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1、专题三电磁感应规律的应用2021/8/11 星期三12021/8/11 星期三22021/8/11 星期三32021/8/11 星期三42021/8/11 星期三5专题三专题三 电磁感应规律的应用电磁感应规律的应用基础知识回顾基础知识回顾：1、穿过闭合回路的、穿过闭合回路的 ，就可以，就可以在闭合回路产生感应电动势，进而形成感应电在闭合回路产生感应电动势，进而形成感应电流；流；2、感应电流的方向由、感应电流的方向由 定律来判定，导体定律来判定，导体棒垂直切割磁感线：棒垂直切割磁感线：定则。定则。3、感应电动势的大小由、感应电动势的大小由 定律定律来计算，计算式为来计算，计算式为 ；磁磁通量发生
2、变化通量发生变化楞次楞次右手右手法拉第电磁感应法拉第电磁感应2021/8/11 星期三6专题三专题三 电磁感应规律的应用电磁感应规律的应用基础知识回顾基础知识回顾：动生电动势动生电动势：B不变，不变，S 变化变化感生电动势感生电动势：S 不变，不变，B 变化变化 E=BLv2021/8/11 星期三7专题三专题三 电磁感应规律的应用电磁感应规律的应用感应电动势感应电动势感应电流感应电流电路问题电路问题 磁场磁场 安培力安培力动力学问题动力学问题 做功做功 动能、电能动能、电能能量问题能量问题2021/8/11 星期三8专题三 电磁感应规律的应用如如图图所示，所示，金属金属导轨导轨ac、bd水平
3、水平平行放置，平行放置，处处在方向在方向竖竖直向下、磁感直向下、磁感应应强强度度为为B的匀的匀强强磁磁场场中，中，导轨导轨左左侧侧接有阻接有阻值值为为 的定的定值电值电阻，阻，导轨间导轨间距距为为L，导轨电导轨电阻不阻不计计。一。一质质量量为为m、长长度也度也为为L的金属的金属导导体棒体棒MN垂直垂直导轨导轨放置在放置在导轨导轨上，在水平向右的拉力作用下向右上，在水平向右的拉力作用下向右 ，速度，速度为为v。（1）R中中电电流的大小是多少？方向如何？流的大小是多少？方向如何？（2）M、N两点哪点两点哪点电势电势高？高？M、N两点两点间电势间电势差是多少？差是多少？（3）水平拉力是多大？）水平拉
4、力是多大？R=2r光滑光滑电电阻阻为为r匀速运匀速运动动例例题题：（2013年北京卷17题改编）R2021/8/11 星期三9专题三 电磁感应规律的应用如如图图所示，所示，光滑光滑金属金属导轨导轨ac、bd 水平水平平行放置，平行放置，处处在方向在方向竖竖直向下、磁感直向下、磁感应应强强度度为为B的匀的匀强强磁磁场场中，中，导轨导轨左左侧侧接有阻接有阻值值为为 R=2r的定的定值电值电阻，阻，导轨间导轨间距距为为L，导轨电导轨电阻不阻不计计。一。一质质量量为为m、电电阻阻为为r、长长度也度也为为L的金属的金属导导体棒体棒MN垂直垂直导轨导轨放置在放置在导轨导轨上，在水平向右的拉力作用下向右上，
5、在水平向右的拉力作用下向右匀速运匀速运动动，速度，速度为为v。（4）若某）若某时时刻刻撤去水平拉力撤去水平拉力，则则此后的此后的过过程中，程中，导导体棒将体棒将做什么运做什么运动动？最？最终终速度是多少？速度是多少？试画出导体棒速度试画出导体棒速度v随时间随时间t变变化的化的v-t图象图象。例例题题：（2013年北京卷17题改编）R2021/8/11 星期三10专题三 电磁感应规律的应用如如图图所示，所示，光滑光滑金属金属导轨导轨ac、bd 水平水平平行放置，平行放置，处处在方向在方向竖竖直向下、磁感直向下、磁感应应强强度度为为B的匀的匀强强磁磁场场中，中，导轨导轨左左侧侧接有阻接有阻值值为为
