来拒去留”“增缩减扩”第十页，共二十三页，2022年，8月28日练习7：如图所示是某电磁冲击钻的原理图，若突然发现钻头M向右运动，则可能是（）A.开关S闭合瞬间B.开关S由闭合到断开的瞬间C.开关S已经是闭合的，滑动变阻器滑片P向左迅速滑动D.开关S已经是闭合的，滑动变阻器滑片P向右迅速滑动“增离减靠”AC第十一页，共二十三页，2022年，8月28日二、电磁感应与楞次定律综合应用1、电磁感应中的电路问题2、电磁感应中的图像问题3、电磁感应中的动力学问题4、电磁感应中的能量问题第十二页，共二十三页，2022年，8月28日1、电磁感应中的电路问题电磁感应现象中的电路问题(1)明确哪部分导体或电路产生感应电动势，该导体或电路就是电源，其他部分是外电路．(2)用法拉第电磁感应定律确定感应电动势的大小,用楞次定律或右手定则确定感应电流的方向。(3)画等效电路图．分清内外电路，画出等效电路图是解决此类问题的关键．(4)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点、电功率、电热等公式联立求解．第十三页，共二十三页，2022年，8月28日练习1、如图，两个相连的金属圆环，粗金属圆环的电阻为细金属圆环电阻的一半。磁场垂直穿过粗金属环所在的区域，当磁感应随时间均匀变化时，在粗环里产生的感应电动势为E，则ab两点间的电势差为（）A．E/2B．E/3C．2E/3D．E第十四页，共二十三页，2022年，8月28日《步》p19练习2自我检测区第三题第十五页，共二十三页，2022年，8月28日2、电磁感应中的图像问题Φ-t图像B-t图像S-t图像v-t图像E-t图像I-t图像法拉第电磁感应定律闭合电路欧姆定律F安=BILF安-t图像练习2《步》p19例3、例4U-t图像部分电路欧姆定律第十六页，共二十三页，2022年，8月28日3、电磁感应中的动力学问题--“杆+导轨模型”（1）竖直导轨XXXXXXRm,r,L杆由静止释放，分析杆的：①受力；②运动过程；③能量转化XXXXXX杆运动到某一时刻闭合开关，分析杆的：①受力；②运动过程；③能量转化Rm,r,L第十七页，共二十三页，2022年，8月28日（2）水平导轨Rm,r,L杆在恒力作用下由静止开始向右运动，分析杆的：①受力；②运动过程；③能量转化F恒力BBRm,r,LF恒力某一时刻闭合开关，分析杆的：①受力；②运动过程；③能量转化第十八页，共二十三页，2022年，8月28日例1：如图甲所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L.M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦.（1）由b向a方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；（2）在加速下滑过程，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；（3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度的最大值。（3）倾斜导轨第十九页，共二十三页，2022年，8月28日第二十页，共二十三页，2022年，8月28日思考：若已知ab与导轨间的动摩擦因数μ，则最大速度又为多少？第二十一页，共二十三页，2022年，8月28日练习1：如图所示，两根平滑的平行金属导轨与水平面成θ角放置。导轨间距为L，导轨上端接有阻值为R的电阻，导轨电阻不计，整个电阻处在竖直向上，磁感应强度为B的匀强磁场中，把一