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1、电磁感应中线框问题电磁感应中线框问题 的求解思路的求解思路2021/8/8 星期日1 电磁感应中线框问题的求解思路，一方面是要考虑电磁感应中线框问题的求解思路，一方面是要考虑电磁学中的有关规律，如楞次定律、法拉第电磁感应电磁学中的有关规律，如楞次定律、法拉第电磁感应定律、左手定则、右手定则、安培力的计算公式等；定律、左手定则、右手定则、安培力的计算公式等；另一方面还要考虑力学中的有关规律，如牛顿运动定另一方面还要考虑力学中的有关规律，如牛顿运动定律、动能定理、能量守恒定律等，要将电磁学和力学律、动能定理、能量守恒定律等，要将电磁学和力学的知识综合起来应用。的知识综合起来应用。2021/8/8
2、星期日2 电磁感应中线框问题的求解思路电磁感应中线框问题的求解思路 先做先做“源源”的分析：分离出电路中由电磁感应所产的分析：分离出电路中由电磁感应所产生的电源，求出电源参数生的电源，求出电源参数E和和r 再进行再进行“路路”的分析：分析电路结构，弄清串并联的分析：分析电路结构，弄清串并联关系，求出相关部分的电流大小，以便安培力的求解关系，求出相关部分的电流大小，以便安培力的求解 然后是然后是“力力”的分析：分析力学研究对象的受力情的分析：分析力学研究对象的受力情况，尤其注意其所受的安培力况，尤其注意其所受的安培力 再后是再后是“动动”的分析：根据力和运动的关系，判断的分析：根据力和运动的关系
3、，判断出正确的运动模型出正确的运动模型 最后是最后是“能能”的分析：寻找电磁感应过程和力学对的分析：寻找电磁感应过程和力学对象的运动过程中其能量转化和守恒的关系。象的运动过程中其能量转化和守恒的关系。2021/8/8 星期日3&（11）线框不动，磁场变化）线框不动，磁场变化&（2 2）线框不动，磁场运动）线框不动，磁场运动 中学物理中常见的电磁感应中线框问题的分析中学物理中常见的电磁感应中线框问题的分析有如下三种情况：有如下三种情况：&（3 3）线框运动，磁场不动）线框运动，磁场不动2021/8/8 星期日4【理论阐释理论阐释】线框不动，磁场变化时，首先判断穿过线框不动，磁场变化时，首先判断穿
4、过线圈平面的磁通量的变化，再由楞次定律判断线框中线圈平面的磁通量的变化，再由楞次定律判断线框中产生的感应电流的方向，然后再由左手定则判断线框产生的感应电流的方向，然后再由左手定则判断线框所受安培力的方向，最后由线框的受力情况判断其运所受安培力的方向，最后由线框的受力情况判断其运动情况，或者根据阻碍相对运动进行判断。动情况，或者根据阻碍相对运动进行判断。一、线框不动，磁场变化一、线框不动，磁场变化2021/8/8 星期日5【典例典例导导悟悟】矩形矩形导线导线框框abcdabcd放在匀放在匀强强磁磁场场中，在外力中，在外力控制下静止不控制下静止不动动，磁感，磁感线线方向与方向与线线圈平面垂直，磁感
5、圈平面垂直，磁感应应强强度度B B随随时间变时间变化的化的图图像如像如图图所示。所示。t=0t=0时时刻，磁感刻，磁感应应强强度的方向垂直度的方向垂直纸纸面向里，在面向里，在0 04 s4 s时间时间内，内，线线框框abab边边受安培力随受安培力随时间变时间变化的化的图图像（力的方向像（力的方向规规定以向左定以向左为为正正方向）可能是下方向）可能是下图图中的（中的（）2021/8/8 星期日6S2021/8/8 星期日7【理论阐释理论阐释】线框不动，磁场运动时，由于穿过闭合线框不动，磁场运动时，由于穿过闭合回路的磁通量发生变化而产生感应电流，感应电流处回路的磁通量发生变化而产生感应电流，感应电
6、流处在原磁场中必然受力，闭合回路受力的结果：阻碍原在原磁场中必然受力，闭合回路受力的结果：阻碍原磁通量的变化磁通量的变化增反减同；阻碍导体与磁体间的相增反减同；阻碍导体与磁体间的相对运动对运动来拒去留；当回路发生形变时，感应电流来拒去留；当回路发生形变时，感应电流的效果就阻碍回路发生形变。总之，如果问题涉及感的效果就阻碍回路发生形变。总之，如果问题涉及感应电流的方向，由楞次定律和安培定则分析判断；如应电流的方向，由楞次定律和安培定则分析判断；如果问题不涉及感应电流的方向，则用楞次定律的另一果问题不涉及感应电流的方向，则用楞次定律的另一种表述分析问题更简便。种表述分析问题更简便。二、线框不动，磁
7、场运动二、线框不动，磁场运动2021/8/8 星期日8【典例导悟典例导悟】如图所示，闭合线圈上方有一竖直放置如图所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的的条形磁铁，磁铁的N N极朝下。当磁铁向下运动时极朝下。当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部）（但未插入线圈内部）（）A A线圈中感应电流的方向与图中箭头方线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引向相同，磁铁与线圈相互吸引 B B线圈中感应电流的方向与图中箭头方线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥向相同，磁铁与线圈相互排斥 C C线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，线圈中感应电流的方向与图中箭头
8、方向相反，磁铁与线圈相互吸引磁铁与线圈相互吸引 D D线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥磁铁与线圈相互排斥2021/8/8 星期日9 【解析解析】选选D D。当磁铁向下运动时，在线圈中产生增。当磁铁向下运动时，在线圈中产生增大的磁通量，且原磁场方向向下。依据楞次定律，线圈大的磁通量，且原磁场方向向下。依据楞次定律，线圈中感应电流的磁通量阻碍此磁通量的变化，感应电流的中感应电流的磁通量阻碍此磁通量的变化，感应电流的磁场方向应向上，依据安培定则，线圈中感应电流的方磁场方向应向上，依据安培定则，线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反。又
9、依楞次定律感应电流所受安向与图中箭头方向相反。又依楞次定律感应电流所受安培力阻碍相对运动，故磁铁与线圈相互排斥阻碍靠近。培力阻碍相对运动，故磁铁与线圈相互排斥阻碍靠近。选项选项D D正确。正确。2021/8/8 星期日10【理论阐释理论阐释】线框运动，磁场不动，解决这类问题的线框运动，磁场不动，解决这类问题的一般思路是：根据电磁感应现象一般思路是：根据电磁感应现象感应电动势感应电动势感应感应电流电流安培力安培力合力合力加速度加速度速度速度感应电动势感应电动势周而复始地循环（注意：当导体运动达到稳定周而复始地循环（注意：当导体运动达到稳定时，时，a=0a=0，速度不再发生变化），速度不再发生变化
