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1、,名校名师举荐 ,章末总结一、楞次定律的懂得与应用1. 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.感应电流的磁场方向不肯定与原磁场方向相反,只有在磁通量增加时两者才相反,而在磁通量削减时两者是同向的.2. “阻碍”并不是“阻挡”,而是“延缓”,回路中的磁通量变化的趋势不变,只不过变化得慢了 .3. “阻碍”的表现：增反减同、来拒去留等.例 1多项 航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的.电磁驱动原理如图1 所示, 当固定线圈上突然通过直流电流时,线圈端点的金属环被弹射出去.现在固定线圈左侧同一位置, 先后放有分别用横截面积相等的铜和铝导线制成的外形、大小相同的两个闭合环,且铜的电6阻
2、率比铝小 .合上开关 S 的瞬时 图 1A. 从左侧看环中感应电流沿顺时针方向B. 铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力C. 如将铜环放置在线圈右方,环将向左运动D. 电池正负极调换后,金属环不能向左弹射答案AB解析线圈上突然通过直流电流时,使得环中磁通量增加,由安培定就可知,固定线圈中轴线上的磁场向左,就环中感应电流的磁场方向向右,再由安培定就,可知从左侧看环中感应相同,所以电流沿顺时针方向,所以A 正确；由电磁感应定律,可知tE 相同,但铜环的电阻较小,所以电流较大,即受到的安培力较大,所以B 正确；由楞次定律 “ 来拒去留 ” 原理,可知铜环放置在线圈右方时与线圈相互排斥将向右运动,所以
3、C 错误；电池正负极调换后成效相同,所以D 错误 .二、电磁感应中的图象问题对图象的分析,应做到：1明确图象所描述的物理意义； 2明确各种物理量正、负号的含义； 3明确斜率的含义；4明确图象和电磁感应过程之间的对应关系.例 2如图 2 所示,三条平行虚线位于纸面内, 中间虚线两侧有方向垂直于纸面的匀强磁场, 磁感应强度等大反向 .菱形闭合导线框 ABCD 位于纸面内且对角线AC 与虚线垂直, 磁场宽度与对角线 AC 长均为 d,现使线框沿 AC 方向匀速穿过磁场,以逆时针方向为感应电流的正方 向,就从 C 点进入磁场到 A 点离开磁场的过程中,线框中电流i 随时间 t 的变化关系图象可能是 图
4、 2答案D解析导线框 ABCD 在进入左边磁场时, 由楞次定律和安培定就可以判定出感应电流的方向应为正方向,选项 B 、C 错误；当导线框 ABCD 一部分在左磁场区,另一部分在右磁场区时, 回路中的最大电流要加倍,方向与刚进入时的方向相反,选项D 正确,选项 A 错误.电磁感应中图象类挑选题的两个常见解法：(1) 排除法：定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势增大仍是减小 、变化快慢 匀称变化仍是非匀称变化,特殊是物理量的正负,排除错误的选项.(2) 函数法：依据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系,然后由函数关系对图象作出分析和判定,这未必是最简捷的方法,但却是最有效的方法.三
5、、电磁感应中的电路问题求解电磁感应中电路问题的关键是分清晰内电路和外电路. “切割”磁感线的导体和磁通量变化的线圈都相当于“电源”,该部分导体的电阻相当于内电阻,而其余部分的电阻就是外电阻.例 3把总电阻为 2R 的匀称电阻丝焊接成一半径为a 的圆环,水平固定在竖直向下的磁感应强度为 B 的匀强磁场中,如图 3 所示,一长度为 2a、电阻等于 R、粗细匀称的金属棒 MN 放在圆环上,它与圆环始终保持良好的接触,当金属棒以恒定速度v 向右移动经过环心 O 时,求：图 3 1棒上电流的大小和方向及棒两端的电压 U MN； 2在圆环和金属棒上消耗的总热功率 .4Bav答案13R方向由 N M2Bav
6、3v8B2a2 223R解析1 把切割磁感线的金属棒看成一个具有内阻为R、电动势为 E 的电源,两个半圆环看成两个并联电阻,画出等效电路如下列图.等效电源电动势为： E Blv2Bav.外电路的总电阻为： RR1R21外2R1 R2R.棒上电流大小为：I E 2Bav4Bav.R总电流方向从 N 流向 M.13R2R R依据闭合电路欧姆定律知,棒两端的电压为电源路端电压.U MN IR 外2Bav3(2) 圆环和金属棒上消耗的总热功率为：2 2 2PIE 8B a v .3R电磁感应中电路问题的分析方法：1 明确电路结构,分清内、外电路,画出等效电路图.2 依据产生感应电动势的方式运算感应电动
7、势的大小,假如是磁场变化,由E n t 运算；假如是导体切割磁感线,由EBl v 运算 .3 依据楞次定律或右手定就判定感应电流的方向.4 依据电路组成列出相应的方程式.四、电磁感应中的力电综合问题此类问题涉及电路学问、动力学学问和能量观点,综合性很强,解决此类问题要留意以下三点：1. 电路分析1找“电源”：确定出由电磁感应所产生的电源,求出电源的电动势E 和内阻 r. 2电路结构分析弄清串、并联关系,求出相关部分的电流大小,为求安培力做好铺垫.2. 力和运动分析1受力分析：分析讨论对象常为金属杆、导体线圈等的受力情形,特殊留意安培力的方向. 2运动分析：依据力与运动的关系,确定出运动模型,依
8、据模型特点,找到解决途径.3. 功和能量分析(1) 做功分析,找全力所做的功,弄清功的正、负.(2) 能量转化分析,弄清哪些能量增加,哪些能量减小,依据功能关系、能量守恒定律列方程求解 .例 4如图 4 所示,两根水平放置的平行金属导轨,其末端连接等宽的1圆弧导轨,圆弧半4径 r 0.41m,导轨的间距为L 0.5m,导轨的电阻与摩擦均不计.在导轨的顶端接有阻值为R1 1.5 的电阻,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B 2.0T.现有一根长度等于 L、电阻 R2 0.5 、质量 m 1.0kg 的金属棒 .金属棒在水平拉力F 作用下,从图中位置ef 由静止开头做匀加速运动,在t 0
9、 时刻, F1.5N,经 2.0s 运动到 cd 时撤去拉力,棒刚好能冲到最高点 ab重力加速度 g 取 10m/s2. 求：图 41金属棒做匀加速直线运动的加速度大小； 2金属棒运动到 cd 时电压表的读数；3金属棒从 cd 运动到 ab 过程中电阻 R1 上产生的焦耳热 .答案11.5m/s 222.25V30.3J解析1 刚开头拉金属棒时,由牛顿其次定律F ma,代入数据可得 a 1.5m/s2. 2t 2.0s 时,金属棒的速度v at 3m/s,此时的感应电动势EBL v,电压表示数 UER ,R1 R21解得 U 2.25V.3金属棒从 cd 位置运动到 ab 位置,由动能定理得 mgr W 克安 01mv2,2回路中产生的总焦耳热Q W 克安,电阻 R 上产生的焦耳热 Q QR ,1代入数据解得Q1 0.3J.1R1 R21