6、 R=2r的定的定值电值电阻，阻，导轨间导轨间距距为为L，导轨电导轨电阻不阻不计计。一。一质质量量为为m、电电阻阻为为r、长长度也度也为为L的金属的金属导导体棒体棒MN垂直垂直导轨导轨放置在放置在导轨导轨上，在水平向右的拉力作用下向右上，在水平向右的拉力作用下向右匀速运匀速运动动，速度，速度为为v。（5）若撤去水平拉力后，）若撤去水平拉力后，导导体棒向右运体棒向右运动动的的最最远远距离距离为为x，则则此此过过程中通程中通过导过导体棒的体棒的电电荷量荷量是多大？是多大？例例题题：（2013年北京卷17题改编）R2021/8/11 星期三11专题三 电磁感应规律的应用如如图图所示，所示，光滑光滑金
7、属金属导轨导轨ac、bd 水平水平平行放置，平行放置，处处在方向在方向竖竖直向下、磁感直向下、磁感应应强强度度为为B的匀的匀强强磁磁场场中，中，导轨导轨左左侧侧接有阻接有阻值值为为 R=2r的定的定值电值电阻，阻，导轨间导轨间距距为为L，导轨电导轨电阻不阻不计计。一。一质质量量为为m、电电阻阻为为r、长长度也度也为为L的金属的金属导导体棒体棒MN垂直垂直导轨导轨放置在放置在导轨导轨上，在水平向右的拉力作用下向右上，在水平向右的拉力作用下向右匀速运匀速运动动，速度，速度为为v。（6）若某）若某时时刻撤去水平拉力，刻撤去水平拉力，则则此后的此后的过过程中，程中，R中中产产生生的焦耳的焦耳热热是多少
8、？是多少？例例题题：（2013年北京卷17题改编）R2021/8/11 星期三12 的的电电阻阻丝围丝围成的正方形框置于有界匀成的正方形框置于有界匀强强磁磁场场中，中，磁磁场场方向垂直于方向垂直于线线框平面，框平面，如下如下图图所示所示现现使使线线框以框以 沿四个不同方向平移沿四个不同方向平移出磁出磁场场，则则在移出在移出过过程中程中()A四种情况下流四种情况下流过过ab边边的的电电流的方向都相同流的方向都相同 B四种情况下四种情况下ab两端的两端的电势电势差都相等差都相等 C四种情况下流四种情况下流过线过线框横截面的框横截面的电电量都相等量都相等 D四种情况下四种情况下线线框中框中产产生的焦
9、耳生的焦耳热热都不相同都不相同练习练习1：专题三 电磁感应规律的应用粗粗细细均匀均匀其其边边界与正方形界与正方形线线框的某条框的某条边边重合重合同同样样大小的速度大小的速度AC2021/8/11 星期三13专题三 电磁感应规律的应用如如图图所示，光滑金属所示，光滑金属导轨导轨ac、bd 水平水平平行放置，平行放置，处处在方向在方向竖竖直向下、磁感直向下、磁感应应强强度度为为B的匀的匀强强磁磁场场中，中，导轨导轨左左侧侧接有阻接有阻值值为为 R=2r的定的定值电值电阻，阻，导轨间导轨间距距为为L，导轨电导轨电阻不阻不计计。一。一质质量量为为m、电电阻阻为为r、长长度也度也为为L的金属的金属导导体
10、棒体棒MN静止静止垂直放置在垂直放置在导导轨轨上。上。某时刻开始，方向水平向右的某时刻开始，方向水平向右的 作用在导体棒上，则作用在导体棒上，则导体棒此后做什么运动？最终速度表达式是怎样的？若此过程导体棒此后做什么运动？最终速度表达式是怎样的？若此过程 ，则导体棒向右运动了多远？，则导体棒向右运动了多远？练习练习2：（2013年北京卷17题改编）恒力恒力FR中产生的焦耳热为中产生的焦耳热为QFR2021/8/11 星期三14专题三 电磁感应规律的应用一、一、电电路路问题问题 1、弄清、弄清电电源：哪部分源：哪部分?E=？r=？2、弄清、弄清电电路路结结构：画好等效构：画好等效电电路路图图。3、用欧姆定律解决、用欧姆定律解决问题问题：U=E、U=U内内。4、感、感应电应电量：量：，二、二、动动力学力学问题问题 1、平衡、平衡问题问题 2、动态问题动态问题：v变变F变变a变变，动动力学方程，力学方程，v-t图图象象三、能量三、能量问题问题 1、安培力做功与、安培力做功与电电能：能：2、方法：能量守恒，、方法：能量守恒，动动能定理能定理 3、注意：、注意：Q总总=Q支支。？2021/8/11 星期三152021/8/11 星期三16