10、）三、线框运动，磁场不动三、线框运动，磁场不动2021/8/8 星期日11【典例典例导导悟悟】均匀均匀导线导线制成的制成的单单位正方形位正方形闭闭合合线线框框abcdabcd，每，每边长为边长为L L，总电总电阻阻为为R R，总质总质量量为为m m。将其置。将其置于磁感于磁感应应强强度度为为B B的水平匀的水平匀强强磁磁场场上方上方h h处处，如，如图图所所示。示。线线框由静止自由下落，框由静止自由下落，线线框平面保持在框平面保持在竖竖直平面直平面内，且内，且cdcd边边始始终终与水平的磁与水平的磁场边场边界平行。当界平行。当cdcd边刚进边刚进入磁入磁场时场时，（1 1）求）求线线框中框中产
11、产生的感生的感应电动势应电动势大小大小;（2 2）求）求cdcd两点两点间间的的电势电势差大小差大小;（3 3）若此）若此时线时线框加速度恰好框加速度恰好为为零，零，求求线线框下落的高度框下落的高度h h所所应满应满足的条件。足的条件。2021/8/8 星期日12【解析解析】（1 1）cdcd边刚进入磁场时，线框速度边刚进入磁场时，线框速度v=v=线框中产生的感应电动势线框中产生的感应电动势E=BLvE=BLvBLBL(2)(2)此时线框中电流此时线框中电流 cdcd两点间的电势差两点间的电势差(3)(3)安培力安培力根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律 mg-F=ma,mg-F=ma,由由a=0
12、a=0解得下落高度满足解得下落高度满足 2021/8/8 星期日132021/8/8 星期日149、静夜四无邻，荒居旧业贫。2022/11/262022/11/26Saturday,November 26,202210、雨中黄叶树，灯下白头人。2022/11/262022/11/262022/11/2611/26/2022 6:44:55 PM11、以我独沈久，愧君相见频。2022/11/262022/11/262022/11/26Nov-2226-Nov-2212、故人江海别，几度隔山川。2022/11/262022/11/262022/11/26Saturday,November 26,2
13、02213、乍见翻疑梦，相悲各问年。2022/11/262022/11/262022/11/262022/11/2611/26/202214、他乡生白发，旧国见青山。26 十一月 20222022/11/262022/11/262022/11/2615、比不了得就不比，得不到的就不要。十一月 222022/11/262022/11/262022/11/2611/26/202216、行动出成果，工作出财富。2022/11/262022/11/2626 November 202217、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。2022/11/262022/11/262022
14、/11/262022/11/269、没有失败，只有暂时停止成功！。2022/11/262022/11/26Saturday,November 26,202210、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。2022/11/262022/11/262022/11/2611/26/2022 6:44:55 PM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。2022/11/262022/11/262022/11/26Nov-2226-Nov-2212、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。2022/11/262022/11/262022/11/26Saturday,Novem
15、ber 26,202213、不知香积寺，数里入云峰。2022/11/262022/11/262022/11/262022/11/2611/26/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。26 十一月 20222022/11/262022/11/262022/11/2615、楚塞三湘接，荆门九派通。十一月 222022/11/262022/11/262022/11/2611/26/202216、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2022/11/262022/11/2626 November 202217、空山新雨后，天气晚来秋。2022/11/262022/11/262022/
16、11/262022/11/269、杨柳散和风，青山澹吾虑。2022/11/262022/11/26Saturday,November 26,202210、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2022/11/262022/11/262022/11/2611/26/2022 6:44:55 PM11、越是没有本领的就越加自命不凡。2022/11/262022/11/262022/11/26Nov-2226-Nov-2212、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2022/11/262022/11/262022/11/26Saturday,November 26,202213、知人者智，自知者明。胜
17、人者有力，自胜者强。2022/11/262022/11/262022/11/262022/11/2611/26/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。26 十一月 20222022/11/262022/11/262022/11/2615、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。十一月 222022/11/262022/11/262022/11/2611/26/202216、业余生活要有意义，不要越轨。2022/11/262022/11/2626 November 202217、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。2022/11/262022/11/262022/11/262022/11/26MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感感 谢谢 您您 的的 下下 载载 观观 看看专家告诉2021/8/8 星期日15